JP6988883B2 - 車両用フロントウインドおよび車両用物品 - Google Patents
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Description
本発明は、車両用フロントウインドおよび車両用物品に関する。
従来から、運転者の運転を支援する等の目的で、車両用フロントウインド(以下、単に「フロントウインド」ともいう。)を介して車外の情報を取得るためのセンサやカメラ等の光学部材を有する光学装置を、フロントウインドの車内面に設置することが行われている。
ところが、光学部材は車外からの情報を、フロントウインドを介して取得しているためフロントウインドに曇りが発生すると正確な情報が得られないという問題が生じる。この問題に対して、フロントウインドを局所的に電熱線等で加熱して曇りの発生を抑える技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
一方、ガラス表面に吸水性樹脂、例えば、ポリエポキシド類から得られる吸水性の架橋樹脂層を含む防曇膜を設けることで、曇りの原因となる微小水滴を吸水して除去する防曇膜付きガラスをフロントウインドに用いることが知られている。防曇膜を有するフロントウインドとして、例えば、特許文献2には、防曇膜の膜厚の大小による防曇性能の違いを利用して、運転者に簡易にかつ確実に曇りの発生状況を認知させることができるフロントウインドが開示されている。
ここで、防曇膜は車内側に配置されるため、防曇膜付きのフロントウインドに光学装置を取り付けると取り付け部に存在する防曇膜の影響により光学装置の接着性が十分でなく問題であった。そこで、光学装置の取り付け部の防曇膜を除去し、光学部材に対応する部分に島状に防曇膜を配置することが考えられる。その場合、光学装置の接着性は改善されるが、光学装置の前面の防曇性が十分でないことがあった。
本発明は、上記観点からなされたものであり、防曇膜を備える車両用フロントウインドにおいて、光学装置を取り付ける際に、光学装置の装着性が良好であり、かつ光学装置の感知領域において防曇性を十分に有する車両用フロントウインドおよび該車両用フロントウインドと光学装置とを有する車両用物品を提供することを目的とする。
本発明は以下の構成の車両用フロントウインドおよび車両用物品を提供する。
本発明の車両用フロントウインドは、窓板と、前記窓板の車内側の面に設けられた防曇膜と、を備えた車両用フロントウインドであって、前記車両用フロントウインドは、正面視で、透視領域に、前記防曇膜が設けられない第1の領域と、前記防曇膜が設けられる第2の領域とを有し、前記第1の領域は、前記透視領域の上部の帯状領域を含み、前記第2の領域は、少なくともJIS R3212(1998年)で規定される試験領域Bを含み、上辺に凸部を有する連続した領域であって、前記第2の領域において前記防曇膜の最小膜厚は5μm以上であり、少なくとも、前記第1の領域と前記凸部を除く前記第2の領域との境界は、透視歪を有さず、かつ、光を照射した際に散乱して視認される線幅が10μm〜200μmの境界線で構成される、ことを特徴とする。
本発明の車両用フロントウインドは、窓板と、前記窓板の車内側の面に設けられた防曇膜と、を備えた車両用フロントウインドであって、前記車両用フロントウインドは、正面視で、透視領域に、前記防曇膜が設けられない第1の領域と、前記防曇膜が設けられる第2の領域とを有し、前記第1の領域は、前記透視領域の上部の帯状領域を含み、前記第2の領域は、少なくともJIS R3212(1998年)で規定される試験領域Bを含み、上辺に凸部を有する連続した領域であって、前記第2の領域において前記防曇膜の最小膜厚は5μm以上であり、少なくとも、前記第1の領域と前記凸部を除く前記第2の領域との境界は、透視歪を有さず、かつ、光を照射した際に散乱して視認される線幅が10μm〜200μmの境界線で構成される、ことを特徴とする。
本発明の車両用物品は、上記本発明の車両用フロントウインドと、前記車両用フロントウインドの車内側の前記第1の領域における前記第2の領域の凸部の外側近傍に取り付けられ、前記第2の領域の凸部を介して前記車両用フロントウインドの車外側に信号を送信し、および/または前記車両用フロントウインドの車外側から信号を受信する光学装置とを有する。
本発明によれば、防曇膜を備える車両用フロントウインドにおいて、光学装置を取り付ける際に、光学装置の装着性が良好であり、かつ光学装置の感知領域において防曇性を十分に有する車両用フロントウインドおよび該車両用フロントウインドと光学装置とを有する車両用物品の提供が可能である。
以下、図面を用いて、本発明に係る車両用フロントウインドの具体的な実施の形態について説明する。
本明細書において「上」および「下」の表記は、車両用フロントガラスを車両に搭載した際のそれぞれ上および下を示す。車両用フロントウインドの「上部」とは、車両用フロントウインドが車両に搭載された場合の上側の部分のことであり、また、その「下部」とは、車両用フロントウインドが車両に搭載された場合の下側の部分のことである。
また、本明細書において、車両用フロントウインドの周縁部とは、車両用フロントウインドの外周から主面の中央部に向かって、ある一定の幅を有する領域を意味する。本明細書において、車両用フロントガラスの主面において中央部から見て外周側を外側、外周からみて中央部側を内側という。本明細書において、「略」については、「略中央」を例に説明すれば、人の見た目において中央と判断されることをいう。他の場合においても、「略」は上記と同様の意味を示す。本明細書において、数値範囲を表す「〜」では、上下限を含む。
本明細書において、所定の領域におけるある辺Xが凸部を有するとは、該辺Xにおいて、少なくとも凸部と連続する両側の部分が該凸部の最も突出している位置(最も突出している点を「凸部の頂点」という。)より該領域の内側の位置にあることをいう。同様に所定の領域におけるある辺Xが凹部を有するとは、該辺Xにおいて、少なくとも凹部と連続する両側の部分が該凹部の最も陥没している位置より該領域の外側の位置にあることをいう。本明細書において、凹部の基部とは、凹部による陥没が始まる位置である。同様に凸部の基部とは、凸部による突出が始まる位置をいう。
図1は、本発明の車両用フロントウインドの実施形態の一例の構成図である。図2〜4は、本発明の車両用フロントウインドの実施形態の図1とはそれぞれ別の一例の構成図である。なお、図1〜図4は、各実施形態の車両用フロントウインドの正面図を示す。図1〜図4を用いた説明において領域の形状はすべて正面視の形状である。図5は、図1に示す車両用フロントウインドの境界線近傍の拡大断面図(図1中、点線で示される円内で両矢印方向に切った拡大断面図)である。
図1に示す車両用フロントウインド10Aは、窓板20と、窓板20の車内側の面に設けられる防曇膜30Aとを有する。窓板20は、周縁部の全体に形成される帯状の層である黒色セラミック層24を有する。
車両用フロントウインド10Aにおいて、黒色セラミック層24が形成された領域は遮光領域である。車両用フロントウインド10Aにおいて、透視領域Vは、窓板20の全領域から黒色セラミック層24が形成された領域を除く領域である。
防曇膜30Aは、車両用フロントウインド10Aの、透視領域Vの周縁部を帯状に残して、全体として略台形状であって、上辺に凸部A21を有する形状に連続して設けられている。車両用フロントウインド10Aにおいて、防曇膜30Aの形成領域は、視野領域Vにおける防曇膜の形成領域である第2の領域A2と一致する。車両用フロントウインド10Aにおいて、第2の領域A2の上辺の形状は、より具体的には、上辺が略中央部に下方に陥没する凹部を有し、凸部A21は該凹部の底部から上方に突出するように形成され、かつ凸部A21の頂点が上辺における凹部の基部と同じ高さに位置する形状である。
車両用フロントウインド10Aにおいて、第2の領域A2は、少なくともJIS R3212(1998年)で規定される試験領域B(図示せず、以下、単に「試験領域B」ともいう。)を含み第2の領域において防曇膜30Aの最小膜厚は5μm以上である。
防曇膜30Aは、高湿時に車両用フロントウインドが曇るのを防止して運転者の視界を確保する機能を有する。防曇膜30Aの形成領域である第2の領域A2は、車両運転者の視界域として、試験領域Bを含む。試験領域BはJIS R3212(1998年、「自動車用安全ガラス試験方法」)に規定される「前面に使用する安全ガラスの試験領域」として、規定された試験領域である。防曇膜30Aにおいて、第2の領域A2が試験領域Bを含み、かつ該領域A2における最小膜厚が5μm以上であることで、高湿時に高い防曇機能が発揮されて運転者の視界を十分に確保できる。
第2の領域A2は、上記の防曇膜30Aの正面視の形状と同じである。すなわち、第2の領域A2は、全体が略台形状に連続して設けられ、上辺に凸部A21を有する形状である。凸部A21は、車両用フロントウインドの車内側に取り付けられて、車両用フロントウインドを介して、車外側に信号を送信し、および/または車外側から信号を受信する光学装置のために設けられる領域である。車両用フロントウインド10Aの車内側にこのような光学装置が取り付けられた場合の光学装置40を、図1に破線で示す。光学装置40は、典型的には、上記信号の送受信を行うための光学部材と、該光学部材を支持し車両用フロントウインドに固定するためのブラケットと、これらを覆う筐体を有する。
光学装置40を車両用フロントウインド10Aに取り付ける際には、光学部材における信号の送受信が、車両用フロントウインド10Aにおける第2の領域A2の凸部A21を介して行える位置に光学部材が配置されるように取り付けられる。上記のとおり第2の領域A2における防曇膜30Aの最小膜厚は5μm以上であり、凸部A21においても防曇性が十分に発揮できる膜厚が確保されている。光学部材による信号の送受信は、凸部A21を介して行われることで、高湿時に曇りの影響を受けることなく、これを安定して信頼性の高いものとして行うことができる。
光学装置40の車両用フロントウインド10Aへの取り付けは、ブラケットにより行われる。ブラケットは、凸部A21の両側に、第1の領域として存在する取り付け領域A11に取り付けられる。車両用フロントウインド10Aにおいて、取り付け領域A11は、第2の領域の上辺が陥没した凹部の側辺と、該凹部の底部から上方に突出するように形成された凸部A21の側辺に挟まれた領域であり、凸部A21の両側に所定の幅を有して存在する。車両用フロントウインド10Aにおいて、第1の領域は主として、光学装置40のブラケットを取り付けるための、取り付け領域A11を確保するために設けられる。第1の領域は防曇膜30Aを有しないことから、第1の領域に含まれる取り付け領域A11には、通常の方法により、十分な接着強度をもってブラケットが取り付け可能である。
実施形態の車両用フロントウインドにおいて、第1の領域は光学装置の取り付け領域を含むことから、第1の領域は少なくとも透視領域の上部の帯状領域を含む形状に構成される。図1に示す車両用フロントウインド10Aにおいては、透視領域V内の第2の領域A2を除く領域が、防曇膜の形成されていない第1の領域A1であり、第1の領域A1の形状は、透視領域Vの上部の帯状領域を含む、第2の領域A2を囲む額縁状の形状である。
第2の領域A2の凸部A21とその両側に存在する第1の領域A1としての取り付け領域A11の位置および大きさ、形状等は、組み合わせて用いられる光学装置の種類や大きさにより適宜調整される。
例えば、凸部の形状、大きさは、用いる光学装置が有する光学部材における信号の送受信が、凸部を介して行える形状、大きさであれば特に制限されない。防曇膜の加工性の観点から凸部の形状は、図1に示す車両用フロントウインド10Aの第2の領域A2の凸部A21と同様に矩形が好ましい。凸部の両側の2つの基部を結ぶ底辺から凸部の最も突出している位置までの距離を凸部の高さhとすると、凸部の高さhは、5〜150mmが好ましい。また、凸部の底辺の長さを凸部の幅wとすると、凸部の幅wは、5〜200mmが好ましい。
車両用フロントウインド10Aにおいて、第2の領域A2の凸部A21を上記の大きさとすることで、例えば、用いる光学装置がセンサである場合、凸部A21をより小さく設計することができるため好ましい。なお、凸部の幅wは、凸部の形状が矩形である場合、底辺から凸部の最も突出した部分まで一定の幅を有する。
ここで、車両用フロントウインドにおいて、凸部の基部の、凸部高さ方向における位置(以下、「高さ位置」という。)は両側で異なってもよいが、光学装置の取り付け性の観点から同じであることが好ましい。なお、凸部において2つの基部の高さ位置が異なる場合は、凸部の高さhは、2つの基部の平均の高さ位置から凸部の最も突出している位置までの距離とする。さらに、凸部の幅wは、2つの基部の平均の高さ位置における凸部の幅とする。
車両用フロントウインド10Aにおいて、凸部A21の両側に位置する取り付け領域A11は、少なくとも用いる光学装置が有するブラケットの取り付けが可能な大きさであればよい。取り付け領域A11の幅は、概ね3mm以上であれば、一般的に用いられる光学装置のブラケットの取り付けが可能である。5mm以上であれば、より好ましい。車両用フロントウインド10Aにおいて、取り付け領域A11の幅は、第2の領域(防曇領域)の面積を大きく確保する観点から、概ね40mm以下が好ましく、30mm以下がより好ましい。なお、凹部の基部から凹部の底部までの距離を凹部の深さdとすると、凹部の深さdは、凸部A21の高さhと同じである。取り付け領域A11は、凹部の深さdより長く、第2の領域の上辺の凹部基部より上方に及んでいてもよい。
本実施形態の車両用フロントウインド10Aにおいて防曇膜30Aは、上辺に凸部A21を有し、その下方に凸部A21と連続して、かつ試験領域Bを含むように広範囲に亘って、主たる部分(メイン部分)を有する構成である。そのため、例えば、防曇膜30Aの凸部に相当する領域に島状に面積の小さい防曇膜を設け、その下方に防曇膜30Aのメイン部分に相当する大面積の防曇膜を離隔して設ける場合に比べて、凸部A21においてメイン部分との境界領域の防曇性能が良好である。これは、防曇膜のない第1の領域から曇りが発生し、該領域に接する防曇膜の外周から曇り始めることによる。本実施形態の車両用フロントウインドにおいては、防曇膜30Aのように、光学装置前の領域(凸部A21に相当する)とその下方の試験領域Bを含む広範囲な領域(メイン部分に相当する)とが連続するように防曇膜を設けることで、光学装置前の領域を曇りにくくし、誤作動を効果的に抑制できる。
視認領域Vに、第2の領域A2を運転者が視界域として通常使用する領域を含むように確保しながら、凸部A21および取り付け領域A11を上記のようにして得るために、第1の領域A1の上部の帯状領域の幅は、例えば、5〜300mmが好ましく、50〜250mmがより好ましい。なお、第1の領域A1の上部の帯状領域の幅は、車幅方向に沿って変化するものであってよい。
例えば、車両用フロントウインド10Aでは、黒色セラミック層24の幅は、上辺において光学装置を含む各種物品の取り付け部分を隠蔽するために中央部分を幅広く、他の部分においては幅を狭く設定している。このような場合に、第1の領域A1の上部の帯状領域の幅について、中央部分の幅が狭く、他の部分においては幅を広く設定することで、第1の領域A1の上部帯状領域における下辺の位置を、取り付け領域A11を除いて略同じ位置に設定できる。これにより、視認領域Vに、第2の領域A2を運転者が視界域として通常使用する領域、具体的には、試験領域Bを含むように設定できる。
このように設けられる第1の領域A1は、光学装置の取り付け領域A11を確保するのみでなく、例えば、窓板20の車内面に直に車検証や車両点検用シール等のステッカー類を貼付することおよび車載アンテナ等を配置するためや、第2の領域A2に比較して曇り易いことで車両運転者にデフォッガーの使用開始のタイミングを知らせるためにも用いることができる。
なお、第1の領域A1の上部帯状領域以外の領域は、すなわち、第2の領域A2の下辺から側辺に亘って、黒色セラミック層24の内周と第2の領域A2の外周の間に存在する領域は、必須の領域ではない。第1の領域A1におけるこれらの領域の幅は、第2の領域A2が試験領域Bを含むように設定できれば、特に制限されない。該領域の幅は、例えば、5mm〜50mm、より好ましくは5mm〜30mmとすることができる。
以上、図1に示す車両用フロントウインド10Aを用いて、透視領域における第2の領域および第1の領域の正面視の形状について説明した。第2の領域および第1の領域の形状はこれに限定されず、例えば、図2〜4に示す車両用フロントウインド10B〜10Dにおける形状であってもよい。図2〜4に示す車両用フロントウインド10B〜10Dにおいては、第2の領域の凸部を含む上辺の形状が異なる以外は、図1に示す車両用フロントウインド10Aと同様である。
図2に示す車両用フロントウインド10Bは、窓板20と、窓板20の車内側の面に設けられる防曇膜30Bとを有する。窓板20は、周縁部の全体に形成される帯状の層である黒色セラミック層24を有する。車両用フロントウインド10Bにおいて、黒色セラミック層24が形成された領域は遮光領域であり、透視領域Vは、窓板20の全領域から黒色セラミック層24が形成された領域を除く領域である。
防曇膜30Bは、車両用フロントウインド10Bの、透視領域Vの周縁部を帯状に残して、全体として略台形状であって、上辺に凸部A21を有する形状に連続して設けられている。車両用フロントウインド10Bにおいて、防曇膜30Bの形成領域は、視野領域Vにおける防曇膜の形成領域である第2の領域A2と一致する。車両用フロントウインド10Bにおいて、第2の領域A2の上辺の形状は、より具体的には、上辺が略中央部に下方に陥没する凹部を有し、凸部A21は該凹部の底部から上方に突出するように形成され、かつ凸部A21の頂点が上辺における凹部の基部より下方に位置する形状である。第2の領域の上辺が車両用フロントウインド10Bに示すような形状であれば、光学装置のブラケットを取り付ける位置の近傍において防曇膜が形成されていない領域が広く配置されているため、より確実に光学装置との接着が行え、接着強度を向上させることができる点で好ましい。
車両用フロントウインド10Bにおいて、凸部A21の高さhは、5〜100mmが好ましい。凸部A21の幅wは、5〜200mmが好ましい。
車両用フロントウインド10Bにおいて、凸部A21の両側に位置する取り付け領域A11の幅は、車両用フロントウインド10Aの場合と同様にできる。なお、凹部の深さdは、5〜150mmが好ましい。また、凸部A21の高さhと凹部の深さdとの差は、5〜50mmが好ましい。
本実施形態の車両用フロントウインド10Bにおいて防曇膜30Bは、上辺に凸部A21を有し、その下方に凸部A21と連続して、かつ試験領域Bを含むように広範囲に亘って、主たる部分(メイン部分)を有する構成である。このため、車両用フロントウインド10Aと同様に、車両用フロントウインド10Bにおいても、光学装置前の領域を曇りにくくし、誤作動を効果的に抑制できる効果が期待できる。
図3に示す車両用フロントウインド10Cは、窓板20と、窓板20の車内側の面に設けられる防曇膜30Cとを有する。窓板20は、周縁部の全体に形成される帯状の層である黒色セラミック層24を有する。車両用フロントウインド10Cにおいて、黒色セラミック層24が形成された領域は遮光領域であり、透視領域Vは、窓板20の全領域から黒色セラミック層24が形成された領域を除く領域である。
防曇膜30Cは、車両用フロントウインド10Cの、透視領域Vの周縁部を帯状に残して、全体として略台形状であって、上辺に凸部A21を有する形状に連続して設けられている。車両用フロントウインド10Cにおいて、防曇膜30Cの形成領域は、視野領域Vにおける防曇膜の形成領域である第2の領域A2と一致する。車両用フロントウインド10Cにおいて、第2の領域A2の上辺の形状は、より具体的には、上辺が略中央部に下方に陥没する凹部を有し、凸部A21は該凹部の底部から上方に突出するように形成され、凸部A21の頂点が上辺における凹部の基部より上方に位置する形状である。第2の領域の上辺が車両用フロントウインド10Cに示すような形状であれば、視界領域の防曇膜面積を大きくしつつ、光学装置前の領域である凸部A21を大きく形成可能である点で好ましい。
車両用フロントウインド10Cにおいて、凸部A21の高さhは、5〜200mmが好ましい。凸部A21の幅wは、5〜200mmが好ましい。
車両用フロントウインド10Cにおいて、凸部A21の両側に位置する取り付け領域A11の幅は、車両用フロントウインド10Aの場合と同様にできる。なお、凹部の深さdは、5〜150mmが好ましい。また、凸部A21の高さhと凹部の深さdとの差は、5〜50mmが好ましい。
本実施形態の車両用フロントウインド10Cにおいて防曇膜30Cは、上辺に凸部A21を有し、その下方に凸部A21と連続して、かつ試験領域Bを含むように広範囲に亘って、主たる部分(メイン部分)を有する構成である。このため、車両用フロントウインド10Aと同様に、車両用フロントウインド10Cにおいても、光学装置前の領域を曇りにくくし、誤作動を効果的に抑制できる効果が期待できる。
図4に示す車両用フロントウインド10Dは、窓板20と、窓板20の車内側の面に設けられる防曇膜30Dとを有する。窓板20は、周縁部の全体に形成される帯状の層である黒色セラミック層24を有する。車両用フロントウインド10Dにおいて、黒色セラミック層24が形成された領域は遮光領域であり、透視領域Vは、窓板20の全領域から黒色セラミック層24が形成された領域を除く領域である。
防曇膜30Dは、車両用フロントウインド10Dの、透視領域Vの周縁部を帯状に残して、全体として略台形状であって、上辺に凸部A21を有する形状に連続して設けられている。車両用フロントウインド10Dにおいて、防曇膜30Dの形成領域は、視野領域Vにおける防曇膜の形成領域である第2の領域A2と一致する。車両用フロントウインド10Dにおいて、第2の領域A2の上辺の形状は、より具体的には、上辺において略中央部に凸部A21を有し、凸部A21のみが凸部A21以外の部分より上方に突出する形状である。第2の領域の上辺が車両用フロントウインド10Dに示すような形状であれば、第1の領域A1を最も広く確保しやすい形状である点で好ましい。
車両用フロントウインド10Dにおいて、凸部A21の高さhは、例えば、5〜150mmが好ましい。凸部A21の幅wは、5〜200mmが好ましい。車両用フロントウインド10Dにおいて、凸部A21の両側に位置する取り付け領域A11は、第2の領域A2の上辺が凸部A21以外に上方に突出する部分を有しないことから、幅方向の制限は特にない。
本実施形態の車両用フロントウインド10Dにおいて防曇膜30Dは、上辺に凸部A21を有し、その下方に凸部A21と連続して、かつ試験領域Bを含むように広範囲に亘って、主たる部分(メイン部分)を有する構成である。このため、車両用フロントウインド10Aと同様に、車両用フロントウインド10Dにおいても、光学装置前の領域を曇りにくくし、誤作動を効果的に抑制できる効果が期待できる。
図1〜図4に示す車両用フロントウインド10A〜10Dについて、第2の領域および第1の領域を、第2の領域の上辺における凸部A21と、その両側に存在する第1の領域としての取り付け領域A11を中心に説明した。車両用フロントウインド10A〜10Dにおいては、第2の領域の上辺が有する凸部の車幅方向における位置は、車幅方向の略中央であるが、本発明の車両用フロントウインドにおいてはこれに限定されない。第2の領域の上辺が有する凸部の車幅方向における位置は、用いる光学装置に合わせて適宜選択できる。通常、車両用フロントウインドの車幅方向における中央から車幅方向の端部に向かって、中央から車幅方向の端部までの距離の概ね1/3の位置までの間に設けられる。
本発明の車両用フロントウインドにおいて、第2の領域の上辺の凸部以外の部分は、窓板の上辺形状に合わせた形状に形成されていることが、意匠性の観点から好ましい。すなわち、上辺を構成する境界線L(特性は以下に説明する。)の凸部以外の部分については、窓板の上辺に沿って略平行に形成されており、窓板の上辺の湾曲形状(下側に凹んだ形状)の曲率と略同じ曲率を有するように形成されていることが好ましい。または、第2の領域の上辺を構成する境界線Lの凸部以外の部分については、略窓板の上辺に沿って、車幅方向の中央から端部に向かって窓板の上辺と境界線Lの距離が漸減するように形成されていてもよい。
ここで、図1〜図4に示すとおり、第1の領域および第2の領域との境界は、第2の領域の外周と一致する境界線Lで構成されている。境界線Lは、該境界線で仕切られる上記2つの領域の境界に透視歪を有さず、かつ、光を照射した際に散乱して視認される線幅が10μm〜200μmである本発明の特徴を有する境界線である。
車両用フロントウインド10A〜10Dにおいては、凸部A21と取り付け領域A11の境界が透視歪を有しない境界線Lで構成されていることで、光学部材による信号の送受信は、透視歪による影響を受けることなく、これを安定して信頼性の高いものとして行うことができる。また凸部A21と取り付け領域A11の境界が、光を照射した際に散乱して視認される線幅が10μm〜200μmである境界線Lで構成されていることで、目視による境界の認識が容易となり、適切な位置への光学装置の設置が可能となる。なお、境界線Lの線幅が10μm〜200μmであれば、光学部材による信号の送受信に影響を与えることは殆どない。
また、境界線が目視により境界として認識できることで、第1の領域へのステッカー類や車載アンテナの設置における作業性が向上される。さらに、境界線の透視歪による運転視界の妨げがなく、境界線Lの線幅が10μm〜200μmであれば、運転視界に影響を与えることは殆どない。
なお、本明細書において、境界線による透視歪、すなわち、境界線で仕切られる2つの領域の境界における透視歪の有無の評価方法および光を照射した際に散乱して視認される境界線の線幅の測定方法は以下のとおりである。本明細書における境界線の線幅とは、特に断りのない限り、該方法で測定された第2の領域と第1の領域の境界線における線幅をいう。
(透視歪の有無)
白地に0.7mm幅の黒線で10mm間隔のグリッドパターンであって、各黒線が下辺に対して45度の角度となるように形成された試験板Aを準備し、試験板Aのグリッドパターン形成面と車両用フロントウインドの防曇膜が形成されていない側の面が20mmの距離を置いて互いに平行になるように両者を設置する。車両用フロントウインドの防曇膜が形成されている側の面から150mmの距離に設置したカメラで、第2の領域と第1の領域の境界線が撮影範囲内の略中央に位置するように車両用フロントウインドを通して試験板Aのグリッドパターン形成面を撮影する。得られた画像を目視で確認し、グリッドパターンに変形または切れ目が確認された場合を、「透視歪あり」、グリッドパターンに変形および切れ目のいずれも確認されない場合を「透視歪なし」とする。
白地に0.7mm幅の黒線で10mm間隔のグリッドパターンであって、各黒線が下辺に対して45度の角度となるように形成された試験板Aを準備し、試験板Aのグリッドパターン形成面と車両用フロントウインドの防曇膜が形成されていない側の面が20mmの距離を置いて互いに平行になるように両者を設置する。車両用フロントウインドの防曇膜が形成されている側の面から150mmの距離に設置したカメラで、第2の領域と第1の領域の境界線が撮影範囲内の略中央に位置するように車両用フロントウインドを通して試験板Aのグリッドパターン形成面を撮影する。得られた画像を目視で確認し、グリッドパターンに変形または切れ目が確認された場合を、「透視歪あり」、グリッドパターンに変形および切れ目のいずれも確認されない場合を「透視歪なし」とする。
(境界線の線幅)
全面黒色の主面を有する試験板Bを準備し、試験板Bの黒色面と車両用フロントウインドの防曇膜が形成されていない側の面が20mmの距離を置いて互いに平行になるように両者を設置する。試験板Bと車両用フロントウインドの間に可視光を照射しながら車両用フロントウインドの防曇膜が形成されている側の面から150mmの距離に設置したカメラで、第2の領域と第1の領域の境界線が撮影範囲内の略中央に位置するように車両用フロントウインドを通して試験板Bの黒色面を撮影する。得られた画像を5倍に拡大し、境界線の100mmの長さにおける最大線幅を測定し、境界線の線幅とする。
全面黒色の主面を有する試験板Bを準備し、試験板Bの黒色面と車両用フロントウインドの防曇膜が形成されていない側の面が20mmの距離を置いて互いに平行になるように両者を設置する。試験板Bと車両用フロントウインドの間に可視光を照射しながら車両用フロントウインドの防曇膜が形成されている側の面から150mmの距離に設置したカメラで、第2の領域と第1の領域の境界線が撮影範囲内の略中央に位置するように車両用フロントウインドを通して試験板Bの黒色面を撮影する。得られた画像を5倍に拡大し、境界線の100mmの長さにおける最大線幅を測定し、境界線の線幅とする。
本発明の車両用フロントウインドにおいて、境界線Lの線幅は、10μm〜200μmである。境界線Lの線幅が、該範囲内であれば、目視により境界として十分に認識でき、かつ運転視界および光学部材における信号の送受信に影響を与えることが殆どない。また、人が美しく線として視認可能であるというように意匠性が高い。境界線Lの線幅は、10μm〜150μmが好ましい。
透視領域Vにおいて境界線Lの線幅は、上記本発明における所定の範囲内で、位置によって異なってもよい。また、境界線Lは、防曇膜の凸部において角部が丸みを帯びたR形状となっていても構わない。R形状となっていることで防曇膜が剥がれにくくなるため好ましい。なお、防曇膜の凸部は光学装置で覆われるため外観を気にする必要性が薄い。したがって、防曇膜における凸部と第1の領域との境界線は上記境界線Lの特徴を有しても、有しなくてもよい。
境界線Lの上記特徴、すなわち、透視歪を有さず、かつ、光を照射した際に散乱して視認される線幅が10μm〜200μmである特徴について、境界線Lの断面形状を示す図5を参照して説明する。図5は、図1に示す車両用フロントウインドの境界線L近傍の拡大断面図(図1中、点線で示さる円内で、両矢印方向(境界線Lに直交する方向)で垂直に切った断面の拡大図)である。
図5において、防曇膜30Aは窓板20側に位置する下地層31とその上に積層される防曇性能を有する上層32の2層構造であり、窓板20は2枚の透光性基板21、22が中間膜23を挟持する構成である。
図5において、窓板20の車内側主面に形成された防曇膜30Aの膜厚tは境界線L近傍で略一定であり、かつ防曇膜30Aの端面の形状が窓板20の主面に対して略垂直である。防曇膜30Aの膜厚tが境界線L近傍で略一定とは、具体的には、図5に示すのと同様の境界線Lに直交する面で切った車両用フロントウインド10Aの断面の撮影画像を用いて、防曇膜30Aの端面(境界線Lの位置)から内側に1mmまでの膜厚において最大値を100%とした時の最小値の割合(%)を100%から減じた値(%)が5%以下であることをいう。該値(%)は2%以下が好ましく、1%以下がより好ましい。以下、上記方法で測定される境界線Lの位置から内側に1mmまでの防曇膜の膜厚の最大値(100%)に対する最小値の割合(%)を100%から減じた値(%)を、防曇膜の「端部膜厚の偏差」という。なお、図5に示す断面図は模式的な図であり、例えば、防曇膜30Aにおける実際の端面形状をそのまま示すものではない。
車両用フロントウインド10Aにおいては、窓板20上に防曇膜30Aを、例えば、図5に示すように設けることで、第1の領域A1と第2の領域A2との境界線を、該境界線で仕切られる上記2つの領域の境界に透視歪を有さず、かつ、光を照射した際に散乱して視認される線幅が10μm〜200μmの境界線Lとすることができる。なお、該形状に防曇膜30Aを形成する方法については後述する。
図5に示す断面図は車両用フロントウインド10Aの境界線L近傍の断面図であるが、窓板20の積層構造は、車両用フロントウインド10Aの全体において図5に示すのと同様であり、防曇膜30Aの積層構造は防曇膜30Aの全体において図5に示すのと同様である。以下、車両用フロントウインド10Aを構成する各部材について説明する。
窓板20は、第1の透光性基板21、第1の透光性基板21と対向する第2の透光性基板22、および第1の透光性基板21と第2の透光性基板22とに挟持され、これらを接着して一体化させる中間膜23を有する。
第1の透光性基板21は、第2の透光性基板22よりも車内側に設けられる。第1の透光性基板21における車内側の面21aを第1面、第1の透光性基板21における第2の透光性基板22との対向面21bを第2面と呼ぶ。
第2の透光性基板22は、第1の透光性基板21よりも車外側に設けられる。第2の透光性基板22における第1の透光性基板21との対向面22aを第3面、第2の透光性基板22における車外側の面22bを第4面と呼ぶ。
窓板20の車内側から車外側に向けて、第1面21a、第2面21b、第3面22a、第4面22bがこの順で並ぶ。
第1の透光性基板21および第2の透光性基板22は、それぞれ、ガラスまたはプラスチックで構成される。第1の透光性基板21および第2の透光性基板22は、両方ともガラスで構成されてもよいし、両方ともプラスチックで構成されてもよく、いずれか一方がガラスで構成され他方がプラスチックで構成されてもよい。透光性基板を構成するガラスは、ソーダライムガラスやホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどがある。また、透光性基板を形成するプラスチックは、ポリメチルメタクリレートなどのアクリル系樹脂やポリフェニレンカーボネートなどの芳香族ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの芳香族ポリエステル系樹脂などがある。
車両用フロントウインド10Aでは、窓板20は2枚の透光性基板が中間膜を挟持する構成であるが、窓板を構成する透光性基板の枚数は、1枚でもよいし、3枚以上でもよい。なお、透光性基板の枚数が3枚以上の場合には、透光性基板と透光性基板の間には中間膜を設けることが必須である。
窓板20としては、主面の形状がほぼ台形状のものを使用することが可能である。また、窓板20としては、車両用フロントウインドとして要求される所望の湾曲形状に曲げ成形されているものを使用することが可能である。具体的には、窓板20は、車両に設置されるものとした場合の車幅方向の両端部それぞれが中央部に比べて車両後方側に位置する曲率形状を有していてもよい。すなわち、窓板20は、車幅方向の中央部が車両前方側に突出した状態に湾曲していてもよい。また、窓板20は、上辺の車幅方向の中央部が両端部に比べて下方に位置する曲率形状を有していてもよい。すなわち、窓板20の上辺形状は、車幅方向の中央部が最も下方に垂れ下がるように湾曲していてもよい。窓板20は、例えば1mm〜10mm程度の厚さを有している。窓板20は、搭載される車両に応じて形状及び厚さ等が適宜設計される。
窓板20の周縁部の全体に形成される帯状の黒色セラミック層24の帯幅は、5mm〜300mmの範囲にあることが好ましく、より好ましくは10mm〜200mmである。黒色セラミック層24は、車両用フロントウインド10Aの車体への取り付け部分(例えばウレタンなどの接着部分)を隠蔽する役割を有している。黒色セラミック層24は、窓板20の周縁部の全体に設けられる必要はなく、周縁部の一部に設けられていてもよい。また、黒色セラミック層24の帯幅は、必ずしも上下左右の辺で同じ幅である必要はない。さらに、ある1辺において端から端まで同じ幅である必要もない。車両用フロントウインド10Aでは、黒色セラミック層24の幅は、上辺において各種センサ類の取り付け部分を隠蔽するために中央部分を幅広く、他の部分においては幅を狭く設定している。
黒色セラミック層24は、第1面21a、第2面21b、第3面22a、第4面22bのいずれに設けられてもよい。防曇膜や光学装置との接着性の観点から、黒色セラミック層24は窓板20の車内側の面すなわち第1面21a以外の面に形成されるのが好ましい。
車両用フロントウインド10Aにおいて、黒色セラミック層24が形成された領域は遮光領域である。遮光領域は、例えば、車両用フロントウインド10Aにおいて車体への取り付け部分等の隠蔽が求められる部分を隠蔽するために設けられる、少なくとも可視光線を遮光する領域である。遮光領域における可視光線の遮光の程度は、設けられる目的により適宜調整できる。例えば、遮光領域が上記隠蔽の目的で設けられる場合には、遮光の程度は、少なくとも隠蔽が求められる部分が隠蔽できる程度に可視光線を透過させないように調整されればよい。
黒色セラミック層24は、例えば、耐熱性黒色顔料の粉末を低融点ガラス粉末と共に樹脂及び溶剤に加えて混錬した黒色セラミックペーストを印刷等によって透光性基板上の所望領域に塗布し、加熱して焼き付けるものとすればよい。また、黒色セラミック層24は、層全体が連続した一体膜として構成されてもよく、また、微細なドットの集合体であるドットパターン等により構成されてもよい。
図5に示すように、車両用フロントウインド10Aの防曇膜30Aは、下地層31と、上層32と、の2層からなる積層構造を有する。下地層31は、窓板20に接する層である。また、上層32は、下地層31上に重ねて配置される層であって、窓板20から最も離れた車内側に配置される層である。なお、本発明の車両用フロントウインドにおける防曇膜は、2層に限定されるものでなく、単層でもよく、3層や4層など3層以上であってもよい。
防曇膜30Aの膜厚は、下地層31と上層32の合計膜厚として最小膜厚が5μm以上であればよい。防曇膜30Aが下地層31と上層32の2層からなる場合、通常、下地層31は上層32と窓板20の接着層であり、上層32は窓板20に防曇機能を付与する防曇層である。防曇膜30Aの膜厚は、下地層31と上層32の合計膜厚として5μm〜30μmが好ましく、7μm〜30μmが特に好ましい。なお、防曇膜が単層または3層以上で構成される場合にも、膜厚は同様の範囲が好ましい。ただし、防曇膜30Aが、防曇膜として機能するために、防曇膜は、防曇層を必須の層として有する。防曇膜が2層以上で構成される場合、防曇層の膜厚は3μm〜28μmが好ましく、5μm〜25μmがより好ましい。
防曇膜30Aとして、具体的には、下地層31および上層32がともに有機樹脂系のコーティング膜である構成が挙げられる。防曇層を有機樹脂系のコーティング膜で形成する場合、有機樹脂としては吸水性の樹脂が挙げられる。防曇層に用いられる吸水性の樹脂としては、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられ、何れも透明性の高いものである。
本発明に係る車両用フロントウインドにおいて、防曇膜の形成領域の側辺および下辺は、黒色セラミック層の形成領域と重なって設けられる領域を有していても構わない。すなわち、防曇膜の端部の一部が遮光領域である黒色セラミック層と重なって形成されていてもよい。これにより、防曇膜の両側辺や下辺が目立たなくなるため好ましい。
図6に、本発明の実施形態の車両用フロントウインドにおいて、防曇膜の形成領域が黒色セラミック層の形成領域と重なって設けられた車両用フロントウインドの一例を示す。なお、本明細書において「黒色セラミック層の形成領域と重なって設けられる領域」は必ずしも物理的に接触して設けられていなくても構わなく、正面視で重なって位置しているという意味も含む。
図6に示す車両用フロントウインド10Eは、車両用フロントウインド10Aにおいて、防曇膜30Aと形成領域が異なる防曇膜30Eを有する以外は車両用フロントウインド10Aと同じ構成である。防曇膜30Eは、その形成領域の側辺および下辺が、黒色セラミック層24の形成領域と重なって設けられている以外は防曇膜30Aと以下の点を除いて同様である。
車両用フロントウインド10Eにおいては、透視領域Vから透視領域V以外の領域、すなわち黒色セラミック層24の形成領域に亘って防曇膜30Eが形成されている。したがって、防曇膜30Eの外周のうち、透視領域Vに存在する外周において、少なくとも、第1の領域と凸部を除く第2の領域との境界は、上記本発明の特徴を有する境界線L、すなわち、該境界線で仕切られる2つの領域の境界に透視歪を有さず、かつ、光を照射した際に散乱して視認される線幅が10μm〜200μmである境界線で構成されることが必須となる。防曇膜30Eにおける第2の領域の凸部と第1の領域との境界線および透視領域V以外に存在する防曇膜30Eの外周については該特徴を有してもよく、有さなくともよい。この点において、全ての外周が透視領域V内に存在し、全外周が本発明の特徴を有する境界線で構成される防曇膜30A(ただし、防曇膜30Aにおいても、第2の領域の凸部と第1の領域との境界線については、境界線Lの特徴を有さなくてもよい。)と異なる。
車両用フロントウインド10Eにおいて、境界線Lは、窓板20の車幅方向の一方のほぼ端部から他方のほぼ端部までの間において延びている。すなわち、上記特徴を有する境界線Lは、透視領域Vのみでなく、黒色セラミック層24の形成領域内まで達している。防曇膜30Eにおいて、黒色セラミック層24の形成領域内では、透視歪の有無や、境界線の線幅は測定できないものの、外周の両側辺は例えば、図5に示されるような、上記特徴を有する境界線Lと同様の構造である。一方、防曇膜30Eにおいて下辺は窓板20の下辺と一致していることから、境界線とはなっていない。
なお、例えば、車両用フロントウインド10Eのように防曇膜30Eが黒色セラミック層24の形成領域と重なって形成されている場合において、防曇膜は、車両用フロントウインドの、車体への取り付けのための接着剤が設けられる領域には存在しなくてもよい。これは、車両用フロントウインドの車体への取り付けのための接着剤が設けられる領域に防曇膜が存在すると、十分な接着作用を担保できないためである。
以上、本発明の実施形態の車両用フロントウインドを図1〜6に示す車両用フロントウインド10A〜10Eを用いて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、これらの実施形態を、本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく、変更または変形することができる。
以下に、本発明の実施形態の車両用フロントウインドにおける、境界線L近傍の膜厚が略一定であり、境界線Lによる端面が窓板の主面に対して略垂直な端部形状を有する防曇膜の形成方法を説明する。
実施形態の車両用フロントウインドにおいて窓板への防曇膜の形成は、例えば、周知の湿式コーティング法で行うことができる。湿式コーティング法は反応や乾燥等により防曇膜を形成可能な成分と溶剤を含むコート液を準備し、該コート液を防曇膜被形成面、車両用フロントウインドにおいては窓板の車内側の主面に塗布し、溶剤を除去しながら乾燥、反応させることで防曇膜を形成させる方法である。
湿式コーティング法は、上記防曇膜の好ましい膜厚とした、例えば、5μm〜30μmと比較的膜厚の大きな膜を均一な膜厚で形成するのに適する方法である。なお、所定の膜厚の防曇膜を形成可能であれば、乾式のコーティング法を用いて防曇膜を形成してもよい。なお、以下の防曇膜の形成方法の説明は湿式コーティング法について行うが、乾式コーティング法においても、例えば、端部のデコート方法は湿式コーティング法の場合と同様に行うことができる。
コート液の窓板車内面への塗布は、フローコート法、スピンコート法、スプレーコート法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、ロールコート法、メニスカスコート法、ダイコート法、ワイプ法などの工法によって実現できる。
また、防曇膜の形成は、防曇膜が下地層と上層とからなる場合は、まず、下地層を形成するためのコート液を窓板の車内面に塗布し、その後に、上層を形成するためのコート液をその下地層に重なるように塗布することにより行えばよい。また、下地層は、上層の所望の大きさよりも、特に上辺側および側辺側において僅かに大きくなるように形成されることが好ましい。これは、上層の下に下地層がないと、十分な接着力が得られない領域が発生するためである。
なお、防曇膜は、車両用フロントウインドの下方に向かうほど膜厚が厚くなっていても構わない。そのような設計とすることで、例えば、車両用フロントウインドの下部をより曇りにくくすることができる。運転者の視界領域は車両用フロントウインドの下部が中心となることが多く、このような構成とすることで車両用フロントウインドの上部が曇り始めた後にデフォッガーを使用することができる等、より安全に運転することができる。
また、防曇膜は、車両用フロントウインドの上方に向かうほど膜厚が厚くなっていても構わない。そのような設計とすることで、例えば、車両用フロントウインドの上部をより曇りにくくすることができる。デフォッガーは車両用フロントウインドの下辺側にあるため、車両用フロントウインドの下部はデフォッガーにより曇りの発生を予め防止し易いが、上部においてはデフォッガーの効果が及びにくいため、上部を厚くしておくことで、デフォッガーとの組み合わせにおいて車両用フロントウインド全体としてバランスよく防曇を達成でき、より安全に運転することができる。
ここで、湿式コーティング法においては、コート液の塗布領域が防曇膜の形成領域となる。しかしながら、コート液を塗布し乾燥、反応させることで得られた防曇膜の端部の先端においては、通常、防曇膜の形成領域の中央側から外周側に向かって膜厚が漸減している。このような防曇膜の端部先端における膜厚漸減の様子は、例えば、以下に説明する図7(A)において防曇膜のデコート前の側面の形状として示されている。このような形状の端部を有する防曇膜を備えた車両用フロントウインドにおいては、防曇膜の形成領域と非形成領域の境界が透視領域に存在すると、透視歪が発生する。
本発明の実施形態の車両用フロントウインドは、図1〜図6に示すように、防曇膜の上辺が車両用フロントウインドの透視領域の上部に存在するため、透視歪が目立ち易い。さらに、防曇膜は最小膜厚が5μm以上という厚膜であるため、透視歪が発生し易くなる。また、例えば、防曇膜が2層の積層構造を有し、下地層が上層よりも大きく形成された場合、上記において防曇膜の上辺部には、下地層の端部と上層の端部との双方が存在することとなるため、透視歪がより目立ち易くなる。
そこで、防曇膜の形成領域と非形成領域の境界に発生する透視歪を抑制するためには、該端部の断面形状を、例えば図5に示す断面形状となるように処理することで透視歪を改善することができる。防曇膜の端部の処理方法としては、上記膜厚が漸減している部分を膜厚が一定になる領域の端まで除去(デコート)する方法が挙げられる。
図7は、図1に示す車両用フロントウインド10Aを得るために、上記のように例えば、湿式コーティング法で形成した防曇膜の端部をデコートして、図5に示される断面を有する防曇膜30Aとする手法を表した模式図である。なお、図7において防曇膜の2層の積層構造、および窓板20の3層の積層構造は省略し、防曇膜、窓板のそれぞれ全体として各1層で示している。防曇膜については、デコート前を30A’の符号を付して示す。
図7(A)は窓板20上に湿式コーティング法で防曇膜30A’を形成した後、デコート前の状態の側面図である。図7(B)は、図7(A)に示す窓板20上に形成された防曇膜30A’をカッターによりデコートする様子を示す側面図である。図7(C)は、図7(B)に示すデコートにより、防曇膜30A’の先端部が除去され、本発明の実施形態の特徴を有する境界線Lが形成された、防曇膜30A付きの窓板20の側面図を示している。図7(C)は、図5に示す断面図に対応する図面である。
図7(B)で用いるカッターは、例えば、片刃カッター40であり、図7(B)では刃が窓板20の方向に向いた状態を示している。デコートは、例えば、片刃カッター40の防曇膜30A’側の背の部分が窓板20に対して角度θとなるようにして、片刃カッター40を防曇膜30A’の先端から窓板20に沿って侵入させ防曇膜30A’を剥がすことで行われる。デコートに際して、剥がされた防曇膜30A’の端部は適当な方法で除去される。カッターは片刃であっても両刃であってもよい。また、カッターを侵入させる際の角度θは、40°〜70°の範囲が好ましく、50°〜60°の範囲がより好ましい。角度θを上記範囲とすることで、境界線の線幅を10μm〜200μmに、好ましくは10μm〜150μmに調整しやすくなる。
防曇膜のデコートは、例えばレーザー、グラインダー、サンドブラスト、樹脂ブラスト、カッター等を用いて行うことが可能である。これらの中でも防曇膜のデコートがカッターを用いて行われると、他の手段を用いる場合に比べて、境界線Lの見栄えが良くなりやすく、好ましい。
このようにして得られる本発明の車両用フロントウインドは、車両用フロントウインドと組み合わせて用いられる、各種光学装置とともに、車両用物品を構成するのに好適に用いられる。
本発明の車両用物品は、本発明の車両用フロントウインドと、前記車両用フロントウインドの車内側の前記第1の領域における前記第2の領域の凸部の外側近傍に取り付けられ、前記第2の領域の凸部を介して前記車両用フロントウインドの車外側に信号を送信し、および/または前記車両用フロントウインドの車外側から信号を受信する光学装置とを有する車両用物品である。
本発明の車両用物品が有する光学装置としては、車両前方を撮影するイメージセンサ、車両前方の物体との距離を測定する測距センサなどが挙げられる。
図1に示す車両用フロントウインド10Aを用いた場合を例に本発明の実施形態の車両用物品について以下に説明する。
図1には、車両用フロントウインド10Aの車内側に光学装置40を取り付けた際の光学装置40が破線で示されている。光学装置40は、典型的には、上記信号の送受信を行うための光学部材と、該光学部材を支持し車両用フロントウインドに固定するためのブラケットと、これらを覆う筐体を有する。光学装置40として示される破線は主として筐体の外周を示すものである。
光学装置40は、ブラケットにより、車両用フロントウインド10Aの車内側の透視領域Vにおける第1の領域A1、すなわち、防曇膜30Aを有しない領域の、取り付け領域A11に取り付けられる。また、光学装置40を、取り付ける際には、光学部材における信号の送受信が、車両用フロントウインド10Aにおける第2の領域A2、すなわち、防曇膜30Aを有する領域の、凸部A21を介して行える位置に光学部材が配置されるように取り付けられる。
光学装置40のブラケットが、防曇膜30Aを有しない領域において窓材20に直接取り付けられることで、良好な接着性が確保され、光学装置40の安定した取り付けが可能となる。また、上記のとおり第2の領域A2における防曇膜30Aの最小膜厚は5μm以上であり、凸部A21においても防曇性が十分に発揮できる膜厚が確保されていることから、凸部A21を介して行われる光学部材による信号の送受信は、高湿時に曇りの影響を受けることなく、これを安定して信頼性の高いものとして行うことができる。
さらに、本発明の実施形態の車両用物品においては、車両用フロントウインド10Aにおいて、凸部A21と取り付け領域A11の境界が透視歪を有しない境界線Lで構成されている場合には、光学部材による信号の送受信は、透視歪による影響を受けることなく、これを安定して信頼性の高いものとして行うことができる。また、凸部A21と取り付け領域A11の境界が、光を照射した際に散乱して視認される線幅が10μm〜200μmである境界線Lで構成されている場合には、目視による境界の認識が容易となり、適切な位置への光学装置の設置が可能となる。なお、境界線Lの線幅が10μm〜200μmであれば、光学部材による信号の送受信に影響を与えることは殆どない。
なお、上に説明した特性を有する防曇膜の形成領域と非形成領域の境界線は、車両用フロントウインドや車両用物品に限らず、上記車両用物品同様に光学装置を用いて物品を介して信号の送受信を行うようなそれ以外の物品についても透視歪を抑えた境界線として適用可能である。
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。なお、以下の例は、膜厚が5μm以上の防曇膜を有する窓板において、正面視で防曇膜を有する領域と有しない領域の境界線における特性を評価した例である。
[実施例1]
以下の方法で図1に示すのと同様の構成の車両用フロントウインドを作製した。2枚のガラス板の間に中間膜が挟持された合わせガラスであり、周縁部の全体に帯状に形成された黒色セラミック層を有する合わせガラスを窓板として用いた。窓板の透視領域の上部を防曇膜が設けられない第1の領域とするように、所定幅を残して下部全体に湿式コーティング法で、下地層と上層からなるエポキシ樹脂系の防曇膜を形成した。得られた防曇膜は、図7の(A)に示すのと同様の形成領域の端部の先端において膜厚が漸減した防曇膜であった。なお、防曇膜は、膜厚が漸減する端部等を除く、略均一な膜厚を有する領域での膜厚(以下、「平坦部膜厚」)が約15μmであった。
以下の方法で図1に示すのと同様の構成の車両用フロントウインドを作製した。2枚のガラス板の間に中間膜が挟持された合わせガラスであり、周縁部の全体に帯状に形成された黒色セラミック層を有する合わせガラスを窓板として用いた。窓板の透視領域の上部を防曇膜が設けられない第1の領域とするように、所定幅を残して下部全体に湿式コーティング法で、下地層と上層からなるエポキシ樹脂系の防曇膜を形成した。得られた防曇膜は、図7の(A)に示すのと同様の形成領域の端部の先端において膜厚が漸減した防曇膜であった。なお、防曇膜は、膜厚が漸減する端部等を除く、略均一な膜厚を有する領域での膜厚(以下、「平坦部膜厚」)が約15μmであった。
このようにして合わせガラス上に形成された防曇膜の膜厚が漸減した端部の先端を、図7(B)と同様にして片刃カッターをガラスに対してθ=40°で侵入させ防曇膜を剥がすことにより図7(C)で示されるような位置までデコートして防曇膜付き合わせガラス(A)を得た。得られた防曇膜付き合わせガラス(A)は、透視領域の上部に防曇膜が設けられない第1の領域を有し、下部に防曇膜が設けられた第2の領域を有するものであって、第2の領域は、図1に示すのと同様に上辺の略中央部に下方に陥没する凹部を有し、凹部の底部から上方に突出するように凸部が形成された形状であった。また、第1の領域と第2の領域の境界は、上記デコートにより形成された境界線Lで構成された防曇膜付き合わせガラスである。
(評価)
得られた防曇膜付き合わせガラス(A)の境界線Lについて、上記方法で透視歪の有無と、境界線Lの線幅を測定した。また、防曇膜の境界線Lの位置から内側に1mmにおける端部膜厚の偏差を評価した。
さらに、得られた防曇膜付き合わせガラス(A)の防曇性を評価した。
得られた防曇膜付き合わせガラス(A)の境界線Lについて、上記方法で透視歪の有無と、境界線Lの線幅を測定した。また、防曇膜の境界線Lの位置から内側に1mmにおける端部膜厚の偏差を評価した。
さらに、得られた防曇膜付き合わせガラス(A)の防曇性を評価した。
(1)透視歪
図8Aに防曇膜付き合わせガラス(A)の透視歪の有無を判定する撮影画像を示す。図8Aにおいて第1の領域をA1、第2の領域をA2、境界線LをLで示す(以下、実施例、比較例の撮影画像について同様の符号を用いた。)。結果は、グリッドパターンに境界線Lによる変形および切れ目のいずれも確認できないため、「透視歪なし」と評価した。なお、図8Aには境界線Lの位置を破線の矢印で示したが、画像からは視認できなかった。なお、境界線Lは、例えば、図9Aや図10Aで確認できるように画像の略中央を横断する形に形成されている。以下、境界線Lの位置を破線の矢印で示す場合、該境界線Lは上記と同様の状態である。
図8Aに防曇膜付き合わせガラス(A)の透視歪の有無を判定する撮影画像を示す。図8Aにおいて第1の領域をA1、第2の領域をA2、境界線LをLで示す(以下、実施例、比較例の撮影画像について同様の符号を用いた。)。結果は、グリッドパターンに境界線Lによる変形および切れ目のいずれも確認できないため、「透視歪なし」と評価した。なお、図8Aには境界線Lの位置を破線の矢印で示したが、画像からは視認できなかった。なお、境界線Lは、例えば、図9Aや図10Aで確認できるように画像の略中央を横断する形に形成されている。以下、境界線Lの位置を破線の矢印で示す場合、該境界線Lは上記と同様の状態である。
(2)境界線Lの線幅
防曇膜付き合わせガラス(A)を上記線幅測定の条件により撮影した画像から境界線Lは光を照射した際に散乱して所定の線幅の境界線が視認された。また、境界線Lを図8Bに示すのと同様の方法で撮影した5倍の画像により、境界線Lの長さ100mmの間で、長さ方向に直交する方向で測定される線幅の最大値、すなわち本発明における境界線Lの線幅は200μmであった。
防曇膜付き合わせガラス(A)を上記線幅測定の条件により撮影した画像から境界線Lは光を照射した際に散乱して所定の線幅の境界線が視認された。また、境界線Lを図8Bに示すのと同様の方法で撮影した5倍の画像により、境界線Lの長さ100mmの間で、長さ方向に直交する方向で測定される線幅の最大値、すなわち本発明における境界線Lの線幅は200μmであった。
(3)端部膜厚の偏差
境界線Lに直交する面で切った防曇膜付き合わせガラス(A)の断面の撮影画像を用いて、膜厚の最大値(100%)に対する最小値の割合(%)を100%から減じた値(%)である端部膜厚の偏差を算出したところ0%であり、偏差が全くなく膜厚は均一であった。
境界線Lに直交する面で切った防曇膜付き合わせガラス(A)の断面の撮影画像を用いて、膜厚の最大値(100%)に対する最小値の割合(%)を100%から減じた値(%)である端部膜厚の偏差を算出したところ0%であり、偏差が全くなく膜厚は均一であった。
(4)防曇性
防曇膜付き合わせガラス(A)を防曇膜が車内側に位置するように車両に取り付け、運転席と助手席に加湿機を1台ずつ設置した。評価前の車内温度は0℃であり、車内湿度は50%RHであった。評価前の外気温度は0℃であり、外気湿度は80%RHであった。なお、空調における外気導入率は30%とした。車両のドアを全て閉じた状態で、空調及び加湿機を稼働開始後、防曇膜形成領域の凸部に曇りが発生するまでの時間を計測した。加湿機による湿度供給速度は、62gH2O/hであり、30分間評価を行った。
防曇膜付き合わせガラス(A)を防曇膜が車内側に位置するように車両に取り付け、運転席と助手席に加湿機を1台ずつ設置した。評価前の車内温度は0℃であり、車内湿度は50%RHであった。評価前の外気温度は0℃であり、外気湿度は80%RHであった。なお、空調における外気導入率は30%とした。車両のドアを全て閉じた状態で、空調及び加湿機を稼働開始後、防曇膜形成領域の凸部に曇りが発生するまでの時間を計測した。加湿機による湿度供給速度は、62gH2O/hであり、30分間評価を行った。
防曇膜付き合わせガラス(A)について、防曇膜の端部処理方法と評価結果を表1に示す。なお、防曇膜付き合わせガラス(A)における防曇膜全体の最小膜厚は、端部1mmにおける最小膜厚と同じであり、該関係は、以下の、各例における防曇膜付き合わせガラスについても同様である。
[実施例2、3]
実施例2においては防曇膜の平坦部膜厚を約24μmとし、デコートを図7(B)と同様にして片刃カッターをガラスに対してθ=53°で侵入させ防曇膜を剥がすことにより行い、実施例3においては防曇膜の平坦部膜厚を約15μmとし、デコートを図7(B)と同様にして片刃カッターをガラスに対してθ=50°で侵入させ防曇膜を剥がすことにより行った以外は実施例1と同様にして実施例2の防曇膜付き合わせガラス(B)、実施例3の防曇膜付き合わせガラス(C)を得た。
実施例2においては防曇膜の平坦部膜厚を約24μmとし、デコートを図7(B)と同様にして片刃カッターをガラスに対してθ=53°で侵入させ防曇膜を剥がすことにより行い、実施例3においては防曇膜の平坦部膜厚を約15μmとし、デコートを図7(B)と同様にして片刃カッターをガラスに対してθ=50°で侵入させ防曇膜を剥がすことにより行った以外は実施例1と同様にして実施例2の防曇膜付き合わせガラス(B)、実施例3の防曇膜付き合わせガラス(C)を得た。
得られた防曇膜付き合わせガラス(B)、(C)について、上記実施例1と同様の(1)〜(3)の評価を行った。結果を表1に示す。
[比較例1]
上記実施例1において防曇膜の膜厚が漸減した端部の先端をデコートしなかったものを防曇膜付き合わせガラス(D)として、上記実施例1と同様の(1)〜(3)の評価を行った。
上記実施例1において防曇膜の膜厚が漸減した端部の先端をデコートしなかったものを防曇膜付き合わせガラス(D)として、上記実施例1と同様の(1)〜(3)の評価を行った。
図9Aに防曇膜付き合わせガラス(D)の透視歪の有無を判定する撮影画像を、図9Bに防曇膜付き合わせガラス(D)の上記線幅測定の条件により撮影した画像を示す。これらの撮影画像より、防曇膜付き合わせガラス(D)は境界線Lによる透視歪があり、境界線Lは光を照射した際に散乱して所定の線幅の境界線が視認されないことが確認できる。また、端部膜厚の偏差は端部先端が図7(A)で示す形状であり、膜厚の最小値が測定不可であるところ、膜厚の最小値を下地層の膜厚として算出した。結果は80%であった。これらの結果を表1に示す。
[比較例2、3]
比較例2では厚さ25μmのマスキングテープを、比較例3では厚さ55μmのマスキングテープを用いて、合わせガラスの第1の領域に対応する部分をマスキングした以外は実施例1と同様にして防曇膜を形成後、マスキングテープを剥がして、比較例2の防曇膜付き合わせガラス(E)(平坦部膜厚;約17μm)、比較例3の防曇膜付き合わせガラス(F)(平坦部膜厚;約19μm)を得た。得られた防曇膜付き合わせガラス(E)、(F)について上記実施例1と同様の(1)〜(3)の評価を行った。
比較例2では厚さ25μmのマスキングテープを、比較例3では厚さ55μmのマスキングテープを用いて、合わせガラスの第1の領域に対応する部分をマスキングした以外は実施例1と同様にして防曇膜を形成後、マスキングテープを剥がして、比較例2の防曇膜付き合わせガラス(E)(平坦部膜厚;約17μm)、比較例3の防曇膜付き合わせガラス(F)(平坦部膜厚;約19μm)を得た。得られた防曇膜付き合わせガラス(E)、(F)について上記実施例1と同様の(1)〜(3)の評価を行った。
図10Aに防曇膜付き合わせガラス(E)の透視歪の有無を判定する撮影画像を、図10Bに防曇膜付き合わせガラス(E)の上記線幅測定の条件により撮影した画像を示す。これらの撮影画像より、防曇膜付き合わせガラス(E)は境界線Lによる透視歪があり、境界線Lは光を照射した際に散乱して所定の線幅の境界線が視認された。ただし、光を散乱する境界線の他に該境界線に沿って第2の領域側が盛り上がっている様子が合わせて確認できる。防曇膜付き合わせガラス(E)においては、境界線Lの位置の端面における防曇膜の膜厚が最大であり内側に向かって漸減しており、端部膜厚の偏差は71%であった。
防曇膜付き合わせガラス(F)については、境界線Lによる透視歪が確認された。また、防曇膜付き合わせガラス(F)の線幅測定の条件により撮影した画像は、防曇膜付き合わせガラス(E)と同様であった。また、防曇膜付き合わせガラス(F)における端部膜厚の偏差は70%であった。
防曇膜付き合わせガラス(E)、(F)について、防曇膜の端部処理方法と評価結果を表1に示す。
[比較例4]
防曇膜の平坦部膜厚を約15μmとし、デコートを図7(B)と同様にして片刃カッターをガラスに対してθ=75°で侵入させ防曇膜を剥がすことにより行った以外は実施例1と同様にして比較例4の防曇膜付き合わせガラス(G)を得た。得られた防曇膜付き合わせガラス(G)について、上記実施例1と同様の(1)〜(3)の評価を行った。比較例4の防曇膜付き合わせガラス(G)の境界線Lの線幅は本発明の規定する線幅を大きく超えており、従来の透視歪を有する車両用フロントウインドに比べて運転視界への悪影響が改善されているとは言い難い。また、意匠性も悪い。防曇膜付き合わせガラス(G)について、防曇膜の端部処理方法と評価結果を表1に示す。
防曇膜の平坦部膜厚を約15μmとし、デコートを図7(B)と同様にして片刃カッターをガラスに対してθ=75°で侵入させ防曇膜を剥がすことにより行った以外は実施例1と同様にして比較例4の防曇膜付き合わせガラス(G)を得た。得られた防曇膜付き合わせガラス(G)について、上記実施例1と同様の(1)〜(3)の評価を行った。比較例4の防曇膜付き合わせガラス(G)の境界線Lの線幅は本発明の規定する線幅を大きく超えており、従来の透視歪を有する車両用フロントウインドに比べて運転視界への悪影響が改善されているとは言い難い。また、意匠性も悪い。防曇膜付き合わせガラス(G)について、防曇膜の端部処理方法と評価結果を表1に示す。
[比較例5]
実施例1で用いたのと同様の合わせガラスを窓板として用い、実施例1と同様にしてデコート前の状態の防曇膜付きの合わせガラスを作製した。その後、図11に示すとおり、実施例1の防曇膜付き合わせガラス(A)の防曇膜(図1に示す防曇膜30Aに相当)の凸部に相当する領域に、島状の防曇膜30H’が、メイン部分に相当する領域に設けられた防曇膜30Hから離隔して存在するように、防曇膜のデコートを行った。なお、デコートは、実施例1と同様の方法で行った。このようにして、比較例5の防曇膜付き合わせガラス(H)(図11中、10Hで示す)を得た。なお、図11に示す、10Hおよび30H、30H’以外の符号の意味は、図1に示す符号の意味と同様である。
実施例1で用いたのと同様の合わせガラスを窓板として用い、実施例1と同様にしてデコート前の状態の防曇膜付きの合わせガラスを作製した。その後、図11に示すとおり、実施例1の防曇膜付き合わせガラス(A)の防曇膜(図1に示す防曇膜30Aに相当)の凸部に相当する領域に、島状の防曇膜30H’が、メイン部分に相当する領域に設けられた防曇膜30Hから離隔して存在するように、防曇膜のデコートを行った。なお、デコートは、実施例1と同様の方法で行った。このようにして、比較例5の防曇膜付き合わせガラス(H)(図11中、10Hで示す)を得た。なお、図11に示す、10Hおよび30H、30H’以外の符号の意味は、図1に示す符号の意味と同様である。
得られた防曇膜付き合わせガラス(H)について、上記実施例1と同様の(1)〜(4)の評価を行った。防曇膜付き合わせガラス(H)の境界線Lの評価は、メイン部分の防曇膜30Hの外周において行ったが、島状の防曇膜30H’の外周についても同様の結果が得られると想定できる。また、(4)の評価については島状の防曇膜30H’に曇りが発生するまでの時間を計測した。メイン部分の防曇膜30Hについては曇りの発生時間は最も早い部分で15分であった。(1)〜(4)の評価結果を表1に示す。
10A,10B,10C,10D,10E…車両用フロントウインド、20…窓板、21…第1の透光性基板、22…第2の透光性基板、23…中間膜、24…黒色セラミック層
30A,30B,30C,30D,30E…防曇膜、31…下地層、32…上層、
V…透視領域、A1…第1の領域、A2…第2の領域、A21…凸部、A11…取り付け領域、L…境界線、40…光学装置。
30A,30B,30C,30D,30E…防曇膜、31…下地層、32…上層、
V…透視領域、A1…第1の領域、A2…第2の領域、A21…凸部、A11…取り付け領域、L…境界線、40…光学装置。
Claims (14)
- 窓板と、前記窓板の車内側の面に設けられた防曇膜と、を備えた車両用フロントウインドであって、
前記車両用フロントウインドは、正面視で、透視領域に、前記防曇膜が設けられない第1の領域と、前記防曇膜が設けられる第2の領域とを有し、
前記第1の領域は、前記透視領域の上部の帯状領域を含み、
前記第2の領域は、少なくともJIS R3212(1998年)で規定される試験領域Bを含み、上辺に凸部を有する連続した領域であって、前記第2の領域において前記防曇膜の最小膜厚は5μm以上であり、
少なくとも、前記第1の領域と前記凸部を除く前記第2の領域との境界は、透視歪を有さず、かつ、光を照射した際に散乱して視認される線幅が10μm〜200μmの境界線で構成される、
ことを特徴とする車両用フロントウインド。 - 前記第2の領域の凸部は、車内側に配置される光学装置が、前記凸部を介して前記車両用フロントウインドの車外側に信号を送信し、および/または前記車両用フロントウインドの車外側から信号を受信するために用いられ、前記第1の領域における前記第2の領域の凸部の外側近傍は、前記光学装置の取り付け領域として用いられる請求項1記載の車両用フロントウインド。
- 前記防曇膜は前記車両用フロントウインドの下方に向かうほど膜厚が厚くなっている請求項1または2に記載の車両用フロントウインド。
- 前記防曇膜は前記車両用フロントウインドの上方に向かうほど膜厚が厚くなっている請求項1または2に記載の車両用フロントウインド。
- 前記第2の領域の上辺の形状は、前記凸部のみが前記凸部以外の部分より上方に突出する形状である請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用フロントウインド。
- 前記第2の領域の上辺の形状は、前記上辺が下方に陥没する凹部を有し、前記凸部は前記凹部の底部から上方に突出するように形成され、かつ前記凸部の頂点が前記上辺の凹部の基部と同じ高さに位置する形状である請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用フロントウインド。
- 前記第2の領域の上辺の形状は、前記上辺が下方に陥没する凹部を有し、前記凸部は前記凹部の底部から上方に突出するように形成され、かつ前記凸部の頂点が前記上辺の凹部の基部より下方に位置する形状である請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用フロントウインド。
- 前記第2の領域の上辺の形状は、前記上辺が下方に陥没する凹部を有し、前記凸部は前記凹部の底部から上方に突出するように形成され、前記凸部の頂点が前記上辺の凹部の基部より上方に位置する形状である請求項1〜4のいずれか1項に記載の車両用フロントウインド。
- 前記窓板は、第1の透光性基板、前記第1の透光性基板と対向する第2の透光性基板、および前記第1の透光性基板と前記第2の透光性基板とに挟持された中間膜を有する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の車両用フロントウインド。
- 前記窓板は、周縁部に遮光領域を有する請求項1〜9のいずれか1項に記載の車両用フロントウインド。
- 前記遮光領域は前記窓板の車内側の面以外の面に形成された黒色セラミック層からなる請求項10に記載の車両用フロントウインド。
- 前記凸部は矩形である、請求項1〜11のいずれか1項に記載の車両用フロントウインド。
- 前記取り付け領域の幅は、3mm以上、40mm以下である、請求項2〜12のいずれか1項に記載の車両用フロントウインド。
- 請求項1〜13のいずれか1項に記載の車両用フロントウインドと、前記車両用フロントウインドの車内側の前記第1の領域における前記第2の領域の凸部の外側近傍に取り付けられ、前記第2の領域の凸部を介して前記車両用フロントウインドの車外側に信号を送信し、および/または前記車両用フロントウインドの車外側から信号を受信する光学装置とを有する車両用物品。
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