專利名稱：用于運輸工具的低眩光后視鏡的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于機動車的后視鏡，特別是用于機動車或者類似裝備，其具有優選地由鈣鈉玻璃構成的透明的層支撐體，以及在前側和/或后側上由非傳導性的和金屬的材料構成的層。其中，反射鏡基于其反射度尤其在夜間為低眩光的。
背景技術：
用于汽車反射鏡的典型的已知層由高反射性的金屬(銀和鋁)構成。可達到的反射值在可見光范圍超過85％。然而，雖然在日間希望有高的反射值，但是，在夜間行駛的時候，其導致由后面的交通工具的車燈對駕駛員造成的眩光。因此，在過去發明了反射鏡層，該層在夜間可以降低眩光。
降低眩光的可能性在于可選的反射體材料，如鉻或者鈦鉻(雙層系統，鉻在鈦上，見DE 197 390 46)的應用。借此，反射鏡可達到中性反射以及大約為45％到60％的降低的反射度。根據法律條款，反射的進一步的降低被禁止，其在日間要求40％的最低反射。
以后人們還嘗試通過光譜選擇性反射層來改善反射鏡的性能。因此，在EP 0 176 935 B1中描述了一種在綠色到紅色的光譜范圍中具有降低了的反射的藍色后視鏡。這基于以下假設，即在EP 0 176935 B1申請時，常規車燈的燈光的光譜成分具有高的紅光部分和低的藍光部分的時候，該種類型的反射鏡在夜間行駛的時候才是低眩光的，從而這種藍光反射鏡附加地減弱該種車燈的(眩)光。
為了鑒于其光譜特性來評估反射鏡層，大體上考慮，即人眼在可見光譜范圍內是最高區別敏感的。這將通過所謂的敏感度曲線V(λ)示出，其中λ表明光的波長。然而，V(λ)僅僅對于眼睛的光亮適應是有效的。在降低的環境亮度時，該曲線推移到較短的波長直到黑暗適應的敏感性曲線V′(λ)。
因此，用于發展低眩光反射鏡的另一個附件是反射鏡，反射鏡在相對高的光譜反射水平時特別地減弱在波長大約為550nm的眼睛的最高敏感性的范圍(US 4921331，US 4805989，US 4955705)。
利用在此提及的可選的技術，人們嘗試這樣地減少由后面的交通工具的車燈造成的眩光的危險，即反射鏡的結構包括可變的發射部分，其例如被電接通(例如電子鉻反射鏡或者LCD反射鏡)。然而，所提及的技術具有高的費用。該技術尤其需要電路技術措施，借此，可由該技術實現的低反射值僅僅在嚴重的眩光的具體情況中是有效的。相應地，現在只有高級的交通工具裝備該技術。
用于評估的另一個重要值是所謂的根據DIN EN 410的色彩再現指數Ra，其是一種可以使顏色在被反射的反射畫面中再現或者區分的數值。尤其在交通事件的視覺觀測中，色彩再現指數是意義重大的。簡短地闡述，具有中性反射的系統有好的色彩再現(Ra接近100)，而色彩再現指數在顯著地染色的反射鏡中明顯地降低。這在實踐中通過反射鏡光譜描繪了眩光特性的影響的界限。
實際情況使理想的眩光的降低變得更加困難，即在此同時發明了在機動車的車燈上使用的其它的光源，這些光源光譜明顯地區別于已知的光源(鹵素車燈)，并且使關系變得復雜。
發明內容
因此，本發明的目的是提出一種改善的后視鏡，該后視鏡特別是在黑暗的情況下具有顯著地降低由后車(具有不同的車燈結構)引起的眩光效果；以及具有色彩再現指數Ra，該指數至少在數量級上與已知的藍色調反射鏡(Ra＝74)相同。
根據本發明，該目的這樣地實現，即反射層具有光譜反射特性，在夜間駕駛時，該特性指出，相對于利用光亮適應的眼睛的觀察，在光線類型A和C時，反射值相對地降低至少3％，優選地降低至少5％，特別優選地降低至少10％。同時，色彩再現指數至少為70。
本發明的優選實施例在從屬實施例中給出。
特別是層以有利的方式處于層支撐體的遠離觀察者的一側。在可選的或者附加的有利改進方案中，層以其分離的順序包括透明的金屬層、非傳導層和金屬反射體層。在此，透明的金屬層優選地由NiCr構成，并且具有1到21nm的厚度。非傳導層優選地由TiO2、SiO2或者SnO2構成。
當后視鏡鑒于其光學特征特別是根據所謂的設計波長設計時，可以達到尤其好的效果，該設計波長不僅在日間而且在夜間時都以特別的數值匹配于眼睛的敏感性曲線。在此，選擇大約530nm的波長作為特別合適的設計波長，該波長對應于在一方面用于日間觀察的敏感性曲線的最大值和另一方面用于夜間觀察的敏感曲線的最大值之間的中間值。為了確保層系統特別合適地適配于設計波長，優選的是合適地選擇非傳導層的層厚度，特別是所謂的光學的層厚度，也就是實際的層厚度與折射率的乘積。優選地是，非傳導層的光學厚度do根據其在設計波長為530nm時的折射率n530這樣地選擇，即該厚度位于被認為特別合適的范圍中。對于最高為1.99的折射率n530，該范圍利用作為下部界限的、在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.46，do＝235nm)以及點(n530＝1.99，do＝216nm)延伸的直線，優選地利用在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.46，do＝244nm)以及點(n530＝1.99，do＝233nm)延伸的直線，和利用作為上部界限的、在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.46，do＝362nm)以及點(n530＝1.99，do＝353nm)延伸的直線，優選地利用在空間(n530，do)中給出的穿過點(n530＝1.46，do＝335nm)以及點(n530＝1.99，do＝330nm)延伸的直線限定。與之相反，對于至少為1.99的折射率n530，被認為優選的范圍利用作為下部界限的、在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.99，do＝216nm)以及點(n530＝2.48，do＝205nm)延伸的直線，優選地利用在空間(n530，do)中給出的穿過點(n530＝1.99，do＝233nm)以及點(n530＝2.48，do＝225nm)延伸的直線，和利用作為上部界限的、在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.99，do＝353nm)以及點(n530＝2.48，do＝340nm)延伸的直線，優選地利用在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.99，do＝330nm)以及點(n530＝2.48，do＝319nm)延伸的直線限定。
當非傳導層的折射率在530nm時為1.46時，通過該參數選擇確定非傳導層具有235nm到362nm的光學厚度，優選地具有244nm到335nm的厚度。與之相反，當非傳導層的折射率在530nm時為1.99時，非傳導層具有216nm到353nm的光學厚度，優選地具有233nm到330nm的厚度，當非傳導層的折射率在530nm時為2.48時，非傳導層具有205nm到340nm的光學厚度，優選地具有225nm到319nm的厚度。在這兩個折射值的中間范圍中，非傳導層具有在一個范圍中的光學厚度，該范圍基于位于區間1.49到1.99或者在區間1.99到2.48中的折射率在530nm時通過直線性插補法得出。
在常規的后視鏡中，通常使用銀(Ag)作為反射體材料使用。然而，通常情況下費用高昂的抗腐蝕保護措施，例如像保護漆或者類似物質的涂敷是必要的，從而在所有使用條件下確保可靠的反射效果。因此，一方面出于費用的原因，另一方面出于環境保護的原因，特別是考慮到在該種類型的保護漆中使用的材料，提供用于反射體涂層的可選材料是值得期望的。但是，考慮到根據設計而設置的光學特性，特別是對于確保要求的反射值，這是不太可能的。如以令人驚訝的方式證明的那樣，該設計目標，即在應用可選的反射體材料時特別有效的保持光學特征是可實現的，只要在特別有利的設計方案中，在本來配備的非傳導層和反射體層之間以附加層的方式設置另一個非傳導層。在另一個有利的設計方案中，該附加層具有與非傳導層相比降低的折射率。
非傳導附加層以優選的方式由SiO2或者MgF2或者在足夠高的折射的非傳導層時由SnO2構成。
優選的是，在該種多層系統時，有代表性的參數集，也就是層厚度的組合這樣合適地選擇，即實現對設計波長，優選為大約530nm的波長的匹配。其可這樣地實現，即非傳導層以及附加層的光學層厚度的總合至少為250nm，優選地至少為275nm，并且最高為390nm，優選地最高為375nm。借此，總共通過非傳導性雙層給出的光學層厚度在某個頻寬的頻帶內位于一半的設計波長之上以及大約一半設計波長。在可選的有利的設計方案中，非傳導層以及附加層的光學層厚度的總合至少為530nm，優選地至少為560nm，并且最高為670nm，優選地最高為635nm。
非傳導體的多層結構實現了可選的反射體材料的應用。同時，反射體層有利地由鋁、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉻(Cr)或者由這些材料構成的合金構成，但是，優選地是由鉻Cr構成。
涂層以有利的方式涂敷在層支撐體的背側，從而使其通過層支撐體來抵御損傷或者來自外界的特別的有害影響。在另一個有利的設計方案中，層支撐體在其前側具有親水和/或光催化活性涂層，該涂層以一種已知的方式阻止不希望的表面凝水。
本發明將通過下面的附圖直觀地說明。
圖1鹵素燈(光類型A)、日光(光類型C)、高壓放電燈以及白色LED的光譜走向；圖2明亮的和微光的情況下的眼睛敏感性曲線；圖3公開的藍色調或者中性色調反射鏡的反射曲線；圖4和圖5公開的彩色反射鏡(US4955705和WO0241049)的反射曲線；圖6根據實施例的彩色反射鏡的層結構；圖7到圖10根據本發明的實施例的反射曲線。
具體實施例方式
在圖1中示出，如在過去發明的不同光源的光譜。僅僅在直到之前不久光類型C(在白天)和光類型A(在夜間)還很重要的期間，新的光源(放電燈HID和白色發光二極管LED)的發明使在夜間行駛時的光譜比例變得錯綜復雜。在圖1中，光譜利用(a)描述光類型A、利用(b)描述光類型C、利用(c)描述放電燈、并且利用(d)描述白色發光二極管。
圖2直觀地說明，首先人眼睛僅僅在一個窄的范圍內是高敏感的，并且該范圍在本質上對于眩光的檢查是意義重大的。此外，可以知道，在微光視察(在夜間)時的敏感性曲線向較短的波長推移。敏感性曲線(e)“明亮的視察”和(f)“微光視察”符合CIE 1951。
鑒于典型的光學數據，在圖表1中示出了已知的反射鏡系統和根據本發明的系統。
首先，應該解釋在那里使用的概念。在作為現有技術的設計中的“鉻2”、“鈦-鉻2”和“TEREF”涉及到在基底的遠離觀察者的一側上具有涂層的反射鏡，其中“鉻2”為通常的鉻反射鏡，而“鈦-鉻2”根據DE 197 390 46和“TEREF”(藍色)根據EP 0 176 035 B1生產。“明亮的”和“微光的”描述對應于根據CIE 1951的每個眼睛敏感性曲線的完整的反射值。標識A和C表明權衡所屬光類型(根據CIE 1971)、HID和LED的反射值，該反射值以Hella公司的典型的放電燈和白色發光二極管的光譜為基礎。層系統的標識將在下面進一步的說明。Ra是根據DIN EN 410的通用色彩再現指數，并且從反射曲線中得出。M*是兩個比例中的較大一個，兩個比例為反射(光類型A，微光的)/反射(光類型A，明亮的)時的比例，以及反射(光類型C，微光的)/反射(光類型C，明亮的)時的比例，并且再一次反射出反射鏡的弱眩光。如果值低于1，那么對于兩個標準化的光類型A和C，在微光視察時，可感覺到降低的反射。該值應該最高為97％。
如圖表1所示，在LED和HID時的根據實驗的值與C的值非常相似，從而基于在C時的尺寸實現進一步的觀察，該尺寸處于通常易于達到的標準化之下(如A)。
如從圖表1中可知，已經公開的系統在達到足夠的色彩再現時不能滿足要求的弱眩光標準。因此，流行的藍色TEREF反射鏡(反射光譜見圖3)，在光類型A時，白天反射為53％，相反在夜間時反射為68％。可能的和易懂的解釋是，眼睛敏感性曲線的走向引起光譜的反射值僅僅有助于在窄的范圍中獲得完整的反射率。因為在夜間行駛時，眼睛敏感性向著“藍色”的方向推移，由此，造成提高的完整反射率。例如，在較短波長的光類型A時，同樣要考慮的燈光譜的走向引起較低的照明強度，但是，該效果明顯地無關緊要。有趣而且令人驚訝的是，二十年來這種藍色反射鏡一直被公認為是弱眩光的。
實施例在圖表1中所述的實例可以例如如下作為玻璃支撐體的背側涂層來生產(圖6)。
1 玻璃2 能吸收的薄金屬層(幾nm)3 非傳導體4 金屬反射體上面所述的實例關于它們的層結構在圖表1中列出，并且反射光譜在圖6到圖9中示出。同時，ds表示薄金屬層和非傳導層的分別的層厚度，do表示在波長為530nm(大約在明亮的和微光的眼睛敏感性曲線之間的中心)時的非傳導層的光學層厚度。就非傳導層3的方面來說，其可以多層地形成，并且尤其是除了本身的非傳導層之外還包括一個具有相對較小折射率的附加層。
對于光類型A和C，所有的實施例都具有反射值，該反射值在從白天視察向夜間視察過渡時，減少大約至少3％(也就是說M*小于等于97％)，并因此可以描述為弱眩光。同時，根據實施例的反射鏡具有可接受的Ra值(大于或者等于70)，而現有技術不能同時達到該數值。
層系統可以例如利用通用的真空涂層法(例如蒸發、陰極濺射、離子電鍍)來涂敷。特別是對于非傳導層，溶膠-凝膠法也是合適的。
此外，適用于薄金屬層2的材料為材料如鉻、鎳、鐵、鈦、銀、鋁等等及其合金。在此，鎳鉻合金是特別優選的，因為其在薄的狀態下是非常化學穩定的。
反射體4可以例如由典型的材料如銀、鉻、鈦、鋁、鎳、銠等等及其合金構成，在實施例中選擇了銀或者鉻。
除了鈣鈉玻璃之外，其他具有必要的光學透明度的礦物和有機玻璃也可以作為層支撐體1(基底)使用。
特別的意義應歸于非傳導層3。此外，所有透明的非傳導體都是適合的，其可以被經濟地涂敷，例如SiO2、TiO2、ZnS、CeO2、Bi2O3、Ta2O5。如圖表1中的實例所示，在層系統的測量時應該注意，即非傳導體的光學厚度處于一個范圍中，該范圍促成希望的特性。由厚度和在確定的波長時折射率的乘積得出光學的層厚度。對于材料SiO2、SnO2和TiO2，在530nm時，折射率為1.46、1.99或2.48。對于低折射的材料如SiO2，根據本發明的光學厚度根據圖表1處于235nm和362nm之間，對于高折射的材料，該范圍推移一點點(例如TiO2208nm到340nm)。在該范圍之外將不能達到足夠的弱眩光或者足夠的色彩再現。在厚度間隔之內，通過波動得到具有不同走向的反射曲線，這些曲線在某個范圍內允許對反射鏡的色調進行影響，并且容易達到創新的目的。顏色利用實例15到20獲得紫色、紅色、橙色、黃色和黃綠色。
參考符號1 玻璃2 能吸收的薄金屬層(幾nm)3 非傳導體4 金屬反射體
權利要求
1.弱眩光的后視鏡，其具有用于交通工具的不可變的光學特性，其特征在于，在適應了黑暗的眼睛的情況下的反射值與在適應了明亮的眼睛的情況下的反射值的比率分別對于光類型A和C最高為97％，并且根據DIN EN 410，色彩再現指數(反射)Ra最小為70。
2.根據權利要求1所述的后視鏡，其特征在于，所述反射值的比例最高為95％，優選的是最高為90％，特別優選的是最高為85％，尤其最高為80％。
3.根據權利要求1或2所述的后視鏡，其特征在于，根據DIN EN410，所述色彩再現指數(反射)Ra最小為75。
4.根據權利要求1到3中任一項所述的后視鏡，其特征在于，所述后視鏡由透明的層支撐體，優選地有鈣鈉玻璃構成，并且具有由至少一種非傳導性材料和金屬材料構成的多層涂層。
5.根據權利要求4所述的后視鏡，其特征在于，所述涂層處于所述層支撐體的遠離觀察者一側，并且以其分離的順序至少包括以下層，(a)透明的金屬層(b)非傳導層(c)金屬反射體層
6.根據權利要求5所述的反射鏡，其特征在于，所述透明的金屬層由NiCr構成并且具有1到21nm的厚度。
7.根據權利要求4到6中任一項所述的后視鏡，其特征在于，所述非傳導層由TiO2、SiO2、或者SnO2構成。
8.根據權利要求4到7中任一項所述的后視鏡，其特征在于，所述非傳導層的光學厚度do基于其在波長為530nm時的折射率n530這樣地選擇，即所述光學厚度-對于最高為1.99的折射率n530，最少利用在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.46，do＝235nm)以及點(n530＝1.99，do＝216nm)延伸的直線而詳細說明的值，優選地最少利用在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.46，do＝244nm)以及點(n530＝1.99，do＝233nm)延伸的直線而詳細說明的值，并且最高利用在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.46，do＝362nm)以及點(n530＝1.99，do＝353nm)延伸的直線而詳細說明的值，優選地最高利用在空間(n530，do)中給出的點(n530＝1.46，do＝335nm)以及點(n530＝1.99，do＝330nm)延伸的直線而詳細說明的值設定，并且-對于至少為1.99的折射率n530，最少利用在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.99，do＝216nm)以及點(n530＝2.48，do＝205nm)延伸的直線而詳細說明的值，優選地最少利用在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.99，do＝233nm)以及點(n530＝2.48，do＝225nm)延伸的直線而詳細說明的值，并且最高利用在在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.99，do＝353nm)以及點(n530＝2.48，do＝340nm)延伸的直線而詳細說明的值，優選地最高利用在空間(n530，do)中給出的、穿過點(n530＝1.99，do＝330nm)以及點(n530＝2.48，do＝319nm)走向的直線而詳細說明的值設定。
9.根據權利要求4到8中任一項所述的后視鏡，其特征在于，在所述反射體層和所述非傳導層之間設置有非傳導的附加層。
10.根據權利要求9所述的后視鏡，其特征在于，所述非傳導的附加層具有與所述非傳導層相比降低的折射率。
11.根據權利要求9或10所述的后視鏡，其特征在于，所述非傳導的附加層由SiO2、MgF2或者SnO2構成。
12.根據權利要求9到11中任一項所述的后視鏡，其特征在于，所述非傳導層以及所述附加層的光學層厚度的總合至少為250nm，優選地至少為275nm，并且最高為390nm，優選地最高為375nm。
13.根據權利要求9到11中任一項所述的后視鏡，其特征在于，所述非傳導層以及所述附加層的光學層厚度的總合至少為530nm，優選地至少為560nm，并且最高為670nm，優選地最高為635nm。
14.根據權利要求9到13中任一項所述的后視鏡，其特征在于，所述反射體層由鋁、鎳、鈦、鉻或者由這些材料構成的合金構成，優選地由鉻構成。
15.根據權利要求9到14中任一項所述的后視鏡，其特征在于，層支撐體(2)在其前側具有親水和/或光催化活性涂層(7)。
全文摘要
本發明涉及一種改善的低眩光機動車反射鏡，所述反射鏡具有至少70的色彩再現指數R
文檔編號B60R1/08GK1950727SQ200580015007
公開日2007年4月18日 申請日期2005年5月12日 優先權日2004年5月12日
發明者哈特穆特·維特科普夫, 托馬斯·赫因 申請人:福勒柏格兩合公司