用于车辆的侧/后视镜的光学系统的制作方法

1.本公开总体涉及光学系统，具体涉及用于车辆的侧视镜和/或后视镜的光学系统。


背景技术：

2.车辆中的内部镜和外部镜帮助车辆的驾驶员在驾驶时获得对车辆后面的其他汽车和/或物体的观察。例如，在夜间驾驶期间，由于由例如汽车的前照灯或车辆后面的路灯引起的镜的强反射，驾驶员可能经历来自镜的眩光并且可能不能看到车辆的前方。防眩光镜系统用于防止这种反射和相关的眩光。


技术实现要素：

3.本公开的一些方面涉及一种用于车辆的侧视镜或后视镜的镜系统。该镜系统包括基本上不透明的光吸收层和设置在该光吸收层上的光学膜。光学膜包括总计数量为至少10个的多个层，其中这些层中的每个层具有小于约300nm的平均厚度。对于基本上垂直入射光和从约420nm延伸至约485nm的蓝色波长范围、从约525nm延伸至约575nm的绿色波长范围以及从约625nm延伸至约740nm的红色波长范围，并且对于至少一个偏振态，该多个层包括反射带。反射带包括基本上平坦的顶部区域，该基本上平坦的顶部区域为至少100nm宽并且包括在绿色波长范围中的至少一个绿色波长和在红色波长范围中的至少一个红色波长。反射带还包括在反射带的短波长侧的左带边缘，在该左带边缘处，光学膜的反射率总体上随着波长的增大而增加。反射带还包括在反射带的长波长侧的右带边缘，在该右带边缘处，光学膜的反射率总体上随着波长增大而降低。该多个层在基本上平坦的顶部区域中具有大于约70％的平均光学反射率r1和小于约5％的标准偏差，并且在蓝色波长范围中具有小于约0.8r1的平均光学反射率rb。
4.本公开的一些其它方面涉及一种光学叠堆，该光学叠堆包括光吸收层和设置在该光吸收层上的光学膜。光学膜包括总计数量为至少10个的多个层，其中这些层中的每个层具有小于约300nm的平均厚度。对于基本上垂直入射光和可见光光谱的非重叠的蓝色波长范围、绿色波长范围和红色波长范围，每个波长范围至少30nm宽，并且对于至少一个偏振态，该多个层包括反射光谱。反射光谱包括半峰全宽(fwhm)，其中fwhm包括绿色波长范围和红色波长范围中的每一者的至少80％和蓝色波长范围的至多20％。对于绿色波长范围和红色波长范围中的每一者中的至少一个波长，反射光谱包括至少70％的反射率。对于蓝色波长范围、绿色波长范围和红色波长范围的每一者中的至少一个波长，光吸收层吸收入射光的至少70％。
5.本公开的其它方面涉及用于车辆的侧视镜或后视镜的包括光学叠堆的镜系统。
附图说明
6.将参考附图更详细地讨论本公开的各个方面，其中，
7.图1示意性地示出了根据一些实施方案的具有侧视镜和后视镜的车辆，该侧视镜
和后视镜具有光学叠堆；
8.图2示意性地示出了根据一些实施方案的镜系统；
9.图3示意性地示出了根据一些实施方案的光学膜的构造；
10.图4以图形方式展示了根据一些实施方案的镜系统的反射光谱；并且
11.图5至图6以图形方式呈现了根据其他实施方案的镜系统的反射光谱的其他示例。
12.图未必按照比例绘制。图中使用的相似数字指代相似的部件。然而，应当理解，在给定图中使用数字指代部件不旨在限制另一图中用相同数字标记的部件。
具体实施方式
13.在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。
14.众所周知，当从侧视镜或后视镜观看时，车辆的前照灯对其他驾驶员产生眩光。已经尝试修改前照灯的光谱输出以减少眩光，但是该问题仍然存在。具体地，前照灯光谱中的“蓝”光部分比其他部分引起更多的不适。此外，当在驾驶情况下观看时，高强度放电(hid)前大灯比卤素前大灯产生更大的不适。本文所述的实施方案解决这些和其他挑战。
15.在本公开的一些实施方案中，已经修改了并入侧视镜或后视镜中的mof的光谱反射率，其中mof对于绿色光谱波长和红色光谱波长可以是基本上反射的，但是对于低波长是基本上部分透射的。
16.图1示出了车辆(10)的示例，该车辆具有后视镜(12)和侧视镜(11)，以帮助车辆的驾驶员在驾驶时获得对车辆后面的其他汽车和/或物体的观察。根据本公开的一些方面的镜系统可以并入车辆(10)的侧视镜和/或后视镜(11,12)中。
17.图2展示了根据一些实施方案的镜系统(200)。在一些方面中，镜系统可为光学叠堆(200)且可包括光吸收层(20)。在一些方面，光吸收层可以是不透明的或基本上不透明的。光吸收层(20)有助于控制镜系统的环境光抑制。在一些实施方案中，光吸收层(20)可包括炭黑、黑色染料、不透明颗粒、有机或无机颜料或颗粒、或纳米颗粒、或分散在固化的聚合物粘结剂材料内的此类颗粒的粉末涂层中的一种或多种。限定光吸收层(20)的颗粒可以具有广泛的种类和形状。例如，该材料可以分散在液体或固体粘结剂体系中。在一个实施方案中，光吸收层(20)可以包括透明粘结剂，在整个透明粘结剂中分散有黑色颗粒。粘结剂可包括例如丙烯酸酯或其它可uv固化的聚合物。光吸收层(20)可以通过常规技术，诸如涂覆工艺或粉末涂覆来施加。在一些方面，光吸收层(20)可包括线性吸收型偏振器。
18.光学膜(30)可设置在光吸收层(20)上。在一些方面中，可使用设置在基本上不透明的光吸收层(20)和光学膜(30)之间的第一粘合剂层(90)，将基本上不透明的光吸收层(20)和光学膜(30)彼此粘结。
19.镜系统(200)可以包括前保护层(110)和后保护层(130)。在一些实施方案中，前保护层和后保护层(110,130)可包括玻璃。在一些方面，可使用设置在光学膜(30)和前保护层(110)之间的第二粘合剂层(100)，将光学膜(30)和前保护层(110)彼此粘结。在一些方面中，可使用设置在光吸收层(20)和后保护层(130)之间的第三粘合剂层(120)，将光吸收层(20)和后保护层(130)彼此粘结。
20.在一些实施方案中，如图3所示，设置在光吸收层(20)上的光学膜(30)可为包括多个层(31,32)的多层光学膜(mof)，使得基本上垂直入射光(40)的至少一部分可被多个光学层(31,32)透射、偏振和/或反射。在一些情况下，该多个层(31,32)的总数可为至少10层、或至少20层、或至少50层、或至少100层，并且这些层中的每层可具有小于约300nm、或小于约270nm、或小于约250nm的平均厚度(t)。在一些实施方案中，出于膜厚度、柔性和经济性的原因，可选择光学膜(30)的层数以使用最小层数实现期望的光学特性。在反射膜、诸如偏振器和镜的情况下，层数可以小于约2,000层，或小于约1,000层，或小于约750层。在一些实施方案中，层数可以为至少150层或200层。在其他实施方案中，层数可以为至少250层。
21.各种mof是众所周知的。mof通常包括交替的第一聚合物层(31)和第二聚合物层(32)，这些聚合物层包括至少一种双折射聚合物(例如取向的半结晶聚合物)和一种第二聚合物。在一些方面，光学膜(30)可为具有至少两种材料的交替的第一光学层和第二光学层(31,32)的多层叠堆。在一个实施方案中，第一层(31)和第二层(32)的材料可由聚合物，诸如聚酯构成。例如，用作多层光学膜(30)中的第一双折射层(31)的示例性聚合物可以是聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)。能够适合作为双折射聚合物、作为多层光学膜(30)中的第一双折射层(31)的其它半结晶聚酯可包括例如聚2,6-萘二甲酸丁二醇酯(pbn)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等。多层光学膜(30)的第二层(32)可以由玻璃化转变温度与第一双折射聚合物层(31)的玻璃化转变温度相容并且折射率类似于第一双折射聚合物层(31)的各向同性折射率的各种聚合物制得。能够适用于光学膜(特别是第二聚合物层(32))的其他聚合物的示例可以包括由诸如乙烯基萘、苯乙烯、马来酸酐、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯之类的单体制得的烯类聚合物和共聚物。此类聚合物的示例包括聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯(诸如，聚(甲基丙烯酸甲酯)(pmma))以及全同立构或间规立构聚苯乙烯。其它聚合物包括缩聚物，诸如聚砜、聚酰胺、聚氨酯、聚酰胺酸和聚酰亚胺。另外，第二聚合物层(32)可由聚酯、聚碳酸酯、含氟聚合物和聚二甲基硅氧烷的均聚物和共聚物及它们的共混物形成。这些层被选择为实现特定带宽的电磁辐射的反射。在一个实施方案中，该多个层(31,32)的材料具有不同的折射率。在一些实施方案中，光学膜(30)可包括作为第一光学层(31)的pet和作为第二光学层(32)的pmma的共聚物(copmma)或具有低折射率的任何其它聚合物(包括共聚酯、氟化聚合物)或它们的组合。光学膜(30)的透射和反射特性是基于由层(31,32)间的折射率差值和层(31,32)的厚度引起的光的相干干涉。
22.图4以图形方式呈现了根据一些实施方案的镜系统的反射光谱。在一些方面，对于基本上垂直入射光(40)(图3)以及对于可见光谱的蓝色波长范围(50)、绿色波长范围(60)和红色波长范围(70)，该多个层(31,32)包括反射带(80)，该反射带具有：基本上平坦的顶部区域(81)；在反射带的短波长侧(83)处的左带边缘(lbe)(82)和在反射带的长波长侧(85)处的右带边缘(rbe)(84)，在该左带边缘处，光学膜(30)的反射率总体上随着波长增大而增加；在该右带边缘处，光学膜(30)的反射率总体上随着波长增大而降低。
23.在一些实施方案中，对于从约420nm延伸至约485nm的蓝色波长范围(50)、从约525nm延伸至约575nm的绿色波长范围(60)以及从约625nm延伸至约740nm的红色波长范围(70)，并且对于至少一个偏振态，该多个层(31,32)的反射带(80)可以包括具有至少100nm的宽度的基本上平坦的顶部区域(81)。基本上平坦的顶部区域(81)可以包括在绿色波长范围(60)中的至少一个绿色波长(81g)和在红色波长范围(70)中的至少一个红色波长(81r)。
在一些实施方案中，基本上平坦的顶部区域可以是至少150nm宽、或200nm宽、或250nm宽。在一些方面中，该至少一个偏振态可以包括沿第一方向(x轴)的第一偏振态和沿正交的第二方向(y轴)的第二偏振态。
24.在其它实施方案中，基本上平坦的顶部区域(81)可包括绿色波长范围和红色波长范围中的每一者的至少80％、或至少90％、或在一些情况下大于95％。在一些其他实施方案中，基本上平坦的顶部区域(81)可以不包括蓝色波长范围(50)中的任何波长，如图6中最佳示出的。
25.在一些实施方案中，对于基本上垂直入射光，对于可见光谱的蓝色波长范围、绿色波长范围和红色波长范围中的每一者中的至少一个波长，基本上不透明的光吸收层(20)可以吸收入射光的至少70％。在其它实施方案中，对于可见光光谱的蓝色波长范围、绿色波长范围和红色波长范围中的每一者中的至少一个波长，基本上不透明的光吸收层(20)可吸收入射光的至少80％、或至少90％、或至少95％。
26.在一些实施方案中，可修改并入侧视镜或后视镜中的光学叠堆(200)的多层光学膜(30)的光谱反射率，其中mof对于绿色光谱波长和红色光谱波长是基本上反射的，并且对于低波长是基本上部分透射的。在一些示例中，在基本上平坦的顶部区域中，该多个层可具有大于约70％的平均光学反射率r1和小于约5％的标准偏差。在其它示例中，r1可大于约80％、或90％、或95％。在一些情况下，蓝色波长范围中的平均光学反射率rb可小于约0.8r1。在一些其它情况下，rb可小于约0.7r1、或0.65r1、或0.6r1，并且在其它情况下rb可小于约0.5r1、或0.4r1、或0.3r1、或0.2r1、0.1r1。
27.在其它实施方案中，用于车辆(10)的侧视镜(11)或后视镜(12)的镜系统包括光学叠堆(200)，该光学叠堆具有光吸收层(20)以及具有设置在该光吸收层上的多个层(31,32)的光学膜(30)。对于基本上垂直入射光(40)和可见光谱的非重叠的蓝色波长范围(50)、绿色波长范围(60)和红色波长范围(70)，并且对于至少一个偏振态(x轴)，该多个层(31、32)可以包括具有半峰全宽(fwhm)(87)的反射光谱(86)，如图4所示。在一些情况下，该至少一个偏振态可以包括沿第一方向(x轴)的第一偏振态和沿正交的第二方向(y轴)的第二偏振态。在一些方面中，波长范围(50,60,70)中的每一者可为至少30nm、或至少50nm宽。在一些其它方面中，可见光谱的非重叠的蓝色波长范围、绿色波长范围和红色波长范围可间隔开至少10nm，或间隔开至少20nm，或间隔开至少40nm。
28.在一些方面中，fwhm可包括绿色波长范围和红色波长范围中的每一者的至少80％。在一些情况下，fwhm可以包括绿色波长范围和红色波长范围中的每一者的至少90％、或至少95％、或大于99％。在其它情况下，fwhm可包括蓝色波长范围的至多20％，并且在一些其它情况下，fwhm可包括蓝色波长范围的至多15％或至多10％。
29.在一些实施方案中，对于绿色波长范围和红色波长范围中的每一者中的至少一个波长(81g,81r)，反射光谱(86)可以包括至少70％、或至少80％、或大于90％的反射率。在一些其它实施方案中，对于蓝色波长范围、绿色波长范围和红色波长范围中的每一者中的至少一个波长(81b,81g,81r)，光吸收层(20)可吸收入射光的至少70％、或至少80％或大于90％。
30.图5至图6示出了可用于侧视镜或后视镜的mof的反射光谱的不同代表性示例。这些图示出了具有用于左带边缘的各种位置的反射带，例如，这些位置可以通过适当地选择
该多个层(31,32)的厚度分布来调节，如在以下专利中大体描述的：例如美国专利号5,882,774(jonza等人)；6,179,948(merrill等人)；6,783,349(neavin等人)；6,967,778(wheatley等人)；和9,162,406(neavin等人)。
31.在一些方面，其它光学滤光器也可与多层光学膜(30)组合使用，诸如光控膜(例如，3m
tm
alcf)、作为陷波滤光器或宽带部分镜或反射偏振器的其它mof，以进一步增大前照灯光谱或产生的反射光谱。

技术特征：
1.一种用于车辆的侧视镜或后视镜的镜系统，所述镜系统包括：基本上不透明的光吸收层；和光学膜，所述光学膜设置在所述光吸收层上并且包括总计数量为至少10个的多个层，所述层中的每个层具有小于约300nm的平均厚度，使得对于基本上垂直入射光和从约420nm延伸到约485nm的蓝色波长范围、从约525nm延伸到约575nm的绿色波长范围以及从约625nm延伸到约740nm的红色波长范围，并且对于至少一个偏振态，所述多个层包括反射带，所述反射带包括：基本上平坦的顶部区域，所述基本上平坦的顶部区域为至少100nm宽并且包括在所述绿色波长范围中的至少一个绿色波长和在所述红色波长范围中的至少一个红色波长；在所述反射带的短波长侧的左带边缘和在所述反射带的长波长侧的右带边缘，在所述左带边缘处，所述光学膜的反射率总体上随着波长的增大而增加；在所述右带边缘处，所述光学膜的反射率总体上随着波长的增大而降低，其中所述多个层具有：在所述基本上平坦的顶部区域中大于约70％的平均光学反射率r1和小于约5％的标准偏差；和在所述蓝色波长范围中小于约0.8r1的平均光学反射率rb。2.根据权利要求1所述的镜系统，其中所述基本上平坦的顶部区域为至少150nm宽。3.根据权利要求1所述的镜系统，其中对于所述基本上垂直入射光，对于所述蓝色波长范围、所述绿色波长范围和所述红色波长范围中的每一者中的至少一个波长，基本上不透明的所述光吸收层吸收所述入射光的至少70％。4.根据权利要求1所述的镜系统，其中所述至少一个偏振态包括沿第一方向的第一偏振态和沿正交的第二方向的第二偏振态。5.根据权利要求1所述的镜系统，其中所述基本上平坦的顶部区域包括所述绿色波长范围和所述红色波长范围中的每一者的至少80％。6.根据权利要求1所述的镜系统，其中所述基本上平坦的顶部区域不包括所述蓝色波长范围中的任何波长。7.一种光学叠堆，所述光学叠堆包括：光吸收层；和光学膜，所述光学膜设置在所述光吸收层上并且包括总计数量为至少10个的多个层，所述层中的每个层具有小于约300nm的平均厚度，使得对于基本上垂直入射光以及可见光谱的非重叠的蓝色波长范围、绿色波长范围和红色波长范围，所述波长范围中的每一者至少30nm宽，并且对于至少一个偏振态，所述多个层包括反射光谱，所述反射光谱包括半峰全宽fwhm，其中：所述fwhm包括所述绿色波长范围和所述红色波长范围中的每一者的至少80％；所述fwhm包括所述蓝色波长范围的至多20％；对于所述绿色波长范围和所述红色波长范围中的每一者中的至少一个波长，所述反射光谱包括至少70％的反射率；并且对于所述蓝色波长范围、所述绿色波长范围和所述红色波长范围中的每一者中的至少一个波长，所述光吸收层吸收所述入射光的至少70％。8.根据权利要求7所述的光学叠堆，其中所述可见光谱的非重叠的蓝色波长范围、绿色
波长范围和红色波长范围间隔开至少10nm，其中所述至少一个偏振态包括沿第一方向的第一偏振态和沿正交的第二方向的第二偏振态。9.根据权利要求7所述的光学叠堆，其中所述蓝色波长范围从约420nm延伸至约485nm，所述绿色波长范围从约525nm延伸至约575nm，并且所述红色波长范围从约625nm延伸至约740nm，其中所述光吸收层吸收所述蓝色波长范围、所述绿色波长范围和所述红色波长范围中的每一者中的入射光的至少70％，并且其中所述光吸收层包括线性吸收型偏振器。10.一种用于车辆的侧视镜或后视镜的镜系统，所述镜系统包括根据权利要求7所述的光学叠堆。

技术总结
一种用于车辆的侧视镜或后视镜的镜系统包括光吸收层和具有设置在该光吸收层上的多个层的光学膜。对于基本上垂直入射光和分别从约420nm延伸至485nm、从525nm延伸至575nm和从625nm延伸至740nm的蓝色波长范围、绿色波长范围和红色波长范围，并且对于至少一个偏振态，该多个层包括具有至少100nm宽的基本上平坦的顶部区域的反射带。该反射带包括分别在短波长侧和长波长侧的左带边缘和右带边缘。该多个层在该基本上平坦的顶部区域中具有大于约70％的平均光学反射率R1和小于约5％的标准偏差。在该蓝色波长范围中，平均光学反射率Rb小于约0.8R1。0.8R1。0.8R1。


技术研发人员：马修
受保护的技术使用者：3M创新有限公司
技术研发日：2021.09.17
技术公布日：2023/7/4