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  • 法律状态
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    • 专利摘要:
    Ein verbesserter blendarmer Kraftfahrzeugspiegel wird dadurch realisiert, dass er einen Farbwiedergabeindex R¶a¶ von mindestens 75 aufweist und er jeweils für die Lichtarten A und C bei skotopischem Sehen (nachts) gegenüber photopischem Sehen (am Tag) um mindestens 3 Prozent reflexionsreduziert ist. In einer Ausführungsform besteht der Spiegel aus einem transparenten Substrat, einer dünnen transparenten Metallschicht, einer angepassten dielektrischen Schicht und dem eigentlichen Reflektor.
    公开号:DE102004023932A1
    申请号:DE102004023932
    申请日:2004-05-12
    公开日:2005-12-08
    发明作者:Thomas Höing；Hartmut Wittkopf
    申请人:Flabeg GmbH and Co KG；
    IPC主号:B60R1-08
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft einen Rückblickspiegelfür Fahrzeuge,insbesondere fürKraftfahrzeuge oder dergleichen, mit einem transparenten Schichtträger, vorzugsweiseaus Kalknatronglas bestehend, und einer Beschichtung auf der Vorder-und/oder Rückseiteaus dielektrischen und metallischen Materialien, wobei der Spiegelaufgrund seines Reflexionsgrades, insbesondere bei Nacht, blendarmist.
    [0002] Typischebekannte Beschichtungen fürAutospiegel bestehen aus den hochreflektierenden Metallen Silberund Aluminium. Die erreichbaren Reflexionswerte betragen im sichtbarenBereich mehr als 85 %.
    [0003] Obschonhohe Reflexionswerte bei Tag erwünschtsind, führensie jedoch bei Nachtfahrten zur Blendung des Fahrers durch die Scheinwerfernachfolgender Fahrzeuge.
    [0004] Inder Vergangenheit wurden daher Spiegelbeschichtungen entwickelt,die die Blendung bei Nachtfahrten reduzieren sollen.
    [0005] EineMöglichkeitder Blendreduzierung besteht in der Verwendung alternativer Reflektormaterialien wieChrom oder Titanchrom (Doppelschichtsystem Chrom auf Titan, siehe DE 197 390 46 ). Damit sindSpiegel mit neutraler Reflexion und einem reduzierten Reflexionsgradvon ca. 45 % bis 60 % erreichbar. Eine weitere Reduzierung verbietetsich derzeit aufgrund gesetzlicher Vorschriften, die am Tag eineMindestreflexion von 40 fordern.
    [0006] Manversuchte in der Folge, durch spektral selektive Reflexionsbeschichtungendas Verhalten der Spiegel zu verbessern.
    [0007] Sobeschreibt die EP 0176 935 B1 einen blauen Rückspiegel mit erniedrigterReflexion im grünenbis roten Spektralbereich. Dem liegt die Annahme zugrunde, dasssolche Spiegel insofern bei Nachtfahrten blendarm sind, als diespektrale Zusammensetzung des Lichts der zum Zeitpunkt der Anmeldungder EP 0 176 935 B1 üblichenScheinwerfer einen hohen Rot- und einen geringen Blauanteil aufwiesen,so dass solche blauen Spiegel das (Blend-)Licht dieser Scheinwerferzusätzlichabschwächten.
    [0008] ZurBewertung der Spiegelbeschichtungen hinsichtlich ihrer spektralenEigenschaften ist im allgemeinen zu berücksichtigen, dass das menschlicheAuge innerhalb des sichtbaren Spektralbereichs höchst unterschiedlich empfindlichist. Dies wird durch die sogenannte Empfindlichkeitskurve V(λ) dargestellt,wobei λ die Wellenlänge desLichts bezeichnet. V(λ)ist jedoch nur fürdie Helladaption des Auges gültig.Bei sinkender Umgebungshelligkeit verschiebt sich diese Kurve hinzu kürzerenWellenlängenbis hin zur dunkeladaptierten Empfindlichkeitskurve V'(λ).
    [0009] Einweiterer Ansatz zur Entwicklung blendarmer Spiegel waren daher Spiegel,die bei relativ hohem spektralen Reflexionsniveau insbesondere denBereich der höchstenAugenempfindlichkeit bei Wellenlängen um550 nm abschwächten( US 4921331 , US 4805989 und US 4955705 ).
    [0010] Miteiner alternativen Technologie, die hier erwähnt werden soll, versuchteman, die Blendgefahr durch Scheinwerfer nachfolgender Fahrzeugedadurch zu verringern, dass der Spiegelaufbau Teile variabler Transmissionenthält,die z.B. elektrisch geschaltet werden (z.B. elektrochrome Spiegeloder LCD-Spiegel). Die erwähntenTechnologien sind jedoch mit hohem Aufwand verbunden. Insbesondereerfordern sie schaltungstechnische Maßnahmen, damit die mit ihnenerzielbaren niedrigen Reflexionswerte nur im konkreten Fall akuterBlendung wirksam sind. Entsprechend sind derzeit nur Fahrzeuge ausdem oberen Segment damit ausgerüstet.
    [0011] Eineweitere wichtige Größe für die Bewertungist der sog. Farbwiedergabeindex Ra in Anlehnungan DIN EN 410, der ein Maß dafür ist, wieFarben im reflektierten Spiegelbild wiedergegeben bzw. unterschieden werdenkönnen.Der Farbwiedergabeindex ist insbesondere bei der visuellen Erfassungdes Verkehrsgeschehens relevant. Kurz erläutert, haben Systeme mit neutralerReflexion eine gute Farbwiedergabe (Ra nahezu 100),währendder Farbwiedergabeindex bei stark eingefärbten Spiegeln deutlich reduziertist. Dies stellt in der Praxis eine Begrenzung der Beeinflussungdes Blendverhaltens durch das Spiegelspektrum dar.
    [0012] Weitererschwert wird optimale Blendminderung durch die Tatsache, dassmittlerweile weitere Lichtquellen zum Einsatz im KfZ-Scheinwerferentwickelt wurden, die sich spektral deutlich von den bekannten Lichtquellen(Halogenscheinwerfer) unterscheiden und die Zusammenhänge verkomplizieren.
    [0013] Aufgabeder vorliegenden Erfindung ist daher ein verbesserter Rückspiegelmit deutlicher Verringerung der Blendwirkung nachfolgender Fahrzeuge(mit unterschiedlichen Scheinwerferaufbauten), insbesondere beiDunkelheit, und einem Farbwiedergabeindex Ra mindestensin der Größenordnungwie der der bekannten Blautonspiegel (Ra =74).
    [0014] Erfindungsgemäß wird dieseAufgabe dadurch gelöst,dass die Reflexionsschicht ein spektrales Reflexionsverhalten aufweist,das bei Nachtfahrten gegenüberder Betrachtung mit helladaptierten Auge eine relative Abnahme derReflexionswerte bei den Lichtarten A und C um mindestens 3%, bevorzugtum mindestens 5%, besonders bevorzugt um mindestens 10 % zeigt.Der Farbwiedergabeindex beträgtdabei mindestens 75. Wie noch erläutert werden wird, wird dieseBedingung durch die bekannten Systeme nicht erfüllt.
    [0015] DieErfindung wird durch die folgenden Zeichnungen veranschaulicht.
    [0016] Eszeigen
    [0017] 1 denspektralen Verlauf einer Halogenlampe (Lichtart A), von Tageslicht(Lichtart C), einer Hochdruckentladungslampe und einer weißen LED
    [0018] 2 diephotopische und skotopische Augenempfindlichkeitskurve
    [0019] 3 dieReflexionskurven bekannter Blauton- bzw. Neutraltonspiegel,
    [0020] 4 und 5 dieReflexionskurven bekannter Farbspiegel ( US 4955705 und WO 0241049),
    [0021] 6 denSchichtaufbau des Farbspiegels gemäß den Ausführungsbeispielen,
    [0022] 7 bis 10 dieReflexionskurven von Ausführungsbeispielengemäß der Erfindung.
    [0023] In 1 istdargestellt, wie sich die Spektren verschiedener Lichtquellen inder Vergangenheit entwickelt haben. Während bis vor Kurzem nur dieLichtarten C (tagsüber)und A (nachts) relevant waren, sind durch die Entwicklung neuerLichtquellen (Entladungslampe HID und weiße Leuchtdioden LED) die spektralenVerhältnissebei Nachtfahrten komplexer geworden. In der 1 sind dieSpektren bezeichnet mit (a) Lichtart A, (b) Lichtart C, (c) Entladungslampeund (d) weißeLeuchtdiode.
    [0024] Die 2 veranschaulicht,dass das menschliche Auge zunächstnur einem engen Bereich hochempfindlich ist und dieser damit beiUntersuchungen zur Blendung in der Hauptsache relevant ist. Es istaußerdem erkennbar,dass sich die Empfindlichkeitskurve bei skotopischem Sehen (nachts)zu kürzerenWellenlängen verschiebt.Die Empfindlichkeitskurven (e) „photopisches Sehen" und (f) „skotopischesSehen" entsprechen derCIE 1951.
    [0025] InTabelle 1 sind bekannte Spiegelsysteme und Systeme gemäß der vorliegendenErfindung hinsichtlich charakteristischer optischer Daten dargestellt.
    [0026] Diedort verwendeten Begriffe sollen zunächst erläutert werden. Bei den zum Standder Technik zu rechnenden Ausführungen „Chrom2", „Titan-Chrom2" und „TEREF" handelt es sichum Spiegel mit der Beschichtung auf der dem Betrachter abgewandtenSeite des Substrat, wobei „Chrom2" ein gewöhnlicher Chromspiegelist, während „Titan-Chrom2" entsprechendder DE 197 390 46 und „TEREF" (blau) entsprechendder EP 0 176 035 B1 hergestelltwurde. „Photopisch" und „skotopisch" bezeichnet integraleReflexionswerte entsprechend der jeweiligen Augenempfindlichkeitskurvengemäß CIE 1951.Die Bezeichnungen A und C symbolisieren die dazugehörigen Lichtarten(nach CIE 1971), HID und LED gewichtete Reflexionswerte, denen Spektrenvon typischen Entladungslampen und weißen Leuchtdioden der FirmaHella zugrundeliegen. Die Bezeichnungen unter Schichtsystem werdenweiter unten erläutert.Ra ist der allgemeine Farbwiedergabeindexnach DIN EN 410 und ergibt sich aus der Reflexionskurve. M* istdas größere derbeiden VerhältnisseReflexion(Lichtart A, skotopisch)/Reflexion (Lichtart A, photopisch)und VerhältnisseReflexion(Lichtart C, skotopisch)/Reflexion (Lichtart C, photopisch)und spiegelt die Blendarmut des Spiegels wieder. Liegt der Wertunter 1, ist fürbeide genormten Lichtarten A und C eine reduzierte Reflexion beiskotopischem Sehen wahrnehmbar. Dieser Wert sollte bei höchstens97 % liegen.
    [0027] Wiedie Tabelle 1 zeigt, sind die experimentellen Werte bei LED undHID denen von C sehr ähnlich,so dass die weitere Betrachtung anhand der Größen bei C, welche einer allgemeinzugänglichenNormierung unterliegen (wie auch A), erfolgen soll.
    [0028] Wieaus der Tabelle 1 ersichtlich, erfüllen die bekannten Systemedas geforderte Kriterium Blendarmut bei ausreichender Farbwiedergabenicht. So hat der blaue TEREF-Spiegel in (Reflexionsspektrum siehe 3)bei Lichtart A eine Tagreflexion von 53 %, bei Nacht hingegen von68 %. Eine möglicheund verständlicheErklärungist, dass der Verlauf der Augenempfindlichkeitskurve zur Folge hat,dass spektrale Reflexionswerte nur in einem engen Bereich zur wahrgenommenenintegralen Reflektivitätbeitragen. Da die Augenempfindlichkeit bei Nachtfahrten in Richtung „blau" verschoben ist,resultiert daraus eine erhöhteintegrale Reflektivität.Der ebenfalls zu berücksichtigendeVerlauf des Lampenspektrums hat z. B. bei Lichtart A bei kürzereren Wellenlängen zwareine geringere Beleuchtungsstärkezur Folge, offensichtlich ist dieser Effekt aber untergeordnet.Interessant und überraschendist in diesem Zusammenhang, dass die Blendarmut solcher blauen Spiegelseit fast zwei Jahrzehnten als anerkannt galt.
    [0029] Diein Tabelle 1 genannten Beispiele können z. B. wie folgt als rückseitigeBeschichtung eines Glasträgershergestellt werden (6)
    [0030] Dieoben genannten Beispiele sind bezüglich ihres Schichtaufbausin Tabelle 1 aufgelistet und die Reflexionsspektren in 6 bis 9 dargestellt.Dabei bezeichnet ds die jeweilige Schichtdickeder dünnenMetallschicht und der dielektrischen Schicht, do dieoptische Schichtdicke der dielektrischen Schicht bei einer Wellenlänge von530 nm (ca. mittig zwischen photopischer und skotopischer Augenempfindlichkeitskurve).
    [0031] AlleAusführungsbeispieleweisen fürLichtart A und C Reflexionswerte auf, die beim Übergang vom Tag- zum Nachtsehenum mindestens 3 % abnehmen (d. h. M* kleiner gleich 97 %) und somitals blendarm bezeichnet werden können.Gleichzeitig weisen die Spiegel gemäß den Ausführungsbeispielen akzeptable Ra-Werte auf (größer oder gleich 75), während imStand der Technik diese Werte in Kombination nicht erreicht werden.
    [0032] DasSchichtsystem kann z. B. mit gängigenVakuumbeschichtungsverfahren (z.B. Verdampfung, Kathodenzerstäubung, Ionenplattieren)aufgebracht werden. Insbesondere für die dielektrische Schichtsind auch Sol-Gel-Verfahren geeignet.
    [0033] GeeigneteMaterialien fürdie dünneMetallschicht 2 sind u. a. Metalle wie Chrom, Nickel, Eisen,Titan, Silber, Aluminium bzw. deren Legierungen. Dabei werden Nickelchromlegierungenbesonders bevorzugt, da sie auch in dünnen Lagen chemisch außerordentlichstabil sind.
    [0034] DerReflektor 4 kann z. B. aus typischen Materialien wie Silber,Chrom, Titan, Aluminium, Nickel, Rhodium bzw. deren Legierungenbestehen, in den Ausführungsbeispielenwurde Silber gewählt.
    [0035] AlsSchichtträger 1 (Substrat)könnenneben Kalknatronglas auch andere mineralische und organische Gläser, diedie nötigeoptische Transparenz aufweisen, verwendet werden.
    [0036] Einebesondere Bedeutung kommt der dielektrischen Schicht 3 zu.Hierzu eignen sich alle transparenten Dielektrika, die sich wirtschaftlichauftragen lassen, so z. B. SiO2, TiO2, ZnS, CeO2, Bi2O3, Ta2O5. Wie die Beispiele der Tabelle 1 zeigen,muss bei der Bemessung des Schichtsystems darauf geachtet werden,dass die optische Dicke des Dielektrikums in einem Bereich liegt,der zu den gewünschtenEigenschaften führt.Die optische Schichtdicke ergibt sich aus dem Produkt der Dickeund der Brechzahl bei einer bestimmten Wellenlänge. Für die Materialien SiO2, SnO2 und TiO2 beträgtdie Brechzahl bei 530 nm 1,46, 1,99 bzw. 2,48. Für niedrigbrechende Materialienwie SiO2 liegt die erfindungsgemäße optischeDicke gemäß Tabelle1 zwischen 235 nm und 362 nm, zu höherbrechenden Materialien hin verschiebtsich der Bereich etwas (z. B. TiO2: 208nm bis 340 nm). Außerhalbdieser Bereiche wird keine ausreichende Blendarmut bzw. eine unzureichendeFarbwiedergabe erreicht. Innerhalb der Dickenintervalle ergebensich durch Variation Reflexionskurven mit unterschiedlichem Verlauf,die in gewissem Rahmen einen Einfluss auf den Farbton des Spiegelserlauben und somit gestalterischen Zwecken zugänglich sind. Mit den Beispielen15 bis 20 wurden z. B. die Farben violett, rot, orange, gelb undgelbgrünerzielt.
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] Blendarmer Rückblickspiegelmit nichtvariablen optischen Eigenschaften für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeugeund dergleichen, dadurch gekennzeichnet, dass dasVerhältnisder Reflexionswerte unter Berücksichtigungdes dunkeladaptierten Augenempfindlichkeitskurve (skotopisches Sehen),jeweils fürdie Lichtarten A und C, zu den Reflexionswerten bei helladaptiertemAuge (photopisches Sehen), höchstens97 %, bevorzugt höchstens95 %, besonders bevorzugt höchstens90 % beträgt und derFarbwiedergabeindex(Reflexion) Ra nach DINEN 410 mindestens 75 beträgt.
    [2] Rückspiegelnach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus einem transparentenSchichtträger,vorzugsweise aus Kalknatronglas, besteht und mit einer mehrlagigenBeschichtung aus zumindest einem dielektrischen und einem metallischenMaterial versehen ist.
    [3] Rückspiegelnach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dass sichdie Beschichtung auf der dem Betrachter abgewandten Seite des Schichtträgers befindetund mindestens folgende Schichten umfasst, in der Reihenfolge ihrerAbscheidung, a) eine transparente Metallschicht b) einedielektrische Schicht c) eine metallische Reflektorschicht.
    [4] Rückspiegelnach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dass die transparenteMetallschicht aus NiCr besteht und eine Dicke von 1 bis 21 nm aufweist.
    [5] Rückspiegelnach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,dass die dieelektrische Schicht eine optische Dicke von 235 nm bis362 nm hat, wenn ihre Brechzahl bei 530 nm 1,46 beträgt.
    [6] Rückspiegelnach einem der Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dieelektrische Schichteine optische Dicke von 219 nm bis 353 nm hat, wenn ihre Brechzahlbei 530 nm 1,99 beträgt.
    [7] Rückspiegelnach einem Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dieelektrische Schicht eineoptische Dicke von 208 nm bis 340 nm hat, wenn ihre Brechzahl bei530 nm 2,48 beträgt.
    [8] Rückspiegelnach einem der Ansprüche1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrische Schicht eineoptische Dicke in einem Bereich hat, der sich durch lineare Interpolationaufgrund ihrer im Intervall 1,46 bis 1,99 oder im Intervall 1,99bis 2,48 liegenden Brechzahl bei 530 nm ergibt.
    [9] Rückspiegelnach einem der Ansprüche2 bis 4 und dem Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die dielektrischeSchicht aus TiO2, SiO2 oderSnO2 besteht.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-12-08| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
    2006-09-28| 8364| No opposition during term of opposition|
    2006-09-28| 8363| Opposition against the patent|
    2013-01-21| R082| Change of representative|Representative=s name: TERGAU & WALKENHORST PATENTANWAELTE - RECHTSAN, DE |
    2013-02-25| R037| Decision of examining division or of federal patent court revoking patent now final|
    2013-03-14| R081| Change of applicant/patentee|Owner name: FLABEG DEUTSCHLAND GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: FLABEG GMBH & CO. KG, 90766 FUERTH, DE Effective date: 20130121 |
    2013-03-14| R082| Change of representative|Representative=s name: TERGAU & WALKENHORST PATENTANWAELTE PARTGMBB, DE Effective date: 20130121 Representative=s name: TERGAU & WALKENHORST PATENTANWAELTE - RECHTSAN, DE Effective date: 20130121 |
    2013-09-26| R107| Publication of grant of european patent rescinded|Effective date: 20130926 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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