DE60117449T2

DE60117449T2 - Halbdurchlässiger Spiegel

Info

Publication number: DE60117449T2
Application number: DE60117449T
Authority: DE
Inventors: Junichi K.K. Tokai-Rika-Denki-Seisak Niwa-gun Nakaho; Masao K.K. Tokai-Rika-Denki-Seisakus Niwa-gun Ayabe; Noriyuki K.K. Tokai-Rika-Denki-Seisa Niwa-gun Takai; Hiroshi K.K. Tokai-Rika-Denki-Seisak Niwa-gun Yoshida
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2000-10-03
Filing date: 2001-10-02
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2021-10-03
Also published as: EP1195624A3; DE60117449D1; EP1195624A2; US6556350B2; EP1195624B1; US20020039243A1; JP2002107518A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen halbdurchlässigen Spiegel, der Licht von der Rückseite eines Spiegelkörpers durchläßt und der als Rückspiegel verwendet wird, die im Innenbereich und im Außenbereich eines Fahrzeugs vorgesehen sind.
Beschreibung der verwandten Technik
Gewöhnlich sind Rückspiegel im Innenbereich und im Außenbereich einer Fahrgastzelle vorgesehen. Ein Spiegel von dieser Bauart enthält einen Spiegelkörper. Der Spiegelkörper enthält ein scheibenförmiges Glassubstrat, auf dem eine metallische Reflexionsschicht ausgebildet ist. Das Glassubstrat ist an einem Spiegelhalter gesichert und in einem Gehäuse, wie zum Beispiel einen Schirm, untergebracht.
Der Spiegelhalter ist in Form eines Tellers ausgebildet, der sich an einem Ende in dessen Tiefenrichtung öffnet. Der Spiegelkörper ist in dem Spiegelhalter so angeordnet, daß die Reflexionsschicht auf dem Glassubstrat zum offenen Ende des Spiegelhalters gewandt ist. Das Gehäuse, wie zum Beispiel ein Schirm, ist tellerförmig oder becherförmig ausgebildet. Der Spiegelhalter ist in dem Gehäuse angeordnet, wobei dessen offenes Ende zum offenen Ende des Gehäuses gewandt ist. Der Spiegelhalter ist an einer festgelegten Position eines Fahrzeugs über das Gehäuse befestigt.
Vor kurzem sind diese Innen- und Außenrückspiegel hinsichtlich der Verwendung nicht nur zum Betrachten der Rückseite eines Fahrzeugs sondern auch als eine Art von Anzeige, zum Beispiel als eine Richtungsanzeigeeinrichtung, wenn das Fahrzeug abbiegt, oder als eine Geschwindigkeitsanzeigeeinrichtung, untersucht worden.
Wenn ein Spiegel auch als eine Anzeigeeinrichtung verwendet wird, wird ein als ein „halbdurchlässiger Spiegel" bekannter Spiegel, der Licht von der Rückseite der Reflexionsschicht (d. h. von dessen Glassubstratseite) durchläßt, als ein Spiegelkörper verwendet. In einem derartigen Spiegel sind Anzeigeeinrichtungen, wie zum Beispiel ein Blinker, eine Buchstabenanzeigetafel zum Anzeigen von Geschwindigkeit oder dergleichen auf der Rückseite des Glassubstrats (d. h. auf der Seite des Glassubstrates gegenüber der Seite, wo die Reflexionsschicht ausgebildet ist) angeordnet. Wenn die Anzeigeeinrichtung aufleuchtet, wenn Buchstaben und Zeichen durch das Glassubstrat und die Reflexionsschicht durchgelassen, um zu ermöglichen, daß ein Insasse des Fahrzeuges oder ein Insasse eines anderen Fahrzeuges, das sich von hinten nähert (d. h. einer, der den Spiegel von der offenen Seite des Spiegelhalters beobachtet) diese Buchstaben und Zeichen beobachten kann.
Die Struktur eines in einem obengenannten halbdurchlässigen Spiegel 120 für ein Fahrzeug verwendeten Spiegelkörpers 122 ist im Querschnitt in 8 schematisch gezeigt. Wie in 8 gezeigt ist, wird eine Silizium (Si)-Dünnschicht mit einer Dicke T4 von ungefähr 20 nm gewöhnlich als eine Reflexionsschicht 126 verwendet, die auf einer Oberfläche eines Glassubstrates 124 vorgesehen ist, das eine Komponente eines Spiegelkörpers 122 ist. Eine Schutzschicht 128 ist auf der Vorderseite der Reflexionsschicht 126 vorgesehen. Die Schutzschicht 128 besteht aus einer Siliziumdioxid (SiO₂)-Schicht 130 mit der Dicke T5 von ungefähr 20 nm, die auf der Reflexionsschicht 126 ausgebildet ist, und einer Titandioxid (TiO₂)-Schicht 132 mit der Dicke T6 von ungefähr 15 nm, die auf der Siliziumdioxidschicht 130 ausgebildet ist. Die Schutzschicht 128 verhindert eine Abnutzung, eine Beschädigung, die anderenfalls an der Reflexionsschicht 126 verursacht werden kann, wenn der Spiegelkörper 122 an dem Spiegelhalter montiert wird oder wenn die oben beschriebene Anzeigeeinrichtung (nicht gezeigt) von der Rückseite des Spiegelkörpers 122 montiert wird, und dergleichen der Reflexionsschicht 126.
Dementsprechend sind drei Dünnschichten, nämlich die Reflexionsschicht 126 und die zwei Schutzschichten 128 auf dem Glassubstrat 124 des oben genannten Spiegelkörpers 122 vorgesehen.
In dem oben beschriebenen Spiegelkörper 122 wird der Gesamtreflexionsgrad des Spiegelkörpers 122 durch sogar leichte Variationen der Dicke jeder Dünnschicht, nämlich der Reflexionsschicht 126, der Siliziumdioxidschicht 130 und der Titandioxidschicht 132, wesentlich beeinträchtigt. Zur Sicherstellung des Reflexionsgrades gemäß einem vorab festgelegten Standard muß dementsprechend die Genauigkeit der Schaffung einer bestimmten Schichtdicke für jeweils die Reflexionsschicht 126, die Siliziumdioxidschicht 130 und die Titandioxidschicht 132 streng gesteuert werden. Da jedoch genannte rigorose Steuerung der Genauigkeit der Schichtdicke äußerst schwierig ist, ist dies zu einem Hauptgrund für erhöhte Herstellkosten geworden.
US-A-6065840 offenbart einen halbdurchlässigen Spiegel, umfassend ein Substrat, das zumindest Licht mit vorab festgelegten Wellenlängen durchläßt, eine Reflexionsschicht, die im wesentlichen Silizium mit einer Dicke von 20 bis 45 nm umfaßt und auf einer Oberfläche von genanntem Substrat integral ausgebildet ist, zum Reflektieren von Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Substratseite einfallen gelassen wird, und Durchlassen von Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Seite gegenüber der Substratseite einfallen gelassen wird, in einem festen Verhältnis in Richtung auf genannte Substratseite der Reflexionsschicht, und eine Schutzschicht, die aus einem Durchlaßmaterial hergestellt ist, das zumindest Licht mit bestimmten Wellenlängen durchläßt, und auf der Oberfläche von genannter Reflexionsschicht gegenüber der Oberfläche ausgebildet ist, auf der genanntes Substrat ausgebildet ist.
US-6,064,525 offenbart eine optische Einrichtung, die einen dichromatischen Spiegel enthält. Genannter dichromatischer Spiegel besteht aus einem glasartigen Substrat mit einer Vorderfläche und einer Rückfläche und einer auf dem glasartigen Substrat vorgesehenen Beschichtung, die aus einem Dreischichtensystem besteht, das eine Halbleiterschicht, die aus einem Halbleitermaterial mit einem Brechungsindex von mehr als 3,0 besteht, einer Schicht, die aus einem Material mit einem mittleren Brechungsindex im Bereich von 1,9 bis 2,8 besteht, und eine Schicht enthält, die aus einem Material mit einem niedrigen Brechungsindex im Bereich von 1,2 bis 2,0 besteht, wobei die Brechungsindizes der Materialien mit mittlerem und niedrigem Brechungsindex sich um mindestens 0,2 unterscheiden und wobei der dichromatische Spiegel einen Transmissionsgrad von wenigstens 20% und einen Reflexionsgrad von wenigstens 40% aufweist. Genanntes Dreischichtensystem bildet eine Mehrschichtenreflexionsschicht, die Silizium umfaßt. Als eine Schutzschicht kann eine Farbschicht auf das Dreischichtensystem aufgebracht werden.
WO 00/23826 betrifft einen elektrochromen Spiegel, der einen dritten Oberflächenreflektor enthält. Sie offenbart einen elektrochromen Rückspiegel, der eine Glasfläche umfaßt, die auf der Rückseite von genanntem elektrochromen Spiegel so angeordnet ist, daß genannte Glasplatte zur Vorderseite eines Fahrzeugs zeigt. Ferner enthält genannter bekannter elektrochromer Spiegel eine Mehrschichtenreflexionsschicht und eine Mehrschichtenschutzschicht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Angesichts der oben genannten Tatsachen besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen halbdurchlässigen Spiegel bereitzustellen, der eine Schutzschicht zum Schützen einer Reflexionsschicht enthält und der solide Qualität aufweist und keine strenge Qualitäts (Schichtdicken)-Kontrolle verlangt, wodurch sich geringere Herstellkosten ergeben.
Die vorliegende Aufgabe wird erzielt durch einen halbdurchlässigen Spiegel für optische Wellenlängen, umfassend ein Glassubstrat, eine einzige Reflexionsschicht, die im wesentlichen Silizium mit einer Dicke von 20 bis 45 nm umfaßt und auf einer Oberfläche von genanntem Glassubstrat integral ausgebildet ist, zum Reflektieren von Licht, das auf die Reflektionsschicht von der Substratseite einfallengelassen wird, und Durchlassen von Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Seite gegenüber der Substratseite einfallengelassen wird, in Richtung auf genannte Substratseite der Reflexionsschicht, und eine Schutzschicht, die direkt auf der Oberfläche von genannter Reflexionsschicht gegenüber der Oberfläche, auf der genanntes Substrat ausgebildet ist, ausgebildet ist, wobei die Schutzschicht aus transparentem Kunstharzmaterial hergestellt ist und die Dicke von genannter Schutzschicht größer als oder gleich 1 μm ist.
Gemäß dem derart aufgebauten halbdurchlässigen Spiegel wird das Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Seite des Substrats gegenüber der Oberfläche einfallen gelassen wird, wo die Reflexionsschicht ausgebildet ist (nachfolgend als die Vorderseite des Substrats bezeichnet) von der Reflexionsschicht reflektiert. Andererseits wird das Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Seite der Schutzschicht gegenüber der Oberfläche einfallen gelassen wird, wo die Reflexionsschicht ausgebildet ist (nachfolgend als die Rückseite der Schutzschicht bezeichnet), durch die Reflexionsschicht hindurchgelassen und geht es danach durch das Substrat. Dementsprechend können das Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Vorderseite des Substrats einfallen gelassen wird und an der Reflexionsschicht reflektiert wird, und das Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Rückseite der Schutzschicht einfallen gelassen wird, beide von der Substratseite des Spiegels beobachtet werden.
In dem halbdurchlässigen Spiegel ist die Reflexionsschicht auf der Rückseite des Substrats ausgebildet. Durch Anordnen des Substrats in zum Beispiel einem Gehäuse (Verkleidung), wie zum Beispiel einem Spiegelhalter mit einer Basis, kann die Reflexionsschicht vor irgendwelchen Fremdkörpern geschützt werden, die anderenfalls die Reflexionsschicht berühren oder daran verhaften. Zusätzlich ist eine Schutzschicht, die aus einem lichtdurchlässigen Material hergestellt ist, auf der Reflexionsschicht ausgebildet. Diese Struktur macht es für irgendwelche Fremdkörper unmöglich, die Reflexionsschicht direkt zu berühren, wenn zum Beispiel die Reflexionsschicht in oben genanntem Gehäuse oder dergleichen angeordnet wird. Dementsprechend kann die Schutzschicht vor Abnutzung oder Schäden, die daran verursacht werden können, geschützt werden.
Da die Reflexionsschicht auf der Rückseite des Substrats vorgesehen ist und die Schutzschicht auf der Rückseite der Reflexionsschicht vorgesehen ist, wird in dem halbdurchlässigen Spiegel gemäß der vorliegenden Erfindung Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Substratseite desselben einfallen gelassen wird, grundsätzlich nicht durch die Schutzschicht beeinträchtigt. Solange die Dicke der Reflexionsschicht genau ist, selbst wenn es eine Ungenauigkeit im Bezug auf die Dicke der Schutzschicht gibt, wird dementsprechend der Reflexionsgrad hinsichtlich Licht, das auf die Reflexionsschicht von dessen Substratseite einfallen gelassen wird und von der Reflexionsschicht reflektiert wird, nicht beeinträchtigt. Als eine Folge kann ein vorab festgelegter Reflexionsgrad sichergestellt werden. Wie oben beschrieben ist, kann die Schutzschicht mit weniger rigoroser Dickenkontrolle hergestellt werden, wodurch die Herstellkosten reduziert werden.
Man beachte, daß es in der vorliegenden Erfindung ausreicht, daß das Substrat und die Schutzschicht mindestens Licht mit vorab festgelegten Wellenlängen durchlassen können. Das heißt, daß das Substrat und die Schutzschicht transparent sein und Licht mit jeder Wellenlänge durchlassen können oder daß sie alternativ nur das Licht mit bestimmten Wellenlängen durchlassen oder behindern können.
Ferner wird bevorzugt, daß der halbdurchlässige Spiegel gemäß der vorliegenden Erfindung außerdem eine Lichtquelle enthält, die Licht mit vorab festgelegten Wellenlängen emittiert, wobei das Licht durch die Schutzschicht und die Reflexionsschicht durchlassbar ist und die Lichtquelle auf einer Seite von der Schutzschicht gegenüber der Seite vorgesehen ist, auf der die Reflexionsschicht vorgesehen ist.
In dem halbdurchlässigen Spiegel mit der oben genannten Struktur ist eine Lichtquelle, die Licht mit vorab festgelegten Wellenlängen emittiert, auf der Rückseite der Schutzschicht vorgesehen. Das von der Lichtquelle emittierte Licht wird durch die Schutzschicht und die Reflexionsschicht hindurchgelassen. Das von der Lichtquelle emittierte Licht kann somit von der Vorderseite des Substrats beobachtet werden.
In dem vorliegenden halbdurchlässigen Spiegel ist die Lichtquelle auf der Rückseite der Schutzschicht angeordnet. Da die Schutzschicht zwischen der Reflexionsschicht und der Lichtquelle angeordnet ist, kann die Lichtquelle die Reflexionsschicht nicht kontaktieren, obwohl sie die Schutzschicht kontaktieren kann. Wenn der halbdurchlässige Spiegel zusammengebaut wird, kann dementsprechend die Lichtquelle keine Beschädigung der Reflexionsschicht bewirken, wodurch eine Verschlechterung der Reflexionsschicht verhindert wird.
Zusätzlich wird bevorzugt, daß der halbdurchlässige Spiegel gemäß der vorliegenden Erfindung ferner eine Heizeinrichtung auf einer Seite der Schutzschicht gegenüber der Seite enthält, auf der die Reflexionsschicht vorgesehen ist.
In dem halbdurchlässigen Spiegel mit der oben genannten Struktur ist eine Heizeinrichtung auf der Rückseite der Schutzschicht vorgesehen. Wenn die von der Heizeinrichtung erzeugte Wärme über die Schutzschicht und die Reflexionsschicht auf das Substrat übertragen wird und das Substrat erwärmt wird, verdampfen Wassertröpfchen oder dergleichen, die an der Oberfläche des Substrats, d. h. an der Oberfläche des Substrats gegenüber der Oberfläche, auf der die Schutzschicht ausgebildet ist, haften. Die Oberfläche des Substrats kann somit entnebelt werden, wodurch gute Sichtbarkeit sichergestellt wird.
In dem vorliegenden halbdurchlässigen Spiegel ist die Heizeinrichtung auf der Rückseite der Schutzschicht angeordnet. Da die Schutzschicht zwischen der Reflexionsschicht und der Heizeinrichtung angeordnet ist, kann die Heizeinrichtung die Reflexionsschicht nicht kontaktieren, obwohl sie die Schutzschicht kontaktieren kann. Wenn der halbdurchlässige Spiegel montiert wird, kann dementsprechend die Wärmequelle keine Beschädigung der Reflexionsschicht verursachen, wodurch eine Verschlechterung der Reflexionsschicht verhindert wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines halbdurchlässigen Spiegels für optische Wellenlängen, der ein Glassubstrat enthält, das die Schritte umfaßt: a) Ausbilden einer einzigen Reflexionsschicht, die im wesentlichen Silizium mit einer Dicke von 20 bis 45 nm umfaßt, und Anordnen von genannter Reflexionsschicht integral auf einer Oberfläche von genanntem Glassubstrat zum Reflektieren von Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Substratseite einfallengelassen wird, und Durchlassen von Licht, das auf die Reflexionsschicht von der Seite gegenüber der Substratseite einfallengelassen wird, in Richtung auf genannte Substratseite der Reflexionsschicht in einem festen Verhältnis, und b) Ausbilden einer Schutzschicht, die aus transparentem Kunstharzmaterial hergestellt ist, direkt auf der Oberfläche von genannter Reflexionsschicht gegenüber der Oberfläche, auf der genanntes Substrat ausgebildet ist, wobei die Dicke der Schutzschicht größer als oder gleich 1 μm ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur eines Spiegelkörpers eines halbdurchlässigen Spiegels gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
2 ist eine perspektivische Ansicht des halbdurchlässigen Spiegels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des halbdurchlässigen Spiegels gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der aus einer anderen Richtung als in 2 gezeigt ist.
4 ist eine Grafik, die die Variation von Reflexionsgrad und Transmissionsgrad als eine Funktion der Reflexionsschichtdicke zeigt, in der Transmissionsgrad durch die durchgezogene Linie und Reflexionsgrad durch die Einpunkt-Strich-Linie gezeigt sind.
5 ist ein Diagramm, das eine Normfarbwertkoordinate als eine Funktion der Reflexionsschichtdicke zeigt.
6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur eines Spiegelkörpers eines halbdurchlässigen Spiegels gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch zeigt.
7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Struktur eines Spiegelkörpers eines herkömmlichen halbdurchlässigen Spiegels zeigt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Zwei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend detaillierter beschrieben werden. Grundsätzlich ähnliche Komponenten sind durch dieselben Bezugszahlen gekennzeichnet.
Struktur der ersten Ausführungsform
Ein halbdurchlässiger Spiegel 10 für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in einer perspektivischen Ansicht in 2 gezeigt. Die Struktur des halbdurchlässigen Spiegels 10 ist in einer auseinandergezogenen perspektivischen Ansicht, aus einer anderen Richtung als in 2, in 3 gezeigt. Der Pfeil A kennzeichnet im wesentlichen dieselbe Richtung in allen Figuren.
Der halbdurchlässige Spiegel 10 enthält einen Spiegelhalter 12, wie dies in 3 gezeigt ist. Der Spiegelhalter 12 umfaßt einen scheibenförmigen Bodenabschnitt 14 und einen kreisförmigen Umrandungsabschnitt 16, der entlang eines Außenrandabschnitts des Bodenabschnitts 14 vorgesehen ist. Die Gesamtgestalt des Spiegelhalters 12 ist diejenige eines Behälters oder eines Tellers mit einer flachen Basis.
Eine Öffnung 18 mit einer vorab festgelegten Gestalt ist in dem Bodenabschnitt 14 des Spiegelhalters 12 vorgesehen. Obwohl die Öffnung 18 in einer im wesentlichen rechteckigen Gestalt in der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet ist, ist die Gestalt der Öffnung 18 nicht auf diese beschränkt. Die Öffnung 18 durchdringt den Bodenabschnitt 14 und eine lichtemittierende Einheit 20, die als eine Lichtquelle dient, ist in die Öffnung 18 eingesetzt.
Die lichtemittierende Einheit 20 enthält ein Gehäuse 22. Das Gehäuse 22 ist die Öffnung 18 eingesetzt, wobei die Öffnung desselben zum offenen Ende des Spiegelhalters 12 gewandt ist. Das Gehäuse 22 ist im wesentlichen schachtelförmig ausgebildet und deren Abmessung entlang der Richtung der Dicke des Spiegelkörpers 12 ist größer als die Dicke des Spiegelkörpers 12. Ein PC-Substrat 24, das einen im wesentlichen dreieckigen Lichtemitter enthält, ist in dem Gehäuse 22 angeordnet. Das PC-Substrat 24 enthält einen Stecker 26, der über eine Öffnung, die in einem Bodenabschnitt des Gehäuses 22 vorgesehen ist, mit einem Kabelbaum 28 mechanisch und elektrisch verbunden werden kann. Der Kabelbaum 28 ist mit einem Blinkanlagenschalter, einer Batterie und dergleichen (nicht gezeigt) elektrisch verbunden, die jeweils an einem vorab festgelegten Ort in einem Fahrzeug vorgesehen sind, um das PC-Substrat 24 beim Einschalten mit elektrischer Energie zu versorgen.
Eine Streuplatte 30 ist weiter in Richtung zur Öffnung des Gehäuses 22 als das PC-Substrat 24 vorgesehen. Das von dem Lichtemitter des PC-Substrats 24 emittierte Licht wird gestreut, wenn das Licht durch die Streuplatte 30 durchgelassen wird. Ferner ist weiter in Richtung auf die Öffnung des Gehäuses 22 als die Streuplatte 30 ein Lichtsteuerfilter 32 vorgesehen. Nachdem es durch die Streuplatte 30 hindurchgelassen wurde, wird das Licht durch den Lichtsteuerfilter 32 hindurchgelassen, wo das Licht so gestaltet wird, daß es mit der Gestalt des Lichtemitters übereinstimmt. Als ein Ergebnis leuchtet ein Abbiegesignal 34 mit einer in 2 gezeigten im wesentlichen dreieckigen Gestalt auf. Der Lichtsteuerfilter 34 läßt Licht so hindurch, daß das hindurchgelassene Licht aus nur einer vorab festgelegten Richtung beobachtet werden kann. In der vorliegenden Ausführungsform kann der Insasse des Fahrzeugs nicht das Licht beobachten, das durch den Lichtsteuerfilter 32 hindurchgelassen wird. Der Insasse eines anderen Fahrzeugs, das sich hinter dem Fahrzeug befindet, das mit dem Spiegel gemäß der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, kann jedoch das Licht beobachten, das durch den Lichtsteuerfilter 32 hindurchgelassen wird.
Die lichtemittierende Einheit 20 mit der oben beschriebenen Struktur ist in die Öffnung 18 eingesetzt. In diesem Zustand befindet sich der Endabschnitt der lichtemittierenden Einheit 20, auf der Seite in Richtung auf die Öffnung des Spiegelhalters 12, grundsätzlich auf derselben Ebene wie die innere Bodenfläche des Bodenabschnitts 14, d. h. auf derselben Ebene wie die Innenfläche des Spiegelhalters 12.
Wie in 3 gezeigt ist, ist ein Paar Halteklauen 36, 38 an der Außenfläche des Bodenabschnitts 14 vorgesehen. Die Halteklaue 36 ist an einer der vier Kanten der oben beschriebenen Öffnung 18 so angeordnet, daß sie in Richtung auf die lichtemittierende Einheit 20 vorragt. Die Halteklaue 38 ist an der Kante gegenüber der Kante, an der die Halteklaue 36 vorgesehen ist, angeordnet und ragt auch in Richtung auf die lichtemittierende Einheit 20 vor. Wenn die lichtemittierende Einheit 20 in die Öffnung 18 eingesetzt ist, verhindern diese Halteklauen 36 und 38, daß sich die lichtemittierende Einheit 20 in der Richtung entgegengesetzt zum offenen Ende des Spiegelhalters 12, d. h. der Richtung entgegengesetzt zur Richtung des Pfeils A weg bewegt.
Wie in den 2 und 3 gezeigt ist, enthält der halbdurchlässige Spiegel 10 auch einen Spiegelkörper 40. Der Spiegelkörper 40 ist im wesentlichen scheibenförmig ausgebildet und mit seiner Dickenrichtung entlang der Richtung der Tiefe des Spiegelhalters 12 angeordnet. Die Gestalt des äußeren Randes des Spiegelkörpers 40 ist in einer Gestalt ausgebildet, die der Gestalt des Innenrandes des Kantenabschnitts 16 des Spiegelhalters 12 gleicht oder etwas kleiner ist. Der Spiegelkörper 40 wird in dem Spiegelhalter 12 unter Verwendung eines Fixierteils, wie zum Beispiel eines Klebstoffes, oder eines Befestigungsteils, wie zum Beispiel einer Schraube, oder alternativ eines eingreifenden Halteteils, wie zum Beispiel Eingreifklauen, Eingreifnuten oder dergleichen, die innerhalb des Spiegelhalters 12 vorgesehen sind, in dem Spiegelhalter 12 gehalten und gesichert.
Die Struktur des Spiegelkörpers 40 ist im Querschnitt in 1 schematisch dargestellt. Wie in 1 gezeigt ist, enthält der Spiegelkörper 40 ein Glassubstrat 42 als ein Substrat. Das Glassubstrat 42 ist als eine Platte ausgebildet und aus einem Glasmaterial hergestellt, das transparent oder zum Absorbieren oder Durchlassen von Licht mit bestimmten Wellenlängen gefärbt ist.
Eine Reflexionsschicht 44 ist auf der Rückseite des Glassubstrats 42 (d. h. auf der Oberfläche, die zum Bodenabschnitt 14 zeigt, wenn der Spiegelkörper 40 in den Spiegelhalter 12 eingesetzt ist) vorgesehen. Die Reflexionsschicht 44 ist eine aus im wesentlichen Silizium (Si) hergestellte Siliziumschicht. Die Dicke T1 der Reflexionsschicht 44 ist auf ungefähr 30 nm (30 ± 5 nm) eingestellt. Die Reflexionsschicht 44 ist auf der Rückseite des Glassubstrats 42 durch Vakuumbedampfen oder dergleichen integral ausgebildet. Wie später ausführlicher beschrieben wird, wird ein vorab festgelegter Anteil des Lichtes, das auf die Reflexionsschicht 44 von der Rückseite der Reflexionsschicht 44 (d. h. von der Oberfläche der Reflexionsschicht 44 gegenüber der Oberfläche, wo sie das Glassubstrat kontaktiert) einfallen gelassen wird, durch die Reflexionsschicht 44 hindurchgelassen, wenn die Reflexionsschicht 44 aus einer Siliziumschicht mit der oben beschriebenen Dicke hergestellt ist.
Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform die Dicke T1 der Reflexionsschicht 44 auf ungefähr 30 nm (30 ± 5 nm) eingestellt ist, kann die Dicke T1 der Reflexionsschicht 44 in einem Bereich von 20 bis 45 nm liegen. Der Grund dafür wird später erläutert werden.
Wie in 1 gezeigt ist, ist eine transparente Beschichtung 46, die als eine Schutzschicht dient, auf der Rückseite der Reflexionsschicht 44 vorgesehen. Die Beschichtung 46 ist aus lichtdurchlässigem Kunstharzmaterial, wie zum Beispiel Acryl oder transparentem Beschichtungsmaterial hergestellt. Die Dicke T2 der Beschichtung 46 ist auf ungefähr 1 μm eingestellt. Man beachte, daß es ausreicht, daß die Dicke T2 der Beschichtung 46 größer als oder gleich 1 μm ist.
Als nächstes werden der Einsatz und die Wirkung der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
In dem halbdurchlässigen Spiegel 10 wird das Licht, das von der offenen Stirnseite des Spiegelhalters 12 in Richtung auf den Spiegelkörper 40 trifft, durch das Glassubstrat 42 hindurchgelassen und an der Reflexionsschicht 44 reflektiert und danach durch das Glassubstrat 42 wieder durchgelassen. Dementsprechend kann der Betrachter durch Betrachtung des vorliegenden halbdurchlässigen Spiegels 10, wenn das offene Ende des Spiegelhalters 12 zur im wesentlichen Rückwärtsrichtung des Fahrzeuges gewandt ist, die Rückseite des Fahrzeugs in derselben Weise wie bei einem allgemeinen Spiegel beobachten.
Wenn ein Blinkanlagenschalter, der zum Beispiel in der Nähe des Lenkrades in der Fahrgastzelle vorgesehen ist, eingeschaltet wird, wird das PC-Substrat 24 der lichtemittierenden Einheit 20 über einen Kabelbaum 28 elektrisch geladen. Wenn das PC-Substrat 24 mit elektrischer Energie versorgt wird, emittiert der auf dem PC-Substrat vorgesehene Lichtemitter Licht und tritt das emittierte Licht durch die Streuplatte 30. Wie oben beschrieben ist, wird das Licht gestreut, wenn es durch die Streuplatte 30 hindurchgelassen wird, und wird das gestreute Licht danach durch den Lichtsteuerfilter 32 durchgelassen. Als eine Folge leuchtet das oben genannte im wesentlichen dreieckige Abbiegesignal 34 auf oder blinkt es.
Dann wird das Abbiegesignal 34, das blinkt oder aufleuchtet, (genauer gesagt, das Licht, daß das Abbiegesignal 34 umfaßt) durch die transparente Beschichtung 46 hindurchgelassen, die eine Komponente des Spiegelkörpers 40 ist, und danach auf die Reflexionsschicht 44 von der Rückseite der Reflexionsschicht 44 einfallen gelassen. Da, wie oben beschrieben ist, ein vorab festgelegter Teil des Lichts, das auf die Reflexionsschicht 44 von der Rückseite der Reflexionsschicht 44 einfallen gelassen wird, durch die Reflexionsschicht 44 hindurchgelassen wird, wird somit ein Teil des Abbiegesignals 34 durch die Reflexionsschicht 44 und danach durch das Glassubstrat 42 durchgelassen.
Als ein Ergebnis scheint das Abbiegesignal 34, das blinkt oder leuchtet, auf den Spiegelkörper 40 projiziert zu werden und kann der Insasse des Fahrzeuges, das sich dahinter befindet, das Abbiegesignal 34 von der offenen Stirnseite des Spiegelhalters 12 beobachten.
Da, wie oben beschrieben ist, in dem halbdurchlässigen Spiegel 10 die Reflexionsschicht 44 auf der Rückseite des Glassubstrats 42 vorgesehen ist, kann die Vorderfläche der Reflexionsschicht 44, d. h. die Oberfläche, die in Richtung zum offenen Ende des Spiegelhalters 12 gewandt ist, wenn der Spiegelkörper 40 in den Spiegelhalter 12 eingesetzt wird, somit vor irgendwelchen Fremdkörpern geschützt werden, die anderenfalls die Reflexionsschicht kontaktieren oder damit verhaften können. Dementsprechend verzögert bzw. verhindert diese Struktur eine Verschlechterung der Reflexionsschicht 44, die durch Beschädigung oder durch Feuchtigkeits-, Öl-, Rauchteilchen oder dergleichen, die an der Reflexionsschicht 44 anhaften, verursacht werden.
Wenn der Spiegelkörper 40 in den Spiegelhalter 12 eingesetzt wird, schützt ferner der Bodenabschnitt 14 des Spiegelhalters 12 grundsätzlich die Rückfläche der Reflexionsschicht 44. Somit können in einem Zustand, in dem der Spiegelkörper 40 in den Spiegelhalter 12 eingesetzt ist, Fremdkörper nicht an der Rückfläche der Reflexionsschicht 44 anhaften. Dementsprechend verzögert bzw. verhindert diese Struktur eine Verschlechterung der Reflexionsschicht 44, die durch Beschädigung oder durch Feuchtigkeits-, Öl-, Rauchteilchen oder dergleichen, die an der Reflexionsschicht 44 anhaften, verursacht wird.
Zusätzlich ist in dem halbdurchlässigen Spiegel 10 die transparente Beschichtung 46 auf der Rückseite der Reflexionsschicht 44 ausgebildet. Die Beschichtung 46 schützt auch die Rückfläche der Reflexionsschicht 44, um eine Verschlechterung der Reflexionsschicht 44 zu verzögern oder zu verhindern, die durch Beschädigung oder durch Feuchtigkeits-, Öl-, Rauchteilchen oder dergleichen, die an der Reflexionsschicht anhaften, verursacht wird.
In dem halbdurchlässigen Spiegel 10 wird die lichtemittierende Einheit 20 in den Bodenabschnitt 14 des Spiegelhalters 12 eingesetzt. Wenn irgendwelche Fehler in Bezug auf die Abmessungen der lichtemittierenden Einheit 20 oder Halteklauen 36 oder 38 oder irgendwelche Montagefehler, wenn die lichtemittierende Einheit 20 in die Öffnung 18 eingesetzt wird, vorliegen, ist es möglich, daß die lichtemittierende Einheit 20 die Rückfläche des Spiegelkörpers 40 kontaktiert.
Da die transparente Beschichtung 46, wie oben beschrieben ist, auf der Rückseite der Reflexionsschicht 44 vorgesehen ist, wird jedoch in dem halbdurchlässigen Spiegel 10 die Rückfläche der Reflexionsschicht 44 von der transparenten Beschichtung 46 geschützt. Wenn die lichtemittierende Einheit 20 die Rückseite des Spiegelkörpers 40 kontaktiert, schützt bei dieser Struktur die transparente Beschichtung 46 die Reflexionsschicht 44 vor Beschädigung.
In einem herkömmlichen halbdurchlässigen Spiegel 120 bilden die Siliziumdioxidschicht 130 und die Titandioxidschicht 132 (siehe 8) eine Schutzschicht 128. Da die Dicke der Siliziumdioxidschicht 130 und der Titandioxidschicht 132 jeweils 15 nm bzw. 20 nm beträgt, ist eine äußerst rigorose Steuerung, d. h. eine Steuerung in der Größenordnung von Nanometern, der Schichtdicke in dem herkömmlichen halbdurchlässigen Spiegel 120 erforderlich gewesen.
Die Dicke der transparenten Beschichtung 46 der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch grundsätzlich größer als oder gleich 1 μm und somit viel größer als die Dicke der Siliziumdioxidschicht 130 und der Titandioxidschicht 132 (siehe 8), die die herkömmliche Schutzschicht 128 einer Reflexionsschicht 126 eines herkömmlichen halbdurchlässigen Spiegels 120 bilden. Dementsprechend kann in der vorliegenden Ausführungsform Transmissionsgrad und Reflexionsgrad über einen vorab festgelegten Wert mit im wesentlichen weniger rigoroser Steuerung der Schichtdicke als im Falle der oben beschriebenen Reflexionsschicht 44, der Siliziumdioxidschicht oder der Titandioxidschicht der herkömmlichen Schutzschicht erzielt werden. Da die Dickensteuerung der transparenten Beschichtung 46 zum Schützen der Reflexionsschicht 44 weniger rigoros vorgenommen werden kann, kann somit der halbdurchlässige Spiegel 10 mit dauerhafter Qualität zu niedrigeren Herstellkosten hergestellt werden.
Da die Dicke der Reflexionsschicht 126, der Siliziumdioxidschicht 130 und der Titandioxidschicht 132 untereinander beeinflußt werden, kann zusätzlich in dem in 8 gezeigten halbdurchlässigen Spiegel 120 der gewünschte Reflexionsgrad und Transmissionsgrad nicht erzielt werden, wenn nicht die Dicke jeder Schicht streng gesteuert wird. In dem halbdurchlässigen Spiegel 10 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann jedoch Genauigkeit der Dicke der transparenten Beschichtung 46 weniger streng gesteuert werden, weil die transparente Beschichtung 46 auf der Rückseite der Reflexionsschicht 44 vorgesehen ist. Wie in 4 gezeigt ist, kann ferner, wenn die Dicke T1 der Reflexionsschicht 44, die eine strengere Steuerung als die transparente Beschichtung 46 verlangt, im Bereich von 20 bis 45 nm liegt, ein Reflexionsgrad von mehr als oder gleich 40 Prozent erzielt werden, während gleichzeitig ein Transmissionsgrad von 20 Prozent oder mehr erzielt wird.
Eigenschaften von reflektiertem Licht, wenn weißes Licht mit vorab festgelegten Wellenlängen in den Spiegelkörper 40 mit der Reflexionsschicht 44 tritt, sind in einer Normfarbwertkoordinate als eine Funktion der Dicke T1 der Reflexionsschicht, die im Bereich zwischen 15 nm (B1-Punkt) bis 50 nm (B2-Punkt) liegt, in 5 dargestellt. Man beachte, daß die Normwertfarbkoordinate x und die Normwertfarbkoordinate y entsprechend dem Japanese Industrial Standard, JIS Z8701 „Color representation according to XYZ color system and X10Y10Z10 color system" auf der Grundlage des überarbeiteten Munsell-Farbsystems berechnet wurden und eine ausführliche Erläuterung der Berechnungen weggelassen wird.
Wie in 5 gezeigt ist, bleibt die Farbe des reflektierten Lichts, das das weiße Licht mit vorab festgelegten Wellenlängen ist, das auf die Reflexionsschicht des Spiegelkörpers 40 des halbdurchlässigen Spiegels 10 einfallen gelassen wird, Weiß, wenn die Dicke T1 der Reflexionsschicht 44 in einem Bereich von 15 nm (B1-Punkt) bis 50 nm (B2-Punkt) liegt. Wenn ein Betrachter auf den halbdurchlässigen Spiegel 10 schaut, um das rückwärtige Sichtfeld des Fahrzeugs zu beobachten, ist dementsprechend der Spiegelkörper 40 grundsätzlich nicht gefärbt.
Zweite Ausführungsform
Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben werden.
Eine Querschnittsansicht der Struktur eines halbdurchlässigen Spiegels 70 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 6 schematisch dargestellt. Wie in 6 gezeigt ist, enthält der halbdurchlässige Spiegel 70 eine bahnförmige Heizeinrichtung 72, die als eine Heizeinrichtung dient, zusätzlich zur oben beschriebenen lichtemittierenden Einheit 20. Die Heizeinrichtung 72 ist mit einer Steuereinrichtung oder einer Batterie, die an einer vorab festgelegten Position in einem Fahrzeug vorgesehen ist, oder einem Heizeinrichtungsschalter, der in einer Fahrgastzelle vorgesehen ist, über einen elektrischen Anschluß elektrisch verbunden, der ein Äquivalent des Kabelbaums 28 darstellt, der das PC-Substrat 24 in der obigen ersten Ausführungsform mit elektrischer Energie versorgt. Die Heizeinrichtung 72 ist von der Art eines Widerstands, der beim Einschalten Widerstandswärme erzeugt.
Die Heizeinrichtung 72 ist in dem Spiegelhalter 12 auf der Rückseite des Spiegelkörpers 40 angeordnet oder in eine Öffnung, die in dem Bodenabschnitt 14 des Spiegelhalters 12 ausgebildet ist, in derselben Weise wie die lichtemittierende Einheit 20 in der ersten Ausführungsform eingesetzt. Die Heizeinrichtung 72 erzeugt Wärme und überträgt dann die Wärme auf den Spiegelkörper 40, wodurch Feuchtigkeit an der Oberfläche des Spiegelkörpers 40 verdampft wird, um den Spiegelkörper 40 zu entnebeln.
Man beachte, daß es in der vorliegenden Ausführungsform sehr wahrscheinlich ist oder sogar unumgänglich sein kann, daß, da die Heizeinrichtung 72 auf der Rückseite des Spiegelkörpers 40 angeordnet ist, die Heizeinrichtung 72 die Rückfläche des Spiegelkörpers 40 kontaktiert, wenn der halbdurchlässige Spiegel 70 montiert wird. Da jedoch die transparente Beschichtung 46 auf der Rückseite der Reflexionsschicht 44 vorgesehen ist, schützt die Beschichtung 46, selbst wenn die Heizeinrichtung 72 den Spiegelkörper kontaktiert, die Reflexionsschicht 44 vor irgendeiner Beschädigung, die anderenfalls an der Reflexionsschicht 44 verursacht werden könnte.
Die lichtemittierende Einheit 20 ist auf der Rückseite des Spiegelkörpers 40 in der ersten Ausführungsform angeordnet und die Heizeinrichtung 72 ist auf der Rückseite des Spiegelkörpers 40 in der zweiten Ausführungsform angeordnet. Die transparente Beschichtung 46, die auf der Reflexionsschicht 44 ausgebildet ist, kann jedoch die Reflexionsschicht 44 vor irgendeiner Beschädigung schützen, selbst wenn eine Art von Teil auf der Rückseite des Spiegelkörpers 40 vorgesehen ist und wenn das Teil den Spiegelkörper 40 kontaktiert, wenn der halbdurchlässige Spiegel montiert wird. Dementsprechend kann grundsätzlich jede Art von Teil auf der Rückseite des Spiegelkörpers 40 angeordnet werden.
Im Falle des Zerbrechens des Spiegelkörpers 40 kann ein Zerstreuen verhinderndes Teil, wie zum Beispiel eine bruchsichere Folie zum Halten von Bruchteilen des Spiegelkörpers 40 oder ein Klebeband mit derselben Wirkung wie die vorgenannte Folie auf der Rückseite des Spiegelkörpers 40 mit Ausnahme einer Fläche vorgesehen sein, die zur oben beschriebenen lichtemittierenden Einheit 20 gewandt ist. In diesem Fall schützt die transparente Beschichtung 46 auch den Spiegelkörper 40 vor irgendeiner Beschädigung, die eintreten kann, wenn das Zerstreuen verhindernde Teil montiert ist. Wenn genanntes Zerstreuen verhindernde Teil verwendet wird, kann zusätzlich verhindert werden, daß Klebstoffe oder dergleichen, die das Zerstreuen verhindernde Teil enthält, direkt an der Reflexionsschicht 44 anhaften. Dementsprechend kann in diesem Fall auch eine Verschlechterung der Reflexionsschicht 44 verhindert oder hinausgezögert werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann es bevorzugt sein, daß ein transparentes und hitzebeständiges Kunstharz- oder Beschichtungsmaterial als die transparente Beschichtung 46 in Abhängigkeit von der Temperatur der von der Heizeinrichtung 72 erzeugten Wärme, die auf der Rückseite des Spiegelkörpers 40 angeordnet ist, verwendet wird.
Die in der vorangehenden Beschreibung und/oder in den beigefügten Zeichnungen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination Gegenstand der Realisierung der Erfindung in diversen Ausführungsformen derselben innerhalb des Schutzbereiches der beigefügten Ansprüche sein.

Claims

Halbdurchlässiger Spiegel (10; 70) für optische Wellenlängen, umfassend ein Glassubstrat (42), eine einzige Reflexionsschicht (44), die im wesentlichen Silizium mit einer Dicke von 20 bis 45 nm umfaßt und auf einer Oberfläche von genanntem Glassubstrat (42) integral ausgebildet ist, zum Reflektieren von Licht, das auf die Reflexionsschicht (44) von der Substratseite einfallengelassen wird, und Durchlassen von Licht, das auf die Reflexionsschicht (44) von der Seite gegenüber der Substratseite einfallengelassen wird, in Richtung auf genannte Substratseite der Reflexionsschicht (44) in einem festen Verhältnis, und eine Schutzschicht (46), die direkt auf der Oberfläche von genannter Reflexionsschicht (44) gegenüber der Oberfläche, auf der genanntes Substrat (42) ausgebildet ist, ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (46) aus transparentem Kunstharzmaterial hergestellt ist und die Dicke von genannter Schutzschicht (46) größer als oder gleich 1 μm ist.
Halbdurchlässiger Spiegel (10; 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine Lichtquelle (20) enthält, die Licht mit vorab festgelegten Wellenlängen emittiert, wobei das Licht durch genannte Schutzschicht (46) und genannte Reflexionsschicht (44) durchlaßbar ist und genannte Lichtquelle (20) auf einer Seite von genannter Schutzschicht (46) gegenüber der Seite vorgesehen ist, auf der genannte Reflexionsschicht (44) vorgesehen ist.
Halbdurchlässiger Spiegel (10; 70) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß er als ein Rückspiegel für ein Fahrzeug verwendet wird.
Halbdurchlässiger Spiegel (10; 70) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine Heizeinrichtung (72) auf einer Seite von genannter Schutzschicht (46) gegenüber der Seite enthält, auf der genannte Reflexionsschicht (44) vorgesehen ist.
Halbdurchlässiger Spiegel (10; 70) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß genannte Schutzschicht (46) aus einem hitzebeständigen Material hergestellt ist.
Halbdurchlässiger Spiegel (10; 70) nach Anspruch 4, der als ein Rückspiegel für ein Fahrzeug verwendet wird.
Verfahren zur Herstellung eines halbdurchlässigen Spiegels (10; 70) für optische Wellenlängen, der ein Glassubstrat (42) enthält, das die Schritte umfaßt: a) Ausbilden einer einzigen Reflexionsschicht (44), die im wesentlichen Silizium mit einer Dicke von 20 bis 45 nm umfaßt, und Anordnen von genannter Reflexionsschicht (44) integral auf einer Oberfläche von genanntem Glassubstrat (42) zum Reflektieren von Licht, das auf die Reflexionsschicht (44) von der Substratseite einfallengelassen wird, und Durchlassen von Licht, das auf die Reflexionsschicht (44) von der Seite gegenüber der Substratseite einfallengelassen wird, in Richtung auf genannte Substratseite der Reflexionsschicht (44) in einem festen Verhältnis, und b) Ausbilden einer Schutzschicht (46), die aus transparentem Kunstharzmaterial hergestellt ist, direkt auf der Oberfläche von genannter Reflexionsschicht (44) gegenüber der Oberfläche, auf der genanntes Substrat (42) ausgebildet ist, wobei die Dicke der Schutzschicht (46) größer als oder gleich 1 μm ist.