Стеклопакет с интегрированным датчиком освещенности и голографическим оптическим элементом

Группа изобретений относится к стеклопакету для транспортного средства, к способу его изготовления, а также к его использованию в транспортном средстве. Стеклопакет для транспортного средства с интегрированным датчиком освещенности включает наружный лист стекла и внутренний лист стекла, соединенные друг с другом посредством, по меньшей мере, одного термопластичного промежуточного слоя. Стеклопакет включает по меньшей мере один датчик освещенности, имеющий, по меньшей мере, одну светочувствительную поверхность, расположенный между наружным листом стекла и внутренним листом стекла. Светочувствительная поверхность обращена к наружному листу стекла. Голографический оптический элемент расположен между светочувствительной поверхностью и наружным листом стекла. Голографический оптический элемент выполнен в форме голограммы, зависящей от угла падения дифракции падающего света (L, R). Группа изобретений обеспечивает получение усовершенствованного стеклопакета с интегрированным датчиком освещенности, который может быть изготовлен наиболее простым и рентабельным образом и в котором датчик освещенности отличается плоской структурой. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к стеклопакету, в частности, к стеклопакету для транспортного средства с интегрированным датчиком освещенности, способу его изготовления и его использованию.

Известно, что транспортные средства оборудуют датчиками освещенности для определения количества наличного естественного освещения и, на этом основании, например, для управления, по мере необходимости, фарами автомобиля. Обычные датчики освещенности устанавливают как дополнительные устройства, в частности, на обращенной внутрь поверхности ветрового стекла, например, в области зеркала заднего вида.

Из EP2100722A2 известен датчик освещенности, ламинированный внутрь ветрового стекла, т.е., распложенный между наружным листом стекла и внутренним листом стекла ветрового стекла, при этом, листы стекла соединены друг с другом термопластичным промежуточным слоем. Таким образом, может быть получено компактное ветровое стекло с интегрированным датчиком освещенности; дополнительный монтаж датчика освещенности исключается. Датчик освещенности выполнен в форме фотодиода, изготовленного методом перевернутого кристалла на печатной плате.

Целью настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованного стеклопакета с интегрированным датчиком освещенности, который может быть изготовлен наиболее простым и рентабельным образом, и в котором датчик освещенности отличается плоской структурой.

Цель настоящего изобретения достигнута посредством стеклопакета по п. 1 формулы изобретения. Предпочтительные варианты осуществления изобретения явствуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

Стеклопакет, соответствующий изобретению, в частности, стеклопакет для транспортного средства, соответствующий изобретению, включает, по меньшей мере:

- наружный лист стекла и внутренний лист стекла, соединенные друг с другом посредством, по меньшей мере, одного термопластичного промежуточного слоя; и

- по меньшей мере, один датчик освещенности, имеющий, по меньшей мере, одну светочувствительную поверхность, расположенный между наружным листом стекла и внутренним листом стекла,

при этом,

- светочувствительная поверхность обращена к наружному листу стекла, и

- голографический оптический элемент расположен между светочувствительной поверхностью и наружным листом стекла, и

- голографический оптический элемент выполнен в форме голограммы зависящей от угла падения дифракции падающего света.

Соответствующий изобретению стеклопакет с интегрированным датчиком освещенности включает, по меньшей мере, наружный лист стекла и внутренний лист стекла, соединенные друг с другом посредством термопластичного промежуточного слоя. Разумеется, термины «наружный лист стекла» и «внутренний лист стекла» выбраны произвольно и лишь отражают направление относительно падающего света, который достигает стеклопакета через наружный лист стекла. В качестве стеклопакета для транспортного средства, стеклопакет предусматривает отделение внутреннего пространства транспортного средства от окружающей среды. Таким образом, стеклопакет для транспортного средства представляет собой оконное стекло, вставленное в оконный проем кузова или предназначенное для этой цели. В частности, стеклопакет для транспортного средства представляет собой ветровое стекло, панель крыши или заднее стекло автомобиля. Термин «внутренний лист стекла» относится к стеклу, обращенному в смонтированном положении внутрь транспортного средства. Термин «наружный лист стекла» относится к тому листу стекла, который в смонтированном положении обращен к окружающей транспортное средство среде. Термопластичный промежуточный слой, обычно, образован одной термопластичной пленкой.

Поверхность соответствующего листа стекла, обращенная в смонтированном положении к окружающей транспортное средство среде, именуется «поверхность наружной стороны».

Поверхность соответствующего листа стекла, обращенная в смонтированном положении внутрь транспортного средства, именуется «поверхность внутренней стороны». Поверхность внутренней стороны наружного листа стекла соединена с поверхностью наружной стороны внутреннего листа стекла термопластичным промежуточным слоем. Обычно, поверхность наружной стороны наружного листа стекла называют «сторона I»; поверхность внутренней стороны наружного листа стекла - «сторона II»; поверхность наружной стороны внутреннего листа стекла - «сторона III»; и поверхность внутренней стороны внутреннего листа стекла - «сторона IV».

Изобретение также относится к датчику освещенности, включающему:

- датчик освещенности, по меньшей мере, с одной светочувствительной поверхностью, при этом

- голографический оптический элемент расположен на стороне датчика освещенности, обращенной к светочувствительной поверхности, и

- голографический оптический элемент выполнен в форме голограммы зависящей от угла падения дифракции падающего света.

Изобретение также относится к отдельному листу стекла с датчиком освещенности, включающему:

- наружный лист стекла и

- по меньшей мере, один датчик освещенности, по меньшей мере, с одной светочувствительной поверхностью, расположенный на внутренней стороне II наружного листа стекла, при этом,

- светочувствительная поверхность обращена к наружному листу стекла и

- голографический оптический элемент расположен между светочувствительной поверхностью и наружным листом стекла, и

- голографический оптический элемент выполнен в форме голограммы зависящей от угла падения дифракции падающего света.

В данном случае, выражение «наружный лист стекла» синонимично выражению «отдельный лист стекла».

Разумеется, нижеследующие предпочтительные примерные варианты осуществления изобретения относятся к датчику освещенности, соответствующему изобретению, отдельному листу стекла, соответствующему изобретению, и стеклопакету, соответствующему изобретению, в такой степени, в которой это возможно технически.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения датчик освещенности, соответствующий изобретению, имеет именно одну светочувствительную поверхность. Это означает, что светочувствительная поверхность отдельного датчика освещенности не сегментирована дополнительно, и что измеренный выходной сигнал датчика освещенности представляет собой суммарное количество света, падающего на светочувствительную поверхность. Такие датчики освещенности являются особенно рентабельными и простыми в отношении анализа электрического сигнала.

В одном из альтернативных предпочтительных вариантов осуществления изобретения, датчик освещенности, соответствующий изобретению, имеет множество светочувствительных поверхностей или одну светочувствительную поверхность, которая сегментирована на множество частных поверхностей. Это означает, разные электрические сигналы могут быть соотнесены с различными областями светочувствительной поверхности. Такие датчики освещенности уже обеспечивают пространственно разрешенные данные в отношении падающих световых лучей и облегчают проведение различия между ними.

Разумеется, светочувствительная поверхность не является математической областью, напротив, это светочувствительный слой, характеризующийся определенной толщиной слоя, которая, однако, обычно значительно меньше его протяженности в плане.

Светочувствительная поверхность датчика освещенности, соответствующего изобретению, обращена к наружному листу стекла. Это означает, что только свет, проникающий в стеклопакет через наружный лист стекла, может достигать светочувствительной поверхности датчика освещенности, и датчик освещенности реагирует только на этот свет.

Светочувствительная поверхность полностью покрыта защитным слоем, который защищает экспонированную поверхность светочувствительной поверхности от механического и химического повреждения, например, от влаги.

Защитный слой прозрачен или в достаточной степени прозрачен для регистрируемого диапазона длин волн датчика освещенности. Это означает, предпочтительно, что коэффициент пропускания в диапазоне длин волн, на который технически рассчитан датчик освещенности, составляет более 20%, предпочтительно, более 50%, особенно предпочтительно, более 70%, в частности, более 90%.

Защитный слой расположен на стороне датчика освещенности, обращенной к наружному листу стекла, и непосредственно на светочувствительной поверхности. Разумеется, защитный слой, по меньшей мере, полностью закрывает светочувствительную поверхность, однако, также может выходить за светочувствительную поверхность, что обычно и происходит. Далее защитный слой рассматривается как часть датчика освещенности или компонент светочувствительной поверхности.

Кроме этого, голографический оптический элемент расположен между светочувствительной поверхностью и наружным листом стекла.

То, что собирательно называют голографическими оптическими элементами holographic optical elements (HOE), представляет собой оптические элементы, принцип функционирования которых основан на явлении голографии. Вместо использования геометрической формы объекта, отражающего или пропускающего свет, как, например, в случае линз или зеркал, голографические оптические элементы изменяют свет на траектории луча, используя информацию, хранящуюся в голограмме. Обычно, информация в голограмме хранится в форме изменения коэффициента преломления. Используемые голограммы обычно получают не как изображения реальных объектов, а как наложение различных плоских или сферических световых волн, интерференционная картина которых создает заданный оптический эффект. Другими словами, функционирование голографических оптических элементов основано на эффекте плоских дифракционных структур. Такие голографические оптические элементы могут, например, отклонять или дифрагировать свет для определенного угла диапазона углов атаки, но совершенно прозрачны для другого угла диапазона углов атаки, или могут направлять свет в другом направлении.

Особое преимущество голографических оптических элементов, помимо разнообразных оптических функциональных свойств, состоит в малой толщине и пленочной природе, что позволяет изготавливать эти элементы просто и рентабельно и ламинировать в стеклопакеты.

Стеклопакет, соответствующий изобретению, обеспечивает возможность определения направления падения света относительно наружного листа стекла стеклопакета благодаря умелому использованию функциональных свойств голографического оптического элемента.

В одном из выгодных вариантов осуществления голографический оптический элемент, соответствующий изобретению, выполнен так, что направляет свет, падающий на наружный лист стекла под первым углом диапазона углов атаки альфа, по меньшей мере, на некоторых участках, на светочувствительную поверхность и направляет свет, падающий под вторым углом диапазона углов атаки, по меньшей мере, на некоторых участках, предпочтительно, полностью рядом со светочувствительной поверхностью.

В другом преимущественном варианте осуществления голографического оптического элемента, соответствующего изобретению, первый угол диапазона углов атаки альфа включает все углы падения фи от 0° до 60°, предпочтительно, от 0° до 45°, в частности, от 10° до 30°, и/или второй угол диапазона углов атаки бета включает все углы падения фи от -90° до 0°, предпочтительно, от -60° до -5°, в частности, от -30° до -10°.

В одном из преимущественных вариантов осуществления датчика освещенности, соответствующего изобретению, голографический оптический элемент расположен непосредственно на датчике освещенности и/или на поверхности II внутренней стороны наружного листа стекла. Разумеется, голографический оптический элемент может одновременно непосредственно контактировать с датчиком освещенности и поверхностью II внутренней стороны наружного листа стекла, расположенной над ним.

В другом преимущественном варианте осуществления изобретения голографический оптический элемент, соответствующий изобретению, расположен непосредственно над светочувствительной поверхностью, т.е., голографический оптический элемент, по меньшей мере, полностью расположен в области ортогональной проекции светочувствительной поверхности на наружный лист стекла. Другими словами, голографический оптический элемент покрывает светочувствительную поверхность, по меньшей мере, полностью относительно ортогонального падения света на наружный лист стекла. Разумеется, голографический оптический элемент может выступать за светочувствительную поверхность на одной стороне, на нескольких сторонах или на всех сторонах (в проекции).

В другом преимущественном варианте осуществления изобретения голографический оптический элемент, соответствующий изобретению, является пленочным. Преимущественно, толщина голографического оптического элемента составляет от 10 мкм до 10000 мкм, предпочтительно, от 10 мкм до 10000 мкм, особенно предпочтительно, от 50 мкм до 500 мкм, в частности, от 100 мкм до 500 мкм.

В другом преимущественном варианте осуществления изобретения стеклопакет, соответствующий изобретению, включает, по меньшей мере, два, предпочтительно, именно два или именно четыре датчика освещенности.

В другом преимущественном варианте осуществления изобретения стеклопакет, соответствующий изобретению, включает четыре датчика освещенности с четырьмя по-разному ориентированными голографическими оптическими элементами. Разумеется, четыре по-разному ориентированных голографических оптических элемента также могут быть выполнены как четыре разных функциональных области одного или двух голографических оптических элементов.

В этом случае является особенно предпочтительным, чтобы стеклопакет включал первую комбинацию из двух датчиков освещенности, голографический оптический элемент или голографические оптические элементы которых имеют функционально противоположные диапазоны углов атаки, и чтобы этот стеклопакет дополнительно включал вторую комбинацию двух датчиков освещенности, голографический оптический элемент или голографические оптические элементы которых имеют функционально противоположные диапазоны углов атаки, и чтобы первая комбинация располагалась под прямым углом ко второй комбинации.

В другом преимущественном варианте осуществления стеклопакета, соответствующего изобретению, датчик(и) освещенности расположены, по меньшей мере, на одной печатной плате, предпочтительно, по меньшей мере, на одной гибкой печатной плате и соединены с ней токопроводящими дорожками. Благодаря этому можно легко соединять датчики освещенности с вычислительными электронными устройствами транспортного средства.

В зависимости от фактического источника естественного освещения, вычислительными и управляющими электронными устройствами может производиться, например, автоматическое регулирование режима включения фар. Таким образом, повышается степень комфорта для водителя, которому уже не нужно заботиться о том, чтобы включать и выключать фары вручную. Другими вариантами применения являются, например, автоматическое электрическое переключение параметров пропускания всего остекления или некоторой области остекления и управление яркостью элементов отображения внутри транспортного средства.

Благодаря небольшим размерам, SMD особенно хорошо подходят для использования в качестве датчиков освещенности, соответствующих изобретению, которые подлежат ламинированию в стеклопакете. Как общеизвестно специалистам в данной области, SMD является аббревиатурой термина surface-mounted device, компонент поверхностного монтажа. SMD не имеют проводных соединений, напротив, их непосредственно припаивают на печатную плату при помощи пригодных для пайки контактных площадок. Обычные компоненты должны быть проведены через монтажные отверстия и припаяны на обратной стороне печатной платы. В случае SMD это исключается. Таким образом, становится возможным очень плотный монтаж, снижающий требования к наличному пространству. С точки зрения технологии процесса является преимуществом отсутствие необходимости в сверлении отверстий в печатной плате. Поскольку компоненты имеют меньший размер, уменьшается вес, исключаются проводные соединения. Технология SMD также очень хорошо подходит для автоматизированного монтажа (автоматический захват и размещение датчиков освещенности, автоматизированная пайка), что особенно благоприятно для массового промышленного производства. Датчики освещенности SMD обычно имеют корпус, в частности, пластиковый корпус, в который заключена, собственно, интегральная микросхема. В качестве альтернативы, могут быть использованы датчики освещенности, изготовленные методом перевернутого кристалла.

Термины «датчик освещенности», «фотодетектор», «оптический детектор» или «оптоэлектронный датчик» относятся к электронным компонентам, которые преобразуют свет, в частности, с использованием фотоэлектрического эффекта, в электрический сигнал или имеют электрическое сопротивление, зависящее от падающего излучения. В оптоэлектронике, а также в контексте настоящего изобретения, термин «свет» относится не только к видимому свету, но также и к невидимому инфракрасному и ультрафиолетовому излучению.

В качестве датчиков освещенности в видимом диапазоне спектра, предпочтительно, используют фотодиоды, чувствительные к видимому диапазону спектра. Преимущественно, распределение спектральной чувствительности должно соответствовать таковому человеческого глаза с тем, чтобы измеряемая величина освещенности насколько возможно соответствовала количеству света, воспринимаемому пассажирами транспортного средства. Можно избежать нежелательных операций переключения, вызванных излучением, не воспринимаемым человеком как релевантное. Преимущественным усовершенствованием является вариант, когда фотодиод обладает чувствительностью во всем диапазоне спектра от 500 нм до 600 нм, что соответствует, по меньшей мере, 50% максимума его чувствительности, предпочтительно, по меньшей мере, 60%. Максимум чувствительности должен лежать в диапазоне от 450 нм до 600 нм, в частности, в диапазоне от 490 нм до 570 нм. Чувствительность также может быть названа эффективностью детектирования и может быть количественно выражена как отношение количества детектируемых фотонов к общему количеству фотонов соответствующих длин вол, достигших фотодиода. На заданную спектральную чувствительность идеальным образом влияет тип активного материала фотодиода. Однако, в качестве альтернативы, для достижения заданной спектральной чувствительности может быть использован оптический фильтр, например, пленочный фильтр, расположенный снаружи фотодиода. Разумеется, эта пленка является частью фотодиода или защитного слоя.

Монтажная плата также может быть названа платой, печатной схемой или печатной платой (printed circuit board, PCB). Она служит для механического прикрепления и электрического соединения расположенных на ней фотодиодов. Печатные платы изготавливают из электроизолирующего материала, в частности, пластика, с наклеенными на него электропроводными соединениями (токопроводящими дорожками). Токопроводящие дорожки могут иметь локальные расширения, выполняющие роль контактных площадок для компонентов.

В одном из предпочтительных вариантов осуществления изобретения печатная плата является гибкой печатной платой, также известной как flexboard. Такие печатные платы изготавливают из гибких полимерных пленок, например, пленок из полиимида. Они имеют толщину, предпочтительно, менее 0,38 мм и более 50 мкм, особенно предпочтительно, от 120 мкм до 180 мкм. Они позволяют достичь особенно хороших результатов с точки зрения гибкости, с одной стороны, и стабильности, с другой. Благодаря гибкости и малой толщине, гибкие печатные платы прекрасно подходят для ламинирования в стеклопакет, в частности, в криволинейный стеклопакет.

Когда датчики освещенности представляют собой SMD, целесообразно используют SMD печатные платы.

Печатная плата может быть расположена непосредственно на одном из листов стекла, в частности, будучи одной стороной обращенной от датчика освещенности на поверхности наружной стороны внутреннего листа стекла. Было показано, что присутствие физически ограниченной печатной платы не приводит к существенному снижению стабильности ламината. Однако, печатная плата также может быть размещена между двумя термопластичными слоями, то есть, между двумя пластами термопластичного промежуточного слоя.

Печатная плата снабжена, по меньшей мере, двумя контактными площадками для наружного электрического подсоединения (например, анод и катод). Эти контактные площадки нужны для соединения печатной платы с внешними вычислительными и управляющими электронными устройствами при помощи соединительных проводов с целью передачи импульса тока, генерируемого датчиком освещенности при падении света, вычислительным и управляющим электронным устройствам. Соединение с контактными площадками, предпочтительно, выполняют при помощи плоского провода (также именуемого ленточный провод или пленочный провод), включающего электропроводную пленку и, необязательно, полимерное защитное покрытие, которое, конечно, должно иметь отверстие в точке соединения. Предпочтительно, плоский провод соединен с точками соединения печатной платы, например, припоем или электропроводным клеем. Предпочтительно, используют многополюсный плоский провод, каждый полюс которого соединен с контактной площадкой. Однако, в качестве альтернативы, отдельный плоский провод может быть использован для каждой контактной площадки. Плоский провод, предпочтительно, на дальнем от печатной платы конце снабжен штепсельным соединителем (вилка или гнездо) для соединения с дополнительными кабелями электросистемы транспортного средства.

Предпочтительно, печатная плата полностью расположена внутри стеклопакета и подключена посредством плоского провода, который выходит из стеклопакета за его боковой край. Установление контакта посредством плоского провода выполняют до изготовления стеклопакета, в ходе которого печатную плату помещают в пакет слоев так, чтобы она полностью находилась в области листов стекла. Выгода состоит в том, что снижается риск порчи печатной платы, которая обычно более чувствительна повреждению, чем плоский провод.

В качестве альтернативы, печатная плата также может выступать из стеклопакета за его боковые края, при этом, датчики освещенности находятся внутри стеклопакета, а контактные площадки распложены вне стеклопакета. Соединение печатной платы с соединительным проводом может быть выполнено после изготовления стеклопакета. Так, стеклопакет с интегрированным датчиком освещенности, например, может быть приобретен без соединительного провода автопроизводителем, который затем, перед установкой стеклопакета, осуществляет соединение. Разумеется, плоский провод также может быть соединен с печатной платой заранее, и стеклопакет с интегрированным датчиком освещенности поставлен в комплекте с подсоединенным плоским проводом.

Печатная плата и плоский провод со штепсельным соединителем также могут быть выполнены как единое целое с тем, чтобы плоский провод, так сказать, был интегральной частью печатной платы с единым полимерным защитным покрытием. Такая печатная плата выгодна с точки зрения технологического процесса, поскольку при изготовлении стеклопакета исключается припаивание плоского провода к контактным площадкам печатной платы.

Боковой край, за который выступает печатная плата или соединенный с ней плоский провод, в контексте настоящего изобретения представляет собой боковой край, имеющий отношение к печатной плате или датчику освещенности.

В одном из преимущественных вариантов осуществления изобретения множество датчиков освещенности, предпочтительно, по меньшей мере, два, в частности, предпочтительно, четыре датчика освещенности расположено на одной печатной плате. При наличии множества датчиков освещенности может быть улучшено пространственное разрешение направления излучения.

В одном из преимущественных вариантов осуществления изобретения расстояние между соседними датчиками освещенности составляет, самое большее, 3 см, предпочтительно, самое большее, 2 см, например, от 1 см до 2 см.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения максимальная ширина печатной платы составляет, по меньшей мере, 15 см, предпочтительно, по меньшей мере, 20 см. В контексте изобретения «ширина» означает измерение, по существу, параллельное боковому краю, имеющему отношение к датчику освещенности. Максимальная ширина - это наибольшая ширина вдоль всей длины печатной платы, если ширина непостоянна. Другими словами, печатная плата имеет, предпочтительно, по меньшей мере, один участок шириной, по меньшей мере, 15 см, особенно предпочтительно, по меньшей мере, 20 см.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения печатная плата имеет концевой участок и выводной участок, при этом, выводной участок имеет меньшую ширину, чем концевой участок. Датчики освещенности расположены на концевом участке; контактные площадки для соединительного провода находятся на выводном участке, в частности, вблизи конца выводного участка, обращенного от концевого участка. Выводной участок менее удален от соответствующего бокового края, чем концевой участок, и, предпочтительно, выходит вовне стеклопакета за этот боковой край. Такая печатная плата выполнена, например, в форме Т, при этом, поперечина (являющаяся концевым участком) повернута от соответствующего бокового края. Выводной участок имеет длину, предпочтительно, от 1 см до 12 см, особенно предпочтительно, от 2 см до 8 см. Выводной участок имеет ширину, предпочтительно, от 2 см до 15 см, особенно предпочтительно, от 3 см до 10 см. Концевой участок имеет длину, предпочтительно, от 0,5 см до 3 см, особенно предпочтительно, от 1 см до 2 см. Концевой участок имеет ширину, предпочтительно, от 15 см до 40 см, особенно предпочтительно, от 20 см до 30 см. Такая печатная плата позволяет достичь хороших результатов, в частности, с точки зрения эффективности и компактности конструкции.

Однако, в качестве альтернативы, печатная плата может быть прямоугольной. Теоретически, она также может быть разделена на концевой участок с датчиками освещенности и выводной участок с электрическими контактами, при этом, однако, выводной участок и концевой участок имеют одинаковую ширину.

В одном из преимущественных вариантов осуществления изобретения стеклопакет включает множество датчиков освещенности, т.е., множество печатных плат, по меньшей мере, с одним фотодиодом на каждой. Таким образом, с одной стороны, обеспечивается преимущество избыточности: в случае выхода из строя одного датчика освещенности, функционирование, тем не менее, возможно за счет одного или нескольких других датчиков освещенности. С другой стороны, наличие множества датчиков освещенности, распределенных в стеклопакете, позволяет проводить различие между локальным, по существу, точечным источником излучения, таким как уличный фонарь, и окружающим освещением. Таким образом, можно исключить неправильную интерпретацию вычислительными и управляющими электронными устройствами. Например, можно исключить восприятие уличного фонаря как яркое окружающее освещение и, в результате, выключение фар автомобиля ночью. Также возможно определение зависимости падающего излучения от направления путем сравнения интенсивности, измеренной различными датчиками освещенности.

Направление падения света, зарегистрированного во всем полусферическом пространственном сегменте над наружным листом стекла, может быть определено множеством датчиков освещенности на печатной плате или при помощи множества включающих датчик освещенности элементов в стеклопакете. Например, может быть определено текущее положение солнца.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения ширина каждого датчика освещенности составляет менее 2 мм. В данном случае, термин «ширина» означает максимальную поперечную протяженности в плоскости, параллельной печатной плате. Таким образом, датчики освещенности могут быть незаметно интегрированы в стеклопакет. Любые необходимые отверстия в маскирующем отпечатке, за которым должен быть скрыт датчик освещенности, могут быть выполнены небольшими и неброскими. Высота датчиков освещенности (протяженность в направлении, перпендикулярном печатной плате) составляет, предпочтительно, менее 0,7 мм, особенно предпочтительно, менее 0,6 мм. Датчики освещенности могут быть интегрированы в стеклопакет с использованием термопластичного промежуточного слоя стандартной толщины, 0,76 мм.

Внутренний лист стекла и наружный лист стекла, предпочтительно, изготовлены из стекла, особенно предпочтительно, известково-натриевого стекла, которое хорошо себя зарекомендовало в качестве оконного стекла. Однако, эти листы могут быть также изготовлены из стекла других типов, например, боросиликатного стекла или алюмосиликатного стекла. В принципе, эти листы также, в качестве альтернативы, могут быть изготовлены из пластика, в частности, поликарбоната (РС) или полиметилметакрилата (РММА). Разумеется, стеклопакет также может включать один лист из стекла и один лист из пластика.

Толщина листов стекла может изменяться в широких пределах и может быть надлежащим образом выбрана в соответствии с требованиями конкретного случая. Предпочтительно, толщина наружного листа стекла и внутреннего листа стекла составляет от 0,5 мм до 10 мм, особенно предпочтительно, от 1 мм до 5 мм, наиболее предпочтительно, от 1,2 мм до 3 мм.

Наружный лист стекла, внутренний лист стекла или промежуточный слой могут быть прозрачными и бесцветными, однако, также могут быть тонированными, матовыми или окрашенными. Общий коэффициент пропускания стеклопакета в предпочтительном варианте его осуществления составляет более 70%, в частности, когда стеклопакет выполняет роль ветрового стекла. Термин «общий коэффициент пропускания» базируется на способе тестирования светопроницаемости автомобильных окон, определенном в ECE-R 43, Приложение 3, § 9.1. Наружный лист стекла и внутренний лист стекла могут быть изготовлены как незакаленное, частично закаленное или закаленное стекло.

Стеклопакет для транспортного средства, предпочтительно, изогнут в одном или в нескольких направлениях в пространстве, что обычно для стекол в автомобилях, при этом, типичные величины радиуса кривизны лежат в диапазоне от, приблизительно, 10 см до, приблизительно, 40 м. Однако, стеклопакет также может быть плоским, например, когда он предназначен для применения в архитектуре, например, для остекления зданий, или в качестве стеклопакета для автобусов, поездов или тракторов.

Промежуточный слой состоит, по меньшей мере, из одного термопластичного полимера, предпочтительно, этиленвинилацетата (EVA), поливинилбутираля (PVB) или полиуретана (PU) или их смесей или сополимеров или производных, особенно предпочтительно, из PVB. Промежуточный слой выполнен, по меньшей мере, из одной термопластичной пленки. Толщина термопластичной пленки составляет, предпочтительно, от 0,2 мм до 2 мм, особенно предпочтительно, от 0,3 мм до 1 мм, например, от 0,38 мм до 0,76 мм. Промежуточный слой также может быть выполнен в форме, так называемой, «акустической пленки», которая обладает шумоподавляющими свойствами. Такие пленки обычно состоят, по меньшей мере, из трех слоев, при этом, средний слой более пластичен или эластичен, чем наружные, окружающие его слои, например, в результате разного содержания пластификатора.

Печатная плата расположена, предпочтительно, в непрозрачной области стеклопакета так, что едва заметна или совсем незаметна. В этой области зрительное восприятие сквозь стекло ограничено непрозрачным элементом. Для этого в автомобилестроении обычно наносят на один или оба листа стекла непрозрачный маскирующий отпечаток. Однако, в качестве альтернативы, зрительное восприятие сквозь стекло также может быть ограничено, например, цветной термопластичной пленкой промежуточного слоя или непрозрачной вставкой. Предпочтительно, непрозрачную вставку располагают на внутренней стороне относительно датчика освещенности, то есть, на меньшем расстоянии изнутри или от поверхности внутренней стороны внутреннего листа стекла, чем датчик освещенности. Тогда датчик освещенности невидим изнутри, тогда как свет может падать на него снаружи, и датчик может выполнять свои функции. Может оказаться особенно предпочтительным устанавливать непрозрачные элементы спереди и сзади печатной платы в направлении зрительного восприятия, т.е., под одному непрозрачному элементу, в каждом случае, на внутренней стороне и наружной стороне относительно датчика освещенности. Тогда печатная плата невидима ни снаружи, ни изнутри. Чтобы датчик освещенности мог выполнять свои функции, непрозрачный элемент, конечно, должен иметь отверстия в месте расположения датчиков освещенности, поскольку, в противном случае, регистрация излучения была бы невозможна. Непрозрачный элемент, расположенный на внутренней стороне относительно датчика освещенности, предпочтительно, выполнен как маскирующий отпечаток на внутреннем листе стекла, непрозрачный элемент, расположенный на наружной стороне относительно датчика освещенности - как маскирующий отпечаток на наружном листе стекла. Маскирующие отпечатки обычно наносят на автомобильные стекла вне центрального поля зрения, чтобы скрыть дополнительные устройства или защитить клей, которым стекло приклеено к кузову автомобиля, от УФ-излучения. Маскирующий отпечаток обычно образован черной или темной эмалью, нанесенной и повергнутой горячей сушке в процессе нанесения трафаретной печати.

Однако, в качестве альтернативы, также может оказаться желательным таким образом скрыть печатную плату, чтобы она была видимой снаружи. В частности, при этом увеличиваются технологические допуски, поскольку нет необходимости точно позиционировать печатную плату, совмещая ее с каким-либо отверстием в черном отпечатке.

Также возможно сочетание датчика освещенности, соответствующего изобретению, и других датчиков, обеспечивающее преимущественную компактную конструкцию. Например, датчик освещенности может сочетаться с датчиком дождя, в частности, емкостным датчиком дождя, который регистрирует наличие влаги на стекле посредством изменения емкости, по меньшей мере, одного электрода. Электропроводные структуры, выполняющие роль электродов, могут быть расположены, например, на печатной плате или на внутреннем листе стекла. Датчик дождя и датчик освещенности, предпочтительно, расположены недалеко друг от друга или пространственно совмещены, благодаря чему образуется компактный комбинированный чувствительный элемент.

Изобретение также относится к способу изготовления стеклопакета с интегрированным датчиком освещенности. При этом, во-первых, наружный лист стекла, внутренний лист стекла, по меньшей мере, одну термопластичную пленку и, по меньшей мере, один датчик освещенности, расположенный на печатной плате, размещают в форме пакета слоев так, чтобы пленка и датчик освещенности были расположены между наружным листом стекла и внутренним листом стекла. Два листа стекла и пленка или пленки, расположенные межу ними, конечно, наложены друг на друга по всей плоскости и, по существу, совмещены. Печатная плата с датчиками освещенности находится в некоторой области этого пакета слоев. Затем пакет слоев подвергают обработке обычными способами изготовления стеклопакетов. Наружный лист стекла скрепляют со внутренним листом стекла путем ламинирования посредством термопластичного промежуточного слоя, который в процессе обработки формируется, по меньшей мере, из одной термопластичной пленки. Это выполняют обычными способами, которые, сами по себе, известны специалистам в данной области, например, способы автоклавирования, каландрования, способы с использованием вакуумного мешка, вакуумного кольца, вакуумных ламинаторов или их сочетания. Скрепление наружного листа стекла и внутреннего листа стекла традиционно проводят под действием тепла, разрежения и/или давления.

Предпочтительно, печатную плату заранее соединяют с плоским проводом и только после этого располагают в пакете слоев. Предпочтительно, ее располагают так, чтобы печатная плата полностью находилась в области листов стекла, а плоский провод выходил за их боковые края. Соединение плоского провода с контактными площадками печатной платы может быть выполнено, например, путем пайки или с помощью электропроводного клея.

Если стеклопакет для транспортного средства должен быть криволинейным, что обычно, в частности, для пассажирских автомобилей, листы стекла перед ламинированием подвергают гнутью, например, путем моллирования, вакуумного гнутья и/или гнутья на прессе. Обычно, температура гнутья составляет от 500°С до 700°С.

Предпочтительно, непрозрачный маскирующий отпечаток наносят на краевую область наружного листа стекла и внутреннего листа стекла до ламинирования и до факультативного гнутья. Для этого, обычно, черную или темную эмаль наносят путем трафаретной печати и сушат до ламинирования, в частности, до гнутья или во время гнутья.

Печатная плата может быть помещена непосредственно на один из листов стекла, в частности, стороной, обращенной от датчиков освещенности, на поверхность наружной стороны внутреннего листа стекла. Все пленки промежуточного слоя затем помещают на одну сторону печатной платы. Однако, в качестве альтернативы, печатная плата также может быть вставлена между двумя термопластичными пленками, которые охватывают печатную плату с двух сторон.

Может быть использована термопластичная пленка, не подвергшаяся предварительной обработке. В ходе ламинирования нагретый, текучий термопластичный материал затекает в пространства вокруг датчиков освещенности и печатной платы и обеспечивает стабильную многослойную структуру.

Для улучшения оптических характеристик стеклопакета может оказаться выгодным подготовить термопластичную пленку (или, по меньшей мере, одну термопластичную пленку в случае использования множества пленок) путем создания отверстий для датчика освещенности.

В пленке могут быть выполнены отверстия большой площади, в которые вставляют всю печатную плату. Предпочтительно, печатную плату затем с двух сторон окружают отрезками относительно тонкой пленки для компенсации разности высот между печатной платой и пленкой и для обеспечения адгезии многослойной структуры.

В качестве альтернативы, в одном из преимущественных вариантов осуществления изобретения термопластичную пленку до ламинирования снабжают отверстиями или выемками. Эти отверстия или выемки по размеру, положению и относительному расположению соответствуют датчику(ам) освещенности. Это означает, что поперечные размеры отверстий или выемок, по существу, соответствуют размерам датчиков освещенности или немного больше их, в частности, составляют, самое большее 150% или, самое большее, 120% размеров датчиков освещенности. Положение отверстий или выемок соответствует заданному положению датчика освещенности в изготавливаемом стеклопакете. Относительное расположение отверстий или выемок соответствует относительному расположению датчиков освещенности, если используется множество датчиков освещенности. Таким образом, отверстия и выемки, с одной стороны, и датчики освещенности, с другой стороны, соотносятся друг с другом, так сказать, как ключ с замочной скважиной. Во время компоновки пакета слоев для ламинирования датчики освещенности вставляют в отверстия или выемки. Таким образом, датчики освещенности эффективным образом встраивают в промежуточный слой. Кроме того, положение датчиков освещенности определяется в процессе изготовления, что является преимуществом с точки зрения массового производства. Отверстия или выемки могут быть сделаны непосредственно перед ламинированием. Однако, пленки с определенными отверстиями или выемками также могут быть подготовлены в большом количестве или даже изготовлены в такой форме поставщиком пленки.

Пленка может быть снабжена сквозными отверстиями. Если толщина пленки больше высоты датчиков освещенности, остается, по существу, нежелательная полость. Она, необязательно, может быть, например, заполнена небольшими отрезками термопластичной пленки. Более предпочтительно, поскольку проще с точки зрения технологии производства, вместо сквозных отверстий пленка может быть снабжена выемками, глубина которых, по существу, соответствует высоте датчиков освещенности. Таким образом, появление нежелательной полости исключается без необходимости дополнительных операций. Выемки выполняют, например, путем продавливания.

Изобретение также относится к использованию соответствующего изобретению стеклопакета с интегрированным датчиком освещенности в качестве стекла транспортного средства, предпочтительно, водного, наземного или воздушного транспортного средства, в частности, предпочтительно, в качестве ветрового стекла, бокового стекла или панели крыши автомобиля, в частности, пассажирского автомобиля. Предпочтительно, по меньшей мере, один датчик освещенности соединен с вычислительными и управляющими электронными устройствами транспортного средства.

В зависимости от величины естественного освещения, измеренной, по меньшей мере, одним датчиком освещенности, может производиться управление, например, одним или несколькими из следующих режимов включения:

- режим включения освещения транспортного средства (в частности, фар, задних габаритных фонарей и боковых габаритных фонарей): при уменьшении ниже заданной пороговой величины освещение включается; при превышении заданной пороговой величины освещение выключается.

- пропускающая способность области стеклопакета, оборудованной допускающим электрическое переключение или управление функциональным элементом. Такая область стеклопакета, в частности, представляет собой допускающий электрическое переключение или управление светозащитный экран в верхней трети стеклопакета (также известный как «затененная полоса»). Режим включения может регулироваться как функция абсолютного количества естественного освещения или как функция положения солнца, определяемого путем зависимого от местоположения измерения множеством фотодиодов или включающих датчик освещенности элементов. В частности, при низком положении солнца нужен светозащитный экран. Допускающий управление функциональный элемент может представлять собой, например, элемент SPD (suspended particle device, устройство со взвешенными частицами), элемент LC (liquid crystal, жидкий кристалл) или электрохимический элемент.

- интенсивность (яркость) элементов отображения внутри транспортного средства, например, элементов LED (light emitting diode, светоизлучающий диод), элементов OLED (organic light emitting diode, органический светоизлучающий светодиод) или проекций, созданных по технологии HUD (head-up display, приборная панель на ветровом стекле). Элементами отображения являются, например, предупредительная световая сигнализация или отображение информации, в частности, в форме пиктограмм или буквенно-цифровых индикаторов.

Далее изобретение пояснено подробно со ссылкой на чертежи и примерные варианты осуществления. Чертежи представляют собой схематичное изображение, выполненное не в масштабе. Чертежи никоим образом не ограничивают изобретение.

На чертежах показано:

Фиг. 1А: вид сверху одного из вариантов осуществления стеклопакета для транспортного средства, соответствующего изобретению,

Фиг. 1В: вид в поперечном сечении по А-А’ стеклопакета для транспортного средства, представленного на фиг. 1А,

Фиг. 2А: упрощенное изображение части Z фиг. 1А примерного варианта осуществления с четырьмя датчиками освещенности в соответствии с изобретением,

Фиг. 2В: упрощенное изображение части Z фиг. 1А другого примерного варианта осуществления с четырьмя датчиками освещенности в соответствии с изобретением, и

Фиг. 3: технологическая схема одного из вариантов осуществления способа, соответствующего изобретению.

На фиг. 1А и 1В, в каждом случае, показана часть стеклопакета 100, соответствующего изобретению, с интегрированным датчиком 4 освещенности на примере стеклопакета для транспортного средства. Стеклопакет 100 изготовлен из наружного листа 1 стекла (с поверхностью I наружной стороны и поверхностью II внутренней стороны) и внутреннего листа 2 стекла (с поверхностью III наружной стороны и поверхностью IV внутренней стороны) которые соединены друг с другом по площади посредством термопластичного промежуточного слоя 3. Наружный лист 1 стекла и внутренний лист 2 стекла изготовлены, например, из известково-натриевого стекла и имеют толщину, например 2,1 мм. Промежуточный слой 3 образован из пленки толщиной 0,76 мм, изготовленной из поливинилбутираля (PVB). Стеклопакет предназначен, например, для использования в качестве ветрового стекла автомобиля. Разумеется, стеклопакет также может быть другим стеклом автомобиля, например, панелью крыши.

В данном примере стеклопакет 100 снабжен двумя датчиками 4 освещенности и, например, двумя фотодиодами 4. Как показано на фиг. 1В, каждый фотодиод 4 имеет светочувствительную поверхность 4.1 с одной стороны и паяные соединения 4.5 на противоположной стороне, при помощи которых может быть осуществлено электрическое соединение с фотодиодом 4. Разумеется, фотодиоды 4 имеют [sic] и другие компоненты (здесь подробно не показанные), такие как корпус, в котором расположен светочувствительный полупроводниковый кристалл, на поверхности, образующей светочувствительную поверхность 4.1. Кроме этого, светочувствительная поверхность 4.1 обычна покрыта прозрачным защитным слоем и защищена от механического и химического повреждения, например, от влаги. Защитный слой, например, может состоять из тонкого слоя оксида кремния или нитрида кремния.

Фотодиоды 4 расположены на одной общей гибкой печатной плате 5, которая размещена, например, в центре стеклопакета 100 в области верхнего края О. Разумеется, один или несколько датчиков 4 освещенности, каждый, также могут находиться в разных местах стеклопакета 100, например, в области углов стеклопакета 100 и/или у боковых краев или у нижнего края U. Печатная плата 5 полностью находится внутри стеклопакета. Она расположена непосредственна на поверхности III наружной стороны внутреннего листа 2 стекла и скреплена с наружным листом 1 стекла промежуточным слоем 3. Она имеет две электрические контактные площадки (не показаны), которые спаяны, в каждом случае, с одним полюсом двухполюсного плоского провода, выполняющего роль соединительного провода 6. Соединительный провод 6 выходит за верхний край О стеклопакета. Соединительный кабель 6 служит для электрического соединения печатной платы 5 посредством дополнительных соединительных проводов (обычно, круглых проводов) с вычислительными и управляющими электронными устройствами, являющимися частью бортовой электроники транспортного средства. Вычислительные и управляющие электронные устройства осуществляют анализ сигналов фотодиодов 4; так, например, вычислительные и управляющие электронные устройства осуществляют включение или выключение освещения автомобиля в зависимости от интенсивности естественного освещения на основании измерений фотодиодов 4, регулирование затемнения (здесь не показано) или управление системой кондиционирования воздуха.

Благодаря наличию множества датчиков 4 освещенности, система способна проводить различие между естественным освещением, регистрируемым всеми датчиками 4 освещенности, по существу, с одинаковой интенсивностью, и локальным источником излучения, таким как уличный фонарь или солнечный свет, который регистрируется рассредоточенными датчиками 4 освещенности с отчетливо разной интенсивностью. В результате дополнительного, соответствующего изобретению углового разрешения соответствующих изобретению датчиков 4 освещенности с голографическими оптическими элементами 11 возможно сделать заключение в отношении точного направления падения света от конкретного источника.

Пригодными датчиками 4 освещенности являются, например, фотодиоды SMD типа APDS-9005 производства компании Avago Technologies. Они выгодно отличаются небольшим размером (высота 0,55 мм, ширина 1,6 мм, глубина 1,5 мм) и распределением спектральной чувствительности, довольно точно имитирующим человеческое зрение. Максимум чувствительности находится, примерно, на 500 нм; весь диапазон составляет от 500 нм до 600 нм, на 500 нм чувствительность составляет более 60% максимальной величины. Благодаря этому количество излучения, регистрируемое датчиком освещенности, соответствует тому, что воспринимается как значимое человеком.

Разумеется, в данном и описываемых далее случаях в качестве датчика 4 освещенности могут быть использованы другие датчики, способные регистрировать видимое излучение и невидимое инфракрасное или ультрафиолетовое излучение.

Печатная плата 5 является гибкой печатной платой, включающей полиимидную пленку толщиной около 150 мкм и напечатанные на ней токопроводящие дорожки. При этом, например, все фотодиоды 4 печатной платы находятся на концевом участке, тогда как выводной участок служит для соединения с соединительным проводом 6. Две контактных площадки (не показаны), соответствующие двум полюсам системы токопроводящих дорожек, которые, каждая, припаяны к одному из полюсов двухполюсного соединительного провода 6, находятся на конце выводного участка.

Стеклопакет 100, как обычно в случае ветрового стекла, окантован непрозрачным маскирующим отпечатком 7. Маскирующий отпечаток 7 выполняют, например, путем печатного нанесения и сушки черной эмали на поверхности II внутренней стороны наружного листа 1 стекла. Печатные платы 5 находятся в области маскирующего отпечатка 7, поэтому их нельзя увидеть ни снаружи, ни изнутри. Наружный маскирующий отпечаток 7 на наружном листе 1 стекла снабжен отверстиями в местах расположения фотодиодов 4 или голографических оптических элементов 11 с тем, чтобы свет мог падать на фотодиоды 4, и датчики 4 освещенности могли выполнять свою функцию.

Более конкретно, в стеклопакете 100 имеется левый датчик 4' освещенности, например, фотодиод 4’, и правый датчик 4’’ освещенности, например, фотодиод 4’’.

Голографический оптический элемент 11.1, который соотносится с левым датчиком 4’ освещенности, представляет собой голографический оптический элемент 11.1, направленный направо. Он выполнен так, что дифрагирует свет R, падающий на голографический оптический элемент 11.1 (или на лист 1 стекла) справа, в результате чего он отклоняется мимо светочувствительной поверхности 4.1 датчика 4’ освещенности. Это происходит, например, для света, падающего под всеми углами падения фи диапазона углов атаки бета от -90° до 0°. Угол падения фи определяется относительно перпендикуляра к голографическому оптическому элементу 11.1 (который, из-за слоистой структуры стеклопакета 100, состоящей из параллельных, по существу, слоев, также соответствует перпендикуляру к наружному листу 1 стекла стеклопакета 100). То есть, весь свет, падающий под углом падения фи от -90° до 0°, не регистрируется светочувствительной поверхностью 4.1 датчика 4’ освещенности.

В данном случае, система углов относится к «направлению» голографического оптического элемента. Другими словами, углы падения фи, которые описывают свет R с направлением падения справа в случае направленного направо голографического оптического элемента 11.1, отсчитываются как положительные, начиная от перпендикуляра, и описывают первый диапазон углов атаки альфа.

Углы падения фи, которые в случае направленного направо голографического оптического элемента 11.1 описывают свет L с направлением падения слева, отсчитываются как отрицательные, начиная от перпендикуляра, и описывают второй диапазон углов бета.

Так, свет L, падающий на голографический оптический элемент 11.1 (или наружный лист 1 стекла) слева, дифрагируется так, что частично или полностью падает на светочувствительную поверхность 4.1 датчика 4’ освещенности. Например, свет со всеми углами падения фи диапазона углов атаки альфа от 0° до 45° относительно перпендикуляра к голографическому оптическому элементу 11.1 может быть, по меньшей мере частично, направлен на светочувствительную поверхность 4.1 датчика 4’ освещенности и регистрироваться ею. Благодаря надлежащей конструкции голографического оптического элемента 11.1, размер облучаемой части светочувствительной поверхности 4.1 зависит от угла падения фи. В результате, и чувствительность светочувствительной поверхности 4.1 может быть ориентирована на первый угол диапазона углов атаки альфа, и угловое разрешение первого угла диапазона углов атаки альфа может быть значительно увеличено.

Второй, правый датчик 4’’ освещенности функционально зеркален левому датчику 4’ освещенности. Другими словами, направление угла падения фи и, таким образом, угол диапазона углов атаки альфа и бета обратно противоположны. Голографический оптический элемент 11.2, с которым соотнесен правый датчик 4’’ освещенности, представляет собой голографический оптический элемент 11.2, направленный налево. Он выполнен так, что дифрагирует свет L, падающий на голографический оптический элемент 11.2 (или на лист 1 стекла) слева, в результате чего он отклоняется мимо светочувствительной поверхности 4.1 датчика 4’’ освещенности.

Это происходит, например, для света со всеми углами падения фи диапазона углов атаки бета от -90° до 0° относительно перпендикуляра к голографическому оптическому элементу 11.2. Другими словами, весь свет с углом падения фи от -90° до 0° не регистрируется светочувствительной поверхностью 4.1 датчика 4’ освещенности.

Напротив, свет R, падающий на голографический оптический элемент 11.2 (или наружный лист 1 стекла) справа, дифрагируется так, что падает на светочувствительную поверхность 4.1 датчика 4’ освещенности более или менее по центру. Например, свет со всеми углами падения фи диапазона углов атаки альфа от 0° до 45° относительно перпендикуляра к голографическому оптическому элементу 11.2 может быть направлен, по меньшей мере частично, на светочувствительную поверхность 4.1 датчика 4’’ освещенности и регистрироваться ею. При надлежащей конструкции голографического оптического элемента 11.2, размер облучаемой части светочувствительной поверхности 4.1 зависит от угла падения фи, что значительно увеличивает угловое разрешение первого угла диапазона углов атаки альфа.

На фиг. 2А представлен пример использования с четырьмя датчиками 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’ освещенности, например, четырьмя фотодиодами 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’ в части Z фиг. 1А. Фотодиоды 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’ расположены на печатной плате 5 симметрично. Фотодиоды 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’ образуют две комбинации (или две пары), которые, каждая, соответствуют комбинации фиг. 1В, при этом, первая комбинация состоит из пары фотодиодов 4’ и 4’’, а вторая комбинация состоит из пары фотодиодов 4’’’ и 4’’’’. Как явствует из описания фиг. 1В, фотодиоды 4’ и 4’’ зеркально симметричны по своим характеристикам в отношении преломления света. То же справедливо для фотодиодов 4’’’ и 4’’’’ второй комбинации. Кроме этого, эти две комбинации расположены ортогонально относительно их характеристик в отношении дифракции света. При надлежащей оценке электрических сигналов, такая конфигурация позволяет точно локализовать световое излучение в полусферическом пространственном сегменте вокруг наружного листа 1 стекла.

На фиг. 2В представлена модификация примерного варианта осуществления, показанного на фиг. 2А. Фотодиоды 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’ расположены на печатной плате 5 свободно. Это особенно выгодно, если на печатной плате 5 нужно разместить и другие датчики или исполнительные механизмы (здесь не показаны), или если в силу технических условий печатная плата 5 имеет неправильную форму.

Эта конфигурация соответствует конфигурации фиг. 2А, при этом, в первой комбинации фотодиоды 4’ и 4’’ расположены не на одной линии, а под углом друг к другу. То же справедливо для фотодиодов 4’’’ и 4’’’’. Поскольку источник светового излучения находится очень далеко от фотодиодов 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’, а фотодиоды 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’ расположены очень близко друг к другу по сравнению с расстоянием до источника света, при такой конфигурации также возможна точная локализация светового излучения в полусферическом пространственном сегменте вокруг наружного листа 1 стекла.

На фиг. 3 представлена технологическая схема примерного варианта осуществления соответствующего изобретению способа изготовления стеклопакета 100 с интегрированным датчиком 4 освещенности, включающего следующие примерные стадии, на которых:

S1: изготавливают печатную плату 5 с датчиками 4 освещенности;

S2: соединяют печатную плату 5 с соединительным проводом 6;

S3: выполняют в термопластичной пленке выемки, которые по размеру, положению и взаимному расположению соответствуют датчикам 4 освещенности;

S4: вставляют датчики 4 освещенности в выемки в пленке;

S5: обеспечивают внутренний лист 2 стекла;

S6: помещают термопластичную пленку с печатной платой 5 на внутренний лист 2 стекла;

S7: помещают наружный лист 1 стекла на термопластичную пленку;

S8: ламинируют наружный лист 1 стекла и внутренний лист 2 стекла с образованием стеклопакета,

при этом, промежуточный слой 3 образован из термопластичной пленки.

Список позиций на чертежах

1 наружный лист стекла

2 внутренний лист стекла

3 термопластичный промежуточный слой

4, 4’, 4’’, 4’’’, 4’’’’ датчик освещенности, фотодиод

4.1 светочувствительная поверхность, поверхность, чувствительная к излучению

4.5 паяное соединение

5 печатная плата (РСВ)

6 соединительный провод/плоский провод

7 непрозрачный маскирующий отпечаток

11 голографический слой

11.1, 11.3 направленный вправо голографический оптический элемент

11.2, 11.4 направленный влево голографический оптический элемент

100 стеклопакет, стеклопакет для транспортного средства

О верхний край стеклопакета

U нижний край стеклопакета

I поверхность наружной стороны наружного листа 1 стекла

II поверхность внутренней стороны наружного листа 1 стекла

III поверхность наружной стороны внутреннего листа 2 стекла

IV поверхность внутренней стороны внутреннего листа 2 стекла

А-А’ линия сечения

альфа, бета - угол диапазона углов атаки

фи - угол падения

R свет, падающий справа

L свет, падающий слева

Z увеличенная часть

1. Стеклопакет (100), в частности, стеклопакет для транспортного средства, включающий, по меньшей мере:

- наружный лист (1) стекла и внутренний лист (2) стекла, соединенные друг с другом посредством, по меньшей мере, одного термопластичного промежуточного слоя (3); и

- по меньшей мере, один датчик (4) освещенности, имеющий, по меньшей мере, одну светочувствительную поверхность (4.1), расположенный между наружным листом (1) стекла и внутренним листом (2) стекла,

при этом,

- светочувствительная поверхность (4.1) обращена к наружному листу (1) стекла, и

- голографический оптический элемент (11) расположен между светочувствительной поверхностью (4.1) и наружным листом (1) стекла, и

- голографический оптический элемент (11) выполнен в форме голограммы зависящей от угла падения дифракции падающего света (L, R).

2. Стеклопакет (100) по п. 1, в котором голографический оптический элемент (11) выполнен так, что направляет свет (L, R), падающий на наружный лист (1) стекла под первым углом диапазона углов атаки альфа, по меньшей мере частично, на светочувствительную поверхность (4.1) и направляет свет (L, R), падающий под вторым углом диапазона углов атаки бета, рядом со светочувствительной поверхностью (4.1).

3. Стеклопакет (100) по п. 1 или 2, в котором первый угол диапазона углов атаки альфа включает все углы падения фи от 0° до 60°, предпочтительно, от 0° до 45°, в частности, от 10° до 30°, и/или второй угол диапазона углов атаки бета включает все углы падения фи от -90° до 0°, предпочтительно, от -60° до -5°, в частности, от -30° до -10°.

4. Стеклопакет (100) по одному из пп. 1-3, в котором голографический оптический элемент (11) расположен непосредственно на светочувствительной поверхности (4.1) и/или на поверхности (II) внутренней стороны наружного листа (1) стекла.

5. Стеклопакет (100) по одному из пп. 1-3, в котором голографический оптический элемент является пленочным, и, предпочтительно, толщина голографического оптического элемента составляет от 10 мкм до 10000 мкм, особенно предпочтительно, от 10 мкм до 1000 мкм, еще более предпочтительно, от 50 мкм до 500 мкм, в частности, от 100 мкм до 500 мкм.

6. Стеклопакет (100) по одному из пп. 1-5, в котором датчик(и) (4) освещенности расположен(ы) на, по меньшей мере, одной печатной плате (5), предпочтительно, на, по меньшей мере, одной гибкой печатной плате.

7. Стеклопакет (100) по одному из пп. 1-6, при этом, стеклопакет (100) включает, по меньшей мере, два датчика (4) освещенности, предпочтительно, именно два или именно четыре датчика (4) освещенности.

8. Стеклопакет (100) по п. 7, при этом, стеклопакет (100) включает первую комбинацию из двух датчиков (4', 4'') освещенности, голографические оптические элементы (11.1, 11.2) которых имеют функционально противоположные диапазоны углов атаки, и вторую комбинацию из двух датчиков (4’’’, 4’’’’) освещенности, голографические оптические элементы (11.1, 11.2) которых имеют функционально противоположные диапазоны углов атаки, и первая комбинация расположена под прямым углом ко второй комбинации.

9. Способ изготовления стеклопакета (100) с интегрированным датчиком (4) освещенности, при этом,

(а) наружный лист (1) стекла, внутренний лист (2) стекла, по меньшей мере, одну термопластичную пленку и датчики (4) освещенности, расположенные на печатной плате (5), размещают в форме пакета слоев так, что пленка и датчики (4) освещенности находятся между наружным листом (1) стекла и внутренним листом (2) стекла,

(b) наружный лист (1) стекла скрепляют с внутренним листом (2) стекла путем ламинирования посредством промежуточного слоя (3), формируемого, по меньшей мере, из одной термопластичной пленки.

10. Способ по п. 9, в котором перед стадией (а) пленку снабжают отверстиями или выемками, которые по размеру, положению и взаимному расположению соответствуют датчикам (4) освещенности, и в которые на стадии (а) вставляют датчики (4) освещенности.

11. Использование стеклопакета (100) с интегрированным датчиком (4) освещенности по одному из пп. 1-8 в качестве стеклопакета для транспортного средства, предпочтительно, водного, наземного или воздушного транспортного средства, в частности, предпочтительно, в качестве ветрового стекла, заднего стекла или панели крыши автомобиля.

12. Использование по п. 11, в котором датчики (4) освещенности соединены с вычислительными и управляющими электронными устройствами транспортного средства, и управление освещением автомобиля, параметрами пропускания некоторой области остекления, системой кондиционирования воздуха, яркостью проекций, созданных по технологии HUD, или интенсивностью элементов отображения внутри транспортного средства осуществляется в зависимости от естественного освещения, регистрируемого датчиками (4) освещенности.