一种安装有摄像头的夹层玻璃

技术领域：

本发明涉及玻璃产品技术领域，特别是安装在汽车车身开口处的汽车玻璃，具体地提供一种安装有摄像头的夹层玻璃。

背景技术：

由于辅助驾驶、自动驾驶等汽车智能化技术的普及，对于摄像头的数量需求，也从仅安装一个摄像头发展到安装两个、三个甚至更多个，并且对于摄像头的摄像清晰度的要求也大幅提高。对于汽车挡风玻璃上安装的前视摄像头总成(FCM)来说，摄像头需要透过汽车挡风玻璃上获取汽车在行驶方向上的实时视野，这就要求汽车挡风玻璃上用于摄像头观察汽车外部的光学透过区域在可见光透过率、屈光度和曲率半径等方面有了更高要求。

通常，大部分汽车挡风玻璃从外观上看都印刷有黑色的陶瓷油墨，以在四周边部形成黑边，其作用主要有两点：1、通过陶瓷油墨形成的黑边可以覆盖住汽车挡风玻璃边部的密封胶条，阻挡阳光对密封胶条直射，以防止密封胶条经常被太阳光的紫外线直射造成老化而损坏；2、保证外部观察的整体美观，可以遮挡密封胶条的痕迹以及汽车挡风玻璃的内表面上的各种附件。

根据现有的摄像头，汽车挡风玻璃上的光学透过区域关于屈光度(最大允许的光畸变值)的要求大多数是小于400mdpt，部分高端车型的要求是不大于200mdpt；但随着汽车的智能化、自动化、安全性等的不断升级，要求摄像头获取图像的质量、清晰度和精度也越来越高，甚至还集成有激光雷达等传感器，这就要求相机区域的屈光度不大于150mdpt，甚至有的要求不大于100mdpt。对于安装有摄像头的汽车挡风玻璃来说，陶瓷油墨会印刷延伸至摄像头的支架安装区域，并包围在光学透过区域的周边，光学透过区域内未被印刷有陶瓷油墨。而汽车挡风玻璃在生产过程中需要经过高温热处理并被弯曲成型，例如被加热至600℃以上，玻璃基板被加热的主要方式是在加热炉内通过加热元件对其热辐射，由于陶瓷油墨对热辐射的吸收能力与玻璃基板对热辐射的吸收能力存在明显差异，特别是玻璃基板上还经常设置有能够反射热辐射的透明纳米膜，例如透明导电膜、红外反射膜等，使得印刷有陶瓷油墨的区域比没有印刷陶瓷油墨的区域具有更高的温度，在玻璃基板的不同部位之间形成几十摄氏度的温度梯度，导致玻璃基板弯曲成型动力学差异，使得印刷有陶瓷油墨的区域与没有印刷陶瓷油墨的区域的交界处周围出现光学失真或光畸变等，这在交界处周围30mm范围内较为明显，为了避免过多的自然光线和杂散光(由仪表板等反射来的杂散光线)进入摄像头的光路系统而导致图像发光、模糊等异常，陶瓷油墨的边界与光学透过区域之间的间距较小，使得被陶瓷油墨包围的光学透过区域的屈光度可能大于400mdpt，导致摄像头通过光学透过区域获取图像的质量、清晰度和精度等不能满足要求。

为了解决玻璃基板上印刷有陶瓷油墨的区域与没有印刷陶瓷油墨的区域的交界处周围出现光学失真或光畸变等问题，中国专利CN201280018141.5、CN201380040121.2和美国专利US20110052886A1公开了一种PVB印刷技术，将起到遮蔽作用的黑色颜料印刷到夹层玻璃用的PVB上，以替代玻璃基板上印刷的陶瓷油墨，从而消除因陶瓷油墨而在玻璃基板的不同部位之间形成的温度梯度；也有中国专利CN201880072438.7和CN201880072380.6公开了一种夹层玻璃，将基本不透明的薄塑料或在薄膜上印刷遮蔽物与塑料粘合中间层结合，从而替代陶瓷油墨起到遮蔽作用；还有中国专利CN201980000818.4公开了一种层压玻璃板，所述层压玻璃板包括由第一装饰物和第二装饰物叠覆产生的不透明装饰物，第一装饰物在中间粘合剂层上，第二装饰物在所述玻璃片的面2、面3或面4上，第二装饰物界定出尺寸小于第一装饰物的尺寸的自由区域(无釉料)，在所述层压玻璃板的组装过程中将第一装饰物叠覆在第二装饰物上，所述第一装饰物可以通过丝网印刷在中间粘合剂层上形成、也可以将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的印刷膜或聚乙烯醇缩丁醛(PVB)的有色中间粘合剂薄膜插入中间粘合剂层中形成；这些技术主要是在PVB表面印刷遮蔽物或拼接另一不透明薄膜作为遮蔽物，容易在后续汽车玻璃生产过程中出现气泡及再生气泡，且容易受汽车玻璃生产工艺影响，加工质量不稳定，工艺实现复杂，遮蔽物与玻璃基板的边界处也容易出现模糊不清、位置精度难以控制和光学问题等。

发明内容：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在容易出现气泡及再生气泡、加工质量不稳定以及边界处容易出现模糊不清、位置精度难以控制和光学问题等缺点，提供一种安装有摄像头的夹层玻璃。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种安装有摄像头的夹层玻璃，包括外玻璃板、内玻璃板和中间粘结层，所述外玻璃板具有朝向车外的第一表面和朝向车内的第二表面，所述内玻璃板具有朝向车外的第三表面和朝向车内的第四表面，所述中间粘结层将所述第二表面和所述第三表面粘接在一起，在所述第四表面上固定有支架，所述支架具有至少一个观察窗口，所述摄像头安装在所述支架上，其特征在于：在所述第四表面和所述支架之间还设置有不透明树脂层，所述不透明树脂层具有至少一个与所述观察窗口一一对应的光学透过窗口，所述光学透过窗口与所述观察窗口至少部分重合以使所述摄像头透过所述光学透过窗口与所述观察窗口采集图像，所述不透明树脂层的可见光透过率小于或等于3％，所述第一表面、第二表面、第三表面和第四表面上比每个光学透过窗口的四周边部大至少10mm的区域范围内未设置深色陶瓷油墨层。

优选地，所述夹层玻璃上的所述不透明树脂层所在区域的屈光度小于或等于200mdpt。

优选地，所述第一表面、第二表面、第三表面和第四表面上比每个光学透过窗口的四周边部大至少50mm的区域范围内未设置深色陶瓷油墨层。

优选地，在所述第二表面和/或第四表面上设置有深色陶瓷油墨层，所述深色陶瓷油墨层的可见光透过率小于或等于1.5％。

更优选地，所述深色陶瓷油墨层选用黑色陶瓷油墨或褐色陶瓷油墨，所述深色陶瓷油墨层包括有机溶剂和无机粉体，其中的无机粉体的含量按质量百分比计为70～85％，所述无机粉体包括玻璃釉料、颜料和添加剂，所述玻璃釉料的平均粒径为5～10微米。

更优选地，所述外玻璃板和内玻璃板中的至少一个为由平直玻璃板经过至少560℃的高温热处理和弯曲成型形成的弯曲玻璃板，所述深色陶瓷油墨层设置在所述平直玻璃板的至少一个表面上。

更优选地，所述深色陶瓷油墨层包括第一深色陶瓷油墨层，所述第一深色陶瓷油墨层位于所述第二表面和/或第四表面上的四周边部。

进一步地，所述深色陶瓷油墨层包括第二深色陶瓷油墨层，所述第二深色陶瓷油墨层位于所述第四表面上，所述第二深色陶瓷油墨层的可见光透过率大于或等于所述第一深色陶瓷油墨层的可见光透过率。

更进一步地，所述第二深色陶瓷油墨层的至少部分位于所述不透明树脂层和所述第四表面之间，所述不透明树脂层的至少部分直接粘接在所述第四表面上，另一部分直接粘接在所述第二深色陶瓷油墨层上。

优选地，所述光学透过窗口的至少部分轮廓由所述不透明树脂层限定，所述光学透过窗口的轮廓比所述摄像头的视场在所述第四表面上的区域的轮廓大1～5mm。

优选地，所述不透明树脂层还具有延伸至所述观察窗口内的倾斜部，所述倾斜部与所述摄像头的视场边界之间的最小距离至少为0.5mm。

更优选地，所述倾斜部与所述摄像头的视场边界平行。

优选地，所述不透明树脂层为本体不透明的树脂材料或在本体透明的树脂材料的至少一个表面上设置不透明涂层，所述树脂材料选自丁苯橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、ABS塑料、聚酸胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、改性聚苯醚、氟塑料、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚砜类塑料、聚醚醚酮、聚芳酯、聚苯酯中的至少一种。

优选地，所述支架为塑料支架，在所述塑料支架中还添加有玻璃纤维或玻璃珠。

优选地，在所述第二表面、第三表面和第四表面中的至少一个上还设置有透明导电膜。

优选地，所述内玻璃板为化学钢化玻璃板，所述内玻璃板的厚度小于或等于1.1mm，所述外玻璃板的厚度比所述内玻璃板的厚度大至少0.7mm。

本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：

本发明所述的一种安装有摄像头的夹层玻璃，通过不透明树脂层替代掉传统的位于光学透过窗口的四周边部的深色陶瓷油墨层，能够使夹层玻璃上对应摄像头的视场(FOV)的区域不会产生光学失真或光畸变现象，保证了夹层玻璃上的摄像头观察区域的光学质量，使夹层玻璃上的不透明树脂层所在区域的屈光度小于或等于200mdpt，能够获取面积更大的光学质量优良的区域，不仅有利于摄像头采集图像，使图像更清晰且识别度更高，提升驾驶安全性，还有利于相机支架、雨感器支架等玻璃附件的粘接固定。

附图说明：

图1为本发明所述的安装有摄像头的夹层玻璃安装在汽车上的装配示意图；

图2为本发明所述的摄像头的结构示意图；

图3为本发明所述的安装有摄像头的夹层玻璃的第一实施例的剖视示意图；

图4为图3的局部放大图；

图5为本发明所述的安装有摄像头的夹层玻璃的俯视示意图；

图6为图5的局部放大图；

图7为本发明所述的光学透过窗口的另一实施例的放大示意图；

图8为本发明所述的安装有摄像头的夹层玻璃的另一实施例的剖视示意图。

具体实施方式：

以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。

如图1所示，本发明所述的一种安装有摄像头的夹层玻璃100固定在汽车车身101的开口处，作为汽车的前挡风玻璃，在所述夹层玻璃100的上部且位于车内一侧安装有至少一个摄像头102，光线透过夹层玻璃100进入所述至少一个摄像头102，所述摄像头102能够将车外的景象拍摄成图像或录制成视频，用于记录汽车前方的驾驶环境，或用于分析和辅助改变驾驶行为。

如图2所示，摄像头102主要是利用光学原理采集图像的装置，例如利用可见光和/或红外线进行成像，安装在汽车上用于实现车道偏离预警(LDW)、前向碰撞预警(FCW)、交通标志识别(TSR)、车道保持辅助(LKA)、行人碰撞预警(PCW)、红外夜视(NVS)等功能；所述摄像头102具有视场(FOV，field of view)，用于表示所述摄像头102的视野范围大小，由于所述摄像头102需要透过所述夹层玻璃100采集图像，所述摄像头102的视野前方需要一定范围的通光区域，所述摄像头102的视场(FOV)在所述夹层玻璃100上具有观察区域；图2示出了三目摄像头，可以理解的是，本发明所述的摄像头102也可以采用单目摄像头、双目摄像头或多目摄像头等，本发明所述的摄像头也可以被称为摄像机或照相机等。

如图3和图4所示，所述夹层玻璃100包括外玻璃板1、内玻璃板2和中间粘结层3，所述外玻璃板1具有朝向车外的第一表面11和朝向车内的第二表面12，所述内玻璃板2具有朝向车外的第三表面21和朝向车内的第四表面22，所述中间粘结层3将所述第二表面12和所述第三表面21粘接在一起，在所述第四表面22上固定有支架4，所述支架4具有至少一个观察窗口41，所述摄像头102安装在所述支架4上，其特征在于：在所述第四表面22和所述支架4之间还设置有不透明树脂层5，所述不透明树脂层5具有至少一个与所述观察窗口41一一对应的光学透过窗口51，所述光学透过窗口51与所述观察窗口41至少部分重合以使所述摄像头102透过所述光学透过窗口51与所述观察窗口41采集图像，所述不透明树脂层5的可见光透过率小于或等于3％，所述第一表面11、第二表面12、第三表面21和第四表面22上比每个光学透过窗口51的四周边部大至少10mm(例如15mm、25mm)的区域范围内未设置深色陶瓷油墨层；这样通过所述不透明树脂层5替代掉传统的位于光学透过窗口51的四周边部的深色陶瓷油墨层，能够使所述夹层玻璃100上对应所述摄像头102的视场(FOV)的区域不会产生光学失真或光畸变现象，保证了所述夹层玻璃100上的摄像头观察区域的光学质量，使所述夹层玻璃100上的所述不透明树脂层5所在区域的屈光度小于或等于200mdpt，优选小于或等于100mdpt，更优选小于或等于75mdpt，甚至小于或等于50mpdt，能够获取面积更大的光学质量优良的区域，不仅有利于所述摄像头102采集图像，使图像更清晰且识别度更高，提升驾驶安全性，还有利于相机支架、雨感器支架等玻璃附件的粘接固定；所述屈光度为依据莫尔条纹法测量所述夹层玻璃100处于装车角度的倾斜姿态下的光畸变的结果。优选地，所述第一表面11、第二表面12、第三表面21和第四表面22上比每个光学透过窗口51的四周边部大至少30mm的区域范围内未设置深色陶瓷油墨层；更优选地，所述第一表面11、第二表面12、第三表面21和第四表面22上比每个光学透过窗口51的四周边部大至少50mm的区域范围内未设置深色陶瓷油墨层。

在本发明中，在所述第二表面12和/或第四表面22上也可以设置有深色陶瓷油墨层，用于提高外观、保护车内的零部件以及提升局部的粘接性，优选所述深色陶瓷油墨层的可见光透过率小于或等于1.5％，紫外线透过率小于或等于0.05％。具体地，本发明可以举例在所述第二表面12和/或第四表面22上的四周边部设置第一深色陶瓷油墨层103，和/或在所述第四表面22上还设置第二深色陶瓷油墨层104。

如图3、图4和图5所示，在所述第二表面12和/或第四表面22上的四周边部设置有第一深色陶瓷油墨层103，所述第一深色陶瓷油墨层103距离所述光学透过窗口51的四周边部的最小距离至少为10mm，所述第一深色陶瓷油墨层103用于遮蔽车内的部件，能够保证所述夹层玻璃100的周边颜色协调一致，提高周边外观，还能够阻隔太阳辐射，避免车内部件老化，提高产品的稳定性和使用寿命。

在图3、图4和图5中，所述第四表面22上还设置有第二深色陶瓷油墨层104，用于所述光学透过窗口51与所述第一深色陶瓷油墨层103之间的过渡，提升保护车内的零部件以及提升局部的粘接性；所述第二深色陶瓷油墨层104的至少部分位于所述不透明树脂层5和所述第四表面22之间，所述第二深色陶瓷油墨层104距离所述光学透过窗口51的四周边部的最小距离至少为10mm，使所述不透明树脂层5的至少部分直接粘接在所述第四表面22上，另一部分直接粘接在所述第二深色陶瓷油墨层104上；优选地，所述第二深色陶瓷油墨层104的可见光透过率等于所述第一深色陶瓷油墨层103的可见光透过率。

同时，在所述不透明树脂层5和所述第四表面22之间也可以不设置所述第二深色陶瓷油墨层104，例如可以使所述第二深色陶瓷油墨层104内具有一个更大面积的无油墨区域，使所述不透明树脂层5全部直接粘接在所述无油墨区域的第四表面22上，优选所述第二深色陶瓷油墨层104的可见光透过率大于所述第一深色陶瓷油墨层103的可见光透过率。

其中，所述深色陶瓷油墨层可以通过平面印刷等方式形成在平直玻璃板的表面上，然后同平直玻璃板一起经过至少560℃的高温热处理和弯曲成型，所述深色陶瓷油墨层烧结成型在弯曲玻璃板的表面上，所述深色陶瓷油墨层优选为黑色陶瓷油墨或褐色陶瓷油墨，可以通过丝网印刷、喷墨印刷等方式形成，通常包括有机溶剂和无机粉体，其中的无机粉体的含量按质量百分比计为70～85％；所述无机粉体主要包括玻璃釉料、颜料和添加剂；所述玻璃釉料的平均粒径为5～10微米，主要成分为硼硅酸铋、硼硅酸锌等，用于决定所述深色油墨层的烧结温度范围和耐化学性等；所述颜料的主要成分为氧化铁、氧化铜、氧化钴、氧化镍或氧化锰等，起到遮蔽和提供色泽的作用。

如图6和图7所示，所述不透明树脂层5的顶边与所述第一深色陶瓷油墨层103邻接，所述不透明树脂层5具有所述光学透过窗口51，所述光学透过窗口51的至少部分轮廓由所述不透明树脂层5限定；在图6中，所述光学透过窗口51位于所述不透明树脂层5的内部，即所述光学透过窗口51的全部轮廓由所述不透明树脂层5限定；在图7中，所述光学透过窗口51靠近所述不透明树脂层5的边部，并使其靠近的边部形成缺口，即所述光学透过窗口51的部分轮廓由所述不透明树脂层5限定。所述摄像头102透过所述光学透过窗口51与所述观察窗口41采集图像，通常需要使所述光学透过窗口51与所述观察窗口41的面积略大于所述摄像头102的视场(FOV)对应的面积，既可以避免因透光面积不足而导致视野范围区域不足，也可以避免透光面积过大而导致过多车外杂散光进入所述摄像头102使图像品质不良，优选所述光学透过窗口51的轮廓比所述摄像头102的视场(FOV)在所述第四表面22上的区域的轮廓大1～5mm。

如图8所示，所述不透明树脂层5还具有延伸至所述观察窗口41内的倾斜部52，所述倾斜部52与所述摄像头102的视场(FOV)边界之间的最小距离至少为0.5mm，例如1mm、2mm、3.5mm等，从而进一步减少外部杂散光进入所述摄像头102内，使外部杂散光对所述摄像头102采集图像的影响降至最低，提高所述摄像头102采集图像的质量；优选地，所述倾斜部52与所述摄像头102的视场(FOV)边界平行或大致平行，有利于所述摄像头102采集图像的数据处理。

在本发明中，所述不透明树脂层5可以采用本体不透明的树脂材料或在本体透明的树脂材料的至少一个表面上设置不透明涂层，所述树脂材料选自丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、丁基橡胶、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、ABS塑料、聚酸胺(PA，俗称尼龙)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)、改性聚苯醚、氟塑料、聚酰亚胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚砜类塑料(PSU)、聚醚醚酮(PEEK)、聚芳酯(PAR)、聚苯酯(PHB)中的至少一种；所述不透明树脂层5优选采用软质树脂材料，例如邵氏硬度为65～80的树脂材料，具体可举例为密度0.6的发泡EPDM材料，通过丙烯酸泡绵胶带(如牌号：3MGT7104#)等粘接于所述支架4上，也可以通过所述不透明树脂层5上增设的能够与所述支架4连接的嵌合结构将所述不透明树脂层5固定在所述支架4上。所述本体不透明的树脂材料优选为黑色树脂材料，所述不透明涂层优选为黑色油墨，所述不透明是指可见光透过率小于或等于3％，所述透明是指可见光透过率大于或等于70％。

其中，所述支架4为塑料支架，例如可以选用黑色的PBT+15％玻珠或PBT+20％玻纤的支架，通过PU胶(Sika Tack-Ultrafast)及底涂(Sika Primer 206G+P)等粘接于所述不透明树脂层5、所述第二深色陶瓷油墨层104和/或所述第四表面22上，从而将所述摄像头102固定在所述夹层玻璃100内侧；优选地，在所述塑料支架中还添加有玻璃纤维(玻纤)或玻璃珠(玻珠)，使所述支架4获得与所述夹层玻璃100相似的膨胀特性或相似的膨胀系数，在所述夹层玻璃100或车内的温度较高时，所述支架4与所述夹层玻璃100相应地大致同步地膨胀，从而保持所述摄像头102的可靠定位，保证了所述摄像头102采集图像的质量。

在图8中，所述第二表面12上还设置有透明导电膜6，所述透明导电膜6用于反射红外线和/或电加热；所述透明导电膜6可以通过化学气相沉积(CVD)或物理气相沉积(CVD)的方法直接沉积到第二表面12上，例如通过磁控溅射沉积；并且，优选所述透明导电膜6能够承受高温热处理，例如烘弯或钢化等弯曲工艺的热处理过程。具体地，所述透明导电膜6可以包括金属层、金属合金层或金属氧化物层，所述金属层可以选用金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)或钼(Mo)，所述金属合金层可以选用银合金，所述金属氧化物层可以选用铟锡氧化物(ITO)、掺杂氟的二氧化锡(FTO)、掺杂铝的二氧化锌(AZO)、掺杂锑的氧化锡(ATO)等；例如，当所述透明导电膜6包括银层或银合金层时，银层或银合金层位于至少两个介质层之间，所述介质层中含有氧化锌、氧化锡、氧化铟、氧化钛、氧化硅、氧化铝、氮化硅、碳化硅、氮化铝或钛金属层中的至少一个。所述透明导电膜6内还可以设置至少一个与所述光学透过窗口51对应的除膜窗口(未示出)，所述除膜窗口中至少被局部除去所述透明导电膜6，以利于电磁波信号透过和保证所述夹层玻璃100的光谱性能，所述透明导电膜6也可以根据设计设置在所述三表面21和/或第四表面22上。

在本发明中，所述外玻璃板1和内玻璃板2中的至少一个为由平直玻璃板经过至少560℃的高温热处理和弯曲成型形成的弯曲玻璃板，所述至少560℃的高温热处理和弯曲成型为汽车玻璃的生产工艺，例如烘弯或物理钢化等弯曲工艺。优选地，所述内玻璃板2为化学钢化玻璃板，所述内玻璃板2的厚度小于或等于1.1mm，所述外玻璃板1的厚度比所述内玻璃板2的厚度大至少0.7mm；所述化学钢化主要是通过不同离子半径的离子在薄玻璃或超薄玻璃表面进行离子交换，使薄玻璃或超薄玻璃表面产生较高的表面应力，并伴随一定的应力层深度，从而提高薄玻璃或超薄玻璃在力学性能方面的强度，所述内玻璃板2更优选为碱性铝硅酸盐玻璃。

本发明所述的中间粘结层3用于将所述外玻璃板1和内玻璃板2粘接固定在一起，例如可以选用聚碳酸酯(PC)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚丙烯酸酯(PA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚氨酯(PUR)等。当然，所述中间粘结层3还可以具有其他功能，例如设置至少一个着色区用作阴影带从而降低太阳光对人眼的干扰或者增添红外线吸收剂从而具有防晒或隔热功能，又例如所述中间粘结层3还可以包含至少两层，其中一层的增塑剂含量更高从而具有隔音功能，或者其中一层是楔形形状从而具有抬头显示(HUD)功能等。

以上内容对本发明所述的一种安装有摄像头的夹层玻璃进行了具体描述，但是本发明不受以上描述的具体实施方式内容的局限，所以凡依据本发明的技术要点进行的任何改进、等同修改和替换等，均属于本发明保护的范围。