具有弹性粘合剂的玻璃镜片组件的制作方法
【专利摘要】一种镜片组件以及用于提供镜片组件的方法，所述镜片组件包括：第一框架件，所述第一框架件在电子显示器的观察者将面对的方向上具有第一边缘，所述第一边缘与第二边缘形成第一角度；第二框架件，所述第二框架件在电子显示器的观察者将面对的方向上具有第三边缘，所述第三边缘与第四边缘形成第二角度；镜片，其具有面对观察者的第一镜片边缘、与第一镜片边缘相连并形成镜片角度的第二镜片边缘和第三镜片边缘；第一粘合剂层，其置于所述第二边缘和所述第二镜片边缘之间以将所述第一框架件附连至镜片；以及第二粘合剂层，其置于所述第四边缘和所述第三镜片边缘之间以将所述第二框架件附连至镜片。
【专利说明】
具有弹性粘合剂的玻璃镜片组件
【背景技术】
[0001]电子显示器通过发光平台帮助数据的再现。驱动电路被用来操作发光元件以显示信息。观看者可以凝视所述显示器并观看所述发光元件以处理并消化所述信息。
[0002]所述电子显示器可以在各种环境和位置中实施。例如，所述电子显示器可以位于车辆中，并且特别地，可以位于中控台位置中。所述中控台可以包括与所述车辆有关的各种非数字元件，例如模拟控制、仪表板、遮光板等等。这些元件可被用来显示并控制关于所述车辆的例如娱乐、导航和气温控制的信息。
[0003]制造商可能想要以与所述中控台一体的方式提供所述电子显示器。所述中控台是在车辆仪表盘上位于前座的司机和乘客位置之间的位置。这个位置受到各种政府监管撞车安全规范的制约，即联合国欧洲经济委员会法规21 (ECE21)和美国联邦机动车安全标准201(FMVSS201)。这些安全标准要求在与象征人头的金属球体的仿真撞车之后不存在危险状态。这些危险状态包括例如可能在撞车期间或在脱离车辆期间伤害汽车乘员的破损导致的碎片和锐利边缘。在这种情况下，所述电子显示器可能与防碎塑料薄膜层压镜片放在一起。该镜片可能进一步地与能够安装所述镜片的塑料(或其他材料)放在一起。有一种趋势是用外露的强化的玻璃镜片而不是塑料以改进划痕和改进工艺。所示附图都是具有塑料框架的玻璃镜片实施例。
[0004]图1示出了电子显示器100的镜框的实施方式的例子。如图所示，镜片110由框架120保持在位，镜片110包括用来传送与电子显示器100的显示有关的信息的可见部分111。还示出了偏距130。这与用于镜片110和框架120的距离相关的区域的量相对应。此外，基于电子显示器100的用于框架120的部分示出了距离140。这导致与被框架120遮盖的镜片110相关的距离150，以及基于镜片110到框架120的布置所要求的间隙160;间隙160的距离随着机械公差(以避免干涉)以及镜片110和框架120的材料热膨胀系数差异失配的容差而变化。在用玻璃镜片110和塑料框架120的情况下，玻璃的典型膨胀系数实质上小于塑料，随着该设备外露于比环境低的温度，框架120相对于镜片110收缩。如果间隙160变为0，则可能导致结构失效的应力出现在接合处。
[0005]因此，电子显示器100允许在冲击(即撞车)期间的保护，然而，由于所示结构，镜片10的重要部分不可见，且偏距130是必要的。
[0006]图2示出了电子显示器200的实施方式的例子，这个常用于智能手机结构。如图2所示，镜头110被提供并通过框架220支撑。与图1相比，框架220提供了镜片110上的背衬部分/支撑件。
[0007]由于机械公差的累积，所述背衬部分造成距离230以将各个元件聚到一起。此外，间隙260出于与间隙160相同的原因是必要的。在这个实施方式中还示出了距离249和距离250。
[0008]这个实施方式可比图1所示实施方式更美观。然而，由于框架220和镜片110在冲击点中导致的对立，这个实施方式的耐久性在冲击期间要小得多，这是因为虽然在所述镜片的中心处的冲击可能允许镜片110的一些弯曲，但是远离镜片110的中心的冲击提供了间隙260和镜片110的中心之间的更高的应力状态，这是由于框架距离250防止了镜片110的柔曲。
[0009]图3示出了电子显示器的外露的实施方式的例子。如图3所示，镜片310连同框架320—起被提供。框架320放在镜片310后面并与紧固件相连接。框架320和镜片310之间的相互作用限定了下述尺寸330、340和350。
[0010]为了使该实施方式奏效，尺寸330、340、350必须具有特定的量。此外，由于框架320和镜片310之间的相互作用，该实施方式可能脆弱并且出于图2上所列相同原因响应冲击而遭受破坏。此外，如果用玻璃的话，则玻璃的边缘通常比玻璃的面具有更多源自加工的结构缺陷，因此在这些缺陷上的直接冲击是不期望的。
[0011]因此，正如上面就图1-3所说明的，为镜片提供电子显示系统的现有实施方式中的每一个都具有问题，即所述各种实施方式缺乏同时提供美观的精加工和冲击所要求的耐久性的解决方案，也没有能力去适应热膨胀系数差异失配。
【发明内容】
[0012]本发明的附加的特征将在以下描述中说明，且部分地将由说明书显而易见，或者可以通过实践本发明来得知。
[0013]于此公开了一种镜片组件以及用于提供镜片组件的方法。所述镜片组件包括在电子显示器的观看者将面对的方向上具有第一边缘的第一框架件，所述第一边缘与第二边缘形成第一角度，该镜片组件还包括在电子显示器的观看者将面对的方向上具有第三边缘的第二框架件，所述第三边缘与第四边缘形成第二角度;该镜片组件还包括具有面对观看者的第一镜片边缘、以及连接到所述第一镜片边缘并形成镜片角度的第二镜片边缘和第三镜片边缘的镜片;该镜片组件还包括置于所述第二边缘和所述第二镜片边缘之间以将所述第一框架件附连到所述镜片的第一粘合剂层;该镜片组件还包括置于所述第四边缘和所述第三镜片边缘之间以将所述第二框架件附连到所述镜片的第二粘合剂层。
[0014]所述第一框架件和所述第二框架件可以是相同框架的部分。因此，所述两个框架形成为单一件，其中含有孔。
[0015]要理解的是前述整体说明和以下详细说明是示范的和说明的并且旨在提供所要求保护的本发明的进一步的解释。其他特征和方面将由以下详细说明、附图和权利要求显而易见。
【附图说明】
[0016]详细说明参照以下附图，其中相同的附图标记指代相同项，并且其中:
[0017]图1示出了电子显示器的画框的实施方式的例子。
[0018]图2示出了电子显示器的智能手机的实施方式的例子。
[0019]图3示出了电子显示器的外露的实施方式的例子。
[0020]图4(a)_(e)示出了用于提供根据于此公开的方面的镜片组件的方法。
[0021]图5示出了示于图4(a)_(e)的具有用于确定尺寸和间隔的各种参数的所述镜片组件的例子。
[0022]图6(a)、(b)和(C)示出了经历导致热膨胀系数的各种环境条件的所述镜片组件的例子。
[0023]图(7)示出了于此公开的所述镜片组件的另一个优点。
【具体实施方式】
[0024]在下文中参照附图更充分地描述本发明，其中示出了本发明的示范性实施例。然而，本发明可能以许多不同形式体现且不应被理解为限于于此说明的实施例。更确切地说，提供这些示范性实施例以使本公开周密，并将本发明的范围完全传达给本领域中技术人员。将理解的是为了本公开的目的，“各个元件中的至少一个”将被解释为意思是在相应的语言后面所列举的元件的任意组合，包括所列举的元件中的多个的组合。例如，“X、Y和Z中至少一个”将被解释为意思是只有X、只有Y、只有Ζ、或两个或更多项Χ、Υ和Z的任意组合(例如父￥242、￥24￥)。遍及附图和详细的说明书，除非另外描述，相同的附图标记被理解为指代相同的元件、特征和结构。这些元件的相对的尺寸和描述可能出于清楚、说明和方便的原因而增大。
[0025]电子显示器具有镜片以及用于所述镜片的附件。所述附件类型不同，例如图1-3中所示。如上所述，所述电子显示器可在特定环境下安装和提供，例如机动车中的中控台。在以下附图中示出的结构在车辆的环境中被描述。然而，可在其他情形下实施各种电子显示器。
[0026]于此公开的是镜片组件和用于提供镜片组件的方法。于此公开的概念既提供了美观的装置，同时又保证了所述组件的结构完整性。并且，如下所示，采用于此公开的方面的组件适应由于温度变化而产生的各种变化。
[0027]图4(a)_(e)示出了用于提供根据于此公开的方面的镜片组件的方法。参照图4(a)-(e)，所示镜片组件可以在于此公开的各种环境下实施。
[0028]在图4(a)中提供了框架层400。框架层400可为用来为下面示出的镜片430提供支撑的任意种类的固体物质。框架层400可内置到车辆的中控台区域中。
[0029]在图4(b)中，框架层400如图所示改为提供斜切边缘。因此，框架层400产生两个成型的表面411。每个表面411具有小于90度的角。件410和420可以形成镜片组件的斜面框。将要注意的是件410和420不是分开的件，而是具有斜切表面的平板的横截面视图。件410和420出于说明的目的被示为分开的元件。
[0030]在图4(c)中提供了镜片430。镜片430可为用在电子显示器中的任意种类的覆盖物。镜片430是透明的或者是半透明的以允许光穿过并传达信息。
[0031]在图4(d)中，镜片430被处理或机加工以看起来像所示镜片440。因此，镜片440设在件410和420之间的空间或间隙之内。角度441大于90度，允许布置在件410和420之间。如图所示，在各个元件之间设有间隙442和443。
[0032]在图4(e)中，弹性粘合剂放在间隙442和443中。粘合剂450可以允许件410和420和镜片440之间的附连。此外，所述粘合剂可移动并允许镜片440前后移动的同时仍保持件410和420的附连。
[0033]弹性体粘合剂450可在0.1到1Mpa杨氏弹性模量的范围内选择，但在实际例子中在0.2到2Mpa的范围内选择，尽管该粘合剂可能在全部情况下不都表现出弹性。相应地，粘合剂450能够移动/变形;然而，这个移动被预定在到所选粘合剂的断裂极限的伸长率之内的特定量以下。
[0034]图5示出了图4(a)_(e)所示的具有用于确定尺寸的各种参数的所述镜片组件的例子。如图所示，示出了尺寸460、470、480和490。这些尺寸代表了所述组件的可以更改尺寸以(基于预定值)提供不同性能的各个部分。所述镜片组件的实施者可基于期望的尺寸或满足各种应力和应变条件来更改所述各个尺寸。
[0035]例如，根据【背景技术】中所示例子可以改进尺寸460(“齐平镜片距离”)；在粘结期间将镜片固定到框架是用来获得齐平设计而没有机械叠层约束的一个方法。此外，斜切角495可以基于用于所采用的各种厚度的确定的角度大小以及上述尺寸来设定或预定。
[0036]如图6(a)_(c)所述，粘合层450基于框架和镜片组件的不同的热膨胀系数(TCE)、期望的温度范围和所述镜片的尺寸而膨胀和收缩。尺寸490可以相应地设定以补偿不同的TCE ο此外，还可设定斜切角495来处理TCE。
[0037]此外，尺寸490可通过分配可填充空气间隙的适宜的颜色的粘合剂而与所述空气间隙相比而言更加美观。此外，粘合剂450可在组装期间被夹住，从而提供前表面面向观看者的精细的粘合剂接合外观。这可以通过产生接头形状的组装夹具将所述粘合剂形成为均匀的几何形状(即凹弧、凹槽等等)来发生，同时封闭超过前接头分配的任意不需要的粘合剂。
[0038]尺寸470和480相较于【背景技术】中所示的那些定得相对较小。本质上来说，所述镜片组件的斜面部分的宽度和厚度可以较小。相应地，更多包装空间可被用于接触感应器以及与镜片组件一同提供的其他电子组件。此外，所述镜片到显示器的距离相较于图2可以减小;这对于具有随着镜片和显示器之间的距离增加而降低图像质量的防闪光表面的某些镜片来说是重要的。
[0039]图6(a)、(b)和(C)示出了所述镜片组件经历各种环境条件的例子。在所示各种例子中，所述镜片组件设在不同温度和环境下。在图6(b)中，所述镜片组件在相对正常的温度下，且所示各个元件为标准尺寸。
[0040]在图6(c)中，所述镜片组件被示于根据图6(b)来说相对更热的温度下。因此，由于温度导致的热效应，件410和420比镜片440膨胀得更多。粘合剂450膨胀并保持所述镜片组件的大体形状和轮廓。
[0041]在图6(a)中，示出了与图6(c)所示相反的效果。因此，更冷的温度导致镜片组件的各件410和420相对于镜片440收缩。在这种情况下，由有角度的表面提供的杠杆在粘合剂450上施加力且所述镜片移出平面以消除框架410和镜片440边缘上的应力。
[0042]图7示出了于此公开的镜片组件用来满足车头冲击安全规范的另一个优点。这在大力冲击的情况下是重要的，例如在仿真车头冲击测试期间，于此能量吸收和那个能量的管理是关键的。如图所示，所述镜片组件通过物体700经历与力/方向710的接触。图7所示镜片组件相应地在方向720中移动。这通过三个方法提高安全性:
[0043]方法1:物体440的震动阻尼通过物品450的粘弹变形获得。物品450不必在弹性极限内以对通过冲击测试有用;而它仅需要大体上将物体440保持到物体410上。
[0044]方法2:在方向720上的变形相较于其中物体110和物体310分别被物体220和物体320物理地约束的图2和图3来说释放物体440上的应力。
[0045 ]方法3: —般来说，玻璃镜片物体440最弱的部分趋于其中制造缺陷出现在物体440的边缘的位置。如果破裂将要发生的话那么物体450密封并限制在物体440边缘处的破裂变形。
[0046]因此，采用图7所示的结构元件，所述镜片组件可有效地经受应力并保持结构完整性。
[0047]图7示出了物体450的额外的实用功能，即密封以防止内部物体例如所述显示器的污染，所述污染将因灰尘进入而损害所述显示器的能见度或者因液体进入而电气短路敏感组件，这可能由在意外打开天窗或敞篷车顶的情况下的客户溅射或雨水进入而发生。
[0048]对于本领域中技术人员来说将是显而易见的是，各种修改和变化可在本发明中做出而不背离本发明的精神和范围。因此，本发明旨在覆盖本发明的修改和变化，只要它们在所附权利要求和它们的等价物的范围内。
【主权项】
1.一种用于电子显示器的镜片组件，包括: 第一框架件，所述第一框架件在电子显示器的观察者将面对的方向上具有第一边缘，所述第一边缘与第二边缘形成第一角度， 第二框架件，所述第二框架件在电子显示器的观察者将面对的方向上具有第三边缘，所述第三边缘与第四边缘形成第二角度， 镜片，其具有面对观察者的第一镜片边缘、与第一镜片边缘相连并形成镜片角度的第二镜片边缘和第三镜片边缘； 第一粘合剂层，其置于所述第二边缘和所述第二镜片边缘之间以将所述第一框架件附连至镜片；以及 第二粘合剂层，其置于所述第四边缘和所述第三镜片边缘之间以将所述第二框架件附连至镜片。2.如权利要求1所述的镜片组件，其中所述电子显示器被一体化至车辆的中控台区域。3.如权利要求1所述的镜片组件，其中所述第一角度和所述第二角度小于90度。4.如权利要求3所述的镜片组件，其中所述镜片角度大于90度。5.如权利要求1所述的镜片组件，其中所述第一和第二粘合剂层由在0.1-1OMpa之间的杨氏模量参数限定，实际示例为0.2-2Mpa范围内。6.如权利要求1所述的镜片组件，其中镜片的所述第一边缘与第一粘合剂层和第二粘合剂层中的至少一个之间的间隙尺寸基于预定值而隔出，该预定值随着温度范围、镜片尺寸以及框架与镜片的膨胀系数差而变化。7.如权利要求1所述的镜片组件，其中所述第一框架件和第二框架件中任一个的宽度基于预定值来设置尺寸。8.如权利要求1所述的镜片组件，其中所述镜片与所述第一框架件和第二框架件中任一个之间的间隙尺寸基于预定值来设置尺寸。9.一种用于提供镜片组件的方法，包括以下步骤: 提供第一层，所述第一层由用作镜片的斜面框的材料限定； 将所述第一层切割为第一边缘件和第二边缘件，所述第一边缘件和第二边缘件每个都具有向内的表面，所述向内的表面远离朝镜片组件的观察者定向的一侧以倾斜方式设置； 在第一边缘件和第二边缘件之间提供镜片； 以如下方式切割镜片:即，使得第一镜片边缘沿与第一边缘件的向内的表面相反的方向倾斜，并且第二镜片边缘沿与第二边缘件的向内的表面相反的方向倾斜;以及 在镜片与第一边缘件和第二边缘件中的每个之间沉积粘合剂材料。10.如权利要求9所述的方法，其中所述粘合剂材料由在0.1 -1 OMpa之间的杨氏模量参数限定，实际示例为0.2-2Mpa范围内。11.如权利要求9所述的方法，还包括基于预定值而隔出镜片的所述第一边缘与第一粘合剂层和第二粘合剂层中的至少一个之间的间隙尺寸。12.如权利要求9所述的方法，还包括基于预定值而隔出所述第一框架件和第二框架件中任一个的宽度。13.如权利要求9所述的方法，还包括基于预定值而隔出镜片与所述第一框架件和第二框架件中任一个之间的间隙尺寸。14.如权利要求9所述的方法，还包括基于用于保持镜片组件的预定量来确定粘合剂材料的黏弹性参数。15.如权利要求9所述的方法，还包括在镜片的面对第一框架件或第二框架件的边缘处沉积粘合剂材料以限制断裂变形。16.如权利要求9所述的方法，其中所述镜片组件进一步构造成密封以抵御外来物质。
【文档编号】G02B7/00GK106054340SQ201610244667
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】J·F·克瑞尔, R·E·贝尔克
【申请人】威斯通全球技术公司