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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-03-16
(45)【発行日】2023-03-27
(54)【発明の名称】センサおよびセンサを組み込んだグレージング
(51)【国際特許分類】
G01N 21/17 20060101AFI20230317BHJP
H01H 35/00 20060101ALI20230317BHJP
【ＦＩ】
G01N21/17 E
H01H35/00 M
H01H35/00 V
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2020514616
(86)(22)【出願日】2018-09-11
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2020-11-19
(86)【国際出願番号】 GB2018052580
(87)【国際公開番号】W WO2019048893
(87)【国際公開日】2019-03-14
【審査請求日】2021-08-19
(31)【優先権主張番号】1714591.3
(32)【優先日】2017-09-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB
(73)【特許権者】
【識別番号】591229107
【氏名又は名称】ピルキントン グループ リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100147485
【弁理士】
【氏名又は名称】杉村 憲司
(74)【代理人】
【識別番号】230118913
【弁護士】
【氏名又は名称】杉村 光嗣
(74)【代理人】
【識別番号】100195556
【弁理士】
【氏名又は名称】柿沼 公二
(72)【発明者】
【氏名】スティーヴン ローランド デイ
【審査官】嶋田 行志
(56)【参考文献】
【文献】特開平１０－２６８０６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００２－５４４５０５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－２５８１５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００４－５３７７２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１９３７５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－０７７２９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】欧州特許出願公開第００９９９１０４（ＥＰ，Ａ２）
【文献】国際公開第２００９／０８３２９１（ＷＯ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３３９８７３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２００９／００１５８２４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０６７６８０９９（ＵＳ，Ｂ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｎ ２１／００－Ｇ０１Ｎ ２１／６１
Ｈ０１Ｈ ３５／００
Ｈ０１Ｈ ３６／００－Ｈ０１Ｈ ３６／０２
Ｈ０１Ｈ １３／００－Ｈ０１Ｈ １３／８８
Ｂ６０Ｓ １／００－Ｂ６０Ｓ １／６８
ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０／ＪＳＴＣｈｉｎａ（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
積層グレージングであって、第１の基板および少なくとも１つの接着性中間層材料のプライを備える中間層構造によって第２のグレージング材料のペインに接合された第１のグレージング材料のペインを含み、前記第１および第２のグレージング材料のペインの各々が、それぞれ第１の主表面および第２の主表面を有し、前記積層グレージングは、前記第１のグレージング材料のペインの前記第２の主表面が前記第２のグレージング材料のペインの前記第１の主表面に面するように構成され、前記積層グレージングが、少なくとも第１の電磁放射ビームを放射するための送信器手段と、電磁放射を検出するための検出器手段と、前記第１の電磁放射ビームのための反射性表面を有するターゲットと、を備え、前記ターゲットの前記反射性表面が、非鏡面反射性表面であり、前記送信器手段が、前記第１の電磁放射ビームを放射して前記ターゲットを照射して、それにより、前記照射されたターゲットの前記反射性表面から反射された電磁放射が、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面の領域を照射するように、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面に向かう少なくとも１つの経路をたどるように構成され、
前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面の前記領域から反射された前記電磁放射の少なくとも一部分が、検出信号を提供するための前記検出器手段によって検出可能であり、
前記ターゲットの前記反射性表面は、入射電磁放射ビームの拡散反射を提供する反射性表面を含み、
前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面に対する法線の方向で見られるとき、前記検出器手段が、前記送信器手段と前記ターゲットとの間にある、積層グレージング。
【請求項2】
前記少なくとも１つのデバイスが、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面上のミストを検出するためのものであり、前記検出信号が、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面の前記領域上のミストを検出するためのものである；および／または、前記少なくとも１つのデバイスが、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面の少なくとも一部分に接触しているかまたはその近位にある物体を検出するためのものであり、前記検出信号が、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面の前記領域に接触しているかまたはその近位にある前記物体を検出するためのものである、請求項１に記載の積層グレージング。
【請求項3】
前記送信器手段が、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１主表面上にあり、前記検出器手段および前記ターゲットの少なくとも１つが、前記第１のグレージング材料のペインと前記第２のグレージング材料のペインとの間にある、または、前記送信器手段が、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１主表面上にあり、前記検出器手段および前記ターゲットが、前記第２のグレージング材料のペインの前記第２の主表面上にある、請求項１または請求項２に記載の積層グレージング。
【請求項4】
前記送信器手段、前記検出器手段および前記ターゲットが、前記第１のグレージング材料のペインと前記第２のグレージング材料のペインとの間にある、請求項１または請求項２に記載の積層グレージング。
【請求項5】
前記送信器手段から放射された前記第１の電磁放射ビームが、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面で反射されて前記ターゲットを照射する、請求項４に記載の積層グレージング。
【請求項6】
前記第１のグレージング材料のペインの前記第２の主表面上または前記第２のグレージング材料のペインの前記第１の主表面上に少なくとも１つの導電性経路があり、前記送信器手段および前記検出器手段のうちの少なくとも一方が、前記第１のグレージング材料のペインの前記第２の主表面上の前記少なくとも１つの導電性経路または前記第２のグレージング材料のペインの前記第１の主表面上の前記少なくとも１つの導電性経路と電気的に導通している、請求項４または請求項５に記載の積層グレージング。
【請求項7】
前記送信器手段および前記検出器手段のうちの少なくとも一方が、第１の基板上にあり、前記第１の基板が、第１の主表面および第２の主表面を有し、さらに、前記第１の基板の前記第１の主表面が、前記第１のグレージング材料のペインの前記第２の主表面に面し、前記第１の基板の前記第２の主表面が、前記第２のグレージング材料のペインの前記第１の主表面に面する、請求項４または請求項５に記載の積層グレージング。
【請求項8】
前記送信器手段および前記検出器手段のうちの少なくとも一方が、前記第１の基板の前記第１の主表面または前記第１の基板の前記第２の主表面上にある；または、前記送信器手段が、前記第１の基板の前記第２の主表面上にあり、且つ、前記第１の基板が、前記第１の基板に開口部を有し、前記開口部が、前記第１の電磁放射ビームが前記開口部を通過することができるように前記送信器手段と一致している、請求項７に記載の積層グレージング。
【請求項9】
前記ターゲットが、前記第１のグレージング材料のペインの前記第２の主表面、前記第２のグレージング材料のペインの前記第１の主表面、または前記少なくとも１つの接着性中間層材料のプライ上にある、請求項４～８のいずれか１項に記載の積層グレージング。
【請求項10】
前記送信器手段、前記検出器手段および前記ターゲットが、前記第１の基板上にあり、および、前記送信器手段、前記検出器手段および前記ターゲットのうちの少なくとも１つが、前記第１の基板の前記第１の主表面上または前記第１の基板の前記第２の主表面上にある、請求項７に記載の積層グレージング。
【請求項11】
前記第１の基板の前記第１および／または第２の主表面が、その上に１つ以上の導電性経路を有し、前記第１の基板の前記第１または第２の主表面上の前記導電性経路のうちの少なくとも１つが、前記送信器手段または前記検出器手段の一方と電気的に導通している、請求項７に記載の積層グレージング。
【請求項12】
前記送信器手段が、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面上の法線に対する入射角で前記第１の電磁放射ビームを放射するように配設され、前記入射角が、少なくともｓｉｎ－１（ｎ２／ｎ１）であり、式中、ｎ１は、５４０ｎｍの波長での前記第１のグレージング材料のペインの屈折率、ｎ２は、５４０ｎｍでの空気または水の屈折率である；または、前記送信器手段が、４０°を超える前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面上の法線に対する入射角で前記第１の電磁放射ビームを放射するように配設されている；または、
前記送信器手段が、４０°～８０°の前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面上の法線に対する入射角で前記第１の電磁放射ビームを放射するように配設されている、請求項４～１１のいずれか１項に記載の積層グレージング。
【請求項13】
前記送信器手段が、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面から最小距離ｈだけ離間載置され、前記送信器手段と前記ターゲットの縁部との間隔が、少なくとも２×ｈ×ｔａｎ（θ）であり、式中、θは、前記第１のグレージング材料のペインの前記第１の主表面上の法線に対する前記第１の電磁放射ビームの前記入射角である、請求項１２に記載の積層グレージング。
【請求項14】
前記積層グレージングが、前記照射されたターゲットからの電磁放射以外の電磁放射から前記検出器手段に到達する電磁放射の量を減らすための要素をさらに備える、請求項１～１３のいずれか１項に記載の積層グレージング。
【請求項15】
前記ターゲットが、その上への電磁入射を反射するための第１の層と、電磁放射が前記第２のグレージング材料のペインの第２の主表面の方向から前記第１の層に到達するのを防ぐための第２の層と、を含む、請求項１～１４のいずれか１項に記載の積層グレージング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、積層グレージングの表面上のミストを検出するためのデバイスを備える積層グレージング、窓の表面上のミストを検出する方法、および窓の表面上のミストを検出するためのデバイスに関する。デバイスは、グレージングに接触しているかまたはその近位にある物体の存在を判定するためにも使用することができる。
【0002】
特定の条件下では、窓の表面の一部またはすべてが小さな水滴で覆われ、ガラスを通して見えにくくなることがよく知られている。この結露の微細な層は、通常、表面の「ミスト」または「ミスティング」、例えば「ガラス表面上のミスト」と呼ばれる。そのようなミスト化表面の一般的な例は、人が口から窓や鏡の上に息を吐き出すときに観察され得る。
【0003】
自動車のグレージングの分野では、車両に設置されたフロントガラスがフロントガラスの内表面上でミスト化されることにより、フロントガラスを通して運転手の視界を遮る場合があることが知られている。フロントガラスの温度が露点を下回ると、車両の客室内の大気中の水分が車両のフロントガラスに結露する場合がある。典型的に、車両には電動ファンが装備されており、一度作動すると、温風を車両のフロントガラスに向けて、フロントガラスの内部表面の水分を除去し、車両のフロントガラスをデミスト化する、すなわち車両のフロントガラスからミストを除去する。
【0004】
電気自動車などの特定の種類の車両では、モーター駆動システム以外の車両のシステムに供給される電力を低減し、それによって車両の駆動可能範囲を拡大することが望ましい。そのため、電動ファンを使用して車両のフロントガラスからミストを除去する時間を短縮することが望ましい。
【0005】
温風を車両のフロントガラスに向けるだけでなく、車両のフロントガラスをデミスト化するための他のシステムが知られており、（ｉ）フロントガラスの表面上に設けられた導電性の透明コーティングと、（ｉｉ）フロントガラスの内側および外側のガラスペインに設けられたヒーター線のアレイが含まれる。これらの選択肢（ｉ）および（ｉｉ）では、デミスト機能を提供するために電力を使用する必要がある。
【0006】
したがって、車両のフロントガラスがミスト化し始めると、例えば電動ファンなどのデミスト化手段が短時間作動し、それにより車両の電源から引き出される電力が減少するように、車両のフロントガラスを監視することが有利である。
【0007】
ＵＳ４，７３７，６２９は、光散乱の程度から水滴などの堆積による車両のフロントガラスの曇りの発生を識別し、その識別の結果に応じて曇り除去装置の動作を自動的に開始および停止するための制御システムを記載している。
【0008】
ＵＳ６，０８４，５１９は、車両のフロントガラスの内部での結露の形成に応じて空調システムの動作を制御するための装置および方法を記載している。
【0009】
ＵＳ６，７６８，０９９Ｂ１は、自動車、特にフロントガラスまたは後部窓などの自動車の窓ガラスに関連付けられる状態を表すパラメータの検出分野に関する。グレージングに関連付けられるこのような状態は、電磁気的手段によって検出できるグレージングの片面上のミストまたは水滴または汚れの存在に関係する。
【0010】
ＵＳ７，１０２，５０１Ｂ２では、車両のフロントガラスのミスト化を自動的に防止するためのデバイスおよび方法が記載されており、多数のセンサがフロントガラスをミスト化させる可能性のある周囲条件を判定し、このような周囲条件が発生すると、電子中央制御ユニットが車両の空調システムを自動的に作動させ、フロントガラスをミスト化しないようにさせる。放射平均温度センサが車両の客室内部に配設され、客室内部の温度を測定する。放射平均温度センサは、フロントガラスの少なくとも一部を含む視野を有する。
【0011】
センサをグレージングに組み込み、グレージングに追加機能を提供することも知られている。例えば、センサをグレージングに組み込んで、センサの手動操作により外部デバイスの操作を制御するスイッチとして機能することが知られている。例えば、ＷＯ２００８／１１３９７８Ａ１は、それらの間の少なくとも１つの中間層によって互いに積層された少なくとも２つのグレージングペインと、ペインのうちの少なくとも１つに接触しているかまたはその近位にあるユーザーの手の存在により手動で操作可能な少なくとも１つのセンサと、少なくとも１つのセンサに関連付けられ、これにより、少なくとも１つのセンサが、車両のグレージングの片側のみからのユーザーの手の存在によって手動で操作可能である少なくとも１つのシールドと、少なくとも１つのセンサの手動操作による外部デバイスの制御のために、外部デバイスに接続可能な少なくとも１つのセンサに電気的に接続された少なくとも１つのコネクタと、を備える積層車両グレージングを記載している。
【0012】
センサが複数の機能を有することも望ましい。これにより、センサの構成方法に応じて、同じセンサで複数の操作を実行することができる。さらに、同じセンサ設計を使用して複数の操作を実行し得る場合、製造コストを削減することができる。
【0013】
本発明は、代替のミストセンサとして、または代替の接触／近接センサとして使用され得るデバイスを提供する。
【0014】
したがって、第１の態様から、本発明は、積層グレージングであって、少なくとも１つの接着性中間層材料のプライを備える中間層構造によって第２のグレージング材料のペインに接合された第１のグレージング材料のペインを含み、第１および第２のグレージング材料のペインの各々が、それぞれ第１の主表面および第２の反対側の主表面を有し、積層グレージングが、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面が第２のグレージング材料のペインの第１の主表面に面するように構成され、積層グレージングが、少なくとも１つのデバイスを備え、デバイスは、少なくとも１つの（第１の）電磁放射ビームを放射するための送信器手段と、電磁放射を検出するための検出器手段と、第１の電磁放射ビーム用の反射性表面を有するターゲットと、を備え、ターゲットの反射性表面が、非鏡面反射性表面であり、送信器手段が、第１の電磁放射ビームを放射してターゲットを照射して照射されたターゲットの反射性表面から反射された電磁放射が、その領域を照射するために第１のグレージング材料のペインの第１の主表面に向かう少なくとも１つの経路をたどるように構成され、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面の領域から反射された電磁放射の少なくとも一部分が、検出信号を提供するための検出器手段によって検出可能である、積層グレージングを提供する。
【0015】
少なくとも１つのデバイスは、検出デバイスまたはセンサと呼ばれることもある。検出デバイスを使用して、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面の領域上または付近の摂動を検出することができ、摂動は、ミストおよび／または第１のグレージング材料のペインの第１の主表面の領域の近くまたは接触する物体の存在によって引き起こされる。検出デバイスを使用して、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面またはその近くの摂動を検出することができ、摂動は、第１のグレージング材料のペイン第１の主表面の少なくとも一部分に近いまたは接触する物体の存在によって引き起こされる。
【0016】
好ましくは、少なくとも１つのデバイスは、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面上のミストを検出するためのデバイスであり、検出信号は、第１のグレージング材料のペインの領域上のミストを検出するためのものである。
【0017】
好ましくは、少なくとも１つのデバイスは、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面の少なくとも一部分に接触しているかまたはその近位にある物体を検出するためのものであり、検出信号は、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面の領域に接触しているかまたはその近位にある物体を検出するためのものである。好ましくは、物体は、ユーザーの手または指である。
【0018】
ミストを検知または検出し得るための検知ビームを提供する非鏡面反射性表面を備えた照射されたターゲットを使用することにより、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面のより大きな領域を照射することができ、それによって感度が向上する。デバイスは、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面上のミストの存在を検出することができ、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面の少なくとも一部分に接触しているかまたはその近位にある物体の検出にも使用することができる。
【0019】
送信器手段は、例えばλが、８８０ｎｍであり、Δλが、６０ｎｍであり、波長を有する送信器手段からの電磁放射の強度変化がガウス型であり得る、λ＋Δλなどの波長範囲の少なくとも１つの電磁放射ビームを放射する。検出器手段は、送信器手段によって放射される電磁放射の波長範囲内の少なくとも１つの波長を有する電磁放射を検出するように動作可能である。送信器手段によって放射される電磁放射の波長範囲内の１つ以上の波長では、ターゲットの反射性表面は、反射性であるが、鏡面反射器ではない。
【0020】
好ましくは、送信器手段は、点光源である。送信器手段が点光源である場合、送信器手段は、各々が特定の送信器手段によって放射される波長範囲の電磁放射の複数のビームを放射する。
【0021】
好ましくは、ターゲットの反射性表面は、再帰反射器を含む。再帰反射器は、最小限の散乱で光源に光を反射する表面である。再帰反射器では、電磁波の波面は、波の発生源と平行であるが方向が反対のベクトルに沿って反射されて戻る。
【0022】
好ましくは、ターゲットの反射性表面は、入射電磁放射ビームの拡散反射を提供する反射性表面を含む。そのような反射面は、鏡面反射器である反射面とは対照的に、多くの角度で入射電磁放射ビームを散乱させることができ、入射ビームは、ただ１つの角度で反射される。
【0023】
ターゲットが入射電磁放射ビームの拡散反射を提供する反射性表面を含む場合、好ましくは、ターゲットは、塗料の層、より好ましくは白い塗料の層を含む。
【0024】
いくつかの実施形態において、送信器手段は、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面上にあり、検出器手段および／またはターゲットは、第１および第２のグレージング材料のペインの間にある。
【0025】
いくつかの実施形態では、送信器手段は、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面上にあり、検出器手段およびターゲットは、第２のグレージング材料のペインの第２の主表面上にある。
【0026】
いくつかの実施形態では、送信器手段、検出器手段、およびターゲットは、第１のグレージング材料のペインと第２のペインの間にある。すなわち、これらの実施形態では、送信器手段、検出器手段、およびターゲットは、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面と第２のグレージング材料のペインの第２の主表面との間にある。
【0027】
送信器手段、検出器手段、およびターゲットが第１および第２のグレージング材料のペインの間にある実施形態は、好ましい特徴を有する。
【0028】
好ましくは、送信器手段から放射された第１の電磁放射ビームは、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面で反射されて、ターゲットを照射する。すなわち、好ましくは、送信器手段は、第１のグレージング材料の第１の主表面で反射してターゲットを照射するために第１の電磁放射ビームを放射するように構成される。
【0029】
好ましくは、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面上に少なくとも１つの導電性経路があり、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つが、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面上の少なくとも１つの導電性経路と電気的に導通する。好ましくは、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面上の少なくとも１つの導電性経路は、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面と直接接触している。
【0030】
好ましくは、電源に接続可能である第１のグレージング材料のペインの第２の主表面上に少なくとも２つの導電性経路があり、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つが、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面上の少なくとも２つの導電性経路の各々と電気的に導通する。好ましくは、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面上の少なくとも２つの導電性経路は、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面と直接接触している。
【0031】
好ましくは、第２のグレージング材料のペインの第２の主表面上に少なくとも１つの導電性経路があり、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つが、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面上の少なくとも１つの導電性経路と電気的に導通する。好ましくは、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面上の少なくとも１つの導電性経路は、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面と直接接触している。
【0032】
好ましくは、電源に接続可能である第２のグレージング材料のペインの第１の主表面上に少なくとも２つの導電性経路があり、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つが、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面上の少なくとも２つの導電性経路の各々と電気的に導通する。好ましくは、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面上の少なくとも２つの導電性経路は、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面と直接接触している。
【0033】
好ましくは、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面上に少なくとも１つの導電性経路があり、送信器手段および検出器手段内のうちの少なくとも一方が、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面上の少なくとも１つの導電性経路と電気的に導通し、送信器手段および検出器手段のうちの他方が、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面上の少なくとも１つの導電性経路と電気的に導通している。
【0034】
好ましくは、ターゲットは、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面、または少なくとも１つの接着性中間層材料のプライ上にある。
【0035】
好ましくは、送信器手段は、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面上の法線に対する入射角で第１の電磁放射ビームを放射するように配設され、入射角は、少なくともｓｉｎ－１（ｎ２／ｎ１）であり、式中、ｎ１は、波長λｉでの第１のグレージング材料のペインの屈折率、ｎ２は、波長λｉでの空気または水の屈折率である。好ましくは、λｉは、第１の電磁放射ビームの波長範囲内の波長であるが、そうでない場合もある。好ましくは、λｉは、５４０ｎｍまたは７８０ｎｍまたは８８０ｎｍである。
【0036】
好ましくは、送信器手段は、４０°を超える、好ましくは５０°を超える、好ましくは６０°を超える第１のグレージング材料のペインの第１の主表面上の法線に対する入射角で第１の電磁放射ビームを放射するように配設される。
【0037】
好ましくは、送信器手段は、４０°～８０°、より好ましくは５５°～６５°の第１のグレージング材料のペインの第１の主表面上の法線に対する入射角で第１の電磁放射ビームを放射するように配設される。
【0038】
好ましくは、送信器手段は、第１のグレージング材料のペインの第１主表面から最小距離ｈだけ離間載置され、送信器手段とターゲットの縁部との間隔が、少なくとも２×ｈ×ｔａｎ（θ）であり、式中、θは、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面上の法線に対する第１の電磁放射ビームの入射角である。
【0039】
いくつかの実施形態では、送信器手段、検出器手段およびターゲットは、第１および第２のグレージング材料のペインの間にあり、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つは、第１の基板上にあり、第１の基板は、第１の主表面および第２の反対側の主表面を有し、さらに、第１の基板の第１の主表面は、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面に面し、第１の基板の第２の主表面は、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面に面する。
【0040】
好ましくは、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つは、第１の基板の第１の主表面上にある。
【0041】
好ましくは、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つは、第１の基板の第２の主表面上にある。
【0042】
好ましくは、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも一方は、第１の基板の第１または第２の主表面上にあり、送信器手段および検出器手段の他方は、第１の基板の反対側の主表面上にある。
【0043】
好ましくは、送信器手段は、第１の基板の第２の主表面上にある。
【0044】
好ましくは、第１の基板が、内部に開口部を有し、開口部が、送信器手段と一致して、第１の電磁放射ビームが開口部を通過することができ。
【0045】
好ましくは、送信器手段は、第１の基板の第１の主表面上にあり、検出器手段は、第１の基板の第２の主表面上にある。
【0046】
好ましくは、ターゲットは、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面、または少なくとも１つの接着性中間層材料のプライ上にある。
【0047】
いくつかの実施形態では、送信器手段、検出器手段およびターゲットは、第１および第２のグレージング材料のペインの間にあり、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つは、第１の基板上にあり、第１の基板は、第１の主表面および第２の反対側の主表面を有し、さらに、第１の基板の第１の主表面は、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面に面し、第１の基板の第２の主表面は、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面に面し、好ましくは、送信器手段、検出器手段およびターゲットは、第１の基板上にある。
【0048】
好ましくは、送信器手段、検出器手段およびターゲットのうちの少なくとも１つは、第１の基板の第１の主表面上にある。
【0049】
好ましくは、送信器手段、検出器手段およびターゲットのうちの少なくとも１つは、第１の基板の第２の主表面上にある。
【0050】
好ましくは、送信器手段、検出器手段およびターゲットは、第１の基板の第１の主表面上にある。
【0051】
好ましくは、送信器手段、検出器手段およびターゲットは、第１の基板の第２の主表面上にある。
【0052】
いくつかの実施形態では、送信器手段、検出器手段およびターゲットは、第１および第２のグレージング材料のペインの間にあり、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つは、第１の基板上にあり、第１の基板は、第１の主表面および第２の反対側の主表面を有し、さらに、第１の基板の第１の主表面は、第１のグレージング材料のペインの第２の主表面に面し、第１の基板の第２の主表面は、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面に面し好ましくは、第１の基板の第１および／または第２の主表面は、その上に１つ以上の導電性経路を有し、第１の基板の第１または第２の主表面上の導電性経路の少なくとも１つは、送信器手段または検出器手段の１つと電気的に導通する。
【0053】
好ましくは、導電性経路または各々の導電性経路は、導電性インクを含む。好ましくは、導電性インクは、印刷されている。
【0054】
好ましくは、導電性経路または各々の導電性経路は、金属含有層、特に銀または銅含有層を含む。
【0055】
好ましくは、導電性経路または各々の導電性経路は、導電性コーティング層を含む。コーティング層は、それぞれが別個の導電性経路を形成する２つのコーティング層の間に電気絶縁領域を有することにより区分化されてもよい。
【0056】
好適な導電性コーティングは、当技術分野で既知であり、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）およびフッ素ドープ酸化スズが含まれる。
【0057】
いくつかの実施形態では、送信器手段、検出器手段およびターゲットは、第１および第２のグレージング材料のペインの間にあり、送信器手段および検出器手段のうちの少なくとも１つは、第１の基板上にあり、好ましくは、第１の基板は、第１の電磁放射ビームに対して透明である。
【0058】
好ましくは、第１の基板は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を含む。
【0059】
第１のグレージング材料のペインの第２の主表面の１つ以上の上に１つ以上の導電性経路を有する実施形態では、第２のグレージング材料のペインの第１の主表面および基板の第１または第２の主表面、好ましくは導電性経路または各々の導電性経路は、導電性インクを含む。
【0060】
好ましくは、導電性インクは、印刷されている。
【0061】
好ましくは、導電性経路または各々の導電性経路は、金属含有層、特に銀または銅含有層を含む。
【0062】
好ましくは、導電性経路または各々の導電性経路は、導電性コーティング層を含む。コーティング層は、各々が別個の導電性経路を形成する２つのコーティング層の間に電気絶縁領域を有することにより区分化されてもよい。
【0063】
好適な導電性コーティングは、当技術分野で既知であり、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）およびフッ素ドープ酸化スズが含まれる。
【0064】
本発明の第１の態様の他の実施形態は、他の好ましい特徴を有する。
【0065】
好ましくは、検出器手段は、送信器手段とターゲットの間にある。
【0066】
好ましくは、積層グレージングが、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面に対する法線の方向で見られるとき、検出器手段は、送信器手段とターゲットとの間にある。
【0067】
好ましくは、積層グレージングは、照射されたターゲットからの電磁放射以外の電磁放射から検出器手段に到達する電磁放射の量を減らすための要素をさらに備える。好ましくは、要素は、検出器手段の本体部分である。好ましくは、要素は、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面、第２のグレージング材料のペインの第２の主表面、または第１のグレージング材料のペインと第２のペインとの間に不透明層を含む。
【0068】
好ましくは、ターゲットは、その上への電磁入射を反射するための第１の層と、第２のグレージング材料のペインの第２の主表面の方向から電磁放射が第１の層に到達するのを防ぐための第２の層と、を含む。
【0069】
好ましくは、接着性中間層材料の少なくとも１つのプライは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）を含む。
【0070】
好ましくは、接着性中間層材料の少なくとも１つのプライは、音響変性ＰＶＢを含む。
【0071】
好ましくは、接着性中間層材料の少なくとも１つのプライは、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）などのエチレンのコポリマーを含む。
【0072】
好ましくは、接着性中間層材料の少なくとも１つのプライは、ポリウレタン、特に熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含む。
【0073】
好ましくは、送信器手段は、固体光源、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む。
【0074】
好ましくは、送信器手段は、３８０ｎｍ～１２００ｎｍの１つ以上の波長で動作可能である。
【0075】
好ましくは、検出器手段は、３８０ｎｍ～１２００ｎｍの１つ以上の波長で動作可能である。
【0076】
好ましくは、ターゲットは３８０ｎｍ～１２００ｎｍの１つ以上の波長で反射性である。
【0077】
好ましくは、積層グレージングは、送信器手段に電力を供給するための第１の対の電気接点手段と、検出器手段からの信号を測定するための第２の対の電気接点と、をさらに含む。
【0078】
好ましくは、第１および／または第２のグレージング材料のペインは、ガラス、特にソーダライムシリカガラスを含む。ガラスは、焼きなまし、熱強化、半強化または化学強化されていてもよい。
【0079】
典型的なソーダライムシリカガラスの組成は（重量で）、ＳｉＯ２、６９～７４％、Ａｌ２Ｏ３、０～３％、Ｎａ２Ｏ、１０～１６％、Ｋ２Ｏ、０～５％、ＭｇＯ、０～６％、ＣａＯ、５～１４％、ＳＯ３、０～２％、Ｆｅ２Ｏ３、０．００５～２％である。ガラス組成物はまた、他の添加物、例えば、通常２％までの量で存在する精製助剤を含んでもよい。
【0080】
好ましくは、積層グレージングは、少なくとも一方向に湾曲している。好ましくは、少なくとも１つの方向の曲率半径は、５００ｍｍ～２００００ｍｍ、より好ましくは１０００ｍｍ～８０００ｍｍである。
【0081】
第２の態様から、本発明は、検出方法であって、（ｉ）送信器手段からの電磁放射ビームを鏡面反射器ではない反射性表面を有するターゲット上に向けてターゲットを照射するステップと、（ｉｉ）照射されたターゲットからの電磁放射で窓の表面の領域を照射するステップと、（ｉｉｉ）窓の表面の領域で反射した電磁放射を検出器手段で捕捉して、検出信号を提供するステップと、（ｉｖ）検出信号を使用して、窓の表面上のミストの存在および／または物体、好ましくは窓の表面の少なくとも一部分に接触しているかまたはその近位にあるユーザーの手または指の存在を判定するステップと、を含む、方法を提供する。
【0082】
好ましくは、検出方法は、窓の表面上のミストを検出する方法であり、ステップ（ｉｖ）では、検出信号は、第１のグレージング材料のペインの第１の主表面の少なくとも一部分に接触しているかまたはその近位にある物体の存在を判定するために使用されない。
【0083】
窓は、第１の主表面および第２の反対側の主表面を有するグレージング材料の少なくとも１つのペインを有し、好ましくはステップ（ｉｉ）の間、少なくとも１つのグレージング材料のペインの第１の主表面の領域は照射されたターゲットの反射性表面から反射された電磁放射で照射され、その結果、ステップ（ｉｖ）中に、検出信号を使用して、少なくとも１つのグレージング材料のシートの第１の主表面の領域上のミストの存在および／または物体、好ましくは少なくとも１つのグレージング材料のシートの第１の主表面の少なくとも一部分に接触しているかまたはその近位にあるユーザーの手または指、好ましくは、少なくとも１つのグレージング材料のペインの第１の主表面の領域の存在を判定する。
【0084】
好ましくは、ターゲットは、再帰反射器を含む。再帰反射器は、最小限の散乱で光源に光を反射する表面である。再帰反射器では、電磁波の波面は、波の発生源と平行であるが方向が反対のベクトルに沿って反射されて戻る。
【0085】
好ましくは、ターゲットは、入射電磁放射ビームの拡散反射を提供する反射性表面を含む。そのような反射面は、鏡面反射器である反射面とは対照的に、多くの角度で入射電磁放射ビームを散乱させることができ、入射ビームは、ただ１つの角度で反射される。
【0086】
ターゲットが入射電磁放射ビームの拡散反射を提供する反射性表面を含む場合、好ましくは、ターゲットは、塗料の層、より好ましくは白い塗料の層を含む。
【0087】
ターゲットが入射電磁放射ビームの拡散反射を提供する反射性表面を含む場合、ステップ（ｉｉ）の間に、窓の表面の領域は、ターゲットからの散乱光で照射される。
【0088】
好ましくは、ステップ（ｉ）において、電磁放射ビームが、窓の表面の方向に向けられ、窓の表面で反射してターゲットを照射する。
【0089】
好ましくは、窓は、第２のグレージング材料のペインから離間載置された第１のグレージング材料のペインを備え、送信器手段、検出器手段およびターゲットは、第１および第２のグレージング材料のペインとの間にある。
【0090】
好ましくは、電磁放射ビームは、窓の表面の法線に対する入射角で窓の表面の方向に向けられ、入射角は、ｓｉｎ－１（ｎ２／ｎ１）を超え、式中、ｎ１は、波長λｉでの第１のグレージング材料のペインの屈折率であり、ｎ２は、波長λｉでの空気または水の屈折率である。好ましくは、λｉは、電磁放射ビームの波長範囲内の波長であるが、そうでない場合もある。好ましくは、λｉは、５４０ｎｍまたは７８０ｎｍもしくは８８０ｎｍである。
【0091】
好ましくは、電磁放射ビームは、窓の表面上の法線に対する入射角で窓の表面の方向に向けられ、入射角は、４０°を超え、好ましくは５０°を超え、より好ましくは４０°～８０°、さらにより好ましくは５５°～６５°である。
【0092】
好ましくは、窓は、積層グレージング、特に、車両に設置された車両フロントガラスであり、積層グレージングは、車両の内部に面する内表面と反対側の外表面を有し、さらに窓の表面は、積層グレージングの内表面である。
【0093】
第３の態様から、本発明は、デバイスであって、表面上のミストを検出するか、または表面の少なくとも一部分に接触しているかまたはその近位にある物体、好ましくはユーザーの手または指の存在を検出するデバイスを提供し、少なくとも１つの（第１の）電磁放射ビームを放射するための送信器手段、電磁放射を検出するための検出器手段、および第１の電磁放射ビームの非鏡面反射のための反射性表面を有するターゲットを備え、送信器手段が、第１の電磁放射ビームを放射してターゲットを照射して照射されたターゲットの反射性表面から反射された電磁放射が、その領域を照射するために表面に向かう少なくとも１つの経路をたどるように構成され、表面の領域で反射される電磁放射の少なくとも一部分が、表面の領域上のミストを検出するための信号および／または表面の少なくとも一部分、好ましくは表面の領域に接触しているかまたはその近位にある物体、好ましくはユーザーの手または指の存在を検出するための信号を提供する検出器手段によって検出可能である、デバイスを提供する。
【0094】
好ましくは、ターゲットの反射性表面は、再帰反射器を含む。再帰反射器は、最小限の散乱で光源に光を反射する表面である。再帰反射器では、電磁波の波面は、波の発生源と平行であるが方向が反対のベクトルに沿って反射されて戻る。
【0095】
好ましくは、ターゲットの反射性表面は、入射電磁放射ビームの拡散反射を提供する反射性表面を含む。そのような反射面は、鏡面反射器である反射面とは対照的に、多くの角度で入射電磁放射ビームを散乱させることができ、入射ビームは、ただ１つの角度で反射される。
【0096】
ターゲットが入射電磁放射ビームの拡散反射を提供する反射性表面を含む場合、好ましくは、ターゲットは、塗料の層、より好ましくは白い塗料の層を含む。
【0097】
いくつかの実施形態では、送信器手段、検出器手段、およびターゲットは、第１の基板上にあり、第１の基板は、第１の主表面および第２の反対側の主表面を有する。
【0098】
好ましくは、送信器手段、検出器手段およびターゲットのうちの少なくとも１つは、第１の基板の第１の主表面上にある。
【0099】
好ましくは、送信器手段、検出器手段およびターゲットのうちの少なくとも１つは、第１の基板の第２の主表面上にある。
【0100】
好ましくは、送信器手段、検出器手段およびターゲットは、第１の基板の第１の主表面上にある。
【0101】
好ましくは、検出器手段は、送信器手段とターゲットの間にある。
【0102】
好ましくは、送信器手段は、基板の第１の遠位端にあり、ターゲットは、基板の第２遠位端にあり、検出器手段は、送信器手段とターゲットの間にある。
【0103】
好ましくは、第１の電磁放射ビームは、第１の基板上の法線に対してある角度で放射され、角度は、４０°を超え、好ましくは４０°～８０°、より好ましくは５５°～６５°である。
【0104】
好ましくは、第１の基板は、プラスチック材料を含む。
【0105】
好ましくは、第１の基板は、ポリエステルを含む。
【0106】
好ましくは、第１の基板は、ＰＥＴを含む。
【0107】
好ましくは、第１の基板は、ガラスシート、好ましくはソーダライムシリカガラスシートを含む。ガラスシートは、焼きなましガラスシート、熱強化ガラスシートまたは化学強化ガラスシートであってもよい。ガラスシートは、０．５ｍｍ～２０ｍｍの厚さを有し得る。
【0108】
第１の基板がガラスシートを含む実施形態では、デバイスは、窓のペインとして使用されてもよい。窓内のペインは、単一のペインでもよく、または窓内のペインは、別のグレージング材料のペインから離間載置されていてもよい。
【0109】
デバイスが窓のペインとして使用される場合、表面は、窓の表面であることが好ましい。
【0110】
本発明の第３の態様の他の実施形態は、他の好ましい特徴を有する。
【0111】
好ましくは、ターゲットは、当該ターゲットに入射する電磁放射を拡散反射するための層を含む。
【0112】
好ましくは、送信器手段は、発光ダイオードを含む。
【0113】
好ましくは、送信器手段は、３８０ｎｍ～１２００ｎｍの波長で動作可能である。
【0114】
好ましくは、検出器手段は、フォトダイオードを含む。
【0115】
好ましくは、検出器手段は、３８０ｎｍ～１２００ｎｍの波長の電磁放射を検出するように動作可能である。
【0116】
好ましくは、デバイスは、１ｍｍ未満の厚さ、好ましくは０．３ｍｍ～０．８ｍｍの厚さを有する。
【0117】
第４の態様から、本発明は、本発明の第３の態様によるデバイスを備える窓を提供し、表面は、窓の表面である。
【0118】
第５の態様から、本発明は、本発明の第３の態様によるデバイスを備えた窓を提供し、送信器手段、検出器手段およびターゲットが、第１の基板上にあり、第１の基板が、第１の主表面および第２の反対側の主表面を有し、さらに第１の基板は、接着性中間層材料、特にポリビニルブチラール（ＰＶＢ）の少なくとも１つのプライを含む中間層構造によって第１のグレージング材料のペインに接合される。
【0119】
ここで、以下の図面（縮尺通りではない）を参照して本発明を説明する。
【図面の簡単な説明】
【0120】
【図1】窓の表面のミストを検出するデバイス（ミストセンサ）の概略等角図を示す。
【図11】３プライの接着性中間層材料を有する別の積層グレージングの概略分解斜視図を示す。
【図13】異なるミストセンサを組み込んだ別の積層グレージングの概略断面図を示す。
【図14】異なるミストセンサを組み込んだ別の積層グレージングの概略断面図を示す。
【図15】異なるミストセンサを組み込んだ別の積層グレージングの概略断面図を示す。
【図16】異なるミストセンサを組み込んだ別の積層グレージングの概略断面図を示す。
【図17】異なるミストセンサを組み込んだ別の積層グレージングの概略断面図を示す。
【図18】複数のミストセンサを組み込んだ積層フロントガラスを有する車両内部の概略等角図を示す。
【図19】表面のミストを検出する別のデバイスを示す。
【0121】
図１は、窓、具体的には以下に記載される積層グレージングに組み込まれ得るミストセンサ１を示す。図２は、図１に示されたミストセンサ１の平面図であり、すなわち、基板３の第１の主表面５に垂直な矢印２の方向で見たときのものである。
【0122】
図１および図２を参照すると、ミストセンサ１は、第１の主表面５および反対側の第２の主表面７を有する基板３を含む。この例では、基板３は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、光学的に透明である。基板３の厚さは、約０．２ｍｍであり、基板は、比較的柔軟である。
【0123】
基板３の第１の主表面５上には、光のビームとフォトダイオード１１を生成するための発光ダイオード（ＬＥＤ）９が固定されている。ＬＥＤ９は、必要な方向に光のビームを向けるための好適なレンズアセンブリ１０を有する。ＬＥＤ９は、レンズアセンブリを有していなくてもよい。フォトダイオード１１は、本体部分１３と光検知部分１５とを有する。示された構成では、光に敏感ではなく、光に対して光学的に不透明な本体部分１３は、ＬＥＤ９に直接面しており、ＬＥＤ９からの光がフォトダイオード１１の光検知部分１５に直接到達するのを減らすのに役立つ。
【0124】
ＬＥＤ９は、７８０ｎｍ～９００ｎｍなどの赤外波長で動作可能であり、好適なフォトダイオードが、ＬＥＤによって放射される波長を検出することができる。
【0125】
１対の第１および第２の電気接点１９、２１は、基板３の第１の主表面５上に配置されている。第１の電気接点１９は、導電性トラック２３を介してＬＥＤ９と電気的に導通し、第２の電気接点２１は、導電性トラック２７を介してＬＥＤ９と電気的に導通する。第１および第２の電気接点１９、２１を使用して、ＬＥＤ９に電力を供給し、ミストセンサ１が動作可能になるように光を生成することができる。
【0126】
第１の電気接点１９は、導電性トラック２５を介してフォトダイオード１１とも電気的に導通している。導電性トラック２５は、導電性ノード２３´を介して導電性トラック２３と電気的に導通している。
【0127】
第２の電気接点２１はまた、導電性トラック２９を介してフォトダイオード１１と電気的に導通している。導電性トラック２５は、導電性ノード２７´を介して導電性トラック２７と電気的に導通している。
【0128】
電気接点１９、２１の単一の対がＬＥＤ９とフォトダイオード１１の両方に必要な電力を提供するために使用され得るように、追加の回路が電気接点または各々の電気接点１９、２１およびフォトダイオード１１と各々が機能し得るように電気的に導通で提供されてもよい。代替的に、ＬＥＤ９およびフォトダイオード１１は、各々が１対の電気接点を有して、独立して電力を供給されてもよい。
【0129】
フォトダイオード１１は、２つの出力端子３１´および３３´を有する。導電性トラック３１は、一端が第１の出力端子３１´と電気的に導通し、他端が第３の電気接点３５と電気的に導通している。導電性トラック３３は、一端が第２の出力端子３３´と電気的に導通し、他端が第４の電気接点３７と電気的に導通している。第３および第４の電気接点も、第１および第２の電気接点１９、２１と同じ様式で第１の主表面５上に配置される。
【0130】
フォトダイオード１１の光検知部分１５が光を検出すると、信号が、第１および第２の出力端子３１´、３３´に送られ、その結果、電気信号が、第３および第４の電気接点３５、３７間で測定可能である。
【0131】
ターゲット１７は、ＬＥＤ９、フォトダイオード１１およびターゲット１７が直線Ａ－Ａ´に沿ってあり、フォトダイオード１１が、ＬＥＤ９とターゲット１７との間にあるように、基板３の第１の主表面５上にある。図２に示す平面図では、線Ａ－Ａ´は、基板３の対称軸の長手方向軸に沿っている（基板３は、基板３の第１の主表面５に対する法線である矢印２の方向で見たとき、平面図で長方形の輪郭を有する）。
【0132】
ターゲット１７は長方形であるが、他の形状、例えば正方形、円形、楕円形、環の断面などを使用してもよい。ターゲット１７は、ターゲットに入射する光、例えば、矢印１８の方向でターゲット１７に入射する光を拡散反射することができる、光学的に不透明な白い塗装面を有し、矢印１８は、基板３の第１の主表面５の法線に対する角度である。
【0133】
２つのグレージング材料のペインの間にミストセンサ１を組み込む場合、例えば、積層グレージングの場合、ミストセンサ１の部分３９は、グレージング材料のペインの周囲を越えて延び、第１および第２の電気接点１９、２１に電力を供給して、ＬＥＤ９およびフォトダイオード１１に給電をすることを可能にし、第３および第４の電気接点３５、３７の間の信号を測定することにより、フォトダイオードの出力を測定できるようにし、ここで信号は、検出信号である。
【0134】
トラック２３、２５、２７、２９、３１、３３およびノード２３´、２７´の各々は、基板３の第１の主表面５に印刷された導電性インクであってもよい。代替的に、トラックは、従来の回路基板に見られる種類の銅トラックであってもよい。
【0135】
以下に説明するように、ミストセンサ１は、接触／近接センサとして使用することができる。
【0136】
図１に示される実施形態の代替実施形態では、導電性トラック２３、２５、２７、２９、３１、３３のうちの少なくとも１つは、基板３の第２の主表面７上にあってもよい。例えば、導電性トラック２３、２５、２７、２９、３１、３３および第１、第２、第３および第４の電気接点は、第２の主表面７上にあってもよく、ＬＥＤ９およびフォトダイオード１１は、第１の主表面５上にあってもよい。そのような実施形態では、導電性経路は、基板の第２と第１の主表面との間に延在する。
【0137】
【0138】
この例では、ターゲット１７は、２つの層１７ａおよび１７ｂで構成されていることが分かる。層１７ｂは、基板３の第１の主表面５と直接接触する黒色塗料である。層１７ｂの上部に、それと一致するのは白色塗料の層１７ａである。白いペイント層１７ａは、散乱表面を有し、その上に入射する光を拡散反射することができ、すなわち、白いペイント層１７ａは、光の拡散反射体である。
【0139】
不透明な性質の本体部分１３が光検知部分１５とＬＥＤ９との間にあるため、ＬＥＤ９からの光は、ＬＥＤ９からフォトダイオードの光検知部分１５への直接経路を有さない。この例では、本体部分１３は、フォトダイオード１３と一体化しているが、フォトダイオード１１の光検知部分１５とＬＥＤ９の間に別の要素を使用して、光がＬＥＤ９から光検知部分１５への直接的経路を有することをブロックすることができる。そのような追加の要素は、本体部分１３の代わりに、または本体部分１３と同様であってもよい。
【0140】
本体部分１３はまた、ターゲット１７、特に層１７ａへの直接経路を有するＬＥＤ９からの光を防ぐ。本体部分１３は、ターゲット１７がＬＥＤ９からの直接光から影にあることを効果的に保証する。
【0141】
図４に示す代替実施形態のミストセンサ１´では、ターゲット１７がＬＥＤ９とフォトダイオード１１との間にあるように、フォトダイオード１１が再位置付けされる。図４では、光検知部分１５がＬＥＤ９に面するようにフォトダイオード１１が１８０°回転している。ＬＥＤ９からの迷光がフォトダイオード１１の光検知部分１５に到達する可能性を減らすために、ＬＥＤ９とターゲット７の間（また見られるように、ＬＥＤ９とフォトダイオード１１の間）の基板３の第１の主表面５上にブロック要素４１が配置されている。フォトダイオード１１は、図３に示したのと同じように、すなわち本体部分１３がＬＥＤ９に面するように構成することができるが、これにより、フォトダイオードの感度が低下する可能性がある。遮光部分は、ＬＥＤ９および／または他の外部光源（ターゲットから反射された光を含まない）から放射される光に対して不透明な、基板の第１または第２の主表面上の印刷インク．であり得る。
【0142】
ミストセンサ１´は、接触／近接センサとして使用することができる。
【0143】
図５に示す別の代替実施形態のミストセンサ１´´では、フォトダイオード１１およびターゲット１７は、光学的に透明なＰＥＴ基板３の第１の主表面５上にある。しかしながら、前述のミストセンサ１および１´とは対照的に、ＬＥＤ９´は、ＰＥＴ基板３の第２の主表面７上にある。ＬＥＤ９´は、好適なレンズ１０´を含み、第２の主表面７の方向から第１の主表面５の方向に、すなわち基板３を通して光のビームを放射するように構成される。
【0144】
ミストセンサ１´´は、接触／近接センサとして使用することができる。
【0145】
別の代替実施形態では、図６に示されるように、ミストセンサ１´´´は、フォトダイオード１１およびターゲット１７が光学的に不透明な基板３´の第１の主表面５´にあり、ＬＥＤ９´が光学的に不透明な基板３´の第２の主表面７´上にある。ＬＥＤ９´は、好適なレンズ１０´を含み、第２の主表面７´の光を第１の主表面５´に光のビームを放射するように構成される。
【0146】
基板３´は光学的に不透明であるため、例えば基板３´は、ポリイミドであるため、ＬＥＤ９´からの光が表面５´から出るために、基板に開口部１２（すなわちオリフィスまたは穴）があり、その結果ＬＥＤ９´からの光は、開口部１２を介して基板３´を通過することができる。
【0147】
この実施形態では、基板３´が光学的に不透明であるため、ターゲット１７は、上述のように白色塗料の単一層１７ａのみを有する。
【0148】
ターゲットには、所望すれば、層１７ａと基板３´の間に第２の層を設けることができる。
【0149】
ミストセンサ１´´´は、接触／近接センサとして使用することができる。
【0150】
【0151】
【0152】
図７および８を参照すると、積層グレージング５０は、第１および第２の接着性中間層プライ５４、５６によって第２のガラスペイン５２に接合された第１のガラスペイン５１を含む。接着性中間層プライに好適な材料には、ＰＶＢおよびＥＶＡが含まれる。接着性中間層プライ５４、５６は、各々同じ材料でも異なる材料でもよい。好適には、ガラスは、ソーダライムシリカガラスである。
【0153】
第１および第２の接着性中間層プライ５４、５６の間には、図１を参照して説明したミストセンサ１がある。ミストセンサの部分３９は、接着性中間層プライ５４、５６から外側に延びており、ミストセンサに第１および第２の電気接点１９、２１を介して給電し、フォトダイオードからの信号を測定することができる（すなわち、検出信号を測定するために、第３および第４の電気接点３５、３７へ好適な測定装置を接続することにより）。
【0154】
この例では、ガラスペイン５１、５２は両方とも平坦であるが、代替実施形態では、ガラスペイン５１、５２は、車両のフロントガラスのように湾曲していてもよい。
【0155】
特に図８を参照すると、第１のガラスペイン５１は、第１の主表面５１ａと反対側の第２の主表面５１ｂとを有する。第２のガラスペイン５２は、第１の主表面５２ａと反対側の第２の主表面５２ｂとを有する。
【0156】
接着性中間層プライ５４、５６の各々は、図８に示されるガラスペインと接着性中間層プライが合同に積み重ねられるように、互いにおよびガラスペイン５１、５２と同一の広がりを有する。
【0157】
ガラスペイン５１、５２は各々、２．１ｍｍ厚であり、接着性中間層プライ５４、５６は各々、０．３８ｍｍ厚である。ガラスペイン５１、５２および／または中間層プライ５４、５６は、異なる厚さを有してもよい。ガラスペイン５１、５２の各々は、厚さが０．７ｍｍ～４ｍｍであってもよい。接着性中間層プライ５４、５６の各々は、０．３ｍｍ～１．２ｍｍの厚さ、例えば０．７６ｍｍの厚さであり得る。
【0158】
図７に示されるように、ガラスペイン５１の第１の主表面５１ａの領域５３は、その上にミスト６８の層を有する。
【0159】
ミストセンサ１は、以下のように動作して、第１の主表面５１ａの領域５３上のミスト６８の存在を検出する。図１も参照する。
【0160】
電気信号が第１および第２の電気接点１９、２１に印加されて、ＬＥＤ９に電力を供給する。電力が供給されると、ＬＥＤ９は、光のビーム６０を第１ガラスペイン５１の第１の主表面５１ａに向かって放射する。レンズ１０は、好適な入射角を提供するのに役立つが、ＬＥＤ９は、多くの方向に放射される光のビームを有する点光源として機能し得る。ＬＥＤ９は、光の発散ビームを放射する場合がある。
【0161】
この例では、第１の接着性中間層プライ５４は、ＰＶＢであり、ガラスペイン５１、５２は、ソーダライムシリカ組成を有する。したがって、第１の接着性中間層５４および第１のガラスペイン５１の屈折率は類似しているので、光ビーム６０がＬＥＤ９から第１の主表面５１ａを通過するとき、屈折はあるとしてもわずかである。屈折量が無視できない場合は、光ビームの経路の好適な補正を行うことができる。ＰＶＢはまた、レンズアセンブリ１０の有効性に影響を与える可能性があり、その結果、ＬＥＤ９はより点光源のように作用し得る。
【0162】
光ビーム６０は、第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａ上の法線６６に対して入射角６１にある。
【0163】
光ビーム６０の入射角６１は、ガラス表面５１ａからの光ビーム６０の内部全反射が存在するように選択される。
【0164】
使用中、積層グレージング５０が空気環境に位置付けされることを考えると、第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａの方向に向けられた光のビーム６０は、以下によって与えられる入射角に対して全反射する：
式中、ｎ２は、空気の屈折率であり、ｎ１は、ガラスペイン５１を構成するガラスの屈折率である。５４０ｎｍでは、ｎ２＝１およびｎ１＝１．５２を使用して、θｃが約４１．１°より大きい場合、ガラス／空気の境界からの内部全反射が存在する。
【数1】
【0165】
しかしながら、ミストが第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａ上にあるとき、ｎ２の値は、水の値（＝１．３）であり、空気（＝１）ではない。５４０ｎｍでは、ｎ２＝１．３およびｎ１＝１．５２を使用して、θｃが約５８．８°より大きい場合、ガラス／水の境界からの内部全反射が存在する。
【0166】
第１のガラス板５１の第１の主表面５１ａ上にミストの存在下で動作可能になるため、光ビーム６０の入射角６１は、約６０°（すなわち、ガラス／水境界の値θｃよりも大きい）に設定され、ガラス５１の第１のペインの第１の主表面５１ａ上に水が存在する場合でも光６０のビームの内部全反射を確保する。
【0167】
入射角６１が約６０°に設定されているとすると、光のビーム６０は、第１の主表面５１ａでガラス／空気またはガラス／水境界に衝突すると全反射する。光のビーム６０は、光のビーム６０´としてターゲット１７に向かって反射される。
【0168】
ターゲット１７の白色層１７ａに衝突すると、層１７ａが拡散反射体であり、ターゲット１７が光６０（ビーム６０´として反射される）のビームによって照射されるため、光のビームは、第１のガラスペインの第１の主表面５１ａの方向に全方向に散乱される。黒色塗料の層１７ｂにより、第２のガラスペイン５２の第１の主表面５２ａに向かって散乱する光はない。
【0169】
ターゲット１７の白色層１７ａから反射される光の一部は、第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａに向けられ、そこへの経路をたどる。
【0170】
照射されたターゲットからの反射光のビーム６２、６４は、領域５３の第１の主表面５１ａに当たり、ターゲット１７のサイズを変えることによりサイズを変えることができる「検知領域」を画定する。ＬＥＤ９からの光の放射方法により、例えばＬＥＤ９が点光源として機能する場合、ＬＥＤ９から放射された光線は、第１の主表面５１ａ上の法線に対して異なる入射角を有するため、ターゲットの一部（ターゲット全体でもよい）を照射することができる。これを説明するために、反射光のビーム６２、６４は、ターゲットの周辺から発するものとして示されている。
【0171】
反射ビーム６２´として、第１の主表面５１ａからの照射されたターゲットからの光のビーム６２のいくらかの反射がある。同様に、反射ビーム６４´として、第１の主表面５１ａからの照射されたターゲットからの光のビーム６４のいくらかの反射がある。図７には示されていないが、ターゲット１７から反射された光の一部は、第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａを透過する。この光は、フォトダイオード１１による検出のために、第１の主表面５１ａに接触しているかまたはその近位にある人間の指などの物体からの反射を利用することにより、ミストセンサ１を接触センサまたは近接センサとして使用するのに役立ち得る。これについては、図９および１０について説明するときに、以下で詳しく説明する。
【0172】
フォトダイオード１１は、光検知部分１５が反射ビーム６２´、６４´を検出できるように、ＬＥＤ９とターゲット１７との間に位置付けされる。光学的に不透明な本体部分１３は、ＬＥＤ９からの任意の直接光から光検知部分１５を遮蔽する。
【0173】
第１の主表面５１ａがターゲット１７からの反射光によって照射される場合、フォトダイオード１１は、当該表面上および／またはその近位で生じる変化を検出して、第３および第４の接点３５、３７で測定可能なフォトダイオード１１の出力端子３１´、３３´で出力信号を提供することができる。これを図９および１０に示す。
【0174】
図７に示されているのは、ＬＥＤ９と第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａとの間の距離５７である。ＬＥＤ９（および／またはレンズ１０）の厚さが、第１の接着性中間層プライ５４と第１のガラスペイン５１の結合厚と比較して無視できると仮定すると、距離５７は、本質的に第１の接着性中間層プライ５４と第１のガラスペイン５１との結合厚さである。この例では、距離５７は、２．４８ｍｍ（＝２．１ｍｍ＋０．３８ｍｍ）である。必要に応じて、ＬＥＤ９および／またはレンズ１０の厚さを考慮することが可能である。
【0175】
距離５７は、ＬＥＤ９と第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａとの間の最小距離を表す。言い換えれば、距離５７は、ＬＥＤ９から第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａまでの最短光学経路を表す。
【0176】
フォトダイオード１１に最も近い層１７ａの端部の間隔は、距離５８だけＬＥＤ９から離間している。所望すれば、臨界角未満のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａ上の法線に対する入射角のために、入射ビームは、全反射されず、代わりに第１のガラスペイン５１の第１の表主面５１ａを通過するので式（１）および距離５７を使用して、ターゲットの反射層（層１７ａ）の縁部の最小距離５８を決定することができる。ガラス／水の境界の場合、入射ビームは、５４０ｎｍの波長を有する入射ビームに対して約５８．８°の入射角で全反射を受ける。
【0177】
したがって、図７に示す積層グレージングでは、内部全反射を受けたビームが基板３に当たるＬＥＤ９からの最短距離は次の通りである。
２×距離５７×ｔａｎ（θｃ）（２）
２×距離５７×ｔａｎ（θｃ）（２）
【0178】
距離５７＝２．４８ｍｍ、θｃ＝５８．８°の場合、距離５８は、約８．２ｍｍである。層１７ａの縁部がＬＥＤ９に近い場合、５４０ｎｍの波長の光は全内部反射を受けないため、ＬＥＤ９に近い層１７ａに当たることができない。
【0179】
ＬＥＤ９も、第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａの法線に対して７０°の入射角で光ビームを放射する場合、式（２）を使用すると、距離５８は、約１３．６ｍｍになる（距離５７は、約２．４８ｍｍである）。したがって、ＬＥＤ９が、５８．８°～７０°の第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａ上の法線に対する入射角を有する光ビームを放射した場合、ターゲットは、少なくとも（１３．６ｍｍ－８．２ｍｍ）＝５．４ｍｍの幅を有し得る。
【0180】
ＬＥＤ９とターゲット１７との間のフォトダイオード１１の位置は、反射ビーム６２´、６４´の改善された検出および不透明な本体部分１３によるＬＥＤ９からの光からのターゲット１１の改善されたシャドーイングを提供するために変更され得る。
【0181】
容易に明らかとなるように、ＬＥＤ９が点光源として作用し、本質的にＬＥＤ９から離れるあらゆる角度で光が放射されると、ＬＥＤに最も近い層１７ａの縁部は、円の一部の形をとる。
【0182】
この分析は、ターゲットの反射層の寸法を決定する際に役立ち、特定の用途で必要になる可能性のある不必要に大きなターゲットの使用を避けることができる。
【0183】
積層グレージング５０で考慮し得るもう１つの要因は、上記のように内部全反射される光に加えて、ＬＥＤ９が多くの異なる角度で光を放射するとき、例えばＬＥＤ９が本質的に点光源として機能するとき、ＬＥＤ９からの光の一部が、フォトダイオード１１の光検知部分１５への経路がないように、ガラス５１の第１ペインを透過して、第１の主表面５１ａから出ることができることである。しかしながら、物体が第１のガラスペイン５１の第１の主表面５１ａを透過した光の経路に続いて位置付けされた場合、それは、そこから反射され、フォトダイオード１１の光検知部分１５によって検出される可能性がある。したがって、これは、おそらく、各々の場合の反射量が異なるため、ミストセンサ１を使用して、ミスト６８の存在による信号と、ガラス５１の第１のペインの第１の主表面５１ａ上またはその近くの物体の存在による信号とを識別することができるという利点を提供する。このように使用すると、ガラス表面５１ａに接触しているかまたはその近位にある物体の存在を検知するために使用される光は、ターゲット７で反射されず、代わりにプライ５４およびペイン５１を通過することが容易に明らかになるであろう。
【0184】
図９は、図７および８に従って作製された積層グレージングに組み込まれた、図１に示す種類のミストセンサからの出力信号（検出信号）の時間変化を示している。オシロスコープを使用して、ＬＥＤ９およびフォトダイオード１１が動作するように電力が好適に供給されたときに、第３と第４の電気接点３５、３７間の電気信号を測定した。
【0185】
人がターゲットからの反射光で照射された積層グレージング５０の第１の主表面５１ａに息を吹き込むと、当該表面にミストが形成され、ＬＥＤ９からの光に変化が生じてフォトダイオード１１に到達した。
【0186】
ＬＥＤ９への入力電力は変調され、照射されたターゲット７から第１の主表面５１ａで反射された光の量の変化に対するフォトダイオード１１の応答を測定するために同期検出回路が使用された。同期検出は、フォトダイオード１１にも到達する可能性のある迷光レベルを除去するのに役立ち、強い背景光の存在下で反射を測定するために使用される従来の手法である。
【0187】
図９が示すように、時間間隔Ｍ－Ｍ´の間に第１の主表面５１ａ上にミストがなく、検出信号は、オシロスコープトレース上で本質的に一定である（すなわち、バックグランドレベル）。しかしながら、第１の主表面５１ａ（点線で示される点Ｐ）上で呼吸すると、検出された信号は、ベースラインレベルからより正になり、ミストが第１の主表面５１ａから取り除かれたとき、時間間隔Ｎ－Ｎ´でゆっくり減衰してバックグラウンドレベルに戻る。
【0188】
【0189】
図１０の出力信号は、ターゲット１７からの反射光で照射された領域の積層グレージング５１の第１の主表面５１ａが人間の手で触れられ、かつ布でこすられたときに生成された。積層グレージング５０が車両のフロントガラスであり、第１の主表面５１ａが内向き面（すなわち、フロントガラスが設置された車両の客室に面している）である場合、第１の主表面５１ａは、人間の手によって触れられるかまたは布などで清浄にされ得る。そのため、この実験は、そのような動作でミストセンサからの信号の種類を決定するために使用された。
【0190】
図１０に示す出力信号は、これらの動作の両方がフォトダイオード１１によって測定される信号に影響を与えることを示しているが、第１の主表面５１ａ上でミスト化する方法が異なる。
【0191】
第１に（図９の場合も同様であった）、検出された信号は、時間間隔Ｑ－Ｑ´のベースラインにある。上記の２つの動作を（点Ｒで）開始すると、信号は、時間間隔Ｓ－Ｓ´のバックグラウンドレベルから負（および図９に示すように正ではない）に変化する。第２に、変化は、図９に見られるベースラインレベルに戻るゆっくりした減衰と比較して、はるかに迅速に発生する。これらの変化（時間間隔Ｓ－Ｓ´で示す）のいずれかまたは両方を使用して、この種類の信号（グレージング表面との物理的接触によって生成される）と表面上のミストの存在によって生成される信号を区別することができる。時間間隔Ｔ－Ｔ´では、グレージングは、「静止状態」（ミストなし、それらとの物理的接触なし）であり、ミストセンサからのベースライン信号は、時間間隔Ｑ－Ｑ´と同じレベルに戻ったことに注意する必要がある。
【0192】
したがって、この実験は、ミストセンサ１が、例えば、人間の手（例えば、指）または布がターゲット１７からの反射光で照射された領域の積層グレージング５１に接触するときに、物体の存在を検出できることを示している。そのため、ミストセンサは、ターゲット１７から反射された光によって照射される領域内のガラス５１の第１のペインに接触しているかまたはその近位にあるユーザーの手などの物体の存在を検出するためのセンサとして使用され得る。好適な回路および／またはソフトウェアアルゴリズムを使用して、ミストセンサ、接触／近接センサのいずれか、またはその両方としてのデバイスの使用を適合させることができる。このデバイスは、ミストセンサおよび接触／近接センサとして選択的に使用することができる。
【0193】
上述のように、ガラス／空気またはガラス／水界面からの全内部反射を受ける代わりに、ガラス／空気またはガラス／水界面を透過するＬＥＤ９からの光については、そのような透過光は、そのような物体とグレージング表面上のミストの存在とを区別するのを助けるために、フォトダイオードによる検出のために界面近くに位置付けされた物体から反射され得る。
【0194】
【0195】
この例では、積層グレージング７０は、中間層構造７３上によって第２のガラスペイン７２に接合された第１のガラスペイン７１を含む。中間層構造７３は、３層の接着性中間層材料（すなわち、ＰＶＢ、ＥＶＡまたはそれらの組み合わせ）７４、７５および７６を含む。接着性中間層材料の第１のプライは、第１のガラスペイン７１と同一の広がりを持つ。接着性中間層材料の第２のプライは、第２のガラスペイン７２と同一の広がりを持つ。接着性中間層材料７５の第３のプライは、接着性中間層材料７４、７６の第１および第２シートとの間に位置し、その内部にミストセンサ１を収容するための切り抜き領域を有する。切り抜き領域は、接着性中間層材料の第３シートの一方の縁に沿っており、その他の３つの縁は、接着性中間層材料の第１および第２プライのそれぞれの縁部と整列している。
【0196】
図１１は、従来の積層プロセスを使用して、例えば好適な高温高圧を使用して共に積層できる積層されていない構成要素のスタックを表している。
【0197】
図１２に示されている最終的な積層グレージングでは、ミストセンサ１は、接着性中間層材料７４、７６の第１および第２のプライの間にあり、接着性中間層材料７５の第３のプライの切り抜き領域に位置する。接着性中間層材料の余分な第３のプライ（積層グレージング５０の２プライ接着性中間層構造と比較して）により、ミストセンサ１の厚さを接着性中間層材料の第１のプライと第２のプライの間に容易に収容できるため、このような構造により積層が簡単になる。
【0198】
最終的な積層グレージング７０では、接着性中間層材料７４の第１のプライが第１のガラスペイン７１に隣接して接触し、接着性中間層材料７６の第２のプライが第２のガラスペイン７２に隣接して接触している。接着性中間層材料７５の第３のプライは、接着性中間層材料７４、７６の第１および第２のプライ層の両方と接触している。
【0199】
積層グレージング７０に含まれるミストセンサ１は、図７に示される積層グレージング５０のミストセンサ１について説明したのと同じように機能する。
【0200】
図１３は、本発明による別の積層グレージング８０を示す。積層グレージング８０は、第１および第２ガラスペイン８１、８２の間にあるミストセンサが、ＬＥＤ８９およびフォトダイオード９１が第１および第２のプライＰＶＢ８３、８４の間の基板９３上にある部分を有することを除いて、積層グレージング５０と同様である。しかし、この例のターゲット９７は、ターゲット９７もＰＶＢの第１および第２のプライの間にあるが、基板９３上にはないようにＰＶＢ８４の第２のプライの表面上に設けられる。
【0201】
積層グレージング８０の２部ミストセンサは、図７を参照して説明したのと同じ様式で機能する。ＬＥＤ８９は、そこから放射される光ビームをガラスペイン８１の主表面８１ａに向けるためのレンズ部分９０を有する。主表面８１ａ上の法線８６に対する放射ビーム９９の入射角は、ガラス／水界面の臨界角より大きく、そのため、ミストのない主表面８１ａの領域６８´があるが、ビーム９９は、そこからの非鏡面反射について前述したように、ターゲット９７上に反射する。繰り返すと、ターゲット９７には２つの層があり、すなわち主表面８１ａで反射された光ビーム９９からの直接照射のための白い上部層９７ａ、およびターゲットがガラスペイン８２の主表面８２ｂを通過する光から照射されるのを防ぐための、下側の黒色の光学的に不透明な層９７ｂである。
【0202】
積層の前に、ターゲット９７は、第１のＰＶＢプライ８３または第２のＰＶＢプライ８４に好適に位置付けされてもよい。図１３に示すような２層ターゲットの場合、２つの層が最終的な積層グレージング内に好適に整列されるように、積層の前に、ターゲットの一方の層を、第１のＰＶＢプライ８３上に、ターゲットの他方の層を第２のＰＶＢプライ８４上に置くことができる。
【0203】
積層グレージング８０の２部ミストセンサの基本的な動作が、積層グレージング５０のミストセンサ１の基本動作と本質的に同じであると仮定すると、２部ミストセンサは、ターゲット９７からの反射された光で照射される領域で、ガラス８１の第１のペインに接触しているかまたはその近位にあるユーザーの手などの物体の存在を検出するための接触／近接センサとしても使用することができる。
【0204】
図１４は、本発明による別の積層グレージング１００を示す。この積層グレージングは、ターゲットが２つのＰＶＢプライの間にあるように、ターゲットがＰＶＢプライ（または他の接着性中間層材料）の表面の１つ上にある代わりにターゲットがガラスの第２のペインの第１の主表面上にあることを除いて、積層グレージング８０と同様である。
【0205】
積層グレージング１００は、ＰＶＢなどの２プライの接着性中間層材料１０３、１０４によって互いに接合された第１および第２のガラスペイン１０１、１０２を有する。第１のガラスペイン１０１は、第１の主表面１０１ａと、反対側の第２の主表面１０１ｂとを有する。ミストの層６８は、第１のガラスペイン１０１の第１の主表面１０１ａの領域上にある。第２のガラスペイン１０２は、第１の主表面１０２ａおよび第２の反対側の主表面１０２ｂを有する。積層グレージング１００は、第１のガラスペイン１０１の第２の主表面１０１ｂが第２のガラスペイン１０２の第１の主表面１０２ａに面するように配設される。
【0206】
図１３を参照して説明したのと同じ基板９３、ＬＥＤ８９、レンズ９０およびフォトダイオード９１が、接着性中間層材料１０３、１０４の第１および第２のプライの間に積層される。
【0207】
この例では、ターゲット１０７は、第２のガラスペイン１０２の第１の主表面１０２ａ上に配置されている。ターゲット１０７は、その上に入射光を散乱させる白色塗料の第１の層１０７ａを有し、それにより、光を拡散反射する表面を提供する。第２のガラスペイン１０２と第１の層１０７ａとの間に、ターゲットは、黒色の光学的に不透明な塗料１０７ｂの第２の層を有する。この例では、第２の層１０７ｂは、一方の側が第１の層１０７ａと直接接触し、反対側が第２のガラスペインの第１の主表面１０２ａと直接接触している。
【0208】
この２部構成のミストセンサは、図７を参照して説明した方法と本質的に同じ様式で動作する。
【0209】
積層グレージング１００の２部ミストセンサの基本的な動作が、積層グレージング５０のミストセンサ１の基本動作と本質的に同じであると仮定すると、２部ミストセンサは、ターゲット１０７からの反射された光で照射される領域で、ガラス１０１の第１のペインに接触しているかまたはその近位にあるユーザーの手などの物体の存在を検出するための接触／近接センサとしても使用することができる。
【0210】
図１４に示される実施形態の代替において、ターゲットは、第２のガラスペイン１０２の第１の主表面１０２ａ上ではなく、第１のガラスペイン１０１の第２の主表面１０１ｂ上に配置され得る。
【0211】
図１５は、本発明による別の積層グレージング１１０を示す。
【0212】
積層グレージングガラス１１０は、第１の接着性中間層プライ１１３および第２の接着中間層プライ１１４によって第２のガラスペイン１１２に接合された第１のガラスペイン１１１を有する。この例では、各接着性中間層プライ１１３、１１４は、ＰＶＢである。第１のガラスペインは、第１の主表面１１１ａを有する。
【0213】
各ガラスペイン１１１、１１２は、本質的に平坦または平面であるが、各々湾曲していてもよい。
【0214】
第１および第２の接着性プライ１１３、１１４との間には、第１の主表面１１５ａを有する第１の基板１１５があり、その上にＬＥＤ１１９と電気的に導通する導電性経路がある。ＬＥＤ１１９は、適切な入射角でＬＥＤ１１９から放射された光を第１の主表面１１１ａ上の法線１１６に向けるためのレンズアセンブリ１１８を有する。
【0215】
また、第１および第２の接着性層１１３、１１４との間には、第１の基板１１５から物理的に分離された第２の基板１２０がある。第２の基板１２０は、第１の主表面１２０ａを有する。第１の主基板１２０ａ上には、光検知部分１２２と不透明な本体部分１２３とを有するフォトダイオード１２１がある。導電性経路は、フォトダイオード１２１に電気入力／出力を提供するために、第１の主表面１２０ａ上にある。
【0216】
また、第１の主表面１２０ａにはターゲット１２４がある。ターゲット１２４は、光を散乱させ、拡散反射性表面を提供する白色塗料の層である。
【0217】
図１５には示されていないが、第２の基板１２０は、接着性中間層プライ１１３、１１４の縁を越えて延びる部分を有し、フォトダイオード１２１に作製される電気接続を可能にする。
【0218】
第２のガラスペイン１１２の露出した主表面１１２ｂ上には、光学的に不透明なインク１２５の層がある。光学的に不透明なインクの層１２５は、自動車のグレージングで使用される種類の隠蔽バンドの一部であってもよい。光学的に不透明なインクの層１２５は、ターゲットが図３のターゲット１７に示すように２層構成を有してもよいが、ターゲットが光散乱層と接着性プライ１１４の間に光学的に不透明な層を有する必要性を減らす。
【0219】
また、光学的に不透明なインクの層１２５が、本明細書に記載の他の積層グレージング、例えば図７に示す積層グレージング５０の同じ位置に、ガラス５２の第２のペインの第２の主表面５２ｂ上に提供され得ることも容易に明らかであろう。
【0220】
光学的に不透明なインクの層１２５は、第２のガラスペイン１１２の第１の主表面１１２ａ上に配置されてもよい。
【0221】
２つの基板１１５、１２０およびその上の関連付けられる構成要素は、本発明による２部ミストセンサの一部である。２部ミストセンサは、図７に関連して説明したミストセンサ１と本質的に同じ方法で動作して、主表面１１１ａ上のミスト６８を検出する。これを例示するために、ＬＥＤ１１９から主表面１１１ａ、主表面１１１ａからターゲット１２４、ターゲット１２４から主表面１１１ａ、および主表面１１１ａからフォトダイオード１２１までの光路が示されている。
【0222】
積層グレージング１１０の２部ミストセンサの基本的な動作が、積層グレージング５０のミストセンサ１の基本動作と本質的に同じであると仮定すると、２部ミストセンサは、ターゲット１２４からの反射された光で照射される領域で、ガラス１１１の第１のペインに接触しているかまたはその近位にあるユーザーの手などの物体の存在を検出するための接触／近接センサとしても使用することができる。
【0223】
図１６は、図７を参照して説明したミストセンサ１と本質的に同じ方法で動作するミストセンサを含む別の積層グレージング１３０を示す。しかしながら、図７を参照して説明した積層グレージング５０とは対照的に、積層グレージング１３０では、ＬＥＤ９、フォトダイオード１１およびターゲット１７は、別個の基板上ではなく、代わりに第２のガラスペイン５２の第１の主表面５２ａ上にある。
【0224】
導電性経路は、ガラスペイン５２の第１の主表面５２ａ上にあり、ＬＥＤ９およびフォトダイオード１１へ作製される電気接続を可能にする。導電性経路は、光学的に不透明であってもよい導電性インク、または透明な導電性コーティング、すなわち光学的に透明な導電性コーティングの形態であってもよい。ガラスシートの主表面上に堆積されたＩＴＯ、酸化スズなどを含むそのような透明な導電性コーティングを区分化して、続いて当該区分化された導電性コーティングに取り付けられた電気作動部品のための導電性経路を提供することは、当技術分野で知られている。
【0225】
ＬＥＤ９はまた、前述のようにＬＥＤから放射された光ビームを方向付けるためのレンズ１０を有するが、レンズを有していなくてもよい。フォトダイオード１１およびターゲット１７も前述の通りである。
【0226】
積層グレージング１３０のミストセンサの基本的な動作が、積層グレージング５０のミストセンサ１の基本動作と本質的に同じであると仮定すると、ミストセンサは、ターゲット１７からの反射された光で照射される領域で、ガラス５１の第１のペインに接触しているかまたはその近位にあるユーザーの手などの物体の存在を検出するための接触／近接センサとしても使用することができる。
【0227】
図１７は、本発明による別の積層グレージングを示す。積層グレージング１４０は、ＰＶＢ１４３、１４４の２つのプライによって第２のガラスペイン１４２に接合された第１のガラスペイン１４１を有する。
【0228】
積層グレージング１４０もミストセンサを含むが、前述の積層グレージングとは対照的に、この例では、ＬＥＤ１４５は、積層グレージングの露出面上にあり、積層グレージング１４０の２つのグレージングペイン（すなわち、ガラスペイン１４１、１４２）の間にはない。
【0229】
第１のガラスペイン１４１は、第１の主表面１４１ａと、反対側の第２の主表面１４１ｂと、を有する。第２のガラスペイン１４２は、第１の主表面１４２ａと、反対側の第２の主表面１４２ｂとを有する。積層グレージング１４０は、第２の主表面１４１ｂが第１の主表面１４２ａに面するように配設される。
【0230】
第１のガラスペイン１４１、ＰＶＢ１４３の第１のプライ、およびＰＶＢ１４４の第２のプライを通り、第２のガラスペイン１４２の第１の主表面１４２ａに位置付けされたターゲット１４７に光を放射するように構成された第１の主表面１４１ａにＬＥＤ１４５がある。ターゲット１４７は、第１の主表面１４１ａに向かって拡散反射することにより光を散乱するための塗料の白い層１４７ａと不透明な塗料の黒い層１４７ｂの２つの一致する層を有する。塗料の黒色層１４７ｂは、第２の主表面１４２ｂを介して積層グレージングに入る光に対するターゲット１４７の感度を低下させるのに役立つ。
【0231】
光は、ＬＥＤ１４５からターゲット１４７を照射し、第１の主表面１４１ａに向かって拡散反射して戻る。この反射光の一部は、ミスト６８の層がある表面１４１ａの領域に当たる。この光の一部は、フォトダイオード１４６に向かって反射され、第１の主表面１４１ａ上のミストの存在、すなわち、ターゲット１４７の層１４７ａから反射される光によって照射される第の１ガラスペインの第１の主表面の領域上のミストの存在を判定するために使用できる信号を生成する。
【0232】
フォトダイオード１４６は、基板１４８上に取り付けられ、基板１４８上の導電性経路に電気的に接続されている。
【0233】
ＬＥＤ１４５からフォトダイオード１４６に直接到達し得る光の量を減らすために、光学的に不透明な部材１４９が、ＬＥＤ１４５とフォトダイオード１４６との間の第１の主表面１４１ａ上に位置付けされる。
【0234】
積層グレージング１４０のミストセンサの基本的な動作は、積層グレージング５０のミストセンサ１の基本動作と本質的に同じであり、部ミストセンサは、ターゲット１４７からの反射された光で照射される領域で、ガラス１４１の第１のペインに接触しているかまたはその近位にあるユーザーの手などの物体の存在を検出するための接触／近接センサとしても使用することができる。
【0235】
前の図の説明では、ミストセンサまたは接触／近接の動作における「光」、例えば「発光ダイオード」、「光線」、および「光学的に不透明」の使用を参照しているが、７８０ｎｍ～１２００ｎｍ、すなわち８００ｎｍまたは８８０ｎｍなどの赤外線領域など、他の波長領域の電磁放射を使用することは、本発明の範囲内である。そのような赤外ＬＥＤが７８０ｎｍ～１２００ｎｍの領域の波長を有するビームを生成するために使用されるとき、フォトダイオードは、そのような波長に敏感になるように選択される。さらに、そのような赤外線波長がフォトダイオードへの直接経路を有するのをブロックするために、フォトダイオードは、そのような波長に対して不透明な本体部分を有してもよい。また、２層ターゲットを使用する場合、照射される上側層は、入射ビームによって提供される範囲内で鏡面反射の様式で（拡散など）入射赤外線を反射することができ、下側層は、グレージングに侵入する迷走電磁放射からフォトダイオードによって検出される可能性のある放射に対して不透明である。
【0236】
図１８は、自動車などの車両の内部の概略等角図を示している。車両は、ＰＶＢまたは音響改質ＰＶＢなどの少なくとも１つの接着性中間層プライによって互いに接合されたガラスの内側および外側ペインを含む積層グレージングである前面フロントガラス１７０を有する。本発明によれば、フロントガラス１７０は、フロントガラスの周縁付近に配設された（例えば図１に示されるような）前述の種類の複数のミストセンサを含む。
【0237】
フロントガラスの左側端部Ｄ－Ｅに沿って（すなわち助手席側に）、図１を参照して説明された種類の７つのミストセンサを含むミストセンサ１７２の第１のアレイがある（その中の１つは、ミストセンサ１７３としてラベル付けされている）。
【0238】
フロントガラスの下側縁部Ｅ－Ｆに沿って、図１を参照して説明した種類の２０個のミストセンサを含むミストセンサ１７４の第２のアレイがある（そのうちの１つはミストセンサ１７５とラベル付けされている）。
【0239】
フロントガラスの右側端部Ｆ－Ｇに沿って（すなわち運転席側に）、図１を参照して説明された種類の７つのミストセンサを含むミストセンサ１７６の第３のアレイがある（その中の１つは、ミストセンサ１７７としてラベル付けされている）。
【0240】
各アレイ１７２、１７４、１７６の各ミストセンサは、各ミストセンサの検知領域でミストが検出されると、デミスト動作が開始されるように構成された処理手段と通信することができる。例えば、フロントガラス１７０の下側縁部Ｅ－Ｆの近位には、当該センサがフロントガラスの内側に面する表面上のミストの存在を検出するときに温風が適切なミストセンサの方向に向けられ得る一連のダクト１７８がある。ファン手段を好適に作動させて、必要なときに必要な場所に温風を送ることにより、フロントガラスのすべての領域に温風を送ることに比べて、使用するエネルギーを少なくすることができる。
【0241】
ミストセンサ１７３、１７５、１７７のうちの１つ以上は、ミストを検出するように構成されていることに加えて、またはミストを検出できる代わりに、前述のように接触／近接センサとして構成されてもよい。さらに、接触／近接センサとしてのみ構成された前述の種類の追加のセンサがある。接触／近接センサとして構成される場合、接触／近接センサは、その作動のために電気的に動作可能なデバイスと通信し、接触／近接センサがスイッチとして機能するようにすることができる。
【0242】
図１９は、表面上のミストを検出するデバイス２０１を示している。デバイスは、表面に接触しているかまたはその近位にある物体を検出するために使用することもできる。
【0243】
デバイス２０１は、この例ではソーダライムシリカガラスのシートである基板２０３を含む。ソーダライムシリカガラスシート２０３は、熱的に強化またはアニールされてもよい。ソーダライムシリカガラス２０３のシートの厚さは４ｍｍであるが、１ｍｍ～２０ｍｍの範囲、例えば６ｍｍ、または８ｍｍ、または１０ｍｍであってもよい。
【0244】
建物のガラスの分野では、熱強化されたソーダライムシリカ（時にはソーダライムケイ酸塩と呼ばれる）安全ガラスがＢＳ ＥＮ １２１５０－１（２０００）で定義されている。この規格のセクション３．１では、熱強化ソーダライムシリカ安全ガラスを、「機械的および熱的応力および所定の断片化特性に対する抵抗が大幅に増加させるために制御された加熱および冷却プロセスによって永久的な表面圧縮応力が誘導されたガラスと定義している
【0245】
ガラスは、半強化または熱強化されている場合がある。建物で使用するこのようなガラスは、ＢＳ ＥＮ １８６３－１（２０００）に従って定義されている。熱強化ガラスは、ＢＳ ＥＮ １２５１０－１（２０００）で定義されている強化ガラスではないが、何らかの形態の熱処理を受けている。
【0246】
建築に使用するソーダライムシリカガラスは、「熱浸漬熱強化ソーダライムケイ酸塩ガラス」とも呼ばれ、ＥＮ １４１７９－１（２００５）に従って定義される。この規格のセクション３．１では、熱浸漬熱強化ソーダライムケイ酸塩安全ガラスは、機械的および熱的ストレスと規定の断片化特性に対する耐性を大幅に高めるために、永久表面圧縮応力が誘導され、臨界の硫化ニッケル（ＮｉＳ）介在物の存在による自発的な破損の既知のレベルの残留リスクを有するガラスとして定義されている。
【0247】
建物の積層ガラスおよび積層安全ガラスは、ＢＳ ＥＮ ＩＳＯ１２５４３－１（１９９８）に従って定義されている。この規格のセクション３．８では、積層安全ガラスは、破損した場合に中間層がガラスの破片を保持し、開口部のサイズを制限し、残留抵抗を提供し、切断または刺し傷のリスクを減らす積層ガラスとして定義されている。
【0248】
透明フロートガラスとは、ＢＳ ＥＮ ５７２ １およびＢＳ ＥＮ ５７２－２（２０１２）で定義された組成物を有するガラスを意味する。
【0249】
ソーダライムシリカガラスのシートは、第１の主表面２０５と第２の反対側の主表面２０７を有する。
【0250】
第１の主表面２０５に直接取り付けられるのは、８００ｎｍの波長で動作可能な赤外線放射ＬＥＤ２０９、８００ｎｍの波長で赤外線放射を検出するように動作可能なフォトダイオード２１１、および波長８００ｎｍを有する赤外線放射の拡散反射器であるターゲット２１７である。
【0251】
ＬＥＤ２０９は、第２の主表面がガラス／空気界面またはガラス／水界面である場合に、ビーム２０９ａの内部全反射が存在するように、第２の主表面２０７に向かって赤外線放射線２０９ａのビームを放射する。これは、第２の主表面２０７の法線２１９への入射角を約６０°にすることで達成され、上記の式（１）を参照されたい。
【0252】
ガラス表面２０７は鏡面反射体であるため、赤外放射２０９ａのビームは、法線２１９に対する入射角と同じ反射角でガラス表面２０７からビーム２０９ｂとして反射される。
【0253】
鏡面反射ビーム２０９ｂは、ターゲット２１７に当たる。ターゲット２１７は、第１の主表面２０５上の長方形の形態の白色塗料の層である。ビーム２０９ｂは、ターゲット２１７の拡散性反射性表面によって複数の角度で散乱される。
【0254】
フォトダイオード２１１は、本体部分２１３とセンサ部分２１５とを有する。本体部分２１３は、ＬＥＤ２０９から放射される赤外放射に対して不透明であるため、ＬＥＤ２０９からセンサ部分２１５への直接経路を有する赤外放射からセンサ部分２１５を遮る効果を有する。
【0255】
センサ部分２１５は、第２の主表面２０７の領域から反射された赤外線を捕捉するように配設された受容角を有する。センサ部分２１５は、ターゲット２１７から散乱された赤外放射によって照射される第２の主表面２０７の領域を本質的に「見る」。ターゲット２１７から反射された赤外線２０９ｃ、２０９ｄのビームは、第２の主表面２０７の領域を照射するように示されている。第２の主表面の領域には、霧のミスト６８がある。ビーム２０９ｅ、２０９ｆは、第２の主表面２０７の領域で反射され、ミストが第２の主表面２０７の領域にあるかどうかを判定するために、センサ部分２１５によって測定可能な信号を提供する。
【0256】
容易に明らかであるように、この例では、デバイス２０１は、ＬＥＤ２０９、フォトダイオード２１１、およびターゲットが配設された基板２０３の表面２０７上のミストを検出することができる。デバイス２０１は、窓のペインとして、単独で（例えば、車両の側面窓）、または１つ以上のグレージング材料の他のペインと組み合わせてかつそれらから離間載置されて使用することができる。これを図２０に示す。
【0257】
デバイス２０１がＬＥＤ２０９のいずれかまたはすべての窓のペインとして使用される場合、フォトダイオード２１１およびターゲット２１７は、保護カバーまたはカプセル材で好適に覆われ得る。
【0258】
図２０は、図１９に示されるデバイス２０１を備える二重グレージングユニット３０１の一部の概略断面図を示す。当技術分野で知られているように、二重グレージングユニットは、しばしば断熱グレージングユニット、または略してＩＧＵと呼ばれる。ＩＧＵは、反対側のペイン間に空域がある２つ以上のグレージングペインで知られている。
【0259】
二重グレージングユニット３０１は、周囲シール３０５によってグレージングペイン３０３から離間載置されたデバイス２０１を備えて、空間３０９を画定する。グレージングペイン２０３、３０３の間隔を維持するのを助けるために、周辺シール３０５に隣接してスペーサバー３０７を設けることもできる。
【0260】
グレージングペイン３０３は、ガラスであってもよく、熱的に強化されてもよい。
【0261】
デバイス２０１は、二重グレージングユニット３０１の外側に面する表面２０７（図１９に関連して説明される）上のミストの存在を判定するために使用され得る。従来の命名法を使用して、外側に面する表面２０７は、二重グレージングユニット３０１の「表面１」または「表面４」として構成されてもよい。
【0262】
二重グレージングユニットは、図１９に示す種類の２つのデバイスを含み得る。
【0263】
窓の様々な場所でミストの存在を検出するために、複数のＬＥＤ／フォトダイオード／ターゲット配設がある場合があり、図１８を参照されたい。
【0264】
ミストセンサとして使用される場合、本発明は、フロントガラスなどの車両グレージングの内面表面にミストが形成される可能性のある自動車分野で特定の用途を見出す接触／近接センサとして使用される場合、自動車分野で見られる種類の積層グレージングにスイッチが必要な場合、本発明も使用され得る。
【0265】
本発明は、ミストが初期段階で検出されることを可能にし、それにより、好適な予防措置を可能にして、さらなるその形成を防止することを可能にする。本発明はまた、ミストセンサとしても機能し得るスイッチを提供し、それにより、所望の機能を達成するために必要なセンサの数を減らす。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】