JP2010221899A - モニター付車両用ミラー - Google Patents

Abstract

【課題】表示光を鏡面の一部の領域を透過させて視認者に視認させるモニター付車両用ミラーにおいて、表示の視認性を向上させるとともに、この改良に伴うコストの上昇を抑制する。
【解決手段】ミラー素子１４の表示光を透過させる領域１４ａを、偏光方向を表示光の偏光方向に一致させたワイヤーグリッド２０で構成する。ミラー素子１４のワイヤーグリッド２０に隣接する領域１４ｂを金属反射膜または誘電体多層膜による反射膜２２で構成する。ワイヤーグリッド２０の格子は例えばＡｌ細線で構成する。反射膜２２は例えばＣｒハーフミラーで構成する。Ｃｒハーフミラー２２の背面側に暗色マスク２６を配置する。
【選択図】図１

Description

この発明は表示光を鏡面の裏面側から該鏡面の一部の領域を透過させて運転者等に視認させるモニター付車両用ミラーに関し、表示光を透過させる領域について、非表示時に十分な反射率を確保しつつ、表示時に表示光の透過光量を従来のものよりも増大させて表示の視認性を向上させるとともに、該改良に伴うコストの上昇を抑制したものである。

鏡面の背後位置に発光表示画面を組み込んで情報を表示するようにした車両用ミラーとして下記特許文献１〜３に記載されたものがあった。特許文献１記載の車両用ミラーは鏡面をハーフミラーで構成し、該ハーフミラーの背後位置に液晶モニターを組み込んだものである。液晶モニターの非点灯時（非表示時）には鏡面全体がミラーとして機能し、液晶モニターの点灯時（表示時）には表示光がハーフミラーを透過して運転者に視認される。特許文献２記載の車両用ミラーは鏡面をハーフミラーで構成し、該ハーフミラーの背後位置に蛍光表示管を組み込んだものである。蛍光表示管の非点灯時（非表示時）には鏡面全体がミラーとして機能し、蛍光表示管の点灯時（表示時）には表示光がハーフミラーを透過して運転者に視認される。特許文献３記載の車両用ミラーは鏡面をハーフミラーで構成し該ハーフミラーの背後位置に液晶等によるモニターを配置して映像を表示する場合に、昼間のようにリヤウインドウが明るい場合は、運転者から見てモニターに明るいリヤウインドウが映り込んでモニターに表示されている映像が見えづらくなる問題を解決するために、モニターのオン時にミラーの角度をリヤウインドウが映らない角度（暗い方向）に変更するようにしたものである。

実開平３−２８９４７ 特開平９−２２０９７６ 特開２００２−１２０６４９

特許文献１，２記載の車両用ミラーによれば、特許文献３で指摘されている問題があった。すなわち昼間のようにリヤウインドウが明るい場合は、運転者から見てモニターに明るいリヤウインドウが映り込んでモニターに表示されている映像が見えづらくなっていた。表示装置の輝度を上げれば表示を視認し易くなるが、輝度を上げるには表示装置が大きくなる、重量が増加する、発熱が多くなるなどの問題があった。またハーフミラーの反射率を低下させれば表示光の透過光量は増大するが、非表示時にミラーとして十分な反射率が得られないという問題があった。また特許文献３の車両用ミラーによれば、ミラー角度を変更するための駆動機構が必要であった。またミラー角度を変更すると後方視認ができなくなる問題があった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、表示光を透過させる領域について、非表示時に十分な反射率を確保しつつ、表示時に表示光の透過光量を従来のものよりも増大させて表示の視認性を向上させるとともに、該改良に伴うコストの上昇を抑制したモニター付車両用ミラーを提供しようとするものである。

この発明は、発光表示装置から出射される直線偏光された表示光を鏡面の裏面側から該鏡面の一部の領域を透過させて視認者に視認させるモニター付車両用ミラーにおいて、前記鏡面の前記表示光を透過させる領域を、偏光方向を前記表示光の偏光方向に一致させた反射型偏光膜で構成し、前記鏡面の前記反射型偏光膜に隣接する領域を金属反射膜または誘電体多層膜による反射膜で構成してなるものである。この発明によれば、表示光を透過させる鏡面の領域を、偏光方向を表示光の偏光方向に一致させた反射型偏光膜で構成したので、表示光を透過させる鏡面の領域をハーフミラーで構成した場合に比べて、表示光の透過光量を増大させて表示の視認性を向上させることができる。また反射型偏光膜に隣接する領域を金属反射膜または誘電体多層膜で構成したので、鏡面全体を高価な反射型偏光膜で構成する場合に比べて安価に構成することができる。金属反射膜としては例えばＣｒ，Ｎｉ，Ａｌ，Ｆｅ，Ａｇ，Ｐｄ等の使用が考えられる。

この発明は前記反射型偏光膜に隣接する領域を金属反射膜または誘電体多層膜によるハーフミラーで構成し、前記ハーフミラーの背面側に暗色マスクを配置することができる。これによれば、反射型偏光膜に隣接する領域を金属反射膜または誘電体多層膜によるハーフミラーで構成し、該ハーフミラーの背面側に暗色マスクを配置したので、反射型偏光膜とそれに隣接する領域の反射率を合わせることができ、非表示時に両領域の違いを目立ちにくくすることができる。

この発明で使用する反射型偏光膜の種類には例えばワイヤーグリッドや異方性屈折樹脂（異方性偏光膜）などがあるが、このうちワイヤーグリッドは異方性屈折樹脂に比べて反射映像が明瞭なので、非表示時にミラーとして高い性能が得られ、この発明の反射型偏光膜として好適である。反射型偏光膜をワイヤーグリッドで構成する場合は、例えば該ワイヤーグリッドの格子（グリッド）をＡｌ細線で構成し、前記反射膜をＣｒハーフミラーで構成することができる。このようにすれば、非表示時に、ワイヤーグリッドで構成される鏡面領域とそれに隣接するＣｒハーフミラーで構成される鏡面領域とを容易に色合わせすることができ、両領域の違いをより目立ちにくくすることができる。

この発明は前記反射膜を透明基板の裏面側に配置（成膜、貼付等）し、前記反射型偏光膜を前記透明基板の裏面側の前記反射膜が配置されていない領域に配置することができる。これによれば、反射膜を透明基板の裏面側に配置したので反射型偏光膜とその周囲の反射膜の段差を目立たなくすることができる。また反射型偏光膜を透明基板で保護することができる。

図２のＡ−Ａ矢視断面図（ハウジングは図示せず）である（各層の厚みは模式的に示す）。 この発明が適用された車両用インナーミラーの実施の形態を示す正面図である。 市販されているＡｌワイヤーグリッドの分光反射率特性Ａ，Ｂと、これらの特性に近似するように各種金属で適宜の膜厚のハーフミラーとして成膜した反射膜の分光反射率特性Ｃ，Ｄ，Ｅを示す図である。 ワイヤーグリッド２０を透明基板２４の裏面に配置する構造の一例を示す模式断面図である。 ワイヤーグリッド２０を透明基板２４の裏面に配置する構造の別の例を示す模式断面図である。 図２のＢ−Ｂ矢視断面図（ハウジングは図示せず）である（各層の厚みは模式的に示す）。

図２はこの発明が適用された車両用インナーミラーの実施の形態を示す。この実施の形態では反射型偏光膜としてワイヤーグリッドを使用した場合について説明する。インナーミラー１０において、ハウジング１２の前面開口部１２ａにはミラー素子１４が配置されている。ハウジング１２内のミラー素子１４の背面側空間には液晶モニタ１６がその表示面１６ａをミラー素子１４に対面させて収納配置されている。ミラー素子１４の鏡面は液晶モニタ１６の表示面１６ａが対面する領域１４ａと、該領域１４ａの周囲に隣接する領域１４ｂとで構成される。ハウジング１２の前面周縁部の下部には液晶モニタ１６のオン・オフスイッチ等の操作子１８が配置されている。操作子１８で液晶モニタ１６のオン操作をすると、液晶モニタ１６はバックライトが点灯して文字・画像・映像等による情報を発光表示する。また操作子１８で液晶モニタ１６のオフ操作をすると、液晶モニタ１６はバックライトが消灯して情報の表示が停止され、全鏡面領域１４ａ，１４ｂが後写鏡として機能する。

ミラー素子１４の鏡面の、液晶モニタ１６の表示面１６ａが対面する領域１４ａ（すなわち表示光を透過させるべき領域）は、偏光方向を液晶モニタ１６の表示面１６ａから出射される表示光の偏光方向に一致させたワイヤーグリッド２０で構成されている。ミラー素子１４の鏡面の、ワイヤーグリッド２０に隣接する領域１４ｂは金属反射膜または誘電体多層膜による反射膜２２で構成されている。ワイヤーグリッドは高価なのでこれをミラー素子１４の鏡面の全域に使用するとコスト高となるが、ここでは表示部以外の鏡面は金属反射膜または誘電体多層膜による反射膜２２で構成しているのでコスト上昇を抑えることができる。

図２のインナーミラー１０の液晶モニタ１６が配置された領域の断面（Ａ−Ａ断面）を図１に示す（ハウジング１２は省略する）。同領域の全域でミラー素子１４はガラス等の透明基板２４の裏面の、液晶モニタ１６の表示面１６ａが対面する領域１４ａにワイヤーグリッド２０を配置し、ワイヤーグリッド２０に隣接する領域１４ｂの全域（ミラー素子１４の鏡面全域のうちワイヤーグリッド２０を配置する領域１４ａを除いた領域）に金属反射膜または誘電体多層膜による反射膜２２を成膜して構成されている。ワイヤーグリッド２０は透明基板２４の裏面側または液晶モニタ１６の表示面１６ａ側に装着されている。ワイヤーグリッド２０を配置した領域１４ａと反射膜２２を配置した領域１４ｂの反射率を合わせるために反射膜２２はハーフミラーで構成され、反射膜２２の裏面には光の透過を防止するために暗色マスク２６が装着されている。暗色マスク２６は黒色等の暗色の板・フィルム・塗膜等で構成される。暗色マスク２６は板またはフィルムで構成される場合は、接着剤、粘着剤等で反射膜２２の裏面に装着される。

ワイヤーグリッド２０はガラス、合成樹脂等の透明基材の片面に例えばＡｌ等の細線（Ａｌ細線）による格子を形成して構成される。Ａｌワイヤーグリッド（Ａｌ細線を使用したワイヤーグリッド）の分光反射率特性の一例を図３に特性Ａ，Ｂで示す。特性ＡはＡ社製Ａｌワイヤーグリッドの特性、特性ＢはＢ社製Ａｌワイヤーグリッドの特性である。これらの特性に近似するように反射膜２２を各種金属で適宜の膜厚に成膜した場合の反射膜２２（ハーフミラー）の分光反射率特性を図３に特性Ｃ，Ｄ，Ｅで示す。特性ＣはＡｌハーフミラー（膜厚：７．５ｎｍ）の特性、特性ＤはＦｅハーフミラー（膜厚：４０ｎｍ）の特性、特性ＥはＣｒハーフミラー（膜厚：２５ｎｍ）の特性である。これによればＡｌハーフミラーはＡｌワイヤーグリッドと反射率を合わせるためには膜厚が薄くなる。このため膜厚のばらつきが反射率に大きく影響する（膜厚が少し変わるだけで反射率が大きく影響する）ので膜厚管理が難しく適用が難しい。またＦｅハーフミラーは十分な防錆対策が必要であり適用が難しい。これに対しＣｒハーフミラーはＡｌハーフミラーに比べて同じ反射率を得るのに膜厚を厚く形成できるので膜厚管理が容易であり、また反射色の色合わせも容易であり、しかも防錆対策が不要または容易である。したがってワイヤーグリッド２０をＡｌワイヤーグリッドで構成する場合は、反射膜２２はＣｒハーフミラーで構成するのが好適である。

ワイヤーグリッド２０を透明基板２４の裏面に配置する構造の一例を図４に示す。これは透明基板２４の裏面の周縁部全周にスペーサ２８を接着剤等で装着し、スペーサ２８の他端部にワイヤーグリッド２０の表面２０ａ側（格子が形成されている側）の周縁部全周を接着剤等で装着したものである。ワイヤーグリッド２０の表面（Ａｌ細線の先端面）２０ａは透明基板２４の裏面２４ａに対し微少な空隙３０を隔てて対面している。液晶モニタ１６の表示面１６ａはワイヤーグリッド２０の裏面２０ｂに対し微少な空隙３２を隔てて対面している。透明基板２４はハウジング１２の前面開口部１２ａ（図２）に嵌め込み装着して支持され、液晶モニタ１６はハウジング１２の内部空間の壁面に装着して支持される。空隙３０は微少なので、ワイヤーグリッド２０の反射面を構成する表面２０ａとその周囲の反射膜２２（図１）との段差は目立ちにくい。

ワイヤーグリッド２０を透明基板２４の裏面に配置する構造の別の例を図５に示す。これは液晶モニタ１６の表示面１６ａの周縁部全周にスペーサ３４を接着剤等で装着し、スペーサ３４の他端部にワイヤーグリッド２０の裏面２０ｂ側の周縁部全周を接着剤等で装着したものである。液晶モニタ１６の表示面１６ａはワイヤーグリッド２０の裏面２０ｂに対し微少な空隙３２を隔てて対面している。ワイヤーグリッド２０の表面２０ａは透明基板２４の裏面２４ａに対し微少な空隙３０を隔てて対面している。透明基板２４はハウジング１２の前面開口部１２ａ（図２）に嵌め込み装着して支持され、液晶モニタ１６はハウジング１２の内部空間の壁面に装着して支持される。空隙３０は微少なので、ワイヤーグリッド２０の反射面を構成する表面２０ａとその周囲の反射膜２２（図１）との段差は目立ちにくい。

図２のインナーミラー１０の液晶モニタ１６が配置されていない領域の断面（Ｂ−Ｂ断面）を図６に示す（ハウジング１２は省略する）。同領域の全域でミラー素子１４は前記透明基板２４の裏面に前記ハーフミラーによる反射膜２２を成膜し、該反射膜２２の裏面に前記暗色マスク２６を装着して構成されている。

以上の構成のインナーミラー１０の動作を説明する。液晶モニタ１６をオンすると液晶モニタ１６はバックライトが点灯して文字・画像・映像等による情報を発光表示する。この表示光は偏光方向がワイヤーグリッド２０の偏光方向と一致しているので、ワイヤーグリッド２０をそのまま透過し、さらに透明基板２４を透過してミラー素子１４の鏡面の前方にいる運転者等の視認者に視認される。このとき金属膜のハーフミラーを使用した場合に比べて表示光の透過光量が増大するので、表示の視認性が向上する。つまり直線偏光された表示光をハーフミラーに透過させた場合は該ハーフミラーでかなりの光量が減衰してしまうが、ここではワイヤーグリッド２０を使用し、該ワイヤーグリッド２０は偏光方向が表示光の偏光方向に一致するように配置されているので、表示光はワイヤーグリッド２０でほとんど減衰されずに透過することができる。

液晶モニタ１６をオフすると、液晶モニタ１６はバックライトが消灯して情報の表示が停止される。このときワイヤーグリッド２０が配置されている領域１４ａと反射膜２２が配置されている領域１４ｂは反射率が近似し、色調も近似しているので両領域１４ａ，１４ｂの違いは目立ちにくい。したがって運転者はミラー素子１４の鏡面の全領域を後写鏡として違和感なく使用することができる。

前記実施の形態では反射膜２２を金属反射膜で構成したが、ＴｉＯ₂等の高屈折率膜とＳｉＯ₂等の低屈折率膜を交互に積層して構成される誘電体多層膜で構成することもできる。また前記実施の形態では反射型偏光膜としてワイヤーグリッドを使用した場合について説明したが、これに代えて異方性屈折樹脂を使用することもできる。また前記実施の形態ではこの発明をインナーミラーに適用した場合について説明したが、アウターミラーその他の車両用ミラーにも適用することができる。

１０…モニター付車両用ミラー、１４…ミラー素子、１４ａ…鏡面の表示光を透過させる領域（ワイヤーグリッドを配置した領域）、１４ｂ…鏡面の反射型偏光膜に隣接する領域（反射膜を配置した領域）、１６…液晶モニタ（発光表示装置）、２０…反射型偏光膜（ワイヤーグリッド）、２２…反射膜（ハーフミラー）、２４…透明基板、２６…暗色マスク

Claims (6)

1. 発光表示装置から出射される直線偏光された表示光を鏡面の裏面側から該鏡面の一部の領域を透過させて視認者に視認させるモニター付車両用ミラーにおいて、
   前記鏡面の前記表示光を透過させる領域を、偏光方向を前記表示光の偏光方向に一致させた反射型偏光膜で構成し、
   前記鏡面の前記反射型偏光膜に隣接する領域を金属反射膜または誘電体多層膜による反射膜で構成してなるモニター付車両用ミラー。
2. 前記反射型偏光膜に隣接する領域を金属反射膜または誘電体多層膜によるハーフミラーで構成し、
   前記ハーフミラーの背面側に暗色マスクを配置してなる請求項１記載のモニター付車両用ミラー。
3. 前記反射型偏光膜をワイヤーグリッドで構成してなる請求項１または２記載のモニター付車両用ミラー。
4. 前記ワイヤーグリッドの格子をＡｌ細線で構成し、前記反射膜をＣｒハーフミラーで構成してなる請求項３記載のモニター付車両用ミラー。
5. 前記反射膜を透明基板の裏面側に配置し、
   前記反射型偏光膜を前記透明基板の裏面側の前記反射膜が配置されていない領域に配置してなる請求項１から４のいずれか１つに記載のモニター付車両用ミラー。
6. 前記反射型偏光膜が前記透明基板の裏面側または前記発光表示装置の表示面側に装着されている請求項５記載のモニター付車両用ミラー。

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