JP2000249966A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】製造費を増加することなく、表示面積を増大さ
せることにより、低コストの表示装置を提供する。 【解決手段】フロント合わせガラスのガラス３とガラス
４の間に旋光子フィルム１を挿入するとともに、旋光子
フィルムを挿入した位置から下辺方向に徐々にフロント
合わせガラスの厚みを薄くし、厚みの変化を挿入する旋
光子フィルムの厚みによって調整した。
せることにより、低コストの表示装置を提供する。 【解決手段】フロント合わせガラスのガラス３とガラス
４の間に旋光子フィルム１を挿入するとともに、旋光子
フィルムを挿入した位置から下辺方向に徐々にフロント
合わせガラスの厚みを薄くし、厚みの変化を挿入する旋
光子フィルムの厚みによって調整した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、運転情報などの表
示情報を前景と重ねて運転者に視認させるいわゆるヘッ
ドアップディスプレイなどの車両用表示装置に関する。
示情報を前景と重ねて運転者に視認させるいわゆるヘッ
ドアップディスプレイなどの車両用表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の車両用表示装置として図６に示す
ようなものがあり、表示器５より射出された運転情報
は、フロント合わせガラス室内側表面１０に設けられた
ハーフミラー２０で反射されて室外前方に結像され、運
転者の目１７に視認される。このような表示装置におい
ては、フロント合わせガラスの室内側表面のハーフミラ
ー２０の反射像１４とフロント合わせガラスの室外側表
面９での反射像１５がずれて２重像として見える欠点が
あった。
ようなものがあり、表示器５より射出された運転情報
は、フロント合わせガラス室内側表面１０に設けられた
ハーフミラー２０で反射されて室外前方に結像され、運
転者の目１７に視認される。このような表示装置におい
ては、フロント合わせガラスの室内側表面のハーフミラ
ー２０の反射像１４とフロント合わせガラスの室外側表
面９での反射像１５がずれて２重像として見える欠点が
あった。
【０００３】２重像を解消するため、合わせガラスの室
外側ガラスと室内側ガラスの間に旋光子フィルムを設
け、Ｓ波の表示光をブリュースター角で入射し、室外側
ガラスの室外側面への入射を、旋光子フィルムでＰ波と
して、室外側面で反射させないようにしたものがあり、
本出願人は特開平１０−１１５８０２を出願している。
外側ガラスと室内側ガラスの間に旋光子フィルムを設
け、Ｓ波の表示光をブリュースター角で入射し、室外側
ガラスの室外側面への入射を、旋光子フィルムでＰ波と
して、室外側面で反射させないようにしたものがあり、
本出願人は特開平１０−１１５８０２を出願している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】旋光子フィルムを合わ
せガラスの室外側ガラスと室内側ガラスの間に積層し、
偏光を利用する方法において、大きな表示面積を要求さ
れると、表示面積全体にブリュースター角で表示光を入
射することが困難になり、したがって大面積表示が実現
出来なかった。
せガラスの室外側ガラスと室内側ガラスの間に積層し、
偏光を利用する方法において、大きな表示面積を要求さ
れると、表示面積全体にブリュースター角で表示光を入
射することが困難になり、したがって大面積表示が実現
出来なかった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、車
両用フロント合わせガラスに表示器からの光を入射し、
運転者に前景と表示器の情報を重ねて見えるようにした
表示装置において、フロント合わせガラスのガラスとガ
ラスの間に旋光子フィルムを挿入するとともに、該旋光
子フィルムを挿入した位置から下辺方向に徐々にフロン
ト合わせガラスの厚みを薄くし、該厚みの変化を挿入す
る旋光子フィルムの厚みによって調整したものである。
両用フロント合わせガラスに表示器からの光を入射し、
運転者に前景と表示器の情報を重ねて見えるようにした
表示装置において、フロント合わせガラスのガラスとガ
ラスの間に旋光子フィルムを挿入するとともに、該旋光
子フィルムを挿入した位置から下辺方向に徐々にフロン
ト合わせガラスの厚みを薄くし、該厚みの変化を挿入す
る旋光子フィルムの厚みによって調整したものである。
【０００６】旋光子フィルムを挿入したことによるフロ
ント合わせガラスの厚み変化は、実施例に述べるよう
に、ガラス表面に沿った距離に対してほぼ直線的にな
り、したがって旋光子フィルムを挿入した位置の下部の
室外側表面と室内側表面とは、平行ではなく、互いに一
定の角度で傾いている。
ント合わせガラスの厚み変化は、実施例に述べるよう
に、ガラス表面に沿った距離に対してほぼ直線的にな
り、したがって旋光子フィルムを挿入した位置の下部の
室外側表面と室内側表面とは、平行ではなく、互いに一
定の角度で傾いている。
【０００７】挿入する旋光子フィルムの厚みを変えるこ
とにより、旋光子フィルムを挿入した位置の下部におけ
る厚み変化を調整できる。すなわち、旋光子フィルムを
挿入した位置の下部において、室外側表面と室内側表面
とがなす角度は、挿入する旋光子フィルムの厚みを変え
て調整する。該角度の大きさを、室内側表面の反射像と
室外側表面の反射像の見える方向を重なるように調整し
て、２重像のない反射像を観察できるようにし、旋光子
フィルムを挿入した部位とその下部で表示することによ
り、表示面積が拡大できる。
とにより、旋光子フィルムを挿入した位置の下部におけ
る厚み変化を調整できる。すなわち、旋光子フィルムを
挿入した位置の下部において、室外側表面と室内側表面
とがなす角度は、挿入する旋光子フィルムの厚みを変え
て調整する。該角度の大きさを、室内側表面の反射像と
室外側表面の反射像の見える方向を重なるように調整し
て、２重像のない反射像を観察できるようにし、旋光子
フィルムを挿入した部位とその下部で表示することによ
り、表示面積が拡大できる。
【０００８】また、厚みの違うガラスを用いてフロント
合わせガラスを作製する場合、旋光子フィルムを挿入し
たことによる、ガラス断面の中心線に対するガラス表面
の傾斜は薄いガラスの表面の方が厚いガラスより大とな
る。したがって、フロント合わせガラスの厚みの調整に
おいて、室内側のガラスを薄い方のガラスにするかある
いは厚い方のガラスにするかを選択する。
合わせガラスを作製する場合、旋光子フィルムを挿入し
たことによる、ガラス断面の中心線に対するガラス表面
の傾斜は薄いガラスの表面の方が厚いガラスより大とな
る。したがって、フロント合わせガラスの厚みの調整に
おいて、室内側のガラスを薄い方のガラスにするかある
いは厚い方のガラスにするかを選択する。
【０００９】旋光子フィルムを挿入した部位では、表示
光をＳ波にした場合、ガラスを透過する表示光は、旋光
子によってＰ波になり、室外側表面ではほとんど反射さ
れない。従って、反射像は、室内側表面の反射光のみで
視認される。また、表示光をＰ波にした場合、室内側表
面で表示光はほとんど反射されず、ガラスを透過中に旋
光子によりＳ波に変えられ、室側表面の反射で表示が視
認される。
光をＳ波にした場合、ガラスを透過する表示光は、旋光
子によってＰ波になり、室外側表面ではほとんど反射さ
れない。従って、反射像は、室内側表面の反射光のみで
視認される。また、表示光をＰ波にした場合、室内側表
面で表示光はほとんど反射されず、ガラスを透過中に旋
光子によりＳ波に変えられ、室側表面の反射で表示が視
認される。
【００１０】旋光子フィルムを挿入した部位の下部での
反射像は、室内側表面の反射像と室外側表面の反射像を
重ねたものである。したがって、旋光子フィルムを挿入
した部位での反射像と、旋光子フィルムを挿入した部位
の下部での表示像は、表示器の表示色と輝度を同じにす
ると、表示像の明るさが著しく異なってしまい、暗い方
の反射像の視認性が問題となる。
反射像は、室内側表面の反射像と室外側表面の反射像を
重ねたものである。したがって、旋光子フィルムを挿入
した部位での反射像と、旋光子フィルムを挿入した部位
の下部での表示像は、表示器の表示色と輝度を同じにす
ると、表示像の明るさが著しく異なってしまい、暗い方
の反射像の視認性が問題となる。
【００１１】このため、本発明の表示装置においては、
フロント合わせガラスの室内側表面において、旋光子フ
ィルムを挿入した部位のみに反射膜を塗布するか、旋光
子フィルムを挿入した部位と旋光子フィルムを挿入した
部位の下辺側の表示に使う部位に対し、反射率の異なる
反射膜を塗布することが望ましい。
フロント合わせガラスの室内側表面において、旋光子フ
ィルムを挿入した部位のみに反射膜を塗布するか、旋光
子フィルムを挿入した部位と旋光子フィルムを挿入した
部位の下辺側の表示に使う部位に対し、反射率の異なる
反射膜を塗布することが望ましい。
【００１２】また、旋光子フィルムを挿入した位置の下
部で表示光を反射させる表示器と、旋光子フィルムを挿
入した位置で表示光を反射させる表示器とは、表示色の
選択と輝度の調整を別々に出来るようにするか、連動さ
せるかを選択できるようした表示装置である。
部で表示光を反射させる表示器と、旋光子フィルムを挿
入した位置で表示光を反射させる表示器とは、表示色の
選択と輝度の調整を別々に出来るようにするか、連動さ
せるかを選択できるようした表示装置である。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は本発明の光学系の概略を示
したものである。図２は旋光子フィルムを挿入した位置
での反射像の光路の概略である。図３は旋光子フィルム
１を挿入したところより下側のガラス表面での反射像の
光路を示したものである。
したものである。図２は旋光子フィルムを挿入した位置
での反射像の光路の概略である。図３は旋光子フィルム
１を挿入したところより下側のガラス表面での反射像の
光路を示したものである。
【００１４】フロント合わせガラスの好ましくは室外側
ガラス３の室内面に、旋光子フィルム１を積層し、フロ
ント合わせガラスは、厚みが一様なポリビニールブチラ
ール膜などの中間膜２で作製する。フロント合わせガラ
スの厚みは、旋光子フィルム１を挿入したところのほう
が、挿入されていないところより厚くなる。図５に示す
フロント合わせガラスの厚みｔとガラス面に沿った距離
ｄとを用いて、厚みｔを距離ｄに対して示すと、図６の
ようになり、挿入した旋光子フィルムのエッジ付近の下
側で、厚みｔは距離ｄに対し、ほぼ直線的に変化するこ
とを見出した。すなわち、旋光子フィルムの下部では、
室外側表面９と室内側表面１０とは互いに一定の角度で
傾いている。該傾きを利用して、室内側表面１０での反
射像と室外側表面９での反射像を重ねて、図３に示すよ
うな２重像とならない光学系とする。図３の光学系にす
るために、表示器５の位置を光線追跡法などで求める
か、あるいは表示器５の位置を先に決めておき、該表示
器５の位置に対して、２重像が見えないような室外側表
面と室内側表面の傾きを、光線追跡法などにより求め、
該傾きにするために、挿入する旋光子フィルム１の厚み
を決定しても良い。
ガラス３の室内面に、旋光子フィルム１を積層し、フロ
ント合わせガラスは、厚みが一様なポリビニールブチラ
ール膜などの中間膜２で作製する。フロント合わせガラ
スの厚みは、旋光子フィルム１を挿入したところのほう
が、挿入されていないところより厚くなる。図５に示す
フロント合わせガラスの厚みｔとガラス面に沿った距離
ｄとを用いて、厚みｔを距離ｄに対して示すと、図６の
ようになり、挿入した旋光子フィルムのエッジ付近の下
側で、厚みｔは距離ｄに対し、ほぼ直線的に変化するこ
とを見出した。すなわち、旋光子フィルムの下部では、
室外側表面９と室内側表面１０とは互いに一定の角度で
傾いている。該傾きを利用して、室内側表面１０での反
射像と室外側表面９での反射像を重ねて、図３に示すよ
うな２重像とならない光学系とする。図３の光学系にす
るために、表示器５の位置を光線追跡法などで求める
か、あるいは表示器５の位置を先に決めておき、該表示
器５の位置に対して、２重像が見えないような室外側表
面と室内側表面の傾きを、光線追跡法などにより求め、
該傾きにするために、挿入する旋光子フィルム１の厚み
を決定しても良い。
【００１５】挿入する旋光子フィルム１は、例えば図４
に示す様な構成がある。旋光子層１３は、液晶状態でね
じれネマティック配向し、液晶転移点以下では、ガラス
状態となる液晶高分子よりなる旋光子、または、液晶状
態でねじれネマティック配向し、配向させた後に光架橋
あるいは熱架橋し、配向を固定化した液晶高分子よりな
る旋光子などである。
に示す様な構成がある。旋光子層１３は、液晶状態でね
じれネマティック配向し、液晶転移点以下では、ガラス
状態となる液晶高分子よりなる旋光子、または、液晶状
態でねじれネマティック配向し、配向させた後に光架橋
あるいは熱架橋し、配向を固定化した液晶高分子よりな
る旋光子などである。
【００１６】旋光子を挟み込むオーバーコート層１２
は、接着剤層や合わせガラスの作製に用いられる材料に
よる変質を防止するためのものであり、透明なアクリル
系樹脂あるいは塩ビ系樹脂などを用いる。
は、接着剤層や合わせガラスの作製に用いられる材料に
よる変質を防止するためのものであり、透明なアクリル
系樹脂あるいは塩ビ系樹脂などを用いる。
【００１７】接着剤層１１は、無色透明なポリビニール
アセタール樹脂、エチレンビニールアセテート樹脂ある
いはポリビニールブチラール樹脂などのホットメルト型
接着剤を用いることが好ましい。
アセタール樹脂、エチレンビニールアセテート樹脂ある
いはポリビニールブチラール樹脂などのホットメルト型
接着剤を用いることが好ましい。
【００１８】旋光子フィルム１の厚みは、旋光子層１
３、オーバーコート層１２および接着剤層１１の厚みに
より調整する。
３、オーバーコート層１２および接着剤層１１の厚みに
より調整する。
【００１９】表示器５，５’は、ＣＲＴ、蛍光表示管あ
るいは液晶表示器などを用いる。表示器５には偏光手段
６を設け、表示光をＳ波あるいはＰ波にして、フロント
合わせガラスのブリュースター角θ＝５６．３度で入射
させる。表示光がＳ波の場合は、フロント合わせガラス
を透過中に旋光子により偏光方向を９０度回転させて、
Ｐ波に変えられ、室外側表面９でほとんど反射せず、２
重像として観察されない。表示光がＰはの場合は、室内
側表面１０でほとんど反射せず、フロント合わせガラス
透過中に、旋光子により偏光方向を９０度回転させてＳ
波に変え、室外側表面９で反射させて、２重像のない表
示を視認させる。
るいは液晶表示器などを用いる。表示器５には偏光手段
６を設け、表示光をＳ波あるいはＰ波にして、フロント
合わせガラスのブリュースター角θ＝５６．３度で入射
させる。表示光がＳ波の場合は、フロント合わせガラス
を透過中に旋光子により偏光方向を９０度回転させて、
Ｐ波に変えられ、室外側表面９でほとんど反射せず、２
重像として観察されない。表示光がＰはの場合は、室内
側表面１０でほとんど反射せず、フロント合わせガラス
透過中に、旋光子により偏光方向を９０度回転させてＳ
波に変え、室外側表面９で反射させて、２重像のない表
示を視認させる。
【００２０】表示器５’は、旋光子フィルムを挿入した
部分の下部を利用して、反射像を表示するための表示器
である。
部分の下部を利用して、反射像を表示するための表示器
である。
【００２１】
【実施例】以下に本発明の実施例について説明する。
【００２２】実施例１ 旋光子フィルム１は、厚み４μｍの旋光子層１３を厚み
４μｍのオーバーコート層１２で挟み込み、片面に厚み
１５μｍの粘着剤層１１を塗布して作製したフィルムを
用いた。旋光子フィルム１の厚みは２７μｍで、サイズ
は縦１１ｃｍ、横１３ｃｍである。旋光子層１３は、液
晶状態でねじれネマティック配光し、液晶転移点以下で
はガラス状態となる液晶ポリマーである。オーバーコー
ト層１２は、アクリル系樹脂を用い、接着剤層はポリビ
ニルブチラール樹脂を用いた。
４μｍのオーバーコート層１２で挟み込み、片面に厚み
１５μｍの粘着剤層１１を塗布して作製したフィルムを
用いた。旋光子フィルム１の厚みは２７μｍで、サイズ
は縦１１ｃｍ、横１３ｃｍである。旋光子層１３は、液
晶状態でねじれネマティック配光し、液晶転移点以下で
はガラス状態となる液晶ポリマーである。オーバーコー
ト層１２は、アクリル系樹脂を用い、接着剤層はポリビ
ニルブチラール樹脂を用いた。
【００２３】旋光子フィルム１をは室外側ガラス３の室
内面側に積層し、さらに、ポリビニールブチラール膜を
用いて該室外側ガラスと室内側ガラスとを積層し、フロ
ント合わせガラスを作製した。積層した旋光子フィルム
のほぼ中心をｄ＝０として、フロント合わせガラスの厚
みｔは図６に示す結果であった。図中、曲線１は実測値
であり、曲線２は曲線１の近似線である。
内面側に積層し、さらに、ポリビニールブチラール膜を
用いて該室外側ガラスと室内側ガラスとを積層し、フロ
ント合わせガラスを作製した。積層した旋光子フィルム
のほぼ中心をｄ＝０として、フロント合わせガラスの厚
みｔは図６に示す結果であった。図中、曲線１は実測値
であり、曲線２は曲線１の近似線である。
【００２４】近似線である曲線２から、室外側表面９と
室内側表面１０の傾きの差異を求めると０．０４９度と
なる。光線追跡法で２重像が観察されない表示器５の位
置を求めると、表示光の入射角６０度、光学距離７９ｃ
ｍであった。
室内側表面１０の傾きの差異を求めると０．０４９度と
なる。光線追跡法で２重像が観察されない表示器５の位
置を求めると、表示光の入射角６０度、光学距離７９ｃ
ｍであった。
【００２５】作製したフロント合わせガラスに対し、光
線追跡法で求めた位置に表示器を置くと、２重像とはな
らない、視認性の良い反射像を観察することが出来た。
しかし、全て緑色の表示をしたところ、旋光子を挿入し
た位置での表示像は、その下部での表示像より暗く、視
認性が劣るので、表示器５の輝度を上げて、表示全体の
視認性の調整を行った。
線追跡法で求めた位置に表示器を置くと、２重像とはな
らない、視認性の良い反射像を観察することが出来た。
しかし、全て緑色の表示をしたところ、旋光子を挿入し
た位置での表示像は、その下部での表示像より暗く、視
認性が劣るので、表示器５の輝度を上げて、表示全体の
視認性の調整を行った。
【００２６】実施例２ フロント合わせガラスの室内側表面の表示光を反射する
部位に、ゾルゲル法で反射膜を塗布した。反射膜の可視
光反射率は、旋光子フィルムを挿入した部位の値を、そ
の下部の値より、２０％大きくした。その他は実施例１
と同様にして旋光子フィルムを挿入したフロント合わせ
ガラスを作製した。
部位に、ゾルゲル法で反射膜を塗布した。反射膜の可視
光反射率は、旋光子フィルムを挿入した部位の値を、そ
の下部の値より、２０％大きくした。その他は実施例１
と同様にして旋光子フィルムを挿入したフロント合わせ
ガラスを作製した。
【００２７】表示器の輝度を同じにして緑色の表示をし
たところ、明るさのバランスの良い表示象を観察するこ
とが出来た。
たところ、明るさのバランスの良い表示象を観察するこ
とが出来た。
【００２８】
【発明の効果】本発明は、フロント合わせガラスに挿入
する旋光子フィルの厚みを調整することにより、製造費
を増加することなく、表示面積を増大させることによ
り、低コストの表示装置を提供することを可能にした。
する旋光子フィルの厚みを調整することにより、製造費
を増加することなく、表示面積を増大させることによ
り、低コストの表示装置を提供することを可能にした。
【図１】本発明の表示装置において、反射する像の光路
を示す図
を示す図
【図２】旋光子フィルムを挿入した位置における反射す
る像の光路を示す図
る像の光路を示す図
【図３】旋光子フィルムを挿入したところの下部で反射
する像の光路を示す図
する像の光路を示す図
【図４】旋光子フィルムを挿入したところの上部で反射
する像の光路を示す図
する像の光路を示す図
【図５】実施例１の旋光子フィルムの構成を示す図
【図６】フロント合わせガラスの厚みと位置の概略図
【図７】従来の表示器の光路を示す概略図
１ 旋光子フィルム ２ 中間膜 ３ 車外側ガラス ４ 室内側ガラス ５ 表示器 ５’ 表示器 ６ 偏光手段 ７ Ｓ波 ８ Ｐ波 ９ 室外側表面 １０ 室内側表面 １１ 粘着剤層 １２ オーバーコート層 １３ 旋光子層 １４ 室内側表面による反射像 １５ 室外側表面による反射像 １６ 反射像 １６’ 反射像 １７ 運転者の目 １８ フロント合わせガラス下辺 １９ 旋光子フィルム下端
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 朝倉 素雄 三重県松阪市大口町1510番地 セントラル 硝子株式会社硝子研究所内 Ｆターム(参考） 3D044 BA11 BA22 BB01 BC25 BC27
Claims (5)
- 【請求項１】車両用フロント合わせガラスに表示器から
の光を入射し、運転者に前景と表示器の情報を重ねて見
えるようにした表示装置において、フロント合わせガラ
スのガラスとガラスの間に旋光子フィルムを挿入すると
ともに、該旋光子フィルムを挿入した位置から下辺方向
に徐々にフロント合わせガラスの厚みを薄くし、該厚み
の変化を挿入する旋光子フィルムの厚みによって調整し
たことを特徴とする表示装置。 - 【請求項２】厚みの違うガラスを用いてフロント合わせ
ガラスを作製する場合、厚みの変化を調整するために、
厚い方のガラスあるいは薄い方のガラスの位置を室内側
に選択した、請求項１記載の表示装置。 - 【請求項３】フロント合わせガラスの室内側表面におい
て、旋光子フィルムを挿入した部位のみに反射膜を塗布
した、請求項１記載の表示装置。 - 【請求項４】フロント合わせガラスにおいて、旋光子フ
ィルムを挿入した部位と、旋光子フィルムを挿入した部
位の下部のそれぞれの室内側表面に、反射率が同じかあ
るいは反射率が異なる反射膜を塗布した、請求項１記載
の表示装置。 - 【請求項５】旋光子フィルムを挿入した位置で反射させ
る表示器の表示光はＳ波のみ、あるいはＰ波のみとし、
旋光子フィルムを挿入した位置で表示光を反射させる表
示器と、旋光子フィルムを挿入した位置の下部で表示光
を反射させる表示器とは、表示色と輝度とを独立に調整
するか、連動して調整するかを選択できるようした、請
求項１記載の表示装置。
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