JP2006290081A

JP2006290081A - 車輌の前側サイドウィンドウ構造

Info

Publication number: JP2006290081A
Application number: JP2005111312A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kurono; 晃一黒野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-04-07
Filing date: 2005-04-07
Publication date: 2006-10-26
Anticipated expiration: 2025-04-07
Also published as: JP4544009B2

Abstract

【課題】室内物品からの窓映り像が、運転者がアウトサイドミラー１２を見るときの前側サイドウィンドウ１３の領域に形成されないようにする。
【解決手段】自動車１０の前側サイドウィンドウ１３（ウィンドウ板１４）における車輌前方側偶部領域であって、その自動車の基準となる乗員視点Ｐからドアミラー１２への視界領域を少なくとも含む領域１５に、偏光面Ｆａを光のＳ偏光成分Ｒｓの通過を阻害する方向として偏光フィルムＦを配置する。
【選択図】図４

Description

本発明は、自動車などの車輌の前側サイドウィンドウ構造に関する。

自動車を運転する者にとって、フロントサイド部、ドア部あるいはフロントピラー部に取り付けてあるアウトサイドミラーが映し出す車外の状況を、運転席から明瞭に視認できることは、安全な運転上、必要である。しかし、車輌のインストルメントパネルなどに高い明度の物品や反射率の大きな部材が配置されていると、そこからの光が、通常ガラスである前側サイドウィンドウのウィンドウ板で反射して窓映り現象を起こし、窓映りが、運転者の視点からアウトサイドミラーへの視界領域に生じた場合に、運転者はアウトサイドミラーが映し出す車外の状況を把握しにくくなる。そのために、通常、内装部品側をダーク色としたり、ランプなどの配置を工夫して、運転者の視点からアウトサイドミラーへの視界領域に、障害となるような窓映り現象が生じないようにしている。

フロントガラスに窓映りが生じるのを低減するための提案が特許文献１に記載されている。そこでは、一般に光が反射するときに、反射面に平行なＳ偏光成分（横偏光成分）は反射率が高く、反射面に垂直なＰ偏光成分（縦偏光成分）の反射率は低いという、反射特性に注目し、車輌のインストルメントパネル上に配置される反射性物品の外表面に、偏光子が透過する光を縦偏光するように合わせられている偏光板を配置し、フロントガラスから入射して反射性物品で反射する光における反射率の低いＰ偏光成分（縦偏光成分）のみを透過させることにより、光の強度を低下させるようにしている。その光がフロントガラス内面で反射するときにさらに弱くなることから、フロントガラスを透過する外光によるフロントガラスへの反射性物品の窓映り像は、運転者のアイポイントからほぼ見えなくなるか、薄い像となる。

２００４−１３０９１６号公報

光が反射するときの反射特性を利用した特許文献１に記載の窓映り現象を低減する構造は、反射性物品の外表面に偏光板を密着配置して反射光そのものの強度を弱くすることで、フロントガラス面を運転者の視線が移動しても、運転者が窓映り像を視認できないようにしている。しかし、反射性物品を直接見る場合には、反射率の低いＰ偏光成分（縦偏光成分）のみを透過させるようにしているため、やや暗いものとなる。また、例えばインストルメントパネルに複数個の物品を配置する場合には、そのすべてに偏光板を配置する必要があり、作業量およびコストが大きくなる。

フロントガラスに窓映り像が生じないようにすることは、安全運転上、必要であるが、アウトサイドミラーが映し出す車外の状況を、運転者が常時明瞭に視認できることもまた必要である。もちろん、特許文献１に記載の方法を採用することによって、室内の特定部分の窓映り像を、障害となるような濃さで運転者の視点からアウトサイドミラーへの視界領域に生じさせないようにすることは可能と考えられる。しかし、室内にあるすべての反射性物品に偏光板を配置するのは、作業量およびコストが大きくなるとともに、インストルメントパネルそのものの窓映り像がアウトサイドミラーへの視界領域に生じるのを回避することはできない。

また、意匠上の観点から、高明度の内装色のインストルメントパネルやランプ付きのスイッチ類などを配置することが望まれるようになってきているが、その場合も、その窓映り像がアウトサイドミラーへの視界領域に生じるのを回避することはできないので、特定の領域だけ、ダーク系でランプ類を配置するなどで対処しており、室内の意匠にチグハグ感が生じている。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、運転者がアウトサイドミラーを見ようとするときに、その視界が室内の物品の窓映り像によって妨げられないようにすることを目的としており、具体的には、車輌の前側サイドウィンドウに簡単な技術手段を施すことによって、運転者の視点からアウトサイドミラーの視界領域に室内物品の窓映り像を生じさせないようにした車輌の前側サイドウィンドウ構造を提供することを目的とする。

本発明による車輌の前側サイドウィンドウ構造は、車輌の前側サイドウィンドウにおける車輌前方側偶部領域であって、当該車輌の基準となる乗員視点からアウトサイドミラーの視界領域を少なくとも含む領域には、偏光面を光のＳ偏光成分の通過を阻害する方向として偏光フィルムが配置されていることを特徴とする。

前記し、また図１に示すように、光の反射率Ｒは入射角ｉに依存しており、Ｐ偏光成分（縦偏光成分）Ｒｐは反射率がゼロとなる入射角があるが、Ｓ偏光成分（横偏光成分）Ｒｓは入射角に比例して大きくなる。また、車両の構造上、運転者とアウトサイドミラーを結ぶ線は、一般に、前側サイドウィンドウのウィンドウ板に対してかなり寝た角度である。従って、その視線に入る窓写り像を形成する光の入射角、すなわち、室内から入射し当該のウィンドウ板の室外側の面で反射した光が主である窓写り像を形成する光の入射角は大きな角度であり、そのために、運転者が視認する窓写り像を形成する光のＳ偏光成分（横偏光成分）Ｒｓは大きな反射率となっている。

本発明による前側サイドウィンドウ構造では、車輌の前側サイドウィンドウにおける車輌前方側偶部領域であって、当該車輌の基準となる乗員視点からアウトサイドミラーの視界領域を少なくとも含む領域に、偏光面を光のＳ偏光成分の通過を阻害する方向として偏光フィルムを配置するようにしており、上記した室内から入射しウィンドウ板の室外側の面で反射した光の多くは、偏光フィルムを通過することができない。すなわち、サイドウィンドウ板からの反射光は大きく低減される。

そのために、室内側に、明度の大きな物品や反射率の高い物品が置かれていても、あるいは自ら発光するランプなどが置かれていても、少なくとも、当該車輌の基準となる乗員視点からアウトサイドミラーの視界領域には、それらの物品の窓写り像が運転者のアウトサイドミラーの視界を阻害するような強度で形成されることはない。また、偏光フィルムの存在がアウトサイドミラーの視認性に大きな影響を与えることはない。

偏光フィルムの配置場所は、車輌の前側サイドウィンドウにおける車輌前方側偶部領域のみであり、当該前側サイドウィンドウ全体の視認性が影響を受けることもない。さらに、前側サイドウィンドウの特定の部位に偏光フィルムを配置するだけであり、室内側の物品には、特別の手段を講じたり、配慮を払ったりする必要がないので、本発明の実施は容易であり、かつ、室内側の外観意匠をかなりの自由度で作り出すこともできる。

本発明による車輌の前側サイドウィンドウ構造において、偏光フィルムはウィンドウ板の室内側に貼り付けられていてもよく、前側サイドウィンドウを２枚のウィンドウ板で構成し、その間に偏光フィルムを配置するようにしてもよい。前者の場合は、比較的容易に実施することができ、また完成した車両に対して後作業として実施することができる利点がある。しかし、貼り付け後のメンテナンスにやや難がある。後者の場合は、工場においてそのよう構造を持つ前側サイドウィンドウを製造すればよく、事後のフィルムの剥がれなどは起こらないのでメンテナンスは容易である。この場合、必要とされる場所のみに偏光特性を持たせるようにしたフィルムを使用することにより、工場での前側サイドウィンドウの製造は容易となる。

本発明の車輌の前側サイドウィンドウ構造において、当該車輌の基準となる乗員視点からアウトサイドミラー方向の水平面に対する角度をθとしたときに、偏光面の角度を前記水平面に対する角度θとなる方向として偏光フィルムを配置した場合、その車両を運転する運転者の視点位置が当該車輌の基準となる乗員視点とほぼ同じ位置である場合には、充分に高い反射光低減効果が得られる。しかし、運転する者に応じてその視点位置は変化するので、実用上は、偏光面を前記水平面からの角度θから±１５度の範囲となるようにして偏光フィルムを配置すれば、ほぼ所期の目的は達成される。

本発明における前側サイドウィンドウ構造で使用する偏光フィルムは直線偏光フィルムが好適に用いられる。また、自然光では、Ｓ偏光成分（横偏光成分）Ｒｓとそれに直交するＰ偏光成分（縦偏光成分）Ｒｐだけでなく、様々な角度の偏光成分が混じっており、一枚の直線偏光フィルムのみで反射光のすべてを低減することはできない。より高い反射光低減効果を得るために、好ましくは、偏光フィルムの室外側には１／４λ板を積層することが望ましい。それにより、室内側から入射する光は、直線偏光フィルムと１／４λ板を通過することにより、例えば右回りの円偏光となり、それがウィンドウ板の室外側の面で反射することにより、逆向き、すなわち左回りの円偏光となることから、該反射光が１／４λ板および直線偏光フィルムときに、より完全に反射光の通過を阻止することが可能となる。

本発明において用いる偏光フィルムは、従来知られた偏光フィルムを適宜用いることができる。例えば、（１）ＰＶＡまたはその誘導体からなるＰＶＡ系フィルムを１軸延伸した後、ヨウ素を吸着させ、引き続きホウ酸水処理し、緊張状態で乾燥させて得られるもの、（２）ＰＶＡまたはその誘導体からなるＰＶＡ系フィルムをヨウ素の水溶液に浸漬してヨウ素を吸着させた後、ホウ酸水中で１軸延伸し、引き続き緊張状態で乾燥させて得られるものなどが例示できる。ヨウ素の他に、アゾ系、アントラキノン系、テトラジ系などの二色性染料などを用いてもよい。ただし、前記したように、一部の領域にのみ偏光特性を持たせるためには、ヨウ素あるいは二色性染料などで染色する工程において、部分スプレー、スクリーン印刷、あるいはマスキングしてディッピングするなどして染色を部分的にしておく。そして、ヨウ素、二色性染料などが吸着した後、１軸延伸し緊張状態で乾燥させることで、一部領域にのみ、偏光特性を備えた偏光フィルムを得ることかできる。

より具体的には、ＰＶＡ系樹脂フィルムは原反フィルムとして膜厚４０〜１２０μｍのものを用いる。この原反フィルムをホウ素化合物処理する前に１軸延伸処理を行う。この１軸延伸処理は染色の前後のいずれでもよい。フィルムのヨウ素染色、つまり偏光素子の吸着は、フィルムに偏光素子を含有する液体を接触させることによって行う。通常、ヨウ素−ヨウ化カリの水溶液が用いられ、染色時間は３０〜５００秒が適当である。水溶媒以外に水と相溶性のある有機溶媒を少量含有させても差し支えない。

一部領域のみ偏光特性を持たせる場合には、前記のように、偏光特性を持たせない部分を型紙などでマスキングし、その他の領域をスクリーン印刷などの手段により、上記染色液を塗布する。他の方法として、マスキングを実施せずに、凸版、凹版、スクリーンなど各種ロール印刷に方法で一部領域にホウ素化合物を接触させてもよい。ホウ素化合物処理前の原反フィルムを１軸延伸するには、ロール延伸、テンダー延伸などが行う。ロール延伸は一段式、多段式のいずれでも実施可能である。延伸時の温度は３０〜７０℃が好ましい。

このように、延伸および染色処理されたフィルムはホウ素化合物によって処理される。ホウ素化合物としてはホウ酸、ホウ砂が実用的であり、水溶液または水−有機溶媒混合液の形で処理する。液中に少量のヨウ化カリを共存させてもよい。処理法は、浸漬法、塗布法、噴霧法のいずれでもよい。こうして得られた偏光フィルムは、定法に従って、適宜洗浄、乾燥、熱処理されて最終的な偏光フィルムとされる。

偏光フィルムは、限定されるものではないが、得られる偏光素子の偏光度が８０％以上となるものが好ましい。また、偏光フィルムの厚さは、特に制限はないが、１０〜４０μｍ程度が好ましい。１０μｍより薄いと施工性に問題が生じ、４０μｍを越えるものはオーバースペックとなる。

偏光フィルムと主にガラスであるウィンドウ板との貼り付けには、接着剤を用いる。用いる接着剤も特に制限はなく、公知のものを用い得るが、例えば、溶剤系接着剤、水系接着剤、紫外線硬化型接着剤、熱硬化型接着剤などを例示できる。なかでも、偏光子と高分子フィルムとを適度な接着強度で接着でき、さらに偏光子を酸やアルカリ成分によって変色させないなどの理由から、ＰＶＡ系接着剤が好適である。ＰＶＡ系接着剤は、ポリ酢酸ビニルをケン化処理して得られるポリマー（ポリビニルアルコール系ポリマー）を主成分とするものであり、エマルジョンタイプであってもよく、水溶性タイプであってもよい。

偏光フィルムをウィンドウ板の室内側に貼り付ける場合には、室内側の面に表面反射防止処理を施すことが好ましい。表面反射防止処理には、金属多層膜処理あるいは金属酸化物多層膜処理のようなものが挙げられる。

以下、図面を参照して、本発明を実施の形態に基づき説明する。図２は本発明による車輌の前側サイドウィンドウを備えた自動車の上面図を模式的に示しており、図３は図２に示す自動車の前側サイドウィンドウでの部分を横から見て示している。図４は本発明による車輌の前側サイドウィンドウでの反射率低減効果を説明するためにウィンドウ板の部分を拡大しかつ模式的に示す図であり、図５はウィンドウ板の他の形成を説明するための模式図である。

図２、図３において、自動車１０の前ドア１１、１１にはアウトサイドミラーとしてのドアミラー１２、１２が左右に取り付けてあり、運転をする者は、前側サイドウィンドウ１３に取り付けたウィンドウ板１４を通して、室内から視線Ｌの方向でドアミラー１２、１２を見て後方の車外状況を把握する。

すなわち、左右の前側サイドウィンドウ１３、１３領域には、図３に鎖線で示すように、運転者の視点Ｐから水平面からθの角度である視線Ｌの方向でドアミラー１２を見ることができるドアミラー視界領域１５が存在する。この領域１５は、運転者が運転時に姿勢を変えることや、同じ自動車を体型の異なる他の人が運転することなどによって、視点Ｐの位置が変動しまた視線Ｌの水平面からの角度θが変動することから、点としてではなく、ある広がりを持った領域となるが、その領域１５は、通常の自動車において、前側サイドウィンドウ１３における車輌前方側偶部の有る限られた領域となる。また、通常の場合、当該自動車１０の基準となる乗員視点Ｐからドアミラー１２、１２を見る視線Ｌの前記水平面からθの変動範囲は、±１５角程度である。

図４に示すように、前記領域１５に、室内の部材の一部、例えばインストルメントパネル１６の一部領域からの光がウィンドウ板１４で反射して、窓映り像を形成することがある。その像が運転者がドアミラー１２を見る視線Ｌの位置に存在すると、運転の妨げとなる。本発明による前側サイドウィンドウ１３では、ウィンドウ板１４の前記領域１５に、偏光面を光のＳ偏光成分Ｒｓの通過を阻害する方向として直線偏光フィルムＦを配置することによって、窓映り像が形成されるのを防止している。

図４はウィンドウ板１４の前記領域１５、すなわち偏光フィルムＦを配置した領域を模式的に示している。図４の例では、ウィンドウ板１４の室内側に、例えばＰＶＡ系接着剤１７を介して偏光フィルムＦを貼り付けている。構造上、運転者の視点Ｐとドアミラー１２を結ぶ線Ｌａがウィンドウ板１４となす平面視での角度αは比較的大きい。インストルメントパネル１６の一部領域などから乱反射した室内光線が、ウィンドウ板１４の室外側の面で反射して室中側に戻ってくる光のうち、運転者がドアミラー１２を見たときに、その視界領域に入り込む光Ｓ２の入射角（すなわち、光線Ｓ１の入射角）は大きな角度となり、光の反射特性から、該反射光Ｓ２は、前記したように、Ｓ偏光成分（横偏光成分）Ｒｓを多く含む。従って、前記偏光フィルムＦをその偏光面Ｆａを反射光Ｓ２のＳ偏光成分Ｒｓの通過を阻害する方向として、前記領域１５におけるウィンドウ板１４の室内側に貼り付けることにより、入射光Ｓ１が偏光フィルムＦを透過するときに入射光Ｓ１のＳ偏光成分Ｒｓは排除されることに加えて、反射光Ｓ２が偏光フィルムＦを通過するときに反射光Ｓ２のＳ偏光成分Ｒｓがさらに排除され、運転者の視点Ｐに到達する反射光の強さを大きく低減することができ、運転者が室内領域の窓写り像を視認することは解消される。

その際に、自動車１０の運転者が固定している場合には、視点Ｐからドアミラー１２、１２を見る視線Ｌが水平面となす角度θを基準として、偏光フィルムＦの偏光面Ｆａの方向を設定するのが最も好ましいが、通常の自動車では異なる運転者が運転するなどにより、前記のように角度θは±１５度程度の範囲で変動するので、偏光面の角度が水平面からθ±１５度の範囲となるようにして偏光フィルムが配置されていれば、十分に所期の目的を達成することができる。

図５に示すように、前側サイドウィンドウ１３を複数枚のウィンドウ板１４で構成する場合には、その間に接着剤１７を介して偏光フィルムＦを挟持するようにしてもよい。また、図示しないが、いずれの場合も、偏光フィルムＦの室外側に１／４λ板を積層するようにしてもよい。１／４λ板により透過光が円偏光となること、およびウィンドウ板１４の外側面で反射することによって円偏光の方向が逆転することから、反射光を一層低減することが可能となる。

なお、前側サイドウィンドウ１３のウィンドウ板１４の全面に偏光フィルムＦを貼り付けることも考えられるが、前側サイドウィンドウ１３から外を見るときの視認性（明度）が低下するので好ましくなく、前記したように、偏光フィルムＦを配置する領域１５は、自動車１０前側サイドウィンドウ１３，１３における車輌前方側偶部領域であって、当該自動車１０の基準となる乗員視点Ｐからドアミラー１０への視界領域を少なくとも含む領域とされる。

また、偏光フィルムＦを配置する領域１５を左右の前側サイドウィンドウ１３、１３の双方に形成することは安全運転の観点から望ましいが、場合によっては、運転席側の前側サイドウィンドウ１３にのみ、偏光フィルムＦを配置する領域１５を形成してもよい。

反射光におけるＳ偏光成分（横偏光成分）ＲｓとＰ偏光成分（縦偏光成分）Ｒｐの入射角と反射率との関係を示すグラフ。本発明による車輌の前側サイドウィンドウを備えた自動車の上面図を模式的に示す図。図２に示す自動車の前側サイドウィンドウでの部分を横から見て示す図。本発明による車輌の前側サイドウィンドウでの反射率低減効果を説明するためにウィンドウ板の部分を拡大しかつ模式的に示す図。ウィンドウ板の他の形成を説明するための模式図。

符号の説明

１０…自動車、１１…前ドア、１２…ドアミラー（アウトサイドミラー）、１３…前側サイドウィンドウ、１４…ウィンドウ板、１５…ドアミラー視界領域（偏光フィルムを配置する領域）、１６…インストルメントパネル、１７…接着剤、Ｐ…運転者の視点、Ｌ…運転者の視点からドアミラーまでの視線、θ…視線Ｌが水平面となす角、Ｌａ…運転者の視点とドアミラーを結ぶ線、Ｓ１…室内からの光のウィンドウ板への入射光、Ｓ２…室内からの光のウィンドウ板からの反射光、ＲＳ…反射光Ｓ２のＳ偏光成分（横偏光成分）

Claims

車輌の前側サイドウィンドウにおける車輌前方側偶部領域であって、当該車輌の基準となる乗員視点からアウトサイドミラーの視界領域を少なくとも含む領域には、偏光面を光のＳ偏光成分の通過を阻害する方向として偏光フィルムが配置されていることを特徴とする車輌の前側サイドウィンドウ構造。
偏光フィルムはウィンドウ板の室内側に貼り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車輌の前側サイドウィンドウ構造。
偏光フィルムは前側サイドウィンドウを構成する２枚のウィンドウ板の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の車輌の前側サイドウィンドウ構造。
当該車輌の基準となる乗員視点からアウトサイドミラー方向の水平面に対する角度をθとしたときに、偏光面の角度が水平面からθ±１５度の範囲となるようにして偏光フィルムが配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車輌の前側サイドウィンドウ構造。
偏光フィルムの室外側には１／４λ板が積層されていることを特徴とする請求項１ない４のいずれかに記載の車輌の前側サイドウィンドウ構造。