JP2007008271A - 車載用表示システムおよび車両用ガラス - Google Patents

Abstract

【課題】 車両内の表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られないようにする。
【解決手段】 表示装置１上には、偏光板２および位相差板３を設ける。位相差板３として１／２波長板を用いる。また、車両のリアガラス５には、偏光層６を設ける。偏光層６は、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように設けられる。位相差板３は、表示装置１から射出され偏光板２を通過した直線偏光の光の振動方向を変化させる。このとき、位相差板３は、偏光板２を通過した直線偏光の光の振動方向が、偏光層６の透過軸に直交するように光の振動方向を変化させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車載用表示システムおよび車両用ガラスに関する。

カーナビゲーションシステムやテレビジョン受像機を搭載した車両が普及している。しかし、車両内でカーナビゲーションシステムやテレビジョン受像機等が画像を表示すると、後続車両の搭乗者を眩惑させてしまう場合がある。例えば、後続車両の運転手が、先行車両内で表示された画像に見入ってしまい、安全性が低下する危険性がある。また、車両内でカーナビゲーションシステムやテレビジョン受像機等で画像を見ている搭乗者としては、プライバシー保護の観点から、表示画像が後続車両の搭乗者に見られないようにすることが好ましい。そこで、後続車両の搭乗者に表示画像を見せないようにする車載用表示システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、車両の搭乗者が偏光めがねを装着する場合がある。特許文献２には、どのような偏光メガネを装着した場合であっても、偏光めがねを装着した搭乗者が表示画像とガラス越しの車外の状況の双方を良好に見られるようにした車載用表示システムが記載されている。

また、光の偏光の種類としてＰ偏光やＳ偏光が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。入射光が反射面で反射して、反射光として進行したとする。このとき、入射光と反射光とを含む平面を入射面という。Ｐ偏光とは、光の振動方向が入射面に対して平行になっている偏光である。また、Ｓ偏光とは、光の振動方向が入射面に対して垂直になっている偏光である。

図１６は、Ｐ偏光およびＳ偏光の入射角度と反射率との関係を示す説明図である。図１６に示すように、Ｐ偏光の光の反射率は、Ｓ偏光の光の反射率よりも低い。なお、Ｐ偏光の光の反射率が０になるときのＰ偏光の光の入射角は、ブリュースター角と呼ばれる。

また、ＴＦＴ液晶表示装置に用いられる塗布型偏光板の材料が非特許文献２に記載されている。

特開平１０−５１７６４号公報（段落００１０−００２４、図１） 特開２００４−２６８８３５号公報（段落００１６−００３６） "第２節スペクトル"、［online］、啓林館、［平成１７年６月２日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.keirinkan.com/kori/kori_physics/kori_physics_1/contents/ph-1/4-bu/4-3-2.htm#Anchor-34578＞ Tsuyoshi Ohyama、他５名，"ＴＮ Ｍｏｄｅ ＴＦＴ−ＬＣＤ ｗｉｔｈ Ｉｎ−ｃｅｌｌ Ｐｌａｒｉｚｅｒ"，"ＳＩＤ ０４ ＤＩＧＥＳＴ"，ｐ．１１０６−１１０９

既に説明したように、車両内の表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られないようにすることが好ましい。

また、特許文献２でも指摘されているように、特許文献１に記載された車載用表示システムでは、車両の搭乗者が偏光メガネを装着した場合、表示光と、偏光層を備えたリアガラスから入射される外光のいずれか一方しか視認することができない。そこで、偏光メガネ装着時であっても、車両内の表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られないようにしつつ、車内の表示装置の画像と後方のガラス越しの状況の双方を見ることができるようにすることが好ましい。

また、偏光メガネの吸収軸が水平方向を向いていない場合であっても、車内の表示装置の画像の視認性を高めることが好ましい。

また、特許文献１や特許文献２に記載の車載用表示システムでは、車両のリアガラスに偏光フィルタや偏光板を設ける。しかし、車両のリアガラスには、アンテナとして利用される配線が設けられていたり、あるいは、曇り止めのための熱線が設けられていたりする。これらの配線がリアガラス上に存在するため、小さな凸部がリアガラスに存在することになり、リアガラス上に隙間なく偏光フィルタや偏光板を設けることが困難であった。

また、車両内で画像を表示する場合、車両のフロントガラスにその画像が写り込んでしまうことは、安全上好ましくない。

そこで、本発明は、車両内の表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られないようにすることを目的とする。また、偏光メガネ装着時であっても、車両内の表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られないようにしつつ、車内の表示装置の画像と後方のガラス越しの状況の双方を見ることができるようにすることを目的とする。偏光メガネの吸収軸が水平方向を向いていない場合であっても、車内の表示装置の画像の視認性を高めることを目的とする。また、リアガラスと偏光板とが隙間なく密着した車載用表示システムを提供することを目的とする。また、車両内で表示された画像のフロントガラスへの写り込みを低減させることを目的とする。

本発明による態様１は、車両内で画像を表示する車載用表示システムであって、画像を表示する表示装置と、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が０°より大きく９０°未満になるようにリアガラス上に形成された偏光層と、表示装置が射出した光がリアガラス上に形成された偏光層の透過軸の方向と直交する方向に振動する光となるように、表示装置が射出した光の偏光状態を変化させる偏光状態変更手段とを備えたことを特徴とする車載用表示システムを提供する。

本発明による態様２は、態様１において、リアガラス上に形成された偏光層が、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように形成された偏光層である車載用表示システムを提供する。

本発明による態様３は、車両内で画像を表示する車載用表示システムであって、画像を表示する表示装置と、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が０°より大きく９０°未満になるようにリアガラス上に形成された偏光層と、表示装置が射出した光が円偏光または楕円偏光の光となるように、表示装置が射出した光の偏光状態を変化させる偏光状態変更手段とを備えたことを特徴とする車載用表示システムを提供する。

本発明による態様４は、態様３において、リアガラス上に形成された偏光層が、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように形成された偏光層である車載用表示システムを提供する。

本発明による態様５は、車両内で画像を表示する車載用表示システムであって、画像を表示する表示装置と、表示装置が射出した光が水平方向に振動する光となるように、表示装置が射出した光の偏光状態を変化させる偏光状態変更手段とを備えたことを特徴とする車載用表示システムを提供する。

本発明による態様６は、車両内で画像を表示する車載用表示システムであって、画像を表示する表示装置と、透過軸の方向が水平方向になるようにリアガラス上に形成された偏光層と、表示装置が射出した光が垂直方向に振動する光となるように、表示装置が射出した光の偏光状態を変化させる偏光状態変更手段とを備えたことを特徴とする車載用表示システムを提供する。

本発明による態様７は、態様１から態様４、態様６のいずれかにおいて、リアガラス上に形成された偏光層が、偏光材料をリアガラス上に塗布することによって形成された偏光層である車載用表示システムを提供する。

本発明による態様８は、車両のフロントガラスとして使用される車両用ガラスであって、偏光層が設けられたことを特徴とする車両用ガラスを提供する。

本発明による態様９は、態様８において、偏光層が、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように設けられた車両用ガラスを提供する。

請求項１、請求項２に記載の発明によれば、車両内の表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られないようにすることができる。また、偏光メガネ装着時であっても、車両内の表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られないようにしつつ、車内の表示装置の画像と後方のガラス越しの状況の双方を見ることができる。

請求項３、請求項４に記載の発明によれば、偏光メガネの吸収軸が水平方向を向いていない場合であっても、車内の表示装置の画像の視認性を高めることができる。

請求項５に記載の発明によれば、車両内の表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られにくくすることができる。

請求項６に記載の発明によれば、車両内の表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られないようにすることができる。また、車両内で表示された画像のフロントガラスへの写り込みを低減させることができる。

請求項７に記載の発明によれば、リアガラスと偏光層とを隙間なく密着させることができる。

請求項８に記載の発明によれば、車両の搭乗者が先行車両の表示装置の画像によって眩惑されにくくすることができる。

請求項９に記載の発明によれば、車両の搭乗者が先行車両の表示装置の画像によって眩惑される機会を低減することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。

［実施の形態１］図１は、本発明の第１の実施の形態を示す説明図である。図１は、本発明による車載用表示システムを示している。なお、車載用表示システムは車両に設置されるが、図１では車両のリアガラスのみを示し、車両の他の部分に関しては図示を省略している。図１に示す車載用表示システムは、表示装置１と、偏光板２と、位相差板３と、車両のリアガラス５の表面に設けられる偏光層６とを備える。

表示装置１は、画像を表示するディスプレイ装置である。表示装置１は、例えば、カーナビゲーションシステムのディスプレイ装置や、テレビジョン受像機等により実現される。偏光板２は、表示装置１に含まれていてもよい。例えば、表示装置１が、偏光板２を備えた液晶表示装置であってもよい。また、表示装置１は、偏光板２とは別個に設けられる他の種類の表示装置であってもよい。

偏光板２は、表示装置１の表示面上に設けられ、偏光板２自身の透過軸方向に振動する光を通過させる。従って、偏光板２は、表示装置１から射出された光を直線偏光の光として通過させる。

位相差板３は、偏光板２上に設けられる。本実施の形態において用いられる位相差板３は、１／２波長板である。位相差板３は、偏光板２を通過した光の振動方向（偏光状態）を、リアガラス５上の偏光層６の透過軸と直交する方向に変化させる。光の振動方向（偏光状態）の変化は、偏光板２の吸収軸の方向と位相差板３の遅相軸の方向とによって定まる。偏光板２の吸収軸の方向と位相差板３の遅相軸の方向との関係については後述する。

偏光層６は、偏光層６自身の透過軸方向に振動する光を車外に通過させる。偏光層６は、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が０°より大きく９０°未満になるようにリアガラス５上に設けられる。特に、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°であることが好ましい。以下の説明では、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように偏光層６がリアガラス５上に設けられた場合を例にして説明する。透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるような態様として、透過軸の方向が、水平方向に延びる軸（以下、水平軸と記す。）を反時計回りに４５°回転させた方向になっている態様と、透過軸の方向が、水平方向に延びる水平軸を反時計回りに１３５°回転させた方向になっている態様とがある。なお、水平方向とは、鉛直方向に対して垂直に交わる方向を意味する。

図２は、偏光層６の透過軸方向の例を示す説明図である。図２では、偏光層６の透過軸１２の方向が水平軸１１を反時計回りに４５°回転させた方向になっている場合を示しているが、透過軸１２の方向が水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向になっていてもよい。以下の説明では、図２に示すように、偏光層６の透過軸１２の方向が水平軸１１を反時計回りに４５°回転させた方向になっている場合を例にして説明する。偏光層６は、透過軸１２の方向に振動する光を透過させる。また、偏光層６は、透過軸１２と直交する方向に振動する光を吸収する。

図３は、位相差板３を通過した光の振動方向と、偏光層６の透過軸との関係を示す説明図である。既に説明したように、位相差板３は、偏光板２を通過した光の振動方向を、リアガラス５上の偏光層６の透過軸と直交する方向に変化させる。すなわち、図３に示す位相差板３を通過した光の振動方向１３は、偏光層６の透過軸１２と直交する。

図２に示すように、偏光層６の透過軸１２は水平軸１１を反時計回りに４５°回転させた方向になっている。従って、位相差板３は、水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向に振動する光を射出する。

従って、位相差板３を通過した光の振動方向１３と水平軸１１とのなす角度のうち、小さい方の角度は４５°となる（図３参照。）。

このように位相差板３が偏光層６の透過軸と直交する方向（本例では、水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向。）に光を射出するような偏光板２の吸収軸の方向と位相差板３の遅相軸の方向との関係について説明する。

図４は、偏光板２の吸収軸の方向と位相差板３の遅相軸の方向との関係を示す説明図である。図４に示すように、偏光板２の吸収軸１４と水平軸１１とがなす角度をｘとする。また、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度をｙとする。ここで、偏光板２の吸収軸１４と水平軸１１とがなす角度ｘは、水平軸１１から吸収軸１４に反時計回りに向かう角度である。同様に、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度ｙは、水平軸１１から遅相軸１５に反時計回りに向かう角度である。なお、角度ｘ，ｙの単位は、ともに「度（°）」であり、０≦ｘ＜１８０であるものとする。

このとき、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度ｙが以下の角度になるように位相差板３を配置することで、位相差板３が偏光層６の透過軸と直交する方向（本例では、水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向。）に光を射出する。すなわち、角度ｙが以下の角度になるように位相差板３を偏光板２上に配置すればよい。

ｙ＝（ｘ＋４５）／２

なお、位相差板３を通過した光が水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向に振動するようにするための角度ｙは、上記式ｙ＝（ｘ＋４５）／２に限定されるわけではない。

このように位相差板３を配置することで、位相差板３が偏光層６の透過軸と直交する方向に光を射出するので、その光は偏光層６において吸収され、車載用表示システムを備える車両の外に到達しない。そのため、表示装置１の画像が、後続車両の搭乗者に視認されることを防ぐことができる。

なお、ｘ＝４５°である場合には、偏光板２の透過軸（図４において図示せず。）の方向は、水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向になっている。すなわち、偏光板２を通過した光は既に、偏光層６の透過軸１２（図２参照。）の方向と直交する方向に振動する。従って、ｘ＝４５°である場合には、位相差板３は設けなくてよい。仮に、ｘ＝４５°である場合に位相差板を設けるならば、偏光板２を通過した光の振動方向を変化させないように、ｙ＝４５°またはｙ＝１３５°となるように位相差板３を配置すればよい。ただし、ｘ＝４５°である場合には、位相差板３を設けない方が好ましい。

また、既に説明したように、偏光層６における透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度は４５°であることが好ましいが、０°より大きく９０°未満の角度であってもよい。この場合にも、位相差板３が偏光層６の透過軸と直交する方向に光を射出する。位相差板３が、水平軸１１を反時計回りにα°回転させた軸の方向に振動する光を射出する場合、角度ｙが以下の角度になるように位相差板３を偏光板２上に配置すればよい。ただし、αは、０°より大きく１８０°未満の任意の角度であり、単位は「度（°）」である。

ｙ＝（ｘ＋α−９０）／２

なお、位相差板３を通過した光が水平軸１１を反時計回りにα°回転させた方向に振動するようにするための角度ｙは、上記式ｙ＝（ｘ＋α−９０）／２に限定されるわけではない。

次に、偏光層６の形成態様について説明する。偏光層６は、リアガラス５の表面上にコーティングによって形成される。すなわち、予め製造された偏光板をリアガラスに貼り付けるのではなく、偏光層６の材料をリアガラス５上に塗布することにより偏光層６を形成する。

例えば、スリットコータを用いて塗布型偏光材料をリアガラス５の表面に塗布して偏光層６を形成すればよい。塗布型偏光材料は、予め自己配列しているので、塗布することで偏光性を得ることができる。スリットコータとは、巾広のノズル機構から液剤を圧送吐出して液剤を塗布する装置である。なお、偏光材料は、偏光層や偏光板の材料である。

また、例えば、塗布型偏光材料ではなく、分子が特定方向を向いていない偏光材料を用いてもよい。この場合には、偏光材料が塗布されるリアガラス６の表面に対してラビング処理や光配向処理を行った後、その表面に偏光材料を塗布すればよい。ラビング処理等が行われた表面上に偏光材料を塗布することで、偏光材料の分子が特定方向を向き、偏光性を得ることができる。

いずれの場合であっても、予め製造された偏光板をリアガラスに貼り付けるのではなく、偏光材料を塗布することで偏光層６を形成するので、リアガラスの表面上に各種配線が設けられていたとしても偏光層６をリアガラス５に隙間なく密着した状態で形成することができる。すなわち、偏光層６とリアガラス５とが隙間なく密着した車載用表示システムを実現することができる。

なお、偏光層６は、リアガラス５の主面のうち、車内側の面に設けることが好ましい。

次に、本発明による車載用表示システムが設けられた車両の搭乗者が偏光メガネを装着した場合における搭乗者の視認性について説明する。図５は、偏光メガネの例を示す説明図である。図５に例示する偏光メガネでは、吸収軸２２が水平方向を向いていて、透過軸２１が垂直方向を向いている。なお、図５に示すように、偏光メガネでは吸収軸２２が水平方向を向いていて、透過軸２１が垂直方向を向いていることが多い。

表示装置１（図１参照。）から射出され、偏光板２および位相差板３を通過した光は、水平軸となす角度のうち小さい方の角度が４５°になるような方向に振動する直線偏光の光となる。従って、図５に示す偏光メガネの吸収軸２２と、位相差板３を通過した光の振動方向は４５°ずれている。そのため、位相差板３を通過した光が、搭乗者に装着された偏光メガネに全て吸収されてしまうことはない。従って、図５に示す偏光メガネを装着した搭乗者は、表示装置１の表示画像を見ることができる。

また、リアガラス５（図１参照。）を介して車両外部から車両内部に到達する光は、リアガラス５だけでなく偏光層６も通過する。従って、リアガラス５を介して車両内部に到達する光は、水平軸となす角度のうち小さい方の角度が４５°になるような方向に振動する直線偏光の光となる。よって、光の振動方向が、偏光メガネの吸収軸２２と４５°ずれているので、リアガラス５を介して車両内部に到達する光が、搭乗者に装着された偏光メガネに全て吸収されてしまうことはない。そのため、図５に示す偏光メガネを装着した搭乗者は、リアガラス５越しの後方の状況をみることができる。

すなわち、図５に示す偏光メガネを装着した搭乗者は、表示装置１の表示画像およびリアガラス５越しの後方の状況を両方とも見ることができる。

ここでは、偏光メガネの吸収軸２２（図５参照。）が水平方向を向いている場合について説明したが、偏光メガネの吸収軸２２が垂直方向を向いている場合であっても同様である。

また、ここでは、偏光層６における透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°である場合について説明した。偏光層６における透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が０°より大きく９０°未満の角度であっても、図５に示す偏光メガネの吸収軸２２と、位相差板３を通過した光の振動方向とは一致しない。また、リアガラス５および偏光層６を介して車両内部に到達する光の振動方向も、図５に示す偏光メガネの吸収軸２２と一致しない。よって、図５に示す偏光メガネを装着した搭乗者は、表示装置１の表示画像と、リアガラス５越しの後方の状況とを見ることができる。

第１の実施の形態では、偏光層６は、透過軸の方向と水平方向とのなす角度のうち小さな方の角度が０°より大きく９０°未満になるようにリアガラス５上に設けられる。そして、位相差板３は、偏光板２を通過した光の振動方向を、リアガラス５上の偏光層６の透過軸と直交する方向に変化させる。従って、表示装置１の画像が、後続車両の搭乗者に視認されることを防ぐことができる。その結果、後続車両の搭乗者を眩惑することを防止できる。また、車載用表示システムを備える車両の搭乗者が何を見ているのかを秘匿でき、その搭乗者のプライバシーを保護できる。

また、偏光材料を塗布することで偏光層６を形成するので、リアガラスの表面上に各種配線が設けられていたとしても偏光層６をリアガラス５に隙間なく密着した状態で形成することができる。

また、偏光層６の透過軸１２と水平軸のなす角のうち小さい方の角度は０°より大きく９０°未満であり、水平または垂直方向と一致しない。このとき、位相差板３を通過した光の振動方向１３も、水平または垂直方向と一致しない。従って、吸収軸が水平方向を向いている偏光メガネをかけた場合であっても、表示装置１の表示画像およびリアガラス５越しの後方の状況を両方とも見ることができる。特に、偏光層６の透過軸１２と水平軸のなす角のうち小さい方の角度が４５°である場合には、位相差板３を通過した光の振動方向１３（図３参照。）と水平軸とのなす角度のうち小さい方の角度も４５°となる。この場合には、表示装置１の表示画像およびリアガラス５越しの後方の状況を両方とも特に良好に見ることができ好ましい。

また、以上の説明では、特に好ましい場合の一例として、図２に示すように、偏光層６の透過軸１２の方向が水平軸１１を反時計回りに４５°回転させた方向になっている場合を例にして説明した。偏光層６の透過軸１２の方向が水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向になっていてもよい。この場合も、位相差板３が偏光層６の透過軸１２に直交する方向に振動する光を射出するようすればよい。

第１の実施の形態において、偏光状態変更手段は、位相差板３によって実現される。また、偏光板２の吸収軸１４と水平軸１１とがなす角度ｘが４５°または１３５°であり、位相差板を設けない場合には、偏光状態変更手段は、偏光板２によって実現される。

［実施の形態２］偏光メガネでは吸収軸が水平方向を向いていて、透過軸が垂直方向を向いていることが多いが、吸収軸が水平方向を向いているとは限らない。本発明の第２の実施の形態による車載用表示システムは、偏光メガネの吸収軸が水平方向以外の方向を向いている場合であっても、偏光メガネを装着した者が表示装置の画像を視認できるようにする。

図６は、本発明の第２の実施の形態を示す説明図である。図６は、本発明による車載用表示システムを示している。図１に示す構成部と同様の構成部については、図１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

偏光板２上には位相差板３１が設けられる。ただし、本実施の形態で用いられる位相差板３１は、１／４波長板であり、第１の実施の形態で示した位相差板３（図１参照。）とは異なる。位相差板３１は、偏光板２を通過した直線偏光の光を円偏光の光に変換して通過させる。

また、リアガラス５上に設けられる偏光層６は、第１の実施の形態と同様の偏光層であり、偏光層６は、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が０°より大きく９０°未満になるようにリアガラス５上に設けられる。偏光層６の透過軸の方向が水平軸を反時計回りに４５°または１３５°回転させた方向になるように偏光層６が形成されてもよい。以下の説明では、図２に示す場合と同様に、偏光層６の透過軸１２の方向が水平軸１１を反時計回りに４５°回転させた方向になっている場合を例にして説明する。また、偏光層６の形成態様も第１の実施の形態と同様であり、偏光層６の材料をリアガラス５上に塗布することによって、偏光層６が形成される。

図７は、位相差板３１を通過した光と、偏光メガネとの関係を示す説明図である。位相差板３１は、偏光板２（図６参照。図７において図示せず。）を通過した光を円偏光の光に変換して射出する。また、偏光メガネ２５の吸収軸２１および透過軸２２は互いに直交して任意の方向を向いている。図７に示すように偏光メガネ２５の吸収軸２１が水平方向以外の方向を向いていたとしても、位相差板３１を通過した光は円偏光であるので、偏光メガネ２５のレンズを通過できる。よって、偏光メガネ２５を装着した搭乗者は、車載用表示システムの表示装置１の画像を見ることができる。

図８は、位相差板３１を通過する光が円偏光となるための偏光板２の吸収軸の方向と位相差板３１の遅相軸の方向との関係を示す説明図である。図４に示す場合と同様に、偏光板２の吸収軸１４と水平軸１１とがなす角度をｘとする。また、位相差板３１の遅相軸３５と水平軸１１とがなす角度をｙとする。また、偏光板２の吸収軸１４と水平軸１１とがなす角度ｘは、水平軸１１から吸収軸１４に反時計回りに向かう角度である。同様に、位相差板３１の遅相軸３５と水平軸１１とがなす角度ｙは、水平軸１１から遅相軸３５に反時計回りに向かう角度である。なお、角度ｘ，ｙの単位は、ともに「度（°）」であり、０≦ｘ＜１８０であるものとする。

位相差板３１の遅相軸３５と水平軸１１とがなす角度ｙが、ｙ＝ｘ＋４５となるように位相差板３１を配置することで、位相差板３１を通過する光を円偏光とすることができる。すなわち、位相差板３１を通過する光を円偏光とするには、ｙ＝ｘ＋４５となるように位相差板３１を偏光板２上に配置すればよい。

また、以上の説明では、位相差板３１が、偏光板２を通過した直線偏光の光を円偏光の光に変換するものとして説明したが、位相差板３１は直線偏光の光を楕円偏光の光に変換してもよい。位相差板３１を通過する光を楕円偏光とするには、ｙ≠ｘ＋４５となるように位相差板３１を偏光板２上に配置すればよい。また、位相差板３１を通過する光を楕円偏光とする場合には、１／４波長板以外の位相差板を用いてもよい。この場合、位相差が０または１／２波長となるような位相差板以外の位相差板を、図６に示す位相差板３１として用いればよい。図７に示すように偏光メガネ２５の吸収軸２１が水平方向以外の方向を向いていたとしても、楕円偏光の光は偏光メガネ２５のレンズを通過できる。よって、偏光メガネ２５を装着した搭乗者は、車載用表示システムの表示装置１の画像を見ることができる。

また、位相差板３１を通過した光は、偏光層６（図６参照。）およびリアガラス５も通過することになる。円偏光または楕円偏光の光が偏光層６を通過することにより、光量は低下するものの、位相差板３１を通過した光が後続車に到達してしまうことになる。また、円偏光か楕円偏光かにより、光が偏光メガネ２５のレンズや偏光層６を通過するときの光量が異なる。よって、偏光層６における遮光性と偏光メガネ装着時における画像視認性のどちらを優先させるかによって、位相差板３１を通過する光の偏光特性を定めればよい。

位相差板３１を通過する光を円偏光とする場合には、偏光メガネ２５を装着した搭乗者の画像視認性が良好となるが、その一方で、偏光層６を通過する光の光量の低下量も少なく、偏光層６における遮光性は低下する。よって、偏光メガネ２５を装着した搭乗者の画像視認性を優先させる場合には、位相差板３１を通過する光を円偏光とすればよい。

また、位相差板３１を通過する光を楕円偏光とする場合には、楕円偏光状態により偏光層６における遮光性と偏光メガネ装着時における画像視認性が決定される。よって、状況に応じて位相差板を決定すればよい。

以上のような偏光特性と、偏光層６における遮光性、偏光メガネ装着時における画像視認性との関係を表に示すと以下のようになる。

本実施の形態によれば、偏光メガネの吸収軸が水平方向以外の方向を向いている場合であっても、偏光メガネを装着した者が表示装置の画像を視認できる。

また、第１の実施の形態と同様に、偏光層６をリアガラス５に隙間なく密着した状態で形成することができる。

第２の実施の形態において、偏光状態変更手段は、位相差板３１によって実現される。

［実施の形態３］次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図９は、本発明による車両用ガラスを示す説明図である。図９に示すように、本発明による車両用ガラス５１は、車両５０のフロントガラスとして使用される。車両用ガラス５１は、ガラス板５２と、フロントガラス偏光層５３とを備える。フロントガラス偏光層５３は、例えば、ガラス板５２の主面のうち、車内側に設けられる。この場合、フロントガラス偏光層５３の材料をガラス板５２に塗布することによって（すなわちコーティングによって）フロントガラス偏光層５３を形成してもよい。このとき、フロントガラス偏光層５３をガラス板５２に隙間なく密着させて形成することができる。また、フロントガラス偏光層５３をガラス板５２の主面のうち、車外側に設けてもよい。また、ガラス板５２は、複数のガラス層を積層して形成される場合があるが、この場合、積層されるガラス層の間にフロントガラス偏光層５３を配置して車両用ガラス５１を形成してもよい。

図１０は、車両用ガラス５１に使用されるフロントガラス偏光層５３の透過軸方向の例を示す説明図である。フロントガラス偏光層５３は、透過軸５５の方向と水平軸１１とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように設けられる。図１０では、フロントガラス偏光層５３の透過軸５５の方向が水平軸１１を反時計回りに４５°回転させた方向になっている場合を示しているが、透過軸５５の方向が水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向になっていてもよい。

一般に、車載用の表示装置（例えば、カーナビゲーションシステムのディスプレイ装置や車載用テレビジョン受像機等）は、水平軸を反時計回りに４５°または１３５°回転させた方向に振動する直線偏光の光を射出することが多い。

図１０に示すように、フロントガラス偏光層５３の透過軸５５の方向が水平軸１１を反時計回りに４５°回転させた方向になっている場合、フロントガラス偏光層５３は、先行車両内の表示装置から出射される直線偏光の光であって、水平軸を反時計回りに１３５°回転させた方向に振動する光を遮断する。よって、図９に示す車両５０の搭乗者は、少なくとも、水平軸を反時計回りに１３５°回転させた方向に振動する直線偏光の光を射出する先行車両の表示装置の画像に眩惑されずにすむ。水平軸を反時計回りに１３５°回転させた方向に振動する直線偏光の光を射出する車載用表示装置は多いので、先行車両の表示装置の画像による眩惑される機会を低減することができる。

また、フロントガラス偏光層５３の透過軸５５の方向が水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向になっている場合、フロントガラス偏光層５３は、先行車両内の表示装置から出射される直線偏光の光であって、水平軸を反時計回りに４５°回転させた方向に振動する光を遮断する。よって、図９に示す車両５０の搭乗者は、少なくとも、水平軸を反時計回りに４５°回転させた方向に振動する直線偏光の光を射出する先行車両の表示装置の画像に眩惑されずにすむ。水平軸を反時計回りに４５°回転させた方向に振動する直線偏光の光を射出する車載用表示装置も多いので、先行車両の表示装置の画像による眩惑される機会を低減することができる。

なお、フロントガラス偏光層５３は、透過軸５５の方向と水平軸１１とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように設けられることが好ましいが、透過軸５５の方向と水平軸１１とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になっていなくてもよい。そのような場合、先行車両内の表示装置から出射される直線偏光の光を遮断することはできなくても、フロントガラス（車両用ガラス５１）を通過する光の光量を低減することができる。よって、先行車両の表示装置の画像によって眩惑されにくくすることができる。

［実施の形態４］図１１は、本発明の第４の実施の形態を示す説明図である。図１１は、本発明による車載用表示システムを示している。図１に示す構成部と同様の構成部については、図１と同一の符号を付し詳細な説明を省略する。また、図１１では、車載用表示システムを搭載した車両の後続車両６０も図示している。

第１の実施の形態と異なり、本実施の形態では、リアガラス５上に偏光層６（図１参照。）は、設けられない。

偏光板２上には位相差板３が設けられる。本実施の形態において用いられる位相差板３は、１／２波長板である。位相差板３は、偏光板２を通過した光を、振動方向が水平方向になるように変化させる。水平方向に振動する光は、リアガラス５および後続車両６０のフロントガラスに対してＳ偏光の光として入射する。

図１２は、偏光板２の吸収軸の方向と位相差板３の遅相軸の方向との関係を示す説明図である。図４に示す場合と同様に、偏光板２の吸収軸１４と水平軸１１とがなす角度をｘとする。また、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度をｙとする。また、偏光板２の吸収軸１４と水平軸１１とがなす角度ｘは、水平軸１１から吸収軸１４に反時計回りに向かう角度である。同様に、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度ｙは、水平軸１１から遅相軸１５に反時計回りに向かう角度である。なお、角度ｘ，ｙの単位は、ともに「度（°）」であり、０≦ｘ＜１８０であるものとする。

位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度ｙが、以下の角度となるように位相差板３を配置することで、位相差板３は、偏光板２を通過した光を、水平方向に振動するように変化させる。

ｙ＝（ｘ−９０）／２

よって、位相差板３を通過した光が水平方向に振動するようにするためには、遅相軸１５と水平軸１１とのなす角度ｙが上記式を満足するように位相差板３を配置すればよい。

図１３は、角度ｘ，ｙの具体例を示す説明図である。ここでは、表示装置１が図１に示す偏光板２を前面側偏光板として備え、背面側偏光板７１（図１３参照。図１において図示せず。）と偏光板２との間にＴＮ（Twisted Nematic ）液晶パネル７２（図１３参照。図１において図示せず。）を備えた構成であるものとする。

本例では、背面側偏光板７１の吸収軸７５は、水平軸１１を反時計回りに４５°回転させた方向を向いているものとする。このとき、ＴＮ液晶パネル７２における背面側の液晶分子の配向方向７７は、背面側偏光板７１の吸収軸７５と直交する方向である。また、ＴＮ液晶パネル７２における前面側の液晶分子の配向方向７６は、背面側の液晶分子の配向方向７７と直交する方向である。なお、本例におけるＴＮ液晶パネル７２の視角方向は、画面観察者からみてパネル上部を向く方向（１２時の方向）となる。偏光板２の吸収軸１４の方向は、ＴＮ液晶パネル７２における前面側の液晶分子の配向方向７６と直交する方向である。従って、本例では、偏光板２の吸収軸１４は、水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向を向く。すなわち、ｘ＝１３５°となる。従って、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度ｙは、以下のように算出できる。

ｙ＝（１３５−９０）／２＝２２．５°

よって、本例では、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度が２２．５°となるように、位相差板３を偏光板２上に配置することによって、位相差板３を通過した光が水平方向に振動するようになる。なお、位相差板３を通過した光が水平方向に振動するようにするための角度ｙは、上記式ｙ＝（ｘ−９０）／２に限定されるわけではない。

位相差板３を通過して水平方向に振動する光は、リアガラス５に対してＳ偏光の光として入射する。従って、リアガラス５での反射率が高く、リアガラス５を通過するときに光量が低下する。同様に、リアガラス５を通過した光も、後続車両６０のフロントガラスに対してＳ偏光の光として入射する。従って、後続車両６０のフロントガラスでの反射率が高く、そのフロントガラスを通過するときにさらに光量が低下する。従って、表示装置１から射出される光は、後続車両６０の搭乗者に到達しにくく、後続車両６０の搭乗者は表示装置１の表示画像を認識しにくくなる。よって、後続車両の搭乗者を眩惑することを防止できる。また、車載用表示システムを備える車両の搭乗者が何を見ているのかを秘匿でき、その搭乗者のプライバシーを保護できる。

第４の実施の形態において、偏光状態変更手段は、位相差板３によって実現される。

［実施の形態５］本発明の第５の実施の形態は、図１に示す車載用表示システムと同様の構成であるので、図１を用いて説明する。

ただし、本実施の形態では、リアガラス５上に設けられる偏光層６は、透過軸が水平になるように設けられる。偏光層６の形成態様は、第１の実施の形態と同様であり、偏光層６の材料をリアガラス５上に塗布することによって、偏光層６が形成される。

表示装置１および偏光板２は、第１の実施の形態における表示装置１および偏光板２と同様である。また、偏光板２上に設けられる位相差板３も、第１の実施の形態と同様に１／２波長板である。ただし、本実施の形態では、位相差板３は、偏光板２を通過した光を、振動方向が垂直方向になるように変化させる。垂直方向に振動する光は、車載用表示システムが搭載された車両のフロントガラス（図示せず。）に対してＰ偏光の光として入射する。

図１４は、偏光板２の吸収軸の方向と位相差板３の遅相軸の方向との関係を示す説明図である。図４に示す場合と同様に、偏光板２の吸収軸１４と水平軸１１とがなす角度をｘとする。また、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度をｙとする。また、偏光板２の吸収軸１４と水平軸１１とがなす角度ｘは、水平軸１１から吸収軸１４に反時計回りに向かう角度である。同様に、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度ｙは、水平軸１１から遅相軸１５に反時計回りに向かう角度である。なお、角度ｘ，ｙの単位は、ともに「度（°）」であり、０≦ｘ＜１８０であるものとする。

位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度ｙが、以下の角度となるように位相差板３を配置することで、位相差板３は、偏光板２を通過した光を、垂直方向に振動するように変化させる。

ｙ＝ｘ／２

よって、位相差板３を通過した光が垂直方向に振動するようにするためには、遅相軸１５と水平軸１１とのなす角度ｙが上記式を満足するように位相差板３を配置すればよい。

図１５は、角度ｘ，ｙの具体例を示す説明図である。ここでは、表示装置１が図１に示す偏光板２を前面側偏光板として備え、背面側偏光板７１（図１５参照。図１において図示せず。）と偏光板２との間にＴＮ液晶パネル７２（図１５参照。図１において図示せず。）を備えた構成であるものとする。

本例では、背面側偏光板７１の吸収軸７５は、水平軸１１を反時計回りに４５°回転させた方向を向いているものとする。このとき、ＴＮ液晶パネル７２における背面側の液晶分子の配向方向７７は、背面側偏光板７１の吸収軸７５と直交する方向である。また、ＴＮ液晶パネル７２における前面側の液晶分子の配向方向７６は、背面側の液晶分子の配向方向７７と直交する方向である。なお、本例におけるＴＮ液晶パネル７２の視角方向は、画面観察者からみてパネル上部を向く方向（１２時の方向）となる。偏光板２の吸収軸１４の方向は、ＴＮ液晶パネル７２における前面側の液晶分子の配向方向７６と直交する方向である。従って、本例では、偏光板２の吸収軸１４は、水平軸１１を反時計回りに１３５°回転させた方向を向く。すなわち、ｘ＝１３５°となる。従って、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度ｙは、以下のように算出できる。

ｙ＝１３５／２＝６７．５°

よって、本例では、位相差板３の遅相軸１５と水平軸１１とがなす角度が６７．５°となるように、位相差板３を偏光板２上に配置することによって、位相差板３を通過した光が垂直方向に振動するようになる。なお、位相差板３を通過した光が垂直方向に振動するようにするための角度ｙは、上記式ｙ＝ｘ／２に限定されるわけではない。

位相差板３を通過して垂直方向に振動する光は、フロントガラス（図示せず。）に対してＰ偏光の光として入射する。従って、フロントガラスでの反射率が低く、表示装置１の表示画面のフロントガラスへの写り込みを低減することができる。

また、本実施の形態では、リアガラス５上に設けられる偏光層６（図１参照。）は、透過軸が水平になるように設けられている。従って、位相差板３を通過して垂直方向に振動する光は、偏光層６において吸収される。よって、表示装置で表示された画像が後続車両の搭乗者に見られないようにすることができる。その結果、後続車両の搭乗者を眩惑することを防止でき、また、車載用表示システムを備える車両の搭乗者が何を見ているのかを秘匿でき、その搭乗者のプライバシーを保護できる。

第５の実施の形態において、偏光状態変更手段は、位相差板３によって実現される。

本発明は、車両に搭載される画像表示システムや、車両のフロントガラスに適用可能である。

本発明の第１の実施の形態を示す説明図。 偏光層の透過軸方向の例を示す説明図。 位相差板を通過した光の振動方向と偏光層の透過軸との関係を示す説明図。 偏光板の吸収軸の方向と位相差板の遅相軸の方向との関係を示す説明図。 偏光メガネの例を示す説明図。 本発明の第２の実施の形態を示す説明図。 位相差板を通過した光と偏光メガネとの関係を示す説明図。 位相差板３１を通過する光が円偏光となるための偏光板２の吸収軸の方向と位相差板３１の遅相軸の方向との関係を示す説明図。 本発明による車両用ガラスを示す説明図。 フロントガラス偏光層の透過軸方向の例を示す説明図。 本発明の第４の実施の形態を示す説明図。 偏光板の吸収軸の方向と位相差板の遅相軸の方向との関係を示す説明図。 角度ｘ，ｙの具体例を示す説明図。 偏光板の吸収軸の方向と位相差板の遅相軸の方向との関係を示す説明図。 角度ｘ，ｙの具体例を示す説明図。 Ｐ偏光およびＳ偏光の入射角度と反射率との関係を示す説明図。

符号の説明

１ 表示装置
２ 偏光板
３ 位相差板
５ リアガラス
６ 偏光層

Claims (9)

1. 車両内で画像を表示する車載用表示システムであって、
   画像を表示する表示装置と、
   透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が０°より大きく９０°未満になるようにリアガラス上に形成された偏光層と、
   表示装置が射出した光がリアガラス上に形成された偏光層の透過軸の方向と直交する方向に振動する光となるように、表示装置が射出した光の偏光状態を変化させる偏光状態変更手段とを備えた
   ことを特徴とする車載用表示システム。
2. リアガラス上に形成された偏光層は、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように形成された偏光層である
   請求項１記載の車載用表示システム。
3. 車両内で画像を表示する車載用表示システムであって、
   画像を表示する表示装置と、
   透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が０°より大きく９０°未満になるようにリアガラス上に形成された偏光層と、
   表示装置が射出した光が円偏光または楕円偏光の光となるように、表示装置が射出した光の偏光状態を変化させる偏光状態変更手段とを備えた
   ことを特徴とする車載用表示システム。
4. リアガラス上に形成された偏光層は、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように形成された偏光層である
   請求項３記載の車載用表示システム。
5. 車両内で画像を表示する車載用表示システムであって、
   画像を表示する表示装置と、
   表示装置が射出した光が水平方向に振動する光となるように、表示装置が射出した光の偏光状態を変化させる偏光状態変更手段とを備えた
   ことを特徴とする車載用表示システム。
6. 車両内で画像を表示する車載用表示システムであって、
   画像を表示する表示装置と、
   透過軸の方向が水平方向になるようにリアガラス上に形成された偏光層と、
   表示装置が射出した光が垂直方向に振動する光となるように、表示装置が射出した光の偏光状態を変化させる偏光状態変更手段とを備えた
   ことを特徴とする車載用表示システム。
7. リアガラス上に形成された偏光層は、偏光材料をリアガラス上に塗布することによって形成された偏光層である
   請求項１、２、３、４または６記載の車載用表示システム。
8. 車両のフロントガラスとして使用される車両用ガラスであって、
   偏光層が設けられた
   ことを特徴とする車両用ガラス。
9. 偏光層は、透過軸の方向と水平方向とがなす角度のうち小さな方の角度が４５°になるように設けられた
   請求項８に記載の車両用ガラス。

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