JP2009008882A - 液晶防眩ミラー - Google Patents

Abstract

【課題】液晶セルで生じたゆらぎやムラの影響を受け難い液晶防眩ミラーを提供する。
【解決手段】偏光板１０ａおよび反射型偏光板１０ｃは、屈折率異方性を有する樹脂層によって形成されている。偏光板１０ａおよび反射型偏光板１０ｃは、屈折率異方性によって、液晶セル１０ｂから射出される透過光に含まれる常光線およびこの常光線と異なる進行方向の異常光線を分離して、常光線のみを反射光として運転者の瞳に導くように射出することが可能になる。つまり、液晶セル１０ｂによって射出された透過光が、液晶分子の挙動の乱れ等に基づくゆらぎやムラによる異常光線を含んでいたとしても、異常光線を取り除いて常光線のみを反射光として射出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば車両のインナーミラーやアウターミラーに用いられる液晶防眩ミラーに関する。

従来の液晶防眩ミラーとしては、例えば、垂直配向された偏光板と液晶セルと水平配向された偏光板と反射鏡とを順に重ね合わせたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のものは、垂直配向された偏光板によって垂直振動する光を入射して、液晶セルへの印加によって防眩・非防眩を制御するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特開昭５７−１０２６０２号公報

非印加の液晶セルでは液晶の挙動が乱れてしまうところ、前記特許文献１に記載の技術では、非印加のときを非防眩としているため、反射光にゆらぎやムラが生じてしまう虞があった。

そこで、本発明は、液晶セルで生じたゆらぎやムラの影響を受け難い液晶防眩ミラーを提供することを目的とする。

本発明の請求項１に記載の液晶防眩ミラーは、入射光の第一偏光成分を透過光として射出する第一偏光板と、入射光の第二偏光成分を透過光として射出する第二偏光板とを液晶セルを挟んで配置した液晶防眩ミラーであって、前記第一偏光板および前記第二偏光板の少なくとも一方を、入射光の入射方向に応じて異なる屈折率を示す屈折率異方性を備えた材料で形成した。

この請求項１に記載の液晶防眩ミラーは、第一偏光板および第二偏光板の少なくとも一方の屈折率異方性によって、液晶セルから射出される透過光に含まれる常光線およびこの常光線と異なる進行方向の異常光線を分離して、常光線のみを反射光として運転者の瞳に導くように射出する。つまり、液晶セルによって射出された透過光が、液晶分子の挙動の乱れ等に基づくゆらぎやムラによる異常光線を含んでいたとしても、液晶防眩ミラーは、異常光線を取り除いて常光線のみを反射光として射出する。そのため、この液晶防眩ミラーは、液晶セルで生じたゆらぎやムラの影響を受け難いという効果を奏する。

本発明の請求項２に記載の液晶防眩ミラーは、請求項１において、前記第二偏光板は、前記第二偏光成分の透過光に直交する第三偏光成分を反射する機能をさらに備えており、前記液晶セルは、非印加時に入射光に対して旋光性を発現し、印加時に入射光に対して発現していた旋光性を解消する液晶配列を備えており、前記第一偏光成分と前記第三偏光成分とが直交し、かつ、前記第一偏光成分と前記第二偏光成分とが平行となるように、前記第一偏光板と前記第二偏光板とを配置した。

この請求項２に記載の液晶防眩ミラーは、非防眩時には、第一偏光板を透過した第一偏光成分の透過光を、非印加の液晶セルによって、旋光して第三偏光成分の透過光として射出し、第二偏光板によって、液晶セルから射出された第三偏光成分の透過光を反射し、再び、液晶セルに入射させ、液晶セルによって第三偏光成分の入射光を旋光して第一偏光成分の透過光として第一偏光板に入射させ、第一偏光板から第一偏光成分の透過光を射出する。この液晶防眩ミラーは、非防眩時には、入射光が、第一偏光板および液晶セルをそれぞれ２回透過し、第三偏光板を１回反射することになるが、第三偏光板を透過させた後に、この第三偏光板に重ねて配置する反射鏡を用いる場合よりも通過する光学素子の数が少なくなるため、非防眩時の光損失を少なくすることができる。

一方、防眩時には、この液晶防眩ミラーは、第一偏光板を透過した第一偏光成分の透過光を、印加された液晶セルおよび第二偏光板の順にそのまま透過させる。このとき、液晶セルの電圧値を制御して液晶分子のプレチルト角を制御することで、第一偏光成分の入射光が旋光する光量を調節することによって、第二偏光板を反射する第三偏光成分の光量と第二偏光板を透過する第二偏光成分の光量とを制御し、液晶防眩ミラーとしての反射光量を調節することが可能になる。

本発明の請求項３に記載の液晶防眩ミラーは、請求項１または請求項２において、さらに、前記第二偏光板の前記液晶セルとの反対側に、前記第二偏光板を透過した前記第二偏光成分の透過光を吸収する光吸収部材を配置した。この請求項３に記載の発明によれば、光吸収部材によって、防眩時に、第二偏光板を透過した第二偏光成分の透過光を吸収するため、余分な光を反射させることもなくなり、高い防眩性を確保することができる。

本発明の請求項４に記載の液晶防眩ミラーは、請求項１から請求項３までのいずれか１項において、さらに、車両の周囲の光量を検出する周囲光量検出手段と、車両の後方から到来する光量を検出する後方光量検出手段と、前記周囲光量検出手段によって検出された周囲の光量と、前記後方光量検出手段によって検出された車両の後方から到来する光量とを比較し、前記後方から到来する光量が前記周囲の光量よりも設定値だけ大きい場合に防眩制御とし、設定値よりも小さいときに非防眩制御とする液晶セル制御手段とを備える。

この請求項４に記載の液晶防眩ミラーによれば、周囲光の光量と後方光の光量との関係に応じて、第三偏光成分の反射光として第二偏光板を反射する光量と、第二偏光成分の透過光として第二偏光板を透過する光量とを調節することによって、防眩時の反射の状態をコントロールすることが可能になる。

本発明の請求項５に記載の液晶防眩ミラーは、請求項５において、さらに、前記周囲光量検出手段と前記後方光量検出手段との検出信号を前記液晶セル制御手段に入力するタイミングを遅延させる遅延手段を備えた。瞬断時に切り替わると、運転者に違和感を与えることになるが、この請求項５に記載の液晶防眩ミラーによれば、遅延手段によって、防眩と非防眩との切り替わりが設定時間だけ遅れるため、運転者に違和感を与えにくくなる。

本発明の請求項６に記載の液晶防眩ミラーは、請求項４または請求項５において、前記液晶セル制御手段は、前記液晶セルを制御する制御信号を発振する発振手段を有する。この請求項６に記載の液晶防眩ミラーによれば、発振手段によって、液晶セルに印加する電圧のオン・オフの切り替え動作を行うことが可能になる。

したがって、本発明によれば、液晶セルで生じたゆらぎやムラの影響を受け難い液晶防眩ミラーを提供することが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１に基づいて、液晶防眩ミラー１００の外観について説明する。図１は、本発明の実施形態の液晶防眩ミラーの外観を説明する図であり、図１の（ａ）は液晶防眩ミラーの分解斜視図、図１の（ｂ）は液晶防眩ミラーの組み立てた状態を示す斜視図である。

液晶防眩ミラー１００は、図１の（ａ）に示すように、ボディー１、サポート２、ブッシュ３、プレート４、スクリュー５、センサカバー６Ａ、センサカバー６Ｂ、プレートサーキット７、ボタン８、スクリュータッピング９、ミラー本体１０、リング１１、バッテリーカバー１２、シール１３、バッテリー１４、ステー１５の各部品を主に備えて組み立てられている。

ボディー１は、ミラー本体１０の外形に合わせた開口部１Ａを形成した容器である。このボディー１には、サポート２を固定するねじ穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、プレートサーキット７を固定するねじ穴１ｅ，１ｆとが形成されている。また、ボディー１には、開口部１Ａに相対する底面側に、ステー１５を挿通する取付穴１Ｂと、センサカバー６Ａを介して後記周囲光センサ７Ｃをボディー１から覗かせる穴１ｃが形成されている。また、ボディー１には、バッテリー１４を収納する収納部１Ｄが形成されている。

サポート２と、ブッシュ３と、プレート４とは、ステー１５を取り付ける機構である。サポート２には、ねじ穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対応するねじ穴２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄが形成されている。４本のスクリュータッピング９を、ねじ穴２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに挿入し、さらに、ねじ穴１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに螺合することで、サポート２がボディー１に固定される。サポート２には、取付穴１Ｂに対応する取付穴２Ａが形成されている。また、サポート２には、プレート４を固定するためのねじ穴２ｅが形成されている。

ブッシュ３は、図１中奥側に開口（不図示）を形成した略半球殻状体に形成されている。このブッシュ３の開口側には、切り欠き３ａが形成されている。このブッシュ３は、その開口側が取付穴２Ａの周縁に押し当てられた状態で、サポート２とプレート４との間に固定される。

プレート４には、突起４ａ，４ｂが形成され、サポート２に形成された図示しない切り欠きに嵌め込まれるようになっている。また、プレート４には、ねじ穴２ｅに対応する穴４ｃが形成されている。スクリュー５を穴４ｃに挿入し、さらに、ねじ穴２ｅに螺合することで、プレート４がブッシュ３を間に挟んだ状態でサポート２に固定される。このプレート４には、略半球殻状に盛り上がったブッシュ軸受け部４ｄが形成されている。

プレートサーキット７は、プリント基板上に各種電子部品を搭載して、液晶セル１０ｂ（図２参照）を制御する回路を形成している。このプレートサーキット７には、ねじ穴１ｅ，１ｆに対応する穴７ａ，７ｂが形成されている。スクリュータッピング９を穴７ａ，７ｂに挿入し、さらに、ねじ穴１ｅ，１ｆに螺合することで、プレートサーキット７がボディー１に固定される。このプレートサーキット７には、特に、図１中裏面側に設置される周囲光センサ（不図示）と、後方光センサ（後方光量検出手段）７Ａと、ボタン８によって覆われる電源スイッチ７Ｂとが搭載されている。

ミラー本体１０は、外光を取り入れて、周囲光と後方光との光量に応じて、非防眩・防眩を切り替えて、反射光量を調節可能にしたものであり、特に、入射光の特定の第一偏光成分を透過光として射出する第一偏光板（図１中不図示）と、入射光の特定の第二偏光成分を透過光として射出する第二偏光板（図１中不図示）等とを液晶セル（図１中不図示）を挟んで重ねて形成したものである。このミラー本体１０には、その液晶セルに電力を供給するケーブル１０Ａが接続され、そのケーブル１０Ａの先端にソケット１０Ｂが取り付けられている。なお、このミラー本体１０の内部構造については、後に詳しく説明することとし、ここでは、図１の説明を続ける。

リング１１は、ミラー本体１０をボディー１に取り付けるための弾性体である。リング１１の内周が、ミラー本体１０の外周を嵌め込み、リング１１の外周が、ボディー１の開口部１Ａの内周面に嵌るようになっている。また、このリング１１には、ボタン８を外に突出させる穴１１Ａと、センサカバー６Ｂを介して後方光センサ７Ａを覗かせる穴１１Ｂが形成されている。

バッテリーカバー１２は、収納部１Ｄの開口側（不図示）を覆うものである。シール１３は、バッテリー１４を収納部１Ｄの空間内で動かないように補助するものである。バッテリー１４には、端子に接続したケーブル１４Ａと、そのケーブル１４Ａの先端のソケット１４Ｂとが取り付けられている。なお、ここでは、ソケット１４Ｂとソケット１０Ｂとは、プレートサーキット７に搭載された接続端子（不図示）にそれぞれを接続するものとするが、電気的に接続できるのであれば、配線についてはこれに限らない。

ステー１５は、車両（不図示）の天井面等に液晶防眩ミラー１００を取り付けるためのものである。ステー１５には、その先端側に球状体の軸心部１５ａが形成されている。この軸心部１５ａは、取付穴１Ｂ、取付穴２Ａに挿入され、ブッシュ３によって挟み込まれる。なお、ボディー１は、ブッシュ３の機能によって、ステー１５に対して設定角度回転可能に取り付けられる。そして、このステー１５の上面部１５ｂが天井面やフロントウィンドウ等に密着させられて、接着剤等によって車両内に取り付けられる。

したがって、図１の（ｂ）に示すように、液晶防眩ミラー１００は、ミラー本体１０をリング１１によって取り付けたボディー１が、ステー１５によって車両（不図示）に取り付けられる構造になっている。なお、運転者は、後記するように、防眩機能を活用する場合には、ボタン８を押下して使用する。

続いて、ミラー本体１０の内部構造について説明する。図２は、図１に示すミラー本体の内部構造を示す断面図である。なお、図２では、ボディー１の内面側に位置する側を下側、ボディー１の開口部１Ａから外に覗く側を上側に描いている。このミラー本体１０は、図２中、上側から、偏光板１０ａ、液晶セル１０ｂ、反射型偏光板（第二偏光板）１０ｃ、光吸収部材１０ｄを重ねて貼付した構造になっている。

偏光板１０ａは、図２中上側から入射した入射光の特定の第一偏光成分を透過光として液晶セル１０ｂに射出するものである。本実施形態では、第一偏光成分を、垂直偏光成分として説明する。また、偏光板１０ａは、液晶セル１０ｂから入射する第一偏光成分の入射光をそのまま透過して透過光として、図２中上側に射出する。なお、運転者は、射出される透過光を網膜に結像することで、後方を確認できる。

液晶セル１０ｂは、光の透過のシャッターとして機能するものであり、図示しない透明電極を配線したガラス基板１０ｅ，１０ｆ同士の間に形成された空間に液晶１０ｈを封入した構造体になっている。なお、液晶１０ｈは、ＴＮ（Twisted Nematic）液晶とする。つまり、ガラス基板１０ｅ，１０ｆの図示しない透明電極間に電圧を印加しない（非印加）ときに、入射光に対して旋光性を発現し、その透明電極間に電圧を印加した（印加）ときに、発現していた旋光性が解消する液晶配列になっている。ガラス基板１０ｅ，１０ｆの間には、シール材（スペーサ）１０ｇが配置されている。

反射型偏光板１０ｃは、入射光の特定の第二偏光成分を透過光として射出し、かつ、第二偏光成分の透過光に直交する第三偏光成分を反射光として射出するものである。なお、ここでは、第二偏光成分を垂直偏光成分とし、第三偏光成分を水平偏光成分とする。つまり、第一偏光成分（垂直偏光成分）と第三偏光成分（水平偏光成分）とが直交し、かつ、第一偏光成分（垂直偏光成分）と第二偏光成分（垂直偏光成分）とが平行になっている。

ここで、反射型偏光板１０ｃの構造について説明する。図３は、図２に示す反射型偏光板の構造を示す斜視図である。この反射型偏光板１０ｃは、樹脂層１０ｃ_１，１０ｃ_２，１０ｃ_３，…，１０ｃ_ｎ−３，１０ｃ_ｎ−２，１０ｃ_ｎ−１，１０ｃ_ｎの多層光学フィルム構造体によって形成されている。この反射型偏光板１０ｃは、反射面に対し角度を持って反射した光が部分的に偏光することを利用し、多段階（各樹脂層１０ｃ_ｎ）の反射を用いて直線偏光を作り出す。

また、この実施形態では、偏光板１０ａおよび反射型偏光板１０ｃは、屈折率異方性を有する樹脂層によって形成されている。この屈折率異方性を有する樹脂層は、例えば、ポリビニルアルコール−ヨウ素系の材料を用いて形成される。例えば、ポリビニルアルコールを屈折率異方性が生じるように種々の方向に引き延ばして、そのポリビニルアルコールの分子のらせんが種々の方向に向くように並べた後、ヨウ素溶液に浸すことによって、そのらせん中にヨウ素を取り込ませて屈折率異方性と偏光性とを持たせて形成される。なお、さらに、セルロース系のプラスチックフィルムで挟んで耐久性と機械的強度を持たせることが望ましい。

また、偏光板１０ａおよび反射型偏光板１０ｃは、屈折率異方性によって、液晶セル１０ｂから射出される透過光に含まれる常光線およびこの常光線と異なる進行方向の異常光線を分離して、常光線のみを反射光として運転者の瞳に導くように射出することが可能になる。つまり、液晶セル１０ｂによって射出された透過光が、液晶分子の挙動の乱れ等に基づくゆらぎやムラによる異常光線を含んでいたとしても、異常光線を取り除いて常光線のみを反射光として射出する。

図２に戻って、光吸収部材１０ｄについて説明する。この光吸収部材１０ｄは、黒色塗装を施した膜やフィルムとして形成される。なお、反射型偏光板１０ｃが射出する透過光は、垂直偏光成分（第二偏光成分）なので、この垂直偏光成分を吸収する偏光子を光吸収部材として用いてもよい。

次に、前記構成の液晶防眩ミラー１００の非防眩時の動作および防眩時の動作について説明する。なお、以下、垂直偏光成分に記号「⊥」の下添字を付し、水平偏光成分に記号「＝」の下添字を付して説明する。

まず、非防眩時について説明する。図４は、実施形態の液晶防眩ミラーの非防眩時の動作を説明する図であり、図４の（ａ）は非防眩時の液晶防眩ミラーの正面図、図４の（ｂ）は非防眩時のミラー本体内の光の伝播の様子を示す模式図である。

図４の（ａ）に示すように、液晶防眩ミラー１００では、リング１１によって囲われたミラー本体１０の表面に、入射光の垂直偏光成分の略すべてが反射されている様子を示している。このとき、図４の（ｂ）に示すように、スイッチＳ（電源スイッチ７Ｂ）がオフされているため、電源Ｅからの交流電圧は、液晶セル１０ｂに印加されていない。したがって、液晶セル１０ｂは、ＴＮ液晶なので、液晶分子ｘが、図４中、垂直方向（電極方向に対して水平方向）に向き、かつ、水平方向（電極方向に対して垂直方向）にらせん状に配置されて、旋光性を有している。なお、電極方向は、図示しない透明電極を配線したガラス基板１０ｅ，１０ｆ（図２参照）の方向である。以下、明細書中において同じ。

図４の（ｂ）に示すように、光Ｈ_１（自然光（特に後方光））が偏光板１０ａに入射すると、偏光板１０ａは垂直偏光成分（第一偏光成分）を透過し、光Ｈ_２⊥を射出する。その光Ｈ_２⊥は、液晶セル１０ｂに入射し、その旋光性によって、略９０度回転させられて、水平偏光成分（第三偏光成分）として光（常光線）Ｈ_３＝を射出する。このとき、液晶セル１０ｂ内の液晶分子の挙動が乱れている場合には、ゆらぎやムラによる光（異常光線）Ｈ_４が光Ｈ_３＝に混ざって射出される。なお、光Ｈ_４は、ゆらぎ等で光Ｈ_３＝の進行方向が異なったものなので、光Ｈ_３＝と同じ水平偏光成分であると考えられる。ここでは旋光されない垂直偏光成分も含めて考える。

液晶セル１０ｂから射出された光Ｈ_３＝は、反射型偏光板１０ｃに入射するが、水平偏光成分（第三偏光成分）なので、光Ｈ_５＝として反射される。すると、その光Ｈ_５＝は、液晶セル１０ｂに入射して旋光されて、再び垂直偏光成分の光Ｈ_６⊥として液晶セル１０ｂから射出され、さらに、偏光板１０ａから光Ｈ_８⊥として射出される。なお、液晶セル１０ｂ内の液晶分子の挙動が乱れている場合には、ゆらぎやムラによる光（異常光線）Ｈ_７が光Ｈ_６⊥に混ざって射出される。また、光Ｈ_７は、ゆらぎ等で光Ｈ_６⊥の進行方向が異なったものなので、光Ｈ_６⊥と同じ垂直偏光成分であると考えられるが、ここでは旋光されない水平偏光成分も含めて考える。

このとき、反射型偏光板１０ｃでは、光Ｈ_４の水平偏光成分の光Ｈ_４＝は、大きく曲げられて、光Ｈ_５＝の進行方向から外れ分離される。また、光Ｈ_４の水平偏光成分の光Ｈ_４⊥は、反射型偏光板１０ｃを透過して、光吸収部材１０ｄに吸収される。偏光板１０ａでは、光Ｈ_７の水平偏光成分の光Ｈ_７＝は、大きく曲げられて、光Ｈ_６⊥の進行方向から外れ分離される。また、光Ｈ_７の水平偏光成分の光Ｈ_７＝は、偏光板１０ａに吸収され熱として放射される。

したがって、この液晶防眩ミラー１００は、非防眩時に、液晶セル１０ｂでゆらぎ等によって異常光線が生じたとしても、偏光板１０ａや反射型偏光板１０ｃによって異常光線を取り除いて常光線のみを反射光として射出するため、液晶セル１０ｂで生じたゆらぎやムラの影響を受け難くなる。

続いて、防眩時について説明する。図５は、実施形態の液晶防眩ミラーの防眩時の動作を説明する図であり、図５の（ａ）は防眩時の液晶防眩ミラーの正面図、図５の（ｂ）は防眩時のミラー本体内の光の伝播の様子を示す模式図である。なお、防眩時には、液晶セル１０ｂには電圧が印加されているため、ゆらぎが生じても直ぐに減衰すると考えられるが、ここではゆらぎが生じている場合について説明する。

液晶セル１０ｂは、液晶分子ｘが、図５中、水平（平行）方向に向き、かつ、周囲光と後方光との光量の関係に基づいて、液晶セル１０ｂに電圧が印加されて、電圧値に基づいて旋光性が一部解消される。つまり、液晶セル１０ｂは、垂直偏光成分および水平偏光成分の両方を射出する。したがって、周囲光と後方光との比較によって偏光量が調節されるため、第二偏光板１０ｃを反射して、再び、液晶セル１０ｂを透過して偏光板１０ａが射出される光量を調節することができる。

このように、この実施形態では、液晶セル１０ｂに印加する電圧値を、周囲光と後方光との光量に応じた大きさに制御するものとするが、防眩時には、すべての液晶分子ｘが電極に対して略垂直に並ぶ程の大きさの電圧値を常に液晶セル１０ｂに印加するようにしてもよい。液晶防眩ミラー１００では、実際には、偏光板１０ａの表面が反射したり、偏光板１０ａの表面に重ねた保護膜（不図示）が反射したりするので、すべての入射光を光吸収部材１０ｄで吸収させるように制御しても、運転者が後方光を目視することができるからである。なお、後方光の光量に応じて段階的に又は徐々に変化させて、眩しさを低減させるようにしてもよい。

図５の（ａ）に示すように、液晶防眩ミラー１００では、リング１１によって囲われたミラー本体１０の表面に、入射光の垂直偏光成分の略すべてが反射されている様子を示している。このとき、図５の（ｂ）に示すように、スイッチＳがオンされているため、電源Ｅからの交流電圧は、液晶セル１０ｂに印加されていない。したがって、液晶セル１０ｂは、ＴＮ液晶なので、液晶分子ｘが、図５中、垂直方向に向き、かつ、水平方向にらせん状に配置されて、旋光性を有している。

図５の（ｂ）に示すように、光Ｈ_１（自然光（特に後方光））が偏光板１０ａに入射すると、偏光板１０ａは垂直偏光成分（第一偏光成分）を透過し、光Ｈ_２⊥を射出する。その光Ｈ_２⊥は、液晶セル１０ｂに入射し、その旋光性によって、その一部が、略９０度回転させられて、水平偏光成分（第三偏光成分）として光（常光線）Ｈ_９＝を射出するとともに、残りの一部が、垂直偏光成分（第二偏光成分）として光（常光線）Ｈ_１０⊥を射出する。このとき、液晶セル１０ｂ内の液晶分子の挙動が乱れている場合には、ゆらぎやムラによる光（異常光線）Ｈ_１１が光Ｈ_９＝と光Ｈ_１０⊥とに混ざって射出される。なお、光Ｈ_１１は、ゆらぎ等で光Ｈ_９＝の進行方向が異なったものなので、光Ｈ_９＝と同じ水平偏光成分であると考えられるが、ここでは旋光されない垂直偏光成分も含めて考える。

液晶セル１０ｂから射出された光Ｈ_９＝は、反射型偏光板１０ｃに入射するが、水平偏光成分（第三偏光成分）なので、光Ｈ_１２＝として反射される。すると、その光Ｈ_１２＝は、液晶セル１０ｂに入射して旋光されて、再び垂直偏光成分の光Ｈ_１３⊥として液晶セル１０ｂから射出され偏光板１０ａに入射され、また、そのまま水平偏光成分の光Ｈ_１３＝として射出され偏光板１０ａに入射される。偏光板１０ａでは、光Ｈ_１３⊥のみを透過して、光Ｈ_１５⊥として射出される。なお、液晶セル１０ｂ内の液晶分子の挙動が乱れている場合には、ゆらぎやムラによる光（異常光線）Ｈ_１４が光Ｈ_１３⊥と光Ｈ_１３＝に混ざって射出される。光Ｈ_１４は、ゆらぎ等で光Ｈ_１３⊥の進行方向が異なったものなので、光Ｈ_１３⊥と同じ垂直偏光成分と考えられるが、ここでは旋光されない水平偏光成分も含めて考える。

このとき、反射型偏光板１０ｃでは、光Ｈ_１１の水平偏光成分の光Ｈ_１１＝は、大きく曲げられて、光Ｈ_１２＝の進行方向から外れ分離される。また、光Ｈ_１１の水平偏光成分の光Ｈ_１１⊥は光Ｈ_９⊥とともに、反射型偏光板１０ｃを透過して、光吸収部材１０ｄに吸収される。偏光板１０ａでは、光Ｈ_１４の水平偏光成分の光Ｈ_１４＝は、大きく曲げられて、光Ｈ_１３⊥の進行方向から外れ分離される。また、光Ｈ_１４の水平偏光成分の光Ｈ_１４＝は、光Ｈ_１３＝とともに偏光板１０ａに吸収され熱として放射される。

したがって、この液晶防眩ミラー１００は、防眩時に、液晶セル１０ｂでゆらぎ等によって異常光線が生じたとしても、偏光板１０ａや反射型偏光板１０ｃによって異常光線を取り除いて常光線のみを反射光として射出するため、液晶セル１０ｂで生じたゆらぎやムラの影響を受け難くなる。

最後に、液晶セル１０ｂを制御する液晶セル制御回路（手段）の例１，２について説明する。図６は、液晶セル制御回路の例１を説明する回路図である。図７は、液晶セル制御回路の例２を説明する回路図である。なお、液晶セル制御回路は、図１に示したプレートサーキット７に形成される。

［例１］
図６に示すように、一端をアースされたスイッチＳが、直流の電源Ｅに直列に接続され、さらに、分岐点Ｊ_１，Ｊ_２を介して、電源Ｅの正極が抵抗Ｒ_１に接続されている。この抵抗Ｒ_１には、周囲光センサ７Ｃと後方光センサ７Ａとが直列に接続されている。なお、後方光センサ７Ａの他端はアースされている。また、周囲光センサ７Ｃと後方光センサ７Ａとの間の分岐点Ｊ_３には、シュミットホールドインバータ回路（以下「回路ＳＨＩ」と称する）ＳＨＩ_１が接続されている。なお、周囲光センサ７Ｃと後方光センサ７Ａとは、受光量が増加すれば、出力電圧値が上昇するフォトダイオードとする。

分岐点Ｊ_３と回路ＳＨＩ_１の入力端子との間の配線には、分岐点Ｊ_４から一端をアースされた抵抗Ｒ_２が接続され、分岐点Ｊ_５から一端をアースされたコンデンサＣ_１が接続されている。この抵抗Ｒ_２およびコンデンサＣ_１は、分岐点Ｊ_３の電圧変化による信号が、回路ＳＨＩ_１の入力端子に入力するのを遅延させる遅延回路（手段）として機能する。回路ＳＨＩ_１の出力端子側には、回路ＳＨＩ_２の入力端子が接続されている。

なお、回路ＳＨＩ_１等は、ヒステリシス特性を有しているため、設定されている範囲の多少の電圧変動によっては動作状態を変更しない。つまり、回路ＳＨＩ_１の負論理が、回路ＳＨＩ_２で正論理に戻され、上下の電圧の変動分が、回路ＳＨＩ_１，ＳＨＩ_２のヒステリシス特性によって吸収されるようになっている。

また、回路ＳＨＩ_２の出力端子は、ディジタルＩＣ_１のＢ入力端子に入力されている。このディジタルＩＣ_１は、ディジタルＩＣ_２とともに発振回路（手段）として機能する。ディジタルＩＣ_１，ＩＣ_２は、Ａ入力端子（負論理）（図１中、符号Ａの上部には、記号「−」を付して表しているが、明細書中では、表記上省略する。）、Ｂ入力端子、Ｑ出力端子（正論理）、Ｑ出力端子（負論理）（同様に、記号「−」を、表記上省略する。）、ＣＬＲ端子、Ｃ_ｘ端子、Ｒ_ｘ／Ｃ_ｘ端子が備えられている。

また、回路ＳＨＩ_２の出力端子と、ディジタルＩＣ_１のＢ入力端子との間の配線の分岐点Ｊ_６には、抵抗Ｒ_３が接続され、抵抗Ｒ_３の他端側の分岐点Ｊ_７には、一端をアースされたコンデンサＣ_２が接続されている。また、その分岐点Ｊ_７には、分岐点Ｊ_８へと続く配線が接続され、その分岐点Ｊ_８が、ディジタルＩＣ_１，ＩＣ_２のＣＬＲ端子のそれぞれに接続されている。そのため、抵抗Ｒ_３およびコンデンサＣ_２は、ＣＬＲ端子へ入力する信号を遅延させる。

また、回路ＳＨＩ_２の出力端子と、ディジタルＩＣ_１のＢ入力端子との間の配線の分岐点Ｊ_９には、ディジタルＩＣ_２のＢ入力端子が分岐点Ｊ_１０を介して接続されている。そのため、ディジタルＩＣ_１，ＩＣ_２の各Ｂ入力端子には、回路ＳＨＩ_２からの同じ出力が入力される。

ディジタルＩＣ_１のＱ出力端子（正論理）は、ディジタルＩＣ_２のＡ入力端子（負論理）とに接続されている。また、ディジタルＩＣ_１のＱ出力端子（負論理）は開放している。ディジタルＩＣ_２のＱ出力端子（正論理）は、分岐点Ｊ_１１を介して、ディジタルＩＣ_１のＡ入力端子（負論理）に入力している。したがって、ディジタルＩＣ_１，ＩＣ_２のＢ入力端子がＨ（high）のとき、ディジタルＩＣ_２のＱ出力端子（正論理）がＬ（Low）であれば、ディジタルＩＣ_２のＱ出力端子（負論理）がＬになり、結局、ディジタルＩＣ_１はＱ出力端子（正論理）をＨとし、開放されたＱ出力端子（負論理）をＬとする。そして、Ｒ_ｘ／Ｃ_ｘ端子で設定された時定数に基づいたデューティー比に従って、ディジタルＩＣ_１のＱ出力端子（正論理）がＬになると、ディジタルＩＣ_２のＡ入力端子（負論理）がＬになる。すると、ディジタルＩＣ_２のＱ出力端子（正論理）がＨになるとともに、Ｑ出力端子（負論理）がＬになる。以上を繰り返すことによって、Ｂ端子がＨのとき、ディジタルＩＣ_１，ＩＣ_２は、発振回路（手段）として機能する。

ところで、ディジタルＩＣ_１のＣ_ｘ端子は、一端をアースとコンデンサＣ_ｘとの間の分岐点Ｊ_１２に接続されている。コンデンサＣ_ｘは、他端側に分岐点Ｊ_１３を介して、Ｒ_ｘ／Ｃ_ｘ端子に接続されている。分岐点Ｊ_１３には、分岐点Ｊ_１４，Ｊ_１５を介して、ディジタルＩＣ_２のＲ_ｘ／Ｃ_ｘ端子に接続されている。なお、ディジタルＩＣ_２のＣ_ｘ端子は、アースされている。また、分岐点Ｊ_１４には、分岐点Ｊ_１４側を負極端子としたダイオードＤ_１が接続されている。分岐点Ｊ_１５には、抵抗Ｒ_ｘが接続されている。

また、ダイオードＤ_１の正極側端子および抵抗Ｒ_ｘの他端側は、分岐点Ｊ_３１に接続され、分岐点Ｊ_２を介して電源Ｅの正極側に接続されている。そのため、コンデンサＣ_ｘは、スイッチＳがオンされたときに、抵抗Ｒ_ｘを介して充電されている。スイッチＳがオフされたときに、放電が開始され、ディジタルＩＣ_１の端子Ｃ_ｘの電位を上昇させる。これによって、ディジタルＩＣ_１が、急激に、オフしないように、遅延回路（手段）として機能する。なお、スイッチＳがオンのときには、ディジタルＩＣ_１，ＩＣ_２は、それぞれＲ_ｘ／Ｃ_ｘ端子から駆動電力を供給される。

また、分岐点Ｊ_１１は、論理回路NAND_１のＡ入力端子に接続されている。論理回路NAND_１のＣ出力端子は、論理回路NAND_２のＡ，Ｂ入力端子に接続されている。論理回路NAND_２のＣ出力端子は、液晶セル１０ｂの一端側の端子に接続される。また、分岐点Ｊ_１６が、論理回路NAND_１のＢ入力端子と、論理回路NAND_３のＢ入力端子に接続されている。

論理回路NAND_３のＡ入力端子は、ディジタルＩＣ_２のＱ出力端子（負論理）に接続されている。また、論理回路NAND_３のＣ出力端子は、論理回路NAND_４のＡ，Ｂ入力端子に接続されている。論理回路NAND_４のＣ出力端子は、液晶セル１０ｂの他端側の端子に接続される。

そのため、液晶セル１０ｂが非印加となるためには、論理回路NAND_２，論理回路NAND_４のＣ出力端子が、両方共にＬである。一方、液晶セル１０ｂが印加となるためには、論理回路NAND_２，論理回路NAND_４のいずれか一方のＣ出力端子がＨで、他方のＣ出力端子がＬとなる。

以上の例１の回路では、周囲光センサ７Ｃと後方光センサ７Ａとの間の分岐点Ｊ_３の電圧値に基づいて、液晶セル１０ｂのオン・オフが行われる。以下、非防眩時と防眩時とに分けて、作動状態について説明する。

まず、周囲が明るいときに、後方光が照射された場合を説明する。この場合、後方光が周囲光に紛れてしまって、運転者は眩しく感じないので、非防眩状態に制御する。つまり、この場合、周囲光センサ７Ｃの受光量が大きくて、その出力電圧が高く、後方光センサ７Ａの受光量が大きくなっても、分岐点Ｊ_３の電圧値が高くならないので、回路ＳＨＩ_１の入力端子はＬ（Low）になる。このとき、回路ＳＨＩ_１の出力がＨ（High）であり、結局、回路ＳＨＩ_２の出力はＬになる。そのため、ディジタルＩＣ_１，ＩＣ_２の各Ｂ入力端子および各ＣＬＲ端子はＬである。また、論理回路NAND_１，論理回路NAND_３の各Ｂ入力端子がＬなので、論理回路NAND_１，論理回路NAND_３の各Ｃ出力端子はＨになり、論理回路NAND_２，論理回路NAND_４の各Ｃ出力端子はＬになっている。つまり、液晶セル１０ｂは非印加であって、液晶防眩ミラー１００としては非防眩状態になっている。

また、周囲が暗いときに、後方光が照射された場合には、後方光が強調されて、運転者は眩しく感じるので、防眩状態に制御する。つまり、この場合、周囲光センサ７Ｃの受光量が小さくて出力電圧が小さく、かつ、後方光センサ７Ａの受光量が大きくて出力電圧が大きくなるので、分岐点Ｊ_３の電圧値が高くなる。そのため、回路ＳＨＩ_１の入力端子がＨになり、結局、回路ＳＨＩ_２の出力電圧がＨになる。すると、論理回路NAND_１，論理回路NAND_２の各Ｂ入力端子がＨになる。また、ディジタルＩＣ_１，ＩＣ_２の各Ｂ入力端子がＨになるので、発振回路として作動を開始する。そのため、論理回路NAND_１，論理回路NAND_２がディジタルＩＣ_２の出力に基づいてオン・オフを繰り返し、論理回路NAND_２，論理回路NAND_４のオン・オフを介して、液晶セル１０ｂに交流電圧が印加されるので印加状態になり、液晶防眩ミラー１００としては防眩状態になる。

［例２］
図７に示すように、例２の場合も例１の場合と同様に、一端をアースされたスイッチＳが、直流の電源Ｅに直列に接続され、さらに、分岐点Ｊ_１を介して、電源Ｅの正極が抵抗Ｒ_１に接続されている。この抵抗Ｒ_１には、周囲光センサ７Ｃと後方光センサ７Ａとが直列に接続されている。なお、後方光センサ７Ａの他端はアースされている。また、周囲光センサ７Ｃと後方光センサ７Ａとの間の分岐点Ｊ_３には、回路ＳＨＩ_１が接続されている。

分岐点Ｊ_３と回路ＳＨＩ_１の入力端子との間の配線には、分岐点Ｊ_４から一端をアースされた抵抗Ｒ_２が接続され、分岐点Ｊ_５から一端をアースされたコンデンサＣ_１が接続されている。この抵抗Ｒ_２およびコンデンサＣ_１は、分岐点Ｊ_３の電圧変化による信号が、回路ＳＨＩ_１の入力端子に入力するのを遅延させる遅延回路（手段）として機能する。

回路ＳＨＩ_１の出力端子側には、分岐点Ｊ_１７を介して、ダイオードＤ_４のアノードとダイオードＤ_２のアノードとが接続されている。ダイオードＤ_４のカソードには、分岐点Ｊ_１８を介して、一端をアースした抵抗Ｒ_３が接続されている。この分岐点Ｊ_１８は、分岐点Ｊ_１９を介して、回路ＳＨＩ_８の入力端子に接続されている。回路ＳＨＩ_８の出力端子は、液晶セル１０ｂの一方の端子に接続されている。

一方、ダイオードＤ_２のカソードには、分岐点Ｊ_２０を介して、一端をアースした抵抗Ｒ_４が接続されている。分岐点Ｊ_２０には、また、分岐点Ｊ_２１を介して、回路ＳＨＩ_７の入力端子が接続されている。回路ＳＨＩ_７の出力端子は、液晶セル１０ｂの他方の端子に接続されている。したがって、液晶セル１０ｂが非印加のときは、回路ＳＨＩ_７，回路ＳＨＩ_８の両方の出力端子がＬであり、印加のときは、回路ＳＨＩ_７，回路ＳＨＩ_８の各出力端子が交互にＨとＬとを繰り返すことになる。

また、分岐点Ｊ_２１と回路ＳＨＩ_７との間の分岐点Ｊ_２２には、回路ＳＨＩ_４の入力端子が接続され、その出力端子がダイオードＤ_５を介して分岐点Ｊ_１９に接続されている。また、分岐点Ｊ_２１には、ダイオードＤ_３のカソードが接続され、そのアノードには回路ＳＨＩ_６の出力端子が接続されている。そして、回路ＳＨＩ_６の入力端子には、分岐点Ｊ_２３を介して、回路ＳＨＩ_５の出力端子と、抵抗Ｒ_５とが接続されている。また、回路ＳＨＩ_５の入力端子と抵抗Ｒ_５とが分岐点Ｊ_２４で接続され、この分岐点Ｊ_２４を介して、一端をアースされたコンデンサＣ_２に接続されている。

そのため、以上の回路では、非防眩時、つまり、分岐点Ｊ_３がＬのときには、回路ＳＨＩ_１の出力端子がＨになるので、ダイオードＤ_２が導通して、分岐点Ｊ_２１側がＨになる。そのため、ダイオードＤ_３には逆電圧が印加され、回路ＳＨＩ_６の出力端子がＬとなり、その入力端子側の分岐点Ｊ_２３の電位がＨになる。ところで、コンデンサＣ_２と回路ＳＨＩ_５と抵抗Ｒ_５とは無安定マルチバイブレータ（発振回路（手段））を構成しているので、分岐点Ｊ_２３がＨになると、抵抗Ｒ_５を通して、コンデンサＣ_２が充電される。しかし、ダイオードＤ_３に逆電圧が印加されているときには、回路ＳＨＩ_５のトリガ電圧を超えることはないので、分岐点Ｊ_２３はＨのままで、コンデンサＣ_２は飽和された状態を維持する。

このとき、ダイオードＤ_４は順方向に導通しているので、回路ＳＨＩ_８の入力端子がＨとなり、その出力端子がＬとなっている。また、ダイオードＤ_２が導通しているので、回路ＳＨＩ_７の入力端子がＨとなり、その出力端子がＬとなっている。そのため、液晶セル１０ｂは非印加であって、液晶防眩ミラー１００としては非防眩状態になっている。なお、回路ＳＨＩ_４の入力端子もＨであって、その出力端子はＬであり、かつ、分岐点Ｊ_１９がＨなので、ダイオードＤ_５には順方向の電圧が印加されている。

この状態で、防眩時、つまり、分岐点Ｊ_３がＨになると、回路ＳＨＩ_１の出力端子がＬになるので、ダイオードＤ_２には逆電圧が掛かり、分岐点Ｊ_２１側は抵抗Ｒ_４を通してＬになっていく。一方、ダイオードＤ_３の逆電圧によって回路ＳＨＩ_６の出力端子に掛かっていたＬの電圧が低下するので、回路ＳＨＩ_６のトリガ電圧と回路ＳＨＩ_５のトリガ電圧のバランスによって、コンデンサＣ_２の放電が始まり、コンデンサＣ_２と回路ＳＨＩ_５と抵抗Ｒ_５とによって発振が開始される。この発振はダイオードＤ_３を通して分岐点Ｊ_２２側に伝わるので、回路ＳＨＩ_７の出力端子がＨとＬとの反転を繰り返し、かつ、回路ＳＨＩ_４と回路ＳＨＩ_８とによって回路ＳＨＩ_７の反転同期してその反転とは逆のＬとＨとの反転を繰り返すことになる。そのため、液晶セル１０ｂが印加状態になり、液晶防眩ミラー１００としては防眩状態になる。

［変形例１］
この実施形態では、周囲光センサ７Ｃおよび後方光センサ７Ａの両方を設けた場合を説明したが、その一方を備えているようにしてもよい。

［変形例２］
この実施形態では、光の透過シャッターとして、ＴＮ液晶の場合を説明したが、シャッター機能を備えるものであれば、ＴＮ液晶に限らない。

［変形例３］
この実施形態では、光透過シャッターとして、液晶を示したが、シャッター機能素子としては、磁界を付与することで旋光性を発現する、いわゆるファラデー効果を利用したファラデー回転子を用いてもよい。

本発明の実施形態の液晶防眩ミラーの外観を説明する図であり、（ａ）は液晶防眩ミラーの分解斜視図であり、（ｂ）は液晶防眩ミラーの組み立てた状態を示す斜視図である。 図１に示すミラー本体の内部構造を示す断面図である。 図２に示す反射型偏光板の構造を示す斜視図である。 実施形態の液晶防眩ミラーの非防眩時の動作を説明する図であり、（ａ）は非防眩時の液晶防眩ミラーの正面図、（ｂ）は非防眩時のミラー本体内の光の伝播の様子を示す模式図である。 実施形態の液晶防眩ミラーの防眩時の動作を説明する図であり、（ａ）は防眩時の液晶防眩ミラーの正面図、（ｂ）は防眩時のミラー本体内の光の伝播の様子を示す模式図である。 液晶セル制御回路の例１を説明する回路図である。 液晶セル制御回路の例２を説明する回路図である。

符号の説明

７ プレートサーキット（液晶セル制御手段）
７Ａ 後方光センサ（後方光量検出手段）
７Ｃ 周囲光センサ（周囲光量検出手段）
１０ ミラー本体
１０ａ 偏光板（第一偏光板）
１０ｂ 液晶セル
１０ｃ 反射型偏光板（第二偏光板）
１０ｄ 光吸収部材
１０ｅ，１０ｆガラス基板
１０ｈ 液晶
１００ 液晶防眩ミラー

Claims (6)

1. 入射光の第一偏光成分を透過光として射出する第一偏光板と、入射光の第二偏光成分を透過光として射出する第二偏光板とを液晶セルを挟んで配置した液晶防眩ミラーであって、
   前記第一偏光板および前記第二偏光板の少なくとも一方を、入射光の入射方向に応じて異なる屈折率を示す屈折率異方性を備えた材料で形成したことを特徴とする液晶防眩ミラー。
2. 前記第二偏光板は、前記第二偏光成分の透過光に直交する第三偏光成分を反射する機能をさらに備えており、
   前記液晶セルは、非印加時に入射光に対して旋光性を発現し、印加時に入射光に対して発現していた旋光性を解消する液晶配列を備えており、
   前記第一偏光成分と前記第三偏光成分とが直交し、かつ、前記第一偏光成分と前記第二偏光成分とが平行となるように、前記第一偏光板と前記第二偏光板とを配置したことを特徴とする請求項１に記載の液晶防眩ミラー。
3. さらに、前記第二偏光板の前記液晶セルとの反対側に、前記第二偏光板を透過した前記第二偏光成分の透過光を吸収する光吸収部材を配置したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶防眩ミラー。
4. さらに、車両の周囲の光量を検出する周囲光量検出手段と、
   車両の後方から到来する光量を検出する後方光量検出手段と、
   前記周囲光量検出手段によって検出された周囲の光量と、前記後方光量検出手段によって検出された車両の後方から到来する光量とを比較し、前記後方から到来する光量が前記周囲の光量よりも設定値だけ大きい場合に防眩制御とし、設定値よりも小さいときに非防眩制御とする液晶セル制御手段とを備えることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の液晶防眩ミラー。
5. さらに、前記周囲光量検出手段と前記後方光量検出手段との検出信号を前記液晶セル制御手段に入力するタイミングを遅延させる遅延手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載の液晶防眩ミラー。
6. 前記液晶セル制御手段は、
   前記液晶セルを制御する制御信号を発振する発振手段を有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の液晶防眩ミラー。

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