JP2011178273A

JP2011178273A - 防眩ミラーのヒータ構造

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Publication number: JP2011178273A
Application number: JP2010044282A
Authority: JP
Inventors: Masatsugu Ohashi; 正継大橋
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2010-03-01
Filing date: 2010-03-01
Publication date: 2011-09-15
Anticipated expiration: 2030-03-01
Also published as: JP5632623B2

Abstract

【課題】防眩機能の他にヒータ機能を併せ持つ構造であっても、同構造を簡素化することができる防眩ミラーのヒータ構造を提供する
【解決手段】ＥＣミラーには、一対のガラス基材の間にＥＣセル５が挟み込み配置される。ＥＣセル５は、一対の電極６，８と、これらの間に挟まれたＥＣ層とからなる。透明電極８の両側に、＋側ヒータ端子１４と−側ヒータ端子１５とを設ける。＋側ヒータ端子１４は、抵抗１２を介して対向電極６に接続される。そして、ＥＣミラーでヒータ機能を動作させる際には、一対のヒータ端子１４，１５間に電圧を印加することにより、対向電極６を開放状態にして透明電極８を通電する。よって、透明電極８が発熱し、ミラー鏡面に付着した水滴等が透明電極８の熱により蒸発する。
【選択図】図３

Description

本発明は、鏡の眩しさを低く抑えることが可能な防眩ミラーのヒータ構造に関する。

従来、車両のサイドミラーには、鏡面の反射像を防眩して写すことが可能な防眩ミラーが広く使用されている。この防眩ミラーには、エレクトロクロミズムという現象を利用して防眩機能を満たすミラー、いわゆるＥＣ（エレクトロクロミック）ミラーが一般的に広く知られている。なお、エレクトロクロミズムとは、電圧印加によって光物性を可逆変化させる現象のことを言う。この種のＥＣミラーでは、ＥＣ層の裏側に反射材を取り付け、強度確保のためにＥＣ層を一対のガラス基板で挟み込む構造をとっている。

また、車両のサイドミラーは、車外に設置されるため、例えば天候悪化や路面環境悪化時、鏡面に水滴が付着することが多い。このように、鏡面に水滴が付着すると、水滴により光の散乱が起こり、反射像を鏡面に明瞭に映し出すことができなくなる。この問題を解消するために、サイドミラーの鏡裏面に発熱体としてＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータを貼り付け、このＰＴＣヒータにより発せられる熱によって、鏡面に付着した水滴を蒸発させて除去する技術（特許文献１等参照）が開示されている。

特開平１１−１０９４２２号公報

しかし、引用文献１の技術では、防眩ミラー組み立ての際に、ＥＣ層の裏面にＰＴＣヒータを貼り付ける工程が必要となるので、防眩ミラーの組立工程がかさむ問題があった。また、ＰＴＣヒータが別途必要にもなるので、その分だけ防眩ミラーに必要となる部品点数が増える問題があり、またＰＴＣヒータの分だけ防眩ミラー全体の重量が重くなる問題もあった。さらに、ＰＴＣヒータはミラーの最裏面に貼り付いているので、鏡面を温めるには２枚のガラス基板を熱する必要があるので、水滴を蒸発させるのに充分な温度まで鏡面を熱するには、多くの電力を必要とする問題もあった。

本発明の目的は、防眩機能の他にヒータ機能を併せ持つ構造であっても、同構造を簡素化することができる防眩ミラーのヒータ構造を提供することにある。

前記問題点を解決するために、本発明では、透明電極と対向電極との間に防眩層が形成され、これら電極間に電位差を発生させることで、鏡面に写る反射像を前記防眩層により防眩する防眩ミラーのヒータ構造において、前記透明電極に正負一対のヒータ給電端子を設け、前記対向電極を開放状態にして正側ヒータ給電端子及び負側ヒータ給電端子の間に電圧を印加した際には、前記透明電極がヒータとして動作することを要旨とする。

この構成によれば、防眩層の両側の透明電極及び対向電極の間に電位差を発生させると、防眩機能が作用してミラー反射像の明瞭さが確保され、対向電極を開放した状態で透明電極に電圧を印加すると、対向電極がヒータとして動作することにより、ミラー鏡面に付着した水滴等が除去される。このため、本構成においては、防眩層の透明電極を防眩機能及びヒータ機能の両方に共用するので、防眩ミラーに必要となる部品点数が少なくなる。よって、防眩機能とヒータ機能とでそれぞれ別の部材が設けられたミラーと比較して、ミラーの構造を簡素化することが可能となる。

このように、ミラー構造を簡素化することが可能となれば、ミラーを組み立てる際の組立工数を少なく抑えることが可能となる。また、ミラーの部品点数が少なくなれば、ミラーを軽量化することも可能となる。さらに、ヒータ機能でミラー鏡面を温める際、透明電極の熱が直にミラーの表面に伝達される。このため、熱を効率よくミラー表面に伝えることが可能となるので、ミラー表面を短時間で温めることが可能となり、ヒータ機能動作時の省電力化も可能となる。

本発明では、前記正側ヒータ給電端子と前記対向電極との間に、バイアス用の抵抗が接続され、前記正側ヒータ給電端子及び前記負側ヒータ給電端子の間に、前記防眩層の負側を給電するダイオードが接続されていることを要旨とする。

この構成によれば、本構成のヒータ構造を抵抗及びダイオードという簡素な構成で実現することが可能となる。
本発明では、透明電極及び対向電極の間に発光層が設けられ、これら電極間に電位差を発生させることで、前記発光層により照明を可能とし、当該発光層の前記透明電極にも前記防眩層と同様のヒータ機能を持たせたことを要旨とする。

この構成によれば、ミラーの一部を照明装置として使用するので、ミラーに各種通知を表示することが可能となる。また、この照明機能も防眩機能と同様のヒータ機能を持つので、照明部分のヒータも簡素な構造で済ますことが可能となる。

本発明によれば、防眩機能の他にヒータ機能を併せ持つ構造であっても、同構造を簡素化することができる。

第１実施形態におけるＥＣミラーの外観を示す斜視図。ＥＣミラーの鏡部分の構造を示す断面図。ＥＣミラーの電気的構成を示す回路図。ＥＣミラーのＥＣ機能を動作させた状態を示す回路図。ＥＣミラーのヒータ機能を動作させた状態を示す回路図。第２実施形態におけるＥＣミラーの外観を示す斜視図。ＥＣミラーの鏡部分の構造を示す断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した防眩ミラーのヒータ構造の第１実施形態を図１〜図５に従って説明する。

図１に示すように、車両の左右両側には、エレクトロクロミズムによる防眩機能を備えたサイドミラー（以降、ＥＣミラー１と記す）が設けられている。このＥＣミラー１には、外枠のケース部分を構成する本体部２が設けられている。この本体部２には、ＥＣミラー１の鏡部分として板状のミラー部３が設けられている。ミラー部３は、複数部材を層状に重ね合わせた物品からなるとともに、この表部分に反射像を写し出すことが可能となっている。なお、ＥＣミラー１が防眩ミラーに相当する。

図２に示すように、ミラー部３の表面及び裏面には、ミラー部３を外部衝撃から保護する一対の基材４ａ，４ｂが設けられている。これら基材４ａ，４ｂは、例えば透明ガラスが使用されるとともに、平板形状形成されている。

これら一対の基材４ａ，４ｂの間には、ＥＣ機能を実現するＥＣセル５が介装されている。ＥＣセル５は、対向電極６、ＥＣ層７及び透明電極８の多層により構成されるとともに、一対の電極６，８の間にＥＣ層７が挟み込み配置されている。ＥＣ層７は、電圧が印加されると、透光性が可逆的に変化する透明層であって、酸化発色層、固体電解質層及び還元発色層の多層構造をなしている。酸化発色層には、例えばＩｒＯ_Ｘ（酸化イリジウム）、ＮｉＯ（酸化ニッケル）等が使用される。固体電解質層には、例えばＴａＯ_５（五酸化二タンタル）、ＳｉＯ_２（酸化シリコン）、Ｃｒ_２Ｏ_３（酸化クロム）等が使用される。還元発色層には、例えばＷＯ_３（酸化タングステン）、ＭｏＯ_３（酸化モリブデン）、Ｖ_ＸＯ_Ｙ（酸化バナジウム）等が使用される。なお、ＥＣ層７が防眩層に相当する。

対向電極６は、ＥＣ層７の一方に電荷を印加する電極である。本例の対向電極６は、電極機能の他に鏡機能も有する。よって、対向電極６は、例えばＡｌ（アルミニウム）やＩＴＯ（インジウム・ティン・オキサイド）等が使用される。

透明電極８は、ＥＣ層７の他方に電荷を印加する電極である。即ち、対向電極６と協同して、ＥＣ層７の両端に電圧差を発生させる。透明電極８は、例えばＩＴＯ等が使用され、対向電極６に写される反射像が外から見えるように透明となっている。

図３に示すように、透明電極８の一端子９は、ＥＣ層７の＋側端子としての＋側ＥＣ端子１０に接続されるとともに、透明電極８の他端子１１は、抵抗１２を介して対向電極６に接続されている。また、対向電極６は、ＥＣ層７の−側端子として−側ＥＣ端子１３に接続されている。そして、ＥＣ機能がオンして、＋側ＥＣ端子１０が高電位をとると、対向電極６及び透明電極８間に電位差が発生する。このため、ＥＣ層７が酸化還元反応により着消色してＥＣ機能が動作し、防眩効果を発揮する。

また、本例の透明電極８は、ＥＣ層７の一電極として動作する機能のみならず、ＥＣミラー１の鏡面を温めることにより、鏡面に付着した水滴（水分）を蒸発させるヒータ機能も兼ね備えている。本例の場合、透明電極８は、ＥＣ機能及びヒータ機能の一方を選択的に実行する。即ち、対向電極６及び透明電極８の間に電圧差を発生させる状態をとると、ＥＣ機能として動作し、一方で、対向電極６を開放した状態（オープン状態）で透明電極８のみ通電させると、ヒータ機能として動作する。

この場合、透明電極８の両側には、ヒータ給電用の＋側ヒータ端子１４及び−側ヒータ端子１５が設けられている。＋側ヒータ端子１４は、透明電極８の他端子１１と抵抗１２との間の中間端子１６に接続されている。また、−側ヒータ端子１５は、透明電極８の一端子９に接続されている。ヒータ端子１４，１５の間に電圧が印加された際、透明電極８は開放状態（オープン状態）をとる。なお、＋側ヒータ端子１４が正側ヒータ給電端子に相当し、−側ヒータ端子１５が負側ヒータ給電端子に相当する。

＋側ヒータ端子１４及び−側ヒータ端子１５の間には、逆流防止用のダイオード１７が接続されている。ダイオード１７は、ＥＣ機能をオンしたときに、＋側ＥＣ端子１０の電圧が同時に透明電極８の両端子９，１１に加わるようにするためのもので、電極間電圧の上昇を促進させる機能を持つ。また、ダイオード１７は、ヒータ機能がオンされたときに、電極間電圧がショートするのを防止する機能も持つ。

車両には、ＥＣミラー１の動作を管理するコントローラ１８が設けられている。コントローラ１８は、一対のＥＣ端子１０，１３及び一対のヒータ端子１４，１５に接続されている。コントローラ１８は、各種スイッチ（図示略）からの入力信号を基に、これら端子１０，１３〜１５にかかる電圧を制御して、ＥＣミラー１の動作を、オフ状態、ＥＣ機能オン状態、ヒータ機能オン状態の３状態のいずれかに設定する。

さて、図４に示すように、入力信号としてＥＣ機能オン要求がコントローラ１８に入力されたとする。このとき、コントローラ１８は、一対のＥＣ端子１０，１３間に電圧を印加する。すると、ＥＣミラー１の電気配線には、図４の矢印経路をとる電流が流れ、対向電極６及び透明電極８間に電圧差が発生する。これにより、ＥＣ層７が酸化還元反応により着消色し、ＥＣ機能が動作する。よって、ＥＣミラー１の鏡面に写る反射像から眩しさが消去され、反射像が明瞭に鏡面に写り込む。

一方、図５に示すように、入力信号としてヒータ機能オン要求がコントローラ１８に入力されたとする。このとき、コントローラ１８は、一対のヒータ端子１４，１５間に電圧を印加する。すると、ＥＣミラー１の電気配線には、図５の矢印経路をとる電流が流れ、透明電極８のみが給電される。よって、透明電極８のみが発熱し、ヒータとして機能する。このとき、ＥＣ層７は逆接されるため、動作しない。従って、透明電極８の熱によってＥＣミラー１の鏡面が温められ、鏡面に付着した水滴を蒸発させて、鏡面に写る反射像の明瞭さが確保される。

従って、本例の場合、ＥＣセル５の一電極を構成する透明電極８を、ＥＣ機能のみならずヒータ機能にも使用するので、透明電極８をＥＣ機能及びヒータ機能の両機能に使用することが可能となる。このため、ＥＣミラー１に必要な部品点数が削減されるので、ＥＣミラー１の構造を簡素化することが可能となる。また、このように、ＥＣミラー１の部品点数が削減されれば、ＥＣミラー１の組立工数削減、ＥＣミラー１の軽量化等の効果も得られる。

また、本例の場合、ミラー鏡面をヒータ機能により温める際には、表側の基材４ａのすぐ裏に貼り付く透明電極８を発熱させるので、透明電極８により熱せられる部材は表側の１枚の基材４ａのみとなる。このため、透明電極８の熱が直に表側の基材４ａに伝わることになるので、表側の基材４ａの表面温度を所定温度、つまり水滴を蒸発可能な温度まで上昇させる時間が短く済む。よって、透明電極８の通電時間が短く済むので、ヒータ機能の省電力化が可能となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）本例のヒータ機能付きＥＣミラー１では、ＥＣセル５の一電極を構成する透明電極８をＥＣ機能及びヒータ機能の両機能に共用する。よって、ＥＣミラー１にヒータ機能を搭載しても、ＥＣミラー１に必要となる部品点数が少なく済むので、ＥＣミラー１の構造を簡素化することができる。また、ＥＣミラー１の部品点数を少なく抑えられれば、ＥＣミラー１の組立工数を削減でき、かつＥＣミラー１を軽量化することもできる。

（２）本例のヒータ機能は、表側の基材４ａのすぐ裏面に位置する透明電極８に通電し、この透明電極８から発生する熱でミラー鏡面を直に温める。このため、透明電極８の熱を効率よくミラー表面に伝えることが可能となるので、ミラー表面を短時間で温めることができる。よって、ヒータ機能に必要となる電力を省電力化することができる。

（３）透明電極８をヒータとして使用する際には、対向電極６を開放して通電するので、透明電極８がＥＣとして動作することはない。よって、透明電極８をヒータとして動作する際に、同時にＥＣが作用せずに済むので、ヒータ動作中であっても鏡の反射率が低下せず、鏡面に反射像を明瞭に写し出すことができる。

（４）１つの透明電極８をＥＣ機能及びヒータ機能の両方に共用する本例のＥＣミラー１は抵抗１２及びダイオード１７により実現されるので、実施に際してＥＣミラー１の構造が複雑化することはない。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図６及び図７に従って説明する。なお、本例は、第１実施形態のＥＣ機能を他の機能に変更したのみの構成であるため、同様の部分は同一符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ詳述する。

図６に示すように、ＥＣミラー１の一部分には、安全走行に関係する通知動作を運転者に対して実行するインジケータ２０が設けられている。インジケータ２０は、例えばヒータがオンすると点灯（点滅）して、鏡が熱くなっていることを運転者に通知する安全機能の一種である。本例のＥＣミラー１は、ＥＣ機能及びヒータ機能に加え、鏡面の一部分にインジケータ機能を設けたミラーとなっている。

ミラー部３においてインジケータ２０に相当する箇所には、ＥＣセル５に代えて有機ＥＬセル、具体的にはＥＣ層７に代えて有機ＥＬ層２１が部分的に設けられている。有機ＥＬ層２１の両側には、一対の電極２２，２３が設けられている。表側の透明電極２３は、抵抗２４を介して裏側の対向電極２２に接続されている。透明電極２３の＋側ＥＬ端子２５と、対向電極２２の−側ＥＬ端子２６とは、コントローラ１８に接続されている。有機ＥＬ層２１は、一対の電極２２，２３間に電圧が印加されると、有機化合物中の電子及びホールの再結合により生じる励起子によって発光する。なお、有機ＥＬ層２１が発光層に相当する。

また、透明電極２３の両側は、ヒータ給電用の＋側ヒータ端子１４及び−側ヒータ端子１５のそれぞれに接続されている。本例の場合、＋側ヒータ端子１４は、透明電極２３の他端子２７と抵抗２４との間の中間端子に接続されている。−側ヒータ端子１５は、透明電極２３の一端子２８に接続されている。ヒータ端子１４，１５の間に電圧が印加された際、透明電極２３は開放状態（オープン状態）をとる。

さて、コントローラ１８は、入力信号としてインジケータ点灯要求を入力すると、インジケータ機能をオンさせるために、有機ＥＬ層２１の一対の電極２２，２３に電圧を印加する。これにより、有機ＥＬ層２１が発光し、ＥＣミラー１のインジケータ２０が点灯（点滅も可）する。一方、コントローラ１８は、入力信号としてヒータ機能オン要求を入力すると、透明電極２３のみを通電する。これにより、透明電極２３がヒータとして動作し、鏡面に付着した水滴を蒸発させる。

本実施形態によれば、第１実施形態に記載の（１）〜（４）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（５）ＥＣミラー１の鏡面の一部にインジケータ２０を設けたので、鏡が熱くなっている通知をＥＣミラー１で運転者に通知することができる。

（６）インジケータ２０を構成する有機ＥＬの透明電極２３をインジケータ機能のみならずヒータ機能にも共用するので、これらインジケータ２０をヒータ機能付きとする場合に、必要となる部品点数を少なく抑えることができる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・第１及び第２実施形態において、防眩機能は、ＥＣ機能により実現されることに限らず、ＥＣ以外の現象を使用した機能でもよい。

・第１及び第２実施形態において、対向電極６は、鏡の機能を持つものに限定されない。例えば、対向電極６を電極のみの機能を持つものとし、鏡の層を対向電極６と別に設けてもよい。

・第１及び第２実施形態において、ヒータ機能は、設定温度を変更可能としてもよい。
・第1及び第２実施形態において、対向電極６，２２は、透明及び有色のどちらでもよい。

・第１及び第２実施形態において、裏面側の基材４ｂは、透明及び有色のどちらでもよい。
・第１及び第２実施形態において、ＥＣ端子１０，１３間に印加する電圧と、ヒータ端子１４，１５に印加する電圧とは、異なる値でもよいし、同じ値としてもよい。

・第１及び第２実施形態において、ＥＣミラー１は、抵抗１２及びダイオード１７を備える構成に限らず、必要な機能を満たせるものであれば、他のデバイス素子に適宜変更可能である。

・第２実施形態において、インジケータ機能は、ＥＣミラー１の一部分に形成されることに限らず、自身のみで１つの装置、つまりインジケータ装置（照明装置）をなしてもよい。

・第２実施形態において、発光層は、有機ＥＬ層２１に限定されず、例えば液晶等の他のものに変更してもよい。
・第１及び第２実施形態において、ＥＣミラー１の搭載対象は、車両に限定されず、他の装置や機器に応用してもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜３のいずれかにおいて、前記対向電極がミラーの鏡面も兼ねている。この構成によれば、対向電極に電極及び鏡面の２機能を持たせるので、ミラーの部品点数を少なく抑えることが可能となる。

（ロ）透明電極と対向電極との間に発光層が形成され、これら電極間に電位差を発生させることで、前記発光層により照明が可能な照明装置のヒータ構造において、前記透明電極に正負一対のヒータ給電用端子を設け、前記対向電極を開放状態にして正側ヒータ給電用端子及び負側給電用端子の間に電圧を印加した際には、前記透明電極がヒータとして動作することを特徴とする照明装置のヒータ構造。ところで、例えば車両のランプ等の照明装置では、天候悪化や路面環境悪化時に装置表面に水滴が付着すると、この水滴によって光が遮られて見え難くなる可能性がある。しかし、本構成によれば、発光層の透明電極をヒータとして動作させれば、装置表面に付着した水滴を除去することが可能となるので、照明光が見え難くなる状況を生じ難くすることが可能となる。

１…防眩ミラーとしてのＥＣミラー、６…対向電極、７…防眩層としてのＥＣ層、８…透明電極、１２…抵抗、１４…正側ヒータ給電端子としての＋側ヒータ端子、１５…負側ヒータ給電端子としての−側ヒータ端子、１７…ダイオード、２１…発光層としての有機ＥＬ層、２２…対向電極、２３…透明電極、２４…抵抗。

Claims

透明電極と対向電極との間に防眩層が形成され、これら電極間に電位差を発生させることで、鏡面に写る反射像を前記防眩層により防眩する防眩ミラーのヒータ構造において、
前記透明電極に正負一対のヒータ給電端子を設け、前記対向電極を開放状態にして正側ヒータ給電端子及び負側ヒータ給電端子の間に電圧を印加した際には、前記透明電極がヒータとして動作する
ことを特徴とする防眩ミラーのヒータ構造。
前記正側ヒータ給電端子と前記対向電極との間に、バイアス用の抵抗が接続され、前記正側ヒータ給電端子及び前記負側ヒータ給電端子の間に、前記防眩層の負側を給電するダイオードが接続されている
ことを特徴とする請求項１に記載の防眩ミラーのヒータ構造。
透明電極及び対向電極の間に発光層が設けられ、これら電極間に電位差を発生させることで、前記発光層により照明を可能とし、当該発光層の前記透明電極にも前記防眩層と同様のヒータ機能を持たせた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の防眩ミラーのヒータ構造。