JP2018205363A - ミラー表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 モニタ表示素子の表示特性を好適に引き出すことが可能なミラー表示装置を提供する。【解決手段】 ミラー表示装置１Ａは、画像表示状態で第一方向に振動する画像光としての光を出射するモニタ表示素子５０と、モニタ表示素子５０の表示面側に設けられるミラー光学素子６０と、を備え、ミラー光学素子６０は、吸収型偏光板６３側からの第一方向に振動する光が、液晶セル６２によって第二方向に振動するように変換されて反射型偏光板６１で反射されるとともに、液晶セル６２によって第一方向に振動するように変換されて吸収型偏光板６３から出射される反射状態と、反射型偏光板６１側からの第一方向に振動する光が、液晶セル６２を第一方向に振動するままで通過して吸収型偏光板６３から出射される透過状態と、を切替可能であり、ミラー光学素子６０の優先透過方向の向きは、利用者の視認方向に応じて設定されている。【選択図】 図３

Description

本発明は、ミラー状態と画像を表示する画像表示状態とを切替可能なミラー表示装置に関する。

車両用後写鏡は、車両後方の状況を視認するために車内あるいは車外に設けられており、鏡面が後方を向いて設けられている。夜間走行時には、後方車両のヘッドランプの光が鏡面に入射して反射するために、運転者が眩しさを感じる場合がある。そのため、従来から、車両用後写鏡として防眩機能を有するものが用いられている。

特許文献１には、画素を形成する電極を設けた液晶セルと、該液晶セルの裏側に配置されたハーフミラーと、該ハーフミラーの裏側に配置されたバックライト装置と、液晶セルの電極駆動手段とを備える画像形成可能な防眩ミラーが記載されている。

かかる防眩ミラーでは、ハーフミラーを用いているため、透過及び反射のいずれであっても、光量が約二分の一になってしまい、画像を表示すると画面が暗くなってしまうという問題があった

これに対し、特許文献２には、電源ＯＮの状態でモニタとして利用することができるとともに、電源ＯＦＦの状態で鏡として利用することができる液晶防眩ミラーが記載されている。当該液晶防眩ミラーは、入射光を反射させる反射型偏光板と、反射型偏光板の前面側に配置された液晶部と、液晶部の前面側に配置された吸収型偏光板（透過型偏光板ともいう）とを含んで構成されている。

特開平３−２４３９１４号公報 特開２００９−８８８１号公報

しかし、特許文献２には、モニタ表示素子やミラー光学素子の構成について具体的記載がない。すなわち、特許文献２に記載の液晶防眩ミラーは、ＴＮ（Twisted Nematic）型である液晶部の透過率が見る方向によって異なるにも関わらず、それを考慮したものではない。そのため、特許文献２に記載の液晶防眩ミラーでは、モニタ表示素子の表示特性が十分に発揮できない可能性がある。

本発明は、前記事情に鑑みて創案されたものであり、モニタ表示素子の表示特性を好適に引き出すことが可能なミラー表示装置を提供することを課題とする。

前記した課題を解決するために、本発明のミラー表示装置は、画像表示状態で第一方向に振動する画像光としての光を出射するモニタ表示素子と、前記モニタ表示素子の表示面側に設けられており、前記第一方向に振動する光を透過させるとともに前記第一方向と直交する第二方向に振動する光を反射する反射型偏光板と、前記反射型偏光板の表示面側に設けられており、前記第一方向に振動する光を透過させるとともに前記第二方向に振動する光を吸収する吸収型偏光板と、前記反射型偏光板及び前記吸収型偏光板の間に設けられる液晶セルと、を有するミラー光学素子と、を備え、前記ミラー光学素子は、前記吸収型偏光板側からの前記第一方向に振動する光が、前記液晶セルによって前記第二方向に振動するように変換されて前記反射型偏光板で反射されるとともに、前記液晶セルによって前記第一方向に振動するように変換されて前記吸収型偏光板から出射される反射状態と、前記反射型偏光板側からの前記第一方向に振動する光が、前記液晶セルを前記第一方向に振動するままで通過して前記吸収型偏光板から出射される透過状態と、を切替可能であり、前記ミラー光学素子の優先透過方向の向きは、利用者の視認方向に応じて設定されていることを特徴とする。

本発明によると、モニタ表示素子の表示特性を好適に引き出すことができる。

本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置の設置状態を模式的に示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置を示す分解斜視図である。 本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置のミラー状態を模式的に示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置の画像表示状態を模式的に示す図である。 本発明の第一の実施形態に係るミラー光学素子の透過率を説明するための図である。 本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置の画像表示状態での透過率のシミュレーション結果を説明するための図である。 本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置の優先透過方向と視認方向との関係を示す図である。 本発明の第二の実施形態に係るミラー表示装置の画像表示状態を模式的に示す図である。 本発明の第二の実施形態に係るミラー表示装置のミラー状態を模式的に示す図である。 本発明の第三の実施形態に係るミラー表示装置のミラー状態を模式的に示す図である。 本発明の第三の実施形態に係るミラー表示装置の画像表示状態を模式的に示す図である。 本発明の第三の実施形態に係るミラー光学素子の透過率を説明するための図である。 本発明の第三の実施形態に係るミラー表示装置の画像表示状態での透過率のシミュレーション結果を説明するための図である。 本発明の第三の実施形態に係るミラー表示装置の優先透過方向と視認方向との関係を示す図である。 本発明の第四の実施形態に係るミラー表示装置の画像表示状態を模式的に示す図である。 本発明の第四の実施形態に係るミラー表示装置のミラー状態を模式的に示す図である。

本発明の実施形態について、本発明のミラー表示装置を車両の車室内前部に設けられるルームミラー（インナーリアビューミラーともいう）に適用した場合を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。また、前後上下左右といった方向は、車両の運転者を基準とする。

なお、第一及び第三の実施形態に係るミラー表示装置は、ミラー光学素子の電圧無印加状態（非通電状態）でミラーとして機能する点で共通し、第二及び第四の実施形態に係るミラー表示装置は、ミラー光学素子の電圧印加状態（通電状態）でミラーとして機能する点で共通する。また、第一及び第二の実施形態に係るミラー表示装置は、後記する優先透過方向の向きが右下方向又は左下方向に設定されている点で共通し、第三及び第四の実施形態に係るミラー表示装置は、優先透過方向の向きが真下方向に設定されている点で共通する。また、各実施形態に係るミラー表示装置において、モニタ表示素子が出射する画像光の振動方向（すなわち、吸収型偏光板５４の光透過軸方向）が、特許請求の範囲における第一方向である。

＜第一の実施形態＞
図１に示すように、本発明の実施形態に係るミラー表示装置１Ａは、運転者Ｐ１（図７参照）の後方の視野を確保するために、車両Ｃの車室２内前部に設けられている。ミラー表示装置１Ａは、表示面が後方に向けられており、後方視認鏡として機能するミラー状態と、画像を表示する画像表示状態と、を切替可能な装置である。本実施形態において、ミラー表示装置１Ａは、フロントウィンドシールド（フロントガラス）３の車幅方向中央部の上端部に設けられている。すなわち、ミラー表示装置１Ａは、運転者Ｐ１の基準的な視線位置であるアイポイントＥＰよりも前方かつ上方に設けられている（図７参照）。

図２に示すように、ミラー表示装置１Ａは、外装ケース１０と、フロントベゼル２０と、構造体支持具３０と、制御回路基板４０と、モニタ表示素子５０と、ミラー光学素子６０と、を備える。

＜外装ケース＞
外装ケース１０は、後方へ向けられた開口部１０ａを有する筐体形状を呈する樹脂製又は金属製部材である。外装ケース１０の前壁部には、図示しないケーブルが挿通される孔部１０ｂが形成されている。外装ケース１０は、構造体支持具３０に対してネジ等によって固定されている。かかる外装ケース１０内には、前側から順に、構造体支持具３０、制御回路基板４０、モニタ表示素子５０及びミラー光学素子６０が収容されている。なお、モニタ表示素子５０及びミラー光学素子６０の形状は、開口部１０ａの形状に合わせられている。

＜フロントベゼル＞
フロントベゼル２０は、外装ケース１０の開口部１０ａの周縁部を封止する矩形枠形状を呈する樹脂製部材である。フロントベゼル２０は、モニタ表示素子５０及びミラー光学素子６０の周縁部を後方から覆っている。なお、フロントベゼル２０は、省略可能である。

＜構造体支持具＞
構造体支持具３０は、制御回路基板４０及びモニタ表示素子５０（並びにミラー光学素子６０）が固定されるとともにミラー表示装置１Ａ全体を支持する金属製又は樹脂製部材である。構造体支持具３０は、孔部１０ｂを介して車両Ｃ側の構造体（図示せず）に取り付けられている。

＜制御回路基板＞
制御回路基板４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力回路等といった各種電子部品を搭載することによって構成されており、モニタ表示素子５０及びミラー光学素子６０を制御する。制御回路基板４０は、例えば、車両Ｃの前方や後方等の死角を撮影するカメラによる撮影結果をモニタ表示素子５０に表示させることができる。また、制御回路基板４０は、ＤＶＤ等の記録媒体に記録された映像、カーナビゲーション装置からの画像、ワンセグ放送の映像等をモニタ表示素子５０に表示させてもよい、また、制御回路基板４０は、車両Ｃの状態（車速等）、現在時刻、現在位置、気温、室温等といった各種情報をモニタ表示素子５０に表示させてもよい。また、制御回路基板４０は、車両Ｃに設けられたスイッチの操作結果、各種センサの検出結果等に基づいて、モニタ表示素子５０に表示させる画像又は映像を選択することができる。

＜モニタ表示素子＞
モニタ表示素子５０は、制御回路基板４０の制御に基づいて、後面である表示面から、画像を表示するための画像光（本実施形態では、縦方向に振動する光）を後方へ出射する。図３及び図４に示すように、モニタ表示素子５０は、前側から順に、バックライト５１と、吸収型偏光板５２と、液晶セル５３と、吸収型偏光板５４と、を備える。

≪バックライト≫
バックライト５１は、制御回路基板４０の制御によって点灯状態と消灯状態とを切替可能な白色光の面光源である。点灯状態において、バックライト５１は、白色光を後方へ出射する。

≪吸収型偏光板≫
吸収型偏光板５２は、バックライト５１の後面（発光面）に重ねて設けられている。吸収型偏光板５２は、縦方向（例えば、鉛直方向）に振動する光を透過させるとともに、当該縦方向と直交する横方向（例えば、水平方向）に振動する光を吸収する。すなわち、吸収型偏光板５２の光透過軸は、縦方向に設定されている。なお、各吸収型偏光板５２，５４，６３における光の吸収及び遮断とは、該当する方向に振動する光を１００％吸収したり遮断したりすることに限定されず、例えば、１０％程度の透過を許容する概念である。

≪液晶セル≫
液晶セル５３は、吸収型偏光板５２の後面に重ねて設けられている。液晶セル５３は、複数の画素に分割されており、バックライト５１によって発光された白色光を用いて画像を表示するための画像光を出射する。液晶セル５３は、制御回路基板４０の制御によって、縦方向に振動する光を透過させる透過状態と、縦方向に振動する光を遮断する遮断状態と、を画素ごとに切替可能である。

液晶セル５３としては、例えばＩＰＳ（In-Plane-Switching）型又はＶＡ（Vertical Alignment）型の液晶セルが好適に利用可能である。液晶セル５３がＩＰＳ型である場合には、液晶セル５３は、電圧無印加状態で、光を遮断し、電圧印加状態で、光を透過させる。液晶セル５３がＶＡ型である場合にも、液晶セル５３は、ＩＰＳ型と同様に、電圧無印加状態で、光を遮断し、電圧印加状態で、光を透過させる。ＩＰＳ型又はＶＡ型の液晶セル５３は、後記するＴＮ（Twisted Nematic）型の液晶セル６２と異なり、あらゆる視認方向に対して好適な光透過性を実現する。本実施形態において、液晶セル５３は、ＩＰＳ型である。

≪吸収型偏光板≫
吸収型偏光板５４は、液晶セル５３の後面に重ねて設けられている。吸収型偏光板５４は、縦方向に振動する光を透過させるとともに、当該縦方向と直交する横方向に振動する光を吸収する。すなわち、吸収型偏光板５４の光透過軸は、吸収型偏光板５２と同じく縦方向に設定されている。

＜モニタ表示素子の画像非表示状態と画像表示状態との切替＞
モニタ表示素子５０は、ミラー表示装置１Ａがバックミラーとして用いられる通常状態（バックライト５１：消灯状態、液晶セル５３：電圧無印加状態）で、画像を表示しない画像非表示状態となる。

また、モニタ表示素子５０は、バックライト５１が点灯されるとともに液晶セル５３に電圧が印加された状態で、画像を表示する画像表示状態となる。画像表示状態において、バックライト５１によって発光された光のうち縦方向に振動する光は、吸収型偏光板５２、液晶セル５３及び吸収型偏光板５４を介してミラー光学素子６０へ出射される。

なお、ＩＰＳ型又はＶＡ型の液晶セル５３を有するモニタ表示素子５０において、各偏光板５２，５４の設置態様は前記したものに限定されない。すなわち、モニタ表示素子５０は、画像光として縦方向に振動する光をミラー光学素子６０へ出射するものであればよい。

＜ミラー光学素子＞
図２に示すように、ミラー光学素子６０は、モニタ表示素子５０の表示面（後面）側に設けられており、制御回路基板４０の制御に基づいて、後記する反射状態と透過状態とを電気的に切替可能な素子である。ミラー光学素子６０は、モニタ表示素子５０に対して光学カップリング樹脂、テープ等を用いて密着されていてもよく、モニタ表示素子５０に対して離間して設けられていてもよい。図３及び図４に示すように、ミラー光学素子６０は、前側から順に、反射型偏光板６１と、液晶セル６２と、吸収型偏光板６３と、を備える。

≪反射型偏光板≫
反射型偏光板６１は、モニタ表示素子５０の表示面、すなわち、吸収型偏光板５４の後面側に設けられている。反射型偏光板６１は、縦方向に振動する光を透過させるとともに、当該縦方向と直交する横方向に振動する光を反射させる。すなわち、反射型偏光板６１の光透過軸は、縦方向に設定されている。なお、反射型偏光板６１における光の反射とは、該当する方向に振動する光を１００％反射することに限定されず、例えば、１０％程度の透過及び吸収を許容する概念である。

≪液晶セル≫
液晶セル６２は、反射型偏光板６１の後面（表示面側）に重ねて設けられている。液晶セル６２は、ＴＮ（Twisted Nematic）型であって、前後一対の透明基材（例えば、ガラス）６２ａ，６２ｂと、透明基材６２ａ，６２ｂ間に封止された液晶６２ｃと、を備える。図３に示すように、液晶６２ｃは、いわゆるラビング処理によって、一方の透明基材６２ａから他方の透明基材６２ｂに向かって９０度ねじれるように螺旋状に配列されている。

図３に示すように、液晶６２ｃは、電圧無印加状態で、旋光性を有する。すなわち、液晶６２ｃは、電圧無印加状態で、吸収型偏光板６３側からの縦方向に振動する光を、反射型偏光板６１側へ通過させる際に横方向に振動する光に変換する。また、液晶６２ｃは、電圧無印加状態で、反射型偏光板６１によって反射された反射型偏光板６１側からの横方向に振動する光を、吸収型偏光板６３側へ通過させる際に縦方向に振動する光に変換する。

図４に示すように、液晶６２ｃは、電圧印加状態で、液晶分子の配列が変わって旋光性が解消される。すなわち、液晶６２ｃは、電圧印加状態で、縦方向に振動する光を透過させる。

なお、図３及び図４に示す液晶６２ｃの分子の向きは、模式的なものであり、実際の分子の向きを正確に表したものではない（他の図面も同様）。また、図３及び図４において各偏光板５２，５４，６１，６３内に描かれた平行線（縞模様）は、各偏光板５２，５４，６１，６３の光透過軸の方向を示す（他の実施形態における図８〜１１，１５，１６も同様）。

≪吸収型偏光板≫
図３及び図４に示すように、吸収型偏光板６３は、液晶セル６２の後面（表示面側）に重ねて設けられている。吸収型偏光板６３は、縦方向に振動する光を透過させるとともに、当該縦方向と直交する横方向に振動する光を吸収する。すなわち、吸収型偏光板６３の光透過軸は、縦方向に設定されている。

＜ミラー光学素子の反射状態と透過状態との切替＞
図３に示すように、ミラー光学素子６０は、通常状態（液晶セル６２：電圧無印加状態）で、反射状態となる。反射状態において、吸収型偏光板６３側からの縦方向に振動する光は、液晶セル６２によって横方向に振動するように変換されて反射型偏光板６１で反射されるとともに、液晶セル６２によって縦方向に振動するように変換されて吸収型偏光板６３から出射される。また、反射状態において、吸収型偏光板６３側からの横方向に振動する光は、吸収型偏光板６３によって吸収される。また、反射状態において、反射型偏光板６１側からの縦方向に振動する光は、反射型偏光板６１を透過し、液晶セル６２によって横方向に振動するように変換され、吸収型偏光板６３によって遮断される。このように、反射状態においては、反射型偏光板６１側からの光がミラー光学素子６０を通過して後方へ出射されることはないため、もし仮にモニタ表示素子５０が画像光を出射した場合であっても、ミラー光学素子６０は、ミラーとしての機能を好適に実現することができる。

図４に示すように、ミラー光学素子６０は、液晶セル６２に電圧が印加された状態で、透過状態となる。透過状態において、縦方向に振動する光は、ミラー光学素子６０を双方向（反射型偏光板６１側⇔吸収型偏光板６３側）に透過する。また、透過状態において、吸収型偏光板６３側からの横方向に振動する光は、吸収型偏光板６３によって吸収される。

＜動作例＞
続いて、本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置１Ａの動作例について、ミラー状態、画像表示状態の順に説明する。

≪ミラー状態≫
図３に示すように、ミラー状態において、制御回路基板４０は、モニタ表示素子５０のバックライト５１を消灯させ、モニタ表示素子５０の液晶セル５３及びミラー光学素子６０の液晶セル６２に電圧を印加しない。

かかる状態において、ミラー光学素子６０の吸収型偏光板６３の後面に入射する外部光のうち、横方向に振動する光は、当該吸収型偏光板６３に吸収され、縦方向に振動する光は、当該吸収型偏光板６３を通過する。吸収型偏光板６３を通過した縦方向に振動する光は、液晶セル６２を前方へ通過する際に当該液晶セル６２によって横方向に振動する光に変換される。液晶セル６２によって横方向に振動するように変換された光は、反射型偏光板６１によって反射される。反射型偏光板６１によって反射された光は、液晶セル６２を後方へ通過する際に当該液晶セル６２によって縦方向に振動する光に変換される。液晶セル６２によって縦方向に振動するように変換された光は、吸収型偏光板６３を通過し、後方へ出射される。

すなわち、ミラー状態において、ミラー表示装置１Ａのミラー光学素子６０は、後方からの光のうち縦方向に振動する光を反射するミラーとして機能する。

≪画像表示状態≫
図４に示すように、画像表示状態において、制御回路基板４０は、モニタ表示素子５０のバックライト５１を点灯させ、モニタ表示素子５０の液晶セル５３及びミラー光学素子６０の液晶セル６２に電圧を印加する。なお、液晶セル５３は、実際には画素ごとに電圧の印加の有無が制御されるが、以下では、電圧が印加された画素における状態について説明する。

かかる状態において、バックライト５１が発光した光のうち、横方向に振動する光は、吸収型偏光板５２に吸収され、縦方向に振動する光は、当該吸収型偏光板５２を通過する。吸収型偏光板５２を通過した縦方向に振動する光は、液晶セル５３をそのまま（縦方向に振動する光のまま）通過する。液晶セル５３を通過した縦方向に振動する光は、吸収型偏光板５４を通過する。

また、吸収型偏光板５４を通過した縦方向に振動する光は、ミラー光学素子６０の反射型偏光板６１を通過する。反射型偏光板６１を通過した縦方向に振動する光は、液晶セル６２をそのまま（縦方向に振動する光のまま）通過する。液晶セル６２を通過した縦方向に振動する光は、吸収型偏光板６３を通過し、後方へ出射される。

すなわち、画像表示状態において、ミラー表示装置１Ａのミラー光学素子６０は、モニタ表示素子５０に表示された画像の光を透過させる光透過層として機能する。

＜優先透過方向と視認方向との関係＞
図３に示すように、電圧無印加状態におけるＴＮ型のミラー光学素子６０は、反射型偏光板６１側及び吸収型偏光板６３側の両方の配光膜によって液晶セル６２内の液晶分子の配列にねじれを発生させている。このため、図５に示すように、ミラー光学素子６０を見る角度によって透過率に差が生じる。ここで、ミラー光学素子６０の面内方向において、透過率が最も高い（最大値Ｔ_ＭＡＸ）方向（換言すると、透過率が最も低い（最小値Ｔ_ｍｉｎ）方向の反対方向）を、優先透過方向Ｘ１とする。優先透過方向Ｘ１は、前記したラビング処理の方向によって決まるものであり、反射型偏光板６１及び吸収型偏光板６３の透過軸方向（ここでは、鉛直方向）に対してミラー光学素子６０の面（上下方向及び左右方向を含み、前後方向と直交する面）内で４５度の方向となる。
本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置１Ａにおいて、優先透過方向Ｘ１は、右下方向（鉛直下方に対して右下４５度の方向）又は左下方向（鉛直下方に対して左下４５度の方向）に設定されている。優先透過方向Ｘ１は、右下方向及び左下方向のうち、運転席４（図７参照）側の方向に設定されていることがより好ましい。

ミラー光学素子６０の透過率の視認方向に対する変化率は、当該ミラー光学素子６０の面内方向において、優先透過方向Ｘ１付近では小さく、優先透過方向Ｘ１から離れるにつれて大きくなる。すなわち、ミラー光学素子６０は、優先透過方向Ｘ１付近では透過率が略同一であり、優先透過方向Ｘ１から離れるにつれて透過率が小さくなるのに加えて透過率の変化率も大きくなる。
ここで、ミラー表示装置１Ａに関して、右ハンドル車を優先してミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１が右ハンドル車の運転席４側に向くように設計されている場合において、別途当該ミラー表示装置１Ａを左ハンドル車に適用する場合が考えられる。このような場合において、ミラー表示装置１Ａは、左ハンドル車の運転席５の方向への透過率が右ハンドル車の運転席４の方向よりもわずかに低下するものの左右の透過率の差は小さいため、左ハンドル車の運転席５の方向に対して実用上支障の無い透過率を有する。
同様に、ミラー表示装置１Ａに関して、左ハンドル車を優先してミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１が左ハンドル車の運転席５側に向くように設計されている場合において、別途当該ミラー表示装置１Ａを右ハンドル車に適用する場合が考えられる。このような場合において、ミラー表示装置１Ａは、右ハンドル車の運転席４の方向への透過率が左ハンドル車の運転席５の方向よりもわずかに低下するものの左右の透過率の差は小さいため、右ハンドル車の運転席４の方向に対して実用上支障の無い透過率を有する。

ここで、本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置１Ａの透過率のシミュレーション結果について説明する。図６に示すように、ミラー光学素子６０に電圧を印加してモニタ表示素子５０による画像を表示した場合の透過率の等高線ＣＬに対して、ミラー表示装置１Ａの視認領域Ｒを重ねると、優先透過方向Ｘ１側からミラー表示装置１Ａを見る状態で、ミラー表示装置１Ａに表示された画像の視認性が最も良くなることが分かる。

すなわち、図７に示すように、ミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１の向きは、利用者である運転者Ｐ１の視認方向Ｙ１に応じて設定されている。なお、図７に示すミラー表示装置１Ａ中の平行線（縞模様）は、吸収型偏光板６３の光透過軸の方向を示している。
本実施形態では、ミラー表示装置１Ａは、運転者Ｐ１のアイポイントＥＰよりも前方かつ上方に設けられており、ミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１の向きは、右下方向及び左下方向のうち、右の運転席４側の方向に設定されている。

なお、運転者Ｐ１等が着用するサングラスＳＧには、縦方向に振動する光を透過するとともに横方向に振動する光をカットする偏光レンズを用いることで、防眩性を持たせたものがある。ミラー表示装置１Ａは、吸収型偏光板６３が縦方向に振動する光を透過するとともに横方向に振動する光を吸収するように設定されているので、サングラスＳＧを着用した運転者Ｐ１に対しても、ミラー機能及び画像表示機能を好適に実現することができる。

本発明の第一の実施形態に係るミラー表示装置１Ａは、ＴＮ型であるミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１の向きが利用者である運転者Ｐ１の視認方向Ｙ１に応じて設定されている。したがって、ミラー表示装置１Ａは、方向によって透過率が異なるミラー光学素子６０を優先透過方向Ｘ１の向きが運転者Ｐ１の視認方向Ｙ１に応じる姿勢で設けることによって、モニタ表示素子５０による画像を表示する際に、モニタ表示素子５０の表示特性を好適に引き出し、運転者Ｐ１に好適に視認させることができる。また、ミラー表示装置１Ａは、右ハンドル車及び左ハンドル車のどちらに適用された場合であっても、モニタ表示素子５０による画像を表示して運転者Ｐ１又は運転者Ｐ２に好適に視認させることができ、ひいては右ハンドル車及び左ハンドル車において製品の共通化を好適に実現することができる。

また、ミラー表示装置１Ａは、ミラー光学素子６０の反射状態を電圧無印加で実現するので、乗車前後及び降車前後の電源ＯＦＦ時、電源喪失時等においてミラーとしての機能を自動的に実現することができる。

また、ミラー表示装置１Ａは、当該ミラー表示装置１Ａが運転者Ｐ１のアイポイントＥＰよりも上に設けられているとともにミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１が下向きに設定されているので、モニタ表示素子５０による画像を表示して運転者Ｐ１により好適に視認させることができる。また、ミラー表示装置１Ａは、右ハンドル車及び左ハンドル車のどちらに適用された場合であっても、モニタ表示素子５０による画像を表示して運転者Ｐ１又は運転者Ｐ２により好適に視認させることができ、ひいては右ハンドル車及び左ハンドル車において製品の共通化をより好適に実現することができる。

また、ミラー表示装置１Ａは、優先透過方向Ｘ１の向きが右下方向又は左下方向に設定されているので、車両Ｃの車室２内に設けられるルームミラーとして好適に利用可能である。

また、ミラー表示装置１Ａは、優先透過方向Ｘ１の向きが右下方向及び左下方向のうち運転席４側の方向に設定されているので、モニタ表示素子５０による画像を表示して運転者Ｐ１にさらに好適に視認させることができる。

また、ミラー表示装置１Ａは、吸収型偏光板６３が縦方向に振動する光を透過するとともに横方向に振動する光を吸収するので、運転者Ｐ１がサングラスＳＧを着用している場合であっても、ミラー機能及び画像表示機能を好適に実現することができる。

＜第二の実施形態＞
続いて、本発明の第二の実施形態に係るミラー表示装置について、第一の実施形態に係るミラー表示装置１Ａとの相違点を中心に説明する。

図８及び図９に示すように、本発明の第二の実施形態に係るミラー表示装置１Ｂのモニタ表示素子５０は、第一の実施形態のモニタ表示素子５０に対して、後方から見て時計回りに９０度回転させて配置されている。また、本発明の第二の実施形態に係るミラー表示装置１Ｂの反射型偏光板６１は、第一の実施形態の反射型偏光板６１に対して、前後軸周りに９０度回転させて配置されている。

＜ミラー光学素子の反射状態と透過状態との切替＞
図８に示すように、ミラー光学素子６０は、ミラー表示装置１Ｂが表示装置として用いられる状態（液晶セル６２：電圧無印加状態）で、透過状態となる。透過状態において、反射型偏光板６１側からの横方向に振動する光は、液晶セル６２によって縦方向に振動するように変換されて吸収型偏光板６３から出射される。また、透過状態において、吸収型偏光板６３側からの縦方向に振動する光は、液晶セル６２によって横方向に振動するように変換されて反射型偏光板６１から前方へ出射される。また、透過状態において、反射型偏光板６１側からの縦方向に振動する光は、当該反射型偏光板６１で反射される。また、透過状態において、吸収型偏光板６３側からの横方向に振動する光は、吸収型偏光板６３によって吸収される。

図９に示すように、ミラー光学素子６０は、液晶セル６２に電圧が印加された状態で、反射状態となる。反射状態において、吸収型偏光板６３側からの縦方向に振動する光は、液晶セル６２をそのまま通過して反射型偏光板６１で反射されるとともに、液晶セル６２をそのまま後方へ通過して吸収型偏光板６３から出射される。また、反射状態において、反射型偏光板６１側からの縦方向に振動する光は、当該反射型偏光板６１で反射される。また、反射状態において、吸収型偏光板６３側からの横方向に振動する光は、吸収型偏光板６３によって吸収される。また、反射状態において、反射型偏光板６１側からの横方向に振動する光は、反射型偏光板６１を透過し、液晶セル６２を通過して吸収型偏光板６３によって吸収される。このように、反射状態においては、反射型偏光板６１側からの光がミラー光学素子６０を通過して後方へ出射されることはないため、もし仮にモニタ表示素子５０が画像光を出射した場合であっても、ミラー光学素子６０は、ミラーとしての機能を好適に実現することができる。

＜動作例＞
続いて、本発明の第二の実施形態に係るミラー表示装置１Ｂの動作例について、ミラー状態、画像表示状態の順に説明する。

≪ミラー状態≫
図９に示すように、ミラー状態において、制御回路基板４０は、モニタ表示素子５０のバックライト５１を消灯させ、モニタ表示素子５０の液晶セル５３に電圧を印加せず、ミラー光学素子６０の液晶セル６２に電圧を印加する。

かかる状態において、ミラー光学素子６０の吸収型偏光板６３の後面に入射する外部光のうち、横方向に振動する光は、当該吸収型偏光板６３に吸収され、縦方向に振動する光は、当該吸収型偏光板６３を通過する。吸収型偏光板６３を通過した縦方向に振動する光は、液晶セル６２をそのまま（縦方向に振動する光のまま）通過する。液晶セル６２を通過した縦方向に振動する光は、反射型偏光板６１によって反射される。反射型偏光板６１によって反射された光は、液晶セル６２をそのまま（縦方向に振動する光のまま）後方へ通過する。液晶セル６２を後方へ通過した縦方向に振動する光は、吸収型偏光板６３を通過し、後方へ出射される。

≪画像表示状態≫
図８に示すように、画像表示状態において、制御回路基板４０は、モニタ表示素子５０のバックライト５１を点灯させ、モニタ表示素子５０の液晶セル５３に電圧を印加し、ミラー光学素子６０の液晶セル６２に電圧を印加しない。

かかる状態において、バックライト５１が発光した光のうち、縦方向に振動する光は、吸収型偏光板５２に吸収され、横方向に振動する光は、当該吸収型偏光板５２を通過する。吸収型偏光板５２を通過した横方向に振動する光は、液晶セル５３をそのまま（横方向に振動する光のまま）通過する。液晶セル５３を通過した横方向に振動する光は、吸収型偏光板５４を通過する。

また、吸収型偏光板５４を通過した横方向に振動する光は、ミラー光学素子６０の反射型偏光板６１を通過する。反射型偏光板６１を通過した横方向に振動する光は、液晶セル６２を後方へ通過する際に当該液晶セル６２によって縦方向に振動する光に変換される。液晶セル６２によって縦方向に振動するように変換された光は、吸収型偏光板６３を通過し、後方へ出射される。

本発明の第二の実施形態に係るミラー表示装置１Ｂは、ＴＮ型であるミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１の向きが利用者である運転者Ｐ１の視認方向Ｙ１に応じて設定されている。したがって、ミラー表示装置１Ｂは、方向によって透過率が異なるミラー光学素子６０を優先透過方向Ｘ１の向きが運転者Ｐ１の視認方向Ｙ１に応じる姿勢で設けることによって、モニタ表示素子５０による画像を表示する際に、モニタ表示素子５０の表示特性を好適に引き出し、運転者Ｐ１に好適に視認させることができる。また、ミラー表示装置１Ｂは、右ハンドル車及び左ハンドル車のどちらに適用された場合であっても、モニタ表示素子５０による画像を表示して運転者Ｐ１又は運転者Ｐ２に好適に視認させることができ、ひいては右ハンドル車及び左ハンドル車において製品の共通化を好適に実現することができる。

＜第三の実施形態＞
続いて、本発明の第三の実施形態に係るミラー表示装置について、第一の実施形態に係るミラー表示装置１Ａとの相違点を中心に説明する。

図１０及び図１１に示すように、本発明の第三の実施形態に係るミラー表示装置１Ｃのモニタ表示素子５０及びミラー光学素子６０は、第一の実施形態のモニタ表示素子５０及びミラー光学素子６０に対して、それぞれ、後方から見て時計回りに４５度回転させて配置されている。すなわち、各偏光板５２，５４，６１，６３の光透過軸の方向は、左下から右上へ延びる斜め方向（鉛直軸に対して４５度傾斜）に設定されており、液晶セル５３，６２も、かかる光透過軸の方向に対応して設置されている。

図１２に示すように、本発明の第三の実施形態に係るミラー表示装置１Ｃにおいて、ミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１は、真下方向（すなわち鉛直下方）に設定されている。

ここで、本発明の第三の実施形態に係るミラー表示装置１Ｃの透過率のシミュレーション結果について説明する。図１３に示すように、ミラー光学素子６０に電圧を印加してモニタ表示素子５０による画像を表示した場合の透過率の等高線ＣＬに対して、ミラー表示装置１Ｃの視認領域Ｒを重ねると、優先透過方向Ｘ１側からミラー表示装置１Ｃを見る状態で、ミラー表示装置１Ｃに表示された画像の視認性が最も良くなることが分かる。

すなわち、図１４に示すように、ミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１の向きは、利用者である運転者Ｐ１の視認方向Ｙ１に応じて設定されている。なお、図１４に示すミラー表示装置１Ｃ中の平行線（縞模様）は、吸収型偏光板６３の光透過軸の方向を示している。
本実施形態では、ミラー表示装置１Ｃは、運転者Ｐ１のアイポイントＥＰよりも前方かつ上方に設けられており、ミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１の向きは、真下方向に設定されている。この場合、右ハンドル車の運転席４の運転者Ｐ１の視認方向Ｙ１及び左ハンドル車の運転席５の運転者Ｐ２の視認方向Ｙ２が優先透過方向Ｘ１とはズレるものの、ミラー表示装置１Ｃは、右ハンドル車の運転者Ｐ１及び左ハンドル車の運転者Ｐ２の方向への透過率の差を小さくし、右ハンドル車及び左ハンドル車の双方の運転者Ｐ１，Ｐ２に対して高い視認性で画像を提供することができることが分かる。

本発明の第三の実施形態に係るミラー表示装置１Ｃは、優先透過方向Ｘ１の向きが真下方向に設定されているので、左右方向での透過率の差を小さくすることができる。したがって、ミラー表示装置１Ｃは、右ハンドル車及び左ハンドル車のどちらに適用された場合であっても、モニタ表示素子５０による画像を表示して運転者Ｐ１又は運転者Ｐ２により好適に視認させることができ、ひいては右ハンドル車及び左ハンドル車において製品の共通化をより好適に実現することができる。

＜第四の実施形態＞
続いて、本発明の第四の実施形態に係るミラー表示装置について、第二の実施形態に係るミラー表示装置１Ｂとの相違点を中心に説明する。

図１５及び図１６に示すように、本発明の第四の実施形態に係るミラー表示装置１Ｄのモニタ表示素子５０及びミラー光学素子６０は、第二の実施形態に係るモニタ表示素子５０及びミラー光学素子６０に対して、それぞれ、後方から見て時計回りに４５度回転させて配置されている。すなわち、各偏光板５２，５４，６１の光透過軸の方向は、右下から左上へ延びる斜め方向（鉛直軸に対して４５度傾斜）に設定されており、吸収型偏光板６３の光透過軸の方向は、左下から右上へ延びる斜め方向（鉛直軸に対して４５度傾斜）に設定されている。また、液晶セル５３，６２も、かかる光透過軸の方向に対応して設置されている。

また、本発明の第四の実施形態に係るミラー表示装置１Ｄにおいて、ミラー光学素子６０の優先透過方向Ｘ１は、第三の実施形態に係るミラー表示装置１Ｃと同様に、真下方向（すなわち鉛直下方）に設定されている（図１２参照）。

本発明の第四の実施形態に係るミラー表示装置１Ｄは、優先透過方向Ｘ１の向きが真下方向に設定されているので、左右方向での透過率の差を小さくすることができる。したがって、ミラー表示装置１Ｄは、右ハンドル車及び左ハンドル車のどちらに適用された場合であっても、モニタ表示素子５０による画像を表示して運転者Ｐ１又は運転者Ｐ２の双方により好適に視認させることができ、ひいては右ハンドル車及び左ハンドル車において製品の共通化をより好適に実現することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、車両Ｃのルームミラーとして用いられるミラー表示装置１Ａ〜１Ｄの設置場所は、フロントウィンドシールド３の車幅方向中央部（車幅方向において、運転席４と助手席５との間）に限定されない。また、車両のルームミラーとして用いられるミラー表示装置１Ａ〜１Ｄは、車両Ｃの車室２の天井面の前端部から下方へ延設されている構成であってもよい。
また、ミラー表示装置１Ａ〜１Ｄは、当該装置全体をミラー状態と画像表示状態とに切り替える構成であってもよく、装置の表示面を例えば左部、中央部及び右部に３分割し、中央部を常にミラー状態とし、左部及び右部をミラー状態と画像表示状態とに切り替える構成であってもよい。

また、本発明のミラー表示装置は、車両Ｃのルームミラーに限定されず、車両Ｃのインパネ等に設けられるモニタ装置、車両Ｃ以外ではスマートフォン等に適用可能である。本発明のミラー表示装置が車両Ｃのルームミラー以外に適用された場合には、ミラー光学素子の優先透過方向の向きは、利用者の視認方向に応じて設定可能である。
すなわち、ミラー表示装置が利用者の目よりも上に設けられる装置である場合には、ミラー光学素子の優先透過方向の向きは、利用者の視認方向に応じて下向き（水平方向よりも下向き）に設定されていればよい。
また、ミラー表示装置が利用者の目よりも下に設けられる装置である場合には、ミラー光学素子の優先透過方向の向きは、利用者の視認方向に応じて上向き（水平方向よりも上向き）に設定されていればよい。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ ミラー表示装置
２ 車室
３ フロントウィンドシールド
４ （右ハンドル車の）運転席
５ 左ハンドル車の運転席（右ハンドル車の助手席）
５０ モニタ表示素子
６０ ミラー光学素子
６１ 反射型偏光板
６２ 液晶セル
６３ 吸収型偏光板
Ｃ 車両
Ｐ１ （右ハンドル車の）運転者
Ｐ２ （左ハンドル車の）運転者

Claims (7)

1. 画像表示状態で第一方向に振動する画像光としての光を出射するモニタ表示素子と、
   前記モニタ表示素子の表示面側に設けられており、前記第一方向に振動する光を透過させるとともに前記第一方向と直交する第二方向に振動する光を反射する反射型偏光板と、前記反射型偏光板の表示面側に設けられており、前記第一方向に振動する光を透過させるとともに前記第二方向に振動する光を吸収する吸収型偏光板と、前記反射型偏光板及び前記吸収型偏光板の間に設けられる液晶セルと、を有するミラー光学素子と、
   を備え、
   前記ミラー光学素子は、
   前記吸収型偏光板側からの前記第一方向に振動する光が、前記液晶セルによって前記第二方向に振動するように変換されて前記反射型偏光板で反射されるとともに、前記液晶セルによって前記第一方向に振動するように変換されて前記吸収型偏光板から出射される反射状態と、
   前記反射型偏光板側からの前記第一方向に振動する光が、前記液晶セルを前記第一方向に振動するままで通過して前記吸収型偏光板から出射される透過状態と、
   を切替可能であり、
   前記ミラー光学素子の優先透過方向の向きは、利用者の視認方向に応じて設定されている
   ことを特徴とするミラー表示装置。
2. 画像表示状態で第一方向に振動する画像光としての光を出射するモニタ表示素子と、
   前記モニタ表示素子の表示面側に設けられており、前記第一方向に振動する光を透過させるとともに前記第一方向と直交する第二方向に振動する光を反射する反射型偏光板と、前記反射型偏光板の表示面側に設けられており、前記第二方向に振動する光を透過させるとともに前記第一方向に振動する光を吸収する吸収型偏光板と、前記反射型偏光板及び前記吸収型偏光板の間に設けられる液晶セルと、を有するミラー光学素子と、
   を備え、
   前記ミラー光学素子は、
   前記吸収型偏光板側からの前記第二方向に振動する光が、前記液晶セルを前記第二方向に振動するままで通過して前記反射型偏光板で反射されるとともに、前記液晶セルを前記第二方向に振動するままで通過して前記吸収型偏光板から出射される反射状態と、
   前記反射型偏光板側からの前記第一方向に振動する光が、前記液晶セルによって前記第二方向に振動するように変換されて前記吸収型偏光板から出射される透過状態と、
   を切替可能であり、
   前記ミラー光学素子の優先透過方向の向きは、利用者の視認方向に応じて設定されている
   ことを特徴とするミラー表示装置。
3. 車両において運転者のアイポイントよりも上に設けられる請求項１又は請求項２に記載のミラー表示装置であって、
   前記優先透過方向の向きは、下向きに設定されている
   ことを特徴とするミラー表示装置。
4. 前記優先透過方向の向きは、右下方向又は左下方向に設定されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のミラー表示装置。
5. 前記優先透過方向の向きは、右下方向及び左下方向のうち、運転席側の方向に設定されている
   ことを特徴とする請求項４に記載のミラー表示装置。
6. 前記吸収型偏光板は、横方向に振動する光を吸収するとともに、縦方向に振動する光を透過するように設定されている
   ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のミラー表示装置。
7. 前記優先透過方向の向きは、真下方向に設定されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のミラー表示装置。

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