JP2020117114A - 車両用ミラー - Google Patents

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Abstract

【課題】車両用ミラーにおける光量検出手段が埋設される領域がミラー領域として選択的に機能する。【解決手段】印加される電圧に応じて液晶分子の配向方向が変化する液晶層と、液晶層における外光の入射側に設けられる第1電極層と、液晶層を介して第1電極層に対向する第2電極層と、第1電極層よりも外光の入射側に設けられる表偏光層と、外光の入射方向で第2電極層の背後側に設けられ、反射面を形成する偏光層と、外光の入射方向で偏光層の背後側に設けられ、入射する光の量に応じた電気信号を生成する光量検出手段と、第1電極層と第2電極層に印加する電圧を制御する制御部とを備え、第1電極層及び第2電極層の少なくともいずれか一方は、反射面に垂直な方向に視て光量検出手段に重なる第1電極部分と、それ以外の第2電極部分とに対して、個別に電圧の印加が可能である、車両用ミラーが開示される。【選択図】図1

Description

本開示は、車両用ミラーに関する。
部分的に透過性のコーティングを備える基材と、基材に近接した光センサ(光量検出手段)と、基材及び光センサの間に、限定された反射率を持つように構成された二次的オプティックとを備える車両用ミラーが知られている。
特開2018−076062号公報
しかしながら、上記のような従来技術では、光量検出手段が埋設される領域は、限定された反射率を有するよう構成されるので、ミラー領域として機能できない。
そこで、1つの側面では、本発明は、光量検出手段を車両用ミラーの内部に埋設しつつ、車両用ミラーにおける光量検出手段が埋設される領域をミラー領域として選択的に機能させることを可能とすることを目的とする。
1つの側面では、光の反射面を形成し、ミラーとして機能する領域を備える車両用ミラーであって、
印加される電圧に応じて液晶分子の配向方向が変化する液晶層と、
前記液晶層における外光の入射側に設けられる第1電極層と、
前記液晶層を介して前記第1電極層に対向する第2電極層と、
前記第1電極層よりも外光の入射側に設けられる表偏光層と、
外光の入射方向で前記第2電極層の背後側に設けられ、前記反射面を形成する偏光層と、
外光の入射方向で前記偏光層の背後側に設けられ、入射する光の量に応じた電気信号を生成する光量検出手段と、
前記第1電極層と前記第2電極層に印加する電圧を制御する制御部とを備え、
前記第1電極層及び前記第2電極層の少なくともいずれか一方は、前記反射面に垂直な方向に視て前記光量検出手段に重なる第1電極部分と、それ以外の第2電極部分とに対して、個別に電圧の印加が可能である、車両用ミラーが提供される。
1つの側面では、本発明によれば、光量検出手段を車両用ミラーの内部に埋設しつつ、車両用ミラーにおける光量検出手段が埋設される領域をミラー領域として選択的に機能させることが可能となる。
本実施形態の車両用ミラーの平面図である。 図1のA−A線断面を示す模式図である。 図1のB−B線断面を示す模式図である。 第1エリア電極及び第2エリア電極のパターンの一例を示す正面図である。 本実施形態の車両用ミラーが全体ミラーモードのときの動作を説明するための図である。 本実施形態の車両用ミラーが部分カメラモードのときの動作を説明するための図である。 部分防眩ミラーモードのときの第2エリア電極と上側電極部とに印加される電圧の時系列波形を模式的に示す図である。 部分防眩ミラーモードのときの第1エリア電極と上側電極部とに印加される電圧の時系列波形を模式的に示す図である。 制御基板の主要な機能の一例を示すブロック図である。 グレア光の強度と反射率との関係の一例を示す図である。 モード決定部によるモード決定方法を説明するための表図である。 比較例による車両用ミラーの平面図である。 変形例1の説明図である。 変形例2の説明図である。 変形例2の説明図である。
以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。
図1は本実施形態の車両用ミラー1の平面図であり、図2は図1のA−A線断面を示す模式図であり、図3は図1のB−B線断面を示す模式図である。図1には、互いに直交する3方向であるX方向、Y方向、及びZ方向が右手座標系で定義されている。以下では、Z方向を正面方向とし、各断面では、Z方向の正側を上側とし、負側を下側とする。従って、例えば正面視とは、Z方向に視たビューを意味する。なお、図1では、第1エリアB1等が点線で境界付けられているが、当該点線は、あくまで説明用であり、実際には可視でない。
なお、本実施形態は、車両用ミラー1として車内に設けられるバックミラーを示しているが、車外に設けられるドアミラーであってもよい。
また、本実施形態では、例えば、車両用ミラー1が搭載される車両には、車両後方を撮像する車載カメラ96(図6A参照)が搭載されており、車載カメラ96の撮像する映像(スルー画像)が車両用ミラー1に表示されることを想定している。ただし、変形例では、車載カメラ96が搭載されているが、後述する部分カメラモードが存在しない構成や、車載カメラ96が搭載されておらず、後述する部分カメラモードが存在しない構成であってもよい。
図2及び図3に示すように、車両用ミラー1は、筐体10と、筐体10の開口部10Aを塞ぐように取り付けられる透明のカバー11と、筐体10内に収容された画像表示部20と、画像表示部20の画像出力側(図2及び図3の上側)に配置され、筐体10内に収容されたミラー部30と、光量センサ90とを備えている。
(筐体10)
筐体10は、以下で説明する各部材を収容し、車両用ミラー1の外観を形成する部分である。
そして、図2及び図3では、筐体10を一体型のものとして描いているが、筐体10は、一体型のものに限定する必要はなく、成形上の観点や画像表示部20及びミラー部30を収容させる観点で、複数の部分に分離可能になっていてもよい。
筐体10は、額縁部10aを有する。本実施形態では、光量センサ90は、額縁部10aに埋設されないので、額縁部10aは、光量センサ90の搭載を考慮せずに設計できる。従って、額縁部10aは、幅L1(図1参照)を略一定にできる。なお、幅L1は、小さいほど、車両用ミラー1自体の小型化を図れる点で有利であり、かつ、デザイン上も有利となる。ここで、略一定とは、幅L1の10%以内の変化を許容する概念である。
(画像表示部20)
画像表示部20は、車両の後方側に設けられる車載カメラ96(図6A参照)の映像(スルー画像)を表示する部分である。画像表示部20は、ケース21と、液晶モニタ23と、を備える。ケース21は、画像出力側(図2及び図3の上側)に画像の出力が可能な開口部21Aを有する。液晶モニタ23は、ケース21内に配置され、制御基板22(制御部の一例)よりも開口部21A側に設けられる。制御基板22は、ケース21内に配置され、ケース21の底部側(図2及び図3の下側)に設けられる。なお、制御基板22は、画像表示部20とは別に設けられてもよい。
なお、画像表示部20は、後述のように、車載カメラ96の映像(スルー画像)を表示する以外に、必要に応じて警告の表示を行ってよいことは言うまでもない。また、変形例では、画像表示部20(制御基板22を除く構成)は、省略されてもよい。以下、このような変形例を、単に「画像表示部20が省略される変形例」とも称する。
制御基板22は、例えばマイクロコンピュータのような処理装置が実装される。制御基板22は、ECU(Electronic Control Unit)を形成する。制御基板22は、液晶モニタ23のどの部分(全面又は後述するあらかじめ決められた一部)に、どのように車載カメラ96の映像(スルー画像)を表示するのかを制御するとともに、後述するミラー部30の制御も行い、車両用ミラー1全体の制御を司る制御部になっている。なお、画像表示部20が省略される変形例では、制御基板22は、以下で説明する各種制御のうちの、液晶モニタ23の表示制御を除く部分(特に、ミラー部30の制御)を行う。制御基板22の詳細例は、図6A等を参照して後述する。
液晶モニタ23は、一般に知られているものでよく、例えば、バックライトと、バックライトの光出力側に配置されたカラー液晶表示部と、を備えている。カラー液晶表示部は、バックライト側から順に、裏面側偏光板、裏面側ガラス基板、液晶層、RGB用のカラーフィルタ、表面側ガラス基板、及び表面側偏光板、を備えている。
また、カラー液晶表示部は、裏面側ガラス基板の液晶層側の面に設けられ、カラーフィルタのそれぞれの画素が備えるRGBに対応したサブ画素ごとに形成された複数の画素電極と、カラーフィルタの液晶層側の面に設けられ、液晶層全体に対応するように形成された1つの対向電極(共通電極とも呼ばれる)と、を備えている。
なお、言うまでもないが、画素電極及び対向電極は、ITOの透明電極材料が使用された透明電極になっている。例えば、画素電極のそれぞれには、アドレス線とデータ線によって制御される薄膜トランジスタ(TFT)が設けられ、画素電極に対する電圧の印加が個別に制御されるようになっている。
そして、カラー液晶表示部は、例えば、対向電極の電圧を一定にして、出力する画像に対応させるように画素電極の電圧を制御することで、サブ画素ごとにバックライトからの光を透過又は遮断させることでカラー画像の表示を行う。
このように、カラー液晶表示部は、液晶シャッタの原理で画像光を出力する制御を行っているため、その画像を形成するサブ画素に対応する光は、偏光した光になっており、この光を第1偏光の光ということにする。
したがって、画像表示部20は、第1偏光の光で画像を表示するものとなっている。
そして、以降の説明で出てくる第1偏光の光は、カラー液晶表示部から出力される光と同じ偏光状態である光を意味し、第1偏光に対して垂直に偏光した光を第2偏光の光と呼ぶ。
なお、本実施形態のカラー液晶表示部から出力される光はP偏光の光になっており、このため、本実施形態では、第1偏光の光がP偏光の光であり、第2偏光の光がS偏光の光である。
しかしながら、カラー液晶表示部の種類によっては、出力される光がS偏光の光である場合もあり、その場合には、第1偏光の光がS偏光の光であり、第2偏光の光がP偏光の光となる。
(ミラー部30)
ミラー部30は、図2に示すように、画像表示部20側から順に、第1偏光(P偏光)の光を透過し、第2偏光(S偏光)を反射する第1偏光板31(偏光層の一例)と、画像表示部20側を向く面に第1偏光板31が設けられた透明なガラス基板32と、光の偏光状態を制御する偏光制御部33と、透明なガラス基板34と、ガラス基板34の画像出力側(図2の上側)を向く面に設けられ、第1偏光(P偏光)の光を透過し、第2偏光(S偏光)の光を吸収する第2偏光板35(表偏光層の一例)と、を備えている。
なお、第1偏光板31及び第2偏光板35は、剛性の高い板材として形成されたものに限られる必要はなく、剛性の低いフィルム材として形成されているものでもよく、本実施形態では、第1偏光板31及び第2偏光板35にフィルム状のものを使用している。
偏光制御部33は、図2に示すように、液晶層33Aと、液晶層33Aの第1偏光板31側に設けられた下側電極部33Bと、液晶層33Aの第2偏光板35側に設けられた上側電極部33Cと、を備えている。液晶層33Aは、印加される電圧に応じて液晶分子の配向方向が変化する。液晶層33Aは、TN型液晶など任意のタイプであってよい。
ここで、本実施形態では、図1に示すように、固定ミラー部M(図2、図3参照)を除く、ミラーとして機能する領域(以下、単に、ミラーとして機能する領域とだけ記載する)を第1エリアB1と、第2エリアB2と、に分けている。そして、それに対応して、図3に示すように、下側電極部33Bが、複数のエリア電極で形成されている。なお、固定ミラー部Mは、銀色の蒸着や塗装を行い、常時、ミラーとして機能する鏡面仕上げの部位である。固定ミラー部Mの鏡面仕上げは、カバー11の筐体10で受けられる側の面に施されている。なお、鏡面仕上げとは、上述のように蒸着や塗装に限られる必要はなく、ミラーとして光が反射できる仕上げになっていることを意味する点に留意されたい。
本実施形態では、図1に示すように、第2エリアB2は、ミラーとして機能する領域のうちの、上部かつ中央部である。ただし、他の実施形態では、第2エリアB2は、ミラーとして機能する領域のうちの、他の箇所に設定されてもよい。
具体的には、本実施形態では、ミラーとして機能する領域は、第1エリアB1と、第2エリアB2と、の2つのエリアに分けられているので、下側電極部33Bが、第1エリアB1に対応する領域に設けられた第1エリア電極33B1(第2電極部分の一例)と、第2エリアB2に対応する領域に設けられた第2エリア電極33B2(第1電極部分の一例)と、の2つのエリア電極で形成されている。すなわち、第1エリア電極33B1は、正面視で、第1エリアB1に重なるように配置され、第2エリア電極33B2は、正面視で、第2エリアB2に重なるように配置される。
より具体的には、ガラス基板32の液晶層33A側の面にITOの透明電極材料を用いて第1エリア電極33B1、及び、第2エリア電極33B2を形成するようにしている。
第2エリア電極33B2は、光量センサ90に対応して設けられる電極であり、光量センサ90の機能(入射する外光の光量を測定する機能)を実質的に阻害することなく、正面視で光量センサ90に重なることでミラー部30の見栄え(後述の全体ミラーモードにおける見栄え)を高める機能を有する。
図4は、第1エリア電極33B1及び第2エリア電極33B2のパターンの一例を示す正面図である。
図4に示す例では、第1エリア電極33B1は、ミラーとして機能する領域のうちの、第2エリアB2を除く部分の略全体に延在し、Y方向正側に通電用の引き出し部33B1−1を有する。第2エリア電極33B2は、ミラーとして機能する領域のうちの、第2エリアB2に対応する領域に延在し、Y方向正側に通電用の引き出し部33B2−1を有する。引き出し部33B1−1及び引き出し部33B2−1は、制御基板22に電気的に接続される。なお、引き出し部33B1−1及び引き出し部33B2−1は、図4に示す位置に限られず、任意である。
また、本実施形態では、正面視で第2エリアB2の形状は円形であり、それに応じて第2エリア電極33B2の形状も略円形であるが、第2エリア電極33B2の形状は、正面視で第2エリア電極33B2が光量センサ90に少なくとも部分的に重なる限り、矩形や楕円形等、任意である。
上側電極部33Cは、図3に示すように、ミラーとして機能する領域の全体(液晶層33A全体)に設けられた1つの共通電極で形成されており、具体的には、ガラス基板34の液晶層33A側の面にITOの透明電極材料を用いて共通電極を形成するようにしている。
ただし、後述の説明でわかるように、上側電極部33Cも、第1エリアB1に対応する領域に設けられた共通電極と、第2エリアB2に対応する領域に設けられた共通電極と、で形成されたものになっていてもよい。すなわち、第1エリアB1に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、第2エリアB2に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、が個別に制御でき、かつ、第1エリアB1に対応する液晶層33Aの液晶分子の配向方向と、第2エリアB2に対応する液晶層33Aの液晶分子の配向方向と、が、個別に制御可能であればよい。
なお、上述のように、第1エリアB1に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、第2エリアB2に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、が個別に制御できればよい。従って、下側電極部33Bをミラーとして機能する領域の全体(液晶層33A全体)に設けられた1つの共通電極で形成し、上側電極部33Cを第1エリアB1に対応する領域に設けられた第1エリア電極と、第2エリアB2に対応する領域に設けられた第2エリア電極と、で形成されてもよい。
そして、この場合であっても、共通電極とする下側電極部33Bが、第1エリアB1及び第2エリアB2にそれぞれ対応する複数の共通電極(本例では2つの共通電極となる)で形成されているものになっていてもよい。
このように、下側電極部33B及び上側電極部33Cは、ミラーとして機能する領域に設けられるエリア数に応じて、下側電極部33B又は上側電極部33Cのうちの少なくとも一方の電極部が、そのエリアに対応した複数のエリア電極で形成され、エリア電極で形成されていない方の電極部が1つの共通電極、又は、そのエリアに対応した複数の共通電極で形成されていればよい。
本実施形態では、上述のように、第1エリアB1に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、第2エリアB2に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、を個別に制御できる。
このため、例えば、第1エリアB1に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧を最小値(例えば0(V))としつつ、第2エリアB2に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧を最大値(例えば5(V))とすることも可能である。また、第1エリアB1に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧を最小値(例えば0(V))としつつ、第2エリアB2に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧を最小値(例えば0(V))とすることも可能である。
本実施形態では、一例として、制御基板22は、第1エリアB1に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、第2エリアB2に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、を個別に制御することで、全体ミラーモード、部分カメラモード、及び部分防眩ミラーモードを形成する。全体ミラーモードは、第1エリアB1及び第2エリアB2の全体がミラーとして機能する状態である。部分カメラモードは、第1エリアB1が透明な状態となり画像表示部20が機能する状態である。部分防眩ミラーモードとは、第1エリアB1だけが防眩ミラーとして機能し、第2エリアB2が透明となる状態である。なお、上述のように、画像表示部20が省略される変形例では、カメラモードは省略される。
(全体ミラーモード)
図5Aは、本実施形態の車両用ミラー1が全体ミラーモードのときの動作を説明するための図であり、説明がわかりやすいように、文字の記載はあるが、基本的に、図2と同様の図になっている。
まず、液晶層33Aに電圧が印加されない場合、つまり、下側電極部33Bの電圧V1と上側電極部33Cの電圧V2が同じ電圧であり、電圧差ΔVが0(V)である場合には、液晶層33Aの液晶分子の配向方向は、変化しない。
本実施形態では、下側から液晶層33Aに入射する光が第2偏光(S偏光)であれば、液晶層33Aの上側から出射するときには光が第1偏光(P偏光)になり、逆に、上側から液晶層33Aに入射する光が第1偏光(P偏光)であれば、液晶層33Aの下側から出射するときには光が第2偏光(S偏光)になる。
なお、以下、この電圧差ΔVを液晶層33Aに印加される電圧ΔVともいう。
一方、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが大きくなるのにつれて、液晶層33Aの液晶分子の配向方向が変化し、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが最大のときには、液晶層33Aは光の偏光状態を変える機能を発揮しないようになる。
つまり、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが最大のときには、液晶層33Aに入射する光が第2偏光(S偏光)であれば、液晶層33Aから出射するときの光も第2偏光(S偏光)となり、同様に、液晶層33Aに入射する光が第1偏光(P偏光)であれば、液晶層33Aから出射するときの光も第1偏光(P偏光)となる。
なお、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが大きくなるのにつれて、液晶層33Aに入射する光が第2偏光(S偏光)であれば、液晶層33Aから出射するときも第2偏光(S偏光)である光の割合が増加していく。
また、同様に、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが大きくなるのにつれて、液晶層33Aに入射する光が第1偏光(P偏光)であれば、液晶層33Aから出射するときも第1偏光(P偏光)である光の割合が増加していく。
そして、全体ミラーモードでは、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが0(V)となるように、下側電極部33Bの電圧V1と上側電極部33Cの電圧V2が制御される。
例えば、下側電極部33Bの電圧V1を0(V)とし、上側電極部33Cの電圧V2を0(V)とする制御を行う。
なお、当然、下側電極部33Bの電圧V1を5(V)とし、上側電極部33Cの電圧V2を5(V)とする制御を行っても、液晶層33Aに印加される電圧ΔVは0(V)となるので問題はない。
ここで、外光は第1偏光(P偏光)と第2偏光(S偏光)の光がほぼ同じ割合で含まれている。従って、図5Aに示すように、カバー11を透過して入射した外光は、第2偏光板35によって、第2偏光(S偏光)の光が吸収され、第1偏光(P偏光)の光だけが第2偏光板35を透過することになる。
そして、その第2偏光板35を透過した第1偏光(P偏光)の光は、ガラス基板34に入射することになるが、ガラス基板34には、偏光状態を変化させる機能がないので、第1偏光(P偏光)の光のまま、次の液晶層33Aに入射することになる。
ここで、先に、説明したように、全体ミラーモードのときには、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが0(V)であり、このときには液晶層33Aを透過する過程で偏光状態が変化し、第1偏光(P偏光)の光は、液晶層33Aを出射するときには、第2偏光(S偏光)の光に変化するので、第1偏光板31に到達するときには、第2偏光(S偏光)の光になっている。
このため、その光は、第1偏光板31で反射され、再び、液晶層33Aに入射するが、ここでも液晶層33Aを透過する過程で偏光状態が変化するため、液晶層33Aを出射するときには、第1偏光(P偏光)の光になっている。
したがって、液晶層33Aから出射した光は、ガラス基板34を透過した後に第2偏光板35を更に透過し、カバー11を介して車両用ミラー1の外部に照射される。
このように、全体ミラーモードのときには、外光のうちの第1偏光(P偏光)の光が反射されるので、ミラーとしての機能を果たすことになる。
一方、全体ミラーモードのときには、画像表示部20を使用しないのでOFF(バックライト消灯)の状態とされ、液晶モニタ23は黒の表示状態となる。
(部分カメラモード)
図5Bは、本実施形態の車両用ミラー1が部分カメラモードのときの動作を説明するための図であり、説明がわかりやすいように、文字の記載はあるが、基本的に、図2と同様の図になっている。
部分カメラモードでは、第1エリアB1全体をモニタとして機能させようとする状態であるため、画像表示部20をON(バックライト点灯)の状態として、液晶モニタ23全体に車載カメラ96の映像(スルー画像)が表示される。
そして、これまでの説明から予想されているところと思われるが、部分カメラモードでは、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが最大の状態とされ、液晶層33Aが光の偏光状態を変える機能を発揮しないようにされる。なお、このとき、第2エリアB2については、光量センサ90が埋設されているので、画像を出力できないが、第2エリアB2がミラー状態とならないように、第1エリアB1と同様、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが最大の状態とされる。
そうすると、説明したように、画像表示部20は、第1偏光(P偏光)の光で画像を表示するものとなっている。従って、画像表示部20からの画像の光(画像光ともいう)は、第1偏光板31を透過し、液晶層33Aに入射するが、ここでも偏光状態が変化しないので、第1偏光(P偏光)の光のまま、ガラス基板34に入射する。
そして、ガラス基板34も偏光状態を変化させないため、画像光は、第1偏光(P偏光)の光のまま、第2偏光板35に到達し、第2偏光板35を透過してカバー11を介して車両用ミラー1の外部に照射される。
当然、各部材には多少の光の吸収があるものの、画像表示部20からの画像光は、その吸収を除けばほぼ全て車両用ミラー1の外部に照射されるので、運転者は鮮明な画像を見ることができる。
一方、車両用ミラー1に入射する外光は、先ほどの全体ミラーモードのときのように第1偏光板31で反射されることなく、画像表示部20側に向かうことになるので、再び、車両用ミラー1から外部に照射されることはない。
(部分防眩ミラーモード)
図5Cは、部分防眩ミラーモードのときの第2エリア電極33B2と上側電極部33Cとに印加される電圧の時系列波形を模式的に示す図である。図5Dは、部分防眩ミラーモードのときの第1エリア電極33B1と上側電極部33Cとに印加される電圧の時系列波形を模式的に示す図である。
部分防眩ミラーモードのときには、全体ミラーモードのときと同様に、画像表示部20を使用しないのでOFF(バックライト消灯)の状態とされ、液晶モニタ23は黒の表示状態とされる。
部分防眩ミラーモードのときには、第2エリアB2は、部分カメラモードのときと同様、透明な状態とされる。すなわち、第2エリアB2に関しては、液晶層33Aに印加される電圧ΔVが最大の状態とされ、液晶層33Aが光の偏光状態を変える機能を発揮しないようにされる。
すなわち、部分防眩ミラーモードでは、部分カメラモードのときと同様、図5Cに示すように、第2エリアB2においては液晶層33Aに印加される電圧ΔVが最大値Vmaxとなるように、第2エリア電極33B2と上側電極部33Cには、1フレームごとに正と負の電圧が交互に印加され、その差が電圧ΔVとなる。換言すると、第2エリア電極33B2には、電圧波形V1が印加され、上側電極部33Cには、電圧波形V2が印加され、電圧波形V1と電圧波形V2とは、振幅がVmaxであり、位相が反転した関係である。
一方、部分防眩ミラーモードのときは、第1エリアB1は、全体ミラーモードのときとは異なり、第2偏光板35を透過する第1偏光(P偏光)の光を常に全て車両用ミラー1の外部に照射することは行わない。運転者が後方車両のヘッドライトの反射光により眩惑されることを防止するためである。
具体的に説明すると、本実施形態では、車両用ミラー1には、カバー11以外の位置であって、後方車両のヘッドライトから車両用ミラー1に向けて照射されている光の光量を測定できる位置に光量センサ90(後述)が設けられており、光量センサ90の検出する光量(光の強度)に応じて、液晶層33Aに印加する電圧ΔVを調節する制御(自動防眩制御)が行われる。
具体的には、部分防眩ミラーモードでは、図5Dに示すように、第1エリアB1においては液晶層33Aに印加される電圧ΔVが所定電圧となるように、第1エリア電極33B1と上側電極部33Cには、1フレームごとに正と負の電圧が交互に印加される。この正と負の電圧の差が電圧ΔVとなる。また、この際、所定電圧は、グレア光の強度に応じて、0(V)と最大値Vmax(例えば5(V))との間で可変される。
例えば、後方車両のヘッドライトから車両用ミラー1に向けて照射されている光の光量が多く、車両用ミラー1に入射する外光の光量が多い場合には、第1エリアB1において、液晶層33Aに印加する電圧ΔVを大きくする制御を行う。
そうすると、全体ミラーモードのところで説明したように、第1エリアB1において、液晶層33Aに印加する電圧ΔVが大きくなるにつれて、液晶層33Aが光の偏光状態を変える機能を発揮しないようになっていく。従って、全体ミラーモードのときには、第1偏光板31に到達した光のほとんどが反射されたが、部分防眩ミラーモードのときは、第1偏光板31に到達する光の一部が反射し、残りの一部は第1偏光板31を透過して画像表示部20側に向かうことになる。
そして、画像表示部20側には、光を反射する構成が存在しないので、第1偏光板31を透過して画像表示部20側に向かった光が再び第1偏光板31側に戻って来ることはない。
また、第1偏光板31で反射され、再び、液晶層33Aに入射する第2偏光(S偏光)の光にあっても、液晶層33Aを透過する過程で第1偏光(P偏光)の光に偏光状態が変わるのは一部である。そして、その第1偏光(P偏光)の光に偏光状態が変わった光だけが第2偏光板35を透過して、カバー11を介して車両用ミラー1の外部に照射される。
このように、部分防眩ミラーモードでは、第1エリアB1においては、第2偏光板35を透過した外光の第1偏光(P偏光)の光のうちの一部の光が反射されて、車両用ミラー1の外部に照射されることになるので、車両用ミラー1から外部に照射される光の光量が低減し、運転者が眩惑されることを防止できる。
なお、車両用ミラー1から外部に照射される光の光量を減衰させすぎると、ミラーとしての機能を果たさなくなるので、当然、液晶層33Aに印加する電圧ΔVは、運転者が眩惑されず、かつ、ミラーとしての機能を果たす光量の光が車両用ミラー1から外部に照射できるように制御される。なお、自動防眩制御の更なる詳細例は、図6A及び図6Bを参照して後述する。
(光量センサ90)
光量センサ90は、入射する光の量に応じた電気信号を生成する光量検出手段である。光量センサ90は、例えばフォトダイオードであってよい。光量センサ90は、後方車両のヘッドライトによる光量を計測できるように、後方向きに設けられる。光量センサ90は、正面視で、第2エリアB2(図1参照)に重なる領域に設けられる。また、断面視では、光量センサ90は、図3に示すように、ミラー部30の背後側(下側)に設けられる。具体的には、光量センサ90は、液晶モニタ23上に設けられる。なお、液晶モニタ23における光量センサ90の設置領域は、非表示領域とされてよい。また、画像表示部20が省略される変形例では、光量センサ90は、制御基板22上に実装されてもよい。
光量センサ90が出力する電気信号は、車両用ミラー1に入射する光(外光)の光量を表す。光量センサ90が出力する電気信号は、外光量情報として制御基板22に入力される。制御基板22は、光量センサ90からの外光量情報に基づいて、ミラー部30を制御する。具体的には、光量センサ90からの外光量情報は、ミラー部30で反射する後方車からのヘッドライト光(外光)によるグレアを低減するための自動防眩制御に用いることができる。
(制御基板22の詳細例)
図6Aは、制御基板22の主要な機能の一例を示すブロック図である。制御基板22には、光量センサ90、日照センサ92、自動防眩スイッチ94、及び車載カメラ96が電気的に接続される。
光量センサ90は、上述したとおりである。
日照センサ92は、光量センサ90と同様、入射する光の量に応じた電気信号を生成する光量検出手段であり、例えばフォトダイオードであってよい。日照センサ92は、光量センサ90とは異なり、後方車両のヘッドライトからの光の影響を受けないように、例えば車両用ミラー1の背面側に設けられてよい。
自動防眩スイッチ94は、自動防眩制御のオン/オフ状態を切り替えるためのスイッチであり、ユーザにより操作可能である。自動防眩スイッチ94は、例えば車両用ミラー1の筐体10の側部に設けられてもよい。
車載カメラ96は、上述したように、車両後方の風景を撮像する。なお、上述したように、画像表示部20が省略される変形例では、車載カメラ96は省略されてよい。
制御基板22は、周囲光情報取得部220と、モード決定部222と、反射率制御部224と、画像出力制御部226と、記憶部228とを含む。周囲光情報取得部220、モード決定部222、反射率制御部224、及び画像出力制御部226は、例えば、制御基板22上に実装されるCPU(Central Processing Unit、図示せず)が、制御基板22上に実装される記憶装置(図示せず、例えばROM(Read Only Memory))内のプログラムを実行することで実現できる。記憶部228は、制御基板22上に実装される記憶装置(図示せず、例えばROM)により実現できる。
周囲光情報取得部220は、日照センサ92からの周囲光の光量を表す周囲光情報を取得する。なお、他の実施形態では、周囲光情報取得部220は、画像センサから周囲光の光量を表す周囲光情報を取得してもよい。この場合、画像センサは、専用の画像センサであってもよいし、他の用途で使用される画像センサ(例えば車載カメラ96)であってもよい。
モード決定部222は、自動防眩スイッチ94のオン/オフ状態と、周囲光情報取得部220からの周囲光情報とに基づいて、車両用ミラー1の制御モード(制御状態)を決定する。本実施形態では、一例として、上述のように、3つのモード(全体ミラーモード、部分カメラモード、及び部分防眩ミラーモード)間でモードを切り替える(いずれかのモードを決定する)。なお、上述したように、画像表示部20が省略される変形例では、部分カメラモードは省略される。
図7は、モード決定部222によるモード決定方法を説明するための表図である。本実施形態では、モード決定部222は、図7に示す態様でモード決定を実現できる。
具体的には、図7において、「エリア1」は、第1エリアB1に対応し、「エリア2」は、第2エリアB2に対応する。「ミラー」は、ミラー状態に対応し、「透過」は、透過状態に対応する。例えば、第1エリアB1に関する「ミラー」は、第1エリアB1の反射率が最大(制御可能な範囲内の最大)になるように制御されている状態(以下、「ミラー状態」とも称する)に対応する。これは、第2エリアB2についても同様である。また、第2エリアB2に関する「透過」は、第2エリアB2の反射率が最小(制御可能な範囲内の最小)になるように(すなわち透過率が最大になるように)制御されている状態(以下、「透過状態」とも称する)に対応する。「昼間」及び「夜間」は、周囲光の光量に関連して決まる期間であり、例えば「昼間」は、周囲光の光量が比較的多い期間(周囲が比較的明るい期間)であり、「夜間」は、周囲光の光量が比較的少ない期間(周囲が比較的暗い期間)である。なお、「昼間」と「夜間」とは、周囲光の光量と、所定の昼夜判定用の閾値とに基づいて判定できる。この場合、周囲光の光量が昼夜判定用の閾値よりも大きい値(第2光量の一例)であれば、「昼間」と判定され、周囲光の光量が昼夜判定用の閾値よりも小さい値(第1光量の一例)であれば、「夜間」と判定されてよい。周囲光の光量は、周囲光情報取得部220からの周囲光情報に基づいて算出できる。なお、別の実施形態では、「昼間」と「夜間」とは、時間(時計)によって判定されてもよい。また、「自動防眩」の欄の「オン/オフ」は、自動防眩のオン/オフ状態を表す。
本実施形態では、図7に示すように、モード決定部222は、「昼間」において、自動防眩制御がオフ状態であると、モードを“全体ミラーモード”に決定する。また、モード決定部222は、「昼間」において、自動防眩制御がオン状態であると、モードを“全体ミラーモード”に決定する。なお、全体ミラーモードでは、第2エリアB2はミラー状態であり、第2エリアB2に埋設された光量センサ90は、ユーザにとって可視とならない。
また、図7に示すように、モード決定部222は、「夜間」において、自動防眩制御がオフ状態であると、モードを“全体ミラーモード”に決定する。なお、全体ミラーモード(図5A参照)では、第2エリアB2がミラー状態となるので、第2エリアB2に埋設された光量センサ90は、ユーザにとって可視とならない。
他方、図7に示すように、モード決定部222は、「夜間」において、自動防眩制御がオン状態であると、モードを“部分防眩ミラーモード”に決定する。部分防眩ミラーモードでは、第2エリアB2が透明な状態となるので、第2エリアB2に埋設された光量センサ90は、外光を精度良く測定できる。これにより、精度の高い外光量情報に基づいて反射率制御部224(後述)が自動防眩制御を実行できる。
なお、図7には図示せずかつここでは詳細に説明しないが、モード決定部222は、ユーザによりカメラモードが指定されると、モードを“部分カメラモード”に決定する。この場合、車載カメラ96からの画像に基づいて上述した画像出力制御部226が機能する。なお、カメラモードの指定は、例えばモード選択スイッチ(図示せず)の操作により可能とされてよい。この場合、自動防眩スイッチ94は、モード選択スイッチとして実現されてもよい。
反射率制御部224は、モード決定部222により決定されるモードが“部分防眩ミラーモード”である場合、光量センサ90からの外光量情報に基づいて自動防眩制御を行う。
自動防眩制御を行う際、例えば、反射率制御部224は、光量センサ90からの外光量情報と、日照センサ92からの周囲光の光量を表す周囲光情報とに基づいて、グレア光の強度に応じた車両用ミラー1の反射率(制御目標値)を決定する。例えば、図6Bに示すような関係(グレア光の強度と反射率との関係)になるように、グレア光の強度に応じた車両用ミラー1の反射率(制御目標値)が決定される。図6Bは、横軸にグレア光の強度を取り、縦軸に反射率を取り、グレア光の強度に応じた車両用ミラー1の反射率(制御目標値)の曲線600が示される。この場合、グレア光の強度が閾値Th1を超えるまでは、車両用ミラー1の反射率(制御目標値)は、最大値(ミラー状態に対応)とされ、グレア光の強度が閾値Th1を超えると、車両用ミラー1の反射率(制御目標値)は徐々に最小値(透過状態に対応、例えば10%程度)に向かって低減される。なお、図6Bに示すような関係は、マップ情報として、記憶部228にあらかじめ記憶される。なお、グレア光の強度は、光量センサ90からの外光量情報と、日照センサ92からの周囲光の光量を表す周囲光情報とに基づいて算出されてもよいし、光量センサ90からの外光量情報に基づいて算出されてもよい。反射率制御部224は、このようにして制御目標値を決定すると、当該制御目標値が実現されるように、第1エリアB1における液晶層33Aに印加する電圧ΔVを制御する。
画像出力制御部226は、モード決定部222により決定されるモードが“部分カメラモード”である場合、車載カメラ96からの映像を画像表示部20に出力する。なお、上述したように、画像表示部20が省略される変形例では、画像出力制御部226は省略される。
(本実施形態の効果)
ここで、図8の比較例を参照して、本実施形態の車両用ミラー1における主要な効果について説明する。
図8は、比較例による車両用ミラー1’の平面図である。比較例による車両用ミラー1’は、図8に示すように、筐体10’の額縁部10a’に光量センサ90が配置されている。
この場合、車両用ミラー1’は、ミラーとして機能する領域のY方向の寸法H1が、本実施形態の同寸法H1と同じであるとすると、全体としてのY方向の寸法H2が、本実施形態の同寸法H2よりも大きくなる。また、車両用ミラー1’は、額縁部10a’に光量センサ90が配置されるので、額縁部10a’の幅L1が比較的広くなってしまう。
これに対して、本実施形態では、光量センサ90は、上述のように、ミラーとして機能する領域の背後、具体的には第1エリアB1に対応する領域に設けるので、比較例に比べて、車両用ミラー1の額縁部10aの幅L1を狭くすることができる。これにより、例えば、車両用ミラー1の額縁部10aの幅L1の幅を最小にして、車両用ミラー1のデザイン性(意匠性)を高めることができる。また、全体としてのY方向の寸法H2を低減でき、車両用ミラー1の小型化(Y方向の小型化)を図ることができる。
また、本実施形態では、上述のように、第1エリアB1に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、第2エリアB2に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、を個別に制御できる。従って、第2エリアB2は、ミラーとして機能する領域の一部でありながら、光量センサ90が埋設される領域であることができる。すなわち、本実施形態によれば、光量センサ90を車両用ミラー1の内部に埋設しつつ、車両用ミラーにおける光量センサ90が埋設される第2エリアB2がミラー領域として選択的に機能できるようにすることができる。
ところで、本実施形態のように、額縁部10aではなく、車両用ミラー1のミラーとして機能する領域の背後に光量センサ90を設ける場合、ミラーとして機能する領域の見栄えが問題となりうる。
具体的には、車両用ミラー1に入射する外光の光量を光量センサ90により正確に測定できるようにするためには、車両用ミラー1に入射する外光が、可能な限りに反射せずに、光量センサ90に直接的に到達できるようにすることが有用である。従って、第2エリアB2において、光量センサ90よりも上側には、本実施形態のように、光の透過性の高い材料(第2エリア電極33B2等)が延在することが有用である。しかしながら、第2エリアB2が透明である状態は、ミラーとして機能する領域の一部だけが透明である状態を意味し、周辺領域(第1エリアB1)とのコントラスト差や、外部からの光量センサ90の可視化(正面視で可視となること)に起因して、ミラーとして機能する領域の見栄えが悪化しうることを意味する。
この点、本実施形態では、上述のように、第1エリアB1に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、第2エリアB2に対応する液晶層33Aの液晶分子に印加する電圧と、を個別に制御できるので、このような見栄えに関する問題を無くす又は最小化することができる。
例えば、本実施形態では、光量センサ90からの外光量情報が必要な期間(自動防眩制御が実行される期間、典型的には、夜間)だけ、ミラー部30の第2エリアB2のみ、反射率を下げ(透過率を上げ)、光量センサ90からの外光量情報が不要な期間(自動防眩制御が実行されない期間、典型的には、昼間)は、ミラー部30の全体(第1エリアB1及び第2エリアB2)の反射率を高くすることができる。
ミラー部30の全体(第1エリアB1及び第2エリアB2)の反射率が高くなると、第2エリアB2だけが透明な状態となることがなくなるので、上述のようなコントラスト差に起因した見栄えに関する問題がなくなり、見栄えが良好となる。このようにして、本実施形態では、自動防眩制御が実行されない期間は、第2エリアB2の反射率を高くすることができるので、車両用ミラー1の見栄えを高めることができる。なお、自動防眩制御が実行されない期間は、第2エリアB2自体が、ミラーとして機能することになるので、車両用ミラー1の略全体がミラーとして機能でき、車両用ミラー1におけるミラー領域を最大化できる。
なお、本実施形態では、自動防眩制御が実行される期間は、第2エリアB2だけが透明な状態となるので、上述のような見栄えに関する問題が生じうる。しかしながら、上述のような見栄えに関する問題が生じうる状態は、自動防眩制御が実行される期間だけであるので、常に第2エリアB2が透明である場合よりも、上述のような見栄えに関する問題を低減できる。また、自動防眩制御が実行される期間は、典型的には、夜間であるので、透明な第2エリアB2を介して中の光量センサ90が実質的に可視となり難く、外部からの光量センサ90の可視化に起因した見栄えに関する問題は実質的に生じない。
このようにして、本実施形態によれば、光量センサ90からの外光量情報に基づく自動防眩制御を適切に実行可能としつつ、額縁部10aの意匠性を高めることができる。また、自動防眩制御が実行されない期間は、光量センサ90が埋設される第2エリアB2の反射率を高めることで、自動防眩制御が実行されない期間において第2エリアB2が透明な状態である場合に生じる見栄えに関する問題を、実質的に解消できる。
(変形例1)
上記実施形態では、電圧を印加しているときに配向方向が揃うタイプの液晶分子が使用されているが、電圧を印加していないときに配向方向が揃うタイプの液晶分子が使用されてもよい。このような変形例を図9を参照して説明する。
図9は、電圧を印加していないときに配向方向が揃うタイプの液晶分子が使用される場合の説明図であり、本変形例の場合の図1のA−A線断面を示す模式図である。図9に示す変形例の車両用ミラー1Aでは、上述した実施形態に対して、第1偏光板31及び偏光制御部33が、第1偏光板310(偏光層の一例)及び偏光制御部330でそれぞれ置換された点が異なる。
第1偏光板310は、S偏光の光を透過し、P偏光の光を反射する特性を有する。
偏光制御部330は、上述した実施形態と同様、下側電極部33B及び上側電極部33Cを備えている。同様に、本変形例でも、ミラーとして機能する領域は、第1エリアB1と、第2エリアB2と、の2つのエリアに分けられているので、下側電極部33Bが、第1エリアB1に対応する領域に設けられた第1エリア電極33B1(第2電極部分の一例)と、第2エリアB2に対応する領域に設けられた第2エリア電極33B2(第1電極部分の一例)と、の2つのエリア電極で形成されている。
偏光制御部330は、下側電極部33B及び上側電極部33Cに加えて、液晶層330Aを含む。液晶層330Aは、電圧を印加していないときに配向方向が揃うタイプの液晶分子を含む。
例えば全体ミラーモードでは、図9を参照するに、本変形例では、液晶層330Aの液晶分子に対して電圧を印加していないとき(電圧ΔVが0(V)のとき)には、光が液晶層330Aを透過する際に、偏光状態が変化しないように、液晶層330Aの液晶分子の配向方向が設定されている。
そして、外光はP偏光とS偏光の光がほぼ同じ割合で含まれているので、図9に示すように、カバー11を透過してミラー部30Aに入射した光のうち、S偏光の光は第2偏光板35で吸収され、P偏光の光が第2偏光板35を透過して液晶層330Aに入射する。
そして、先に説明したように、全体ミラーモードでは、液晶層330Aの液晶分子全体が光の偏光状態を変化させない向きに配向方向がなっているため、液晶層330Aに入射した光は、液晶層330Aを透過する際にP偏光のまま、第1偏光板310に到達する。
そうすると、液晶層330Aを透過したP偏光の光は、第1偏光板310で反射され、再び、液晶層330Aに入射するが、ここでも偏光状態が変化せず、P偏光の光で液晶層330Aから出力され、第2偏光板35に阻害されることなく、第2偏光板35を透過してカバー11を介してミラー部30Aの外部に照射される。
部分防眩ミラーモード等の説明は省略するが、かかる変形例においても、上述した実施形態と同様の効果が得られる。
(変形例2)
上記実施形態では、偏光制御部33の液晶層33Aとは別に、画像表示部20が設けられるが、偏光制御部33の液晶層33Aと画像表示部20とを一体的に実現することも可能である。すなわち、画像表示部が偏光制御部としても機能する構成を実現することも可能である。このような変形例を図10を参照して説明する。
図10は、画像表示部が偏光制御部としても機能する場合の説明図であり、本変形例の場合の図1のC−C線断面を示す模式図である。なお、以下の説明及び図10において、上述した実施形態と同様であってよい構成要素については、同一の参照符号を付して、説明を省略する場合がある。
車両用ミラー1Bでは、画像表示部720は、画像出力側(図10の上側)に画像の出力が可能な開口部721Aを有するケース721と、ケース721内に収容され、ケース721の底部側(図10の下側)に設けられた制御基板22と、ケース721内に収容され、制御基板22よりも開口部721A側に設けられたバックライト723と、ケース721内に収容され、バックライト723からの光が照射される側となる開口部721A側に設けられたミラー部730と、を備えている。
なお、本変形例では、ミラー部730は、スペーサSによって、バックライト723より開口部721A側にバックライト723から離間して配置されているが、必ずしも、離間させる必要はない。
また、カバー11のケース721によって受けられている部分(接触部ともいう)は、見栄えをよくするために、カバー11の接触部の表面に銀色の着色を行い鏡面仕上げになっているのが好ましい。
ただし、鏡面仕上げは着色に限らず、ミラーとして光が反射できる仕上げになっていることを意味する点に留意されたい。
バックライト723は、車両用ミラー1Bに車載カメラ96の映像(スルー画像)を表示するときに点灯し、映像(スルー画像)を形成するための光をミラー部730に向けて照射する光源である。
ミラー部730は、制御基板22からの指示に従って、バックライト723からの光を利用して車両用ミラー1Bに表示する車載カメラ96の映像(スルー画像)を形成するだけでなく、制御基板22からの指示に従って、ミラーとして画像表示部720を機能させる場合に、車両用ミラー1Bに入射する外光の反射率の制御等も行う。
ミラー部730は、バックライト723側から順に、P偏光の光を反射し、S偏光の光を透過する第1偏光板731(偏光層の一例)と、光の偏光状態を制御する偏光制御部732と、P偏光の光を透過し、S偏光の光を吸収する第2偏光板734(表偏光層の一例)と、を備えている。
なお、本変形例では、第1偏光板731は、ガラス基板731Aのバックライト723側の面に、P偏光の光を反射し、S偏光の光を透過する第1偏光フィルム731Bを張り付けたものとしているが、これに限定される必要はなく、剛性の高い偏光板をそのまま用いるようにしてもよい。
また、本変形例では、第2偏光板734も、ガラス基板734Aの偏光制御部732の反対側を向く面にP偏光の光を透過し、S偏光の光を吸収する第2偏光フィルム734Bを張り付けたものとしているが、これに限定される必要はなく、剛性の高い偏光板をそのまま用いるようにしてもよい。
そして、本変形例では、偏光制御部732と第2偏光板734の間に設けられ、RGBに対応するカラーパタンを有するカラーフィルタ層733を備えている。
偏光制御部732は、液晶層732Aと、液晶層732Aの第1偏光板731側に設けられた第1電極部732Bと、液晶層732Aの第2偏光板734側に設けられた第2電極部732Cと、を備えており、液晶層732Aと第1電極部732Bの間には、例えば、ポリイミド配向膜(第1配向膜PAF1ともいう)が設けられ、同様に、液晶層732Aと第2電極部732Cの間には、例えば、ポリイミド配向膜(第2配向膜PAF2ともいう)が設けられている。
図11は、第1電極部732Bを説明するための模式図である。
第1電極部732Bは、図11に示すように、ガラス基板731Aの液晶層732A側の面(第1面ともいう)に設けられ、カラーフィルタのそれぞれの画素が備えるRGBに対応したサブ画素ごとに形成された複数の画素電極を備えており、それぞれの画素電極には、薄膜トランジスタ(TFT)が設けられ、ソース線及びゲート線で個別にTFTの駆動が制御されることで、個別に画素電極に印加される電圧が制御される。
より詳細には、複数の画素電極で形成される電極部である第1電極部732Bは、画素電極に加えて、Y方向(図11の上下方向)に並ぶ複数のゲート線と、ゲート線とで格子状を形成するように、X方向(図11の左右方向)に並ぶソース線と、ゲート線及びソース線で囲まれた領域ごとに設けられ、ゲート線及びソース線に接続される薄膜トランジスタ(TFT)と、を少なくとも備えており、画素電極が、少なくともゲート線及びソース線で囲まれた領域ごとに薄膜トランジスタに接続されるように設けられている。
なお、複数のソース線はそれぞれ対応するTFTのソース電極に接続され、複数のゲート線はそれぞれ対応するTFTのゲート電極に接続されており、図11は、平面視で見たところであるため、ソース線とゲート線はクロスする部分で接触しているように見えるが、この部分は、ソース線とゲート線が短絡しないように形成されている。
さらに、ソース線とゲート線で区画される各矩形状の領域が、少なくともカラーフィルタのそれぞれの画素が備えるRGBに対応したサブ画素に対応する領域(サブ画素領域ともいう)になっており、TFTのドレイン電極が画素電極に接続されようにして、サブ画素領域ごとに、TFT、及び、画素電極が設けられている。
そして、ゲート線の端部がゲートドライバ(図示せず)に接続されるとともに、ソース線の端部がソースドライバ(図示せず)に接続され、制御基板22からの指示に従って、それらゲートドライバ及びソースドライバがTFTの駆動を制御することで、個別に画素電極に印加される電圧が制御される。
一方、第2電極部732Cは、カラーフィルタ層733の液晶層732A側の面に設けられ、例えば、液晶層732Aの全面に対応するベタ電極として形成された共通電極を備えている。
なお、共通電極及び画素電極には、ITOの透明電極材料が用いられている。
ただし、本変形例では、第1電極部732Bが画素電極で形成され、第2電極部732Cが共通電極で形成される場合について示しているが、これらは逆であってもよく、第1電極部732B又は第2電極部732Cのうちの一方が、共通電極で形成され、第1電極部732B又は第2電極部732Cのうちの共通電極でない方の電極部が、画素電極で形成されていればよい。
そして、上述のように、ミラー部730は、共通電極である第2電極部732Cと、その第2電極部732Cに対してサブ画素領域ごとに駆動できる複数の画素電極を備えた第1電極部732Bと、を備えた電極構造を備えているため、後ほどの説明でわかるように、液晶層732Aに印加する電圧をサブ画素ごとに印加でき、サブ画素ごとに外光に対する反射率及びバックライト723からの光の透過率の制御を行えるものになっている。
具体的には、制御基板22がゲートドライバ(図示せず)及びソースドライバ(図示せず)の駆動を司って、画素電極ごとに印加する電圧を制御することで、液晶層732Aに印加する電圧をサブ画素ごとに制御し、サブ画素ごとに外光に対する反射率及びバックライト723からの光の透過率の制御が可能となる。
従って、本変形例によっても、画素電極ごとに印加する電圧を制御することで、第1エリアB1に対応する液晶層732Aの液晶分子に印加する電圧と、第2エリアB2に対応する液晶層732Aの液晶分子に印加する電圧と、を個別に制御できる。すなわち、第1電極部732Bにおける第1エリアB1内の各画素電極(第2電極部分の一例)と、第1電極部732Bにおける第2エリアB2内の各画素電極(第1電極部分の一例)とを用いて、第1エリアB1に対応する液晶層732Aの液晶分子に印加する電圧と、第2エリアB2に対応する液晶層732Aの液晶分子に印加する電圧と、を個別に制御できる。よって、本変形例によっても、上述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、本変形例においては、上述した変形例1と同様、電圧を印加していないときに配向方向が揃うタイプの液晶分子が使用されているが、上述した実施形態のように、電圧を印加しているときに配向方向が揃うタイプの液晶分子が使用されてもよい。
なお、本変形例は、部分的に上述した実施形態と組み合わせることも可能である。具体的には、第1エリアB1及び第2エリアB2のうちの、任意のいずれか一方のエリアに対してのみ、本変形例の構造が適用されてもよい。
以上、各実施形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施形態の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。
例えば、上述した実施形態では、第2エリアB2は、1箇所だけ設けられるが、複数の分離した箇所に設けられてもよい。この場合、複数の第2エリアB2のうちの、1つの第2エリアB2に対して、光量センサ90が設けられてもよい。そして、この場合、複数の第2エリアB2のうちの、他の第2エリアB2は、他の用途(全体ミラー状態において、一部のエリアで画像表示部20の画像を表示させる用途)で利用されてもよい。
また、上述した実施形態では、第2エリアB2は、ミラーとして機能する領域の端部に設定されるが、端部以外に設定されてもよい。
また、上述した実施形態では、自動防眩制御においては、図6Bに示すような関係に基づいて、グレア光の強度に応じて反射率を多段階に可変しているが、これに限られない。例えば簡易な構成として、夜間において、後方車両が検出された場合に、後方車両が検出されない場合に比べて反射率を低下させることとしてもよい。この場合、後方車両は、光量センサ90の検出する光量(光の強度)が所定閾値を越えた否かに応じて検出されてもよい。
1 車両用ミラー
10 筐体
10a 額縁部
10A 開口部
11 カバー
20 画像表示部
21 ケース
21A 開口部
22 制御基板
23 液晶モニタ
30 ミラー部
31 第1偏光板
32 ガラス基板
33 偏光制御部
33A 液晶層
33B 下側電極部
33B1 第1エリア電極
33B2 第2エリア電極
33C 上側電極部
34 ガラス基板
35 第2偏光板
90 光量センサ
92 日照センサ
94 自動防眩スイッチ
96 車載カメラ
220 周囲光情報取得部
222 モード決定部
224 反射率制御部
226 画像出力制御部
228 記憶部
B1 第1エリア
B2 第2エリア
M 固定ミラー部

Claims (6)

  1. 光の反射面を形成し、ミラーとして機能する領域を備える車両用ミラーであって、
    印加される電圧に応じて液晶分子の配向方向が変化する液晶層と、
    前記液晶層における外光の入射側に設けられる第1電極層と、
    前記液晶層を介して前記第1電極層に対向する第2電極層と、
    前記第1電極層よりも外光の入射側に設けられる表偏光層と、
    外光の入射方向で前記第2電極層の背後側に設けられ、前記反射面を形成する偏光層と、
    外光の入射方向で前記偏光層の背後側に設けられ、入射する光の量に応じた電気信号を生成する光量検出手段と、
    前記第1電極層と前記第2電極層に印加する電圧を制御する制御部とを備え、
    前記第1電極層及び前記第2電極層の少なくともいずれか一方は、前記反射面に垂直な方向に視て前記光量検出手段に重なる第1電極部分と、それ以外の第2電極部分とに対して、個別に電圧の印加が可能である、車両用ミラー。
  2. 周囲光の光量を表す周囲光情報を取得する周囲光情報取得部を更に備え、
    前記制御部は、前記周囲光情報取得部により取得される前記周囲光情報に基づいて、前記第1電極部分に対して印加する電圧を制御する、請求項1に記載の車両用ミラー。
  3. 前記制御部は、ミラーとして機能する前記領域のうちの、前記反射面に垂直な方向に視て前記光量検出手段に重なる特定領域が、周囲光の光量が第1光量である場合に周囲光の光量が前記第1光量よりも大きい第2光量である場合よりも、低い反射率を有するように、前記第1電極部分に対して印加する電圧を制御する、請求項2に記載の車両用ミラー。
  4. 前記制御部は、周囲光の光量が前記第1光量である場合に、前記光量検出手段からの電気信号に基づいて、前記第2電極部分に対して印加する電圧を制御する、請求項3に記載の車両用ミラー。
  5. 前記第1光量は、昼夜判定用の閾値よりも小さく、
    前記第2光量は、前記昼夜判定用の閾値よりも大きく、
    前記制御部は、周囲光の光量が第1光量である場合に、前記特定領域の反射率が、制御可能な範囲内の最小値となり、かつ、周囲光の光量が第2光量である場合に、前記特定領域の反射率が、制御可能な範囲内の最大値となるように、前記第2電極部分に対して印加する電圧を制御する、請求項3又は4に記載の車両用ミラー。
  6. 前記第1電極層及び前記第2電極層の少なくともいずれか一方は、前記第1電極部分と前記第2電極部分とに2分割された構造である、請求項1〜5のうちのいずれか1項に記載の車両用ミラー。
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