JP5022869B2 - 発光表示装置付きバックミラー - Google Patents

Description

この発明は発光表示装置を組み込んだバックミラーに関し、表示の視認性を改善したものである。

発光表示装置を組み込んで各種情報を表示するようにしたバックミラーとして下記特許文献１〜４に記載されたものがあった。

特開２０００−２５５３２１号公報 特許第３８４６０７３号公報 特開２００５−３１６５０９号公報 特開２００３−２６７１２９号公報

前記各特許文献１〜４に記載のバックミラーによれば発光表示装置の表示面の向きがミラーの向きと同じ方向に設定されている。バックミラーは通常ミラーの向きを運転者の視点の方向に対して外側に向けて使用されるため、発光表示装置の表示面の向きをミラーの向きと同じ方向に設定したのでは表示面は運転者の方向を向かず視認性が悪かった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、表示の視認性を改善した発光表示装置付きバックミラーを提供しようとするものである。

この発明は透明基板の片面に半透過反射膜を形成したミラー素子と、面内に開口部が形成され、前記ミラー素子の背面側の前記開口部を除く全域または前記開口部を除く適宜の領域に配置された少なくとも前面が暗色のマスク部材と、前記ミラー素子の背後位置で表示面を前記暗色マスク部材の前記開口部に臨ませて配置された発光表示装置とを具備し、前記発光表示装置の表示面の中心軸の向きを前記ミラー素子の中心軸の向きに対し運転者の視点の方向に傾斜して配置してなるものである。この発明によれば前記発光表示装置の表示面の中心軸の向きを前記ミラー素子の中心軸の向きに対し運転者の視点の方向に傾斜して配置したので、運転者は表示を視認しやすくなる。また反射膜を半透過反射膜で構成したので、非表示時（消灯時）には表示領域もミラーとして機能させることができる。

この発明は前記ミラー素子を平面鏡で構成し、前記開口部の位置で前記発光表示装置の表示面を前記ミラー素子の面に対し運転者の視点の方向に傾斜して配置し、この傾斜配置に伴って前記ミラー素子と前記発光表示装置との間に生じるくさび状隙間の周囲を少なくとも内面が暗色の壁部材で塞いだものである。これによれば運転者は表示を視認しやすくなるとともに、ミラー素子と発光表示装置との間に生じるくさび状隙間を壁部材で塞いで、該隙間からミラー装置内部が透けて見えるのを防止することができる。

この発明において前記半透過反射膜は例えば誘電体多層膜で構成することができる。また前記ミラー素子の可視光域での反射ピーク波長は例えば５００ｎｍ〜５５０ｎｍに設定することができる。このように反射特性を設定すればディスチャージランプの青みの強い短波長域の光とハロゲンランプの赤みがかった長波長域の光の双方の光に対して反射光強度を低減させることができ夜間運転時に防眩効果が得られる。またこの反射特性による反射色は刺激の強い青色が低減して目に優しいといわれる緑色がかった色となるので、日中運転時は反射光が運転者に与えるストレスを軽減することができる。

《実施の形態》
この発明の実施の形態を説明する。図１はこの発明が適用された車両用インナーミラーの内部構造の概要を示す。これはミラー素子を平面鏡で構成したものである。（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。インナーミラー１０はハウジング１２の前面開口部１２ａにミラー素子１４を嵌め込み装着している。ミラー素子１４は平板状のガラス等の透明基板１６の裏面に誘電体多層膜からなる半透過反射膜１８を形成した平面鏡として構成されている。ミラー素子１４の裏面には暗色（例えば黒色）のマスク部材２０が装着されている。暗色マスク部材２０の適宜の領域（図１ではミラー素子１４の面内の運転者の視点に近い右隅部）には開口部２０ａが形成されている。暗色マスク部材２０は開口部２０ａの位置を除いてミラー素子１４の裏面全域に装着されている。暗色マスク部材２０はハウジング１２の内部が外部から透けて見えないようにするためのもので、例えばいずれも暗色（例えば黒色）の樹脂板、樹脂フィルム、塗料等で構成することができる。ハウジング１２内にはミラー素子１４の背後位置に発光表示装置２２が表示面２２ａを暗色マスク部材２０の開口部２０ａに臨ませて配置されている。発光表示装置２２は液晶表示装置、ＥＬ表示装置等で構成される。発光表示装置２２は表示面２２ａの中心軸２２ｂがミラー素子１４の中心軸１４ａに対し運転者の視点の方向に傾斜した状態に配置されている。この傾斜配置を実現するためにミラー素子１４と発光表示装置２２との間にくさび状の壁部材２４（詳細は図４）を配置している。壁部材２４は暗色マスク部材２０に装着して支持され（暗色マスク部材２０が樹脂板等の硬い部材で構成されている場合）あるいはハウジング１２内の適宜の箇所に装着して支持される。発光表示装置２２は暗色マスク部材２０に装着して支持されあるいはハウジング１２内の適宜の箇所に装着して支持される。

図２は半透過反射膜１８の膜構成を模式的に示す。透明基板１６は例えばソーダライムガラスで構成される。透明基板１６の裏面には半透過反射膜１８が成膜されている。半透過反射膜１８は透明基板１６の裏面に高屈折率材料膜２６、低屈折率材料膜２８、高屈折率材料膜３０の３層を順次積層した誘電体多層膜で構成されている。各層２６，２８，３０は可視光の吸収がないかまたはきわめて吸収が少ない材料で構成されている。各層２６，２８，３０の光学膜厚はそれぞれλ／４（λ：参照波長）である。ミラー素子１４の可視光域での反射ピーク波長は５００ｎｍ〜５５０ｎｍに設定されている。高屈折率材料膜２６，３０をそれぞれＴｉＯ₂で構成し、低屈折率材料膜２８をＳｉＯ₂で構成した場合の図２のミラー素子１４の反射率特性および透過率特性例を図３に示す。この特性は可視光域に単一の反射ピークを持っている。この特性によれば車両用ミラーとして必要な反射率が得られている。また可視域での反射ピーク波長は約５３０ｎｍであり、その時の反射率は約６０％である。したがってコールドミラーのような眩しさを運転者に与えることがない。また反射率が反射ピーク波長の両側でなだらかに減衰しているので、ディスチャージランプの青みの強い短波長域の光とハロゲンランプの赤みがかった長波長域の光の双方の光に対して反射光強度を低減させることができ、より高い防眩効果が得られる。なお半透過反射膜１８の高屈折率材料膜をＴｉＯ₂で構成し、低屈折率材料膜をＳｉＯ₂で構成する場合は、５層以上積層させると可視域での積分球反射率が高くなりすぎて、夜間後方からのヘッドライト光が運転者に眩しさを感じさせることになる。また層数を増やすにつれて、反射光の分光スペクトル形状が急激な変化をするため、自然な色調にならず鏡に適さなくなり、そのうえ視野角依存性が大きくなって反射光の色調に不連続な箇所が生じるなどの不都合が生じる。したがって半透過反射膜１８の積層数は３層または４層が適当である。

壁部材２４の構造を図４に示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。壁部材２４は暗色（例えば黒色）の例えばプラスチックで全体が構成されている。壁部材２４は正面形状が暗色マスク部材２０の開口部２０ａの形状（発光表示装置２２の表示面２２ａの形状）に合わせた矩形の枠状に形成され、平面形状がくさび状に形成されている。壁部材２４の前端面２４ａは暗色マスク部材２０の裏面の、開口部２０ａを包囲する位置に密着し（例えば接着される）、後端面２４ｂは発光表示装置２２の前端面周縁部２２ｂに密着する（例えば接着される）。この壁部材２４によりミラー素子１４と発光表示装置２２との間のくさび状の隙間２５が塞がれている。したがってハウジング１２の内面が黒色でない場合でも隙間２５からインナーミラー１０の内部が透けて見えるのを防止することができる。またハウジング１２内の配線が透けて見えるのを防止することができる。暗色マスク部材２０と壁部材２４を暗色（例えば黒色）のプラスチックによる一体成型品で構成することもできる。発光表示装置２２の表示面２２ａに表示される文字、画像等の情報は壁部材２４の開口部２４ｃおよび暗色マスク部材２０の開口部２０ａを通り、ミラー素子１４を透過して運転者の視点に導かれる。発光表示装置２２が非表示のとき（消灯時）はミラー素子１４の全領域がミラーとして機能する。したがって安全運転に役立つとともに、ミラー素子１４の全領域に目立った不連続箇所は生じなく意匠性がよい。

図５は従来の表示装置付きインナーミラー１と図１の表示装置付きインナーミラー１０の動作の違いを示す。図５（ａ）に示す従来の表示装置付きインナーミラー１はミラー素子４の中心軸４ａの向きと発光表示装置２の表示面２ａの中心軸２ｂの向きが平行であった。インナーミラーのミラー素子４は通常、中心軸４ａを運転者の視点３２の方向に対して外側に向けて使用されるため、これに伴い発光表示装置２も表示面２ａの中心軸２ｂが運転者の視点３２の方向に対して外側に向いた状態で使用されていた。このため発光表示装置２の表示面２ａの中心軸２ｂの向きが運転者の視点３２の方向に対して外側に大きくずれ（ずれ角は約１０°〜約５０°）、運転者は発光表示装置２の表示を視認しにくかった。特に発光表示装置２が液晶表示装置である場合は視野角依存性があるため尚更視認しにくかった。これに対し図５（ｂ）に示す図１の表示装置付きインナーミラー１０によれば発光表示装置２２が運転者の視点３２の方向に向いている（運転者の視点３２から見て表示面２２ａが直交に近づく）ため運転者は発光表示装置２２の表示を視認しやすくなる。

《参考例》
参考例を説明する。図６は車両用インナーミラーの内部構造の概要を示す。これはミラー素子を凸面鏡で構成したものである。（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。インナーミラー４０はハウジング４２の前面開口部４２ａにミラー素子４４を嵌め込み装着している。ミラー素子４４は湾曲したガラス等の透明基板４６の裏面に誘電体多層膜からなる半透過反射膜４８を形成した凸面鏡として構成されている。半透過反射膜４８は図２と同様の膜構成および図３と同様の反射率特性および透過率特性にすることができる。湾曲の曲率半径は例えば１８００ｍｍに設定することができる。ミラー素子４４の裏面には湾曲に沿って暗色（例えば黒色）のマスク部材５０が装着されている。暗色マスク部材５０の運転者の視点に近い右隅の領域には開口部５０ａが形成されている。暗色マスク部材５０は開口部５０ａの位置を除いてミラー素子４４の裏面全域に装着されている。暗色マスク部材５０はハウジング４２の内部が外部から透けて見えないようにするためのもので、例えばいずれも暗色（例えば黒色）の樹脂板、樹脂フィルム、塗料等で構成することができる。ハウジング４２内にはミラー素子４４の背後位置に発光表示装置５２が表示面５２ａを暗色マスク部材５０の開口部５０ａに臨ませて配置されている。発光表示装置５２は液晶表示装置、ＥＬ表示装置等で構成される。発光表示装置５２の表示面５２ａは開口部５０ａの位置でミラー素子４４の面に平行に（正確には表示面５２ａの中心軸５２ｂがミラー素子４４の面と交差する位置におけるミラー素子４４の接面４４ｂに平行に）配置されている。その結果発光表示装置５２は表示面５２ａの中心軸５２ｂがミラー素子４４の中心軸４４ａに対し運転者の視点の方向に傾斜した状態に配置されている。発光表示装置５２の前端面５２ｃは暗色マスク部材５０の開口部５０ａ内に収容された状態に保持される。あるいは発光表示装置５２の前端面５２ｃの周縁部は暗色マスク部材５０の裏面の、開口部５０ａを包囲する位置に密着した状態に保持される。これにより暗色マスク部材５０の開口部５０ａは発光表示装置５２の前端面５２ｃで塞がれる。ミラー素子４４の面は曲面なので発光表示装置５２の表示面５２ａが平面の場合は該表示面５２ａをミラー素子４４の裏面（凹面）に当接させてたとしても表示面５２ａとミラー素子４４の裏面との間には部分的にわずかな隙間が生じる。しかしこの隙間はインナーミラー４０の内部が透けて見えるほどの大きな隙間にはならないので、前記実施の形態のようなくさび状隙間を塞ぐ壁部材を不要にすることができる。発光表示装置５２は暗色マスク部材５０に装着して支持され（暗色マスク部材５０が樹脂板等の硬い部材で構成されている場合）あるいはハウジング４２内の適宜の箇所に装着して支持される。

以上の構成によれば、発光表示装置５２の表示面５２ａに表示される文字、画像等の情報は暗色マスク部材５０の開口部５０ａを通り、ミラー素子４４を透過して運転者の視点に導かれる。発光表示装置５２が非表示のとき（消灯時）はミラー素子４４の全領域がミラーとして機能する。

図７は従来の表示装置付きインナーミラー１（図５（ａ）と同じもの）と図６の表示装置付きインナーミラー４０の動作の違いを示す。図７（ａ）に示す従来の表示装置付きインナーミラー１はミラー素子４の中心軸４ａの向きと発光表示装置２の表示面２ａの中心軸２ｂの向きが平行であった。インナーミラーのミラー素子４は通常、中心軸４ａを運転者の視点３２の方向に対して外側に向けて使用されるため、これに伴い発光表示装置２も表示面２ａの中心軸２ｂが運転者の視点３２の方向に対して外側に向いた状態で使用されていた。このため発光表示装置２の表示面２ａの中心軸２ｂの向きが運転者の視点３２の方向に対して外側に大きくずれ（ずれ角は約１０°〜約５０°）、運転者は発光表示装置２の表示を視認しにくかった。特に発光表示装置２が液晶表示装置である場合は視野角依存性があるため尚更視認しにくかった。これに対し図７（ｂ）に示す図６の表示装置付きインナーミラー４０によれば、発光表示装置５２はミラー素子４４の湾曲面右隅の運転者の視点３２の方向に幾分向いた領域で、表示面５２ａをミラー素子４４の面に沿って配置されているので、発光表示装置５２の中心軸５２ｂの向きが運転者の視点３２の方向に対してずれるずれ角は約５°〜約３５°となり（湾曲の曲率半径が１８００ｍｍの場合）、図７（ａ）の従来装置と比べて約５°〜約１５°ずれ角が小さくなる。このため運転者の視点３２から見て表示面５２ａが直交に近づき、運転者は発光表示装置５２の表示を視認しやすくなる。

なお前記実施の形態ではミラー素子を、ミラー基板の裏面側に反射膜を形成した裏面鏡として構成したが、ミラー基板の表面側に反射膜を形成した表面鏡として構成することもできる。図８は表面鏡の構成例を示す。図２と共通する部分には同一の符号を用いる。透明基板１６の表面には半透過反射膜１８が成膜されている。半透過反射膜１８は透明基板１６の表面に高屈折率材料膜２６、低屈折率材料膜２８、高屈折率材料膜３０の３層を順次積層した誘電体多層膜で構成されている。各層２６，２８，３０は可視光の吸収がないかまたはきわめて吸収が少ない材料で構成されている。各層２６，２８，３０の光学膜厚はそれぞれλ／４（λ：参照波長）である。ミラー素子５４の可視光域での反射ピーク波長が５００ｎｍ〜５５０ｎｍに設定されている。高屈折率材料膜２６，３０をそれぞれＴｉＯ₂で構成し、低屈折率材料膜２８をＳｉＯ₂で構成した場合の図８のミラー素子５４の反射率特性および透過率特性は例えば前出の図３と同様である。半透過反射膜１８の高屈折率材料膜をＴｉＯ₂で構成し、低屈折率材料膜をＳｉＯ₂で構成する場合の半透過反射膜１８の積層数は３層または４層が適当である。透明基板１６の裏面には暗色（例えば黒色）のマスク部材２０が装着される。

ミラー素子を平面鏡で構成したこの発明の車両用インナーミラーの実施の形態を示す正面図および断面図である。 図１の半透過反射膜１８の膜構成を模式的に示す断面図である。 図２のミラー素子において高屈折率材料膜２６，３０をそれぞれＴｉＯ₂で構成し、低屈折率材料膜２８をＳｉＯ₂で構成した場合の反射率特性および透過率特性図である。 図１の壁部材２４の構造を示す正面図および平面図である。 従来の表示装置付きインナーミラー１と図１の表示装置付きインナーミラー１０の動作の違いを示す平面図である。 ミラー素子を凸面鏡で構成した参考例の車両用インナーミラーの実施の形態を示す正面図および断面図である。 従来の表示装置付きインナーミラー１と図６の表示装置付きインナーミラー４０の動作の違いを示す平面図である。 図１、図６の車両用インナーミラーにおいてミラー素子を表面鏡で構成する場合の半透過反射膜の膜構成を模式的に示す断面図である。

符号の説明

１０，４０…発光表示装置付きバックミラー、１４…ミラー素子（平面鏡）、１４ａ，４４ａ…ミラー素子の中心軸、１６，４６…透明基板、１８，４８…半透過反射膜、２０，５０…暗色のマスク部材、２０ａ，５０ａ…開口部、２２，５２…発光表示装置、２２ａ，５２ａ…表示面、２２ｂ，５２ｂ…表示面の中心軸、２４…壁部材、２５…くさび状隙間、３２…運転者の視点、４４，５４…ミラー素子（凸面鏡）、４４ｂ…発光表示装置の表示面の中心軸がミラー素子の面と交差する位置におけるミラー素子の接面

Claims (5)

1. 透明基板の片面に半透過反射膜を形成したミラー素子と、
   面内に開口部が形成され、前記ミラー素子の背面側の前記開口部を除く全域または前記開口部を除く適宜の領域に配置された少なくとも前面が暗色のマスク部材と、
   前記ミラー素子の背後位置で表示面を前記暗色マスク部材の前記開口部に臨ませて配置された発光表示装置とを具備し、
   前記発光表示装置の表示面の中心軸の向きを前記ミラー素子の中心軸の向きに対し運転者の視点の方向に傾斜して配置してなり、
   前記ミラー素子が平面鏡であり、
   前記開口部の位置で前記発光表示装置の表示面が前記ミラー素子の面に対し運転者の視点の方向に傾斜して配置され、
   この傾斜配置に伴って前記ミラー素子と前記発光表示装置との間に生じるくさび状隙間の周囲を少なくとも内面が暗色の枠状の壁部材で塞いでなる発光表示装置付きバックミラー。
2. 前記壁部材の前端面は前記暗色マスク部材の裏面の、前記開口部を包囲する位置に密着し、該壁部材の後端面は前記発光表示装置の前端面周縁部に密着する請求項１に記載の発光表示装置付きバックミラー。
3. 前記暗色マスク部材と前記壁部材は一体成型品で構成されている請求項１に記載の発光表示装置付きバックミラー。
4. 前記半透過反射膜を誘電体多層膜で構成してなる請求項１から３のいずれか１つに記載の発光表示装置付きバックミラー。
5. 前記ミラー素子の可視光域での反射ピーク波長が５００ｎｍ〜５５０ｎｍに設定されている請求項１から４のいずれか１つに記載の発光表示装置付きバックミラー。

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