JP5156319B2 - 車両用後写鏡 - Google Patents

Description

この発明は運転者に向けて警告を発する表示装置付きの車両用後写鏡に関し、表示時には運転者から視認しやすく後続車両や隣接車線の車両からは認識しにくく、非表示時には後方映像に不連続な部分を生じさせずかつ警告シンボルが目立たないようにしたものである。

運転者に向けて警告光を発する表示装置付きの車両用後写鏡として下記特許文献１，２に記載されたものがあった。特許文献１記載のものはミラー素子の面内の一部にミラー面を構成しない表示部を形成し、他車が接近したときに該表示部を点灯させて該他車の接近を運転者に報知するようにしたものである。特許文献２記載のものはミラー素子を半透過反射鏡で構成し、該ミラー素子の背面に特定の警告シンボルが透過パターンとして描かれた表示マスクを配置し該表示マスクの背後に光源を配置し、警告が必要なときに光源を点灯して警告シンボルの表示光を半透過反射鏡を透過して出射し、運転者に警告を報知するようにしたものである。

米国特許第５３１３３３５号明細書 米国特許第６０９９１５４号明細書

特許文献１記載のものは表示部がミラー面を構成しないので、非表示時（消灯時）に表示部が鏡面に映る後方映像に不連続な部分を生じさせ、意匠性が悪くまた鏡面部が狭くなって視界が狭くなる問題があった。特許文献２記載のものはどの方向からも表示が認識しやすいため、後続車両や隣接車線の車両にとって表示が目障りであり不快感を与えるものであった。また非表示時に警告シンボルが半透過反射鏡を通して透けて見えやすく、運転者にとって目障りであった。特に消灯時の色が暗色でない光源を使用した場合や光源と表示マスクとの間に白色の光拡散板を配置した場合は表示シンボルが目立ちやすかった。

この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、表示時には運転者から視認しやすく後続車両や隣接車線の車両からは認識しにくく、非表示時には後方映像に不連続な部分を生じさせずかつ警告シンボルが目立たないようにした車両用後写鏡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暗色のマスク部材と、該マスク部材の背面側からその背後方向に向けて突出配置され、前端側開口部が前記マスク部材の前記開口部に同軸に連通し、筒軸が前記ミラー素子に対し運転者の視点の方向に傾斜して配置された、内面側から見て暗色の光指向筒と、該光指向筒の奥部の筒外または筒内に配置され、特定の警告内容を表現する警告シンボルが透過パターンとして描かれた例えば暗色の表示マスクと、該表示マスクの背後に配置された光源とを具備してなり、前記光源から放射される光を前記表示マスクを透過させて前記警告シンボルのパターンを有する表示光に形成し、該表示光を前記光指向筒および前記マスク部材の前記開口部を通しさらに前記ミラー素子を透過させて運転者の視点に導くものである。なおこの発明で「暗色」とは黒色または黒色に近いその他の暗い色をいう。

この発明によれば、光指向筒が運転者の視点の方向に傾斜して配置されているので、表示時には運転者からは視認しやすく後続車両や隣接車線の車両からは認識しにくい。また光源および表示マスクが光指向筒の奥部の筒外または筒内に配置されているので、非表示時には警告シンボルが目立たちにくい。また非表示時には表示部もミラー面を構成するので鏡面に映る後方映像に不連続な部分を生じさせない。

この発明において光指向筒の軸とミラー素子の面とのなす角度は例えば３０〜８０°とすることができる。光指向筒の前端側開口部の軸直角方向の開口面積は後端側開口部の軸直角方向の開口面積よりも大きく形成することができる。これによれば運転者の視点位置が多少移動しても運転者は表示を視認することができる。マスク部材の開口部の正面形状は例えば円形、長円形、楕円形等の単純な幾何学形状とすれば目立ちにくいものとなり、非表示時に該開口部が多少透け見えても目障りでないものにするすることができる。光指向筒はマスク部材または該マスク部材の背後に配置されたミラーホルダーと一体成型で構成することにより部品点数を減らし組立を容易にすることができる。

またこの発明において、ミラー素子は半透過反射膜を誘電体多層膜で構成した、可視光域に１つの反射ピークを持つ特性のものとし、ミラー素子に入射される表示光が、該ミラー素子の、反射率よりも透過率の方が高い帯域に光強度のピークを有するものとすることができる。これによれば後方映像に対する視認性と表示に対する視認性を両立させることができる。具体的にはミラー素子の反射色を青みがかった色とし、ミラー素子に入射される表示光を赤色とすることができる。

またこの発明において光源をＬＥＤ（発光ダイオード）で構成する場合は、該光源と表示マスクとの間に光拡散板を配置することにより警告シンボル全体を均一の明るさに表示することができる。また光源を白色灯で構成する場合は、該光源と表示マスクとの間に特定の帯域を通過させるバンドパスフィルタおよび光拡散板を配置することができる。また光源をＥＬ（エレクトロルミネセンス）素子で構成する場合はＥＬ素子自身で警告シンボル全体を均一の明るさに表示することができるので光拡散板を不要とすることができる。またＥＬ素子は特定の帯域の光を発光できるのでバンドパスフィルタも不要とすることができる。

図２はこの発明が適用されたアウターミラー（左側用ドアミラー）の正面図を示す。アウターミラー１０はミラーハウジング１２の開口部１２ａ内にミラー本体部１４を配置している。ミラー本体部１４はミラーホルダー１６の前面にミラー素子１８を嵌め込み装着して構成されている。ミラー素子１８は全面が半透過反射鏡で構成されている。ミラー素子１８の板面内の周縁部付近（図２の例では左上部）には表示部２０が構成されている。表示部２０からはその背後に配置された発光表示部から発せられた特定の警告内容を表現する警告シンボルの表示パターンを有する光信号がミラー素子１８を透過して運転者の視点の方向に向けて出射される。この警告表示は例えば車両の接近を報知するものとすることができ、その場合の警告シンボルは例えば図３（ａ）または（ｂ）に示すような表示パターン（黒い点々を付した領域が光る）とすることができる。車両の接近を報知する場合は車両に搭載したセンサにより車両の接近を検知したときに発光表示部を自動点灯させる。なお警告シンボルの点灯は、周囲の明るさに応じて「連続点灯」と「点滅」を切り換えるようにすることができる。すなわち晴れた日の明るい状況では警告シンボルを点灯しても目立ちにくく運転者が気が付かない可能性も考えられる。その対策として光源の輝度を高くすることが考えられるが、そうすると夜間や曇りの日には表示光が運転者に眩しさを感じさせてしまい、安全運転を阻害する可能性がある。そこで表示光の明るさが夜間や曇りの日に適切となるように光源の輝度を選択し、併せて周囲光の明るさを光センサで検知し、周囲光の明るさが所定値以下のとき（夜間や曇天時に相当）は表示光を「連続点灯」させ、周囲光の明るさが所定値を超えているとき（晴天時に相当）に表示光を「点滅」させるようにする。

以下ミラー本体部１４の内部構造の各種実施の形態を図２のＡ−Ａ矢視断面図を参照して説明する。
《実施の形態１》
この発明の実施の形態１を図１に示す。ミラー素子１８は透明ガラス基板２２の裏面全体に誘電体多層膜による半透過反射膜２４を成膜して構成されている。ミラー素子１８の背後には後述する開口部２６ａを除く全域に暗色のマスク部材２６が配置されている。マスク部材２６はミラー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。マスク部材２６とミラー素子１８は、暗色（例えば黒色）の樹脂等で構成されるミラーホルダー１６の前面に嵌め込み装着され、これによりミラー本体部１４は一体化される。マスク部材２６が樹脂板あるいは樹脂フィルムで構成される場合はミラー素子１８とマスク部材２６とは透明接着剤または透明粘着剤で相互に貼り合わせることができる。ただしミラーホルダー１６にマスク部材２６とミラー素子１８をこれらの順で個別に嵌め込み装着することによりこれらミラー素子１８とマスク部材２６を一体化することができるので、ミラー素子１８とマスク部材２６どうしの貼り合わせは必ずしも必要ない。

マスク部材２６には表示部２０を構成する位置に開口部２６ａが形成されている。ミラーホルダー１６にも開口部２６ａと同じ位置に開口部１６ａが形成されている。マスク部材２６の背面には開口部２６ａを包囲して塞ぎかつ背後方向に突出する光指向筒２８が連結されている。光指向筒２８の前端側開口部２８ｃはマスク部材２６の開口部２６ａと同一寸法であり、相互に連通している。光指向筒２８は内面側から見て暗色（例えば黒色）を呈するもので、暗色（例えば黒色）の樹脂等で構成することができる。マスク部材２６を樹脂板で構成する場合はマスク部材２６と光指向筒２８を同じ樹脂材料による一体成型品として構成することができる。またマスク部材２６と光指向筒２８を個別部品で作ってこれらを接着して連結することもできる。また光指向筒２８をマスク部材２６に連結するのに代えてミラーホルダー１６に連結することもできる。この場合ミラーホルダー１６を樹脂板で構成する場合はミラーホルダー１６と光指向筒２８を同じ樹脂材料による一体成型品として構成することができる。あるいはミラーホルダー１６と光指向筒２８を個別部品で作ってこれらを接着して連結することもできる。

光指向筒２８は筒の軸２８ａがミラー素子１８の面に対し運転者の視点の方向に傾斜して配置されている。光指向筒２８の軸２８ａがミラー素子１８の面となす角度は３０〜８０°である。光指向筒２８の軸直角方向の断面形状は円形である。この円の直径は光指向筒２８の後端側で小さく前端側で大きくなっている。つまり光指向筒２８の筒はマスク部材２６の開口部２６ａに向けて広がっている。これにより運転者の視点から見て上下方向および左右方向に所定角度の視認範囲が確保され、運転者の視点位置が多少移動しても表示を視認することができる。なおマスク部材２６の開口部２６ａには断面円形の光指向筒２８が傾斜した姿勢でつながるので、光指向筒２８の前端側開口部２８ｃの端面形状は横長の楕円形状であり、これに合わせてマスク部材２６の開口部２６ａも横長の楕円形状に形成されている（開口部２６ａを光指向筒２８の軸２８ａの方向から見ると円形である）。光指向筒２８の後端面は軸２８ａに対して直角である。この後端面には円形の開口部２８ｂが形成されている。光指向筒２８の前端側開口部２８ｃの軸直角方向の開口面積は後端側開口部２８ｂの軸直角方向の開口面積よりも大きく形成されている。光指向筒２８の後端部外側には発光表示部３０として表示マスク３２、光拡散板３４、ＬＥＤ３６がこれらの順に積層配置して装着されている。光指向筒２８の後端側開口部２８ｂは発光表示部３０で塞がれている。発光表示部３０の光軸は光指向筒２８の軸２８ａと一致している。表示マスク３２は例えば不透明樹脂板（例えば黒色等の暗色樹脂板）を前出の図３（ａ）または（ｂ）等の表示パターンの形状に抜いた透過パターンとして構成することができる。光拡散板３４はＬＥＤ３６の光を表示マスク３２の表示パターン全体に均一に広げる働きをする。

以上の構成によりＬＥＤ３６から発した光は光拡散板３４で拡散され、表示マスク３２で所定の表示パターンに形成され、光指向筒２８および開口部２６ａを通り、半透過反射膜２４および透明ガラス基板２２を透過して運転者の視点の方向に角度を限定して出射される。したがって発光表示は運転者からは視認しやすく、後続車両や隣接車線の車両からは認識されにくい。また非表示時（消灯時）には発光表示部３０は光指向筒２８の奥部にあるため表示マスク３２の表示パターンが透けて見えることはない。また開口部２６ａ自体は単純な幾何学形状（この例では運転者から見た形状が円形）なので、多少透けて見えても、特定の観念を想起させる警告シンボルが透けて見えるよりは目立ちにくい。運転者から見た開口部２６ａの形状は、円形以外に楕円形、長円形に形成した場合も目立ちにくい。

ここで半透過反射膜２４の構成例を説明する。図４は半透過反射膜２４の膜構成を模式的に示す。透明ガラス基板２２は例えば厚さ１．９ｍｍのソーダライムガラスで構成される。透明ガラス基板２２の裏面には半透過反射膜２４が成膜されている。半透過反射膜２４は透明ガラス基板２２の裏面に高屈折率材料膜３８、低屈折率材料膜４０、高屈折率材料膜４２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３８，４０，４２の光学膜厚はそれぞれλ／４（λ：参照波長）である。高屈折率材料膜３８，４２をそれぞれＴｉＯ₂で構成し、低屈折率材料膜４０をＳｉＯ₂で構成した場合の図４のミラー素子１８の反射率特性および透過率特性を図５に示す。この設計では参照波長λを４３０ｎｍに設定している。図５の特性は可視光域に１つ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。反射色は青みがかった色である。この設計に対してＬＥＤ３６として赤色ＬＥＤ（発光波長６５０ｎｍ前後）を組み合わせれば、この赤色の光に対するミラー素子１８の透過率は７０％以上と高いので、ＬＥＤ３６の発光出力がそれほど高いものでなくても運転者は発光表示を十分に視認することができる。

《実施の形態２》
この発明の実施の形態２を図６に示す。これは実施の形態１（図１）に対し光指向筒の構造を変更したものである。図１と共通する部分には同一の符号を用いる。ここでは光指向筒４４はミラーホルダー１６に連結されている。光指向筒４４は内面側から見て暗色（例えば黒色）である。ミラーホルダー１６と光指向筒４４を同じ樹脂材料による一体成型品として構成することもできる。光指向筒４４は筒の軸４４ａ方向の途中位置が外方に膨出しており、軸４４ａを通る平面で切断した断面が図６に示すように六角形状をしている。光指向筒４４の軸４４ａに直角な方向の断面は円形である。光指向筒４４の前端側開口部４４ｃはミラーホルダー１６の開口部１６ａおよびマスク部材２６の開口部２６ａと同一寸法の横長楕円形状であり相互に連通している。これにより光指向筒４４はミラーホルダー１６の開口部１６ａおよびマスク部材２６の開口部２６ａを包囲して塞いだ状態となる。光指向筒４４の後端面は軸４４ａに対して直角である。この後端面には円形の開口部４４ｂが形成されている。この後端側開口部４４ｂは発光表示部３０で塞がれている。発光表示部３０の光軸は光指向筒４４の軸４４ａと一致している。光指向筒４４の前端側開口部４４ｃの軸直角方向の開口面積は後端側開口部４４ｂの軸直角方向の開口面積よりも大きく形成されている。他の構成は図１と同じである。この光指向筒４４の構造によれば図１の構造に比べて、光指向筒４４の内面で反射した光が運転者の視点方向に出射されにくくなり、発光表示が見やすくなる。

《実施の形態３》
この発明の実施の形態３を図７に示す。これは実施の形態１（図１）に対し光源の種類をＬＥＤから白色灯に変更したものである。図１と共通する部分には同一の符号を用いる。光指向筒２８の後端部外側には発光表示部４６として表示マスク３２、光拡散板３４、バンドパスフィルタ４８、白色灯５０がこれらの順に積層配置して装着されている。バンドパスフィルタ４８は透過帯域の中心波長がミラー素子１８の反射帯域のピーク波長から離れた帯域（透過率が反射率よりも高い帯域）に設定されている。例えばミラー素子１８の特性が前出の図５の場合はバンドパスフィルタ４８の透過帯域の中心波長は赤色の帯域に設定することができる。これにより白色灯５０から発せられた白色光のうち特定の帯域（ミラー素子１８の透過率が高い帯域）の波長の光がバンドパスフィルタ４８を透過しさらにミラー素子１８を透過して運転者の視点に導かれる。

《実施の形態４》
この発明の実施の形態４を図８に示す。これは実施の形態１（図１）に対し光源の種類をＬＥＤからＥＬ素子に変更したものである。図１と共通する部分には同一の符号を用いる。光指向筒２８の後端部外側には発光表示部５２として表示マスク３２およびＥＬ素子５４がこの順に積層配置されている。ＥＬ素子５４は面全体が均一に発光するので光拡散板は不要である。またＥＬ素子５４は特定の波長帯域の光を発するのでバンドパスフィルタも不要である。またＥＬ素子は発光面積を大きく形成できるので、表示マスク３２上の表示シンボルの面積が大きくても、対応する大きさのＥＬ素子５４を使用することにより表示シンボル全体を均一に発光させることができる。ＥＬ素子５４が発する光の中心波長はミラー素子１８の反射帯域のピーク波長から離れた帯域（透過率が反射率よりも高い帯域）に設定されている。例えばミラー素子１８の特性が前出の図５の場合はＥＬ素子５４から発する光の中心波長は赤色の帯域に設定することができる。これによりＥＬ素子５４から発せられた光はミラー素子１８を透過して運転者の視点に導かれる。

《実施の形態５》
この発明の実施の形態５を図９に示す。これは実施の形態１（図１）に対しミラー素子１８を表面鏡（基板の表面側に反射膜を配置したミラー）として構成したものである。図１と共通する部分には同一の符号を用いる。ミラー素子１８は透明ガラス基板２２の表面全体に誘電体多層膜による半透過反射膜５６を成膜して構成されている。ミラー素子１８の背後には開口部２６ａを除く全域にマスク部材２６が配置されている。マスク部材２６とミラー素子１８は、暗色（例えば黒色）の樹脂等で構成されるミラーホルダー１６の前面に嵌め込み装着され、これによりミラー本体部１４は一体化される。マスク部材２６とミラー素子１８は接着剤または粘着剤で相互に貼り合わせあるいは貼り合わせないでおくことができる。

ここで半透過反射膜５６の構成例を説明する。図１０は半透過反射膜５６の膜構成を模式的に示す。透明ガラス基板２２は例えば厚さ１．９ｍｍのソーダライムガラスで構成される。透明ガラス基板２２の表面には半透過反射膜５６が成膜されている。半透過反射膜５６は透明ガラス基板２２の表面に高屈折率材料膜５８、低屈折率材料膜６０、高屈折率材料膜６２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５８，６０，６２の光学膜厚はそれぞれλ／４（λ：参照波長）である。各層５８，６０，６２は例えば高屈折率材料膜５８，６２をそれぞれＴｉＯ₂で構成し、低屈折率材料膜６０をＳｉＯ₂で構成することができる。最表面の高屈折率材料膜６２を光触媒ＴｉＯ₂で構成すれば親水性能を付与することができる。また図１１に示すように（図１０と共通する部分には同一の符号を用いる）高屈折率材料膜６２を光触媒ＴｉＯ₂で構成し、さらにその表面に２０ｎｍ以下の膜厚を有する多孔質ＳｉＯ₂膜６４を積層することにより親水性能の維持機能を付与することができる。

前記各実施の形態では発光表示部３０，４６，５２を光指向筒２８，４４の奥部の筒外に配置したが、光指向筒２８，４４の奥部の筒内に配置することもできる。また前記実施の形態ではミラー素子１８の背後の開口部２６ａを除く全域にマスク部材２６を配置したが、この発明においてミラー素子１８の背後の開口部２６ａを除く「全域」にマスク部材２６を配置することは必須でなく、ミラーの設計によってはミラー素子１８の背後の開口部２６ａを除く適宜の領域に限りマスク部材２６を配置することもできる。また前記各実施の形態ではこの発明を左側用ドアミラーに適用した場合について説明したが、この発明は右側用ドアミラーにも適用することができる。またインナーミラーにも適用することができる。

この発明の実施の形態１を示す図で、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 この発明が適用されたアウターミラー（左側用ドアミラー）を運転者の視点側から見た図（各実施の形態に共通）で、表示部２０に警告シンボルが発光表示されている状態を示すものである。 図２の表示部２０に発光表示される表示パターンの具体例を示す図で、該表示光を運転者の視点側から見た図である。 図１の半透過反射膜２４の膜構成を模式的に示すミラー素子１８の断面図である。 図４のミラー素子１８の反射率特性および透過率特性である。 この発明の実施の形態２を示す図で、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 この発明の実施の形態３を示す図で、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 この発明の実施の形態４を示す図で、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 この発明の実施の形態５を示す図で、図２のＡ−Ａ矢視断面図である。 図９の半透過反射膜５６の膜構成を模式的に示すミラー素子１８の断面図である。 図９の半透過反射膜５６の他の膜構成を模式的に示すミラー素子１８の断面図である。

符号の説明

１０…アウターミラー、１２…ミラーハウジング、１４…ミラー本体部、１６…ミラーホルダー、１６ａ…ミラーホルダーの開口部、１８…ミラー素子、２０…表示部、２２…透明ガラス基板、２４…半透過反射膜（誘電体多層膜）、２６…暗色のマスク部材、２６ａ…マスク部材の開口部、２８…光指向筒、２８ａ…光指向筒の光軸、３０…発光表示部、３２…表示マスク、３４…光拡散板、３６…ＬＥＤ（光源）、４４…光指向筒、４４ａ…光指向筒の光軸、４６…発光表示部、４８…バンドパスフィルタ、５０…白色灯（光源）、５２…発光表示部、５４…ＥＬ素子（光源）、５６…半透過反射膜（誘電体多層膜）

Claims (10)

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暗色のマスク部材と、
   該マスク部材の背面側からその背後方向に向けて突出配置され、前端側開口部が前記マスク部材の前記開口部に同軸に連通し、筒軸が前記ミラー素子に対し運転者の視点の方向に傾斜して配置された、内面側から見て暗色の光指向筒と、
   該光指向筒の奥部の筒外または筒内に配置され、特定の警告内容を表現する警告シンボルが透過パターンとして描かれた表示マスクと、
   該表示マスクの背後に配置された光源と
   を具備してなり、
   前記光源から放射される光を前記表示マスクを透過させて前記警告シンボルのパターンを有する表示光に形成し、該表示光を前記光指向筒および前記マスク部材の前記開口部を通しさらに前記ミラー素子を透過させて運転者の視点に導く車両用後写鏡。
2. 前記光指向筒の軸と前記ミラー素子の面とのなす角度が３０〜８０°である請求項１記載の車両用後写鏡。
3. 前記光指向筒の前端側開口部の軸直角方向の開口面積が後端側開口部の軸直角方向の開口面積よりも大きく形成されている請求項１または２記載の車両用後写鏡。
4. 前記光指向筒の内径が後端側から前端側に行くに従い徐々に大きくなるように形成されている請求項３記載の車両用後写鏡。
5. 前記光指向筒の内径が軸方向の中間部で膨出して形成されている請求項３記載の車両用後写鏡。
6. 前記光指向筒が前記マスク部材または該マスク部材の背後に配置されたミラーホルダーと一体成型で構成されている請求項１から５のいずれか１つに記載の車両用後写鏡。
7. 前記ミラー素子が前記半透過反射膜を誘電体多層膜で構成した、可視光域に１つの反射ピークを持つ特性を有するものであり、
   前記ミラー素子に入射される表示光が、該ミラー素子の、反射率よりも透過率の方が高い帯域に光強度のピークを有する請求項１から６のいずれか１つに記載の車両用後写鏡。
8. 前記光源がＬＥＤであり、該光源と前記表示マスクとの間に光拡散板を配置している請求項１から７のいずれか１つに記載の車両用後写鏡。
9. 前記光源が白色灯であり、該光源と前記表示マスクとの間にバンドパスフィルタおよび光拡散板を配置している請求項１から７のいずれか１つに記載の車両用後写鏡。
10. 前記光源がＥＬ素子である請求項１から７のいずれか１つに記載の車両用後写鏡。

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