JP6403750B2 - 表示ミラーアセンブリ - Google Patents

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Description

本発明は、概ねバックミラーアセンブリに関し、より詳しくは表示ミラーアセンブリに関する。
本発明の1つの態様によれば、車両用の表示ミラーアセンブリは部分的反射性かつ部分的透過性の素子と、部分的反射性かつ部分的透過性の素子の後ろ側に設けられ、かつ光学ブロックを有する全面表示モジュールと、光学ブロックと光学的に連通した表示装置とを備え、この表示装置はインプレイン・スイッチング型液晶表示装置、フリンジフィールド・スイッチング型液表表示装置、および垂直配向型液晶表示装置のいずれか1つである。
本発明の別の態様によれば、車両用の表示ミラーアセンブリは部分的反射性かつ部分的透過性の素子と、部分的反射性かつ部分的透過性の素子の後ろに設けられた全面表示モジュールとを備え、上記表示ミラーアセンブリの定常状態輝度が少なくとも約2000cd/m2となるように表示ミラーアセンブリが構成される。
本発明のこれらおよびその他の特徴、利点、および目的は、以下の明細書、特許請求の範囲、および添付図面を参照により、当業者によってさらに理解および認識される。
本発明は、下記の詳細な説明および添付図面からより完全に理解される。
図1は、本発明の一実施形態にもとづく車両用の表示ミラーアセンブリの上部正面斜視図である。 図2は、図1の表示ミラーアセンブリの底部正面斜視図である。 図3は、図1の表示ミラーアセンブリの側面立面図である。 図4は、図1の表示ミラーアセンブリの部分的に分解した上部斜視図である。 図5は、図1の表示ミラーアセンブリの部分的に分解した上部斜視図である。 図6は、図1の表示ミラーアセンブリの上部分解斜視図である。 図7Aは、本発明の一実施形態にもとづいた表示装置の画素レイアウトを示す図である。図7Bは、本発明の一実施形態にもとづいた表示装置の画素レイアウトを示す図である。 図8は、本発明の一実施形態にもとづいた表示ミラーアセンブリの図である。 図9Aは、本発明の一実施形態にもとづいた表示ミラーアセンブリの図である。図9Bは、本発明の一実施形態にもとづいた表示ミラーアセンブリの図である。
本発明は、図示された実施形態バックミラーアセンブリに関連する方法ステップおよび装置構成要素の組み合わせに、主として属する。したがって、装置構成要素および方法ステップが説明されており、必要に応じて図中の慣習的な符号により、本発明の実施形態の理解に関係のある特定の詳細のみを示すことで、当業者が容易に理解して本明細書中の説明の利益を得ると思われる詳細な開示が不明瞭にならないようにする。さらに、説明および図面にある同様の数字は同様の要素を表す。
この明細書では、関連する用語、例えば、第1および第2、上および下などは、1つの構成要素または動作を他の構成要素または動作と区別するために、単独で用いられるもので、そのような複数の構成要素または動作の間での実際の相互関係または順序を必ずしも要求または包含するものではない。用語「含む(“comprises”、“comprising”)」またはその用語の他のバリエーションは、列挙される複数の要素を含むプロセス、方法、物品、または装置がそれらの要素のみを含むものではなく、はっきりと列挙されていない、またはそのようなプロセス、方法、物品、もしくは装置にとって固有のものではない他の要素を含んでもよいように、非排他的包含を範囲とすることを意図している。「〜を具備する(“comprises.... a”)」に先行する要素は、その要素を具備するプロセス、方法、物品、または装置において同一の要素が追加されて存在することを、制限されることなく、除外するものではない。
ここで図1〜図3を参照すると、参照符号10は概ね車両用の表示ミラーアセンブリを示す。表示ミラーアセンブリ10は、部分的反射性かつ部分的透過性の素子12(本明細書中、「ガラス素子」ともいう)と、部分的反射性かつ部分的透過性の素子12を介して見られる表示モジュール18(図6)とを具備する。図4に示されたように、表示ミラーアセンブリ10は、さらに、フロントシールド14およびバックシールド16とを備え、これらは部分的反射性かつ部分的透過性の素子12と表示モジュール18(図6)とを遮蔽しかつ支持する。図5〜図6に示されるように、表示モジュール18は、概ねいくつかの構成要素20を具備するが、これらには、表示装置22、光学ブロック24、放熱板26、およびプライマリPCB 28が含まれる。筐体30は、フロントシールド14、表示モジュール18、およびバックシールド16を少なくとも部分的に収容し、そこから後方へ延びる実装部材32を有する。実装部材32は車両のフロントガラス上に設けられるように構成されている。表示ミラーの例は、米国特許出願公報米国特許出願公開第2013/0279014A1号、米国特許仮出願第61/637,527号(2012年4月24日出願)、米国特許仮出願第61/764,341号(2013年2月13日出願)、「SWITCHABLE REARVIEW MIRROR ELEMENT WITH ANTI−REFLECTION MECHANISMS FOR USE WITH A DISPLAY」と題された米国特許出願第14/180458号(J.VanderPloegらによって2014年2月14日出願)に記載されており、これらの全てがその全体を本明細書に参考として援用される。
図1〜図3を一般に参照すると、表示ミラーアセンブリ10は表示画面40を有しており、この表示画面40にはガラス素子12の前面42が含まれる。表示画面40は矩形形状、台形形状、または審美的な理由で望ましい任意の曲線形状であってもよい。
図4を参照すると、車両用の表示ミラーアセンブリ10は部分的に分解された構成要素とともに示される。表示ミラーアセンブリ10は、ガラス素子12と、フロントシールド14と、表示モジュール18、後部筐体30、および実装部材32を閉じ込めたカプセルに入れるバックシールド16とを具備する。図4〜図6に示されるように、フロントシールド14と、後部シールド16と、表示モジュール18の構成要素とは、表示モジュール18のいくつかの構成要素と、フロントシールド14およびバックシールド16とを動作可能なように互いに接続し、かつ表示モジュール18に対する支持を提供するための様々な保持形体を備えている。具体的には、フロントシールド14は、表示モジュール18にフロントシールド14を動作可能なように接続するために保持形体を含んでいる。また、バックシールド16は、表示モジュール18にバックシールド16を動作可能なように接続するために保持形体を持っている。保持形体として、概ねスナップフィット式接続、タブおよびスロットによる接続、ねじ込み式接続、および他の公知の保持形体が挙げられる。保持形体の一部または全てが接着剤化合物の追加によって強化されてもよい。保持形体のいくつかの非限定的な実例が本明細書中に詳細に記述されている。
以下、表示ミラーアセンブリ10について、対象とするビューワーに最も近い要素から始めて、ビューワーから後方に遠ざかる方向に続けて、より詳しく説明する。
図4に示されるように、ガラス素子12は概ね平坦であり、外周部46と外周部46の周りの境界部48とを有する。境界部48は、表示ミラーアセンブリ10内のガラス素子12の裏側に位置したフロントシールド14と他の素子を隠すように、クロム輪または他の同様な仕上げが施されていてもよく、限定されるものではないが、エレクトロクロミックユニット上のシール、アップリケ、発泡性接着剤、またはパッド印刷が含まれる。境界部48は、ガラス素子12の外周部46から表示装置22の外側縁部50へ延びていてもよい。あるいは、境界部48は、より狭くてもよく、境界部48の少なくともいくつかの部分に沿って表示装置22の外側縁部50に外周部46から達しなくてもよい。ガラス素子12の外周部は、研磨された縁部または面取りされた縁部を有してもよく、あるいはフレームレスであってもよい。
ガラス素子12は、電気光学素子またはプリズム等の素子であってもよい。電気光学素子の1つの非限定例は、エレクトロクロミック媒体であり、このエレクトロクロミック媒体には少なくとも一種類の媒体と、少なくとも一種類の陽極材料と、少なくとも一種類の陰極材料とが含まれる。通常、陽極材料および陰極材料は、両方とも電気活性材料であり、また、それらの少なくとも1つはエレクトロクロミックである。その通常の意味にかかわらず、用語「電気活性(electroactive)」は、本明細書中で、特定の電位差にさらされると同時に、その酸化状態が変化を受ける材料として定義されると、理解される。さらに、用語「エレクトロクロミック」は、本明細書中で、その通常の意味にかかわらず、特定の電位差にさらされると同時に、1つまたは複数の波長でその消衰係数の変化を示す材料として、定義される。エレクトロクロミック構成要素は、本明細書中に記載されているように、色および不透明性が電流によって影響される材料を含むので、電流が材料に引加されると、色または不透明性が第1の相から第2の相に変化する。エレクトロクロミック構成要素は、単層、単相構成要素、または多相構成要素であってもよく、「ELECTROCHROMIC LAYER AND DEVICES COMPRISING SAME」と題された米国特許第5,928,572号、「ELECTROCHROMIC COMPOUNDS」と題された米国特許第5,998,617号、「ELECTROCHROMIC MEDIUM CAPABLE OF PRODUCING A PRE−SELECTED COLOR」と題された米国特許第6,020,987号、「ELECTROCHROMIC COMPOUNDS」と題された米国特許第6,037,471号、「ELECTROCHROMIC MEDIA FOR PRODUCING A PRE−SELECTED COLOR」と題された米国特許第6,141,137号、「ELECTROCHROMIC SYSTEM」と題された米国特許第6,241,916号、「NEAR INFRARED−ABSORBING ELECTROCHROMIC COMPOUNDS AND DEVICES COMPRISING SAME」と題された米国特許第6,193,912号、「ELECTROCHROMIC MEDIA FOR PRODUCING A PRE−SELECTED COLOR」と題された米国特許第6,141,137号、「ELECTROCHROMIC SYSTEM」と題された米国特許第6,241,916号、「NEAR INFRARED−ABSORBING ELECTROCHROMIC COMPOUNDS AND DEVICES COMPRISING SAME」と題された米国特許第6,193,912号、「COUPLED ELECTROCHROMIC COMPOUNDS WITH PHOTOSTABLE DICATION OXIDATION STATES」と題された米国特許第6,249,369号、「ELECTROCHROMIC MEDIA WITH CONCENTRATION ENHANCED STABILITY, PROCESS FOR THE PREPARATION THEREOF AND USE IN ELECTROCHROMIC DEVICES」と題された米国特許第6,137,620号、「ELECTROCHROMIC DEVICE」と題された米国特許第6,519,072号、「ELECTROCHROMIC POLYMERIC SOLID FILMS, MANUFACTURING ELECTROCHROMIC DEVICES USING SUCH SOLID FILMS, AND PROCESSES FOR MAKING SUCH SOLID FILMS AND DEVICES」と題された国際特許出願第PCT/US98/05570号、「ELECTROCHROMIC POLYMER SYSTEM」と題された国際特許出願第PCT/EP98/03862号、および「ELECTROCHROMIC POLYMERIC SOLID FILMS, MANUFACTURING ELECTROCHROMIC DEVICES USING SUCH SOLID FILMS, AND PROCESSES FOR MAKING SUCH SOLID FILMS AND DEVICES」と題された国際特許出願第PCT/US98/05570号が挙げられ、これらは、その全体を本明細書に参考として援用される。ガラス素子12は、さらに部分的反射かつ部分的透過の特性を有する任意の他の要素であってもよい。ガラス素子12に電流を流すために、その素子の両面に電気素子が設けられており、その間に電位を生じる。J型クリップ54は、各電気素子と電気的に係合し、素子線がJ型クリップ54からプライマリPCB 28に延びる。
ここで図5〜図6を参照すると、フロントシールド14が働いて、無線周波数(RF)電磁放射から表示モジュール18を保護し、ガラス素子12および表示モジュール18の支持を提供する。フロントシールド14は、RF放射をブロックするのに適している1つまたは複数の材料(限定されるものではないが、例えば鋼材)から形成される。非限定例として、フロントシールド14は、型押しされた約0.2mm厚の鋼材から形成され得る。
さらに、図5〜図6に示されるように、フロントシールド14は、開口部62が開通した輪60の形状に概ね形作られている。フロントシールド14は、前面部64、後面部66、および外面部68を有しており、該外面部68はガラス素子12の外周部46と同一の広がりを持つ。フロントシールド14は、そこから延びてガラス素子12と機械的に係合する保持形体70を具備する。発泡性接着剤72等の接着剤もガラス素子12をフロントシールド14に固定する際に用いることが可能である。フロントシールド14は、さらに後向きタブ74を備え、バックシールド16(または表示モジュール18の構成要素)と動作可能なように係合する。後向きタブ74には穴部76が開口しており、光学ブロック24等の表示モジュール18の少なくとも1つの構成要素と動作可能なように係合する。
図6に最も良好に示されるように、表示モジュール18は、フロントシールド14の後ろに配置され、表示装置22はフロントシールド14の開口部62を通して見ることができる。表示モジュール18の複数の構成要素は、フロントシールド14からバックシールド16、表示装置22、光学ブロック24、放熱板26、およびプライマリPCB 28へ向けて順次配置されている。
表示装置22は概ね平面であり、外側縁部50が前面78を画定する。表示装置22の前面78は、表示ミラーアセンブリ10の表示画面40の形状に対応し、かつ嵌合するように、形作られ得る。あるいは、表示装置22は前面78を有してもよく、この前面は、例えば、表示装置22の前面78が概ね矩形状であり、かつガラス素子12の前面42が曲線状外周部46を有する表示画面40に対して相補的ではないが、表示画面40内に係合する。表示装置22の外側縁部50とガラス素子12の外周部46との間の距離は、外側縁部50の少なくとも1つの部分に沿って約9mm以下である。一実施形態では、表示装置22には視認可能な前面78の領域があり、この領域はガラス素子12の表示画面40の約56%から約70%である。
表示装置22は、LCD、LED、OLED、プラズマ、DLP、または他の表示装置技術であってもよい。表示装置22は、さらに、フレキシブル電気コネクタ80を具備するが、このコネクタは、動作可能なように機械的かつ電気的にプライマリPCB 28に連結されている。フレキシブル電気コネクタ80は、表示装置22とプライマリPCB 28との間の表示モジュール18構成要素のまわりを覆うのに十分である長さLと、表示装置22の最先端部82に実質的に沿って延びる幅を有する。フレキシブル電気コネクタ80は、プライマリPCB 28に作動的に接続された時に、表示モジュール18の最先端部に沿った構成要素の固定を助ける。
図5〜図6に示されたように、光学ブロック24は、表示装置22に面している前面部90と、放熱板26に面している後面部92と、外周部94とを具備する。光学ブロック24は、さらに、外周部94の少なくとも一部分の周りに一般に外側に延びるタブ96を具備する。タブ96は、フロントシールド14の後向きタブ74の穴部76を通って収納され、光学ブロック24をフロントシールド14に、動作可能なように機械的に係合する。光学ブロック24は、さらに、その後面部92上に少なくとも1つのねじを受ける要素98を具備する。ねじを受ける要素98はねじ100と係合するように構成されており、このねじ100は、バックシールド16と、光学ブロック24とバックシールド16との間の表示モジュール18の構成要素とに、ねじ込みされている。他の実施形態では、フロントシールド14を係合するタブ96、ねじを受ける要素98、またはその両方が表示モジュール18の異なる構成要素上に設けられる場合がある。
図4および6に示されるように、グレアセンサ102は、ガラス素子12を介して受光する位置であって表示装置22の後ろではない位置内に、光学ブロック24の前面部90上に設けられる。グレアセンサ102は、光学ブロック24の受け入れ開口部104の中にスナップ式に嵌合する。グレアセンサ102は、後続車両のヘッドライトから光を受け、ガラス素子12の上で見ることが可能な有望なグレアに関する情報を測定し、この情報を表示ミラーアセンブリ10に伝えることで、表示ミラーアセンブリ10が最適化されてガラス素子12を介した表示装置22を見ることに最適化され得る。グレアセンサ102の光学的な垂直/水平方向のパターンは対照的であり、グレアセンサ102の配向は重要ではない。表示ミラーアセンブリ10の筐体30内にグレアセンサ102を少なくとも部分的にパッケージングすることができ、グレアセンサ102への光を伝搬するように構成される導光部を有してもよい。グレアセンサ102は、受信した光を表す信号はグレアセンサ102から表示ミラーアセンブリ10に伝えられる車両の後部上の撮像素子であってもよい。
図5〜図6に示されるように、放熱板26は光学ブロック24から後方に配置され、プライマリPCB 28および表示モジュール18の他の構成要素によって生じた熱を放散する。放熱板26は、前面部112および最先端部114を備えた概ね平面体110を有する。溝部116は放熱板26の最先端部114に沿って延び、前向き開口部118を画成する。エッジ点灯PCB 120およびギャップフィルタ122は、溝部116内に部分的に配置されるが、エッジ点灯PCB 120は前方の放熱板26から概ね垂直に延びて、最先端部114から下方に向き、かつ最先端部114から離れている操作可能な面を有する。エッジ点灯PCB 120は、プライマリPCB 28と電気接続に適した配線を具備して、電力および信号がエッジ点灯PCB 120に供給可能にする。複数のタブ128は、バックシールド16との機械的係合のために、放熱板26の最先端部114から上方に延びる。
放熱板26は、少なくとも1つの穴部130を含み、この穴部130を通して、バックシールド16から光学ブロック24にねじ込まれたねじ100を受ける。光学ブロック24のねじを受ける要素98は、放熱板26の穴部130を通って延びて、ねじ100を受けるように随意に起こされる。光学ブロック24のねじを受ける要素98は、製造時には表示モジュール18の構成要素の位置合わせを助けることもあり、またそれが起こされると、構成要素間での相互作用において表示モジュール18に対するさらなる補強がなされる。
プライマリPCB 28は、表示モジュール18の構成要素とガラス素子12とに電力および制御を提供すべく作動する。図5〜図6に示されるように、プライマリPCB 28は概ね平面であり、前面部140、後面部142、および側端部144を有する。前面部140は放熱板26に面しており、後面部142はバックシールド16に面している。電気的な構成要素は、プライマリPCB 28の後面部142の上で概ね配向している。プライマリPCB 28は、ガラス素子12の電気素子線と作動的に電気的に係合するための電気コネクタと、フレキシブル電気コネクタ80と作動的に電気的に係合するための電気コネクタと、ワイヤリングハーネスと作動的に電気的に係合するための電気コネクタとを、具備する。表示ミラーアセンブリ10の上に設けられてもよい追加の機能的素子も、グレアセンサ102、他の任意の機能的なボタン、または表示ミラーアセンブリ10の構成などの、プライマリPCB 28に電気的に接続されてもよい。プライマリPCB 28は、さらに、側端部144に沿って側面切欠部150を具備することで、表示モジュール18の構成要素に対してバックシールド16を固定するのに用いられるねじ100の通過を可能にする。
バックシールド16は、RF放射線から表示モジュール18を保護するよう機能する。図4〜図5に最も良く示すように、バックシールド16はまた、表示モジュール18を覆う役目をするとともに、さらに、表示ミラーアセンブリ10の構成要素間を連結する。バックシールド16は、そのような放射線を遮断し、かつ表示ミラーアセンブリ10の所望の支援を提供するのに適当な鋼材等の材料から形成される。非限定的な例として、バックシールド16は、約0.381mmの厚さを持つ、型押しされた鋼材から形成することができる。
図6に示されるように、バックシールド16は、外周部162を有する後壁部160と、外周部162の少なくとも一部分について後壁部160から外側へ延びる周壁部164とを具備する。周壁部164にはスロット166があり、放熱板26の最先端部114に沿って直立タブ128に一致し、それと動作可能なように機械的に係合可能である。バックシールド16は、それに開口した少なくとも1つの穴部168を具備し、その中にねじ100を収納する。ここで、ねじ100はバックシールド16を通って延び、表示モジュール18の構成要素の中に入り、バックシールド16を表示モジュール18に固定する。ねじ100は、バックシールド16の後壁部160、プライマリPCB 28の側面切欠部150、放熱板26を通って延び、光学ブロック24の後面部92上のねじを受ける要素98上に固定される。
後部筐体30は、前向空隙部170を具備し、この前向空隙部170には、フロントシールド14、バックシールド16、およびそれらに支持された表示モジュール18の全てまたは一部分が挿入されている。後部筐体30は、この後部筐体30の周壁部164上または放熱板26等の表示モジュール18構成要素上に位置した対応する係合形体174とスナップ式に嵌合する機械的係合形体172を具備する。実装部材32は、任意の既知の方法で、後部筐体30と動作可能なように係合する。
以下の説明に関して、表示ミラーアセンブリ10は、ガラス素子12の平面に垂直な線がビューアーの目の方へ延びる場合、「軸上」と見なされる。ガラス素子12を通して見られる表示装置22により、ガラス素子12上のいかなるグレアも表示装置22の可視性を妨げる可能性がある。表示ミラーアセンブリ10が軸上にあり、夜時間ドライブ条件中に用いられている場合、牽引車両(すなわち、表示ミラーアセンブリ10を備えた車両の後ろで駆動される車両)からのヘッドライトは、ドライバに見えるグレアを引き起こす場合がある。本発明の一実施形態によれば、アクチュエータ装置176は、図2および図6に示されるように、表示ミラーアセンブリ10と動作可能なように結合している。始動時、アクチュエータ装置176は、少なくともガラス素子12を軸から外れて(すなわち、ドライバの目に向けられた直線から離れて)移動させる。通常、アクチュエータ装置176が作動することにより、ガラス素子12が上方に傾いて鏡を軸外位置に移動させる。しかしながら、認識されるべきことは、軸を基準にして任意の方向に鏡を移動させるようにアクチュエータ装置176を構成することができるということである。アクチュエータ装置176は、また、起動時に表示装置22を移動させるように構成され得る。アクチュエータ装置176は、また、表示装置22のスイッチオンまたはスイッチオフを可能にするように構成され得る。したがって、アクチュエータ装置176が始動して鏡を軸の外に移動させる場合、表示装置22をスイッチオフすることができる。
さらに、表示ミラーアセンブリ10のビューアーに情報を提供するために、表示ミラーアセンブリ10が使用されている場合、表示ミラーアセンブリ10は、表示画面40上で見える表示装置22上の部分的に透過性のグラフィックオーバーレイまたはイメージ等の視野178に関する情報を含んでいてもよい。
本明細書中で記載された表示ミラーアセンブリ10を組み立てるために、J型クリップ54をガラス素子12に取り付け、次に、素子線をJ型クリップ54の上面部分に半田付けする。その後、発泡性接着剤72を用いて、フロントシールド14の前面部64およびフロントシールド14の前方保持形体70にガラス素子12を固定する。その後、フロントシールド14が反転され、ガラス素子12は保護面上に下向きになる。
第1のサブアセンブリ180(図5)は、表示装置22および光学ブロック24を含むもので、グレアセンサ102を光学ブロック24の受け入れ開口部104にスナップ嵌合し、表示装置22を光学ブロック24に接着させることによって組み立てられる。表示装置22と光学ブロック24との粘着は、接着剤で光学ブロック24の前面部90を覆い、接着剤全体にわたってリリースライナーを適用することが含まれてもよく、ここではリリースライナーは接着剤から容易に除去可能である。表示装置22と光学ブロックの24を組み立てる時にリリースライナーが取り除かれ、表示装置22は光学ブロック24の前面部112に置かれる。表示装置22の位置決めを行うために、表示装置22の一端部を光学ブロック24上の適当な位置に位置合わせし、続いて表示装置22を回転させて光学ブロック24の前面部90と接触させる。第1のサブアセンブリ180は、フロントシールド14の後面部66に所定の位置に置かれる。光学ブロック24から外側に延びるタブ96は、穴部76を通ってフロントシールド14の後向きタブ74に挿入される。
第2のサブアセンブリ182(図5)は、放熱板26およびエッジ点灯PCB 120を含むもので、これを組み立てる。第2のサブアセンブリ182を組み立てるために、ギャップフィルタ122をエッジ点灯PCB 120に付着させる。この付着には、接着剤でギャップフィルタ122の一面を覆い、次に、それがエッジ点灯PCB 120の作動可能側を妨害しないように、エッジ点灯PCB 120にギャップフィルタ122を適用することが含まれてもよい。その後、ギャップフィルタ122およびエッジ点灯PCB 120を、放熱板26の前面部112上の溝部116にある開口部に挿入する。必要に応じて位置決め形体を、放熱板26、エッジ点灯PCB 120、またはそれら両方の上に設け、溝部116へのサイド点灯PCBおよびギャップフィルタ122の挿入を助ける。第2のサブアセンブリ182は、光学ブロック24の後面部92の所定の位置に置かれる。光学ブロック24から後方へ延びるねじを受ける要素98は、放熱板26の穴部130を通して延びる。
プライマリPCB 28は、第2のサブアセンブリ182の最先端部上に、前面部140が上向きの状態で置かれる。表示装置22からのフレキシブル電気コネクタ80は、対応する電気コネクタに結合される。次に、第2のサブアセンブリ182の最先端部を中心にしてプライマリPCB 28を180度回転させ、前面部140が放熱板26に接触するようにする。プライマリPCB 28を回転させる場合、フレキシブル電気コネクタ80は、表示モジュール18の少なくとも一部分の最先端部に覆われる。素子線を対応の電気コネクタ80に電気的に接続し、エッジ点灯PCB 120のワイヤリングハーネスを対応の電気コネクタ80と接続する。
図4〜図5に示されるように、バックシールド16はプライマリPCB 28上に配置され、放熱板26から上方に延びるタブ128はバックシールド16の周壁部164のスロット166に係合される。少なくとも1本のねじ100が、バックシールド16のねじ穴部168、PCB 120の側面切欠部150、放熱板26を通して、光学ブロック24のねじを受ける要素98に挿入される。このようにして、2〜3本のねじ100が固定されることが望ましい。
後部筐体30の前向空隙部170はバックシールド16上に配置され、後部筐体30の機械的係合形体172はスナップ嵌合して、放熱板26の対応する係合形体174に係合される。組み立てに先立って、実装部材32を後部筐体30に取り付けてもよい。
本発明は、米国特許第8,201,800号、第8,210,695号、米国特許出願第2014/0063630 A1号、第2012/0327234 A1号、第2013/0062497 A1号、第2012/0218655 A1号、および米国仮特許出願第61/709,716号、第61/707,676号、第61/704,869号(これらは参照によりその全体を本明細書に組み込む)に記述されているものなど、取り付けシステムと共に使用されうる。さらに、本発明は、米国特許第8,264,761号、第8,646,924号、第8,643,931号、米国特許出願第2013/01945650 A1号、第2012/0218655 A1号、および米国仮特許出願第61/707,625号、第61/590,259号(これらは参照によりその全体を本明細書に組み込む)に記述されているものなど、リアビューパッケージングアセンブリと共に使用されうる。さらに、本発明は、米国特許第8,201,800号、第8,210,695号、および米国特許出願第2012/0268961 A1号(これらは参照によりその全体を本明細書に組み込む)に記述されているものなど、ベゼルを含むことができることが意図されている。
本開示にもとづく表示ミラーアセンブリにはいくつかの利点がある。表示モジュールは、フロントシールドとバックシールドとに支持されており、別個の支持体やキャリアプレートを必要としない。キャリアプレートの除外やフロントシールドとバックシールドの中への保持形体の包含により、表示ミラーアセンブリをより軽くすることが可能になり、製造用の部品がより少なくなり、さらに、表示ミラーアセンブリの表示画面全体のうちより大きな割合を表示可能な表示装置をもたせることができる。
適切な表示装置22を選択するための本明細書中に使用される設計アプローチは、個々の画素が典型的な標的視距離で目に見えないように、最初に表示装置22の解像度に焦点を当てる。後述するように、車両用表示ミラー10の典型的な視距離は約500mmである。したがって、交互になった黒白ラインが表示装置22に示される場合、平均的なビューアーには標的視距離でラインを識別できないことが好適である。
ほぼ正常視力を持つ人の視力は、約1分の角度または1/60度であると考えられる。視力は、典型的には、所定の距離で電子表示装置上の交互になった黒白のラインからなる水平格子を表示することによって評価される。ほぼ正常視力を持つ人は、典型的には、1度の視野角以内に約60の形状または約30の黒/白の交互線対までを見ることができる。1インチあたりの画素(PPI)として表される線密度および画素密度を設計パラメータとすることができる。
バックミラーアセンブリ用途では、車両搭乗者(例えば運転手)の目と表示装置のおおよその中心との距離が視界の距離になり得る。制限するものではなく説明の目的のために、そのような実施形態において、視界の距離を、いくつかの要因(例えば、限定されるものではないが、車両の内装)に応じて約400mmから約1000mmの間とすることができる。PPIは、約600mm未満または500mm未満の視界の距離に基づくことができる。
視界の距離が約500mmである一実施態様によると、PPIを約175PPIまたは画素ピッチ0.1454mmとすることができる。
表示モジュール18は、液晶表示装置(LCD)に制限されるものではないが、様々なタイプの表示装置22を含むことができる。様々なタイプのLCDを使用することができ、限定されるものではないが、例えば、ねじれネマチック型(TN)、インプレイン・スイッチング型(IPS)、フリンジフィールド・スイッチング型(FFS)、垂直配向型(VA)などが挙げられる。異なる表示技術は、典型的には、異なる動作特性を有する。例えば、限定されるものではないが、バックライト透過比率と角度に対するコントラストとが挙げられる。
限定するものではなく説明として、作動中、表示ミラーアセンブリ10は、車両運転の唯一の特定の時間中にバックアップ表示システム(すなわち、車両がバックギアにある時)とは対照的に、運転している間、実質的に連続した操作可能である車両の完全表示ミラーとして使用され得る。発光ダイオード(LED)バックライトをLCDに用いるミラーボーンバックアップモニタは、「定常状態」輝度と比較して、通常より高い「スタートアップ」輝度を示す。このことは、LEDバックライトの効率は、熱の関数として経時的に低減し得ることが理由である場合がある。完全ミラー表示システムである表示ミラーアセンブリ10は、表示ミラーアセンブリ10の定常状態輝度がバックアップモニタシステムのスタートアップ輝度とほぼ等しくなるように、バックアップモニタ表示よりも実質的に明るいものでなくてはならない。したがって、表示ミラーアセンブリ10は、室温で約1500cd/m2、好ましくは2000cd/m2の定常状態輝度を有するように、構成され得る。そのような実施形態では、表示ミラーアセンブリ10の定常状態輝度は、従来のミラーボーンバックアップモニタの定常状態パフォーマンスに対して約50%増加している。
表示モジュール18は、目標輝度用の許容輝度透過率を持つように構成され得る。輝度透過率は口径比の関数である。各々の画素での薄膜トランジスタ(TFT)および関連する駆動接続が解像度にかかわらずほぼ同じサイズであるので、画素密度が増加すると口径比が減少する。したがって、輝度と解像度との間に設計トレードオフが存在する。
透過率が約40%であるエレクトロクロミック素子12を具備する表示ミラーアセンブリ10からの少なくとも2000cd/m2という標的輝度の場合、表示装置22でのビデオディスプレイ出力が少なくとも5000cd/m2となる。約0.15mm未満のピッチについては、ねじれネマチック型(TN)LCDの透過率は、約3%となる。したがって、定常状態出力が約166,667cd/m2である定常状態出力を有するLEDバックライトは、表示ミラーアセンブリ10からの標的定常様態輝度を約2000cd/m2にすることが必要となる。それに比べれば、同じ画素ピッチのFFS LCDの透過率は、約6%であり、2000cd/m2の標的定常状態輝度を達成するために、少なくとも約83,333cd/m2の定常状態出力を有するLEDバックライトが必要である。FFS LCDとTN LCDとの間の開口率の差は、一般に理解されるように、TN LCDの不透明な画素電極に比べてFFSの透明な画素電極から発生する場合がある。さらに、TN LCDは、FFS LCDと比較して、口径比をさらに減少可能な各々の画素での蓄積容量を必要とする場合がある。
一般的には、TN LCDは、同じサイズと複雑さのLCDを考慮した場合のFFS LCDに比べて、コストがより低い技術である。しかしながら、完全な表示ミラーアセンブリ10では、より明るいLEDバックライトの付加コストは、TN LCDが有すると思われるいっさいのコスト的優位性よりも重要である。したがって、少なくとも5000cd/m2のビデオ表示出力を得るために、選択されるべき表示装置22の透過率は、少なくとも5%、より好ましくは少なくとも6%である。表示装置22は、透過率が6%であるFFS LCDを用いて構築されてもよい。
1つの実施形態によれば、表示装置22は解像度が約1280×240、画素ピッチが約0.15mm未満であり、さらに、IPS、FFS、またはVA型のLCDである。さらに、IPS、FFSおよびVA型LCDは、それらにより広い視角があるという点でTN LCDに有利である。ここで、ドライバの目の位置から表示装置22の最も外側の縁までの視角が30度にもなり得る場合、それは表示ミラーアセンブリ10にとって重要な意義を持つ。
図1に例証される典型的なものとして、表示装置22の形状が台形であり得る。しかしながら、表示装置22は、限定されるものではないが、正方形、矩形、対称、非対称、または曲線的なもの等の他の形状を有し得ることは、当業者によって理解される。図7Aおよび図7Bに関して、画素レイアウトは、非長方形の表示装置を有する実施形態での性能に影響を与える場合がある。傾斜のあるエッジ画素195(図7B)は、一次混合を原因として一貫性のない色を有し得るので、傾斜のないエッジ画素197(図7A)と比較して性能が低下し得る。追加的または代替的に、小さな画素ピッチおよび/または膜もしくは金属層によるマスキングは、非強調的なギザギザのエッジを生じ得る。
IPSまたはFFS型のLCD表示装置に関連する1つの問題は、IPSまたはFFS型LCDにおける電荷の蓄積が経時的に変色を引き起こし得ることである。図8は、本発明の実施例にもとづくLCD素子22の端部の部分的断面図を示す。示されるように、LCD素子22は、液晶材料207が提供されるチェンバーを画成する。縁部50近傍のシール205と一定間隔を置いて互いにシールされた一対のガラス基板201および203を具備する。偏光子209および211は、基板201および203の外面部上に提供される。参照符号215によって示されるように、電荷蓄積は基板(例えば、基板201)の一方の内面に形成されてもよい。この電荷蓄積215を減らすために、表示素子22の前面78近傍で電荷蓄積が生ずるインジウム酸化第一錫(ITO)層等の導電層217を基板201の外面部に設けてもよい。導電層217は、導電接続部を介して電気的にアース接続可能である。導電接続部の抵抗は約10〜20オームであり得る。導電接続の例として、限定されるものではないが、導電性発泡体、テープ、FPC直接接続、その他、またはそれらの組み合わせである。図8の例では、金属シールド14または16の1つに結合した導電性発泡パッド219が導電性接続として機能する。
図9Aに示されるように、表示ミラーアセンブリ10は3つのソースドライバ225a、225b、および225cを含むことができる。あるいは、図9Bに示されるように、表示ミラーアセンブリ10は4つのソースドライバ225a、225b、225c、および225dを含むことができる。図9Aの中で示された実施形態と比較して、図9Bの実施形態には縮小されたチップレッジを有することができる。チップレッジは図9Aと比較して、図9Bの中で約3mmまで縮小することができる。
一実施形態によれば、表示装置22の、おおよそ各画素のTFT(薄膜トランジスタ)は、半導体材料、例えばアモルファスシリコン、低温ポリシリコン(LTPS)、または金属酸化物(インジウムガリウム酸化物等)を有し得る。一般に、アモルファスシリコンTFTは最低コストのTFT技術であるが、アモルファスシリコンTFTはコントラストの損失に帰着する漏れ電流により高強度の逆光(>100,000cd/m2)に対して、より敏感になり得る。通常、限定されるものではないが、表示モジュール18がガラスの中に作られた一連の回路を有する場合、表示モジュール18が曲線状の形状である場合、またはそれら両方の場合に、LTPS TFTを用いることができる。追加的または代替的に、LTPSは、輝度透過率を高める。その理由として、LTPSの電子移動性が高まることで、各画素においてTFTをより小さくすることが可能になるからである。追加的または代替的に、LTPS TFTは、高強度逆光に対して感度が低い。その理由として、サイズがより小さければ、不透明な金属層による保護がより簡単なるからである。
本明細書に記載された本発明の実施形態が、1つまたは複数の従来のプロセッサと1つまたは複数のプロセッサを制御する固有の内蔵プログラム命令とで、本明細書中に記載したように、特定の非プロセッサ回路と、いくらかの、ほとんどの、または全ての、表示ミラーアセンブリ10の機能とともに、構成されてもよいことが理解されるであろう。非プロセッサ回路として、限定されるものではないが、シグナルドライバ、クロック回路、電源回路、および/またはユーザ入力装置を挙げることが可能である。そのため、これらの機能は、分類システムの使用または構築に用いられる方法のステップとして、解釈されてもよい。一方、一部または全部の機能は、プログラム命令を格納していない状態機械によって実装され得るか、または、各機能または機能の特定のいくつかの組み合わせがカスタムロジックとして実装されている1つまたは複数の特定用途向け集積回路(ASIC)に実装され得る。もちろん、2つのアプローチの組み合わせを用いることが可能である。したがって、これらの機能の方法および手段が本明細書中に説明されている。当業者であれば、おそらくかなりの努力を要し、例えば、利用可能な時間、現在の技術、および経済的な考慮事項によって動機づけられた多くの設計選択肢にもかかわらず、本明細書で開示される概念および原理を指針とした場合、最小限の実験でそのようなソフトウェア命令およびプログラムならびにICを容易に作成することができることが期待される。
記述された発明およびその他の構成要素の構造が、任意の特定材料に限定されないことは、当業者であれば理解するであろう。本発明の他の例示的な実施形態は、本明細書に別段の記述がない限り、多種多様の材料から形成されうる。
本開示の目的のために、用語「結合した(coupled)」(その形態の全てにおいて、結合(couple)、結合している(coupling)、結合の(coupled)、等)は、概ね、互いに直接または間接的に(電気的または機械的な)要素構成両方の結合(joining)を意味する。こうした結合は、本質的に固定されたものとすることも、本質的に移動可能とすることもできる。こうした結合は、(電気的なまたは機械的な)2つの構成要素、およびまた別の構成要素とまたはその2つの構成要素と1つの単一体として一体的に形成される任意の追加的な中間体部材を用いて達成しうる。こうした結合は、特に明記されない限り、本質的に永久的とすることも、本質的に取り外し可能または分離可能とすることもできる。
さらに、留意しておくことが重要な点は、例示的な実施形態に示されるような発明の要素の構成および配置は例示に過ぎない。本開示では、本革新について少数の実施形態のみを詳細に説明してきたが、本開示を検討する当業者は、数多くの改造(例えば、様々な要素のサイズ、寸法、構造、形状および比率、パラメータの値、取り付け配列、材料の使用、色、向き、などの変化)が、詳述されている主題に関する新規性のある教示および利点から大きく逸脱することなく、考えられることを簡単に認識するであろう。例えば、一体的に形成されたように示されている要素は、複数の部品から構成されてもよく、あるいは複数の部品として示される要素は、一体的に形成されてもよい。インターフェースの操作を逆に行ってもよいし、または、さもなければ変えてもよい。システムの構造および/または部材あるいはコネクタまたは他の要素の長さおよび幅は、変えられてもよい。要素間に設けられた調整位置の性質または数は変えられてもよい。注目すべきは、システムの要素および/または組立品は、充分な強度または耐久力を与える任意の広範囲の材料から、非常に多様な色、質感、および組合せの任意のもので構成しうることである。したがって、こうしたすべての改造は、本革新の範囲内に含まれることが意図される。この革新の精神を逸脱することなく、望ましいその他の模範的実施形態の設計、動作条件、および配列において、その他の置換、改良、変更、および省略がなされうる。
本発明の改良は、当業者または本発明を模倣もしくは使用する者が容易に想起するであろう。したがって、理解されることは、図面に示され、かつ上述された実施形態は、本発明の範囲を限定することを意図するものではなく、例示の目的のために過ぎず、均等論を含む特許法の原則に従って解釈される以下の特許請求の範囲によって定義されるということである。

Claims (20)

  1. 車両用の表示ミラーアセンブリであって、
    部分的反射性かつ部分的透過性の素子と、
    前記部分的反射性かつ部分的透過性の素子の後ろに設けられた全面表示モジュールと、を具備し、前記全面表示モジュールが、
    光学ブロックと、
    前記光学ブロックと光学的に連通した表示装置とを備え、前記表示装置がインプレイン・スイッチング型液晶表示装置、フリンジフィールド・スイッチング型液晶表示装置、および垂直配向型液晶表示装置のうちの1つであり、
    前記表示装置が、
    前面と後面とを有する第1の基板と、
    該第1の基板の背後に配置され、前面と後面とを有する第2の基板であって、
    該第2の基板の前記前面が、前記第1の基板の後面と一定間隔を置いて互いにシールされて対向する第2の基板と、
    第1の基板の前記前面に設けられた偏光層と、
    前記第1の基板の前記前面に設けられた導電層と、
    アースに対して前記導電層を電気的に接続して前記表示装置での電荷の蓄積を減少させる、導電性接続部と、を具備する、
    表示ミラーアセンブリ。
  2. 視界の距離が約600mm未満の際に使用されるように構成された、請求項1に記載の表示ミラーアセンブリ。
  3. 視界の距離が約500mm未満の際に使用されるように構成された、請求項1または2に記載の表示ミラーアセンブリ。
  4. 前記全面表示モジュールの画面ピッチが約0.15mm未満である、請求項1から3のいずれか一項に記載の表示ミラーアセンブリ。
  5. 3つのソースドライバと4つのソースドライバとの一方を、さらに含む、請求項4に記載の表示ミラーアセンブリ。
  6. 前記表示装置が前記表示装置の各画素用の薄膜トランジスタを具備し、前記薄膜トランジスタが低温ポリシリコンを含む、請求項4または5に記載の表示ミラーアセンブリ。
  7. 内部バックミラーアセンブリとして車両内で使用されるように構成された、請求項4から6のいずれか一項に記載の表示ミラーアセンブリ。
  8. 車両の運転中、前記全面表示モジュールが実質的に作動し続ける、請求項4から7のいずれか一項に記載の表示ミラーアセンブリ。
  9. 車両用の表示ミラーアセンブリであって、
    部分的反射性かつ部分的透過性の素子と、
    前記部分的反射性かつ部分的透過性の素子の後ろに設けられた全面表示モジュールとを具備し、
    前記表示ミラーアセンブリの定常状態輝度が少なくとも約2000cd/m2であり、
    前記表示装置が、
    前面と後面とを有する第1の基板と、
    該第1の基板の背後に配置され、前面と後面とを有する第2の基板であって、
    該第2の基板の前記前面が、前記第1の基板の後面と一定間隔を置いて互いにシールされて対向する第2の基板と、
    第1の基板の前記前面に設けられた偏光層と、
    前記第1の基板の前記前面に設けられた導電層と、
    アースに対して前記導電層を電気的に接続して前記表示装置での電荷の蓄積を減少させる、導電性接続部と、を具備する、表示ミラーアセンブリ。
  10. 視界の距離が約600mm未満の際に使用されるように構成された、請求項9に記載の表示ミラーアセンブリ。
  11. 視界の距離が約500mm未満の際に使用されるように構成された、請求項9または10に記載の表示ミラーアセンブリ。
  12. 前記全面表示モジュールの画面ピッチが約0.15mm未満である、請求項9から11のいずれか一項に記載の表示ミラーアセンブリ。
  13. 内部バックミラーアセンブリとして車両内で使用されるように構成された、請求項9から12のいずれか一項に記載の表示ミラーアセンブリ。
  14. 車両の運転中、前記全面表示モジュールが実質的に作動し続ける、請求項9から13のいずれか一項に記載の表示ミラーアセンブリ。
  15. 車両用の表示ミラーアセンブリであって、
    部分的反射性かつ部分的透過性の素子と、
    前記部分的反射性かつ部分的透過性の素子の後ろに設けられた全面表示モジュールであって、前記全面表示モジュールが表示装置を具備したものと、を含むが、
    前記表示装置が、約0.15mm未満の画素ピッチを有するフリンジフィールド・スイッチング型液晶表示装置であり、
    前記表示ミラーアセンブリが、視界の距離が約500mmである場合に少なくとも約2000cd/m2の定常状態輝度を有するように構成され、
    前記表示装置が、
    前面と後面とを有する第1の基板と、
    該第1の基板の背後に配置され、前面と後面とを有する第2の基板であって、
    該第2の基板の前記前面が、前記第1の基板の後面と一定間隔を置いて互いにシールされて対向する第2の基板と、
    第1の基板の前記前面に設けられた偏光層と、
    前記第1の基板の前記前面に設けられた導電層と、
    アースに対して前記導電層を電気的に接続して前記表示装置での電荷の蓄積を減少させる、導電性接続部と、を具備する、表示ミラーアセンブリ。
  16. 前記部分的反射性かつ部分的透過性の素子がエレクトロクロミック素子である、請求項15に記載の表示ミラーアセンブリ。
  17. 車両の運転中、前記全面表示モジュールが実質的に作動し続ける、請求項15または16に記載の表示ミラーアセンブリ。
  18. 前記導電層がインジウム酸化第一錫を含む、請求項15に記載の表示ミラーアセンブリ。
  19. 前記導電層がインジウム酸化第一錫を含む、請求項1に記載の表示ミラーアセンブリ。
  20. 前記導電層がインジウム酸化第一錫を含む、請求項9に記載の表示ミラーアセンブリ。
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