JP7059780B2

JP7059780B2 - 合わせガラス

Info

Publication number: JP7059780B2
Application number: JP2018087220A
Authority: JP
Inventors: 駿介定金; 俊平大隅
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2017-06-02
Filing date: 2018-04-27
Publication date: 2022-04-26
Anticipated expiration: 2038-04-27
Also published as: JP2018203608A

Description

本発明は、合わせガラスに関する。

近年、車両のフロントガラスに画像を反射させて運転者の視界に所定の情報を表示するヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤとも言う。）の導入が進んでいるが、運転者が車外の風景やＨＵＤにより表示された情報を視認するに際し、二重像が問題となる場合がある。

車両の運転者にとって問題となる二重像には透視二重像と反射二重像があり、フロントガラスにＨＵＤで使用するＨＵＤ表示領域と、ＨＵＤで使用しないＨＵＤ表示外領域（透視領域）がある場合には、ＨＵＤ表示領域では透視二重像が問題となることもあるが、概ね反射二重像が主たる問題となり、ＨＵＤ表示外領域で透視二重像が問題となる。

このような反射二重像或いは透視二重像は、フロントガラスに水平方向から見た断面形状が楔状の合わせガラスを用いることで低減できることが知られている。例えば、２枚のガラス板で断面形状が楔状の中間膜を挟み、中間膜の楔角をフロントガラスの場所によって変化させた合わせガラスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特表２０１７－５０２１２５号公報

しかしながら、フロントガラスに一定の楔角の領域を設ける場合も、可変の楔角の領域を設ける場合も、楔角の精密な制御は困難であり、楔角に一定の誤差が生じる。そのため、反射二重像を十分に改善できない場合がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、楔角を持つ合わせガラスにおいて、楔角の誤差が生じた場合でも反射二重像が目立たないようにすることを目的とする。

本合わせガラスは、車両の内側となる第１のガラス板と、前記車両の外側となる第２のガラス板と、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間に位置して前記第１のガラス板と前記第２のガラス板とを接着する中間膜と、を備えた合わせガラスであって、ヘッドアップディスプレイで使用する表示領域を備え、前記表示領域は、前記合わせガラスを前記車両に取り付けたときの垂直方向の上端側の厚さが下端側よりも厚い断面形状が楔状の領域を備え、前記第１のガラス板及び前記第２のガラス板、前記中間膜のうち、単位厚み当たりの可視光線透過率が低い方の部材が楔状であり、前記表示領域の最も厚い箇所と最も薄い箇所との厚さの差Δｔ［ｍｍ］と、前記表示領域の最も厚い箇所と最も薄い箇所の可視光線透過率の差ΔＴｖ［％］とが、ΔＴｖ≧２．２Δｔの関係を満たすことを要件とする。

開示の技術によれば、楔角を持つ合わせガラスにおいて、楔角の誤差が生じた場合でも反射二重像が目立たないようにすることができる。

二重像の概念について説明する図である。車両用のフロントガラスについて説明する図である。図２に示すフロントガラス２０をＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。図２に示すフロントガラス２０をＸＺ方向に切ってＹ方向から視た断面図である。合わせガラスの可視光線透過率について説明する図である。主像及び反射二重像の輝度のイメージを例示する図である。合わせガラスの総厚と合わせガラスの可視光線透過率との関係を測定した結果の一例である。ガラス板２２０又は中間膜２３０の何れか一方を楔状とした場合の合わせガラスの可視光線透過率の変化の例である。厚さの差Δｔと可視光線透過率の差ΔＴｖとの関係について例示する図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。

［反射二重像、透視二重像］
まず、反射二重像と透視二重像の概念について説明する。図１は、二重像の概念について説明する図であり、図１（ａ）は反射二重像、図１（ｂ）は透視二重像を示している。なお、図１において、フロントガラス２０を搭載する車両の前後方向をＸ、車両の左右方向をＹ、ＸＹ平面に垂直な方向をＺとしている（以降の図も同様）。

図１（ａ）に示すように、ＨＵＤの光源１０から出射された光線１１ａの一部は、車両のフロントガラス２０の内面２１で反射されて光線１１ｂ（１次ビーム）として運転者の眼３０に導かれ、フロントガラス２０前方に像１１ｃ（虚像）として運転者に視認される。

又、ＨＵＤの光源１０から出射された光線１２ａの一部は、車両のフロントガラス２０の内面２１から内部に侵入して屈折し、その一部が外面２２で反射される。そして、更にその一部が内面２１から車両のフロントガラス２０の外部に出て屈折し、光線１２ｂ（２次ビーム）として運転者の眼３０に導かれ、像１２ｃ（虚像）として運転者に視認される。

このように、運転者に視認される２つの像１１ｃと像１２ｃが反射二重像である。又、光線１１ｂ（１次ビーム）と光線１２ｂ（２次ビーム）とがなす角度が反射二重像の角度αである。反射二重像の角度αはゼロに近いほど好ましい。本願においては、運転者から見て上向きに２次ビームが見える場合の反射二重像を正の値と定義する。

又、図１（ｂ）に示すように、光源４０から出射された光線４１ａの一部は、車両のフロントガラス２０の外面２２から内部に侵入して屈折する。そして、その一部が内面２１からフロントガラス２０の外部に出て屈折し、光線４１ｂとして運転者の眼３０に導かれ、像４１ｃとして運転者に視認される。

又、光源４０から出射された光線４２ａの一部は、車両のフロントガラス２０の外面２２から内部に侵入して屈折し、その一部が内面２１で反射される。そして、更にその一部が外面２２で反射され、更にその一部が内面２１からフロントガラス２０の外部に出て屈折し光線４２ｂとして運転者の眼３０に導かれ、像４２ｃとして運転者に視認される。

このように、運転者に視認される２つの像４１ｃと像４２ｃが透視二重像である。又、光線４１ｂ（１次ビーム）と光線４２ｂ（２次ビーム）とがなす角度が透視二重像の角度ηである。透視二重像の角度ηはゼロに近いほど好ましい。

［フロントガラス（合わせガラス）］
図２は、車両用のフロントガラスを例示する図であり、フロントガラスを車室内から車室外に視認した様子を模式的に示した図である。なお、図２において、便宜上、ＨＵＤ表示領域を梨地模様（satin pattern）で示している。

図２（ａ）に示すように、フロントガラス２０は、ＨＵＤで使用するＨＵＤ表示領域Ａと、ＨＵＤで使用しないＨＵＤ表示外領域Ｂ（透視領域）とを有している。ＨＵＤ表示領域Ａは、ＨＵＤを構成する鏡を回転させ、ＪＩＳＲ３２１２のＶ１点から見た際に、ＨＵＤを構成する鏡からの光がフロントガラス２０に照射される範囲とする。

ＨＵＤ表示領域Ａは、フロントガラス２０の下方に位置しており、ＨＵＤ表示外領域ＢはＨＵＤ表示領域Ａに隣接してフロントガラス２０のＨＵＤ表示領域Ａの周囲に位置している。但し、ＨＵＤ表示領域は、例えば、図２（ｂ）に示すＨＵＤ表示領域Ａ_１とＨＵＤ表示領域Ａ_２のように、Ｙ方向の複数個所に分けて配置されてもよい。或いは、ＨＵＤ表示領域は、ＨＵＤ表示領域Ａ_１とＨＵＤ表示領域Ａ_２の何れか一方のみであってもよい。或いは、ＨＵＤ表示領域は、Ｚ方向の複数個所に分けて配置されてもよい（図示せず）。なお、ＨＵＤ表示領域Ａ、Ａ_１、Ａ_２は、本発明に係るヘッドアップディスプレイで使用する領域の代表的な一例である。

図３は、図２に示すフロントガラス２０をＸＺ方向に切ってＹ方向から視た部分断面図である。図３に示すように、フロントガラス２０は、第１のガラス板であるガラス板２１０と、第２のガラス板であるガラス板２２０と、中間膜２３０とを備えた合わせガラスである。フロントガラス２０において、ガラス板２１０とガラス板２２０とは、中間膜２３０を挟持した状態で固着されている。

合わせガラスであるフロントガラス２０において、ガラス板２１０及び２２０は、製造時の延伸により生じる筋目を有する。中間膜２３０は、ガラス板２１０とガラス板２２０との間に位置し、ガラス板２１０の筋目とガラス板２２０の筋目が例えば直交するようにガラス板２１０とガラス板２２０とを接着する膜である。

車両の内側となるガラス板２１０の一方の面であるフロントガラス２０の内面２１と、車両の外側となるガラス板２２０の一方の面であるフロントガラス２０の外面２２とは、平面であっても湾曲面であって構わない。

ＨＵＤ表示領域Ａは、フロントガラス２０を車両に取り付けたときに、フロントガラス２０の下端側から上端側に至るに従って厚さが変化する断面視楔状に形成されており、楔角がδである。フロントガラス２０の断面形状が楔状の領域の少なくとも一部の範囲において、垂直方向の位置により楔角の値が異ってもよい。つまり、フロントガラス２０の断面形状が楔状の領域は、可変楔角を備えた領域を含んでもよい。

ここで、ＨＵＤ表示領域Ａの上端からフロントガラス２０の上端までの領域の楔角は、ＨＵＤ表示領域Ａにおける楔角より小さくてもよい。ＨＵＤ表示領域Ａの上端からフロントガラス２０の上端までの領域の楔角がＨＵＤ表示領域Ａにおける楔角より小さいと、フロントガラス２０の下端側から上端側までの楔角が一定である場合よりもフロントガラス２０を軽量化することができ、好ましい。又、フロントガラス２０の車内側であり、かつ、フロントガラス２０の上端近傍には車載カメラが配置されることがある。車載カメラはフロントガラス２０を介して車外側の情報を取得するが、フロントガラス２０の厚みが厚いと、可視光透過率が低減してしまう。ＨＵＤ表示領域Ａの上端からフロントガラス２０の上端までの領域の楔角がＨＵＤ表示領域Ａにおける楔角より小さいと、フロントガラス２０の下端側から上端側までの楔角が一定である場合よりもフロントガラス２０の厚みを薄くすることができるため、車載カメラの透視領域における可視光透過率の低減を抑制することができ、好ましい。

ＨＵＤ表示領域Ａの楔角δの平均値は０．１ｍｒａｄ以上であることが好ましい。ＨＵＤ表示領域Ａの楔角δの平均値を０．１ｍｒａｄ以上とすることにより、楔角を変化させる効果が十分に発揮されるためである。又、ＨＵＤ表示領域Ａの楔角δの平均値は１．５ｍｒａｄ以下とすることが好ましく、０．７ｍｒａｄ以下とすることがより好ましく、０．６ｍｒａｄ以下とすることがより好ましく、０．５ｍｒａｄ以下とすることがより好ましく、０．４ｍｒａｄ以下とすることが更に好ましい。ＨＵＤ表示領域Ａの楔角δの平均値が１．５ｍｒａｄ以下であれば、反射二重像を低減することができる。ＨＵＤ表示領域Ａの楔角δの平均値が０．４ｍｒａｄ以下であれば、垂直方向（Ｚ方向）のＦＯＶ（Field Of View：視野角）が２ｄｅｇ以上の場合（フロントガラスに従来よりも大きな像を投影しようとした場合）であっても反射二重像を低減することができる。又、ＨＵＤ表示領域Ａの楔角δの平均値が０．４ｍｒａｄ以下であれば、水平方向（Ｘ方向）におけるＨＵＤ像と視認者との距離が長くなった場合であっても反射二重像を低減することができる。すなわち、水平方向（Ｘ方向）におけるＨＵＤ像と視認者との距離が長くなれば長くなるほど、楔角δは小さい方が好ましい。

なお、上記の楔角δは、フロントガラス２０を車両に取り付けたときの垂直方向に５ｍｍ毎に測定したフロントガラス２０の板厚から、ある点の前後３０ｍｍの範囲に存在する１３個のデータから最小二乗法で求めたフロントガラス２０の板厚の平均変化率とする。又、上記の楔角δの傾きは、同範囲において最小二乗法で求めた楔角の平均変化率とする。又、楔角δの平均値とは、上記で定義された楔角δの更なる平均値である。

フロントガラス２０において、ＨＵＤ表示領域Ａの断面形状が楔状の領域は、ガラス板２１０及び２２０、中間膜２３０の何れか１つ以上を楔状とすることで形成されている。すなわち、図３ではガラス板２１０及び２２０を一定厚さとし中間膜２３０を楔状としているが、中間膜２３０を一定厚さとしガラス板２１０及びガラス板２２０の一方又は双方を楔状に形成してもよい。或いは、中間膜２３０を楔状とし、更にガラス板２１０及びガラス板２２０の一方又は双方を楔状に形成してもよい。

ガラス板２１０、ガラス板２２０の一方又は双方を楔状に形成する場合には、フロート法によって製造する際の条件を工夫する。すなわち溶融金属上を進行するガラスリボンの幅方向の両端部に配置された複数のロールの周速度を調整することで、幅方向のガラス断面を凹形状や凸形状、或いはテーパー形状とし、任意の厚み変化を持つ箇所を切り出せばよい。

ガラス板２１０及び２２０はそれぞれフロート法による製造時の延伸により、進行方向に対して並行に筋状の細かな凹凸が入る（筋目）。車両用のフロントガラスとして用いる際、この筋目を観察者の視線に対して水平方向に見ると、歪が発生し視認性が悪化する。

ガラス板２１０及び２２０としては、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケート、有機ガラス等を用いることができる。フロントガラス２０の外側に位置するガラス板２２０の板厚は、１．８ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。ガラス板２２０の板厚が１．８ｍｍより薄いと飛び石性能が落ち、３ｍｍより厚いと重たくなり、成形し難い。

フロントガラス２０の内側に位置するガラス板２１０の板厚は、０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下であることが好ましい。ガラス板２１０の板厚が０．３ｍｍより薄いとハンドリングが難しくなり、２．３ｍｍより厚いと楔膜である中間膜２３０の形状に追従できなくなる。但し、ガラス板２１０及び２２０のそれぞれの板厚は必ずしも一定とする必要はなく、必要に応じて場所毎に板厚が変わってもよい。

フロントガラス２０は湾曲形状でなくても、湾曲形状であってもよいが、湾曲形状である場合、ガラス板２１０及び２２０として特に曲がりが深いガラスを２枚成形すると、２枚の形状差（ミスマッチ）が生じ、圧着後のガラス品質（例えば、残留応力）に大きく影響する。

可変楔角を用い、ガラス板２１０の板厚を０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下とすることで、ガラス品質（例えば、残留応力）を維持することができる。ガラス板２１０の板厚を０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下とすることは、曲がりの深いガラスにおけるガラス品質（例えば、残留応力）の維持に特に有効である。

フロントガラス２０が湾曲形状である場合、ガラス板２１０及び２２０は、フロート法による成形の後、中間膜２３０による接着前に、曲げ成形される。曲げ成形は、ガラスを加熱により軟化させて行われる。曲げ成形時のガラスの加熱温度は、大凡５５０℃～７００℃である。

図４は、図２に示すフロントガラス２０をＸＺ方向に切ってＹ方向から視た断面図である。図４に示すように、フロントガラス２０が湾曲形状である場合において、フロントガラス２０の凹面２０Ｄの２組の対辺のうち長い方の対辺の中点どうしを結ぶ直線Ｌａから、凹面２０Ｄの最深部までの、直線Ｌａに対し垂直な方向における距離を、フロントガラス２０の最大曲げ深さＤとする。

フロントガラス２０の最大曲げ深さＤが１０ｍｍ以上であれば、筋目を曲げ成形によって十分に引き延ばすことができ、視認性を十分に向上できる。最大曲げ深さＤは、好ましくは１２ｍｍ以上、より好ましくは１５ｍｍ以上である。又、凹面２０Ｄの曲げ半径は、６０００ｍｍよりも大きいことが好ましい。凹面２０Ｄの曲げ半径が６０００ｍｍよりも大きいことによりＨＵＤ像が歪にくくなる。凹面２０Ｄの曲げ半径は、７０００ｍｍ以上がより好ましく、８０００ｍｍ以上が更に好ましい。

ガラス板２１０及び２２０のそれぞれの色は、可視光線透過率（Ｔｖ）＞７０％を満たす範囲であれば特に限定されない。

又、フロントガラス２０の周辺部には所謂「黒セラ」と称される遮蔽層が存在すること好ましい。この遮蔽層は、黒セラ印刷用インクをガラス面に塗布し、これを焼き付けることにより形成される。この遮蔽層によって、フロントガラス２０の周辺部に黒色不透明層が形成され、この黒色不透明層によって、フロントガラス２０をその周辺で保持しているウレタン等の樹脂が紫外線により劣化することが抑制される。

又、フロントガラス２０の外側（ガラス板２２０の外面）や内側（ガラス板２１０の内面）に撥水機能、赤外線遮蔽機能、紫外線遮蔽機能、可視光反射率低減機能を有する被膜や、低放射特性を有する被膜を有していてもよい。

図３の説明に戻り、ガラス板２１０とガラス板２２０とを接着する中間膜２３０としては熱可塑性樹脂が多く用いられ、例えば、可塑化ポリビニルアセタール系樹脂、可塑化ポリ塩化ビニル系樹脂、飽和ポリエステル系樹脂、可塑化飽和ポリエステル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、可塑化ポリウレタン系樹脂、エチレン－酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン－エチルアクリレート共重合体系樹脂等の従来からこの種の用途に用いられている熱可塑性樹脂が挙げられる。

これらの中でも、透明性、耐候性、強度、接着力、耐貫通性、衝撃エネルギー吸収性、耐湿性、遮熱性、及び遮音性等の諸性能のバランスに優れたものを得られることから、可塑化ポリビニルアセタール系樹脂が好適に用いられる。これらの熱可塑性樹脂は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。上記可塑化ポリビニルアセタール系樹脂における「可塑化」とは、可塑剤の添加により可塑化されていることを意味する。その他の可塑化樹脂についても同様である。

上記ポリビニルアセタール系樹脂としては、ポリビニルアルコール（以下、必要に応じて「ＰＶＡ」と言うこともある）とホルムアルデヒドとを反応させて得られるポリビニルホルマール樹脂、ＰＶＡとアセトアルデヒドとを反応させて得られる狭義のポリビニルアセタール系樹脂、ＰＶＡとｎ－ブチルアルデヒドとを反応させて得られるポリビニルブチラール樹脂（以下、必要に応じて「ＰＶＢ」と言うこともある）等が挙げられ、特に、透明性、耐候性、強度、接着力、耐貫通性、衝撃エネルギー吸収性、耐湿性、遮熱性、及び遮音性等の諸性能のバランスに優れることから、ＰＶＢが好適なものとして挙げられる。なお、これらのポリビニルアセタール系樹脂は、単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。但し、中間膜２３０を形成する材料は、熱可塑性樹脂には限定されない。

中間膜２３０の厚みは、最薄部で０．５ｍｍ以上であることが好ましい。中間膜２３０の厚みが０．５ｍｍ未満であるとフロントガラスとして必要な耐貫通性が担保できない。又、中間膜２３０の厚みは、最厚部で３ｍｍ以下であることが好ましい。中間膜２３０の厚みが３ｍｍよりも厚いと、重量が重くなり、取扱い性が悪くなる。

中間膜２３０は、遮音機能、赤外線遮蔽機能、紫外線遮蔽機能、シェードバンド（可視光線透過率を低下させる機能）等を有する領域を備えていてもよい。又、中間膜２３０は、３層以上の層を有していてもよい。例えば、中間膜２３０を３層から構成し、真ん中の層の硬度を両側の層の硬度よりも低くすることにより、遮音性を向上できる。この場合、両側の層の硬度は同じでもよいし、異なってもよい。

このように、中間膜２３０の層数が増えると、各々の層の厚みが変化し、例えば前述の透視二重像等の光学品質が更に悪化する場合がある。この場合、ガラス板２１０の板厚を０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下とすることで、中間膜２３０の楔膜に追従しやすくなるため、光学品質の悪化を抑制することができる。つまり、ガラス板２１０の板厚を０．３ｍｍ以上２．３ｍｍ以下とすることは、中間膜２３０の層数が増えた場合に特に有効である。

通常、ＨＵＤの光源は車室内下方に位置し、そこから合わせガラスに向かって投影される。投影像はガラス板２１０及び２２０の裏面と表面で反射されるため、二重像が発生しないように両反射像を重ね合わせるためには、ガラスの厚みは投影方向に対して平行に変化することが必要である。ガラス板２１０が筋目と直交する方向に厚さが変化している場合、情報が投影されるガラスとして用いられるためには、筋目方向が投影方向と直交、すなわち筋目が車室内観察者（運転者）の視線と水平方向となり、視認性が悪化する方向で使用しなければならない。

視認性を改善するために、ガラス板２１０、ガラス板２２０、中間膜２３０を用いて作製された合わせガラスは、ガラス板２１０の筋目とガラス板２２０の筋目とが直交するように配置される。この配置によりガラス板２１０単独では悪化した歪が、筋目が直交するガラス板２２０、並びにガラス板２１０とガラス板２２０を接着する中間膜２３０の存在によって緩和され、視認性が改善される。

なお、ガラス板２１０及び２２０が楔ガラスでない場合、ガラス板２１０及び２２０ともに、筋目が車室内観察者（運転者）の視線と垂直方向となり、視認性が悪化することはない。

中間膜２３０を作製するには、例えば、中間膜２３０となる上記の樹脂材料を適宜選択し、押出機を用い、加熱溶融状態で押し出し成形する。押出機の押出速度等の押出条件は均一となるように設定する。その後、押し出し成形された樹脂膜を、フロントガラス２０のデザインに合わせて、上辺及び下辺に曲率を持たせるために伸展することで、中間膜２３０が完成する。

合わせガラスを作製するには、ガラス板２１０とガラス板２２０との間に伸展後の中間膜２３０を挟んで積層体とし、例えば、この積層体をゴム袋の中に入れ、－６５～－１００ｋＰａの真空中で温度約７０～１１０℃で接着する。

更に、例えば１００～１５０℃、圧力０．６～１．３ＭＰａの条件で加熱加圧する圧着処理を行うことで、より耐久性の優れた合わせガラスを得ることができる。但し、場合によっては工程の簡略化、並びに合わせガラス中に封入する材料の特性を考慮して、この加熱加圧工程を使用しない場合もある。

なお、ガラス板２１０とガラス板２２０との間に、中間膜２３０の他に、電熱線、赤外線反射、発光、発電、調光、可視光反射、散乱、加飾、吸収等の機能を持つフィルムやデバイスを有していてもよい。

図５は、合わせガラス（フロントガラス）の可視光線透過率について説明する図である。図５（ａ）は中間膜２３０を楔状とした場合を示し、図５（ｂ）はガラス板２１０を楔状とした場合を示している。又、ここでは、一例として、中間膜２３０がＰＶＢからなり（赤外線遮蔽機能が小さい）、ガラス板２１０がグリーンガラスからなる場合について説明する。

グリーンガラスと赤外線遮蔽機能が小さいＰＶＢとを比較すると、グリーンガラスの方が単位厚み当たりの可視光線透過率が低い。そのため、図５（ａ）と図５（ｂ）でフロントガラス２０が同一形状（垂直方向の各位置の厚さが同一）である場合、合わせガラス全体の可視光線透過率は、図５（ｂ）の場合の方が低くなる。その結果、図５（ｂ）の場合の方が、反射二重像が暗くなる。この理由について、図６を参照して説明する。

図６は、主像及び反射二重像の輝度のイメージを例示する図であり、合わせガラスにおける楔角の誤差により主像と反射二重像の位置がずれた場合を模式的に示している。又、図６（ａ）は図５（ａ）のフロントガラスの場合を、図６（ｂ）は図５（ｂ）のフロントガラスの場合を示している。図６において、２１ｃは主像を模式的に示し、２２ｃは反射二重像を模式的に示している。

図６（ａ）と図６（ｂ）とを比較すると、図６（ｂ）では、図６（ａ）に比べて、主像２１ｃの輝度＋反射二重像２２ｃの輝度、及び反射二重像２２ｃのみの輝度の何れについても同じ割合で低下している。

主像＋反射二重像は元々明るく、輝度が低下する割合が低いため、図６（ｂ）と図６（ａ）を比較しても、視認者は図６（ｂ）の主像２１ｃの輝度＋反射二重像２２ｃの輝度が図６（ａ）の主像２１ｃの輝度＋反射二重像２２ｃの輝度よりも低い（暗い）とは感じ難い。

一方、反射二重像２２ｃの輝度は低下する割合が高いため、反射二重像２２ｃの輝度／（主像２１ｃの輝度＋反射二重像２２ｃの輝度）の値は、図６（ｂ）の方が図６（ａ）よりも大幅に小さくなる。そのため、図６（ｂ）と図６（ａ）とを比較すると、視認者は図６（ｂ）の反射二重像２２ｃが図６（ａ）の反射二重像２２ｃよりも暗いと感じやすい。すなわち、図６（ｂ）では、図６（ａ）に比べて反射二重像が目立たなくなる。

このように、楔角を持つ合わせガラスにおいて、楔角の誤差が生じた場合、主像２１ｃと反射二重像２２ｃの位置がずれるため、反射二重像２２ｃが視認されるが、合わせガラス全体の可視光線透過率を下げることにより、反射二重像が目立たないようにすることができる。

図７は、合わせガラスの総厚と合わせガラスの可視光線透過率との関係を測定した結果の一例であり、グリーンガラスからなるガラス板２１０の厚さを変えた場合（丸）と、ＰＶＢからなる中間膜２３０の厚さを変えた場合（四角）を示している。但し、ここでは、合わせガラスの厚さは一定であり、楔状の領域を有していない。

又、図７では、ガラス板２１０の厚さが２．３ｍｍ、中間膜２３０の厚さが０．８６ｍｍ、ガラス板２２０の厚さが２．３ｍｍの場合を基準（Ｒｅｆ）とし、これに対してガラス板２１０の厚さ又は中間膜２３０の厚さを変えた場合の合わせガラスの可視光線透過率を測定し、比較している。

図７に示すように、ガラス板２１０の厚さを増加させた場合の方が、中間膜２３０の厚さを増加させた場合よりも、合わせガラスの可視光線透過率の低下が大きくなる。これより、ガラス板２１０の厚さを増加させた場合の方が、反射二重像を暗くする（目立たなくする）効果が大きいことがわかる。

図８は、ガラス板２２０又は中間膜２３０の何れか一方を楔状とした場合の合わせガラスの可視光線透過率の変化を示している。すなわち、図８の縦軸は、合わせガラスの可視光線透過率（％）である。

図８のＡは、ＰＶＢ（赤外線遮蔽機能が小さい）からなる中間膜２３０とグリーンガラスからなるガラス板２１０及び２２０の場合を示している。つまり、この場合、ガラス板２１０及び２２０の方が、中間膜２３０よりも単位厚み当たりの可視光線透過率が低い。

図８のＢは、図８のＡにおいて、ＰＶＢの赤外線遮蔽機能を強化して中間膜２３０の単位厚み当たりの可視光線透過率を図８のＡよりも低下させた場合を示している。但し、この場合も、図８のＡと同様に、ガラス板２１０及び２２０の方が、中間膜２３０よりも単位厚み当たりの可視光線透過率が低い。なお、一般に、赤外線遮蔽機能を付加すると赤外線の透過率が下がるだけでなく、可視光線透過率も低下する。

図８のＣは、図８のＢよりも、ＰＶＢの赤外線遮蔽機能を更に強化して中間膜２３０の単位厚み当たりの可視光線透過率を図８のＢよりも更に低下させた場合を示している。図８のＣでは、図８のＡ及びＢとは異なり、中間膜２３０の単位厚み当たりの可視光線透過率は、ガラス板２１０及び２２０の単位厚み当たりの可視光線透過率よりも低くなっている。

又、図８のＡ、Ｂ、及びＣの各々において、左側はガラス板２１０及び２２０並びに中間膜２３０の各々の厚さを一定とした場合（何れも楔状でない場合）を参考として示している。又、中央は中間膜２３０のみを楔状とした場合の、ＨＵＤ表示領域の総厚が最も厚い箇所のデータを示している。又、右側はガラス板２２０のみを楔状とした場合の、ＨＵＤ表示領域の総厚が最も厚い箇所のデータを示している。

図８のＡ及びＢに示すように、ガラス板２１０及び２２０の単位厚み当たりの可視光線透過率が中間膜２３０の単位厚み当たりの可視光線透過率よりも低い場合には、中間膜２３０を楔状とするよりも（中央）、ガラス板２１０又は２２０を楔状にする方が（右側）、合わせガラスの可視光線透過率をより低下させることができる。

これに対して、図８のＣに示すように、中間膜２３０の単位厚み当たりの可視光線透過率がガラス板２１０及び２２０の単位厚み当たりの可視光線透過率よりも低い場合には、ガラス板２１０又は２２０を楔状にするよりも（右側）、中間膜２３０を楔状とする方が（中央）、合わせガラスの可視光線透過率をより低下させることができる。

すなわち、合わせガラスの構成部材（ガラス板２１０及び２２０、中間膜２３０）のうち、単位厚み当たりの可視光線透過率が低い方の部材を楔状にする方が、合わせガラス全体の可視光線透過率を大きく低下させることができる。その結果、反射二重像を暗くする（目立たなくする）効果を大きくすることができる。

なお、上記の例では、赤外線遮蔽機能を持たせることにより、中間膜２３０の単位厚み当たりの可視光線透過率を低下させたが、他の方法により、中間膜２３０の単位厚み当たりの可視光線透過率を低下させてもよい。

前述のように、中間膜２３０の厚みは最薄部で０．５ｍｍ以上であることが好ましいが、中間膜２３０を楔状にする場合には、ＨＵＤ表示領域における中間膜２３０の最薄部の厚みが０．６５ｍｍ以上であることが好ましい。０．７ｍｍ以上であるとより好ましく、０．７５ｍｍ以上であるとより好ましく、０．８ｍｍ以上であるとより好ましく、０．９ｍｍ以上であるとより好ましく、１．０ｍｍ以上であると更に好ましい。ＨＵＤ表示領域における中間膜２３０の最薄部の厚みを０．６５ｍｍ以上とすることで、可視光線透過率を十分に低減できる。ＨＵＤ表示領域における中間膜２３０の最薄部の厚みを０．８ｍｍ以上とすることで、可視光線透過率を十分に低減できると同時に、ＨＵＤ表示領域を介して流入する外部からの熱エネルギー（日射など）を低減することができるため、車室内のＨＵＤの光源１０等が外部から熱エネルギーにより加熱されることを抑制できる。

合わせガラスが楔状である場合、ＨＵＤ表示領域内において合わせガラスが最も厚い箇所（ＨＵＤ表示領域の垂直領域の上端）と最も薄い箇所（ＨＵＤ表示領域の垂直領域の下端）とでは、合わせガラスの可視光線透過率が異なる。そこで、ＨＵＤ表示領域内において合わせガラスが最も厚い箇所と最も薄い箇所の厚さの差Δｔと、ＨＵＤ表示領域内において合わせガラスが最も厚い箇所と最も薄い箇所の合わせガラスの可視光線透過率の差ΔＴｖとの関係について、中間膜２３０がＰＶＢからなり、ガラス板２１０がグリーンガラスからなる場合について検討した。

図９は、厚さの差Δｔと可視光線透過率の差ΔＴｖとの関係について例示する図であり、ＰＶＢ（赤外線遮蔽機能を有したもの）からなる中間膜２３０を楔状にした場合とグリーンガラスからなるガラス板２１０を楔状にした場合とを比較している。表１は、図９の元となる数値である。

表１及び図９に示すように、中間膜２３０を楔状にした場合もガラス板２１０を楔状にした場合も、厚さの差Δｔと可視光線透過率の差ΔＴｖとは比例関係となる。そして、ガラス板２１０を楔状にした場合の方が、中間膜２３０を楔状にした場合よりも傾きが急である。

又、図９に示す傾斜線は、ΔＴｖ＝２．２Δｔの線である。この傾斜線は、Δｔを変えながら、１０人に確認して半数以上の人が反射二重像を暗くする（目立たなくする）効果を確認できたレベルを実験的に求めて引いものである。すなわち、ΔＴｖ≧２．２Δｔであれば、合わせガラス全体の可視光線透過率が低下したことにより、反射二重像を暗くする（目立たなくする）効果を十分に得ることができる。

なお、ここでは、ガラス板２１０及び２２０の方が、中間膜２３０よりも単位厚み当たりの可視光線透過率が低い場合について検討したが、ガラス板２１０及び２２０の方が、中間膜２３０よりも単位厚み当たりの可視光線透過率が高い場合についても図９と同様の結果となる。但し、この場合には、中間膜２３０が楔状である場合が、図９の傾斜線よりも上側となる。

すなわち、ΔＴｖ≧２．２Δｔを満たすためには、合わせガラスの構成部材（ガラス板２１０及び２２０、中間膜２３０）のうち、単位厚み当たりの可視光線透過率が低い方の部材を楔状にし、その厚さを調整することが有効であるといえる。

一方で、合わせガラスの可視光線透過率が低下したにも拘らず、ＨＵＤ像全体の輝度の低下は被験者には感じられなかったことから、ΔＴｖ≧２．２Δｔの式は主像＋反射二重像の輝度の低下を視認できないレベルに抑えながら反射二重像の視認性を下げられる範囲と言える。

このように、中間膜、ガラス板の何れを楔状とする場合であっても、ΔＴｖ≧２．２Δｔの関係を満たすことにより、合わせガラス全体の可視光線透過率をより大きく低下させることができ、その結果、反射二重像を暗くする（目立たなくする）効果を十分に得ることができる。

更に大きな効果を得るためには、ΔＴｖ≧２．４Δｔとすることが好ましく、ΔＴｖ≧２．６Δｔとすることが更に好ましい。ΔＴｖ≧２．４Δｔを満たすことで、一層、反射二重像の輝度を下げつつ、主像＋反射二重像の輝度の低下を観察者に視認できないレベルに抑えられる。又、ΔＴｖ≧２．６Δｔを満たすことで、より一層、反射二重像の輝度を下げつつ、主像＋反射二重像の輝度の低下を観察者に視認できないレベルに抑えられる。

以上、好ましい実施の形態等について詳説したが、上述した実施の形態等に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態等に種々の変形及び置換を加えることができる。

１０、４０光源
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ光線
１１ｃ、１２ｃ、４１ｃ、４２ｃ像
２０フロントガラス
２１ｃ主像
２２ｃ反射二重像
２０Ｄ凹面
２１内面
２２外面
３０眼
２１０、２２０ガラス板
２３０中間膜
Ａ、Ａ_１、Ａ_２ＨＵＤ表示領域
ＢＨＵＤ表示外領域
δ 楔角

Claims

車両の内側となる第１のガラス板と、前記車両の外側となる第２のガラス板と、前記第１のガラス板と前記第２のガラス板との間に位置して前記第１のガラス板と前記第２のガラス板とを接着する中間膜と、を備えた合わせガラスであって、
ヘッドアップディスプレイで使用する表示領域を備え、
前記表示領域は、前記合わせガラスを前記車両に取り付けたときの垂直方向の上端側の厚さが下端側よりも厚い断面形状が楔状の領域を備え、
前記第１のガラス板及び前記第２のガラス板、前記中間膜のうち、単位厚み当たりの可視光線透過率が低い方の部材が楔状であり、
前記表示領域の最も厚い箇所と最も薄い箇所との厚さの差Δｔ［ｍｍ］と、前記表示領域の最も厚い箇所と最も薄い箇所の可視光線透過率の差ΔＴｖ［％］とが、ΔＴｖ≧２．２Δｔの関係を満たすことを特徴とする合わせガラス。
ΔＴｖ≧２．４Δｔの関係を満たす、請求項１に記載の合わせガラス。
ΔＴｖ≧２．６Δｔの関係を満たす、請求項２に記載の合わせガラス。
前記第１のガラス板及び前記第２のガラス板の何れか一方又は双方が楔状である、請求項１乃至３の何れか一項に記載の合わせガラス。
前記中間膜が楔状であり、
前記表示領域における前記中間膜の最薄部の厚みが０．６５ｍｍ以上である、請求項１乃至３の何れか一項に記載の合わせガラス。
前記中間膜はポリビニルブチラール樹脂を含み、前記第１のガラス板及び前記第２のガラス板はグリーンガラスである、請求項１乃至５の何れか一項に記載の合わせガラス。
前記楔状の領域における楔角の平均値が１．５ｍｒａｄ以下である、請求項１乃至６の何れか一項に記載の合わせガラス。
前記楔状の領域における楔角の平均値が０．４ｍｒａｄ以下である、請求項１乃至７の何れか一項に記載の合わせガラス。
前記垂直方向の曲げ半径が６０００ｍｍ以上である、請求項１乃至８の何れか一項に記載の合わせガラス。
前記表示領域の上端から該合わせガラスの上端までの領域における楔角が、前記楔状の領域における楔角よりも小さい、請求項１乃至９の何れか一項に記載の合わせガラス。