JP7176177B2 - 映像表示装置、車両 - Google Patents

Description

本発明は、映像表示装置、車両に関するものである。

従来、自動車や船舶等に配置されるＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）は、映像を表示する反射表示板としてフロントウィンドウに用いられるウィンドウガラスを利用している。ＨＵＤに用いられるウィンドウガラスとしては、２枚のガラス間に、断面形状が楔形の中間膜を配置したもの、ハーフミラー状の面を有するプリズムシートを配置したもの、コレステリック液晶層を配置したもの等、様々な形式のものが知られている。
このうち、コレステリック液晶層を配置した形式の反射表示板（フロントウィンドウ）については、視野角特性の広さ等から近年注目されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開第２０１５／１２５９０８号

しかし、このような反射表示板において、コレステリック液晶層を透過した映像光の一部が背面側のガラス板で反射したり、映像光の一部が反射表示板（観察者側のガラス板）への入射時に反射したりする等して、２重像が生じる場合があり、２重像の低減が課題となっている。

特許文献１には、ＨＵＤに適用され、コレステリック液晶層を内部に有する投映像表示用部材を備える投映システムが記載されている。特許文献１の投映システム等では、明るい環境下においても良好な映像を表示するための対策はなされているが、このような２重像の改善等に対する対策についてなんら開示されていない。

本発明の課題は、２重像を低減した良好な映像を表示できる映像表示装置、車両を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
第１の発明は、透光性を有し、投射された映像光（Ｌ）の少なくとも一部を反射して映像を表示する反射表示板であって、透光性を有し、該反射表示板の厚み方向において映像光の入射側に設けられ、映像光の入射面となる面（１２１ａ）を有する第１透明基板（１２１）と、透光性を有し、該反射表示板の厚み方向において前記第１透明基板よりも背面側に設けられる第２透明基板（１２６）と、前記第１透明基板及び前記第２透明基板の間に狭持され、入射した光に１／４波長分の位相差を付与する１／４波長位相差層（１２３）と、前記第１透明基板及び前記第２透明基板の間に狭持され、前記１／４波長位相差層の背面側に設けられ、所定の波長領域であって一方の回転方向の円偏光を反射するコレステリック液晶層（１２５）と、前記第２透明基板の背面側の面に積層された反射抑制層（１２７）と、を備える反射表示板（１２）である。
第２の発明は、第１の発明の反射表示板（１２）と、前記反射表示板に対して、直線偏光である映像光（Ｌ）を投射する映像源（１１）と、を備える映像表示装置（１０）である。
第３の発明は、第２の発明の映像表示装置において、前記第１透明基板（１２１）への映像光の入射角度をθ１とし、背面側から入射した光の反射抑制層及び第２透明基板における反射光の反射Ｙ値が最小となる前記光の入射角度をγとするとき、θ１－３０°≦γ≦θ１＋３０°を満たすこと、を特徴とする映像表示装置（１０）である。
第４の発明は、第２の発明又は第３の発明の映像表示装置において、前記映像源（１１）が投射する映像光（Ｌ）は、少なくともＰ偏光を含むこと、を特徴とする映像表示装置（１０）である。
第５の発明は、第４の発明の映像表示装置において、前記第１透明基板（１２１）への映像光の入射角度をθ１とし、前記第１透明基板（１２１）と空気との界面において光が空気側から入射する際のブリュースター角をβとするとき、β－２０°≦θ１≦β＋２０°を満たすこと、を特徴とする映像表示装置（１０）である。
第６の発明は、第２の発明から第５の発明までのいずれかの映像表示装置（１０）を備える車両であって、前記映像源（１１）は、該車両の内部に配置され、前記反射表示板（１２）は、該車両の透光部であること、を特徴とする車両（３０）である。

本発明によれば、２重像を低減した良好な映像を表示できる映像表示装置、車両を提供することができる。

実施形態の映像表示装置１０を説明する図である。 実施形態のウィンドウガラス１２（反射表示板）の層構成等を説明する図である。 実施形態のウィンドウガラス１２（反射表示板）の製造方法の一例を示す図である。 実施形態の映像表示装置１０が配置される車両である自動車３０を示す図である。

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図１を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
また、本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。

本明細書中において、また、板等の言葉を使用しているが、一般的に、厚さの厚い順に、板、シート、フィルムの順で使用されていることに鑑み、本明細書中でもそれに倣って使用している。しかし、このような使い分けには、技術的な意味は無いので、これらの文言は、適宜置き換えることができるものとする。層や膜等の文言についても、同様であるとする。

（実施形態）
図１は、本実施形態の映像表示装置１０を説明する図である。図１（ａ）は、本実施形態の映像表示装置１０を説明する図であり、図１（ｂ）は、フロントウィンドウに映像が表示される領域Ａを説明する図である。図４は、本実施形態の映像表示装置１０が配置される車両である自動車３０を示す図である。
本実施形態の映像表示装置１０は、自動車３０の透光部（窓）となるフロントウィンドウ等に映像を投影するＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）であり、映像光Ｌを投射する映像源１１と、映像光Ｌが投射される反射表示板であるウィンドウガラス１２とを備えている。本実施形態では、このウィンドウガラス１２は、自動車３０のフロントウィンドウとして使用されている例を挙げて説明するが、これに限定されるものではない。

映像源１１は、運転席の前方のウィンドウガラス１２（フロントウィンドウ）の所定の領域（例えば、図１（ｂ）に示す領域Ａ）に映像光Ｌを投射する。映像光Ｌの少なくとも一部は、ウィンドウガラス１２内の後述するコレステリック液晶層１２４で反射し、観察者Ｅ側へ向かう。これにより、観察者Ｅは、ウィンドウガラス１２の領域Ａに投映された映像を視認することができる。
なお、表示される映像は、文字や図形等、適宜選択可能であり、例えば、自動車３０の速度や、進行方向の表示、天候、歩行者や障害物、他の自動車等の対象物の接近等を知らせる警告表示等、その内容に関しても適宜選択してよい。

映像源１１は、本実施形態では、一例として、自動車３０の運転席側等の不図示のダッシュボード上又はダッシュボード内に配置され、鉛直方向においてはウィンドウガラス１２の下方に位置し、ウィンドウガラス１２へ向けて下方から上方へ斜めに映像光Ｌを投射する例を挙げて説明する。この映像源１１は、映像光として直線偏光を投射する。
この直線偏光は、映像光のウィンドウガラス１２へ入射する際の反射を低減する観点から、Ｐ偏光であることが好ましい。隣り合う異なる媒質の界面（境界面）に垂直であって入射光及び反射光を含む面を入射面と呼び、Ｐ偏光とは、この入射面内で電界が振動する偏光である。本実施形態において、境界面は、第１ガラス板１２１と空気との界面（第１ガラス板１２１の車内側の面１２１ａ）である。なお、映像光Ｌは、Ｐ偏光以外の偏光成分を含んでいてもよいが、その場合は、Ｐ偏光が占める割合が大きいことが好ましい。

本実施形態では、図１に示すように、映像源１１は、自動車３０の運転席前方のウィンドウガラス１２の中心より下方側の領域Ａに向けて、映像光Ｌを投射する。観察者Ｅである運転者は、ウィンドウガラス１２を通して進行方向の車外の景色等を視認しながら、映像表示装置１０の表示する映像も視認可能である。
本実施形態では、映像源１１は、一例として、ＬＣＤ方式等のプロジェクタを用いているが、これに限らず、例えば、レーザー光源等を用いてもよいし、スマートフォンやタブレット等の画面に映像を表示可能な携帯端末等を用いてもよい。なお、スマートフォン等の携帯端末からの出射光が円偏光である場合には、その表示面（映像光の出射面）に適宜偏光板を用いることが好ましい。

図２は、本実施形態のウィンドウガラス１２（反射表示板）の層構成等を説明する図である。図２では、ウィンドウガラス１２の厚み方向に平行な断面を模式的に示している。
ウィンドウガラス１２は、自動車３０の前方の透光部を覆うように配置される光透過性を有する部材であり、２枚のガラス板の間に中間層等を挟み込んだ合わせガラスとして構成されている。
このウィンドウガラス１２は、投射された映像光Ｌの少なくとも一部を反射して映像を表示する反射表示板であり、車内側（観察者Ｅ側）から順に、第１ガラス板１２１、第１中間層１２２、１／４波長位相差層１２３、コレステリック液晶層１２４、第２中間層１２５、第２ガラス板１２６を備えている。
図２等において、ウィンドウガラス１２の厚み方向に平行な方向をＺ方向とし、車内側（観察者側、入射側）を＋Ｚ側、車外側（背面側）を－Ｚ側とする。

第１ガラス板１２１は、ウィンドウガラス１２の厚み方向において、車内側（入射側）に配置された透光性を有する第１透明基板であり、ガラス製の板状の部材である。この第１ガラス板１２１の車内側の面１２１ａは、映像光Ｌが入射する入射面となる。
この第１ガラス板１２１と第２ガラス板１２６とで、第１中間層１２２、１／４波長位相差層１２３、コレステリック液晶層１２４、第２中間層１２５を狭持している。
第１ガラス板１２１は、ソーダライムガラス（青板ガラス）や、硼珪酸ガラス（白板ガラス）、石英ガラス、ソーダガラス、カリガラス等により形成されている。この第１ガラス板１２１は、その厚みが例えば２～３ｍｍ程度である。

第１中間層１２２は、第１ガラス板１２１の車外側（－Ｚ側）に積層された層である。この第１中間層１２２は、第１ガラス板１２１と１／４波長位相差層１２３とを接合している。また、第１中間層１２２は、ウィンドウガラス１２が破損した際に、第１ガラス板１２１の飛散を防止する機能を有している。
第１中間層１２２は、例えば、ＰＶＢ（ポリビニルブリラール）によって形成され、その厚みは、０．３～０．８ｍｍ程度とすることが好ましい。なお、第１中間層１２２は、ＰＶＢに限らず、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等の他の樹脂を用いてもよい。

１／４波長位相差層１２３は、第１中間層１２２とコレステリック液晶層１２４との間に配置された層であり、これを透過する光に対して、電界の振動方向（偏光面）に１／４波長分の位相差を生じさせる機能を有する層である。１／４波長位相差層１２３は、所謂、１／４波長板である。
映像源１１から投射され、ウィンドウガラス１２に入射した映像光Ｌは、直線偏光であるが、１／４波長位相差層１２３を透過することにより、円偏光となる。本実施形態では、この円偏光となった映像光Ｌの回転方向が、後述するコレステリック液晶層１２４の液晶の旋回方向と一致するように、その遅相軸の方向等が設定されている。また、１／４波長位相差層１２３の透過光における楕円率は、１に近いことが好ましく、１であることがより好ましい。

この１／４波長位相差層１２３は、例えば、不図示の光学異方性の小さなフィルム基材（ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等）に不図示の配向膜を形成し、この配向膜上に液晶材料をコーティングする等により、透過光に１／４波長の位相差を付与する位相差層を形成した部材を用いてもよいし、所定の光学異方性を発揮するように延伸されたＣＯＰ等の延伸フィルム材を用いてもよい。さらに、これに限らず、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の光学異方性の大きなフィルム上に配向膜を形成し、さらにその上に液晶材料をコーティングして１／４波長位相差層を形成し、光学異方性の小さなフィルム基材等へ転写した後、光学異方性の大きなフィルムを除くことにより、１／４波長位相差層１２３を形成してもよい。また、上述のように、液晶材料をコーティングして１／４波長位相差層を形成した後、直接、第１中間層２２を形成した第１ガラス板１２１へこれを接合し、光学異方性の大きなフィルムを除く等してもよい。

コレステリック液晶層１２４は、１／４波長位相差層１２３の車外側（－Ｚ側）に積層された層であり、１／４波長位相差層１２３を透過して円偏光となって車内側から入射する映像光Ｌの少なくとも一部を反射する機能を有する。
コレステリック液晶層１２４は、コレステリック液晶相となる重合性液晶材料により形成された層であり、所定のらせんピッチとなるように重合性液晶材料に添加するカイラル剤の量等を調整し、紫外線照射や加熱等によって液晶層を硬化させ、かつ、液晶の旋回方向を固定化する等して設けられている。
このコレステリック液晶層１２４は、液晶のらせんピッチによって決定される所定の波長領域であって、かつ、液晶の旋回方向に一致する回転方向の円偏光成分を選択的に反射し、それ以外の波長領域の円偏光成分や液晶の旋回方向とは逆の回転方向の円偏光成分を透過させる機能を有している。本実施形態では、コレステリック液晶層１２４の液晶の旋回方向は、１／４波長位相差層１２３を透過して円偏光となった映像光Ｌの回転方向と一致している。
なお、コレステリック液晶層１２４の反射率は、１００％ではないために、反射されるべき映像光Ｌ（液晶のらせんピッチによって決定される所定の波長領域であって、かつ、液晶の旋回方向に一致する回転方向の円偏光）の一部も、このコレステリック液晶層１２４を透過する。

このコレステリック液晶層１２４は、単層としてもよいし、複数の液晶層が積層された多層構造としてもよい。また、コレステリック液晶層１２４は、視認性の観点から、波長５５０ｎｍ又はその近傍の波長の光（緑色光）の反射特性が高いことが好ましく、可視光領域全域（約３８０～７５０ｎｍ）の光に対して反射特性を有することが好ましい。
したがって、コレステリック液晶層１２４は、単層である場合には、少なくとも波長５５０ｎｍ又はその近傍の波長の光を中心波長とする選択波長域を備えていることが好ましい。また、コレステリック液晶層１２４は、多層構造である場合には、各液晶層の選択波長域の中心波長が異なることが好ましい。

前述のように、コレステリック液晶層１２４が反射する光の波長域は、液晶のらせんピッチによって決定されるため、このような選択波長域の設定は、コレステリック液晶層１２４を形成する重合性液晶材料に添加するカイラル剤の量等を調整することによって適宜設定できる。コレステリック液晶層１２４が多層構造である場合には、各液晶層の重合性液晶材料に添加するカイラル剤の量等を調整することにより可能である。
本実施形態では、図２等に示すように、コレステリック液晶層１２４の表面の法線方向に対して斜め方向から映像光が入射し、斜め方向へ反射しているので、見かけ上の反射光の色は短波長側へ移動している。したがって、観察者Ｅの位置で視認される反射光のピーク輝度を有する波長（例えば、４５°正反射においてピーク輝度を有する波長）を、ここでの選択波長域の中心波長とする。

第２中間層１２５は、コレステリック液晶層１２４の車外側（－Ｚ側）に積層された層であり、コレステリック液晶層１２４と第２ガラス板１２６とを接合している。また、第２中間層１２５は、ウィンドウガラス１２が破損した際に、第２ガラス板１２６が飛散することを防止する機能を有している。
第２中間層１２５は、前述の第１中間層１２２と同様の材料により形成され、厚みも同様である。

第２ガラス板１２６は、このウィンドウガラス１２の厚み方向において、第１ガラス板１２１よりも車外側（背面側）に配置された第２透明基板であり、第２中間層１２５の車外側に積層されたガラス製の板状の部材である。この第２ガラス板１２６は、前述の第１ガラス板１２１と同様の材料によって形成される。また、第２ガラス板１２６の厚みも、前述の第１ガラス板１２１と同様である。

反射抑制層１２７は、第２ガラス板１２６の車外側（－Ｚ側）に積層された層である。反射抑制層１２７は、このウィンドウガラス１２へ車外側から光が入射又は車外側へ出射する際の反射を抑制する機能を有している。
この反射抑制層１２７を第２ガラス板１２６の車外側に積層することにより、コレステリック液晶層１２４を透過した映像光Ｌの一部がウィンドウガラス１２の車外側の空気との界面で反射することに起因する２重像を低減することができる。また、太陽光等の外光が、ウィンドウガラス１２の車外側の空気との界面で反射することを抑制し、外光の入射光量を増大させ、観察者Ｅである運転者が、ウィンドウガラス１２を通して車外の景色を視認する際の視認性を向上できる。

反射抑制層１２７は、第２ガラス板１２６の車外側（－Ｚ側）の面上に、屈折率の異なる２種類以上の層が蒸着やスパッタ等により積層されて形成された多層構造としてもよいし、第２ガラス板１２６の車外側の面上に、第２ガラス板１２６よりも低い屈折率を有する層をコーティング（塗布）して形成された単層構造又は多層構造としてもよい。
この反射抑制層１２７は、ウィンドウガラス１２の車外側の面を形成しているので、耐候性や耐久性を有することが望ましい。
反射抑制層１２７の厚みは、上記の層構成と各層を成す材料の屈折率から光学的に決定されるものであるが、本実施形態では、その厚みが１００～５００ｎｍ程度であることが好ましい。
なお、反射抑制層１２７のさらに車外側（－Ｚ側）に、埃や汚れ等の付着を低減する不図示の防汚層を形成してもよい。この防汚層は、厚さを１～１０ｎｍ程度とすることが好ましい。

以下、図２を参照しながら、映像表示装置１０における映像光や外光の進み方等について説明する。なお、図２では、ウィンドウガラス１２内を進む映像光Ｌ（Ｌ１～Ｌ３）及び外光Ｇ（Ｇ１～Ｇ３）の様子について示しており、理解を容易にするために、ウィンドウガラス１２内の各層間における光の屈折を省略して示しているが、実際には各層間において光は適宜屈折しているものとする。
前述のように、映像源１１は、ウィンドウガラス１２に対して映像光Ｌ１として直線偏光であるＰ偏光を投射する。また、ウィンドウガラス１２の入射側の面（第１ガラス板１２１の車内側の面１２１ａ）への映像光Ｌ１の入射角度をθ１（°）とし、空気と第１ガラス板１２１との界面（面１２１ａ）において、空気側から光が入射する際のブリュースター角をβ（°）とするとき、入射角度θ１は、β±２０°の範囲内であることが好ましい。すなわち、β－２０°≦θ１≦β＋２０°を満たすことが好ましい。
映像表示装置１０では、上記角度範囲を満たすように、映像源１１からウィンドウガラス１２への映像光Ｌ１の投射角度等を調整している。

これにより、映像光Ｌ１がウィンドウガラス１２の入射面（第１ガラス板１２１の面１２１ａ）への入射する際の反射が効果的に低減されるので、ウィンドウガラス１２への入射光量が増える。これにより、コレステリック液晶層１２４で反射される光量が増え、ウィンドウガラス１２は、明るい映像を表示することができる。
また、これにより、ウィンドウガラス１２への映像光Ｌ１の入射時に、空気と第１ガラス板１２１との界面（面１２１ａ）で映像光Ｌ１の一部が観察者Ｅ側へ反射して、２重像となることを効果的に抑制できる。
また、これにより、ウィンドウガラス１２の車内側（＋Ｚ側）の表面に別途反射抑制層等を形成しなくともウィンドウガラス１２へ入射時の映像光Ｌ１の一部が反射することを抑制できるので、ウィンドウガラス１２の薄型化や生産コストの低減等を図ることができる。

次に、ウィンドウガラス１２に入射して第１ガラス板１２１及び第１中間層１２２を透過した映像光Ｌ１は、１／４波長位相差層１２３に入射する。
直線偏光であった映像光Ｌ１は、１／４波長位相差層１２３を透過して円偏光になり、コレステリック液晶層１２４へ入射する。そして、前述のように映像光Ｌ１の多くは、コレステリック液晶層１２４により反射され、観察者Ｅ側へ向かって出射する。このコレステリック液晶層１２４で反射した映像光Ｌ２により、観察者Ｅは映像を視認する。

また、一部の映像光Ｌ３は、コレステリック液晶層１２４を透過して、さらに、第２中間層１２５、第２ガラス板１２６、反射抑制層１２７を透過し、車外側（－Ｚ側）へ出射する。このとき、第２ガラス板１２６の車外側の面に反射抑制層１２７が積層されているので、ウィンドウガラス１２の車外側の空気との界面で映像光Ｌ３の一部が反射して観察者Ｅ側へ向かい、２重像が生じることを抑制できる。

本実施形態のウィンドウガラス１２では、上述のように、ウィンドウガラス１２の車外側の空気との界面で映像光Ｌ３の一部が反射して観察者Ｅ側へ向かうことに起因する２重像を低減するために、第２ガラス板１２６の車外側に反射抑制層１２７を積層して設けている。
このような２重像を低減する効果をさらに高めるために、第２ガラス板１２６の車外側（－Ｚ側）に反射抑制層１２７が積層された状態で、車外側からウィンドウガラス１２へ入射した光の反射抑制層１２７及び第２ガラス板１２６における反射光の反射Ｙ値が最小となる入射角度をγ（°）とし、ウィンドウガラス１２（第１ガラス板１２１）への映像光Ｌ１の入射角度をθ１とするとき、以下の関係を満たすことが好ましい。
θ１－３０≦γ≦θ１＋３０°
この反射Ｙ値は、ＣＩＥ表色系の視認反射率（％）であり、日本分光株式会社製の紫外可視分光光度計Ｖ－７１００及び絶対反射率測定ユニットＶＡＲ－７０１０を用いて測定した。絶対反射率測定においては、入射角が５°から７０°までの正反射率を５°刻みで波長３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの領域で測定した。反射Ｙ値は、各角度での対象物の正反射率を、人間が目で感じる明度（視認反射率）へと換算することにより得られる。また、入射角度γは、この反射Ｙ値が最小となる入射角度である。

これは、以下の理由によるものである。
ウィンドウガラス１２は、同じ材料で形成された第１ガラス板１２１及び第２ガラス板１２６を備えているので、ウィンドウガラス１２（第１ガラス板１２１）への映像光Ｌ１が入射角度θ１で入射するとき、第２ガラス板１２６からの映像光Ｌ３の出射角度θ２（°）は、入射角度θ１に等しく、この出射角度θ２は、ウィンドウガラス１２からの出射角度に略等しい。
コレステリック液晶層１２４を透過した映像光Ｌ３が、ウィンドウガラス１２の車外側（－Ｚ側）の空気との界面で反射することに起因する２重像を低減するためには、ウィンドウガラス１２と車外側の空気との界面での映像光Ｌ３の反射率が小さい（透過率が高い）ことが好ましい。これは、ウィンドウガラス１２から車外側への映像光Ｌ３の出射角度をθ２とするとき、ウィンドウガラス１２の車外側の空気との界面に空気側（車外側）から入射角度θ２で入射する光の反射率が低いことが好ましいことに等しい。

したがって、第２ガラス板１２６の車外側に反射抑制層１２７が積層された状態で、車外側（－Ｚ側）からウィンドウガラス１２へ入射した光の反射抑制層１２７及び第２ガラス板１２６における反射光の反射Ｙ値が最小となる入射角度γと、ウィンドウガラス１２からの映像光Ｌ３の出射角度θ２（すなわち、映像光Ｌ１のウィンドウガラス１２へ入射角度θ１）とが等しいとき、ウィンドウガラス１２の車外側の空気との界面での映像光Ｌ３の反射が最も抑制される。また、本願発明者らは、角度γが、θ２±３０°の範囲内、すなわちθ１±３０°の範囲内であれば、ウィンドウガラス１２の車外側の空気との界面での映像光Ｌ３の反射を十分に抑制する効果が得られることを発見した。
以上のことから、角度γと角度θ１とは、θ１－３０≦γ≦θ１＋３０°を満たすことにより、ウィンドウガラス１２における２重像低減効果をさらに高めることができる。

また、太陽光等の外光Ｇ１は、あらゆる方向に振動している光が混合している。そのため、ウィンドウガラス１２に車外側（－Ｚ側）から入射した外光Ｇ１は、一部の外光Ｇ２がコレステリック液晶層１２４によって反射されて車外へ向かい、一部の外光Ｇ３がコレステリック液晶層１２４を透過して車内の観察者Ｅに届く。すなわち、観察者Ｅに届く外光の量は、コレステリック液晶層１２４での反射等により、低下するため、観察者Ｅがウィンドウガラス１２を通して車外を観察する際に、車外が暗く観察され、視認性が低下する場合がある。
しかし、本実施形態のウィンドウガラス１２は、上述のように、第２ガラス板１２６の車外側に反射抑制層１２７を積層しているので、外光Ｇ１がウィンドウガラス１２に入射する際の反射を抑制し、外光Ｇ１のウィンドウガラス１２への入射光量を増大させることができ、観察者Ｅがウィンドウガラス１２を通して車外の景色を視認する際の視認性も向上できる。また、ウィンドウガラス１２は、第２ガラス板１２６の車外側（－Ｚ側）に反射抑制層１２７を積層しているので、コレステリック液晶層１２４で反射した外光Ｇ２の一部が、第２ガラス板１２６と空気との界面で反射して観察者Ｅ側へ向かい、観察者の車外の視認の妨げとなることも抑制できる。

以上のことから、本実施形態によれば、ウィンドウガラス１２と空気との車内側及び車外側の両界面での映像光の反射を抑制し、このような反射光に起因する２重像を効果的に低減でき、視認性の高い良好な映像を表示できる。
また、本実施形態によれば、ウィンドウガラス１２への映像光の入射光量を増大させ、明るい映像を表示することができる。
また、本実施形態によれば、外光のウィンドウガラス１２の透過率を維持でき、ウィンドウガラス１２を通して観察者Ｅが車外を明るく観察することができ、車外の景色の視認性を向上できる。

次に、反射表示板であるウィンドウガラス１２の製造方法の一例について説明する。
図３は、本実施形態のウィンドウガラス１２（反射表示板）の製造方法の一例を示す図である。
まず、図３（ａ）に示すように、ＰＥＴ基材１０１上に不図示の配向膜（光配向膜）を形成し、その上に重合性液晶材料を用いて１／４波長位相差層１２３を形成した。
次に、図３（ｂ）に示すように、１／４波長位相差層１２３上に、カイラル剤を含有する重合性液晶材料を塗工し、紫外線を照射して硬化させ、４５°正反射で波長５５０ｎｍに反射光のピーク輝度（中心波長）を有するコレステリック液晶層１２４を形成した。
なお、本実施形態では、コレステリック液晶層１２４は、４５°正反射で波長５５０ｎｍに反射光のピーク輝度（中心波長）を有するとしたが、これに限らず、ピーク輝度を有する正反射の角度等は、映像表示装置１０の使用環境等に応じて適宜設定してよい。

次に、図３（ｃ）に示すように、１／４波長位相差層１２３及びコレステリック液晶層１２４の積層体を、接着剤となる第２中間層１２５を介して第２ガラス板１２６に転写し、ＰＥＴ基材１０１を剥離する。
さらに、図３（ｄ）に示すように、得られた積層体の１／４波長位相差層１２３側の表面に、接着剤となる第１中間層１２２を塗布して、この積層体と第１ガラス板１２１とを接着する。
次に、図３（ｅ）に示すように、得られた積層体の第２ガラス板１２６側の表面に、反射抑制層１２７を形成することにより、反射表示板であるウィンドウガラス１２が形成される。

以下、本実施形態のウィンドウガラス１２（反射表示板）及び映像表示装置１０の実施例等について説明する。以下に例示する実施例は、一例であり、これに限定されるものではない。また、以下の各実施例のウィンドウガラス１２において、第１ガラス板１２１から第２ガラス板１２６までの各層は同様であり、反射抑制層１２７の形態のみがそれぞれ異なる。また、各実施例において、コレステリック液晶層１２４は、４５°正反射で波長５５０ｎｍに反射光のピーク輝度（中心波長）を有する。

＜実施例１＞
実施例１のウィンドウガラス１２（反射表示板）は、第２ガラス板１２６の表面に下記の低屈折率層用組成物１を塗工して熱硬化させて低屈折率層を形成することにより、反射抑制層１２７が形成されている。実施例１の反射抑制層１２７（低屈折率層）は、屈折率が１．３４、層厚が１５０ｎｍである。
実施例１では、車外側から入射する光の反射抑制層１２７及び第２ガラス板１２６における反射光の反射Ｙ値が４５°正反射で最小（すなわち、反射Ｙ値が最小となる入射角度γ＝４５°）である。
（低屈折率層用組成物１）
中空シリカ（粒子径６０ｎｍ） １．２部
ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）加水分解物 １部
ＩＰＡ ９７．８部

＜実施例２＞
実施例２のウィンドウガラス１２は、第２ガラス板１２６の表面に下記の高屈折率層用組成物２を塗工して熱硬化させて高屈折率層を形成し、その上にさらに下記の低屈折率層用組成物３を塗工して熱硬化させて低屈折率層を形成することにより反射抑制層１２７が形成されている。実施例２において、高屈折率層は、屈折率が１．５０、層厚が２６０ｎｍであり、低屈折率層は、屈折率が１．３２、層厚が１５０ｎｍである。
実施例２では、車外側から入射する光の反射抑制層１２７及び第２ガラス板１２６における反射光の反射Ｙ値が４５°正反射で最小（γ＝４５°）である。
（高屈折率層用組成物２）
酸化ジルコニウム粒子 ０．２部
ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）加水分解物 １部
ＩＰＡ ９８．８部
（低屈折率層用組成物３）
中空シリカ（粒子径６０ｎｍ） １．５部
ＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）加水分解物 １部
ＩＰＡ ９７．５部

＜実施例３＞
実施例３のウィンドウガラス１２は、第２ガラス板１２６の表面にシリカによる低屈折率層と酸化ニオブによる高屈折率層とを交互に計５層形成することにより、反射抑制層１２７が形成されている。実施例３において、高屈折率層の屈折率は、２．３であり、低屈折率層の屈折率は、１．４７である。また、各層の厚さは、第２ガラス板１２６側から順に、低屈折率層（シリカ）１０ｎｍ、高屈折率層（酸化ニオブ）６０ｎｍ、低屈折率層（シリカ）３０ｎｍ、高屈折率層（酸化ニオブ）７０ｎｍ、低屈折率層（シリカ）１６０ｎｍであり、反射抑制層１２７全体の厚さは、３３０ｎｍである。この低屈折率層及び高屈折率層は、スパッタリングにより形成されている。
実施例３では、車外側から入射する光の反射抑制層１２７及び第２ガラス板１２６における反射光の反射Ｙ値が４５°正反射で最小（γ＝４５°）である。

＜実施例４＞
実施例４のウィンドウガラス１２は、実施例３ウィンドウガラス１２と同様の反射抑制層１２７を有し、この反射抑制層１２７の上に、さらに、オプツールＤＳＸ（ダイキン工業株式会社製）を塗工して、層厚５ｎｍの防汚層を形成したものである。

次に、比較例１～４のウィンドウガラスについて説明する。
比較例１～３のウィンドウガラスは、第１ガラス板１２１から第２ガラス板１２６までの各層は上述の実施例のウィンドウガラス１２と同様であるが、反射抑制層１２７及び第２ガラス板１２６における反射光の反射Ｙ値が５°正反射で最小値となる（γ＝５°である）点が異なる。すなわち、比較例１～３のウィンドウガラス１２は、θ１－３０°≦γ≦θ１＋３０°を満たしていない。
また、比較例４のウィンドウガラスは、第１ガラス板１２１から第２ガラス板１２６までの各層は上述の実施例のウィンドウガラス１２と同様であるが、反射抑制層１２７を備えていない。

＜比較例１＞
比較例１のウィンドウガラス１２は、第２ガラス板１２６の表面に上述の低屈折率層用組成物１を塗工して熱硬化させて低屈折率層を形成することにより反射抑制層１２７が形成されている。比較例１の反射抑制層１２７（低屈折率層）は、屈折率が１．３４であり、層厚が１００ｎｍである。
比較例１では、車外側から入射する光の反射抑制層１２７及び第２ガラス板１２６における反射光の反射Ｙ値が５°正反射で最小（γ＝５°）である。

＜比較例２＞
比較例２のウィンドウガラス１２は、第２ガラス板１２６の表面に上述の高屈折率層用組成物２を塗工して熱硬化させて高屈折率層を形成し、その上に上述の低屈折率層用組成物３を塗工して熱硬化させて低屈折率層を形成することにより反射抑制層１２７が形成されている。比較例２において、高屈折率層は、屈折率が１．５７、層厚が１６０ｎｍであり、低屈折率層は、屈折率が１．３２、層厚が１００ｎｍである。
比較例２では、車外側から入射する光の反射抑制層１２７及び第２ガラス板１２６における反射光の反射Ｙ値が５°正反射で最小（γ＝５°）である。

＜比較例３＞
比較例３のウィンドウガラス１２は、第２ガラス板１２６の表面にシリカによる低屈折率層と酸化ニオブによる高屈折率層とを交互に計５層形成することにより反射抑制層１２７が形成されている。比較例３において、高屈折率層の屈折率は、２．３であり、低屈折率層の屈折率は、１．４７である。
また、各層の厚さは、第２ガラス板１２６側から順に、低屈折率層（シリカ）５ｎｍ、高屈折率層（酸化ニオブ）４０ｎｍ、低屈折率層（シリカ）２０ｎｍ、高屈折率層（酸化ニオブ）５０ｎｍ、低屈折率層（シリカ）１１０ｎｍであり、反射抑制層１２７全体の厚さは、２２５ｎｍである。この低屈折率層と高屈折率層とは、スパッタリングにより形成されている。
比較例３では、車外側からの入射光の反射抑制層１２７及び第２ガラス板１２６における反射光の反射Ｙ値が５°正反射で最小（γ＝５°）である。

＜比較例４＞
比較例４のウィンドウガラス１２は、実施例１～３及び比較例１～３と同様の第１ガラス板１２１から第２ガラス板１２６までの各層を備えているが、第２ガラス板１２６の車外側には反射抑制層１２７が積層されていない。

これらの実施例１～４のウィンドウガラス１２を備える実施例１～４の映像表示装置１０及び比較例１～４のウィンドウガラスを備える比較例１～４の映像表示装置を、実際に自動車３０に配置し、映像の見えや外光の反射等を視認して評価した。このとき、実施例１～４の映像表示装置１０及び比較例１～４の映像表示装置は、太陽光等の外光がウィンドウガラス１２に入射する明るい環境下に配置され、同一の映像を表示した。また、映像源１１は、映像光Ｌがウィンドウガラス１２の映像を表示したい領域Ａの中央に対して、入射角度θ１＝４５°で入射するように配置した。このとき、ブリュースター角β＝５６°であり、各実施例及び比較例の映像表示装置において、ウィンドウガラス１２への映像光Ｌの入射角度θ１は、β－２０°≦θ１≦β＋２０°を満たしている。
また、上述のように、実施例１～４の映像表示装置１０では、ウィンドウガラス１２への映像光の入射角度θ１と、反射抑制層１２７の反射Ｙ値が最小となる入射角度γとは、θ１－３０°≦γ≦θ１＋３０°を満たしているが、比較例１～３の映像表示装置では、θ１－３０°≦γ≦θ１＋３０°を満たしていない。

実施例１～４の映像表示装置１０では、２重像が低減され、視認性の高い良好な映像が観察された。また、実施例１～４の映像表示装置１０では、外光の反射も抑制され、ウィンドウガラス１２を通して観察者Ｅが車外を観察した場合の車外の景色等への視認性も向上した。さらに、実施例４の映像表示装置では、防汚層により、ウィンドウガラス１２への汚れが付着しにくく、これにより、さらに映像の視認性や車外の景色の視認性が向上した。
これに対して、比較例１～４のフロンウィンドウを備える映像表示装置では、２重像が生じて映像が視認し難く、また、外光の反射によって車内に入射する外光が減少し、車外が暗く観察され、車外の景色の視認性が低下していた。特に、比較例４では、ウィンドウガラス１２の車外側の空気との界面での映像光の反射による２重像が他の比較例よりも著しく、映像の質が大きく低下していた。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
（１）実施形態において、映像源１１からウィンドウガラス１２（反射表示板）に映像光Ｌを投射する際に、映像源１１とウィンドウガラス１２との位置関係等に応じて、映像源１１から投射された映像光を反射鏡で反射し、ウィンドウガラス１２へ投射する形態としてもよい。

（２）実施形態において、反射表示板は、自動車３０のフロントウィンドウのウィンドウガラス１２に適用される例を示したが、これに限らず、例えば、反射表示板は、自動車３０のダッシュボード上等に配置されるウィンドウガラス１２（フロントウィンドウ）とは別体のパネル状部材としてもよい。このようなパネル状部材を反射表示板として用いる場合には、第１透明基板及び第２透明基板として、ガラス板を用いてもよいし、アクリル樹脂等の透明性の高い樹脂製の板状の部材を用いてもよい。
また、実施形態において、反射表示板は、自動車３０のサイドウィンドウやリアウィンドウ、サンルーフ等に適用してもよい。

（３）実施形態において、映像源１１は、ダッシュボード内に配置され、ウィンドウガラス１２（反射表示板）よりも鉛直方向において下方から映像光を投射する例を示したが、これに限らず、自動車３０の車内の天井等に配置され、ウィンドウガラス１２に対して鉛直方向において上方から映像光を投射する形態としてもよい。また、映像表示装置１０は、ウィンドウガラス１２の運転席の前方の領域に限らず、助手席の前方の領域等に映像を表示してもよい。

（４）実施形態において、映像表示装置１０は、自動車３０に配置され、反射表示板であるウィンドウガラス１２がフロントウィンドウとして用いられる例を示したが、これに限らず、例えば、映像表示装置１０は、船舶、鉄道車両、航空機に等に配置され、反射表示板は、そのウィンドウ（窓）に適用される形態としてもよい。
また、反射表示板は、例えば、店舗等の建築物の窓に適用してもよい。反射表示板を店舗のショーウィンドウに適用した場合には、客に店舗の外側からショーウィンドウに表示されている商品を見せるとともに、ショーウィンドウに商品情報等を表示すること等も可能である。

（５）実施形態において、コレステリック液晶層１２４や１／４波長位相差層１２３は、ウィンドウガラス１２の全面に形成される例を示したが、これに限らず、例えば、運転席前方の一部領域のみに配置され、他の部分は、コレステリック液晶層１２４や１／４波長位相差層１２３の厚みに相当する分だけ第１中間層１２２や第２中間層１２５の厚みが増している形態としてもよい。

（６）実施形態において、コレステリック液晶層１２４は、配向膜を備えていない例を示したが、必要に応じて１／４波長位相差層１２３との間に配向膜を形成してもよい。

（７）実施形態において、映像源１１は、表示する映像の大きさ、映像を表示する位置等に応じて、映像光の投射角度が自動的に調整されるように構成してもよい。また、映像源１１は、自動車３０の車内に複数配置する形態としてもよい。この場合、映像表示装置は主図示の制御部を備え、制御部の指示によって、表示する映像の大きさや位置に合わせて複数の映像源１１を切り替え可能としてもよい。

なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態等によって限定されることはない。

１０ 映像表示装置
１１ 映像源
１２ ウィンドウガラス（反射表示板）
１２１ 第１ガラス板
１２２ 第１中間層
１２３ １／４波長位相差層
１２４ コレステリック液晶層
１２５ 第２中間層
１２６ 第２ガラス板
１２７ 反射抑制層
３０ 自動車

Claims (5)

1. 透光性を有し、投射された映像光の少なくとも一部を反射して映像を表示する反射表示板と、
   前記反射表示板に対して、直線偏光である映像光を投射する映像源と、
   を備える映像表示装置であって、
   前記反射表示板は、
   透光性を有し、前記反射表示板の厚み方向において映像光の入射側に設けられ、映像光の入射面となる面を有する第１透明基板と、
   透光性を有し、前記第１透明基板と同じ材料で形成され、前記反射表示板の厚み方向において前記第１透明基板よりも背面側に設けられる第２透明基板と、
   前記第１透明基板及び前記第２透明基板の間に狭持され、入射した光に１／４波長分の位相差を付与する１／４波長位相差層と、
   前記第１透明基板及び前記第２透明基板の間に狭持され、前記１／４波長位相差層の背面側に設けられ、所定の波長領域であって一方の回転方向の円偏光を反射するコレステリック液晶層と、
   前記第２透明基板の背面側の面に積層された反射抑制層と、
   を備え、
   前記第１透明基板への映像光の入射角度をθ１とし、背面側から前記反射表示板へ入射した光の前記反射抑制層及び前記第２透明基板における反射光の反射Ｙ値が最小となる前記光の入射角度をγとするとき、
   θ１－３０°≦γ≦θ１＋３０°、かつ、
   ０°≦γ＜９０°、０°≦θ１＜９０°
   を満たすこと、
   を特徴とする映像表示装置。
2. 請求項１に記載の映像表示装置において、
   前記入射角度γは、４５°であること、
   を特徴とする映像表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の映像表示装置において、
   前記映像源が投射する映像光は、少なくともＰ偏光を含むこと、
   を特徴とする映像表示装置。
4. 請求項３に記載の映像表示装置において、
   前記第１透明基板への映像光の入射角度をθ１とし、前記第１透明基板と空気との界面において光が空気側から入射する際のブリュースター角をβとするとき、
   β－２０°≦θ１≦β＋２０°
   を満たすこと、
   を特徴とする映像表示装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の映像表示装置を備える車両であって、
   前記映像源は、該車両の内部に配置され、
   前記反射表示板は、該車両の透光部であること、
   を特徴とする車両。

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