JP7328575B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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Description

本開示は、車両や航空機などの移動体に搭載されて、乗員の前方視野内の投影部に映像を投影して乗員に視認させるようにしたヘッドアップディスプレイ（以降、ＨＵＤと表記する場合がある）装置に関する。
ＨＵＤ装置の前記投影部として、移動体の前方部に設置されるウィンドシールドが用いられている。乗員は、前記投影部における投影光の反射像に基づく虚像を視認する。前記投影部では、室内側主面に第一反射像、室外側主面に第二反射像が形成され得るので、前記虚像は、二重像として、乗員に視認され得る（二重像発生の機構は、非特許文献１を参照されたい）。この二重像を低減する方法として、偏光ＨＵＤ方式が提案されている（特許文献１、２、３など）。
偏光ＨＵＤ方式の二重像低減は、次のような機構でなされている。前記投影部を、室内側に配置されるガラス等からなる第一透光板と、室外側に配置される第二透光板と、前記第一透光板と前記第二透光板との間に配置される半波長板とを備える積層部材から構成し、前記積層部材の各材料は、可視光領域での屈折率が同等となるように調整されたものとする。そして、前記投影部に対して、投影光がブリュースター角で入射される。
入射される投影光がＳ偏光からなると、前記第一透光板の室内側主面に前記反射像が形成される。そして、前記投影部を通過する投影光はＰ偏光に変換される。該Ｐ偏光は、前記第二透光板の室外側主面に達したときは、該主面で反射されることなく、室外側へと出射される。前記乗員は、前記第一透光板の室内側主面に形成された、Ｓ偏光の反射像に基づく虚像を視認する。この方式を、Ｓ－ＨＵＤ方式と表記する。
特開平２－１４１７２０号公報 特開平９－１７５８４４号公報 特開平１０－９６８７４号公報
「新型アクティブドライビングディスプレイの開発」、マツダ技法、Ｎｏ．３３（２０１６）、６０頁－６５頁
偏光ＨＵＤ方式では、前記投影部に入射された投影光の偏光の方向を９０度回転させる、旋光子フィルムとも呼ばれる半波長板が、二重像を低減するための重要な部材となる。従来の半波長板は、特許文献２で開示されているとおりに、黄色の着色を帯びたものであった。そのため、特許文献２では、前記投影部を通しての色味を人の視覚にとって自然なものとするために、黄色味を帯びた半波長板を緑色のガラス板と組合せて使用することが提案されている。
前記投影部は、前記移動体の前方部に設置されるウィンドシールドとして使用されるため、使用される部材として、無色か、無色に近いものが使用されることが好ましい。しかしながら、前記半波長板として、無色か、無色に近いものを使用とすると、二重像の問題が生じうることがわかってきた。
ここでの偏光について考察してみる。ある空間で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸をみたときに、光の進行方向を前記Ｚ軸とすると、偏光は、Ｘ軸方向の偏波と、Ｙ軸方向の偏波との合成ベクトルとして形成される。偏光が媒体を進行するときに、Ｘ軸方向の偏波伝搬速度と、Ｙ軸方向の偏波の伝搬速度とに差（その差をもたらす代表的なものとして屈折率差がある）があると、両偏波の位相がずれて、偏光のタイプに変化が生じる。媒体に入射される光がＳ偏光で、前記媒体内で、Ｘ軸方向の偏波と、Ｙ軸方向の偏波との位相が、半波長ずれると、Ｓ偏光は９０度回転して、Ｐ偏光となる。
屈折率などに代表される、偏波の伝搬速度に影響する要因は、波長分散する。媒体において、ある光波長域で、Ｘ軸の前記要因と、Ｙ軸の前記要因との「差」が一定であれば、その光波長域では、媒体に入射された偏光は、常に同じ偏光へと変換される。しかしながら、可視光波長域で前記「差」を一定とすることが難しい。
前記「差」を一定とすることが難しいということは、屈折率の波長分散曲線を考えてみると理解しやすい。屈折率が高い媒体ほど、短波長側に行くに従って、分散曲線の立ち上がりが見られる。このように、短波長側に行くに従って、分散曲線の立ち上がる材料を正分散性材料という。この立ち上がりは、波長４００ｎｍ付近からみられるので、前記半波長板が、無色か、無色に近いものである場合、特には、青色の一部では、Ｓ偏光からＰ偏光に変換されないという現象が生じやすくなる。半波長板が、特許文献２に記載された半波長板などのように黄色に着色していると、その青色の一部は、半波長板内で吸収されるので、Ｓ偏光からＰ偏光に変換されないという現象は、当業者が課題として認識するには至らない。前記半波長板が、無色か、無色に近いものである場合、Ｓ偏光からＰ偏光への変換がうまくいかない領域が生じやすくなるということは、無色か、無色に近い半波長板を用いたＨＵＤ装置の新たな課題としてとらえる必要がある。
本開示では、以上を考慮のうえ、前記半波長板が、無色か、無色に近いものである場合での、Ｓ－ＨＵＤ方式でのＨＵＤ装置にて、二重像を改善したＨＵＤ装置を提供することを課題とする。
すなわち、本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、移動体に搭載され、Ｓ偏光の投影部での反射像に基づく虚像を前記移動体の乗員に視認させる、へッドアップディスプレイ装置であって、
前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
Ｓ偏光からなる投影光を照射する映像部と、
前記投影光が投影される投影部と、を備え、
前記投影部は、前記投影光の入射側に配置される第一ガラス板と、前記投影光の出射側に配置される第二ガラス板と、前記第一ガラス板と、前記第二ガラス板との間に配置される、半波長板とを、備える合わせガラスからなり、
前記第一ガラス板と、前記第二ガラス板は、組成中に、ケイ素酸化物と、鉄酸化物と、アルカリ金属酸化物とを含むガラス組成物からなり、
前記第一ガラス板と前記第二ガラス板の少なくとも一方は、
厚さが０．３ｍｍ～３ｍｍであり、かつ、ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０．２質量％～２．０質量％、ＦｅＯ含有量が０．１質量％～０．５質量％であり、
前記半波長板が、可視光透過性を有し、前記半波長板のＣＩＥ表色系における透過光のａ＊が－２．５～４．５、ｂ＊が－１．０～７．０であり、
前記反射像は、前記第一ガラス板の室内側面に形成され、
前記第二ガラス板の室外側面から、Ｐ偏光に変換された投影光が出射される、ヘッドアップディスプレイ装置である。
前記半波長板が、可視光透過性を有し、ＣＩＥ表色系における透過光のａ＊が－２．５～４．５、ｂ＊が－１．０～７．０であるので、その色調は無色、又は無色に近いものとして視認される。
そのため、前記投影部を移動体の窓として使用することに有利である。そして、前記前記第一ガラス板と前記第二ガラス板の少なくとも一方が、ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０．２質量％～２．０質量％、ＦｅＯ含有量が０．１質量％～０．５質量％であるものとすることで、前記半波長板の、Ｓ偏光からＰ偏光に変換される変換効率が低い波長域の光を、該ガラス板が吸収し、ＨＵＤ装置での二重像を改善することができる。
本開示によれば、Ｓ－ＨＵＤ方式でのＨＵＤ装置において、二重像を改善できる。そして、Ｓ－ＨＵＤ方式で使用される投影部を、乗員にとって、ニュートラルな色調にすることができ、前記投影部を移動体の窓として、好適に使用することができる。
図１は、本発明の実施形態に係るＨＵＤ装置の概略と、該装置での光路を示す、模式図である。
本発明の実施形態に係るＨＵＤ装置につき、図面を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係るＨＵＤ装置の概略と、該装置での光路を示す、模式図である。
図１は、投影光の光路は実線で示され、二重像の原因となる投影光の光路は点線で表されている。また、二重像としての虚像５２１も点線で示している。
ＨＵＤ装置１において、投影部４は、半波長板４４及び半波長板４４を介して対向して配置された、移動体の室内側に配置される第一ガラス板４１と、移動体の室外側に配置される第二ガラス板４２とを備えている。
半波長板４４と第一ガラス板４１の間には中間膜４３１が挟まれており、半波長板４４と第二ガラス板４２の間には中間膜４３２が挟まれている。
第一ガラス板４１は、室内側に露出される第一主面４１１と、第一主面の反対側の第二主面４１２とを備え、第二ガラス板４２は、室外側に露出される第四主面４２４と、第四主面４２４の反対側の第三主面４２３とを備えている。
投影光５０は、映像部３から第一主面４１１に照射され、第一主面４１１には第一反射像が形成される。第一主面４１１は第一ガラス板４１の室内側面である。
そして、乗員６は第一反射像に基づく光路５１の延長上にある虚像５１１を観察する。
本発明の実施形態の一つであるＨＵＤ装置は、第一反射像に基づく虚像を観察するように光学設計されたものであり、Ｓ－ＨＵＤ方式のＨＵＤ装置である。
本発明の実施形態の一つであるＨＵＤ装置では、投影光はＳ偏光からなる。
投影光はＳ偏光からなるが、映像部からの投影光の時点でＳ偏光からなることを必ずしも意味するものではなく、映像部からＰ偏光とＳ偏光とを含む投影光として照射された光が偏光子によりＳ偏光からなる投影光に変換された光であってもよい。
Ｐ偏光とＳ偏光とを含む投影光の例としては、あらゆる偏光をランダムに含んだもの（無偏光）、円偏光や楕円偏光、Ｐ偏光とＳ偏光との混合光、Ｐ偏光、Ｓ偏光でもない直線偏光などが挙げられる。
投影光が通る経路に偏光子を配置することでＰ偏光とＳ偏光とを含む投影光をＳ偏光からなる投影光に変換することができる。
投影光をＳ偏光からなる投影光に調整することで、Ｓ－ＨＵＤ方式への切り替えが行われる。
偏光子は、一つの直線偏光に対する透過窓を有し、該透過窓が投影光の進行方向に面するように配置される。
映像部としては、Ｓ偏光からなる投影光、又は、Ｐ偏光とＳ偏光とを含む投影光を照射できるプロジェクターが好適に使用される。そのようなプロジェクターの例としては、ＤＭＤ投影システム方式プロジェクター、レーザー走査型ＭＥＭＳ投影システム方式プロジェクター、または、反射型液晶方式プロジェクターからなるものが挙げられる。
本発明の実施形態の一つであるＨＵＤ装置では、Ｓ偏光からなる投影光を第一主面に対してブリュースター角で入射することが好ましい。また、Ｓ偏光からなる投影光が投影部に対して入射する角度としては、ブリュースター角を形成する入射角度を中心にある程度の幅を持っていてもよい。
例えば、ブリュースター角±１０°程度の入射角度で入射させることができる。
一例として、ブリュースター角が５６°である場合、投影光を４６°～６６°の入射角度で入射させることができる。
この場合、投影部の第一主面で反射像が形成され、移動体の乗員は、第一主面での反射像に基づく虚像を視認する。第一主面を透過し、投影部内を進行した投影光は、半波長板で、Ｐ偏光に変換され、投影部の第四主面で反射が生じることなく、投影光はＰ偏光のまま第二ガラス板の第四主面、すなわち室外側へ放出される。そのため、二重像が生じることが防止される。
以下に、本発明の実施形態の一つであるヘッドアップディスプレイ装置に使用される投影部の好適な形態を実施するための構成及び材料について説明する。
投影部は、投影光の入射側に配置される第一ガラス板と、投影光の出射側に配置される第二ガラス板と、第一ガラス板と、第二ガラス板との間に配置される、半波長板とを、備える合わせガラスからなる。
＜ガラス板＞
第一ガラス板及び第二ガラス板は、組成中に、ケイ素酸化物と、鉄酸化物と、アルカリ金属酸化物とを含むガラス組成物からなる。
ガラス板の材質としては、ＩＳＯ１６２９３－１で規定されたガラス組成の、ソーダ石灰珪酸塩ガラスからなることが好ましい。言い換えると、ＩＳＯ１６２９３－１で規定されたガラス組成のソーダ石灰珪酸塩ガラスであって、組成中に鉄酸化物を含むソーダ石灰珪酸塩ガラスが好ましい。
また、第一ガラス板と第二ガラス板の少なくとも一方は、厚さが０．３ｍｍ～３ｍｍであり、かつ、ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０．２質量％～２．０質量％、ＦｅＯ含有量が０．１質量％～０．５質量％である。
このようなガラスは、いわゆるグリーンガラスであり、４００ｎｍ付近に吸収を持つ。そのため、少なくとも一方のガラスとしてこのようなガラスを使用することにより、二重像の原因となる波長の光を吸収することができる。
ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０．２質量％～２．０質量％であることにより二重像の原因となる波長の光を吸収させることができる。また、ＦｅＯ含有量が０．１質量％～０．５質量％であることによってガラスの色調が黄色から緑になり、自然な色調のガラスとなる。
また、第一ガラス板と第二ガラス板の一方は、厚さが０．３ｍｍ～３ｍｍであり、かつ、ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０質量％～０．１５質量％、ＦｅＯ含有量が０質量％～０．０５質量％であることが好ましい。
このようなガラスは、いわゆるクリアガラスである。
そして、このようなクリアガラスが、第一ガラス板であること、すなわち、室内側に配置されるガラス板であることが好ましい。
クリアガラスを室内側の面に配置させることで、第一反射像に基づく虚像のＲＧＢをより自然なものとすることができる。
＜半波長板＞
半波長板は第一ガラス板と第二ガラス板の間に配置される。
半波長板の形状は、板状であってもよく、フィルム状であってもよい。
半波長板としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルサルフォン、シクロオレフィンポリマー等のプラスチックフィルムを一軸又は二軸延伸した位相差素子や、液晶ポリマーを特定方向に配向させて配向状態を固定化した位相差素子を用いることができる。
ポリマーを配向させる方法としては、例えば、ポリエステルフィルムやセルロースフィルムなどの透明プラスチックフィルムをラビング処理する方法や、ガラス板やプラスチックフィルム上に配向膜を形成し、上記配向膜をラビング処理又は光配向処理する方法などが挙げられる。配向を固定化する方法としては、例えば、紫外線硬化型の液晶ポリマーを光重合開始剤の存在下、紫外線照射して重合反応によって硬化させる方法や、加熱により架橋させる方法や、高温状態で配向した後に急冷する方法などが挙げられる。
液晶ポリマーとして使用される化合物は、特定方向へ配向する際、液晶性を示す化合物であれば特に限定されない。例えば、液晶状態でねじれネマティック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態となるものを使用することができ、光学活性なポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリエステルイミドなどの主鎖型液晶ポリマー、光学活性なポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリマロート、ポリシロキサン、ポリエーテルなどの側鎖型液晶ポリマーや重合性液晶などが挙げられる。また、光学活性でないこれらの主鎖型あるいは側鎖型ポリマーに、他の低分子あるいは高分子の光学活性化合物を加えたポリマー組成物などを例示することができる。
半波長板は、可視光透過性を有し、半波長板のＣＩＥ表色系における透過光のａ＊が－２．５～４．５、ｂ＊が－１．０～７．０である。前記半波長板は、投影部４の可視光線透過率、すなわち合わせガラスの可視光線透過率が７０％以上となるように、可視光線透過率を有していることが好ましい。例えば、前記半波長板の可視光線透過率が７０％以上となるようにしてもよく、８０％以上となるようにしてもよい。尚、ここでの可視光線透過率は、ＪＩＳ Ｒ３２１２（２０１５年）で規定された方法で得られたもののことを言う。可視光線透過率の測定装置としては、分光光度計（日立製作所製 Ｕ－４１００）を使用することができる。
また、透過光のａ＊及びｂ＊は、上記の可視光線透過率を用いて、ＪＩＳ Ｚ８７８１－４（２０１３年）に記載された方法に基づいて算出することができる。このような半波長板は、無色か無色に近い半波長板であるといえる。そのため、移動体の前方部に設置されるウィンドシールドに使用されるのに好ましい色の半波長板である。
また、半波長板において、Ｓ偏光からＰ偏光への変換率が最も高い光波長域が５００ｎｍ～６００ｎｍにあることが好ましい。
Ｓ偏光からＰ偏光への変換率が最も高い光波長域が５００ｎｍ～６００ｎｍにあると、可視光波長の中心域に変換率が最も高い光波長域があることになるので、可視光波長の全体にわたってＳ偏光からＰ偏光への変換が効率よく行われる。
Ｓ偏光からＰ偏光への変換率が最も高い光波長域が可視光波長領域の端にあると、可視光波長領域のもう一方の端において変換効率が悪くなる。
半波長板は、第一ガラス板と第二ガラス板の間に配置されていればよく、第一ガラス板と第二ガラス板の間に配置された２枚の中間膜に半波長板が挟まれていてもよい。また、中間膜が１枚であって一方のガラス板と中間膜に半波長板が挟まれていてもよい。
中間膜としては樹脂中間膜を用いることができ、樹脂中間膜としては、熱可塑性の透明なポリマーを用いるのが好ましい。ポリマーとして、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ウレタン樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）等を使用することができる。
通常、樹脂中間膜の表面には、合わせガラスへの一体化加工時に発生する脱気不良に起因する失透や泡欠陥が生じないように、凹凸状のエンボス加工がなされており、本実施形態においてもエンボス加工がなされた樹脂中間膜を用いることができる。
また、樹脂中間膜には、その一部が着色したもの、遮音機能を有する層をサンドイッチしたもの、厚さに傾斜があるものなどが使用できる。また、樹脂中間膜に紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、抗酸化剤、帯電防止剤、熱安定剤、着色剤、接着調整剤等を適宜添加配合したものでも良い。また、樹脂中間膜は、テンションをかけて延伸したものでも、傘状の加圧ロールの間に通して扇型に変形したものでも良い。
＜合わせガラスの作製手順＞
以下に、本開示のヘッドアップディスプレイ装置の投影部となる合わせガラスを作製する方法の好適な一例を説明する。
ガラス板のうちの１枚を水平に置き、次に中間膜で挟んだ半波長板を当該ガラス板の上に置き、次に上記の半波長板を上記のガラス板ともう１枚のガラス板との間に挟持するようにしてもう１枚のガラス板を置き、ガラス板、中間膜、及び半波長板をサンドイッチ状に積層する。
なお、樹脂中間膜としてＰＶＢを用いる場合には、ＰＶＢの含水率を最適に保つために、作業時の温度を恒温恒湿に維持するのが好ましい。その後、サンドイッチ状に積層したガラス板と樹脂中間膜との間に存在する空気を脱気しながら、温度が８０～１００℃になるように加熱し予備接着を行う。空気を脱気する方法には、ガラス板と樹脂中間膜の積層物を耐熱ゴムなどでできたゴムバッグで包んで行うバッグ法、積層物のガラス板の端部のみをゴムリングで覆ってシールするリング法、積層物をロールの間に通して最外層となる２枚のガラス板の両側から加圧するロール法などがあり、いずれの方法を用いても良い。
予備接着が終了後、バッグ法を用いた場合は積層物をゴムバッグから取り出し、リング法を用いた場合は積層物からゴムリングを取り外す。その後、積層物をオートクレーブに入れ、当該オートクレーブ内の圧力が１０～１５ｋｇ／ｃｍ２、温度が１２０℃～１５０℃になるように加圧と加熱を行い、この条件で２０分～４０分間、加熱・加圧処理（仕上げ接着）する。処理後、オートクレーブ内の温度を５０℃以下まで降温したのちに除圧し、合わせガラスをオートクレーブから取り出す。
なお、半波長板は、反射像が形成される領域に配置されていれば良く、半波長板の面積がガラス板の面積と同じ大きさであっても、ガラス板の面積よりも小さくても良い。
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量の異なるガラス板を用いて、様々な合わせガラスを作製した。該合わせガラスにＳ偏光を入射し、Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量と二重像の関係を評価した。評価手順を以下に示す。
合わせガラスの作製
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が異なるガラス板として、いずれも組成中にケイ素酸化物と、鉄酸化物と、アルカリ金属酸化物とを含むガラス組成物からなるガラス板１（全鉄酸化物含有量：０．４８３質量％、ＦｅＯ含有量０.１９３質量％）、ガラス板２（全鉄酸化物含有量：０．３５８質量％、ＦｅＯ含有量０.１３０質量％）、ガラス板３（全鉄酸化物含有量：０．０６５質量％、ＦｅＯ含有量０.０２８質量％）、ガラス板４（全鉄酸化物含有量：２．０５５質量％、ＦｅＯ含有量０.７３６質量％）を用意した。
次に、２枚の各ガラス板（１００ｍｍ×１００ｍｍ、板厚２ｍｍ）の間に、ｃｌｅａｒ ＰＶＢ中間膜（積水化学工業製 Ｓ－ＬＥＣ Ｆｉｌｍ ＨＩ ＲＺＮ－１０ 厚み０．３８ｍｍ）、半波長板（エドモンド・オプティクス・ジャパン株式会社製 ポリマー位相差フィルム リタデーション１／２λ ＃８８－２５６ ａ＊＝０．１８ ｂ＊＝０．５４）、ｃｌｅａｒ ＰＶＢ中間膜（積水化学工業製 Ｓ－ＬＥＣ Ｆｉｌｍ ＨＩ ＲＺＮ－１０ 厚み０．３８ｍｍ）の順になるように積層した積層体を作製した。
次に、該積層体をオートクレーブに入れ、真空バッグによって脱気処理を行った後、約９０℃、０．２５ＭＰａで、約１０分間、加圧・加熱処理を施し、ガラス板１～４のいずれかを組み合わせて用いた合わせガラスを作製した。
二重像の評価方法
光源として、Ｓ偏光になるように直線偏光板（株式会社美舘イメージング製 ＳＨＬＰ４４）をｉＰａｄ ｐｒｏ（登録商標）（Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．製 Ａ１６７０）の画面上に設置後、白色の格子状の画像を投影光として、入射角５６°にて合わせガラスの室内側に投影し、合わせガラスより室内側に射出される投影光について、二重像が視認できるか目視評価を実施した。評価基準として、〇（全く視認されない、又はかすかに視認されるが実使用では問題ないレベル）、×（明確に視認された）とした。
また、合わせガラスの室内側から、該合わせガラス越しに室外側の風景を観察して、問題無く視認できるか目視評価を実施した。評価基準として、〇（室外側の風景を問題なく視認できた）、×（室外側の風景を視認できなかった）とした。
（実施例１）
２枚のガラス板がガラス板１（全鉄酸化物含有量：０．４８３質量％）である合わせガラスについて、目視評価を実施したところ、二重像は視認されなかった。このため、評価は〇（全く視認されない、又はかすかに視認されるが実使用では問題ないレベル）とした。また、上記の合わせガラスの室内側から、該合わせガラス越しに室外側の風景を観察したところ、問題なく視認できた。このため評価を〇とした。
（実施例２）
２枚のガラス板がガラス板２（全鉄酸化物含有量：０.３５８質量％）である合わせガラスについて、目視評価を実施したところ、二重像は視認されなかった。このため、評価は〇（全く視認されない、又はかすかに視認されるが実使用では問題ないレベル）とした。また、上記の合わせガラスの室内側から、該合わせガラス越しに室外側の風景を観察したところ、問題なく視認できた。このため評価を〇とした。
（比較例１）
２枚のガラス板がガラス板３（全鉄酸化物含有量：０.０６５質量％）である合わせガラスについて、目視評価を実施したところ、二重像は明確に視認された。このため、評価は×（明確に視認された）とした。また、上記の合わせガラスの室内側から、該合わせガラス越しに室外側の風景を観察したところ、問題なく視認できた。このため評価を〇とした。
（比較例２）
２枚のガラス板がガラス板４（全鉄酸化物含有量：２.０５５質量％）である合わせガラスについて、目視評価を実施したところ、二重像は視認されなかった。このため、評価は〇（全く視認されない、又はかすかに視認されるが実使用では問題ないレベル）とした。
また、上記の合わせガラスの室内側から、該合わせガラス越しに室外側の風景を観察したところ、室外側の風景を視認できなくなったため、移動体に搭載されるへッドアップディスプレイ装置としては不適と判断し、評価を×とした。
（実施例３－１）
Ｆｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が異なるガラス板である合わせガラスとして、第一ガラス板（室内側）にガラス板３（全鉄酸化物含有量：０.０６５質量％）、第二ガラス板（室外側）にガラス板２（全鉄酸化物含有量：０.３５８質量％）を使用した合わせガラスを作製し、二重像の評価を実施した。
目視評価を実施したところ、かすかに二重像は視認されるが、実使用では問題がないレベルであった。このため、評価は〇（全く視認されない、又はかすかに視認されるが実使用では問題ないレベル）とした。また、上記の合わせガラスの室内側から、該合わせガラス越しに室外側の風景を観察したところ、問題なく視認できた。このため評価を〇とした。
（実施例３－２）
実施例３－１とは逆に、第一ガラス板（室内側）にガラス板２（全鉄酸化物含有量：０.３５８質量％）、第二ガラス板（室外側）にガラス板３（全鉄酸化物含有量：０.０６５質量％）を使用した合わせガラスを作製し、二重像の評価を実施した。
目視評価を実施したところ、かすかに二重像は視認されるが、実使用では問題がないレベルであった。このため、評価は〇（全く視認されない、又はかすかに視認されるが実使用では問題ないレベル）とした。また、上記の合わせガラスの室内側から、該合わせガラス越しに室外側の風景を観察したところ、問題なく視認できた。このため評価を〇とした。
実施例３－１と実施例３－２を比較したところ、第一ガラス板（室内側）に全鉄酸化物含有量が低いガラス（ガラス板３）を使用した実施例３－１の方が、実施例３－２と比較して投影光がクリアに視認できることが確認された。これは、第一ガラス板の全鉄酸化物含有量が低いことで投影光背後の透明度が高くなり、投影光がクリアに視認可能となったためと考えられる。
また、実施例３－１、３－２は実施例１、２よりも合わせガラスとしての透明度が高く、実施例１、２よりも投影光がクリアであった。今回の実施例１、２、３－１、３－２の中では実施例３－１が最も投影光がクリアに視認された。
実施例３－１、実施例３－２の結果から、一方のガラス板のＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０．２質量％未満であっても、もう一方のガラス板の全鉄酸化物含有量が０．２質量％～２．０質量％であれば、二重像を抑制可能であることが確認された。
また、その際に、投影光がクリアに視認可能となる室内側をＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０質量％～０．１５質量％と低いガラス板にすることが好適である。
結果を表にまとめると以下の通りとなる。
Figure 0007328575000001
自動車などの車両のフロントガラス部に投影される投影光における二重像を改善したＨＵＤ装置を提供することができる。
１ ＨＵＤ装置
３ 映像部
４ 投影部
６ 乗員
４１ 第一ガラス板
４１１ 第一主面
４１２ 第二主面
４２ 第二ガラス板
４２３ 第三主面
４２４ 第四主面
４３１、４３２ 中間膜
４４ 半波長板
５０ 投影光
５１ 第一反射像に基づく光路
５１１ 第一反射像に基づく虚像
５２１ 二重像としての虚像

Claims (6)

  1. 移動体に搭載され、Ｓ偏光の投影部での反射像に基づく虚像を前記移動体の乗員に視認させる、へッドアップディスプレイ装置であって、
    前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
    Ｓ偏光からなる投影光を照射する映像部と、
    前記投影光が投影される投影部と、を備え、
    前記投影部は、前記投影光の入射側に配置される第一ガラス板と、前記投影光の出射側に配置される第二ガラス板と、前記第一ガラス板と、前記第二ガラス板との間に配置される、半波長板とを、備える合わせガラスからなり、
    前記第一ガラス板と、前記第二ガラス板は、組成中に、ケイ素酸化物と、鉄酸化物と、アルカリ金属酸化物とを含むガラス組成物からなり、
    前記第一ガラス板と前記第二ガラス板の少なくとも一方は、
    厚さが０．３ｍｍ～３ｍｍであり、かつ、ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０．２質量％～２．０質量％、ＦｅＯ含有量が０．１質量％～０．５質量％であり、
    前記半波長板が、可視光透過性を有し、前記半波長板のＣＩＥ表色系における透過光のａ＊が－２．５～４．５、ｂ＊が－１．０～７．０であり、
    前記反射像は、前記第一ガラス板の室内側面に形成され、
    前記第二ガラス板の室外側面から、Ｐ偏光に変換された投影光が出射される、
    ヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 前記第一ガラス板と前記第二ガラス板の一方は、
    厚さが０．３ｍｍ～３ｍｍであり、かつ、ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０質量％～０．１５質量％、ＦｅＯ含有量が０質量％～０．０５質量％である、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 前記第一ガラス板は、厚さが０．３ｍｍ～３ｍｍであり、かつ、ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３に換算した全鉄酸化物含有量が０質量％～０．１５質量％、ＦｅＯ含有量が０質量％～０．０５質量％である、請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  4. 前記第一ガラス板と、前記第二ガラス板は、ＩＳＯ１６２９３－１で規定されたガラス組成の、ソーダ石灰珪酸塩ガラスからなる、請求項１～３のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  5. 前記半波長板において、Ｓ偏光からＰ偏光の変換率が最も高い光波長域が５００ｎｍ～６００ｎｍにある、請求項１～４のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  6. 前記合わせガラスの可視光線透過率は、７０％以上である、請求項１～５のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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