JPWO2018216574A1 - 合わせガラス - Google Patents
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Abstract
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、前記楔状の領域の少なくとも一部の範囲では、前記垂直方向の位置により楔角の値が異なり、前記表示領域は、前記垂直方向の視野角が２ｄｅｇ以上であり、前記表示領域の前記垂直方向の各位置における前記楔角の測定値を１次関数で近似した１次近似線に対する前記楔角の測定値の最大乖離量が０．２ｍｒａｄ以下である。
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）。
ところで、従来はＨＵＤ表示領域が比較的狭かったため、中間膜の楔角の目標値からの乖離量（誤差）が大きくても、反射二重像は認識され難かった。
しかしながら、ＨＵＤ表示領域が、より多くの情報を表示するために従来よりも大きくなった場合（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）、フロントガラスの僅かな形状変化が、投影される像に対して大きく影響を与える。すなわち、中間膜の楔角の目標値からの乖離量が大きいと反射二重像を抑制できなくなる。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、一定でない楔角を持つ合わせガラスにおいて、従来よりＨＵＤ表示領域が大きくても反射二重像を抑制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、前記楔状の領域の少なくとも一部の範囲では、前記垂直方向の位置により楔角の値が異なり、前記表示領域は、前記垂直方向の視野角が２ｄｅｇ以上であり、前記表示領域の前記垂直方向の各位置における前記楔角の測定値を１次関数で近似した１次近似線に対する前記楔角の測定値の最大乖離量が０．２ｍｒａｄ以下であることを要件とする。
開示の技術によれば、一定でない楔角を持つ合わせガラスにおいて、従来よりＨＵＤ表示領域が大きくても反射二重像を抑制することができる。
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。なお、ここでは、車両用のフロントガラスを例にして説明するが、これには限定されず、本実施の形態に係る合わせガラスは、車両用のフロントガラス以外にも適用可能である。
［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）。
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、ＪＩＳ Ｒ３２１２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Ａ１とＨＵＤ表示領域Ａ２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Ａ１とＨＵＤ表示領域Ａ２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、Ａ１、Ａ２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。尚、本願明細書においてＨＵＤ表示領域とは、運転中のドライバーの視点位置として想定される領域から、凹面鏡の任意の回転位置においてＨＵＤ像を見た場合に、ＨＵＤ像が反射することのできるフロントガラス２０上の領域、を指す。
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では、垂直方向の位置により楔角の値が異なる。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いる。
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。
フロントガラス２０において、各領域の楔角は、少なくとも中間膜２３０を楔膜とすることで形成されているが、これに加え、ガラス板２１０及び２２０の何れか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等の無機ガラス、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。ガラス板２１０の板厚は２．０ｍｍ以下であることがより好ましく、１．８ｍｍ以下であることが更に好ましく、１．６ｍｍ以下であることが特に好ましい。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。
フロントガラス２０に可変楔角を適用し、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、ＨＵＤ表示領域における楔角の乖離量を例示する図である。図５において、横軸はＨＵＤ表示領域Ａの下端から垂直方向（図２のＺ方向）の距離、縦軸は楔角である。図５において、ａはＨＵＤ表示領域Ａの垂直方向の各位置における楔角測定値であり、ｂはＨＵＤ表示領域Ａの楔角測定値ａを１次関数で近似した１次近似線であり、最小二乗法を用いて得たものである。又、ｅは１次近似線ｂに対する楔角測定値ａの最大乖離量である。なお、最大乖離量とは、ＨＵＤ表示領域において、１次近似線ｂに対する楔角測定値ａの乖離量のうち最大のものをいう。
発明者らは、ＨＵＤの光学系において、垂直方向（Ｚ方向）のＦＯＶ（Field Of View：視野角、以下単にＦＯＶと表す場合もある）が２ｄｅｇ以上の場合と２ｄｅｇ未満の場合で、図５に示す最大乖離量ｅが反射二重像の値に与える影響が異なることを見出した。これについて、発明者らによるシミュレーション結果である表１を参照して説明する。
最大乖離量ｅが０．１５ｍｒａｄである場合、反射二重像の値はＦＯＶ＜２ｄｅｇでは０．２ｍｉｎであるが、ＦＯＶ≧２ｄｅｇでは３倍強の０．７ｍｉｎとなる。最大乖離量ｅは０．１ｍｒａｄ以下がより好ましく、０．０５ｍｒａｄ以下が更に好ましい。
このように、ＦＯＶの大小にかかわらず、最大乖離量ｅが大きいほど反射二重像の値が大きくなる。従って、最大乖離量ｅは小さい方が好ましい。又、同じ最大乖離量ｅで比べると、最大乖離量ｅが何れの値でも、ＦＯＶ≧２ｄｅｇの場合の反射二重像の値は、ＦＯＶ＜２ｄｅｇの場合の反射二重像の値の２倍以上となる。すなわち、ＦＯＶ≧２ｄｅｇの場合はＦＯＶ＜２ｄｅｇの場合よりも最大乖離量ｅを抑制する必要がある。
一般に、日本において自動車の普通免許で必要とされる最低視力０．７（ＩＳＯ ８５９６：２００９）の視力の人は、１．４ｍｉｎの反射二重像の変化があると、反射二重像に気付いてしまう。これを表１に当てはめると、ＦＯＶ≧２ｄｅｇの場合には、最大乖離量ｅを０．２ｍｒａｄ以下にする必要があることがわかる。
又、ＦＯＶ≧２ｄｅｇの場合に最大乖離量ｅが０．１５ｍｒａｄ以下であると、更に好適である。表１より、ＦＯＶ≧２ｄｅｇの場合に最大乖離量ｅが０．１５ｍｒａｄであると、反射二重像の値は０．７ｍｉｎとなるが、この値は視力１．０の人の分解能を下回るレベルとなり、視認者が反射二重像に気付くおそれを更に低減できるからである。尚、ＨＵＤの表示領域の拡大化の点では、ＦＯＶは２．５ｄｅｇ以上が好ましく、３ｄｅｇ以上が更に好ましく、４ｄｅｇ以上が特に好ましい。
ＦＯＶ≧２ｄｅｇの場合に、図５における最大乖離量ｅを０．２ｍｒａｄ以下、好ましくは０．１５ｍｒａｄ以下にするためには、フロントガラス２０の製造条件の管理が重要となる。
例えば、フロントガラス２０において、中間膜２３０を楔膜とし、ガラス板２１０及び２２０を楔状に形成しない場合には、中間膜２３０を押し出し成形する際の加熱温度の管理や押出速度の管理を適正に行えばよい。又、中間膜２３０の伸展時の加熱温度の管理や伸展速度の管理を適正に行えばよい。
又、フロントガラス２０において、中間膜２３０を楔膜とし、これに加え、ガラス板２１０及び２２０の何れか一方又は双方を楔状に形成する場合には、更にガラス板２１０及び２２０を作製する際のフロートでのラインスピードや温度管理を適正に行えばよい。又、溶融金属上を進行するガラスリボンの両端部に配置された複数のロールの周速度の調整を適正に行えばよい。
なお、ＨＵＤ表示領域の縦方向のＦＯＶ＜２ｄｅｇの場合には、中間膜２３０の楔角を１．５ｍｒａｄ以下の範囲で可変させることが好ましいが、ＦＯＶ≧２ｄｅｇの場合には、中間膜２３０の楔角を０．４ｍｒａｄ以下の範囲で可変させることが好ましい。ＨＵＤ表示領域の縦方向のＦＯＶ≧２ｄｅｇの場合に、中間膜２３０の楔角が０．４ｍｒａｄより大きくなると、反射二重像が目立つようになるためである。中間膜２３０の楔角は０．３５ｍｒａｄ以下がより好ましく、０．３ｍｒａｄ以下が更に好ましく、０．２５ｍｒａｄ以下が特に好ましく、０．２ｍｒａｄ以下が特に好ましく、０．１ｍｒａｄ以下がとりわけ好ましい。中間膜２３０の楔角を０．４ｍｒａｄ以下の上述の範囲とする更なる効果として、ＨＵＤ像の視野角が大きくなるに応じてＨＵＤ像の距離が５ｍ、７ｍ、１０ｍ、２０ｍなどと伸びた場合でも反射二重像を抑制できる、ことが挙げられる。
又、図５に示す楔角の１次近似線は、ＨＵＤ表示領域の垂直方向の下端側から上端側に行くに従って楔角が小さくなる方向に傾斜すること、すなわち、１次近似線は負の傾斜であることが好ましい。１次近似線が負の傾斜であることにより、運転者の視点の上下に合わせてＨＵＤの凹面鏡を回転させた場合にも、反射二重像を従来よりも抑制可能となる。
そして、この際の好適な楔角プロファイルは、図５に示す楔角の１次近似線の傾きの絶対値を０．０００６ｍｒａｄ／ｍｍ以上０．００６ｍｒａｄ／ｍｍ以下とすることである。楔角の１次近似線の傾きの絶対値が０．０００６ｍｒａｄ／ｍｍより大きい場合は楔角を変化させ、反射二重像を抑制する効果が十分発揮され、０．００６ｍｒａｄ／ｍｍより小さい場合はガラスが形状変化に追従したときに、変化が急激過ぎず当該領域が歪とならない。楔角の１次近似線の傾きの絶対値は、０．００５ｍｒａｄ／ｍｍ以下がより好ましく、０．００４ｍｒａｄ／ｍｍ以下がさらに好ましく、０．００３ｍｒａｄ／ｍｍ以下が特に好ましく、０．００２ｍｒａｄ／ｍｍ以下がとりわけ好ましい。又、楔角の１次近似線の傾きの絶対値は０．００１ｍｒａｄ／ｍｍ以上がより好ましい。又、垂直方向の視野角が２．５ｄｅｇ未満の場合は、楔角の１次近似線の傾きが負であることが好ましく、垂直方向の視野角が２．５ｄｅｇ以上の場合は、楔角の１次近似線の傾きが正であることが好ましい。
又、１次近似線の傾きの絶対値を０．０００６ｍｒａｄ／ｍｍ以上０．００６ｍｒａｄ／ｍｍ以下とすることで、運転者の視点の上下に合わせてＨＵＤの凹面鏡を回転させた場合にも、反射二重像を許容範囲である±１．４ｍｉｎ以下に抑制できる。
又、楔角の傾きの絶対値は、０．００６ｍａｄ／ｍｍ以下が好ましく、０．００５ｍｒａｄ／ｍｍ以下がより好ましく、０．００４ｍｒａｄ／ｍｍ以下が更に好ましく、０．００３ｍ／ｍｍ以下が特に好ましく、０．００２ｍｒａｄ／ｍｍ以下がとりわけ好ましい。１次近似線の傾き、最大乖離量、及び楔角の傾きの絶対値が本発明の範囲にあることにより、ＨＵＤ表示領域の歪が小さくなる。
又、前記最大乖離量をｅ[ｍｒａｄ]、前記垂直方向の視野角をＦＯＶ[ｄｅｇ]と表すとき、ｅとＦＯＶとが以下の式（１）の関係を満たすことが好ましい。ＨＵＤ像の視野角が大きくなるほど反射二重像が目立ちやすくなるが、本関係を満たすことによりＨＵＤ像の視野角が大きい場合の反射二重像抑制効果が大きくなる。
ｅ≦−０．０１５×ＦＯＶ＋０．２３・・・式（１）
又、本発明によれば、一定でない楔角を持つ合わせガラスにおいて、従来よりＨＵＤ表示領域が大きくても反射二重像を抑制できることに加えて、楔角を非線形近似ではなく１次近似により最適化しているため、実際の中間膜及び合わせガラスを安定的に製造しやすい。
又、本発明によれば、一定でない楔角を持つ合わせガラスにおいて、従来よりＨＵＤ表示領域が大きくても反射二重像を抑制できることに加えて、楔角を非線形近似ではなく１次近似により最適化しているため、実際の中間膜及び合わせガラスを安定的に製造しやすい。
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。
本国際出願は２０１７年５月２３日に出願した日本国特許出願２０１７−１０２１３９号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願２０１７−１０２１３９号の全内容を本国際出願に援用する。
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
２０Ｄ 凹面
２１ 内面
２２ 外面
３０ 眼
２１０、２２０ ガラス板
２３０ 中間膜
Ａ、Ａ１、Ａ２ ＨＵＤ表示領域
Ｂ ＨＵＤ表示外領域
δ 楔角
１１ａ、１１ｂ、１２ａ、１２ｂ、４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ 光線
１１ｃ、１２ｃ、４１ｃ、４２ｃ 像
２０ フロントガラス
２０Ｄ 凹面
２１ 内面
２２ 外面
３０ 眼
２１０、２２０ ガラス板
２３０ 中間膜
Ａ、Ａ１、Ａ２ ＨＵＤ表示領域
Ｂ ＨＵＤ表示外領域
δ 楔角
Claims (8)
- 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、
前記楔状の領域の少なくとも一部の範囲では、前記垂直方向の位置により楔角の値が異なり、
前記表示領域は、前記垂直方向の視野角が２ｄｅｇ以上であり、
前記表示領域の前記垂直方向の各位置における前記楔角の測定値を１次関数で近似した１次近似線に対する前記楔角の測定値の最大乖離量が０．２ｍｒａｄ以下であることを特徴とする合わせガラス。 - 前記最大乖離量が０．１５ｍｒａｄ以下であることを特徴とする請求項１に記載の合わせガラス。
- 前記楔角が０．４ｍｒａｄ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の合わせガラス。
- 前記１次近似線は、前記垂直方向の下端側から上端側に行くに従って前記楔角が小さくなる方向に傾斜し、
前記１次近似線の傾きの絶対値は、０．０００６ｍｒａｄ／ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の合わせガラス。 - 前記１次近似線の傾きの絶対値は、０．００１ｍｒａｄ／ｍｍ以上である請求項１乃至４の何れか一項に記載の合わせガラス。
- 前記楔角の傾きの絶対値は、０．００６ｍｒａｄ／ｍｍ以下である請求項１乃至５の何れか一項に記載の合わせガラス。
- 前記最大乖離量をｅ[ｍｒａｄ]、前記垂直方向の視野角をＦＯＶ[ｄｅｇ]と表すとき、ｅとＦＯＶとが『ｅ≦−０．０１５×ＦＯＶ＋０．２３』の関係を満たす請求項１乃至６の何れか一項に記載の合わせガラス。
- 前記垂直方向の曲げ半径が６０００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の合わせガラス。
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