WO2016017566A1 - ガラス - Google Patents

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WO2016017566A1
WO2016017566A1 PCT/JP2015/071199 JP2015071199W WO2016017566A1 WO 2016017566 A1 WO2016017566 A1 WO 2016017566A1 JP 2015071199 W JP2015071199 W JP 2015071199W WO 2016017566 A1 WO2016017566 A1 WO 2016017566A1
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WO
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boundary
area
glass
wedge angle
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English (en)
French (fr)
Inventor
駿介 定金
和良 野田
Original Assignee
旭硝子株式会社
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Publication date
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    • G02B2027/0121—Parasitic image effect attenuation by suitable positioning of the parasitic images

Definitions

  • the present invention relates to glass.
  • HUD head-up display
  • the first is a fluoroscopic double image, which is caused by a strong light source such as a headlight of an oncoming vehicle at night. This is because the light beam incident on the windshield is reflected by the inside of the windshield and the secondary beam entering the eyes forms an angle with the primary beam, so that the light source looks double.
  • a fluoroscopic double image which is caused by a strong light source such as a headlight of an oncoming vehicle at night. This is because the light beam incident on the windshield is reflected by the inside of the windshield and the secondary beam entering the eyes forms an angle with the primary beam, so that the light source looks double.
  • the second is a reflection double image, which is due to HUD. This is because the secondary beam entering the eye after the HUD light source is reflected from the outside of the windshield forms an angle with the primary beam, so that the HUD image appears to be double.
  • a perspective double image may be a problem in the HUD display area.
  • a reflection double image becomes a main problem, and a perspective double image becomes a problem in a region outside the HUD display.
  • This invention is made in view of said point, and makes it a subject to provide the glass which can reduce the perspective distortion which arises in the boundary of a HUD display area
  • the present glass is a glass having an inner surface and an outer surface, and has a first region used in a head-up display and a second region not used in a head-up display adjacent to the first region, In the first region, the region closest to the boundary between the first region and the second region is the first region inner boundary side end, and in the second region, the region closest to the boundary is the second region inner boundary side end.
  • the wedge angle ⁇ formed by the inner surface and the outer surface at each point of a partial region of the second region including the inner boundary side end of the second region satisfies the following formula (1). It is a requirement to do.
  • the present invention it is possible to provide glass capable of reducing the perspective distortion generated at the boundary between the HUD display area and the HUD display outside area.
  • FIG. (1) explaining the change of the wedge angle in a boundary.
  • FIG. (2) explaining the change of the wedge angle in a boundary.
  • FIG. (3) explaining the change of the wedge angle in a boundary.
  • FIG. (4) explaining the change of the wedge angle in a boundary.
  • FIG. 1A and 1B are diagrams for explaining the concept of a double image.
  • FIG. 1A shows a reflection double image
  • FIG. 1B shows a perspective double image.
  • the front-rear direction of the vehicle on which the windshield 20 is mounted is X
  • the left-right direction of the vehicle is Y
  • the direction perpendicular to the XY plane is Z (the same applies to the following drawings).
  • a part of the light beam 11a emitted from the HUD light source 10 is reflected by the inner surface 21 of the windshield 20 of the vehicle to generate a light beam 11b (primary beam) of the driver's eyes 30. And is viewed by the driver as an image 11c (virtual image) in front of the windshield 20.
  • a part of the light beam 12 a emitted from the HUD light source 10 enters the inside from the inner surface 21 of the vehicle windshield 20 and is refracted, and a part thereof is reflected by the outer surface 22. Further, a part of the light exits from the inner surface 21 to the outside of the windshield 20 of the vehicle and is refracted to be guided to the driver's eyes 30 as a light beam 12b (secondary beam) and visually recognized by the driver as an image 12c (virtual image).
  • the thickness of the windshield 20 is constant, and the inner surface 21 and the outer surface 22 are parallel.
  • the two images 11c and 12c visually recognized by the driver are reflection double images.
  • the angle formed between the light beam 11b (primary beam) and the light beam 12b (secondary beam) is the angle ⁇ of the reflected double image.
  • the angle ⁇ of the reflected double image is preferably closer to zero.
  • a part of the light beam 41a emitted from the light source 40 enters the inside from the outer surface 22 of the vehicle windshield 20 and is refracted.
  • a part of the light exits from the inner surface 21 to the outside of the windshield 20 and is guided to the driver's eyes 30 as a light beam 41b and is visually recognized by the driver as an image 41c.
  • a part of the light beam 42 a emitted from the light source 40 enters the inside from the outer surface 22 of the vehicle windshield 20 and is refracted, and a part thereof is reflected by the inner surface 21. Further, a part of the light is reflected by the outer surface 22, and a part of the light is further refracted to be refracted from the inner surface 21 to the outside of the windshield 20, and is guided to the driver's eye 30 as a light ray 42b to drive as an image 42c. Visible to the person.
  • the two images 41c and 42c visually recognized by the driver are perspective double images.
  • the angle formed by the light ray 41b (primary beam) and the light ray 42b (secondary beam) is the angle ⁇ of the perspective double image.
  • the angle ⁇ of the perspective double image is preferably closer to zero.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a windshield for a vehicle
  • FIG. 2 (a) is a diagram schematically showing the windshield viewed from the front of the vehicle
  • FIG. 2B is a partial cross-sectional view parallel to the XZ plane of FIG.
  • the HUD display area A is shown in a satin pattern.
  • the windshield 20 has a HUD display area A used in HUD and a HUD display outside area B (transparent area) not used in HUD.
  • the HUD display area A is located below the windshield 20, and the HUD display outside area B is located adjacent to the HUD display area A and above the HUD display area A of the windshield 20.
  • C is a boundary between the HUD display area A and the HUD display outside area B.
  • the windshield 20 can have a structure in which a glass plate 210 and a glass plate 220 are fixed with an intermediate film 230 sandwiched therebetween.
  • the thickness of the glass plate 210 is uniform, and the thickness of the glass plate 220 is also uniform. However, the thickness of the glass plate 210 and the thickness of the glass plate 220 may not be the same.
  • the inner surface 21 of the windshield 20 that is one surface of the glass plate 210 and the outer surface 22 of the windshield 20 that is one surface of the glass plate 220 may be flat or curved.
  • the windshield 20 may have a shape curved in the vertical direction.
  • t represents the local thickness of the windshield 20 (the total thickness of the glass plate 210, the glass plate 220, and the intermediate film 230 in that portion).
  • FIG. 2B is an example of the present application, and it goes without saying that the windshield 20 may have a configuration in which a wedge-shaped glass and an intermediate film are combined.
  • the intermediate film 230 is formed in a wedge shape in cross section.
  • the angle formed by the surface of the intermediate film 230 that contacts the glass plate 210 and the surface of the intermediate film 230 that contacts the glass plate 220 is referred to as the wedge angle ⁇ .
  • the wedge angle ⁇ can take an arbitrary value corresponding to the position in the Z direction. There may be a region where the surface of the intermediate film 230 in contact with the glass plate 210 and the surface of the intermediate film 230 in contact with the glass plate 220 are parallel. A suitable method for determining the wedge angle ⁇ will be described later. Since the thicknesses of the glass plates 210 and 220 are uniform, it can be said that the wedge angle ⁇ is an angle formed by the inner surface 21 and the outer surface 22 of the windshield 20.
  • the glass plates 210 and 220 known transparent glass can be used, but general-purpose colored glass may be used for vehicles.
  • a material of the glass plates 210 and 220 for example, inorganic glass, organic transparent resin glass (such as polycarbonate), or a mixture thereof can be used.
  • inorganic glass a glass with a function such as a heat ray absorbing glass (green, etc.) may be used, and a glass layer may have a strengthening stress layer (by physical strengthening or chemical strengthening).
  • the intermediate film 230 can be produced by, for example, extrusion molding using a known transparent resin.
  • the transparent resin include polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, and polyethylene terephthalate.
  • the intermediate film 230 may be formed by stacking a plurality of layers as necessary, or may have functional fine particles (for example, a heat shielding material such as ITO, ATO, phthalocyanine compound) in the layer. .
  • a method for determining the wedge angle ⁇ that can reduce the risk of perspective distortion and foaming in the vicinity of the boundary C as compared with the prior art has been derived. That is, by applying a wedge angle ⁇ satisfying the following expression (1) at each point in a partial region of the HUD display outside region B including the edge on the boundary C side in the HUD display outside region B, the boundary C It is possible to reduce the risk of perspective distortion and foaming in the vicinity of.
  • the boundary C side end in the HUD display outside region B refers to a region closest to the boundary C in the HUD display outside region B.
  • the region D shows a partial region of the HUD display area outside B adjacent to the boundary C, a width of W B.
  • the HUD display outside area B is illustrated in the upper part of FIG. 3A, but needless to say includes the lower part of the HUD display area A and the like.
  • the region D adjacent to the boundary C in the case of close to 0 a width W B to the limit is a boundary C end of the HUD display area outside the B.
  • the boundary C side end in the HUD display area A indicates an area closest to the boundary C in the HUD display area A.
  • region E shows a part of a region of the HUD display area A in contact with the boundary C, a width of W A.
  • the wedge angle ⁇ is, for example, at each point on the vertical line including the HUD display area A of the windshield 20 at Determined using equation (1).
  • the wedge angle ⁇ may be determined using Equation (1) so as to continuously change in the horizontal direction of the windshield 20, for example.
  • t is the thickness of the windshield 20
  • R is the local radius of curvature of the windshield 20
  • n is the refractive index of the windshield 20
  • ⁇ is the ray incident on the windshield 20. It is a local incident angle.
  • ⁇ h is expressed by the following formula ( 2), and ⁇ is less than 2
  • > 9 (however, in the HUD non-display area B) ⁇ 0 does not occur at all points in a part of the HUD display outside region B including the boundary C side end, and 0 ⁇
  • the sign refers to a symbol representing a positive or negative number
  • “+” is a symbol representing a positive number
  • “ ⁇ ” is a symbol representing a negative number.
  • “+” may be omitted.
  • the angle of the perspective double image and the angle of the reflected double image when the secondary beam (dark light) is on the upper side with respect to the primary beam (bright light) (for example, FIG. 1A and FIG. 1 (b)) is defined as the “+” direction and the opposite is defined as the “ ⁇ ” direction.
  • the angle of the perspective double image can be calculated according to the radius of curvature and the incident angle of the light beam according to the equation (3). Further, the wedge angle ⁇ necessary for removing the double image having the curvature radius Rc and the incident angle ⁇ can be calculated according to the equation (4).
  • Formulas (1) and (2) are derived by the inventor through further studies based on Formulas (3) and (4).
  • Comparative Examples 1 to 4 will be described.
  • Comparative Example 1 when the wedge angle ⁇ in the HUD display area A and the wedge angle ⁇ in the HUD display outside area B are both zero (mrad) (in the HUD display area A and the HUD display outside area B, the inner surface 21 of the windshield 20). And the outer surface 22 are always parallel).
  • Comparative Example 2 the wedge angle ⁇ in the HUD display area A and the wedge angle ⁇ in the HUD display outside area B are both 0.7 [mrad].
  • Comparative Example 3 is a case where the wedge angle ⁇ in the HUD display area A is 0.7 [mrad] and the wedge angle ⁇ in the HUD display outside area B is zero [mrad].
  • Comparative Example 4 is a case described in Patent Document 1. That is, the wedge angle ⁇ in the HUD display area A is determined based on the following formulas (5), (6), and (7), and the wedge angle ⁇ in the HUD display outside area B is expressed by the above formula (4). It is a case where it is determined based on.
  • ⁇ is the tilt angle
  • Ri is the distance from the windshield to the HUD light source
  • ⁇ i is the incident angle of the secondary beam
  • ⁇ r is the angle of the secondary beam exiting the inner surface of the glass. is there.
  • ⁇ 1 is an angle between a perpendicular passing through the reflection point of the primary beam and a perpendicular passing through the point where the secondary beam passes through the glass plate
  • ⁇ 2 is a perpendicular at the reflection point of the primary beam and the outer surface of the glass. The angle between the second beam and the perpendicular at the reflection point.
  • ⁇ 3 is the angle between the normal at the reflection point of the primary beam and the normal at the point where the secondary beam exits the inner surface of the glass
  • ⁇ i is the angle between the horizontal line and the secondary beam inside the glass plate
  • ⁇ r is the angle between the horizontal line and the secondary beam inside the glass plate reflected by the outer surface of the glass.
  • FIG. 5A in Example 1, the change in the wedge angle at the boundary C is about 0.38 [mrad], which is larger than Comparative Examples 1 and 2, but in Comparative Examples 3 and 4. On the other hand, it can be confirmed that it has been improved.
  • FIG. 5 (b) collectively shows FIGS. 4 (a), 4 (b), and 5 (a).
  • FIG. 6 shows the angle of the reflected double image in the HUD display area A and the angle of the transparent double image in the HUD display outside area B.
  • the angle of the reflected double image in the HUD display area A is minimal in Example 1, large in Comparative Example 1, small in Comparative Example 2, small in Comparative Example 3, and Comparative Example 4 Then it is minimal.
  • the angle of the perspective double image in the HUD non-display area B is small in Example 1, small in Comparative Example 1, large in Comparative Example 2, small in Comparative Example 3, In Comparative Example 4, it is minimal.
  • “Minimum” here means an ideal value
  • “Small” means a value that can be sufficiently put into practical use
  • “Large” means a value that is likely to cause a problem.
  • Table 1 summarizes the results of FIGS. As shown in Table 1, the reflection double image in the HUD display area A becomes a problem in Comparative Example 1, and the perspective double image in the HUD display outside area B becomes a problem in Comparative Example 2. Further, in Comparative Examples 3 and 4, the perspective distortion at the boundary C and the risk of foaming are problematic.
  • Example 1 the reflection double image in the HUD display area A, the perspective double image in the HUD display outside area B, the perspective distortion at the boundary C, and the risk of foaming can be sufficiently practically used. It can be within the range of values.
  • (however, ⁇ 0 does not occur in all the points in all the regions of the HUD non-display region B including the boundary C side end in the HUD non-display region B. In addition, 0 ⁇
  • the wedge angle is determined based on the formula (1) in the entire region of the HUD display outside region B.
  • the perspective double image in the entire region of the HUD display outside region B, and the risk of perspective distortion and foaming at the boundary C can be made within a range of values that can sufficiently withstand practical use (minimum or small).
  • the perspective double image is intentionally enlarged within a range that can be sufficiently practically used in the HUD display outside region B, and instead of the wedge angle at the boundary C, The change is suppressed, and the risk of perspective distortion and foaming at the boundary C is reduced.
  • Example 1 in the HUD display area A, the wedge angle ⁇ was determined based on the equations (5) to (7) as in the case of Patent Document 1. However, the wedge angle ⁇ may be determined by other methods as long as the reflected double image in the HUD display area A is within a range of values that can sufficiently withstand practical use (minimum or small). For example, the wedge angle ⁇ in the HUD display area A can be determined by the same method as in Comparative Examples 2 and 3.
  • Example 2 In the first embodiment, the example in which the expression (1) is applied to the entire area of the HUD display outside area B including the end on the boundary C side in the HUD display outside area B is shown. However, since the expression (1) is intended to suppress the change in the wedge angle at the boundary C, it is not necessarily applied to the entire area of the HUD display outside area B. Therefore, in the second embodiment, an example in which the formula (1) is applied only to a part of the HUD display outside area B including the boundary C side end in the HUD display outside area B is shown. Parts that are not particularly described are the same as those in the first embodiment.
  • the wedge angle in the X direction when 400 mm ⁇ X ⁇ 490 mm is set as the HUD display area A, 490 mm ⁇ X ⁇ 1000 mm is set as the HUD display outside area B, and X 490 mm is set as the boundary C.
  • the HUD display outside region B is further divided into regions B 1 and B 2 .
  • the expression (1) is applied to the area B 1 of the HUD display outside area B that is in contact with the boundary C.
  • the formula (1) to the region B 1 of the HUD display outside region B that is in contact with the boundary C, the change in the wedge angle at the boundary C can be suppressed, and the perspective double image in the region B 1 can be obtained.
  • the size can be made within a range that can sufficiently withstand practical use.
  • the wedge angle in the region B 2 may be set to an arbitrary value such that the magnitude of the range of fluoroscopic double image can withstand sufficiently practical in the region B 2, as in the region B 1 always formula (1) may not be applied.
  • ⁇ 2
  • (however, ⁇ at all points in a part of the HUD display outside region B including the boundary C side end in the HUD display outside region B).
  • ⁇ can be an arbitrary value that satisfies ⁇ 9.0 ⁇ ⁇ ⁇ 9.0.
  • is satisfied, and more preferably 0 ⁇
  • the width (X direction) of the region B 1 represents may be appropriately determined according to required specifications.
  • the width of the region B 1 (X direction) the width of the HUD non-display region B (X direction).
  • the peripheral part of the windshield 20 is inferior to the center part (area
  • the region excluding the peripheral portion of the windshield 20 is a region corresponding to the test region A defined by JIS standard R3212, for example.

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Abstract

　本ガラスは、内面と外面とを備えたガラスであって、ヘッドアップディスプレイで使用する第１領域と、前記第１領域に隣接するヘッドアップディスプレイで使用しない第２領域と、を有し、前記第１領域内で前記第１領域と前記第２領域との境界に最も近い領域を第１領域内境界側端、前記第２領域内で前記境界に最も近い領域を第２領域内境界側端としたときに、前記第２領域内境界側端を含む前記第２領域の一部の領域の各点において、前記内面と前記外面とで形成する楔角δが所定の式を満足することを要件とする。

Description

ガラス
　本発明は、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手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）の導入が進んでいるが、運転手が車外の風景や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。
　車両の運転手にとって問題となる二重像には２種類がある。１つ目は透視二重像であり、例えば、夜間時の対向車のヘッドライトのような強い光源によって引き起こされる。これは，フロントガラスに入射された光線がフロントガラスの内側で反射されてから目に入る２次ビームが，１次ビームとある角度をなしていることで光源が二重に見えるものである。
　２つ目は反射二重像であり、ＨＵＤによるものである。これは、ＨＵＤの光源がフロントガラスの外側で反射されてから目に入る２次ビームが、１次ビームとある角度をなしていることで、ＨＵＤによる像が二重に見えるものである。
　従って、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、フロントガラスに楔状の膜を用いることで低減できることが知られている。例えば、フロンドガラス下辺から上辺に亘って楔角度が変化する中間膜を用いて反射二重像或いは透視二重像を低減できるフロントガラスが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許第５３１５３５８号
　ところで、透視二重像と反射二重像とは異なる原理で生じるため、ある値の楔角を用いて両方を同時になくすことはできない。透視二重像をなくす楔膜を使っても、そのまま同時に反射二重像をなくすことはできず、その逆もまた然りである。従って、ＨＵＤ表示領域とＨＵＤ表示外領域とを有するガラスでは、ＨＵＤ表示領域とＨＵＤ表示外領域との境界で楔角を変える必要がある。
　しかしながら、ガラスのある領域で楔角を急激に変えると、急激に変えた領域（遷移領域）で透視歪が発生する問題が生じる。
　本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、ＨＵＤ表示領域とＨＵＤ表示外領域との境界で生じる透視歪を低減可能なガラスを提供することを課題とする。
　本ガラスは、内面と外面とを備えたガラスであって、ヘッドアップディスプレイで使用する第１領域と、前記第１領域に隣接するヘッドアップディスプレイで使用しない第２領域と、を有し、前記第１領域内で前記第１領域と前記第２領域との境界に最も近い領域を第１領域内境界側端、前記第２領域内で前記境界に最も近い領域を第２領域内境界側端としたときに、前記第２領域内境界側端を含む前記第２領域の一部の領域の各点において、前記内面と前記外面とで形成する楔角δが後述の式（１）を満足することを要件とする。
　本発明によれば、ＨＵＤ表示領域とＨＵＤ表示外領域との境界で生じる透視歪を低減可能なガラスを提供できる。
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。 境界側端について説明する図である。 境界における楔角の変化について説明する図（その１）である。 境界における楔角の変化について説明する図（その２）である。 二重像の角度ついて説明する図である。 境界における楔角の変化について説明する図（その３）である。 境界における楔角の変化について説明する図（その４）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。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。
　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。なお、フロントガラス２０の厚さは一定であり、内面２１と外面２２とは平行である。
　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。
　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、更にその一部が屈折して内面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。
　図２は、車両用のフロントガラスを例示する図であり、図２（ａ）はフロントガラスを車両前方から視認した様子を模式的に示した図である。又、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸＺ平面に平行な部分断面図である。なお、図２（ａ）において、便宜上、ＨＵＤ表示領域Ａを梨地模様で示している。
　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、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よりも上方に位置している。Ｃは、ＨＵＤ表示領域ＡとＨＵＤ表示外領域Ｂとの境界である。
　図２（ｂ）に示すように、フロントガラス２０は、ガラス板２１０とガラス板２２０とが中間膜２３０を挟持した状態で固着された構造とすることができる。ガラス板２１０の厚さは均一であり、ガラス板２２０の厚さも均一である。但し、ガラス板２１０の厚さとガラス板２２０の厚さとは同一でなくても構わない。
　又、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、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。フロントガラス２０は、例えば、垂直方向に湾曲した形状とすることができる。なお、ｔは、フロントガラス２０の局部的な厚さ（その部分におけるガラス板２１０、ガラス板２２０、及び中間膜２３０の合計の厚さ）を示している。ここで図２（ｂ）は本願の一例であり、フロントガラス２０について、断面が楔形状のガラスと中間膜とを組み合わせた構成としても良いことは言うまでも無い。
　中間膜２３０は、断面視楔状に形成されている。中間膜２３０のガラス板２１０と接する面と、中間膜２３０のガラス板２２０と接する面とのなす角を楔角δと称する。楔角δは、Ｚ方向の位置に対応して任意の値をとることができる。中間膜２３０のガラス板２１０と接する面と、中間膜２３０のガラス板２２０と接する面とが平行となる領域が存在しても構わない。楔角δの好適な決定方法については、後述する。なお、ガラス板２１０及び２２０の厚さは均一であるから、楔角δは、フロントガラス２０の内面２１と外面２２とのなす角であるともいえる。
　ガラス板２１０及び２２０としては周知の透明ガラスを用いることができるが、車両用として汎用の色付きガラスを用いてもよい。ガラス板２１０及び２２０の材質としては、例えば、無機ガラスや有機透明樹脂ガラス（ポリカーボネート類等）、或いは、これらを混合したもの等を用いることができる。無機ガラスの場合は、熱線吸収ガラス（緑色等）等の機能付きガラスを用いてもよいし、ガラス表層に強化応力層（物理強化、化学強化による）を有していてもよい。
　中間膜２３０は、例えば、周知の透明樹脂を用いて、押出成形等により作製することができる。透明樹脂の一例としては、ポリビニルブチラール、ポリビニルアルコールやポリエチレンテレフタレート等を挙げることができる。中間膜２３０は、必要に応じ、複数層を積層して形成してもよいし、層中に機能性微粒子（例えば、ＩＴＯ、ＡＴＯ、フタロシアニン化合物等の遮熱材）を有していてもよい。
　前述のように、ＨＵＤ表示領域ＡとＨＵＤ表示外領域Ｂとの境界Ｃにおいて楔角δを急激に変えると、境界Ｃの近傍において透視歪が発生する問題が生じる。又、中間膜２３０を用いてガラス板２１０とガラス板２２０とを接着する際に、楔角δを急激に変えた領域の近傍で発泡現象（中間膜２３０とガラス板２１０又は中間膜２３０とガラス板２２０の境界部）が生じるおそれがある。
　そこで、本実施の形態では、境界Ｃの近傍における透視歪や発泡が生じる危険度を従来よりも低減することが可能な楔角δの決定方法を導いた。すなわち、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの一部の領域の各点において、以下の式（１）を満足する楔角δを適用することにより、境界Ｃの近傍において透視歪や発泡が生じる危険度を従来よりも低減することが可能となる。
　なお、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端とは、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内で境界Ｃに最も近い領域を指す。図３（ａ）において、領域Ｄは、境界Ｃに接するＨＵＤ表示外領域Ｂの一部の領域を示しており、幅がＷＢである。ＨＵＤ表示外領域Ｂは図３（ａ）の上方を例示しているが、ＨＵＤ表示領域Ａの下方等も含むことは言うまでもない。図３（ａ）において、幅ＷＢを極限まで０に近づけた場合の境界Ｃに接する領域Ｄが、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端である。
　同様に、ＨＵＤ表示領域Ａ内の境界Ｃ側端とは、ＨＵＤ表示領域Ａ内で境界Ｃに最も近い領域を指す。図３（ｂ）において、領域Ｅは、境界Ｃに接するＨＵＤ表示領域Ａの一部の領域を示しており、幅がＷＡである。図３（ｂ）において、幅ＷＡを極限まで０に近づけた場合の境界Ｃに接する領域Ｅが、ＨＵＤ表示領域Ａ内の境界Ｃ側端である。
　ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの少なくとも一部の領域において、楔角δは、例えば、フロントガラス２０のＨＵＤ表示領域Ａを含む垂直線上の各点において、式（１）を使用して決定される。但し、楔角δは、例えば、フロントガラス２０の水平方向に連続的に変化するように、式（１）を使用して決定してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
 　但し、楔角δ＝一定の場合は除き、ｔはフロントガラス２０の厚さ、Ｒはフロントガラス２０の局所曲率半径、ｎはフロントガラス２０の屈折率、Φはフロントガラス２０に入射する光線の局所入射角である。
　又、ＨＵＤ表示領域Ａ内の境界Ｃ側端の楔角を楔角δｈ、ＨＵＤ表示領域Ａ内の境界Ｃ側端の透視二重像の角度をηｈとしたときに、ηｈが以下の式（２）で表され、ηは、｜ηｈ｜≦９ならば２｜ηｈ｜もしくは９のうちの小さい方以下、｜ηｈ｜＞９ならば｜ηｈ｜以下（但し、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの一部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端では０＜｜η｜である）、を満足するηｈと同符号の任意の値である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 　ここでいう符号とは、数について正又は負を表す記号を指し、「＋」が正数を表す記号、「－」が負数を表す記号である。但し、「＋」は記載が省略される場合がある。ここでは、透視二重像の角度及び反射二重像の角度について、１次ビーム（明るい光）に対して２次ビーム（暗い光）が上側にある場合（例えば、図１（ａ）及び図１（ｂ）の場合）を「＋」方向、その反対を「－」方向と規定している。
　なお、特許文献１に記載されているように、透視二重像の角度は、式（３）に従って、曲率半径と光線の入射角とに応じて計算することができる。又、曲率半径Ｒｃと入射角φを有する二重像を除去するために必要な楔角δは、式（４）に従って計算することができる。式（１）及び（２）は、式（３）及び（４）に基づいて、発明者が更に検討を重ね、導いたものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000006
 　次に、実施例において、比較例と対比しながら、式（１）により決定される楔角δの奏する効果について説明する。
　〈実施例１〉
　実施例１では、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの全部の領域の各点において、式（１）を適用する例を示す。
　［実施例１と比較例１～４の説明］
　最初に比較例１～４について説明する。比較例１は、ＨＵＤ表示領域Ａにおける楔角δ、及びＨＵＤ表示外領域Ｂにおける楔角δが共にゼロ［ｍｒａｄ］の場合（ＨＵＤ表示領域Ａ及びＨＵＤ表示外領域Ｂにおいてフロントガラス２０の内面２１と外面２２とが常に平行な場合）である。比較例２は、ＨＵＤ表示領域Ａにおける楔角δ、及びＨＵＤ表示外領域Ｂにおける楔角δが共に０．７［ｍｒａｄ］の場合である。比較例３は、ＨＵＤ表示領域Ａにおける楔角δが０．７［ｍｒａｄ］、ＨＵＤ表示外領域Ｂにおける楔角δがゼロ［ｍｒａｄ］の場合である。
　比較例４は、特許文献１に記載の場合である。すなわち、ＨＵＤ表示領域Ａにおける楔角δが以下の式（５）、（６）、及び（７）等に基づいて決定され、ＨＵＤ表示外領域Ｂにおける楔角δが上記の式（４）に基づいて決定される場合である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000009
 　式（５）～式（７）において、θは傾斜角、ＲｉはフロントガラスからＨＵＤの光源までの距離、θｉは２次ビームの入射角、θｒはガラスの内面を出る２次ビームの角度である。又、η１は１次ビームの反射点を通る垂線と２次ビームがガラス板を貫通する点を通る垂線との間の角度、η２は１次ビームの反射点における垂線とガラスの外面での２次ビームの反射点における垂線との間の角度である。又、η３は１次ビームの反射点における垂線と２次ビームがガラスの内面を出る点における垂線との間の角度、φｉは水平線とガラス板内部の２次ビームとの間の角度、φｒは水平線とガラスの外面で反射されたガラス板内部の２次ビームとの間の角度である。
　一方、実施例１では、ＨＵＤ表示領域Ａでは特許文献１に記載の場合と同様に式（５）～式（７）等に基づいて楔角δを決定した。又、ＨＵＤ表示外領域Ｂでは式（１）に基づいて楔角δを決定した。但し、一例として、式（１）においてη＝－３［ｍｉｎ］に設定し、式（２）においてηｈ＝－９．６［ｍｉｎ］に設定した。
　［境界Ｃにおける楔角の変化］
　ここで、比較例１～４及び実施例１に関し、４００ｍｍ≦Ｘ＜４９０ｍｍをＨＵＤ表示領域Ａ、４９０ｍｍ＜Ｘ≦１０００ｍｍをＨＵＤ表示外領域Ｂ、Ｘ＝４９０ｍｍを境界Ｃとした場合の、Ｘ方向の楔角の変化を図４及び図５に示す。なお、フロントガラス２０の最も車両前方側の位置を原点（Ｘ＝０）としている。
　図４（ａ）に示すように、比較例１及び２では境界Ｃにおける楔角の変化はゼロ［ｍｒａｄ］である。その結果、比較例１及び２では境界Ｃにおいて透視歪や発泡が生じる危険性はない。
　又、図４（ｂ）に示すように、比較例３では境界Ｃにおける楔角の変化は０．７［ｍｒａｄ］であり、比較例４では約０．５５［ｍｒａｄ］となる。境界Ｃにおける楔角の変化が比較例３及び４程度まで大きくなると、境界において透視歪や発泡が生じる危険性が高いといえる。
　一方、図５（ａ）に示すように、実施例１では境界Ｃにおける楔角の変化は約０．３８［ｍｒａｄ］であり、比較例１及び２よりは大きいものの、比較例３及び４に対しては改善されていることが確認できる。実施例１程度の楔角の変化では、境界において透視歪や発泡が生じる危険性は低いといえる。なお、図５（ｂ）は、図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図５（ａ）をまとめて示したものである。
　［反射二重像の角度、透視二重像の角度］
　次に、比較例１～４及び実施例１に関し、ＨＵＤ表示領域Ａにおける反射二重像の角度、及び、ＨＵＤ表示外領域Ｂにおける透視二重像の角度について、図６に示す。図６（ａ）に示すように、ＨＵＤ表示領域Ａにおける反射二重像の角度は、実施例１では極小、比較例１では大、比較例２では小、比較例３では小、比較例４では極小である。
　又、図６（ｂ）に示すように、ＨＵＤ表示外領域Ｂにおける透視二重像の角度は、実施例１では小、比較例１では小、比較例２では大、比較例３では小、比較例４では極小である。ここでいう『極小』は理想的な値、『小』は十分実用に耐えうる値、『大』は問題が生じるおそれが高い値を意味している。
　なお、実施例１では、ＨＵＤ表示外領域Ｂにおける透視二重像の角度が－３［ｍｉｎ］付近となっている。これは、式（１）においてη＝－３［ｍｉｎ］に設定したからである。つまり、実施例１では、式（１）におけるηの値が、そのままＨＵＤ表示外領域Ｂにおける透視二重像の角度となる。すなわち、式（１）におけるηの値を調整することにより、ＨＵＤ表示外領域Ｂにおける透視二重像の角度を任意の値にすることができる。
　表１は、図４～図６の結果をまとめたものである。表１に示すように、比較例１ではＨＵＤ表示領域Ａにおける反射二重像が問題となり、比較例２ではＨＵＤ表示外領域Ｂにおける透視二重像が問題となる。又、比較例３及び４では、境界Ｃにおける透視歪や発泡の危険性が問題となる。
　これに対して、実施例１では、ＨＵＤ表示領域Ａにおける反射二重像、ＨＵＤ表示外領域Ｂにおける透視二重像、境界Ｃにおける透視歪や発泡の危険性の何れに関しても十分実用に耐えうる値の範囲内とすることができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 　なお、上記では、式（１）においてη＝－３［ｍｉｎ］に設定する例を示したが、ηは、｜ηｈ｜≦９ならば２｜ηｈ｜もしくは９のうちの小さい方以下、｜ηｈ｜＞９ならば｜ηｈ｜以下（但し、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの全部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端では０＜｜η｜である）、を満足し、ηｈと同符号の任意の値とすることができる。ここでは、ηｈ＝－９．６［ｍｉｎ］としたので、ηを、－９．６≦η≦０を満足する任意の値（但し、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの一部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端では０＜｜η｜である）とすることにより、表１と同様の結果を得ることができる。例として、η＝－６［ｍｉｎ］、η＝－９［ｍｉｎ］とした場合を図７に示す。図７において、境界Ｃにおける楔角の変化が比較例４に比べて低減していることが確認できる。
　このように、実施例１では、ＨＵＤ表示外領域Ｂの全部の領域において式（１）に基づいて楔角を決定している。これにより、ＨＵＤ表示外領域Ｂの全部の領域における透視二重像、及び境界Ｃにおける透視歪や発泡の危険性を十分実用に耐えうる値の範囲内（極小又は小）とすることができる。特に、比較例４と対比するとわかるように、実施例１では、ＨＵＤ表示外領域Ｂにおいて十分実用に耐えうる範囲内で故意に透視二重像を大きくし、その代わりに境界Ｃにおける楔角の変化を抑止し、境界Ｃにおける透視歪や発泡の危険性を低減している。
　なお、実施例１において、ＨＵＤ表示領域Ａでは特許文献１に記載の場合と同様に式（５）～式（７）等に基づいて楔角δを決定した。しかし、ＨＵＤ表示領域Ａにおける反射二重像が十分実用に耐えうる値の範囲内（極小又は小）であれば、他の方法により楔角δを決定してもよい。例えば、比較例２や３と同様の方法によりＨＵＤ表示領域Ａにおける楔角δを決定することができる。
　〈実施例２〉
　実施例１では、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの全部の領域において、式（１）を適用する例を示した。しかし、式（１）は境界Ｃにおける楔角の変化を抑制することを目的としているので、必ずしも、ＨＵＤ表示外領域Ｂの全部の領域について適用しなくてもよい。そこで、実施例２では、式（１）をＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの一部の領域のみに適用する例を示す。なお、特に説明しない部分については、実施例１と同様である。
　図８では、実施例１と同様に、４００ｍｍ≦Ｘ＜４９０ｍｍをＨＵＤ表示領域Ａ、４９０ｍｍ＜Ｘ≦１０００ｍｍをＨＵＤ表示外領域Ｂ、Ｘ＝４９０ｍｍを境界Ｃとした場合の、Ｘ方向の楔角の変化を示している。但し、図８では、ＨＵＤ表示外領域Ｂを更に領域Ｂ１及びＢ２に分けている。そして、境界Ｃに接するＨＵＤ表示外領域Ｂの領域Ｂ１に式（１）を適用している。なお、式（１）においてη＝－３［ｍｉｎ］に設定し、式（２）においてηｈ＝－９．６［ｍｉｎ］に設定した点は、実施例１と同様である。
　このように、境界Ｃに接するＨＵＤ表示外領域Ｂの領域Ｂ１に式（１）を適用することにより、境界Ｃにおける楔角の変化を抑止でき、かつ、領域Ｂ１における透視二重像を十分実用に耐えうる範囲内の大きさにできる。又、領域Ｂ２における楔角は、領域Ｂ２における透視二重像が十分実用に耐えうる範囲内の大きさになるような任意の値に設定すればよく、領域Ｂ１のように必ずしも式（１）を適用しなくてよい。
　図８の例では、領域Ｂ２において、比較例４と同様の楔角としている。なお、比較例４の楔角は、式（１）において、『ηは、｜ηｈ｜≦９ならば２｜ηｈ｜もしくは９のうちの小さい方以下、｜ηｈ｜＞９ならば｜ηｈ｜以下（但し、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの一部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端では０＜｜η｜である）、を満足し、ηｈと同符号の任意の値である。』という条件をなくし、η＝０とした場合に相当する。
　或いは、式（１）において、『ηは、｜ηｈ｜≦９ならば２｜ηｈ｜もしくは９のうちの小さい方以下、｜ηｈ｜＞９ならば｜ηｈ｜以下（但し、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの一部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端では０＜｜η｜である）、を満足し、ηｈと同符号の任意の値である。』という条件を『ηは０≦｜η｜≦｜９｜（但し、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂの一部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端では０＜｜η｜である）、を満足する任意の値である。』に変更し、ＨＵＤ表示外領域Ｂの領域Ｂ２に適用してもよい。例えば、ηを、－９．０≦η≦９．０を満足する任意の値とすることができる。望ましくは０≦｜η｜≦｜６｜を満足することであり、更に望ましくは０≦｜η｜≦｜３｜を満足することである。
　又、領域Ｂ２を更に２つ以上の領域に分割してもよい。この場合には、領域Ｂ１には式（１）を適用する必要があるが、領域Ｂ２を分割した各領域の楔角は各領域における透視二重像が十分実用に耐えうる範囲内の大きさになるような任意の値に設定すればよい。
　図８において、領域Ｂ１の幅（Ｘ方向）は、要求される仕様に応じて適宜決定することができる。なお、領域Ｂ１の幅（Ｘ方向）＝ＨＵＤ表示外領域Ｂの幅（Ｘ方向）とした場合が実施例１である。
　なお、フロントガラス２０の周縁部は、二重像や透視歪等の欠陥回避に関して、中央部（フロントガラス２０の周縁部を除く領域）よりも重要性が劣る。そこで、ＨＵＤ表示外領域Ｂ内の境界Ｃ側端を含むＨＵＤ表示外領域Ｂのうち、フロントガラス２０の周縁部を除く領域の各点において、楔角δが式（１）を満足するようにしてもよい。この場合、中央部よりも重要性が劣るフロントガラス２０の周縁部においては、楔角δを任意の値とすることができる。フロントガラス２０の周縁部を除く領域とは、例えば、ＪＩＳ規格Ｒ３２１２で規定する試験領域Ａに相当する領域である。
　以上、好ましい実施の形態及び実施例について詳説したが、上述した実施の形態及び実施例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及び実施例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２０１４年７月３０日に出願した日本国特許出願２０１４－１５５１８８号、及び２０１５年４月２１日に出願した日本国特許出願２０１５－０８７０６８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２０１４－１５５１８８号及び日本国特許出願２０１５－０８７０６８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
　２１　内面
　２２　外面
　３０　眼
　２１０、２２０　ガラス板
　２３０　中間膜
　Ａ　ＨＵＤ表示領域
　Ｂ　ＨＵＤ表示外領域
　Ｃ　境界
　Ｄ、Ｅ　領域

Claims (5)

  1. 　内面と外面とを備えたガラスであって、
    　ヘッドアップディスプレイで使用する第１領域と、前記第１領域に隣接するヘッドアップディスプレイで使用しない第２領域と、を有し、
    　前記第１領域内で前記第１領域と前記第２領域との境界に最も近い領域を第１領域内境界側端、前記第２領域内で前記境界に最も近い領域を第２領域内境界側端としたときに、
    　前記第２領域内境界側端を含む前記第２領域の一部の領域の各点において、前記内面と前記外面とで形成する楔角δが以下の式（１）を満足することを特徴とするガラス。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
     　但し、楔角δ＝一定の場合を除き、ｔはガラスの厚さ、Ｒはガラスの局所曲率半径、ｎはガラスの屈折率、Φはガラスに入射する光線の局所入射角であり、
    　前記第１領域内境界側端の楔角をδｈ、前記第１領域内境界側端の透視二重像の角度をηｈとしたときに、ηｈが以下の式（２）で表され、ηは、｜ηｈ｜≦９ならば２｜ηｈ｜もしくは９のうちの小さい方以下、｜ηｈ｜＞９ならば｜ηｈ｜以下（但し、前記一部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、前記第２領域内境界側端では０＜｜η｜である）、を満足するηｈと同符号の任意の値である。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
  2. 　前記第２領域内境界側端を含む前記第２領域のうち、前記ガラスの周縁部を除く領域の各点において、前記内面と前記外面とで形成する楔角δが式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載のガラス。
  3. 　前記第２領域内境界側端を含む前記第２領域の全部の領域の各点において、前記内面と前記外面とで形成する楔角δが式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載のガラス。但し、式（１）において、ηは０≦｜η｜≦９（但し、前記全部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、前記第２領域内境界側端では０＜｜η｜である）、を満足する任意の値である。
  4. 　前記第２領域内境界側端を含む前記第２領域の全部の領域の各点において、前記内面と前記外面とで形成する楔角δが式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載のガラス。但し、式（１）において、ηは０≦｜η｜≦６（但し、前記全部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、前記第２領域内境界側端では０＜｜η｜である）、を満足する任意の値である。
  5. 　前記第２領域内境界側端を含む前記第２領域の全部の領域の各点において、前記内面と前記外面とで形成する楔角δが式（１）を満足することを特徴とする請求項１記載のガラス。但し、式（１）において、ηは０≦｜η｜≦３（但し、前記全部の領域の各点の全てにおいてη＝０となることはなく、かつ、前記第２領域内境界側端では０＜｜η｜である）、を満足する任意の値である。
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