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JP6473973B2 - 合わせガラスおよび車両用表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、特に車両のウインドシールドガラスとして使用される合わせガラスおよびそれを用いた車両用表示装置に関する。
車両には、ルームミラー（室内後写鏡）、及びフェンダーミラー、ドアミラー（外部後写鏡）が備えられている。
一方で、近年の車体デザインは、車体の流線型化、及び電気モータ等の小型エンジンの搭載によってボンネットをコンパクト化する傾向にある。このため、フェンダーミラーを車体に設置することが難しくなってきている。また、ドアミラーは、車体のピラーによって見難くなる場合もある。
ここで、ウインドシールドガラス（フロントガラス）にカーナビゲーションシステムの液晶ディスプレイ（表示手段）を取り付けたものが特許文献１に提案されている。
特許文献１による液晶ディスプレイの取り付け形態としては、液晶ディスプレイの裏に吸着板を取り付けてウインドシールドガラスに直接取り付ける形態、バックミラーのように液晶ディスプレイの裏に支えのためのアームを付けてアームの端をウインドシールドガラスの周囲に固定する形態、自動車に装備されている庇のように液晶ディスプレイの上端をウインドシールドガラスの上に固定して液晶ディスプレイを垂らす形態、自動車に装備されている庇の中に液晶ディスプレイを埋め込むか又は液晶ディスプレイの裏面を庇に接着又は吸着させる形態、及び液晶ディスプレイをフロントガラスの下に設置する形態が提案されている。
特許文献１によれば、カーナビゲーションシステムの液晶ディスプレイをウインドシールドガラスに取り付けることによって、運転手が運転中でもウインドシールドガラスを見ながら同時に液晶ディスプレイを見られるようになり、安全運転をしながら現在地や今後の道順を確認できる、というものである。
実用新案登録第３０１３６６２号公報
特許文献１の液晶ディスプレイは、運転手にとって見易いウインドシールドガラスの面内に配置されているものの、ウインドシールドガラスの車内側面から車内側に突出して配置された表示手段である。これにより、引用文献１の表示手段は、運転手又は助手席の同乗者にとって邪魔になる場合があった。
なお、引用文献１でいう前記面内の意味は、前記した複数の取り付け形態に基づき、ウインドシールドガラスの車内側面における運転手の視野領域内に存在する面をいい、ウインドシールドガラスの内部を意味するものではない。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ウインドシールドガラスにとって好適な、表示手段を備えた合わせガラスおよびそれを用いた車両用表示装置を提供することを目的とする。
本発明の一態様は、前記目的を達成するために、車両のウインドシールドガラスとして使用される合わせガラスであって、少なくとも２枚のガラス板の間に中間膜が介在されてなる合わせガラスにおいて、前記合わせガラスの前記少なくとも２枚のガラス板の間に少なくとも１つ以上の表示手段が介在され、前記表示手段は、前記車両の室内側から見て前記合わせガラスの周辺部に配置されることを特徴とする合わせガラスを提供する。
本発明の一態様によれば、合わせガラスの内部に表示手段が介在、すなわち内蔵されているので、表示手段は、合わせガラスの表面から突出しない。よって、この合わせガラスをウインドシールドガラスとして使用した場合、運転手、同乗者にとって表示手段が邪魔にならない。よって、本発明の一態様の合わせガラスは、車両用のウインドシールドガラスにとって好適な、表示手段を備えた合わせガラスとなる。
なお、中間膜としては、合わせガラスに表示手段が内蔵される観点から、高温処理（オートクレーブ）することなく合わせガラスを構成可能な、エチレン酢酸ビニル共重合体の中間膜を使用することが好ましい。
本発明の一態様は、前記表示手段が前記合わせガラスの左右の縦辺部に配置されることが好ましい。
更に、本発明の一態様は、ウインドシールドガラスの左右の縦辺部に内蔵された表示手段を、車両の外部後写鏡として代用できる。
本発明の一態様は、前記表示手段の大きさが縦８０〜２００ｍｍ、横１００〜１５０ｍｍであることが好ましい。
本発明の一態様によれば、前記表示手段は、運転手から見える外部後写鏡に対応したサイズなので、運転手は、違和感無く表示手段を外部後写鏡として見ることができる。
本発明の一態様によれば、前記表示手段は、前記合わせガラスの上辺部、又は下辺部の中央に配置されることが好ましい。
本発明の一態様によれば、ウインドシールドガラスの上辺部、又は下辺部の中央に内蔵された表示手段を、車両の室内後写鏡として代用できる。
本発明の一態様は、前記表示手段の大きさが縦１００〜１５０ｍｍ、横１５０〜３５０ｍｍであることが好ましい。
本発明の一態様によれば、前記表示手段は、室内後写鏡に対応したサイズなので、運転手は、違和感無く表示手段を室内後写鏡として見ることができる。
本発明の一態様は、前記表示手段がフラットパネルディスプレイ手段であることが好ましい。
本発明の一態様によれば、表示手段として液晶ディスプレイ、有機発光ダイオードを用いたディスプレイ（有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ：有機ＥＬディスプレイ）等の薄型のフラットパネルディスプレイ手段を使用することにより、合わせガラスの厚さを薄くできる。
本発明の一態様は、前記表示手段が、前記少なくとも２枚のガラス板の間に介在される少なくとも２枚の前記中間膜の間に介在されることが好ましい。
本発明の一態様によれば、表示手段を少なくとも２枚の中間膜の間に介在させることにより、表示手段の表面の表示面及び裏面を中間膜によって保護できる。
本発明の一態様は、前記表示手段が前記合わせガラスの周辺部に備えられた遮蔽層の室内側に配置されることが好ましい。
本発明の一態様によれば、表示手段を遮蔽層の車内側に配置すれば、表示手段は、遮蔽層に隠れて車外から見えないので、ウインドシールドガラスの外観意匠性を保持できる。
本発明の車両用表示装置は、上記した本発明の合わせガラスと、車両の後方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された前記車両の後方画像を、前記合わせガラスに配置された前記表示手段に表示させる画像処理手段と、を備えたことを特徴とする車両用表示装置を提供する。この態様の車両用表示装置は、撮像手段及び画像処理手段を備えた画像撮像表示ユニットを有している。
本発明の一態様の車両用表示装置は、上記した本発明の合わせガラスと、前記車両の後側方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された前記車両の右後側方画像を、前記表示手段のうち、前記合わせガラスの右縦辺部に配置された第１の表示手段に表示させ、前記車両の左後側方画像を、前記合わせガラスの左縦辺部に配置された第２の表示手段に表示させる画像処理手段と、を備えることが好ましい。
この一態様の車両用表示装置においては、車両の後側方を撮像手段によって撮像し、撮像手段から出力される画像信号を画像処理手段によって画像処理し、その画像を表示手段によって表示させる。この場合、画像処理手段は、車両の右後側方画像を第１の表示手段に表示させ、車両の左後側方画像を配置された第２の表示手段に表示させる。これにより、第１及び第２の表示手段が外部後写鏡として機能する。
本発明の一態様の車両用表示装置は、上記した本発明の合わせガラスと、前記車両の後方を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された前記車両の中央後方画像を、前記合わせガラスの上辺部、又は下辺部の中央に配置された前記表示手段に表示させる画像処理手段と、を備えることが好ましい。
この一態様の車両用表示装置においては、車両の中央後方を撮像手段によって撮像し、撮像手段から出力される画像信号を画像処理手段によって画像処理する。そして、その画像を、合わせガラスの上辺部、又は下辺部の中央に配置された表示手段に表示させる。これにより、表示手段が室内後写鏡として機能する。
以上説明したように、本発明の合わせガラスによれば、車両用のウインドシールドガラスにとって好適な、表示手段を備えた合わせガラスを提供でき、この合わせガラスを使用することにより車両用として好適な表示装置を提供できる。
実施形態の合わせガラスを説明するための合わせガラスの斜視図。 図１のＡ−Ａ線に沿う合わせガラスの断面図。 実施形態の合わせガラスが装着された車両用ウインドシールド窓およびその周辺部を車両の後方から前方に向けて見た図面。 図３に示した合わせガラスの概略正面図。 図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、合わせガラスの各部材を離間した説明図。 （Ａ）は車両の左側面図、（Ｂ）は車両の上面図。 有機ＥＬディスプレイにカメラ及び画像処理部が接続された画像撮像表示ユニットのブロック図。 ３台のカメラを備えた車両の上面図。
以下、添付図面に従って本発明に係る合わせガラスの好ましい実施形態について説明する。
図１は、実施形態の合わせガラスを説明するための合わせガラス１０の斜視図である。図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う合わせガラス１０の断面図である。
《合わせガラス１０の構成》
合わせガラス１０は、同サイズの略矩形状のガラス板１２と略矩形状のガラス板１４とを略矩形状の中間膜１６、１８、２０を介して接合することにより構成される。そして、合わせガラス１０には、合わせガラス１０の周辺部に、表示手段としての例としてフラットパネルディスプレイの一種である矩形状の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic light-Emitting Diode）を用いたディスプレイ、すなわち有機エレクトロ・ルミネッセンス・ディスプレイ（Organic Electro-Luminescence Display。以下、有機ＥＬディスプレイという。）が内蔵されている。すなわち、合わせガラス１０は、ガラス板１２とガラス板１４との間であって、中間膜１６と中間膜２０の間の周辺部に有機ＥＬディスプレイ（すなわち、表示手段）２２を介在させることによって構成されている。図示した例において、ガラス板１２は、車両の室内側に位置し、ガラス板１４は、車両の室外側に位置するように構成されている。
合わせガラス１０は、２枚のガラス板１２、１４によって構成されているが、これに限定されるものではなく、３枚以上のガラス板を、１枚又は複数枚の中間膜を介して接合された合わせガラスであってもよい。
また、表示手段として有機ＥＬディスプレイ２２を例示したが、これに限定されるものではなく、液晶ディスプレイ等の薄型のフラットパネルディスプレイを適用することが、合わせガラス１０の厚さを薄くする点で好ましい。また、有機ＥＬディスプレイ２２は、消費電力が少なく、応答速度が高速である。また、表示手段として、透過型のものを使用してもよい。また、合わせガラス１０に内蔵される表示手段の台数は、少なくとも1台であればよいが、複数台であることが好ましい。これにより、１枚の合わせガラス１０に様々な画像を映し出すことができる。
なお、中間膜１８は、有機ＥＬディスプレイ２２の周囲を包囲する中間膜である。
<中間膜１６、１８、２０>
中間膜１６、１８、２０としては、通常の合わせガラスに使用されるポリビニルブチラールの中間膜（以下、ＰＶＢ(Polyvinyl butylal)系中間膜という。）、又はエチレン酢酸ビニル共重合体の中間膜（以下、ＥＶＡ(Ethylene-Vinyl Acetate)系中間膜という。）を例示できる。
しかしながら、合わせガラス１０に有機ＥＬディスプレイ２２が内蔵される観点から、高温・高圧処理（オートクレーブ処理）することなく合わせガラス１０を製造可能な、ＥＶＡ系中間膜を使用することが好ましい。ＥＶＡ系中間膜を使用することにより、ガラス板１２、中間膜１６、中間膜１８、有機ＥＬディスプレイ２２、中間膜２０、及びガラス板１４を積層した積層体を真空バッグ内に封入し、加熱することにより合わせガラス１０が製造される。
中間膜１６、２０の厚さは、一例として、０．１〜１．０ｍｍである。また、有機ＥＬディスプレイ２２の厚さは、例えば、１．３〜１．７ｍｍである。従って、中間膜１８の厚さは、有機ＥＬディスプレイ２２の厚さと等しくすることが好ましい。これにより、厚さの均一な合わせガラス１０を構成できる。
《合わせガラス１０の特徴》
合わせガラス１０によれば、有機ＥＬディスプレイ２２がガラス板１２とガラス板１４との間に介在されているので、有機ＥＬディスプレイ２２は、合わせガラス１０の表面から突出しない。よって、合わせガラス１０を自動車等の車両用のウインドシールドガラスとして使用した場合、運転手、同乗者にとって有機ＥＬディスプレイ２２は邪魔にならない。
したがって、合わせガラス１０は、車両用のウインドシールドガラスにとって好適な、有機ＥＬディスプレイ２２を備えた合わせガラスとなる。また、有機ＥＬディスプレイ２２は、合わせガラス１０を構成する２枚のガラス板１２、１４の間に挟まれているので、合わせガラス１０から脱落せず、脱落に起因する故障のおそれも無い。
また、有機ＥＬディスプレイ２２は、１枚又は複数枚の中間膜から構成される中間膜１６と中間膜２０との間に介在されているので、有機ＥＬディスプレイ２２の表面の表示面２２Ａを中間膜１６によって保護でき、有機ＥＬディスプレイ２２の裏面２２Ｂを中間膜２０によって保護できる。更に、有機ＥＬディスプレイ２２に画像信号を送信する手段は、有線であっても無線であってもよい。有線の場合には、その配線の一部も中間膜１６、２０の間に介在される。更に、有機ＥＬディスプレイ２２に駆動電力を供給する手段も、有線であっても電磁誘導のような無線であってもよい。有線の場合には、その配線の一部を中間膜１６、２０の間に介在させることができる。
《実施形態の合わせガラス３０の構成》
図３は、実施形態の合わせガラス３０が装着された車両用フロント窓（具体的には自動車用フロント窓）およびその周辺部を車両の室内の後方から前方に向けて見た図面であり、車両３２のウインドシールドに適用された合わせガラスが示されている。また、図４は、合わせガラス３０の概略正面図である。更に、図５は、図４のＢ−Ｂ線に沿う断面図であり、合わせガラス３０を構成する各部材を離間して示した説明図である。
なお、図３〜図５において、図１〜２で示した合わせガラス１０と同一の部材については同一の符号を付し、その説明は省略する。
図３に示すように、合わせガラス３０は、３台の有機ＥＬディスプレイ（第１の表示手段）３４、有機ＥＬディスプレイ（第２の表示手段）３６、及び有機ＥＬディスプレイ（第３の表示手段）３８を備える。
有機ＥＬディスプレイ３４は、車両３２の室内側から見て右側の縦辺部の下部近傍に配置され、有機ＥＬディスプレイ３６は、車両３２の室内側から見て少なくとも左側の縦辺部の下部近傍に配置され、有機ＥＬディスプレイ３８は、車両３２の室内側から見て上辺部の中央に配置される。
上記の如く有機ＥＬディスプレイ３４、３６、３８を配置することにより、有機ＥＬディスプレイ３４、３６を車両３２の外部後写鏡として代用できる。また、有機ＥＬディスプレイ３８を車両の室内後写鏡として代用できる。
なお、有機ＥＬディスプレイ３８の配置位置は、上記した上辺部の中央の位置に限定されず、例えば、車両３２の室内側から見て上辺部の右側、又は上辺部の左側に配置してもよいし、車両３２の室内側から見て下辺部の中央部、又は下辺部の右側、又は下辺部の左側に配置してもよい。また、合わせガラス３０に配置される有機ＥＬディスプレイの台数も３台に限定されるものではないが、図３の如く３台の有機ＥＬディスプレイ３４、３６、３８を図３に示したような位置に配置することが好ましい。
図４の如く、合わせガラスの左右の縦辺部に配置される有機ＥＬディスプレイ３４、３６のサイズにおいては、縦寸法（ｔ）が８０〜２００ｍｍ、横寸法（ｗ）が１００〜１５０ｍｍ、厚さが０．１〜２．３ｍｍであることが好ましい。なお、図４では、有機ＥＬディスプレイ３４、３６のサイズを誇張して図示しているため、実寸法とサイズは異なっている。
なお、表示手段として、有機ＥＬディスプレイ以外の液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイを使用する場合においても、上記した寸法は同様である。
上記サイズに設定することにより、有機ＥＬディスプレイ３４、３６のサイズが、運転手から見える外部後写鏡に対応したサイズに近似するので、運転手は、違和感無く有機ＥＬディスプレイ３４、３６を外部後写鏡として見ることができる。
また、合わせガラスの上辺部、又は下辺部に配置される有機ＥＬディスプレイ３８のサイズにおいては、縦寸法（ｔ）が７０〜１５０ｍｍ、横寸法（ｗ）が１５０〜３５０ｍｍ、厚さが０．１〜２．３ｍｍであることが好ましい。なお、図４では、有機ＥＬディスプレイ３８のサイズを誇張して図示しているため、実寸法とサイズは異なっている。
なお、表示手段として、有機ＥＬディスプレイ以外の液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイを使用する場合においても、上記した寸法は同様である。
上記サイズに設定することにより、有機ＥＬディスプレイ３８のサイズが、室内後写鏡に対応したサイズに近似するので、運転手は、違和感無く有機ＥＬディスプレイ３８を室内後写鏡として見ることができる。
一方で、有機ＥＬディスプレイ３４、３６、３８は、図３〜５の如く合わせガラス３０の周辺部に備えられた遮蔽層４０の室内側に、遮蔽層４０よって有機ＥＬディスプレイ３４、３６、３８が室外側から見たとき、遮蔽されるように配置されることが好ましい。
<遮蔽層４０について>
ウインドシールドガラスである合わせガラス３０をその周辺で保持しているウレタンシーラント等のシール材（不図示）の紫外線による劣化を防止するために、合わせガラス３０の周辺部には、所謂「黒セラ」と称される遮蔽層４０が形成される。
遮蔽層４０は、図５の如く、合わせガラス３０のうち車両の室外側に位置するガラス板１４の室内側面に、黒色又は濃色の黒セラ印刷用インクを印刷し焼成することにより形成される。
有機ＥＬディスプレイ３４、３６、３８を遮蔽層４０の車内側に配置すれば、有機ＥＬディスプレイ３４、３６、３８は、遮蔽層４０に隠れて車外から見えないので、ウインドシールドガラスの外観意匠性を保持できる。
図６（Ａ）は、車両３２の左側面図、（Ｂ）は、車両３２の上面図である。図７は、有機ＥＬディスプレイ３４、３６、３８にカメラ（撮像手段）４２及び画像処理部（画像処理手段）４４を接続した画像撮像表示ユニット４６のブロック図である。
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、カメラ４２は、車両３２の後部中央位置に取り付けられ、車両３２の後側方を撮像する。図７の画像処理部４４は、車両３２の例えばトランクに設置される。そして、画像処理部４４は、カメラ４２によって撮像された車両３２の右後側方画像（図６（Ｂ）のエリアＲの画像）を、有機ＥＬディスプレイ３４（第１の表示手段）に表示させ、車両３２の左後側方画像（図６（Ｂ）のエリアＬの画像）を、有機ＥＬディスプレイ３６（第２の表示手段）に表示させ、車両３２の中央後方画像（図６（Ｂ）のエリアＣの画像）を有機ＥＬディスプレイ３８（第３の表示手段）に表示させる。
すなわち、図７に示した画像撮像表示ユニット４６によれば、有機ＥＬディスプレイ３４、３６が外部後写鏡として機能し、有機ＥＬディスプレイ３８が室内後写鏡として機能する。なお、右後方及び左後方とは、運転席に座席した運転手から見た方向を指し、中央後方とは、運転席に座席した運転手から見た方向を指す。
また、図６（Ａ）、（Ｂ）は、１台のカメラ４２によって後方画像を撮像する形態であるが、図８の車両３２の上面図に示すように、車両３２の後部に３台のカメラ４８、５０、５２を取り付けてもよい。
つまり、車両３２の後方から見て、車両３２の後部右側に取り付けられたカメラ４８によってエリアＲの画像を取得して、その画像を有機ＥＬディスプレイ３４（第１の表示手段）に表示させる。そして、車両３２の後部左側に取り付けられたカメラ５０によってエリアＬの画像を取得し、その画像を有機ＥＬディスプレイ３６（第２の表示手段）に表示させる。そして、車両３２の後部中央に取り付けられたカメラ５２によってエリアＣの画像を取得し、その画像を有機ＥＬディスプレイ３８（第３の表示手段）に表示させる。カメラを３台配置することにより、撮像範囲を広げることができ、画像処理部４４は、その画像のうち、必要とする画像を抽出して有機ＥＬディスプレイに表示させる。また、撮像範囲が広がることにより、車両３２の側方画像も有機ＥＬディスプレイに表示させることもできる。
本発明の合わせガラスは、表示手段が合わせガラスの内部に内蔵されており、表示手段は、合わせガラスの表面から突出していないので、車両用のウインドシールドガラスとして、また車両用表示装置用の画像表示部分として、好適に使用することができる。また、本発明の合わせガラスの表示手段は、車両の外部後写鏡として、また室内後写鏡として使用でき、有用である。
上記実施形態では、本発明の合わせガラスを車両のウインドシールドガラスに適用した例を説明したが、これに限定されるものではない。
なお、２０１３年９月１８日に出願された日本特許出願２０１３−１９２７６８号の明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の全内容をここに引用し、本発明の開示として取り入れるものである。
１０…合わせガラス、１２、１４…ガラス板、１６、１８、２０…中間膜、２２…有機ＥＬディスプレイ、３０…合わせガラス、３２…車両、３４、３６、３８…有機ＥＬディスプレイ、４０…遮蔽層、４２…カメラ、４４…画像処理部、４６…画像撮像表示ユニット、４８、５０、５２…カメラ。

Claims (14)

  1. 車両のウインドシールドガラスとして使用される合わせガラスであって、少なくとも２枚のガラス板の間に中間膜が介在されてなる合わせガラスにおいて、
    前記合わせガラスの前記少なくとも２枚のガラス板の間に少なくとも１つ以上の表示手段が介在され、
    前記表示手段は、画像信号を受信して画像を映し出す表示手段であり、前記車両の室内側から見て前記合わせガラスの周辺部に配置され、かつ、前記合わせガラスの周辺部に備えられた遮蔽層の室内側に配置されることを特徴とする合わせガラス。
  2. 前記表示手段は、前記合わせガラスの左右の縦辺部に配置される請求項１に記載の合わせガラス。
  3. 前記表示手段の大きさが、縦８０〜２００ｍｍ、横１００〜１５０ｍｍである請求項２に記載の合わせガラス。
  4. 前記表示手段は、前記合わせガラスの上辺部、又は下辺部の中央に配置される請求項１に記載の合わせガラス。
  5. 前記表示手段の大きさが、縦７０〜１５０ｍｍ、横１５０〜３５０ｍｍである請求項４に記載の合わせガラス。
  6. 前記表示手段は、フラットパネルディスプレイ手段である請求項１から５のいずれか１項に記載の合わせガラス。
  7. 前記フラットパネルディスプレイ手段は、有機ＥＬディスプレイまたは液晶ディスプレイである請求項６に記載の合わせガラス。
  8. 前記フラットパネルディスプレイ手段は、透過型である請求項７に記載の合わせガラス。
  9. 前記表示手段は、前記少なくとも２枚のガラス板の間に介在される少なくとも２枚の前記中間膜の間に介在される請求項１から８のいずれか１項に記載の合わせガラス。
  10. 前記表示手段は、前記少なくとも２枚の前記中間膜の間に介在された他の中間膜によって、その周囲が包囲される請求項９に記載の合わせガラス。
  11. 前記遮蔽層は、黒セラである請求項１から１０のいずれか１項に記載の合わせガラス。
  12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の合わせガラスと、
    車両の後方を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段によって撮像された前記車両の後方画像を、前記合わせガラスに配置された前記表示手段に表示させる画像処理手段と、
    を備える車両用表示装置。
  13. 前記合わせガラスと、
    車両の後側方を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段によって撮像された前記車両の右後側方画像を、前記表示手段のうち、前記合わせガラスの右縦辺部に配置された第１の表示手段に表示させ、前記車両の左後側方画像を、前記合わせガラスの左縦辺部に配置された第２の表示手段に表示させる画像処理手段と、
    を備える請求項１２に記載の車両用表示装置。
  14. 前記合わせガラスと、
    車両の後方を撮像する撮像手段と、
    前記撮像手段によって撮像された前記車両の中央後方画像を、前記合わせガラスの上辺部の中央に配置された前記表示手段に表示させる画像処理手段と、
    を備える請求項１３に記載の車両用表示装置。

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