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JPH10148787A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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Publication number
JPH10148787A
JPH10148787A JP8309779A JP30977996A JPH10148787A JP H10148787 A JPH10148787 A JP H10148787A JP 8309779 A JP8309779 A JP 8309779A JP 30977996 A JP30977996 A JP 30977996A JP H10148787 A JPH10148787 A JP H10148787A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display
transparent plate
brewster angle
film
glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP8309779A
Other languages
English (en)
Inventor
Motoo Asakura
朝倉素雄
Kazuya Kobayashi
小林一也
Shinji Nishikawa
西川晋司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central Glass Co Ltd filed Critical Central Glass Co Ltd
Priority to JP8309779A priority Critical patent/JPH10148787A/ja
Priority to EP97120295A priority patent/EP0844507A1/en
Priority to US08/974,150 priority patent/US5999314A/en
Publication of JPH10148787A publication Critical patent/JPH10148787A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】二重像が見えないようにするばかりでなく、表
示情報の入射角を従来のガラスのブリュースター角でな
い角度で入射させるようにした表示装置を提供すること
を目的とする。 【解決手段】透明板状体の表面に板ガラスなどとは異な
る屈折率を有するブリュースター角調整膜を設けてＰ波
に偏光された表示情報を調整膜のブリュースター角で照
射するか、透明板状体の裏面にブリュースター角調整膜
を設けてＳ波に偏光された表示情報を調整膜のブリュー
スター角で照射するものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は表示光を光学的に投
射し、前方視野内あるいはその近傍の前景を重畳し、運
転者等に視認させるようにした車両用のヘッドアップデ
ィスプレイ（以下、ＨＵＤと略称する）などの表示装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ＨＵＤとしては、ハーフミラーの
機能を有する膜あるいはフィルムを使用して単板ガラス
の表面あるいは合わせガラスの内部に成膜あるいは接着
したものがあったが、ハーフミラーだけでなく、板ガラ
スの表面あるいは裏面での反射も避けられず、像が二重
に視認される欠点があり、この二重像を防止するため
に、板ガラスなどの透明板状体にλ／２板（旋光子層）
を接着したもの（特開平２−１４１７２０号）が提案さ
れ、本出願人も透明板状体に複屈折性を有する透明フィ
ルムを接着したもの（特開平２−２９４６１５号）、透
明板状体に液晶高分子よりなる旋光子を接着したもの
（特開平６−４０２７１号）、旋光子と半透明反射膜、
反射防止膜を組み合わせたもの（特願平７−９８８７８
号）を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
特開平２−１４１７２０号、特開平２−２９４６１５
号、特開平６−４０２７１号に記載されている発明は、
いずれも表示情報を透明板状体のブリュースター角で入
射する必要があるので、板ガラスの場合には５６．６°
に固定されており、表示器の配置が制限されており、特
に自動車などにおいては表示器などを設ける十分なスペ
ースがない場合には問題であり、特開平２−１４１７２
０号に開示されるように鏡などの光学装置が必要となる
場合もあった。
【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、表示情報の入射角をガラスのブリュースター
角である５６．６°とは異なる角度で入射可能にして、
表示器の配置に自由度を大きくした表示装置を提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、旋
光子がその一部に設けられた透明板状体に、表示器から
Ｐ波（偏光の電界方向が透明板状体入射面に平行になる
ように直線偏光された光）に偏光した表示情報を照射
し、透明板状体あるいは透明板状体に設けられた半透明
反射膜により表示器側に反射させ表示する表示装置の場
合には、透明板状体の表面に透明板状体とは屈折率の異
なるブリュースター角調整膜を設けて、このブリュース
ター角調整膜のブリュースター角で表示情報を入射させ
るものであり、表示器からＳ波（偏光の電界方向が透明
板状体入射面に垂直になるように直線偏光された光）に
偏光した表示情報を照射し、透明板状体あるいは透明板
状体に設けられた半透明反射膜により表示器側に反射さ
せ表示する表示装置の場合には、透明板状体の裏面に透
明板状体とは屈折率の異なるブリュースター角調整膜を
設けて、このブリュースター角調整膜のブリュースター
角で表示情報を入射させるようにしたものである。
【０００６】旋光子を設けない場合にも適用することが
でき、この場合には透明板状体に表示器からＰ波に偏光
した表示情報を照射して、透明板状体裏面に設けた半透
明反射膜により表示器側に反射させて表示し、透明板状
体の表面に透明板状体とは屈折率の異なるブリュースタ
ー角調整膜を設け、この調整膜のブリュースター角で表
示情報を入射させるようにしたものである。
【０００７】なお、旋光子を設ける場合に、Ｐ波を照射
するときには透明板状体の裏面に、Ｓ波を照射するとき
には透明板状体表面に、反射率を向上させるために半透
明反射膜を設けてもよい。
【０００８】旋光子を設けない場合には、半透明反射膜
がないと表示情報がほとんど反射されずに出射してしま
うので透明板状体裏面に半透明反射膜を設ける必要があ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】透明板状体は、板ガラスなどの無
機ガラス、透明な樹脂板などの有機ガラスを使用するこ
とができ、単板だけでなく、２枚の透明板状体を中間膜
などで合わせた構造のもの、板ガラスと透明樹脂板など
を積層した構造のものなどに応用することができ、用途
も自動車用風防ガラス（合わせガラス）に設けてコンバ
イナーとして、あるいは単板ガラスに設けて別置きのコ
ンバイナーとしていずれもヘッドアップディスプレイ用
に応用するだけでなく、建築用ガラス、間仕切りなどに
設けて各種の表示を行うようにしてもよい。
【００１０】車両用の風防ガラスに応用する場合には、
車外側板ガラスの合わせ面側に旋光子層を設けると耐衝
撃性、耐貫通性が向上する点で好ましく、車内側板ガラ
スの合わせ面側に設けると太陽光が中間膜であるポリビ
ニールブチラールを介して旋光子に照射されるので、紫
外線がある程度吸収され、耐久性が向上する点で好まし
い。
【００１１】旋光子層としては、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
る液晶高分子よりなる旋光子を使用すると可視域全域に
わたり二重像が見えないようにすることができるので好
ましいが、複屈折性を有する透明フィルム、λ／２板な
どの旋光子層なども使用することができる。
【００１２】ブリュースター角調整膜は板ガラスなどの
透明板状体とは異なる屈折率を有する透明膜、例えば屈
折率が２．０のＴｉＯ2、屈折率が１．３８のＭｇＦ2、
屈折率が１．４３のＣａＦ3、屈折率が１．４６のＳｉ
Ｏ2、屈折率が１．３５〜１．３９のＮａＡｌＯ3、屈折
率が２．１〜２．２のＣｅＯ2、屈折率が２．０のＩｎ 2
Ｏ3、屈折率が２．２〜２．３５のＺｎＳ、屈折率が
２．１のＺｒＯ2など各種の透明膜を採用することがで
きる。表示器と偏光手段はブリュースター角調整膜のブ
リュースター角で表示情報が透明板状体に入射するよう
に配置する。なお、表示器としてはＣＲＴ、蛍光表示
管、液晶表示器など各種の表示器を採用することができ
るが、液晶表示器を使用する場合に、液晶表示器の偏光
板の方向をＰ偏光あるいはＳ偏光する条件に設定してＰ
偏光手段あるいはＳ偏光手段を兼用させるようにすれば
偏光手段を別に設ける必要がない。
【００１３】本発明ではＰ波を表示情報として透明板状
体に照射する場合には、ブリュースター角調整膜のブリ
ュースター角あるいはその近傍の角で入射させることに
よって、この膜での反射を０あるいはほとんど無視でき
る程度にして透明板状体裏面（半透明反射膜を設けた場
合には半透明反射膜）で表示器側に反射させることによ
り、二重像の発生を防ぎ、Ｓ波をブリュースター角調整
膜のブリュースター角で照射すると、透明板状体表面
（半透明反射膜がある場合には半透明反射膜）で表示器
側に反射されるが、透明板状体中に進行した光は透明板
状体裏面に設けたブリュースター角調整膜からこの膜の
ブリュースター角で出射するので、この膜での反射を０
あるいは無視できる程度に低減させるので二重像の発生
を抑制することができる。
【００１４】このように、表示情報を従来は板ガラスな
どの透明板状体のブリュースター角、５６．６°で入射
する必要があったが、本発明では透明板状体とは異なる
屈折率を有するブリュースター角調整膜を設けることに
より、調整膜のブリュースター角はその屈折率をｎとす
るとｎ＝ｔａｎθを満足する角度θとなり、ＴｉＯ2、
の場合にはブリュースター角θは６３°、ＭｇＦ2の場
合にはθは５４°に変えることができる。
【００１５】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説
明する。図１と図２はそれぞれ本発明の実施例１と実施
例２における合わせガラスを自動車用フロントガラスと
して使用し、ＨＵＤとして応用した要部概略図、図３は
実施例３において単板ガラスにブリュースター角調整膜
と半透明反射膜を設けた要部概略図である。
【００１６】実施例１ Ｐ波を表示情報として合わせガラスに照射し、旋光子層
として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、ガラス状態となる液晶高分子よりなる旋光
子を使用する場合について例示する。
【００１７】このような旋光子層は、ポリエチレンテレ
フタレート（ＰＥＴ）などの透明プラスチックフィルム
などの透明基板上に液晶ポリマーを塗布し、せん断力を
かけた後、熱処理、冷却して液晶配向を固定化して得る
ことができ、ポリマーとしては、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
ものは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、あるいは光学活性なポリアク
リレート、ポリメタクリレート、ポリマロートなどの側
鎖型液晶ポリマーなどを使用することができる。
【００１８】まず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）などの一方の基板フィルムに前述の方法で旋光子層
を５μｍコーティングする。このようにして得られた旋
光子フィルム２の基板フィルムを剥がした後、室外側板
ガラス１に図示しない両面接着テープを介して接着す
る。
【００１９】室内板ガラス１’にはブリュースター角調
整膜３としてＴｉＯ2膜を通常のスパッタリング法によ
り成膜する。その後、室外側の透明板状体である板ガラ
ス１と室内側の透明板状体である板ガラス１’をポリビ
ニールブチラールなどの中間膜４により仮接着、通常の
オートクレーブ処理をして車両用の合わせガラス５を得
る。
【００２０】なお、本発明の合わせガラス５は図１に示
すように、自動車用のフロントガラスとして装着して、
このフロントガラスにブリュースター角調整膜３のブリ
ュースター角（θ＝６３°）で表示情報が入射するよう
にＣＲＴ、蛍光表示管、液晶表示器などの表示器６とＰ
偏光手段７を配置する。なお、液晶表示器を使用する場
合に、液晶表示器の偏光板の方向をＰ偏光する条件に設
定してＰ偏光手段を兼用させるようにすれば偏光手段を
別に設ける必要がない。
【００２１】このような表示装置において、まず、表示
器６からＳ波、Ｐ波をともに含む運転情報などの表示光
を出射すると、Ｐ偏光手段７によりＰ波に偏光された光
が室内側板ガラス１’に到り、この表面（空気との界
面）ではＰ波が調整膜３のブリュースター角で入射され
ているので反射せず、全量の光が合わせガラス中に入射
する。
【００２２】合わせガラス中に入射した光は旋光子２に
よりＳ波に旋光されて室外側板ガラス１の裏面に到り、
この面で一部は出射するが、一部は反射率（２０．７
％）に応じてほぼ２０％の光が反射し、旋光子で再び旋
光されてＰ波となりブリュースター角調整膜３から出射
して運転者などの目８に到り、表示情報が視認される。
【００２３】このときブリュースター角調整膜のブリュ
ースター角である６３°で出射するのでこの面での反射
はない。また、合わせガラス内の板ガラス中間膜はほぼ
屈折率が１．５２であり、また、旋光子もほぼ同じ屈折
率であるので、各界面での反射は無視することができ、
ブリュースター角調整膜３と室内側板ガラスの１’の界
面では屈折率の違いによる屈折と反射が生じるが、反射
率は本例ではほぼ０．７５％であり、無視することがで
き、二重像も発生しない。
【００２４】なお、この場合に合わせガラス裏面にさら
に反射率を向上させるために、Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ
の金属薄膜などを半透明反射膜９として設けてもよい。 実施例２ 室外側板ガラス１に真空蒸着法など通常の方法によりブ
リュースター角調整膜としてＭｇＦ2膜（屈折率１．３
８、ブリュースター角５４°）を成膜し、Ｓ波を表示情
報として実施例１と同じ構成にした合わせガラスに照射
する場合について例示する。
【００２５】実施例１と同じ構成にした合わせガラス５
にブリュースター角調整膜３を形成したものを図２に示
すように、自動車用のフロントガラスとして装着して、
このフロントガラスにブリュースター角調整膜３のブリ
ュースター角（θ＝５４°）で表示情報が入射するよう
にＣＲＴ、蛍光表示管、液晶表示器などの表示器６とＳ
偏光手段７’を配置する。なお、液晶表示器を使用する
場合に、液晶表示器の偏光板の方向をＳ偏光する条件に
設定してＳ偏光手段を兼用させるようにすれば偏光手段
を別に設ける必要がない。
【００２６】このような表示装置において、まず、表示
器６からＳ波、Ｐ波をともに含む運転情報などの表示光
を出射すると、Ｓ偏光手段７’によりＳ波に偏光された
光が室内側板ガラス１’に到り、この表面（空気との界
面）で反射率に応じて反射され、運転者などの目８に到
り、表示情報が視認される。
【００２７】一方、合わせガラス表面で反射されなかっ
た光は合わせガラス中に入射し、旋光子２でＰ波に旋光
されてブリュースター角調整膜３に到るが、この裏面か
らの出射角が調整膜３のブリュースター角（θ’＝５４
°）であるので、この面での反射は０であり、表示器側
へ反射して二重像を形成することはない。
【００２８】なお、合わせガラス表面に点線で示す半透
明反射膜９を設けて反射率をさらに向上させても勿論よ
い。 実施例３ 旋光子を設けない例であり、図３に示すように、単板の
板ガラスなどの透明板状体１の表面にブリュースター角
調整膜３を、透明板状体の裏面に金属薄膜などの半透明
反射膜９を設けるとともに、表示器６とＰ偏光手段７を
ブリュースター角調整膜のブリュースター角で表示器か
らの表示情報が入射するように配置する。
【００２９】このような表示装置において、まず、表示
器６からＳ波、Ｐ波をともに含む運転情報などの表示光
を出射すると、Ｐ偏光手段７によりＰ波に偏光された光
が透明板状体１に成膜されたブリュースター角調整膜３
に到るが、この部分の入射角が調整膜のブリュースター
角であるので、膜面での反射は０であり、全量が透明板
状体中に入射する。
【００３０】透明板状体中に入射した光は透明板状体１
の裏面に到り、この面で一部は出射するが、一部は半透
明反射膜の反射率に応じて反射し、運転者などの目の方
向に出射するが、この出射角がブリュースター角調整膜
のブリュースター角であるので、この面での反射はな
く、全量が運転者などの目８に到り、表示情報が視認さ
れる。
【００３１】
【発明の効果】本発明の表示装置は、二重像を生じない
だけでなく、表示情報の入射角を従来のガラスのブリュ
ースター角からブリュースター角調整膜の屈折率に応じ
て大きくしたり、小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における合わせガラスを自動車用フロ
ントガラスとして使用し、ＨＵＤとして応用した要部概
略図である。
【図２】実施例２における合わせガラスを自動車用フロ
ントガラスとして使用し、ＨＵＤとして応用した要部概
略図である。
【図３】実施例３において単板ガラスにブリュースター
角調整膜と半透明反射膜を設けた要部概略図である。
【符号の説明】
１、１’ 透明板状体 ２ 旋光子 ３ ブリュースター角調整膜 ４ 中間膜 ５ 合わせガラス ６ 表示器 ７、７’ 偏光手段 ８ 目 ９ 半透明反射膜

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】旋光子がその一部に設けられた透明板状体
    に、表示器からＰ波に偏光した表示情報を照射し、透明
    板状体あるいは透明板状体に設けられた半透明反射膜に
    より表示器側に反射させ表示する表示装置において、透
    明板状体の表面に透明板状体とは屈折率の異なるブリュ
    ースター角調整膜を設けて、このブリュースター角調整
    膜のブリュースター角で表示情報を入射させるようにし
    たことを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項２】旋光子がその一部に設けられた透明板状体
    に、表示器からＳ波に偏光した表示情報を照射し、透明
    板状体あるいは透明板状体に設けられた半透明反射膜に
    より表示器側に反射させ表示する表示装置において、透
    明板状体の裏面に透明板状体とは屈折率の異なるブリュ
    ースター角調整膜を設けて、このブリュースター角調整
    膜のブリュースター角で表示情報を入射させるようにし
    たことを特徴とする表示装置。
  3. 【請求項３】透明板状体を合わせガラスとして、合わせ
    ガラスの室内側あるいは室外側の合わせ面側に旋光子を
    設けるようにしたことを特徴とする請求項１あるいは請
    求項２記載の表示装置。
  4. 【請求項４】透明板状体を単板ガラスとして旋光子を単
    板ガラスの表面あるいは裏面に設けるようにしたことを
    特徴とする請求項１あるいは請求項２記載の表示器。
  5. 【請求項５】透明板状体に表示器からＰ波に偏光した表
    示情報を照射して、透明板状体裏面に設けた半透明反射
    膜により表示器側に反射させ表示する表示装置におい
    て、透明板状体の表面に透明板状体とは屈折率の異なる
    ブリュースター角調整膜を設けて、このブリュースター
    角調整膜のブリュースター角で表示情報を入射させるよ
    うにしたことを特徴とする表示装置
JP8309779A 1996-11-20 1996-11-20 表示装置 Pending JPH10148787A (ja)

Priority Applications (3)

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