JP6836099B2 - Optical seats, vehicle windows - Google Patents
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Description
本発明は、映像源から投射された映像光を反射する光学シート及びこれを備えた車両のウィンドウに関する。 The present invention relates to an optical sheet that reflects image light projected from an image source and a window of a vehicle including the optical sheet.
ヘッドアップディスプレイ(以下、「HUD」ともいう)は、インストルメントパネル内に配置された映像源からフロントウィンドウに映像光を投射し、運転者に対して各種の映像を表示する車両(例えば、自動車)用の表示装置である。従来、自動車のフロントウィンドウには、一対のガラス板の間に飛散防止用の中間層を挟み込んだ合わせガラスが使用されている。この合わせガラスに、より鮮明な映像を表示するため、中間層の断面を楔形状とした合わせガラスが提案されている(特許文献1参照)。 A head-up display (hereinafter, also referred to as "HUD") is a vehicle (for example, an automobile) that projects image light from an image source arranged in an instrument panel onto a front window and displays various images to the driver. ) Is a display device. Conventionally, laminated glass in which an intermediate layer for preventing scattering is sandwiched between a pair of glass plates has been used for the front window of an automobile. In order to display a clearer image on this laminated glass, a laminated glass having a wedge-shaped cross section of the intermediate layer has been proposed (see Patent Document 1).
HUDの映像を自動車のフロントウィンドウだけでなく、サイドウィンドウ、リアウィンドウ等の側面のウィンドウにも表示させることが考えられている。しかし、一般的な自動車の側面のウィンドウは、主に強化ガラスであるため、HUDの映像光を投射しても鮮明な映像を表示させることが難しい。また、フロントウィンドウにおいても、中間層の厚みが均等な一般的な合わせガラスに、より鮮明な映像を表示できるようにすることが望まれている。 It is considered that the image of the HUD is displayed not only on the front window of the automobile but also on the side windows such as the side window and the rear window. However, since the window on the side of a general automobile is mainly made of tempered glass, it is difficult to display a clear image even if the image light of the HUD is projected. It is also desired that the front window can display a clearer image on a general laminated glass having an even thickness of the intermediate layer.
本発明の課題は、車両への実装が容易であって、より鮮明な映像を表示することができる光学シート及び車両のウィンドウを提供することである。 An object of the present invention is to provide an optical sheet and a vehicle window that can be easily mounted on a vehicle and can display a clearer image.
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されない。
・第1の発明は、車両のウィンドウに貼り付けられ、映像源から投射された映像光の一部を視者側に反射させる光学シート(20、20A)であって、第1傾斜面(221a)及び第2傾斜面(221b)を有する単位光学形状部(221)が複数配列された第1光学形状層(22)と、前記第1光学形状層の前記単位光学形状部が設けられた側に積層された第2光学形状層(23)と、前記第1傾斜面上の少なくとも一部に形成され、入射した光の一部を反射し、その他を透過させる反射層(25)と、前記第1光学形状層の前記単位光学形状部が設けられた側とは反対側の面に積層された粘着層(26)と、を備える光学シートである。
・第2の発明は、第1の発明の光学シート(20、20A)であって、前記粘着層(26)の前記第1光学形状層(22)に積層された側とは反対側の面に積層された剥離紙(28)を備えることを特徴とする光学シートである。
・第3の発明は、第1又は第2の発明の光学シート(20、20A)であって、前記第1傾斜面(221a)において、前記反射層(25)及び前記反射層が形成されていない領域は、前記光学シートの厚み方向に垂直且つ前記単位光学形状部(221)の配列方向に垂直な方向に延在すると共に、前記単位光学形状部の配列方向に並んで設けられていることを特徴とする光学シートである。
・第4の発明は、第1から第3までのいずれかの発明に記載の光学シート(20、20A)であって、前記反射層(25)は、前記第1傾斜面(221a)上の一部に形成された金属層であることを特徴とする光学シートである。
・第5の発明は、第1から第4までのいずれかの発明の光学シート(20、20A)であって、前記第2光学形状層(23)の前記第1光学形状層(22)に積層された側とは反対側の面に積層された基材層(24)と、前記基材層の前記第2光学形状層に積層された側とは反対側の面に積層された保護層(27)と、を備えることを特徴とする光学シートである。
・第6の発明は、第1から第5までのいずれかの発明の光学シート(20、20A)であって、前記第1傾斜面(221a)上に前記反射層(25)が形成された特定領域と、前記第1傾斜面上に前記反射層が形成されていない非特定領域とを含むことを特徴とする光学シートである。
・第7の発明は、第1から第6までのいずれかの発明の光学シート(20、20A)が視者側に積層された車両のウィンドウである。
The present invention solves the above problems by the following solutions. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the description is not limited thereto.
The first invention is an optical sheet (20, 20A) attached to a vehicle window and reflecting a part of the image light projected from the image source toward the viewer side, and is a first inclined surface (221a). ) And the first optical shape layer (22) in which a plurality of unit optical shape portions (221) having the second inclined surface (221b) are arranged, and the side of the first optical shape layer provided with the unit optical shape portion. A second optical shape layer (23) laminated on the surface, a reflection layer (25) formed on at least a part of the first inclined surface, reflecting a part of the incident light and transmitting the other, and the above. It is an optical sheet including an adhesive layer (26) laminated on a surface of the first optical shape layer opposite to the side on which the unit optical shape portion is provided.
The second invention is the optical sheet (20, 20A) of the first invention, which is a surface of the adhesive layer (26) opposite to the side laminated on the first optical shape layer (22). An optical sheet comprising a release paper (28) laminated on the surface of the sheet.
The third invention is the optical sheet (20, 20A) of the first or second invention, in which the reflective layer (25) and the reflective layer are formed on the first inclined surface (221a). The non-region extends in a direction perpendicular to the thickness direction of the optical sheet and perpendicular to the arrangement direction of the unit optical shape portion (221), and is provided side by side in the arrangement direction of the unit optical shape portion. It is an optical sheet characterized by.
A fourth invention is the optical sheet (20, 20A) according to any one of the first to third inventions, wherein the reflective layer (25) is on the first inclined surface (221a). It is an optical sheet characterized by being a partially formed metal layer.
A fifth invention is the optical sheet (20, 20A) of any one of the first to fourth inventions, which is applied to the first optical shape layer (22) of the second optical shape layer (23). A base material layer (24) laminated on the surface opposite to the laminated side and a protective layer laminated on the surface of the base material layer opposite to the side laminated on the second optical shape layer. (27), which is an optical sheet comprising.
The sixth invention is the optical sheet (20, 20A) of any one of the first to fifth inventions, in which the reflective layer (25) is formed on the first inclined surface (221a). It is an optical sheet characterized by including a specific region and a non-specific region in which the reflective layer is not formed on the first inclined surface.
A seventh invention is a vehicle window in which the optical sheets (20, 20A) of any one of the first to sixth inventions are laminated on the viewer side.
本発明によれば、車両への実装が容易であって、より鮮明な映像を表示することができる光学シート及び車両のウィンドウを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical sheet and a vehicle window that can be easily mounted on a vehicle and can display a clearer image.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。また、本実施形態の各図においては、部材の断面を示すハッチングを適宜に省略する。
本明細書中に記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての例示であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. It should be noted that each of the figures shown below, including FIG. 1, is a diagram schematically shown, and the size and shape of each part are exaggerated as appropriate for easy understanding. Further, in each drawing of the present embodiment, hatching showing a cross section of the member is appropriately omitted.
Numerical values such as dimensions of each member and material names described in the present specification are examples as embodiments, and are not limited thereto, and may be appropriately selected and used.
In the present specification, terms that specify a shape or a geometric condition, for example, terms such as parallel and orthogonal, have the same optical function in addition to their strict meanings, and can be regarded as parallel or orthogonal. It shall also include the state having the error of.
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の表示装置10を配置した自動車1の運転席周辺を示す図である。図1(a)は、自動車1の運転席からフロントウィンドウW1側(自動車1の進行方向)を見た状態を示す図である。図1(b)は、運転席から見たときの右サイドウィンドウW2を説明する図である。図2は、第1実施形態の表示装置10を説明する図である。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing the vicinity of the driver's seat of the automobile 1 in which the
なお、以下に示す各図及び説明においては、理解を容易にするために、右サイドウィンドウW2の上下方向をZ方向とし、厚み方向をY方向とし、左右方向をX方向とする。ここで、上下方向(Z方向)のうち−Z側を下側とし、+Z側を上側とする。また、厚み方向(Y方向)のうち+Y側を背面側とし、−Y側を運転者側とする。また、左右方向(X方向)のうち−X側を左側とし、+X側を右側とする。 In each of the figures and explanations shown below, in order to facilitate understanding, the vertical direction of the right side window W2 is the Z direction, the thickness direction is the Y direction, and the left and right direction is the X direction. Here, in the vertical direction (Z direction), the −Z side is the lower side and the + Z side is the upper side. Further, in the thickness direction (Y direction), the + Y side is the back side and the −Y side is the driver side. Further, in the left-right direction (X direction), the −X side is the left side and the + X side is the right side.
本実施形態の自動車(車両)1は、一般的な乗用車等である。自動車1は、図1に示すように、車内側から見て、フロントウィンドウW1の右側に運転席が設けられ、フロントウィンドウW1の下方側に内装パネル2が配置されている。内装パネル2は、フロントウィンドウW1の下方側に配置された化粧パネル(ダッシュボード)であり、右側に操縦桿となるハンドル3、速度計等の計器類4が配置されている。
The automobile (vehicle) 1 of the present embodiment is a general passenger car or the like. As shown in FIG. 1, the automobile 1 is provided with a driver's seat on the right side of the front window W1 when viewed from the inside of the vehicle, and an
フロントウィンドウW1の右側には、右サイドウィンドウW2及び右サイドミラーM1が配置されている。右サイドウィンドウW2は、自動車1の右側に設けられたドアD1の内部に昇降可能に支持されている。右サイドミラーM1は、ドアD1の外側であって、運転者に視認可能な位置に配置されている。また、フロントウィンドウW1の左側(助手席側)には、左サイドウィンドウW3及び左サイドミラーM2が配置されている。左サイドウィンドウW3は、自動車1の左側に設けられたドアD2の内部に昇降可能に支持されている。左サイドミラーM2は、ドアD2の外側であって、運転者に視認可能な位置に配置されている。 A right side window W2 and a right side mirror M1 are arranged on the right side of the front window W1. The right side window W2 is supported up and down inside a door D1 provided on the right side of the automobile 1. The right side mirror M1 is located outside the door D1 and is visible to the driver. Further, a left side window W3 and a left side mirror M2 are arranged on the left side (passenger seat side) of the front window W1. The left side window W3 is supported up and down inside the door D2 provided on the left side of the automobile 1. The left side mirror M2 is located outside the door D2 and is visible to the driver.
フロントウィンドウW1の上方側には、天井部5が設けられている。天井部5は、自動車1に設けられた前後の座席(不図示)の上方を覆う部材である。天井部5のフロントウィンドウW1側には、バックミラー6のほか、表示装置10を構成する映像源11(後述)が配置されている。
A
表示装置10は、走行している自動車1の右側前方又は右側後方に存在する歩行者、障害物、他の自動車等(以下、「対象物」ともいう)の接近を知らせる警告用のメッセージを、右サイドウィンドウW2に表示する装置、いわゆるヘッドアップディスプレイである。運転者は、右サイドウィンドウW2に表示されるメッセージを見ることにより、進行方向から視線を大きく反らすことなしに、進行方向の右側前方又は右側後方に存在する対象物の有無を把握することができる。なお、右サイドウィンドウW2に表示される映像(情報)は、本実施形態の例に限らず、他の映像(例えば、歩行者等の対象物を表すシンボルマーク等)であってもよいし、これらの映像とメッセージとの組み合わせであってもよい。
The
表示装置10は、映像源11と、光学シート20とを備えている。表示装置10は、映像源11から出射した映像光を、右サイドウィンドウW2を介して運転者側に投影する。具体的には、表示装置10は、映像源11から出射された映像光を右サイドウィンドウW2へ入射させ、光学シート20において、運転者の眼Eに向けて映像を反射させる。なお、本実施形態では、表示装置10を、自動車1の運転席に搭載されるHUDとして説明するが、これに限らず、鉄道車両、船舶、航空機等に搭載されるHUDであってもよい。
The
映像源11は、映像光を表示するディスプレイであり、例えば、透過型の液晶表示デバイス、反射型の液晶表示デバイス、有機EL等により構成される。映像源11には、映像光を右サイドウィンドウW2に向けて投射する複数のレンズ群から構成された投射光学系(不図示)が設けられている。第1実施形態の映像源11は、天井部5のフロントウィンドウW1側に配置されている。そのため、映像源11は、図2に示すように、光学シート20に対して下向きに映像光を投射する。なお、天井部5において、映像源11を配置する位置は、本実施形態の例に限らず、どの位置でもよい。例えば、天井部5の中央部付近でもよいし、天井部5の右サイドウィンドウW2側でもよい。
The
光学シート20は、光透過性を有するシート状の積層材であり、図1(b)に示すように、右サイドウィンドウW2の内側(室内側)の全面に貼り付けられている(斜線部)。後述するように、光学シート20の裏面側には粘着層26が形成されているため、施工者は、自動車1の右サイドウィンドウW2に光学シート20を容易に実装することができる。
The
光学シート20は、運転者の視界を妨げない観点から、右サイドウィンドウW2を通して運転席から見える進行方向右側の光(外界の光)の一部を、右サイドウィンドウW2の背面側から運転者側へ透過させて、その光と映像光とを重ねて見せる、いわゆるシースルー機能を備えている。光学シート20は、その全面に反射層25(後述)が形成されているが、本実施形態の反射層25は、反射率10%、透過率80%のハーフミラー状に形成されている。そのため、運転者は、進行方向右側の視界を妨げられることなしに、外界の光の一部と映像光とを重ね合わせて見ることができる。
From the viewpoint of not obstructing the driver's view, the
次に、光学シート20の構成について説明する。
図3は、第1実施形態の光学シート20を説明する図であり、図2に示す光学シート20の断面をより詳細に示している。
図3に示すように、光学シート20は、第1基材部21、第1光学形状層22、第2光学形状層23及び第2基材部(基材層)24を備えている。また、光学シート20には、粘着層26及び保護層27が積層されている。
Next, the configuration of the
FIG. 3 is a diagram for explaining the
As shown in FIG. 3, the
第1基材部21は、光学シート20の背面側(+Y側)に設けられたシート状の部材である。第1基材部21は、例えば、光透過性の高いPET等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂等により形成される。第1基材部21の背面側(+Y側)の面は、右サイドウィンドウW2に粘着層26を介して接合されている。
The first
粘着層26は、光学シート20の最も背面側(+Y側)に設けられた層である。粘着層26は、第1基材部21と右サイドウィンドウW2とを接合する粘着剤層である。粘着層は、第1基材部21と右サイドウィンドウW2との間を透過する映像光が屈折しないよう、これらの層と同等の屈折率を有する材料、例えば、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤等により形成される。
The
第1光学形状層22は、第1基材部21の運転者側(−Y側)に設けられた層である。第1光学形状層22は、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等から形成されており、その屈折率は、上述の第1基材部21と同等の屈折率である。第1光学形状層22は、運転者側(−Y側)の面に、単位光学形状部221が複数設けられている。
The first
この単位光学形状部221は、左右方向(X方向)に延在し、上下方向(Z方向)に沿って複数配列されている。また、単位光学形状部221は、運転者側(−Y側)に凸となるように、ZY平面と平行な断面における断面形状が略三角形状に形成されている。単位光学形状部221は、第1傾斜面221aと、この第1傾斜面221aと対向する第2傾斜面221bとから構成されている。
The unit
第1傾斜面221aは、映像源11(図1参照)から投射された映像光が直接に入射する面である。第1実施形態の光学シート20において、第1傾斜面221aは、映像源11から下向きに投射された映像光と対向するように、斜め上方向(+Z方向)に向くように形成されている。また、第1傾斜面221aの運転者側(−Y側)の面には、反射層25が部分的に設けられている。反射層25については、後述する。
第2傾斜面221bは、映像源11から投射された映像光が直接入射しない面である。
The first
The second
第2光学形状層23は、単位光学形状部221を覆うように、第1光学形状層22の運転者側(−Y側)に面に設けられた層である。第2光学形状層23は、第1光学形状層22の運転者側の面を平坦にするために設けられている。第2光学形状層23は、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂等から形成されており、その屈折率は、上述の第1基材部21や第1光学形状層22と同等の屈折率である。
The second
ここで、単位光学形状部221の第1傾斜面221aが、第1基材部21に平行な面(XY平面)となす角度は、αである。また、第2傾斜面221bが第1基材部21に平行な面となす角度は、β(β>α)である。さらに、単位光学形状部221の配列ピッチは、Pであり、単位光学形状部221の高さは、hである。高さhは、光学シート20の厚み方向(Y方向)における単位光学形状部221の頂部tから単位光学形状部221間の谷底となる部位vまでの寸法に相当する。なお、配列ピッチPは、単位光学形状部221の配列方向(Z方向)における幅寸法と同等である。
Here, the angle formed by the first
第2基材部24は、光学シート20の運転者側(−Y側)に設けられたシート状の部材である。具体的には、第2基材部24は、第2光学形状層23の第1光学形状層22に積層された側とは反対側の面に積層されている。第2基材部24は、第1基材部21と同じく、光透過性の高いPET等のポリエステル樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、アクリルスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、脂環式ポリオレフィン樹脂等により形成される。
The second
保護層27は、光学シート20の最も運転者側(−Y側)に設けられた層である。具体的には、保護層27は、第2基材部24の第2光学形状層23に積層された側とは反対側に積層されている。保護層27は、光学シート20の運転者側(−Y側)の表面の傷つきを抑制するための層である。保護層27は、例えば、第2基材部24の第2光学形状層23に積層された側とは反対側の面に、ハードコード機能を有する紫外線硬化型樹脂(例えば、ウレタンアクリレート等)を塗布することにより形成することができる。
The
以上の構成とすることによって、光学シート20の各層は、光の屈折率が同等となる。ここで、屈折率が同等とは、各層の屈折率が完全に一致する場合だけでなく、各層間において屈折が生じない程度に屈折率が近似している場合も含む。これにより、本実施形態の光学シート20は、この光学シート20内において、映像光、外界の光が屈折するのを抑制することができる。
With the above configuration, each layer of the
反射層25は、単位光学形状部221の第1傾斜面221aの面上において、光反射性の高い金属、例えば、アルミニウム、銀、ニッケル等により形成される金属層である。本実施形態において、反射層25は、アルミニウムを蒸着することにより形成されている。なお、これに限らず、反射層25は、光反射性の高い金属をスパッタリングしたり、金属箔を転写したり、金属薄膜を含有した塗料を塗布したりする等により形成されてもよい。
The
反射層25は、光を反射するために十分な厚さであれば、その材料等に応じて厚さを自由に設定することができる。また、反射層25は、映像光の一部を反射すると共に、光学シート20の背面側(+Y側)から入射する外界の光を透過するようなハーフミラー状にしてもよく、その反射率と透過率の割合は適宜に設定することができる。本実施形態の反射層25は、反射率10%、透過率80%のハーフミラー状に形成されている。
The thickness of the
反射層25は、図3に示すように、第1傾斜面221a上において、映像源11から投射された映像光が進行する側(−Z側)の位置に設けられている。具体的には、反射層25は、第1傾斜面221aの頂部tから底部v側に向かって所定の幅で形成されており、第1傾斜面221aの底部v近傍には形成されていない。すなわち、反射層25は、第1傾斜面221aにおいて、映像源11から投射された映像光の反射に寄与する部分(特定領域)にのみ形成されており、隣接する単位光学形状部221の影となり映像光の反射に寄与しない部分(非特定領域)には形成されていない。
As shown in FIG. 3, the
このような構成とすることによって、光学シート20は、映像光を第1傾斜面221aの反射層25により反射させて光学シート20から運転者側(−Y側)へ出光させるだけでなく、光学シート20の背面側(+Y側)から入射する外界の光を、第1傾斜面221aにおいて反射層25が形成されていない部分から運転者側へ透過させることができる。なお、光学シート20に入射する映像光L及び外界の光Gの光路については後に詳述する。
また、本実施形態の反射層25は、第1傾斜面221aの映像光の反射に寄与しない部分に設けられていないので、第1傾斜面221aの全面に反射層を形成した場合と比較しても、反射層25で反射する光量が低減することはない。
With such a configuration, the
Further, since the
ここで、効率よく映像光を反射して光学シート20から出光させる観点から、第1傾斜面221aの角度αは、25°≦α≦40°の範囲内に、第2傾斜面221bの角度βは、80°≦β≦90°の範囲内に、単位光学形状部221の高さhは、50μm≦h≦500μmの範囲内に形成することが望ましい。また、第1傾斜面221aに平行な面に対する反射層25の長さをw1としたときに、反射層25は、w1=P×sin(90°―2×α)/sin(90°+α)を満たすようにして形成されるのが望ましい。
Here, from the viewpoint of efficiently reflecting the image light and emitting the light from the
次に、本実施形態の光学シート20に入射する映像光L及び外界の光Gの光路について説明する。
映像源11(図1参照)から単位光学形状部221に入射した映像光のうち、一部の映像光L1は、図3に示すように、第1傾斜面221aの反射層25において−Y側に反射して、運転者の眼Eに向けて出光する。また、他の映像光L2は、ハーフミラー状に形成された反射層25を透過した後、単位光学形状部221、第1基材部21等を透過して、右サイドウィンドウW2(図2参照)の背面側(+Y側)から外部に出光する。
Next, the optical paths of the image light L and the light G in the outside world incident on the
Of the image light incident on the unit
一方、外界の光Gは、図3に示すように、右サイドウィンドウW2を透過した後、光学シート20の背面側(+Y側)から光学シート20内に入光する。光学シート20内に入光した外界の光Gのうち、一部の光G1は、第1傾斜面221aにおいて反射層25が形成されていない部分を透過して、運転者の眼Eに向けて出光する。
また、第1傾斜面221aの反射層25に入射した他の外界の光G2は、その一部が反射層25によって光学シート20の背面側へ反射する(不図示)。しかし、その他の外界の光G2は、ハーフミラー状に形成された反射層25を透過して、運転者の眼Eに向けて出光する。
On the other hand, as shown in FIG. 3, the light G in the outside world passes through the right side window W2 and then enters the
Further, a part of the other external light G2 incident on the
次に、本実施形態の光学シート20の製造方法について説明する。
図4は、本実施形態の光学シート20の製造方法を説明する図である。図4の各分図は、光学シート20の製造過程を示している。
まず、図4(a)に示すように、単位光学形状部221に対応する凹凸形状が設けられた金型(不図示)を使用して、光学シート20を構成する第1光学形状層22を押出成形法、射出成形法等により形成する。第1基材部21は、形成された第1光学形状層22の背面側に貼り付けられる。
Next, a method of manufacturing the
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 4A, a first
次に、図4(b)に示すように、単位光学形状部221の第1傾斜面221a上に、真空蒸着法によりアルミニウムを蒸着して反射層25を形成する。なお、反射層25は、光反射材料が含有された塗料を塗布することによって形成してもよい。
次に、図4(c)に示すように、第1光学形状層22の単位光学形状部221が形成された側の面に、第2光学形状層23を構成する樹脂を充填し、平坦面が形成された金型(不図示)によって押圧する。硬化後、金型から離型する等により、第2光学形状層23が形成される。
Next, as shown in FIG. 4B, aluminum is vapor-deposited on the first
Next, as shown in FIG. 4C, the surface of the first
次に、図4(d)に示すように、この単位光学形状部221上に形成された第2光学形状層23の背面側に第2基材部24を貼り付ける。
次に、図4(e)に示すように、第2基材部24の第2光学形状層23に積層された側とは反対側の面に保護層27を形成する。
次に、図4(f)に示すように、第1基材部21の第1光学形状層22に積層された側とは反対側の面に粘着層26を形成する。
次に、図4(g)に示すように、粘着層26の第1基材部21に積層された側とは反対側の面に剥離紙28を貼り付ける。剥離紙28は、紙片等の基材(不図示)の片面に剥離層を形成したものである。この剥離層は、例えば、基材にシリコン樹脂を含む溶剤を塗布した後、硬化させることにより形成することができる。
Next, as shown in FIG. 4D, the second
Next, as shown in FIG. 4 (e), the
Next, as shown in FIG. 4 (f), the
Next, as shown in FIG. 4 (g), the
これにより、剥離紙28、粘着層26、第1基材部21、第1光学形状層22、第2光学形状層23、第2基材部24及び保護層27が積層された積層体が完成する。最後に、この積層体を、実装する自動車1の右サイドウィンドウW2の形状に合わせて裁断することにより、光学シート20が完成する。
光学シート20は、剥離紙28が付いた状態で積層して保管することができる。光学シート20の施工者は、光学シート20から剥離紙28を剥がし、右サイドウィンドウW2の内側(室内側)の全面に貼り付けることにより、光学シート20を右サイドウィンドウW2に実装することができる。
As a result, a laminate in which the
The
以上説明したように、第1実施形態の表示装置10によれば、映像源11から投射されたHUDの映像光のうち、運転者の眼に届く光のほとんどは、光学シート20(単位光学形状部221)で反射した光となる。そのため、表示装置10は、右サイドウィンドウW2のように、合わせガラスではないガラス(例えば、強化ガラス)であっても、その表面に鮮明な映像を表示することができる。
As described above, according to the
また、第1実施形態の表示装置10によれば、施工者は、裁断された光学シート20から剥離紙28を剥がし、自動車1の右サイドウィンドウW2の内側(室内側)の全面に貼り付けることにより、右サイドウィンドウW2に光学シート20を容易に実装することができる。また、光学シート20の実装された右サイドウィンドウW2は、光学シート20の貼り付けられていない通常の右サイドウィンドウW2と同じ作業でドアD1(図1参照)の内部に取り付けることができる。そのため、自動車1の製造工場においては、製造工程を増やすことなしに、HUDに対応した自動車1を製造することができる。
Further, according to the
第1実施形態の光学シート20において、反射層25は、反射率10%、透過率80%のハーフミラー状に形成されている。そのため、運転者は、右サイドウィンドウW2を閉めた状態においても、視界を妨げられることなしに、光学シート20越しに右サイドミラーM1を見ることができる。
第1実施形態の表示装置10において、映像源11は、天井部5に配置されている。そのため、表示装置10を自動車1に実装した場合、内装パネル2のスペースを有効に利用することができる。
第1実施形態の光学シート20は、右サイドウィンドウW2の内側の全面に貼り付けられている。そのため、右サイドウィンドウW2の昇降を繰り返した場合でも、光学シート20の端部が剥がれる等の不具合を生じにくい。
In the
In the
The
(第2実施形態)
次に、第2実施形態の表示装置10Aについて説明する。
第2実施形態の説明及び参照する図面において、第1実施形態と同等の機能を果たす部材、装置等には、第1実施形態と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
図5は、第2実施形態の表示装置10Aを配置した自動車1Aの運転席周辺を示す図である。図6は、第2実施形態の表示装置10Aを説明する図である。なお、図6に示すフロントウィンドウW1は、実際には傾斜しているが、上下方向(Z方向)と平行に図示している。
(Second Embodiment)
Next, the
In the description of the second embodiment and the drawings to be referred to, members, devices, etc. that perform the same functions as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, and duplicate description will be omitted.
FIG. 5 is a diagram showing the vicinity of the driver's seat of the
第2実施形態の表示装置10Aは、図5に示すように、映像源11及び光学シート20Aの配置、構成等が第1実施形態と相違する。
第2実施形態の映像源11は、内装パネル2の上に配置されている。そのため、映像源11は、図6に示すように、光学シート20Aに対して上向きに映像光を投射する。
As shown in FIG. 5, the
The
第2実施形態の光学シート20Aは、フロントウィンドウW1の内側(室内側)の面の右側(運転席前)に貼り付けられている。
第2実施形態の光学シート20Aは、図6に示すように、単位光学形状部221(第1光学形状層22)の配列方向(Z方向)における第1傾斜面221a及び第2傾斜面221bの向きが第1実施形態の光学シート20と相違する。すなわち、第2実施形態の光学シート20Aにおいて、第1傾斜面221aは、映像源11から上向きに投射された映像光と対向するように、斜め下方向(−Z方向)に向くように形成されている。光学シート20Aのその他の構成は、第1実施形態の光学シート20と同じである。
The
As shown in FIG. 6, the
第2実施形態の表示装置10Aにおいても、第1実施形態の表示装置10と同様に、映像源11から投射されたHUDの映像光のうち、運転者の眼に届く光のほとんどは、光学シート20A(単位光学形状部221)で反射した光となる。そのため、表示装置10Aは、中間層の厚みが均等な一般的な合わせガラスにより構成されるフロントウィンドウW1に鮮明な映像を表示することができる。また、表示装置10Aは、一般的な合わせガラスにHUDの映像光を投射したときのように、光の屈折により映像光が二重に見えることがないため、運転者に対してより鮮明な映像を表示することができる。
In the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、後述する変形形態のように種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。また、実施形態に記載した効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、実施形態に記載した効果に限定されない。なお、前述した実施形態及び後述する変形形態の構成は、適宜に組み合わせることもできるが、詳細な説明は省略する。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made as in the modified forms described later, and these are also the present invention. Is within the technical scope of. Moreover, the effects described in the embodiments are merely a list of the most suitable effects arising from the present invention, and are not limited to the effects described in the embodiments. The configurations of the above-described embodiment and the later-described modified embodiment can be combined as appropriate, but detailed description thereof will be omitted.
(変形形態)
本変形形態の説明において、「実施形態」とは、第1実施形態及び第2実施形態を含む。そのため、例えば、光学シート20は、光学シート20Aであってもよい。
(1)上述した実施形態の光学シート20は、助手席側の左サイドウィンドウW3に設けてもよいし、運転席側の右サイドウィンドウW2及び助手席側の左サイドウィンドウW3の両方に設けてもよい。また、光学シート20は、自動車1の側面側のウィンドウであれば、どのウィンドウに設けてもよい。例えば、光学シート20を、リアのサイドウィンドウに設けてもよい。このように、光学シート20に表示された映像を見るのは、運転者に限らず、助手席又は後部座席に座っている同乗者であってもよい。すなわち、本発明に係る表示装置の「視者」には、自動車1の運転者だけでなく、同乗者も含まれる。
(Transformed form)
In the description of the present modification, the "embodiment" includes the first embodiment and the second embodiment. Therefore, for example, the
(1) The
(2)上述した実施形態の光学シート20において、第1傾斜面221aに形成される反射層25は、完全反射(反射率100%)のミラー状に形成されていてもよい。その場合、第1傾斜面221aにおいて、反射層25の形成されない領域の幅を適宜に調整することにより、映像光を良好に反射させると共に、外光の光を良好に透過させることができる。また、実施形態のように、反射率10%、透過率80%のハーフミラー状に形成された反射層25の場合、反射層25を第1傾斜面221aの全面に形成してもよい。
(2) In the
(3)上述の実施形態において、第2傾斜面221bに光吸収層を設けてもよい。第2傾斜面221bに光吸収層を設けた場合、映像光の一部が反射層25を透過して第1光学形状層22内に入射したとしても、その映像光を光吸収層で吸収することができる。したがって、光吸収層を設けた光学シート20は、出光する映像にゴーストが生じることを抑制することができる。
(3) In the above-described embodiment, the light absorption layer may be provided on the second
(4)上述の実施形態において、第2傾斜面221bに微細な凹凸形状を形成してもよい。第1光学形状層22及び第2光学形状層23が同一の屈折率を有する材料により形成されていても、両者に微小な屈折率差が生じる場合がある。その場合、第2傾斜面221bを透過する光の一部が、その第2傾斜面221bで反射して、2重像(ゴースト)として運転者に視認されることがある。しかし、第2傾斜面221bに微細な凹凸形状を形成した場合、第2傾斜面221bに入射した光が拡散するため、2重像の発生を抑制することができる。
(4) In the above-described embodiment, a fine uneven shape may be formed on the second
(5)上述の実施形態において、映像源11を、光学シート20を貼り付ける側のサイドウィンドウ(例えば、右サイドウィンドウW2)の縁部(窓枠)に配置してもよいし、サイドウィンドウに隣接するピラーに配置してもよい。また、映像源11をドア内部に配置し、映像光をサイドウィンドウ内部に導光させて光学シート20に投射させてもよい。
(5) In the above-described embodiment, the
(6)上述の実施形態において、映像源11の投射角度を、表示する映像の大きさ、位置等に応じて自動的に変更するようにしてもよい。また、自動車1の室内に複数の映像源11を配置しておき、表示する映像の大きさ、位置等に応じて、映像光を投射する映像源11を切り替えるようにしてもよい。
(6) In the above-described embodiment, the projection angle of the
10(10A) 表示装置
11 映像源
20(20A) 光学シート
22 第1光学形状層
23 第2光学形状層
25 反射層
221a 第1傾斜面
221b 第2傾斜面
10 (10A)
Claims (8)
第1傾斜面及び第2傾斜面を有する単位光学形状部が複数配列された第1光学形状層と、
前記第1光学形状層の前記単位光学形状部が設けられた側に積層された第2光学形状層と、
前記第1傾斜面上の一部に形成され、入射した光の一部を反射し、その他を透過させる反射層と、
前記第1光学形状層の前記単位光学形状部が設けられた側とは反対側の面に積層された粘着層と、
を備え、
前記第1傾斜面は、当該光学シートに平行な面に対して傾斜しており、映像源側に位置する端部を頂部とし、映像源側とは反対の背面側に位置する端部を底部とした場合に、
前記反射層は、前記第1傾斜面の前記頂部から前記底部側に向かって所定の幅で形成され、前記底部の近傍には形成されておらず、
前記反射層の前記所定の幅をw1とし、前記単位光学形状部の配列ピッチをPとし、前記第1傾斜面が当該光学シートに平行な面となす角度をαとし、前記第2傾斜面が当該光学シートに平行な面となす角度をβとした場合に、
25°≦α≦40°と、
80°≦β≦90°と、
w1=P×sin(90°−2×α)/sin(90°+α)とを満たすこと、
を特徴とする光学シート。 An optical sheet that is attached to the window of a vehicle and reflects a part of the image light projected from the image source toward the viewer by changing the angle.
A first optical shape layer in which a plurality of unit optical shape portions having a first inclined surface and a second inclined surface are arranged,
A second optical shape layer laminated on the side of the first optical shape layer provided with the unit optical shape portion,
A reflective layer formed on a part of the first inclined surface, reflecting a part of the incident light and transmitting the other part,
An adhesive layer laminated on a surface of the first optical shape layer opposite to the side on which the unit optical shape portion is provided,
With
The first inclined surface is inclined with respect to a surface parallel to the optical sheet, and the end portion located on the image source side is the top portion and the end portion located on the back surface side opposite to the image source side is the bottom portion. When
The reflective layer is formed with a predetermined width from the top of the first inclined surface toward the bottom side, and is not formed in the vicinity of the bottom.
The predetermined width of the reflective layer is w1, the arrangement pitch of the unit optical shape portion is P, the angle at which the first inclined surface is parallel to the optical sheet is α, and the second inclined surface is When the angle formed by the plane parallel to the optical sheet is β,
25 ° ≤ α ≤ 40 °,
80 ° ≤ β ≤ 90 °,
Satisfying w1 = P × sin (90 ° -2 × α) / sin (90 ° + α),
An optical sheet featuring.
前記第2傾斜面には、微細な凹凸形状が形成されていること、
を特徴とする光学シート。 The optical sheet according to claim 1.
A fine uneven shape is formed on the second inclined surface.
An optical sheet featuring.
前記第2傾斜面には、光吸収層が形成されていること、
を特徴とする光学シート。 The optical sheet according to claim 1.
A light absorption layer is formed on the second inclined surface.
An optical sheet featuring.
前記粘着層の前記第1光学形状層に積層された側とは反対側の面に積層された剥離紙を備えること、
を特徴とする光学シート。 The optical sheet according to any one of claims 1 to 3.
A release paper laminated on the surface of the adhesive layer opposite to the side laminated on the first optical shape layer is provided.
An optical sheet featuring.
前記第1傾斜面において、前記反射層及び前記反射層が形成されていない領域は、前記光学シートの厚み方向に垂直且つ前記単位光学形状部の配列方向に垂直な方向に延在すると共に、前記単位光学形状部の配列方向に並んで設けられていること、
を特徴とする光学シート。 The optical sheet according to any one of claims 1 to 4.
In the first inclined surface, the reflective layer and the region where the reflective layer is not formed extend in a direction perpendicular to the thickness direction of the optical sheet and perpendicular to the arrangement direction of the unit optical shape portion, and the region Being provided side by side in the arrangement direction of the unit optical shape part,
An optical sheet featuring.
前記反射層は、前記第1傾斜面上の一部に形成された金属層であること、
を特徴とする光学シート。 The optical sheet according to any one of claims 1 to 5.
The reflective layer is a metal layer formed on a part of the first inclined surface.
An optical sheet featuring.
前記第2光学形状層の前記第1光学形状層に積層された側とは反対側の面に積層された基材層と、
前記基材層の前記第2光学形状層に積層された側とは反対側の面に積層された保護層と、
を備えることを特徴とする光学シート。 The optical sheet according to any one of claims 1 to 6.
A base material layer laminated on a surface of the second optical shape layer opposite to the side laminated on the first optical shape layer, and
A protective layer laminated on the surface of the base material layer opposite to the side laminated on the second optical shape layer,
An optical sheet characterized by being provided with.
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