(57)【要約】  情報を表示する光学システムおよび方法が開示される。光学システムおよび方法は、光源および光学フィルムを具備し、拡散入射光の場合には、光学フィルムは低反射率、制御された視角、低グレアおよび／または比較的高い光透過率を有する。このような光学フィルムを具備するインストルメントクラスタが開示される。光学フィルムは、ディスプレイグラフィックスを具備していてもよい。光学フィルムは、平行入射光に対してよりも、拡散入射光に対してより高い光透過率を有してもよい。
2005509894.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を表示するための光学システムであって、
光源および
前記光源に面する入射面および表示面を有する光学フィルムと、を具備し、
前記光源から前記光学フィルムの前記入射面に入射し、前記光学フィルムの前記表示面から出射する光に対して前記光学フィルムの全光透過率が平行入射光の場合より拡散入射光の場合のほうが大きい光学システム。
【請求項２】
前記光学フィルムに入射し、前記光源から発生した光は、前記入射光の円錐角の２分の１より小さい視角を有する前記光学フィルムを介して透過される、請求項１に記載の光学システム。
【請求項３】
前記光学フィルムの前記表示面から出射し、前記光源から発生した光の視角は、水平方向および垂直方向において異なる、請求項１に記載の光学システム。
【請求項４】
前記光源から発生した拡散入射光に対する前記光学フィルムの全光透過率が２０％を超える、請求項１に記載の光学システム。
【請求項５】
前記光源から発生した拡散入射光に対する前記光学フィルムの全光透過率が４０％を超える、請求項１に記載の光学システム。
【請求項６】
前記光学フィルムの前記表示面に入射する平行光に対する前記光学フィルムの全光反射率が１０％未満である、請求項１に記載の光学システム。
【請求項７】
前記光学フィルムの前記表示面に入射する平行光に対する前記光学フィルムの全光反射率が５％未満である、請求項１に記載の光学システム。
【請求項８】
前記光源から発生した前記光学フィルムの前記入射面に入射する光が拡散している、請求項１に記載の光学システム。
【請求項９】
前記光源から発生した前記光学フィルムの前記入射面に入射する光が平行化される、請求項１に記載の光学システム。
【請求項１０】
ビューアに情報を表示するための光学系であって、
光源および
前記光源に面する入射面および前記入射面と反対側に出射面を有し、前記光源と前記ビューアとの間に配置される光学フィルムであって、
光吸収層および
前記光吸収層に部分的に埋め込まれた複数の透明なビーズであって、前記ビーズの埋め込まれた一部が、前記光学フィルムの前記入射面上にあり、前記光学フィルムの前記入射面で受光される前記光源からの光の一部が、前記ビューアに向かって前記ビーズを介して透過されるようになっているビーズを含む光学フィルムを具備する光学システム。
【請求項１１】
前記光源が拡散している、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項１２】
前記光源が平行化される、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項１３】
前記光源から発生した前記光学フィルム上に入射する光が拡散している、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項１４】
前記光源から発生した前記光学フィルム上に入射する光が、平行化される、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項１５】
前記光源が画像を表示する、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項１６】
前記光源が液晶ディスプレイを含む、請求項１５に記載の光学システム。
【請求項１７】
前記光源が発光ディスプレイを含む、請求項１５に記載の光学システム。
【請求項１８】
前記光源が有機発光ディスプレイを含む、請求項１５に記載の光学システム。
【請求項１９】
前記光源がプラズマディスプレイを含む、請求項１５に記載の光学システム。
【請求項２０】
前記光吸収層と前記光源との間の前記光学フィルムの前記入射面上に配置される光透過基材をさらに含む、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項２１】
前記基材が着色剤を有する、請求項２０に記載の光学システム。
【請求項２２】
前記基材が光学拡散体を備える、請求項２０に記載の光学システム。
【請求項２３】
前記光吸収層が前記光透過基材上にコーティングされる、請求項２０に記載の光学システム。
【請求項２４】
前記光吸収層が結合剤中に光吸収染料または顔料を含む、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項２５】
前記ビーズが実質的に球形である、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項２６】
前記ビーズが非対称な外形を有する、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項２７】
前記ビーズが着色される、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項２８】
前記ビーズが１．３〜３．５の範囲の屈折率を有する、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項２９】
前記ビーズが前記光吸収層を介して部分的に突出する、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項３０】
前記光吸収層と前記光源との間の前記光学フィルムの前記入射面上に配置される光透過基材をさらに含む、請求項２９に記載の光学システム。
【請求項３１】
前記ビーズが１つ以上のタイプのビーズを含み、前記タイプのビーズのそれぞれが異なる屈折率を有する、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項３２】
前記ビーズの露出面および前記光学フィルムの前記出射面上の前記光吸収層の面の少なくとも１つに配置される光透過層をさらに含む、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項３３】
前記光透過層がハードコートを含む、請求項３２に記載の光学システム。
【請求項３４】
前記光透過層が反射防止層を含む、請求項３２に記載の光学システム。
【請求項３５】
前記光透過層が艶消し仕上げを含む、請求項３２に記載の光学システム。
【請求項３６】
前記光学フィルムに入射し、前記光源から発生した光が、前記光学フィルムを介して透過され、前記入射光の円錐角の２分の１より小さい視角で、前記光学フィルムの前記出射面から出射する、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項３７】
前記光学フィルムの前記出射面から出射し、前記光源から発生した光の視角は、水平方向および垂直方向において異なる、請求項１０に記載の光学システム。
【請求項３８】
ビューアに情報を表示するための光学システムであって、
光源および
前記光源と前記ビューアとの間に配置されるようになされた光学フィルムであって、
前記光源から光を受光するための入射面および出射面を有する基材と、
入射面および出射面を有し、前記基材の前記出射面に配置される光吸収層であって、前記光吸収層の前記入射面が前記基材の前記出射面に面する光吸収層と、
前記光吸収層に部分的に埋め込まれた光に対して透過である複数のビーズであって、前記ビーズの側面が前記光吸収層の前記出射面で露出されたままであり、前記光源から前記基材の前記入射面に入射する光の一部が、前記ビューアによって見ることができるように、前記光学フィルムを介して前記ビーズによって透過されるビーズと、を含む前記光学フィルムを含む光学システム。
【請求項３９】
入射面および出射面を有するディスプレイ層と、前記ディスプレイ層の前記入射面および前記出射面の少なくとも１つに配置されるディスプレイグラフィックスと、をさらに含み、前記ディスプレイ層が、前記光源と前記ビューアとの間に配置されるようになされる、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項４０】
前記ディスプレイ層が光学的に透明である、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項４１】
前記ディスプレイ層が１０〜５００ミクロンの厚さを有する、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項４２】
前記ディスプレイ層および前記ディスプレイグラフィックスの１つが、前記基材上に配置される、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項４３】
前記ディスプレイ層および前記ディスプレイグラフィックスの１つが、前記ビーズの露出部分および前記光吸収層の少なくとも１つの上に配置される、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項４４】
前記ディスプレイ層および前記ディスプレイグラフィックスの１つが、前記基材に積層される、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項４５】
前記ディスプレイ層および前記ディスプレイグラフィックスの１つが、前記ビーズの露出部分および前記光吸収層の少なくとも１つの上に積層される、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項４６】
前記ディスプレイ層および前記ディスプレイグラフィックスの１つが、不連続である、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項４７】
前記ディスプレイグラフィックスが所定の領域において半透明である、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項４８】
前記ディスプレイグラフィックスが所定の領域において透明である、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項４９】
前記ディスプレイグラフィックスが所定の領域において着色されている、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項５０】
前記ディスプレイグラフィックスが所定の領域において不透明である、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項５１】
前記ディスプレイグラフィックスが、英数字、アイコンおよび印の少なくとも１つを含む、請求項３９に記載の光学システム。
【請求項５２】
前記光源と前記ビューアとの間に配置されるようになされたディスプレイグラフィックスをさらに含む、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項５３】
前記ディスプレイグラフィックスが、前記ビーズの少なくとも１つの少なくとも露出部分および前記光吸収層上に印刷される、請求項５２に記載の光学システム。
【請求項５４】
前記ディスプレイグラフィックスが、前記基材の前記入射面および前記出射面の少なくとも１つの上に印刷される、請求項５２に記載の光学システム。
【請求項５５】
前記ディスプレイグラフィックスが所定の領域において半透明である、請求項５２に記載の光学システム。
【請求項５６】
前記ディスプレイグラフィックスが所定の領域において透明である、請求項５２に記載の光学システム。
【請求項５７】
前記ディスプレイグラフィックスが所定の領域において着色されている、請求項５２に記載の光学システム。
【請求項５８】
前記ディスプレイグラフィックスが所定の領域において不透明である、請求項５２に記載の光学システム。
【請求項５９】
前記ディスプレイグラフィックスが、英数字、アイコンおよび印の少なくとも１つを含む、請求項５２に記載の光学システム。
【請求項６０】
前記光吸収層が結合剤中に光吸収染料または顔料を含む、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項６１】
前記ビーズが前記光吸収層を前記基材へ部分的に突出する、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項６２】
前記ビーズが実質的に球形である、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項６３】
前記ビーズが非対称な外形を有する、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項６４】
前記ビーズが着色剤を有する、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項６５】
前記ビーズが１．３〜３．５の範囲の屈折率を有する、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項６６】
前記ビーズおよび前記光吸収層の露出面の少なくとも１つに配置される光透過層をさらに含む、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項６７】
前記光透過層がハードコートを含む、請求項６６に記載の光学システム。
【請求項６８】
前記光透過層が反射防止層を含む、請求項６６に記載の光学システム。
【請求項６９】
前記光透過層が艶消し仕上げを含む、請求項６６に記載の光学システム。
【請求項７０】
前記光源と前記視野位置との間に配置されるようになされる回転可能なポインタをさらに含む、請求項３８に記載の光学システム。
【請求項７１】
前記ポインタが、前記光源と前記基材の前記入射面との間に配置される、請求項７０に記載の光学システム。
【請求項７２】
前記ポインタが、前記ビーズと前記視野位置との間に配置されるようになされる、請求項７０に記載の光学システム。
【請求項７３】
前記ポインタが光を案内する、請求項７０に記載の光学システム。
【請求項７４】
前記ポインタが半透明である、請求項７０に記載の光学システム。
【請求項７５】
前記ポインタが前記光源以外の光源によって照明される、請求項７０に記載の光学システム。
【請求項７６】
ビューアに画像を表示する方法であって、
入射面および出射面を有する光透過基材であって、光吸収層が前記基材の前記出射面上に配置され、前記光吸収層がその中に部分的に埋め込まれる光に対して透過である複数のビーズを有し、前記ビーズの一部が、前記基材に対向する前記光吸収層の側で露出されるようになっている光透過基材を設けるステップと、
光源によって前記基材の前記入射面を照明し、光の一部が前記基材および、ついで前記ビーズを介して前記ビューアに向かって透過されるステップと、を含む方法。
【請求項７７】
前記ビーズの露出部分および前記光吸収層の少なくとも１つの上に光透過層が配置されるステップをさらに含み、前記光透過層がハードコートおよび反射防止層の少なくとも１つを含む、請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
前記光源と前記ビューアとの間にディスプレイグラフィックスを配置するステップをさらに含む、請求項７６に記載の方法。
【請求項７９】
前記ディスプレイグラフィックス上に光透過層を配置するステップをさらに含む、請求項７８に記載の方法。
【請求項８０】
インストルメントクラスタを見るための視野位置に対して情報を表示するインストルメントクラスタであって、
光源から光を受光するための入射面および前記視野位置に面する出射面を有する基材と、
前記基材上に配置される入射面および出射面を有する光吸収層であって、前記光吸収層の前記入射面が前記基材の前記出射面に面する光吸収層と、
前記光吸収層に部分的に埋め込まれる光に対して透過である複数のビーズであって、前記ビーズの一部が前記視野位置に対して露出されるままであるビーズと、を含み、前記光源から前記基材の前記入射面によって受光される光の一部が、前記視野位置に向かって前記ビーズを介して透過される、インストルメントクラスタ。
【請求項８１】
前記光源と前記視野位置との間に配置されるディスプレイグラフィックスをさらに含む、請求項８０に記載のインストルメントクラスタ。
【請求項８２】
前記ディスプレイグラフィックス上に配置される光透過層をさらに含む、請求項８１に記載のインストルメントクラスタ。
【請求項８３】
前記ビーズの前記露出部分および前記光吸収層の上に配置される光透過層をさらに含む、請求項８０に記載のインストルメントクラスタ。
【請求項８４】
前記光源が拡散している、請求項８０に記載のインストルメントクラスタ。
【請求項８５】
前記光源が画像を表示する、請求項８０に記載のインストルメントクラスタ。
【請求項８６】
前記光吸収層の前記入射面に入射し、前記光源からくる光が拡散している、請求項８０に記載のインストルメントクラスタ。
【請求項８７】
前記光源と前記視野位置との間に配置される回転可能なポインタをさらに含む、請求項８０に記載のインストルメントクラスタ。
【請求項８８】
前記ビーズが１．３〜３．５の範囲の屈折率を有する、請求項８０に記載のインストルメントクラスタ。
【請求項８９】
ディスプレイシステムにおいて用いるための光学フィルムであって、
光源から光を受光するための入射面および出射面を有する基材と、
前記基材の前記出射面に配置される入射面および出射面を有する光吸収層であって、前記光吸収層の前記入射面が前記基材の前記出射面に面する光吸収層と、
前記光吸収層に部分的に埋め込まれる光に対して透過である複数のビーズであって、前記ビーズの一部が前記視野位置に対して露出されるままであるビーズと、
前記基材および前記ビーズの少なくとも１つの少なくとも一部上に配置されるディスプレイグラフィックスと、を含み、前記基材の前記入射面から受光される光の一部が、前記視野位置に向かって前記ビーズを介して透過される、光学フィルム。
【請求項９０】
前記ディスプレイグラフィックスが、前記ビーズ上に印刷される、請求項８９に記載の光学フィルム。
【請求項９１】
前記ディスプレイグラフィックスが、前記基材上に印刷される、請求項８９に記載の光学フィルム。
【請求項９２】
前記ディスプレイグラフィックスが、前記基材上に積層される、請求項８９に記載の光学フィルム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に、電子ディスプレイ構成部材に関する。本発明は、特にインストルメントクラスタディスプレイに適用可能である。
【背景技術】
【０００２】
電子ディスプレイは一般に、ビューアに対して情報を表示する。ディスプレイの性能は、ディスプレイのさまざまな特性に関して記載される。そのような１つの特性は、電球、太陽およびビューアなどのさまざまな光源から発生した周辺光を吸収するディスプレイの能力である。ディスプレイによって吸収されない場合には、ディスプレイ上に入射する周辺光は、ウォッシュアウトと一般に呼ぶコントラストの減少を生じた表示情報の上に重ね合わせられる。ウォッシュアウトは、周辺光がきわめて明るい場所の用途では特に問題となる。たとえば、屋外用途では、太陽からの周辺光がディスプレイのコントラストを著しく低減させる可能性があるため、ビューアが表示された情報を見分けにくい。自動車に用いられるインストルメントクラスタなどのディスプレイは、特に、太陽からウォッシュアウトを生じやすい。一般に、自動車のインストルメントクラスタは、ディスプレイに届く周辺光を減少させるために、ハウジングの中の奥まった所に配置される。ハウジングは一般に、ハウジングに入射する周辺光かディスプレイの前面に向かって反射される光の量を低減することによって、ウォッシュアウトをさらに低減するために、黒くなっている。
【０００３】
ディスプレイの別の特性は、グレアの量である。ディスプレイの研磨した前面は、近くの対象物から入射する光をビューアに鏡面反射する。このような鏡面反射は一般に、グレアと呼ばれ、表示された情報の視認性を低下させる。一般的に、ディスプレイの前面からのグレアは、その面を光学的に拡散させることによって低減される。このような拡散面を艶消し面と呼ぶことがある。一般に、ディスプレイの艶消し前面は、ディスプレイの像平面、すなわち画像が表示される面から離隔される。このような離隔は、ディスプレイの解像度を低減させる。解像度の損失を最小限に抑えるために、艶消し前面と像平面との間の離隔を最小限に抑えることが一般に望ましい。そのような場合には、ディスプレイの解像度が、艶消し前面によって劣化されることはない。
【０００４】
ディスプレイの別の特性は、視角である。表示される情報が所定の範囲の視角にわたって見やすいことが一般に望ましい。一部の用途では、表示される情報が所定の視野範囲の外側から見ることができないことがさらに望ましい。言い換えれば、ディスプレイの視認性を特定の所期の視野位置（ｖｉｅｗｉｎｇ  ｐｏｓｉｔｉｏｎ）まで限定することが望ましい場合がある。プライバシーを考慮すれば、ディスプレイの視認性を限定することが望ましい場合がある。このような限定が望ましい場合がある別の場面は、初期の視野位置の外側に位置する人によるディスプレイの視認性が所与の仕事を行う人の能力に干渉する場合である。たとえば、自動車では、ディスプレイまたはインストルメントクラスタは、同乗者の快適性に干渉する可能性があるため、運転者には見ることができるが、他の同乗者には見ることができないことが望ましい場合がある。インストルメントクラスタからフロントガラス、横窓または自動車内の他の光沢面によって反射する光の反射は、運転者にとって気が散る恐れがある。たとえば、インストルメントクラスタの視角を運転者の視野位置に限定することにより、このような反射を低減または削減することができる。一般的に、インストルメントクラスタの奥まったハウジングは、表示される情報の視角を限定するために設計される場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ディスプレイの別の特性は、全体的なフットプリントである。ディスプレイは一般に、ディスプレイの全体容積を減少させるために、深さを最小限に抑えることが望ましい。たとえば、自動車のインストルメントクラスタに関して、スペースを節約するため、またはたとえば付属品のための余地を作るために、インストルメントハウジングにおける凹部を最小限に抑えることが望ましい場合がある。１つのディスプレイ特性が改善されると、１つ以上の別のディスプレイ特性が劣化することがよくある。その結果、所与のディスプレイ用途に関する性能の基準に最もよく適合させるために、ディスプレイにおいて一定の交換条件が形成される。したがって、最小限の性能の基準を満たすと同時に、全体的な性能を改善したディスプレイが依然として必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一般に、本発明は、光学システムおよびディスプレイに関する。本発明はまた、光学システムおよびディスプレイにおける構成要素に関する。本発明の一態様において、光学システムは、光源および光学フィルムを具備する。光学フィルムは、光源から入射する光をビューアに向かって透過する。光学フィルムの全光透過率は、平行入射光より拡散入射光のほうが高い。
【０００７】
本発明の別の態様において、光学システムは、光源および光学フィルムを具備する。光学フィルムは、光源から入射する光をビューアに向かって透過する。光学フィルムは、光吸収層および複数の光学透過ビーズを具備する。ビーズは光吸収層に部分的に埋め込まれ、ビーズの一部はビューアに対して露出した状態になっている。光源から入射する光の一部は、光学フィルムを介してビューアに向かって透過される。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態において、インストルメントクラスタは、視野位置まで情報を表示するように記載される。インストルメントクラスタは、光吸収層および光透過基板を具備する。複数のビーズが光吸収層に部分的に埋め込まれ、ビーズの一部はビューアに対して露出した状態になっている。光源から基材上に入射する光は、視野位置に向かって基材およびビーズを介して透過される。
【０００９】
本発明はまた、視野位置に情報を表示するための方法も提供する。この方法は、光透過基板上に光吸収層を付着させることを含む。複数の光透過ビーズが光吸収層に部分的に埋め込まれ、ビーズの一部は視野位置に対して露出した状態になっている。光源から基材上に入射する光の一部は、視野位置に向かって基材およびビーズを介して透過される。
【００１０】
本発明のさらに別の態様において、光学フィルムは、光透過基材、光吸収層、複数のビーズおよびディスプレイグラフィックスを具備する。光吸収層は、基材上に付着される。ビーズの一部が視野位置まで見えたままであるように、ビーズが光吸収層に部分的に埋め込まれる。ディスプレイグラフィックスは、基材および／またはビーズに施される。光学フィルムは、基材側から受光した光を視野位置に向かってビーズによって透過する。
【００１１】
本発明は、添付図面と共に、本発明のさまざまな実施形態の以下の詳細な説明を考慮すれば、より完全に理解し、認識されると思われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明は、さまざまな電子ディスプレイ用途に一般に適用可能であり、特に、ディスプレイが周辺光の大部分を吸収し、低い鏡面反射率および／または制御された視角を有することが望ましい環境において用いられるディスプレイに適用可能である。本発明は、屋外または周辺光のきわめて明るい光源を有する環境において用いられるディスプレイに特に適している。たとえば、本発明の一実施形態は、自動車、ボート、列車、航空機などのインストルメントクラスタにおいて用いるのに特に適している。このような用途において、周辺光、グレアおよび制御されていない視角は、ディスプレイを見るのを妨げる傾向がある。本発明の特定の実施例が本発明のさまざまな態様の説明を容易にするために、以下に詳細に述べられているが、実施例の仕様に本発明を限定するわけではないことを理解すべきである。より正確に言えば、添付特許請求の範囲によって定義されるように、本発明の精神および範囲を逸脱することなく、すべての修正物、実施形態および代替物を網羅するものとする。
【００１３】
図１は、本発明の特定の一実施形態による光学フィルム１００の概略断面図を示している。光学フィルム１００は、光源１０１と視野位置１５０との間に配置される。光学フィルムは、入射面１００Ａおよび出射面１００Ｂを有する。光源１０１から発し、光学フィルム１００上に入射する光は、入射面１００Ａを経て光学フィルムに入射し、光学フィルムによって透過される。透過光は、出射面１００Ｂを介して視野位置１５０に向かって光学フィルム１００から出射する。光線１０３は、光学フィルム１００のビューア側にあり、上記光学フィルムの出射面１００Ｂに入射する周辺光を概略的に示している。
【００１４】
本発明の具体的な一実施形態による光学フィルム１００は、入射光が光源１０１から発生した場合、平行入射光の場合より拡散入射光の場合の方が高い全光透過率を有する。さらに、光学フィルム１００は、見ている側から出射面１００Ｂに入射する拡散光の場合には、５０％を上回る全光吸収率を有する。一部の場合には、全光吸収率は、６０％を上回ってもよい。さらに別の場合には、全光吸収率は、７０％を上回ってもよい。さらに、本発明の具体的な一実施形態において、光源１０１から発生した入射光が拡散入射光の場合には、光学フィルム１００によって透過される光の視角は、入射光の円錐角の２分の１未満である。
【００１５】
本発明の具体的な一実施形態による光学フィルム１００は、グレア防止構造としてさらに機能する出射面１００Ｂ上の像平面を形成する構造物を組込んでいる。言い換えれば、構造物は、拡散面４００Ｂを提供することによって、面４００Ｂのさらなるグレア防止処理の必要性を低減または削減する。その結果、光学フィルム１００は、平行入射光より拡散入射光の方が高い光透過率を有し、きわめて低い鏡面反射率を有する出射面４００Ｂを組込んでいる。光学フィルム１００の場合の鏡面反射率は、一般的に、２％未満である。一部の場合には、鏡面反射率は、１％未満である。さらに別の場合には、鏡面反射率は、０．０５％未満である。光源１０１から発し、光学フィルム１００の入射面１００Ａに入射する光は、以下にさらに完全に述べるように、平行化されていてもよく、拡散されていてもよい。
【００１６】
図２は、平行入射光に関する光学フィルム２００の全光透過率を概略的に示している。入射面２００Ａおよび出射面２００Ｂを有する光学フィルム２００は、光源２０１と視野位置２５０との間に配置されている。光線２０２は、互いに実質的に平行であり、光源２０１から発し、光学フィルム２００の入射面２００Ａ上に入射する平行光線の並んだものを構成している。軸２１０が入射面２００Ａに対して直角である場合に、入射光線２０２Ａは軸２１０と入射角αを形成する。図２に示されているように、光線２０２の入射角はゼロではない。一般に、光線２０２の入射角は、−９０°から＋９０°の任意の値と仮定することができる。光線２０２は、光学フィルム２００によって透過され、出射面２００Ｂを介して視野位置２５０に向かって光学フィルムから出射する。平行入射光の場合の光学フィルム２００の全光透過率は、光学フィルム２００から出射する全体の光学パワーを、光学フィルムに入射し光源２０１から発生した全体の光学パワーによって除算することによって算出される。
【００１７】
図３は、拡散入射光に関する光学フィルム３００の全光透過率を概略的に示している。入射面３００Ａおよび出射面３００Ｂを有する光学フィルム３００は、光源３０１と視野位置３５０との間に配置されている。光線３０２は、光源３０２から発し、光学フィルム３００の入射面３００Ａ上に入射する拡散光線の並んだものを構成している。軸３１０が入射面３００Ａに対して直角である場合に、入射光線３０２Ａは軸３１０と入射角βを形成する。一般に、拡散入射光の場合には、異なる光線は異なる入射角を有する。所与の入射光線３０２Ａに関する入射角は、−９０°から＋９０°の任意の値と仮定することができる。光線３０２は、光学フィルム３００によって透過され、出射面３００Ｂを介して視野位置３５０に向かって光学フィルムから出射する。拡散入射光の場合の光学フィルム３００の全光透過率は、光学フィルム３００から出射する全体の光学パワーを、光学フィルムに入射し光源３０１から発生した全体の光学パワーによって除算することによって算出される。
【００１８】
図１に戻って参照すると、本発明の具体的な一実施形態による光学フィルム１００は、平行入射光の場合より拡散入射光の場合の方がより大きな全透過率を有する。
【００１９】
本発明による光学フィルム１００の特性をさらに述べるために、図４は、本願明細書で用いられるような円錐角および視角の概念を示している。入射面４００Ａおよび出射面４００Ｂを有する光学フィルム４００は、光源４０１と視野位置４５０との間に配置されている。光線４０２は、光学フィルム４００の入射面４００Ａ上に位置する点４００Ｃ上に入射するすべての光線の並んだものを構成している。点４００Ｃは、記号「Ｘ」によって表される。入射円錐角は、一番端の光線４０２Ａと４０２Ｂとの間の角度であり、図４では記号γによって表される。入射光線４０２は、光学フィルム４００によって透過され、出射面４００Ｂを介して光学フィルムから光線４０３として出射する。透過光線４０３は、輝度分布を有する光線の並んだものを構成する。視角は、輝度がピーク輝度の２分の１へ減少する角度であり、図４では記号ωによって表される。
【００２０】
図１に戻って参照すると、本発明の具体的な一実施形態による光学フィルム１００は、透過される光の視角が、入射光の円錐角の２分の１未満であるように、光の入射円錐を透過する。
【００２１】
図１の光学フィルム要素の具体的な一実施形態が、図５に概略的に示されている。光学フィルム５００は、光源５０１と視野位置５５０との間に配置されている。光は、光源５０１から光学フィルム上に入射し、視野位置５５０に向かって光学フィルムを出射する。光学フィルム５００は、基材５１０、光吸収層５２０、複数のビーズ５３０および任意の光学層５４０を具備している。基材５１０は、入射面５１０Ａおよび出射面５１０Ｂを有する。入射面５１０Ａは、光源５０１に面している。ビーズ５３０の露出面は、視野位置５５０に面し、任意の周辺光５０４が存在していてもよい。図５に示されている本発明の具体的な実施形態は、光源５０１から視野位置５５０まで受光される光が、高いコントラスト、低減したグレアおよび一般に制御された視角を有することを示している。
【００２２】
図５の光学フィルム５００の構成に類似である光学フィルムが、後方投射型ディスプレイにおける後方投射スクリーンとして用いることについて既に述べられている。実施例は、米国特許第５，５６３，７３８号明細書に記載されている。後方投射型スクリーンとして用いられるとき、光学フィルム５００は、ビーズ５３０の露出面が光源に面し、基板が視野位置に面するように、光源と視野位置との間に配置される。この構成において、光源から発生した入射光は一般に、投射スクリーンの全光透過率を最適化するために、平行光線化されなければならない。対照的に、本発明の実施形態によれば、光源は、光学フィルムの基材側に位置し、露出されるビーズが視野位置に面する。この構成において、光源から発生した入射光は、光学フィルムの全光透過率を最大化するために拡散することが好ましい。
【００２３】
投射スクリーンとして用いられるとき、米国特許第５，５６３，７３８号明細書に開示されているようなフィルムにおけるビーズは、入射光の効率的な集光および透過のために平行入射光を必要とする集光レンズとして作用する。国特許第５，５６３，７３８号明細書に開示された投射スクリーンの全光透過率は一般に、入射光が拡散すればするほど、減少する。対照的に、本発明の一実施形態において、光学フィルム５００のビーズ５３０は、入射光を部分的に平行光線化するように機能する。本発明のこの実施形態によれば、平行光線化は、拡散入射光の場合により効率的であり、射光が拡散すればするほど、光学フィルムの全光透過率が一般に減少する。本発明の一実施形態における光学フィルム５００は、高い効率で光源から入射する拡散光を透過し、周辺光の大部分を吸収し、見ている側からきわめて低い鏡面反射率を有することによって、視野位置５５０に対して高いコントラストで情報を表示する。
【００２４】
図５の構成におけるフィルムを用いることの１つの利点は、平行光出射より拡散光出射を有する光源を設計し、製作する方がたやすいことである。さらに、拡散光源を平行光線化するより、平行光線化光源を拡散するほうが一般にたやすい。これは、光源が分散光源であり、点光源でない場合に、特に問題である。拡散光源の出射は一般的に、光学レンズなどのさらなる光学素子を用いることによって平行光線化される。たとえば、投射スクリーンでは、フレネルレンズを用いて、光源の出射光を平行光線化する。本発明の上述の実施形態に関する明確な利点は、入射光が拡散するにつれて、光学フィルムの全光透過率が増大することである。したがって、光学フィルムは、拡散分散光源を含む拡散光源と共に用いるのに特によく適している。
【００２５】
図５に戻って参照すると、光吸収層５２０は、基材５１０の出射面５１０Ｂ上に配置される。ビーズ５３０は、層５２０に部分的に埋め込まれる。光学フィルム５００の全体的な光透過率を増大させるために、ビーズ５３０は、面５１０Ｂにきわめて接近しているか、または光学的に接触していることが望ましい。出射面５１０Ｂに隣接する領域において、ビーズ５３０を包囲している光吸収層５３０は、光源５０１からビーズによって受光される光のための効率的な入射アパーチャ５３１を画定する。光源５０１からから入射面５１０Ａに入射し、面５１０Ａに対する法線と入射角αを成す光線５０２は、面５１０Ａで屈折され、ビーズ５３０および光学層５４０によって透過される。透過された光線は、法線と角度βを成し、光線５０３として光学フィルム５００から出射する。出射各βは、α、ビーズ５３０の屈折率および基材５１０の屈折率によって主に決定される。ビーズ５３０の平行光線効果のために、角度βは一般に、角度αより小さい。したがって、光学フィルム５００上に入射し、光源５０１から発生した拡散光の場合には、透過光の視角は一般に、入射光の入射円錐角の２分の１未満である。さらに、拡散入射光の場合の光学フィルム５００の全光透過率は、平行入射光の場合より大きい。これについては、図６Ａ，６Ｂおよび６Ｃを参照してさらに説明する。
【００２６】
図６Ａを参照すると、図５の光学フィルムに類似の光学フィルム６００が、光源６０１と視野位置６５０との間に配置されている。光は、光源６０１から光学フィルム上に入射し、視野位置６５０に向かって光学フィルムから出射する。光学フィルム６００は、基材６１０、光吸収層６２０および複数のビーズ６３０を具備している。説明を容易にし、一般性を損なわないために、図５の任意の光学層５４０は、図６Ａ〜６Ｃには含まれていない。基材６１０は、入射面６１０Ａおよび出射面６１０Ｂを有する。入射面６１０Ａは、光源６０１に面している。ビーズ６３０の露出面は、視野位置６５０に面している。出射面６１０Ｂに隣接する領域において、ビーズ６３０を包囲している光吸収層６２０は、光源６０１からビーズによって受光される光のための効率的な入射アパーチャ６３１を画定する。ビーズ６３０の露出面は、入射アパーチャ６３１より一般に大きい出射アパーチャ６３２を形成する。入射アパーチャ６３１は、光源６０１から受光される光に関して、ビーズ６３０によって透過される光の量を部分的に決定する。
【００２７】
図６Ｂは、平行入射光に関する光学フィルム６００の全光透過率を示している。光線６３３は、光源６０１から発し、出射面６１０Ｂ上に入射する平行光線の並んだものを構成している。入射アパーチャ６３１内に収まる光線６３３Ｂなどの入射光線のみがビーズ６３０によって透過されることが、図６Ｂから分かる。他方、入射アパーチャ６３１以外に達する光線６３３Ａおよび６３３Ｃは、光吸収層６２０によって大部分は吸収され、視野位置６５０に透過されることはない。入射面６１０Ａに入射する平行入射光に関する光学フィルム６００の全光透過率は一般的に、２５％未満である。一部の場合には、全光透過率は２０％未満である。さらに別の場合には、全光透過率は１５％未満である。平行入射光に関して光学フィルム６００を出射する光の視角は、ビーズ６３０の屈折率および入射アパーチャ１３０によって部分的に決定され、同様に入射アパーチャは、ビーズ６３０の径および光吸収層６２０の光吸収係数によって部分的に決定される。屈折率１．５〜１．７であり、平均径約６０ミクロンであるビーズ６３０および０．４〜０．６μｍ-1の光吸収係数を有する光吸収層の場合には、平行入射光の場合に透過される光の視角は一般に、３０°未満である。
【００２８】
図６Ｃは、拡散入射光に関する光学フィルム６００の全光透過率を示している。光線６３５は、光源１０１から発し、入射アパーチャ６３１に入射する拡散光線の並んだものを構成している。入射光線は、入射円錐角の２分の１、すなわちγを有する。光線６３５は、入射アパーチャ６３１を介して透過され、出射アパーチャ６３２で屈折し、視角ωで視野位置６５０に向かって指向される。ビーズ６３０の平行光線効果のために、ωは一般にγより小さい。入射光が拡散するか、または同等に入射する２分の１円錐角γになるにつれて、光学フィルム６００の全光透過率は一般に増大することが、図６Ｃから分かる。これは、一定の光パワー密度の場合には、γが増大すると、入射光の大部分が入射アパーチャ６３１によって透過されることから、重要である。光学フィルムの入射面６１０Ａに入射する拡散光に関する光学フィルム６００の全光透過率は一般的に、２０％を超える。一部の用途では、全光透過率は３０％を超える。さらに別の用途では、全光透過率は４０％を超える。さらに別の用途では、全光透過率は５０％を超える。光源６０１を出るとき、光線６３５は拡散してもよい。あるいは、光線６３５は、光源６０１を出るとき、平行光線化またはより小さい拡散であってもよく、光学拡散基材６１０を介して透過された後、拡散またはより大きな拡散となってもよい。あるいは、図６に図示されていないが、別の光拡散層が、基板６１０と光源６０１との間に配置され、光源６０１から発生した光を拡散してもよい。
【００２９】
図５に戻って参照すると、入射光が拡散するにつれて、光学フィルム５００の全光透過率は一般に増大する。さらに、光学フィルム５００上に入射し、光源５０１から発生した拡散光の場合には、透過光の視角は、２分の１入射円錐角より小さい。したがって、拡散光源または拡散基材５１０と組合わせた鏡面光源、または図５に示されていない光拡散材と組合わせた鏡面光源の場合には、光学フィルム５００は、狭い視角によって高い光学スループットを表示する。光学フィルム５００の狭い視角の特性は、ボート、航空機、自動車などで用いられるインストルメントクラスタの設計において特に有用である。自動車の場合には、インストルメントクラスタの従来のディスプレイの視角は通常、かなり大きい。その結果、ディスプレイからの光が、フロントガラスおよび横窓に達し、運転者または他の同乗者に向かって屈折してグレアを生じる可能性がある。視角を小さくするために、インストルメントクラスタは通常、ハウジングに奥まるように配置されるが、自動車のダッシュボードのフットプリントを増大させる結果となる。インストルメントクラスタに光学フィルム５００を組込むことにより、機器に用いられるディスプレイの視角を小さくする。したがって、ハウジングにおいてディスプレイを奥まった部分に配置する必要性がほとんどまたは完全になくなる。
【００３０】
光吸収層５２０は、光学フィルム５００のビューア側に入射する周辺光の大部分を吸収するように設計される。図５を参照すると、周辺光線５０４は、ビューア側から光学層５４０に入射し、ビーズ５３０によって、実質的に吸収される光吸収層５２０に透過される。光学フィルム５００は周辺光の大部分を吸収し、それによって、高い周辺光が存在する場合であっても、高いコントラストで視野位置５５０に対して情報を表示する。たとえば、光学フィルム５００を組込んだ自動車におけるインストルメントクラスタは、周辺光の大部分を吸収し、それによって高い周辺光が存在する場合であっても、高いコントラストでたとえば運転者に情報を表示する。見ている側から入射する光の場合には、光学フィルム５００の光吸収率は、部分的に光吸収層５２０の吸収係数および厚さに左右される。光吸収層の光吸収係数は、０．０１〜１０μｍ-1であってもよい。吸収係数が０．１〜５μｍ-1であればさらに好ましい。光吸収係数が０．３〜１μｍ-1であればさらに一層好ましい。光吸収層の厚さは、ビーズ５３０の平均サイズおよびビーズサイズの標準偏差によって部分的に決定される。ｒがビーズ５３０の平均半径である場合には、光吸収層の厚さは０．１ｒ〜０．９ｒの範囲であってもよい。一部の場合には、この厚さは０．３ｒ〜０．７ｒの範囲であってもよい。さらに別の場合には、この厚さは、０．４ｒ〜０．６ｒの範囲であってもよい。
【００３１】
ビーズ５３０は、光学フィルム５００の全体的な透過率を最適化するために、高い充填密度で単独層を形成することが望ましいが、一部の用途では多層ビーズを用いてもよい。光学フィルム５００の特に有利な特性は、ビーズ５３０の表面がビューアに面している光学フィルムの出射側に艶消し面を形成することである。言い換えれば、ビーズ５３０は、高いスループットおよび高いコントラストで視野位置５５０に向かって拡散入射光を透過すると同時に、ビーズ５３０は艶消し面を形成する。艶消し面は、グレアを低減または削減する（すなわち、鏡面反射率がきわめて小さい）。本発明の具体的な一実施形態によれば、光学フィルムの出射面の艶消し仕上げは、光学フィルムのさらなるグレア防止処理の必要性を低減または削減する。像平面（すなわち、画像が表示される平面）がビーズ５３０にきわめて接近するか、または一致する用途では、光学フィルム５００の出射側が艶消し面であるため、解像度がほとんどまたは全く減少することはない。ビーズ５３０の露出面によって実現されるグレアの低減は、主に、ビーズサイズおよびビーズサイズ分布に左右される。一般に、より小さいビーズの方がグレアまたは鏡面反射を低減するのにより効果的である。ビューア側からの光学フィルム５００の鏡面反射率は一般的に、２％未満である。一部の場合には、鏡面反射率は１％未満である。さらに別の場合には、鏡面反射率は０．０５％未満である。光学フィルム５００のきわめて低い鏡面反射率により、グレアが極めて望ましくないディスプレイ用途において使用する場合にうまく適したフィルムを形成する。光学フィルム５００は、屋外またはきわめて明るい周辺光が著しく、きわめて望ましくないグレアを生じる可能性がある用途において用いられるディスプレイに特に適している。たとえば、光学フィルム５００を組込んだ自動車におけるインストルメントクラスタは、別のグレア防止処理を行う必要性がほとんどまたは全くない状態で、グレアを著しく低減または削減する。さらに、ビーズ５３０が像平面を構成するか、または像平面にきわめて接近している場合には、解像度がほとんどまたは全く減少することはない。光学層５４０がない場合には、ビューア側からの光学フィルム５００の拡散反射率は一般的に、１０％未満である。一部の用途では、拡散反射率は８％未満である。さらに別の用途では、拡散反射率は５％未満である。光学層５４０は、ビーズ５３０および光吸収層５２０の露出領域に一致して塗布されることが好ましい光透過率のきわめて高い層であることが好ましく、光学フィルム５００の全体性能を改善することを目的としている。光学層５４０は、光学フィルム５００の耐久性を増大させるために、ハードコードであってもよい。光学層５４０は、光学フィルム５００の全体的な光学スループットを増大させると同時に、ビューア側から光学フィルム５００の全反射率を低減するために、反射防止コーティングであってもよい。そのような場合には、ビューア側からの光学フィルム５００の拡散反射率は一般的に、８％未満である。一部の場合には、拡散反射率は４％未満である。さらに別の場合には、拡散反射率は２％未満である。光学層５４０はまた、光学フィルムを出射する光の視角をさらに制御するために、光学拡散特性を備えていてもよい。光学層５４０はまた、着色剤を含んでいてもよい。
【００３２】
一般に、ビューア側からの高い鏡面および拡散反射率は、ディスプレイのコントラストを低下させる。本発明の一実施形態による光学フィルム５００は、周辺光の大部分を吸収し、それによって低い全（すなわち鏡面および拡散）反射率を有し、その出射側に艶消し面を組込み、それによって低い鏡面反射率を有する。本発明のこの実施形態による光学フィルム５００は、低い鏡面および拡散反射率を有することによって、高いコントラストで情報を表示する。
【００３３】
基材５１０は、高い光透過率を有することが好ましい。基材は透明であってもよく、または拡散してもよい。基材自体は、たとえば、バルク拡散および／または表面拡散によって光を拡散してもよい。表面拡散は、面５１０Ａを艶消しにすることによって実現されてもよい。基材５１０は、可撓性であっても剛性であってもよく、光学フィルム５００を出射する光の色をビューア５５０に向かって最適にするために、着色剤を有してもよい。基材５１０は、実質的に光透過性である任意の適切な材料であってもよい。基材として特に適した材料の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、アクリル、ガラスおよび他の類似の基材材料が挙げられる。
【００３４】
光吸収層５２０は一般的に、結合剤に分散される光吸収材料の混合物を含む。特に適した光吸収材料としては、カーボンブラック、黒色染料などの光吸収染料および他の類似の光吸収染料および他の類似の光吸収材料などが挙げられる。特に適した結合剤の例としては、熱可塑性物質、放射線硬化性または熱硬化性アクリレート、エポキシ、シリコンベース材料、感圧接着剤および他の類似の結合剤材料が挙げられる。また、分散剤、界面活性剤、粘度改良剤、硬化剤などの他の材料を含んでもよい。
【００３５】
ビーズ５３０は、透明で、光透過率の高い任意の適切な材料から構成されることができる。特に適した材料の例としては、さまざまなタイプのガラス、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）およびポリスチレンなどのポリマー材料、２種類以上の異なる材料の混合物、他の類似のビーズ材料などが挙げられる。ビーズは、実質的に球形であることが好ましいが、楕円形または他の所望の形状をはじめとする他の適切な形状であってもよい。水平および垂直方向および他の方向などの１つ以上の方向に光学フィルム５００を出射する光の視角を調整するために、楕円形状のビーズ５３０を用いてもよい。ビーズ５３０の径範囲および光吸収層５２０の厚さは、光学スループットを最適化すると同時に、高いコントラストを維持するために、大部分のビーズが層５２０に部分的に埋め込まれるように選択されることが好ましい。ビーズ径が増大すると、ビューアに表示される情報は、粒子がより粗く見え、解像度が低くなる。他方、ビーズ５３０の径が小さすぎると、是円滝的なコントラストを維持することになっている場合には、フィルム５００の光学スループットが減少する可能性がある。ビーズ５３０は一般的に、たとえば、所望の光透過率および／または視角などの所望の光学性能を提供する屈折率を有する。ビーズ５３０は、１．３〜３．５の範囲の屈折率を有することができ、１．３〜２．４であれば好ましい。光学フィルム５００の耐久性を増大させるために、光吸収層の厚さは平均ビーズ径より大きくてもよい。あるいは、光学フィルム５００の全光透過率を増大させるために、厚さは均ビーズ径より小さくてもよい。
【００３６】
光源５０１は、単独光源または個別の光源の並んだものであってもよい。光源５０１は点光源または分散光源であってもよい。光源５０１から来て、ビーズ５３０上に入射する光は、フィルム５００の光学スループットを最適化するために拡散することが好ましい。光源５０１は、平行光線または拡散の形態で光を放射してもよい。光源５０１が十分に拡散しない場合には、基材５１０が十分に拡散してもよい。あるいは、適切な別の拡散板が光源５０１と入射面５１０との間に配置されてもよい。
【００３７】
光源５０１は画像をディスプレイに表示してもよく、表示しなくてもよい。画像を表示する光源の例としては、液晶ディスプレイ、発光ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機発光ダイオードディスプレイ、電界放出ディスプレイ、エレクトロルミネセントディスプレイおよび他の適切な画像形成ディスプレイが挙げられる。画像を表示しない光源の例としては、電球、発光ダイオード、画像を形成しない任意の他の適切な光源が挙げられる。光源５０１が画像を表示する場合には、フィルム５００の光学スループットを最適化するために、表示される画像の視角を大きくし、画質および解像度を維持するために、光源５０１の像平面とビーズ５３０との間の距離を小さくすることが好ましい。
【００３８】
図７は、本発明による別の実施形態の概略図を示している。光学アセンブリ９００は、光源９０１と視野位置９５０との間に配置される。光は、光源９０１から光学アセンブリ９００上に入射し、視野位置９５０に向かって光学アセンブリから出射する。周辺光は、ビューア側から光学アセンブリ９００上に入射する。光学アセンブリ９００は、１つ以上のディスプレイ部材９１５、基材９１０、光吸収層９２０、複数のビーズ９３０および任意の光学層９４０を具備している。基材９１０は、入射面９１０Ａおよび出射面９１０Ｂを有する。光学アセンブリ９００の全体的な光学スループットを最適化するために、ビーズ９３０は、層９２０に部分的に埋め込まれ、基材９１０の面９１０Ｂにきわめて接近していることが好ましい。
【００３９】
図７によれば、ディスプレイ部材９１５は、光源９０１と基材９１０の入射面９１０Ａとの間に配置される。あるいは、ディスプレイ部材９１５または別のディスプレイ部材９１５が、ビーズ９３０と視野位置９５０との間に配置される。ディスプレイ部材９１５は、任意のディスプレイ層９０５およびディスプレイグラフィックス９０６を具備している。ディスプレイ層９０５は、入射面９０５Ａおよび出射面９０５Ｂを有する。ディスプレイグラフィックス９０６は、面９０５Ａおよび／または面９０５Ｂ上に形成される。このような３つのディスプレイグラフィックスが、図８、９および１０に示されている。図８は、背景１０１３上に左矢印インジケータ１０１１および右矢印インジケータ１０１２の正面概略図を示している。図９は、背景１１２２上に英数字１１２１およびインジケータ１１２３の正面概略図を示している。図１０は、背景１１２３上にバッテリインジケータ１２３１の正面概略図を示している。図８、９および１０に示されたグラフィックスは、自動車、航空機、ボートにおけるインストルメントクラスタのディスプレイまたはディスプレイグラフィックスを用いる任意の他のディスプレイの一部であってもよい。
【００４０】
図７に戻って参照すると、ディスプレイ部材９１５は、感圧接着剤などの接着剤を用いて基材９１０に積層されてもよい。あるいは、ディスプレイ部材９１５は、機械的手段、超音波溶接または他の適切な手段によって基材９１０に接合されてもよい。あるいは、ディスプレイグラフィックスは、基材９１０の入射面９１０Ａ上に形成されてもよい。あるいは、ディスプレイグラフィックスは、ビーズ９３０の面上に形成されてもよい。ディスプレイグラフィックスは、印刷、フォトリソグラフィなどの方法または他の適切な方法によって形成されてもよい。ディスプレイグラフィックス上の特徴物は、透明、着色、半透明または不透明であってもよい。
【００４１】
ディスプレイ層９０５は、可撓性または剛性であってもよい。ディスプレイ層９０５は、実質的に光透過性である任意の適切な材料であってもよい。適切な材料の例としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート、アクリル、ガラスおよび他の適切な基材材料が挙げられる。
【００４２】
光学層９４０は、ビーズ９３０および光吸収層９２０の露出領域に一致して塗布されることが好ましい光透過率のきわめて高い層であることが好ましく、光学フィルム９００の全体性能を改善することを目的としている。光学層９４０は、光学フィルム９００の耐久性を増大させるために、ハードコードであってもよい。光学層９４０は、光学フィルム９００の全体的な光学スループットを増大させると同時に、ビューア側からの光学フィルム９００の全反射率を低減するために、反射防止コーティングであってもよい。光学層９４０はまた、光学フィルムを出射する光の視角をさらに制御するために、光学拡散特性を備えていてもよい。光学層９４０はまた、着色剤を含んでいてもよい。
【００４３】
光学アセンブリ９００は、回転可能なポインタ９２５をさらに含んでいてもよい。ポインタ９２５は、速度計、燃料計またはポインタを用いた任意の他の計器または機器などのインストルメントクラスタの一部であってもよい。ポインタ９２５は、枢軸９２７を中心にして回転することができるポインタアーム９２６を具備している。ポインタ９２５は一般に、光源９０１と視野位置９５０との間に配置される。図９によれば、ポインタ９２５は、光源９０１とディスプレイ部材９１５との間に配置される。あるいは、ポインタ９２５は、ビーズ９３０と視野位置９５０との間の光学アセンブリ９００のビューア側に配置されてもよく、そのような場合には、ポインタを損傷から保護するために、光学アセンブリ９００は、ポインタと視野位置との間に光学透過層をさらに具備してもよい。ポインタ９２５は、透明または半透明または不透明であってもよい。ポインタ９２５は、光源９０１以外の光源によって照明されてもよい。実施例は、米国特許第４，９５９５，７５９号明細書に開示されている。光学アセンブリ９００は、高いコントラスト、低いグレアおよび一般に減少した視角で視野位置９５０に対し情報およびグラフィックスを表示することが分かる。
【００４４】
本発明はさまざまな実施形態を参照して上述してきたが、実施形態の仕様に限定されるわけではないものとする。正確に言えば、添付特許請求の範囲によって定義されるように、本発明を完全に網羅するものとする。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による光学システムの概略側面図を示している。
【図２】平行入射光を用いる本発明の実施形態を示している。
【図３】拡散入射光を用いる本発明の実施形態を示している。
【図４】円錐角および視角の概念を示している。
【図５】本発明の実施態様による光学システムの概略側面図を示している。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による光学フィルムの拡大部分図を示している。
【図６Ｂ】平行入射光に関して図６Ａの光学フィルムの光透過率を示している。
【図６Ｃ】拡散入射光に関して図６Ａの光学フィルムの光透過率を示している。
【図７】本発明の別の実施形態による光学システムの概略側面図を示している。
【図８】ディスプレイグラフィックスの概略正面図を示している。
【図９】別のディスプレイグラフィックスの概略正面図を示している。
【図１０】さらに別のディスプレイグラフィックスの概略正面図を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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