(57)【要約】【課題】歪みの発生を防ぎつつ、二重像を防止できる車両用合わせガラスの提供。【解決手段】車室内側に設けられる第１窓ガラス５１と、この第１窓ガラス５１の車外側に接着され断面視くさび形状を呈する中間膜５２と、この中間膜５２の車外側に設けられ中間膜５２に接着される第２窓ガラス５３とからなり、ヘッドアップディスプレイ装置５４からの情報が第１窓ガラス５１に投射される車両用合わせガラス５０であって、第２窓ガラス５３の高さ方向の曲率半径Ｒ２は、第１窓ガラス５１の高さ方向の曲率半径Ｒ１よりも、大きい。【効果】歪みが発生しない程度に薄い中間膜５２を採用する。中間膜５２を薄くしたことで発生し得る二重像は、第２窓ガラス５３の曲率半径Ｒ２を大きくし、虚像の反射する方向を変えることで発生を防ぐ。歪みの発生を防ぎつつ、二重像を防止できる。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内側に設けられる第１窓ガラスと、この第１窓ガラスの車外側に接着され断面視くさび形状を呈する中間膜と、この中間膜の車外側に設けられ前記中間膜に接着される第２窓ガラスとからなり、ヘッドアップディスプレイ装置からの情報が前記第１窓ガラスに投射される車両用合わせガラスであって、
前記第２窓ガラスの高さ方向の曲率半径は、前記第１窓ガラスの高さ方向の曲率半径よりも、大きいことを特徴とする車両用合わせガラス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に用いる合わせガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のフロントガラスに、ヘッドアップディスプレイ装置で、車速等の情報を投射することが知られている。また、車両のフロントガラスに、合わせガラスを用いることが知られている。このような合わせガラスに、ヘッドアップディスプレイ装置で、車速等の情報を投射することが提案されている（例えば、特許文献１（第２図）参照。）。
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１３に示すように、合わせガラス１００は、車室側の第１窓ガラス１０１と、この第１窓ガラス１０１に接着される断面視くさび形状の中間膜１０２と、この中間膜１０２に接着される第２窓ガラス１０３とからなる。
【０００４】
第１及び第２の窓ガラス１０１、１０３に挟まれるくさび形状の中間膜１０２のテーパ角を、θｔにする。テーパ角θｔを所定の角度にすることで、第１窓ガラス１０１に投影される実像１０４（主像）と、第２窓ガラス１０３で反射することで出現する虚像１０５（二重像）とが重なる。実像１０４と虚像１０５とが重なっているため、像が二重に見える二重像現象を防ぐことができる。
【０００５】
即ち、テーパ角θｔを調節することで、第１窓ガラス１０１に対する第２窓ガラス１０３の設置される角度が調節され、二重像現象を防ぐことができる。
【０００６】
ところで、テーパ角θｔを大きくすると、中間膜の厚さＷが大きくなる。中間膜の厚さＷが大きいことで次図で説明するような問題が生ずる。
【０００７】
図１４に示すように、合わせガラス１００の外側にある被視認物１１１は、合わせガラス１００を介して運転者の目１１２に認識される。
ところで、材質が異なることで、中間膜１０２の屈折率は、第１・第２窓ガラス１０１、１０３の屈折率と異なる。屈折率が異なることで、被視認物１１１が歪んだ状態で目１１２に認識される。
【０００８】
特に、テーパ角（図１２、符号θｔ）を大きくすると、合わせガラス１００上端部付近の中間膜の厚さＷが、特に大きくなる。厚さＷが大きいことで、歪みが顕著になる。
この知見を基に、本発明者らは、実験を行った。実験の内容を図１２に戻り説明する。
【０００９】
図１２に示す中間膜１０２のテーパ角を変更しながら、二重像の発生、歪みの発生を観察する実験を行った。結果を次表に示す。
【００１０】
【表１】
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【００１１】
まず、特許文献１に掲載された条件に沿ってテーパ角θ１で実験を行った。即ち、θ１は、θｔと同じ角度である。θ１の場合、二重像は発生せず、歪みは発生した。
【００１２】
次に、テーパ角θ２として実験を行った。θｔに比べθ２は小さい。即ち、厚さの薄い中間膜を用いた。θ２では、二重像が発生し、歪みは発生しなかった。
【００１３】
最後に、テーパ角θ３として実験を行った。θｔに比べθ３は大きい。即ち、厚さの厚い中間膜を用いた。θ３では、二重像が発生し、大きな歪みが発生した。
【００１４】
歪みの発生を防ぎつつ、二重像を防止できる車両用合わせガラスの提供が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開平２−２７９４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、歪みの発生を防ぎつつ、二重像を防止できる車両用合わせガラスの提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
請求項１に係る発明は、車室内側に設けられる第１窓ガラスと、この第１窓ガラスの車外側に接着され断面視くさび形状を呈する中間膜と、この中間膜の車外側に設けられ中間膜に接着される第２窓ガラスとからなり、ヘッドアップディスプレイ装置からの情報が第１窓ガラスに投射される車両用合わせガラスであって、
第２窓ガラスの高さ方向の曲率半径は、第１窓ガラスの高さ方向の曲率半径よりも、大きいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
テーパ角を小さく設定することで、中間膜の厚さの増加を抑えることができ、像の歪みを防止することができる。
しかし、テーパ角を小さくすると、二重像が顕著になる傾向がある。
そこで、請求項１では、第２窓ガラスの高さ方向の曲率半径を、第１窓ガラスの高さ方向の曲率半径よりも大きくした。第２窓ガラスの曲率半径を変更すると、虚像の出現方向が変わる。第２窓ガラスの曲率半径を変更することで、虚像の出現方向を実像と一致させ、二重像の発生を防ぐ。これにより、歪みの発生を防ぎつつ、二重像を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実験を説明する図である。
【図２】第１の実験結果を説明するグラフである。
【図３】第２の実験に用いた車両用合わせガラスの断面図である。
【図４】第２の実験を説明する図である。
【図５】実験番号１の結果を説明するグラフである。
【図６】実験番号２、３の結果を説明するグラフである。
【図７】実験番号４〜６の結果を説明するグラフである。
【図８】実験番号７〜１２の結果を説明するグラフである。
【図９】第２の実験の結果を説明するグラフである。
【図１０】追加実験の結果を説明するグラフである。
【図１１】実験結果の理由を説明する図である。
【図１２】本発明に係る車両用合わせガラスの断面図である。
【図１３】従来の技術の基本原理を説明する図である。
【図１４】従来の技術の問題点を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２１】
図１に示されるように、一般に、車両用合わせガラス１０は、車室内側に設けられる第１窓ガラス１１と、この第１窓ガラス１１の車外側に接着され断面視くさび形状を呈する中間膜１２と、この中間膜１２の車外側に設けられ中間膜１２に接着される第２窓ガラス１３とからなる。
このような車両用合わせガラス１０の下方に、情報を投射するためのヘッドアップディスプレイ装置１４が配置される。
【００２２】
本発明者らは、中間膜１２のテーパ角θｎを変更しながら二重像の発生及び歪みの発生について実験を行った。具体的には、テーパ角θｎに対して、実像から虚像までの距離ｔがどのように関係しているかを調べた。併せてテーパ角θｎと車両用窓ガラス上部の歪みについても観察を行った。この結果を次図で説明する。
【００２３】
図２（ａ）に示すように、横軸はテーパ角θｎを示し、縦軸は実像と虚像との距離ｔを示す。テーパ角θｎが小さくなるほど、二重像の距離が大きくなることが分かった。想像線１５で示す位置よりも下方の領域は、仮に二重像が発生したとしても、気にならない程度の二重像ということができる。
【００２４】
（ｂ）に示されるように、横軸はテーパ角θｎを示し、縦軸は歪みの大きさを示す。テーパ角θｎが大きくなるほど、歪みが大きくなる。歪みの大きさが想像線１６で示す位置よりも下方にある場合、仮に歪みが発生したとしても気にならない程度の歪みである。
以上の知見を基に、本発明者らは以下の着想を得た。詳細を次図で説明する。
【００２５】
図３に示すように、テーパ角θｎの中間膜２２を用い、高さ方向の曲率半径が互いにＲ１とＲ２とで異なる、第１窓ガラス２１及び第２窓ガラス２３を用いることとした。
【００２６】
第１及び第２の窓ガラス２１、２３を先に決めた上で中間膜２２を選択すると、中間膜２２のテーパ角θｎが大きくなりすぎることがあった。テーパ角θｎが大きくなりすぎることで、歪みが生じる。
【００２７】
そこで、本発明者らは、歪みが生じない程度のテーパ角θｎである中間膜２２を予め準備することとした。次に、第１窓ガラス２１の曲率半径Ｒ１と第２窓ガラス２３の曲率半径Ｒ２とを異なる値とすることで、第１窓ガラス２１に対して第２窓ガラス２３を傾ける。第１窓ガラス２１に対して第２窓ガラス２３を傾けることで、虚像の反射する方向を調節することを知見した。
【００２８】
本発明者らはこの知見を基に、第１窓ガラス２１に対してどのような第２窓ガラス２３を選択すればよいかを導き出すため実験を行った。
実験について次図で詳細に説明する。
【００２９】
図４に示すように、歪みが生じない程度に薄い中間膜２２を第１窓ガラス２１と第２窓ガラス２３とで挟んだ。第１窓ガラス２１の曲率半径Ｒ１を固定し、第２窓ガラス２３の曲率半径Ｒ２を変更しながら、二重像の観察を行った。
【００３０】
二重像の観察は、実像から虚像までの距離ｔを測ることで行った。虚像が実像よりも上に発生した場合を＋（プラス）とし、虚像が実像よりも下に発生した場合を−（マイナス）とした。即ち、０であるとき、実像と虚像が一致しており、好ましい。
【００３１】
図５に示すように、Ｒ２＝Ｒ１（＝８０００ｍｍ）とした実験番号１（図中、「実１」。以下同じ。）では、ｔが０ではなく、二重像が生じた。二重像が生じたので、Ｒ２の値を変え、虚像の反射する方向を変える必要がある。
【００３２】
実験番号２では、Ｒ２を小さくして、実験番号３ではＲ２を大きくして同様に実験を行った。
なお、このときの中間膜のテーパ角θｎは、０．４８ｍＲａｄであった。
実験番号２及び３の結果を次図で説明する。
【００３３】
図６に示すように、Ｒ２を小さくした実験番号２では、実験番号１の場合よりも実像と虚像の距離ｔが離れた。
一方、Ｒ２を大きくした実験番号３では、実験番号１の場合よりも実像と虚像との距離ｔが近づいた。
【００３４】
実像と虚像との距離ｔが０であれば、二重像が発生しない状態となる。ここまでの結果から、Ｒ２を大きくすることで、ｔが小さくなることが考えられる。実験番号４以降では、実験番号３よりもさらにＲ２の大きさを大きくし、ｔが０となるかについて実験を行った。詳細は次図で説明する。
【００３５】
図７に示すように、実験番号４〜６にかけて徐々にＲ２を大きくした。Ｒ２が大きくなるにつれ、実像と虚像との距離ｔが小さくなり、実験番号５で０に最接近し、実験番号６ではマイナスに転じた。
【００３６】
Ｒ２を大きくすることで、実像と虚像の距離ｔが縮むことが分かった。さらにテーパ角θｎを小さくした場合であってもこのことがいえるかを、実験番号７〜１２で調べた。次図で詳細に説明する。
【００３７】
図８に示すように、テーパ角θｎを０．３８ｍＲａｄとした実験番号７〜１２でも、実験番号１〜６と同様の傾向が出た。
次図でこの結果をまとめる。
【００３８】
図９に示すように、線２５は、テーパ角θｎを０．４８ｍＲａｄとした実験番号１〜６の結果である。実験番号１〜６では、実験番号５と６との間で、実像と虚像との距離ｔが０となる点を通過した。
【００３９】
線２６は、テーパ角θｎを０．３８ｍＲａｄとした実験番号７〜１２の結果である。実験番号７〜１２では、実験番号１１と１２との間で、実像と虚像との距離ｔが０となる点を通過した。
【００４０】
実像と虚像との距離ｔが０であるとき、二重像が発生しない。即ち、歪みが生じない程度のテーパ角θｎとした中間膜を用いた場合であっても、第２窓ガラスの高さ方向の曲率半径Ｒ２を、第１窓ガラスの高さ方向の曲率半径Ｒ１よりも大きくすることで、二重像を防ぐことができるという知見を得た。
【００４１】
このことの確からしさを調べるため、テーパ角θｎを０．４８ｍＲａｄとした上で、第１窓ガラスの曲率半径Ｒ１を変更して更なる実験を行った。次図で詳細を説明する。
【００４２】
図１０に示すように、線２７は、Ｒ１＝６０００ｍｍとした実験番号１３〜１６の結果を示す。線２８は、Ｒ１＝１００００ｍｍとした実験番号１７〜２１の結果を示す。
【００４３】
Ｒ１を変更した場合も同様の結果を得ることができた。
即ち、歪みが生じない程度のテーパ角θｎとした中間膜を用いた場合であっても、第２窓ガラスの高さ方向の曲率半径Ｒ２を、第１窓ガラスの高さ方向の曲率半径Ｒ１よりも大きくすることで、二重像を防ぐことができる。
このような結果となった理由を次図で説明する。
【００４４】
図１１（ａ）の比較例に示すように、第１窓ガラス３１の曲率半径Ｒ１と、第２窓ガラス３３の曲率半径Ｒ２とが同じである場合は、歪みが出ない程度の厚さの中間膜３２を用いることで、二重像が発生することがある。
【００４５】
（ｂ）の実施例に示すように、第１窓ガラス４１の曲率半径Ｒ１よりも、第２窓ガラス４３の曲率半径Ｒ２を大きくした場合は、歪みが出ない程度の厚さの中間膜４２を用いても、二重像が発生しない。
【００４６】
（ｃ）の比較例及び実施例を重ね合わせた図から分かるように、第２窓ガラス４３の曲率半径を大きくすることで、第２窓ガラス４３は、第１窓ガラス４１に対して立てられるようにして設けられる。第１窓ガラス４１に対して第２窓ガラス４３を立てることで、虚像の反射する角度が変わる。虚像の反射する角度を変えることで、虚像を実像に重ね合わせることができたものと考えられる。
【００４７】
なお、これらのＲ２−Ｒ１の値は、８００ｍｍ以上であることが望ましい。第１窓ガラス４３と第２窓ガラス４４とに生じ得る公差を考慮すると、Ｒ２−Ｒ１の値が８００ｍｍ以上である場合に、本発明の効果が最も発揮される。
【００４８】
また、通常用いられる車両用合わせガラスの大きさから、Ｒ２−Ｒ１の値は、１００００ｍｍ未満であることが望ましい。１００００ｍｍ未満であれば、従来からの方法で第１窓ガラス４３に第２窓ガラス４４を容易に接着させることができる。
【００４９】
また、通常用いられるガラスの大きさや、これらのガラスを所定の強度で接着させるために必要な中間膜の厚さを考慮すると、Ｒ２−Ｒ１の値は、８００以上５０００未満であることが望ましい。
本発明に係る車両用合わせガラスを次図で説明する。
【００５０】
図１２に示すように、車両用合わせガラス５０は、車室内側に設けられる第１窓ガラス５１と、この第１窓ガラス５１の車外側に接着され断面視くさび形状を呈する中間膜５２と、この中間膜５２の車外側に設けられ中間膜５２に接着される第２窓ガラス５３とからなり、ヘッドアップディスプレイ装置５４からの情報が第１窓ガラス５１に投射され、第２窓ガラス５３の高さ方向の曲率半径Ｒ２は、第１窓ガラス５１の高さ方向の曲率半径Ｒ１よりも、大きい。
【００５１】
このような車両用合わせガラス５０は、歪みが生じない程度の所定の厚さとされた中間膜５２を準備し、この中間膜５２の厚さに合わせて高さ方向の曲率半径がＲ１の第１窓ガラス５１と、高さ方向の曲率半径がＲ２の第２窓ガラス５３とを準備する。Ｒ１とＲ２との関係は、実験により予め求められ、二重像が発生しない値の第１窓ガラス５１と第２窓ガラス５３とが用いられる。
【００５２】
第２窓ガラス５３の曲率半径Ｒ２を変更することで、虚像の反射する方向が変わる。一方、中間膜５２を薄くすることで、ガラス上端部５５付近に発生する歪みを防ぐことができる。
【００５３】
歪みが発生しない程度に薄い中間膜５２を採用する。中間膜５２を薄くしたことで発生し得る二重像は、第２窓ガラス５３の曲率半径Ｒ２を大きくし、虚像の反射する方向を変えることで発生を防ぐ。歪みの発生を防ぎつつ、二重像を防止できる。
【００５４】
尚、本発明に係る車両用合わせガラスの中間膜は、遮音機能備えた中間膜や、遮熱機能を備えた中間膜、これらを組み合わせたもの等、どのようなものであっても用いることができ、これらのものに限られない。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の車両用合わせガラスは、四輪車に好適である。
【符号の説明】
【００５６】
５０…車両用合わせガラス、５１…第１窓ガラス、５２…中間膜、５３…第２窓ガラス、５４…ヘッドアップディスプレイ装置。
【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６】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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