(57)【要約】  鏡装置（１）は、同時に表示目的にも使用されることができ、例えば前面に偏光鏡（２）を持つＬＣＤディスプレイ（５）に基づく。前記ディスプレイにより占められる表面領域が前記鏡の表面領域より小さい場合、この小さなディスプレイは、前記鏡の前方において容易に認識されることができる。これは、吸収偏光子（３０，４０）を導入することにより遮蔽される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察側に第１の種類の偏光の光を反射する第１の面を持つ観察目的の偏光鏡において、前記鏡が、第２の種類の偏光の光を通し、非観察側においてディスプレイ装置を備え、前記ディスプレイ装置が、使用中に、前記第２の種類の偏光の光を供給し、前記偏光鏡が前記非観察側において少なくとも部分的に少なくとも１つの吸収層を持つ、偏光鏡。
【請求項２】
前記吸収層が吸収偏光層を有する、請求項１に記載の偏光鏡。
【請求項３】
前記吸収偏光層が前記第２の種類の偏光の光を吸収する、請求項２に記載の偏光鏡。
【請求項４】
構造化された偏光層を持つ、請求項２又は３に記載の偏光鏡。
【請求項５】
前記吸収偏光層及び前記偏光鏡が、非観察側において両方ともリターダ層を有し、前記リターダ層が偏光を実質的に４５度だけ回転させる、請求項２又は３に記載の偏光鏡。
【請求項６】
前記リターダ層が１／４波長膜を有する、請求項５に記載の偏光鏡。
【請求項７】
前記吸収偏光層が、前記第１の種類の偏光の光を吸収する副層と前記第２の種類の偏光の光を吸収する副層とを有する、請求項５に記載の偏光鏡。
【請求項８】
前記偏光鏡が非観察側においてディスプレイ装置を局所的に持ち、前記吸収偏光子が少なくとも非表示領域に備えられる、請求項７に記載の偏光鏡。
【請求項９】
前記ディスプレイ装置と前記偏光鏡との間の少なくとも１つの遅延層であって、偏光を実質的に９０度だけ回転させる当該遅延層を持つ、請求項１又は２に記載の偏光鏡。
【請求項１０】
前記遅延層が少なくとも１つの１／２波長膜を有する、請求項９に記載の偏光鏡。
【請求項１１】
前記偏光鏡がハウジングを持ち、前記ハウジングが、少なくとも前記ディスプレイ装置の後部において前記ハウジングの内側に吸収偏光子を備える、請求項１又は２に記載の偏光鏡。
【請求項１２】
前記吸収偏光層及び前記偏光鏡が非観察側においてリターダ層を有し、前記リターダ層が偏光を実質的に４５度だけ回転させる、請求項１２に記載の偏光鏡。
【請求項１３】
前記吸収偏光層が前記第１の種類の偏光の光を吸収する副層と前記第２の種類の偏光の光を吸収する副層とを有する、請求項１２に記載の偏光鏡。
【請求項１４】
前記ディスプレイ装置が前記偏光鏡の非観察側において吸収偏光子を持つ、請求項１３に記載の偏光鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察側（viewing side）に第１の種類の直線偏光の光を反射する第１の面を持つ観察目的の偏光鏡であって、前記鏡が、第２の種類の直線偏光の光を通し、非観察側（non-viewing side）においてディスプレイ装置を備え、前記ディスプレイ装置が使用中に第２の種類の直線偏光の光を供給する前記偏光鏡に関する。本明細書における“観察目的の鏡”又は“ディスプレイミラー”は、人の目（又は（赤外線）カメラレンズのような人工の目）が外側の世界の反射した部分を見る鏡を指す。例として、浴室の鏡、試着室の姿見又は鏡張りの壁のような大きな鏡が考えられる。他の例は、トラックの外側の鏡又は鏡台の鏡のような中間の大きさの又は小さな鏡である。
【０００２】
“第１の種類の直線偏光の光を反射する第１の面を持つ”により、鏡面が偏光面として機能することを意味する。使用する場合、偏光面に入射する光の特定の波長範囲内の光は、前記偏光面により反射される成分と前記偏光面を通過する成分との２つの成分に分離される。一般に知られているのは、直線偏光された垂直な方向の直線偏光を持つ２つの成分への光の分離である。この特定の応用例において、光は前記直線偏光された垂直な方向の偏光に分離されると一般に仮定されるが、しかしながら本発明は右手方向及び左手方向の円偏光に分離される光にも同等に適用可能である。
【背景技術】
【０００３】
上述の種類のディスプレイミラーは、２００２年３月１８日に出願されたシリアル番号０２０７６０６９．２及び２００２年１０月１７日に出願されたシリアル番号０２０７９３０６．３（＝ＰＨＮＬ０２．１０３８）の係属中の欧州特許出願に記載されている。鏡の機能は、ディスプレイ装置の前に部分的に反射する層の代わりに偏光鏡又は反射偏光子を導入することにより得られる。
【０００４】
実際には、等しい大きさのディスプレイ装置及び偏光鏡を使用することは常に望ましいわけではない。例えば、廊下の鏡、浴室の鏡及び自動車のバックミラーにおいては、前記鏡の（比較的）小さな部分のみがディスプレイを収容することはしばしば十分であり、安価である。したがって、前記ディスプレイにより占められる表面領域は、前記鏡の後部の利用可能な表面領域より小さい。しかしながら、前記ディスプレイの領域における光学的性質が前記偏光鏡の他の領域における光学的性質と異なるため、小さなディスプレイは、前記鏡の前方において容易に認識されることができ、これは、観察者にとって邪魔であるかもしれない。これを克服するために、前記鏡の後部において使用されるライトシールド（light-shield）が、前記ディスプレイ以外の光源から発生する光が前記鏡の後方から前方に透過することを防ぐために使用されることができる。このようなライトシールドは、しばしば前記ディスプレイミラーに対する機械的支持体としても機能し、例えば黒いベルベット又は黒い塗料で覆われた木材又は金属の板からなる。このアプローチにもかかわらず、一種のエッジ効果のため、前記ディスプレイ領域とその周囲とを見分けることがしばしば依然として可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、目的の１つとして、少なくとも部分的にこれらの問題を克服しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的のため、本発明による偏光鏡は、非観察側において少なくとも部分的に吸収偏光子を持つ。好ましくは、この吸収偏光子は、前記偏光鏡装置の後部に付着されるが、第１の偏光子（前記鏡）に対して９０度の角度だけ回転された偏光方向を持つ。使用されるライトシールドのタイプに依存して、前記偏光子は、前記ライトシールドの全領域又は前記ディスプレイを収容しない領域のみのいずれかに付着される。前記吸収偏光子が前記ディスプレイの吸収偏光子と同じ材料でできており、囲んでいる（enclosing）ハウジングの内側に付着される場合、反射された像の性質は、両方の領域に対して実質的に等しく影響されている。更に、前記ライトシールド及び前記ディスプレイの両方における最大吸収において、前記反射された像の知覚は向上される。
【０００７】
好適な実施例において、非観察側において前記偏光鏡及び吸収偏光層は両方とも１／４波長膜（1/4 λ foil）のような遅延層（retardation layer）を有し、λ（１波長）は、例えば５５０±２０ｎｍの波長値を持つ。前記ディスプレイは、ここで自由に移動されることができ、及び／又は製造公差を考慮して好きな（囲んでいる前記ライトシールド内の）前記吸収偏光子と前記偏光鏡との間の角度だけ回転されることができる。
【０００８】
前記吸収偏光層が前記第１の種類の直線偏光の光を吸収する副層（sub-layer）と前記第２の種類の直線偏光の光を吸収する副層とを有する場合、最適な鏡性能と共に非常に良いディスプレイ性能が得られる。
【０００９】
一実施例において、少なくとも１つの１／２波長膜を有し、λ（１波長）が例えば５５０±２０ｎｍの波長値を持つ遅延層のような、少なくとも１つの遅延層が前記ディスプレイ装置と前記偏光鏡との間に設けられる。
【００１０】
本発明のこれら及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照して説明され、明らかになる。
【００１１】
図面は概略的であり、正しい縮尺で描かれていない。対応する要素は一般に同じ参照符号により示される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、光を反射する偏光鏡２をガラス板又は他の基板４上に持つ観察目的の鏡装置１を示し、したがって人３は、前記人の像３’（及び図示されていない他の背景）を見る。本発明によると、前記鏡（板）は、第１の種類の直線偏光（方向）の光のみを反射するが、第２の種類の直線偏光（方向）の光を通す。更に、前記偏光鏡は、非観察側においてディスプレイ装置５を備える（図２も参照）。
【００１３】
この例のディスプレイ装置５は、２つの基板（ガラス若しくはプラスチック又は他の適切な材料）の間に液晶材料７を持つ液晶ディスプレイ装置である。ほとんどの液晶ディスプレイ装置は偏光効果に基づくので、ディスプレイ５は使用中に実質的に偏光された光を放射する。一般に、バックライト１０からの光は前記液晶ディスプレイの効果により変調される。前記液晶ディスプレイ装置は偏光効果に基づくので、ディスプレイ５は第１の偏光子８と、特定の偏光（方向）の光を通す第２の偏光子（又は検光子）９とを有する。
【００１４】
この特定の偏光の光は、前記第２の種類の偏光（方向）と同じ（直線）偏光方向を持ち、したがって鏡（板）２を光の損失無しで通過する（１００％透過）。
【００１５】
ほとんどの液晶ディスプレイ装置は線形偏光された光の変調に基づくので、直線偏光子８及び９が使用され、鏡２は、直線偏光選択鏡、例えば各層が選択された波長（又はスペクトルの平均値）の４分の１の光学的厚さを持つ誘電体層のスタックであり、前記層は選択された屈折率又はワイヤグリッド偏光子を持つ。
【００１６】
その一方で、特定の応用例において、鏡の応用において反射された像に対して表示される情報の高いコントラストの効果を得るために例えば（Ｏ）ＬＥＤ又は他のディスプレイからの光を（直線又は円）偏光された光に偏光することは魅力的でさえあるかもしれない。
【００１７】
実際には、同じ大きさのディスプレイ及び偏光鏡を使用することは常に可能又は望ましいわけではない。例えば、廊下の鏡、浴室の鏡及び自動車のバックミラーにおいて、前記鏡の（比較的）小さな部分のみがディスプレイを収容することがしばしば十分であり、安価である。したがって、前記ディスプレイにより占められる表面領域は、図１及び２の前記装置と同様に、前記鏡の後部の利用可能な表面領域より小さい。
【００１８】
しかしながら、適切に処理されていない場合、前記の小さなディスプレイは、前記鏡の前面において容易に認識されることができる。これは、前記ディスプレイミラーが観察用ミラーとして働く場合、特に邪魔である。図３は、液晶ディスプレイ装置５が使用される本発明による鏡の一部を示す。入射光２０は鏡２において部分的に（１つの偏光方向）反射する（矢印２１）。一般に、ライトシールドは、前記ディスプレイ以外の光源１１、例えば擬似光源（spurious light source）から発生する光が鏡２の後方から前方に透過されることを防ぐために前記鏡の後部において使用される（図３ａ参照、明確性のため、本発明を単純に説明するために、前記ディスプレイの全ての要素が図３に示されているわけではない）。図３ａは、偏光鏡２の２つの相異なる表面領域を示す。１つの領域は実質的にディスプレイパネルと一致し、周囲の領域は一致しない。光源１１から発生する光は、鏡２の後部により部分的に反射されることができ（矢印２２）、しかしながら他の部分（矢印２３）は鏡２を通ることができる。
【００１９】
本発明によると、例えば木材若しくは金属の板又はキャビネットからなる前記鏡に対する機械的支持体１２（図３ｂ参照）は、光吸収素子としても機能する。このために、偏光鏡２の後部は、（前記ディスプレイの性質に似せるために）例えば黒いベルベット又は黒い塗料で覆われ、大きさ及び向きが前記ディスプレイと一致する領域は除外される。このアプローチにもかかわらず、いわゆるエッジ効果のため、ディスプレイ領域と周辺とを区別することはしばしば依然として可能である。
【００２０】
図３ｂは、偏光鏡２の２つの相異なる表面領域の存在を示す。１つの領域は実質的に前記ディスプレイパネルと一致し、周辺の領域はライトシールド即ちキャビネット１２により裏打ちされる（backed）。前記第１の種類の偏光方向を持つ入射光に対して、両方の領域は同一の反射性質を持つ。したがって、反射された光の性質は前記鏡の性質により変更されることができるが、前記装置及び／又は前記偏光鏡の後の材料の性質は、全く又はほとんど明らかにならない。
【００２１】
しかしながら、前記第２の種類の偏光方向を持つ入射光に対して、前記光は偏光鏡２（反射偏光子）を通過する。前記鏡の部分的な領域に対してのみ、この光はこの後にディスプレイパネルに入り（矢印２４）、ここで（少なくともこの例において、例えば前記ディスプレイの後部に配置された吸収偏光子の存在のため）主に吸収される。したがって、前記第２の種類の光が前記鏡に前方に向けて反射され、これが（前記第１の種類の光から生じる）前記反射された像の劣化した知覚に寄与することはほとんどない。
【００２２】
しかしながら、前記ディスプレイの周辺の領域に対して、（前記第２の種類（矢印２５）の）光の反射は、囲んでいるライトシールドの性質により決定される。したがって、吸収、偏光解消（depolarization）又は残余反射（residual reflection）に関する２つの領域の性質の不一致は、結果として例えば（一方の領域から他方への遷移領域において観察された）エッジ効果及び知覚される反射された像の劣化を生じる。
【００２３】
図４は、これらの問題が吸収偏光層３０を付着することにより克服された本発明による一実施例を示し、吸収偏光層３０は、偏光鏡２の後部に付着され、（偏光鏡２の偏光方向に対して９０度の角度だけ回転された偏光方向を持つ）前記第２の種類の直線偏光の光を吸収する。
【００２４】
（前記鏡の後部の）前記ディスプレイ領域以外の領域の性質は前記ディスプレイ領域のものと非常に近く一致するので、（第２の種類（矢印２５）の）光はここで完全に吸収される。使用されるライトシールド及びディスプレイのタイプに依存して、吸収偏光子３０は、偏光鏡２の全領域又は前記ディスプレイを収容しない領域のみのいずれかに付着される。吸収偏光子３０は、好ましくは、偏光鏡２と同じ材料でできており、囲んでいるキャビネットの内側に付着され、ライトシールドとしても機能する。したがって、前記反射された像の性質は、両方の領域に対して等しく影響されている。前記ライトシールド及び前記ディスプレイにおける最大吸収を保証するときに、前記反射された像の知覚は向上される。
【００２５】
図４の実施例において、吸収偏光子３０は、偏光鏡２から更に離れて局所的に付着され、したがって、これは部分に切り分けられ、位置調整されなければならず、他の可能性は、前記ディスプレイに対する領域を切り取ることである。両方の状況において、前記ディスプレイは、固定のプリセット位置に配置されなければならず、かなり面倒である。
【００２６】
図５の実施例において、これは、リターダ（retarder）、この例においてはリターダ層（又は偏光回転膜）３１を導入することにより克服され、前記リターダ層は、前記層を通った後に前記の偏光された光が前記の局所的に付着された部分を通るように前記第１の種類の偏光を回転させる。これは、偏光鏡２を通る前記第２の種類の偏光された入射光が回転されることを意味するが、これは鏡の機能に影響しない。前記ディスプレイ装置により供給される前記第２の種類の偏光された光は、ここで膜３１及び偏光鏡２の両方を通る。この例において、偏光鏡２の偏光方向に対して４５度において配向方向を持つ１／２波長膜が使用され、前記膜は広帯域又は狭帯域膜であってもよい。ここで、膜３１は、初めに付着及び位置調整されなければならないが、（膜３１と吸収偏光膜との重複におけるトポグラフィ（topography）を導入することを犠牲にして）前記吸収偏光子の切断が必要とされないことは真実である。
【００２７】
また、前記ディスプレイは固定のプリセット位置に配置されなければならず、単一の半波長膜は透過した像の何らかの変色（discoloration）を導入することができる。後者は、互いに対して約４５度の角度で位置調整された２つの１／２波長膜３１及び３２が設けられる図６の実施例において克服される。この例において、１つの半波長膜３１は、偏光鏡２の偏光方向に対して２２．５度において配向方向を持ち、第２の半波長膜は、偏光鏡２の偏光方向に対して６７．５度において配向方向を持つ。ここで、しかしながら、膜３１及び３２は初めに付着及び位置調整されなければならない。
【００２８】
図７の実施例において、偏光鏡２の偏光方向及び吸収偏光子膜３０の偏光方向は、前記ディスプレイを収容する領域を除いて９０度異なり、これは（この構成において４５度の）リソグラフィでパターン付けされた（lithographically patterned）遅延フィルムを用いて達成される。このフィルムは、回転されることができ、パターン付けされることができ、又は随意にではなく、トポグラフィが回避され、吸収偏光子はコストがかからず、単一のパターンの遅延フィルムは同時に関心の波長に対して最適化されることができる。前記反射偏光子の性質に対して調整される場合、前記反射偏光子の色性質も調節されることができる。
【００２９】
図８の実施例において、偏光鏡２の偏光方向及び吸収偏光子膜３０の偏光方向は、ライトシールド即ちキャビネット１２における吸収偏光子膜３０に対して９０度異なり、ディスプレイ装置５の後部における他の吸収偏光子膜３０’に対しても９０度異なる。ディスプレイ装置５は前記膜の透過軸に対して位置調整されなければならないが、ＸＹ平面における前記ディスプレイ装置の平行移動は可能であるが、回転は可能ではない。
【００３０】
前記ディスプレイがどこにでもどのようにでも配置されることができる図９の実施例において、遅延は可能である。これは、反射偏光鏡２の後部に４分の１波長膜３５を付着し、吸収偏光子膜３０に４分の１波長膜３６を付着し、ディスプレイ装置５に４分の１波長膜３７を付着することにより達成される。吸収偏光子膜３０は、前記ライトシールド上に配置された交差した吸収偏光子スタックであってもよい。したがって、前記ディスプレイは自由に平行移動されることができ、及び／又は囲んでいるライトシールド即ちキャビネット１２内で如何なる角度でも回転されることができる。これは、最良のディスプレイ性能と最良の鏡性能を組み合わせる組み合わせである。このセットアップは、円偏光の光が如何なる種類の素子によって得られる如何なる装置においても非常に有用である。
【００３１】
必要であれば、鏡２は、追加の吸収偏光子４０で裏打ちされることができる（図１０）。
【００３２】
本発明の保護範囲は、記載された実施例に限定されない。例えば、前述のように、例えば（Ｏ）ＬＥＤからの光は偏光されてもよく、又は鏡の応用において反射された像に対する表示される情報の高いコントラストの効果を得るために他の表示効果を使用することは魅力的でさえあるかもしれない。
【００３３】
また、１以上のディスプレイが前記鏡に結合されることもでき、多くの他の応用分野が考えられる。幾つかの応用例において、十分な駆動回路を持つマトリクス形式が使用される場合、鏡状態とディスプレイ状態との間の切り替えは、局所的に行われることができる。
【００３４】
本発明は、それぞれの及び全ての新規な特徴的フィーチャ並びに特徴的フィーチャのそれぞれの及び全ての組み合わせにある。請求項内の参照符号は、前記請求項の保護範囲を限定しない。動詞“有する”及びその活用形の使用は、請求項に記載された要素以外の要素の存在を除外しない。要素に先行する冠詞“１つの”は、複数のこのような要素の存在を除外しない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による鏡装置の可能な実施例である。
【図２】このような鏡装置の一部の概略的な断面図である。
【図３ａ】本発明による鏡装置の一部の概略的な断面図である。
【図３ｂ】本発明による鏡装置の一部の概略的な断面図である。
【図４】本発明による他の鏡装置の一部の概略的な断面図である。
【図５】本発明による他の装置の概略的な断面図を示す。
【図６】本発明による他の装置の概略的な断面図を示す。
【図７】本発明による他の鏡装置の一部の概略的な断面図を示す。
【図８】本発明による他の鏡装置の一部の概略的な断面図を示す。
【図９】他の実施例を示す。
【図１０】他の実施例を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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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【国際調査報告】
2007517568.tif 000014
2007517568.tif 000015
2007517568.tif 000016