(57)【要約】  車載計器群レンズ組立体において所望の照明効果を達成するための車載計器群レンズ組立体は、入射光（５６）を偏光された光に変換するための関連した偏光配向（６０）を有する第一層（４４）を備え、前記偏光された光は偏光配向に対応する第一配向を有する。第二層（４２）は偏光された光を受光し、かつ偏光された光の第一配向を第一配向とは異なる第二配向（６６）に変化させる。表面（２８）は第二層からの偏光された光を受光し、かつ第二層へ向う方向で、偏光された光の少なくとも一部を反射する。第二層により、偏光された光の第二配向は、第一層の偏光配向とは異なる第三配向（６８）に変化し、偏光された光が車の乗員に伝達されるのを防ぐことができる。
2008522200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
眩しさを低減するための車載計器群レンズ組立体において、
入射光を偏光された光に変換するための偏光配向を有する第一層を備え、前記偏光された光が偏光配向に対応する第一配向を有しており、
偏光された光を受光し、かつ偏光された光の第一配向を、第一配向とは異なる第二配向に変化させるための第二層を備えており、
第二層からの偏光された光を受光し、かつ第二層へ向う方向で、偏光された光の少なくとも一部を反射するための面を備えており、この場合、第二層により、偏光された光の第二配向が第一層の偏光配向とは異なる第三配向に変化するように構成されていることを特徴とする車載計器群レンズ組立体。
【請求項２】
第二配向が第一配向から約４５°変化していることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
【請求項３】
第二配向が偏光配向から約９０°変化していることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
【請求項４】
入射光が第一層に当る前に、入射光の少なくとも一部を反射するための第一層上に、さらに反射防止層を備えていることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
【請求項５】
反射防止層が少なくとも一層のふっ化マグネシウム、硫化亜鉛、二酸化チタン及びふっ化カルシウムから成ることを特徴とする請求項４記載のレンズ組立体。
【請求項６】
第一層がポリエチレンフィルムから成ることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
【請求項７】
第二層が少なくとも一層のポリマーフィルム、無機質層および雲母を含む層から成ることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
【請求項８】
さらに第二層と表面の間にアクリル基体を備え、このアクリル基体が第二層を支持していることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
【請求項９】
表面が光反射器へ向う第一方向で表示光を放出するための光源を有する光案内部の外表面を備えており、光反射器が第一方向に対して横切りかつ表面に向う第二方向で表示光を反射しており、表面が第二層に向かう表示光の少なくとも一部を伝達していることを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
【請求項１０】
偏光配向が入射光を直線的に偏光された光に変換するために直線的である
ことを特徴とする請求項１記載のレンズ組立体。
【請求項１１】
眩しさを低減するための車載計器群レンズ組立体において、
入射光を直線的に偏光された光に変換するための偏光配向を有する偏光子を備えており、前記偏光された光が偏光配向に対応する第一配向を有しており、
偏光された光を受光し、かつ偏光された光の第一配向を、第一配向とは異なる第二配向に変化させるための光リターダーを備えており、
光リターダーからの直線的に偏光された光を受光し、かつ光リターダーへ向う方向で、直線的に偏光された光を反射するための面を備えており、
この場合、光リターダーにより、直線的に偏光された光が、偏光子の偏光配向とは異なる第三配向に変化し、
前記面を通って偏光子に向う表示光を放出するための光源を備えており、前記面が偏光子に向う表示光の少なくとも一部を伝達していることを特徴とするレンズ組立体。
【請求項１２】
偏光子と光リターダーが協働して、入射光と表示光の各々の一部を吸収しており、吸収される入射光の部分が吸収される表示光の部分よりも多いことを特徴とする請求項１１記載のレンズ組立体。
【請求項１３】
光源から第一方向で表示光を受光し、かつ第一方向で横切り、表面に向う第二方向で表示光を反射するための光反射器をさらに備えていることを特徴とする請求項１１記載のレンズ組立体。
【請求項１４】
偏光子がポリエチレンフィルムから成ることを特徴とする請求項１２記載のレンズ組立体。
【請求項１５】
光リターダーが少なくとも一層のポリマーフィルム、無機質層および雲母を含む層から成ることを特徴とする請求項１４記載のレンズ組立体。
【請求項１６】
車載計器群レンズ組立体において所望の照明効果を達成するための方法において、以下の工程、すなわち
（ａ）第一配向を有する偏光された光を作るために入射光を偏光する工程、
（ｂ）偏光された光の第一配向を、第一配向とは異なる第二配向へ変化させる工程、
（ｃ）第二配向を有する反射され偏光された光を作るために偏光された光を反射する工程、
（ｄ）反射され偏光された光の第二配向を、第二配向とは異なる第三配向へ変化させる工程、及び
（ｅ）反射され偏光された光を吸収する工程を備えていることを特徴とする方法。
【請求項１７】
工程（ｂ）が第二配向に対して約４５°第一配向を変化させる工程を備えていることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
工程（ｄ）が第三配向に対して約４５°第二配向を変化させる工程を備えていることを特徴とする請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
工程（ｅ）が第三配向と約９０°異なる偏光配向を有する偏光子を備えた反射され偏光された光を吸収する工程を備えていることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載表示装置、特に乗員への眩しい光を低減するための偏光子と光リターダーを有する車載レンズ組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
速度計と回転速度計を有する計器群のような車載表示装置は一般的に車の乗員に重要な車載情報を表示する。従来の車載表示装置は通常回路基板を支持するハウジングを備えている。一つ以上の光源が回路基板上に載置され、ハウジング内部で表示面を照明し、計器類に電力を供給し、かつ計器類を照明するのが一般的である。明るく透明なレンズは車の乗員と照明される表示面の間のハウジングの前面に載置され、表示面と計器類を保護する。
【０００３】
選択された車載表示装置は明るいレンジの代わりにハウジングの前面に載置されたスモークレンズを利用する。表示面と計器類を保護することに加えて、スモークレンズにより所望の外観が得られる（言い換えればスモークレンズ効果）。スモークレンズ効果を生み出すために、従来のスモークレンズは、計器類が車の乗員に対してほんの最小限だけ見えるように、車のスイッチを切った際、計器類の外観を暗くするために濃く色付けされている。
車のスイッチが入ると、光源は計器類を照明し、かつスモークレンズを通して車の乗員に見える。
【０００４】
通常、スモークレンズ効果を最大限に得るために、周囲環境から来る光がスモークレンズを通って入り、表示面で反射するのを防ぐのが所望される。従来のスモークレンズにより、反射光はスモークレンズを通って伝達して車の乗員に戻る。これにより車のスイッチが切れると計器類の見え方は悪くなり、スモークレンズ効果は減る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、表示面で反射された光がレンズを通って伝達され、車の乗員に戻るのを防ぐ車載計器群レンズ組立体にとっては、所望のスモークレンズ効果を提供する必要がある。
【０００６】
本発明による車載計器盤用の車載計器群レンズ組立体の一例は、偏光配光に対応する第一配向を有する直線的に偏光された光に入射光を変換するための関連した偏光配光を有する第一層を備えている。第二層は直線的に偏光された光を受光し、かつ直線的に偏光された光の第一配向を第一配向とは異なる第二配向へ変化させる。表面は第二層からの直線的に偏光された光を受光し、第二層に向う方向で直線的に偏光された光の少なくとも一部を反射する。次いで第二層は、直線的に偏光された光の第二配向を、第一層が直線的に偏光された光を吸収するように、第一層の偏光配向とは異なる第三配向に変化させる。
【０００７】
一例において、本発明による車載レンズ組立体は偏光子を備えており、この偏光子は偏光配向に対応する第一配向を有する直線的に偏光された光に入射光を変換するための関連した偏光配向を有している。光リターダーは直線的に偏光された光を受光し、かつ直線的に偏光された光の第一配向を第一配向とは異なる第二配向に変化させる。表面は光リターダーからの直線的に偏光された光を受光し、かつ光リターダーへ向う方向で直線的に偏光された光を反射する。光リターダーは直線的に偏光された光の第二配向を偏光子の偏光配向とは異なる第三配向に変化させる。光源は偏光子に向って表面を通過する表示光を放出する。表面は偏光子に向って表示光の少なくとも一部を伝達する。
【０００８】
本発明による車載計器群レンズ組立体で所望のスモークレンズ効果を達成するための方法は、第一配向を有する直線的に偏光された光を作るために入射光を偏光し、かつ直線的に偏光された光の第一配向を、第一配向とは異なる第二配向へ変化させる工程を備えている。これらの工程の後には、第二配向を有する直線的に偏光された光を作るために直線的に偏光された光を反射し、かつ直線的に偏光された光の第二配向を、第二配向とは異なる第三配向へ変化させる工程が続く。別の工程では、反射された直線的に偏光された光は、吸収されて、車の乗員に伝達するのを防ぐことができる。
【０００９】
したがって、この発明は、表示光がレンズを通って伝達される一方で、計器群に入る入射光が逃げるのを防ぐために協働する偏光子と光リターダーを有する計器群レンズ組立体を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の様々な特徴と長所は、好ましい実施形態の以下に述べる詳細な説明から、当業者には明らかになる。
【実施例】
【００１１】
図１は車載情報を車１０の乗員へ伝達する車載計器群のような計器盤１２を有する車１０の選択された部分を示す。図示した例において、車載計器盤１２は速度計あるいはタコメータのような車載計器１４を備えている。車載計器１４の背面にある照明される表示面１６には、例えば計器類１４を利用するための数字、文字あるいは目盛が設けられている。
【００１２】
図２には、図１の計器盤１２が概略的に示してあり、この計器盤はレンズ２０を支持するハウジング１８を備えている。この例において、レンズと反対側に配置された光案内組立体２２は照明可能な表示面１６を照明するための光源２４を備えている。光源２４は光案内部２６を通って進む表示光を生成し、表示光２４は光案内部２６の表面２８で内側に反射される。光案内部２６内の光反射面３０は表示光を受光し、かつ表示光を光案内部２６からレンズ２０に向けて反射する。
【００１３】
図３はレンズ２０の部分を概略的に示している。この例において、レンズ２０は光リターダー層４２を支持するアクリル基体層４０を備えている。光リターダー４２はアクリル基体層と偏光子層４４の間にある。反射防止フィルム４６はこの例では偏光子層４４上に配置されている。反射防止フィルム４６はふっ化マグネシウム、硫化亜鉛、二酸化チタンあるいはふっ化カルシウム材料でできているのが好ましい。レンズ２０の層の実例的外形により、以下に述べるように、入射光が照明可能な表示面１６で反射するのを防ぎ、表示光が光案内部からレンズ２０を通って伝えられる一方で、入射光がレンズを介して戻ってくるのを防ぐという長所が得られる。
【００１４】
図４に示した例において、レンズ２０は車１０の周囲からの入射光５６を受光する。この例では入射光５６は矢印５８により示した通り非偏光である。この記述で使用されているような用語「非偏光」とは入射光５６の伝播方向に対して直交する複数の方向を有する入射光５６の電磁気成分を指す。この図において入射光５６は反射防止フィルム４６を通って伝達され、かつ反射防止フィルム４６により偏光されない。
【００１５】
偏光子層４４は関連した偏光配向６０を有する。この例では偏光子層４４により、偏光配向６０と一列に並んだ入射光５６の電磁気成分は偏光子層４４を貫通できるが、偏光配向６０と一列に並んでいない入射光５６の電磁気成分は吸収される。すなわち、偏光配向６０は直線的であり、かつ偏光配向により単光は通過することができる。従って偏光子層４４により入射光５６は、偏光子層４４の偏光配向６０に対応する関連した第一配向を有する直線的に偏光された光６２に変化する。
【００１６】
直線的に偏光された光６２は偏光子層４４から光リターダー層４２により収容される。光リターダー層４２は、図において直線的に偏光された光６２の第一配向成分６４を図において約４５°時計方向に第二配向成分へ変化させる。直線的に偏光された光６２は、直線的に偏光された光６２の配向を著しく変化させるアクリル基体層４０が無くても、アクリル基体層４０を通って光リターダー層４２から出て進む。この例においてアクリル基体層４０は光学的に不活性である。すなわちアクリル基体層４０は、アクリル基体層４０を通過する光をあまり偏光したり、反射したり、あるいは回析させたりもしない。
【００１７】
直線的に偏光された光６２は光案内部２６の表面２８に衝突し、かつ表面２８で反射して、レンズ２０に向かって戻る。表面２８に反射すると、直線的に偏光された光６２の第二配向は変化しない。直線的に偏光された光６２は、アクリル基体層４０を通って伝達し、光リターダー層４２内に戻る。光リターダー層４２により、直線的に偏光した光６２の第二配向は図の時計方向で４５°第三配向へ変化する。
【００１８】
この例において、第三配向６８は偏光子層４４の偏光配向６０に対して直交している。結果として、第三配向６８を有する直線的に偏光された光６２が偏光子層４４に衝突すると、偏光子層４４は車の乗員に向かって光を透過させずに、直線的に偏光された光６２を吸収する。したがって、別のやり方で車の乗員に向かって反射し、かつ公知の計器盤パネル組立におけるスモークされたレンズ効果を減らす入射光５６は、レンズ２６により吸収され、それにより入射光が乗員に達するのを防ぐことができる。
【００１９】
一実施例において、偏光子層４４はポリエチレン材料でできている。ポリエチレン材料は、偏光効果を生むために知られている通り、ポリエチレン材料の分子を配向するために方向上伸ばされた比較的薄いフィルムから成るのが好ましい。光リターダー層４２はポリマー材料でできているのが好ましい。代替え的に、光リターダー層４２は無機材料または雲母を含む無機材料でできていてもよいが、これらの材料は壊れやすく、かつ高度に彎曲したレンズ形状には適していないかもしれない。
【００２０】
別の例において、光リターダー層４２と偏光子層４４はアクリル基体層４０が物理的な支持に関して必要とされない程度十分厚く作られている。
【００２１】
光源２４は光案内部２６を通って伝達する表示光６８を生成する。表示光６８は５８で示したように、この例では偏光されていない。表示光６８は、面２８を通ってレンズ２９に向かう表示光６８を反射する光反射面３０により受光される。表示光６８の反射は表示光６８を変化させないのが、すなわち偏光させないのが重要である。
【００２２】
表示光６８は上記に記載されたように光学的に活性的であるアクリル基体層４０により受光される。光リターダー層４２により表示光６８の配向は変わる。しかしながらこの例において、表示光６８は偏光していないので、配向の変化には何の効果もない。表示光６８は偏光子層４４により受光され、この偏光子層は偏光配向６０と整列された表示光６８の電磁気成分を伝達し、かつ偏光配向６０を横切る表示光６８の電磁気成分を吸収する。従って偏光子層４４から伝達される表示光６８は偏光配向６０に対応する配向を有する。表示光６８の電磁気成分の幾つかの成分の損失により、表示光６８の輝度は減少するが、輝度の減少は例えば色合いを含む予め知られたスモークレンズに似ているかあるいはそれよりも少ない。
【００２３】
模範的なレンズ２０により、計器盤１２の反射されるかなりのパーセンテージの入射光５６を吸収する利点が得られる一方で、光源２４からの表示光の伝達が所望のスモークレンズ効果を生じさせることができる。一例において、入射光５６の約９９％は偏光子層４４により吸収される。すなわち、レンズ２０を通って計器盤１２に入る入射光のたった約１％だけが乗車員に向って反射されるにすぎない。別の例において、光源２４からの表示光６８の半分だけは偏光子４４により低減される。この半分とは計器盤の内部の照光可能な面のための一般的に受入れられる損失分である。
【００２４】
本発明の好ましい実施例を開示してきたが、当業者はいくらかの変形がこの発明の範囲内で出てくるのがわかる。この理由で、従属請求項は本発明の実際の範囲と内容を特定するために検討しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による実例的計器盤を有する車の選択された部分を示す図である。
【図２】本発明による車載レンズ組立体を有する図１の実例的計器盤の選択された部分を示す図である。
【図３】実例的車載レンズ組立体の層の概略図である。
【図４】グレアを低減するために作用している車載レンズ体装置の概略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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