(57)【要約】  車両に搭載されたカメラが撮像した画像を表示する電子ミラー装置は、表示面を有する液晶ディスプレイと、位相差板と、コレステリック液晶層とを有する。位相差板は、液晶ディスプレイに対し、表示面に対向して配置され、液晶ディスプレイから出射される液晶映像を円偏光する。コレステリック液晶層は、位相差板に対し、液晶ディスプレイの反対側に配置されている。位相差板により円偏光された液晶映像はコレステリック液晶層を透過する。
2015186297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたカメラが撮像した画像を表示する電子ミラー装置であって、
表示面を有する液晶ディスプレイと、
前記液晶ディスプレイに対し、前記表示面に対向して配置され、前記液晶ディスプレイから出射される液晶映像を円偏光する位相差板と、
前記位相差板に対し、前記液晶ディスプレイの反対側に配置され、前記位相差板により円偏光された前記液晶映像が透過するコレステリック液晶層と、を備えた、
電子ミラー装置。
【請求項２】
前記位相差板は、前記液晶ディスプレイの吸収軸に対し遅相軸が４５度の位置に設置された１／４位相差板であり、
前記コレステリック液晶層は、前記位相差板により円偏光された円偏光方向の前記液晶映像を透過する、
請求項１に記載の電子ミラー装置。
【請求項３】
前記コレステリック液晶層に対し、前記位相差板の反対側に配置された反射光量調整用フィルターをさらに備えた、
請求項１、２の何れか一項に記載の電子ミラー装置。
【請求項４】
前記液晶ディスプレイがＯＮのとき、前記コレステリック液晶層は、右円偏光の光と左円偏光の外光とのうちの一方を透過し、他方を反射する状態に保たれている、
請求項１から３の何れか一項に記載の電子ミラー装置。
【請求項５】
前記液晶ディスプレイがＯＦＦのとき、前記コレステリック液晶層の外光に対する反射率は、前記液晶ディスプレイがＯＮのときの外光に対する反射率と同一である、
請求項４に記載の電子ミラー装置。
【請求項６】
前記コレステリック液晶層の外光に対する反射率が０．４以上である、
請求項４、５の何れか一項に記載の電子ミラー装置。
【請求項７】
前記コレステリック液晶層の外光に対する反射率がＸであり、０＜Ｘ＜１であり、前記液晶ディスプレイから出射される前記液晶映像の輝度がＹであるとき、前記コレステリック液晶層を透過した前記液晶映像の輝度Ｚが、Ｙ×（１−Ｘ）を上回る、
請求項１から６の何れか一項に記載の電子ミラー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、車両に搭載したカメラが撮像した画像をドライバーに提示する電子ミラー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子ミラー装置として、映像表示部の前面にハーフミラーを設けた電子ミラー装置が知られている。電子ミラー装置は、例えば次のような状況で有用である。後席用ディスプレイ等により後方の視界が遮られると、ドライバーがハーフミラーにより後方監視することが困難になる。このときに、車両に搭載したカメラが撮像した映像を映像表示部に表示する。すると、ドライバーは、ハーフミラーを介して映像表示部に表示される映像を見ることで後方監視を行うことができる（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２９１８１７号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、ハーフミラーによる映像表示部の視認性の低下を防止した電子ミラー装置を提供する。
【０００５】
本開示の一態様に係る電子ミラー装置は、車両に搭載したカメラが撮像した画像を表示する。この電子ミラー装置は、表示面を有する液晶ディスプレイと、位相差板と、コレステリック液晶層とを有する。位相差板は、液晶ディスプレイに対し、表示面に対向して配置され、液晶ディスプレイから出射される液晶映像を円偏光する。コレステリック液晶層は、位相差板に対し、液晶ディスプレイの反対側に配置されている。位相差板により円偏光された液晶映像はコレステリック液晶層を透過する。
【０００６】
この構成によれば、コレステリック液晶は、位相差板により円偏光された液晶映像を、反射することなく透過する。このため映像光の輝度低下による液晶ディスプレイの視認性の低下を防止することができる。また、コレステリック液晶層には映像の反射像が生じず、映像の二重写りによる視認性の低下も防止できる。一方、コレステリック液晶層は、透過する円偏光と逆向きの円偏光を反射するため、外光に対しミラーとしても機能する。したがって、従来のハーフミラーによる映像表示部の視認性の低下を防止した電子ミラー装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本開示の実施の形態における電子ミラー装置を搭載した自動車の車室内を示す正面図
【図２】図１に示す自動車の平面図
【図３】図２に示す自動車の内部を示す概略側面透視図
【図４】本開示の実施の形態における電子ミラー装置の表示器の正面図
【図５】図４に示す表示器の断面図
【図６】本開示の実施の形態における電子ミラー装置における液晶映像を説明する図
【図７】本開示の実施の形態における電子ミラー装置における外光を説明する図
【図８】本開示の実施の形態における電子ミラー装置の制御ブロック図
【図９Ａ】本開示の実施の形態における電子ミラー装置の表示部の変形例を示す図
【図９Ｂ】本開示の実施の形態における電子ミラー装置の表示部の変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の実施の形態の説明に先立ち、従来の電子ミラー装置における問題点を簡単に説明する。ハーフミラーを介して映像表示部の映像を見る場合、ハーフミラーの映像表示部側には映像表示部に表示された映像の反射像が発生する。正面からハーフミラーを介して映像表示部に表示された映像を見る場合には、この反射像による視認性への影響は生じない。
【０００９】
しかし映像表示部は車室内のルームミラーの取付位置に設置される。ドライバーは正面からではなく、一定の角度からハーフミラーを介して映像表示部に表示される映像を見る。この場合、ハーフミラーの映像表示部側に発生した映像の反射像により、映像の二重写りが発生し、電子ミラー装置の視認性が低下する。
【００１０】
また、ハーフミラーを介して映像表示部の映像を見る電子ミラー装置では、ハーフミラーを通過させるので映像光の輝度が低下し視認性が低下する。
【００１１】
以下、本開示の一実施の形態にかかる電子ミラー装置を車両に搭載した例を、車両として自動車を例に図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１〜図３に示すように、自動車１には車室２内の運転席３と助手席４との間の前方部分で、ルームミラーの取付位置に、電子ミラー装置を構成する表示器５が、取付部６に対して可動調整自在に取り付けられている。
【００１３】
表示器５は、図４に示すように表示部５００の表示を、映像表示部としての液晶ディスプレイによる映像の表示と、ミラーとしてのハーフミラーによる表示とで切替えることが可能となっている。この切替えは、操作部５２３の操作により行う。
【００１４】
表示器５は、図５に示すように運転席側に開口部を有する本体ケース５Ａと、この本体ケース５Ａに液晶表示面が運転席側となるように収容された液晶ディスプレイ５０１と、液晶ディスプレイ５０１の運転席側に設けられた１／４位相差板（以下、位相差版）５０２と、位相差板５０２の運転席側に設けられたコレステリック液晶層付きフィルム５０３と、液晶ディスプレイをＯＮ（オン）、ＯＦＦ（オフ）する操作部５２３とを有している。
【００１５】
液晶ディスプレイ５０１の運転席側に設けられた位相差板５０２は、液晶ディスプレイから出射される液晶映像を円偏光するように配置されている。また、位相差板５０２の運転席側に設けられたコレステリック液晶層付きフィルム５０３は、位相差板５０２により円偏光された液晶映像を透過するように構成されている。なお、本実施の形態では、コレステリック液晶層付きのフィルムを用いているが、これに代えて、板状の部材にコレステリック液晶層を形成してもよい。
【００１６】
すなわち、本実施の形態における電子ミラー装置は、表示面５０１Ａを有する液晶ディスプレイ５０１と、位相差板５０２と、コレステリック液晶層とを有する。位相差板５０２は、液晶ディスプレイ５０１に対し、表示面５０１Ａに対向して配置され、液晶ディスプレイ５０１から出射される液晶映像を円偏光する。コレステリック液晶層は、位相差板５０２に対し、液晶ディスプレイ５０１の反対側に配置されている。位相差板５０２により円偏光された液晶映像はコレステリック液晶層を透過する。
【００１７】
具体的には、図６に示すように液晶ディスプレイ５０１、位相差板５０２、コレステリック液晶層付きフィルム５０３は配置されている。図６において、図面の右側が運転席側である。
【００１８】
すなわち、位相差板５０２は、液晶ディスプレイ５０１の映像表示面における吸収軸５１０に対し、位相差板５０２の遅相軸５１１が左４５度の傾きで配置されている。すなわち、運転席側から見て、遅相軸５１１は吸収軸５１０に対し左回りで４５度傾いている。
【００１９】
上記の構成において、電子ミラー装置が液晶ディスプレイとして機能する場合、液晶ディスプレイ５０１から直線偏光の液晶映像５１２が出射される。液晶ディスプレイ５０１から出射された直線偏光の液晶映像５１２は前述のように配置された位相差板５０２により右円偏光の液晶映像５１３に変換さる。
【００２０】
コレステリック液晶層は非偏光の光を右円偏光と左円偏光とに分離し、一方を透過し一方を反射する性質を有している。図６において、コレステリック液晶層付きフィルム５０３は右円偏光を透過するように構成されている。
【００２１】
したがって、位相差板５０２によって右円偏光された液晶映像５１３はコレステリック液晶層付きフィルム５０３を透過し、表示器５を視認する者は、透過光である右円偏光の液晶映像５１３を視認する。
【００２２】
右円偏光方向を透過するように構成されたコレステリック液晶層付きフィルム５０３では右円偏光された液晶映像は反射されることなく、ほぼすべてが透過される。
【００２３】
したがって、コレステリック液晶層付きフィルム５０３においては、従来の電子ミラー装置のハーフミラーによる液晶映像光の輝度の低下はおこらず、また、ハーフミラーでの反射映像による二重写りも発生しない。
【００２４】
次に、外光に対する表示部５００の反応について説明する。図７に示すように、コレステリック液晶層付きフィルム５０３に入射された非偏光の外光５１４は、コレステリック液晶層付きフィルム５０３により右円偏光と左円偏光に分離される。分離された右円偏光５１５のみがコレステリック液晶層付きフィルム５０３を透過し、位相差板５０２により一部が反射され、一部が直線偏光され液晶ディスプレイ５０１によって吸収される。
【００２５】
分離された左円偏光５１６は反射され、この反射された左円偏光５１６によりコレステリック液晶層付きフィルム５０３はミラーとして機能する。すなわち、コレステリック液晶層付きフィルム５０３には左円偏光のミラー映像が写し出される。この際、位相差板５０２における右円偏光５１５の反射光は左円偏光５１７となり、右円偏光のみを透過するコレステリック液晶層付きフィルム５０３により反射されるため、ドライバー側に届くことはない。よって、１／４位相差板における反射像による二重写りは生じない。
【００２６】
液晶ディスプレイ５０１は、自動車１に搭載したカメラ７が撮像した自動車１の後方画像を表示する。カメラ７、液晶ディスプレイ５０１は図８に示すように制御部５２１に接続され、制御部５２１は動作プログラムを格納した記憶部５２２と、電源スイッチ（図示せず）等を操作するための操作部５２３に接続されている。
【００２７】
図８において、液晶ディスプレイ５０１、制御部５２１、記憶部５２２、操作部５２３は、本実施の形態における電子ミラー装置５０００の構成要素である。
【００２８】
以上のように、本実施の形態による電子ミラー装置５０００は、液晶ディスプレイ５０１から出射される液晶映像を円偏光する位相差板５０２と、位相差板５０２により円偏光された液晶映像が透過するコレステリック液晶層付きフィルム５０３とを有することにより、従来のハーフミラーによる映像光の輝度低下と二重写りによる視認性の低下を防止した電子ミラー装置を提供することが可能となる。
【００２９】
また、直線偏光の液晶映像を円偏光とすることにより、偏光サングラスを使用した場合に生じる液晶ディスプレイを見る角度の変化により生じる映像の輝度変化も解消することができる。
【００３０】
なお、本実施の形態では液晶映像を右円偏光となるように１／４位相差板を配置したが、左円偏光となるように１／４位相差板を配置し、左円偏光が透過するコレステリック液晶層付きフィルムを１／４位相差板のドライバー側に配置しても同様の効果を得ることは明らかである。
【００３１】
また、本実施の形態では、コレステリック液晶層付きフィルムの反射率は固定値（例えば５０％）としている。そこで、反射率を調整するため、図９Ａ、図９Ｂに示すようにコレステリック液晶層付きフィルム５０３の運転席側に反射光量調整用フィルター５０４、例えば、透過度の高いハーフミラー、またはＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルターを配置する構成としてもよい。すなわち、反射光量調整用フィルター５０４は、コレステリック液晶層付きフィルム５０３に対し、位相差板５０２の反対側に配置されている。
【００３２】
なお、反射光量調整用フィルター５０４はコレステリック液晶層付きフィルム５０３に対し１／４位相差板側に配置してもよい。また、本実施の形態では、表示器５を車室内のルームミラーの取付位置に取り付けたが、表示器５を車室外のサイドミラーの取付位置に取り付けても良い。すなわち、表示器５を取り付ける位置は、車両の後方を確認するためのミラーの取付位置であればよく、特に限定されるものではない。
【００３３】
本実施の形態の電子ミラー装置は、上述のように、従来のハーフミラーを用いた電子ミラー装置に比べて映像光の輝度低下がないため、高輝度の映像を得ることが可能となる。さらに、本実施の形態の電子ミラー装置では、高輝度の映像を得ることと、ミラーとして外光に対する高い反射率を得ることとを両立できる。以下にその理由を述べる。従来のハーフミラーを用いた電子ミラー装置において、ハーフミラーの外光に対する反射率をＸ（０＜Ｘ＜１）とすると、透過率は１−Ｘとなる。ここで、映像表示部から出射される映像光の輝度がＹ［ｃｄ／ｍ２］であったとする。すると、ハーフミラーを透過してドライバーに届く映像光の輝度Ｚは、各部でのロスを無視したとしても、最大でＺ＝Ｙ×（１−Ｘ）［ｃｄ／ｍ２］となる。ハーフミラーの外光に対する反射率を上げると、反対に透過率は減少するため、従来のハーフミラーを用いた電子ミラー装置では、外光に対する反射率を上げることと、ドライバーに届く映像光の輝度を上げることとは、トレードオフの関係にある。
【００３４】
一方、本実施の形態の電子ミラー装置では、コレステリック液晶層付きフィルム５０３が右円偏光の光および左円偏光の光のうち一方を反射し、他方を透過するという特性を利用している。そのため、上述のようなトレードオフの関係は無い。よって、コレステリック液晶層付きフィルム５０３の外光に対する反射率をＸとした場合、コレステリック液晶層付きフィルム５０３を透過してドライバーに届く映像光の輝度Ｚが、Ｙ×（１−Ｘ）［ｃｄ／ｍ２］を上回ることが可能となる。よって、ドライバーに届く映像光の輝度が同じである場合、本実施の形態の電子ミラー装置の方が、従来のハーフミラーを用いた電子ミラー装置に比べて、ディスプレイ輝度が小さくて済む。
【００３５】
例えば、車室内での昼間環境輝度Ａが、Ａ＝１５０［ｃｄ／ｍ２］であるとする。ここで、車室内に設置されたディスプレイのコントラスト（映像光と反射光との比）は、４対１以上が必要とされる。すると、ミラーの反射率が４０％の場合、映像光の輝度Ｚは、１５０×０．４×４＝２４０［ｃｄ／ｍ２］以上が必要となる。従来のハーフミラー方式で２４０［ｃｄ／ｍ２］以上の映像光の輝度を得るには、ディスプレイ輝度Ｙは、Ｚ＝Ｙ×（１−０．４）の関係より、最低でもＹ＝４００［ｃｄ／ｍ２］が求められる。一方、本実施の形態で同じ映像光の輝度を得るためには、偏光および界面反射ロスを３０％と見積もったとしても、Ｚ＝Ｙ×（１−０．３）より、ディスプレイ輝度ＹはＹ＝３４２［ｃｄ／ｍ２］で済む。
【００３６】
また、上述の通り、本実施の形態による電子ミラー装置では、コレステリック液晶層付きフィルムの反射率は固定値としている。つまり、液晶ディスプレイ５０１がＯＮのときの、コレステリック液晶層付きフィルム５０３の外光に対する反射率は、液晶ディスプレイ５０１がＯＦＦのときと同一となっている。よって、液晶ディスプレイ５０１がＯＮのとき、コレステリック液晶層付きフィルム５０３が、右円偏光の光および左円偏光の光のうち一方を反射し、他方を透過する状態に保たれている。このことの利点を下記に説明する。
【００３７】
例えば、ドライバーが、表示部５００から出射される右円偏光の液晶映像を見ることにより後方監視を行っているとする。このとき、コレステリック液晶層付きフィルム５０３は、右円偏光の液晶映像を透過すると同時に、左円偏光の外光に対しては適度な反射率を保っている。「適度な反射率」とは、コレステリック液晶層付きフィルム５０３単体をミラーとして見た場合、後方を監視するミラーとして十分に機能する程度の反射率を意味している。具体的には反射率が０．４（４０％）以上であることが好ましい。このとき、液晶ディスプレイ５０１が故障により突然ＯＦＦとなったとしても、表示部５００は自動的かつ瞬時に左円偏光の外光を反射するミラーに切替わるため、ドライバーの後方視界が失われることがない。すなわち、本実施の形態の電子ミラー装置は、液晶ディスプレイがＯＮのときも、コレステリック液晶層付きフィルムが、右円偏光の光および左円偏光の光のうち一方を反射し、他方を透過する状態を保っており、また、液晶ディスプレイがＯＦＦのときと同一の反射率に保たれているため、液晶ディスプレイの故障時のフェール・セーフ機能を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本開示の一態様に係る電子ミラーは、車載用の監視装置として有用である。
【符号の説明】
【００３９】
１    自動車
２    車室
３    運転席
４    助手席
５    表示器
５Ａ    本体ケース
６    取付部
７    カメラ
５００    表示部
５０１    液晶ディスプレイ
５０１Ａ    表示面
５０２    １／４位相差板（位相差板）
５０３    コレステリック液晶層付きフィルム
５０４    反射光量調整用フィルター
５１０    吸収軸
５１１    遅相軸
５１２，５１３    液晶映像
５１４    外光
５１５    右円偏光
５１６，５１７    左円偏光
５２１    制御部
５２２    記憶部
５２３    操作部
５０００    電子ミラー装置
【図１】
2015186297.tif 000003
【図２】
2015186297.tif 000004
【図３】
2015186297.tif 000005
【図４】
2015186297.tif 000006
【図５】
2015186297.tif 000007
【図６】
2015186297.tif 000008
【図７】
2015186297.tif 000009
【図８】
2015186297.tif 000010
【図９Ａ】
2015186297.tif 000011
【図９Ｂ】
2015186297.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年11月8日(2016.11.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
表示器５は、図５に示すように運転席側に開口部を有する本体ケース５Ａと、この本体ケース５Ａに液晶表示面が運転席側となるように収容された液晶ディスプレイ５０１と、液晶ディスプレイ５０１の運転席側に設けられた１／４位相差板（以下、位相差板）５０２と、位相差板５０２の運転席側に設けられたコレステリック液晶層付きフィルム５０３と、液晶ディスプレイをＯＮ（オン）、ＯＦＦ（オフ）する操作部５２３とを有している。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
本実施の形態の電子ミラー装置は、上述のように、従来のハーフミラーを用いた電子ミラー装置と異なり映像光の輝度低下がないため、高輝度の映像を得ることが可能となる。さらに、本実施の形態の電子ミラー装置では、高輝度の映像を得ることと、ミラーとして外光に対する高い反射率を得ることとを両立できる。以下にその理由を述べる。従来のハーフミラーを用いた電子ミラー装置において、ハーフミラーの外光に対する反射率をＸ（０＜Ｘ＜１）とすると、透過率は１−Ｘとなる。ここで、映像表示部から出射される映像光の輝度がＹ［ｃｄ／ｍ２］であったとする。すると、ハーフミラーを透過してドライバーに届く映像光の輝度Ｚは、各部でのロスを無視したとしても、最大でＺ＝Ｙ×（１−Ｘ）［ｃｄ／ｍ２］となる。ハーフミラーの外光に対する反射率を上げると、反対に透過率は減少するため、従来のハーフミラーを用いた電子ミラー装置では、外光に対する反射率を上げることと、ドライバーに届く映像光の輝度を上げることとは、トレードオフの関係にある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
本開示の一態様に係る電子ミラー装置は、車載用の監視装置として有用である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたカメラが撮像した画像を表示する電子ミラー装置であって、
表示面を有する液晶ディスプレイと、
前記液晶ディスプレイに対し、前記表示面に対向して配置され、前記液晶ディスプレイから出射される液晶映像を円偏光する位相差板と、
前記位相差板に対し、前記液晶ディスプレイの反対側に配置され、前記位相差板により円偏光された前記液晶映像が透過するコレステリック液晶層と、を備えた、
電子ミラー装置。
【請求項２】
前記位相差板は、前記液晶ディスプレイの吸収軸に対し遅相軸が４５度の位置に設置された１／４位相差板であり、
前記コレステリック液晶層は、前記位相差板により円偏光された円偏光方向の前記液晶映像を透過する、
請求項１に記載の電子ミラー装置。
【請求項３】
前記コレステリック液晶層に対し、前記位相差板の反対側に配置された反射光量調整用フィルターをさらに備えた、
請求項１、２の何れか一項に記載の電子ミラー装置。
【請求項４】
前記液晶ディスプレイがＯＮのとき、前記コレステリック液晶層は、右円偏光の光と左円偏光の光とのうちの一方を透過し、他方を反射する状態に保たれている、
請求項１から３の何れか一項に記載の電子ミラー装置。
【請求項５】
前記液晶ディスプレイがＯＦＦのとき、前記コレステリック液晶層の外光に対する反射率は、前記液晶ディスプレイがＯＮのときの外光に対する反射率と同一である、
請求項４に記載の電子ミラー装置。
【請求項６】
前記コレステリック液晶層の外光に対する反射率が０．４以上である、
請求項４、５の何れか一項に記載の電子ミラー装置。
【請求項７】
前記コレステリック液晶層の外光に対する反射率がＸであり、０＜Ｘ＜１であり、前記液晶ディスプレイから出射される前記液晶映像の輝度がＹであるとき、前記コレステリック液晶層を透過した前記液晶映像の輝度Ｚが、Ｙ×（１−Ｘ）を上回る、
請求項１から６の何れか一項に記載の電子ミラー装置。
【国際調査報告】
2015186297.tif 000013
2015186297.tif 000014
2015186297.tif 000015