(57)【要約】【課題】  窓部材からの視界を変化させることができる窓構造を得る。【解決手段】  窓構造１０では、車両のフロントガラス１４の左右両端部に液晶封入ガラス部２６が設けられており、液晶封入ガラス部２６の液晶部２８に設けられた液晶３４が光を屈折させて光の透過方向を制御する。このため、液晶３４によってフロントガラス１４からの運転手１６の視界を変化させることができ、フロントガラス１４の左右両側外方の各フロントピラー１８による運転手１６の視界の死角を減少させることができる。さらに、液晶封入ガラス部２６では、複数の液晶部２８における光の屈折率が、略連続的に変化するように設定されているため、液晶封入ガラス部２６から視認される像の歪みの変化を抑制することができる。【選択図】    図１
2005119529.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ、光を透過する窓部材と、
前記窓部材に設けられ、光の透過方向を制御する液晶が設けられた液晶部と、
を備えた窓構造。
【請求項２】
前記窓部材の端部に前記液晶部を設けた、ことを特徴とする請求項１記載の窓構造。
【請求項３】
前記窓部材内に前記液晶部を設けた、ことを特徴とする請求項１または請求項２記載の窓構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の窓構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
窓構造としては、車両のフロントガラスの端部に凹レンズ柱を形成することで、凹レンズ柱によって光線の進行方向を曲げて、支柱によるブラインド範囲を狭めるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このように、窓構造においては、フロントガラス等からの視界を変化させて、視界の死角を減少させることができることが求められている。
【特許文献１】特開平８−３０１０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記事実を考慮し、窓部材からの視界を変化させることができる窓構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の窓構造は、車両に設けられ、光を透過する窓部材と、前記窓部材に設けられ、光の透過方向を制御する液晶が設けられた液晶部と、を備えている。
【０００６】
請求項２に記載の窓構造は、請求項１に記載の窓構造において、前記窓部材の端部に前記液晶部を設けた、ことを特徴としている。
【０００７】
請求項３に記載の窓構造は、請求項１または請求項２に記載の窓構造において、前記窓部材内に前記液晶部を設けた、ことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の窓構造では、車両に設けられた窓部材が光を透過する。
【０００９】
ここで、窓部材には液晶部が設けられており、液晶部に設けられた液晶が光の透過方向を制御する。このため、液晶によって窓部材からの視界を変化させることができる。
【００１０】
請求項２に記載の窓構造では、液晶部が窓部材の端部に設けられているため、窓部材の周辺の視界障害物による視界の死角を減少させることができる。
【００１１】
請求項３に記載の窓構造では、窓部材内に液晶部が設けられているため、窓部材が液晶部を良好に保持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１には、本発明の実施の形態に係る窓構造１０が車両上方から見た断面図にて示されており、図３には、窓構造１０が適用された車両１２の主要部が車両左側から見た側面図にて示されている。なお、本実施の形態（下記設定例を含む）では、車両１２の前方を「前方」といい、車両１２の後方を「後方」といい、車両１２の右方を「右方」といい、車両１２の左方を「左方」という。
【００１３】
本実施の形態に係る窓構造１０は、車両１２の窓部材としてのフロントガラス１４を備えており、フロントガラス１４の一側（本実施の形態では右側）部位は、車両１２の運転席（運転手１６）前方に配置されると共に、フロントガラス１４の他側（本実施の形態では左側）部位は、車両１２の助手席前方に配置されている。フロントガラス１４の左右両側外方（周辺）には、それぞれ車両１２の柱状とされたフロントピラー１８が設けられており、各フロントピラー１８は、フロントガラス１４に隣接されている。
【００１４】
フロントガラス１４には、前側部及び後側部において、板状の板ガラス２０が設けられており、各板ガラス２０は、透明とされて光を透過する。
【００１５】
フロントガラス１４の左右両端部以外の部位（図１では２点鎖線よりも左側の部位）は、通常ガラス部２２とされている。通常ガラス部２２では、一対の板ガラス２０間において、板状の樹脂フィルム２４が狭持されており、樹脂フィルム２４は、透明とされて光を透過する。
【００１６】
フロントガラス１４の左右両端部（図１では２点鎖線よりも右側の部位）は、液晶封入ガラス部２６とされている。液晶封入ガラス部２６では、一対の板ガラス２０間において、複数（図１では３つ）の液晶部２８が設けられており、複数の液晶部２８は、略左右方向に沿って、細かく区切られた状態で配置されている。
【００１７】
液晶部２８の前後方向中央には、液晶３０が設けられており、液晶３０には、例えばネマチック液晶が用いられている。液晶３０の前側及び後側には、配向膜３６が設けられており、液晶３０は、一対の配向膜３６によって、配列方向（結晶方向）が一定（設定角度）に設定されている。さらに、液晶３０の前側及び後側には、各配向膜３６の外側において、電極３８が設けられており、液晶３０は、一対の電極３８によって電圧が印加されることでも、配列方向が一定（設定角度）に設定される。しかも、液晶３０の前側及び後側には、各電極３８の外側において、偏光板４０が設けられており、偏光板４０は、透過する光の振動方向を一定に規制する。
【００１８】
複数の液晶部２８の前側及び後側には、樹脂板４２が設けられており、各樹脂板４２は、互いに対向する板ガラス２０と複数の液晶部２８との間に隙間なく配置されている。また、各液晶部２８の後面と後側の樹脂板４２との接触角は、後述の如く液晶封入ガラス部２６を光が透過する際に、液晶部２８における光の屈折角θcと、液晶部２８から後側の樹脂板４２へ光が入射する際における光の屈折角θdと、が略等しくなるように設定されている。
【００１９】
複数の液晶部２８及び一対の樹脂板４２の右側及び左側には、シール材４４が設けられている。樹脂フィルム２４側のシール材４４は、一対の板ガラス２０間において、互いに対向する樹脂フィルム２４と液晶部２８及び一対の樹脂板４２との間に隙間なく配置されている。フロントピラー１８側のシール材４４は、一対の板ガラス２０間において、互いに対向するフロントピラー１８と液晶部２８及び一対の樹脂板４２との間に隙間なく配置されている。これにより、複数の液晶部２８及び一対の樹脂板４２が、各板ガラス２０及び各シール材４４によって、フロントガラス１４内（液晶封入ガラス部２６内）に封入されている。
【００２０】
また、液晶３０を除く液晶部２８（配向膜３６、電極３８及び偏光板４０）、樹脂板４２及びシール材４４は、透明とされて光を透過する構成である。
【００２１】
ここで、図１に示す如く、仮に液晶封入ガラス部２６に液晶部２８が無いならば物体４６はフロントピラー１８が視界障害物となって運転手１６が視認できない（図１の破線側の矢印参照）。一方、本実施の形態では、液晶封入ガラス部２６を透過する光を各液晶部２８の液晶３０が運転手１６へ向かうように屈折させる（図１の実線側の矢印参照）ことで、運転手１６が物体４６をフロントピラー１８に拘らず視認できる。
【００２２】
さらに、図２に概略的に示す如く、液晶封入ガラス部２６における複数の液晶部２８は、通常ガラス部２２側からフロントピラー１８側へ向けて、光の屈折率がゼロから略連続的に（徐々に）大きくなるように設定された（図２の実線矢印参照）構成である。
【００２３】
次に、本実施の形態の作用を説明する。
【００２４】
以上の構成の窓構造１０では、車両１２のフロントガラス１４が光を透過するため、運転手１６がフロントガラス１４からの視界を確保できる。
【００２５】
ここで、フロントガラス１４には液晶封入ガラス部２６が設けられており、液晶封入ガラス部２６の液晶部２８に設けられた液晶３０が光を屈折させて光の透過方向を制御する。このため、液晶３０によってフロントガラス１４からの運転手１６の視界（表示視界）を変化させることができる。
【００２６】
さらに、液晶部２８には、液晶３０の前側及び後側において配向膜３６が設けられているため、一対の配向膜３６によって液晶３０の配列方向を簡単に設定することができる。
【００２７】
しかも、液晶部２８には、液晶３０の前側及び後側において電極３８が設けられているため、一対の電極３８によって液晶３０に電圧が印加されることで、例えば液晶３０が温度勾配を持つ等により液晶３０の配列方向が乱れた場合でも、液晶３０の配列方向を確実に設定することができる。
【００２８】
また、液晶部２８には、液晶３０の前側及び後側において偏光板４０が設けられているため、偏光板４０を透過する光の振動方向が一定に規制されることで、液晶部２８を透過する光の複数回の屈折が防止されて、液晶封入ガラス部２６から視認される像が多重に映り込むことを防止することができる。
【００２９】
さらに、図２に示す如く、液晶封入ガラス部２６では、複数の液晶部２８における光の屈折率が、略連続的に変化するように設定されているため、液晶封入ガラス部２６から視認される像の歪みの変化を抑制することができる。
【００３０】
また、液晶封入ガラス部２６がフロントガラス１４の左右両端部に設けられているため、フロントガラス１４の左右両側外方の各フロントピラー１８による運転手１６の視界の死角を減少させることができる。
【００３１】
さらに、フロントガラス１４内（液晶封入ガラス部２６内）に液晶部２８が設けられているため、フロントガラス１４が液晶部２８を良好に保持することができる。
【００３２】
なお、本実施の形態では、液晶部２８が液晶３０、一対の配向膜３６、一対の電極３８及び一対の偏光板４０を有する構成としたが、図４に示す窓構造６０の如く、液晶部６２が液晶３０及び一対の配向膜３６のみを有する構成や、液晶部６２が液晶３０及び一対の電極３８のみを有する構成としてもよい。これらの場合でも、液晶３０の配列方向を一定に設定することができる。また、これらの場合に、液晶部６２が一対の偏光板４０を更に有する構成としてもよい。
【００３３】
さらに、液晶３０の温度を制御できる構成としてもよい。この場合、液晶３０を加熱して液体にすることで、液晶３０を透明にすると共に液晶封入ガラス部２６の光の屈折率を通常ガラス部２２の光の屈折率と等しくして、運転手１６以外の乗員のフロントガラス１４からの視界が液晶封入ガラス部２６によって悪化することを防止できる。さらに、運転手１６が必要と感じた際のみに液晶３０が冷却されて液晶化されることで、フロントピラー１８による運転手１６の視界の死角を減少させることができる。
【００３４】
また、本実施の形態では、液晶部２８をフロントガラス１４の左右両端部に設けた構成としたが、液晶部をフロントガラス（窓部材）の上端部や下端部に設けた構成としてもよい。
【００３５】
さらに、本実施の形態では、本発明をフロントガラス１４に適用した構成としたが、本発明を車両の他の窓部材（リヤガラスやドアガラス等）に適用した構成としてもよい。
【００３６】
（設定例）
図５には、上記実施の形態に係る窓構造１０の設定例の運転席側部位が上方から見た車両断面図で示されている。
【００３７】
本設定例では、運転席側の液晶封入ガラス部２６が左右方向へ９ｃｍ設けられると共に、助手席側の液晶封入ガラス部２６（図示省略）が左右方向へ１５ｃｍ設けられている。
【００３８】
なお、運転手１６の前方視界の液晶封入ガラス部２６による悪化を最小限にするためには、運転席側の液晶封入ガラス部２６は左右方向へ１０ｃｍ以内が好ましく、かつ、助手席側の液晶封入ガラス部２６は左右方向へ２０ｃｍ以内が好ましい。また、車両１２の速度が４０ｋｍ／時の際には運転手１６の前方視界は１００°であり、車両１２の速度が７０ｋｍ／時の際には運転手１６の前方視界は６５°であり、車両１２の速度が１００ｋｍ／時の際には運転手１６の前方視界は４０°である。
【００３９】
運転席側のフロントピラー１８の左右方向における幅は１０ｃｍにされると共に、当該フロントピラー１８と運転手１６との距離は、左右方向において４０ｃｍにされかつ前後方向において９０ｃｍにされている。また、運転席側の液晶封入ガラス部２６は、当該フロントピラー１８から助手席側へ向かうに従い前側へ向かう方向へ角度１０ｄｅｇｒｅｅだけ傾斜されている。なお、当該液晶封入ガラス部２６の当該フロントピラー１８側の端部を部位Ａといい、当該液晶封入ガラス部２６の当該フロントピラー１８から助手席側へ左右方向に沿って６ｃｍ離れた部位を部位Ｂといい、当該液晶封入ガラス部２６の通常ガラス部２２側の端部を部位Ｃという。
【００４０】
本設定例では、運転手１６から見て当該フロントピラー１８の背後になる範囲に存在しかつ当該フロントピラー１８から５００ｃｍ離れた物体４６を、当該液晶封入ガラス部２６の当該フロントピラー１８から助手席側へ２／３の部分で、運転手１６が視認できるように、当該液晶封入ガラス部２６の複数の液晶部２８の屈折率を設定する。
【００４１】
当該液晶封入ガラス部２６の左右方向に対する鋭角の傾斜角度をθ1とし、部位Ｂと物体４６の運転手１６側端部とを結ぶ線分の前方に対する角度をθ2とし、部位Ｂと運転手１６とを結ぶ線分の後方に対する角度をθ3とし、部位Ａと物体４６の反運転手１６側端部とを結ぶ線分の前方に対する角度をθ4とし、部位Ａと運転手１６とを結ぶ線分の後方に対する角度をθ5とし、前記物体４６の運転手１６側端部と運転手１６（部位Ａ）とを結ぶ線分の左右方向に対する鋭角の角度をθ6とし、前記物体４６の反運転手１６側端部と運転手１６とを結ぶ線分の左右方向に対する鋭角の角度をθ7とすると、
θ1＝１０ｄｅｇｒｅｅ
θ2＝ｔａｎ-1｛（６＋５００×ｃｏｓθ6）／（５００×ｓｉｎθ6）｝
θ3＝ｔａｎ-1｛（４０−６）／９０｝
θ4＝ｔａｎ-1｛（１０＋５００×ｃｏｓθ7）／（５００×ｓｉｎθ7）｝
θ5＝ｔａｎ-1（４０／９０）
θ6＝ｔａｎ-1（９０／４０）
θ7＝ｔａｎ-1｛９０／（４０＋１０））
である。
【００４２】
また、図１に示す如く、板ガラス２０、樹脂フィルム２４、樹脂板４２及びシール材４４における光の屈折率が等しいとする前提で、これらにおける光の入射角をθaとすると共に光の屈折角をθbとすると、これらにおける光の屈折率を、
ｓｉｎθa／ｓｉｎθb≒１．５  ・・・式（１）
に設定する。このため、
ｓｉｎθb≒ｓｉｎθa／１．５  ・・・式（１−２）
となる。
【００４３】
一方、液晶部２８における光の入射角をθbとすると共に光の屈折角をθcとし、液晶部２８から後側の樹脂板４２へ光が入射する際における光の屈折角をθdとし、液晶部２８を通過した光が後側の板ガラス２０から空気へ入射する際における光の屈折角をθeとすると、
ｓｉｎθa／ｓｉｎθb＝ｓｉｎθe／ｓｉｎθd  ・・・式（２）
である。また、θc≒θdに設定されているため、
ｓｉｎθa／ｓｉｎθb≒ｓｉｎθe／ｓｉｎθc  ・・・式（２−２）
となる。このため、式（１）を用いると、
ｓｉｎθc≒ｓｉｎθe／１．５  ・・・式（２−３）
となる。
【００４４】
このため、液晶部２８における光の屈折率は、式（１−２）及び式（２−３）から、
ｓｉｎθb／ｓｉｎθc≒（ｓｉｎθa／１．５）／（ｓｉｎθe／１．５）
≒ｓｉｎθa／ｓｉｎθe                    ・・・式（３）
となる。
【００４５】
これにより、式（３）から、部位Ａの液晶部２８における光の屈折率を、
ｓｉｎ（θ4−θ1）／ｓｉｎ（θ5−θ1）＝１．４２
に設定し、
部位Ｂの液晶部２８における光の屈折率を、
ｓｉｎ（θ2−θ1）／ｓｉｎ（θ3−θ1）＝１．３６
に設定し、
部位Ｃの液晶部２８における光の屈折率を、１に設定している。
【００４６】
さらに、部位Ａから部位Ｂ側の左右方向に沿った距離をａｃｍとすると、部位Ａと部位Ｂとの間の液晶部２８における光の屈折率を、
１．４２−｛（１．４２−１．３６）／６｝×ａ＝１．４２−０．０１×ａ
に設定し、
部位Ｂから部位Ｃ側の左右方向に沿った距離をｂｃｍとすると、部位Ｂと部位Ｃとの間の液晶部２８における光の屈折率を、
１．３６−｛（１．３６−１）／３｝×ｂ＝１．３６−０．１２×ｂ
に設定している。
【００４７】
これにより、当該液晶封入ガラス部２６の当該フロントピラー１８から助手席側へ２／３の部分で、運転手１６が物体４６を像の歪みの変化が小さい状態で視認することができる。
【００４８】
なお、本設定例では、上記実施の形態に係る窓構造１０について説明したが、図４に示す窓構造６０についても同様に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態に係る窓構造の運転席側部位を示す車両上方から見た断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る窓構造の運転席側部位における光の屈折状況を概略的に示す車両上方から見た断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両の主要部を示す車両左側から見た側面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る窓構造の別例の運転席側部位を示す車両上方から見た断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る窓構造の設定例の運転席側部位を示す車両上方から見た断面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０    窓構造
１２    車両
１４    フロントガラス（窓部材）
２８    結晶部
３０    結晶
６０    窓構造
６２    結晶部
【図１】
2005119529.tif 000003
【図２】
2005119529.tif 000004
【図３】
2005119529.tif 000005
【図４】
2005119529.tif 000006
【図５】
2005119529.tif 000007