(57)【要約】【課題】湾曲して傾斜状態で配置されたガラス板を介して撮影された撮影画像に歪曲が生じるのを防止することができるウインドシールドを提供する。【解決手段】本発明に係るウインドシールドは、撮影装置を配置可能な車両に用いられるウインドシールドであって、湾曲したガラス板と、前記ガラス板の一部を含む、前記撮影装置へ入射する光の通過領域と、を備え、前記撮影装置は、前記通過領域を通過して入射する光により形成される像を取得し、前記通過領域は、前記撮影装置により取得される像の歪みが低減されるように構成されている。【選択図】図８
2016168996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置を配置可能な車両に用いられるウインドシールドであって、
湾曲したガラス板と、
前記ガラス板の一部を通過して、前記撮影装置へ入射する光の通過領域と、
を備え、
前記撮影装置は、前記通過領域を通過して入射する光により形成される像を取得し、
前記通過領域は、前記撮影装置により取得される像の歪曲が低減されるように構成されている、ウインドシールド。
【請求項２】
前記通過領域は、前記ガラス板により構成されており、
前記通過領域は、前記撮像装置から離れる方向にいくにしたがってテーパ状に厚みが増大するように形成されている、請求項１に記載のウインドシールド。
【請求項３】
前記ガラス板の車内側の面と対向するように配置された板状で透明の第１補正部材と、
前記ガラス板と前記第１補正部材との間の隙間に充填され、前記第１補正部材を前記ガラス板に固定する第１接着剤と、
をさらに備え、
前記ガラス板、前記第１接着剤、及び第１補正部材に亘って、前記通過領域が形成されており、
前記第１補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第２面は、縦断面の曲率半径が一定の円弧状に形成された凹面を備えており、
前記通過領域における前記ガラス板の車外側の面の中心と、当該面の曲率中心とを結ぶ線上に、前記第１補正部材の第２面の曲率中心が存在しないように構成されている、請求項１に記載のウインドシールド。
【請求項４】
前記ガラス板の車内側の面と、空気層を介して対向するように配置された板状で透明の第２補正部材をさらに備え、
前記ガラス板及び第２補正部材に亘って、前記通過領域が形成されており、
前記第２補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第２補正部材は、少なくとも前記通過領域において、前記撮像装置から離れる方向に行くにしたがって、テーパ状に厚みが増大するように形成されている、請求項１に記載のウインドシールド。
【請求項５】
前記ガラス板の車内側の面と、対向するように配置された板状で透明の第３補正部材と、
前記ガラス板と前記第３補正部材との間の隙間に充填され、前記第３補正部材を前記ガラス板に固定する第２接着剤と、
をさらに備え、
前記ガラス板、第２接着剤、及び第３補正部材に亘って、前記撮影装置に入射する光の通過領域が形成されており、
前記第３補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第３補正部材の第２面が平面である、請求項１に記載のウインドシールド。
【請求項６】
前記第３補正部材において、前記第１面と第２面とは平行に形成され
ている、請求項５に記載のウインドシールド。
【請求項７】
前記ガラス板に貫通孔が形成されており、
前記ガラス板の貫通孔に配置される板状で透明の第４補正部材をさらに備え、
前記第４補正部材により、前記通過領域が形成されており、
前記第４補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第４補正部材の第１面と第２面が略平行である、請求項１に記載のウインドシールド。
【請求項８】
前記ガラス板は合わせガラスによって構成され、
前記合わせガラスは、外側ガラス板と、当該外側ガラス板と対向配置された内側ガラス板と、前記外側ガラス板及び内側ガラス板に挟持される中間膜と、を備えており、
前記内側ガラス板及び中間膜には、前記撮影装置に入射する光が通過する前記通過領域においてそれぞれ貫通孔が形成されており、
前記通過領域は、前記外側ガラス板により構成されている、請求項１に記載のウインドシールド。
【請求項９】
前記撮影装置は、視差の生じた複数の画像を取得するために互いに離間した複数の撮影装置を有するステレオカメラである、請求項１から８のいずれかに記載のウインドシールド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウインドシールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車外の状況を撮影するカメラを車内に設置する車載システムが提案されている。この車載システムは、ウインドシールドを通してカメラにより取得した被写体の撮影画像を解析することで、対向車、前走車、歩行者、交通標識、車線境界線等を認識し、運転者に危険を知らせる等の様々な運転の支援を行うことができる。
【０００３】
ただし、自動車のフロントガラス等のガラス板の周縁部には、車外からの視野を遮るための遮蔽層が設けられる場合がある。加えて、この車載システムのカメラは、ルームミラーの支持部近傍等、カメラの撮影範囲に当該遮蔽層が含まれる位置に設置されるケースが多い。そのため、この遮蔽層がカメラの撮影を阻害する可能性がある。
【０００４】
そこで、従来、遮蔽層の一部に透過窓を設けることが提案されている。例えば、特許文献１では、合わせガラス用合成樹脂膜に設けられた遮蔽層（シェード部）の一部を可視光の透過率の高い素材に置き換えることで、シェード部の一部に可視光の透過率の高い領域（透光部）を形成する。これによって、車内に設置されたカメラは、遮蔽層に阻害されることなく、車外の状況を撮影することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−０９６３３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本件発明者らは、遮蔽層によってカメラの撮影が阻害される他に、次のような問題点が生じることを見出した。すなわち、車内に設置された撮影装置（カメラ）は、ガラス板内で反射することなく、ガラス板を透過した光束を受光することで、車外の状況を撮影する。しかしながら、上記のようなウインドシールドは、一般的に湾曲しており、さらに傾斜した状態で車体に設置される。そのため、このようなウインドシールドを通過した光から撮影装置で取得される撮影画像は、歪曲したものとなることを本発明者らは見出した。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、湾曲して傾斜状態で配置されたガラス板を介して撮影された撮影画像に歪曲が生じるのを防止することができるウインドシールドを提供することを目的とする。具体的には、下記に掲げる態様の発明を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
＜発明Ａ＞
項１．撮影装置を配置可能な車両に用いられるウインドシールドであって、
湾曲したガラス板と、
前記ガラス板の一部を通過して、前記撮影装置へ入射する光の通過領域と、
を備え、
前記撮影装置は、前記通過領域を通過して入射する光により形成される像を取得し、
前記通過領域は、前記撮影装置により取得される像の歪曲が低減されるように構成されている、ウインドシールド。
【０００９】
項２．前記通過領域は、前記ガラス板により構成されており、
前記通過領域は、前記撮像装置から離れる方向にいくにしたがってテーパ状に厚みが増大するように形成されている、項１に記載のウインドシールド。
【００１０】
項３．前記ガラス板の車内側の面と対向するように配置された板状で透明の第１補正部材と、
前記ガラス板と前記第１補正部材との間の隙間に充填され、前記第１補正部材を前記ガラス板に固定する第１接着剤と、
をさらに備え、
前記ガラス板、前記第１接着剤、及び第１補正部材に亘って、前記通過領域が形成されており、
前記第１補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第２面は、縦断面の曲率半径が一定の円弧状に形成された凹面を備えており、
前記通過領域における前記ガラス板の車外側の面の中心と、当該面の曲率中心とを結ぶ線上に、前記第１補正部材の第２面の曲率中心が存在しないように構成されている、項１に記載のウインドシールド。
【００１１】
項４．前記ガラス板の車内側の面と、空気層を介して対向するように配置された板状で透明の第２補正部材をさらに備え、
前記ガラス板及び第２補正部材に亘って、前記通過領域が形成されており、
前記第２補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第２補正部材は、少なくとも前記通過領域において、前記撮像装置から離れる方向に行くにしたがって、テーパ状に厚みが増大するように形成されている、項１に記載のウインドシールド。
【００１２】
項５．前記ガラス板の車内側の面と、対向するように配置された板状で透明の第３補正部材と、
前記ガラス板と前記第３補正部材との間の隙間に充填され、前記第３補正部材を前記ガラス板に固定する第２接着剤と、
をさらに備え、
前記ガラス板、第２接着剤、及び第３補正部材に亘って、前記撮影装置に入射する光の通過領域が形成されており、
前記第３補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第３補正部材の第２面が平面である、項１に記載のウインドシールド。
【００１３】
項６．前記第３補正部材において、前記第１面と第２面とは平行に形成され
ている、項５に記載のウインドシールド。
【００１４】
項７．前記ガラス板には、貫通孔が形成され、
前記ガラス板の貫通孔に配置される板状で透明の第４補正部材をさらに備え、
前記第４補正部材により、前記通過領域が形成されており、
前記第４補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第４補正部材の第１面と第２面が略平行である、項１に記載のウインドシールド。
【００１５】
項８．前記ガラス板は合わせガラスによって構成され、
前記合わせガラスは、外側ガラス板と、当該外側ガラス板と対向配置された内側ガラス板と、前記外側ガラス板及び内側ガラス板に挟持される中間膜と、を備えており、
前記内側ガラス板及び中間膜には、前記撮影装置に入射する光が通過する前記通過領域においてそれぞれ貫通孔が形成されており、
前記通過領域は、前記外側ガラス板により構成されている、項１に記載のウインドシールド。
【００１６】
項９．前記撮影装置は、視差の生じた複数の画像を取得するために互いに離間した複数の撮影装置を有するステレオカメラである、項１から８のいずれかに記載のウインドシールド。
【００１７】
なお、本発明における「前記撮像装置から離れる方向に行くにしたがって」について、ガラス板の水平からの傾斜角度が０〜９０°である場合には、「離れる方向」とはガラス板に沿う下向きの方向を指すが、例えば、ガラス板の傾斜角度が９０°を超えた場合には、「離れる方向」とはガラス板に沿う上向きの方向を指す。
【００１８】
＜発明Ｂ＞
項１．撮影装置を配置可能な車両に用いられるウインドシールドであって、
湾曲したガラス板を備え、
前記ガラス板は、前記撮影装置に入射する光の通過領域を備えており、
前記ガラス板における通過領域は、前記撮像装置から離れる方向にいくにしたがってテーパ状に厚みが増大するように形成されている、ウインドシールド。
【００１９】
項２．撮影装置を配置可能な車両に用いられるウインドシールドであって、
湾曲したガラス板と、
前記ガラス板の車内側の面と対向するように配置された板状で透明の第１補正部材と、
前記ガラス板と前記第１補正部材との間の隙間に充填され、前記第１補正部材を前記ガラス板に固定する第１接着剤と、
を備え、
前記ガラス板、前記第１接着剤、及び第１補正部材に亘って、前記撮影装置に入射する光の通過領域が形成されており、
前記第１補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第２面は、縦断面の曲率半径が一定の円弧状に形成された凹面を備えており、
前記通過領域における前記ガラス板の車外側の面の中心と、当該面の曲率中心とを結ぶ線上に、前記第１補正部材の第２面の曲率中心が存在しないように構成されている、ウインドシールド。
【００２０】
項３．撮影装置を配置可能な車両に用いられるウインドシールドであって、
湾曲したガラス板と、
前記ガラス板の車内側の面と、空気層を介して対向するように配置された板状で透明の第２補正部材と、
を備え、
前記ガラス板及び第２補正部材に亘って、前記撮影装置に入射する光の通過領域が形成されており、
前記第２補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第２補正部材は、少なくとも前記通過領域において、前記撮像装置から離れる方向に行くにしたがって、テーパ状に厚みが増大するように形成されている、ウインドシールド。
【００２１】
項４．撮影装置を配置可能な車両に用いられるウインドシールドであって、
湾曲したガラス板と、
前記ガラス板の車内側の面と、対向するように配置された板状で透明の第３補正部材と、
前記ガラス板と前記第３補正部材との間の隙間に充填され、前記第３補正部材を前記ガラス板に固定する第２接着剤と、
を備え、
前記ガラス板、第２接着剤、及び第３補正部材に亘って、前記撮影装置に入射する光の通過領域が形成されており、
前記第３補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第３補正部材の第２面が平面である、ウインドシールド。
【００２２】
項５．前記第３補正部材において、前記第１面と第２面とは平行に形成されている、項５に記載のウインドシールド。
【００２３】
項６．撮影装置を配置可能な車両に用いられるウインドシールドであって、
貫通孔が形成された、湾曲したガラス板と、
前記ガラス板の貫通孔に配置される板状で透明の第４補正部材と、
を備え、
前記ガラス板の貫通孔に配置される前記第４補正部材により、前記撮影装置に入射する光の通過領域が形成されており、
前記第４補正部材は、前記ガラス板と対向する第１面と、車内側を向く第２面とを備え、
前記第４補正部材の第１面と第２面が略平行である、ウインドシールド。
【００２４】
項７．撮影装置を配置可能な車両に用いられるウインドシールドであって、
湾曲した合わせガラスを備え、
前記合わせガラスは、外側ガラス板と、当該外側ガラス板と対向配置された内側ガラス板と、前記外側ガラス板及び内側ガラス板に挟持される中間膜と、を備えており、
前記内側ガラス板及び中間膜には、前記撮影装置に入射する光が通過する前記通過領域においてそれぞれ貫通孔が形成されており、
前記通過領域は、前記外側ガラス板により構成されている、ウインドシールド。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、湾曲して傾斜状態で配置されたガラス板を介して撮影された撮影画像に歪曲が生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るウインドシールドの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】合わせガラスの断面図である。
【図４】合わせガラスの厚みの測定位置を示す概略平面図である。
【図５】中間膜の測定に用いる画像の例である。
【図６】図１のウインドシールドに配置される車載システムのブロック図である。
【図７】図１のウインドシールドの製造工程の一例を示す概略図である。
【図８】第１実施形態に係るウインドシールドの断面図である。
【図９】第１実施形態に係るウインドシールドにおける歪曲を検討するためのモデル図である。
【図１０】図９のモデルによって計算されたテーパ角と歪曲量との関係を示すグラフである。
【図１１】本発明に係るウインドシールドの水平方向の断面図である。
【図１２】非補正モデルにおける設置角度と歪曲量の関係を示すグラフである。
【図１３】第１実施形態に係るウインドシールドにおける設置角度と歪曲量の関係を示すグラフである。
【図１４】第２実施形態に係るウインドシールドの断面図である。
【図１５】第２実施形態に係るウインドシールドを検討するに当たっての比較例を示す断面図である。
【図１６】第２実施形態に係るウインドシールドの他の例を示す断面図である。
【図１７】第２実施形態に係るウインドシールドの他の例を示す断面図である。
【図１８】第２実施形態に係るウインドシールドにおける設置角度と歪曲量の関係を示すグラフである。
【図１９】第３実施形態に係るウインドシールドにおける歪曲を検討するためのモデル図である。
【図２０】図１９のモデルによって計算されたテーパ角と歪曲量との関係を示すグラフである。
【図２１】テーパを有する補正部材の作製のための板材を示す図である。
【図２２】図２１の板材を組み合わせてテーパを有する補正部材の作製を示す図である。
【図２３】第３実施形態に係るウインドシールドにおける設置角度と歪曲量の関係を示すグラフである。
【図２４】第４実施形態に係るウインドシールドにおける歪曲を検討するためのモデル図である。
【図２５】図２４のモデルによって計算されたテーパ角と歪曲量との関係を示すグラフである。
【図２６】第４実施形態に係るウインドシールドの他の例を示す断面図である。
【図２７】第４実施形態に係るウインドシールドにおける設置角度と歪曲量の関係を示すグラフである。
【図２８】第５実施形態に係るウインドシールドの断面図である。
【図２９】第５実施形態に係るウインドシールドにおける歪曲を検討するためのモデル図である。
【図３０】図２９のモデルによって計算されたテーパ角と歪曲量との関係を示すグラフである。
【図３１】第５実施形態に係るウインドシールドにおける設置角度と歪曲量の関係を示すグラフである。
【図３２】第６実施形態に係るウインドシールドの断面図である。
【図３３】第６実施形態に係るウインドシールドにおける設置角度と歪曲量の関係を示すグラフである。
【図３４】第７実施形態に係るウインドシールドの断面図である。
【図３５】第７実施形態に係るウインドシールドにおける設置角度と歪曲量の関係を示すグラフである。
【図３６】第５実施形態に係るウインドシールドの他の例を示す断面図である。
【図３７】ステレオカメラが設けられたウインドシールドの一例を示す正面図である。
【図３８】図３７の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明に係るウインドシールドの第１〜第６実施形態について図面を参照しつつ説明する。各実施形態に係るウインドシールドは、概ね共通のガラス板と、遮蔽層を備えており、車内側には撮影装置が配置されている。以下では、まず、各実施形態において概ね共通する、ガラス板、遮蔽層、撮影装置を含む車載システム、及びウインドシールドの製造方法について説明し、その後、各実施形態の特有の構成について説明する。
【００２８】
＜１．共通構成＞
＜１−１．概略構成＞
まず、図１及び図２を用いて、各実施形態に係るウインドシールドの構成について説明する。図１は、ウインドシールドの平面図、図２は図１の断面図である。なお、説明の便宜のため、図１の上下方向を「上下」、「垂直」、「縦」と、図１の左右方向を「左右」と称することとする。図１は、車内側から見たウインドシールドを例示している。すなわち、図１の紙面奥側が車外側であり、図１の紙面手前側が車内側である。
【００２９】
このウインドシールドは、略矩形状のガラス板１０を備えており、傾斜状態で車体に設置されている。そして、このガラス板１０の車内側を向く内面１３０には、車外からの視野を遮蔽する遮蔽層１１０が設けられており、撮影装置２は、この遮蔽層１１０により車外から見えないように配置されている。但し、撮影装置２は、車外の状況を撮影するためのカメラである。そのため、遮蔽層１１０には撮影装置２と対応する位置に撮影窓が設けられ、車内に配置された撮影装置２により、車外の状況を撮影可能となっている。
【００３０】
また、撮影装置２には画像処理装置３が接続しており、撮影装置２により取得された撮影画像はこの画像処理装置３で処理される。撮影装置２及び画像処理装置３は車載システム５を構成しており、この車載システム５は、画像処理装置３の処理に応じて様々な情報を乗車者に提供することができる。以下、各構成要素について説明する。
【００３１】
＜１−２．ガラス板＞
＜１−２−１．ガラス板の構成／合わせガラスの構成＞
ガラス板１０は、種々の構成が可能であり、例えば、複数のガラス板を有する合わせガラスで構成したり、あるいは一枚のガラス板により構成することもできる。合わせガラスを用いる場合には、例えば、図３に示すように、構成することができる。図３は合わせガラスの断面図である。
【００３２】
同図に示すように、この合わせガラス１０は、外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２を備え、これらガラス板１１、１２の間に樹脂製の中間膜１３が配置されている。まず、外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２から説明する。外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２は、公知のガラス板を用いることができ、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラスやグリーンガラス、またはＵＶグリーンガラスで形成することもできる。但し、これらのガラス板１１、１２は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、外側ガラス板１１により必要な日射吸収率を確保し、内側ガラス板１２により可視光線透過率が安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラス、熱線吸収ガラス、及びソーダ石灰系ガラスの一例を示す。
【００３３】
（クリアガラス）
ＳｉＯ2:７０〜７３質量％
Ａｌ2Ｏ3：０．６〜２．４質量％
ＣａＯ：７〜１２質量％
ＭｇＯ：１．０〜４．５質量％
Ｒ2Ｏ：１３〜１５質量％（Ｒはアルカリ金属）
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）：０．０８〜０．１４質量％
【００３４】
（熱線吸収ガラス）
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）の比率を０．４〜１．３質量％とし、ＣｅＯ2の比率を０〜２質量％とし、ＴｉＯ2の比率を０〜０．５質量％とし、ガラスの骨格成分（主に、ＳｉＯ2やＡｌ2Ｏ3）をＴ−Ｆｅ2Ｏ3、ＣｅＯ2およびＴｉＯ2の増加分だけ減じた組成とすることができる。
【００３５】
（ソーダ石灰系ガラス）
ＳｉＯ2:６５〜８０質量％
Ａｌ2Ｏ3：０〜５質量％
ＣａＯ：５〜１５質量％
ＭｇＯ：２質量％以上
Ｎａ2Ｏ：１０〜１８質量％
Ｋ2Ｏ：０〜５質量％
ＭｇＯ＋ＣａＯ:５〜１５質量％
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ：１０〜２０質量％
ＳＯ3：０．０５〜０．３質量％
Ｂ2Ｏ3：０〜５質量％
Ｆｅ2Ｏ3に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ2Ｏ3）：０．０２〜０．０３質量％
【００３６】
本実施形態に係る合わせガラスの厚みは特には限定されないが、軽量化の観点からは、外側ガラス板１１と内側ガラス板１２の厚みの合計を、２．４〜３．８ｍｍとすることが好ましく、２．６〜３．４ｍｍとすることがさらに好ましく、２．７〜３．２ｍｍとすることが特に好ましい。このように、軽量化のためには、外側ガラス板１１と内側ガラス板１２との合計の厚みを小さくすることが必要であるので、各ガラス板のそれぞれの厚みは、特には限定されないが、例えば、以下のように、外側ガラス板１１と内側ガラス板１２の厚みを決定することができる。
【００３７】
外側ガラス板１１は、主として、外部からの障害に対する耐久性、耐衝撃性が必要であり、例えば、この合わせガラスを自動車のウインドシールドとして用いる場合には、小石などの飛来物に対する耐衝撃性能が必要である。他方、厚みが大きいほど重量が増し好ましくない。この観点から、外側ガラス板１１の厚みは１．８〜２．３ｍｍとすることが好ましく、１．９〜２．１ｍｍとすることがさらに好ましい。何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。
【００３８】
内側ガラス板１２の厚みは、外側ガラス板１１と同等にすることができるが、例えば、合わせガラスの軽量化のため、外側ガラス板１１よりも厚みを小さくすることができる。具体的には、ガラスの強度を考慮すると、０．６〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．８〜１．６ｍｍであることが好ましく、１．０〜１．４ｍｍであることが特に好ましい。更には、０．８〜１．３ｍｍであることが好ましい。内側ガラス板１２についても、何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。
【００３９】
また、本実施形態に係る外側ガラス板１１及び内側ガラス板１２の形状は、湾曲形状をなしている。ここで、ガラス板（合わせガラス）１の厚みの測定方法の一例について説明する。まず、測定位置については、図４に示すように、ガラス板の左右方向の中央を上下方向に延びる中央線Ｓ上の上下２箇所である。測定機器は、特には限定されないが、例えば、株式会社テクロック製のＳＭ−１１２のようなシックネスゲージを用いることができる。測定時には、平らな面にガラス板の湾曲面が載るように配置し、上記シックネスゲージでガラス板の端部を挟持して測定する。
【００４０】
＜１−２−２．合わせガラスの中間膜＞
中間膜１３は、少なくとも一層で形成されており、一例として、図３に示すように、軟質のコア層１３１を、これよりも硬質のアウター層１３２で挟持した３層で構成することができる。但し、この構成に限定されるものではなく、コア層１３１と、外側ガラス板１１側に配置される少なくとも１つのアウター層１３２とを有する複数層で形成されていればよい。例えば、コア層１３１と、外側ガラス板１１側に配置される１つのアウター層１３２を含む２層の中間膜１３、またはコア層１３１を中心に両側にそれぞれ２層以上のアウター層１３２を配置した中間膜１３、あるいはコア層１３１を挟んで一方に１層のアウター層１３２、他方の側に２層以上のアウター層１３２を配置した中間膜１３とすることもできる。なお、アウター層１３２を１つだけ設ける場合には、上記のように外側ガラス板１１側に設けているが、これは、車外や屋外からの外力に対する耐破損性能を向上するためである。また、アウター層１３２の数が多いと、遮音性能も高くなる。
【００４１】
コア層１３１はアウター層１３２よりも軟質であるかぎり、その硬さは特には限定されない。各層１３１，１３２を構成する材料は、特には限定されないが、例えば、ヤング率を基準として材料を選択することができる。具体的には、周波数１００Ｈｚ，温度２０度において、１〜２０ＭＰａであることが好ましく、１〜１８ＭＰａであることがさらに好ましく、１〜１４ＭＰａであることが特に好ましい。このような範囲にすると、概ね３５００Ｈｚ以下の低周波数域で、ＳＴＬが低下するのを防止することができる。一方、アウター層１３２のヤング率は、後述するように、高周波域における遮音性能の向上のために、大きいことが好ましく、周波数１００Ｈｚ，温度２０度において５６０ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、６５０ＭＰａ以上、７００ＭＰａ以上、７５０ＭＰａ以上、８８０ＭＰａ以上、または１３００ＭＰａ以上とすることができる。一方、アウター層１３２のヤング率の上限は特には限定されないが、例えば、加工性の観点から設定することができる。例えば、１７５０ＭＰａ以上となると、加工性、特に切断が困難になることが経験的に知られている。
【００４２】
また、具体的な材料としては、アウター層１３２は、例えば、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）によって構成することができる。ポリビニルブチラール樹脂は、各ガラス板との接着性や耐貫通性に優れるので好ましい。一方、コア層１３１は、例えば、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）、またはアウター層を構成するポリビニルブチラール樹脂よりも軟質なポリビニルアセタール樹脂によって構成することができる。軟質なコア層を間に挟むことにより、単層の樹脂中間膜と同等の接着性や耐貫通性を保持しながら、遮音性能を大きく向上させることができる。
【００４３】
一般に、ポリビニルアセタール樹脂の硬度は、（ａ）出発物質であるポリビニルアルコールの重合度、（ｂ）アセタール化度、（ｃ）可塑剤の種類、（ｄ）可塑剤の添加割合などにより制御することができる。したがって、それらの条件から選ばれる少なくとも１つを適切に調整することにより、同じポリビニルブチラール樹脂であっても、アウター層１３２に用いる硬質なポリビニルブチラール樹脂と、コア層１３１に用いる軟質なポリビニルブチラール樹脂との作り分けが可能である。さらに、アセタール化に用いるアルデヒドの種類、複数種類のアルデヒドによる共アセタール化か単種のアルデヒドによる純アセタール化によっても、ポリビニルアセタール樹脂の硬度を制御することができる。一概には言えないが、炭素数の多いアルデヒドを用いて得られるポリビニルアセタール樹脂ほど、軟質となる傾向がある。したがって、例えば、アウター層１３２がポリビニルブチラール樹脂で構成されている場合、コア層１３１には、炭素数が５以上のアルデヒド（例えばｎ−ヘキシルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、ｎ−へプチルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒド）、をポリビニルアルコールでアセタール化して得られるポリビニルアセタール樹脂を用いることができる。なお、所定のヤング率が得られる場合は、上記樹脂等に限定されることはい。
【００４４】
また、中間膜１３の総厚は、特に規定されないが、０．３〜６．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜４．０ｍｍであることがさらに好ましく、０．６〜２．０ｍｍであることが特に好ましい。また、コア層１３１の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることがさらに好ましい。一方、各アウター層１３２の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１．０ｍｍであることがさらに好ましい。その他、中間膜１３の総厚を一定とし、この中でコア層１３１の厚みを調整することもできる。
【００４５】
コア層１３１及びアウター層１３２の厚みは、例えば、以下のように測定することができる。まず、マイクロスコープ（例えば、キーエンス社製ＶＨ−５５００）によって合わせガラスの断面を１７５倍に拡大して表示する。そして、コア層１３１及びアウター層１３２の厚みを目視により特定し、これを測定する。このとき、目視によるばらつきを排除するため、測定回数を５回とし、その平均値をコア層１３１、アウター層１３２の厚みとする。例えば、図５に示すような合わせガラスの拡大写真を撮影し、このなかでコア層やアウター層１３２を特定して厚みを測定する。
【００４６】
なお、中間膜１３のコア層１３１、アウター層１３２の厚みは全面に亘って一定である必要はなく、例えば、ヘッドアップディスプレイ装置における二重像発生の防止用、または後述する第１実施形態に用いられる合わせガラス用とするために、全体もしくは一部分を楔形にすることもできる。この場合、中間膜１３のコア層１３１やアウター層１３２の厚みも部分的に異なる値となるが、上述した中間膜１３における各層の「厚さ」としては、最も厚みの小さい箇所とする。中間膜１３が楔形の場合、外側ガラス板及び内側ガラス板は、厳密には平行に配置されないが、このような配置も本発明におけるガラス板に含まれる物とする。すなわち、本発明においては、例えば、長さ１ｍ当たり３ｍｍ以下の変化率で厚みが大きくなるコア層１３１やアウター層１３２を用いた中間膜１３を使用した時の外側ガラス板と内側ガラス板の配置を含む。
【００４７】
中間膜１３の製造方法は特には限定されないが、例えば、上述したポリビニルアセタール樹脂等の樹脂成分、可塑剤及び必要に応じて他の添加剤を配合し、均一に混練りした後、各層を一括で押出し成型する方法、この方法により作成した２つ以上の樹脂膜をプレス法、ラミネート法等により積層する方法が挙げられる。プレス法、ラミネート法等により積層する方法に用いる積層前の樹脂膜は単層構造でも多層構造でもよい。また、中間膜１３は、上記のような複数の層で形成する以外に、１層で形成することもできる。
【００４８】
＜１−２−３．ガラス板の赤外線透過率＞
上記のように、本実施形態に係るウインドシールドは、レーザーレーダー、カメラなどの測定ユニットを用いた自動車の前方安全システム用に用いられる。このような安全システムでは、前方の車両に対して赤外線を照射して、前方の自動車の速度や車間距離を計測する。そのため、合わせガラス（または一枚のガラス板）には、所定範囲の赤外線の透過率を達成することが要求される。
【００４９】
このような透過率としては、例えば、レーザーレーダーに一般的なセンサを使用する場合、波長が８５０〜９５０ｎｍの光（赤外線）に対して２０％以上８０％以下、少なくとも２０％以上６０％以下であることが有用であるとされている。透過率の測定方法は、ＪＩＳ  Ｒ３１０６にしたがい、測定装置として、ＵＶ３１００(島津製作所製)を用いることができる。具体的には、合わせガラスの表面に対して９０度の角度で照射した、一方向の光の透過を測定する。
【００５０】
＜１−３．遮蔽層＞
次に、遮蔽層１１０について説明する。図１及び図２に例示されるように、本実施形態では、遮蔽層１１０は、車内側の内面１３０に積層され、ガラス板１０の周縁部に沿って形成されている。具体的には、図１に例示されるように、本実施形態に係る遮蔽層１１０は、ガラス板１０の周縁部に沿う周縁領域１１１と、ガラス板１０の上辺部から下方に矩形状に突出した突出領域１１２とに分けることができる。周縁領域１１１は、ウインドシールド１の周縁部からの光の入射を遮蔽する。一方、突出領域１１２は、車内に配置される撮影装置２を車外から見えないようにする。
【００５１】
ただし、撮影装置２の撮影範囲を遮蔽層１１０が遮蔽してしまうと、撮影装置２によって車外前方の状況を撮影することができなくなってしまう。そのため、本実施形態では、遮蔽層１１０の突出領域１１２に、撮影装置２が車外の状況を可能なように、当該撮影装置２に対応する位置に矩形状の撮影窓１１３が設けられている。
【００５２】
この撮影窓１１３は、遮蔽層１１０の材料が積層されない領域であり、撮影装置２が車外の状況を撮影可能な程度に可視光の透過率を有するように構成される。例えば、撮影窓１１３は、可視光の透過率が７０％以上になるように構成される。なお、この透過率は、ＪＩＳ Ｒ ３２１２（３．１１  可視光透過率試験）で定められているように、ＪＩＳ Ｚ ８７２２に規定された分光測定法によって測定することができる。本実施形態では、
撮影窓１１３は、突出領域１１２内に設けられる。すなわち、撮影窓１１３は、遮蔽層１１０より面方向内側の非遮蔽領域１２０から独立して設けられる。
【００５３】
なお、この非遮蔽領域１２０は、撮影窓１１３と同様に、遮蔽層１１０の材料が積層されない領域である。運転者及び助手席に座る同行者は、この非遮蔽領域１２０を介して車外の交通状況を確認する。そのため、この非遮蔽領域１２０は、少なくとも車外の交通状況を目視可能な程度に可視光の透過率を有するように構成される。
【００５４】
次に、遮蔽層１１０の材料について説明する。この遮蔽層１１０の材料は、車外からの視野を遮蔽可能であれば、実施の形態に応じて適宜選択されても良く、例えば、黒色、茶色、灰色、濃紺等の濃色のセラミックを用いてもよい。
【００５５】
遮蔽層１１０の材料に黒色のセラミックが選択された場合、ガラス板１０の内面１３０上の周縁部にスクリーン印刷等で黒色のセラミックを積層し、ガラス板１０と共に積層したセラミックを加熱する。これによって、ガラス板１０の周縁部に遮蔽層１１０を形成することができる。また、黒色のセラミックを印刷する際に、黒色のセラミックを部分的に印刷しない領域を設ける。これによって、撮影窓１１３を形成することができる。なお、遮蔽層１１０に利用するセラミックは、種々の材料を利用することができる。例えば、以下の表１に示す組成のセラミックを遮蔽層１１０に利用することができる。
【００５６】
【表１】
2016168996.tif 000003
＊１，主成分：酸化銅、酸化クロム、酸化鉄及び酸化マンガン
＊２，主成分：ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛
【００５７】
＜１−４．車載システム＞
次に、図６を用いて、撮影装置２及び画像処理装置３を備える車載システム５について説明する。図６は、車載システム５の構成を例示する。図６に例示されるように、本実施形態に係る車載システム５は、上記撮影装置２と、当該撮影装置２に接続される画像処理装置３と、を備えている。
【００５８】
画像処理装置３は、撮影装置２により取得された撮影画像を処理する装置である。この画像処理装置３は、例えば、ハードウェア構成として、バスで接続される、記憶部３１、制御部３２、入出力部３３等の一般的なハードウェアを有している。ただし、画像処理装置３のハードウェア構成はこのような例に限定されなくてよく、画像処理装置３の具体的なハードウェア構成に関して、実施の形態に応じて、適宜、構成要素の追加、省略及び追加が可能である。
【００５９】
記憶部３１は、制御部３２で実行される処理で利用される各種データ及びプログラムを記憶する（不図示）。記憶部３１は、例えば、ハードディスクによって実現されてもよいし、ＵＳＢメモリ等の記録媒体により実現されてもよい。また、記憶部３１が格納する当該各種データ及びプログラムは、ＣＤ（Compact Disc）又はＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等の記録媒体から取得されてもよい。更に、記憶部３１は、補助記憶装置と呼ばれてもよい。
【００６０】
上記のとおり、ガラス板１０は、垂直方向に対して傾斜姿勢で配置され、かつ、湾曲している。そして、撮影装置２は、そのようなガラス板１０を介して車外の状況を撮影する。そのため、撮影装置２により取得される撮影画像は、当該ガラス板１０の姿勢、形状、屈折率、光学的欠陥等に応じて、変形している。また、撮影装置２のカメラレンズに固有の収差も加わる。そこで、記憶部３１には、このようなガラス板１０およびカメラレンズの収差によって変形した画像を補正するための補正データが記憶されていてもよい。
【００６１】
制御部３２は、マイクロプロセッサ又はＣＰＵ（Central Processing Unit）等の１又は複数のプロセッサと、このプロセッサの処理に利用される周辺回路（ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、インタフェース回路等）と、を有する。ＲＯＭ、ＲＡＭ等は、制御部３２内のプロセッサが取り扱うアドレス空間に配置されているという意味で主記憶装置と呼ばれてもよい。制御部３２は、記憶部３１に格納されている各種データ及びプログラムを実行することにより、画像処理部３２１として機能する。
【００６２】
画像処理部３２１は、撮影装置２により取得される撮影画像を処理する。撮影画像の処理は、実施の形態に応じて適宜選択可能である。例えば、画像処理部３２１は、パターンマッチング等によって当該撮影画像を解析することで、撮影画像に写る被写体の認識を行ってもよい。本実施形態では、窓ガラス１はウインドシールドであり、撮影装置２は車両前方の状況を撮影する。そのため、画像処理部３２１は、更に、当該被写体認識に基づいて、車両前方に人間等の生物が写っていないかどうかを判定してもよい。そして、車両前方に人物が写っている場合には、画像処理部３２１は、所定の方法で警告メッセージを出力してもよい。また、例えば、画像処理部３２１は、所定の加工処理を撮影画像に施してもよい。そして、画像処理部３２１は、画像処理装置３に接続されるディスプレイ等の表示装置（不図示）に当該加工した撮影画像を出力してもよい。
【００６３】
入出力部３３は、画像処理装置３の外部に存在する装置とデータの送受信を行うための１又は複数のインタフェースである。入出力部３３は、例えば、ユーザインタフェースと接続するためのインタフェース、又はＵＳＢ（Universal Serial Bus）等のインタフェースである。なお、本実施形態では、画像処理装置３は、当該入出力部３３を介して、撮影装置２と接続し、当該撮影装置２により撮影された撮影画像を取得する。
【００６４】
このような画像処理装置３は、提供されるサービス専用に設計された装置の他、ＰＣ（Personal Computer）、タブレット端末等の汎用の装置が用いられてもよい。
【００６５】
＜１−５．ウインドシールドの製造方法＞
次に、図７を用いて、本実施形態に係るウインドシールド１の製造方法を説明する。図７は、本実施形態に係るウインドシールド１のガラス板１０の成形工程を模式的に例示する。なお、以下で説明するウインドシールド１の製造方法は一例に過ぎず、各ステップは可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する製造工程について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換及び追加が可能である。
【００６６】
図７に例示されるように、この製造ラインでは、上流から下流に向けて、加熱炉８０及び成形装置８２がこの順で配置されている。そして、加熱炉８０から成形装置８２及びその下流側に亘ってローラコンベア８１が配置されており、加工対象となるガラス板１０はこのローラコンベア８１により搬送される。なお、ガラス板１０は、平板状に形成され、内面１３０に遮蔽層１１が積層された後に、加熱炉８０に搬入される。
【００６７】
加熱炉８０は、種々の構成が可能であるが、例えば、電気加熱炉とすることができる。この加熱炉８０は、上流側及び下流側の端部が開放する角筒状の炉本体を備えており、その内部に上流から下流へ向かってローラコンベア８１が配置されている。炉本体の内壁面の上面、下面、及び一対の側面には、それぞれヒータ（図示省略）が配置されており、加熱炉８０を通過するガラス板１０を成形可能な温度、例えば、ガラスの軟化点付近まで加熱する。
【００６８】
成形装置８２は、上型８２１及び下型８２２によりガラス板１０をプレスし、所定の形状に成形するように構成されている。上型８２１は、ガラス板１０の上面全体を覆うような下に凸の曲面形状を有し、上下動可能に構成されている。また、下型８２２は、ガラス板１０の周縁部に対応するような枠状に形成されており、その上面は上型８２１と対応するように曲面形状を有している。この構成により、ガラス板１０は、上型８２１と下型８２２との間でプレス成形され、最終的な曲面形状に成形される。また、下型８２２の枠内には、ローラコンベア８１が配置されており、このローラコンベア８１は、下型８２２の枠内を通過するように、上下動可能となっている。そして、図示を省略するが、成形装置８２の下流側には、徐冷装置（図示省略）が配置されており、成形されたガラス板が冷却される。
【００６９】
ここで、上記加熱炉８０では６５０度程度で加熱される。その際、遮蔽層１１０の材料であるセラミックは黒色等の濃色であるため、セラミックの積層されていない領域、例えば、撮影窓１１３の領域及び非遮蔽領域１２０と比べると、熱の吸収量が多くなる。そして、遮蔽層１１０を形成するセラミックはガラス板１０と異なる熱膨張率を有するため、遮蔽層１１０の形成されている領域では、この成形工程時において圧縮応力及び引張応力が発生する。そのため、撮影窓１１３の周縁部及び非遮蔽領域１２０と遮蔽層１１０との境界部において、後述する程度の歪みの生じる歪領域が形成される。
【００７０】
そのため、上記のとおり、この歪領域の幅を考慮して、撮影窓の大きさを設定してもよい。たとえば、上記歪み領域の幅が８ｍｍであるとすると、通過領域の周囲を全方向に８ｍｍ拡大した範囲を撮影窓１１３の最小限の大きさとする。これによって、撮影装置２に対する歪みの影響を回避しつつ、撮影窓１１３の大きさを比較的に小さく形成することができる。
【００７１】
上記のようなローラコンベア８１は公知のものであり、両端部を回転自在に支持された複数のローラ８１１が、所定間隔をあけて配置されている。各ローラ８１１の駆動には種々の方法があるが、例えば、各ローラ８１１の端部にスプロケットを取り付け、各スプロケットにチェーンを巻回して駆動することができる。そして、各ローラ８１１の回転速度を調整することで、ガラス板１０の搬送速度も調整することができる。なお、成形装置８２の下型８２２はガラス板１０の全面に亘って接するような形態でもよい。このほか、成形装置８２は、ガラス板１０を成形するものであれば、上型及び下型の形態は特には限定されない。
【００７２】
＜２．第１実施形態＞
次に、本発明の第１実施形態に係るウインドシールドについて、図８〜図１０を参照しつつ説明する。ガラス板１０、遮蔽層１１０、及び撮影装置２については、特に断りのない限り、上述したとおりである。したがって、以下では、第１実施形態の特有の構成について説明する。図８に示すように、本実施形態に係るウインドシールドは、湾曲したガラス板を備えており、このガラス板１０は、少なくとも撮影装置２に入射する光の通過領域において、下方に行くにしたがって厚みが大きくなるテーパ状に形成されている。そして、撮影装置２に入射する光は、テーパ状に形成されたガラス板１０を通過する。すなわち、ガラス板１０が通過領域を構成する。
【００７３】
また、このウインドシールドにおけるガラス板１０の設置角度θは、４０〜７０度であることが好ましい。θが７０°より大きいと、ガラス板の表面での反射率が大きくなり像が暗くなり、θが４０°より小さいと、ウインドシールドにおける歪曲自体が小さくなるので、補正効果も小さくなるからである。なお、設置角度θは、ガラス板１０の外面１４０における通過領域の中心を通る法線Ｖと水平線Ｈとのなす角である。この設置角度θの範囲については、以下の実施形態においても同じである。ここで、通過領域の中心とは、後述するターゲットＴの中心である点Ｅから出射して、カメラレンズの入射瞳に入る水平方向の主光線が通る位置である。
【００７４】
ここで、本発明者らは、ガラス板１０のテーパ角φ1を以下のように設定することで、撮影装置が得る画像の歪曲が補正できることを見出した。なお、テーパ角φ1とは、図８に示すように、ガラス板１０の外面１４０に対して内面１３０が傾斜している角度であり、単位は（°）である。テーパ角の単位については、後述するφ2、φ3、φ4、及びφ5においても同じである。以下、説明する。
【００７５】
まず、以下のようなモデルを設定する。図９（ａ）に示すように、ガラス板１０の前方に矩形状のターゲットＴを配置する。ガラス板１０の上下方向における外面１４０の曲率半径と内面１３０の曲率半径は同じである。ターゲットＴとガラス板１０との距離Ｌは、１５００ｍｍである。このとき、距離Ｌは、ガラス板１０の外面１４０における通過領域の中心からターゲットＴの中心である点Ｅまでの水平方向の距離である。
【００７６】
図９（ｂ）に示すように、ターゲットＴ上には、９個の評価点が配置されている。評価点は、矩形状のターゲットの中心の座標を（０，０）としたときの、次の９個の点である。座標の単位はｍｍである。なお、Ｘ方向は左右方向であり、Ｙ方向は上下方向である。
Ａ点：  （ｘ，ｙ）＝（−４００，３００）
Ｂ点：  （ｘ，ｙ）＝（−４００，０）
Ｃ点：  （ｘ，ｙ）＝（−４００，−３００）
Ｄ点：  （ｘ，ｙ）＝（０，３００）
Ｅ点：  （ｘ，ｙ）＝（０，０）
Ｆ点：  （ｘ，ｙ）＝（０，−３００）
Ｇ点：  （ｘ，ｙ）＝（４００，３００）
Ｈ点：  （ｘ，ｙ）＝（４００，０）
Ｉ点：  （ｘ，ｙ）＝（４００，−３００）
【００７７】
撮影装置（カメラ）の入射瞳とガラス板１０の内面１３０における通過領域の中心との距離Ｄは、０ｍｍとした。
【００７８】
以下の計算には、光学設計ソフトOSLO premium Edition Release 6.3 （米国Lambda Research Corp. 製）を使用した。また、後述する各実施形態においても、同じである。そして、以上の条件において、各評価点から出射して入射瞳に入る主光線のＹ方向及びＸ方向の角度を、ガラス板がない場合（θｙ0，θｘ0）とガラス板がある場合（θｙ，θｘ）とについて、それぞれ計算した。ただし、角度の基準としては、ターゲットＴ上のＥ点（０，０）からの主光線を傾きゼロとした。
【００７９】
次に、ガラス板の透過によるＹ方向とＸ方向の歪曲量を各評価点について、以下のように設定した。
・Ｙ方向歪曲量：ＤＳｙ＝（ｔａｎθｙ−ｔａｎθｙ0）／ｔａｎθｙ0
・Ｘ方向歪曲量：ＤＳｘ＝（ｔａｎθｘ−ｔａｎθｘ0）／ｔａｎθｘ0
【００８０】
続いて、ガラス板１０が、内面側にＹ方向のテーパ角φ1となるように厚みが変化するように設定した。そして、９個の評価点における歪曲量ＤＳｙ，ＤＳｘの総和を求め、その総和が最小となるテーパ角φ1を決定した。なお、テーパ角φ1が正値の場合、ガラス板１０の厚みは、下方に行くにしたがって厚くなる。
【００８１】
そして、計算条件を下記のようにそれぞれ変えた場合について、求めた最適テーパ角φ1の値を表２（表２Ａ〜表２Ｄに分けて表示）に示す。
・設置角度：θ＝４０、５０、６０、７０（°）
・通過領域の中心におけるガラス板１０の厚さ：Ｔｗ＝３．０、４．８、６．０（ｍｍ）
・ガラス板１０の平均屈折率：ｎｗ＝１．４５、１．５２、１．６０
・ガラス板１０のＹ方向の曲率半径：Ｒｗｙ＝無限大，１００００，６０００，３０００，２０００，１５００，１０００，８００，５００（ｍｍ）
【００８２】
なお、ガラス板１０のＸ方向における曲率はもともと小さい値であり歪曲の発生も小さいことから、両面共にゼロ（曲率半径は無限大）とした。
【００８３】
続いて、表２において示すθ、Ｔｗ，ｎｗ，Ｒｗｙとφ1の関係から近似式を求めると、以下の通りである。
φ1’＝Ｋ１（１／Ｒｗｙ＋Ｋ２）θ・Ｔｗ／（ｎｗ−１）  （Ｋ１，Ｋ２は定数）
【００８４】
ここで、表２に示す計算結果について、Σ｛（φ1’−φ1）2｝の値が最小となる条件はＫ１＝０．３５３、Ｋ２＝０．０００２９２であった。なお、表２には、上記定数Ｋ１，Ｋ２を用いて計算したφ1’およびφ1’−φ1の値を併記している。近似式による誤差｜φ1’−φ1｜は最大でも０．０７８°である。
【００８５】
また、φ1の好ましい範囲を検討すると、以下の通りである。例えば、θ＝６０°、Ｔｗ＝４．８、ｎｗ＝１．５２、Ｒｗｙ＝１８００とすると、φ1の値に対する各測定点（Ａ〜Ｉ）の歪曲量（ｘ方向及びｙ方向）は、図１０に示すようになる。図１０中のＡｘとはＡ点におけるｘ方向の歪曲を示し、ＡｙとはＡ点におけるｙ方向の歪曲を示している（後述する同様のグラフについても同じである。）。いくつかの測定点（Ｂｙ，Ｅｘ，Ｅｙなど）は、対称性から歪曲がゼロに近いので省略している。図１０に示すように、各点の歪曲は、φ1＝０．１６°のあたりで最小（最適値）となっていることが分かる。また、歪曲量を一般的に良好な範囲とされる概ね±２％にしたい場合は、φ1の値が最適値（０．１６°）から±０．２°の範囲であればよいことが分かる。このことから、テーパ角φ1の好ましい範囲は，以下の通りである。
Ａ−０．２＜φ1＜Ａ＋０．２
但し、Ａ＝Ｋ１（１／Ｒｗｙ＋Ｋ２）θ・Ｔｗ／（ｎｗ−１）であり、上述した近似式に基づいている。また、Ａ＞０．２であり、φ1は正の値をとる。
【００８６】
さらに、歪曲量を概ね±１％にしたい場合は、φ1の値が最適値（０．１６°）から±０．１°の範囲であればよいことが分かる。このことから、このことから、テーパ角φ1の好ましい範囲は，以下の通りである。
Ａ−０．１＜φ1＜Ａ＋０．１  （但し、Ａ＞０．１であり、φ1は正の値をとる。）
【００８７】
以上のように、本実施形態によれば、ガラス板の厚みを下方に行くにしたがって大きくなるようにすると、撮影装置で取得される画像の歪曲が補正されることが分かった。
【００８８】
【表２Ａ】
2016168996.tif 000004
【表２Ｂ】
2016168996.tif 000005
【表２Ｃ】
2016168996.tif 000006
【表２Ｄ】
2016168996.tif 000007
【００８９】
ところで、上記の説明では、ガラス板１０の設置角度θが６０°のとき、テーパ角φ1＝０．１６°とすることで歪曲が最小になることが確認されている。そこで、以下では、テーパ角φ1＝０．１６°のままで、設置角度θが６０°以外のときに、通過領域の歪曲がどのように変化するかを検討する。
【００９０】
まず、補正を行わないウインドシールド（以下、非補正モデルと称する）、つまりテーパ角φ1＝０°のウインドシールドについて、以下の条件で、図９のモデルを用いて歪曲を計算した。
・通過領域の中心におけるガラス板の厚さ：Ｔ＝４．８ｍｍ
・ガラス板の平均屈折率：ｎ＝１．５２
・設置角度(基準値)：θ＝６０°
・ガラスのＹ方向の曲率半径：Ｒｗｙ＝１８００ｍｍ（両面同じ）
・ターゲットとガラス板の距離：Ｌ＝１５００ｍｍ
・ガラス板と入射瞳の距離：Ｄ＝０ｍｍ
・ターゲット上の評価点：図９（ｂ）と同じ
・テーパ角：φ1＝０°
【００９１】
また、水平方向の設置角度θｘについても検討した。図１１は、ウインドシールドを上方から見た断面図であり、ウインドシールドの水平（Ｘ）方向の曲率半径Ｒｗｘは、車内側及び車内側の両面ともに４８００ｍｍである。そして、カメラ光軸とガラス板表面の法線が水平（Ｘ）方向になす角をθxとする。θxの基準値は０°である。そして、非補正モデルについて、θおよびθxのうち片方を基準値から変動させた際の、各評価点の歪曲量を算出すると、図１２に示す通りである。
【００９２】
一方、第１実施形態に係るウインドシールドについても、同様に検討した。すなわち、上記非補正モデルの条件とは、テーパ角φ1＝０．１６°とした以外は、同じ条件で歪曲量を算出した。結果は、図１３に示す通りである。
【００９３】
図１２（ａ）に示すように、非補正モデルでは、一部の評価点で概ね設置角度θが大きくなるほど、歪曲量が大きくなり、評価点ごとの歪曲量の差も大きい。特に、下方の評価点Ｆ点、Ｉ点では、設置角度θに関わらず、歪曲量が大きい。また、図１２（ｂ）に示すように、設置角度θxについても、評価点によっては、その変化とともに歪曲が変化している。特に、下方の評価点Ｃ点、Ｆ点、Ｉ点では、設置角度θxに関わらず、歪曲量が大きい。
【００９４】
これに対して、第１実施形態に係るウインドシールドでは、図１３に示すとおり、垂直方向（Ｙ）及び水平（Ｘ）方向がともに、設置角度θ、θｘにかかわらず、歪曲量が小さい。このような歪曲量の絶対量のみならず、設置角度の誤差による変動をほとんどなくすことができるという効果は、上記のように構成されたウインドシールドの通過領域を光が通過する限り、設置角度に限られず、他のパラメターが変化したとしても、同様に得ることができると考えられる。したがって、本実施形態に係るウインドシールドでは、カメラ装置などをウインドシールドに取り付ける際の光軸合わせ作業を簡素化、もしくは省略することができ、コストダウンに貢献する。
【００９５】
＜３．第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係るウインドシールドについて、図１４〜図１７を参照しつつ説明する。第２実施形態は、第１実施形態と同様の構造を、ガラス板１０に後述する第１補正部材を接着することで実現するものである。図１４に示すように、本実施形態に係るウインドシールドは、ガラス板１０と、このガラス板１０の車内側の面１３０に対向配置される透明の第１補正部材４０と、ガラス板１０と第１補正部材４０との間に充填され、第１補正部材４０をガラス板１０に固定する透明の第１接着剤４３と、を備えている。これにより、第１補正部材４０はガラス板１０に一体的に固定されている。そして、撮影装置２に入射する光は、ガラス板１０、第１接着剤４３、及び第１補正部材４０を通過する。すなわち、これらの部材が通過領域を構成する。
【００９６】
ガラス板１０は、外面１４０の曲率と、内面１３０の曲率とが同じになっている。第１補正部材４０は、ガラス板１０と対向する第１面４１と、車内側を向く第２面４２とを備える板状に形成されており、第２面４２は、縦断面の曲率がガラス板１０の垂直方向の曲率と同じである凹面となっている。一方、第１面４１の曲率は接着によってレンズ作用がほぼゼロとなるため任意の形状でよい。但し、製作の観点からすると、平面、あるいは第２面４２と同じ曲率の面とすることかできる。なお、本実施形態における図１４〜図１７で示す第１補正部材４０では、一例として、第１面４１を平面としている。
【００９７】
第１補正部材４０は、種々の透明の材料で形成できるが、例えば、アクリル板の型押しで形成することができる。また、第１補正部材４０の厚さは、例えば、０．５〜３ｍｍであることが好ましい。これは、０．５ｍｍより小さくなると、強度が低下して変形しやすくなるからであり、３ｍｍよりも大きいと、材料の不均一による像の悪化が問題になるからである。また、第１接着剤４３は、透明の接着剤であり、ガラス板と第１補正部材とを固定できるのであれば、その材料は、特には限定されない。さらに、ガラス板１０、第１接着剤４３、及び第１補正部材４０の屈折率は、例えば、１．４５〜１．６０の範囲であって、３つの部材の屈折率の差が小さいことが好ましい。これは、屈折率の差が小さいほど、境界面における反射が減少し、かつ界面におけるレンズ作用が小さくなるからである。
【００９８】
続いて、第１補正部材４０による歪曲の補正効果について説明する。まず、ガラス板１０の車外側の面１４０における、通過領域の中心近傍での垂直方向の曲率中心Ｐと、通過領域の中心Ｑとを結ぶ直線をＧとし、第１補正部材４０の第２面４２における垂直方向の曲率中心をＣ0とする。ここで、図１５に示すように、Ｃ0点が直線Ｇ上にある場合には、ガラス板１０の車外側の面１３０の曲率と第１補正部材４０の第２面４２の曲率が同じであることから、通過領域の厚さが一定値となる。そのため、テーパの無いガラス板単体と同じく、撮影装置２で取得する撮影画像には歪曲が発生する。これに対して、直線Ｇと点Ｃ0とが、ガラス板１０の車外側の面１４０における通過領域の中心Ｑを基点として所定の角度φ2でズレを生じるように、第１補正部材４０の位置や形状を調整すると、第１実施形態と同様に、歪曲を補正する効果を得ることができる。例えば、図１４に示すように、第１補正部材４０の位置を垂直方向にずらすことで、上記角度φ2を形成することができる。その他、図１６に示すように、第１補正部材４０の第２面４２を上下非対称（上端部と下端部とで厚みが異なるようにする）として曲率中心Ｃ0を位置をずらすことができる。あるいは、図１７に示すように、ガラス板１０と第１補正部材４０との間にスペーサ４４を配置することで、第１補正部材４０を傾けて配置し、これによって角度φ2を形成することができる。ここで、ガラス板１０と第１接着剤４３と第１補正部材４０を合わせた構造（通過領域）は「テーパ角φ2とした第１実施形態」と同等となるので、歪曲を補正するための好ましいφ2の範囲は、以下の通り、第１実施形態と同じ式で表すことができる。
Ａ−０．２＜φ2＜Ａ＋０．２  （歪曲量を概ね±２％にしたい場合）
Ａ−０．１＜φ2＜Ａ＋０．１  （歪曲量を概ね±１％にしたい場合）
【００９９】
但し、Ａ＝０．３５３（１／Ｒｗｙ＋０．０００２９２）θ・Ｔｗ／（ｎｗ−１）である。また、Ｔｗは通過領域の中心におけるガラス板１０と第１接着剤４３と第１補正部材４０を合わせた厚さであり、ｎｗは厚さ方向についての各材料の割合を考慮したガラス板１０と第１接着剤４３と第１補正部材４０の平均屈折率である。
【０１００】
以上のように、本実施形態によれば、第１補正部材４０を用いることで、撮影装置２で取得される画像の歪曲を補正できることが分かった。
【０１０１】
また、第１実施形態と同様に、設置角度ごとの歪曲量を算出した。条件として、非補正モデルのガラス板の車内側の表面に、以下の接着剤と補正部材を配置した。なお、記載のない条件は、上述した非補正モデルと同じである。
・第１接着剤４３を含む第１補正部材４０の厚さ：Ｔ＝１．０ｍｍ
・第１接着剤４３及び第１補正部材４０の屈折率：ｎ＝１．４９
・第１補正部材４０の室内側表面の垂直（Ｙ）方向の曲率半径：１８００ｍｍ
・水平（Ｘ）方向の曲率半径：無限大
・テーパ角：φ2＝０．２１°
【０１０２】
上記条件の下、第２実施形態に係るウインドシールドの設置角度θ、θｘごとの歪曲量は図１８に示すとおりである（垂直方向の設置角度（ａ）の歪曲量、水平方向の設置角度の歪曲量）。この実施形態においても、垂直方向（Ｙ）及び水平（Ｘ）方向がともに、設置角度θ、θｘにかかわらず、歪曲量が小さい。このような歪曲量の絶対量のみならず、設置角度の誤差による変動をほとんどなくすことができるという効果は、上記のように構成されたウインドシールドの通過領域を光が通過する限り、設置角度に限られず、他のパラメターが変化したとしても、同様に得ることができると考えられる。したがって、第１実施形態と同様に、作業を簡素化等の効果を得ることができる。
【０１０３】
＜４．第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係るウインドシールドについて、図１９及び図２０を参照しつつ説明する。図１９に示すように、本実施形態に係るウインドシールドは、ガラス板１０と、このガラス板１０の車内側の面１３０に対向配置される透明の第２補正部材５０と、を備えており、ガラス板１０と第２補正部材５０との間には、空気層が設けられている。ガラス板１０は、第２実施形態と同じである。第２補正部材５０は、変形することなく、ガラス板１０の内面１３０に空気層が形成されるように固定されていればよく、例えば、第２補正部材５０の上端及び下端を接着剤によりガラス板１０に固定することができる。あるいは、図１９に示すように、スペーサ５３を介して固定することもできる。空気層の厚さは、例えば、２ｍｍ以下が好ましい。そして、撮影装置２に入射する光は、ガラス板１０、空気層、及び第２補正部材５０を通過する。すなわち、これらの部材が通過領域を構成する。
【０１０４】
第２補正部材５０は、ガラス板１０と対向する第１面５１と、車内側を向く第２面５２とを備える板状に形成されており、第１面５１、第２面５２がともに平面であり、テーパ状に下方に行くにしたがって厚みが大きくなるように形成されている。
【０１０５】
第２補正部材５０は、種々の透明の材料で形成できるが、例えば、アクリル板の型押しで形成することができる。また、第２補正部材５０の厚さは、例えば、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。これは、０．５ｍｍより小さくなると、強度が低下して変形しやすくなるからであり、５ｍｍよりも大きいと、材料の不均一による像の悪化が問題になるからである。
【０１０６】
続いて、第１実施形態と同様に、モデルを作製し、シミュレーションを行った。モデルは、図１９に示すとおりである。なお、ターゲットＴは、図９（ｂ）で示したものと同じである。計算の手順は、上述したとおりであるが、第２補正部材５０の第２面５２側にテーパ角φ3となるように厚みが変化するように設定した。そして、ターゲットＴ上の９個の評価点における歪曲量ＤＳｙ，ＤＳｘの総和を求め、その総和が最小となるテーパ角φ3を決定した。なお、テーパ角φ3が正値の場合、第２補正部材５０の厚みは、下方に行くにしたがって厚くなる。
【０１０７】
そして、計算条件を下記のようにそれぞれ変えた場合について、求めた最適テーパ角φ3の値を表３（表３Ａ〜表３Ｄに分けて表示）に示す。
・設置角度：θ＝４０、５０、６０、７０（°）
・通過領域の中心におけるガラス板の厚さ：Ｔｗ＝４．８（ｍｍ）
・ガラス板の平均屈折率：ｎｗ＝１．５２
・ガラス板の垂直（Ｙ）方向曲率半径：Ｒｗｙ＝無限大，１００００，６０００，３０００，２０００，１５００，１０００，８００，５００（ｍｍ）
・通過領域の中心における第２補正部材５０の厚さ：Ｔｃ＝０．５，１．０，２．０，５．０（ｍｍ）
・第２補正部材５０の屈折率：ｎｃ＝１．４９
【０１０８】
また、撮影装置（カメラ）の入射瞳と第２補正部材５０の第２面５２における通過領域の中心との距離Ｄは、０ｍｍとした。なお、ガラス板のＸ方向における曲率はもともと小さい値であり歪曲の発生も小さいことから、両面共にゼロ（曲率半径は無限大）とした。
【０１０９】
続いて、表３において示すθ、Ｔｗ，ｎｗ，Ｒｗｙとφ3の関係から近似式を求めると、以下の通りである。
φ3’＝Ｋ３＋Ｋ４・Ｔｃ＋Ｋ５（１／Ｒｗｙ）＋Ｋ６（θ−６０）（１／Ｒｗｙ−Ｋ７）Ｔｃ0.5  （Ｋ３，Ｋ４，Ｋ５，Ｋ６，Ｋ７は定数）
【０１１０】
ここで、表２におけるΣ｛（φ3’−φ3）2｝の値が最小となる条件は、以下の通りである。
Ｋ３＝０．０４３４
Ｋ４＝０．０１１４
Ｋ５＝２３９
Ｋ６＝３．２９
Ｋ７＝０．０００５
【０１１１】
なお、表３には、上記定数Ｋ３〜Ｋ７を用いて計算したφ3’およびφ3’−φ3の値を併記している。近似式による誤差｜φ3’−φ3｜は最大でも０．０９０°である。
【０１１２】
次に、第２補正部材５０の屈折率ｎｃの影響を調べるために、計算条件を下記のようにそれぞれ変えた場合について、求めた最適テーパ角φ3の値を表４（表４Ａ、表４Ｂに分けて表示）に示す。
・設置角度：θ＝４０，６０，７０（°）
・ガラス板の厚さ：Ｔｗ＝４．８（ｍｍ）
・ガラス板の平均屈折率：ｎｗ＝１．５２
・ガラス板のＹ方向曲率半径：Ｒｗｙ＝無限大，１００００，６０００，３０００，２０００，１５００，１０００，８００，５００（ｍｍ）
・第２補正部材の厚さ：Ｔｃ＝１．０（ｍｍ）
・第２補正部材の屈折率：ｎｃ＝１．４０，１．４９，１．６０
【０１１３】
続いて、表４において示すθ、Ｔｃ，ｎｃ，Ｒｗｙとφ3の関係から近似式を求めると、以下の通りである。
φ3’＝０．０４３４＋０．０１１４Ｔｃ＋２３９（１／Ｒｗ）＋３．２９（θ−６０）（１／Ｒｗｙ−０．０００５）Ｔｃ0.5−Ｋ８（ｎｃ−１．４９）（１／Ｒｗｙ）θ
（Ｋ８は定数）
【０１１４】
ここで、表４におけるΣ｛（φ3’−φ3）2｝の値が最小となる条件は、以下の通りである。
Ｋ８＝７．５６
【０１１５】
なお、表４には、上記定数Ｋ３〜Ｋ８を用いて計算したφ3’およびφ3’−φ3の値を併記している。近似式による誤差｜φ3’−φ3｜は最大でも０．０９４°である。
【０１１６】
さらに、ガラス板１０の厚さＴｗとガラス板の屈折率ｎｗの影響を調べるために、計算条件を下記のようにそれぞれ変えた場合について、求めた最適テーパ角φ3の値を表５に示す。
・設置角度：θ＝４０，６０，７０（°）
・ガラス板の厚さ：Ｔｗ＝３．０，４．８，６．０（ｍｍ）
・ガラス板の平均屈折率：ｎｗ＝１．４５，１．５２，１．６０
・ガラス板のＹ方向曲率半径：Ｒｗｙ＝無限大，１００００，６０００，３０００，２０００，１５００，１０００，８００，５００（ｍｍ）
・第２補正部材の厚さ：Ｔｃ＝１．０（ｍｍ）
・第２補正部材の屈折率：ｎｃ＝１．４９
【０１１７】
表５において、φ3の値は、ガラス板１０の光学厚さＴｗ・ｎｗにほぼ比例している。よって、近似式はＴｗ＝４．８，ｎｗ＝１．５２の場合を基準として、以下の通りとなる。
φ3’＝｛０．０４３４＋０．０１１４Ｔｃ＋２３９（１／Ｒｗ）＋３．２９（θ−６０）（１／Ｒｗ−０．０００５）Ｔｃ0.5−７．５６（ｎｃ−１．４９）（１／Ｒｗ）θ｝（Ｔｗ・ｎｗ）／（４．８×１．５２）
【０１１８】
上記の近似式を用いて計算したφ3’およびφ3’−φ3の値は表５に併記している。
近似式による誤差｜φ3’−φ3｜は最大でも０．０７１°である。
【０１１９】
また、φ3の好ましい範囲を検討すると、以下の通りである。例えば、θ＝６０、Ｔｗ＝４．８、ｎｗ＝１．５２、Ｒｗｙ＝１８００、Ｔｃ＝１．０，ｎｃ＝１．４９とすると、φ3の値に対する各測定点（Ａ〜Ｉ）の歪曲量（ｘ方向及びｙ方向）は、図２０に示すようになる。なお、いくつかの測定点（Ｂｙ，Ｅｘ，Ｅｙなど）は、対称性から歪曲がゼロに近いので省略している。図２０に示すように、各点の歪曲は、φ3＝０．１７°のあたりで最小（最適値）となっていることが分かる。また、歪曲量を一般的に良好な範囲とされる概ね±２％にしたい場合は、φ3の値が最適値（０．１７°）から±０．２°の範囲であればよいことが分かる。このことから、テーパ角φ3の好ましい範囲は，以下の通りである。
Ｂ−０．２＜φ3＜Ｂ＋０．２
但し、Ｂ＝｛Ｋ３＋Ｋ４・Ｔｃ＋Ｋ５（１／Ｒｗ）＋Ｋ６（θ−６０）（１／Ｒｗ−Ｋ７）Ｔｃ0.5−Ｋ８（ｎｃ−１．４９）（１／Ｒｗ）θ｝（Ｔｗ・ｎｗ）／（４．８×１．５２）であり、上述した近似式に基づいている。また、Ｂ＞０．２であり、φ3は正の値をとる。
【０１２０】
さらに、歪曲量を概ね±１％にしたい場合は、φ3の値が最適値（０．１７°）から±０．１°の範囲であればよいことが分かる。このことから、このことから、テーパ角φ3の好ましい範囲は，以下の通りである。
Ｂ−０．１＜φ3＜Ｂ＋０．１  （但し、Ｂ＞０．１であり、φ3は正の値をとる。）
【０１２１】
以上のように、本実施形態によれば、第２補正部材を用いることで、撮影装置で取得される画像の歪曲が補正されることが分かった。なお、第２補正部材５０の両面は単純な平面であっても歪曲の補正作用は充分にあるが、わずかな球面もしくは非球面とすることによって、歪曲の補正をさらに向上させてもよい。
【０１２２】
【表３Ａ】
2016168996.tif 000008
【表３Ｂ】
2016168996.tif 000009
【表３Ｃ】
2016168996.tif 000010
【表３Ｄ】
2016168996.tif 000011
【０１２３】
【表４Ａ】
2016168996.tif 000012
【表４Ｂ】
2016168996.tif 000013
【０１２４】
【表５】
2016168996.tif 000014
【０１２５】
ところで、上記のような第２補正部材は、テーパの傾きが小さいため、加工が困難である。また、車種ごとにテーパ角の異なる補正部材を作製するのも煩雑である。そこで、以下のように第２補正部材を作製することができる。
【０１２６】
図２１は、正方形の第１板材（ａ）９１と第２板材（ｂ）９２の正面図（ａ１，ｂ１）、平面図（ａ２，ｂ２）、及び右側面図（ａ３，ｂ３）を示している。これらの板材は、ともに断面が楔形に形成されており、中心の厚みがｔ0，テーパ角がαとなっている。また、これらの板材は、同一の形状であるが、図２１では、これらの板材を左右反対向きに配置した状態を示している。そして、図２１（ａ２）及び図２１（ｂ２）には、各板材９１，９２の中心を０とした座標が示されているが、この座標にしたがうと、第１板材９１の座標（ｒ，θ）における厚さは、ＴＡ＝ｔ0＋ｒｔａｎα・ｃｏｓθと表すことができ、第２板材９２の座標（ｒ，θ）における厚さは、ＴＢ＝ｔ0−ｒｔａｎα・ｃｏｓθと表すことができる。
【０１２７】
これら第１板材及び第２板材をそのまま貼り合わせると、平行平板になるが、例えば、図２２に示すように、第１板材を＋β、第２板材を−βだけ回転して貼り合わせると、テーパ角φが次のような補正部材となる。
φ＝ｔａｎ-1（２ｓｉｎβ・ｔａｎα）
【０１２８】
上記のような板材により補正部材を作製すると、次のような効果を得ることができる。例えば、テーパを有する板状の補正部材を作製する場合、テーパ角の製作誤差が±０．０５°であるとする。このとき、φ＝０．１５°の補正部材を作製すると、φ＝０．１５±０．０５°のばらつきが発生する。これに対して、上記のようなテーパ角αが２±０．０５°の第１板材９１及び第２板材９２（角度誤差±２．５％）を作製し、回転して貼り合わせて中心値をφ＝０．１５°にすると、角度誤差は２枚の誤差が最大限重なっても５％であるので、そのばらつきは、φ＝０．１５±０．００７５°となる。すなわち、テーパ角φのばらつきは非常に小さくなる。したがって、上記のような２枚の板材９１，９２を組み合わせてテーパを有する補正部材を作製すると、精度誤差を非常に小さくすることができる。また、板材の回転角度を変更することで、種々のテーパ角を有する補正部材を作ることができるため、車種に応じた補正部材を準備する必要がない。
【０１２９】
また、第１実施形態と同様に、設置角度ごとの歪曲量を算出した。条件として、非補正モデルのガラス板の車内側の表面に以下の補正部材を配置した。なお、記載のない条件は、上述した非補正モデルと同じである。
・ガラス板と第２補正部材と間隔：１．０ｍｍ
・第２補正部材の厚さ：Ｔｃ＝１.０ｍｍ
・第２補正部材の屈折率：ｎｃ＝１．４９
・補正板のテーパ角：φ3＝０．１７°
【０１３０】
上記条件の下、第３実施形態に係るウインドシールドの設置角度θ、θｘごとの歪曲量は図２３に示すとおりである（垂直方向の設置角度（ａ）の歪曲量、水平方向の設置角度の歪曲量）。この実施形態においても、垂直方向（Ｙ）及び水平（Ｘ）方向がともに、設置角度θ、θｘにかかわらず、歪曲量が小さい。このような歪曲量の絶対量のみならず、設置角度の誤差による変動をほとんどなくすことができるという効果は、上記のように構成されたウインドシールドの通過領域を光が通過する限り、設置角度に限られず、他のパラメターが変化したとしても、同様に得ることができると考えられる。したがって、第１実施形態と同様に、作業を簡素化等の効果を得ることができる。
【０１３１】
＜５．第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係るウインドシールドについて、図２４及び図２５を参照しつつ説明する。図２４に示すように、本実施形態に係るウインドシールドは、ガラス板１０と、このガラス板１０の車内側の面１３０に対向配置される透明の第３補正部材６０と、ガラス板１０と第３補正部材６０との間に充填され、第３補正部材６０をガラス板１０に固定する第２接着剤６３と、を備えている。また、第３補正部材６０をガラス板１０に固定する際に、第３補正部材６０をガラス板１０に対して傾けるためのスペーサ６４を備えている。そして、撮影装置２に入射する光は、ガラス板１０、第２接着剤６３、及び第３補正部材６０を通過する。すなわち、これらの部材が通過領域を構成する。
【０１３２】
第３補正部材６０は、ガラス板１０と対向する第１面６１と、車内側を向く第２面６２とを備える板状に形成されており、第１面６１と第２面６２とは平行平面となっている。ここで、第２面６２は平面である。また、第３補正部材６０の上端とガラス板１０との間および下端とガラス板１０の間には、厚みの異なるスペーサ６４が配置されている。これにより、第３補正部材６０とガラス板１０との間の空間は、下方に行くにしたがって厚みが変化する楔形に形成されており、この空間に第２接着剤６３が充填されている。そして、この第２接着剤６３により、ガラス板１０と第３補正部材６０とが一体的に固定されている。ここで、第３補正部材６０の第２面６２とガラス板１０の内面１３０とのなす角をテーパ角φ4とする。なお、上記のように２つに分離したスペーサを用いず、上下方向に延びる側部を有する枠型のスペーサを用いることもできる。
【０１３３】
第３補正部材６０は、種々の透明の材料で形成できるが、例えば、安価なフロートガラスをそのまま使用することができる。また、第３補正部材６０の厚さは、例えば、０．５〜５ｍｍであることが好ましい。これは、０．５ｍｍより小さくなると、強度が低下して変形しやすくなるからであり、５ｍｍよりも大きいと、材料の不均一による像の悪化が問題になるからである。さらに、ガラス板１０、第２接着剤６３、及び第３補正部材６０の屈折率は、例えば、１．４０〜１．６０の範囲であって、これらの屈折率の差が小さいことが好ましい。これは、屈折率の差が小さいほど、境界面における反射が減少するからである。
【０１３４】
続いて、第１実施形態と同様に、モデルを作製し、シミュレーションを行った。モデルは、図２４に示すとおりである。ターゲットＴは、図９（ｂ）と同じである。計算の手順は、上述したとおりであるが、第３補正部材６０の内面側にテーパ角φ4となるように厚みが変化するように設定した。そして、９つの評価点における歪曲量Ｄｙ，Ｄｘの総和を求め、その総和が最小となるテーパ角φ4を決定した。なお、テーパ角φ4が正値の場合、第２接着剤６３の厚みは、下方に行くにしたがって厚くなる。
【０１３５】
そして、計算条件を下記のようにそれぞれ変えた場合について、求めた最適テーパ角φ4の値を表６（表６Ａ〜表６Ｄに分けて表示）に示す。
・設置角度：θ＝４０、５０、６０、７０（°）
・通過領域の中心におけるガラス板、第２接着剤、第３補正部材を合わせた厚さ：Ｔｔ＝５，６，８，１０（ｍｍ）
・通過領域の中心におけるガラス板、第２接着剤、第３補正部材を合わせた平均屈折率：ｎｔ＝１．５２
・ガラス板のＹ方向曲率半径：Ｒｗｙ＝無限大，１００００，６０００，３０００，２０００，１５００，１０００，８００，５００（ｍｍ）
【０１３６】
また、撮影装置（カメラ）の入射瞳と第３補正部材６０の第２面６２における通過領域の中心との距離Ｄは、０ｍｍとした。なお、ガラス板１０のＸ方向における曲率はもともと小さい値であり歪曲の発生も小さいことから、両面共にゼロ（曲率半径は無限大）とした。
【０１３７】
続いて、表６において示すθ、Ｔｗ，ｎｗ，Ｒｗｙとφ4の関係から近似式を求めると、以下の通りである。
φ4’＝Ｋ９−Ｋ１０・Ｔｔ（θ−Ｋ１１）2／Ｒｗｙ  （Ｋ９，Ｋ１０，Ｋ１１は定数）
【０１３８】
ここで、表６におけるΣ｛（φ4’−φ4）2｝の値が最小となる条件は、以下の通りである。
Ｋ９＝０．０７５
Ｋ１０＝０．０６６８
Ｋ１１＝２８．６
なお、表６には、上記定数Ｋ９〜Ｋ１１を用いて計算したφ4’およびφ4’−φ4の値を併記している。近似式による誤差｜φ4’−φ4｜は最大でも０．０７２°である。
【０１３９】
次に、ガラス板１０、第２接着剤６３、第３補正部材６０を合わせた平均屈折率ｎｔの影響を調べるために、計算条件を下記のようにそれぞれ変えた場合について、求めた最適テーパ角φ4の値を表７に示す。
・設置角度：θ＝４０，６０，７０（°）
・ガラス板、第２接着剤層、第３補正部材を合わせた平均屈折率：ｎｔ＝１．４０，１．５２，１．６０
・ガラス板、第２接着剤層、第３補正部材を合わせた厚さ：Ｔｔ＝８（ｍｍ）
・ガラス板のＹ方向曲率半径：Ｒｗｙ＝無限大，１００００，６０００，３０００，２０００，１５００，１０００（ｍｍ）
【０１４０】
続いて、表７において示すθ、Ｔｔ，ｎｔ，Ｒｗｙとφ4の関係から近似式を求めると、以下の通りである。
φ4’＝０．０７５−０．０６６８Ｔｔ・（Ｋ１２・ｎｔ）・（θ−２８．６）2／Ｒｗｙ  （Ｋ１２は定数）
【０１４１】
ここで、表７におけるΣ｛（φ4’−φ4）2｝の値が最小となる条件は、以下の通りである。
Ｋ１２＝０．６５
【０１４２】
したがって、φ4’は以下のようになる。
φ4’＝０．０７５−０．０４３４Ｔｔ・ｎｔ・（θ−２８．６）2／Ｒｗｙ
【０１４３】
なお、表７には、上記Ｋ９〜Ｋ１２を用いて計算したφ4’およびφ4’−φ4の値を併記している。近似式による誤差｜φ4’−φ4｜は最大でも０．０７１°である。
【０１４４】
【表６Ａ】
2016168996.tif 000015
【表６Ｂ】
2016168996.tif 000016
【表６Ｃ】
2016168996.tif 000017
【表６Ｄ】
2016168996.tif 000018
【０１４５】
【表７】
2016168996.tif 000019
【０１４６】
また、φ4の好ましい範囲を検討すると、以下の通りである。例えば、θ＝６０、Ｔｔ＝８．０、ｎｔ＝１．５２、Ｒｗｙ＝１８００とすると、φ4の値に対する各測定点（Ａ〜Ｉ）の歪曲量（ｘ方向及びｙ方向）は、図２５に示すようになる。なお、いくつかの測定点（Ｂｙ，Ｅｘ，Ｅｙなど）は、対称性から歪曲がゼロに近いので省略している。図２５に示すように、各点の歪曲は、φ4＝−０．１９°のあたりで最小（最適値）となっていることが分かる。また、歪曲量を一般的に良好な範囲とされる概ね±２％にしたい場合は、φ3の値が最適値（−０．１９°）から±０．１８°の範囲であればよいことが分かる。このことから、テーパ角φ4の好ましい範囲は，以下の通りである。
Ｃ−０．１８＜φ4＜Ｃ＋０．１８
但し、Ｃ＝Ｋ９−Ｋ１０・Ｔｔ（Ｋ１２・ｎｔ）（θ−Ｋ１１）2／Ｒｗｙ
であり、上述した近似式に基づいている。
【０１４７】
さらに、歪曲量を概ね±１％にしたい場合は、φ4の値が最適値（−０．１９°）から±０．０９°の範囲であればよいことが分かる。このことから、このことから、テーパ角φ4の好ましい範囲は，以下の通りである。
Ｃ−０．０９＜φ4＜Ｃ＋０．０９
【０１４８】
以上のように、本実施形態によれば、第３補正部材６０を用いることで、撮影装置２で取得される画像の歪曲が補正されることが分かった。
【０１４９】
なお、図２４では、接着剤の断面を楔形にし、補正部材を平行平板にしているが、これを反対にすることもできる。すなわち、図２６に示すように、補正部材を、下方に行くにしたがって厚みが変化するテーパ状に形成し、厚みが均一な接着剤を介して、ガラス板の内面側に配置することができる。接着剤の厚みは、高さが均一なスペーサを用いることで一定にすることができる。この場合、分離した２つのスペーサであっても、一体的なスペーサであっても、高さは均一である。なお、補正部材６０の第２面６２は平面である。
【０１５０】
また、第１実施形態と同様に、設置角度ごとの歪曲量を算出した。条件として、非補正モデルのガラス板の車内側の表面に以下の接着剤と補正部材を配置した。なお、記載のない条件は、上述した非補正モデルと同じである。
・第２接着剤６３を含む第３補正部材６０の厚さ：Ｔ＝１．２ｍｍ
・第２接着剤６３及び第３補正部材６０の屈折率：ｎｔ＝１．５２
・第３補正部材６０の室内側表面：平面
・第３補正部材６３のテーパ角：φ4＝−０．１４°
【０１５１】
上記条件の下、第４実施形態に係るウインドシールドの設置角度θ、θｘごとの歪曲量は図２７に示すとおりである（垂直方向の設置角度（ａ）の歪曲量、水平方向の設置角度の歪曲量）。この実施形態においては、図２７（ａ）に示すように、垂直方向の設置角度θについては、設置角度ごとの歪曲量の変化が大きい。したがって、歪曲量を概ね±１％にしたい場合には、設置角度は、θ＝６０°を中心に±３°程度にすることが好ましい。一方、図２７（ｂ）に示すように、垂直方向の設置角度θｘについては、設置角度にかかわらず、歪曲量の絶対量と変動が小さい。このような歪曲量を低減できるという効果は、上記のように構成されたウインドシールドの通過領域を光が通過する限り、設置角度に限られず、他のパラメターが変化したとしても、同様に得ることができると考えられる。
【０１５２】
＜６．第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係るウインドシールドについて、図２８を参照しつつ説明する。図２８に示すように、本実施形態に係るウインドシールドのガラス板１０には、貫通孔１９が形成されており、この貫通孔１９に板状の透明な第４補正部材７０が嵌め込まれている。第４補正部材７０は、撮影装置２に入射する光の通過領域となる。
【０１５３】
貫通孔１９は、矩形状、多角形状、円形状等、種々の形状にすることができるが、最大外径が、１０〜３０ｍｍであることが好ましい。最大外径とは、貫通孔１９の上下方向の長さ、及び水平方向の長さである。最大外径が１０ｍｍより小さいと、撮影装置２で必要な光が十分に入射されないおそれがあり、３０ｍｍより大きいと、外観を損なうおそれがある。
【０１５４】
第４補正部材７０は、車外側を向く第１面７１と車内側を向く第２面７２を備えている。いずれの面も平坦面とすることができるが、垂直方向に厚さが変わるテーパ状、もしくは平行平面とすることができる。第４補正部材７０は、種々の透明の材料で形成できるが、例えば、アクリル板の型押しで形成することができる。ただし、車外に露出する第１面７１には耐久性が必要なので、ガラス板とアクリル板を貼り合わせたものでもよく、この場合はガラス面を車外側とする。もちろん、ガラス材料をテーパ状としたものでもよい。第４補正部材７０の厚さは、例えば、１〜６ｍｍであることが好ましい。これは、１ｍｍより小さくなると強度が低下し、５ｍｍよりも大きいと、材料の不均一による像の悪化が問題になるからである。
【０１５５】
続いて、第１実施形態と同様に、モデルを作製し、シミュレーションを行った。モデルは、図２９に示すとおりである。計算の手順は、上述したとおりであるが、第４補正部材の内面側にテーパ角φ5となるように厚みが変化するように設定した。そして、９個の評価点における歪曲量ＤＳｙ，ＤＳｘの総和を求め、その総和が最小となるテーパ角φ5決定した。なお、テーパ角φ5が正値の場合、補正部材の厚みは、下方に行くにしたがって厚くなる。
【０１５６】
そして、計算条件を下記のようにそれぞれ変えた場合について、求めた最適テーパ角φ5の値を表８に示す。
・設置角度：θ＝４０、５０、６０、７０（°）
・通過領域の中心における補正部材の厚さ：Ｔｇ＝１．０、２．０、４．０、６．０（ｍｍ）
・第４補正部材の平均屈折率：ｎｇ＝１．４５、１．５２、１．７０
【０１５７】
なお、撮影装置（カメラ）の入射瞳と第４補正部材７０の第２面７２における通過領域の中心との距離Ｄは、０ｍｍとした。
【０１５８】
続いて、表８において示すθ、Ｔｇ，ｎｇとφ5の関係から近似式を求めると、以下の通りである。
φ5’＝（Ｋ１３・θ2−Ｋ１４・θ＋Ｋ１５）Ｔｇ・ｎｇ／（ｎｇ−１）  （Ｋ１３，Ｋ１４，Ｋ１５は定数）
【０１５９】
ここで、表８におけるΣ｛（φ5’−φ5）2｝の値が最小となる条件は、以下の通りである。
Ｋ１３＝１．５４９Ｘ１０-6
Ｋ１４＝３．３７７Ｘ１０-4
Ｋ１５＝１．６６６Ｘ１０-2
【０１６０】
なお、表８には、上記定数Ｋ１３〜Ｋ１５を用いて計算したφ5’およびφ5’−φ5の値を併記している。近似式による誤差｜φ5’−φ5｜は最大でも０．００２６°である。
【０１６１】
また、φ5の好ましい範囲を検討すると、以下の通りである。例えば、θ＝６０、Ｔｇ＝４．０、ｎｔ＝１．５２とすると、φ5の値に対する各測定点（Ａ〜Ｉ）の歪曲量（ｘ方向及びｙ方向）は、図３０に示すようになる。なお、いくつかの測定点（Ｂｙ，Ｅｘ，Ｅｙなど）は、対称性から歪曲がゼロに近いので省略している。図３０に示すように、各点の歪曲は、φ5＝０．０２°のあたりで最小（最適値）となっていることが分かる。また、歪曲量を良好な範囲とされる概ね±１％にしたい場合は、φ5の値が最適値（０．０２°）から±０．０８°の範囲であればよいことが分かる。このことから、テーパ角φ5の好ましい範囲は，以下の通りである。
Ｄ−０．０８＜φ5＜Ｄ＋０．０８
但し、Ｄ＝（Ｋ１３・θ2−Ｋ１４・θ＋Ｋ１５）Ｔｇ・ｎｇ／（ｎｇ−１）であり、上述した近似式に基づいている。
【０１６２】
以上のように、本実施形態によれば、第４補正部材７０を用いることで、撮影装置２で取得される画像の歪曲が補正されることが分かった。なお、上記の式で表わされる好ましいテーパ角φ5の範囲には、φ5＜０.１５である（表８におけるφ5の最大値０．１０６３より決定）。したがって、本発明において第４補正部材の第１面と第２面とが略平行であるとは、φ5＜０.１５であることを意味する。また、φ5＝０、すなわち平行平面形状も含まれている。したがって、たとえば安価な材料であるフロートガラス板にテーパ加工をせずそのまま第４補正部材７０として用いても、歪曲補正の効果は充分に得ることができる。
【０１６３】
なお、本実施形態の第４補正部材７０としては、第１実施形態による両面の曲率とテーパ角を有する形状から、通過部分およびその近傍部分を抜き出したものを、補正部材として用いても良い。曲率、厚さ、屈折率などの具体的な条件は第１実施形態と同じである。このようにすると、車外から眺めた場合に第４補正部材７０とその周辺のガラス板１０の曲率が近いものとなるので、反射光の見栄えが良くなるという利点がある。
【表８】
2016168996.tif 000020
【０１６４】
また、第１実施形態と同様に、設置角度ごとの歪曲量を算出した。条件として、非補正モデルのガラス板を、以下の第４補正部材に置き換えた。なお、記載のない条件は、上述した非補正モデルと同じである。
・第４補正部材７０（平行平面板：φ5＝０）の厚さ：Ｔｇ＝４．０ｍｍ
・第４補正部材７０の屈折率：ｎｇ＝１．５２
【０１６５】
上記条件の下、第５実施形態に係るウインドシールドの設置角度θ、θｘごとの歪曲量は図３１に示すとおりである（垂直方向の設置角度（ａ）の歪曲量、水平方向の設置角度の歪曲量）。この実施形態においても、垂直方向（Ｙ）及び水平（Ｘ）方向がともに、設置角度θ、θｘにかかわらず、歪曲量が小さい。このような歪曲量の絶対量のみならず、設置角度の誤差による変動をほとんどなくすことができるという効果は、上記のように構成されたウインドシールドの通過領域を光が通過する限り、設置角度に限られず、他のパラメターが変化したとしても、同様に得ることができると考えられる。したがって、第１実施形態と同様に、作業を簡素化等の効果を得ることができる。
【０１６６】
＜６．第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態に係るウインドシールドについて、図３２を参照しつつ説明する。図３２に示すように、本実施形態に係るウインドシールドのガラス板１０は、合わせガラスにより構成されている。この合わせガラスは、上述したように、外側ガラス板１１、内側ガラス板１２、及びこれらに挟持される中間膜１３を備えている。そして、内側ガラス板１２及び中間膜１３には、これらを貫通する貫通孔１８が形成されており、この貫通孔１８が、撮影装置２に入射する光の通過領域となる。すなわち、このウインドシールドにおける光の通過領域は、外側ガラス板１１のみで構成されており、撮影装置２に入射する光は、外側ガラス板１１のみを通過する。
【０１６７】
貫通孔１８は、矩形状、多角形状、円形状等、種々の形状にすることができるが、最大外径が、１０〜３０ｍｍであることが好ましい。最大外径とは、貫通孔１８の上下方向の長さ、及び水平方向の長さである。最大外径が１０ｍｍより小さいと、撮影装置２で必要な光が十分に入射されないおそれがあり、３０ｍｍより大きいと、外観を損なうおそれがある。
【０１６８】
このような貫通孔１８を形成すると、次の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態においては、光の通過領域が外側ガラス板１１のみによって構成されており、通過領域の厚みが小さい。一般的に、ウインドシールドによる像の歪曲や二重像のずれは、通過領域の厚さに比例するため、本実施形態のように通過領域の厚さを小さくすると、像の歪曲や二重像のずれを補正することができる。
【０１６９】
また、第１実施形態と同様に、設置角度ごとの歪曲量を算出した。条件として、非補正モデルにおいて、ガラス板の厚みを下記のようにした。なお、記載のない条件は、上述した非補正モデルと同じである。
・ガラス板の厚み：２．２ｍｍ
（通過領域における外側ガラス板の厚み：２．２ｍｍを再現した）
【０１７０】
上記条件の下、第６実施形態に係るウインドシールドの設置角度θ、θｘごとの歪曲量は図３３に示すとおりである（垂直方向の設置角度（ａ）の歪曲量、水平方向の設置角度の歪曲量）。図１２に示す非補正モデルの結果と比較すると、ガラス板の厚みの比率（非補正モデル４．８ｍｍ：第６実施形態２．２ｍｍ）とほぼ比例して、第６実施形態に係るウインドシールドでの歪曲量が小さくなっている。そして、歪曲量は、図３３に示す設置角度θ、θｘ内で、概ね１％以内に収まっている。このように歪曲量の絶対量と設置角度の誤差による変動を低減できるという効果は、上記のように構成されたウインドシールドの通過領域を光が通過する限り、設置角度に限られず、他のパラメターが変化したとしても、同様に得ることができると考えられる。
【０１７１】
＜７．第７実施形態＞
次に、本発明の第７実施形態に係るウインドシールドについて、図３４を参照しつ説明する。第６実施形態では外側ガラス板１１のみを残すのに対して、第７実施形態は外側ガラス板１１と共に内側ガラス板１２を残し、中間膜１３に部分的な貫通孔を設けるものである。すなわち、このウインドシールドにおける光の通過領域は、外側ガラス板１１と内側ガラス板１２で構成されており、撮影装置２に入射する光は、外側ガラス板１１と内側ガラス板１２を通過し、中間膜を通過しない。好ましい貫通孔の形状は、第６実施形態と同じである。
【０１７２】
このような貫通孔を形成すると、次の効果を得ることができる。すなわち、本実施形態においては、通過領域の厚みのうち、中間膜部分が空気層に置き換わっている。一般的に、ウインドシールドによる像の歪曲や二重像のずれは、通過領域の厚さに比例するが、本実施形態では実質的な厚さが外側ガラス板と内側ガラス板の厚さを合わせたものとなり、中間膜の厚さ分だけ薄くなるため、像の歪曲や二重像のずれを補正することができる。
【０１７３】
本実施形態による通過領域の実質的厚さは第６実施形態によるものよりも厚くなることから、像の歪曲や二重像のズレを補正する効果は第６実施例よりも劣っている。しかしながら、中間膜の一部を除去するという簡便な手段によって、低コストで実現できる、という利点がある。
【０１７４】
また、第１実施形態と同様に、設置角度ごとの歪曲量を算出した。条件として、非補正モデルのガラス板を、同じ曲率半径を有する以下のガラス板に置き換えた。なお、記載のない条件は、上述した非補正モデルと同じである。
・通過領域における外側ガラス板の厚み：２．２ｍｍ
・通過領域における内側ガラス板の厚み：２．２ｍｍ
・通過領域における空気層の厚さ：１．０ｍｍ
・各ガラス板の屈折率は、いずれも１．５２である。
【０１７５】
上記条件の下、第７実施形態に係るウインドシールドの設置角度θ、θｘごとの歪曲量は図３５に示すとおりである（垂直方向の設置角度（ａ）の歪曲量、水平方向の設置角度の歪曲量）。図１２に示す非補正モデルの結果と比較すると、ガラス板の厚みの比率（非補正モデル４．８ｍｍ：第７実施形態３．８ｍｍ）とほぼ比例して、第７実施形態に係るウインドシールドでの歪曲量が小さくなっている。このように歪曲量の絶対量と設置角度の誤差による変動を低減できるという効果は、上記のように構成されたウインドシールドの通過領域を光が通過する限り、設置角度に限られず、他のパラメターが変化したとしても、同様に得ることができると考えられる。
【０１７６】
＜９．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
【０１７７】
また、第２、第３、第４実施形態におけるガラス板１０には、通過領域にテーパが形成されていない。しかしながら、実際に使われるウインドシールドではその形状や製造工程の誤差により、一定の方向と大きさのテーパが生じていることがある。また、ヘッドアップディスプレイ装置における二重像防止のためにウインドシールドの該当部分にテーパを設けると、その影響で通過部分にもテーパが生じることもある。このような場合は、第２、第３、第４実施形態におけるφ2値、φ3値、φ4値を増減して調整することが好ましい。
【０１７８】
さらに、ガラス板に相当する自動車のウインドシールドは、水平方向（Ｘ方向）にも設置角度および曲率を有していることが多い。水平方向の設置角度や曲率は垂直方向（Ｙ方向）の設置角度や曲率よりも小さいことから歪曲の発生量も少ないため、本発明の実施形態では水平方向の補正は無視されている。しかしながら、たとえば「テーパの方向を垂直方向からわずかに傾ける」「補正部材の表面に、わずかな水平方向の曲率を付加する」といった手段によって、水平方向の歪曲を補正することも可能である。
【０１７９】
第１実施形態においては、テーパ状に厚さが変化する、透明で柔軟なフィルムを貼り付けることができる。たとえば、厚さが一定のガラス板の通過部分にテーパ状のフィルムを貼り付けることで、部分的にテーパ形状とすることができる。柔軟なフィルムはガラス板の表面の形状になじむため、曲率を変えることなくテーパのみ付与することができる。フィルムの厚さは、０．０１ｍｍ以上、２ｍｍ以下であることが好ましい。厚さが０．０１ｍｍ以下になるとテーパ状形状とすることが困難となる。また、２ｍｍ以上になると材料の不均一による像の乱れが起こりやすくなる。フィルムの材質としては、ガラス板との屈折率差が０．１以下の樹脂材料が好ましい。屈折率差が０．１を超えると、境界面での反射が大きくなって像のコントラストが悪化する。
【０１８０】
第３、第４、第５実施形態において用いられる「テーパを有する平面板」は、「テーパ状のフィルムを貼り付けた平行平面板」に置き換えることができる。フィルムは低コストでの量産が可能なので、作りやすい平行平面板と組み合わせることで全体のコストを下げることができる。フィルムは平面に貼り付けるので柔軟性は不必要であるが、厚さは、０．０１ｍｍ以上、２ｍｍ以下であることが好ましい。厚さが０．０１ｍｍ以下になるとテーパ状形状とすることが困難となる。また、２ｍｍ以上になると材料の不均一による像の乱れが起こりやすくなる。フィルムの材質としては、貼付する平面板との屈折率差が０．１以下の樹脂材料が好ましい。屈折率差が０．１を超えると、境界面での反射が大きくなって像のコントラストが悪化する。
【０１８１】
上記第５実施形態では、図２８に示すように、ガラス板１０に形成した貫通孔１９に板状の透明な第４補正部材７０が嵌め込まれている。ここで、第５実施形態と同様の効果は、図３６に示すように、ガラス板１０の車外側表面および車内側表面を研削あるいは研磨によって加工し、ガラス板内に、第４補正部材と同じ形状の部分（通過領域）７０１を形成することでも実現できる。このようにすることで、第５実施形態と比べ、貫通孔の加工を省略することができるという利点がある。特に、ガラス板１０の車外側の面と車内側の面とが平行になるように研磨等を行うと、平行平板を用いるのと同じ効果を売ることができる。
【０１８２】
本発明においては、撮影装置として、ステレオカメラを用いることができる。ステレオカメラは、公知のものを用いることができるが、具体例として、以下、図３７及び図３８を参照しつつ説明する。
【０１８３】
図３７及び図３８に示すように、ステレオカメラは、ガラス板の内側に配置され、視差の生じた２枚の画像を同時に取得可能なように、互いに離間した２つの撮影装置２１０Ａ、２１０Ｂを有している。これに対応して、センターマスク層２２には、車内に配置された各撮影装置２１０Ａ、２１０Ｂが車外の状況を撮影可能なように、当該各撮影装置２１０Ａ、２１０Ｂに対応する２つの撮影窓１１３Ａ、１１３Ｂが形成されている。これら２つの撮影窓１１３Ａ、１１３Ｂは、ルームミラーの支持部近傍に、ルームミラーを対象軸として左右対称に配置される。また、ガラス板の内面において、撮影窓１１３Ａ、１１３Ｂに対応する位置には、上述した防曇膜が設けられている。
【０１８４】
また、ステレオカメラ２０は画像処理装置３０に接続されており、ステレオカメラ２０により取得した複数の画像によって被写体と自車との距離等を解析可能な車載システムを構成している。以下、各構成要素について説明する。
【０１８５】
ステレオカメラ２０の各撮影装置２１０Ａ、２１０Ｂは、公知のものを用いることができ、例えば、複数のレンズ及び開口絞りを有するレンズ系と、レンズ系を通過した光によって撮像するＣＣＤ等のイメージセンサと、を備えることができる。イメージセンサにより、レンズ系を通過した光を受光平面で結像することで、被写体の撮像を行う。ステレオカメラ２０は、このような各撮影装置２１０Ａ、２１０Ｂにより、視差の生じた複数の画像を同時に取得することができる。
【０１８６】
画像処理装置３０は、ステレオカメラ２０により取得された複数の画像を解析し、被写体と自車との距離、被写体の移動速度、被写体の種別等を解析する装置であり、公知のものを用いることができる。このような画像処理装置は、ハードウェア構成として、バスで接続される、記憶部、制御部、入出力部等の一般的なハードウェアを有している。
【０１８７】
上記のようなステレオカメラ２０では、２つの撮影装置２１０Ａ、２１０Ｂを用いるため、２つの撮影窓１１３Ａ、１１３Ｂの一方にでも曇りが生じると、正しい画像解析を行うことができない可能性がある。したがって、撮影窓１１３Ａ、１１３Ｂに上述したような防曇膜を形成すると非常に有利である。
【符号の説明】
【０１８８】
１０  ガラス板
４０  第１補正部材
４３  第１接着剤
５０  第２補正部材
６０  第３補正部材
６３  第２接着剤
７０  第４補正部材
【図１】
2016168996.tif 000021
【図２】
2016168996.tif 000022
【図３】
2016168996.tif 000023
【図４】
2016168996.tif 000024
【図６】
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【図７】
2016168996.tif 000026
【図８】
2016168996.tif 000027
【図９】
2016168996.tif 000028
【図１１】
2016168996.tif 000029
【図１４】
2016168996.tif 000030
【図１５】
2016168996.tif 000031
【図１７】
2016168996.tif 000032
【図１９】
2016168996.tif 000033
【図２１】
2016168996.tif 000034
【図２２】
2016168996.tif 000035
【図２４】
2016168996.tif 000036
【図２６】
2016168996.tif 000037
【図２８】
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【図２９】
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【図３６】
2016168996.tif 000040
【図３７】
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【図３８】
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【図５】
2016168996.tif 000043
【図１０】
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【図１２】
2016168996.tif 000045
【図１３】
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【図１６】
2016168996.tif 000047
【図１８】
2016168996.tif 000048
【図２０】
2016168996.tif 000049
【図２３】
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【図２５】
2016168996.tif 000051
【図２７】
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【図３０】
2016168996.tif 000053
【図３１】
2016168996.tif 000054
【図３２】
2016168996.tif 000055
【図３３】
2016168996.tif 000056
【図３４】
2016168996.tif 000057
【図３５】
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