JP6932735B2 - 低コスト光学フィルム堆積 - Google Patents

Description

本開示は、概して、ディスプレイ用のバックライトアセンブリに関し、より具体的には、本発明のバックライトアセンブリを使用するディスプレイを有する車両用の後方視認アセンブリに関する。

この開示の一態様によれば、偏光透過軸を有するディスプレイ用のバックライトアセンブリは、光を放射する光源と、第１の方向に延在する複数のプリズム要素を有する第１の輝度強化フィルムと、を含む。当該輝度強化フィルムは、光源から放射された光を受けるように位置付けされる。当該バックライトアセンブリはまた、第２の方向に延在する複数のプリズム要素を有する第２の輝度強化フィルムと、第１の輝度強化フィルムを出射する光を受けるように位置付けされた拡散体と、を含む。拡散体から出射する光は、第２の輝度強化フィルムに入射する。

本開示の別の態様によれば、ディスプレイは、光を放射する光源と、第１の方向に延在する複数のプリズム要素を有し、光源から放射された光を受けるように位置付けされた第１の輝度強化フィルムと、第２の方向に延在する複数のプリズム要素を有し、第１の輝度強化フィルムを出射する光を受けるように位置付けされた第２の輝度強化フィルムと、を含む。当該ディスプレイはまた、光に対して約９７％の透過率を有する拡散体を含む。拡散体は、第１の輝度強化フィルムと第２の輝度強化フィルムとの間に配置される。

本開示のさらに別の態様によれば、車両用の後方視認アセンブリは、車両への取り付けのためのハウジングと、ハウジング内に配置されたガラス要素と、ハウジング内のガラス要素の背後に配置されたディスプレイと、を含む。当該ディスプレイは、光を放射する光源と、第１の方向に延在する第１の複数のプリズム要素を有し、光源から放射された光を受けるように位置付けされた第１の輝度強化フィルムと、第１の輝度強化フィルムからの光の約９７％を透過するように構成された拡散体と、第２の方向に延在する複数のプリズム要素を有し、拡散体を出射する光を受けるように位置付けされた第２の輝度強化フィルムと、第２の輝度強化フィルムからの光を受けるように配置され、第２の方向に延在する第２の複数のプリズム要素を有するディスプレイ要素と、を含む。第１の方向は実質的に鉛直であり、第２の方向は実質的に水平である。

本発明の、これらおよび他の特徴、利点、および目的は、以下の明細書、特許請求の範囲、および添付図面を参照して、当業者によってさらに理解および認識されることになる。

本発明は、詳細な説明および以下の添付の図面からさらに十分に理解されよう。

本明細書に記載された実施形態に従って構成された、ディスプレイを有する後方視認アセンブリの正面斜視図である。

図１Ａに示される後方視認アセンブリの正面立面図である。

図１Ａに示される後方視認アセンブリの部分的に展開された上面斜視図である。

本明細書に記載された実施形態による、ディスプレイおよびバックライトアセンブリの概略側面図である。

一実施形態による、後方視認アセンブリによって放射される輝度の極座標プロットである。

別の実施形態による、後方視認アセンブリによって放射される輝度の極座標プロットである。

さらに別の実施形態による、後方視認アセンブリによって放射される輝度の極座標プロットである。

追加の実施形態による、後方視認アセンブリによって放射される輝度の極座標プロットである。

ここで説明される実施形態は、主に、バックライトアセンブリ、特に車両後方視認アセンブリで使用するために適合されたバックライトアセンブリ、に関連する方法ステップと装置構成要素との組み合わせに存する。したがって、装置構成要素および方法ステップは、該当する場合、詳細によって開示を不明瞭にしないように、本発明の実施形態を理解することに関するそれらの特定の詳細のみを示す図面において、従来の符号によって表されている。前記詳細は、本明細書の説明の恩恵を有する当業者に容易に明らかになる。さらに、説明および図面における同類の数字は、同類の要素を表す。

本明細書における記述の目的のために、用語「上部の」、「下部の」、「右の」、「左の」、「後方の」、「前方の」、「垂直の」、「水平の」、およびそれについての派生語は、図１Ａ及び図１Ｂにおいて関連付けられた発明に関するものとする。別様に述べられない限り、用語「前方の」は、後方視認アセンブリを見ることを意図される者により近い要素の表面を指すものであり、用語「後方の」は後方視認アセンブリを見ることを意図された者から離れた要素の表面を指すものである。しかしながら、それとは逆に明確に特定されたもの以外は、発明はさまざまな代わりの配向をとってもよい、と理解されるべきである。添付図面に図示され、かつ以下の明細書に記述された特定のデバイスおよびプロセスは、添付された特許請求の範囲において定義された発明概念の単なる例示的な実施形態であることも理解されるべきである。したがって、本明細書に開示された実施形態に関する特定の寸法および他の物理的特性は、特許請求の範囲が明示的に別段に述べない限り、限定するものと見なされるべきではない。

用語「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ（含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（備える）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（備える）」、または任意の他の変形は、要素のリストを備えるプロセス、方法、物品、または装置が、それらの要素のみを含むのではなく、このようなプロセス、方法、物品、または装置に明示的に列挙されもせず、固有でもない他の要素を含んでもよいように、非排他的包括にわたるように意図される。「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ ａ．．．」によって始められる要素は、さらなる制約を受けずに、その要素を備えるプロセス、方法、物品、または装置において、追加の同一要素の存在を妨げない。

１つ以上の輝度強化フィルム（ＢＥＦ）を含む液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）用のバックライトアセンブリが知られている。ＢＥＦは、ディスプレイの輝度を一次元で強化するために使用される。したがって、ディスプレイの両方の寸法における輝度を強化させるために、第１のＢＥＦを使用して鉛直方向の輝度を強化させ、第２のＢＥＦを使用して水平方向の輝度を強化させる。ＢＥＦは、一般に、フィルムの一方の表面上で一方向に延在する複数の平行なプリズム要素を含む。鉛直方向の輝度を高めるために、ＢＥＦはそのプリズムが水平に延在するように配設される。水平方向の輝度を高めるために、ＢＥＦはそのプリズムが鉛直に延在するように配設される。したがって、ディスプレイの両方の寸法における輝度を強化する場合、ＢＥＦは、それらのプリズム要素を互いに対して９０度の角度で配設される。ＬＣＤ用のバックライトアセンブリは、一般に、当該バックライトアセンブリによって放射された光を拡散させるための拡散体を含むことが知られている。拡散体による光の拡散は、ＬＣＤまたはＢＥＦ内の光の高い透過率点を軟化させることによって均一な照明を提供する。拡散体は、ＢＥＦの後ろまたは前に配置されることが知られている。ＬＣＤは、通常、バックライトからの光が偏光され、ＬＣＤ要素が当該要素内の液晶分子の配向に基づいてバックライトからの光を選択的に透過する、というような偏光子を含む。ＬＣＤ要素を透過する光は、当該ＬＣＤ要素の偏光透過軸と一致する偏光を有する。例えば、ＬＣＤの偏光透過軸が鉛直である場合、鉛直偏光された光がＬＣＤを選択的に透過する。同様に、ＬＣＤの偏光透過軸が水平である場合、水平偏光された光がＬＣＤを選択的に透過する。

問題は、ＬＣＤを観察者がＬＣＤのディスプレイ面に対して高い視野角にある、という特定の状況で生じる。具体的には、視野角が変化するにつれて、ＬＣＤの輝度が顕著に変化するように見えることがある。本明細書で説明される実施形態は、拡散体およびＢＥＦが位置付けされる順序を変更することによってこの問題を低減し、高透過率拡散体の使用によってこの問題をさらに低減することができる。

図１Ａ、図１Ｂおよび図２は、オプションのミラー要素１２の形態で示されたガラスカバー要素１２と、ハウジング３０と、を含む後方視認アセンブリ１０を示す。ハウジング３０は、内部後方視認ミラーアセンブリが典型的に実装されるように、マウント３２（図２）を介して車両のウインドスクリーンまたはヘッダーに取り付けられるように構成される。図２に示すように、後方視認アセンブリ１０は、ミラー／ガラス要素１２の背後に位置付され、それによって画像を投射して表示するディスプレイモジュール１８を含む。後方視認アセンブリ１０はまた、ディスプレイモジュール１８の起動および停止の少なくとも一方を実行させ、ガラス要素１２の位置を変更して第１の位置と第２の位置との間で交互に切り替えるように構成された双峰型（バイモダル）スイッチ２００（図１Ａおよび１Ｂ）を、任意に含むことができる。ディスプレイモジュール１８が起動されたときに、後方視認アセンブリ１０を旋回することにより、表示された画像を損なう望ましくない反射を低減することができる。昼間および夜間の運転条件の両方において、望ましくない反射（例えば、周囲光のレベルが高い背景、および、反射された画像がディスプレイモジュール１８に示されたヘッドランプと整列しない場合のヘッドランプ）が生じることがある。

図２に示すように、ガラス要素１２は、概して平坦であり、外周４６と、外周４６の周りの境界４８と、を有する。境界４８は、限定はしないが、エレクトロクロミックユニット上のシール、アップリケ、発泡接着剤またはパッド印刷を含む、前方シールド１４および後方視認アセンブリ１０のガラス要素１２の背後に位置する他の要素を隠すためのクロムメッキリングまたは他の同様の仕上げと合体することができる。境界４８は、ガラス要素１２の外周４６からディスプレイ２２の外縁５０まで延在することができる。あるいは、境界４８は、当該境界４８の少なくともいくつかの部分に沿って、ディスプレイ２２の外周４６から外縁５０まで、より狭く、達しなくてもよい。ガラス要素１２の周囲は、辺縁部、傾斜縁部、またはフレームレスであってもよい。

ガラス要素１２は、電気光学要素であってもよいし、プリズムなどの要素であってもよい。電気光学要素の１つの非限定的な例は、少なくとも１つの溶媒、少なくとも１つのアノード材料、および少なくとも１つのカソード材料を含むエレクトロクロミック媒体である。典型的には、アノード材料とカソード材料の両方が電気活性であり、それらの少なくとも１つはエレクトロクロミックである。その通常の意味にかかわらず、用語「電気活性」は、本明細書では、特定の電位差に曝されたときにその酸化状態が変化する材料として定義されることが理解される。さらに、「エレクトロクロミック」という用語は、その通常の意味にかかわらず、特定の電位差に曝されたときに１つまたは複数の波長でその消光係数に変化を示す材料として定義されることが理解されよう。本明細書に記載のエレクトロクロミック成分は、電流が当該材料に加えられると色または不透明度が第１相から第２相に変化するように、色または不透明度が電流によって影響を受ける材料を含む。エレクトロクロミック成分は、単層、単相成分、多層成分、または多相成分であり得、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｓａｍｅ」と題する米国特許第５，９２８，５７２号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」と題する米国特許第５，９９８，６１７号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｍｅｄｉｕｍ Ｃａｐａｂｌｅ Ｏｆ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ａ Ｐｒｅｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ」と題する米国特許第６，０２０，９８７号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」と題する米国特許第６，０３７，４７１号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｍｅｄｉａ Ｆｏｒ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ａ Ｐｒｅ−ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ｃｏｌｏｒ」と題する米国特許第６，１４１，１３７号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｓｙｓｔｅｍ」と題する米国特許第６，２４１，９１６号、「Ｎｅａｒ Ｉｎｆｒａｒｅｄ−Ａｂｓｏｒｂｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ Ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ Ｓａｍｅ，」と題する米国特許第６，１９３，９１２号、「Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ Ｗｉｔｈ Ｐｈｏｔｏｓｔａｂｌｅ Ｄｉｃａｔｉｏｎ Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ Ｓｔａｔｅｓ」と題する米国特許第６，２４９，３６９号、そして「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｍｅｄｉａ Ｗｉｔｈ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ， Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｆｏｒ Ｔｈｅ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒｅｏｆ ａｎｄ Ｕｓｅ Ｉｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題する米国特許第６，１３７，６２０号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ」と題する米国特許出願公開第２００２／００１５２１４Ａ１号、そして「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ， Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｓｕｃｈ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ， Ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ Ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｓｕｃｈ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ Ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題する国際出願特許ＰＣＴ／ＵＳ９８／０５５７０号、「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ」と題する国際出願特許ＰＣＴ／ＥＰ９８／０３８６２号、および「Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ， Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｒｏｍｉｃ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｕｓｉｎｇ Ｓｕｃｈ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ， Ａｎｄ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ Ｆｏｒ Ｍａｋｉｎｇ Ｓｕｃｈ Ｓｏｌｉｄ Ｆｉｌｍｓ Ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ」と題する国際出願特許ＰＣＴ／ＵＳ９８／０５５７０号、に記載され、それらのすべては、当該参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。ガラス要素１２はまた、部分的に反射し、部分的に透過性の特性を有する任意の他の要素であってもよい。ガラス要素１２に電流を供給するために、要素の両側に電気要素が設けられ、要素間に電位を生成する。

図２に示すように、後方視認アセンブリ１０は、高周波（ＲＦ）電磁放射を遮蔽し、ガラス要素１２およびディスプレイモジュール１８の支持を提供するために一緒に機能する前方シールド１４および後方シールド１６をさらに含むことができる。前方および後方シールド１４および１６は、限定はしないが、鋼鉄を含むＲＦ放射を阻止するのに適した１つ以上の材料から形成される。ディスプレイモジュール１８は、前方シールド１４の開口部を通して視認可能なディスプレイ２２と共に、前方シールド１４の背後に配置される。ディスプレイモジュール１８の構成要素は、図３を参照して以下に説明される。

ディスプレイ２２は、前方表面７８を画定する外縁５０を有する略平面状であってもよい。ディスプレイ２２の前方表面７８は、後方視認アセンブリ１０の視認領域の形状に対応するように成形され、かつその内部に嵌合することができる。あるいは、ディスプレイ２２は、例えば、ディスプレイ２２の前方表面７８が概ね長方形であり、ガラス要素１２の前方表面が輪郭を付けられた外周４６を有する場合など、視認領域に適合するが視認領域には相補的でない前方表面７８を有することができる。ディスプレイ２２の外縁５０とガラス要素１２の外周４６との間の距離は、外縁５０の少なくとも一部分に沿って約９ｍｍ以下である。一実施形態では、ディスプレイ２２は、ガラス要素１２の視野領域の約５６〜約７０パーセントである、視認可能前方表面７８領域を有する。

グレアセンサ１０２が、ガラス要素１２を通って光を受け、ディスプレイ２２の背後ではない場所に設けられてもよい。グレアセンサ１０２は、後続車両のヘッドランプから光を受け、ガラス要素１２上に見える可能性のあるグレアに関する情報を測定し、この情報を後方視認アセンブリ１０に伝達して、後方視認アセンブリ１０がガラス要素１２を介してディスプレイ２２を見ることができるように最適化されることができる。グレアセンサ１０２は、後方視認アセンブリ１０のハウジング３０内に少なくとも部分的にパッケージングされ得て、光をグレアセンサ１０２に伝搬するように構成された光ガイドを有することもできる。グレアセンサ１０２は、車両の後方部分にあるイメージャであってもよく、受けた光を表す信号は、グレアセンサ１０２から後方視認アセンブリ１０に伝達される。

図１Ａ、図１Ｂおよび図２に示す後方視認アセンブリの追加の詳細は、Ｅｔｈａｎ Ｌｅｅらの代理で２０１４年１２月１５日に出願された″ＤＩＳＰＬＡＹ ＭＩＲＲＯＲ ＡＳＳＥＭＢＬＹ″と題する米国特許出願第１４／４９４，９０９号に開示され、その全開示内容は、当該参照によって本明細書に組み込まれる。

図３は、ディスプレイモジュール１８の一実施形態を概略的に示す。図示のように、ＬＥＤ光エンジン１１０の形態の光源には、光が当該ＬＥＤ光エンジン１１０から出射する出口開口部が設けられている。ＬＥＤ光エンジン１１０は、直接型バックライトまたは縁部発光型構成であってもよい。ＬＥＤ光エンジン１１０の出口開口部には、ＬＥＤ光エンジン１１０からの光を受けるように位置付けされた第１のＢＥＦ１１２が結合されている。第１のＢＥＦ１１２は、第１の方向に延在する複数のプリズム要素を有する。拡散体１１４が、第１のＢＥＦ１１２から光を受け、その光を第２のＢＥＦ１１６に向かって拡散するように位置付けされている。第２のＢＥＦ１１６は、拡散体１１４を出射する光を受けるように位置付けされ、第２の方向に延在する複数のプリズム要素を有するように設けられる。第２の方向は、第１の方向に対して実質的に垂直であってもよい。ディスプレイ２２は、第２のＢＥＦ１１６から光を受けるように配置される。いくつかの実施形態では、複数のプリズム要素の第１の方向は、後方視認アセンブリ１０に対して実質的に垂直であり、プリズム要素の第２の方向は、後方視認アセンブリ１０に対して実質的に水平である。他の実施形態では、後方視認アセンブリ１０に対して、第１の方向は実質的に水平であり、第２の方向は実質的に鉛直である。

図示の実施形態では、拡散体１１４は、約９３％超、より具体的には約９７％〜約９８％の光透過率を有する。拡散体１１４は、約１１５ミクロンの厚さを有し、約１００ミクロンの厚さがベースフィルムであり、約１５ミクロンが拡散体フィルムであり得る。拡散体の全体的な厚さは、約１５ミクロンまで変動し得る。ベースフィルムは、ポリエチレンテレフタレートベース層と、帯電防止表面として機能するバックコーティングと、を含むことができる。拡散体１１４は、約８０％〜９０％のヘイズを有することができる。ヘイズは、拡散フィルムを通過する光の広角散乱の測定値である。いくつかの実施形態では、ヘイズは約８４％であり、他の実施形態では約８９．５％である。一例によれば、拡散体１１４はＫｉｍｏｔｏ（商標）Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な拡散フィルムであってもよい。

一例によれば、第１および第２のＢＥＦ１１２および１１６は、それぞれ、３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な９０〜５０ＢＥＦであってもよく、ディスプレイ２２は、イン・プレーン・スイッチング型（ＩＰＳ型）ＬＣＤであってもよい。ＬＥＤ光エンジン１１０は、例えばＦｒｅｄｅｒｉｃｋ Ｔ．Ｂａｕｅｒらの代理で２００８年８月１８日に出願された「ＶＥＨＩＣＬＥ ＲＥＡＲＶＩＥＷ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ Ａ ＤＩＳＰＬＡＹ ＦＯＲ ＤＩＳＰＬＡＹＩＮＧ ＶＩＤＥＯ ＣＡＰＴＵＲＥＤ ＢＹ Ａ ＣＡＭＥＲＡ ＡＮＤ ＵＳＥＲ ＩＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮＳ」と題し、その全体の開示が当該参照により本明細書に組み込まれる、米国特許出願公開第２００９／００９６９３７Ａ１号に開示されているような、直接型ＬＥＤ光エンジン、または、Ａｎｄｒｅｗ Ｗｅｌｌｅｒらの代理で、２０１２年５月２９日に出願された「ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ ＥＤＧＥ−ＬＩＴ ＢＡＣＫＬＩＧＨＴ ＡＳＳＥＭＢＬＹ ＦＯＲ Ａ ＤＩＳＰＬＡＹ」と題し、その全体の開示が、参照により本明細書に組み込まれている、米国特許出願公開第２０１３／０３２１４９６Ａ１号に開示されているような、縁部発光型ＬＥＤ光エンジン、のようなさまざまな形態を取ることができる。

クロスハッチングは、Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ ＡＧＴ１アンチグレア偏光子のようなアンチグレア偏光子をディスプレイの前方表面に設けることによって低減され得る。このようなアンチグレア偏光子は、ディスプレイ２２の強度を低下させることなくクロスハッチングをさらに低減する。

後方視認アセンブリ１０が車両内で使用されるとき、車両の運転者は、通常、約＋１５°〜約＋２５°または約−１５°〜約−２５°の角度で見る。車両の助手席の乗員は、典型的には、約＋４０°〜約＋５０°または約−４０°〜約−５０°の角度でアセンブリ１０を見る。角度の正の指定は、０°の水平軸に沿った視野角を示し、負の角度の指定は、１８０°の水平軸に沿った視野角を示す。これらの角度は、後方視認アセンブリ１０の長さおよび位置決めに基づいて増減することができる。車両の他の乗員は、約−２５°〜約−４０°、約＋２５°〜約＋４０°の範囲の角度でディスプレイを見ることができる。典型的には、車両の乗員は、鉛直視野角において約１°〜約６°、より具体的には約３°のばらつきのみで、後方視認アセンブリ１０を後方視認アセンブリ１０に対して実質的に水平な角度で見る。場合によっては、車両のすべての乗員が、可能な限り最大の輝度で後方視認アセンブリ１０によって表示される情報（例えば、デジタルコンパス、シートベルトインジケータ、気象データ）を見ることが有益である。

後方視認アセンブリ１０の輝度は、それが見られる角度に対して変化する。後方視認アセンブリ１０の幾何形状および前方座席乗員への接近により、ディスプレイ２２の異なる部分は、同じ乗員によって異なる角度で同時に見られ得る。例えば、運転者は、約−１５°の角度でアセンブリ１０の運転者側の部分を見ることができ、約−２５°の角度でアセンブリ１０の助手席側の部分を見ることができる。角度にわたる輝度の変化は、後方視認アセンブリ１０の一部が別の部分よりも暗く見えるようになってしまい、または１人の乗員に別の乗員より低い輝度を提供するようになってしまう。さらに、異なる方向に配向されたプリズム要素を有するＢＥＦの使用は、光取消領域をもたらし得る。光取消領域は、ディスプレイ２２の局所的な照明が周囲のディスプレイ２２よりも低い暗点として観察者によって知覚される。さらに、光は、車両の乗員が見ることができない角度で従来のディスプレイから放射されることも多く、したがって、放射された光は非効率的に使用される。したがって、視認可能な角度の範囲内に暗点を生じないように光を効率的に使用するディスプレイモジュール１８を製造することが有利である。

実験結果

図４Ａ〜図４Ｄを参照すると、後方視認ミラーアセンブリ１０で使用されるディスプレイのいくつかの構成から得られた輝度値の実験結果を示す極座標プロットが示されている。また、図４Ａ〜図４Ｃは、それぞれ、拡散体が２つのＢＥＦの後方または前方に載置される、ディスプレイモジュールの従来技術の構成の輝度値を示している。さらに、従来技術のディスプレイの第１および第２のＢＥＦのプリズム要素は、本開示とは異なる順序である。さらに、従来技術の実施形態の拡散体は、本開示の拡散体１１４よりも低い光透過率（例えば、約７５％）を有する。一般的に、従来技術の構成は、より低い全体輝度、変化する角度での輝度の均一性の低下、および／または、後方視認アセンブリ１０の水平軸に沿う暗点、をもたらす。

図４Ａには、後方視認アセンブリ１０用のディスプレイモジュールの従来技術の構成の輝度の極座標プロットが示されている。ディスプレイモジュールは、後方から前方の順に、光源、拡散体、第１のＢＥＦ、および第２のＢＥＦを含む。拡散体は約７５％の光透過率を有する。この特定の構成では、第１のＢＥＦは複数の鉛直プリズム要素を有し、第２のＢＥＦは複数の水平プリズム要素を有する。極座標プロットから分かるように、輝度は、全体的な尺度に関連して、視認可能な角度の間の極座標プロットの水平軸に沿って大きな変化を受ける。実際に、輝度変化は、プロットの水平軸に沿って約＋１０°〜約＋５０°と約−１０°〜約−５０°で約８５３ｃｄ／ｍ²〜約２２９ｃｄ／ｍ²である。これは、視認可能な視野角にわたる輝度の、約６２４ｃｄ／ｍ²の減少、すなわち約６０％の減少をもたらす。さらに、＋４０°〜＋５０°の視野角の間に輝度が減少し、次いで増加することが分かる。これは、観察者が後方視認アセンブリ１０全体にわたる輝度の全体的なシフトを知覚することに加えて、観察者に知覚される暗点をもたらす。−３０°〜−５０°の視野角の水平軸線に沿って、同様の効果が見られる。

図４Ｂには、後方から前方の順に、光源、第１のＢＥＦ、第２のＢＥＦ、および拡散体を順に有するディスプレイモジュールの別の従来技術の実施形態の輝度の極座標プロットが示されている。拡散体は約７５％の光透過率を有する。この特定の構成では、第１のＢＥＦは複数の水平プリズム要素を有し、第２のＢＥＦは複数の鉛直プリズム要素を有する。ＢＥＦおよび拡散体の再構成により、図４Ａに示される暗点が除去された一方で、光源からの光は、車両の乗員が容易に知覚しにくい鉛直視野角に依然として分配される。例えば、乗員が９０度の軸に沿って４０°の視野角を視認するためには、運転者の頭部は、視認位置となる可能性が低い天井または床の近くにある必要がある。したがって、光は、乗員が視認することが困難な角度でディスプレイから出射することになり、このアセンブリは非効率である。水平軸に沿った視認可能な角度に向かってその光を向けることができれば、乗員による知覚される輝度を増加させることができるであろう。

図４Ｃを参照すると、後方から前方の順に、光源、拡散体、第１のＢＥＦ、第２のＢＥＦ、および偏光拡散体を有するディスプレイモジュールの別の従来技術の実施形態の輝度の極座標プロットが示されている。この特定の構成では、第１のＢＥＦは複数の鉛直プリズム要素を有し、第２のＢＥＦは複数の水平プリズム要素を有する。拡散体は約７５％の光透過率を有する。偏光拡散体は、偏光層と拡散層とを含む。偏光拡散体は、約０．２ミリメートル〜約１．０ミリメートルの厚さを有し、他の従来技術のディスプレイモジュールの実施形態と比較してディスプレイモジュールの厚さの全体的な増加をもたらす。さらに、２つの拡散体の１つが追加の偏光層を有する拡散体を使用するため、ピーク輝度値は約１０６７ｃｄ／ｍ²に低減されている。図４Ｃに示すように、視認可能な視野角にわたる輝度は、ディスプレイモジュールの観察者によって知覚される大きな低下を受ける。

ここで図４Ｄを参照すると、上述したディスプレイモジュール１８の実施形態を組み込んだ後方視認アセンブリ１０の輝度の極座標プロットが示されている。図示した実施形態を生成したバックライトアセンブリの実施形態では、ＬＥＤ光エンジン１１０から放射された光が第１のＢＥＦ１１２に入射するように、第１のＢＥＦ１１２は、ＬＥＤ光エンジン１１０に隣接して位置付けされている。第１のＢＥＦ１１２上のプリズム要素の第１の方向は実質的に鉛直である。約９７％超の透過率を有する拡散体１１４は、第１のＢＥＦ１１２を出射する指向性光が拡散体１１４によって拡散されるように、第１のＢＥＦ１１２の隣に載置される。最後に、拡散光は拡散体１１４を出射し、後方視認アセンブリ１０に対して実質的に水平である第２の方向に向けられた複数のプリズム要素を有する第２のＢＥＦ１１６に入射する。

再び図４Ｄを参照すると、第１および第２のＢＥＦ１１２，１１６および拡散体１１４の向きおよび構成は、ＬＥＤ光エンジン１１０の光を、極座標プロットの水平軸を横切って長方形のパターンで広げる。理解されるように、約＋２５度〜約＋５０度および約−２５度〜約−５０度の視認可能な角度で、後方視認アセンブリは、図４Ａのように暗点を生成しない。さらに、第１のＢＥＦ１１２の前方で約９５％超の、第２のＢＥＦ１１６の背後で約９５％超の透過率を有する拡散体１１４を使用することによって、ディスプレイ２２は一般に、視認可能な角度にわたる輝度値の増加と共に、図４Ａ〜図４Ｃの実施形態よりも高い全体的な輝度値を有する。これは、ＬＥＤエンジン１１０からのより多くの光がそれをディスプレイ２２に向けることを意味する。図４Ｃの実施形態で行われたように、光が実質的に視認可能な視野角に向かって放射されるように光を向けることによって、光は、従来技術の設計よりも効率的に使用されている。

本質的にガラス要素１２と同じ全体サイズを有するディスプレイに関して開示されているが、本開示は、後方視認アセンブリに含まれるか否かに関係なく、さまざまなサイズのディスプレイに使用され得る。例えば、本発明は、ヒューマン・マシン・インターフェース、テレビ、およびある角度で頻繁に見られる他のディスプレイ、に組み込むことができる。

本明細書に記載される本開示の実施形態は、ある特定の非プロセッサ回路と併せて、本明細書に記載される後方視認アセンブリ１０の機能のうちのいくつか、ほとんど、または全てを実装する一つ以上の従来のプロセッサ、ならびに、一つ以上のプロセッサを制御する固有の記憶されたプログラム命令、からなり得ることが理解されよう。非プロセッサ回路には、信号ドライバ、クロック回路、電源回路、および／またはユーザ入力デバイスが含まれ得るが、これらに限定されない。そのようなものとして、これらの機能は、分類システムを使用または構築するのに用いられる方法の工程として解釈され得る。代替的に、いくつかまたは全ての機能は、記憶されたプログラム命令を有しない状態機械によって、または、各機能もしくは機能のいくつかの組み合わせがカスタムロジックとして実装される一つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）において、実装されることが可能である。当然のことながら、これらの二つのアプローチの組み合わせを使用することが可能である。故に、これらの機能のための方法および手段が本明細書に記載されてきた。さらに、当業者であれば、例えば、利用可能な時間、現在の技術、および経済的配慮によって動機付けられる、有意の努力および多くの設計選択にもかかわらず、本明細書に開示される概念および原理によって導かれるとき、最小限の実験をもってかかるソフトウェア命令およびプログラムならびにＩＣを容易に生成可能であろうことが予想される。

一実施形態によれば、車両用の後方視認ミラーアセンブリは、車両への取り付けのためのハウジングと、前記ハウジング内に配置されたミラー要素と、前記ハウジング内の前記ミラー要素の背後に配置されたディスプレイアセンブリと、を含む。ディスプレイアセンブリは、バックライトアセンブリと、第２の輝度強化フィルムから光を受けるように配置されたディスプレイ要素と、を含む。

記述された発明および他の構成要素の構築は、いなかる特定の材料にも限定されないことが、当業者によって理解されるだろう。本明細書に開示された発明の他の例示的な実施形態は、本明細書に別段の記載がある場合を除き、広範な材料から形成され得る。

本開示用に、用語「ｃｏｕｐｌｅｄ（結合された）」（ｃｏｕｐｌｅ，ｃｏｕｐｌｉｎｇ，ｃｏｕｐｌｅｄなどその形式のすべてにおいて）は、直接的であれ間接的であれ、互いに２つの構成要素（電気的または機械的）が接合することを概して意味する。このような接合は、本質的に静止状態かまたは本質的に可動状態であってもよい。このような接合は、２つの構成要素（電気的または機械的）、ならびに、互いとまたは２つの構成要素と１つの単体として一体成形される付加的中間部材で、達成されてもよい。このような接合は、本質的に永続的であってよいか、または、別段の記載がない限り、本質的に取外し可能つまり遊離可能であってもよい。

例示的な実施形態において示されるような本発明の要素の構築および配置は、単に説明的であることに注意することも重要である。本発明の少数の実施形態だけが、本開示において詳細に記述されているが、本開示を検討する当業者は、列挙された主題の新規の教示および利点から逸脱することなく、多くの修正が可能（例えば、さまざまな要素のサイズ、寸法、構造、形および比率、パラメータ値、取り付け方法、材料の使用、色、向きなど）であることを容易に認識するだろう。例えば、一体成形として示される要素は、複数の部品が一体成形されてもよいように示される複数の部品または要素から構成されてもよく、インタフェースの操作が逆にまたは他の態様に変化されてもよく、システムの構造および／または部材またはコネクタまたは他の要素の長さまたは幅が変化されてもよく、要素間に提供された調整位置の性質または個数が変化されてもよい。システムの要素および／またはアセンブリは、任意の広範な色、質感、および組合せにおいて、十分な強度または耐久性を提供する、任意の広範な材料から構成されてもよい。その結果、すべてのこのような修正は、本発明の範囲内に含まれるように意図される。他の代用、修正、変化、および省略は、本発明の精神から逸脱することなく、所望の他の例示的な実施形態のデザイン、操作条件および配置において、なされ得る。

いずれの説明されたプロセスまたは説明されたプロセス内のステップも、その他の開示されたプロセスまたはステップと組み合わされ、本デバイスの範囲内で構造を形成し得ることが理解されるであろう。本明細書に開示された例示的な構造およびプロセスは、説明のためのものであり、制限として解釈してはならない。

以上の説明は、好ましい実施形態の説明にすぎないもの見なされる。当業者及び本発明をなすまたは用いる者であれば、本発明の変更を想起するであろう。したがって、図面に示されかつ上に説明された実施形態が単に例証を目的とするものであり、均等論を含む特許法の原則に従って解釈される特許請求の範囲により定義される本発明の範囲を限定することを意図したものでないことが理解される。

Claims (15)

1. 車両用の後方視認ミラーアセンブリであって、
   前記車両への取り付けのためのハウジングと、
   前記ハウジング内に配置された電気光学ミラー要素と、
   前記ハウジング内の前記電気光学ミラー要素の背後に配置されたディスプレイアセンブリと、
   を備え、
   前記ディスプレイアセンブリは、
   偏光透過軸を有するディスプレイ用のバックライトアセンブリであって、
   光を放射する光エンジンと、
   第１の方向に延在する複数のプリズム要素を有し、前記光エンジンの出口開口部に結合された、第１の輝度強化フィルムと、
   第２の方向に延在する複数のプリズム要素を有する、第２の輝度強化フィルムと、
   前記第１の輝度強化フィルムを出射する光を受けるように位置付けされた拡散体と、
   を有し、
   前記拡散体を出射する光が前記第２の輝度強化フィルムに入射し、
   前記拡散体は、８０％〜９０％のヘイズを有し、
   前記拡散体が、９０％超の透過率を有する、
   バックライトアセンブリと、
   前記第２の輝度強化フィルムからの光を受けるように配置されたディスプレイ要素と、を有しており、
   前記バックライトアセンブリが、その水平軸を横切る＋３０度の視野角〜＋５０度の視野角、および、その水平軸を横切る−３０度の視野角〜−５０度の視野角、のうちの少なくとも１つにおいて実質的に均一な輝度を有するように構成されている
   ことを特徴とする後方視認ミラーアセンブリ。
2. 前記第１の輝度強化フィルムの前記複数のプリズム要素の前記第１の方向が、実質的に鉛直である
   ことを特徴とする請求項１に記載の後方視認ミラーアセンブリ。
3. 前記第２の輝度強化フィルムの前記複数のプリズム要素の前記第２の方向が、実質的に水平である
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の後方視認ミラーアセンブリ。
4. 前記拡散体の前記透過率が、９５％超である
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の後方視認ミラーアセンブリ。
5. 前記光エンジンが、ＬＥＤ光エンジンである
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の後方視認ミラーアセンブリ。
6. 前記ディスプレイ要素が、液晶ディスプレイである
   ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の後方視認ミラーアセンブリ。
7. 前記液晶ディスプレイが、ＩＰＳ型の液晶ディスプレイである
   ことを特徴とする請求項６に記載の後方視認ミラーアセンブリ。
8. 車両用の後方視認ミラーアセンブリであって、
   前記車両への取り付けのためのハウジングと、
   前記ハウジング内に配置された電気光学ミラー要素と、
   前記ハウジング内の前記電気光学ミラー要素の背後に配置されたディスプレイアセンブリと、
   を備え、
   前記ディスプレイアセンブリは、
   偏光透過軸を有するディスプレイ用のバックライトアセンブリであって、
   光を放射する光エンジンと、
   第１の方向に延在する複数のプリズム要素を有し、前記光エンジンの出口開口部に結合された第１の輝度強化フィルムと、
   第２の方向に延在する複数のプリズム要素を有し、前記第１の輝度強化フィルムを出射する光を受けるように位置付けされた第２の輝度強化フィルムと、
   ９７％の光に対する透過率を有する拡散体と、
   を有し、
   前記拡散体は、前記第１の輝度強化フィルムと前記第２の輝度強化フィルムとの間に配置されており、
   前記拡散体は、帯電防止表面として機能するバックコーティングを含む、
   バックライトアセンブリと、
   前記第２の輝度強化フィルムからの光を受けるように配置されたディスプレイ要素と、を有しており、
   前記バックライトアセンブリが、その水平軸を横切る＋３０度の視野角〜＋５０度の視野角、および、その水平軸を横切る−３０度の視野角〜−５０度の視野角、のうちの少なくとも１つにおいて実質的に均一な輝度を有するように構成されている
   ことを特徴とする後方視認ミラーアセンブリ。
9. 前記ディスプレイ要素が、液晶ディスプレイである
   ことを特徴とする請求項８に記載の後方視認ミラーアセンブリ。
10. 前記液晶ディスプレイが、ＩＰＳ型の液晶ディスプレイである
    ことを特徴とする請求項９に記載の後方視認ミラーアセンブリ。
11. 車両用の後方視認アセンブリであって、
    前記車両への取り付けのためのハウジングと、
    前記ハウジング内に配置されたガラス要素と、
    前記ハウジング内の前記ガラス要素の背後に配置されたディスプレイを含むディスプレイモジュールと、
    前記ディスプレイモジュールを起動及び停止するように構成され、且つ、前記ガラス要素の位置を第１位置と第２位置との間で交互に切り替えるように構成された双峰型スイッチと、
    を備え、
    前記ディスプレイモジュールは、
    偏光透過軸を有するディスプレイ用のバックライトアセンブリであって、
    光を放射する光エンジンと、
    第１の方向に延在する第１の複数のプリズム要素を有し、前記光エンジンの出口開口部に結合された第１の輝度強化フィルムと、
    前記第１の輝度強化フィルムから９７％の光を透過するように構成された拡散体と、
    第２の方向に延在する複数のプリズム要素を有し、前記拡散体を出射する光を受けるように位置付けされた第２の輝度強化フィルムと、
    を有するバックライトアセンブリと、
    前記第２の輝度強化フィルムからの光を受けるように配置されたディスプレイ要素であって、第２の方向に延在する第２の複数のプリズム要素を有する、ディスプレイ要素と、
    を有しており、
    前記第１の方向は、前記第２の方向に対して垂直であり、
    前記バックライトアセンブリが、その水平軸を横切る＋３０度の視野角〜＋５０度の視野角、および、その水平軸を横切る−３０度の視野角〜−５０度の視野角、のうちの少なくとも１つにおいて実質的に均一な輝度を有するように構成されている
    ことを特徴とする後方視認アセンブリ。
12. 前記ガラス要素が、ミラー要素である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の後方視認アセンブリ。
13. 前記ミラー要素が、部分的に反射性であり、部分的に透過性である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の後方視認アセンブリ。
14. 前記ミラー要素が、エレクトロクロミックミラー要素である
    ことを特徴とする請求項１２または１３に記載の後方視認アセンブリ。
15. 前記光エンジンが、ＬＥＤ光エンジンである
    ことを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の後方視認アセンブリ。

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