JP5577038B2 - 高輝度ディスプレイを含む車両リアビューアセンブリ - Google Patents

Description

本発明は、一般的に、車両リアビューアセンブリ及び車両ディスプレイに関する。より具体的には、本発明は、半透過性（すなわち、部分反射性、部分透過性）ミラー要素及び高輝度ディスプレイを含む車両リアビューアセンブリに関する。

最近一般的になった１つの車両付属品は、運転者の視界がそうでなければ遮られる場合がある車両の後部の光景のビデオ映像を運転者に供給するバック支援ディスプレイである。スポーツ多目的車及びトラックは、遮られる区域が広く、従って、特にこの特徴から恩典を受けている。この特徴は、車両の背後で遊んでいる子供又はペットをバック時に轢いてしまうか、又はそうでなければ車両の背後に残された物体をバック時に轢いてしまうであろう可能性を排除する一助になる限り重要な安全面の特徴である。

このオプションを提供する車両では、ディスプレイは、一般的に計器パネル内に設けられる。より具体的には、ディスプレイは、それ以外にナビゲーション及び他の情報を提供する同じディスプレイに設けられることが多い。これは、単一の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を計器パネル内で複数の目的に利用することを可能にする。このようなバック用ディスプレイは、運転者が車両をリバースに入れた時にのみ作動され、従って、見ることができる。すなわち、単にバック用ディスプレイという目的に対して単独に使用する大型ＬＣＤディスプレイを計器パネル内に設置するのは、実際的でも経済的でもない。計器パネル内にバック支援ディスプレイを設置することに関連する別の問題は、一般的に、運転者は、バック中にバックミラーを見て計器パネルは見ないということである。いずれにしても、バックミラーと計器パネル内のディスプレイの両方を同時に見ることは困難である。

従って、運転者が、ミラー要素及びバック支援ディスプレイにより供給される映像を同時に容易に見ることができるように、バックミラーアセンブリにバック支援ディスプレイを設置することが提案されている。

車両の後部に対する光景の映像が供給するリアビューアセンブリの映像ディスプレイの設置は、本出願人に譲渡された米国特許第６、５５０、９４９号及び米国特許出願公開第２００３／０１０３１４１号Ａ１に開示されている。バックミラーアセンブリ内にこのような映像ディスプレイを組み込むことが提案されているが、このような提案は、いくつかの理由のために自動車業界により採用されていない。

このような提案では、昼間のような高周囲条件中に十分な明るさの映像が運転者に表示されるのを可能にするために、ＬＣＤ映像ディスプレイの前の領域でミラー要素の反射層を除去することが提案されている。しかし、これは、ミラー面の反射層のない広い区域を残し、そのためにミラー要素が従来の意味で使用されている時に運転者には遥かに小さく見える。従って、別の提案は、ミラー要素上に設けられた「半透過性」層として公知であるものの背後にディスプレイを設置することである。「半透過性」層は、全色表示が運転者により完全に可視であることを可能にするためにほぼ可視スペクトル全体にわたって部分反射性かつ部分透過性であるミラー層である。この後者の提案は、ディスプレイを利用していない時にミラーが通常のミラーのよう見える点で非常に有利であるが、市販の自動車等級ＬＣＤディスプレイが車両の運転者に十分に明るい映像をもたらすほど十分な明るさではない限り問題が生じる。これは、ディスプレイから放出される光の有意な部分が半透過層により減衰されるからである。半透過層が車両の後部からミラーに衝突する周囲光の大きな部分を反射し、このような反射周囲光によりＬＣＤディスプレイからの映像の色合いが薄くなる傾向があるという点で付加的な問題が生じる。結果として、ディスプレイのコントラスト比は、運転者が車両の背後にある可能な障害物を見つけるのに十分ではないものになる。

バックミラーアセンブリの映像ディスプレイとして利用するためには、ＬＣＤディスプレイは、「自動車等級」でなければならず、かつ一般的に４００カンデラ／平方メートル（ｃｄ／ｍ^２）を超える高コントラスト映像を提供すべきである。ナビゲーションＬＣＤディスプレイは、通常、５００ｃｄ／ｍ^２の光出力を有することに注意すべきである。しかし、ここでもまた、内部バックミラーアセンブリは、典型的に少なくとも６０パーセントの反射率を有することが必要であることを考慮すると、半透過性ミラーは、通常は透過率が２０パーセントであると考えられ、これは、５００ｃｄ／ｍ^２の出力を有する従来のＬＣＤディスプレイの設置が、半透過性ミラー要素の背後に設置した時に高々１００ｃｄ／ｍ^２の光出力を生成するに過ぎないことを意味する。これは、ＬＣＤディスプレイの前にミラー面を設けることから生じるコントラスト比の減少という付加的な問題を考慮すると許容できないものである。

全てのＬＣＤディスプレイが「自動車等級」であるわけではないことに更に注意すべきである。「自動車等級」であることは、ＬＣＤディスプレイが自動車環境で作動するように設計されるべきであることを意味する。このようなディスプレイは、強化されており、衝撃及び振動に対する高い許容度、広い作動及び保管温度範囲、高い放射排気感受性、及び高輝度を有する。「自動車等級」ディスプレイの典型的な仕様は、以下の通りである。
ａ．作動温度範囲：−３５℃から＋８５℃
ｂ．保管温度範囲：−４０℃から９５℃。

米国特許第６、５５０、９４９号 米国特許出願公開第２００３／０１０３１４１号Ａ１ 米国特許出願公開第２００４／０２０２００１号Ａ１ 米国特許出願公開第２００６／０００７５５０号Ａ１ 米国特許第６、００８、４８６号 米国特許第４、９１７、４７７号 米国特許出願公開第２００５／００２４７２９号Ａ１ 米国特許第６、７００、６９２号 米国特許第４、９０２、１０８号 米国特許第５、１２８、７９９号 米国特許第５、２７８、６９３号 米国特許第５、２８０、３８０号 米国特許第５、２８２、０７７号 米国特許第５、２９４、３７６号 米国特許第５、３３６、４４８号 米国特許第５、８０８、７７８号 米国特許第６、０２０、９８７号 米国特許第６、１９３、９１２号 米国特許第６、１８８、５０５号 米国特許第６、２６２、８３２号 米国特許第６、１３７、６２０号 米国特許第６、１９５、１９２号 米国特許第６、３９２、７８３号 米国特許第６、２４９、３６９号 米国特許第５、９２８、５７２号 国際公開特許ＷＯ９８／４２７９６ 国際特許公開ＷＯ９７／３０１３４ 国際特許公開ＷＯ９９／０２６２１ 米国特許第６、００２、５１１号 米国特許第５、９４０、２０１号 米国特許第６、２３９、８９８号 米国特許第６、１９３、３７８号 米国特許第６、８１６、２９７号 米国特許第６、１９３、３７９号 米国特許第６、１９５、１９４号 米国特許第６、２４６、５０７号 米国特許出願公開第２００４／００６１９２０号Ａ１ 米国特許第６、３５６、３７６号 米国特許第６、５１２、６２４号 米国特許第５、６１９、３７５号 米国特許第５、６１９、３７４号 米国特許第５、５２８、４２２号 米国特許第５、４８１、４０９号 米国特許第５、３６３、９２０号 米国特許第５、３６１、１９０号 米国特許第５、３５５、２８４号 米国特許第５、２０７、４９２号 米国特許第５、１２８、６５９号 米国特許第５、０１４、１６７号 米国特許第５、００５、００９号 米国特許第５、８０３、５７９号 米国特許第６、３３５、５４８号 米国特許第６、５２１、９１６号 米国特許出願公開第２００７／０２０６２６３号Ａ１ 米国特許第６、１０２、５４６号 米国特許第６、４１０、６０７号 米国特許第６、４０７、４６８号 米国特許第６、４２０、８００号 米国特許第６、４７１、３６２号 米国特許第５、９８８、９３５号 米国特許第６、８８２、７３４号 米国特許第６、６１４、５７９号 米国特許第５、９２３、０２７号 米国特許第６、３１３、４５７号 米国特許第６、３５９、２７４号 米国特許第６、４０２、３２８号 米国特許第５、９５６、０１２号 米国特許第６、０８４、７００号 米国特許第６、２２２、１７７号 米国特許第６、２２４、７１６号 米国特許第６、２４７、８１９号 米国特許第６、４０７、４６８号 米国特許第６、０２３、２２９号 米国特許第６、１４０、９３３号 米国特許第６、９６８、２７３号 米国特許出願公開第２００４／０２５４７２７号Ａ１ 米国特許第５、９９０、４６９号 米国特許第６、００８、４８６号 米国特許第６、１３０、４２１号 米国特許第６、１３０、４４８号 米国特許第６、２５５、６３９号 米国特許第６、０４９、１７１号 米国特許第５、８３７、９９４号 米国特許第６、４０３、９４２号 米国特許第６、２８１、６３２号 米国特許第６、２９１、８１２号 米国特許第６、４６９、７３９号 米国特許第６、３９９、０４９号 米国特許第６、４６５、９６３号 米国特許第６、６２１、６１６号 米国特許第６、５８７、５７３号 米国特許第６、６５３、６１４号 米国特許第６、４２９、５９４号 米国特許第６、３７９、０１３号 米国特許第６、８６１、８０９号 米国特許第６、７７４、９８８号 米国特許出願公開第２００４／０１４３３８０号Ａ１ 米国特許出願公開第２００４／０００８４１０号Ａ１ 米国特許第６、２６２、８３１号

本発明の一実施形態により、部分反射性、部分透過性コーティングを有するミラー要素と、表示映像が部分反射性、部分透過性コーティングを通して可視であるようにミラー要素の背後に位置決めされ、かつ可視表示映像が少なくとも２５０ｃｄ／ｍ^２の強度を有するような出力強度を有する映像ディスプレイとを含む車両のためのリアビューアセンブリを提供する。

本発明の別の実施形態により、ハウジングと、ハウジング内に位置決めされ、かつ表示映像のサイズを車両乗員が見ることができるように拡大する拡大システムを含む映像ディスプレイとを含む車両のためのリアビューアセンブリを提供する。

本発明の別の実施形態により、湾曲縁部を備えた開口部を有するハウジングと、ハウジング内に位置決めされ、かつハウジングの湾曲縁部の少なくとも一部に沿って延びて当接する表示映像を生成する映像ディスプレイとを含む車両のためのリアビューアセンブリを提供する。

本発明の別の実施形態により、偏光表示映像を生成する表示装置と、偏光表示映像を偏光解消し、それによって偏光観察窓を通じて見る観察者によって見られる時に表示映像を失うという影響を排除するために表示装置の前に位置決めされた偏光解消装置とを含むディスプレイを提供する。

本発明の別の実施形態により、ハウジングと、偏光表示映像を生成するためのハウジング内に位置決めされた映像ディスプレイと、偏光表示映像を偏光解消するための映像ディスプレイの前に位置決めされた偏光解消装置とを含む車両のためのリアビューアセンブリを提供する。

本発明の別の実施形態により、前面と後面を有する第１の基板と、第２の基板の前面及び第１の基板の後面が離間した関係で並置された、前面と後面を有する第２の基板と、第１及び第２の基板の間に配置された液晶材料と、第１の基板の表面に付加された鏡面反射コーティングとを含む液晶ディスプレイを提供する。

本発明の別の実施形態により、ハウジングと、ハウジング内に配置された一体式ミラー要素及び液晶ディスプレイとを含む車両のためのリアビューアセンブリを提供する。一体式ミラー要素及び液晶ディスプレイは、前面と後面を有する第１の基板と、第２の基板の前面及び第１の基板の後面が離間した関係で並置された、前面と後面を有する第２の基板と、第３の基板の前面及び第１の基板の後面が離間した関係で並置された、前面と後面を有する第３の基板と、第１及び第２の基板の間に配置された液晶材料と、第１と第３の基板の間に配置されたエレクトロクロミック媒体と、第２の基板の表面に付加された鏡面反射コーティングとを含む。

本発明の別の実施形態により、ハウジングと、ハウジング内に配置されたリアビュー要素と、車両の前方の第１の光レベルを感知するための前方向き光センサと、車両の後部に対する第２の光レベルを感知する後方向き光センサと、第１及び第２の光レベルを比較して、第２の光レベルが少なくとも閾値量だけ第１の光レベルを超える時に警告信号を生成する制御回路とを含む車両のためのリアビューアセンブリを提供する。

本発明の別の実施形態により、液晶表示装置と、液晶表示装置を背面照明するバックライトサブアセンブリとを含む液晶ディスプレイを提供する。バックライトサブアセンブリは、基板上に配置された複数の発光ダイオード素子と、複数の発光ダイオード素子からの光が拡散器を通じて屈折され、基板に向けて反射して戻されるように複数の発光ダイオード素子から離間した拡散器と、拡散器から反射して戻された光を受光し、その光を拡散器に向けて反射して戻すように基板の上に、かつ複数の発光ダイオード素子の周りかつそれらの間に設けられた反射器とを含む。

上述のように、本発明は、一般的に、車両リアビューアセンブリ及び車両ディスプレイに関する。図１Ａから図１Ｅ及び図２は、通常、ハウジング１５及び車両にハウジングを取り付けるマウント２０を含む取付け構造体１２を含むリアビューアセンブリ１０の例を示している。図２においては、マウントは、車両フロントガラスにリアビューアセンブリ１０を使用するマウントの形式であるように示されているが、マウント２０は、車両のルーフ、ヘッドライナ、又はオーバヘッドコンソールにリアビューアセンブリ１０を取り付ける形式とすることができることが認められるであろう。リアビューアセンブリ１０は、以下で更に説明するような様々な他の構成要素及び特徴を含むことができる。

リアビューアセンブリ１０は、更に、ハウジング１５内に、かつミラー要素３０の背後に位置決めされたミラー要素３０及び表示装置１００を含む。表示装置１００は、ミラー要素３０の背後のどこにでも位置決めすることができ、かつあらゆる形状又はサイズとすることができると共に、ミラー要素３０の区域の全体又は一部を形成することができる。

内部バックミラーとして使用される時、ミラー要素３０は、表示装置１００の前の区域において透過率が少なくとも５パーセントでありながらも、ハイエンド反射率が少なくとも約６０パーセントであることが好ましい。以下で更に説明するように、ミラー要素３０は、エレクトロクロミック要素であることが好ましい。それでも、ミラー要素３０は、自動車業界で一般的に使用されるようなプリズム状ミラー要素とすることもできる。

表示装置１００は、少なくとも約４００ｃｄ／ｍ^２、より好ましくは少なくとも約５００ｃｄ／ｍ^２、更に一層好ましくは少なくとも約６００ｃｄ／ｍ^２のミラー要素３０を通して見た時、ミラー要素３０と共に明度をもたらすように構成された液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）であることが好ましい。更に、表示装置１００は、自動車等級であるべきである。

上述のように、自動車等級である市販のＬＣＤは、上述のかつ以下でより詳細に説明する形式のミラー要素の背後で利用するのに十分な明度を有していない。従って、この目的のために新規なＬＣＤ１００を製造した。このようなミラー要素３０の背後での使用に適するＬＣＤ１００の例を図３Ａに示しており、以下で更に説明する。

図３Ａに示すように、表示装置１００をフレーム１０２内に範囲で位置決めする。表示装置１００は、ミラー要素３０の背面から順に設置する（設置する場合）以下の液晶表示構成要素、すなわち、第１の偏光膜１０３、第１のガラス層１０４、第１のアラインメント膜１０５、液晶材料１０６、第２のアラインメント膜１０７、薄膜トランジスタ膜１０８、フレックスケーブルアセンブリ１０９、第２のガラス層１１０、第２の偏光膜１１１、第１の光学膜１１２、第２の光学膜１１３、拡散器１１４、反射器１１５、バックライト１１６、第１の映像電子回路サブアセンブリ１１７、第２の映像電子回路サブアセンブリ１１８、及び偏光解消装置１２１のうちの少なくとも１つ又は全てを含む液晶ディスプレイとすることができる。これらの構成要素の各々に対して以下でより詳細に説明する。

フレーム１０２は、表示装置１００の中心的な構成要素を捕捉して含むように設計する。フレーム１０２は、アルミニウム又は他の金属型打ち、熱塑性成形材料、熱硬化成形材料、セラミック材料、又はゴム材料から製造することができる。

第１の偏光膜１０３は、第１のガラス層１０４の外面上に設置する。第１の偏光膜１０３は、好ましくはアクティブマトリックス映像ディスプレイで可能な限り広い視角を可能にする視角補正を有し、かつ約４０パーセントを超える高い透過率を有することができる。第１の偏光膜１０３は、付加的な高度反射防止機能及び１０パーセント又はそれ未満の曇りと共に少なくとも約９９．９５パーセントの偏光効率、２００μｍ又はそれ未満の厚みを有することができる。適切な市販の偏光膜は、「Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ」から販売されている部品番号ＮＷＦ−ＳＥＧ−１４２ＡＧ３０Ｇ又は均等物である。

第１のガラス層１０４は、アクティブマトリックスディスプレイの個々のピクセルを形成して、かつ電極としての役割を果たすようにパターン化されたインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）透明導電コーティングで被覆したミラー要素３０から最も遠い側で０．３ｍｍの最小制限厚みを有することができる。

第１のアラインメント膜１０５は、好ましい方向で液晶分子を整列させるように機能する一連の平行微細な溝を有するポリマー材料膜であることが好ましい。

液晶材料１０６は、導電ガラスの層１０４及び１１０間で通電した時に分子の長軸を長距離配向順序に整列させる細長形状の分子を有するＴＮ液晶材料であることが好ましい。

第２のアラインメント膜１０７は、第１のアラインメント膜１０５と類似しており、従って、好ましい方向で液晶分子を整列させるように機能する一連の平行な微細な溝を有するポリマー材料膜で製造することができることが好ましい。

薄膜トランジスタ膜１０８は、千鳥形非結晶シリコン（ａ−Ｓｉ）として形成された構造体内の電極としての役割を果たすようにトランジスタが各々のピクセル交差部に位置するポリマー材料膜であることが好ましい。薄膜トランジスタ膜１０８は、ピクセル間のクロストークを低減して映像安定性を改善するように設計することが好ましい。

フレックスケーブル１０９は、従来の貫通接続でアクティブマトリックスディスプレイに通電する付属のチップ−オン−フレックスＬＣＤ駆動回路を有する可撓性ケーブルアセンブリであることが好ましい。

第２のガラス層１１０は、アクティブマトリックスディスプレイの個々のピクセルを形成し、かつ電極としての役割を果たすように透明導電被膜がパターン化されたＩＴＯを被覆したミラー要素３０に最も近い側で０．３ｍｍの最小制限厚みを有することができる。

第２の偏光膜１１１は、アクティブマトリックス映像ディスプレイに利用することができる可能な限り広い視角を考慮した視角補正を有することができる。第２の偏光膜１１１は、２００μｍ又はそれ未満の厚みにおいて、約４０パーセントを超える高透過率及び約９９．９５パーセントの偏光効率を有することができる。適切な市販の偏光膜は、「Ｎｉｔｔｏ Ｄｅｎｋｏ」から販売されている部品番号ＮＷＦ−ＳＥＧ−１４２５又は均等物である。

表示装置１００の構成要素１０３から１１１は、まとめて、サブアセンブリ１０１として指定する。単一部品として購入することができる適切な市販のサブアセンブリ１０１は、部品番号Ｔ−５１９８１ＧＤ０２４Ｈ−Ｔ−ＡＢＮとして「Ｏｐｔｒｅｘ」から販売されている。

第１の光学膜１１２は、表示装置１００の軸上明度を増大させるために偏光再循環の原則を使用するアクリル及びポリエステルの組合せで製造した薄膜反射偏光子であることが好ましい。このような偏光再循環は、非偏光をそれが見る人の方向に出る視野円錐に光を入れる前に正しく偏光されるまで、見る人から離れるように連続的に反射させることにより達成することができる。この膜は、最小制限厚み１３０μｍの明度強化膜であることが好ましい。この光学膜は、「３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ」から販売されている「部品番号ＤＢＥＦ−Ｅ４５Ｄ Ｄｅｇｒｅｅ」又は機能的な均等物を使用して実施することができる。

第２の光学膜１１３も、アクリル及びポリエステルの組合せで製造した明度強化膜であることが好ましい。第２の光学膜１１３は、屈折及び反射の原則を使用して表示装置１００の軸上明度を増大させることが好ましい。より具体的には、第２の光学膜１１３は、反射光をそれが視野円錐に入って見る人の方へ出るまで再循環させることができるように、見る人から離れる方向に、全反射（ＴＩＲ）光学器械を使用して、見る人の方へ視野円錐内の光を屈折させて視野円錐の外側に光を反射することによって軸上明度を増大させる。この膜は、典型的な９０°のプリズム角度及び典型的な２４μｍのプリズムピッチで最低２５４μｍの厚みを有することが好ましい。「３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ」から販売されている「部品番号ＢＥＦ ＩＩＩ−１０Ｔ」又は均等物により、適切な市販の光学膜１１３が得られる。

拡散器１１４は、熱塑性材料又はゴム材料で製造された光学ブロックとし、かつバックライト１１６により放出された照明を拡幅してより均一にするように設計された拡散器材料を含むことができる。適切な拡散器１１４の例を図４Ａを参照して以下で更に説明する。

反射器１１５は、真空蒸着すると、第１及び第２の光学膜１１２及び１１３から、かつ拡散器レンズ１１４から再循環する光の反射器としての役割を果たす成形プラスチックであることが好ましい。反射器１１５は、光管理サブアセンブリ１１０ａをバックライト１１６に装着するための手段としての役割を果たすことができる。反射器１１５は、厚みが最低６５μｍであり、かつ第１及び第２の光学膜１１２及び１１３から、かつ拡散器レンズ１１４から再循環する光の反射器としての役割を果たす非金属ポリマーで製造した明度強化膜で形成することができる。反射器１１５は、「３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ」の拡張鏡面反射器又は均等物を使用して実施することができる。

バックライト１１６は、好ましくは最大９個までの光源である複数の光源１１６ａ（図５）を含むことが好ましい。このような光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、特に、「Ｎｉｃｈｉａ Ｒｉｇｅｌ ＬＥＤ」から販売されている部品番号ＮＦＳＷ０３６ＢＴのような白色発光ＬＥＤ、又は「Ｏｓｒａｍ」、「Ｃｒｅｅ」、「Ｌｕｍｉｌｅｄｓ」、又は他の製造業者から販売されている同等のＬＥＤであることが好ましい。このようなＬＥＤは、９０ｍＡ又はそれよりも大きい電流を引き出すことができる高電力白色発光ＬＥＤであることが好ましい。９個のＬＥＤが２．４インチのバックライトを有するディスプレイに対して好ましいと開示しているが、あらゆる数又は配置のＬＥＤを利用することができる。

映像電子回路アセンブリ１１７及び１１８は、カメラ（又は、他の映像信号源）とアクティブマトリックス映像ディスプレイをインタフェースで接続するように設計された映像駆動回路を収容する。このような回路を図９を参照して以下で更に説明する。

偏光解消装置１２１は、偏光膜１０３を出る光を偏光解消するように、少なくとも８８パーセントの透過率レベル及び光学特性を発揮する材料で製造することが好ましい。偏光解消装置の目的は、偏光サングラスのような偏光観察窓を通じて見る観察者が見た時にディスプレイ装置から表示映像を失うという影響を排除することである。ポリカーボネートのような射出成形材料を使用した時、成形による材料内の応力により、偏光観察窓を通じて観察者が映像を見た時に不要な複屈折リングが生じる。好ましい偏光解消装置は、業界標準光学膜、ポリマー薄膜、又はミラー要素の第４の表面上のコーティングの層で形成した１／４位相差板から成る。光学膜を使用する場合、それは、配向された複屈折透明ポリマー薄膜であるべきである。膜製造中、伸張させて所要の厚みをもたらす。膜伸張を通じて、膜の光学特性が１／４位相差板と類似のものであるようにポリマーを配向する。ＬＣＤ偏光膜に対する１／４位相差板の理想的な配向は、ガラスに垂直な軸線に対して４５度である。映像が、１／４位相差板偏光解消装置１２１を使用して偏光観察窓を通じて観察者によって見られる時、偏光観察窓は、映像の損失又は複屈折リングの生成なしにガラスに垂直な軸線周りに３６０°回転させることができる。好ましい形態においては、１／４位相差板は、第２の不透明な膜への積層を通じて又は不透明なインク又はペンキで印刷又は被覆することにより、ＬＣＤの開口部を覆う装置としても使用する。

偏光解消装置１２１は、「ＦｌｅｘｃｏｎポリエステルＭ４００」のような配向された複屈折透明ポリマー薄膜１２１ａ、及び「Ｆｌｅｘｃｏｎ透明Ｖ−２９」のような接着剤を使用して膜１２１ａに積層する「３Ｍ Ｂｌａｃｋ Ｖｉｎｙｌ」のような不透明膜３１４’で形成することが好ましい。図示のような偏光解消装置１２１を形成する膜のサブアセンブリは、図３Ｅに示すように、次にミラー要素３０の第４の表面３１１に付加される。

拡散器１１４の例を図４Ａに示している。例示するように、拡散器は、光源の各々に対して１つの光学器械１３２ａから１３２ｉを含む。各々の光学器械１３２ａから１３２ｉは、反射器１１５と共に機能する織り目加工表面１３６、中心偏位表面１３５、平面表面１３４、及び屈折部分１３３を含むことが好ましい。拡散器１１４は、米国特許出願公開第２００４／０２０２００１号Ａ１に開示されているものに類似した方法で製造することができ、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃを参照すると、光管理サブアセンブリ１０１ａを収容するディスプレイサブアセンブリ１００を含むバックミラーアセンブリの実施形態が示されている。光管理サブアセンブリ１０１ａは、拡散器１１４、光学膜１１３、光学膜１１２、サブアセンブリ１０１、及び偏光解消装置１２１を含む。光学膜１１３を拡散器１１４内の凹みに設置し、拡散器１１４の同じ凹みで光学膜１１２を光学膜１１３上に設置することを理解すべきである。サブアセンブリ１０１は、サブアセンブリ１０１ａから除去することができないように、膜１１２及び１１３を捕捉する拡散器１１４内にスナップ装着する。偏光解消装置１２１は、スナップ又は接着方法を用いることによりサブアセンブリ１０１又は拡散器１１４に装着される。単一の部品として購入することができる適切な市販のサブアセンブリ１０１ａは、部品番号３００１４ＡＡとして「Ｏｐｔｒｅｘ」から販売されている。

また、図３Ｂを参照すると、映像電子回路１１７がバックライト基板１１６と一体化した両面プリント回路基板を含むディスプレイの実施形態が示されている。両面プリント回路基板は、映像駆動電子機器の組合せと、第１から第９の光源と、コンプライアントピンのような反射器又はレンズをサブアセンブリに装着するための手段とを含む。両面プリント回路基板サブアセンブリにより、表示装置１００をバックミラーアセンブリに組み込むために必要とされるスペースの量が低減される。

図３Ｄを参照すると、反射器アラインメントスロット１１６ｃ及びアラインメント孔１１６ｄ、取付けピン１１６ｅ、フレーム取付け孔１１６ｆ、及びリボンケーブル１０９を有するバックライト基板１１６と、回転防止タブ１１５ａ、アラインメント孔１１５ｂ、及び光管理サブアセンブリアラインメントスロット１１５ｃを有する反射器１１５と、取付けスナップ１０１ｃを有する光管理サブアセンブリ１０１ａと、取付けタブ１０２ａを有するフレーム１０２とを含む表示装置１００の組立方法の実施形態が示されている。反射器１１５の回転防止タブ１１５ａがバックライトプリント回路基板１１６内の反射器アラインメントスロット１１６ｃと整列し、かつ反射器１１５の後面がバックライト基板１１６の前面に当たって保持されるように、取付けピン１１６ｅをバックライト基板アラインメント孔１１６ｄに挿入し、反射器１１５のアラインメント孔１１５ｂをコンプライアント取付けピン１１６ｅ上に挿入する。回転防止タブ１１５ａは、光管理サブアセンブリ１０１ａのリボンケーブル部分１０９がバックライト基板１１６の潜在的に磨耗する縁部と接触するのを防止する保護装置としての役割も果たす。バックライト基板１１６の後面上で映像電子機器にリボンケーブル１０９を接続する。次に、光管理サブアセンブリ１０１ａが、バックライト基板１１６に対して望ましい関係で反射器１１５に装着されるように、取付けスナップ１０１ｃは、反射器１１５の光管理サブアセンブリアラインメントスロット１１５ｃに固定されるように取付けスナップを用いることにより、光管理サブアセンブリ１０１ａを反射器１１５に装着する。バックライト基板１１６のフレーム取付け孔１１６ｆに引いて通すタブ１０２ａを取り付けることを用いることにより、フレーム１０２をバックライト基板１１６に装着する。反射器１１５の回転防止タブ１１５ａは、バックライト基板１１６で反射器アラインメントスロット１１６ｃと協働し、光管理サブアセンブリ１０１の取付けスナップ１０１ｃが、反射器１１５の光管理アラインメントスロット１１５ｃと協働して、反射器１１５及び光管理サブアセンブリ１０１ａに対して望ましい関係でバックライト基板１１６を固定するように、取付けピン１１６ｅにより、バックライトアラインメント孔１１６ｄは、反射器アラインメント孔１１５ｂと協働することを理解すべきである。関連の光管理サブアセンブリとの全体的なアラインメントを保証するために、基板の光源の正確な位置決めが望ましいことも理解すべきである。

本発明の別の実施形態によれば、図３Ｆ及び図３Ｇに示すような表示装置１００ｂを使用することができる。表示装置１００ｂは、ミラー要素３０及び反射性偏光子１０３ｂと共に、少なくとも約２０００ｃｄ／ｍ^２、より好ましくは少なくとも２７５０ｃｄ／ｍ^２、より好ましくは３５００ｃｄ／ｍ^２を超えるミラー要素３０を通じて見る時、明度をもたらすように構成されたＬＣＤである。ミラー要素３０及び反射性偏光子１０３ｂの組合せを通して、ミラーアセンブリの反射率は、４５パーセントを超えるものとする。更に、表示装置１００ｂは、自動車等級であるべきである。反射面を偏光子と組み合わせることにより、図３Ｂに示すようなディスプレイシステムと比較すると、最大４００パーセントまでの光出力の増加が得られる。

図３Ｂに示す表示装置１００の明度を増大させるために、液晶サブアセンブリ１０１の出口偏光子１０３は、第１のガラス層１０４から除去することができるので、図３Ｆ及び図３Ｇに示すように反射性偏光子１０３ｂと交換される。反射性偏光子１０３ｂは、ＬＣＤの上部ガラス１０４に積層するか、ディスプレイの上でミラー要素３０の第４の表面に積層するか、ミラー要素３０の第４の表面全体に積層するか、ミラー要素３０の第３又は第４の表面上のワイヤグリッド偏光子又は均等物から構成するか、又はＬＣＤの偏光解消装置１２１と上部ガラス１０４の間に積層することができる。ＬＣＤからの映像が可視であるためには、反射性偏光子の偏光軸線は、第１のアラインメント膜１０５と平行であるべきである。ミラー要素３０の半透過性コーティングは、反射性偏光子の区域においては除去することができる。一部の場合には、開口部を覆うために、反射性偏光子の区域においてはガラスの第３の表面又は第４の表面上に反射防止被膜を有することが望ましいであろう。従って、反射性偏光子は、見る人に非偏光を反射する限り、ミラー要素３０の反射面に取って代わることができる。反射性偏光子１０３ｂは、出口偏光子１０３に取って代わることができ、これは、両方が同じ透過率透過性を発揮するからである。適切な市販の反射偏光子膜は、「３Ｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ」から販売されている「部品番号ＤＢＥＦ−Ｅ４５ Ｄｅｇｒｅｅ」、又は機能上の均等物である。他の適切な反射性偏光子は、本出願人に譲渡された米国特許出願公開第２００６／０００７５５０号Ａ１に開示されており、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

図３Ｆに示すように、表示装置１００ｂは、ミラー要素３０の背後から順々に設置する以下の構成要素、すなわち、偏光解消装置１２１、反射性偏光膜１０３ｂ、フレーム１０２、及び光管理サブアセンブリ１０１ｂを含む。光管理サブアセンブリ１０１ｂは、第１のガラス層１０４、第１のアラインメント膜１０５、液晶材料１０６、第２のアラインメント膜１０７、薄膜トランジスタ膜１０８、フレックスケーブルアセンブリ１０９、第２のガラス層１１０、第２の偏光膜１１１、第１の光学膜１１２、第２の光学膜１１３、拡散器１１４、反射器１１５、バックライト１１６、第１の映像電子回路サブアセンブリ１１７、及び第２の映像電子回路サブアセンブリ１１８から成る。反射性偏光膜１０３ｂは、偏光解消装置１２１、又はＬＣＤの第１のガラス層１０４に積層することができる。

図３Ｇに示すように、表示装置１００ｂは、ミラー要素３０の背後から順々に設置する以下の構成要素、すなわち、偏光解消装置１２１、反射性偏光膜１０３ｂ、及び光管理サブアセンブリ１０１ｂを含む。反射性偏光膜は、偏光解消装置、又はＬＣＤの第１のガラス層に積層することができ、湾曲又は非矩形ディスプレイを有するガラス要素の表示区域全体を使用するものである。

図３Ｆ及び図３Ｇを参照すると、表示装置１００ｂは、ミラー要素３０の背後から順々に設置する以下の構成要素、すなわち、ミラー要素の第３又は第４の表面上の反射性偏光子を含むミラー要素３０と、光管理サブアセンブリ１０１ｂとを含み、偏光解消装置１２１は、この実施例では使用しない。反射性偏光子は、単に液晶表示区域の前の要素の区域上に設置した状態で示されているが、ミラー面にわたって配置することができる。

また、図３Ｆ、図３Ｇ、及び図３Ｈに関しては、第２の偏光膜１１１は、ＬＣＤから除去して第１の光学膜１１２と交換することができる。それでも、反射性偏光子を第２のガラス層に移動させると、光は、第２のアラインメント膜１０７を通って液晶サブアセンブリに入り、また、液晶サブアセンブリに透過されない光を光学システムに反射して反射表示装置１００ｂの全効率を増大させる。

ここで図４Ｃ、図４ｄ、及び図４Ｅを参照すると、反射器１１５及び拡散器１１４を有する光源１１６ａは、基板１１６に取り付けた状態で示されている。一般的な光源は、図４Ｃに示すようなパターンで光線４１０を放出する。図４Ｅのｘ軸は、光源の中心光軸に対する角度的観察位置を表し、かつｙ軸は、光源の正規化した放射特性を表している。図示のように、一般的な光源により放出された光線は、中心光軸１２０に対して何らかの所定の観察角度を超えると、最小限の可視になることになる。拡散器レンズ１１４及び反射器１１５を設置して、ディスプレイを通って放出される輝度が均一であるように光線の方向を実質的に変え、ディスプレイの最も低い輝度レベルは、ディスプレイの最大輝度レベルの少なくとも７０パーセント、より好ましくは８０パーセントであることが好ましい。拡散レンズ１１４では、セグメント化した構造体を使用することができ、それによって光源の全ての又は選択した部分集合に通電して表示装置１００の全て又は一部を照らすことができる。拡散器レンズ１１４では、セグメント化した区域の間にバッフルを使用して、通電した光源に関連した区域を通電されない光源に関連した区域から事実上分離することが好ましい。一例として、図１Ｄの場合、コンパスディスプレイの区域に光源は、通電することができ、一方、表示装置１００の残りの区域の下にある光源は、通電することができない。この場合、拡散器レンズ１１４では、コンパスディスプレイの区域において光を含むためにバッフル構造体を使用することが好ましい。

更に図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、及び図４ｄを参照すると、屈折部分１３３、平面表面１３４、偏位部分１３５、及び織り目加工表面１３６を有する拡散器レンズ１１４が示されている。図４Ｃに示すように、偏位部分１３５を通過する光線４１０ａは、光軸１２０と非平行に屈折かつ反射する。円錐面を用いることにより、方向変換後の光線４１１ａは、拡散器レンズ１１４を通過し、光線４１２ａで示すように、Ｃｈａｒｍｉｌｌｅｓ仕上げ２４のような織り目加工表面１３６を通過した時に、光軸から更に偏位する。拡散器レンズ１１４の偏位円錐部分間のＲ部を用いることにより、光線４１０ｂで示すように、光線を反射器１１５の望ましい部分の方へ拡散器レンズから方向を変え、拡散器レンズ１１４の屈折部分１３３の方へ反射させることができ、そこで、光は、光線４１２ｂで示すように光軸１２０と実質的に平行であるように方向を変える。図から分るように、平面１３４を通過する光線４１０ｃは、反射すると光軸１２０との平行に屈折する。拡散器及び織り目加工表面の使用ために拡散器レンズ１１４によって屈折する光線は、光線４１２ｃａにより表すように、光路４１２ｃから偏位する。平面表面１３４から反射する光線は、光線４１０ｄで示すように拡散器レンズ１１４の屈折部分１３３の方へ方向を変えるように反射器１１５の方へ方向を変える。光線が屈折部分１３３を通過すると、それは、光線４１２ｄにより表すように、光軸１２０と実質的に平行であるように方向を変える。図示のように、拡散器レンズ１１４の偏位部分１３５及び平面１３４は、屈折部分１３３より肉厚であり、この構成は、ＬＥＤ光軸１２０から０度から４１度まで放出される強度がより高い光線が各光学器械１３２ａから１３２ｉの中心部で出力を低減する拡散材料のより肉厚部分を通過するようなものであり、従って、拡散器１１４にわたってより均一に照らした外観が得られる。

図４Ｆ、図４Ｇ、及び図４Ｈを更に参照すると、拡散器レンズ１１４’、反射器１１５’、及びＬＥＤ１１６ａを含むバックライトサブアセンブリの別の実施形態が示されている。反射器１１５’の例を図４Ｆに示している。例示するように、反射器は、光源の各々に対して１つの光学器械１４２ａから１４２ｉを含む。反射器の更なる詳細を図４Ｇ及び図４Ｈに示している。図から分るように、拡散器レンズ１１４’を通過する光線４２０ａは、反射し、及び／又は光軸１２０と非平行に屈折する。拡散レンズを通って屈折する光線は、結果として光線４２２ａになる。拡散器レンズ面１１４ａ’から反射する光線は、光線４２２ｂで示すような拡散レンズを通って続く光線４２０ｂで示すように、方向変換光学器械から反射するように反射器１１５の方へ方向を変える。図４Ｈに示すように、光線４２０ｅは、拡散器レンズ１１４’を通過し、拡散器を用いることにより、方向変換後の光線４２１ｅは、拡散器レンズ１１４’を通過して、光線４２２ｅで示すように、Ｃｈａｒｍｉｌｌｅｓ仕上げ２４のような織り目加工表面１３６’を通過すると光軸から偏位する。図示のように、拡散器レンズ面１１４ａ’から反射器に反射する光は、光管理サブアセンブリの均一性及び強度を増大させるために見る人の方へ方向を変える。

構成要素１１１から１１６の配置及び機能を図５及び図６を参照して以下で更に説明する。図５に示すように、バックライト基板１１６は、回路基板１１６ｂなどの上に設置した複数の光源１１６ａを含む。光源１１６ａは、上述のように白色光を放出する表面装着ＬＥＤであることが好ましい。回路基板１１６ｂは、ＬＥＤ１１６ａから熱を消散させる一助になるアルミニウム回路基板であることが好ましい。反射器表面１１５が、光の方向を変えるために設置され、一方、拡散器１１４は、バックライト１１６から僅かに離間している。図６は、図５にＶＩと説明した領域により示す構成要素１１１から１１４の拡大部分を示している。

図５及び図６に示す組合せ光学器械は、バックライトアセンブリ１１６から放出される光の方向を見る人の目の方へ制御するために設置する。図５及び図６に示すように、光線１は、拡散器１１４の表面の１１４ａを通って屈折し、拡散器１１４の表面の１１４ａから反射して光線１ａ及び１ｂを形成し、光線２は、同様に、表面１１４ａを通って屈折し、表面１１４ａから反射して光線２ａ及び２ｂを形成する。

光線１ａは、引き続き、拡散器１１４を通って第２の光学膜１１３に入り、そこで、ランダムなプリズム構造体１１３ａは、軸上強度を増大させるために見る人の目の方へ光の方向を変える。光線１ａは、光線ｌａａで示すように、第１の光学膜１１２を通って透過した光の１００パーセントが第２の偏光子１１１を通って透過するように、第２の偏光子１１１５と同じ偏光軸線を有する反射性偏光子である第１の光学膜１１２と相互作用するまで非偏光から成る。この構成により、結果として、第１の光学膜１１２に垂直な偏光軸線を有する光線になり、この光線は、通常、光線１ａｂで示すように第１の光学膜１１２により反射されるように第２の偏光子１１１により吸収され、光学システム内に再循環される。光線１ａｂは、第２の光学膜１１３と相互作用すると非偏光へ再度変換され、そこで、光は、拡散器１１４を通って方向を変えて、非金属鏡面反射器である第３の光学膜１１５から反射し、引き続き、第２の光学膜１１３に拡散器１１４を通り、そこで、プリズム面１１３ａは、光線１ａｃで示すように、見る人の目の方へ光の方向を変えて、軸上強度を増大させる。第２の偏光子１１１に垂直な偏光軸線を有する光線１ａｃの光の成分は、示されておらず、光の再循環は、軸上強度を増大させるために光がシステムから放出されるか、好ましくない方向にシステムから放出されるか、又はシステムの出力と比較した時に軸上強度の増加がごく僅かであるような地点でシステムから放出されるまで光線１ａｂと同じ経路又は類似した経路内で続行する。

光線１ｂは、第３の光学膜１１５から反射して、引き続き、拡散器１１４を通って第２の光学膜１１３に入り、そこで、軸上強度を増大させるためにランダムなプリズム構造体１１３ａが、見る人の目の方へ光の方向を変える。光線１ｂは、光線１ｂａで示すように、第１の光学膜１１２を通って透過した光の１００パーセントが第２の偏光子１１１を通って透過するように第２の偏光子１１１と同じ偏光軸線を有する第１の光学膜１１２と相互作用するまで非偏光から成る。この構成により、結果として、第１の光学膜１１２に垂直な偏光軸線を有する光線になり、この光線は、通常、光線１ｂｂで示すように、第１の光学膜１１２により反射して、光学システムに再循環されるように第２の偏光子１１１により吸収される。光線１ｂｂは、第２の光学膜１１３と相互作用すると、非偏光へ再度変換され、そこで、光は、拡散器１１４を通って方向を変えて、第３の光学膜１１５から反射し、引き続き、第２の光学膜１１３に拡散器１１４を通り、そこで、プリズム面１１３ａは、光線１ｂｃで示すように、見る人の目の方へ光の方向を変えて、軸上強度を増大させる。第２の偏光子１１１に垂直な偏光軸線を有する光線１ｂｃの光の成分は、示されておらず、光の再循環は、軸上強度を増大させるために光がシステムから放出されるか、好ましくない方向にシステムから放出されるか、又はシステムの出力と比較した時に軸上強度の増加がごく僅かであるような地点でシステムから放出されるまで光線１ａｂと同じ経路又は類似した経路内で続行する。

光線２ａは、引き続き、拡散器１１４を通って第２の光学膜１１３に入り、そこで、ランダムなプリズム構造体１１３ａは、光の方向を変える。光線２ｌは、光線２ａａで示すように、第１の光学膜１１２を通って透過した光の１００パーセントが偏光子１１１を通って透過するように第２の偏光子１１１と同じ偏光軸線を有する第１の光学膜１１２と相互作用するまで非偏光から成る。この場合、光線２ａａは、システムの主要な軸上強度に寄与していない好ましくない方向で放出される。しかし、この構成により、結果として、第１の光学膜１１２に垂直な偏光軸線を有する光線になり、この光線は、代替的に、通常、光線２ａｂで示すように、第１の光学膜１１２により反射して、光学システムに再循環されるように第２の偏光子１１１により吸収される。光線２ａｂｂは、第２の光学膜１１３と相互作用すると非偏光へ再度変換され、そこで、この光は、第３の光学膜１１５から反射して拡散器１１４を通って方向を変え、引き続き、拡散器１１４を通って第２の光学膜１１３に入り、そこで、プリズム面１１３ａは、光線１ａｃで示すように、見る人の目の方へ光の方向を変えて、軸上強度を増大させる。第２の偏光子１１１に垂直な偏光軸線を有する光線２ａｃの光の成分は、示されておらず、光の再循環は、軸上強度を増大させるために光がシステムから放出されるか、好ましくない方向にシステムから放出されるか、又はシステムの出力と比較した時に軸上強度の増加がごく僅かであるような地点でシステムから放出されるまで、光線１ａｂと同じ経路又は類似した経路内で続行する。

光線２ｂは、第３の光学膜１１５から反射して、引き続き、拡散器１１４を通って第２の光学膜１１３に入り、そこで、軸上強度を増大させるためにランダムなプリズム構造体１１３ａが、見る人の目の方へ光方向を変える。光線２ｂは、光線２ｂａで示すように、第１の光学膜１１２を通って透過した光の１００パーセントが第２の偏光子１１１を通って透過するように第２の偏光子１１１と同じ偏光軸線を有する第１の光学膜１１２と相互作用するまで非偏光から成る。第２の偏光子１１１に垂直な偏光軸線を有する光線２ｂａの光の成分は、示されておらず、光の再循環は、軸上強度を増大させるために光がシステムから放出されるか、好ましくない方向にシステムから放出されるか、又はシステムの出力と比較した時に軸上強度の増加がごく僅かであるような地点でシステムから放出されるまで、光線１ａｂと同じ経路又は類似した経路内で続行する。

図７Ａは、ディスプレイの第２の実施形態を示しており、第１の実施形態との唯一の違いは、そうでなければ運転者が見ることができるであろう映像１６０を大幅に拡大して代わりにその拡大映像１６１を投影する拡大システム１１９の追加である。拡大システム１１９は、少なくとも１つの表示装置、表示装置１００により作り出される映像を拡大するのに使用する少なくとも１つの拡大光学器械又は複数のレンズ、及び結像面から成ることが好ましい。映像の拡大倍率は、表示装置から結像面まで０．５ミリメートル未満でなくかつ０．５メートルを上回らない距離内で達成される。

図７Ｅを参照すると、結像面１５０は、レンズ光学器械、拡散器、又はその組合せを用いることによって可能な限り広い視角から見ることができるミラー要素３０の最後部面３１１の可能な限り近くに又はその上に映像を作り出すことが望ましい。結像面１５０を作り出す方法としては、水晶体レンズアレイ、ミラー要素３０の最後部面３１１上の微小拡散表面処理、バルク拡散材料で作られたレンズ、ビード状拡散器レンズ、又はミラー要素３０の最後部面３１１に接着した拡散膜があるがこれらに限定されない。更に、結像面１５０は、拡大システム内の最終レンズと共に組み込むと部品コスト又は複雑さを低減することができる。

図７Ｂに詳細に示すように、拡大システムを用いることにより表示装置により作り出された映像の幾何学的形状を変えることができる。表示装置により作り出された初期の映像１６０は、バックミラーアセンブリの従来の境界線１７０と適合しない。拡大システムの実施により、映像は、拡大映像１６１で示すように、有効映像表面積よりも大きく拡大することができる。結像面は、映像１６２がバックミラーアセンブリの水平範囲に見え、かつバックミラー装置内の一部の垂直位置で長軸に対して直角に切断すると従来のミラー境界線を維持もする、見る人に美観的に心地よい映像が作り出されるように製造することができる。

図７Ｂの表示区域がミラーの助手席側に示されているが、運転者の目の方向に表示映像を近づけ、従って、表示映像の知覚輝度を増大させるために、運転者側にディスプレイを設置することが望ましい場合がある。

図７Ｃに詳細に示すように、拡大システムを用いることにより、表示装置により作り出された映像でバックミラーアセンブリの境界線内のガラス面積全体を包み込むことができる。表示装置により作り出された初期の映像１６５は、バックミラーアセンブリの従来の境界線１７０と適合しない。拡大システムの実施により、映像は、拡大映像１６６で示すように、有効映像表面積よりも大きく拡大することができる。結像面は、映像１６７が、バックミラーアセンブリの範囲に合わせて見え、従来のミラー境界線を維持もする、見る人に美観的に心地よい映像が作り出されるように製造することができる。代替的に、図４Ｃに示すように、表示装置１００のサイズを増大させて、形状を湾曲又は非矩形とすることができる。これが行われ、同時に結像面１５０により近づけて表示装置１００も取り付けた場合、美観的に心地よい湾曲ミラーハウジング形状１５を維持しながら拡大映像のコントラストの増大が可能である。また、湾曲であるか又は非矩形のディスプレイを使用することにより、映像は、ミラーの境界に対応するように拡大する必要はないと考えられ、従って、ディスプレイをミラー要素に更に近づけて設置することができる。

ここで図７Ｄを参照すると、表示装置１００、屈折レンズ１４０、結像面１５０、及びミラー要素３０を組み込んだ拡大システムが示されている。レンズ１４０を設置して表示装置１００から結像平面１５０の範囲まで光線を拡大する。レンズ１４０は、光軸１２０と実質的に平行であるように表示装置１００からの光の方向を変える。結像面１５０の省略で、拡大システム１１９の光軸１２０以外のあらゆる方向から映像を見る観察者は、歪みがあるか又は不完全な映像を見る。図示のように、結像面１５０は、ミラー要素３０に最も近い屈折レンズ１４０と組み合わせることができる。結像面１５０は、拡大システム１１９の光軸１２０に対して最終的な映像の視角を定めるように光線の実質的に全てを導くように構成される。

改めて図７Ｅを参照すると、表示装置１００、屈折レンズ１４５、屈折レンズ１４６、結像面１５０、及びミラー要素３０を組み込む、アセンブリの所要の深さを低減するのに使用する複数のレンズ拡大システムの断面図が示されている。表示装置により作り出された映像は、光線３ａにより表されている。拡散屈折レンズ１４５を設置して、光線３ｂで示すように、表示装置１００から屈折レンズ１４６の範囲まで光線３ａを導く。光線３ｃで示すように、レンズ１４６は、光軸１２０と実質的に平行であるよう屈折レンズ１４５からの光の方向を変える。結像面１５０の省略で、拡大システム１１９の光軸１２０以外のあらゆる方向から映像を見る観察者は、歪みがあるか又は不完全な映像を見る。図示のように、結像面１５０は、ミラー要素３０に最も近い屈折レンズ１４６と組み合わせることができる。結像面１５０は、拡大システム１１９の光軸１２０に対して最終的な映像の視角を定めるように光線３ｄの実質的に全てを導くように構成される。

図８は、本発明を実施することができる車両２００の概略図を示している。車両２００は、操作者２２２により運転される。１つ又はそれよりも多くのカメラシステム２２６が、光景２２４を見るために作動する。ここに示す例においては、光景２２４は、通常、車両２００の背後にある。しかし、カメラシステム２２６は、様々な方法で配向して、以下に限定されるものではないが、側面、背後、前、下、上、及び内側を含む車両２００の周りの他の位置の光景を見ることができる。図示の例においては、光景を表す信号は、プロセッサシステム２３０にチャンネル２２８を通じて送られる。周囲光センサ２３４及び直接グレアセンサ２３６からの入力は、プロセッサシステム２３０で利用可能である。プロセッサシステム２３０は、１つ又はそれよりも多くの表示システム２３２で光景２２４の拡張映像を生成する。

カメラシステム２２６は、車両２００の尾灯内に、又はセンターハイマウント停止灯（ＣＨＭＳＬ）アセンブリ内に、又は本出願人に譲渡された米国特許第６、５５０、９４９号に開示されているような後部窓の背後の一体的構成要素として取り付けることができ、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

カメラシステム２２６は、車両２００の真背後の歩行者又は他の物体を見ることができるように、かつ側面から対向通行車を見ることができるように背後及び側面までの広い視野を対象とすることが好ましい。従って、本発明のシステムは、駐車地点からバックで出る時、走行車線に戻る前に接近中の車両を見ることができるように設計することができる。これには、１８０°に近い視野を有するカメラシステム又はいくつかのカメラシステム２２６が車両後部の近くに取り付けられるカメラシステム２２６が必要である。１台又は複数のカメラが車両前部近くに取り付けられる類似したシステムは、交差交通の走行車線に入る前に、「見えない」交差点で交差交通を見るようになっている。これらは、従来のバックミラーの視認機能を補足する本発明のための望ましい用途である。

図９は、本発明を使用することができる好ましい後部の視認システムのブロック図を示している。図９に示すように、カメラシステム２２６は、光景２２４から映像光線２５０を受光する。映像光線２５０は、任意的な入力可変減衰フィルタ２５２を通過して、減衰映像光線２５４として現れる。光線２５０又は２５４は、レンズシステム２５６により焦束されて、焦束光線２５８になる。映像センサアレイ２６０は、レンズシステム２５６の焦点面内に設置する。映像センサアレイは、横列及び縦列に理想的に配置した個々のピクセルセンサで構成される。映像センサインタフェース及び制御ユニット２６２は、映像センサアレイ２６０に制御信号２６４を供給して、映像センサアレイ２６０から光景２２４に対応する電気信号２６６を受信する。映像センサインタフェース及び制御装置２６２は、好ましくは、カメラシステム出力信号２６８を転送する前に信号をデジタル化する段階を含む、信号２６６に対する作業を行うことができる。任意的なレンズ減衰フィルタ２５２を使用する場合、減衰量は、レンズ減衰フィルタ信号２７２を通じてレンズ減衰制御装置２７０により制御される。

カメラシステム２２６は、広いダイナミックレンジを処理するように設計される。例えば、カメラシステム２２６は、低い光レベルのために又は前照灯のような光からのグレアのために他の場合ならば曖昧になると考えられる光景２２４の詳細を捕捉して送信することができる。

カメラシステム出力のダイナミックレンジに関する１つの限界は、映像センサアレイ内のピクセルセンサによるものである。好ましい実施形態は、シリコンの相補型金属酸化膜半導体／金属（ＣＭＯＳ）フォトゲート能動ピクセルセンサ（ＡＰＳ）セルを使用する。各セル内のフォトゲートを用いて入射光から発生した電荷を集積する。貯蔵部位は、集積電荷を保持することができる。貯蔵部位は、ピクセルセンサノイズを示す基準レベルにリセットすることができる。選択可能なバッファ回路は、貯蔵部位で集積電荷又は基準値と比例した信号を出力する。基準ノイズ信号を集積電荷信号から差し引くことにより、ノイズの重要な影響を排除することができ、ピクセルセンサ感度が増大する。

カメラシステムのダイナミックレンジに関する別の限界は、従来的に、入射光により生成される集積電荷の時間の長さに対する制限である。既存のシステムは、集積時間がフレーム時間を若干下回る時間に制限されている。近リアルタイムとして光景２２４を表示することが望ましいので、好ましくは少なくとも３０コマ／秒の高いフレーム率が必要である。従来、このために、結果として、集積時間は、３３ミリ秒よりも大きくない。

映像センサアレイ２６０と広いダイナミックレンジを有する映像センサインタフェース及び制御装置２６２と組み合わせた光センサが、本出願人に譲渡された米国特許第６、００８、４８６号に説明されており、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

比較的広い光景内ダイナミックレンジを有する映像センサアレイ２６０でさえ、カメラシステム２２６が作動すべきである周囲光レベルは、映像センサ２６０だけでもたらすことができるものよりも大きいものでなければならない。例えば、明るい月明かりでさえも、何らかの視認性があるべきであり、明るい日光と明るい月明かりの強度の比率は、ほぼ１、０００、０００：１である。従って、１つ又はそれよりも多くの方法を用いると、映像センサ２６０の広い光景内ダイナミックレンジにより達成される範囲をかなり超えるように、映像センサ２６０を使用することができる範囲を増大させることができる。照明状態でこのような広い光景内変動に対応するために、可変減衰フィルタ２５２を使用することができる。一実施形態では、自動可変絞りを有するレンズを使用する。しかし、このような機構は、現在は高価であり、絞りで機能するようになっているレンズシステム２５６では、所要の要素数が増えそうであり、これは、以下で説明するように、この広いダイナミックレンジを可能にするために必要とされる例外的に高いコントラスト及び弱光分散の要件に逆らうものである。従って、固定開口を有するレンズを使用することが好ましい。入力減衰フィルタ２５２も、電気制御シャッターとして実施することができる。更に、減衰フィルタ２５２は、赤外線光が映像センサアレイに到着するのを選択的に濾過して除去するように製造することができる。このようなフィルタは、「着色」状態の時にＩＲ放射線を吸収するエレクトロクロミック種を有するエレクトロクロミック要素を使用して製造することができる。しかし、このような「着色」した状態は、目にみえるほど明確に現れる場合がある。このような１Ｒ選択フィルタを設置することにより、フィルタは、日中は太陽からＩＲ放射線を阻止するために電源オンにして夜には電源オフにし、カメラを夜間視界に向けてＩＲ放射線を感知することを可能にすることができる。

入力減衰フィルタ２５２は、エレクトロクロミック窓で実施することができる。窓は、減衰フィルタ信号２７２に基づいて、実質的に透明から最大減衰まで遷移する。定常状態減衰は、電圧が適切に安定して再現可能な機能であり、従って、電圧と光減衰の関係を実験的に判断し、コントローラを使用して減衰量を設定することができる。それによってカメラシステム２２６は、明るい昼間に過度の飽和なく感度の高い映像センサアレイ２６０を使用することができる。

カメラシステム２２６からのデジタル出力が所望される。映像センサインタフェース及び制御装置２６２は、１１ビット又は１２ビットのアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）を使用して、ピクセルセンサ部位で受信したそれぞれの集積光レベルを示すピクセル出力を読み取ることができる。

上述のＡＤＣの代案は、ビットが小さくなった多重範囲ＡＤＣである。デジタル値及び範囲表示を含む二重又は多重照準法を用いることができる。更に別の非線形ＡＤＣ実施形態では、対数的前置増幅器又は対数変換器を利用して、高い光レベルよりも低い光レベルで大きな密度の量子化レベルをもたらす。

再び図９を参照して、プロセッサシステム２３０を更に説明する。カメラシステム出力２６８は、映像輝度検出器２７４及び表示ピクセル輝度マッピング制御装置２７６により処理される。映像輝度検出器２７４は、全ての映像の輝度レベルを判断することができ、かつ映像内の領域の輝度レベルを判断することができる。ＬＣＤ又は他のディスプレイは、生成することができる輝度レベルの比率において限りがあり、例えば、ＬＣＤは、最も明るいピクセルの輝度の１／１００の薄暗いピクセルを生成することができるに過ぎない。従って、それは、１００：１のコントラスト比に制限されている。ビデオカメラは、一般的に、２５６：１の範囲又はコントラスト比にわたって作動することができるにすぎず、それは、８ビットデジタル条件に基づいている。カメラは、非常に明るいか又は非常に暗い映像が得られるように調整することができるが、最も明るいピクセルと最も薄暗いピクセルの間に限界がある。本明細書の他の位置で説明する技術により、この範囲を１０２４：１又はそれよりも大きく改善することができる。カメラは、ディスプレイよりも大きなコントラスト範囲機能を有すると言えば十分である。映像の明瞭さ及び詳細を最大にするために、輝度範囲を圧縮してディスプレイの機能を適合させることが望ましいであろう。１０００：１の範囲を有するカメラ、及び１００：１のコントラスト比を有するディスプレイを使用する例を図１１に示している。右下の線は、１０：１０００比率よりも下で長軸に対して直角に切断した入力を示しており、従って、暗部詳細の損失がある。他の２本の線は、カメラ映像の全範囲を保持する方法を示している。「曲線」又は伝達関数は、入力映像信号、ビデオレベル、周囲レベルやグレア光レベルの特性、又はこれらのあらゆる組合せに基いて選択又は調整することができる。従って、表示ピクセル輝度マッピング制御装置２７６は、カメラシステム出力２６８の広ダイナミックレンジを操作者２２２が快適に見ることができる範囲に圧縮することができる。表示ピクセル輝度マッピング制御装置２７６は、操作者２２２の夜間視界に有害であるより高い光レベルを制限しながら、光景２２４の視認性を増大させることができる。表示輝度信号２７８は、表示システム２３２への表示信号２８２を生成するために表示インタフェース２８０により処理される。制御論理２８４は、バス２８６を通じて映像輝度検出器２７４と、バス２８８を通じて表示ピクセル輝度マッピング制御装置２７６と、バス２９０を通じて表示インタフェース２８０と、映像センサ制御信号２９２を使用して映像センサインタフェース及び制御装置２６２と、入力減衰制御信号２９４を使用して入力減衰制御装置２７０と、以下で説明する他の要素とを連絡している。

映像輝度検出器２７４においては、カメラシステム出力信号２６８をサンプリングして、デジタル化したピクセル読取値を取得する。これらのサンプルから、制御論理２８４は、フレーム内の平均ピクセル輝度を計算して頻繁に更新し、また、映像フレーム内の最大輝度及び最小輝度にあるピクセルの数を更新する。制御論理部２８４は、映像センサインタフェース制御装置２６２に制御信号２９２を定期的に送って、カメラシステム出力信号２６８の望ましい平均映像輝度を維持するように集積時間を調整することができる。別の実施形態では、フレームにわたるカメラシステム出力信号２６８の輝度の標準偏位を計算することができる。

更に別の特徴として、最大輝度レベル時のピクセルの百分率が高すぎる時に集積期間及び結果として生じる平均輝度を低減する。更に、飽和ピクセル数が少なくなっているが、最小輝度時の百分率が増大している時、集積期間を延ばして平均輝度を上げる。集積期間だけでカメラ出力信号２６８の全体的な輝度を適切に制御するには光景２２４が明る過ぎる時、入力減衰フィルタ信号２７２で入力可変減衰フィルタ２５２を暗色化して望ましい程度の付加的な減衰をもたらす。映像輝度検出器２７４の例示的な実施形態、並びに図９に示す回路の更なる詳細は、本出願人に譲渡された米国特許出願公開第２００３／０１０３１４１号Ａ１に説明されており、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

カメラ感度は、主として、ピクセルセンサ及び関連電子機器の電気読取範囲に映像露光を適切に集中させるために、集積時間及び方法を変えることにより、広範囲の輝度にわたって制御される。この均衡は、付加的な調整なしで平均表示輝度が殆ど一定のままであるように表示ピクセル輝度マッピング制御装置２７６を通じてほぼ維持される。これでは、表示システム２３２の強度を制御するのに十分ではないであろうが、表示装置１００は、見る時の輝度が夜よりも日中の方が遥かに大きくなければならないからである。更に、圧縮及びより明るい前照灯の表示レベルの実質的な制限にも関わらず、光景２２４の表示映像は、それでも、例えば、２００：１とすることができる広いダイナミックレンジを有する。夜に遥かに明る過ぎることなく操作者２２２がこの輝度範囲を見続けるために、表示システム２３２の平均強度を非常に広い範囲にわたって調整することができ、かつ必要とされる内容に即して十分に調整を特徴付けなければならない。例えば、前照灯が消灯状態での高い強度レベル及び前照灯が点灯状態での低い強度レベルのような２つの設定だけをもたらすあらゆるシステムは、非常に不適切であろう。表示システム２３２の強度の制御における１つの考慮事項は、周囲光センサ２３４、グレア光センサ２３６、カメラシステム２２６、又はこれらの組合せにより検出されるような特に低い周囲光状況では、最大強度及び平均強度は、通常、ぼんやりと照らされた映像を見分けて応答する操作者２２２のその後の機能が不必要に損なわれないように、必要情報を伝達するために適切なほどに低いレベルに維持すべきであるということである。これは、そうでなければ明るく照明がある光景で子供又はペットが日陰に隠れている場合に、特に重要である。

カメラシステム２２６の強度は、カメラ感度調整に反比例して調整することができる。プロセッサシステム２３０で計算する集積時間は、輝度設定を判断する基盤を成す。次に、ルックアップ手順を用いて、ディスプレイ形式、操作者２２２に対するディスプレイ取付け、車両２００照明状態、及び他の要素に基づいて集積時間を輝度設定値に変換することができる。修正では、集積時間の平均を使用して輝度設定を安定させる。

表示システム２３２の強度は、ほぼ、集積期間が最大限である（すなわち、カメラシステム２２６は最大感度である）光レベルでの最小閾値に合わせて均すことができる。これらの条件では、光景２２４は、そうでなければ結像中の光景の輝度を近似するレベルにわたって表示映像を強化することができるように、操作者２２２が通常のミラーで見えることができる光景よりも暗くなる可能性が高い。

後続車両の光が大幅に平均後部光レベルを増している時には、更に別の特徴を使用することができる。カメラシステム２２６は、低感度化に向けて調整されることになり、かつ第１の改良点の方法は、従って、より高い強度レベルに表示システム２３２を設定することになる。このより高い強度レベルは、操作者２２２の目が調整された前方の周囲光レベルには高すぎる場合がある。補正するために、より明るいピクセルからの値を省略して第２の平均光レベルを計算する。第２の平均を全てのピクセルの第１の平均と比較し、第２の平均が第１の平均より実質的に低い場合、明るい光源が含まれない時に得られるレベルにより近く対応するように表示強度を低減することができる。

二重集積アーキテクチャを有するカメラシステム２２６からの出力に基づいて、非線形の手法を使用して表示システム２３２の強度を制御することができる。制御論理２８４は、データ値及び範囲（短いか又は長い集積時間）表示からの数字を形成する。この数字をルックアップテーブルへの索引として使用して表示強度設定値を取得する。強い輝度が存在する状態の強度出力のマグニチュードは、カメラシステム出力信号２６８輝度のマグニチュードのほぼ対数関数であるべきである。

代替的に又は追加的に、フレームベースの映像処理を用いて、表示システム２３２の強度を制御することができる。フレームの様々な領域を吟味して、光景の局所的な空間特性に基づいて局所的強度を調整する。例えば、より明るい領域の輝度レベルを一定率で低減することができる。また、明るい光を取り囲む区域は、映像内の他の区域と違った方法で、かつ他の区域より厳しく圧縮することができる。また、特に前照灯のグレアが存在しない時、分析で照明が非常に平坦であるとわかった場合、圧縮を排除することができ、又は輝度拡大を用いてコントラストを増大させて細部の定義付けを助けることができる。

代替的に又は追加的に、前方周囲光センサ２３４からの周囲光信号２９６を使用して表示システム２３２の強度を制御することができる。操作者２２２の目は、主としてほぼ前方視野内の平均光レベルに適応する。周囲光信号２９６の時間平均を用いて、操作者２２２が見る周囲レベルを表示することができる。カメラシステム２２６の感度調整の代わりに、又はカメラシステム２２６の感度調整に加えて、周囲光信号２９６を使用して低い周囲光レベルの最小閾値と高い周囲光レベルの高い閾値の間に表示システム２３２の平均強度をプログラムすることができる。前方周囲光センサの使用は、米国特許第４、９１７、４７７号に説明されており、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

代替的に又は追加的に、直接グレアセンサ２３６からのグレア信号２９８を使用して表示システム２３２の強度を制御することができる。直接グレアセンサ２３６は、普通の周囲光状態に対して過度である場合がある表示システム２３２に当たっている光レベルを感知するように設置する。リアビューアセンブリ１０内に組み込んだ表示装置１００に対しては、リアビューアセンブリ１０内のグレアセンサ２３６は、特にこの目的に適するものである。表示システム２３２の強度は、完全な流失を防止するためにこれらの条件が存在する時、そうでなければ通常のレベルから増大させることができる。

制御論理２８４は、更に、システムの潜在的な利用者に警告するのに使用することがある表示器又は外部制御装置に出力信号が供給されるように、グレア信号２９８及び周囲光信号２９６がある一定の照明条件で振幅が十分に異なると判断することができる。逆に薄暗い照明がある車庫から明るい日光環境まで移動する車両内でシステムを操作する時に、このような場合が発生することがある。この場合、後向きカメラは、車両のバンパーから近い（暗い）及び遠い（明るい）光景を適切に再現する必要なダイナミックレンジを有する場合もあれば、有していない場合もある。従って、障害物がないか車両環境を再確認するように車両操作者への警告を行うことは有用であると考えられる。この警告は、説明するシステムの外部にある静的表示灯２９９又は他の手段を通じてもたらすことができる。

更に、表示輝度は、車両内で後方に向いた専用センサ２３８（図１Ｃ）により制御することができる。図２に示すように、このセンサ２３８は、様々な運転者による全てのミラー取付け位置に対して完全な感知を保証するために、３度以上から２５度以下の間の視野２３８を有する。このセンサは、周囲光センサとの協働式であれ、又は独立式センサであれ、ガラス及び／又はディスプレイに入射する光の量を測定して、ＬＣＤディスプレイとミラーの反射面の間のコントラスト比を増大させるようにエレクトロクロミック減光を制御する。センサ視野は、センサだけで、又は米国特許出願公開第２００５／００２４７２９号Ａ１に開示されているような２次光学レンズとセンサを組み合わせてもたらすことができ、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

センサの光軸を傾かせると、運転者により設定されるようなミラー取付けを補正して、運転者角度からのミラー面に入射する光をより良好に検出することができる。光軸の変動は、センサ自体の光学設計でもたらすことができる。この変動は、要素のリードフレームを使用してセンサとの傾きを導入するなどのミラー要素に対してセンサの配向を機械的に変えることによりもたらすことができる。センサの光軸を変える別の機械的手段は、専用プリント回路基板（ＰＣＢ）上にセンサを取り付けて、かつ適切な配向でこの回路基板を取り付けることである。別の方法は、センサの光軸を変える２次光学レンズにセンサを結合することである。この２次レンズを使用して、センサの水平及び垂直視野を更に調整することができる。

更に、センサを半透過性要素の背後に設置してこの用途を実行するために必要なダイナミックレンジを低減することができる。更に、別の中性フィルタをセンサ／半透過性要素と共に、又はセンサだけと共に使用して同じ目的をもたらすことができる。中性フィルタは、フィルタ製造業者から市販されている膜形式とすることができ、又は熱可塑性材料を射出成形することによりフィルタリング効果をもたらすことができる。更に、上述の２次レンズは、中立濃度熱可塑性材料から成形して必要なダイナミックレンジをもたらすことができる。

専用センサの位置は、検出特性に大きく影響を及ぼす可能性がある。小さな後部窓、後部ピラー、ヘッドレスト、及びハイマウント停止灯（ＣＨＭＳＬ）は、全て、センサの狭い視野により検出される光量に大きく影響を及ぼす可能性がある。このために、センサの位置は、ＬＣＤディスプレイに非常に近くであるべきである。後部座席ヘッドレスト及び後部板金ピラーは、センサ障害の最も大きい懸念事項である。これらの特徴は、ミラー視野の外縁部に位置する傾向がある。ＬＣＤディスプレイは、通常、ミラー視野の外縁部に位置するために、これらの障害物は、液晶表示区域に衝突する周囲光の量に大きく影響を及ぼす可能性がある。これを考慮すると、専用センサ２３８の最適位置は、図１Ｃに示すＬＣＤディスプレイの内縁部である。この区域は、通常、車両内の他の特徴の邪魔にならない。外縁上に専用センサを設置することは、センサの邪魔になりやすく、付加的なコントラストが必要な時に、要素が減光しない可能性がある状態が生じるために望ましくない。更に、センサは、ディスプレイのすぐ上又はすぐ下の装飾ベゼル５５５（図１Ａ）内に位置することができる。

更に、この専用センサシステムを使用して、日の出状況及び日没状況でのエレクトロクロミック減光性能を改善することができる。明るい日の出時の太陽又は日没時の太陽がミラーのリアビュー映像内にある状態で車両が比較的暗い空の下で走行している時、ミラーの減光状態を制御することは非常に困難である。この第３のセンサ２３８は、周囲光センサ２３４及び／又はグレアセンサ２３６と共に又は単独で使用すると、この運転状況に必要とされるＥＣ減光の量を適切に調整することができる。

表示システム２３２の強度を変える別の技術は、広範囲な計算を必要としないものであり、それを刺激として使用して表示システム２３２の強度を変えることができる。飽和ピクセル及び暗いピクセルの割合が共に小さい時、コントラストが低い方の映像を表示するので程度の低い方の圧縮又は拡大を用いることができる。

表示システム２３２強度の修正を促す更に別の方法は、映像フレームにわたる輝度の標準偏位を推定又は判断することである。

映像輝度検出器２７４、表示ピクセル輝度マッピング制御装置２７６、及び制御論理２８４は、密接に関連している。検出器２７４及び輝度マッピング制御装置２７６の一方又は両方を部分的に又は完全に制御論理２８４に統合することができる。付加的な制御論理２８４は、検出器２７４又は輝度マッピング制御装置２７６内で使用する前にカメラシステム出力２６８を修正することができる。この修正は、フィルタリング及び特徴抽出を含むことができると考えられる。

再び図９を参照して、表示システム２３２を更に説明する。表示インタフェース２８０から表示信号２８２を表示装置１００に供給する。表示装置１００により生成された表示光線２０４は、任意的な表示可変減衰フィルタ２０６を通過して、濾過表示光線２０８として出現する。光景２２４を表す濾過表示光線２０８を操作者２２２が見る。任意的な表示減衰フィルタ２０６が使用した場合、減衰量は、表示減衰フィルタ信号２１２を通じて表示減衰制御装置２１０により制御される。

多くのディスプレイは、暗闇から明るい日光にわたる周囲光状況で用いる非常に大きな総合的明暗の度合に加えて、１つのフレーム内で良好なダイナミックレンジを対象とするのに必要な明暗の度合を持たない。表示装置１００に関する要件を軽減するために、表示可変減衰フィルタ２０６を使用することができる。好ましい実施形態では、減衰フィルタ２０６をエレクトロクロミック窓で実行する。減衰フィルタは、表示減衰制御信号２１４を通じてプロセッサシステム２３０により制御される。フィルタ２０６を制御する方法は、本出願人に譲渡された米国特許出願公開第２００３／０１０３１４１号Ａ１でより詳細に説明されており、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

表示システム２３２の強度の制御は、単に表示減衰フィルタ２０６だけで、表示装置１００バックライト学強度、ＬＣＤ表示透過率の制御で、又はこれらの技術の一部又は全ての組合せで行うことができる。

個々の操作者の好みの違いを補正するために、手動輝度調整２１６を含むことができる。手動輝度信号２１８をプロセッサシステム２３０が用いて計算輝度レベルを修正するのに使用する。任意的に、表示装置１００に内蔵した輝度制御装置を補足品又は代替品として使用して、ピクセル輝度マッピング制御装置２７６を表示することができる。しかし、それでも、何らかの自動輝度調整が、車両周囲照明条件の広く異なる要件を満たすことが所望される可能性が高い。

表示システム２３２から光線２０４の輝度を制御することに加えて、暗い状況での色を制御することが望ましいであろう。研究の結果、青色光が赤色光よりも人間の夜間視力に混乱を引き起こすことが公知である。表示装置１００が完全な又は部分的な色を有する場合、周囲光が少ない状況で操作者２２２が見る光線２０８内の色平衡を修正することが有利であると考えられる。１つの方法は、表示色より短い青い波長から遠ざけるために表示装置１００の色平衡を変えることである。別の方法は、減衰量がフィルタ２０６内で増加する時に、短波長可視光線の方が長波長可視光線より大きく減衰するように表示可変減衰板フィルタ２０６内に青色阻止フィルタを設置することである。いずれも方法も、同じシステム内で実行することができる。更に、ＬＣＤのバックライトを変えることができる。バックライトは、個別の分光光源の三色又は他の組合せとすることができる。このようにして、夜間視力を保つためにディスプレイを赤に完全に移動させることができる。

図９で説明するシステムは、ハードウエア、ソフトウエア又は両方の組合せとして実行することができる。また、ビデオ処理は、デジタル制御とのアナログ回路の組合せとして行うことができる。信号経路は、当業技術で公知である個別配線、光学配線、バス及び他のチャンネル及び媒体として実行することができる。バスは、直列接続部又は並列接続部として実行することができ、かつ様々なバスを組み合わることができる。更に、説明する要素は、本発明の精神及び範囲内で組み合わせるか又は更に分割することができる。

開示内容全体が本明細書において引用により組み込まれている本出願人に譲渡された米国特許出願公開第２００３／０１０３１４１号Ａ１に説明されているように、カメラ露光は、適切な光がある時、好ましくない高い数のピクセル照度読取値をちょうど飽和させないように映像露光を通常はできるだけ高くするように調整することができる。これには、カメラの読取範囲においてピクセルの最大解像度を達成し、また、飽和状態のピクセルから明る過ぎることが多い光レベルを低減するという利点がある。例えば、後続車両の前照灯の映像が投影された極めて少ないピクセルの飽和を可能にするために、十分な飽和ピクセルが許容されるであろう。

光景自体にあまり高いコントラストがない時に、カメラピクセル照度レベルの全てをディスプレイにマップした場合、表示光景のコントラストは非常に低く、かつ細部は失われ、ディスプレイ上では「流失した」ように見える。従って、下位照度ピクセルから最高不飽和ピクセル読取値まで範囲にわたる最高コントラストを有する利用可能なマッピング関数を使用すべきである。利用可能なマッピング関数は、次に、解釈しやすいのではなく、より解釈し難い表示映像が得られるように、スケールの高又は低のコントラスト端部でそれほど極端ではない適切な範囲を含むべきである。

本発明は、白黒カメラ又はカラーカメラと共に使用することができ、その場合、符号化は、カメラピクセル照度及び表示ピクセル輝度が映像信号の１つの成分により、色が他の成分により示される形式とすることができる。この形態では、上述の処理は、カメラから照度成分に適用し、かつカラー成分は、不変のままとすることができる。

例示的なディスプレイで可能な場合、完全な明暗の度合を用いて、光景の中で照度の変動を示していることに注意されたい。その時でさえも、カメラの広いダイナミックレンジを圧縮することができる。更に、ピクセル輝度制御装置を使用して、運転する際に遭遇する周囲光レベルの膨大な範囲にわたって見ることに必要な広範囲にわたる全体的な表示強度を変えることは、望ましくないと考えられる。従って、全体的な表示輝度の１次制御は、上述したような透過ディスプレイの背面照度の変動を含むことができる他の方法により、又はディスプレイのための可変減衰フィルタ２０６の使用により処理される。これらの方法は、他の方法と共に、別々に又は組合せで使用することができ、その場合、プロセッサは、累積効果を判断し、所要の表示濃淡をもたらすために表示制御装置信号２０２を割り当てて相応に表示減衰制御信号２１４を表示する。これは、輝度を制御するためにピクセル輝度の使用を除外するのではなく、大部分のディスプレイは、光景輝度範囲及びディスプレイの全体的な輝度レベルの制御の両方を適切に組み合わせて１つの制御機構にするダイナミックレンジを持たないという事実を単に強調するものである。

表示可変減衰フィルタ２０６に対しては、映像輝度検出器２７４及び表示ピクセル輝度マッピング制御装置２７６との組合せによるカメラ露光制御は、光景が非常に暗くてカメラがもはや光景の大部分を検出することができないようになるまでディスプレイを比較的安定した輝度レベルに維持する役目をする。従って、表示輝度制御の機能は、主として、全体的な輝度を変えて周囲光状況に表示輝度を適合させることである。周囲光レベルで最良の測定値は、本質的に運転者が通常見るのと同じ視野を見るように位置決めされた周囲光センサ２３４から取得する。従って、リアビューアセンブリ内に設置する周囲光センサは、特に適切な位置である。この光レベルは、所要の表示輝度を判断するのに使用する安定した周囲光レベルを導出するために、例えば、１５秒の時間平均値に従うことが好ましい。

ミラー要素がエレクトロクロミックミラー要素である時、エレクトロクロミック媒体は、無色の媒体から着色媒体に変わる。従って、表示映像の色を調整して、エレクトロクロミック媒体により映像上で与えられたあらゆる色を補正することが有利であろう。従って、エレクトロクロミックミラー要素に供給する信号を有する制御論理２８４を設置することにより、制御論理は、エレクトロクロミック媒体の変色を予想して表示映像の色を調整することができる。このような色調整は、カメラシステム２２６に制御信号を送ることにより行うことができ、カメラシステム２２６は、カメラシステム２２６により達成されたＲＧＢカラーチャンネルで利得を独立して調整することができる。代替的に、色調整は、プロセッサシステム２３０内で又は表示システム２３２内で実行することができる。

処理システム２３０は、カメラシステム２２６又は表示システム２３２と共に全体的に又は部分的に組み込むか、カメラ及び表示システム間で分割するか、又はカメラ及び表示システムとは別々に設置することができる。処理システム２３０は、映像の反り除去／白点補正、コントラスト増強、映像の中の目的の縁部認識、映像鮮明化、色を補正する色処理、映像細部を保存する高いダイナミックレンジ合成、様々なイベント（例えば特定の目的の検出）に関する色／可聴警告、カメラが遮断又は妨害された時の検出及び運転者への表示、及び／又は映像内での映像処理のような様々な作業を実行することができる。このような処理作業は、リアビューアセンブリに組み込むことができるカメラモジュール又はディスプレイモジュールで実行することができる。

代替的に又は追加的に、カメラにより捕捉される映像は、他の目的に使用することができる。例えば、映像は、衝突防止、車線離脱時警告、前照灯制御、道路標識認識、歩行者横断中検出、又は車両内又は車両の周りにある物体の検出に関して処理することができる。また、映像は保管及びその後の検索のためにブラックボックスに供給することができる。車線離脱のために使用する場合、カメラは、後方向き、前方、又はその両方とすることができる。

物体が車両の通り道にある場合、処理システム２３０は、超音波バックアップセンサ又はレーダーのような様々な他のセンサからの入力を受信してバックアップ警告を行うことができる。このような場合、警告は、表示映像内で重なり合った表示記号の選択的な作動によりリアビューアセンブリ内で行うことができる。警告は、表示映像の色合いを赤色などに変えることにより行うことができる。

光景内の事物までの相対距離を示すこと、光景に重なり合う車両周囲のグラフィック映像を示すこと、表示した光景を通る投影車両進行路を示す１つ又はそれよりも多くの線を示すこと、「ミラー内の物体は、表示よりも近くにある場合がある」という断り文句、診断情報（例えば、映像がない場合には、表示は青くすることができる）、音声システム情報、曲がり角単位でのナビゲーション指示、他のナビゲーション、環境制御、タイヤ空気圧情報、車両性能情報、トリップコンピュータ情報、関心のある場所、及びコンパス見出し、及び外気温度を含む他の図形の重複が可能である。

図９に示すシステムの様々な成分の関係は、有線、無線、アナログ、デジタル、光ファイバあらゆる１つの組合せによるものとすることができる。

カメラシステム２２６及び表示装置１００を制御する他の方式は、本出願人に譲渡された米国特許第６、５５０、９４９号に開示されており、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

好ましい実施形態では、表示装置１００の強度は、周囲光センサ、グレア光センサ、又はグレア光センサ及び周囲センサの両方の関数として背面照明の強度を自動的に制御することにより変える。カメラシステム２２６の出力を使用して、表示強度を制御するだけでなく、ミラー要素の反射率を制御するために使用することもできる周囲光レベル（例えば、ピクセルの出力の一部又は全てを平均化することにより）を判断することができる。ディスプレイを自動減光電気光学ミラー要素の背後に位置決めした時、ディスプレイ背面照明強度は、周囲光センサ及び／又はグレア光センサに加えて、又は周囲光センサ及び／又はグレア光センサの代わりに、自動減光要素の反射率の関数であることが好ましい。背面照明の強度は、一連の個別の段階で、実質的に連続的か又は組合せで、上述のパラメータの関数として段々に制御することができる。昼間強度関数は、夜間強度関数とは異なる場合がある。有用な強度制御アルゴリズムは、本出願人に譲渡された米国特許第６、７００、６９２号に説明されており、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

好ましい実施形態では、背面照明は、ほぼ２５０ｃｄ／ｍ^２とほぼ２０００ｃｄ／ｍ^２間を昼間状態中に関連要素の第１の表面から放出し、及びほぼ１０ｃｄ／ｍ^２とほぼ２００２ｃｄ／ｍ^２間を暗いつまり夜間状況中に放出するように自動的に制御する。最も好ましくは、ほぼ１５００ｃｄ／ｍ^２を日中状態中に第１の表面から放出し、ほぼ１５ｃｄ／ｍ^２を夜間状況中に放出する。

一実施形態では９つのＬＥＤを有すると説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、これよりも多いか又は少ないＬＥＤを使用することができる。白熱ランプ、発光高分子、発光プラズマ及びガス放電ランプのようなＬＥＤ以外の放射線放出体を背面照明に使用することができることを理解すべきである。更に、表面装着技術の代わりに孔によるＬＥＤ取付けを用いることができる。照明は、ＬＣＤが側面照明式であるようにＬＣＤの縁部に位置決めすることができ、又は「光導体」を増設して、縁部からＬＣＤ裏面に光の方向を変えることができることを理解すべきである。ディスプレイ背面照明部は、光線が背面照明部により放出された光は、回路基板の関連の孔を通過するように、背面照明部と整列した回路基板を通る孔でディスプレイを取り付ける回路基板の側の反対側の回路基板の側に取り付けることができる。ＬＥＤは、別々の構成要素として、又は例示するＬＥＤ内の付加的なＬＥＤチップとして、赤外線（ＩＲ）放出ＬＥＤを含むことができる。このようなＬＥＤを作動させてＬＣＤを予熱することができる。従って、ＩＲのＬＥＤは、例えば、ドア解錠信号をキーフォブから受信した時のような車両始動前に作動することができる。更に、デフロスタは、車両のカメラのいかなる１つ又はそれよりも多くの前でも設置することができ、かつこのようなデフロスタは、キーフォブからドア解錠信号の受信時に作動することができる。それによってできるだけ早くカメラの視野から霧又は霜が取り除かれる。

ＬＣＤを使用することに関連した１つの利点は、関連制御装置及び／又はディスプレイ運転者内にソフトウエアを通じて示す情報を再形成することができることである。背面照明ＬＣＤ、及び赤／緑／青又は青緑／琥珀のような多色背面照明と組み合わせた特別機能を有するディスプレイ運転者を利用すると、色を変えると共に実際の情報を変えることができる。一実施形態では、図形の重なりは、様々な色や点滅を有することだけでなく、様々な情報を通じて反転又はスクロールする機能を有するディスプレイを生成するために、光景２２４の映像上に生成するか、又は光景の映像の近くに生成して多色背面照明で組み込むことができる。この実施形態は、例えば、燃料少量、半ドア、エンジン温度過昇のような警告形式表示に適用可能であり、情報ディスプレイは、通常は照明状態でもなく、他の情報を示してもおらず、従って、プログラムされた閾値の発生時に又はセンサ入力、並びに他の情報の表示（例えば温度、時計及びコンパス表示）に応答して自動的に警告情報を示している。

図９に示すように、制御論理２８４は、車両がバックになった時を示す車両バック表示信号を含む車両バスからの入力を受信することができる。ディスプレイが後進補助として使用されている場合、制御論理２８４は、前進又は他のギアでディスプレイが作動されることが必ずしも望ましいとは限らないので、表示装置１００を作動することによりこの信号に応答することができる。ディスプレイが常に後方の視界を表示する常時後部映像システムである場合、制御論理２８４は、後進補助カメラ（車両の真背後で下方に狙いを定めた異なるカメラとすることができる）から表示に切り換わるか、又は後進補助カメラから映像を示す映像内映像モードになることにより、バック信号に応答することができる。車両は、バック用のギアにある限り、ディスプレイは作動状態のままとすることができ、又は所定の時間、例えば、５分後に作動を解除することができる。この期間は、誰かがトレーラを繋ぐ場合にディスプレイをオンのままにするために、車両がバックになる度にリセットすることができる。代替的に、ディスプレイがオンである時間は、ミラーが所定の時間フレームにリバースから出入りして循環する回数に基づくことができる。ハッカーが車両をリバースから出入りして循環させてディスプレイをオンに保つことがありえるという懸念がある場合、初めて車両が特定の時間フレームにわたってリバースになっている時、又はディスプレイがオンである間に最初にコンデンサに充電するハードウエア回路を加えることによりこのようなハッカーの気を挫きたいと思う場合がある。このようにして、コンデンサの充電を用いて、車両が何回リバースになったかに関係なく、表上部をタイムアウトにすることができる。言い換えると、制御論理２８４は、リセット後、コンデンサがまだ充電状態であると判断することができ、従って、車両が瞬間的にリバースから脱したと知り、表示期間を再開しない。

別の望ましい機能性は、一連の特定の顧客の作動後にシステムが診断モードに入ることを可能にする機構を有することであろう。診断モード中に、ディスプレイは、特定の時間にわたって電源を入れることができる。これは、カメラ又は配線ハーネスに関する問題のようなディスプレイ又はミラーアセンブリに関係がない問題によるシステムのリターンを停止する一助になるであろう。

カメラシステム２２６は、１つ又はそれよりも多くのカメラを含むことができる。このようなカメラは、立体視的視界をもたらすことができる。また、カメラの１つ又はそれよりも多くは、使用中にインストールするか又は動的に変えることができる異なるレンズオプションを有することができる。カメラは、単体レンズ又はマルチ要素レンズを使用することができる。回折光学器械をカメラで使用することができる。更に、疎水性コーティングは、カメラの前の保護窓の外側に付加することができる。常時後部映像又は後進補助映像をもたらすカメラに対して本発明の様々な特徴を上述したが、カメラは、異なる／付加的な方向に取り付けて、狙いを定めることができる。例えば、カメラは、車両の内部を見るように狙いを定められるか、車両の前方に狙いを定めるか、車両の側面に沿って又は車両の側面方向へ狙いを定めることができる。更に、サイドミラーアセンブリは、サイドミラーを補足するか、又はイドミラーの代わりをするように構成することができる。カメラは、赤外線（ＩＲ）／暗視カメラとすることができる。

ここで図１０を参照すると、表示装置１００は、電気光学ミラー要素３０５に関して示されている。要素３０５は、エレクトロクロミック媒体３１３を収容するチャンバを形成するために、第１の実質的に透明な基板３０６及び第２の実質的に透明な基板３０９をその周囲の近くでその間に位置決めしたシール３１２と離間した関係で含むように示されている。図１０に更に示すように、第１の基板３０６は、第１の表面３０７及び第２の表面３０８を含む。第２の表面３０８は、材料の第１の層３１５及び第２の層３１６で被覆して第２の表面上に実質的に透明な導電コーティングを形成する。更に図１０を参照すると、第２の基板３０９は、基部層３１７、導電層３１８、半透過層３１９、及び第３の表面３１０上のコーティングを定める任意的なフラッシュ層３２０を有するように示されている。

一実施例においては、電気光学ミラー要素３０５は、ほぼ１２０Åから１５０Åであるシリコン（Ｓｉ）の基部層３１７、ほぼ２００Åから２５０ÅであるＩＴＯの導電層３１８、及びほぼ２５０Åから３００Åである金銀合金（ほぼＡｇ７％／Ａｕ９３％）の半透過層３１８を含む。フラッシュ層３２０はない。別の実施形態は、ほぼ６００Åから８００ÅであるＩＴＯの導電層３１８、及びほぼ２５０Åから３００Åである金銀合金（ほぼＡｇ７％／Ａｕ９３％）の半透過層３１８を有する。フラッシュ層３２０はない。単層を使用することができ、又は本発明の範囲から逸脱することなく、付加的な層を第３の表面３１０上に追加することができることを理解すべきである。この実施形態では、第２のＩＴＯ層は、半透過層３１８上に配置するとフラッシュ層３２０として機能することができ、その場合、半透過層３１８は、銀合金ではなく銀で製造することができる。このような層スタックは、ＩＭＩスタックとして公知である。

別の実施形態では、要素３０５は、第２の表面３０８に付加されたほぼ１５００Åであるインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の第１の層３１５のみを含む。第２の層３１６はない。単層を使用することができ、又は本発明の範囲から逸脱することなく、付加的な層を第２の表面３０８上に追加することができることを理解すべきである。一部又は全ての層は、実質的に関連の層全体を覆うことができ、一方、他の層は、関連シールの下方及び／又は関連シールより上方の表面まで延びないことを理解すべきである。

基板３０９の第４又は最後部面３１１は、図１０では、実質的に不透明な材料３１４をその上に含むように示されている。好ましい実施形態では、材料３１４は、ミシガン州ケンウッドの「Ａｃｔｉｏｎ Ｆａｂｒｉｃａｔｏｒｓ」から販売されている実質的に不透明な破砕防止テープ「Ｐ／Ｎ ６３７−０１５２」である。材料３１４の一部を除去して表示装置１００に対応する情報表示区域を定める。実質的に不透明な塗料、エポキシ又は他の適切な材料を材料３１４に使用することができることを理解すべきである。この実質的に不透明な材料は、ミラー要素３０５の各部を情報表示区域以外にそこを透過する光線から遮断する役割を果たす。材料３１４の付加的な部分を除去することにより複数の表示区域を定めることができることを理解すべきである。

層３１７、３１８、３１９、３２０のいずれも、第３の表面３１０に付加する代わりに、又は第３の表面３１０に付加することに加えて、第４の表面３１１に付加することができることを理解すべきである。一実施例においては、半透過層３１９を第４の表面３１１に付加し、次に、鉛を主成分とする塗料の保護コーティングで覆って酸化を防止する。第３の表面は、実質的に透明な導電層３１８を含む。任意的に、第３の表面は、基部層３１７及び／又はフラッシュ層３２０を含むことができる。反射性要素であるこの「第４の表面の反射器」は、本発明の範囲に従ってより多く又はより少ない層を含むことができることを理解すべきである。

表示装置１００は、可視スペクトルにわたって光を表示するように実質的に全色の表示として構成することができるが、表示装置１００は、混合して白を含む他の色を形成するか、又は単一の帯域内の光を放出する２つ又はそれよりも多くの個別の周波数帯の光を放出するように構成することができる。２つ又はそれよりも多くの帯域の光を放出して２つ又はそれよりも多くの色の混合物を取得することにより、ディスプレイは、そうでなければディスプレイから放出した特定の周波数帯のかなりの量の光を吸収するエレクトロクロミック媒体によってより効率的に光を放出するように構成することができる（例えば、本出願人に譲渡された米国特許第６、７００、６９２号を参照されたい。この特許の開示内容全体は本明細書において引用により組み込まれている）。表示は、白黒のような単色とすることができる。

表示装置１００は、ほぼ６３０ｎｍの主波長を有する光線を放出するように構成することができ、かつ要素は、青色スペクトルにおけるよりも赤色スペクトルでほぼ６３０ｎｍ及び／又はそれよりも大きい波長を透過するように最適化される。特定的な実施形態は、特定の情報表示に最適に適合されない伝送特性を有する反射性要素を使用することができる。しかし、他の実施形態では、要素の透過特性は、緑がかった光（ほぼ４８０ｎｍからほぼ５２０ｎｍ）、緑の光（ほぼ５００ｎｍ）、青っぽい光（ほぼ４６０ｎｍからほぼ４８０ｎｍ）、青色光（ほぼ４７５ｎｍ）、青緑光（ほぼ４８５ｎｍ）、黄色光（ほぼ５７０ｎｍ）、黄色がかった光（ほぼ５２０ｎｍから５９０ｎｍ）、白色光（実質的に完全放射体曲線にほぼ３０００から２０、０００までに該当する波長）、琥珀光（ほぼ５８０ｎｍ）、ほぼ３８０ｎｍからほぼ４６０ｎｍ又はほぼ６２０ｎｍからほぼ７８０ｎｍ）を透過するように最適化される。

ミラー要素３０は、表示装置１００から放出した光の主波長に適合する所定のスペクトル帯の光線を透過するように独特の層３１５、３１７、３１８、３１９を選択することにより最適化することができる。第２の表面３０８上の単層及び第３の表面３１０上の単層を使用することができ、又は本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、付加的な層をいずれかの表面に追加することができることを理解すべきである。

ＩＴＯ又は他の透明導体で製造した透明電極は、可視光線（一般的に、中心部が５５０ｎｍ）の透過率を最大にするような厚みで最適化されている。これらの透過率を最適化した厚みは、非常に薄い層（＜３００Å）か、又は半波厚み、全波厚み、１と１／２の波厚みなどと一般的にいうもので最適化された層である。ＩＴＯに対しては、半波厚みは、約１４００Åであり、全波厚みは、約２８００Åである。驚くべきことに、これらの厚みは、透明導体の単一の下層が銀又は銀合金のような金属反射器の下にある半透過性（すなわち、部分透過性、部分反射性）電極には最適でない。反射光の相対的な色中性をもたらす最適厚みは、５００ｎｍ波長に対しては、１／４波、３／４波、１と１／４波のような光学的厚みの周りに集中している。換言すると、銀又は銀のような金属反射器の下にある時、このような層の最適光学的厚みは、（ｍ^＊λ）／４であり、ここで、λは、層を最適化する光の波長（例えば、５００ｎｍ）であり、ｍは、奇数の整数である。このような単層は、１００Åと３５００Åの間、より好ましくは、２００Åと２５０Åの間の厚み、及び３Ω／平方と３００／平方との間、好ましくは、１００Ω／平方未満のシート抵抗を有することができる。

再び図１０を参照すると、第１の実質的に透明な基板３０６、第２の実質的に透明な基板３０９、及びシール３１２の内周壁によって定められるように、チャンバは、エレクトロクロミック媒体３１３を含む。エレクトロクロミック媒体３１３は、通過する光を選択的に減衰することができることが好ましく、かつ少なくとも１つの溶液相エレクトロクロミック材料、及び溶液相、表面閉じ込め式、又は表面上にメッキするものとすることができる少なくとも１つの付加的な電気活性材料を有することが好ましい。しかし、現在好ましい媒体は、本出願人に譲渡された米国特許第４、９０２、１０８号、米国特許第５、１２８、７９９号、米国特許第５、２７８、６９３号、米国特許第５、２８０、３８０号、米国特許第５、２８２、０７７号、米国特許第５、２９４、３７６号、米国特許第５、３３６、４４８号、米国特許第５、８０８、７７８号、及び米国特許第６、０２０、９８７号に開示されているものなどの溶液相酸化還元エレクトロクロミック媒体であり、これらの開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。溶液相エレクトロクロミック媒体を利用した場合、それは、真空埋戻しなどのような公知の技術により密封可能な充填ポートを通じてチャンバに挿入することができる。

エレクトロクロミック媒体３１３は、以下のカテゴリに分類することができるエレクトロクロミック陽極及び陰極材料を含むことが好ましい。

単層−エレクトロクロミック媒体は、小さな不均質領域を含むことができ、かつ材料は、イオン導電電解液内に溶液で含まれ、電気化学的に酸化又は還元した時に電解液内に溶液で残る溶液相成分を含む単層の材料である。米国特許第６、１９３、９１２号、米国特許第６、１８８、５０５号、米国特許第６、２６２、８３２号、米国特許第６、１３７、６２０号、米国特許第６、１９５、１９２号、米国特許第６、３９２、７８３号、及び米国特許第６、２４９、３６９号では、単層エレクトロクロミック媒体内で使用することができる陽極材料及び陰極材料が開示されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。溶液相電気活性材料は、米国特許第５、９２８、５７２号又は国際特許公開ＷＯ９８／４２７９６の教示内容に従って架橋高分子マトリックスの連続溶液相内に含めることができ、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

少なくとも３つの電気活性材料は、そのうち少なくとも２つがエレクトロクロミック材料であるが、米国特許第６、０２０、９８７号に説明されているように、予め選択した色が得られるように組み合わせることができ、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。エレクトロクロミック媒体の色を選択することができることは、特に、ディスプレイから放出される波長内の光を吸収しないようにエレクトロクロミック媒体を形成することができるので、関連要素でディスプレイを設計する時に特に有利である。

陽極材料及び陰極材料は、国際特許公開ＷＯ９７／３０１３４に説明されているように架橋ユニットにより組み合わせるか又は結び付けることができ、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。同様の方法により陽極材料又は陰極材料結び付けることが可能であろう。これらの用途において説明する概念を更に組み合わせると、結び付ける様々なエレクトロクロミック材料を得ることができる。

更に、単層媒体は、国際特許公開ＷＯ９９／０２６２１、米国特許第６、００２、５１１号、又は国際特許公開ＷＯ９８／４２７９６に説明されているような高分子マトリックスに陽極材料及び陰極材料を組み込むことができる媒体を含み、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

同じく、媒体内の１つ又はそれよりも多くの材料が、装置、例えば、電気化学的に酸化又は還元した時に電子導電電極上に層又は部分的な層を形成する材料をイオン導電電解質内に溶液で含む堆積システムの作動中に位相変化を受ける媒体も含まれる。

多層−媒体は、層で構成され、かつ直接電子導電電極に付着するか、又はその近くに閉じ込められており、電気化学的に酸化又は還元した時に付着したままか又は閉じ込められたままである少なくとも１つの材料を含む。この形式のエレクトロクロミック媒体の例は、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化ニッケル、及び酸化バナジウムのような金属酸化膜である。電極に付着したポリチオフェン、ポリアニリン、又はポリピロールのような１つ又はそれよりも多くの有機エレクトロクロミック層を含む媒体も多層媒体と考えることができる。

更に、エレクトロクロミック媒体は、吸光剤、光安定剤、熱安定剤、酸化防止剤、増粘剤、又は粘度調整剤のような他の材料を含むことができる。

本出願人に譲渡された米国特許第５、９４０、２０１号で開示するように、ジェルをエレクトロクロミック要素に組み込むことが望ましい場合がある。この米国特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

第１及び第２の実質的に透明な基板３０６及び３０９は、透明であり、かつ要素が露出される環境条件で作動することができる十分な強度を有するあらゆる材料とすることができる。基板３０６及び３０９は、電磁スペクトルの可視域で透明である、あらゆる形式の硼珪酸ガラス、ソーダ石灰ガラス、フロートガラス、又は例えば、ＭＹＬＡＲ（登録商標）、ポリ塩化ビニリデン、ポリフッ化ビニリデンのようなポリ塩化ビニリデンハロゲン化物、ニュージャージー州の「Ｔｉｃｏｎａ、ＬＬＣ ｏｆ Ｓｕｍｍｉｔｔ」から販売されているＴｏｐａｓ（登録商標）のような環状オレフィンコポリマーのようなポリマー、又はプラスチックのようなあらゆる他の材料を含むことができる。要素２８及び３０は、ガラスの板から製造することが好ましい。

更に、基板３０６及び３０９は、米国特許第６、２３９、８９８号、米国特許第６、１９３、３７８号、及び米国特許第６、８１６、２９７号に説明されているように処理又は被覆することができ、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。反射防止コーティング、親水性コーティング、低Ｅコーティング、及びＵＶ阻止層のような他の処理も想定されている。また、このようなコーティングは、この実施形態及び他の実施形態において要素３０６及び３０９に付加することができる。第１の表面から２次反射を低減し、従って、表示装置１００のコントラスト比の感知を改善する第１の表面３０７への反射防止コーティングの用途は、特に興味深い。

開示内容全体が本明細書において引用により組み込まれている、本出願人に譲渡された米国特許第５、９４０、２０１号、米国特許第６、１９３、３７９号、米国特許第６、１９５、１９４号、米国特許第６、２４６、５０７号、及び米国特許出願公開第２００４／００６１９２０号Ａ１では、本発明の用途と共に使用する多くの反射性要素が説明されている。図１０に示すような特定の反射性要素構成は、一実施形態であり、かつ複数の実施形態が、本明細書で、かつ本明細書において引用により組み込まれている参考文献に開示されていることを理解すべきである。

層３１５、３１６、３１７、３１８、３１９、及び３２０として使用する適切な材料は、本出願人に譲渡された米国特許第６、３５６、３７６号、米国特許第６、５１２、６２４号、米国特許第６、５１２、６２４号、及び米国特許第６、７００、６９２号に開示されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

少なくとも１つの好ましい実施形態では、要素は、光の波長の狭帯域に対して優先的に透過性であるように設計する。開示内容全体が本明細書において引用により組み込まれている、米国特許第５、６１９、３７５号、米国特許第５、６１９、３７４号、米国特許第５、５２８、４２２号、米国特許第５、４８１、４０９号、米国特許第５、３６３、９２０号、米国特許第５、３６１、１９０号、米国特許第５、３５５、２８４号、米国特許第５、２０７、４９２号、米国特許第５、１２８、６５９号、米国特許第５、０１４、１６７号、及び米国特許第５、００５、００９号では、本発明と共に使用する多数の単一帯域通過要素が説明されている。

ミラー要素３０５は、光の波長の２つ又はそれよりも多くの狭帯域に対して優先的に透過性であるように設計することができる。一実施形態で、１２層の材料を含む要素を設置する。第１の層は、ほぼ５９９Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第２の層は、ほぼ１０６６Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第３の層は、ほぼ２３５Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第４の層は、ほぼ２６２Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第５の層は、ほぼ１５６０Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第６の層は、ほぼ７２７Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第７の層は、ほぼ４８７Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第８の層は、ほぼ９２６Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第９の層は、ほぼ５４６Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第１０の層は、ほぼ１６２５Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第１１の層は、ほぼ８９２Å厚の酸化チタン（Ｔｉ_２）であり、第１２の層は、ほぼ９８５Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）である。この層のスタックは、第１がほぼ４９０ｎｍ（青緑色スペクトル）、及び第２がほぼ６５５ｎｍ（琥珀色スペクトル）で２つの狭帯域の光線波長を透過するように最適化される。この２色性スタックを要素３０５の第４の表面３１１に付加することが好ましいが、実質的に透明な導電材料の層３２０を第１３の層として付加することができ、かつこのスタックを第３の表面３１０に付加することができることを理解すべきである。また、このスタックは、それぞれ、第１の表面３０７又は第２の表面３０８上で単一の実質的に透明な基板を含む要素に付加することができることを理解すべきである。

別の実施形態では、１４層の材料を含むことができるミラー要素３０５を設置する。第１の層は、ほぼ３４５Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第２の層は、ほぼ９７９Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第３の層は、ほぼ４８５Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第４の層は、ほぼ８３７Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第５の層は、ほぼ２０７０Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第６の層はほぼ７６０Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第７の層はほぼ３９２Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第８の層は、ほぼ４８３Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第９の層は、ほぼ３５６Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第１０の層は、ほぼ２６２０Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）であり、第１１の層はほぼ７６７Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第１２の層はほぼ１４６０Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯａ）であり、第１３の層は、ほぼ５０９Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）であり、第１４の層は、ほぼ９０５Å厚の酸化シリコン（ＳｉＯ_２）である。この層のスタックは、第１がほぼ４６５ｎｍ（青色スペクトル）、第２がほぼ５４５ｎｍ（緑色スペクトル）、及び第３がほぼ６５５ｎｍ（赤色スペクトル）で３つの狭帯域の光線波長を透過するように最適化される。この２色性スタックは、要素３０５の第４の表面３１１に付加することが好ましいが、実質的に透明な導電材料の層３２０を第１５の層として付加することができ、かつこのスタックを第３の表面３１０に付加することができることを理解すべきである。また、このスタックは、それぞれ、第１の表面３０７又は第２の表面３０８上で単一の実質的に透明な基板を含む要素に付加することができることを理解すべきである。

更に別の実施形態では、ほぼ６００Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）の第１の層、ほぼ２７９４５Å厚の銀（Åｇ）の第２の層、ほぼ２３５Å厚の酸化チタン（ＴｉＯ_２）の第３の層、ほぼ６８７０Åの銀（Ａｇ）の第４の層、ほぼ１５６０Åの酸化チタン（ＴｉＯ_２）の第５の層、及びほぼ１９０６３Åの銀（Ａｇ）の第６の層を含む６層スタックの材料を設置する。この層のスタックは、第１にほぽ４９０ｎｍ（青色スペクトル）、第２にほぼ５５０ｎｍ（緑色スペクトル）、第３にほぼ６５５ｎｍ（赤色スペクトル）で３つの狭帯域の光線波長を透過するように最適化される。このスタックは、要素３０５のそれぞれ第４の表面３１０、３１１の第３のものに付加することができることを理解すべきである。また、このスタックは、それぞれ、第１の表面３０７又は第２の表面３０８上に単一の実質的に透明な基板を含む要素に付加することができることも理解すべきである。

２つ又は３つの狭帯域において、特に、Ｒ／Ｇ／Ｂ又は琥珀色／青色−緑色の組合せで優先的に透過性である要素にスタックを付加する利点は、波長の個々の狭帯域をＬＥＤから透過して常識的に白色光の出現を作り出すことができるということである。従って、説明したスタックは、白色光を透過し、並びに白色光を反射する機能を果たす。情報ディスプレイの関連の実施形態では、関連の放出光線を要素の透過性帯域の１つ又はそれよりも多くと関連付ける。

関連する実施形態では、高い反射性を達成しながら高透過率の光を透過することができる。一実施例においては、Ｒ／Ｇ／Ｂ光又は琥珀色／青色−緑色を放出することにより白色光情報ディスプレイをもたらし、要素は、高広帯域広帯域反射特性を有する。これらの実施形態は、特に車両バックミラーに有用である。狭帯域透過要素の他の組合せも本発明の範囲であることを理解すべきである。

酸化鉄のような優先的に吸光する材料を上述のスタックのいずれかと組み込んで所定の要素の全体的な透過特性、反射特性、及び二重映像防止特性を改善することができることを理解すべきである。

表面３１１と表示装置１００の前面の間に空隙があるように取り付けたＬＣＤ又はあらゆる他のディスプレイのような多くの発光ディスプレイは、一般的に少なくとも１つのミラー面を含むので、表示装置１００のミラー面で反射する光は、ミラー面から反射して関連の要素３０５、半透過層３１９、エレクトロクロミック媒体３１３、層３１５、３１６、３１７、３１８、及び３２０、及び要素３０５を通る。表示装置１００のミラー面からのこの疑似反射により、車両乗員が見ることができるゴースト像が発生する場合がある。要素３０５及び要素を取り囲む空気の屈折率３０５の違いのために、付加的な疑似反射が要素３０５の外面３０７に発生する。従って、光線は、表面３０８からミラー内に反射して、次に、半透過層から反射し、媒体３１３、層３１５、３１６、３１７、３１８、及び３２０、及び要素３０５を通る。従って、これらの疑似反射の強度を排除又は低減することにより車両乗員に見える迷惑なゴースト像を排除する様々な対策を実行することが望ましい。これらの疑似反射を低減するために行うことができる様々な修正がある。疑似反射は、常に、非反射像より輝度が低いことに注意すべきである。

疑似反射を排除せずにディスプレイの明瞭さを改善する１つの手法は、２次像の強度が視知覚閾値よりも小さいように表示輝度を制御することである。この輝度レベルは、周囲光レベルで変わる。周囲光レベルは、ミラー内の光センサにより正確に判断することができる。このフィードバックを用いて、２次像が不快になるほど明るいものでないように情報表示及び／又は背面照明強度を調整することができる。要素３０５のミラー面及び前面３０７からの反射を低減又は防止する反射防止手段を設置することができ、要素３０５の後面に又はディスプレイアセンブリ１００のいずれか及び全ての疑似反射面に付加した反射防止膜を含むことができる。反射防止手段は、後面３１１又はディスプレイアセンブリ１００のミラー面に付加した吸光マスクを含むことができる。このようなマスク層は、表示装置１００の発光セグメントのすぐ上にある領域を除き、ミラー面の実質的に全体の上に製造することができる。マスクは、黒色塗料、黒テープ、黒発泡裏層のようなあらゆる吸光材料で製造することができる。反射防止手段を反射防止層として形成した場合、実質的にあらゆる公知の反射防止膜をこの目的に使用することができる。反射防止膜は、表示装置１００から放出される光の特定の波長での反射を防止するように構成する必要があるのみである。

上述のように反射防止手段を設置することにより、半透過層３１９から表示装置１００のミラー面の方へ反射するあらゆる光は、表示装置１００内に吸収又は透過され、従って、ミラー面から要素を通って車両乗員の目の方向に反射することはできない。反射防止手段は、ミラー面からの光の反射を低減又は防止することができるあらゆる他の構造体を含むことができることを理解すべきである。更に、反射防止手段は、反射防止膜及びマスク層の組合せを含むことができ、かつ関連の反射器、例えば、基板３０９、表示装置１００の前面、又は表示装置１００のあらゆる内面から反射した光を反射することができる疑似反射面上に組み込むことができる。

要素３０５の表面３１１との空気インタフェースからの疑似反射を低減するために、反射防止膜を表面３１１上に設置することができる。反射防止膜は、あらゆる従来の構造体で形成することができる。半透過性コーティングとディスプレイの間に挿入する回転偏光子は、疑似反射を低減するのに有用であると考えられる。

半透過層３１９及びディスプレイのミラー面からの表示光の反射に関連する問題の代替解決法は、表示装置１００をあらゆる形態のミラー面を含まないディスプレイから選択することが好ましいということである。このようなディスプレイの例は、ヒューレット・パッカードから販売されており、ＨＤＳＰシリーズとして参照される。このようなディスプレイは、一般的に、あらゆる光の殆どがディスプレイの前方向き表面から反射しないように実質的に吸光性である前面を有する。

疑似反射面（ガラスと空気の間など）を有していないディスプレイ構造の別の例は、要素３１１の後面上へ直接に積層してディスプレイと要素の間の空隙又は空気インタフェースを排除する背面照明ＬＣＤである。空隙を排除することは、全てのディスプレイの第１の表面反射を最小にする有効手段である。平行偏光子又は位相変化を有するＴＮ型ＬＣＤ又は黒色染料を有するゲストホスト型ＬＣＤの場合のような使用するＬＣＤの形式が通常不透明又は暗色である場合、反射光は、ディスプレイにより吸収されて見る人に向けて再度反射されない。別の手法は、交差偏光子を有する背面照明透過性ＴＮ型ＬＣＤを使用することである。次に、表示区域全体が照らされて、黒色数字で対比されるであろう。

代替解決法は、ミラー面が後面３１１に対して斜めに傾斜するように表示装置１００を要素３０５の後面の背後に取り付ける方法である。ディスプレイの角度が十分に大きい場合、ミラーの裏面に付加した黒色マスクのような吸光面に向けてビームを導くことができる。ディスプレイを傾けるのではなく、ディスプレイ前部の透明な楔形状部を積層処理することによるなどの何らかの他の手段により反射ビームを偏向させることができ、この目標は、ディスプレイの視野円錐から出ること、又は吸光媒体又は表面に反射光の方向を変えることであることに注意すべきである。

疑似反射を低減する別の有用な技術は、約４５°の角度でミラー面（好ましくは第１の表面のミラー）から表示映像を反射させ、次に、半透過層３１９を通すことである。半透過層とのディスプレイの関係を僅かに傾けることにより、ディスプレイのミラー面から離れた位置で半透過層３１９から反射した映像の方向を変えることができる。

ディスプレイの所定の構成要素のあらゆるインタフェース面は、反射防止コーティングを含むことができ、又は表面自体が反射防止組織を含むことができることを理解すべきである。好ましい実施形態では、拡散器、ＬＣＤの各々の表面、及び要素、及び要素を有する各層、又はそのあらゆる下位組合せは、反射防止材料又は表面組織を含むことができる。

標準的な表面装着ＬＥＤは、ディスプレイ背面照明に使用することが好ましいが、本出願人に譲渡された米国特許第５、８０３、５７９号、米国特許第６、３３５、５４８号、及び米国特許第６、５２１、９１６号に開示されている発光体のいずれかを使用することができ、これらの特許の各々の開示内容全体は、引用により本明細書で組み込まれる。本明細書で示すように、９個のＬＥＤ素子だけを利用する。従来のディスプレイは、６０個を超えるＬＥＤ素子を利用していた。

エレクトロクロミック要素３０５など電気光学ミラー要素３０を利用した場合、日中にミラー要素透過率を意図的に低減し、そうでなければ表示映像を流出させて制御コントラスト比を低減する半透過層から反射した周囲光の量を低減することができる。ミラー要素の透過率を低減すると、ディスプレイから放出された光の方が多くエレクトロクロミック媒体により吸収されるが、反射する周囲光の２倍を超える量の吸収周囲光が、２回エレクトロクロミック媒体を通過しなければならず、一方、ディスプレイからの光は、１回通過するだけである。実際には、光は、２度通過する時の方が、エレクトロクロミック媒体を通る距離の平方関数として吸収され、従って、ミラー要素から反射した周囲光に対するディスプレイから放出された光のコントラスト比が更に増大する。換言すれば、ミラー認識する周囲光が強度ａを有する場合、ミラーから反射した周囲光の強度ｂは、ｂ＝ａｘ（ＥＣ透過率）^２ｘ（半透過層の反射率）であり、一方、ディスプレイの強度ｄは、ｄ＝ｃｘ（ＥＣ透過率）ｘ（半透過層の透過率）であり、ここで、ｃは、ミラー要素３０に入射するディスプレイから光の強度である。従って、ＥＣ透過率を低減することにより、コントラスト比（ｄ：ｂ）を増大させることができる。上述のように、ＥＣ透過率を調整することに加えて、ｃ及び従ってｄを増大させて、相対的なコントラスト比の付加的な制御が得られるようにバックライト輝度を調整することができる。ディスプレイのコントラスト比を改善する様々な技術は、米国特許第６、７００、６９２号に開示されており、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

表示映像の前の区域がミラー要素の残りに対して別々に調光可能であるようにエレクトロクロミックミラーの２つの電極の一方又は両方をセグメント化することも可能である。このようにして、ディスプレイの前のエレクトロクロミックミラーの区域を別々に調光し、同時に、エレクトロクロミック要素の残りを調光せずにディスプレイコントラスト比を改善することができる。これを達成するために、ミラー要素は、従来の方法で形成することができるが、２つの基板を互いに密封する前に、表示区域とミラー区域の残りとの間で電気的連続性の中断が得られるように、そのうちの少なくとも一部にレーザエッチングのようなエッチング処置を行って、表示区域の周囲周りで電極コーティングのエッチングを行う。更に、バスバーをエッチング接続部に挟置して、基板の一方又は両方に設置した２つの電極区域に電力を別々に供給することを可能にすることができる。

利用することができる他の半透過層は、２００６年３月３日出願のＷｉｌｌｉａｍ Ｌ．Ｔｏｎａｒ他による「改良型コーティング及びこのコーティングを組み込むリアビュー要素」という名称の本出願人に譲渡された米国特許出願公開第２００７／０２０６２６３号Ａ１に開示されており、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。

利用することができる付加的な半透過層は、例えば、上記で又は本出願人に譲渡された米国特許出願公開第２００６／０００７５５０号Ａ１に開示されているような偏光反射器層であり、この特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。この場合、半透過層は、ＬＣＤ表示装置１００と同じ偏光状態で偏光されない実質的に全ての光を反射しながら、表示装置１００から偏光出力をほぼ１００％の透過率で透過することを可能にするように構成することができる。

図１２は、ミラー要素３０及び表示装置１００を１つの一体構造として形成する本発明の別の実施形態を示している。具体的には、ミラー要素３０及び表示装置１００は、共通の基板を共有する。ミラー要素３０がエレクトロクロミックミラー要素である時、この構造は、背後から前に、バックライトサブアセンブリ１１６、前面及び後面を有する第１の基板１１０、第１の電極１０８ａ、液晶材料１０６、第２の電極１０８ｂ、前面及び後面を有する第２の基板３０９、第２の基板の前面に付加した鏡面反射コーティング（３１０、３１７、３１８、３１９、３２０）、エレクトロクロミック媒体３１３、第３の電極３１６、及び前面及び後面を有する第３の基板３０６を含む。

共通の基板を共有することに加えて、ミラー要素３０及びディスプレイは、共通の機能的要素として反射性偏光子１０３ｂを共有することができる。具体的には、ＬＣＤの前面偏光子は、ミラー要素３０の反射器に取って代わるか、又はミラー要素３０の反射器を補足する役目をすることができる反射性偏光子と交換することができる。従って、反射性偏光子は、前面偏光子としてディスプレイ内に含めることができ、又はミラー要素３０内に含めることができる。ディスプレイ及びミラー要素は、別々のままとすることもできるが、ミラー要素は、反射器として反射性偏光子を含み、かつディスプレイは、前部偏光子を含まず、又はミラー要素は、反射器又は部分的な反射器を含むことができず、一方、ディスプレイは、前部偏光子として反射性偏光子１０３ｂを含む。一般的なＬＣＤが無反射前部偏光子と共にあるので、無反射偏光子を除去して反射性偏光子と交換することにより、ＬＣＤを修正することができる。反射性偏光子がＬＣＤに組み込まれた場合、反射性ＬＣＤは、ミラー要素を不要とすることができる可能性がある。このような場合、グレア光を減衰させるために、かつコントラストを増大させるために、必要に応じて無反射エレクトロクロミック要素を反射性ＬＣＤの前に配置することができる。

図１Ａ及び図２を戻ると、ミラーアセンブリ１０は、ベゼル５５５及びケース５５６を含むように示されている。ベゼル及びケースを組み合わせてミラー要素３０及び表示装置１００に加えて特徴の組込みに向けてミラーハウジング１５を形成する。特許の開示内容全体が本明細書において引用により組み込まれている、本出願人に譲渡された米国特許第６、１０２、５４６号、米国特許第６、４１０、６０７号、米国特許第６、４０７、４６８号、米国特許第６、４２０、８００号、及び米国特許第６、４７１、３６２号では、本発明と共に使用する様々なベゼル、ケース、及び関連のボタン構造が説明されている。

図１Ａ及び図２に示すように、ミラーアセンブリは、１つ又はそれよりも多くのマイクロフォンアセンブリ５６１を含むことができる。本発明と共に使用するマイクロフォンアセンブリの例は、本出願人に譲渡された米国特許第５、９８８、９３５号及び米国特許第６、８８２、７３４号に説明されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。図１Ａ及び２図に示すように、１つ又は複数のマイクロフォンは、リアビューアセンブリ１０の上に取り付けることができるが、ミラーアセンブリの底部に、ミラーケースの背後側に、又はミラーケース又はベゼル内のどこにでも取り付けることができる。これらのシステムは、少なくとも部分的に、表示装置１００と共通の制御装置内に一体化することができ、及び／又は構成要素を表示装置１００と共有することができる。更に、これらのシステムのステータスや制御される要素は、表示装置１００上に表示することができる。

更に図１Ａを参照すると、ミラーアセンブリ１０は、第１及び第２の照明アセンブリ５６７、５７１を含むことができる。本発明と共に使用する様々な照明アセンブリ及び発光体は、本出願人に譲渡された米国特許第５、８０３、５７９号、米国特許第６、３３５、５４８号、及び米国特許第６、５２１、９１６号に説明されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。一方で全体的に助手席区域を照らすために位置決めし、かつ他方で全般的に運転席区域を照らすために位置決めする２つの照明アセンブリがあることが最も好ましい。１つだけとすることができ、又はセンターコンソール区域、オーバヘッドコンソール区域、又は前座席間の区域を照らすような付加的な発光体アセンブリがあるとすることもできる。

図１Ａを更に参照すると、ミラーアセンブリ１０は、第１及び第２のスイッチ５７５、５７７を含むことができる。本発明と共に使用する適切なスイッチは、本出願人に譲渡された米国特許第６、４０７、４６８号、米国特許第６、４２０、８００号、米国特許第６、４７１、３６２号、及び米国特許第６、６１４、５７９号に詳細に説明されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。これらのスイッチを組み込んで、照明アセンブリ、表示装置１００、ミラー反射率、音声作動システム、コンパスシステム、電話機器、高速道路料金所インタフェース、遠隔測定システム、前照灯制御装置、雨センサなどを制御することができる。本明細書で又は引用により組み込まれる文書内で説明するあらゆる他のディスプレイ又はシステムは、関連車両内のあらゆる位置に組み込むことができ、かつスイッチを使用して制御することができる。

ミラーアセンブリ１０は、第１及び第２の表示器５８０、５８３を更に含むことができる。本発明と共に使用する様々な表示器は、本出願人に譲渡された米国特許第５、８０３、５７９号、米国特許第６、３３５、５４８号、及び米国特許第６、５２１、９１６号に説明されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。これらの表示器は、ディスプレイ、ミラー反射率、音声作動システム、コンパスシステム、電話機器、高速道路料金所インタフェース、遠隔測定システム、前照灯制御装置、雨センサなどのステータスを示すことができる。本明細書で又は引用により組み込まれる参考文献内に説明されているあらゆる他のディスプレイ又はシステムは、関連車両内のあらゆる位置に組み込むことができ、かつステータスを表示器により示すことができる。

ミラーアセンブリ５０２は、グレア光センサ２３６及び周囲光センサ２３４を含むことができる。本発明内で使用する好ましい光センサは、本出願人に譲渡された米国特許第５、９２３、０２７号及び米国特許第６、３１３、４５７号で詳細に説明されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。グレアセンサ及び／又は周囲センサは、自己調光ミラー要素３０、３０５の反射率、並びに情報表示及び／又は背面照明の強度を自動的に制御する。グレアセンサ２３６を使用して後続車両の前照灯を感知し、周囲センサを使用してシステムが作動している周囲照明条件を検出する。別の実施形態では、スカイセンサを組込みかつ位置決めして一般的に関連車両より上方及び関連車両の前で光レベルを検出することができ、スカイセンサを使用して自己調光要素、制御車両の外部灯の反射率及び／又は表示装置１００の強度を自動的に制御することができる。好ましくは、グレア光センサ２３６及び周囲光センサ２３４は、本出願人に譲渡された米国特許第６、３５９、２７４号及び米国特許第６、４０２、３２８号に説明されているような能動光センサであり、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。これと共に使用する様々な制御回路の詳細は、本出願人に譲渡された米国特許第５、９５６、０１２号、米国特許第６、０８４、７００号、米国特許第６、２２２、１７７号、米国特許第６、２２４、７１６号、米国特許第６、２４７、８１９号、米国特許第６、２４９、３６９号、米国特許第６、３９２、７８３号、及び米国特許第６、４０２、３２８号に説明されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。これらのシステムは、表示装置１００と共通の制御装置内に少なくとも部分的に一体化することができ、及び／又は構成要素を表示装置１００と共有することができる。更に、これらのシステム及び／又はそれによって制御される装置のステータスは、ディスプレイ上に表示することができる。

図１Ａを更に参照すると、ミラーアセンブリ１０は、ミラーベゼル５５５に位置する第１、第２、第３、及び第４のオペレータインタフェース５９０、５９１、５９２、５９３、５９４を含む。各々のオペレータインタフェースは、背面照明情報表示「Ａ」、「ＡＢ」、「Ａ１」、及び「１２」を含むように示されている。これらのオペレータインタフェースは、関連車両のどこでも、例えば、ミラーケース、付属品モジュール、計器パネル、オーバヘッドコンソール、ダッシュボード、座席、センターコンソールなどに組み込むことができることを理解すべきである。適切なスイッチ構造は、本出願人に譲渡された米国特許第６、４０７、４６８号及び米国特許第６、４２０、８００号、並びに本出願人に譲渡された米国特許第６、４７１、３６２号及び米国特許第６、６１４、５７９号に詳細に説明されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。これらのオペレータインタフェースは、照明アセンブリ、ディスプレイ、ミラー反射率、音声作動システム、コンパスシステム、電話機器、高速道路料金インタフェース、遠隔測定システム、前照灯制御装置、雨センサなどを制御することができる。本明細書で又は引用により組み込まれる参考文献内に説明されているあらゆる他のディスプレイ又はシステムは、関連車両の中のあらゆる位置に組み込むことができ、オペレータインタフェースを使用して制御することができる。例えば、ユーザは、所定の情報を表すように１つ又は複数の表示をプログラムすることができ、又は一連の情報内でスクロールするように１つ又は複数の表示をプログラムすることができ、又は所定のイベント発生時にある一定の情報を表示するように関連センサ入力と共にある一定の作動機器に関連する設定値を入力することができる。一実施例においては、例えば、所定のディスプレイは、エンジン温度が閾値を超えるまで非照明状態とすることができ、次に、ディスプレイは、エンジン温度を示すように自動的に設定される。別の実施例では、車両の後部にある近接センサをコントローラに接続してバックミラー内のディスプレイと組み合わせ、運転者に物体までの距離を表示することができ、ディスプレイは、所定の距離に比例した長さを有するバーとして構成することができる。

特定の位置及びこれらの付加的な特徴の数が図１Ａの中で示されているが、それよりも少ないか又は多い個々の要素を関連車両の中のあらゆる位置に、かつ本明細書に組み込まれる参考文献に説明されているように組み込むことができることを理解すべきである。

図２は、ハウジング１５及びミラーマウント２０及び付属品モジュール６５８を含む取付け構造体２０を示している。ミラーマウント２０及び／又は付属品モジュール６５８は、コンパスセンサ、カメラ、前照灯制御装置、付加的なマイクロプロセッサ、雨センサ、付加的な情報ディスプレイ、付加的なオペレータインタフェースなどを含むことができる。これらのシステムは、少なくとも部分的に、表示装置１００と共通の制御装置内に一体化することができ、及び／又は表示装置１００と構成要素を共有することができる。更に、これらのシステム及び／又はそれによって制御される要素のステータスは、ディスプレイ上に表示することができる。

コンパスセンサモジュールは、ハウジング１５又は付属品モジュール６５８内の回路基板に取り付けることができる。センサモジュールは、マウント２０内、又はダッシュボードの下、オーバヘッドコンソール、センターコンソール、トランク、エンジンルーム内などの関連車両の中のあらゆる位置に配置することができることを理解すべきである。開示内容全体が本明細書において引用により組み込まれている、本出願人に譲渡された米国特許第６、０２３、２２９号、米国特許第６、１４０、９３３号、及び米国特許第６、９６８、２７３号、並びに本出願人に譲渡された米国特許出願公開第２００４／０２５４７２７号Ａ１では、本発明と共に使用する様々なコンパスシステムが詳細に説明されている。これらのシステムは、少なくとも部分的に、表示装置１００と共通の制御装置に一体化することができ、及び／又は構成要素を表示装置１００と共有することができる。更に、これらのシステム及び／又はそれによって制御される要素のステータスは、表示装置１００上に表示することができる。

ミラーアセンブリ１０は、マイクロプロセッサ（図１Ａ又は図２では図示せず）のようなコントローラを含むことができる。マイクロプロセッサは、例えば、コンパスセンサモジュールから信号を受信して信号を処理すると、ディスプレイに信号を送信して車両針路を表示することができる。本明細書でかつ本明細書において引用により組み込まれている参考文献内に説明されているように、コントローラは、光センサ、雨センサ（図示せず）、自動車両外部灯制御装置（図示せず）、マイク、全地球測位システム（図示せず）、電気通信システム（図示せず）、オペレータインタフェース、及び多数の他の装置から信号を受信して適切な可視指示を行うようにディスプレイを制御することができる。

コントローラは、少なくとも部分的に、ミラー反射率、外部灯、雨センサ、コンパス、情報ディスプレイ、ワイパー、加熱器、デフロスタ、曇り取り器、空気調節、遠隔測定システム、デジタル信号プロセッサベースの音声作動システムのような音声認識システム、及び車速を制御することができる。コントローラは、本明細書で及び本明細書において引用により組み込まれている参考文献に説明されている装置のいずれかに関連したスイッチ及び／又はセンサから信号を受信して、本明細書で及び本明細書において引用により組み込まれている参考文献に説明されているあらゆる他の装置を自動的に操作することができる。コントローラは、少なくとも部分的に、ミラーアセンブリの外側に位置することができ、又は車両内のどこかに第２のコントローラ、又は車両を通して付加的なコントローラを含むことができる。個々のプロセッサは、車両バス上、ＣＡＮバス上、又はあらゆる他の適切な通信を通して、シリアルで、パラレルで、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈプロトコル、無線通信を通じて通信するように構成することができる。

開示内容全体が本明細書において引用により組み込まれている、米国特許第５、９９０、４６９号、米国特許第６、００８、４８６号、米国特許第６、１３０、４２１号、米国特許第６、１３０、４４８号、米国特許第６、２５５、６３９号、米国特許第６、０４９、１７１号、米国特許第５、８３７、９９４号、米国特許第６、４０３、９４２号、米国特許第６、２８１、６３２号、米国特許第６、２８１、６３２号、米国特許第６、２９１、８１２号、米国特許第６、４６９、７３９号、米国特許第６、３９９、０４９号、米国特許第６、４６５、９６３号、米国特許第６、６２１、６１６号、米国特許第６、５８７、５７３号、米国特許第６、６５３、６１４号、米国特許第６、４２９、５９４号、米国特許第６、３７９、０１３号、米国特許第６、８６１、８０９号、及び米国特許第６、７７４、９８８号、並びに米国特許出願公開第２００４／０１４３３８０号Ａ１、及び米国特許出願公開第２００４／０００８４１０号Ａ１に説明されているような外部灯制御システムは、本発明に従って組み込むことができる。これらのシステムは、表示装置１００と共通の制御装置に一体化することができ、及び／又は構成要素をその表示装置と共有することができる。更に、これらのシステム及び／又はそれによって制御される要素のステータスは、表示装置１００上に表示することができる。

湿度センサ及びフロントガラス霧検出器システムは、本出願人に譲渡された米国特許第５、９２３、０２７号及び米国特許第６、３１３、４５７号に説明されており、これらの特許の開示内容全体は、本明細書において引用により組み込まれている。これらのシステムは、少なくとも部分的に、表示装置１００と共通の制御装置に一体化することができ、及び／又は構成要素をその表示装置と共有することができる。更に、これらのシステム及び／又はそれによって制御される要素のステータスは、表示装置１００上に表示することができる。

開示内容全体が本明細書において引用により組み込まれている、本出願人に譲渡された米国特許第６、２６２、８３１号では、本発明と共に使用する電源が説明されている。これらのシステムは、表示装置１００と共通の制御装置に一体化することができ、及び／又は構成要素をその表示装置と共有することができる。更に、これらのシステム及び／又はそれによって制御される要素のステータスは、表示装置１００上で表示することができる。

以上、本発明を内部バックミラーアセンブリに関して説明したが、表示装置１００及び／又は上方に取り付けた他の構成要素のいずれも外部バックミラーアセンブリ内に、又はオーバヘッドコンソール、フロントガラス上のミニコンソール、又は計器パネルのような何らかの他の位置にさえも取り付けることができることは当業者により認められるであろう。

以上、様々な特徴を説明した。物理的に不可能でない限り、これらの特徴のいずれか１つ又はそれよりも多くは、あらゆる他の特徴と組み合わせて使用することができるように考えられている。

以上の説明は、好ましい実施形態のみの説明と考えられる。当業者及び発明を製造又は使用する者には、発明の修正が想起されるであろう。従って、図面に示して上述した実施形態は、単に例示を目的としたものであり、均等物の教義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って定められる本発明の範囲を限定することを意図しないことが理解される。

後部映像ディスプレイが電源オン及びコンパスディスプレイがオフの状態での本発明の実施形態により構成されたリアビューアセンブリの正面立面図である。 ディスプレイ全体が電源オフの状態での本発明の実施形態により構成されたリアビューアセンブリの正面立面図である。 後部映像ディスプレイが電源オン、コンパスディスプレイが電源オン状態での本発明の実施形態により構成されたリアビューアセンブリの正面立面図である。 後部映像ディスプレイが電源オフ、コンパスディスプレイが電源オン状態での本発明の実施形態により構成されたリアビューアセンブリの正面立面図である。 湾曲又は非矩形形状のディスプレイを使用したミラー反射性区域の表面全体を使用する後部映像ディスプレイで本発明の実施形態により構成されたリアビューアセンブリの正面立面図である。 図１Ａから図１Ｄに示すリアビューアセンブリの側面の立面図である。 ミラー要素及びディスプレイを含む図１Ａから図１Ｄに示すリアビューアセンブリで使用することができるサブアセンブリの第１の実施形態の分解等角投影図である。 図３Ａに示す光管理サブアセンブリ１０１ａの断面図である。 図３Ｂに示す区域ＩＩＩの拡大断面図である。 図３Ａに示す表示装置１００の機械式積層及び組み付け方法の組立分解等角投影図である。 本発明の別の実施形態により構成されたリアビューアセンブリの一部のサブアセンブリの分解等角投影図である。 ミラー要素及びディスプレイを含む図１Ａから図１Ｄに示すリアビューアセンブリで使用することができるサブアセンブリの別の実施形態の分解等角投影図である。 ミラー要素及びディスプレイを含む図１Ａから図１Ｄに示すリアビューアセンブリで使用することができるサブアセンブリの別の実施形態の部分分解等角投影図である。 図３Ａに示すサブアセンブリで用いられる拡散器光学ブロック１１４の後面図である。 図４Ａの線Ｂ−Ｂに沿って切り取られた拡散器光学ブロック１１４の断面図である。 図３Ｂに示す拡散器光学ブロックの光線追跡の断面図である。 図４Ｃの光線追跡の区域ＩＶの拡大断面図である。 光源放射特性のグラフである。 図３Ａに示すサブアセンブリで用いられる代替反射器１１５の後面図である。 図４Ｆの線Ｃ−Ｃに沿って切り取られた反射器光学ブロック１１５の断面図である。 図４Ｆ及び４Ｇに示す代替拡散器及び反射器の光線追跡の断面図である。 図３Ａに示すサブアセンブリに用いられる表示装置１００の一部の立面側面図である。 図５に示す区域ＶＩに対応する表示装置１００の一部の拡大立面側面図である。 サブアセンブリがミラー要素及びディスプレイを含む図１Ａ−１Ｄに示すリアビューアセンブリのサブアセンブリの第２の実施形態の分解組立斜視図である。 切り取った拡大映像を有するミラー要素の正面図である。 ミラー要素の範囲に合わせて切り取った拡大映像を有するミラー要素の正面図である。 単レンズ拡大システムを示す実施形態の分解等角投影図である。 複数レンズ拡大システムを通した光線追跡を示す断面図である。 適合映像を有するミラー要素の正面図である。 本発明の一実施形態による後部映像システムを含む車両の概略図である。 本発明の一実施形態による後部映像システムのブロック図である。 図１Ａから図１Ｄに示すリアビューアセンブリで利用することができる電気光学ミラー要素の一部の断面図である。 ディスプレイ出力とカメラ入力コントラスト範囲の間の関係の３つのプロットを示すグラフである。 図１Ａから図１Ｄに示すリアビューアセンブリで利用することができる代替ディスプレイ／モニタ要素構成の一部の断面図である。

符号の説明

３０ ミラー要素
１０１ｂ 光管理サブアセンブリ
１０３ｂ 反射性偏光子
１１５ 反射器
１１６ 背面照明サブアセンブリ
１２１ 偏光解消装置

Claims (18)

1. 部分反射性、部分透過性コーティングを有するミラー要素と、
   表示映像が前記部分反射性、部分透過性コーティングを通して可視であるように前記ミラー要素の背後に位置決めされ、かつ該可視表示映像が少なくとも２５０ｃｄ／ｍ²の強度を有するような出力強度を有する映像ディスプレイと、
   前記映像ディスプレイと前記ミラー要素との間に位置決めされた偏光解消装置と、
   を備え、
   前記映像ディスプレイは、
   基板に取り付けられた複数のＬＥＤを含み且つ前記映像ディスプレイに対して背面照明を与えるＬＥＤバックライトアセンブリと、
   前記複数のＬＥＤからの光の一部を屈折させ且つ前記光の他の部分を前記基板の方へ反射して戻すように前記複数のＬＥＤから離間された拡散器と、
   前記基板上の前記複数のＬＥＤの間及び周囲に配置された反射器であって、該反射器が、反射面と、前記拡散器を支持するように構成された側壁と、前記反射面内に形成された複数の方向変換光学器械とを含み、各方向変換光学器械が、非平面状表面と、該非平面状表面に沿って前記複数のＬＥＤの１つの周囲に形成された複数の環状切子面とを含む反射器と、
   前記映像ディスプレイの軸上強度を増大させるために前記ＬＥＤバックライトアセンブリと前記偏光解消装置との間に位置決めされた少なくとも１つの偏光装置と、
   を含み、
   前記拡散器によって反射された光の部分は、前記方向変換光学器械によって反射されて前記拡散器の方へ戻され、
   前記偏光解消装置は、前記少なくとも１つの偏光装置を通じて見る観察者によって見られる時に前記表示映像を失うという影響を排除する、
   ことを特徴とする、車両のためのリアビューアセンブリ。
2. 前記部分反射性、部分透過性コーティングは、少なくとも４５パーセントの反射率を有することを特徴とする請求項１に記載のリアビューアセンブリ。
3. 前記映像ディスプレイは、前記可視表示映像が少なくとも７５０ｃｄ／ｍ²の強度を有するような出力強度を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリアビューアセンブリ。
4. 前記映像ディスプレイは、前記可視表示映像が少なくとも１０００ｃｄ／ｍ²の強度を有するような出力強度を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリアビューアセンブリ。
5. 前記映像ディスプレイは、前記可視表示映像が少なくとも１５００ｃｄ／ｍ²の強度を有するような出力強度を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリアビューアセンブリ。
6. 前記映像ディスプレイは、前記可視表示映像が少なくとも２０００ｃｄ／ｍ²の強度を有するような出力強度を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリアビューアセンブリ。
7. 前記映像ディスプレイは、前記可視表示映像が少なくとも２７５０ｃｄ／ｍ²の強度を有するような出力強度を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリアビューアセンブリ。
8. 前記映像ディスプレイは、前記可視表示映像が少なくとも３５００ｃｄ／ｍ²の強度を有するような出力強度を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリアビューアセンブリ。
9. 前記映像ディスプレイは、少なくとも１つの液晶表示構成要素を含むことを特徴とする請求項１に記載のリアビューアセンブリ。
10. 前記少なくとも１つの偏光装置は、前記偏光解消装置と少なくとも１つの液晶表示構成要素の前面との間に位置決めされる、
    ことを特徴とする請求項１に記載のリアビューアセンブリ。
11. 前記ミラー要素は、
    前面と後面を有する第１の基板と、
    前面と後面を有する第２の基板と、
    を含むエレクトロクロミックミラー要素であり、
    前記第２の基板の前記前面及び前記第１の基板の前記後面は、エレクトロクロミック媒体がその間に配置された離間した関係で並置されている、
    ことを特徴とする請求項９に記載のリアビューアセンブリ。
12. 前記エレクトロクロミックミラー要素は、前記第２の基板の前記表面の一方に配置された反射器を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載のリアビューアセンブリ。
13. 前記少なくとも１つの液晶表示構成要素は、
    前面と後面を有する第１の基板構成要素と、
    前面と後面を有する第２の基板構成要素と、
    を含み、
    前記第２の基板構成要素の前記前面及び前記第１の基板構成要素の前記後面は、液晶材料成分がその間に配置された離間した関係で並置されている、
    ことを特徴とする請求項９に記載のリアビューアセンブリ。
14. 前記ミラー要素は、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１に記載のリアビューアセンブリ。
15. 前記映像ディスプレイは、液晶ディスプレイを含むことを特徴とする請求項１に記載のリアビューアセンブリ。
16. 前記偏光解消装置は、ポリカーボネートレンズを含むことを特徴とする請求項１に記載のリアビューアセンブリ。
17. 前記偏光解消装置は、配向ポリマーフィルムを含むことを特徴とする請求項１に記載のリアビューアセンブリ。
18. 前記偏光解消装置は、配向された複屈折透明ポリマー薄膜を使用して形成されることを特徴とする請求項１に記載のリアビューアセンブリ。

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