本發(fā)明涉及車輛用窗板。特別涉及適用于在窗板上顯示像的平視顯示器的車輛用窗板。

背景技術(shù)：

在車輛用窗板、特別是車輛的前窗玻璃上顯示包含速度等各種信息的像的平視顯示器(headupdisplay；以下也記為hud)受到了關(guān)注。利用hud，能夠在前窗玻璃的駕駛員的面前的區(qū)域投影速度計(jì)等的像來進(jìn)行顯示。

以往，駕駛時(shí)確認(rèn)速度等信息時(shí)，駕駛員需要視線朝下觀察顯示儀器。通過采用hud，駕駛員在觀察行進(jìn)方向的同時(shí)能夠在視線不朝下的情況下確認(rèn)速度等信息，因此從安全性的角度考慮，要求進(jìn)一步導(dǎo)入hud。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本專利特開平07-195959號(hào)公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題

但是，在專利文獻(xiàn)1的構(gòu)成中，投影于前窗玻璃的像可能產(chǎn)生失真。從向駕駛員顯示明確的像的角度考慮，要求抑制像的變形。另外，這種技術(shù)問題不限于前窗玻璃，也同時(shí)存在于車輛用窗板中。

解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明提供適合于確切地顯示由hud投影的像的車輛用窗板。

本發(fā)明涉及以下(1)～(9)。

(1)車輛用窗板，其中，至少在hud顯示區(qū)域中，上下方向上的曲率的變化量的最大值在±7.6e-6mm^-2以下。

(2)如所述(1)中記載的車輛用窗板，其中，至少在hud顯示區(qū)域中，曲率從下邊向上邊單調(diào)遞增。

(3)如所述(1)或(2)中記載的車輛用窗板，其中，至少在hud顯示區(qū)域中，上下方向上的曲率的變化量的平均值在±1.2e-6mm^-2以下。

(4)如所述(1)～(3)中任一項(xiàng)記載的車輛用窗板，其中，至少在hud顯示區(qū)域內(nèi)，所述曲率的變化量是一定的。

(5)如所述(1)～(4)中任一項(xiàng)記載的車輛用窗板，其中，離作為基準(zhǔn)的連接上邊和下邊的弦最遠(yuǎn)的位置比上下方向上的中央位置更靠近所述上邊側(cè)。

(6)如所述(1)～(5)中任一項(xiàng)記載的車輛用窗板，其中，至少在hud顯示區(qū)域中，左端部與右端部的曲率之差在0.00040mm^-1以下。

(7)如所述(1)～(6)中任一項(xiàng)記載的車輛用窗板，其中，至少在hud顯示區(qū)域中，曲率的最大值在0.001mm^-1以下。

(8)如所述(1)～(7)中任一項(xiàng)記載的車輛用窗板，其中，所述hud顯示區(qū)域在10cm²以上。

(9)如所述(1)～(8)中任一項(xiàng)記載的車輛用窗板，其中，所述車輛用窗板是玻璃板，所述玻璃板在外周緣及其內(nèi)側(cè)具有形成了平面應(yīng)力的區(qū)域，所述hud顯示區(qū)域與所述形成了平面應(yīng)力的區(qū)域不重復(fù)。

發(fā)明效果

如果利用本發(fā)明，則能夠提供抑制了像的變形的車輛用窗板。

附圖說明

圖1是搭載了hud的車輛的概念圖。

圖2(a)～(b)是用格子示意性地表示觀察點(diǎn)的變化的圖，圖2(a)表示設(shè)定了與根據(jù)個(gè)體差別的觀察點(diǎn)的移動(dòng)對(duì)應(yīng)的不同的三個(gè)格子的情況，圖2(b)表示設(shè)定了伴隨單個(gè)個(gè)體的觀察點(diǎn)的移動(dòng)的多個(gè)觀察點(diǎn)p的情況。

圖3(a)～(d)表示說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的前窗玻璃的性質(zhì)的圖表曲線，圖3(a)是表示前窗玻璃的截面形狀的圖表曲線，圖3(b)是表示前窗玻璃的表面的切線的角度的圖表曲線，圖3(c)是表示前窗玻璃的表面的曲率(1/r)的圖表曲線，圖3(d)是表示前窗玻璃的表面的曲率(1/r)的變化量的圖表曲線。

圖4是表示凹面鏡的曲率固定為800r的狀態(tài)下前窗玻璃的曲率(x)與像的尺寸(放大率：y)的關(guān)系的圖表曲線。

圖5是表示凹面鏡的曲率分別固定為700r、800r、900r的值的狀態(tài)下的前窗玻璃的曲率(x)與像的尺寸(放大率：y)的關(guān)系的圖表曲線。

圖6(a)～(b)是用于說明視線移動(dòng)時(shí)的像(格子)的變形量(放大率)的概念圖，圖6(a)是以僅以規(guī)定的距離從位置a移動(dòng)了視線時(shí)的說明圖，圖6(b)是僅以規(guī)定的距離從位置b′移動(dòng)了視線時(shí)的說明圖。

圖7(a)～(b)是用于說明存在多個(gè)hud單元的情況下移動(dòng)視線時(shí)的像(格子)的局部變形量(放大率)的概念圖，圖7(a)是表示以往的前窗玻璃的概念圖，圖7(b)是圖3(a)～(d)的前窗玻璃的概念圖。

圖8(a)～(b)是用于說明移動(dòng)視線時(shí)的像(格子)的局部變形量(放大率)的概念圖，圖8(a)是用于說明以往的前窗玻璃的局部放大率不同的像發(fā)生變形的情況的概念圖，圖8(b)是用于說明圖3(a)～(d)的前窗玻璃的局部放大率無差異、防止了變形的情況的概念圖。

圖9(a)～(b)是用于說明像的左右方向上的變形的概念圖，圖9(a)是用于說明以往的前窗玻璃的發(fā)生了像的左右方向上的變形的情況的概念圖，圖9(b)是用于說明圖3(a)～(d)的前窗玻璃未發(fā)生像的左右方向上的變形的情況的概念圖。

圖10是用于說明視線移動(dòng)前后的像的每個(gè)區(qū)段的變形量的概念圖。

圖11是表示使用光學(xué)模擬進(jìn)行計(jì)算而得的結(jié)果的圖表。

圖12是表示實(shí)際曲率(p)、實(shí)際曲率的一次函數(shù)的近似線(曲率的近似線q)的示意圖表。

圖13是表示實(shí)際曲率的變化量(r)、曲率的變化量的最大值的概念的圖表。

圖14是表示使用光學(xué)模擬進(jìn)行計(jì)算而得的結(jié)果的圖表。

圖15是表示曲率的變化量的平均值(s)的概念的圖表。

圖16是表示前窗玻璃的上邊、下邊、底點(diǎn)的截面圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的車輛用窗板的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1表示搭載了hud的車輛的概念圖。作為車輛的汽車100的前窗玻璃(車輛用前窗玻璃、車輛用窗板)10的下方部分的儀表盤的內(nèi)部搭載了hud單元20。hud單元20包含凹面鏡21、反射鏡23和光源(顯示器)25。

光源25所顯示的速度計(jì)等的像被凹面鏡21放大，在前窗玻璃10上作為虛像顯示。駕駛員通過識(shí)別由hud單元20所生成的虛像顯示，能夠確認(rèn)速度計(jì)等，與識(shí)別安裝在儀表盤中的以往的儀表30時(shí)相比(視線2)，不需要使視線朝下。因此，通過采用hud，可確保更高的安全性。

但是，以往的前窗玻璃的在前窗玻璃上的各點(diǎn)的曲率不同，前窗玻璃上任意的線上的曲率的變化量也因線的選擇方式而呈各種值。此處，為便于說明，線是指沿著z方向的線。

因此，本申請(qǐng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，從駕駛員的體格等個(gè)體差別導(dǎo)致的觀察點(diǎn)的差別考慮，使凹面鏡21的角度產(chǎn)生數(shù)階段的變化、從而使前窗玻璃10上的反射位置(反射點(diǎn))在z方向上變化時(shí)，各階段間像整體的變形的程度產(chǎn)生差別。即，以往的前窗玻璃的情況下，體格不同的駕駛員之間，所識(shí)別的像整體的變形的離散程度大(以下也記為“宏觀離散”)。

另外，凹面鏡21的角度的切換不只在體格有差異的駕駛員之間產(chǎn)生。即使是同一駕駛員，也存在因姿勢(shì)的不同和座位位置的不同而使凹面鏡21的角度發(fā)生變化的情況。

另外，反射點(diǎn)處的前窗玻璃10的曲率如果變大，則所顯示的像放大，前窗玻璃10的曲率如果變小，則所顯示的像縮小。

另一方面，所顯示的像具有一定的面積的情況下，切換凹面鏡21的角度時(shí)，即使像整體的變形程度在容許范圍內(nèi)，也存在像的面積內(nèi)的各點(diǎn)(各區(qū)段)中像的變形程度不同的情況。即，本申請(qǐng)發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，以往的前窗玻璃的情況下，即使是在顯示一個(gè)像的區(qū)域內(nèi)，前窗玻璃上的各點(diǎn)的曲率也不同，而且前窗玻璃上任意的線上的曲率的變化量也因線的選擇方式而呈現(xiàn)各種值，從而產(chǎn)生像的變形。例如，存在所顯示的像的區(qū)域內(nèi)看上去某一點(diǎn)處放大、其他點(diǎn)處縮小的情況，像的變形程度根據(jù)各點(diǎn)而產(chǎn)生離散(以下也記為“微觀離散”)。

考慮這種新的發(fā)現(xiàn)，則在hud的設(shè)計(jì)時(shí)，需要在將前窗玻璃上的反射位置的不同導(dǎo)致的像整體的變形的離散(宏觀離散)以及顯示像的區(qū)域內(nèi)的變形的離散(微觀離散)納入考慮的基礎(chǔ)上，對(duì)所顯示的像的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

圖2(a)～(b)是示意性地表示前窗玻璃10上所顯示的像的圖，圖2(a)表示假定使凹面鏡21的角度產(chǎn)生3階段變化時(shí)設(shè)定了不同的三個(gè)格子的情況。設(shè)定了實(shí)線所示的上段的格子a、虛線所示的中段的格子b、斷線所示的下段的格子c這三個(gè)格子。這三個(gè)格子預(yù)先設(shè)置在通常駕駛員要對(duì)由hud產(chǎn)生的像進(jìn)行識(shí)別的位置，進(jìn)一步考慮到通常的駕駛員也存在體格差異等而劃分為三個(gè)觀察點(diǎn)區(qū)域，結(jié)果設(shè)置了三個(gè)格子。

另外，圖2(b)中示出了觀察中段的格子b時(shí)顯示像的區(qū)域內(nèi)設(shè)置了伴隨觀察點(diǎn)的移動(dòng)的多個(gè)觀察點(diǎn)p(本例中為p1～p9這9點(diǎn))的情況。

前窗玻璃10的曲率在整個(gè)區(qū)域內(nèi)不固定，根據(jù)設(shè)計(jì)形狀而在各個(gè)區(qū)域內(nèi)存在差異。當(dāng)然，三個(gè)格子a、b、c處各自的前窗玻璃10的曲率不同，各觀察點(diǎn)p1～p9處的前窗玻璃10的曲率不同。雖然認(rèn)為前窗玻璃10的曲率存在差異而導(dǎo)致像發(fā)生變形，但是期望使這種變形最小化。

本發(fā)明者對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行了考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，前窗玻璃上的反射位置的差別導(dǎo)致的像整體的變形離散(宏觀離散)以及顯示像的區(qū)域內(nèi)的變形的離散(微觀離散)，通過圖3(a)～(d)的圖表所示的特殊的hud彎曲形狀的前窗玻璃可抑制像的變形和離散。

另外，圖3(a)～(d)中的凹面鏡21以設(shè)計(jì)成任意的曲率且前窗玻璃10上的反射點(diǎn)的位置一定為前提。另外，凹面鏡21的斜率以設(shè)計(jì)成可在數(shù)階段內(nèi)變化、且通過切換其斜率來切換前窗玻璃10上的反射點(diǎn)為前提。

圖3(a)～(d)的各圖表中，橫軸表示本實(shí)施方式的前窗玻璃10的上下方向(z方向)上的位置(高度位置)(單位：mm)，橫軸的左側(cè)為下位置，右側(cè)為上位置。圖3(a)是表示前窗玻璃的上下方向的截面形狀的圖表曲線，上下方向上的大致中央位置(橫軸、約500mm的高度位置)處前窗玻璃表面向前方(車輛的前方)突出程度最大，在其上下則理解為前窗玻璃的表面位于后方(車輛的后方)。另外，上下方向是指安裝于車輛時(shí)的天空地面方向。

圖3(b)是對(duì)圖3(a)的圖表曲線進(jìn)行一階微分而得的圖表曲線，圖3(c)是對(duì)圖3(b)的圖表曲線進(jìn)行一階微分而得的圖表曲線(對(duì)圖3(a)的圖表曲線進(jìn)行二階微分而得的圖表曲線)，圖3(d)是對(duì)圖3(c)的圖表曲線進(jìn)行一階微分而得的圖表曲線(對(duì)圖3(a)的圖表曲線進(jìn)行三階微分而得的圖表曲線)。

圖3(b)示出了前窗玻璃的表面的切線的角度，上下方向上的大致中央位置(橫軸、約500mm的高度位置)處的表面的切線的角度設(shè)定為基準(zhǔn)值0°，其下方位置(圖表的左側(cè))表示角度為負(fù)值，其上方位置(圖表的右側(cè))表示角度為正值。

圖3(c)示出了前窗玻璃的表面的曲率(1/r)，如圖表明確所示，本例中曲率從下邊向上邊單調(diào)遞增。即，該圖表所示的前窗玻璃可以說位置越朝上則表面的彎曲程度越大。圖3(d)示出了前窗玻璃的表面的曲率(1/r)的變化量，如圖表明確所示，本實(shí)施方式中優(yōu)選曲率的變化量是一定的。

另外，本說明書中，“曲率的變化量一定”可解釋為在不損害本申請(qǐng)的效果的范圍內(nèi)允許存在偏差。

發(fā)明者發(fā)現(xiàn)，如果是這種特殊的彎曲形狀的前窗玻璃，則不論觀察點(diǎn)的位置變化如何，均可抑制像的變形和離散。

另外，雖然也認(rèn)為上下方向上的曲率如果一定(圖3(c)的圖表為水平狀態(tài))則不由觀察點(diǎn)位置導(dǎo)致像的變形，但是如圖3(c)所示，如果越靠近上方曲率越大，則能夠使前窗玻璃無障礙地與汽車車頂連接，因此期望是這種情況。

發(fā)明人在導(dǎo)出上述形狀時(shí)，前提假定為與玻璃的反射位置無關(guān)，凹面鏡具有固定值的單一曲率，在該前提下使用光學(xué)模擬考察了前窗玻璃的曲率變化導(dǎo)致的像尺寸的變化。

圖4是表示凹面鏡的曲率半徑固定為800mm的狀態(tài)下前窗玻璃的曲率(x)與像的尺寸(放大率：y)的關(guān)系的圖表曲線。作為一次相關(guān)決定系數(shù)的r²接近1，由此理解凹面鏡的曲率為一定的值時(shí)，像尺寸相對(duì)于前窗玻璃的曲率幾乎為正的一次相關(guān)的關(guān)系(y＝2668.7x+0.4871)。

另外，圖4出于方便考慮將玻璃曲率為0.000192的情況作為100％，但是可理解為，不論玻璃的曲率為何值，凹面鏡的曲率為一定值時(shí)，像的尺寸相對(duì)于曲面玻璃的曲率大致為正的一次相關(guān)的關(guān)系。

圖5是表示凹面鏡的曲率半徑分別固定為700mm、800mm、900mm的狀態(tài)下前窗玻璃的曲率(x)與像的尺寸(放大率：y)的關(guān)系的圖表曲線。由本圖可理解，凹面鏡的曲率為一定值的狀態(tài)下，相關(guān)關(guān)系的斜率雖然變化，但是像的尺寸和前窗玻璃的曲率之間保持為正的一次相關(guān)關(guān)系(700mm：y＝3053.6x+0.4173、800mm：y＝2668.7x+0.4871、900mm：y＝2482x+0.5215)。凹面鏡的曲率越大，相關(guān)關(guān)系的精確度(日文：感度)越高(曲線的斜率越大)。

即，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)前窗玻璃的曲率與像的放大率大致為正的一次相關(guān)關(guān)系。該現(xiàn)象意味著，圖3(a)～(d)所示的曲率的變化(量)為一定的具有特異的彎曲形狀的前窗玻璃中不論為哪一區(qū)域，視線移動(dòng)時(shí)的放大率、變形量均相同。

使用圖6(a)、(b)對(duì)具體例進(jìn)行說明。圖6(a)表示以往的前窗玻璃，圖6(b)表示圖3(a)～(d)的前窗玻璃。使用與點(diǎn)b處的玻璃曲率匹配而最優(yōu)化的凹面鏡來顯示像的情況下，當(dāng)然在b點(diǎn)顯示最優(yōu)化的像。從該狀態(tài)切換凹面鏡的角度，在由點(diǎn)b向下側(cè)移動(dòng)了10mm的點(diǎn)a、或由點(diǎn)b向上側(cè)移動(dòng)了10mm的點(diǎn)c處顯示像的情況下，以往的前窗玻璃的曲率變化量不是固定值，因此點(diǎn)a與點(diǎn)c的像的變形量的絕對(duì)值不同。因此，例如圖6(a)所示，容易發(fā)生只有點(diǎn)c被放大等問題。

另一方面，圖3的前窗玻璃的曲率的變化量一定，因此從點(diǎn)b′切換至點(diǎn)a′時(shí)像的變形量的絕對(duì)值與從點(diǎn)b′切換至點(diǎn)c′時(shí)像的變形量的絕對(duì)值相等。即，能夠抑制由前窗玻璃上的反射位置導(dǎo)致像的變形程度大的狀況。另外，容易預(yù)測(cè)在遠(yuǎn)離點(diǎn)b某一距離的位置顯示像時(shí)會(huì)產(chǎn)生何種程度的變形。

以上，通過形成如圖3(a)～(d)的前窗玻璃，能夠在切換凹面鏡的角度時(shí)減小由前窗玻璃上的反射位置的差異導(dǎo)致的像的質(zhì)量的離散。

另外，圖6(a)～(b)的點(diǎn)a(a′)、b(b′)、c(c′)可以與圖2(a)的格子a、b、c的位置對(duì)應(yīng)。

另外，如圖7(a)～(b)所示，也可假設(shè)存在多個(gè)hud單元、在前窗玻璃上的多個(gè)位置顯示像的情況。圖7(a)表示以往的前窗玻璃，圖7(b)表示圖3的前窗玻璃。

如果是如圖(7a)所示的以往的前窗玻璃，則使像701從點(diǎn)a向點(diǎn)b移動(dòng)時(shí)的變形量的絕對(duì)值與使像702從點(diǎn)c向點(diǎn)d移動(dòng)時(shí)的變形量的絕對(duì)值不同。

因此，如圖7(a)所示，例如僅在從點(diǎn)c向點(diǎn)d移動(dòng)的情況下容易發(fā)生大的變形。

另一方面，圖3(a)～(d)的前窗玻璃中，曲率的變化量一定，因此使像701從點(diǎn)a′向點(diǎn)b′移動(dòng)時(shí)的變形量的絕對(duì)值與使像702從點(diǎn)c′向點(diǎn)d′移動(dòng)時(shí)的變形量的絕對(duì)值相等。即，點(diǎn)b′與點(diǎn)d′處的變形量(放大率)相同，能夠使駕駛員無不適感地觀察兩個(gè)hud。

藉此，即使具有不同的多個(gè)hud單元，也能夠在切換凹面鏡的角度時(shí)減小由前窗玻璃上的反射位置的差異導(dǎo)致的像的質(zhì)量的離散。

另外，利用圖3(a)～(d)的前窗玻璃，則顯示的像具有一定的面積的情況下，也可使像的區(qū)域內(nèi)的變形量相同，特別是在像面積大的情況下能夠發(fā)揮顯著的效果。

使用圖8(a)、(b)對(duì)具體例進(jìn)行說明。圖8(a)表示以往的前窗玻璃，圖8(b)表示圖3(a)～(d)的前窗玻璃。使用與點(diǎn)d(d′)處的玻璃曲率匹配的最優(yōu)化的凹面鏡的情況下，由駕駛員改變凹面鏡的角度，在點(diǎn)e(e′)的位置顯示像。

這種情況下，如圖8(a)所示的以往的前窗玻璃中，像具有規(guī)定以上的面積的情況下，像的顯示區(qū)域內(nèi)的前窗玻璃的曲率的變化量不固定，因此如圖8(a)所示，局部放大率不同，存在像發(fā)生變形的可能性。圖8(a)～(b)中，作為其一例，示出了放大率緩慢地從像的顯示區(qū)域的下端向上端變大的像顯示于點(diǎn)e的示例。

另一方面，如圖8(b)所示，圖3(a)～(d)的前窗玻璃中，不論在上下方向上的任何位置曲率的變化量均一定，因此像的顯示區(qū)域內(nèi)的放大率無局部差異、在任何區(qū)域均以相同比例放大的像顯示于點(diǎn)e′。即，能夠抑制顯示像的區(qū)域內(nèi)的變形的離散，從而能夠防止識(shí)別到失真的像的現(xiàn)象。

進(jìn)一步，具有圖3(a)～(d)所示的特異的彎曲形狀的前窗玻璃中，曲率的變化量?jī)?yōu)選在左右不同的位置中也一定。藉此，即使是視線在左右方向上移動(dòng)的情況下，左端和右端的像的變形量也相同。如圖9(a)所示的以往的前窗玻璃中，如果使像的顯示僅以規(guī)定的距離向下方移動(dòng)，則曲率的變化量在像的左右位置處不同，因此存在像發(fā)生變形的可能性。另一方面，如圖9(b)所示，如果是左右任一位置處的曲率變化量均一定的前窗玻璃，則不會(huì)發(fā)生局部放大率不同的情況。因此，切換凹面鏡的角度時(shí)，在左右方向上也能夠抑制前窗玻璃上的反射位置的不同導(dǎo)致的像的質(zhì)量的離散以及顯示像的區(qū)域內(nèi)的變形的離散。

如上所述，前窗玻璃的曲率與像的變形大致為一次相關(guān)關(guān)系，因此通過使用如圖3(a)～(d)所示的前窗玻璃，針對(duì)前窗玻璃上的某一點(diǎn)對(duì)凹面鏡進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)，則不論是否調(diào)整凹面鏡的角度或像是否具有面積，均能夠抑制像的變形。以下，針對(duì)圖3(a)～(d)所示的特殊彎曲形狀的前窗玻璃的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明。

另外，理想狀態(tài)下，較好是如圖3(a)～(d)所示，曲率的變化量一定，但是在制造時(shí)，從嚴(yán)格意義上講極難使曲率的變化量一定。因此，以下為了達(dá)成本申請(qǐng)的效果，將曲率變化量的最大值、曲率變化量的平均值規(guī)定在某一值以下。此處，“曲率變化量的最大值”是指曲率變化量的絕對(duì)值的最大值。

本說明書中，前窗玻璃上顯示hud的像的區(qū)域(以下也記為“hud顯示區(qū)域”)中，反射點(diǎn)的變化前后的像的尺寸的變化量至少在上下方向上針對(duì)每個(gè)以10mm間隔(間距)劃分的區(qū)段進(jìn)行測(cè)定。以下，將相鄰的區(qū)段間的尺寸的變化稱作“局部變形”。

于是，為了使駕駛員不易識(shí)別到失真的像，hud顯示區(qū)域中相鄰的區(qū)段的尺寸變化量之差優(yōu)選抑制在15％以內(nèi)，更優(yōu)選抑制在13％以內(nèi)，進(jìn)一步優(yōu)選抑制在10％以內(nèi)。這是準(zhǔn)備多個(gè)使實(shí)際顯示于前窗玻璃表面的計(jì)量?jī)x類的圖像的一部分逐步變形來放大的多個(gè)圖像、由多人實(shí)施感官評(píng)價(jià)后開始能識(shí)別到失真的像時(shí)的值。

圖10用于說明這種概念，反射點(diǎn)移動(dòng)前相鄰的兩個(gè)區(qū)段的上下方向的間距為10mm。反射點(diǎn)移動(dòng)后相鄰的兩個(gè)區(qū)段的上下方向的間距分別為11mm和12mm的情況下的變化量之差為120％-110％＝10％，因此這種情況下駕駛員不易識(shí)別到失真的像。

另一方面，反射點(diǎn)移動(dòng)后相鄰的兩個(gè)區(qū)段的上下方向的間距分別為10mm(無變化)和12mm的情況下的變化量之差為120％-100％＝20％，因此這種情況下駕駛員容易識(shí)別到失真的像。

使用光學(xué)模擬進(jìn)行計(jì)算而得的結(jié)果示于圖11。hud顯示區(qū)域中，前窗玻璃的上下方向上曲率的變化量的最大值如果在±7.6e-6mm^-2以下，則像的局部變形可抑制在15％以內(nèi)，能夠使駕駛員不易識(shí)別到失真的像。進(jìn)一步，曲率的變化量的最大值如果在±6.55e-6mm^-2以下，則像的局部變形可抑制在13％以內(nèi)，如果在±5.60e-6mm^-2以下，則可抑制在10％以內(nèi)，更為優(yōu)選。即，可抑制顯示像的區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)處的變形的離散。另外，“e-數(shù)字”部分中，數(shù)字表示10的次方數(shù)，如果是“e-6”則表示10的6次方。例如，±7.6e-6表示±7.6×10^-6。

此處，“反射點(diǎn)移動(dòng)前”是指，凹面鏡設(shè)置為最佳曲率的前窗玻璃上的點(diǎn)作為反射點(diǎn)的狀態(tài)，“反射點(diǎn)移動(dòng)后”是指反射位置從該點(diǎn)移動(dòng)后的狀態(tài)。

圖12和圖13是說明前窗玻璃的“曲率變化量的最大值”時(shí)用于表示實(shí)際曲率(p)、實(shí)際曲率的一次函數(shù)的近似線(曲率的近似線；q)、實(shí)際曲率的變化量(r)的示意圖表曲線。如圖12和圖13所示，實(shí)際的前窗玻璃中，曲率以及曲率變化量的值時(shí)刻波動(dòng)，通過求出曲率的近似線和曲率變化量的平均值，能夠求出如圖3(c)和圖3(d)所示的單調(diào)遞增的曲率以及大致一定值的曲率的變化量。

另外，該曲率的近似線從前窗玻璃上下方向的截面中的hud顯示區(qū)域內(nèi)的任意截面的曲率導(dǎo)出。例如，hud顯示區(qū)域內(nèi)的任意截面上的曲率可從每隔5mm測(cè)定的值求出。

圖13示出了曲率變化量的最大值的概念。實(shí)際的曲率有時(shí)會(huì)在局部大幅上升，對(duì)應(yīng)地如圖12所示，實(shí)際的曲率的變化量有時(shí)呈峰值。這種峰值作為“曲率變化量的最大值”，該最大值優(yōu)選抑制在±7.6e-6mm^-2以下、更優(yōu)選抑制在±6.55e-6mm^-2以下、進(jìn)一步優(yōu)選抑制在±5.60e-6mm^-2以下，藉此能夠抑制顯示像的區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)處的變形的離散，駕駛員不易識(shí)別到失真的像。

另外，如圖3(c)、圖11、圖12所示，曲率的一次函數(shù)近似線優(yōu)選從前窗玻璃的下邊向上邊單調(diào)遞增。藉此，曲率的變化量的變化不易加劇，駕駛員不易識(shí)別到失真的像。

另外，圖13中，針對(duì)“曲率的變化量的最大值”的局部變形(顯示像的區(qū)域內(nèi)，以10mm的間隔相鄰)進(jìn)行了說明，但是考慮到切換凹面鏡的角度時(shí)的前窗玻璃上的反射位置的不同導(dǎo)致的像的質(zhì)量的離散的情況下，優(yōu)選至少在hud顯示區(qū)域的整個(gè)區(qū)域內(nèi)將曲率的變化量抑制在規(guī)定值以下。因此，上下方向上的曲率變化量的平均值在±1.64e-6mm^-2以下、更優(yōu)選在±1.42e-6mm^-2以下、進(jìn)一步優(yōu)選在±1.2e-6mm^-2以下。

使用光學(xué)模擬進(jìn)行計(jì)算而得的結(jié)果示于圖14。上下方向上曲率的變化量的平均值如果在±1.64e-6mm^-2以下，則前窗玻璃上的反射位置的不同導(dǎo)致的像的變形可抑制在15％以內(nèi)，能夠使駕駛員不易識(shí)別到失真的像。進(jìn)一步，曲率的變化量的平均值如果在±1.42e-6mm^-2以下，則可抑制在13％以內(nèi)，如果在±1.2e-6mm^-2以下，則可抑制在10％以內(nèi)，更為優(yōu)選。

圖15示出了曲率變化量的平均值(s)的概念。通過將曲率的變化量的平均值抑制在規(guī)定值以下，能夠抑制hud顯示區(qū)域的整個(gè)區(qū)域中的像的變形。

另外，如圖16所示，本申請(qǐng)的一種實(shí)施方式的前窗玻璃中，離作為基準(zhǔn)的連接上邊和下邊的弦最遠(yuǎn)的位置、即底點(diǎn)，優(yōu)選比上下方向上的中央位置(離上邊以及下邊等距離的位置)更靠近上邊側(cè)。如果是這種底點(diǎn)的位置，則能夠無障礙地將前窗玻璃與汽車的車頂連接，因而優(yōu)選。

另外，hud顯示區(qū)域內(nèi)的左端部與右端部的曲率之差優(yōu)選在0.00040mm^-1以下。左端部與右端部的曲率之差更優(yōu)選在0.00030mm^-1以下，最優(yōu)選在0.00020mm^-1以下。藉此，即使是視線在左右方向上移動(dòng)的情況下，也能夠減少左端和右端的像的變形量，從而能夠使駕駛員不易識(shí)別到失真的像。

另外，前窗玻璃的曲率的最大值在hud顯示區(qū)域內(nèi)優(yōu)選在0.001mm^-1以下。對(duì)駕駛員而言不易識(shí)別成失真的像。

至少需要在前窗玻璃的hud顯示區(qū)域中滿足上述曲率、曲率的變化量的值，但是在hud顯示區(qū)域之外不一定需要滿足。

hud顯示區(qū)域優(yōu)選在10cm²以上。hud顯示區(qū)域如果在10cm²以上，則駕駛員容易識(shí)別到像的失真，因此適合使用本申請(qǐng)的一種實(shí)施方式的圖3的前窗玻璃。

hud顯示區(qū)域的上限無特別限定，但是優(yōu)選例如在1000cm²以下。hud顯示區(qū)域如果在1000cm²以下，則不易與前窗玻璃上的形成有平面應(yīng)力的區(qū)域重疊，從而hud顯示區(qū)域內(nèi)不易存在透視失真，因此優(yōu)選。

另外，形成有平面應(yīng)力的區(qū)域，如本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的那樣，是指在將加熱至軟化點(diǎn)附近的玻璃板冷卻時(shí)，在玻璃板的外周緣及其內(nèi)側(cè)形成了平面應(yīng)力的區(qū)域。冷卻時(shí)，玻璃板從外周緣開始冷卻，在玻璃板的外周緣形成邊緣壓縮。相對(duì)于邊緣壓縮，在玻璃板的外周緣的內(nèi)側(cè)形成內(nèi)在張力。

另外，hud顯示區(qū)域優(yōu)選比前窗玻璃的形成有平面應(yīng)力的區(qū)域更靠近面內(nèi)中央側(cè)。即，期望不與形成了平面應(yīng)力的區(qū)域重疊。形成了平面應(yīng)力的區(qū)域無特別限定，例如指從外周緣向面內(nèi)中央側(cè)的小于20mm的區(qū)域。因此，hud顯示區(qū)域優(yōu)選離外周緣20mm以上并靠近面內(nèi)中央側(cè)。藉此，hud顯示區(qū)域內(nèi)變得不易存在透視失真。

本發(fā)明的前窗玻璃例如可通過對(duì)一般的夾層玻璃進(jìn)行加工來獲得。例如進(jìn)行加壓成形時(shí)，通過對(duì)成形模具的成形面的形狀進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠制造如本發(fā)明所述的具有特殊彎曲形狀的前窗玻璃。

前窗玻璃安裝于車輛的情況下，當(dāng)然對(duì)上下方向進(jìn)行了規(guī)定，上邊、下邊也進(jìn)行明確的規(guī)定。另外，通常在前窗玻璃上貼付檢驗(yàn)證。檢驗(yàn)證是證明前窗玻璃滿足jis標(biāo)準(zhǔn)的jis標(biāo)記，示出制品制造時(shí)間、玻璃的商品名等，多設(shè)置在左下或右下的位置。檢驗(yàn)證具有在玻璃制造時(shí)通過噴砂而在玻璃上形成印記的類型和印刷的類型。從而，對(duì)于未安裝于車輛的單獨(dú)存在的前窗玻璃，能夠?qū)⒖拷渲糜袡z驗(yàn)證的位置的邊定義為下邊，將遠(yuǎn)離該位置的邊定義為上邊。

另外，本發(fā)明的說明書以前窗玻璃為例進(jìn)行了說明，但是不限于此。即，也可以是側(cè)窗玻璃、天窗玻璃或后窗玻璃。另外，也可以是聚碳酸酯等樹脂。

此外，本發(fā)明的說明書以凹面鏡具有任意一定的曲率為前提，但是凹面鏡也可具有以一定的曲率變化量進(jìn)行變化的曲率。

這種情況下，凹面鏡的曲率的變化量?jī)?yōu)選如下所述。即，hud顯示區(qū)域中，前窗玻璃的上下方向上曲率的變化量的最大值如果在±22.8e-6mm^-2以下，則像的局部變形可抑制在15％以內(nèi)，能夠使駕駛員不易識(shí)別到失真的像。進(jìn)一步，曲率的變化量的最大值如果在±19.65e-6mm^-2以下，則像的局部變形可抑制在13％以內(nèi)，如果在±16.8e-6mm^-2以下，則可抑制在10％以內(nèi)，更為優(yōu)選。能夠抑制顯示像的區(qū)域內(nèi)各點(diǎn)處的變形的離散。

另外，上下方向上曲率的變化量的平均值如果在±4.92e-6mm^-2以下，則前窗玻璃上的反射位置的不同導(dǎo)致的像的變形可抑制在15％以內(nèi)，能夠使駕駛員不易識(shí)別到失真的像。進(jìn)一步，曲率的變化量的平均值如果在±4.26e-6mm^-2以下，則可抑制在13％以內(nèi)，如果在±3.6e-6mm^-2以下，則可抑制在10％以內(nèi)，更為優(yōu)選。

另外，凹面鏡和前窗玻璃兩者的曲率可變化。此時(shí)，前窗玻璃的反射點(diǎn)處的曲率如果變大，則優(yōu)選凹面鏡的反射點(diǎn)處的曲率變小。藉此能夠進(jìn)一步抑制像的變形。另外，凹面鏡和前窗玻璃的曲率不局限于上述情況。優(yōu)選進(jìn)行組合以使任一方的反射點(diǎn)處的曲率向變大的方向變化時(shí)，另一方的反射點(diǎn)處的曲率向變小的方向變化。

另外，凹面鏡的曲率的變化量?jī)?yōu)選為前窗玻璃的曲率的變化量的值的1.5倍～3倍。藉此能夠進(jìn)一步抑制像的變形。

另外，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式，可進(jìn)行適度的改變和改良等。另外，上述實(shí)施方式的各構(gòu)成要素的材質(zhì)、形狀、尺寸、數(shù)值、形態(tài)、數(shù)量、配置位置等只要能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)思想，則可為任意形式，不受限制。

產(chǎn)業(yè)上利用的可能性

利用本發(fā)明則提供能夠抑制由hud投影的像的變形并適當(dāng)?shù)仫@示像的車輛用前窗玻璃。

雖然對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明或參照特定實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但是對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的思想和范圍的情況下可進(jìn)行各種變更和修改。

本申請(qǐng)基于2016年4月27日提交的日本專利申請(qǐng)2016-089865，將其內(nèi)容作為參照納入本文。

符號(hào)說明

10前窗玻璃(車輛用前窗玻璃、車輛用窗板)

20hud單元

21凹面鏡

23反射鏡

25光源(顯示器)

100汽車