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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2025174483
(43)【公開日】2025-11-28
(54)【発明の名称】光学部材
(51)【国際特許分類】
G02F 1/13 20060101AFI20251120BHJP
G02B 5/00 20060101ALI20251120BHJP
【ＦＩ】
G02F1/13 505
G02B5/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024080885
(22)【出願日】2024-05-17
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(71)【出願人】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】520124752
【氏名又は名称】株式会社ミライズテクノロジーズ
(74)【代理人】
【識別番号】110001128
【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】安藤 浩
(72)【発明者】
【氏名】舘 鋼次郎
(72)【発明者】
【氏名】川内 正明
(72)【発明者】
【氏名】辻 真俊
(72)【発明者】
【氏名】劉 恒
【テーマコード（参考）】
2H042
2H088
【Ｆターム（参考）】
2H042AA02
2H042AA08
2H042AA21
2H088EA33
2H088GA03
2H088HA02
2H088MA20
(57)【要約】
【課題】ユーザに視認させる外景の視認性低下を抑制しつつ、薄型化が可能な光学部材を提供する。
【解決手段】光学部材１は、光を反射するミラー２と、光を透過する透過状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な切替ミラー３とを有する。ミラー２は、切替ミラー３と平行に配置されている。切替ミラー３は、反射状態では、入射角θの入射光Ｌ２をθよりも大きい反射角φでミラー２側に反射する。ミラー２は、切替ミラー３で反射した入射光Ｌ２が入射角φで入射し、当該入射光Ｌ２を反射角θで切替ミラー３側に反射する。
【選択図】図６
【解決手段】光学部材１は、光を反射するミラー２と、光を透過する透過状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な切替ミラー３とを有する。ミラー２は、切替ミラー３と平行に配置されている。切替ミラー３は、反射状態では、入射角θの入射光Ｌ２をθよりも大きい反射角φでミラー２側に反射する。ミラー２は、切替ミラー３で反射した入射光Ｌ２が入射角φで入射し、当該入射光Ｌ２を反射角θで切替ミラー３側に反射する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学部材であって、
光を反射する第１反射層（２２）を有するミラー（２）と、
光を透過する透明状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な第２反射層（３３）を有し、前記ミラーと平行配置された切替ミラー（３）と、を備え、
前記ミラーまたは前記切替ミラーのなす平面に対する法線方向を厚み方向（Ｄ１）とし、前記ミラーまたは前記切替ミラーに入射する入射光の進行方向と前記厚み方向とのなす角度を入射角とし、前記ミラーまたは前記切替ミラーで反射した反射光の進行方向と前記厚み方向とのなす角度を反射角として、
前記第１反射層は、前記ミラーのなす平面に対して傾斜した第１の傾斜面を有し、前記第１の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第１の傾斜軸（ａｘ１）であり、
前記第２反射層は、前記切替ミラーのなす平面に対して傾斜した第２の傾斜面を有し、前記第２の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第２の傾斜軸（ａｘ２）であり、
前記切替ミラーは、入射光の入射角をθとして、反射光をθよりも大きい反射角φで反射し、
前記ミラーは、前記第１の傾斜軸が前記第２の傾斜軸と平行であることで、入射角φの入射光を反射角θで反射する、光学部材。
光を反射する第１反射層（２２）を有するミラー（２）と、
光を透過する透明状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な第２反射層（３３）を有し、前記ミラーと平行配置された切替ミラー（３）と、を備え、
前記ミラーまたは前記切替ミラーのなす平面に対する法線方向を厚み方向（Ｄ１）とし、前記ミラーまたは前記切替ミラーに入射する入射光の進行方向と前記厚み方向とのなす角度を入射角とし、前記ミラーまたは前記切替ミラーで反射した反射光の進行方向と前記厚み方向とのなす角度を反射角として、
前記第１反射層は、前記ミラーのなす平面に対して傾斜した第１の傾斜面を有し、前記第１の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第１の傾斜軸（ａｘ１）であり、
前記第２反射層は、前記切替ミラーのなす平面に対して傾斜した第２の傾斜面を有し、前記第２の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第２の傾斜軸（ａｘ２）であり、
前記切替ミラーは、入射光の入射角をθとして、反射光をθよりも大きい反射角φで反射し、
前記ミラーは、前記第１の傾斜軸が前記第２の傾斜軸と平行であることで、入射角φの入射光を反射角θで反射する、光学部材。
【請求項2】
前記第２反射層は、コレステリック液晶により構成されている、請求項１に記載の光学部材。
【請求項3】
前記第１反射層は、コレステリック液晶により構成されている、請求項１に記載の光学部材。
【請求項4】
前記ミラーは、前記切替ミラーと対向する一面（２ａ）に反射防止層（２４）を備える、請求項２に記載の光学部材。
【請求項5】
前記切替ミラーは、前記ミラーと対向する対向面（３ａ）に反射防止層（３６）を備える、請求項３に記載の光学部材。
【請求項6】
前記切替ミラーは、複数の領域（Ｒ１～ＲＮ）に区画され、
前記第２反射層は、複数の前記領域のうち１つの前記領域が透明状態に順次切り替えられ、透明状態とされた１つの前記領域とは異なる残りの前記領域が反射状態となる、請求項１に記載の光学部材。
前記第２反射層は、複数の前記領域のうち１つの前記領域が透明状態に順次切り替えられ、透明状態とされた１つの前記領域とは異なる残りの前記領域が反射状態となる、請求項１に記載の光学部材。
【請求項7】
前記切替ミラーまたは前記ミラーを介した光が射出される領域であって、ユーザに外景を視認させる領域を視認領域（ＲＶ）とし、前記切替ミラーのうち外景光が入射する端部を入射端部（３Ａ）として、
前記視認領域は、Ｎ個の領域（ＲＶ１～ＲＶＮ）に区画され、
前記切替ミラーは、前記視認領域のうち前記入射端部から最も遠いＮ番目の第Ｎ領域（ＲＶＮ）には配置されていない、請求項１に記載の光学部材。
前記視認領域は、Ｎ個の領域（ＲＶ１～ＲＶＮ）に区画され、
前記切替ミラーは、前記視認領域のうち前記入射端部から最も遠いＮ番目の第Ｎ領域（ＲＶＮ）には配置されていない、請求項１に記載の光学部材。
【請求項8】
透光性材料で構成され、第一面（６ａ）と、前記第一面に平行な第二面（６ｂ）とを有する導光体（６）をさらに備え、
前記ミラーは、前記第一面に配置されており、
前記切替ミラーは、前記第二面に配置されている、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の光学部材。
前記ミラーは、前記第一面に配置されており、
前記切替ミラーは、前記第二面に配置されている、請求項１ないし７のいずれか１つに記載の光学部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、一対のミラーとして機能する部材を備え、入射した光の導光および射出が可能な光学部材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、光の反射を主に行うミラーと、光の反射および透過を行うハーフミラーとが対向配置されてなる一対のミラーの間に、外景光が入射したとき、一対のミラー間で外景光の反射・射出がなされ、例えば死角補助装置として用いられる光学部材が知られている。ハーフミラーは、例えば、蒸着金属膜や誘電体多層膜で構成されるが、前者では光の吸収率が３０％以上となって光量が低下し、後者では光の吸収率が小さく、光の損失を抑えることができるものの、反射率が光の波長や入射角度によって変化してしまう。
【0003】
そこで、光量の低下およびユーザに視認させる外景の明るさや色調の変化が抑制可能なハーフミラーレスの光学部材が提案されている（例えば特開２０２３－２８５３２号公報）。このハーフミラーレスの光学部材は、ユーザ側に光を射出する射出面が全反射によりミラーとして機能する複数の平坦部と光を射出する複数のプリズム部とにより構成されており、上記の課題が解決可能である。
【0004】
また、ハーフミラーレスの光学部材としては、透過状態と反射状態との切替が可能な切替ミラーを用いた光学部材が提案されている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０２４－２２９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
近年、この種の光学部材の分野では、薄型化のニーズが存在する。上記した光学部材は、いずれも、内部で光を導光させる部位において、入射光が正反射し、入射角と反射角とが等しくなる構造である。ここで、一対のミラーとして機能する部位間の距離、すなわち厚さをＴとし、入射光の入射角および反射角をθとし、当該部位間を一往復する際に光が進む距離、すなわち幅をＷとする。このとき、光学部材は、Ｔ＝Ｗ／２ｔａｎθの関係により厚みＴが決まるため、これ以上の薄型化が困難である。
【0007】
一方、射出面を複数の平坦部およびプリズム部で構成された光学部材は、外景光を内部に入射させる入射面を傾斜させ、入射角を大きくすることで他の光学部材よりも薄型化できるものの、複数のプリズム部によりパターン状で光がユーザ側に射出される。このため、この光学部材は、死角領域の外景の視認性が低下しうる。
【0008】
本開示は、上記の点に鑑み、ユーザに視認させる外景の視認性低下を抑制しつつ、薄型化が可能な光学部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本開示の１つの観点によれば、光学部材は、
光を反射する第１反射層（２２）を有するミラー（２）と、
光を透過する透明状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な第２反射層（３３）を有し、ミラーと平行配置された切替ミラー（３）と、を備え、
ミラーまたは切替ミラーのなす平面に対する法線方向を厚み方向（Ｄ１）とし、ミラーまたは切替ミラーに入射する入射光の進行方向と厚み方向とのなす角度を入射角とし、ミラーまたは切替ミラーで反射した反射光の進行方向と厚み方向とのなす角度を反射角として、
第１反射層は、ミラーのなす平面に対して傾斜した第１の傾斜面を有し、第１の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第１の傾斜軸（ａｘ１）であり、
第２反射層は、切替ミラーのなす平面に対して傾斜した第２の傾斜面を有し、第２の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第２の傾斜軸（ａｘ２）であり、
切替ミラーは、入射光の入射角をθとして、反射光をθよりも大きい反射角φで反射し、
ミラーは、第１の傾斜軸が第２の傾斜軸と平行であることで、入射角φの入射光を反射角θで反射する。
光を反射する第１反射層（２２）を有するミラー（２）と、
光を透過する透明状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な第２反射層（３３）を有し、ミラーと平行配置された切替ミラー（３）と、を備え、
ミラーまたは切替ミラーのなす平面に対する法線方向を厚み方向（Ｄ１）とし、ミラーまたは切替ミラーに入射する入射光の進行方向と厚み方向とのなす角度を入射角とし、ミラーまたは切替ミラーで反射した反射光の進行方向と厚み方向とのなす角度を反射角として、
第１反射層は、ミラーのなす平面に対して傾斜した第１の傾斜面を有し、第１の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第１の傾斜軸（ａｘ１）であり、
第２反射層は、切替ミラーのなす平面に対して傾斜した第２の傾斜面を有し、第２の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第２の傾斜軸（ａｘ２）であり、
切替ミラーは、入射光の入射角をθとして、反射光をθよりも大きい反射角φで反射し、
ミラーは、第１の傾斜軸が第２の傾斜軸と平行であることで、入射角φの入射光を反射角θで反射する。
【0010】
この光学部材は、平行配置されたミラーおよび切替ミラーを備え、ミラーが光を反射する第１反射層を有し、切替ミラーが光を透過する透明状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な第２反射層を有する。また、切替ミラーは、反射状態において、入射光の入射角をθとすると、入射光をθよりも大きい角度のφで反射する。そして、ミラーは、第１反射層の第１の傾斜軸が第２反射層の第２の傾斜軸と平行であることで、入射角φの入射光を角度のθで反射する。この光学部材は、ユーザ側に光を射出する切替ミラーが突起状のプリズムを有しないため、外景光がプリズムの配列に沿ったパターン状で射出されず、ユーザに視認させる外景の視認性低下が抑制される。また、この光学部材は、ミラーおよび切替ミラーにおける入射光とその反射光の角度が異なるため、光を正反射する場合に比べて、ミラーと切替ミラーとを往復する際に光が進む距離が増加する構成である。そのため、この光学部材は、ミラーと切替ミラーとの一往復における光が進む距離の増加分に応じてミラーと切替ミラーとの距離を短くすることができ、薄型化が可能である。
【0011】
なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】第１実施形態の光学部材を示す断面図である。
【図3】切替ミラーの区画領域およびその制御用の回路基板の一例を示す図である。
【図6】切替ミラーのうち第１領域が透明状態である場合についての説明図である。
【図7】切替ミラーのうち第２領域が透明状態である場合についての説明図である。
【図8】切替ミラーのうち第Ｎ領域が透明状態である場合についての説明図である。
【図9】切替ミラーの各領域の幅および直接入射領域についての説明図である。
【図10】比較例の光学部材における導光および厚みの説明図である。
【図11】第１実施形態の光学部材における薄型化効果の説明図である。
【図12】第２実施形態の光学部材を示す断面図である。
【図13】第２実施形態の光学部材において、切替ミラーのうち１つの領域が透明状態である場合の導光の説明図である。
【図14】第２実施形態の光学部材における最終領域の導光の説明図である。
【図15】第３実施形態の光学部材を示す断面図である。
【図16】第３実施形態の光学部材における導光の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【0014】
（第１実施形態）
第１実施形態の光学部材１について、図面を参照して説明する。本実施形態の光学部材１は、例えば、ユーザの視界を遮り、死角を生じさせる部材や障害物等に取り付けられ、当該死角の領域の光景を当該ユーザに視認させる死角補助装置として用いられうる。光学部材１は、例えば、車載用途の場合には、搭載される車両のピラーなどに取り付けられ、当該ピラーにより死角になる領域からの外景光をユーザの側に導光し、死角領域の光景をユーザに視認させる。
第１実施形態の光学部材１について、図面を参照して説明する。本実施形態の光学部材１は、例えば、ユーザの視界を遮り、死角を生じさせる部材や障害物等に取り付けられ、当該死角の領域の光景を当該ユーザに視認させる死角補助装置として用いられうる。光学部材１は、例えば、車載用途の場合には、搭載される車両のピラーなどに取り付けられ、当該ピラーにより死角になる領域からの外景光をユーザの側に導光し、死角領域の光景をユーザに視認させる。
【0015】
図１は、図３のＩ－Ｉ線の断面図に相当する。図６～図９では、後述する切替ミラー３の複数の領域Ｒ１～ＲＮが透明状態および反射状態のいずれであるかを分かり易くするため、反射状態の領域についてはハッチングを付し、透明状態の領域については白抜きで示している。また、図６～図９、図１１は、図１に相当する断面図である。
【0016】
光学部材１は、例えば、図１に示すように、光を反射するミラー２と、ミラー２に対して平行に対向配置され、光を透過する透明状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な切替ミラー３とを備える。光学部材１は、ミラー２および切替ミラー３が図示しない筐体あるいは保持部材に取り付けられ、これら２つの部材が平行状態で保持されている。光学部材１は、ミラー２の後方側から切替ミラー３の側に光が入射したとき、光の一部が切替ミラー３のうち反射状態の部位およびミラー２で反射を繰り返すと共に、光の一部が切替ミラー３のうち透明状態の部位から射出される構成である。これにより、光学部材１は、図示しない障害物で遮られた死角領域から入射した光をミラー２と切替ミラー３との間で導光しつつ、当該光を切替ミラー３の広範囲で外部に射出することで、ユーザに当該死角領域の外景を視認させる。
【0017】
以下、説明の便宜上、例えば図１に矢印で示すように、互いに向き合うミラー２の一面２ａおよび切替ミラー３の対向面３ａに対する法線方向、すなわち光学部材１の厚み方向に相当する方向を「厚み方向Ｄ１」と称する。また、光学部材１またはその構成要素を厚み方向Ｄ１に沿った方向から見た状態を「上面視」と称する。また、切替ミラー３の対向面３ａのなす平面に沿った方向であって、上面視にて切替ミラー３のうちミラー２からはみ出した部分の端部（例えば後述する入射端部３Ａ）から当該端部とは反対側の端部に向かう方向を「導光方向Ｄ２」と称する。導光方向Ｄ２は、ミラー２および切替ミラー３により光を導光する方向に沿った方向といえる。図２以降の図において矢印等で示す厚み方向Ｄ１および導光方向Ｄ２は、図１に矢印で示す各方向に対応している。また、説明の便宜上、図１などに示す厚み方向Ｄ１と導光方向Ｄ２とのなす平面を「導光平面」と称することがある。
【0018】
また、例えば図６に示すように、外部から光学部材１に入射する光を「外景光Ｌ１」と称し、外景光Ｌ１のうち切替ミラー３で反射した光を「入射光Ｌ２」と称する。さらに、外景光Ｌ１のうち光学部材１を介して切替ミラー３の射出面３ｂ側に射出される光を「射出光Ｌ３」と称する。また、導光平面において、ミラー２に入射する光の進行方向と厚み方向Ｄ１とのなす角度、および切替ミラー３に入射する光の進行方向と厚み方向Ｄ１とのなす角度を「入射角」と称する。ミラー２に入射する光は、反射状態の切替ミラー３で反射した光である。切替ミラー３に入射する光は、外景光Ｌ１およびミラー２で反射した入射光Ｌ２である。また、導光平面において、ミラー２で反射した光の進行方向と厚み方向Ｄ１とのなす角度、および切替ミラー３で反射した光の進行方向と厚み方向Ｄ１とのなす角度を「反射角」と称する。さらに、入射角および反射角のうち切替ミラー３におけるものを「第一入射角」、「第一反射角」と、ミラー２におけるものを「第二入射角」、「第二反射角」と、それぞれ称することがある。
【0019】
ミラー２は、可視光を所定以上の反射率（例えば、限定するものではないが８０％以上）で切替ミラー３側に反射する反射部材である。ミラー２は、切替ミラー３と対をなすものであると共に、光学部材１の薄型化のため、入射光Ｌ２を第二入射角とは異なる第二反射角で反射する非対称の反射を行う設計となっている。ミラー２は、例えば図２に示すように、透明基板２１と、第１反射層２２と、少なくとも一部が遮光性材料で構成された遮光基板２３と、反射防止層２４とを備える。ミラー２は、例えば、遮光基板２３、第１反射層２２、透明基板２１、反射防止層２４がこの順に積層された構成である。ミラー２は、切替ミラー３と向き合う一面２ａ側から入射光Ｌ２が入射角φで入射し、第１反射層２２においてこの入射光Ｌ２を反射角θ（＜φ）で反射する。
【0020】
透明基板２１は、例えば、ガラスや樹脂などの任意の透光性材料で構成されるものであり、第１反射層２２のカバーとして機能する。透明基板２１は、切替ミラー３側の一面２ａに反射防止層２４が形成されている。
【0021】
第１反射層２２は、入射光Ｌ２をφの第二入射角とは異なる角度であって、切替ミラー３に入射する外景光Ｌ１の第一入射角と同じθの第二反射角で反射する非対称反射を行う。第１反射層２２は、例えば図２に示すように、一面２ａのなす平面に対して一定の角度のαで傾斜するように配向した液晶層が繰り返し積層された、周期的層構造となっている。第１反射層２２は、例えば、コレステリック液晶で構成される。ミラー２は、例えば、透明基板２１および第１反射層２２の平均屈折率がｎ（ｎ＞１）であるとき、入射光Ｌ２の第二入射角のφが内部での屈折によりφ０（φ０＜φ）に変化する。そして、ミラー２は、例えば、第１反射層２２が上記の周期的層構造においてΔｎの屈折率変調を有し、入射角φ０の光が第１反射層２２内部の傾斜角αの傾斜面でブラッグ反射をする構造である。なお、このとき、ｓｉｎφ／ｎ＝ｓｉｎφ０となる。そして、ミラー２では、例えば、第１反射層２２でブラッグ反射した入射光Ｌ２は、ミラー２での内部反射角θ０＝φ０－２αとなり、切替ミラー３側に射出される際における角度、すなわち外部反射角が外景光Ｌ１の切替ミラー３への入射角と同じθに戻る。なお、このとき、ｎ×ｓｉｎ（φ０－２α）＝ｎ×ｓｉｎθ０＝ｓｉｎθとなる。つまり、ミラー２は、切替ミラー３で非対称反射された入射光Ｌ２の角度を、切替ミラー３での反射前の角度に戻す役割を果たす。これにより、光学部材１は、切替ミラー３で反射された入射光Ｌ２が最終的に射出面３ｂから外部に射出されるときに、外景光Ｌ１の入射角と同じθに戻ることとなり、ユーザが直接視認する光景と光学部材１を介して視認する光景との連続性が確保される。
【0022】
ここで、例えば図２に示すように、角度がαの傾斜面における入射光Ｌ２とその反射光との中心を通る仮想直線を傾斜軸ａｘ１とし、傾斜軸ａｘ１と厚み方向Ｄ１とのなす角度、すなわち層構造の傾斜角をα１とする。傾斜軸ａｘ１は、第１反射層２２の傾斜面に対する法線方向に沿った軸ともいえる。このとき、第１反射層２２は、傾斜角α１が後述する切替ミラー３の傾斜角α２と同一になっている。
【0023】
遮光基板２３は、例えば、可視光を吸収する任意の黒色材料で構成され、一面２ａの反対面である他面２ｂ側からの外景光Ｌ１がミラー２を透過しない構成となっている。遮光基板２３は、他面２ｂ側からの外景光Ｌ１を遮る構成であればよく、ガラスや樹脂材料などの透明基板に任意の黒色材料等によりなる遮光膜が形成された構成、あるいは透明基板に別体の遮光部材を取り付けた構成であってもよい。
【0024】
反射防止層２４は、ミラー２のうち切替ミラー３と対向する一面２ａ、すなわち透明基板２１の表面に形成され、入射光Ｌ２が一面２ａで表面反射をすることを防止するものであり、表面反射によるノイズを低減するために形成される。反射防止層２４は、例えば、反射防止フィルムが用いられてもよいし、あるいは透明基板２１に直接形成されたモスアイ構造であってもよい。
【0025】
切替ミラー３は、例えば図３に示すように、区画された複数の領域Ｒ１～ＲＮ（Ｎ：２以上の自然数）を有し、複数の領域Ｒ１～ＲＮごとに可視光を透過する透明状態と可視光を反射する反射状態との切り替えが可能な調光部材である。切替ミラー３は、「調光ミラー」とも称されうる。また、複数の領域Ｒ１～ＲＮは、区画領域ともいえるが、その数については適宜変更されうる。
【0026】
以下、説明の便宜上、図３に示すように、上面視にて、切替ミラー３のうちミラー２からはみ出す両端における一方を「入射端部３Ａ」と称し、他方を「終端部」と称し、入射端部３Ａのなす辺を「端辺」と称する。また、複数の領域の数をＮ（Ｎ：２以上の自然数）として、複数の領域を入射端部３Ａから終端部に向かって順に第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３、第４領域Ｒ４、・・・、第（Ｎ－１）領域Ｒ（Ｎ－１）、第Ｎ領域ＲＮと称する。なお、図３における破線は、切替ミラー３の領域Ｒ１～ＲＮごとの境界を示す便宜的なものであり、実際にはユーザに視認されないものである。
【0027】
切替ミラー３は、例えば、複数の領域Ｒ１～ＲＮが端辺に対して平行配置となるように区画される。図３では、上面視にて、切替ミラー３が矩形、複数の領域Ｒ１～ＲＮが長方形状であるが、これに限定されるものではなく、例えば、切替ミラー３および複数の領域Ｒ１～ＲＮが平行四辺形とされてもよく、その外郭については、適宜変更されうる。
【0028】
切替ミラー３は、複数の領域Ｒ１～ＲＮの後述する透明電極３２、３４にＦＰＣ等の配線４が接続されると共に、配線４を介して駆動制御用の回路基板５に接続されている。これより、切替ミラー３は、複数の領域Ｒ１～ＲＮそれぞれにおける透明状態／反射状態の切り替えの制御が可能となっている。回路基板５は、例えば、図示しない回路配線を有する基板に図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭやＩ／Ｏなどが搭載されてなる電子制御ユニットである。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏは、それぞれ、Central Processing Unit、Read Only Memory、Random Access Memory、Input／Outputの略称である。回路基板５は、例えば、図示しない任意の電源に接続されると共に、ミラー２の他面２ｂ側に配置される。回路基板５は、例えば、図示しない記録媒体に予め格納された切替ミラー３の駆動制御用のプログラムを読み込んで実行し、切替ミラー３における調光制御を行う。
【0029】
切替ミラー３は、例えば図４に示すように、第１透明基板３１と、第１透明電極３２と、第２反射層３３と、第２透明電極３４と、第２透明基板３５と、反射防止層３６とを備える。切替ミラー３は、例えば、第１透明基板３１、第１透明電極３２、第２反射層３３、第２透明電極３４、第２透明基板３５がこの順に積層されると共に、ミラー２と向き合う対向面３ａおよびその反対面である射出面３ｂに反射防止層３６が形成されている。
【0030】
第１透明基板３１および第２透明基板３５は、例えば、ガラスや樹脂などの任意の透光性材料で構成される。第１透明基板３１は、第２反射層３３のカバーに相当するものであり、ミラー２と向き合う対向面３ａの反対面に第１透明電極３２が形成されている。第２透明基板３５は、第２反射層３３のベース基板に相当するものであり、第１透明基板３１と向き合う面に、第２透明電極３４が形成されている。第１透明基板３１の対向面３ａおよび第２透明基板３５の射出面３ｂには、反射防止層３６が形成されている。反射防止層３６は、例えば、反射防止フィルムが用いられるか、あるいは透明基板３１、３５に直接形成されるモスアイ構造などとされ、透明基板３１、３５の表面における反射を防止し、ひいては表面反射光によるノイズ発生を抑制する。
【0031】
第１透明電極３２および第２透明電極３４は、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウム錫）等の透光性のある任意の導電性材料で構成され、可視光を透過する電極である。第１透明電極３２および第２透明電極３４は、例えば、一方または双方が複数の領域Ｒ１～ＲＮで区画された所定のパターン形状とされ、領域Ｒ１～ＲＮにおける個別の電圧印加が可能な構成とされている。
【0032】
第２反射層３３は、例えば、第１反射層２２と同様に、コレステリック液晶で構成され、透明電極３２、３４による電圧印加時には透明状態となり、そうでない通常時には反射状態となる。第２反射層３３は、例えば、反射状態では、可視光を所定以上の反射率（限定するものではないが、例えば８０％以上）で反射すると共に、光を透過しない構成である。第２反射層３３は、例えば図４に示すように、反射状態においては、外景光Ｌ１または入射光Ｌ２をθの第一入射角とは異なるφ（＞θ）の第一反射角でミラー２側に反射する非対称反射を行うように設計されている。具体的には、第２反射層３３は、第１反射層２２と同様に、対向面３ａのなす平面に対して一定の角度のαで傾斜するように配向した液晶層が繰り返し積層され、所定の屈折率変調を有する周期的層構造となっている。切替ミラー３は、例えば、第１透明基板３１および第２反射層３３の平均屈折率がｎであるとき、入射光Ｌ２の入射角θが内部での屈折によりθ０に変化し、入射角θ０の光が第２反射層３３内部の傾斜角αの傾斜面でブラッグ反射をする。このとき、ｓｉｎθ／ｎ＝ｓｉｎθ０が成り立つ。そして、切替ミラー３では、第２反射層３３でブラッグ反射した入射光Ｌ２は、切替ミラー３での内部反射角がφ０＝θ０＋２αとなり、ミラー２側に射出される際における外部反射角が第一入射角のθよりも大きい第一反射角のφとなる。なお、このとき、ｎ×ｓｉｎ（θ０＋２α）＝ｎ×ｓｉｎφ０＝ｓｉｎφが成り立つ。
【0033】
ここで、図４に示すように、第２反射層３３のうち角度がαの傾斜面における入射光Ｌ２とその反射光との中心を通る仮想直線を傾斜軸ａｘ２とし、傾斜軸ａｘ２と厚み方向Ｄ１とのなす角度、すなわち傾斜角をα２とする。傾斜軸ａｘ２は、第２反射層３３の傾斜面に対する法線方向に沿った軸ともいえる。このとき、第２反射層３３は、傾斜角α２が傾斜角α１と同一であると共に、傾斜軸ａｘ２が傾斜軸ａｘ１と平行になっている。これにより、光学部材１は、切替ミラー３における第一入射角とミラー２における第二反射角が同じθ、かつ切替ミラー３における第一反射角とミラー２における第一入射角が同じφとなる。このため、光学部材１は、切替ミラー３での反射により角度変化した入射光Ｌ２が、ミラー２での非対称反射により切替ミラー３への入射角に戻る構造となり、ユーザに視認させる死角領域の光景とユーザが直接視認する光景との連続性を確保することができる。
【0034】
第２反射層３３は、例えば図５に示すように、透明状態においては、液晶材料の配列が変化し、層内において屈折率が一様となって上記の傾斜面が存在しない状態になるように電圧印加により制御される。「層内において屈折率が一様」とは、例えば、厚み方向Ｄ１、導光方向Ｄ２およびこれらのなす導光平面に対して直交する方向の各方向において、屈折率が一様であることを意味する。このため、第２反射層３３は、透明状態では、入射した外景光Ｌ１またはミラー２で反射した入射光Ｌ２を透過させる。そして、切替ミラー３のうち透明状態の領域は、入射角θの外景光Ｌ１またはミラー２で反射した入射光Ｌ２が、内部で屈折すると共に、第２反射層３３を透過し、射出面３ｂから射出される際に再び屈折し、θの角度の射出光Ｌ３として射出される。
【0035】
切替ミラー３は、調光制御時においては、複数の領域Ｒ１～ＲＮのうち少なくとも１つの領域に電圧印加がなされ、電圧印加がされた領域が可視光を主に透過させる透明状態となる。そして、切替ミラー３は、第１領域Ｒ１～第Ｎ領域ＲＮのうち少なくとも１つの領域が透明状態とされ、残りのすべての領域が反射状態とされると共に、透明状態となる領域が順次切り替えられる調光制御がなされる。
【0036】
例えば、切替ミラー３は、図６に示すように、あるタイミングでは第１領域Ｒ１が電圧印加により透明状態となり、残りの領域が反射状態となる。このタイミングで第１領域Ｒ１に入射した外景光Ｌ１は、第１領域Ｒ１を透過し、射出光Ｌ３として射出される。一方、他の領域に入射した外景光Ｌ１は、ミラー２側に反射され、その後、ミラー２および切替ミラー３にて反射が繰り返され、第１領域Ｒ１に到達した外景光Ｌ１とは異なる方向に導光される。なお、図６では、見易くするため、切替ミラー３のうち透明状態の領域に入射する外景光Ｌ１を実線で示し、反射状態の領域に入射する外景光Ｌ１およびその反射光を破線で示している。これは、図７についても同様である。
【0037】
また、切替ミラー３は、例えば図７に示すように、他のタイミングでは第２領域Ｒ２が電圧印加により反射状態から透明状態に切り替えられ、残りの他の領域が反射状態となる。言い換えると、切替ミラー３は、例えば第１領域Ｒ１が透明状態から反射状態に切り替えられると同時に、第２領域Ｒ２が反射状態から透明状態に切り替えられ、他の領域Ｒ３～ＲＮが反射状態のまま維持される。このとき、外景光Ｌ１は、透明状態の第２領域Ｒ２に到達したものについては第２領域Ｒ２から射出光Ｌ３として射出され、反射状態の他の領域に到達したものについては切替ミラー３から射出されずに導光される。
【0038】
そして、切替ミラー３は、順次透明状態となる１つの領域が順次切り替えられ、例えば図８に示すように、他のタイミングでは第Ｎ領域ＲＮが電圧印加により透明状態となり、残りの領域が反射状態となる。このタイミングでは、外景光Ｌ１は、切替ミラー３とミラー２により導光され、透明状態の第Ｎ領域ＲＮに到達した入射光Ｌ２がそのまま射出光Ｌ３として射出され、第Ｎ領域ＲＮに到達しなかったものは他の方向へ導光される。なお、図６～図８では、見易くするため、外景光Ｌ１または入射光Ｌ２のミラー２または切替ミラー３の内部における光の屈折を省いて簡略化したものを示している。これは、以降の図面についても同様である。
【0039】
このように、切替ミラー３は、複数の領域Ｒ１～ＲＮのうち少なくとも１つの領域が透明状態、他のすべての領域が反射状態となり、透明状態となる領域が順次変更される調光制御がなされる。これにより、ミラー２と切替ミラー３との間に入射した外景光Ｌ１は、切替ミラー３のうち反射状態の領域で高い反射率で反射しつつ、透明状態の領域から高い透過率で射出される。また、切替ミラー３は、透明状態の領域が順次切り替えられるため、広範囲で外景光Ｌ１または入射光Ｌ２を射出光Ｌ３として射出し、ユーザに死角領域の外景を視認させることができる。
なお、切替ミラー３のうち外景光Ｌ１が直接入射する領域、すなわち入射端部３Ａから外景光Ｌ１が入射する所定の位置までの領域を「直接入射領域」とする。このとき、図６に示すように、切替ミラー３が直接入射領域に複数の領域Ｒ１、Ｒ２を有する構成である場合、光学部材１は、調光制御において、直接入射領域に含まれる領域数だけ透明状態とし、残りのすべての領域を反射状態とされてもよい。このように、光学部材１は、調光制御においては、切替ミラー３のうち直接入射領域に含まれる領域数に応じて、あるタイミングで透明状態とする領域数を１または複数とされてもよい。
また、例えば図９に示すように、直接入射領域の導光方向Ｄ２における幅をＤＬ１とし、複数の領域Ｒ１～ＲＮの導光方向Ｄ２における幅をＰとして、光学部材１は、例えば、幅ＰがＤＬ１に等しくされてもよい。言い換えると、光学部材１は、直接入射領域の幅ＤＬ１に応じて、切替ミラー３の各領域の幅Ｐおよび領域数が決定されてもよい。ＤＬ１＝Ｐの場合、光学部材１は、調光制御においては、複数の領域Ｒ１～ＲＮのうち１つの領域のみを透明状態とし、他のすべての領域を反射状態とし、透明状態の領域を順次切り替えればよい。一方、上記のように、ＤＬ１＞Ｐの場合において、直接入射領域にｋ個（ｋ：２以上の整数）の領域が含まれるときには、調光制御では、ＤＬ１≒ｋ×Ｐとなるｋ個の複数の領域を一度に透明状態とし、他の残りの領域をすべて反射状態とすればよい。このような調光制御により、あるタイミングにおいて、直接入射領域に位置する１つまたは複数の領域が同時に透明状態または反射状態となり、ミラー２および切替ミラー３での導光の効率が向上する。
なお、切替ミラー３のうち外景光Ｌ１が直接入射する領域、すなわち入射端部３Ａから外景光Ｌ１が入射する所定の位置までの領域を「直接入射領域」とする。このとき、図６に示すように、切替ミラー３が直接入射領域に複数の領域Ｒ１、Ｒ２を有する構成である場合、光学部材１は、調光制御において、直接入射領域に含まれる領域数だけ透明状態とし、残りのすべての領域を反射状態とされてもよい。このように、光学部材１は、調光制御においては、切替ミラー３のうち直接入射領域に含まれる領域数に応じて、あるタイミングで透明状態とする領域数を１または複数とされてもよい。
また、例えば図９に示すように、直接入射領域の導光方向Ｄ２における幅をＤＬ１とし、複数の領域Ｒ１～ＲＮの導光方向Ｄ２における幅をＰとして、光学部材１は、例えば、幅ＰがＤＬ１に等しくされてもよい。言い換えると、光学部材１は、直接入射領域の幅ＤＬ１に応じて、切替ミラー３の各領域の幅Ｐおよび領域数が決定されてもよい。ＤＬ１＝Ｐの場合、光学部材１は、調光制御においては、複数の領域Ｒ１～ＲＮのうち１つの領域のみを透明状態とし、他のすべての領域を反射状態とし、透明状態の領域を順次切り替えればよい。一方、上記のように、ＤＬ１＞Ｐの場合において、直接入射領域にｋ個（ｋ：２以上の整数）の領域が含まれるときには、調光制御では、ＤＬ１≒ｋ×Ｐとなるｋ個の複数の領域を一度に透明状態とし、他の残りの領域をすべて反射状態とすればよい。このような調光制御により、あるタイミングにおいて、直接入射領域に位置する１つまたは複数の領域が同時に透明状態または反射状態となり、ミラー２および切替ミラー３での導光の効率が向上する。
【0040】
以上が、光学部材１の基本的な構成である。光学部材１は、一対のミラーにより外景光Ｌ１および入射光Ｌ２の一部を正反射により導光する構成（以下「比較例」という）に比べて、一対のミラー間の距離を短くすること、すなわち薄型化が可能となっている。
【0041】
具体的には、比較例は、例えば図１０に示すように、一対のミラー１００、１１０を有し、外景光Ｌ１の一部をハーフミラー１１０で正反射し、この正反射光がミラー１００で正反射される。また、比較例は、外景光Ｌ１の他の一部または正反射光がハーフミラー１１０から外部に射出される。ここで、一対のミラー１００、１１０が平行配置されると共に、これらの距離、すなわち比較例の光学部材の厚みをＴ０とし、一対のミラーへの光の入射角および反射角をθとする。このとき、光が一対のミラー１００、１１０を一往復する際にミラー１００のなす平面方向に沿って当該光が進む幅を往復幅Ｗとすると、Ｗは、２Ｔ０ｔａｎθとなる。
なお、図１０に示すように、ハーフミラー１１０のうち導光方向Ｄ２における一端からの直接入射領域の幅を直接入射幅ＤＬ１とし、ハーフミラー１１０の同方向における幅をＸとする。直接入射幅ＤＬ１は、外景光Ｌ１を光学部材に取り入れることが可能な幅であり、ハーフミラー１１０から射出される光の平均明るさに影響する。例えば、比較例は、反射および透過における効率を１００％としたとき、射出光Ｌ３の平均明るさが実景比でＤＬ１／Ｘとなる。実景比とは、光学部材を介さずに視認する光景の明るさに対する射出光Ｌ３で視認する光景の明るさの比である。また、直接入射幅ＤＬ１が往復幅Ｗと一致する場合、比較例は、光線の損失がないため、最も効率よく導光でき、上記の平均明るさとなる。
なお、図１０に示すように、ハーフミラー１１０のうち導光方向Ｄ２における一端からの直接入射領域の幅を直接入射幅ＤＬ１とし、ハーフミラー１１０の同方向における幅をＸとする。直接入射幅ＤＬ１は、外景光Ｌ１を光学部材に取り入れることが可能な幅であり、ハーフミラー１１０から射出される光の平均明るさに影響する。例えば、比較例は、反射および透過における効率を１００％としたとき、射出光Ｌ３の平均明るさが実景比でＤＬ１／Ｘとなる。実景比とは、光学部材を介さずに視認する光景の明るさに対する射出光Ｌ３で視認する光景の明るさの比である。また、直接入射幅ＤＬ１が往復幅Ｗと一致する場合、比較例は、光線の損失がないため、最も効率よく導光でき、上記の平均明るさとなる。
【0042】
これに対して、光学部材１は、切替ミラー３に入射角θで入射した光が反射角φで反射され、ミラー２に入射角φで入射した光が反射角θで反射される構成である。ここで、例えば図１１に示すように、光が切替ミラー３とミラー２とを一往復する際の導光方向Ｄ２に沿って進む距離、すなわち往復幅を比較例と同じＷとする。また、このとき、ミラー２の第１反射層２２と切替ミラー３の第２反射層３３との厚み方向Ｄ１における距離、すなわち厚みをＴとする。また、切替ミラー３のうち入射端部３Ａからの直接入射領域の幅を比較例と同一のＤＬ１とし、切替ミラー３の導光方向Ｄ２における幅を比較例と同じＸとする。このとき、Ｗ＝Ｔ（ｔａｎθ＋ｔａｎφ）＝２Ｔ０ｔａｎθとなるが、先述のとおりφ＞θであるため、（ｔａｎθ＋ｔａｎφ）＞２ｔａｎθとなり、Ｔ＜Ｔ０が成り立つ。つまり、光学部材１は、ミラー２および切替ミラー３において非対称反射をする構成であることで、一対のミラー１００、１１０で光が正反射される比較例よりも薄型化された構造となる。また、光学部材１は、切替ミラー３における直接入射幅ＤＬ１が比較例と同じであるため、射出光Ｌ３の平均明るさが比較例と同等以上に保たれる。
【0043】
次に、好ましい調光制御について説明する。人の視覚の時間分解能をＣ（単位：Ｈｚ）とし、第１領域Ｒ１から第Ｎ領域ＲＮまでの各領域を１回ずつ透明状態にする切り替え制御に要する時間を「全面切り替え時間」とする。このとき、切替ミラー３は、全面切り替え時間をＳ（単位：ｓｅｃ）として、調光制御においては、Ｓ＜１／Ｃを満たすことが好ましい。
【0044】
全面切り替え時間Ｓは、領域Ｒ１～ＲＮそれぞれが１回の電圧印加により透明状態となっている時間を「透明時間」として、全領域の透明時間の合計時間を意味する。つまり、調光制御は、全面切り替え時間を人の視覚の時間分解能以下の時間（例えば１／３０秒以下）で実行することが好ましい。例えば、切替ミラー３は、全面切り替え時間Ｓが１／３０秒以下であることが好ましく、１／６０秒以下であるとより好ましい。これにより、切替ミラー３は、複数の領域Ｒ１～ＲＮでの透明状態／反射状態の全面切り替えをユーザに認識させない状態、すなわち調光制御による違和感を覚えさせない状態となる。また、切替ミラー３は、上記の調光制御により、複数の領域Ｒ１～ＲＮそれぞれの透過光、すなわち射出面３ｂ全体の透過光による外景をユーザに視認させることができる。
【0045】
切替ミラー３は、複数の領域Ｒ１～ＲＮそれぞれにおける電圧印加の時間を変えることで、各領域の透明時間が個別に制御されうる。例えば、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、・・・第Ｋ領域ＲＫ、・・・第（Ｎ－１）領域Ｒ（Ｎ－１）、第Ｎ領域ＲＮのそれぞれの透明時間をｔ１、ｔ２、・・・ｔＫ、・・・ｔ（Ｎ－１）、ｔＮとすると、全面切り替え時間Ｓは、以下の式（１）で表される。なお、Ｋは１～Ｎまでの整数であり、透明時間ｔ１～ｔＮは、各領域における通電時間と略同一となる。
【0046】
【数1】
【0047】
Ｉ１＝Ｔｍ×ｔ１／Ｓ・・・（２）
Ｉ２＝Ｒｍ×Ｒｆ×Ｔｍ・ｔ２／Ｓ・・・（３）
ＩＮ＝Ｒｍ （Ｎ－１）×Ｒｆ （Ｎ－１）×Ｔｍ×ｔＮ／Ｓ・・・（４）
つまり、透明時間ｔ１～ｔＮの長さは、第１領域Ｒ１～第Ｎ領域ＲＮのそれぞれにおいてユーザが視認する外景の明るさに比例する。言い換えると、透明時間ｔ１～ｔＮを適宜変えることにより、第１領域Ｒ１～第Ｎ領域ＲＮの光量Ｉ１～ＩＮを等しくすることが可能である。例えば、第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の光量を等しくしたい場合、以下の（５）式、（６）式を満たせばよい。
Ｉ２＝Ｒｍ×Ｒｆ×Ｔｍ・ｔ２／Ｓ・・・（３）
ＩＮ＝Ｒｍ （Ｎ－１）×Ｒｆ （Ｎ－１）×Ｔｍ×ｔＮ／Ｓ・・・（４）
つまり、透明時間ｔ１～ｔＮの長さは、第１領域Ｒ１～第Ｎ領域ＲＮのそれぞれにおいてユーザが視認する外景の明るさに比例する。言い換えると、透明時間ｔ１～ｔＮを適宜変えることにより、第１領域Ｒ１～第Ｎ領域ＲＮの光量Ｉ１～ＩＮを等しくすることが可能である。例えば、第１領域Ｒ１および第２領域Ｒ２の光量を等しくしたい場合、以下の（５）式、（６）式を満たせばよい。
【0048】
Ｉ２＝Ｉ１×Ｒｍ×Ｒｆ×ｔ２／ｔ１・・・（５）
ｔ２＝ｔ１／（Ｒｍ×Ｒｆ）・・・（６）
第３領域Ｒ３以降の領域においても同様の関係が成立するため、第３領域Ｒ３の光量Ｉ３を第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２における各光量と等しくしたい場合、以下の（７）式、（８）式を満たせばよい。
ｔ２＝ｔ１／（Ｒｍ×Ｒｆ）・・・（６）
第３領域Ｒ３以降の領域においても同様の関係が成立するため、第３領域Ｒ３の光量Ｉ３を第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２における各光量と等しくしたい場合、以下の（７）式、（８）式を満たせばよい。
【0049】
Ｉ３＝Ｉ２×Ｒｍ×Ｒｆ×ｔ３／ｔ２＝Ｉ１×Ｒｍ
２×Ｒｆ
２×ｔ３／ｔ１・・・（７）
ｔ３＝ｔ１／（Ｒｍ ２×Ｒｆ ２）・・・（８）
同様に、第Ｎ領域ＲＮの光量ＩＮを第１領域Ｒ１～第（Ｎ－１）領域Ｒ（Ｎ－１）における各光量と等しくしたい場合、以下の（９）式、（１０）式を満たせばよい。
ｔ３＝ｔ１／（Ｒｍ ２×Ｒｆ ２）・・・（８）
同様に、第Ｎ領域ＲＮの光量ＩＮを第１領域Ｒ１～第（Ｎ－１）領域Ｒ（Ｎ－１）における各光量と等しくしたい場合、以下の（９）式、（１０）式を満たせばよい。
【0050】
ＩＮ＝Ｉ（Ｎ－１）×Ｒｍ×Ｒｆ×ｔＮ／ｔ（Ｎ－１）＝Ｉ１×Ｒｍ
（Ｎ－１）×Ｒｆ
（Ｎ－１）×ｔＮ／ｔ１・・・（９）
ｔＮ＝ｔ１／（Ｒｍ （Ｎ－１）×Ｒｆ （Ｎ－１））・・・（１０）
切替ミラー３は、（１０）式を満たす調光制御がなされることで、領域Ｒ１～ＲＮの各領域における射出光の光量が均等になり、ユーザが視認する外景の明るさを均一化することが可能である。
ｔＮ＝ｔ１／（Ｒｍ （Ｎ－１）×Ｒｆ （Ｎ－１））・・・（１０）
切替ミラー３は、（１０）式を満たす調光制御がなされることで、領域Ｒ１～ＲＮの各領域における射出光の光量が均等になり、ユーザが視認する外景の明るさを均一化することが可能である。
【0051】
本実施形態によれば、平行配置されたミラー２および切替ミラー３を有し、切替ミラー３が光を透過する透明状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能であり、ミラー２および切替ミラー３が光を非対称で反射する構成の光学部材１となる。光学部材１は、切替ミラー３が入射角θの外景光Ｌ１または入射光Ｌ２の一部を射出面３ｂから射出すると共に、他の一部を反射角φ（＞θ）で反射し、ミラー２が入射角φの入射光Ｌ２を反射角θで反射する。光学部材１は、切替ミラー３の複数の領域Ｒ１～ＲＮが時分割で透明状態と反射状態との切り替えがなされ、射出面３ｂに光を射出しない領域が存在せず、射出面３ｂからパターン状の光が射出されないため、ユーザに視認させる外景の視認性低下が抑制される。また、光学部材１は、ミラー２および切替ミラー３における入射光とその反射光の角度が異なるため、光を正反射する場合に比べて、ミラーと切替ミラーとを往復する際に光が進む距離が増加する構成である。これにより、光学部材１は、ミラー２と切替ミラー３との一往復における光が進む距離の増加分に応じてミラー２と切替ミラー３との距離を短くすることができ、薄型化が可能となっている。また、光学部材１は、切替ミラー３を透過した光の角度が切替ミラー３への入射角と同一、かつ切替ミラー３で非対称反射した反射光がミラー２での非対称反射により元の入射角に戻るため、ユーザに視認させる死角領域の光景と外景との連続性が確保される。
【0052】
【0053】
本実施形態の光学部材１は、例えば図１２に示すように、光学部材１によりユーザに外景を視認させる領域を視認領域ＲＶとして、視認領域ＲＶのうち終端の領域ＲＶＮに切替ミラー３が配置されていない点で上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。
【0054】
切替ミラー３は、本実施形態では、図１２に示すように、導光方向Ｄ２における一端がミラー２から突き出るように配置され、当該一端が入射端部３Ａとなっている。切替ミラー３は、例えば、上面視にて、入射端部３Ａとは反対側の終端部がミラー２の外郭よりも内側に配置され、視認領域ＲＶのうち入射端部３Ａから最も遠い位置にある後述の領域ＲＶＮには配置されていない。切替ミラー３は、本実施形態では、例えば、視認領域ＲＶの区画数よりも１つ少ない（Ｎ－１）個の領域Ｒ１～Ｒ（Ｎ－１）に区画されている。切替ミラー３は、例えば図１３に示すように、視認領域ＲＶのうち領域ＲＶＮ以外の領域に射出光Ｌ３を射出する場合には、領域Ｒ１～Ｒ（Ｎ－１）のうち少なくとも１つの領域が透明状態に制御される。そして、切替ミラー３は、例えば図１４に示すように、領域ＲＶＮに入射光Ｌ２を射出する場合には、電圧印加がなされず、領域Ｒ１～Ｒ（Ｎ－１）がすべて反射状態となる。つまり、切替ミラー３は、本実施形態では、例えば領域ＲＶＮに光を射出する際に通電がされない点を除き、上記第１実施形態よりも１つ以上少ない領域Ｒ１～Ｒ（Ｎ－１）について上記第１実施形態と同様の調光制御がなされる。これにより、光学部材１は、上記第１実施形態よりも調光制御が簡素化されると共に、導光方向Ｄ２において小型化された構造となる。
【0055】
視認領域ＲＶは、切替ミラー３を介して射出される射出光Ｌ３またはミラー２で反射された入射光Ｌ２のうち切替ミラー３を介さずに射出される光によりユーザに外景を視認させる領域である。視認領域ＲＶは、例えば、入射端部３Ａ側から第１領域ＲＶ１、第２領域ＲＶ２、・・・第（Ｎ－１）領域ＲＶ（Ｎ－１）、第Ｎ領域ＲＶＮといったように、Ｎ個の複数の領域ＲＶ１～ＲＶＮに区画される。複数の領域ＲＶ１～ＲＶＮは、例えば、導光方向Ｄ２における幅が略均等とされ、それぞれ、ミラー２と切替ミラー３との間の往復回数が異なる光が射出される。以下、説明の簡便化のため、光のミラー２と切替ミラー３との間における往復回数を単に「往復回数」と称する。
【0056】
例えば、第１領域ＲＶ１は、切替ミラー３のうち透明状態の第１領域Ｒ１に到達した外景光Ｌ１、すなわち往復回数が０回の光が射出光Ｌ３として射出され、ユーザに外景を視認させる。例えば、第２領域ＲＶ２は、切替ミラー３のうち透明状態の第２領域Ｒ２に到達した入射光Ｌ２、すなわち往復回数が１回の光が射出光Ｌ３として射出され、ユーザに外景を視認させる。例えば、第（Ｎ－１）領域ＲＶ（Ｎ－１）は、切替ミラー３のうち透明状態の第（Ｎ－１）領域Ｒ（Ｎ－１）に到達した入射光Ｌ２、すなわち往復回数が（Ｎ－２）回の光が射出光Ｌ３として射出され、ユーザに外景を視認させる。そして、第Ｎ領域ＲＶＮは、例えば図１４に示すように、入射光Ｌ２のうち往復回数が（Ｎ－１）回の光が、切替ミラー３が配置されていない領域を通過して射出光Ｌ３として射出され、ユーザに外景を視認させる。
なお、上記では、切替ミラー３の複数の領域Ｒ１～Ｒ（Ｎ－１）の導光方向における幅が視認領域ＲＶの各領域の幅および直接入射幅ＤＬ１（＝往復幅Ｗ）に一致する場合を代表例として説明した。しかしながら、そうでない場合であっても、光学部材１は、視認領域ＲＶのうち往復回数（Ｎ－１）回の光を射出する領域に切替ミラー３が配置されない構成であればよい。例えば、光学部材１は、直接入射幅ＤＬ１に切替ミラー３のｍ個の領域Ｒ１～Ｒｍが存在する場合であっても、視認領域ＲＶの終端の領域ＲＶＮに切替ミラー３が配置されていなければ、上記のように調光制御が簡素される効果が得られる。
なお、上記では、切替ミラー３の複数の領域Ｒ１～Ｒ（Ｎ－１）の導光方向における幅が視認領域ＲＶの各領域の幅および直接入射幅ＤＬ１（＝往復幅Ｗ）に一致する場合を代表例として説明した。しかしながら、そうでない場合であっても、光学部材１は、視認領域ＲＶのうち往復回数（Ｎ－１）回の光を射出する領域に切替ミラー３が配置されない構成であればよい。例えば、光学部材１は、直接入射幅ＤＬ１に切替ミラー３のｍ個の領域Ｒ１～Ｒｍが存在する場合であっても、視認領域ＲＶの終端の領域ＲＶＮに切替ミラー３が配置されていなければ、上記のように調光制御が簡素される効果が得られる。
【0057】
本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果に加えて、視認領域ＲＶのうち入射端部３Ａから最も遠い第Ｎ領域ＲＶＮに切替ミラー３が配置されないため、上記第１実施形態よりも調光制御が簡素化され、かつ小型化の効果も得られる光学部材１となる。
【0058】
【0059】
本実施形態の光学部材１は、例えば図１５に示すように、ミラー２および切替ミラー３が取り付けられる導光体６をさらに備える点で上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、この相違点について主に説明する。
【0060】
導光体６は、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエチレン、アクリル等の樹脂材料やガラスなどの任意の透光性の材料で構成されている。導光体６は、本実施形態では、ミラー２および切替ミラー３とは別体であり、例えば、図示しないＯＣＡなどの光学接着剤により、ミラー２および切替ミラー３が貼り付けられている。導光体６は、例えば図１５に示すように、平滑面である第一面６ａと、第一面６ａに対して平行な平滑面である第二面６ｂとを有する。導光体６は、例えば、第一面６ａの一部にミラー２が接着され、第二面６ｂの一部に切替ミラー３が接着されている。導光体６は、第一面６ａのうち一端から所定の領域がミラー２から露出しており、この露出領域が外景光Ｌ１を内部に入射させる入射部６ａａとなっている。導光体６は、第二面６ｂのうち入射部６ａａとは反対側の端部からの所定領域が切替ミラー３から露出しており、この露出領域が切替ミラー３を介さずに入射光Ｌ２を外部に射出する射出部６ｂａとなっている。なお、導光体６は、平行な第一面６ａおよび第二面６ｂを有していればよく、内部における入射光Ｌ２の導光に支障のない範囲内で他の部位の形状等については適宜変更されうる。
【0061】
入射部６ａａは、図１５に示すように、導光方向Ｄ２における幅をＤｉとし、導光体６のうち第一面６ａと第二面６ｂとの厚み方向Ｄ１における距離をＴとして、Ｄｉ＝Ｔ（ｔａｎθ１＋ｔａｎφ１）となっている。つまり、入射部６ａａの幅Ｄｉは、上記第１、第２実施形態における往復幅Ｗに相当するものである。θ１とは、図１６に示すように、入射角θで入射部６ａａに入射した外景光Ｌ１が、屈折率がｎの導光体６の内部で屈折した入射光Ｌ２の切替ミラー３への入射角である。φ１とは、入射角θ１の入射光Ｌ２が反射状態の切替ミラー３で反射した反射光の反射角であり、θ１よりも大きい。なお、第一面６ａは、例えば、一端からの幅Ｄｉの領域が入射部６ａａとされ、残りのすべての領域がミラー２により覆われている。
【0062】
射出部６ｂａは、ミラー２と切替ミラー３との間における入射光Ｌ２の最大往復回数をＸとして、切替ミラー３を介さずに往復回数がＸ回目の入射光Ｌ２を外部に射出する領域である。射出部６ｂａは、例えば、導光方向Ｄ２における幅をＤｏとして、Ｄｏ≦Ｄｉとなっている。
【0063】
なお、切替ミラー３は、例えば、上記第２実施形態と同様に、光学部材１による視認領域ＲＶを構成する領域ＲＶ１～ＲＶＮのうち最後の領域ＲＶＮを除いた領域に対応する複数の領域Ｒ１～Ｒ（Ｎ－１）に区画されている。そして、光学部材１は、上記第２実施形態と同様に、第Ｎ領域ＲＶＮには切替ミラー３が配置されておらず、導光体６の射出部６ｂａが第Ｎ領域ＲＶＮに対応する構成となっている。
【0064】
また、ミラー２および切替ミラー３は、本実施形態では、導光体６と同じ屈折率となっている。これにより、光学部材１は、導光体６に入射した入射光Ｌ２が、導光体６と、ミラー２または切替ミラー３との界面において反射しなくなり、当該界面における反射光に起因するノイズが抑制される。
【0065】
本実施形態によれば、上記第２実施形態と同様の効果に加えて、ミラー２および切替ミラー３が導光体６のうち平行な第一面６ａと第二面６ｂにそれぞれ配置されているため、これら一対のミラーの平行状態を安定して確保できる効果も得られる光学部材１となる。
【0066】
また、上記では、ミラー２および切替ミラー３が導光体６に図示しない光学接着剤などにより貼り付けられる構造の光学部材１について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ミラー２は、図１７に示すように、透明基板２１に代えて、導光体６を第１反射層２２の支持基板として用い、導光体６、第１反射層２２および遮光基板２３により構成されてもよい。また、切替ミラー３は、例えば図１８に示すように、第１透明基板３１に代えて、導光体６を第２反射層３３の支持基板として用い、導光体６上に第１透明電極３２、第２反射層３３、第２透明電極３４、第２透明基板３５が積層された構成であってもよい。つまり、ミラー２および切替ミラー３は、導光体６とは別途製造され、導光体６に取り付けられてもよいし、導光体６の第一面６ａおよび第二面６ｂに直接形成されてもよい。また、光学部材１は、第二面６ｂ側からの外光が第二面６ｂで表面反射し、ノイズが生じることを抑制するため、射出部６ｂａに反射防止層が形成されてもよい。さらに、上記では、第二面６ｂのうち終端の領域に切替ミラー３が配置されない例について説明したが、これに限定されるものではなく、光学部材１は、第二面６ｂの全域に切替ミラー３が配置されてもよい。
【0067】
（他の実施形態）
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
本開示は、実施例に準拠して記述されたが、本開示は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。
【0068】
本開示に記載の制御部（例えば回路基板５）及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリーと一つ以上のハードウエア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
【0069】
なお、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。
【0070】
（本開示の観点）
上記した本開示については、例えば以下に示す観点として把握することができる。
［第１の観点］
光学部材であって、
光を反射する第１反射層（２２）を有するミラー（２）と、
光を透過する透明状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な第２反射層（３３）を有し、前記ミラーと平行配置された切替ミラー（３）と、を備え、
前記ミラーまたは前記切替ミラーのなす平面に対する法線方向を厚み方向（Ｄ１）とし、前記ミラーまたは前記切替ミラーに入射する入射光の進行方向と前記厚み方向とのなす角度を入射角とし、前記ミラーまたは前記切替ミラーで反射した反射光の進行方向と前記厚み方向とのなす角度を反射角として、
前記第１反射層は、前記ミラーのなす平面に対して傾斜した第１の傾斜面を有し、前記第１の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第１の傾斜軸（ａｘ１）であり、
前記第２反射層は、前記切替ミラーのなす平面に対して傾斜した第２の傾斜面を有し、前記第２の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第２の傾斜軸（ａｘ２）であり、
前記切替ミラーは、入射光の入射角をθとして、反射光をθよりも大きい反射角φで反射し、
前記ミラーは、前記第１の傾斜軸が前記第２の傾斜軸と平行であることで、入射角φの入射光を反射角θで反射する、光学部材。
［第２の観点］
前記第２反射層は、コレステリック液晶により構成されている、第１の観点に記載の光学部材。
［第３の観点］
前記第１反射層は、コレステリック液晶により構成されている、第１または第２の観点に記載の光学部材。
［第４の観点］
前記ミラーは、前記切替ミラーと対向する一面（２ａ）に反射防止層（２４）を備える、第１ないし第３の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
［第５の観点］
前記切替ミラーは、前記ミラーと対向する対向面（３ａ）に反射防止層（３６）を備える、第１ないし第４の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
［第６の観点］
前記切替ミラーは、複数の領域（Ｒ１～ＲＮ）に区画され、
前記第２反射層は、複数の前記領域のうち１つの前記領域が透明状態に順次切り替えられ、透明状態とされた１つの前記領域とは異なる残りの前記領域が反射状態となる、第１ないし第５の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
［第７の観点］
前記切替ミラーまたは前記ミラーを介した光が射出される領域であって、ユーザに外景を視認させる領域を視認領域（ＲＶ）とし、前記切替ミラーのうち外景光が入射する端部を入射端部（３Ａ）として、
前記視認領域は、Ｎ個の領域（ＲＶ１～ＲＶＮ）に区画され、
前記切替ミラーは、前記視認領域のうち前記入射端部の側から数えてＮ番目の第Ｎ領域（ＲＶＮ）には配置されていない、第１ないし第５の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
［第８の観点］
透光性材料で構成され、第一面（６ａ）と、前記第一面に平行な第二面（６ｂ）とを有する導光体（６）をさらに備え、
前記ミラーは、前記第一面に配置されており、
前記切替ミラーは、前記第二面に配置されている、第１ないし第７の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
上記した本開示については、例えば以下に示す観点として把握することができる。
［第１の観点］
光学部材であって、
光を反射する第１反射層（２２）を有するミラー（２）と、
光を透過する透明状態と光を反射する反射状態との切り替えが可能な第２反射層（３３）を有し、前記ミラーと平行配置された切替ミラー（３）と、を備え、
前記ミラーまたは前記切替ミラーのなす平面に対する法線方向を厚み方向（Ｄ１）とし、前記ミラーまたは前記切替ミラーに入射する入射光の進行方向と前記厚み方向とのなす角度を入射角とし、前記ミラーまたは前記切替ミラーで反射した反射光の進行方向と前記厚み方向とのなす角度を反射角として、
前記第１反射層は、前記ミラーのなす平面に対して傾斜した第１の傾斜面を有し、前記第１の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第１の傾斜軸（ａｘ１）であり、
前記第２反射層は、前記切替ミラーのなす平面に対して傾斜した第２の傾斜面を有し、前記第２の傾斜面に対する法線方向に沿った軸が第２の傾斜軸（ａｘ２）であり、
前記切替ミラーは、入射光の入射角をθとして、反射光をθよりも大きい反射角φで反射し、
前記ミラーは、前記第１の傾斜軸が前記第２の傾斜軸と平行であることで、入射角φの入射光を反射角θで反射する、光学部材。
［第２の観点］
前記第２反射層は、コレステリック液晶により構成されている、第１の観点に記載の光学部材。
［第３の観点］
前記第１反射層は、コレステリック液晶により構成されている、第１または第２の観点に記載の光学部材。
［第４の観点］
前記ミラーは、前記切替ミラーと対向する一面（２ａ）に反射防止層（２４）を備える、第１ないし第３の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
［第５の観点］
前記切替ミラーは、前記ミラーと対向する対向面（３ａ）に反射防止層（３６）を備える、第１ないし第４の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
［第６の観点］
前記切替ミラーは、複数の領域（Ｒ１～ＲＮ）に区画され、
前記第２反射層は、複数の前記領域のうち１つの前記領域が透明状態に順次切り替えられ、透明状態とされた１つの前記領域とは異なる残りの前記領域が反射状態となる、第１ないし第５の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
［第７の観点］
前記切替ミラーまたは前記ミラーを介した光が射出される領域であって、ユーザに外景を視認させる領域を視認領域（ＲＶ）とし、前記切替ミラーのうち外景光が入射する端部を入射端部（３Ａ）として、
前記視認領域は、Ｎ個の領域（ＲＶ１～ＲＶＮ）に区画され、
前記切替ミラーは、前記視認領域のうち前記入射端部の側から数えてＮ番目の第Ｎ領域（ＲＶＮ）には配置されていない、第１ないし第５の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
［第８の観点］
透光性材料で構成され、第一面（６ａ）と、前記第一面に平行な第二面（６ｂ）とを有する導光体（６）をさらに備え、
前記ミラーは、前記第一面に配置されており、
前記切替ミラーは、前記第二面に配置されている、第１ないし第７の観点のいずれか１つに記載の光学部材。
【符号の説明】
【0071】
２…ミラー、２ａ…一面、２２…第１反射層、２４…反射防止層、３…切替ミラー、３ａ…対向面、３Ａ…入射端部、３３…第２反射層、３６…反射防止層、６…導光体、６ａ…第一面、６ｂ…第二面、Ｄ１…厚み方向、Ｒ１～ＲＮ…（切替ミラーの）区画された領域、ＲＶ…視認領域、ＲＶ１～ＲＶＮ…（視認領域の）区画された領域
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】