CN109716205A - 平视显示装置用罩透光构件以及平视显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种平视显示装置用罩透光构件以及平视显示装置，其抑制虚像变成双重图像这一情况。罩透光构件(20)覆盖筐体的开口部并且使得显示光透射。罩透光部(20)具备利用透光性树脂而形成的基材(21)、以及形成于基材(21)的显示光的入射侧并且抑制光的反射的蛾眼层(22)。根据此技术方案，抑制由蛾眼层(22)将显示光反射这一情况。因此，抑制虚像变成双重图像这一情况。
Description
技术领域
本发明涉及平视显示装置用罩透光构件以及平视显示装置。
背景技术
一直以来，已知一种具备光学系统的平视显示装置，所述光学系统包含将显示光出射的显示器、以及将该显示光导入于前窗玻璃(front glass)等投射构件的凹面镜等。观看者通过接受被投射构件反射后的显示光，从而可观看与显示光对应的虚像。例如，如专利文献1中记载的那样，此平视显示装置具备筐体以及罩透光构件，所述筐体形成使得经由光学系统的显示光通过的开口部并且将显示器、光学系统等容纳，所述罩透光构件覆盖该开口部并且使得经过光学系统的显示光透射。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-061978号公报
发明内容
发明想要解决的课题
在上述平视显示装置方面，如图9所示，罩透光构件100具备显示光L入射的入射面101、以及显示光L出射的出射面102。显示光L从入射面101入射于罩透光构件100，然后分为在出射面102出射的出射光La、以及在出射面102反射的反射光Lb。而后，该反射光Lb在入射面101再次反射，该反射光Lc按照与出射光La成为平行的方式投向投射构件。这样地，由于从显示光L分出了的出射光La以及反射光Lc到达观看者，因而存在有虚像变成双重图像的担忧。
本发明鉴于上述实际情况而开发，目的在于提供一种平视显示装置用罩透光构件以及平视显示装置，其可抑制虚像变成双重图像这一情况。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的，因而本发明的第1观点所涉及的平视显示装置用罩透光构件是一种覆盖筐体的开口部并且使得显示光透射的平视显示装置用罩透光构件，其具备：利用透光性树脂而形成的基材、以及形成于前述基材的前述显示光的入射侧并且抑制光的反射的蛾眼层(moth-eye layer)。
为了实现上述目的，因而本发明的第2观点所涉及的平视显示装置具备：上述平视显示装置用罩透光构件、具有前述开口部的前述筐体、以及通过将前述显示光出射于投射构件从而显示虚像的显示器，前述平视显示装置用罩透光构件具有显示亮度降低抑制轴，并且前述显示亮度降低抑制轴设置在沿着虚像观看方向的朝向上。
发明的效果
根据本发明，抑制虚像变成双重图像这一情况。
附图说明
图1是装载了本发明中的一个实施方式中涉及的平视显示装置的车辆的示意图。
图2所示为本发明中的一个实施方式中涉及的平视显示装置的结构的模式图。
图3是本发明中的一个实施方式中涉及的罩透光构件的截面图。
图4是本发明中的一个实施方式中涉及的罩透光构件的主视图。
图5是制造本发明中的一个实施方式中涉及的基材之时的模式图。
图6是在本发明中的一个实施方式中涉及的基材上层叠硬涂层之时的模式图。
图7是在本发明中的一个实施方式中涉及的基材上层叠蛾眼层之时的模式图。
图8是将通过将本发明中的一个实施方式中涉及的基材、蛾眼层以及硬涂层进行层叠而得到的中间生产物切断之时的模式图。
图9是背景技术中涉及的罩透光构件的截面图。
具体实施方式
参照附图说明具备有本发明的平视显示装置用罩透光构件的平视显示装置的一个实施方式。
如图1所示，平视显示装置10设置于车辆2的仪表板(dashboard)上。平视显示装置10生成显示车辆信息的显示光L，使得所生成的显示光L朝向投射构件的一个例子即挡风玻璃3出射。此显示光L由挡风玻璃3反射，到达观看者(例如，车辆的驾驶员)4。由此，观看者4可观看在挡风玻璃3的前方形成的显示车辆信息的虚像V。
(平视显示装置10的构成)
如图2所示，平视显示装置10具备平面镜11、凹面镜12、筐体13、显示器30、透射屏幕15、以及罩透光构件20。
关于筐体13，例如，利用具有遮光性的树脂而形成为长方体的箱状。在筐体13内收纳平视显示装置10的各构成部分。在筐体13中，形成了使得显示光L通过的贯通孔即开口部13a。
显示器30将显示车辆信息的显示光L出射。显示器30具备照射光的背光光源31、以及接受源自背光光源31的光而将显示光L出射的液晶面板32。液晶面板32具备液晶层32a、第1偏光板32b、以及第2偏光板32c。第1偏光板32b、液晶层32a以及第2偏光板32c是从源自背光光源31的光的入射侧按顺序地层叠。
第1偏光板32b位于液晶层32a的背侧，仅将从背光光源31入射的光之中的振动方向沿着自身的透射轴的光出射于液晶层32a侧。
液晶层32a是在内部密封了液晶的层，根据源自未图示的控制部的指示而改变光的振动方向。液晶层32a位于第1偏光板32b与第2偏光板32c之间。
第2偏光板32c位于液晶层32a的表侧，仅将源自液晶层32a的光之中的振动方向沿着自身的透射轴的光作为显示光L出射。例如，将两偏光板22b、22c的透射轴设定为从显示器30的正面观看是相互正交的朝向。在此情况下，关于液晶层32a，在液晶面板32的预定的像素方面，通过将光的振动方向进行旋转90度从而使得光的振动方向与第2偏光板32c的透射轴成为一致。由此，在该预定的像素方面使得光透射第2偏光板32c。另外，关于液晶层32a，在液晶面板32另外的预定的像素方面，通过不使光的振动方向进行旋转从而使得光的振动方向与正交于第2偏光板32c的透射轴的吸收轴成为一致。由此，在该另外的预定的像素方面，使得光不透射第2偏光板32c而被吸收。这样地，通过针对液晶面板32的每个像素而控制光M的透射以及吸收，从而可从液晶面板32将示出显示图像的显示光L出射。
透射屏幕15接受源自显示器30的显示光L而成像出图像D，将显示该图像D的显示光L出射于平面镜11。平面镜11将源自透射屏幕15的示出图像D的显示光L朝向凹面镜12进行反射。凹面镜12将源自平面镜11的显示光L朝向挡风玻璃3反射。此显示光L透射了筐体13的罩透光构件20之后到达挡风玻璃3。
如图2所示，罩透光构件20按照堵塞筐体13的开口部13a的方式设置。关于罩透光构件20，为了抑制将所接受的外部光朝向观看者4反射这一情况，因而形成为弯曲了的板状。如图8所示，罩透光构件20具有卷取于后述的第3卷取轴28c的外周那样的可挠性。
此处，关于罩透光构件20，在将基材21延长并且利用卷取轴28a～28c进行卷取从而制造的过程中，产生预定的光学各向异性。因此，根据罩透光构件20的朝向，在观看者4通过偏光太阳镜(polarized sunglass)8而观察虚像V时，虚像V的显示亮度降低。在这点上，在本实施方式中，将罩透光构件20设置为如下的朝向，即，在观看者4通过偏光太阳镜8而观察虚像V时虚像V的显示亮度不降低的朝向。详细而言，如图4所示，罩透光构件20具有显示亮度降低抑制轴A。关于罩透光构件20，按照使得此显示亮度降低抑制轴A沿着观看者4观看在挡风玻璃3的前方形成的虚像V的方向即虚像观看方向B(参照图1)的方式，设置于筐体13的开口部13a。换言之，关于罩透光构件20，如之后参照的图8所示，按照使得从卷绕于第3卷取轴28c的状态卷出后的方向C沿着虚像观看方向B的方式设置于筐体13的开口部13a。进一步，换言之，关于罩透光构件20，如之后参照的图5所示，按照使得在将基材21纵向地延长之时的纵拉伸方向H沿着虚像观看方向B的方式设置于筐体13。由此，在观看者4通过偏光太阳镜8而观察虚像V时，抑制虚像V的显示亮度降低这一情况。
详细而言，如图3所示，罩透光构件20具备基材21、蛾眼层22、以及硬涂层23。
基材21利用具有光透射性的聚碳酸酯树脂而形成。聚碳酸酯树脂与丙烯酸类树脂相比可挠性高。
关于蛾眼层22，例如，由具有纳米尺寸的微细的凹凸结构的紫外线固化性树脂形成，具有反射抑制特性。利用此反射抑制特性，抑制虚像V变成双重图像这一情况。
硬涂层23保护基材21，使得不对基材21造成损伤。硬涂层23利用具有光透射性的树脂而形成。硬涂层23位于基材21的显示光L的出射侧、换言之、基材21的表侧。
作为一个例子，基材21的厚度设定为390μm，蛾眼层22的厚度设定为4μm，硬涂层23的厚度设定为10μm。
(罩透光构件20的制造方法)
接着，对罩透光构件20的制造方法进行说明。
首先，如图5所示，通过将基材21的原材料即熔融了的聚碳酸酯树脂延长从而形成片材21a。片材21a呈现长方形状。关于片材21a，在其长度方向上利用多个辊29a～29f而依次地运送向第1卷取轴28a。片材21a利用作为公知技术的熔融双轴拉伸法而延长。具体而言，在一对辊29b、29c间，将片材21a在纵拉伸方向H上延长，在一对辊29e、29f间，将片材21a在横拉伸方向W上延长。由此制造基材21，将此基材21卷绕于第1卷取轴28a。纵拉伸方向H沿着片材21a的长度方向，横拉伸方向W沿着片材21a的短方向。
如图6～图8所示，利用制造装置从基材21制造罩透光构件20。此制造装置具备：图6所示的第1树脂供给部51a、以及第1紫外线出射部55a；图7所示的第2树脂供给部51b、辊式模具52、押压辊53、剥离辊54、以及第2紫外线出射部55b；以及图8所示的切割机(cutter)58。
如图6所示，第1树脂供给部51a以及第1紫外线出射部55a在基材21的表面形成硬涂层23。详细而言，第1树脂供给部51a将成为硬涂层23的原材料的紫外线固化性的树脂23a注射于从第1卷取轴28a卷出后的基材21的表面。第1紫外线出射部55a通过将紫外线照射在所供给的树脂23a从而将该树脂23a进行固化。由此，制造包含硬涂层23以及基材21的中间生产物26。中间生产物26卷取于第2卷取轴28b的外周。
如图7所示，第2树脂供给部51b、辊式模具52、押压辊53以及剥离辊54在基材21的背面形成蛾眼层22。详细而言，第2树脂供给部51b将紫外线固化性的树脂22a注射于从第2卷取轴28b卷出后的中间生产物26的背面。辊式模具52在其外周面具有用于形成蛾眼层22的凹凸结构的未图示的凸凹部。押压辊53位于第2树脂供给部51b与辊式模具52之间，通过对基材21施加张紧力，从而使得辊式模具52的外周面密接于形成在基材21的背面的树脂22a。由此，将辊式模具52的上述未图示的凸凹部转印于树脂22a上。第2紫外线出射部55b通过将紫外线照射在形成了凹凸结构的树脂22a从而将树脂22a进行固化。此固化得到的树脂22a是蛾眼层22。由此，形成包含蛾眼层22、硬涂层23以及基材21的罩透光构件20。剥离辊54通过对源自辊式模具52的罩透光构件20施加张力，从而将罩透光构件20从辊式模具52剥离。而后，该罩透光构件20卷取于圆柱状的第3卷取轴28c的外周。
如图8所示，切割机58通过将从第3卷取轴28c卷出后的罩透光构件20切断从而将罩透光构件20形成为所期望的尺寸。由此，结束罩透光构件20的制造。
(效果)
在以上说明了的一个实施方式起到以下的效果。
(1)罩透光构件20覆盖筐体13的开口部13a，使得显示光L透射。罩透光构件20具备利用透光性树脂而形成的基材21、以及形成于基材21的显示光L的入射侧并且抑制光的反射的蛾眼层22。
根据此技术方案，抑制由蛾眼层22将显示光L反射这一情况。因此，抑制虚像V变成双重图像这一情况。
另外，假如，在罩透光构件的背面粘贴蛾眼薄膜的情况下，在粘贴蛾眼薄膜时或者因经年劣化而引入褶皱，结果存在有虚像的显示品质降低这样的课题。从该观点出发，在上述实施方式中，使得蛾眼层22不是由蛾眼薄膜形成，而是由紫外线固化性树脂形成。由此，不会产生此课题，可抑制虚像的显示品质的降低。
(2)罩透光构件20进一步具备形成于基材21的显示光L的出射侧并且保护基材21的硬涂层23。另外，基材21利用聚碳酸酯树脂而形成。
根据此技术方案，基材21利用相比于丙烯酸类树脂而言更具有可挠性的聚碳酸酯树脂而形成。由此，在制造罩透光构件20时，可一边利用卷取轴28a～28c将基材21运送一边形成硬涂层23以及蛾眼层22。因此，可提高罩透光构件20的制造效率。
另外，虽然基材21利用相比于丙烯酸类树脂而言更柔软的聚碳酸酯树脂而形成，但是通过形成硬涂层23而抑制对基材21造成损伤这一情况。
(3)平视显示装置10具备：罩透光构件20、具有开口部13a的筐体13、将显示光L出射的显示器30、以及构成光学系统的平面镜11以及凹面镜12，所述光学系统通过将源自显示器30的显示光L导入于挡风玻璃3从而显示虚像V。罩透光构件20具有显示亮度降低抑制轴A，并且该显示亮度降低抑制轴A设置在沿着虚像观看方向B的朝向上。根据此技术方案，虚像V的显示亮度不降低，因而抑制虚像V的显示品质的降低。
(4)关于罩透光构件20，按照使得从卷绕于第3卷取轴28c的状态卷出后的方向C沿着虚像观看方向B的方式设置于筐体13。
根据此技术方案，在观看者4通过偏光太阳镜8而观察虚像V时，可抑制虚像V的显示亮度降低。由此，抑制虚像V的显示品质的降低。
(5)关于罩透光构件20，按照使得利用熔融双轴拉伸法将基材21纵向地延长之时的纵拉伸方向H沿着虚像观看方向B的方式设置于筐体13。
根据此技术方案，在观看者4通过偏光太阳镜8而观察虚像V时，可抑制虚像V的显示亮度降低。由此，抑制虚像V的显示品质的降低。
(变形例)
予以说明的是，上述实施方式可利用通过将其适宜变更而得到的以下的实施方式而实施。
在上述实施方式中，罩透光构件20具备了基材21、蛾眼层22、以及硬涂层23，但是也可省略硬涂层23。
在上述实施方式中，基材21利用聚碳酸酯树脂而形成，但是也可利用丙烯酸类树脂等其它的树脂而形成。
上述实施方式中的罩透光构件20的制造方法可适宜变更。例如，蛾眼层22也可以以薄膜的形式粘贴于基材21的背面。另外，蛾眼层22以及硬涂层23利用紫外线固化性树脂而形成，但是也可利用热固化性树脂而形成。蛾眼层22以及硬涂层23也可通过粘接剂而固定于基材21。
上述实施方式中的平视显示装置10是车载用，但是不限于车载用，也可以是装载于飞行器、船等交通工具中的平视显示装置。另外，投射构件不受限于前窗玻璃，也可以是专用的合成器(combiner)。
产业上的可利用性
本发明可适用于装载在车辆中的平视显示装置等。
附图标记说明
3 挡风玻璃，
8 偏光太阳镜，
10 平视显示装置，
11 平面镜，
12 凹面镜，
13 筐体，
13a 开口部，
15 透射屏幕，
20 罩透光构件，
21 基材，
21a 片材，
22 蛾眼层，
23 硬涂层，
26 中间生产物，
28a 第1卷取轴，
28b 第2卷取轴，
28c 第3卷取轴，
29a～29f 辊，
30 显示器，
31 背光光源，
32 液晶面板，
32a 液晶层，
32b 第1偏光板，
32c 第2偏光板，
51a 第1树脂供给部，
51b 第2树脂供给部，
52 辊式模具，
53 押压辊，
54 剥离辊，
55a 第1紫外线出射部，
55b 第2紫外线出射部，
58 切割机。
Claims (5)
1.一种平视显示装置用罩透光构件，其特征在于，其是覆盖筐体的开口部并且使得显示光透射的平视显示装置用罩透光构件，其特征在于，
所述平视显示装置用罩透光构件具备：
基材，其利用透光性树脂而形成；
蛾眼层，其形成于所述基材的所述显示光的入射侧，抑制光的反射。
2.根据权利要求1所述的平视显示装置用罩透光构件，其特征在于，
还具备硬涂层，所述硬涂层形成于所述基材的所述显示光的出射侧，保护所述基材，
所述基材利用聚碳酸酯树脂而形成。
3.一种平视显示装置，其特征在于，其具备：
权利要求1或2所述的平视显示装置用罩透光构件；
具有所述开口部的所述筐体；
通过将所述显示光出射于投射构件从而显示虚像的显示器，
所述平视显示装置用罩透光构件具有显示亮度降低抑制轴，并且所述显示亮度降低抑制轴设置在沿着虚像观看方向的朝向上。
4.根据权利要求3所述的平视显示装置，其特征在于，
所述平视显示装置装载于车辆，
关于所述平视显示装置用罩透光构件，按照使得从卷绕于卷取轴的状态卷出的方向沿着所述虚像观看方向的方式设置于所述筐体。
5.根据权利要求3所述的平视显示装置，其特征在于，
所述平视显示装置装载于车辆，
关于所述平视显示装置用罩透光构件，按照使得在将所述基材纵向地延长之时的纵拉伸方向沿着所述虚像观看方向的方式设置于所述筐体。
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