JP2003131163A

JP2003131163A - ミラー及びそのミラーを備えたミラー装置

Info

Publication number: JP2003131163A
Application number: JP2001331746A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Nakashizu; 勝己中静; Masatoshi Azuma; 政利東
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2001-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】基板のヒケによって反射面が歪む虞を低減で
きるミラー及びそのミラーを備えたミラー装置を提供す
る。【解決手段】ミラー装置は、ミラー４８及びミラーホ
ルダー４９からなるものである。ミラー４８は、樹脂か
らなる基板５５に反射膜５６を形成してなるものであ
り、非球面からなる反射面４８ａと、球面５５ｂ及び平
面５５ｃを有する裏面とを有する。基板５５は、非球面
５５ａからなり反射膜５６が形成される前面と、球面５
５ｂを有する裏面とを有する。球面５５ｂの曲率は、ミ
ラー４８の肉厚が略一定になるように設定されている。
ミラーホルダー４９は、ミラー４８を保持するものであ
り、球面５５ｂに対応する第二の球面４９ａと、平面５
５ｃに対応する第二の平面４９ｂとを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッドアップディ
スプレイ等の表示装置に用いられるミラーに関するもの
である。また、本発明は、前記ミラーと、このミラーを
保持するミラーホルダーとを備えたミラー装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】表示光を反射させるミラーを用いた表示
装置としては、例えば図７に示すヘッドアップディスプ
レイがある。斯かるヘッドアップディスプレイは、車両
のダッシュボード１に配設された表示装置２が投射する
表示光Ｌをフロントガラス３で運転者４の方向に反射さ
せ、虚像Ｖを表示するものである。表示装置２は、蛍光
表示管等の発光型表示器５と、ミラー６とを有してお
り、これらの発光型表示器５及びミラー６はハウジング
７に収容されている（図８参照）。

【０００３】ミラー６は、基板８と、この基板８の前面
に形成された反射膜９とからなるものである（図９参
照）。基板８は、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂か
らなるものであり、射出成型により形成される。反射膜
９は、アルミニウム（Ａｌ）等の金属からなるものであ
り、蒸着により形成される。ミラー６の反射面６ａは、
凹面になっており、発光型表示器５の画像を拡大した虚
像Ｖを表示できる。また、反射面６ａは、光学的な収差
による歪みが小さくなるように非球面となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、基板８
を成型する際に、金型に注入された樹脂が硬化するとき
に収縮する所謂ヒケが基板８の周辺部で発生し、ミラー
６の反射面６ａが歪む虞があった。即ち、基板８の前面
は凹面になっているため、基板８は中心部で薄く中心部
で厚い形状となり、基板８の周辺部でヒケが発生する虞
があった。なお、基板８の中心部は、周辺部よりも薄い
ため、ヒケによる歪みは発生しない。

【０００５】上記のようなヒケが発生した基板８に反射
膜９を形成した場合、ミラー６の反射面６ａに歪みが生
じてしまう。そして、反射面６ａが歪んだミラー６を用
いて表示装置を組み立てた場合、ヘッドアップディスプ
レイの虚像Ｖが歪むという問題がある。ヒケが発生した
基板８は、基板８の前面を検査することにより発見でき
るが、基板８にヒケが発生し不良品となることは、基板
８の歩留りが低下することになり、好ましくない。本発
明は、この問題に鑑みなされたものであり、基板のヒケ
によって反射面が歪む虞を低減できるミラー及びそのミ
ラーを備えたミラー装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、反射面４８ａ及び裏面を有するミラー４８
であって、前記反射面４８ａは非球面であり、前記裏面
は球面５５ｂを有するものである。

【０００７】また、本発明は、樹脂からなる基板５５に
反射膜５６を形成してなるミラー４８であって、前記基
板５５は、非球面５５ａからなり前記反射膜５６が形成
される前面と、球面５５ｂを有する裏面と、を有するも
のである。

【０００８】また、本発明は、前記球面５５ｂは、前記
基板５５の厚さが略一定になるような曲率を有するもの
である。

【０００９】また、本発明は、前記裏面は平面５５ｃを
有するものである。

【００１０】また、本発明は、非球面からなる反射面４
８ａと、球面５５ｂを有する裏面と、を有するミラー４
８と、前記球面５５ｂに対応する第二の球面４９ａを有
し、前記ミラー４８を保持するミラーホルダー４９と、
を有するものである。

【００１１】また、本発明は、前記ミラー４８は、前記
裏面に設けられた平面５５ｃを有するものである。

【００１２】また、本発明は、前記ミラーホルダー４９
は、前記平面５５ｃに対応する第二の平面４９ｂを有す
るものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】ミラー装置は、ミラー４８及びミ
ラーホルダー４９からなるものである。ミラー４８は、
樹脂からなる基板５５に反射膜５６を形成してなるもの
であり、非球面からなる反射面４８ａと、球面５５ｂ及
び平面５５ｃを有する裏面とを有する。基板５５は、非
球面５５ａからなり反射膜５６が形成される前面と、球
面５５ｂを有する裏面とを有する。球面５５ｂの曲率
は、ミラー４８の肉厚が略一定になるように設定されて
いる。ミラーホルダー４９は、ミラー４８を保持するも
のであり、球面５５ｂに対応する第二の球面４９ａと、
平面５５ｃに対応する第二の平面４９ｂとを有する。

【００１４】なお、本明細書において、「非球面」なる
用語は、「球面を除く曲面」という意味で用いるもので
あり、平面を含まない。また、「球面」なる用語は、
「球面の一部」という意味で用いるものであり、球の表
面全体を示すものではない。

【００１５】

【実施例】以下、添付の図面に基づいて、本発明のミラ
ーを車両用ヘッドアップディスプレイに適用した一実施
例を説明する。

【００１６】表示装置１０は、第一の液晶表示器１１
と、第二の液晶表示器１２と、ビームスプリッタ１３
と、反射器１４とを有している。第一の液晶表示器１１
は、ビームスプリッタ１３の後面側に配置されており、
第二の液晶表示器１２は、ビームスプリッタ１３の前面
側に配置されている。液晶表示器１１，１２、ビームス
プリッタ１３及び反射器１４は、ハウジング１５に収容
されている。

【００１７】第一の液晶表示器１１は、液晶表示素子１
６，光拡散板１７，発光ダイオード１８，硬質配線板１
９，フレーム２０を有している（図２参照）。図３に示
すように、液晶表示素子１６は、表示用液晶セル２１，
光学補償用液晶セル２２及び偏光板２３，２４を有して
いる。表示用液晶セル２１は、インジウムスズ酸化物
（ＩＴＯ；Indium Tin Oxide）からなる透明電極膜２
５，２６が設けられた一対の透光性基板２７，２８に液
晶２９を封入したものである。各透明電極膜２５，２６
は、互いに直交するストライプ状となっており、透明電
極膜２５と透明電極膜２６が対向する箇所が画素となっ
ている。光学補償用液晶セル２２は、一対の透光性基板
３０，３１に液晶３２を封入したものであり、表示用液
晶セル２１の後方に配設されている。偏光板２３は、表
示用液晶セル２１の前面に貼着されており、偏光板２４
は、光学補償用液晶セル２２の後面に貼着されている。

【００１８】発光ダイオード１８は、白色発光するもの
であり、硬質配線板１９に配設されている。光拡散板１
７は、液晶表示素子１６と発光ダイオード１８の間に配
置されており、発光ダイオード１８が発した光は光拡散
板１７により拡散され、液晶表示素子１６を略均一な明
るさで照明する。液晶表示素子１６，光拡散板１７，硬
質配線板１９は、フレーム２０に組付けられている。

【００１９】第一の液晶表示器１１は、車両前方を撮像
する赤外線カメラ（図示しない）の映像を表示するもの
である。つまり、第一の液晶表示器１１は、所謂ナイト
ビジョン装置のディスプレイであり、夜間のみに使用さ
れる。従って、第一の液晶表示器１１は昼間に使用され
ることがなく、第二の液晶表示器１２に比較して、低輝
度で良い。

【００２０】第二の液晶表示器１２は、液晶表示素子３
５，反射部材３６，発光ダイオード３７，硬質配線板３
８を有している（図４参照）。液晶表示素子３５は、表
示用液晶セル３９，光学補償用液晶セル４０及び偏光板
４１，４２を有している。液晶表示素子３５の構造は、
第一の液晶表示器１１の液晶表示素子１６と同様である
ので、詳細な説明を省略する。

【００２１】発光ダイオード３７は、複数列に配置され
ており、硬質配線板３８に接続されている。なお、第一
の液晶表示器１１の発光ダイオード１８はチップ型であ
るのに対し、第二の液晶表示器１２の発光ダイオード３
７はディスクリート型である。反射部材３６は、白色の
樹脂からなるものであり、角筒状となっている。反射部
材３６は、内周の反射面４４で発光ダイオード３７が発
した光を液晶表示素子３５に反射させる。第二の液晶表
示器１２は、車両の速度，エンジンの回転数等を表示す
るものであり、昼間及び夜間に使用される。

【００２２】ビームスプリッタ１３は、ガラス基板の前
面に蒸着により反射膜を形成したものである。ビームス
プリッタ１３の反射率は約７０％、透過率は約３０％に
なっており、第一の表示器１１の表示光Ｌ１を透過さ
せ、第二の表示器１２の表示光Ｌ２を反射させる。ビー
ムスプリッタ１３は、表示光Ｌ１の方向及び表示光Ｌ２
の方向に対して、夫々略４５°になるように傾斜配置さ
れている。

【００２３】反射器１４は、凹面鏡４８（ミラー），ミ
ラーホルダー４９，歯車５０，５１及びステッピングモ
ータ５２からなるものである。凹面鏡４８は、表示光Ｌ
を反射させ、車両のフロントガラスに投射する。歯車５
０には軸部５０ａが一体に形成されており、この軸部５
０ａはハウジング１５に設けられた軸受部（図示しな
い）に軸支されている。歯車５０は、ミラーホルダー４
９に固定されており、凹面鏡４８及びミラーホルダー４
９と共に回動する。

【００２４】歯車５１は、ステッピングモータ５２の回
動軸に取付けられており、歯車５０と噛み合わされてい
る。ステッピングモータ５１は、歯車５０及びミラーホ
ルダー４９と共に凹面鏡４８を回動させ、表示光Ｌの投
射方向を調整する。運転者は、スイッチ（図示しない）
を操作し表示光Ｌが目の位置に反射されるように、凹面
鏡４８の角度を調整する。

【００２５】表示装置１０は、第一の液晶表示器１１と
第二の液晶表示器１２とを選択的に表示／非表示、或い
は第一の液晶表示器１１及び第二の液晶表示器１２を同
時に表示させることにより、種々の態様で虚像を表示す
ることができる。

【００２６】次に、図１に基づいて、凹面鏡４８及びミ
ラーホルダー４９からなるミラー装置について詳述す
る。凹面鏡４８は、基板５５と反射膜５６とからなるも
のであり、凹面鏡４８はミラーホルダー４９に両面粘着
テープ（図示しない）で接着されている。凹面鏡４８の
反射面４８ａは、光学的な収差が小さい非球面になって
いる。また、反射面４８ａは、フロントガラスの湾曲に
よる虚像の歪みを補正するような形状になっている。

【００２７】基板５５は、ポリカーボネート（ＰＣ）等
の合成樹脂からなるものであり、射出成型により形成さ
れる。反射膜５６は、アルミニウム（Ａｌ）等の金属か
らなるものであり、基板５５の前面に蒸着により形成さ
れる。基板５５の前面は非球面５５ａになっており、後
面は球面５５ｂ及び平面５５ｃを有している。球面５５
ｂの曲率は、基板５５の肉厚が略一定になるように設定
されており、凹面鏡４８は、中央部の厚さと周辺部の厚
さが略等しくなっている。

【００２８】ミラーホルダー４９は、ポリブチレンテレ
フタレート（ＰＢＴ）等の合成樹脂からなるものであ
る。ミラーホルダー４９の前面は、球面５５ｂに対向す
る球面４９ａ（第二の球面）と、平面５５ｃに対向する
平面４９ｂ（第二の平面）とを有している。球面４９ａ
の曲率は、球面５５ｂの曲率と同一になっている。

【００２９】図６は、基板５５を成型する金型６０を示
している。金型６０は上側金型６１及び下側金型６２を
有している。上側金型６１は、非球面５５ａを形成する
非球面６１ａを有している。下側金型６２は、球面５５
ｂを形成する球面６２ａと、平面５５ｃを形成する平面
６２ｂとを有している。上型金型６１と下側金型６２の
合わせ面６３（所謂パーティングライン）は、球面にな
っている。

【００３０】本実施例によれば、凹面鏡４８の基板５５
の厚さが略一定になり、従来例のように周辺部で厚くな
ることがないため、ヒケが発生する虞が少ない。なお、
凹面鏡４８の裏面５５Ｂを反射面４８ａと同じ非球面に
しても、同様な効果を得ることができるが、下側金型６
２のコストが高くなるため、好ましくない。つまり、本
実施例では下側金型６２の球面６２ａは球面であるため
に加工が容易であるが、下側金型６２に反射面４８ａと
同じ非球面を形成すれば下側金型６２に製造コストが高
くなる。

【００３１】また、凹面鏡４８の裏面に平面５５ｃを設
けたことにより、この平面５５ｃを基準面にすることが
でき、例えば反射面４８ａの検査の際に、基準面を治具
に合わせることができる。また、球面５５ｂ及び平面５
５ｃに対応する球面４９ａ及び平面４９ｂをミラーホル
ダー４９に設けることにより、凹面鏡４８を密着させる
ことができ、凹面鏡４８を安定して保持することができ
る。

【００３２】なお、本実施例のミラーは凹面鏡４８であ
ったが、凸面鏡であっても良い。また、本実施例は、ミ
ラーホルダー４９と、軸部５０ａを有する歯車５０とを
別体で設けたものであるが、例えばミラーホルダー４９
と軸部５０ａを一体形成しても良い。また、本実施例は
表示光Ｌをフロントガラスで反射させて視認するヘッド
アップディスプレイであったが、本発明は、表示光Ｌを
直視する表示装置にも応用できることは言うまでもな
い。

【００３３】

【発明の効果】本発明は、反射面及び裏面を有するミラ
ーであって、前記反射面は非球面であり、前記裏面は球
面を有するものであり、ミラーの肉厚部分で反射面が歪
む虞を低減できる。

【００３４】また、本発明は、樹脂からなる基板に反射
膜を形成してなるミラーであって、前記基板は、非球面
からなり前記反射膜が形成される前面と、球面を有する
裏面と、を有するものであり、ミラーの肉厚部分で反射
面が歪む虞を低減できる。

【００３５】また、本発明は、非球面からなる反射面
と、球面を有する裏面と、を有するミラーと、前記球面
に対応する第二の球面を有し、前記ミラーを保持するミ
ラーホルダーと、を有するものであり、ミラーの肉厚部
分で反射面が歪む虞を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すミラー装置の分解側面
図。

【図２】同上実施例を示す表示装置の概略構成図。

【図３】同上実施例を示す第一の液晶表示器の断面
図。

【図４】同上実施例を示す液晶表示素子の拡大断面
図。

【図５】同上実施例を示す第二の液晶表示器の断面
図。

【図６】同上実施例を示す金型の断面図。

【図７】従来例を示すヘッドアップディスプレイの説
明図。

【図８】同上従来例を示す表示装置の断面図。

【図９】同上従来例を示すミラーの側面図。

【符号の説明】

４８凹面鏡（ミラー）４８ａ反射面４９ミラーホルダー４９ａ球面（第二の球面）４９ｂ平面（第二の平面）５５基板５５ｂ球面５５ｃ平面５６反射膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】反射面及び裏面を有するミラーであっ
て、前記反射面は非球面であり、前記裏面は球面を有す
ることを特徴とするミラー。
【請求項２】樹脂からなる基板に反射膜を形成してな
るミラーであって、前記基板は、非球面からなり前記反
射膜が形成される前面と、球面を有する裏面と、を有す
ることを特徴とするミラー。
【請求項３】請求項２に記載のミラーにおいて、前記
球面は、前記基板の厚さが略一定になるような曲率を有
することを特徴とするミラー。
【請求項４】請求項１，請求項２または請求項３に記
載のミラーにおいて、前記裏面は平面を有することを特
徴とするミラー。
【請求項５】非球面からなる反射面と、球面を有する
裏面と、を有するミラーと、前記球面に対応する第二の球面を有し、前記ミラーを保
持するミラーホルダーと、を有することを特徴とするミ
ラー装置。
【請求項６】請求項５に記載のミラー装置において、
前記ミラーは、前記裏面に設けられた平面を有すること
を特徴とするミラー装置
【請求項７】請求項６に記載のミラー装置において、
前記ミラーホルダーは、前記平面に対応する第二の平面
を有することを特徴とするミラー装置。