JP2023181885A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変形しにくいミラーを備えるヘッドアップディスプレイ装置を提供すること。【解決手段】表示光Ｌを出射する表示器２と、接着面４０ａを有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成される基材４０と、接着面４０ａへ接着され、表示光Ｌを反射する光学フィルム４２と、を備え、接着面４０ａ方向で、互いに直交する第一方向と第二方向とを定義すると、光学フィルム４２は、接着面４０ａ方向のうち、第二方向へ線膨張しやすく、基材４０は、接着面４０ａ方向のうち、第二方向へ線膨張しやすい。【選択図】図３

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。

特許文献１には、ヘッドアップディスプレイ装置に用いられるミラーが開示されている。このミラーは、基体（４１）を備える凹面鏡（４０）である。基体（４１）は、ポリカーボネート等の樹脂を採用することが開示されている。基体（４１）は、真空蒸着により反射膜（６０）を表面に形成する。

特許文献２には、ヘッドアップディスプレイ装置に用いられるミラーが開示されている。このミラーは、屈折率の異なる複数の樹脂膜を積層してなる反射層（４１）と、粘着層（４２）と、反射層（４１）が粘着層（４２）を介して接合する基材（４３）を備える反射鏡（４）である。

特開２０２１－７６８５９号公報 国際公開２０２０－２４６５４６号公報

これら特許文献に示される従来の構成を組み合わせたミラーを用いたところ、変形が生じることを発明者らは発見した。このことから、従来の構成のミラーは、変形に対する耐力に改善の余地があった。そこで本発明の目的とするところは、上述課題に着目し、光学フィルムを基材へ接着した場合に、より変形しにくいミラーを備えるヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を出射する表示器と、
接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成される基材と、
前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
を備え、
前記接着面方向で、互いに直交する第一方向と第二方向とを定義すると、
前記光学フィルムは、前記接着面方向のうち、第二方向へ線膨張しやすく、
前記基材は、前記接着面方向のうち、前記第二方向へ線膨張しやすい。

特に、当該ヘッドアップディスプレイ装置では、
前記光学フィルムは、入射した光の内、第一方向可視偏光を反射し、第二方向可視偏光を透過または吸収する。

また別の観点では、上記目的を達成するため、本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を出射する表示器と、
接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成される基材と、
前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
を備え、
前記接着面方向で、互いに直交する第一方向と第二方向とを定義すると、
前記光学フィルムは、前記接着面方向のうち、第二方向へ線膨張しやすく、
前記基材は、前記接着面方向のうち、第一方向にゲートを有する。

特に、当該ヘッドアップディスプレイ装置では、
前記光学フィルムは、入射した光の内、第一方向可視偏光を反射し、第二方向可視偏光を透過または吸収する

また別の観点では、上記目的を達成するため、本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を出射する表示器と、
接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成され、略長方形状の基材と、
前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
を備え、
前記接着面方向で、長手方向と短手方向とを定義すると、
前記光学フィルムは、入射した可視光の内、長手方向可視偏光を反射し、短手方向可視偏光を透過または吸収し、
前記基材は、短辺の中央に相当する箇所にゲートを有する。

また別の観点では、上記目的を達成するため、本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を出射する表示器と、
接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成され、略長方形状の基材と、
前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
を備え、
前記接着面方向で、長手方向と短手方向とを定義すると、
前記光学フィルムは、入射した可視光の内、長手方向可視偏光を反射し、短手方向可視偏光を透過または吸収し、
前記基材は、両方の長辺の中央に相当する箇所にそれぞれゲートを有する。

また別の観点では、上記目的を達成するため、本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を出射する表示器と、
接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成され、略長方形状の基材と、
前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
を備え、
前記接着面方向で、長手方向と短手方向とを定義すると、
前記光学フィルムは、入射した可視光の内、長手方向可視偏光を反射し、短手方向可視偏光を透過または吸収し、
前記基材は、一つの長辺の中央に相当する箇所にのみゲートを有する。

特に、これらのヘッドアップディスプレイ装置では、
前記光学フィルムは、入射した赤外光を透過する

特に、これらのヘッドアップディスプレイ装置では、
前記光学フィルムは、誘電体多層膜で形成される。

特に、これらのヘッドアップディスプレイ装置では、
前記ファイバーフィラーは、カーボン繊維またはガラス繊維からなる。

本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す概略断面図である。 ヘッドアップディスプレイ装置が備えるミラーを示す斜視図である。 ミラー４の要部断面を示す図である。 基材４０の正面図である。 基材４００の正面図である。 基材４００に含まれるファイバーフィラーの指向性を示す図である。 基材４０１の正面図である。 基材４０２の正面図である。

以下に、本開示のヘッドアップディスプレイ装置を実施形態及び変形例として例にあげ、添付図面を用いて次の順序で説明する。なお、複数の図面に存在する同一属性の部位には、見易さのために一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。

［第一実施形態］
１－１．構成の説明
１－２．ミラー４の説明
１－３．接着面４０ａの説明
１－４．ゲートＧ１及び線膨張の説明
１－５．効果例
［第二実施形態］
［第三実施形態］
［変形例］

［第一実施形態］
＜１－１．構成の説明＞
ヘッドアップディスプレイ装置１００は、例えば自動車に搭載されるものであり、図１及び図２に示すように、筐体１と、表示器２と、平面鏡３と、ミラー４と、ミラー回転機構５と、図示しない回路基板と、を備える。

ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示器２が出射した所定の画像を表す表示光Ｌを、平面鏡３とミラー４とで反射させ、ヘッドアップディスプレイ装置１００が搭載される車両のフロントガラス２００に照射して表示を行う。ヘッドアップディスプレイ装置１００が表示する内容は、車両の走行速度や各種警告などの車両情報、ナビゲーション情報等である。

筐体１は、例えば黒色の合成樹脂から形成され、表示器２、平面鏡３、ミラー４、ミラー回転機構５、及び、回路基板（図示せず）を内部に収容する。筐体１のフロントガラス２００に対向する部分には、後述する表示光Ｌをフロントガラス２００（透過反射部材）に通過させる開口部１０が形成され、この開口部１０は、透光性カバー１１に覆われている。

表示器２は、所定の情報（各種車両情報やナビゲーション情報等）を報知するための画像（報知画像）を表す表示光Ｌを出射するものであり、例えば、液晶パネルとバックライト用光源から構成される透過型液晶ディスプレイ、又は、自発光型ディスプレイから構成される。

平面鏡３は、表示器２が出射した表示光Ｌを、ミラー４に向けて反射させるものである。

ミラー４は、平面鏡３で反射した表示光Ｌをさらに反射させ、フロントガラス２００に向けて出射する。ミラー４は、合成樹脂材料からなる基材の表面に、接着層によって光学フィルム（反射層）が接合されることにより形成された凹面鏡として構成される。ミラー４は、回転軸線Ａ方向の両端部に軸部Ｓ及びフランジ部Ｆを備える。フランジ部Ｆは、回転軸線Ａを中心に摺動及び回転できる図示されない軸部を取り付ける箇所である。ミラー４は、軸部を支点とする回転軸線Ａ方向周りに回転することによって表示光Ｌの反射角度を調整する。なお、ミラー４については、後に詳述する。

ミラー４で反射した表示光Ｌは、筐体１の開口部１０に設けられた透光性カバー１１を透過して、フロントガラス２００に向かう。フロントガラス２００に到達し、反射された表示光Ｌは、フロントガラス２００の前方の虚像位置Ｖ（図１参照）に報知画像の虚像（観察者Ｅに視認される表示像）を形成するとともに、前方からの光を透過する。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、虚像と前方に実際に存在する外景等の双方を、観察者Ｅ（主に車両の運転者）に視認させることができる。

ミラー回転機構５は、ミラー４を回転軸線Ａ周りに回転させるものであり、例えば軸部を支持する軸受部材と、回転駆動部で構成される。回転駆動部は、フレームと、モータと、送りネジ軸と、送り部材と、を備える。フレームは、モータを固定支持するとともに、送りネジ軸を回転可能に支持する。また、フレームは、送り部材の送りネジ軸周りの回転を規制する。モータは、ミラー４を回転軸線Ａ周りに回転させるための駆動力を生むステッピングモータである。送りネジ軸は、モータの出力軸に連結され、モータの駆動に応じて正逆回転する。送り部材は、送りネジ軸に螺合する螺合部と、軸部材の連結レバー部に当接状に連結される連結部と、を備える。モータの駆動に応じて送りネジ軸が回転すると、フレームによって送りネジ軸周りの回転が規制された送り部材は、送りネジ軸の軸線に沿って移動する。これにより、例えばミラー４に設けられる突起を介してミラー４を押圧することで、ミラー４が回転軸線Ａ周りに回転し、ミラー４の反射角度が変更される。

図示しない回路基板は、例えば筐体１内の所定位置に配設され、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭ等の演算装置と記憶装置を組み合わせたマイクロコントローラからなる制御部（図示せず）を実装したプリント回路板である。回路基板の制御部は、表示器２及び回転駆動部の各々と電気的に接続されている。制御部は、車両ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等の外部装置（図示せず）から通信ラインにより伝送される車両の状態情報を取得し、これに応じて表示器２を駆動する（つまり、表示器２に所定の報知画像を表示させる）。また、ヘッドアップディスプレイ装置１００には、観察者Ｅ等のユーザが、ミラー４の角度を調整するための入力手段（図示せず）が設けられており（この入力手段は、制御部と電気的に接続されたヘッドアップディスプレイ装置１００の外部装置であってもよい）、制御部は、ユーザの入力手段からの操作内容に応じて、回転駆動部を駆動し、ミラー４を回転軸線Ａ周りに所望の角度だけ回転させる。このようなミラー４の角度調整により、搭乗者の視線の高さに合った適切な位置に虚像を表示できる。

＜１－２．ミラー４の説明＞
この節１－２では、特にミラー４が詳細に説明される。
図３は、回転軸線Ａと光学フィルム４２（反射層）とを含む平面におけるミラー４の要部断面を示す図である。ミラー４は、合成樹脂材料からなる基材４０の表面に、接着層４１によって光学フィルム４２が接着されることにより形成された凹面鏡である。

基材４０の合成樹脂材料としては、高い流動性と高い剛性を示す材料が選択される。高い流動性を示す合成樹脂材料は、ミラー４の成形性（表面形状の精度など）を高める。高い剛性を示す合成樹脂材料は、ミラー４の振動に対する耐力を高める。上記観点から、合成樹脂材料としては、環状オレフィン系樹脂やポリカーボネートが選択される。環状オレフィン系樹脂の具体例としては、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）や環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）が含まれる。
また、基材４０は結晶性の耐熱性ポリマー等でも構成され得る。より具体的には、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ－ＰＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等のエンジニアリングプラスチックが使用され得る。
なお、基材４０に適用され得る合成樹脂材料は、後述の通りフィラーを含有した状態で成形される。

基材４０は、第一実施形態では特に暗色であるとよい。暗色の基材４０は、光学フィルム４２に透過される光が入射しても、観察者Ｅや表示器２へ向けて反射してしまう虞を低減できる。

接着層４１は、基材４０の一方の面（表面）に設けられる。接着層４１は、光学フィルム４２を基材４０へ接着する。接着層４１は、種々の接着剤を適用できるが、例えばOCA(Optical Clear Adhesive)やOCR(Optical Clear Resin)であるとよく、両面テープやエポキシ樹脂、硬化剤などでもよい。接着層４１は、特にアクリル系粘着剤が好適である。アクリル系粘着剤は、種々の光学フィルムに適した接着特性を有しながらも、安価に製造できるため、好適な構成である。

光学フィルム４２は、表示器２が出射した表示光Ｌを反射する反射部材である。光学フィルム４２は、表示光Ｌを全反射するミラーフィルムであってもよい。光学フィルム４２は、特にコールドミラーフィルムであるとよい。偏光反射型コールドミラーフィルムは、誘電体多層膜で形成されるミラーフィルムであり、入射した光のうち、特定の方向の偏光である可視光のみを反射し、その他の光を透過する、選択的光反射光学フィルムである。偏光反射型コールドミラーフィルムは、外部から進入した太陽光のうち、表示光Ｌと異なる方向の偏光や赤外光が表示器２などに到達し加熱することを抑制する。なお、光学フィルム４２は、偏光特性を有さない可視光反射フィルムであってもよい。

＜１－３．接着面４０ａの説明＞
接着層４１は、特に基材４０の表面である接着面４０ａに設けられる。接着面４０ａは、光学フィルム４２を基材４０へより強固に接合したミラーとするために、下記のように構成される。

接着面４０ａは、ケイ素を含む保護層が形成されている。接着面４０ａは、ガラス化コーティングに類する保護層であれば良いが、例えば二酸化ケイ素または一酸化ケイ素を含む保護層であることが望ましい。

接着面４０ａには、任意の手法で上記の保護層を形成されてよい。例えば、保護層は、基材４０の接着面４０ａに相当する面へ付加されたシラン化合物が燃焼されることで形成される。

ここで、発明者が発見した従来の構成における課題を説明する。発明者らは基材へ接着層によって接着された光学フィルムを備える従来ミラーは、特定の条件下において、光学フィルムに気泡や剥離が生じる虞があることを発見した。発明者らは、この事象が接着層と基材との界面へ、基材から生じるアウトガスが進入することで発生することを突き止めた。このアウトガスは、特に基材を射出成形などした後や基材を高温に晒された際に、基材の内部に含有される水分が揮発して生じる水蒸気であることが多い。なお、アウトガスは、水蒸気の他、何らかの気体であることもある。

この事象を解消するために、アウトガスの進入を防ぐ特殊な接着層を用いることも可能ではあるが、往々にしてこのような高性能な接着層は製造コストが高く、採用が困難であった。

そこで本開示のミラー４では、上記のような保護層である接着面４０ａが適用された。このように基材４０の表面へ保護層が設けられた構成では、基材４０の内部からアウトガスが生じたとしても、接着面４０ａを通過するアウトガスを著しく低減し、基材４０と接着層４１との界面には目立つ気泡や剥離が生じる虞を低減できる。なお、この場合、アウトガスは接着面４０ａ以外の面から周囲へ放出される。

このように形成された接着面４０ａを備えるミラー４は、コストの増加を抑えつつも、反射層を基材へより強固に接合したミラーとなる。

＜１－４．ゲート及び線膨張の説明＞
図４は、基材４０の正面図である。なお、図４では、フランジ部Ｆの描写が省略されている。フランジ部Ｆは、基材４０に設けられてもよいし、別体のミラーホルダーに形成されていてもよい。基材４０は、金型を用いて合成樹脂材料を射出成形することで製造される。より具体的には、基材４０は、キャビティとコアからなる組物の金型へ溶解した合成樹脂材料を充填し加圧することで製造される。

基材４０は、ゲートＧ１を形成する。射出成形時には、溶解した合成樹脂材料がこのゲートを介して基材４０の全体へ行き渡るように充填される。溶解した合成樹脂材料は、図４に示される矢印線が示す経路で充填される。この矢印線が示す方向はMachine Direction（方向ＭＤ）とも称し、これと直交する方向はTransverse Direction（方向ＴＤ）とも称する。なお、方向ＭＤは、充填方向とも称する。

ゲートＧ１は、略長方形状を為す基材４０の短辺に相当する箇所（側面）ないしフランジ部Ｆなどに形成される。特に、ゲートＧ１は、ミラー４の短辺の側面中央に設けられる。ゲートＧ１は、短辺の長さに対しておよそ四分の一以上程度の幅をもって形成される。

また、基材４０の合成樹脂材料は、フィラー（充填剤）を含有している。フィラーは、特に主成分の合成樹脂材料の強度を向上するもので、特に繊維状のフィラー（ファイバーフィラー）である。このようなファイバーフィラーとしては、例えばカーボン繊維やガラス繊維が好適である。

なお、従来のような蒸着により反射膜を形成するミラーでは、フィラーに因る凹凸が生じ、表示光の反射精度が下がるため、好適ではなかった。しかし、本構成のような接着される光学フィルムが反射膜を形成するミラーでは、フィラーに因る凹凸は接着層や光学フィルム自体によって吸収され、影響は無視できる程度まで軽減される。

図５ａ及び図５ｂには、ファイバーフィラーを含む合成樹脂材料を、ゲートＧを介して長方形の基材４００へ充填した場合の様子が示される。ゲートＧから充填された合成樹脂材料は、図５ａに示される矢印が示す経路で充填される。この際、微細な繊維状であるフィラー４０Ｆの先端は、方向ＭＤへ指向する傾向がある。

指向したフィラー４０Ｆを含有する基材４０は、変温時の線膨張係数に異方性を示す。具体的には、フィラー４０Ｆが指向する方向ＭＤに線膨張しにくく（線膨張係数が小さく）、フィラー４０Ｆが指向する方向に対して直交する方向ＴＤに線膨張しやすい（線膨張係数が大きい）。すなわち、図５ｂのように構成される基材４０は、図面内横方向へ線膨張しづらく、図面内縦方向（及び図面垂直方向）へ線膨張しやすい。

ここで、光学フィルム４２の特性を説明する。光学フィルムは、種類によって、フィルム面内方向において、線膨張係数に異方性を示すものが存在する。特に、偏光特性を示す光学フィルムでは、この傾向が顕著である。例えば、入射した光のうち、面内の第一方向（反射軸）に沿う可視光（第一方向可視偏光）を反射し、それ以外の光（可視光、赤外線等を含む）を透過または吸収する可視偏光反射型コールドミラーフィルムが、光学フィルムとして知られる。このフィルムは、フィルム面方向において、第一方向に対して線膨張しづらく、第一方向と直交する第二方向へ線膨張しやすい。例えば、第一方向には0.3[10^(-5)/℃]程度、第二方向には10[10^(-5)/℃]程度の線膨張係数を持つ可視偏光反射型コールドミラーフィルムもある。この傾向は、可視偏光反射型コールドミラーフィルムに限る特性ではなく、偏光板や偏光反射板など、偏光特性を有する光学フィルムにも多く見られる。

したがって、第一実施形態のミラー４では、図４のように形成された基材４０へ、図面内横方向に第一方向（反射軸）を一致させ光学フィルム４２を接着することで、接着面４０ａ方向における線膨張比の傾向が一致する。基材４０と光学フィルム４２の線膨張比の傾向が一致するように接着されたミラー４は、変温時の両者の線膨張差から生じる反りや湾曲を低減できる。

特に、自由曲面鏡であるミラー４は、線膨張比の傾向の一致は格別の効果を奏する。凹面鏡であるミラー４は、表示光Ｌを収斂や発散を伴いながら反射する。このようなミラー４は、線膨張比の傾向が面方向において不一致である場合、ミラーの縦横における収斂作用及び発散作用のバランスが崩れ、著しく表示光Ｌの品質（見栄えや指向性など）を乱してしまう。特に、縦横の倍率が乱れた場合、観察者Ｅが視認する虚像が二重になったり、ぼやけたりする。したがって、自由曲面鏡であるミラー４において、線膨張比の傾向を一致すると、表示品位を向上したヘッドアップディスプレイ装置となる。

なお、基材４０の充填方向が、図４の矢印線として示されたが、図示されない箇所にも特定の充填方向は存在する。図示されない箇所（特に、基材４０外縁部）では、樹脂の回り込みに起因して、必ずしも線膨張比の傾向を一致させる方向を満たせない箇所が存在する場合もある。そのようなケースであっても、結局、実測における基材４０全体の線膨張特性が上記の通り構成されていれば、本開示に記載の効果を発揮できる。また、ゲートＧ１が上記のように形成されていれば、上記の好ましい線膨張特性を示す。

基材４０の外縁部では、所望の充填方向が達成されづらいが、少なくとも接着面４０ａの内の領域４０ｂ内にて充填方向が所望の方向であることが特に望ましい。領域４０ｂは、観察者Ｅが虚像を視認できる空間をアイボックスと定義した場合、アイボックスの中心へ到達する表示光Ｌが反射される領域である。この領域４０ｂで反射される表示光Ｌは、表示光Ｌ全体の中でも観察者Ｅに感受される頻度が高い。したがって、この領域４０ｂの反射は精度良く行われる必要があるので、この領域４０ｂでは、特に基材４０と光学フィルム４２の線膨張比の傾向は一致されることが望ましい。なお、より好ましくは、線膨張比の傾向の一致は、アイボックス全体へ到達する表示光が反射される領域にて実現されることが望ましい。また、最も好ましくは、線膨張比の傾向の一致は、基材４０の全面で実現されることが望ましい。

また、より好ましくは、基材４０と光学フィルム４２は、線膨張比の傾向のみならず、縦横での線膨張係数が一致する。このように構成されるミラー４では、変温時の変形が、著しく低減できる。

＜１－５．効果例＞
（１）本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光Ｌを出射する表示器２と、
接着面４０ａを有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成される基材４０と、
接着面４０ａへ接着され、表示光Ｌを反射する光学フィルム４２と、
を備え、
接着面４０ａ方向で、互いに直交する第一方向（図４内における横方向）と第二方向（図４内における縦方向）とを定義すると、
光学フィルム４２は、接着面４０ａ方向のうち、第二方向へ線膨張しやすく、
基材４０は、接着面４０ａ方向のうち、第二方向へ線膨張しやすい。

（２）本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光Ｌを出射する表示器２と、
接着面４０ａを有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成される基材４０と、
接着面４０ａへ接着され、表示光Ｌを反射する光学フィルム４２と、
を備え、
接着面４０ａ方向で、互いに直交する第一方向と第二方向とを定義すると、
光学フィルム４２は、接着面４０ａ方向のうち、第二方向へ線膨張しやすく、
基材４０は、接着面４０ａ方向のうち、第一方向にゲートＧ１を有する。

（３）本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光Ｌを出射する表示器２と、
ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成され、略長方形状の基材４０と、
接着面４０ａへ接着され、表示光Ｌを反射する光学フィルム４２と、
を備え、
接着面４０ａ方向で、長手方向（図４における横方向）と短手方向（図４における縦方向）とを定義すると、
光学フィルム４２は、入射した可視光の内、長手方向可視偏光を反射し、短手方向可視偏光を透過または吸収し、
基材４０は、短辺の中央に相当する箇所にゲートを有する。

これらの構成に拠れば、接着面４０ａ方向において、基材４０と光学フィルム４２の線膨張比の傾向が一致するので、変形しにくいミラーを備えるヘッドアップディスプレイ装置となる。

［第二実施形態］
この章では、本開示のヘッドアップディスプレイ装置が上記の実施形態とは異なる形態にて例示される。なお、上記の実施形態と共通の構成については、詳細な説明が省略されている。この実施形態では、上記実施形態に対して、特に基材の構成で異なる。

図６には、基材４０１の正面図が示される。基材４０１は、２つの短辺４０１ｍと２つの長辺４０１ｎで取り囲まれた略長方形状を為す。それぞれの長辺４０１ｎの中央には、ゲートＧ２，Ｇ３が形成される。基材４０１が射出成形される場合、溶解した合成樹脂材料がゲートＧ２，Ｇ３を介して充填される。充填された合成樹脂材料は、図６に示される矢印線のような経路で流入する。それぞれの長辺にゲートＧ２，Ｇ３が形成される場合、流入する合成樹脂材料は基材中央に進行した後に衝突し、その後長手方向へ進行する。したがって、合成樹脂材料の充填方向は、基材４０１の全体を見ると長手方向となる割合が多い。すなわち、大局的に見れば、ファイバーフィラーが長手方向に指向する領域が大きい。このように構成される基材４０１は、第一実施形態で示される特性に従って、短手方向に線膨張しやすく、長手方向に線膨張しにくい。

したがって、第二実施形態においては、光学フィルム４２は第一実施形態と同様に線膨張比の傾向を一致するためには、短手方向に線膨張しやすい光学フィルムを用いることで、変形しにくいミラーを備えるヘッドアップディスプレイ装置となる。

なお、ゲートＧ２，Ｇ３は、それぞれの長辺４０１ｎの中央付近に形成されながらも、ゲート幅は長辺の三分の一程度以下の長さであることが望ましい。このようなゲート幅のゲートＧ２，Ｇ３は、合成樹脂材料の経路が長手方向へ向かう領域を、短手方向へ向かう領域より大きくできるため、特に好適である。

（４）すなわち本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光Ｌを出射する表示器２と、
接着面４０ａを有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成され、略長方形状の基材４０１と、
接着面４０ａへ接着され、表示光Ｌを反射する光学フィルム４２と、
を備え、
接着面４０ａ方向で、長手方向（図６内における横方向）と短手方向（図６内における縦方向）とを定義すると、
光学フィルム４２は、入射した可視光の内、長手方向可視偏光を反射し、短手方向可視偏光を透過または吸収し、
基材４０１は、両方の長辺の中央に相当する箇所にそれぞれゲートＧ２，Ｇ３を有する。

これらの構成に拠れば、接着面４０ａ方向において、基材４０と光学フィルム４２の線膨張比の傾向が一致するので、変形しにくいミラーを備えるヘッドアップディスプレイ装置となる。

［第三実施形態］
この章では、本開示のヘッドアップディスプレイ装置が上記の実施形態とは異なる形態にて例示される。なお、上記の実施形態と共通の構成については、詳細な説明が省略されている。この実施形態では、上記実施形態に対して、基材の構成が特に異なる。

図７には、基材４０２の正面図が示される。基材４０２は、２つの短辺４０２ｍと２つの長辺４０２ｎで取り囲まれた略長方形状を為す。一つの長辺４０２ｎの中央には、ゲートＧ４が形成される。基材４０２が射出成形される場合、溶解した合成樹脂材料がゲートＧ４を介して充填される。充填された合成樹脂材料は、図７に示される矢印線のような経路で流入する。一つの長辺にゲートＧ４が形成される場合、流入する合成樹脂材料は、短手方向へ進行する。合成樹脂材料の充填方向は、基材４０２の全体を見ると短手方向となる割合が多い。すなわち、大局的に見れば、ファイバーフィラーが短手方向に指向する領域が大きい。このように構成される基材４０２は、第一実施形態で示される特性に従って、長手方向に線膨張しやすく、短手方向に線膨張しにくい。

したがって、第二実施形態においては、光学フィルム４２は第一実施形態と線膨張比の傾向を一致するためには、長手方向に線膨張しやすい光学フィルムを用いることで、変形しにくいミラーを備えるヘッドアップディスプレイ装置となる。

なお、ゲートＧ４は、長辺４０２ｎの中央付近に形成されながらも、ゲート幅は長辺の半分以上の長さであることが望ましい。このようなゲート幅のゲートＧ４は、合成樹脂材料の経路が短手方向へ向かう領域を、長手方向へ向かう領域より大きくできるため、特に好適である。

（５）本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光Ｌを出射する表示器２と、
接着面４０ａを有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成され、略長方形状の基材４０１と、
接着面４０ａへ接着され、表示光Ｌを反射する光学フィルム４２と、
を備え、
接着面４０ａ方向で、長手方向（図７内における横方向）と短手方向（図７内における縦方向）とを定義すると、
光学フィルム４２は、入射した可視光の内、長手方向可視偏光を反射し、短手方向可視偏光を透過または吸収し、
前記基材は、一つの長辺の中央に相当する箇所にのみゲートを有する

これらの構成に拠れば、接着面４０ａ方向において、基材４０と光学フィルム４２の線膨張比の傾向が一致するので、変形しにくいミラーを備えるヘッドアップディスプレイ装置となる。

［変形例］
以上、実施形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

光学フィルムの構成は、タッチパネルフィルムや、透過型偏光板等であってもよい。これらの光学フィルムを適用する場合、ヘッドアップディスプレイ装置に用いられるミラーの他、光学フィルムが表示光を透過するように設けられた表示装置へ適用されることも望ましい。

例えば、表示光を出射する表示器と、表示光を透過する光学フィルムと、光学フィルムが接着される合成樹脂材料で形成される基材と、光学フィルムを基材へ接着する接着層とが備わる表示装置、として構成されてもよい。この場合であっても、光学フィルムが基材から生じるアウトガスによって気泡や剥離が生じる虞を低減できる。なお、この場合、基材は透明な合成樹脂であることが望ましい。

また、第一実施形態に示された基材は、高剛性な合成樹脂材料で形成されればよい。

各実施形態では、基材及び光学フィルムの線膨張比の傾向が、同一面内で直交する２つの方向に対して一致する態様が示された。より好ましくは、両者は更に線膨張係数が一致することが望ましい。このように構成されたミラーでは、変温時の変形量はさらに低減される。

ミラーは、軸部及びフランジ部を一体に形成しなくてもよい。しかし、基材へ光学フィルムを接着することで形成されるミラーでは、直接基材へ反射面を蒸着する構成よりも、基材の設計自由度が増す。したがって、軸部及びフランジ部等の機械的要素をミラーが備える必要がある場合、基材へ一体に形成することで、部品点数削減やコスト低減を果たせる。

基材が略長方形状である基材４０として例示された。略長方形状の基材とは、図４に示される基材４０のように、正面からの平面視において台形であってもよい。また、略長方形状は、角部が裁ち落とされた台形などであってもよい。また、略長方形状とは、少なくとも長手方向及び短手方向を特定可能な形状であればよい。

基材はフィラーとしてファイバーフィラーを含有することが示された。基材は、ファイバーフィラーに加えて、タルクなどその他のフィラーをも含有していてもよい。すなわち、基材は、少なくとも線膨張比に異方性が生じるようなフィラーを一部に含有していればよい。

図７では、ゲートＧ４が基材４０の上端部に形成される態様が示された。ゲートは、基材４０の下端部に形成されてもよい。この構成では、筐体の開口から基材を視認した場合にゲートが視認されない位置に存在するため、外観上好ましく、ゲートに太陽光が照射され迷光が発生する虞も低減できる。

各実施形態には、フランジ部や軸部が一体に形成される態様が示された。これらは一体に形成される必要は無く、基材は更に軸部等が形成されたホルダーへ接着されていてもよい。
また、軸部は、基材４０に対して、基材４０が線膨張しにくい方向において両側に設けられることが望ましい。この構成に拠れば、基材４０は、基材４０の線膨張によって軸部から受ける応力を低減でき、ひいては変形しにくいミラーとなる。

また、基材は、射出成形時に、より広い部材として成形された後に、樹脂の回り込みによって所望の充填方向を得られなかった外縁部を裁断や研磨によって除去することで、より一様な充填方向が実現されていてもよい。

本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、自動車の他、作業車両や自動二輪車のような車両、船舶、航空機などに搭載されてもよい。

１００ ヘッドアップディスプレイ装置
１ 筐体
１０ 開口部
１１ 透光性カバー
２ 表示器
３ 平面鏡
４ 反射部
４０ 基材
４０ａ 接着面
４１ 接着層
４２ 光学フィルム

５ 反射部回転機構
２００ フロントガラス
Ｌ 表示光
Ｓ 軸部
Ｆ フランジ部
Ｖ 虚像位置
Ｇ１～Ｇ４ ゲート

Claims (10)

1. 表示光を出射する表示器と、
   接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成される基材と、
   前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
   を備え、
   前記接着面方向で、互いに直交する第一方向と第二方向とを定義すると、
   前記光学フィルムは、前記接着面方向のうち、前記第二方向へ線膨張しやすく、
   前記基材は、前記接着面方向のうち、前記第二方向へ線膨張しやすい
   ヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記光学フィルムは、入射した光の内、第一方向可視偏光を反射し、第二方向可視偏光を透過または吸収する
   請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 表示光を出射する表示器と、
   接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成される基材と、
   前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
   を備え、
   前記接着面方向で、互いに直交する第一方向と第二方向とを定義すると、
   前記光学フィルムは、前記接着面方向のうち、前記第二方向へ線膨張しやすく、
   前記基材は、前記接着面方向のうち、第一方向にゲートを有する
   ヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記光学フィルムは、入射した光の内、第一方向可視偏光を反射し、第二方向可視偏光を透過または吸収する
   請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 表示光を出射する表示器と、
   接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成され、略長方形状の基材と、
   前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
   を備え、
   前記接着面方向で、長手方向と短手方向とを定義すると、
   前記光学フィルムは、入射した可視光の内、長手方向可視偏光を反射し、短手方向可視偏光を透過または吸収し、
   前記基材は、短辺の中央に相当する箇所にゲートを有する
   ヘッドアップディスプレイ装置。
6. 表示光を出射する表示器と、
   接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成され、略長方形状の基材と、
   前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
   を備え、
   前記接着面方向で、長手方向と短手方向とを定義すると、
   前記光学フィルムは、入射した可視光の内、長手方向可視偏光を反射し、短手方向可視偏光を透過または吸収し、
   前記基材は、両方の長辺の中央に相当する箇所にそれぞれゲートを有する
   ヘッドアップディスプレイ装置。
7. 表示光を出射する表示器と、
   接着面を有し、ファイバーフィラーを含有する合成樹脂材料で形成され、略長方形状の基材と、
   前記接着面へ接着され、前記表示光を反射する光学フィルムと、
   を備え、
   前記接着面方向で、長手方向と短手方向とを定義すると、
   前記光学フィルムは、入射した可視光の内、長手方向可視偏光を反射し、短手方向可視偏光を透過または吸収し、
   前記基材は、一つの長辺の中央に相当する箇所にのみゲートを有する
   ヘッドアップディスプレイ装置。
8. 前記光学フィルムは、入射した赤外光を透過または吸収する
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
9. 前記光学フィルムは、誘電体多層膜で形成される
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
10. 前記ファイバーフィラーは、カーボン繊維またはガラス繊維からなる
    請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
    

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