JP7189507B2 - Display member and display device - Google Patents
Display member and display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7189507B2 JP7189507B2 JP2019051922A JP2019051922A JP7189507B2 JP 7189507 B2 JP7189507 B2 JP 7189507B2 JP 2019051922 A JP2019051922 A JP 2019051922A JP 2019051922 A JP2019051922 A JP 2019051922A JP 7189507 B2 JP7189507 B2 JP 7189507B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical element
- display
- display member
- adhesive layer
- fresnel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 147
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 73
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 25
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 8
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- -1 acryl Chemical group 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 2
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000001721 transfer moulding Methods 0.000 description 1
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Instrument Panels (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
本発明は、光透過性を有しつつ、画像を投影表示させる表示部材、及び当該表示部材を用いた表示装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a display member that projects and displays an image while having light transmittance, and a display device using the display member.
ヘッドアップディスプレイ(以下、HUD:Head-Up Displayとする)装置等の表示装置に関して、虚像のFOV(視野角、すなわち虚像の大きさ)を広くすることが要求されている。アイボックスサイズを維持しながら虚像のFOVを広くすると光学部材が大きくなってしまい、その結果ヘッドアップディスプレイ装置も大きくなるおそれがある。ヘッドアップディスプレイ装置の小型化のため、フレネル素子を用いる方法がある。例えば、ヘッドアップディスプレイ装置として、表示像を形成する光源部と、光源部からの光が上方から入射するフレネル構造のハーフミラーとを備えるものがある(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art Display devices such as a head-up display (hereinafter referred to as HUD: Head-Up Display) device are required to widen the FOV (viewing angle, that is, the size of the virtual image) of a virtual image. If the FOV of the virtual image is widened while maintaining the eyebox size, the optical members become large, and as a result, the size of the head-up display device may also become large. There is a method using a Fresnel element for miniaturization of the head-up display device. For example, there is a head-up display device that includes a light source that forms a display image and a half mirror with a Fresnel structure that allows light from the light source to enter from above (see Patent Document 1, for example).
フレネルシートを作製するために、フレネル素子やフレネル構造を有するハーフミラーを構成する光学素子を他の部材と貼り合わせるための接着層には、様々な外乱(物理的衝撃や温度的衝撃)による面歪みをなくすため、硬化後も柔軟性を持つ接着剤を使う場合が多い。この場合、フレネルシートの外形形状を後加工する際に、接着層に用いた軟質の接着剤が工具に付着するため、掃除等の加工工数が多くなったり、加工精度が低下したりする。また、加工時に接着剤がシートの外側にはみ出すことにより外観不良の原因にもなる。特に、フレネル素子と平坦なシート部材とを接着剤を用いて貼り合わせたフレネル構造を有する光学素子(フレネルシート)の場合、上述の問題が顕著となる。 In order to make a Fresnel sheet, the adhesive layer used to bond Fresnel elements and optical elements that make up a half mirror with a Fresnel structure to other members has surface damage caused by various disturbances (physical impact and thermal impact). To eliminate distortion, adhesives that remain flexible even after hardening are often used. In this case, when the outer shape of the Fresnel sheet is post-processed, the soft adhesive used for the adhesive layer adheres to the tool, which increases the number of processing steps such as cleaning and lowers the processing accuracy. In addition, the adhesive protrudes outside the sheet during processing, causing poor appearance. In particular, in the case of an optical element (Fresnel sheet) having a Fresnel structure in which a Fresnel element and a flat sheet member are bonded together using an adhesive, the above-described problems become significant.
本発明は、上記背景技術に鑑みてなされたものであり、外形形状を後加工する場合に、加工性の悪化や外観不良を防ぐことができる表示部材を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a display member that can prevent deterioration of workability and poor appearance when the external shape is post-processed.
また、本発明は、上述の表示部材を組み込んだ表示装置を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a display device incorporating the display member described above.
上記課題を解決するための表示部材は、一方の面に第1フレネル形状部を有する第1光学素子と、一方の面に第2フレネル形状部を有する第2光学素子と、第2光学素子の他方の面に配置される第3光学素子とを備え、第2フレネル形状部は、第1フレネル形状部の形状を略反転させた形状を有し、第1フレネル形状部と第2フレネル形状部とは、互いに対向してフレネル構造部を構成し、第2光学素子は、第1光学素子と第3光学素子とを接合させる軟質の接着層を含み、第3光学素子は、シート状の部材であり、軟質の接着層は、第1及び第3光学素子の少なくともいずれか一方の切断予定部に対して露出していない。なお、略反転させた形状とは、第2フレネル形状部の形状が、第1フレネル形状部の形状を反転させた形状と完全に同じでなく、多少の誤差を含んでもよいことも意味する。また、第1及び第3光学素子の切断予定部とは、表示部材の外形形状を後加工する対象であり、表示部材を切断する予定の面である。表示部材は、後加工前のものに限らず、後加工後のものも含む。
A display member for solving the above problems comprises a first optical element having a first Fresnel shape portion on one surface, a second optical element having a second Fresnel shape portion on one surface, and a second optical element. a third optical element disposed on the other surface, the second Fresnel shape portion having a shape substantially inverted from the shape of the first Fresnel shape portion, and the first Fresnel shape portion and the second Fresnel shape portion constitutes a Fresnel structure portion facing each other, the second optical element includes a soft adhesive layer that bonds the first optical element and the third optical element, and the third optical element is a sheet-like member and the soft adhesive layer is not exposed to the portion to be cut of at least one of the first and third optical elements. The substantially inverted shape also means that the shape of the second Fresnel shaped portion is not exactly the same as the inverted shape of the first Fresnel shaped portion, and may include some errors. Further, the portions to be cut of the first and third optical elements are the targets of the post-processing of the outer shape of the display member, and are the surfaces of the display member to be cut. The display member is not limited to the one before post-processing, and includes the one after post-processing.
上記表示部材によれば、第2光学素子を構成する軟質の接着層が第1又は第3光学素子の切断予定部に対して露出しない構成とすることにより、表示部材の外形形状を後加工する際に、接着層の一部が工具等に付着して掃除等の加工数が増加したり、加工精度が低下したり、また、加工時に接着層がはみ出して外観不良となったりすることを防ぐことができる。また、軟質の接着層で構成される第2光学素子により物理的衝撃や温度的衝撃等の外乱による表示部材の面歪みを防ぐことができる。 According to the above-described display member, the outer shape of the display member is post-processed by adopting a configuration in which the soft adhesive layer constituting the second optical element is not exposed to the planned cutting portion of the first or third optical element. At that time, part of the adhesive layer adheres to tools, etc., increasing the number of processes such as cleaning, lowering the processing accuracy, and preventing the adhesive layer from protruding during processing and resulting in poor appearance. be able to. Further, the second optical element composed of a soft adhesive layer can prevent surface distortion of the display member due to disturbance such as physical impact or thermal impact.
本発明の具体的な側面では、上記表示部材において、第2光学素子のうち切断予定部に対応する外縁接着層は、第1光学素子の一部で囲われている。この場合、軟質の接着層が露出することを直接的に防ぐことができる。 According to a specific aspect of the present invention, in the display member, the outer edge adhesive layer of the second optical element corresponding to the portion to be cut is surrounded by a part of the first optical element. In this case, exposure of the soft adhesive layer can be directly prevented.
本発明の別の側面では、第2光学素子のうち切断予定部に対応する外縁接着層は、第3光学素子の一部で囲われている。この場合、軟質の接着層が露出することを直接的に防ぐことができる。 According to another aspect of the present invention, the outer edge adhesive layer corresponding to the portion to be cut of the second optical element is surrounded by a part of the third optical element. In this case, exposure of the soft adhesive layer can be directly prevented.
本発明のさらに別の側面では、第2光学素子のうち切断予定部に対応する外縁接着層の硬度は、接着層の内側の硬度よりも硬い。この場合、軟質の接着層が露出することを直接的に防ぐことができる。 According to still another aspect of the present invention, the hardness of the outer edge adhesive layer corresponding to the portion to be cut of the second optical element is higher than the hardness of the inner side of the adhesive layer. In this case, exposure of the soft adhesive layer can be directly prevented.
本発明のさらに別の側面では、第2光学素子において、切断予定部に対応する位置に軟質の接着層が設けられていない。この場合、軟質の接着層が露出することを間接的に防ぐことができる。 According to still another aspect of the present invention, the second optical element is not provided with a soft adhesive layer at a position corresponding to the portion to be cut. In this case, it is possible to indirectly prevent the soft adhesive layer from being exposed.
本発明のさらに別の側面では、第2光学素子の硬度は、第1及び第3光学素子の硬度より柔らかい。この場合、物理的衝撃や温度的衝撃等の外乱による表示部材の面歪みをより防ぐことができる。 In still another aspect of the present invention, the hardness of the second optical element is softer than the hardness of the first and third optical elements. In this case, it is possible to further prevent surface distortion of the display member due to disturbances such as physical impact and thermal impact.
本発明のさらに別の側面では、第1、第2、及び第3光学素子は、略同じ屈折率を有する。ここで、略同じ屈折率とは、0~0.05程度の屈折率差を有することを意味する。この場合、表示部材を透過する透過光の歪みを防ぐことができる。 In yet another aspect of the invention, the first, second and third optical elements have approximately the same refractive index. Here, "substantially the same refractive index" means having a refractive index difference of about 0 to 0.05. In this case, distortion of transmitted light passing through the display member can be prevented.
上記課題を解決するため、本発明に係る表示装置は、上述の表示部材と、表示部材を少なくとも一部に設けた表示スクリーンと、表示部材越しに表示する虚像に対応する画像を表示する描画ユニットとを備える。 In order to solve the above-described problems, a display device according to the present invention includes the display member described above, a display screen provided with the display member at least in part, and a drawing unit for displaying an image corresponding to a virtual image displayed through the display member. and
上記表示装置によれば、上述の表示部材は外形形状の後加工を実施しても加工性の悪化や外観不良が生じず、かつ物理的衝撃や温度的衝撃等の外乱による面歪みが生じにくいものであり、結果的に表示部材越しに表示される虚像を良好なものとできる。 According to the above-described display device, even if the above-described display member is subjected to post-processing of the outer shape, it does not cause deterioration of workability or appearance defects, and surface distortion due to disturbance such as physical impact or thermal impact is less likely to occur. As a result, a good virtual image can be displayed through the display member.
〔第1実施形態〕
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態にかかる表示部材及び表示装置について説明する。
[First embodiment]
Hereinafter, display members and display devices according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1(A)、1(B)、及び図2に示すように、本実施形態の表示部材100は、自動車等の移動体のウィンドシールド8又はフロントガラス等の光透過性を有する板状部材に接着剤又は粘着剤層等を介して貼り付けられている。本実施形態において、ウィンドシールド8の一部を利用した表示部130は、表示スクリーン20として機能しており、表示部材100はこの表示スクリーン20の一部を構成している。
As shown in FIGS. 1(A), 1(B), and 2, the
表示部材100は、柔軟性を有する薄いシート部材である。表示部材100は、可視光波長域で例えば80%以上の内部透過率を有している。表示部材100は、後述する表示装置200の描画ユニット10からの投影像(表示光)を鮮明に映し出し、かつ外界からの光を透過させる。つまり、表示部材100をHUD装置等の表示装置200に用いる場合、観察者(運転者UN)等が表示部材100、具体的には表示部130を介して外部の背景を観察するとともに、投影像も観察することができる。
The
図3(A)及び3(B)に示すように、表示部材100は、フレネル素子(フレネルミラー)60となっている。フレネル素子60は、円弧状のぎざぎざの突起又は断面鋸歯状の凸条が所定のピッチで一方向に繰り返し形成されたフレネル構造部61を有している。具体的には、図示のフレネル構造部61は、軸外し型又は偏芯型のパターンを有している。図示のフレネル構造部61は、輪帯を構成する個々の弧の法線が全体として下方に向かうように配置されている。フレネル構造部61は、円弧状の光学面61aと、平坦な段差面61bとを有する。光学面61aは反射に寄与し、段差面61bは反射に寄与しない。段差面61bには、反射防止処理を施すことができる。光学面61aは、基準となる凹形状の自由曲面に基づいて形成されている。つまり、自由曲面の光学原点からの高さを参照して複数の帯状領域に分割し複数の光学面61aに振り分けている。光学面61aの基準となる形状を自由曲面とすることにより、高倍率の光学系が可能となり、虚像を大きくすることができる。フレネル構造部61のピッチは、例えば場所に応じて変化させることができるが、場所に関わらず一定とすることもできる。また、フレネル構造部61の高さ(段差面61bの表示部材100の厚さ方向の長さ)については、100μm以下であることが好ましい。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
図3(B)に示すように、表示部材100は、第1光学素子111と、第2光学素子112と、第3光学素子113とを接合した構造を有する。表示部材100のうち第1光学素子111は、観察者である運転者UN側に配置され、一方の面に第1フレネル形状部111aを有する。また、第2光学素子112は、第1光学素子111に対向して運転者UNの反対側に配置され、一方の面に第2フレネル形状部112aを有する。第1フレネル形状部111aと第2フレネル形状部112aとは、互いに対向してフレネル構造部61を構成する。第2フレネル形状部112aは、第1フレネル形状部111aの形状を略反転させた形状を有している。なお、略反転させた形状とは、第2フレネル形状部112aの形状が、第1フレネル形状部111aの形状を反転させた形状と完全に同じでなく、多少の誤差を含んでもよいことも意味する。第1及び第2光学素子111,112において、第1及び第2光学素子111,112の接合面SRと反対側の面はそれぞれ平坦面111b,112bとなっている。
As shown in FIG. 3B, the
なお、フレネル構造部61のパターンは、仕様に応じて適宜変更することができる。例えば、図3(C)に示すように、フレネル構造部61は、輪帯を構成する個々の弧の法線が全体として左上方向に向かうように配置されていてもよい。また、第1及び第3光学素子111,113の両側にPETシートを設けてもよい。
Note that the pattern of the
第1光学素子111は、樹脂又はガラスで形成されたフレネル光学素子であり、プレス成形、光硬化性樹脂等を用いた転写成形等によって製造される。樹脂材料としては、例えばアクリル、ポリカーボネート、PET等が用いられる。
The first
第2光学素子112は、第1光学素子111と第3光学素子113とを接合させる軟質の接着層112cとなっている。第2光学素子112は、第1光学素子111と第3光学素子113とを接合する際に、第1光学素子111に追従して第2フレネル形状部112aが形成される。接着層112cの材料としては、例えばアクリル系UV硬化樹脂、エポキシ系UV硬化樹脂等が用いられる。軟質の接着層112cは、表示部材100の外形形状の後加工の際に、表示部材100が変形しない程度の硬さを有している。具体的には、軟質の接着層112cの硬度は、例えば50程度である。軟質の接着層112cは、後加工の際に、工具に付着したり、表示部材100からはみ出したりする可能性がある。そのため、第2光学素子112は、後加工の際に接着層112cが工具に干渉しないように、図4(A)等に示すように、後加工部HR又は切断予定部CRにおいて接着層112cが露出しない構成となっている。なお、図4(C)以降において、図示を省略しているが、実際には、第1光学素子111と第2光学素子112との間には、図4(A)に示すようなフレネル構造部61等が設けられている(ただし、第1及び第3光学素子111,113が当接する部分は除く。)。
The second
図4(A)に示すように、接着層112cは、第1及び第3光学素子111,113の少なくともいずれか一方の後加工部HRに対して露出していない。また、図4(A)~4(C)に示すように、接着層112cは、第1及び第3光学素子111,113の少なくともいずれか一方の切断予定部CR又は切断面DRに対して露出していない。ここで、後加工部HRとは、表示部材100の外形形状を後加工する対象部分である。また、切断予定部CRとは、表示部材100の外形形状を後加工する対象であり、表示部材100を切断する予定の面である。なお、表示部材100は、後加工前のものに限らず、後加工後のものも含む。第2光学素子112は、接着層112cに関して、その外縁は切断予定部CRに最も近い位置に外縁接着層112dを有している。図4(A)等に示すように、本実施形態において、上記切断予定部CRに対応する外縁接着層112d(本実施形態では、軟質の接着層112c)は、第1光学素子111の一部で囲われている。この場合、軟質の接着層112cが露出することを直接的に防ぐことができる。具体的には、第1光学素子111の外縁部に凸部111cが設けられており、この凸部111cと第3光学素子113の一方の面113aとが当接することで、第2光学素子112の外縁接着層112dが露出しない状態となっている。第1光学素子111の凸部111cの幅は、後加工部HRの範囲以上となっている。これにより、図4(C)に示すように、後加工の際に、表示部材100を後加工部HR内の切断予定部CRで切断しても、その切断面DRにおいて第2光学素子112の外縁接着層112dが露出しない。一方、第1及び第3光学素子111,113の外縁部は、切断面DRにおいて露出している。後加工後の凸部111cの幅は、例えば1mm~2mm程度となっている。
As shown in FIG. 4A, the
なお、本実施形態において、図4(D)に示すように、第1光学素子111の外縁部に設けた凸部111cは、第3光学素子113側に食い込む又はこれを周囲から覆う構成としてもよい。図4(D)に示す表示部材100では、第1光学素子111の外縁部が切断面DRにおいて露出する。
In this embodiment, as shown in FIG. 4D, the
図3(B)等に示すように、第3光学素子113は、樹脂又はガラスで形成されたシート状の部材であり、第2光学素子112側の一方の面113a、及びその反対側の他方の面113bが平坦な面となっている。樹脂材料としては、例えばエポキシ系UV硬化樹脂、アクリル、ポリカーボネート、PET等が用いられる。
As shown in FIG. 3B and the like, the third
第1、第2、及び第3光学素子111,112,113は、略同じ屈折率を有する。ここで、略同じ屈折率とは、0~0.05程度の屈折率差を有することを意味する。この場合、各光学素子111,112,113の接合面で屈折等の問題が生じることを防ぐことができ、表示部材100を透過する透過光の歪み、延いては画像の歪み等の劣化を防ぐことができる。なお、第1及び第2光学素子111,112の屈折率については、表示光HKが反射する側の第1フレネル形状部111aを有する基材の屈折率を基準とすることが望ましい。
The first, second and third
第2光学素子112の硬度は、第1及び第3光学素子111,113の硬度より柔らかいものとなっている。第2光学素子112が軟質の接着層112cであるため、温度変化時において、第1及び第3光学素子111,113に伸縮率の差がある場合でも、相互の接着界面が剥がれにくくなる。これにより、物理的衝撃や温度的衝撃等の外乱による表示部材100の面歪みをより防ぐことができる。
The hardness of the second
以下、表示部材100の使用状態等について説明する。図1(A)、1(B)、及び図2等に示すように、表示部材100は、表示装置200に組み込まれる。この表示装置200は、例えばヘッドアップディスプレイ装置として車体2内に搭載されるものであり、描画ユニット10と表示部材100とを備える。表示装置200は、後述する表示素子30に表示される画像情報を、表示部材100越しに虚像表示又は虚像投影するものである。本実施形態では、表示部材100は、ウィンドシールド(フロントウィンドウ)8と一体で設置されるものとなっている。
In the following, the state of use of the
表示装置200のうち描画ユニット10は、車体2のダッシュボード4内に埋め込むように設置されており、運転関連情報や危険信号等を含む画像に対応する表示光HKを表示部材100の表示部130に向けて射出する。表示部130は、運転者UNのいる観察側又は運転席6側に設けた第1光学面11aと、反観察側に設けた第2光学面12aとを有する。表示部130の反射率は、表示部130の周囲の領域の反射率よりも高くなっている。この場合、表示部130において、表示部130の周囲よりも画像を見えやすくすることができる。表示部130の領域及びその周囲の領域は、観察者(運転者UN)の視野角とアイボックスの仕様とで決まる。表示部130は、描画ユニット10からの表示光HKを車体2の後方に向けて反射する。表示部材100(表示部130)で反射された表示光HKは、運転者UNの瞳HT及びその周辺位置に対応するアイボックスに導かれる。運転者UNは、表示部材100で反射された表示光HK、つまり車体2の前方にある虚像としての表示像IMを観察することができる。一方、運転者UNは、表示部材100を透過した外界光、つまり前方景色等の実像を観察することができる。結果的に、運転者UNは、表示部130の背後の外界像に重ねて、表示部材100の表示部130での表示光HKの反射によって形成される運転関連情報等を含む表示像(虚像)IMを観察することができる。
The
図2に示すように、描画ユニット10は、表示素子30を備えた描画デバイス40と、拡大投射光学系50と、ハウジング14とを備える。なお、図2は、表示装置200の構成を例示したものであり、表示装置200の構成は、その仕様や設置箇所等によって適宜変更される。
As shown in FIG. 2 , the
描画デバイス40は、詳細な説明を省略するが、表示素子30のほかに、表示素子30に表示動作を行わせる表示駆動回路、表示素子30を照明するための光を射出するLEDその他の光源、かかる光源からの光を均一化する均一化光学系等を備える。表示素子30は、デジタルミラーデバイス(DMD)や反射型液晶素子(LCOS)等の反射型の素子でも、液晶等(例えば、液晶ディスプレイ(LCD)等)の透過型の素子でもよい。特に、表示素子30にDMDを用いると、明るさを維持しつつ画像を高速で切替えることができ、表示に有利である。
Although detailed description is omitted, the
拡大投射光学系50は、表示素子30に形成された画像に対応する中間像を形成する第1投影光学系51と、中間像に対応する像光を表示部材100に入射させることによって表示像(虚像)IMを表示する第2投影光学系52とを備える。拡大投射光学系50は、中間像が形成される位置又はその近傍に中間スクリーン16を有する。詳細な説明を表略するが、中間スクリーン16は、光軸方向に移動する可動型の部材とすることができる。この場合、拡大投射光学系50は、可変焦点となり、表示像(虚像)IMの投影距離を変化させることができる。
The magnifying projection
ハウジング14は、表示光HKを通過させる開口14aを有し、この開口14aには、フィルム状又は薄板状の光透過部材14bを配置することができる。
The
図1(A)に示すように、表示部材100で反射された表示光HKは、運転者UNの瞳HTに導かれる。ここで、表示光HKを表示部材100の背後に延長した虚像光線KKは、運転者UNの瞳HTに対して前方の所定位置に表示像(虚像)IMを形成する。なお、瞳HTから表示部材100までの距離は、車体2の仕様によるが例えば0.5~1m程度としており、表示部材100から表示像IMまでの距離は、例えば1m程度以上としている。また、視野角は、-10°~-15°程度としている。また、アイボックスは、標準的な運転者UNの瞳HTの位置をカバーするように設定され、例えば横10~15cm、縦5~8cmと言ったサイズに設定される。
As shown in FIG. 1A, the display light HK reflected by the
以上説明した表示部材100では、第2光学素子112を構成する軟質の接着層112cが第1又は第3光学素子111,113の切断予定部に対して露出しない構成とすることにより、表示部材100の外形形状を後加工する際に、接着層112cの一部が工具等に付着して掃除等の加工数が増加したり、加工精度が低下したり、また、加工時に接着層112cがはみ出して外観不良となったりすることを防ぐことができる。また、軟質の接着層112cで構成される第2光学素子112により物理的衝撃や温度的衝撃等の外乱による表示部材100の面歪みを防ぐことができる。
In the
〔第2実施形態〕
以下、第2実施形態に係る表示部材等について説明する。なお、第2実施形態の表示部材等は第1実施形態の表示部材等を変形したものであり、特に説明しない事項は第1実施形態と同様である。
[Second embodiment]
A display member and the like according to the second embodiment will be described below. Note that the display member and the like of the second embodiment are obtained by modifying the display member and the like of the first embodiment, and items not particularly described are the same as those of the first embodiment.
本実施形態において、図5(A)に示すように、表示部材100の切断予定部CRに対応する外縁接着層112d(本実施形態では、軟質の接着層112c)は、第3光学素子113の一部で囲われている。この場合、軟質の接着層112cが露出することを直接的に防ぐことができる。具体的には、第3光学素子113の外縁部に凸部113cが設けられており、この凸部113cと第1光学素子111の第1フレネル形状部111aが設けられる面111eとが当接することで、第2光学素子112の外縁接着層112dが露出しない状態となっている。第3光学素子113の凸部113cの幅は、後加工部HRの範囲以上となっている。これにより、後加工の際に、表示部材100を後加工部HR内の切断予定部CRで切断しても、その切断面において第2光学素子112の外縁接着層112dが露出しない。一方、第1及び第3光学素子111,113の外縁部は、切断面DRにおいて露出している。
In this embodiment, as shown in FIG. 5A, the outer edge
なお、本実施形態において、図5(B)に示すように、第3光学素子113の外縁部に設けた凸部113cは、第1光学素子111側に食い込む又はこれを周囲から覆う構成としてもよい。図5(B)に示す表示部材100では、第3光学素子113の外縁部が切断面DRにおいて露出する。
In this embodiment, as shown in FIG. 5B, the
〔第3実施形態〕
以下、第3実施形態に係る表示部材等について説明する。なお、第3実施形態の表示部材等は第1実施形態の表示部材等を変形したものであり、特に説明しない事項は第1実施形態と同様である。
[Third Embodiment]
A display member and the like according to the third embodiment will be described below. Note that the display member and the like of the third embodiment are obtained by modifying the display member and the like of the first embodiment, and items that are not particularly described are the same as those of the first embodiment.
本実施形態において、図6(A)及び6(B)に示すように、第2光学素子112のうち切断予定部CRに対応する外縁接着層112dの硬度は、接着層112cの内側の硬度よりも硬くなっている。この結果、接着層112cは、第1及び第3光学素子111,113の後加工部HRには、外縁接着層112dのうち硬度が比較的高い硬質接着層112eが端部に配置され、内側の硬度が小さい軟質の接着層112cは後加工部HRに対して露出していない。硬度が比較的硬い硬質接着層112eでは、後加工を実施しても、工具に接着剤等が付着しにくく、外観不良の原因となりうる軟質の接着層112cは、第1及び第3光学素子111,113の切断予定部CRに対して露出していない。一方、第1光学素子111、硬質接着層112e、及び第3光学素子113の外縁部は、切断面DRにおいて露出している。これにより、軟質の接着層112cが露出することを直接的に防ぐことができる。硬質接着層112eは、内側の接着層112cと同じ材料に対して、UV照射時間を長くしたり、硬化剤を用いたりしてその硬度を増加させる。硬質接着層112eの硬度は、表示部材100の外形形状を切断する際に切断硬度が例えば70程度のものであれば、外縁接着層112dの形状変形を防ぐことができる。
In this embodiment, as shown in FIGS. 6A and 6B, the hardness of the outer edge
〔第4実施形態〕
以下、第4実施形態に係る表示部材等について説明する。なお、第4実施形態の表示部材等は第1実施形態の表示部材等を変形したものであり、特に説明しない事項は第1実施形態と同様である。
[Fourth Embodiment]
A display member and the like according to the fourth embodiment will be described below. Note that the display member and the like of the fourth embodiment are obtained by modifying the display member and the like of the first embodiment, and items not particularly described are the same as those of the first embodiment.
本実施形態では、図7(A)に示すように、第2光学素子112において、切断予定部CRに対応する位置には軟質の接着層112cが設けられておらず、空間114が設けられている。そのため、軟質の接着層112cは、第1及び第3光学素子111,113の後加工部HRに対して露出していない。また、この結果、軟質の接着層112cは、第1及び第3光学素子111,113の切断予定部CRに対して露出していない。一方、第1及び第3光学素子111,113の外縁部は、切断面DRにおいて露出している。これにより、軟質の接着層112cが露出することを間接的に防ぐことができる。図7(A)の例では、第1及び第3光学素子111,113の外形が、第2光学素子112の外形よりも大きく、第1及び第3光学素子111,113の外縁部が、第2光学素子112の接着層112cの外縁部よりも張り出した構成となっている。
In this embodiment, as shown in FIG. 7A, in the second
なお、本実施形態において、図7(B)に示すように、第1光学素子111の外形を、第2及び第3光学素子112,113の外形よりも大きくし、第1光学素子111の外縁部が、第2光学素子112の接着層112c、及び第3光学素子113の外縁部よりも張り出した構成としてもよい。この場合、第1光学素子111の外縁部が切断面DRにおいて露出する。また、図7(C)に示すように、第3光学素子113の外形を、第1及び第2光学素子111,112の外形よりも大きくし、第3光学素子113の外縁部が、第2光学素子112の接着層112c、及び第1光学素子111の外縁部よりも張り出した構成としてもよい。この場合、第3光学素子113の外縁部が切断面DRにおいて露出する。
In this embodiment, as shown in FIG. 7B, the outer shape of the first
また、図1(A)等では、表示部材100を、ウィンドシールド8に接着剤等を用いて貼り付ける構成としたが、図8(A)及び8(B)に示すように、表示部材100を固定具70を用いてウィンドシールド8とは独立して単体で配置してもよい。図示の例では、図7(B)に示す表示部材100を固定具70を用いて固定する。具体的には、表示部材100の外縁部の両側を固定具70の第1固定部材70a及び第2固定部材70bで挟み、第2固定部材70b側からボルト70cで固定する。固定具70は、描画ユニット10又はダッシュボード4に取り付け可能な構成となっており、表示部材100は、固定具70を介して描画ユニット10又はダッシュボード4に固定される。なお、図7(B)及び7(C)に示す表示部材100のように、第1及び第3光学素子111,113のいずれか一方が、他の光学素子から張り出す構成の場合、全ての光学素子を固定具70で挟む場合よりも表示部材100にかかる負荷を少なくすることができ、表示部材100に歪みが生じることをより防ぐことができる。
Also, in FIG. 1A and the like, the
本実施形態の構成は、第3実施形態の構成と組み合わせることもできる。すなわち、第2光学素子112の接着層112cにおいて、外縁接着層112dを硬質接着層112eとしてもよい。
The configuration of this embodiment can also be combined with the configuration of the third embodiment. That is, in the
〔変形その他〕
以上では実施形態に係る表示部材等について説明したが、本発明に係る表示部材等は、上記のものには限られない。
[deformation and others]
Although the display member and the like according to the embodiments have been described above, the display member and the like according to the present invention are not limited to the above.
例えば、上記実施形態において、表示装置200の配置を上下反転させて、ウィンドシールド(フロントウィンドウ)8の上部又はサンバイザー位置に表示部130又は表示部材100を配置することもできる。この場合、描画ユニット10の斜め下方前方に表示部130又は表示部材100が配置される。また、表示部130又は表示部材100は、自動車の従来のミラーに対応する位置に配置してもよい。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態において、表示部材100を、ウィンドシールド8とは独立して配置してもよく、ウィンドシールド8とは独立した部材であるコンバイナー等に貼り付けてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態において、表示部130又は表示部材100の輪郭は、矩形に限らず、様々な形状とすることができる。
In addition, in the above-described embodiments, the outline of the
また、上記実施形態において、拡大投射光学系50は、単なる例示であり、これらの光学的構成については適宜変更することができる。例えば、第1投影光学系51中に中間像の前段としての中間像を追加で形成することができる。第2投影光学系52の光路中において、光学的なパワーを持たない1つ以上のミラーを配置してもよい。また、中間スクリーン16を設けない構成としてもよい。
Moreover, in the above-described embodiment, the magnifying projection
また、上記実施形態において、表示部材100の後加工は、単一の表示部材100の外形形状の切り出しでもよいし、複数の表示部材100の切り出しでもよい。複数の表示部材100の切り出しの場合、後加工部HR又は切断予定部CR周辺以外の位置に軟質の接着層112cを配置する。
Further, in the above embodiment, the post-processing of the
以上で説明した表示装置200は、自動車やその他移動体に搭載される投影装置に限らず、デジタルサイネージ等に組み込むことができるが、これら以外の用途に適用することもできる。
The
2…車体、 8…ウィンドシールド、 10…描画ユニット、 20…表示スクリーン、 60…フレネル素子、 61…フレネル構造部、 60…固定具、 100…表示部材、 111,112,113…光学素子、 111a,112a…フレネル形状部、 112c…接着層、 112d…外縁接着層、 112e…硬質接着層、 130…表示部、 200…表示装置、 CR…切断予定部、 DR…切断面、 HK…表示光、 HR…後加工部、 IM…表示像、 UN…運転者
2
Claims (4)
一方の面に第2フレネル形状部を有する第2光学素子と、
前記第2光学素子の他方の面に配置される第3光学素子と、
を備え、
前記第2フレネル形状部は、前記第1フレネル形状部の形状を略反転させた形状を有し、
前記第1フレネル形状部と前記第2フレネル形状部とは、互いに対向してフレネル構造部を構成し、
前記第2光学素子は、前記第1光学素子と前記第3光学素子とを接合させる軟質の接着層を含み、
前記第3光学素子は、シート状の部材であり、
前記軟質の接着層は、前記第1及び第3光学素子の少なくともいずれか一方の切断予定部に対して露出せず、
前記第2光学素子のうち前記切断予定部に位置する外縁接着層の硬度は、内側に位置する前記軟質の接着層の硬度よりも硬いことを特徴とする表示部材。 a first optical element having a first Fresnel-shaped portion on one surface;
a second optical element having a second Fresnel-shaped portion on one surface;
a third optical element arranged on the other surface of the second optical element;
with
The second Fresnel shape portion has a shape substantially inverted from the shape of the first Fresnel shape portion,
The first Fresnel shape portion and the second Fresnel shape portion are opposed to each other to constitute a Fresnel structure portion,
the second optical element includes a soft adhesive layer that bonds the first optical element and the third optical element;
The third optical element is a sheet-like member,
wherein the soft adhesive layer is not exposed to the portion to be cut of at least one of the first and third optical elements,
The display member , wherein hardness of the outer edge adhesive layer positioned in the portion to be cut of the second optical element is higher than hardness of the soft adhesive layer positioned inside .
前記表示部材を少なくとも一部に設けた表示スクリーンと、
前記表示部材越しに表示する虚像に対応する画像を表示する描画ユニットと、
を備えることを特徴とする表示装置。 The display member according to any one of claims 1 to 3 ;
a display screen at least partially provided with the display member;
a drawing unit that displays an image corresponding to the virtual image displayed through the display member;
A display device comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019051922A JP7189507B2 (en) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | Display member and display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019051922A JP7189507B2 (en) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | Display member and display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020154106A JP2020154106A (en) | 2020-09-24 |
JP7189507B2 true JP7189507B2 (en) | 2022-12-14 |
Family
ID=72558881
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019051922A Active JP7189507B2 (en) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | Display member and display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7189507B2 (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002002382A (en) | 2000-06-16 | 2002-01-09 | Kenwood Corp | Wide angle mirror |
JP2003195223A (en) | 2001-10-01 | 2003-07-09 | Sony Corp | Prism, projection device and optical component |
JP2003529798A (en) | 2000-04-03 | 2003-10-07 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Light directing structure with corrosion resistant features |
JP2007534026A (en) | 2004-04-23 | 2007-11-22 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Optical products for displays |
JP2011098554A (en) | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing wooden panel structure |
JP2012252227A (en) | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Dainippon Printing Co Ltd | Reflective screen, method for manufacturing reflective screen, and reflective projection system |
JP2014041266A (en) | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Komy Co Ltd | Magnifying mirror |
WO2014073093A1 (en) | 2012-11-09 | 2014-05-15 | パイオニア株式会社 | Optical element, head-up display, and optical element manufacturing method |
JP2015161732A (en) | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 矢崎総業株式会社 | Display light projection optical device |
US20180259792A1 (en) | 2015-09-07 | 2018-09-13 | tooz technologies GmbH | Lens arrangement, in particular a spectacle glass arrangement and method for producing a lens arrangement |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0231344A (en) * | 1988-07-20 | 1990-02-01 | Canon Inc | Information recording medium and its production |
JP3261794B2 (en) * | 1993-03-23 | 2002-03-04 | セイコーエプソン株式会社 | Light head |
JPH08216316A (en) * | 1995-02-14 | 1996-08-27 | Bridgestone Corp | Polarizing plate for liquid crystal display device |
JP2011191715A (en) * | 2010-03-17 | 2011-09-29 | Toshiba Corp | Optical element, display device, display method, and moving body |
-
2019
- 2019-03-19 JP JP2019051922A patent/JP7189507B2/en active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003529798A (en) | 2000-04-03 | 2003-10-07 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Light directing structure with corrosion resistant features |
JP2002002382A (en) | 2000-06-16 | 2002-01-09 | Kenwood Corp | Wide angle mirror |
JP2003195223A (en) | 2001-10-01 | 2003-07-09 | Sony Corp | Prism, projection device and optical component |
JP2007534026A (en) | 2004-04-23 | 2007-11-22 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Optical products for displays |
JP2011098554A (en) | 2009-11-09 | 2011-05-19 | Toyota Motor Corp | Method for manufacturing wooden panel structure |
JP2012252227A (en) | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Dainippon Printing Co Ltd | Reflective screen, method for manufacturing reflective screen, and reflective projection system |
JP2014041266A (en) | 2012-08-22 | 2014-03-06 | Komy Co Ltd | Magnifying mirror |
WO2014073093A1 (en) | 2012-11-09 | 2014-05-15 | パイオニア株式会社 | Optical element, head-up display, and optical element manufacturing method |
JP2015161732A (en) | 2014-02-26 | 2015-09-07 | 矢崎総業株式会社 | Display light projection optical device |
US20180259792A1 (en) | 2015-09-07 | 2018-09-13 | tooz technologies GmbH | Lens arrangement, in particular a spectacle glass arrangement and method for producing a lens arrangement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020154106A (en) | 2020-09-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10859826B2 (en) | Head-up display device | |
US10095028B2 (en) | Display light projection optical device | |
JP6831900B2 (en) | Head-up display system | |
US7826113B2 (en) | Joined optical member, image display apparatus, and head-mounted display | |
US7982972B2 (en) | Image observation apparatus and image observation system | |
EP3734351A1 (en) | Image display device | |
US20180252917A1 (en) | Display Image Projection Apparatus and Display Image Projection System | |
US7652825B2 (en) | Cover for head-up display | |
US20180252918A1 (en) | Display Image Projection System | |
JP5722998B2 (en) | Head-up display system | |
CN108700747B (en) | Head-up display device | |
JP6589890B2 (en) | Head-up display device | |
JP6601431B2 (en) | Head-up display device | |
WO2014087608A1 (en) | Head-up display device | |
WO2019151498A1 (en) | Display member and display device | |
US20230118416A1 (en) | Information display device | |
JP2019028137A (en) | Display apparatus for vehicle | |
JP7189507B2 (en) | Display member and display device | |
JP4491609B2 (en) | Optical device, video display device, and head mounted display | |
US20170153452A1 (en) | Reflecting plate for display, optical system for projecting display light and method of producing windshield | |
JP2014206593A (en) | Combiner | |
US12025804B2 (en) | Virtual image display device and optical unit | |
CN112748572B (en) | Virtual image display device and light guide member | |
JP2006162792A (en) | Optical device, image display device, and head-mounted display device | |
JP6698120B2 (en) | Optical projection system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210628 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220420 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220511 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220711 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221102 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221115 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7189507 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |