JPH10170709A - Combiner and its production - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、観察者の前方視野
内に表示像を形成する各種情報表示機器を構成するのに
利用できるコンバイナに関し、特に、車両、船舶、航空
機等の乗り物の運転中に、その運転者の前方視野内に情
報表示を行うヘッドアップディスプレイを構成するのに
適するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a combiner which can be used to construct various information display devices for forming a display image in a front view of an observer, and more particularly to a combiner for driving a vehicle such as a vehicle, a ship or an aircraft. In addition, the present invention is suitable for configuring a head-up display for displaying information in a forward view of the driver.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、航空機のパイロットへの情報表示
用に使用されていたヘッドアップディスプレイが、乗用
車のドライバーへの運転情報表示等の一般民生分野にも
利用されている。そのようなヘッドアップディスプレイ
を乗物に利用した場合、運転者が前方を注視状態におい
ても情報の視認が可能になり、安全性向上に大きく貢献
できる。2. Description of the Related Art In recent years, a head-up display, which has been used for displaying information to an aircraft pilot, is also used in the general consumer field such as displaying driving information to a driver of a passenger car. When such a head-up display is used for a vehicle, information can be visually recognized even when the driver is gazing forward, which can greatly contribute to improving safety.
【０００３】例えば乗用車においては、ナビゲーション
情報等に対応する画像の表示器と、ドライバーの前方に
配置されるコンバイナとを備え、その表示器から出射さ
れる画像表示光をコンバイナにより反射してドライバー
の瞳に導くことにより、そのコンバイナの前方に形成さ
れる虚像をドライバーに視認させる。また、そのコンバ
イナを透過する光により、ドライバーは前方に実在する
景色を視認することができる。For example, a passenger car is provided with a display for displaying images corresponding to navigation information and the like, and a combiner arranged in front of the driver. The image display light emitted from the display is reflected by the combiner to reflect the image display light. By guiding to the pupil, the driver can visually recognize a virtual image formed in front of the combiner. The light transmitted through the combiner allows the driver to visually recognize the actual scene ahead.
【０００４】そのコンバイナとしては、フロントガラス
をコンバイナ本体として利用する方式と、フロントガラ
スとは別体で専用のコンバイナ本体を用いる方式とがあ
る。何れにしても、そのコンバイナ本体の一面側に反射
層を形成することで、画像表示光の反射率を増加させ、
観察者に明瞭な表示像を視認させている。As the combiner, there are a system using a windshield as a combiner main body and a system using a dedicated combiner main body separately from the windshield. In any case, by forming a reflective layer on one side of the combiner body, the reflectance of image display light is increased,
A clear display image is visually recognized by the observer.
【０００５】しかし、フロントガラスをコンバイナ本体
として利用する方式では、フロントガラスに直接に反射
層形成のための加工を施す必要があるため、簡便に乗物
に取り付けることが困難で、一般民生分野には適さな
い。そのため、一般的にはフロントガラスとは別体の専
用のコンバイナ本体が用いられている。However, in the system using the windshield as a combiner body, it is necessary to directly process the windshield for forming a reflective layer, and it is difficult to easily attach the windshield to a vehicle. Not suitable. Therefore, a dedicated combiner body separate from the windshield is generally used.
【０００６】そのようなコンバイナによる画像表示光の
反射により形成される表示虚像の結像位置が、乗物の運
転者に近接していると、前方に実在する景色を注視して
いる状態から虚像を認識するまでに時間を要し、運転上
好ましくない。そこで、そのコンバイナにおける画像表
示光の反射面を、曲率半径が小さく各位置によって微妙
に曲率が異なる非球面とすることで、その虚像の結像位
置を運転者の前遠方とすることが図られている。そのた
め、コンバイナ本体を合成樹脂材から型成形すること
で、そのような非球面の反射面形状を容易にかつ大容量
に得ることが図られている。また、そのコンバイナ本体
を複数の部材の積層構造とする場合には、少なくとも反
射層が形成される一面側が合成樹脂材から型成形され
る。[0006] When the image forming position of the display virtual image formed by the reflection of the image display light by such a combiner is close to the driver of the vehicle, the virtual image is changed from the state where the user is gazing at the scenery existing in front. It takes time to recognize, which is not preferable for driving. Therefore, by making the reflecting surface of the image display light in the combiner an aspherical surface having a small radius of curvature and a slightly different curvature depending on each position, the virtual image is formed at a position far in front of the driver. ing. Therefore, by forming the combiner body from a synthetic resin material, it is attempted to easily obtain such an aspherical reflecting surface shape with a large capacity. When the combiner body has a laminated structure of a plurality of members, at least one surface on which the reflective layer is formed is molded from a synthetic resin material.
【０００７】従来、上記反射率向上のための反射層は、
そのコンバイナ本体の一面に、反射フィルムを貼り付け
ることで形成されていた。Conventionally, the reflection layer for improving the reflectivity has been
It was formed by attaching a reflective film to one surface of the combiner body.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかし、コンバイナ本
体の一面側は上記のように微妙に曲率が変化する非球面
とされていることから、その反射フィルムをコンバイナ
本体の一面側に完全に添うように貼り付けるのが困難
で、表示虚像の視認性を低下させる原因になる。However, since the one surface side of the combiner body is an aspheric surface whose curvature is slightly changed as described above, it is necessary to completely attach the reflective film to the one surface side of the combiner body. Is difficult to attach to the image, which causes a decrease in the visibility of the display virtual image.
【０００９】また、その反射フィルムは、フィルム本体
に反射膜をコーティングすることで構成されるが、その
フィルム本体はポリエステル等の柔軟な合成樹脂製とさ
れるため、その一面は僅かな力や気圧が作用するだけで
起伏を生じる。そのような起伏が生じると反射膜の厚さ
が不均一になる。そのため、その反射膜として、各膜厚
を光の波長レベルでコントロールする必要のある多層膜
を採用することができず、そのような起伏の影響の少な
い金属製単層膜が用いられていた。しかし、金属製単層
膜は、反射率を高くすると光の吸収率が高くなるため、
反射率が高く、且つ、透明度の高いコンバイナを得るこ
とができなかった。The reflective film is formed by coating the film body with a reflective film. The film body is made of a flexible synthetic resin such as polyester. The undulation is caused only by the action. When such undulations occur, the thickness of the reflection film becomes uneven. For this reason, a multilayer film whose thickness needs to be controlled at the wavelength of light cannot be adopted as the reflection film, and a metal single-layer film that is less affected by such undulations has been used. However, a metal single-layer film increases the light absorption when the reflectance is increased,
A combiner with high reflectivity and high transparency could not be obtained.
【００１０】そこで、そのコンバイナ本体の一面側に直
接に多層膜を形成して反射層とすることが考えられる。Therefore, it is conceivable to form a multilayer film directly on one surface side of the combiner main body to form a reflective layer.
【００１１】しかし、コンバイナ本体を構成するポリカ
ーボネートやアクリル樹脂等の合成樹脂材は、比較的熱
膨張率が大きく吸湿性を有する。これに対し、多層膜を
構成する材料としては、透明度が高く、埃などの付着を
拭う場合に傷がつかない程度に硬いことが要求されるた
め、金属酸化物やシリカ等の比較的熱膨張率の小さなも
のが用いられる。そのため、コンバイナを炎天下や極寒
地で駐車される車両に搭載するような場合、空調装置の
作動による急激な温度や湿度の変化により、コンバイナ
本体が膨潤したり日光により劣化し、反射層がコンバイ
ナ本体から剥離したり割れてしまうおそれがある。However, the synthetic resin material such as polycarbonate and acrylic resin constituting the combiner body has a relatively large coefficient of thermal expansion and has a hygroscopic property. On the other hand, since the material constituting the multilayer film is required to have high transparency and to be hard enough not to be damaged when wiping off dust or the like, relatively thermal expansion of metal oxide or silica is required. Those with a low rate are used. Therefore, when the combiner is mounted on a vehicle parked in the scorching sun or in extremely cold regions, the change in temperature or humidity caused by the operation of the air conditioner causes the combiner body to swell or deteriorate due to sunlight, and the reflective layer becomes There is a risk of peeling off or cracking.
【００１２】本発明は、上記問題を解決することのでき
るコンバイナとその製造方法を提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to provide a combiner capable of solving the above problem and a method for manufacturing the same.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、コンバイナ本
体と、そのコンバイナ本体の一面側を覆う反射層とを備
えるコンバイナであって、そのコンバイナ本体は、少な
くとも一面側が合成樹脂製の板状材により構成され、そ
の板状材は、その板状材よりも硬く熱膨張率の小さい被
膜により覆われ、その被膜上に前記反射層が形成され、
その反射層は、その板状材よりも熱膨張率が小さく屈折
率が互いに異なる複数の膜を積層することで構成され、
各膜には常温で圧縮の残留応力が存在することを特徴と
する。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a combiner comprising a combiner body and a reflective layer covering one surface of the combiner body, wherein the combiner body has at least one surface side made of a synthetic resin plate. Is configured, the plate-shaped material is covered with a coating having a smaller thermal expansion coefficient than the plate-shaped material, the reflective layer is formed on the coating,
The reflection layer is configured by stacking a plurality of films having a smaller coefficient of thermal expansion and a different refractive index than the plate-like material,
Each film is characterized by having a compressive residual stress at room temperature.
【００１４】本発明のコンバイナによれば、コンバイナ
本体を構成する合成樹脂製板状材は、その板状材よりも
硬く熱膨張率の小さい被膜により覆われるので、ユーザ
が扱う際に傷付けることを防止すると共に膨潤したり日
光により劣化するのが防止される。その被膜上にコンバ
イナ本体の一面側を覆う反射層が形成されるので、その
反射層を本発明のように多層膜により構成してもコンバ
イナ本体から剥離したり割れてしまうのを防止できる。
これにより、反射率が高く、且つ、透明度の高いコンバ
イナを得ることができる。なお、その板状材は被膜によ
り完全に覆われる必要はなく、上記の所期の作用を奏す
ることができれば、一部覆われない部分があってもよ
い。さらに、その反射層を構成する各膜には常温で圧縮
の残留応力が存在することで、コンバイナ本体が膨張し
ても反射層に引っ張りの内部応力が作用するのを打ち消
すことができ、これによっても反射層の剥離や割れを防
止できる。According to the combiner of the present invention, the synthetic resin plate-like material constituting the combiner main body is covered with a film which is harder than the plate-like material and has a small coefficient of thermal expansion. This prevents swelling and deterioration due to sunlight. Since the reflective layer that covers one surface side of the combiner body is formed on the coating, it is possible to prevent the reflective layer from being peeled off or cracked from the combiner body even if the reflective layer is formed of a multilayer film as in the present invention.
Thereby, a combiner having high reflectance and high transparency can be obtained. Note that the plate-like material does not need to be completely covered with the coating, and may be partially uncovered as long as the desired action can be obtained. Furthermore, since each film constituting the reflective layer has a residual stress of compression at room temperature, even if the combiner body expands, it is possible to counteract the internal stress of the tensile force acting on the reflective layer. Also, the reflection layer can be prevented from peeling or cracking.
【００１５】本発明のコンバイナの製造方法は、コンバ
イナ本体の少なくとも一面側を構成する合成樹脂製の板
状材を、その板状材よりも硬く熱膨張率の小さい被膜に
より覆う工程と、その被膜により覆われた板状材を加熱
して膨張させた状態で、そのコンバイナ本体の一面側を
覆う反射層を、その板状材よりも熱膨張率が小さく屈折
率が互いに異なる複数の膜を被膜上に積層させることで
形成する工程とを有する。これにより、その反射膜を構
成する各膜の熱膨張率が板状材の熱膨張率よりも小さい
ことから、その反射層により板状材の常温への温度低下
による収縮が阻止され、各膜に常温で圧縮応力が残留す
る。The method of manufacturing a combiner according to the present invention comprises the steps of: covering a synthetic resin plate-like material constituting at least one side of the combiner body with a film harder than the plate-like material and having a smaller coefficient of thermal expansion; In a state in which the plate-shaped material covered with is expanded by heating, the reflective layer covering one surface side of the combiner body is coated with a plurality of films having a smaller thermal expansion coefficient than the plate-shaped material and different refractive indexes from each other. And forming it by stacking it on top. Thereby, since the coefficient of thermal expansion of each film constituting the reflective film is smaller than the coefficient of thermal expansion of the plate-like material, the reflective layer prevents the plate-like material from contracting due to a temperature decrease to room temperature, and each film At room temperature, compressive stress remains.
【００１６】本発明のコンバイナの製造方法において、
その合成樹脂製の板状材を、フラッシュゲートを有する
型を用いて射出成形し、そのフラッシュゲートにおいて
固化した合成樹脂からなる余剰部材を板状材から分離す
る前に、その余剰部材に連なる板状材の周縁一側を上端
側とした状態で、前記被膜をディップコーティングによ
り形成するのが好ましい。これにより、その板状材を覆
う被膜をディップコーティングにより容易に形成でき
る。また、そのディップコーティングを、フラッシュゲ
ートにおいて固化した合成樹脂からなる余剰部材を板状
材から分離する前に、その余剰部材に連なる板状材の周
縁一側を上端側とした状態で行うことで、その被膜の厚
さを均一化し、表示虚像が不明瞭になるのを防止でき
る。これは、射出成形型におけるフラッシュゲートは、
板状材の周縁一側の寸法と略等しいことから、そのフラ
ッシュゲートにおいて固化した合成樹脂からなる余剰部
材は、その板状材の周縁一側の全体に亘ることになる。
よって、その余剰部材に連なる板状材の周縁一側を上端
側とした状態でディップコーティングを行う際に、その
板状材の上端側に局所的にディップコーティング材料が
偏在するのを防止できる。これにより、そのディップコ
ーティング用材料の液だれが不均一になるのを防止し、
被膜の厚さを均一化できる。In the method for manufacturing a combiner according to the present invention,
The synthetic resin plate material is injection-molded using a mold having a flash gate, and a plate connected to the surplus member before separating the surplus member made of synthetic resin solidified in the flash gate from the plate material. It is preferable that the film is formed by dip coating with one peripheral edge of the shaped material being the upper end. Thereby, a coating covering the plate-like material can be easily formed by dip coating. In addition, the dip coating is performed in a state where one peripheral edge of the plate-shaped material connected to the surplus member is set to the upper end side before separating the surplus member made of the synthetic resin solidified in the flash gate from the plate-shaped material. In addition, it is possible to make the thickness of the coating uniform and prevent the display virtual image from becoming unclear. This is because the flash gate in the injection mold
Since the dimension is substantially equal to the dimension of one peripheral edge of the plate material, the surplus member made of the synthetic resin solidified in the flash gate extends over the entire peripheral edge of the plate material.
Therefore, when dip coating is performed in a state where one peripheral edge of the plate-shaped material connected to the surplus member is set as the upper end, it is possible to prevent the dip-coating material from being locally localized on the upper end of the plate-shaped material. This prevents the dripping of the dip coating material from becoming uneven,
The thickness of the coating can be made uniform.
【００１７】その被膜のディップコーティング用材料に
一酸化珪素（ＳｉＯ）が含まれ、その反射層を構成する
各膜に酸化物が含まれるのが好ましい。その一酸化珪素
は不安定な分子であって、被膜表面に酸化物により多層
膜を形成する際に表面の活性剤として機能し、その被膜
上に多層膜を強固に接合させることができる。これによ
り、反射層の剥離や割れをより確実に防止できる。It is preferable that silicon monoxide (SiO) is contained in the material for dip coating of the film, and that an oxide is contained in each film constituting the reflection layer. The silicon monoxide is an unstable molecule, and functions as a surface activator when forming a multilayer film with an oxide on the surface of the coating film, so that the multilayer film can be firmly bonded onto the coating film. Thereby, peeling and cracking of the reflective layer can be more reliably prevented.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】図１は、車両用ヘッドアップディ
スプレイを構成する表示装置１を示し、画像表示器２
と、光学系とを備え、その光学系は、全反射ミラー３
と、このミラー３に対向するコンバイナ４とにより構成
されている。FIG. 1 shows a display device 1 constituting a head-up display for a vehicle, and an image display 2
And an optical system, the optical system comprising a total reflection mirror 3
And a combiner 4 facing the mirror 3.
【００１９】その画像表示器２はダッシュボード７に内
蔵され、例えば透過型液晶表示器により構成され、その
画像表示面６からナビゲーション情報等に対応する画像
の表示光Ｌを出射する。The image display 2 is built in the dashboard 7 and is constituted by, for example, a transmissive liquid crystal display, and emits display light L of an image corresponding to navigation information and the like from the image display surface 6.
【００２０】そのミラー３はダッシュボード７に内蔵さ
れ、画像表示光Ｌの光路変更面として反射面８を有す
る。その反射面８において反射した画像表示光Ｌは、ダ
ッシュボード７に形成された開口を覆う透明板９を介し
て上記コンバイナ４に至る。The mirror 3 is built in a dashboard 7 and has a reflecting surface 8 as a light path changing surface of the image display light L. The image display light L reflected on the reflection surface 8 reaches the combiner 4 via a transparent plate 9 covering an opening formed in the dashboard 7.
【００２１】そのコンバイナ４は、フロントガラス１１
の後方のダッシュボード７上に配置されることでドライ
バー（観察者）の前方に配置される。このコンバイナ４
のドライバーに対する一面側が反射面１２とされる。そ
の反射面１２において反射した画像表示光Ｌと、コンバ
イナ４を透過する光とが、ドライバーの瞳１３に導かれ
る。これにより、そのコンバイナ４の前方位置Ｐに形成
される虚像と、そのコンバイナ４の前方の実在物とをド
ライバーは視認することができる。The combiner 4 includes a windshield 11
Is placed on the dashboard 7 behind the driver (observer). This combiner 4
One side of the driver is a reflection surface 12. The image display light L reflected on the reflection surface 12 and the light transmitted through the combiner 4 are guided to the driver's pupil 13. Thus, the driver can visually recognize the virtual image formed at the position P in front of the combiner 4 and the real object in front of the combiner 4.
【００２２】図２に示すように、そのコンバイナ４は、
コンバイナ本体２０と、このコンバイナ本体２０の一面
側を覆う反射層２１とを備える。本実施形態では、その
コンバイナ本体２０は、一枚の合成樹脂製板状材２２
と、この板状材２２を覆う被膜２３とにより構成されて
いる。そのコンバイナ本体２０の一面側は、曲率半径が
小さく各位置によって曲率の異なる非球面とされる。そ
の被膜２３は、その板状材２２よりも硬く熱膨張率の小
さなものとされている。その被膜２３上に反射層２１が
形成されている。なお、そのコンバイナ本体２０を、複
数の板状材を貼り併せた積層構造としてもよく、その場
合でも、少なくとも反射層２１が形成される一面側を構
成する板状材２２は合成樹脂製とされる。As shown in FIG. 2, the combiner 4 is
The combiner includes a combiner body and a reflective layer that covers one surface of the combiner body. In the present embodiment, the combiner body 20 is made of a single synthetic resin plate material 22.
And a coating 23 covering the plate-like material 22. One surface side of the combiner body 20 is an aspherical surface having a small radius of curvature and a different curvature depending on each position. The coating 23 is harder than the plate-like material 22 and has a smaller coefficient of thermal expansion. The reflection layer 21 is formed on the coating 23. Note that the combiner body 20 may have a laminated structure in which a plurality of plate-like materials are bonded together, and even in this case, at least the plate-like material 22 constituting one surface on which the reflective layer 21 is formed is made of synthetic resin. You.
【００２３】その反射層２１は、その板状材２２よりも
熱膨張率が小さく屈折率が互いに異なる複数の膜２１
ａ、２１ｂ、２１ｃを積層することで構成され、各膜２
１ａ、２１ｂ、２１ｃには常温で圧縮の残留応力が存在
する。The reflective layer 21 has a plurality of films 21 having a smaller coefficient of thermal expansion and a different refractive index than the plate-like material 22.
a, 21b, and 21c, and each film 2
1a, 21b and 21c have compressive residual stress at room temperature.
【００２４】上記コンバイナ４を製造するため、まず、
コンバイナ本体２０を構成するポリカーボネートやアク
リル樹脂等の合成樹脂製板状材２２を射出成形する。そ
の射出成形は、ゲートとして板状材２２の周縁一側の幅
いっぱいに亘るフラッシュゲートを備える成形型が用い
られ、射出装置から溶融状態の合成樹脂材が、スプル、
ランナー、ゲートを介してキャビティに射出される。そ
の射出された合成樹脂が固化した後に型開きされること
で、そのキャビティにおいて固化した板状材２２が成形
型から取り出される。この際、そのランナーおよびフラ
ッシュゲートにおいて固化した合成樹脂からなる余剰部
材も、その板状材２２と一体化した状態で成形型から取
り出される。例えば、図３の（１）、（２）に示すよう
に、成形型から取り出された板状材２２に、フラッシュ
ゲートにおいて固化した合成樹脂からなる余剰部材３１
と、ランナーにおいて固化した合成樹脂からなる余剰部
材３２とが、一体的に成形型から取り出される。そのフ
ラッシュゲートの寸法は、板状材２２の周縁一側の寸法
と略等しいことから、そのフラッシュゲートにおいて固
化した合成樹脂からなる余剰部材３１は、その板状材２
２の周縁一側の全体に亘ることになる。In order to manufacture the combiner 4, first,
A plate member 22 made of a synthetic resin such as polycarbonate or acrylic resin, which constitutes the combiner body 20, is injection molded. In the injection molding, a molding die having a flash gate over the entire width of one peripheral edge of the plate-shaped material 22 is used as a gate, and a synthetic resin material in a molten state is injected from an injection device into a sprue,
The runner is injected into the cavity through the gate. After the injected synthetic resin is solidified and then opened, the plate-like material 22 solidified in the cavity is taken out of the molding die. At this time, the surplus member made of the synthetic resin solidified in the runner and the flash gate is also taken out of the mold while being integrated with the plate member 22. For example, as shown in (1) and (2) of FIG. 3, a surplus member 31 made of synthetic resin solidified in a flash gate is added to a plate-like material 22 taken out of a molding die.
And the surplus member 32 made of the synthetic resin solidified in the runner is integrally removed from the mold. Since the size of the flash gate is substantially equal to the size of one peripheral edge of the plate-shaped material 22, the surplus member 31 made of the synthetic resin solidified in the flash gate is replaced with the plate-shaped material 2
2 over the entire periphery.
【００２５】次に、図４に示すように、その余剰部材３
１、３２を板状材２２から分離する前に、その余剰部材
３１に連なる板状材２２の周縁一側２２ａを上端側とし
た状態で、ディップコーティングにより板状材２２を覆
う被膜２３を形成する。その被膜２３のディップコーテ
ィング用材料３５として、一酸化珪素（ＳｉＯ）、二酸
化珪素（ＳｉＯ2 ）系のいわゆるハードコート材の溶液
を用いる。Next, as shown in FIG.
Before separating 1 and 32 from the plate-like material 22, a coating 23 covering the plate-like material 22 is formed by dip coating with one peripheral edge 22 a of the plate-like material 22 connected to the surplus member 31 being the upper end side. I do. As a material 35 for dip coating of the film 23, a solution of a so-called hard coat material based on silicon monoxide (SiO) or silicon dioxide (SiO 2 ) is used.
【００２６】その被膜２３の形成後に、図５に示すよう
に、その余剰部材３１、３２を板状材２２から分離す
る。After the formation of the coating 23, the surplus members 31 and 32 are separated from the plate-like material 22 as shown in FIG.
【００２７】次に、その被膜２３により覆われた板状材
２２を、例えば真空釜で１００℃〜１５０℃に加熱して
膨張させた状態で、その被膜２３上に上記複数の膜２１
ａ、２１ｂ、２１ｃを積層することで反射層２１を形成
する。各膜２１ａ、２１ｂ、２１ｃは、例えば、亜鉛
（Ｚｒ）、チタン（Ｔｉ）、珪素（Ｓｉ）の酸化物を、
真空蒸着させることで形成でき、各膜２１ａ、２１ｂ、
２１ｃの厚さを光の波長レベルでコントロールすること
で、所望の反射率を得る。各膜２１ａ、２１ｂ、２１ｃ
の熱膨張率は板状材２２の熱膨張率よりも小さいことか
ら、その反射層２１により板状材２２の常温への温度低
下による収縮が阻止され、各膜２１ａ、２１ｂ、２１ｃ
に常温で圧縮応力が残留する。Next, the plate-like material 22 covered with the film 23 is expanded at a temperature of 100 ° C. to 150 ° C. by, for example, a vacuum pot, and the plurality of films 21 are coated on the film 23.
The reflective layer 21 is formed by laminating a, 21b, and 21c. Each of the films 21a, 21b, 21c is made of, for example, an oxide of zinc (Zr), titanium (Ti), or silicon (Si).
It can be formed by vacuum evaporation, and each film 21a, 21b,
A desired reflectance is obtained by controlling the thickness of 21c at the wavelength level of light. Each film 21a, 21b, 21c
Is smaller than the thermal expansion coefficient of the plate-like material 22, the reflective layer 21 prevents the plate-like material 22 from shrinking due to a temperature drop to room temperature, and the respective films 21 a, 21 b, 21 c
At room temperature, compressive stress remains.
【００２８】上記コンバイナ４によれば、コンバイナ本
体２０を構成する合成樹脂製の板状材２２は、その板状
材２２よりも硬く熱膨張率の小さい被膜２３により覆わ
れるので、膨潤したり日光により劣化するのが防止され
る。その被膜２３上にコンバイナ本体２０の一面側を覆
う反射層２１が形成されるので、その反射層２１を上記
実施形態のように多層膜により構成してもコンバイナ本
体２０から剥離したり割れてしまうのを防止できる。こ
れにより、反射率が高く、且つ、透明度の高いコンバイ
ナ４を得ることができる。また、その反射層２１を構成
する各膜２１ａ、２１ｂ、２１ｃには常温で圧縮の残留
応力が存在することで、コンバイナ本体２０が膨張して
も反射層２１に引っ張りの内部応力が作用するのを打ち
消すことができ、これによっても反射層２１の剥離や割
れを防止できる。その被膜２３はディップコーティング
により容易に形成できる。また、フラッシュゲートにお
いて固化した合成樹脂からなる余剰部材３１に連なる板
状材２２の周縁一側２２ａを上端側とした状態でディッ
プコーティングを行うことで、その板状材２２の上端側
に局所的にディップコーティング材料３５が偏在するの
を防止できる。これにより、そのディップコーティング
用材料３５の液だれが不均一になるのを防止し、被膜２
３の厚さを均一化でき、表示虚像が不明瞭になるのを防
止できる。その被膜２３のディップコーティング用材料
３５に含まれる不安定な分子である一酸化珪素（Ｓｉ
Ｏ）は、その被膜２３の表面に酸化物により多層膜を形
成する際に表面の活性剤として機能し、その被膜２３上
に多層膜を強固に接合させることができる。According to the combiner 4, the synthetic resin plate-like material 22 constituting the combiner body 20 is covered with the coating 23 which is harder than the plate-like material 22 and has a small coefficient of thermal expansion. To prevent deterioration. Since the reflective layer 21 that covers one surface side of the combiner body 20 is formed on the coating 23, the reflective layer 21 is peeled off or cracked from the combiner body 20 even if the reflective layer 21 is formed of a multilayer film as in the above-described embodiment. Can be prevented. Thereby, the combiner 4 with high reflectance and high transparency can be obtained. Further, since each film 21a, 21b, 21c constituting the reflection layer 21 has a compressive residual stress at room temperature, even if the combiner body 20 expands, a tensile internal stress acts on the reflection layer 21. Can be counteracted, thereby also preventing the reflection layer 21 from peeling or cracking. The coating 23 can be easily formed by dip coating. In addition, by performing dip coating in a state in which one peripheral edge 22a of the plate-shaped material 22 connected to the surplus member 31 made of the synthetic resin solidified in the flash gate is set as the upper end, the upper end of the plate-shaped material 22 is locally formed. The uneven distribution of the dip coating material 35 can be prevented. This prevents the dripping of the dip coating material 35 from becoming non-uniform, and the coating 2
3 can be made uniform and a display virtual image can be prevented from becoming unclear. Silicon monoxide (Si) which is an unstable molecule contained in the material 35 for dip coating of the film 23
O) functions as a surface activator when forming a multilayer film on the surface of the coating film 23 using an oxide, and can firmly bond the multilayer film on the coating film 23.
【００２９】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、反射層を構成する膜の数は特に限定されな
い。また、本発明のコンバイナは、車両用ヘッドアップ
ディスプレイ以外にも用いることができる。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the number of films constituting the reflective layer is not particularly limited. Further, the combiner of the present invention can be used for other than a head-up display for a vehicle.
【００３０】[0030]
【実施例】本発明によるコンバイナをキセノンアークラ
ンプで１００ＭＪ／ｍ2 の促進試験を実施し、また、１
００℃〜１１０℃の温度で約２００時間放置しても、反
射層の密着強度は確保された。なお、実験に用いたコン
バイナ本体の材質はポリカーボネート、被膜２３のディ
ップコーティング用材料はシリコン系、反射層２１を構
成する膜の数は４〜８層、各膜の材質は表面側からＳｉ
Ｏ2 とＴｉＯ2 を交互に積層した。EXAMPLE A combiner according to the present invention was subjected to a 100 MJ / m 2 acceleration test using a xenon arc lamp,
Even when left at a temperature of 00 ° C. to 110 ° C. for about 200 hours, the adhesion strength of the reflective layer was ensured. The material of the combiner body used in the experiment was polycarbonate, the material for dip coating of the film 23 was silicon-based, the number of films constituting the reflective layer 21 was 4 to 8 layers, and the material of each film was Si from the surface side.
O 2 and TiO 2 were alternately laminated.
【００３１】[0031]
【発明の効果】本発明によれば、ユーザが扱う際に傷付
けることを防止でき、反射率と透明度とが共に高く、し
かも反射層の剥離や割れの発生を防止できるコンバイナ
と、その製造方法を提供できる。According to the present invention, there is provided a combiner which can prevent a user from being damaged when handling, has high reflectance and transparency, and can prevent peeling or cracking of a reflective layer, and a method of manufacturing the same. Can be provided.
【図１】本発明の実施形態のヘッドアップディスプレイ
の構成説明図FIG. 1 is a configuration explanatory view of a head-up display according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施形態のコンバイナの構成説明用断
面図FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the configuration of a combiner according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の実施形態の板状材と余剰部材との分離
前の（１）は正面図、（２）は側面図FIG. 3 is a front view and FIG. 3B is a side view of the embodiment of the present invention before separation of the plate member and the surplus member.
【図４】本発明の実施形態の被膜のディップコーティン
グ工程の説明図FIG. 4 is an explanatory diagram of a coating dip coating process according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施形態の板状材と余剰部材の分離工
程の説明図FIG. 5 is an explanatory view of a step of separating a plate-shaped material and an excess member according to the embodiment of the present invention
２０ コンバイナ本体 ２１ 反射層 ２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 膜 ２２ 板状材 ２３ 被膜 ３１ 余剰部材 Reference Signs List 20 combiner main body 21 reflection layer 21a, 21b, 21c film 22 plate-like material 23 coating 31 surplus member
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３５９ Ｇ０２Ｂ 1/10 Ｚ Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G09F 9/00 359 G02B 1/10 Z
Claims (4)
の一面側を覆う反射層とを備えるコンバイナであって、 そのコンバイナ本体は、少なくとも一面側が合成樹脂製
の板状材により構成され、 その板状材は、その板状材よりも硬く熱膨張率の小さい
被膜により覆われ、 その被膜上に前記反射層が形成され、 その反射層は、その板状材よりも熱膨張率が小さく屈折
率が互いに異なる複数の膜を積層することで構成され、
各膜には常温で圧縮の残留応力が存在することを特徴と
するコンバイナ。1. A combiner comprising: a combiner body; and a reflective layer covering one surface side of the combiner body, wherein the combiner body has at least one surface side made of a synthetic resin plate-like material. Is covered with a film that is harder than the plate-like material and has a small coefficient of thermal expansion, and the reflective layer is formed on the film, and the reflective layer has a smaller coefficient of thermal expansion than the plate-like material and a different refractive index. It is composed by stacking different films,
A combiner characterized in that each film has a compressive residual stress at room temperature.
成する合成樹脂製の板状材を、その板状材よりも硬く熱
膨張率の小さい被膜により覆う工程と、 その被膜により覆われた板状材を加熱して膨張させた状
態で、そのコンバイナ本体の一面側を覆う反射層を、そ
の板状材よりも熱膨張率が小さく屈折率が互いに異なる
複数の膜を被膜上に積層させることで形成する工程とを
有するコンバイナの製造方法。2. A step of covering a plate made of synthetic resin constituting at least one surface side of the combiner body with a film harder than the plate and having a low coefficient of thermal expansion, and a plate covered by the film. In the state where is heated and expanded, a reflective layer covering one surface side of the combiner body is formed by stacking a plurality of films having a smaller thermal expansion coefficient and a different refractive index than the plate-like material on the coating. And producing the combiner.
ゲートを有する型を用いて射出成形し、 そのフラッシュゲートにおいて固化した合成樹脂からな
る余剰部材を板状材から分離する前に、その余剰部材に
連なる板状材の周縁一側を上端側とした状態で、前記被
膜をディップコーティングにより形成する請求項２に記
載のコンバイナの製造方法。3. The synthetic resin plate-like material is injection-molded using a mold having a flash gate, and before the excess member made of synthetic resin solidified in the flash gate is separated from the plate-like material. The method for manufacturing a combiner according to claim 2, wherein the coating is formed by dip coating with one peripheral edge of the plate-shaped material connected to the surplus member set as an upper end.
に一酸化珪素が含まれ、その反射層を構成する各膜に酸
化物が含まれる請求項２または３に記載のコンバイナの
製造方法。4. The method for producing a combiner according to claim 2, wherein the material for dip coating of the film contains silicon monoxide, and each film constituting the reflective layer contains an oxide.
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