JPH1038515A - 旋光子の貼付方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】旋光子の貼付を正確にかつ迅速に行うことがで
きる貼付方法と貼付装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の旋光子の透明板状体への貼付
は、透明板状体を基準位置に配設したときに、旋光子が
配設される基準位置との許容範囲の最大と最小の外形の
間を偏光フィルムで構成した第１の偏光板を基準位置に
配設した状態で、旋光子を保持して所定の位置に移動さ
せたときに、第１の偏光板とは反対側に設けた第２の偏
光板から旋光子を透視することにより旋光子が所定の位
置にあるかどうかを判定して貼付するようにしたことを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は偏光方向を９０°旋
光する旋光子を透明板状体の所定の位置に貼着するため
の方法と装置に関する

【０００２】

【従来の技術】従来、二重像を防止する目的で、ヘッド
アップディスプレイなどに応用が期待される旋光子を自
動車用のウィンドシールドなどに貼着するときに、正確
に貼着されていないとヘッドアップディスプレイ用とし
て使用する場合には、二重像が運転者などに視認され、
安全上も好ましいものではないので、正確に所定位置に
貼着する必要があり、そのための方法として従来は、ウ
ィンドシールドの裏面などに、点や線によって旋光子の
基準外形などのマークを形成した透明シートを密着させ
て、そのマークに合致するように貼付けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに作業者がこのマークとの位置関係を目視により確認
しながら、貼付する方法では、局部的に確認することは
できても、全体を見ることは困難であり、従って非常に
手間がかかり、作業性が悪く、さらに局部的にマークと
旋光子の位置が合致していたとしても、他の箇所ではず
れていることがあり、旋光子全体を正確に所定位置に貼
り付けることは困難であった。

【０００４】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、旋光子を基準位置に正確に、しかも容易に貼
付することができる貼付方法と貼付装置を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、透明板状体の
所定位置に旋光子を貼付する方法であって、該透明板状
体を基準位置に配設したときに、旋光子が配設される基
準位置との許容範囲の最大と最小の外形の間を偏光フィ
ルムで構成した第１の偏光板を基準位置に配設した状態
で、旋光子を保持して所定の位置に移動させたときに、
第１の偏光板とは反対側に設けた第２の偏光板から旋光
子を透視することにより旋光子が所定の位置にあるかど
うかを判定して貼付するようにしたことを特徴とする。

【０００６】また、この方法を具体的に実施するための
貼付装置としては、透明板状体の曲率にほぼ合致するよ
うに支持し、位置決め用ストッパーを有する載置台と、
載置台の一部に、前記透明板状体が載置されたときに該
板状体にほぼ裏面から密着するよう配置し、旋光子の基
準位置最大外形と最小外形により形成される部分を偏光
するようにした第１の偏光板と、該第１の偏光板の下方
に配設した光源と該第１の偏光板の上方に配設した第２
の偏光板と、旋光子の少なくとも一辺を突出した状態で
保持し、移動自在な吸着具を少なくとも具備するように
したことを特徴とするものであり、さらに載置台は複数
の昇降自在な支持棒により構成するとともに、第１の偏
光板も昇降自在に構成すると、より好ましい。

【０００７】

【発明の実施の形態】旋光子は液晶状態でねじれネマテ
ィック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態となる液
晶ポリマーなどの旋光子、λ／２板などの偏光方向を９
０°旋光させるものであればよいが、液晶状態でねじれ
ネマティック配向し、液晶転移点以下ではガラス状態と
なる液晶ポリマーなどの旋光子は、広い波長域にわたり
透過率が高く、好ましい。

【０００８】透明板状体は、具体的には自動車、航空機
など乗り物用の湾曲したフロントガラスを対象にしてい
るが、ヘッドアップディスプレイのコンバイナーを別置
きタイプとすることも可能であり、この場合には板ガラ
ス以外にも、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂など
の透明な樹脂を使用することもできる。

【０００９】旋光子を自動車用などのウィンドシールド
へ貼着する場合には車外側板ガラスの凹面側（中間膜
側）表面に両面接着テープにより貼着した後、車内側板
ガラスとの間にポリビニールブチラールなどの中間膜に
より、通常のオートクレーブ処理をして合わせ処理を行
いウィンドシールドを得ると、耐衝撃性などに優れてい
るので好ましい。

【００１０】貼付装置は、透明板状体の曲率にほぼ合致
するように支持し、位置決め用ストッパーを有する載置
台と、載置台の一部に、前記透明板状体が載置されたと
きに該板状体にほぼ裏面から密着するよう配置し、旋光
子の基準位置最大外形と最小外形により形成される部分
を偏光するようにした第１の偏光板と、該第１の偏光板
の下方に配設した光源と該第１の偏光板の上方に配設し
た第２の偏光板と、旋光子の少なくとも一辺を突出した
状態で保持し、移動自在な吸着具を少なくとも具備する
ものであり、載置台は複数の昇降自在な支持棒により構
成するとともに、第１の偏光板も昇降自在に構成すると
透明板状体の曲率が変わっても支持棒の長さを変えるだ
けで対応することができるので、より好ましいが、曲率
が一定である場合には、第１の偏光板部分以外のほとん
どの部分を透明板状体の曲面に合致する曲面に形成して
も勿論よい。

【００１１】このような貼付装置を使用して旋光子の貼
付を行うには、まず、合わせ処理前の車外側板ガラスな
どの透明板状体をこの載置台に載せ、ストッパーに当接
させることにより、位置決めを行う。同時に、旋光子の
基準の大きさの許容範囲の最大の外形と最小の外形の間
を偏光するようにした第１の偏光板を透明板状体の裏面
に密着させる。

【００１２】第１の偏光板は、偏光板を旋光子の基準の
大きさの最大許容外形と最小許容外形の幅に切り抜い
て、板ガラスなどの透明基板に貼り付けたものであり、
この第１の偏光板は載置台と相対的に一定の位置、すな
わち透明板状体が位置決めされたときに、旋光子の貼付
位置に相当するように配置するので、正確に旋光子の基
準位置を示すことになる。

【００１３】第２の偏光板は第１の偏光板とは反対側
の、例えば板ガラス上部に、第１の偏光板の偏光方向と
同じかあるいは９０°偏光した配置にする。目視によっ
て旋光子の貼付位置が所定位置にあるかどうかを判断す
る場合には、作業者より若干低い位置に配置し、ＣＣＤ
カメラなどにより光学的に判断する場合には、ＣＣＤカ
メラの前方に一体に設けるとよい。

【００１４】旋光子の貼付作業について、人手による手
作業により貼り付けても勿論よいが、ロボットのアーム
先端に設けた吸着板、例えば真空を利用した吸着面に多
数の貫通孔を設けた真空吸着板、静電気を利用した静電
吸着板などにより旋光子を保持して行うと自動的に作業
できるので好ましく、この場合に旋光子の少なくとも一
辺を突出させる必要があり、吸着板が平板形状だと突出
した部分が垂れさがる恐れがあるので、透明板状体の形
状は曲面あるいはさらに曲率を小さくして凹面あるいは
凸面となるようにすると垂れ下がりを小さくできるので
好ましい。

【００１５】この旋光子を人手によりあるいはロボット
などにより自動的に所定位置の上部に近接させた状態
で、光源からの光を第１の偏光板に照射すると、第１の
偏光板を通過したが、旋光子を通過せず、旋光子の外側
を通過した光は第１の偏光板の偏光方向に偏光された光
が透過する。

【００１６】また、第１の偏光板も旋光子も通過した光
は第１の偏光板で偏光方向に偏光され、さらに旋光子で
９０°偏光方向が旋光される。なお、第１の偏光板を通
過せず、その内側を通過し、さらに旋光子を通過した
光、あるいは、第１の偏光板も旋光子も通過せず、外側
を通過した光は、いずれの場合にも偏光はされずほとん
ど光量の減衰はない。

【００１７】従って、旋光子の上方から第２の偏光板を
通して下方を見ると、第２の偏光板を、第１の偏光板と
偏光方向を同じ方向に配置した場合には、第１の偏光板
も旋光子も通過した光は旋光子を通過した偏光と偏光方
向が直交しているので、光が透過せず黒く見える（以
下、黒色部分という）が、第１の偏光板を通過し、旋光
子の外側を通過した光は第２の偏光板の偏光方向と同じ
であるので、光量はかなり減衰しているが、透過する
（以下、灰色部分という）。この第１の偏光板を通過せ
ず、第１の偏光板の外側あるいは内側を通過した光は偏
光されてないので、ほとんど光の減衰はなく（以下、透
明部分という）、３種類の輝度の異なる領域が視認さ
れ、黒色部分と灰色部分が全周にわたり切れ目なく連な
っていれば、旋光子のサイズも許容範囲であり、貼り付
ける位置も許容範囲内にあるので、そのまま旋光子を直
下に移動させ、透明板状体に接着する。

【００１８】また、いずれかの部分で黒く見える部分が
切れた状態にあると、切れた部分で旋光子が許容範囲の
最小の外形をはみ出しており、灰色部分が切れた状態に
あると旋光子が外側許容範囲の外形をはみ出しており、
不合格であるので、旋光子をさらに許容範囲になるよう
に移動させて接着する。

【００１９】また、第２の偏光板を、第１の偏光板と偏
光方向が同じ方向に配置した場合には、第１の偏光板も
旋光子も通過した光は旋光子を通過した偏光と偏光方向
が平行であるので、灰色部分となり、第１の偏光板を通
過し、旋光子の外側を通過した光は第２の偏光板の偏光
方向と直交しているので、黒色部分となり、灰色部分が
切れ目なく連なっており、さらに黒色部分も切れ目なく
連なっていれば、全周にわたり許容範囲内にあり、合格
である。

【００２０】図４と図５は吸着板が旋光子より小さく旋
光子の４辺が突出している場合の図であるが、図４、図
５の点線で示すような吸着板から一辺だけ旋光子を突出
させて、一辺全体（実際には全体ではなく、半分程度で
もよい）にわたり、黒色部分と灰色部分の幅が等しいか
どうかを見ながら、あるいはＣＣＤカメラなどにより光
学的に見て、黒色部分と灰色部分の幅が等しくなかった
り、一部の幅が等しくてもその他の部分で等しくない場
合には、突出している部分において、黒色部分と灰色部
分の幅Ｌ₁とＬ₂が等しくなるように調整して貼付すれば
よい。

【００２１】第２の偏光板は、図２に示したように、ビ
デオカメラの前に付属させてその後画像処理装置で自動
的に処理すると好ましいが、偏光眼鏡で検査することも
可能である。

【００２２】なお、第２の偏光板の偏光方向を第１の偏
光板の偏光方向と平行にするか、直交させるかについて
は、前述のようにどちらでも検査は可能であるが、平行
に配置すると、第１の偏光板と旋光子の両方を通過した
部分が黒色部分となり、最も識別しやすく、この部分の
寸法を測定して傾向を把握し、前処理工程にフィードバ
ックすることも容易であるので、好ましい。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照しながら、本発明を詳細に
説明する。図１は本発明の貼付装置を示す概略斜視図、
図２は貼付装置の要部を示す一部断面図、図３は透明板
状体に旋光子が貼着される状態を示す要部平面図、図４
と図５は第２の偏光板から旋光子側を透視したときの状
態を示す要部平面図であり、図４が第２の偏光板を第１
の偏光板の偏光方向と平行に配設した場合、図５が第２
の偏光板を第１の偏光板の偏光方向と直交するように配
設した場合を示す。

【００２４】液晶状態でねじれネマティック配向し、液
晶転移点以下ではガラス状態となる液晶ポリマーなどの
旋光子１を自動車などの湾曲したウィンドシールドの車
外側板ガラスである透明板状体２の凹面側（中間膜側）
表面に両面接着テープにより貼着する。

【００２５】透明板状体への旋光子の貼着は図３の一点
鎖線Ｓで示した基準の位置に配設されるべきであるが、
実際にこの位置に正確に誤差なく取り付けるのは困難で
あり、この基準位置Ｓより例えば１〜数ｍｍ大きな外形
Ｓ_Lとこの基準位置Ｓより例えば１〜数ｍｍ小さな外形
Ｓ_Sの範囲で許容されるので、許容範囲の最大の外形Ｓ_L
と基準の位置Ｓより小さな許容範囲の最小の外形Ｓ_Sの
間（図の斜線部分）に旋光子が貼着されていれば合格と
いうことになる。

【００２６】本発明の貼付装置の好ましい一例は、図１
に示すように、載置台３は、先端に支持台３₁を有する
複数の昇降自在な支持棒３₂を具備し、支持台３₁を板ガ
ラスなどの透明板状体２の曲率に合致するように形成す
る。

【００２７】この場合に外側の支持棒は水平方向Ｘ軸、
Ｙ軸方向と上下方向Ｚ軸方向に自在に移動できるよう
に、また各支持台は支持棒との継ぎ手としてあらゆる方
向に回転できるように自在継ぎ手を介して接続すると透
明板状体の曲率に合致するようにできるので好ましい。

【００２８】また、外側の３本支持棒に透明板状体２の
端面が当接する棒状のストッパー４を取り付けておく。
さらに、図２に示すように、前記透明板状体２が載置さ
れたときに該板状体の旋光子１が貼着された位置におい
てほぼ裏面から密着するように第１の偏光板５を光源６
とともに昇降自在の支持棒５₁の先端に自在継ぎ手など
を介して配置する。

【００２９】第１の偏光板は、例えば偏光板を図３に示
すよう旋光子の基準位置Ｓに対して最大許容外形Ｓ_Lと
最小許容外形Ｓ_Sにより形成される部分（斜線部分）の
幅に切り抜いて薄板ガラスあるいはポリエチレンテレフ
タレートなどの透明基板に接着した構成としたものであ
る。

【００３０】また、旋光子の上方には、第１の偏光板５
と偏光方向が平行あるいは直交する第２の偏光板７をビ
デオカメラ８の先端に装着して配置する。旋光子１を吸
着し、移動させる装置は、ロボットのアーム９の先端に
取り付けた吸着板１０により行う。吸着板１０は吸着面
に多数の貫通孔（図示しない）を有し、真空源に連なっ
て、吸着板内を真空状態と非真空状態を自在に制御でき
るようになっており、アームは垂直方向（Ｚ軸方向）水
平方向（Ｘ軸、Ｙ軸）に移動自在であるだけでなく、回
転軸を少なくとも２軸有するものであり、その動きは図
示しない画像処理装置などによって制御する。

【００３１】以下にこのような装置を利用して旋光子を
貼り付ける手順を説明する。まず、合わせ処理を行う前
の湾曲した板ガラスなどの板状体２を、透明板状体の曲
率に合致するように予め調整された載置台３に載せ、３
箇所のストッパー４に透明板状体の端面を当接させるこ
とにより、透明板状体は基準の位置に載置される。この
とき第１の偏光板も透明板状体の曲率に合致するように
高さなどを調整しておく。

【００３２】この状態で、所定寸法に裁断され所定場所
に置かれた複数の旋光子から一枚をロボットアーム９の
先端の吸着板により真空に引いて吸着して、透明板状体
の旋光子貼付箇所の所まで前もってロボットにティーチ
ングしておき移動させ、数ｍｍ離した状態で、光源６か
らの光を第１の偏光板に照射すると、第１の偏光板５の
偏光方向に沿って偏光するが、この光は旋光子で９０°
偏光方向を旋光させて、第２の偏光板７に入射する。

【００３３】第２の偏光板の上方から旋光子側をみる
と、第２の偏光板７を第１の偏光板５の偏光方向と平行
な偏光方向を持つように配置しておくと、図３に示す第
１の偏光板の斜線部分（偏光機能を有する部分）と旋光
子を通過した光は、図４に示すように黒色（黒く塗りつ
ぶした部分）になり、図３に示す第１の偏光板の斜線部
分は通ったが、旋光子を通過せず、透明板状体に入射し
た光は図４に示すように灰色（斜線部分）となり（吸着
板が旋光子より外形が小さく、４辺にわたり旋光子が突
出している場合には全辺にわたり図４のようになり、点
線で示すような吸着板により吸着して１辺が突出する場
合には点線の外側が、それ以外の光は透明板状体のみを
通過した光であるから透明である。

【００３４】また、第２の偏光板７を第１の偏光板５の
偏光方向と直交するような偏光方向を持つように配置し
ておくと、図３に示す第１の偏光板の斜線部分（偏光機
能を有する部分）と旋光子を通過した光は、図５に示す
ように灰色（斜線部分）になり、図３に示す第１の偏光
板の斜線部分は通ったが、旋光子を通過せず、透明板状
体に入射した光は図５に示すように黒色（黒く塗りつぶ
した部分）となり、それ以外の光は透明板状体のみを通
過した光であるから透明である。

【００３５】従って、ビデオカメラで旋光子を撮像し
て、図示しない画像処理装置などで濃淡の映像を処理す
ることにより、黒い部分と灰色部分が全周にわたり連な
っているか否かによって所定場所にあるかどうか判定す
ることができる。

【００３６】図４と図５は４辺にわたり旋光子を吸着板
から突出させた場合の状態を示しているが、突出させる
辺を図２に示すような吸着具により吸着して一辺とする
と点線が吸着具の外形であり、図４、図５では右側の辺
が突出しているが、このような状態で灰色部分の幅
Ｌ₁、黒色部分の幅Ｌ₂をほぼ一辺にわたり測定し、Ｌ₁
とＬ₂が等しくなかったり、一部でＬ₁＝Ｌ₂となってい
てもその他の部分でＬ₁≠Ｌ ₂となって斜めにずれている
ような場合には、ビデオカメラからの信号を図示しない
画像処理装置などに出力して、画像処理装置で偏差など
を演算してロボットに修正信号を出力して、吸着板の位
置を修正して、旋光子が所定位置にあることを確認して
吸着板を垂直に下降させ、その後、吸着板の真空状態を
解き、吸着板から突出させた辺の端部から、透明板状体
に旋光子をロールなどで押圧して本接着する。

【００３７】この動作を繰り返して迅速に旋光子を透明
板状体に接着することができる。なお、旋光子を吸着板
から４辺にわたり突出させた場合には、灰色部分と黒色
部分がともに切れ目なく連続している場合を合格として
そのまま接着すればよく、切れ目があって連続していな
い場合には画像処理装置などで旋光子の位置を修正して
から接着すればよい。

【００３８】

【発明の効果】本発明の貼付方法と貼付装置によれば、
従来きわめて困難であった旋光子のエッジの検出を容易
に行うことができるので、旋光子を透明板状体の所定の
場所に正確に、しかも迅速に貼付することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の貼付装置を示す概略斜視図である。

【図２】本発明の貼付装置の要部を示す一部断面図であ
る。

【図３】本発明において、透明板状体に旋光子が所定の
基準位置に貼着される状態を示す要部平面図であり、Ｓ
が基準位置の外形、ＳLは許容範囲の最大の外形ＳSは許
容範囲の最小の外形を示す。

【図４】第２の偏光板から旋光子側を透視したときの状
態を示す要部平面図であり、第２の偏光板を第１の偏光
板の偏光方向と平行に配設した場合を示す。

【図５】第２の偏光板から旋光子側を透視したときの状
態を示す要部平面図であり、第２の偏光板を第１の偏光
板の偏光方向と直交するように配設した場合を示す。

【符号の説明】

１ 旋光子 ２ 透明板状体 ３ 載置台 ４ ストッパー ５ 第１の偏光板 ６ 光源 ７ 第２の偏光板 ８ ビデオカメラ ９ ロボットのアーム １０ 吸着板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明板状体の所定位置に旋光子を貼付する
   方法であって、該透明板状体を基準位置に配設したとき
   に、旋光子が配設される基準位置との許容範囲の最大と
   最小の外形の間を偏光フィルムで構成した第１の偏光板
   を基準位置に配設した状態で、旋光子を保持して所定の
   位置に移動させたときに、第１の偏光板とは反対側に設
   けた第２の偏光板から旋光子を透視することにより旋光
   子が所定の位置にあるかどうかを判定して貼付するよう
   にしたことを特徴とする旋光子の貼付方法。
2. 【請求項２】透明板状体の所定位置に旋光子を貼付する
   装置であって、透明板状体の曲率にほぼ合致するように
   支持し、位置決め用ストッパーを有する載置台と、載置
   台の一部に、前記透明板状体が載置されたときに該板状
   体にほぼ裏面から密着するよう配置し、旋光子の基準位
   置最大外形と最小外形により形成される部分を偏光する
   ようにした第１の偏光板と、該第１の偏光板の下方に配
   設した光源と該第１の偏光板の上方に配設した第２の偏
   光板と、旋光子の少なくとも一辺を突出した状態で保持
   し、移動自在な吸着具を少なくとも具備するようにした
   ことを特徴とする旋光子の検査装置。
3. 【請求項３】載置台は複数の昇降自在な支持棒により構
   成するとともに、第１の偏光板も昇降自在に構成したこ
   とを特徴とする請求項２記載の旋光子の検査装置。