WO2018092624A1 - 表示部材、ヘッドアップディスプレイ装置及び治具 - Google Patents

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WO2018092624A1
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engagement
jig
display
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combiner
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PCT/JP2017/039943
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高行 神蔵
成憲 清末
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コニカミノルタ株式会社
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Definitions

  • the present invention is, for example, a head-up display device mainly used in automobiles, and more specifically, a vehicle front scenery that is visually recognized by light transmitted through the combiner via a translucent display member (combiner).
  • the present invention relates to a display member, a head-up display device, and a jig that are suitable for use in a head-up display device capable of visually recognizing an image or information provided by light reflected from a combiner in a driver (observer) 's visual field.
  • a head-up display device has been developed as a means of directly displaying information in the human visual field.
  • a projector such as a small liquid crystal projector
  • a combiner display member
  • the driver observeer
  • the combiner can acquire information displayed on the combiner and the like, and can simultaneously acquire external information such as an outside landscape through the combiner and the like.
  • a hard coat layer may be provided on a layer formed on the surface of the combiner so that the combiner has a certain degree of hardness to prevent scratches.
  • the hard coat layer can be generally formed by immersing a combiner material in a processing solution, followed by drying and curing. In such a case, there is a problem of how to immerse the injection-molded combiner material in the treatment liquid.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which one end of an S-shaped hook is hung on a moving round bar, the other end is hooked into a hole in the base material, and the base material is suspended and immersed in the immersion portion. Yes.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a display member that is appropriately held and can perform a predetermined process, a head-up display device using the display member, and a jig that holds the display member. Objective.
  • the display member of the present invention is An optical surface to be subjected to predetermined processing; A member engaging portion connected to the optical surface and gripped by the first engaging member and the second engaging member of the jig;
  • the member engaging portion has a thick portion and a small size smaller than the thick portion connected to each other.
  • the first engaging portion is passed through the thick portion.
  • the first relationship in which the member and the second engagement member are separated from each other, and when the details are reached after that, the first engagement member and the second engagement member are closer than the first relationship.
  • both the first engagement member, the second engagement member, and the member engagement portion are in line contact or surface contact.
  • the member engaging portion is held between the first engaging member and the second engaging member, which are in the second relationship, and is held via the jig during the predetermined process. It is something that has come to be.
  • the present invention it is possible to provide a display member that is appropriately held and can perform a predetermined process, a head-up display device using the display member, and a jig that holds the display member.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a drawing unit 100.
  • FIG. It is a figure which shows the front (anti-driver side) of the combiner 200 concerning this Embodiment. It is a top view of the combiner 200 concerning this Embodiment. It is a side view of the combiner 200 concerning this Embodiment.
  • FIG. It is a figure which shows the state which removed the jig
  • FIG. 302 shows the relationship between the holding part 302 'which is a modification of this Embodiment, and the member engaging part 202.
  • FIG. It is a perspective view which shows the relationship between the holding part 302 and the member engaging part 202 'in another modification of this Embodiment. It is the schematic diagram which showed the engagement relationship of the holding part 302 and the member engaging part 202 in time series, and shows an initial state.
  • FIG. 1 is a diagram showing a state in which the head-up display device according to the present embodiment is mounted on a vehicle body VH.
  • a drawing unit 100 is disposed in the dashboard DB of the vehicle body VH, and display light is projected onto a combiner 200 as a display member fixedly disposed on the dashboard DB.
  • the display light is guided to the pupil of the driver DR who is an observer by reflection or diffraction and displays a virtual image (display image).
  • the driver DR can observe a real image such as a landscape transmitted through the front window WS and the combiner 200, superimposed on the virtual image.
  • the combiner 200 may be foldable or vertically slidable and can be stored in the dashboard DB.
  • the drawing unit 100 and the combiner 200 constitute a head-up display device.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the drawing unit 100.
  • the drawing unit 100 mainly includes a drawing device 110 having a liquid crystal display panel 111, a concave mirror 120, and a housing 130.
  • the configuration of the drawing device is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-203176.
  • the liquid crystal display panel 111 is formed by adhering polarizing plates to both front and rear surfaces of a liquid crystal cell in which a liquid crystal layer is sealed in a pair of translucent substrates on which a transparent electrode film is formed.
  • the light beam guided from the light source to the surface of the liquid crystal display panel 111 is transmitted through the liquid crystal display panel 111 to become display light L, which is irradiated to the concave mirror (or plane mirror) 120 constituting the projection optical system and reflected there. It goes to the combiner 200.
  • the combiner 200 is a plate material formed in a plate shape having a thickness of 23 to 35 mm (preferably 10 mm or less).
  • the projection surface (driver side) of the combiner 200 is a concave toric surface (which may be a free-form surface or a spherical surface) having a radius of curvature of 100 mm or more in order to form a virtual image, and the rear surface (vehicle front side) is a similar spherical surface or It is aspheric.
  • FIG. 3A is a view showing the front surface (the non-driver side) of the combiner 200 according to the present embodiment
  • FIG. 3B is a top view of the combiner 200
  • FIG. 3C is a side view of the combiner 200.
  • the combiner 200 is integrally formed by molding a transparent resin such as polycarbonate, COP, or acrylic by injection molding (the use of an in-mold pressure sensor is also possible), and is formed at one end of the projection unit 201 and the projection unit 201.
  • Member engaging portion 202 formed.
  • the projection surface (one optical surface) 201a of the projection unit 201 is a concave toric surface (may be a free-form surface or a spherical surface) suitable for forming a virtual image, and the back surface (the other optical surface) 201c is similar thereto. Convex spherical surface or aspherical surface.
  • the plate thickness of the projection unit 201 is preferably constant, but may be configured such that the thickness increases or decreases with distance from the center.
  • the surface of the projection unit 201 has a half mirror function with a transmittance of 70% or more and 80% or less by depositing a known half mirror film. Further, by forming a hard coat on the entire surface of the combiner 200, it becomes difficult to be damaged.
  • the refractive index of the hard coat applied to the combiner 200 is desirably substantially equal to the refractive index of the combiner 200.
  • the hard coat is applied by using a dipping method, a spray method, a flow method, a spin method, or the like, but in the example described later, a dipping method is used.
  • the thickness of the hard coat is applied in the range of 0.5 to 20 ⁇ m, preferably 1 to 10 ⁇ m.
  • the projection surface 201a is preferably a spherical or aspherical surface having a radius of curvature of 100 mm or more, preferably 200 mm or more and 800 mm or less.
  • the member engaging portion 202 has a uniform cross section when viewed in the direction shown in FIG. 3C, a base portion 202a joined to the projection portion 201, a cylindrical portion 202b extending along the base portion 202a, and a base portion 202a and a cylindrical portion. And a flat plate-like connecting portion 202c for connecting 202b.
  • the diameter ⁇ of the cylindrical portion 202b forming the thick portion is larger than the thickness t of the connecting portion 202c.
  • the combiner 200 can be attached to the vehicle body VH as shown in FIG. 2 by fixing the combiner 200 to a part of the vehicle body VH with an unillustrated attachment or adhesive.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a state before the combiner 200 is held by the jig 300.
  • FIG. 5 is a view showing a state where the combiner 200 is held by the jig 300.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the jig 300 is detached from the combiner 200.
  • FIG. 7 is a perspective view showing the relationship between the member engaging portion and the jig engaging portion.
  • the frame 301 is indicated by a one-dot chain line, but is omitted in other drawings.
  • the jig 300 is supported by a stage (not shown) and is movable in a three-dimensional manner, and a pair of gripping portions 302 attached to the lower surface of the frame 301 so as to be spaced apart from each other. 302.
  • Each grip portion 302 has the same configuration. Specifically, referring to FIG. 7, a housing 302a fixed to the frame 301 and one end (upper end) are connected to the housing 302a so as to be pivotable. A pair of arm members 302b and 302b, shafts 302c and 302c supported at both ends (lower ends) of the arm members 302b and 302b, and rollers 302d and 302d rotatably supported with respect to the shafts 302c and 302c, The arm 302b has a spring 302e that urges the other end of the arm members 302b and 302b to be close to each other in the housing 302a.
  • rollers 302d and 302d are normally in contact with each other by the biasing force of the spring 302e.
  • One arm member 302b and the roller 302d constitute a first engagement member
  • the other arm member 302b and the roller 302d constitute a second engagement member.
  • the roller 302d and the shaft 302c may be separate components or may be formed integrally.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which the combiner 200 held by the jig 300 is immersed.
  • the combiner 200 before processing is stored in a standing state in a storage unit (not shown) (see FIG. 4).
  • a stage not shown
  • the grip portion 302 is positioned above the combiner 200 before processing as shown in FIG. Then, descend.
  • the width (size) of the cylindrical portion 202b at the position where the rollers 302d and 302d come into contact gradually increases from the upper end in the direction in which the rollers 302d and 302d approach each other. 202b can be easily engaged. Further, since the rollers 302d and 302d roll along the outer peripheral surface of the cylindrical portion 202b, the grip portion 302 can be easily lowered.
  • the rollers 302d and 302d exceed the maximum diameter of the cylindrical portion 202b, and the arm members 302b and 302b start to close gradually.
  • the rollers 302d and 302d reach the connecting portion 202c, the state shown in FIG. 11C is reached, and the gripping portion 302 stops descending (see FIG. 5).
  • the biasing force of the spring 302e is biased in the direction in which the rollers 302d and 302d approach via the arm members 302b and 302b, and the outer peripheral surface thereof comes into line contact with the cylindrical portion 202b or the connecting portion 202c ( The second relationship is closer than the first relationship).
  • the projection surface (one optical surface) 201 a and the back surface (one optical surface) The hard coat treatment liquid surface is lowered with respect to the other optical surface (201c) until it reaches a specified position.
  • the gripper 302 After immersing the projection unit 201 in the hard coat treatment liquid HPL, the gripper 302 is raised, the combiner 200 is lifted from the liquid tank VL, and then conveyed to the next process such as drying while being gripped by the combiner 200.
  • the gripping portion 302 is lowered together with the frame, and the combiner 200 is placed and fixed in the recess CV as shown by a one-dot chain line in FIG. From this state, the grip portion 302 is displaced in the longitudinal direction of the cylindrical portion 202b. At this time, since the outer peripheral surfaces of the rollers 302d and 302d are in line contact with the cylindrical portion 202b or the connecting portion 202c, the frictional force in the displacement direction is considerably lower than that in contact with the surface. It can be easily detached from the member engaging portion 202.
  • the maximum force until the grip portion 302 is engaged with the member engaging portion 202 by bringing the frame 301 close to the combiner 200 in the vertical direction is 17 N
  • the maximum force until the grip portion 302 is engaged with the member engaging portion 202 after the frame 301 is detached from the combiner 200 in the horizontal direction was 1.6 N.
  • the combiner 200 is reliably held by the jig 300 without damaging the optical surfaces 201a and 201c. It is possible to avoid such troubles that the combiner 200 fluctuates or falls during movement and processing.
  • the combiner 200 can be held with high accuracy by the jig 300 by bringing the outer peripheral surfaces of the rollers 302d and 302d into line contact with the cylindrical portion 202b or the connecting portion 202c, the hard coat treatment liquid HPL in the liquid tank VL is obtained.
  • the combiner 200 can be immersed to an appropriate position with respect to the liquid level, thereby improving the product quality.
  • the jig 300 can be prevented from being immersed in the hard coat treatment liquid when the combiner 200 is immersed in the hard coat treatment liquid. Can be avoided.
  • two sets of the arm member 302b and the roller 302d are provided.
  • one set of the arm member 302b and the roller 302d is used as the first engaging member so as to extend opposite to the roller 302d. The same effect can be obtained by using a flat surface as the second engaging member.
  • FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a gripping portion 302 ′, which is a modification of the present embodiment, and the member engaging portion 202.
  • a grip portion 302 ′ fixed to a frame is integrally formed from a material having elasticity such as resin, and has a pair of claw members 302 f that are curved plates. 302f.
  • the tips of the claw members 302f and 302f are preferably edges that are parallel to the axis of the cylindrical portion 202b.
  • the diameter D of the inscribed circle of the claw members 302f and 302f is preferably the same as or slightly smaller than the diameter ⁇ of the cylindrical portion 202b. At this time, it is assumed that the tip interval ⁇ in the free state of the claw members 302f and 302f is larger than the width of the connecting portion 202c.
  • the combiner 200 can be raised. it can.
  • the combiner 200 may be fixed to another holding tool (not shown) and the frame 301 may be raised or detached in the horizontal direction. Also good.
  • the tip interval ⁇ of the claw members 302f and 302f in the free state can be made smaller than the thickness t of the connecting portion 202c.
  • the combiner 200 is placed in the depression CV as shown in FIG. 6 and the frame 301 is moved to the cylindrical portion 202b as in the above-described embodiment. Is displaced in the direction in which the front ends of the claw members 302f and 302f are in line contact with the connecting portion 202c, the grip portion 302 can be easily detached from the member engaging portion 202.
  • a pair of claw members 302f are provided.
  • one claw member 302f is a first engagement member, and a plane extending opposite to the claw member 302f is second engagement. The same effect can be obtained as a member.
  • the tip portion connected to the flat plate-like connecting portion 202c extending along the base portion 202a of the member engaging portion 202 has a wedge-like cross section instead of a cylindrical shape.
  • the thick part 202b ′ formed in a droplet shape may be used.
  • the rollers 302d and 302d of the grip portion 302 roll on a gentle slope during engagement, so that the member engagement portion 202 can be easily introduced.
  • the rollers 302d and 302d exceed the maximum width of the wedge-shaped or droplet-shaped thick portion 202b ′ and are caught on a steep surface or corner on the connecting portion 202c side of the thick portion 202b ′. As a result, the arm portions 302b and 302b are closed.
  • the roller Since the outer peripheral surfaces of 302d and 302d are in linear contact with the wedge-shaped or droplet-shaped thick portion 202b ′ and the connecting portion 202c, the grip portion 302 can be easily detached from the member engaging portion 202.
  • the connecting portion 202c has such a length that the portions 302d and 302d extend over the cylindrical portion 202b and the base portion 202a.
  • the length of the connecting portion 202c may be made longer so that the rollers 302d and 302d are in line contact with the connecting portion 202c without contacting the base portion 202a.
  • the connecting portion 202c may have an arc shape that fits around the outer periphery of the rollers 302d and 302d.
  • the present invention is not limited to the embodiments described in the specification, and other embodiments and modifications are apparent to those skilled in the art from the embodiments and ideas described in the present specification. It is.
  • the display member and the head-up display device of the present invention can be used not only for automobiles but also for airplanes and heavy machinery.
  • the treatment liquid is not limited to the hard coat treatment liquid, and includes treatment liquids for forming various layers such as an antifouling coat and an antireflection coat.
  • the present invention can be used for display members, head-up display devices, and jigs.
  • Drawing unit 110 Drawing device 111 Liquid crystal display panel 120 Concave mirror 130 Housing 200

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Abstract

本発明の表示部材（２００）は、所定の処理が施される光学面と、前記光学面に連結され、治具（３０２）の第１係合部材と第２係合部材とにより把持される部材係合部（２０２）とを有し、前記部材係合部（２０２）は、太部と、前記太部よりもサイズが小さな細部とを連結して有し、前記治具（３０２）が接近する際に、前記太部を通過するときは前記第１係合部材と前記第２係合部材とが離間する第１の関係となり、その後に前記細部に至ったときは前記第１係合部材と前記第２係合部材とが前記第１の関係より接近した第２の関係となり、少なくとも前記第２の関係の際に、前記第１係合部材と前記第２係合部材の両方と前記部材係合部（２０２）とが線接触又は面接触するようになっており、前記部材係合部（２０２）が、前記第２の関係となった前記第１係合部材と前記第２係合部材とにより挟持されることで、前記所定の処理の間、前記治具（３０２）を介して保持されるようになっている。

Description

表示部材、ヘッドアップディスプレイ装置及び治具
　本発明は、例えば自動車での使用を主たる用途とするヘッドアップディスプレイ装置、より詳細には、半透明の表示部材（コンバイナ）を介して、コンバイナを透過する光により視認される車両前方風景と、コンバイナを反射する光により提供される画像や情報をドライバー（観察者）の視野において重ねて視認させることが可能なヘッドアップディスプレイ装置に用いると好適な表示部材、ヘッドアップディスプレイ装置及び治具に関する。
　自動車の運転中、車両内で計器類の速度などの情報を直接、フロントガラス等に虚像として映し出すことができれば、視野を変化させることなく運転でき、事故防止につながる。そこで、人間の視野に直接情報を映し出す手段として、ヘッドアップディスプレイ装置が開発された。かかるヘッドアップディスプレイ装置においては、通常、小型の液晶プロジェクターなどの投影機から出射された光が、ハーフミラー材を含んだ透明基材からなるコンバイナ(表示部材)や、フロントガラスにおいて透過および反射されるようになっている。従ってドライバー（観察者）は、コンバイナ等に表示された情報を取得するとともに、コンバイナ等を透かして外の風景などの外部情報を同時に取得することができる。
　ところで、傷つき防止のためコンバイナにある程度の硬さを持たせるようにすべく、その表面に形成される層にハードコート層を設けることがある。ハードコート層は、一般的にはコンバイナの素材を処理液に浸漬したのち、乾燥、硬化させることで形成できる。かかる場合、射出成形されたコンバイナの素材を、どのようにして処理液に浸漬するかという課題がある。
　特許文献１には、移動する丸棒にＳ字フックの一端を掛け、その他端を基材の孔に引っかけて、基材を吊り下げた状態で浸漬部へと浸漬される構成が開示されている。
特開平０９－２４８５０７号公報
　特許文献１に開示された技術によれば、Ｓ字フックに引っかけた基材を浸漬部へ浸漬する際に、液中で基材に揺れや倒れが生じる恐れがあり、これにより規定の位置まで精度良く浸漬することができないという問題がある。又、基材の穴とS字フックを用いた引掛け方式ではS字フックをめがけて基材を複雑にコントロールし、穴に通す作業が必要であったり、基材を引っかけるためのみに孔を設けると、この孔が製品後にも残存することになるため、それにより製品品質を低下させるという問題もある。
　本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、適切に保持されて所定の処理を行える表示部材、これを用いたヘッドアップディスプレイ装置及び表示部材を保持する治具を提供することを目的とする。
　本発明の表示部材は、
　所定の処理が施される光学面と、
　前記光学面に連結され、治具の第１係合部材と第２係合部材とにより把持される部材係合部とを有し、
　前記部材係合部は、太部と、前記太部よりもサイズが小さな細部とを連結して有し、前記治具が接近する際に、前記太部を通過するときは前記第１係合部材と前記第２係合部材とが離間する第１の関係となり、その後に前記細部に至ったときは前記第１係合部材と前記第２係合部材とが前記第１の関係より接近した第２の関係となり、少なくとも前記第２の関係の際に、前記第１係合部材と前記第２係合部材の両方と前記部材係合部とが線接触又は面接触するようになっており、
　前記部材係合部が、前記第２の関係となった前記第１係合部材と前記第２係合部材とにより挟持されることで、前記所定の処理の間、前記治具を介して保持されるようになっているものである。
　本発明によれば、適切に保持されて所定の処理を行える表示部材、これを用いたヘッドアップディスプレイ装置及び表示部材を保持する治具を提供することができる。
ヘッドアップディスプレイ装置を、車体ＶＨに搭載した状態を示す図である。 描画ユニット１００の構成を示す図である。 本実施の形態にかかるコンバイナ２００の正面(反ドライバー側)を示す図である。 本実施の形態にかかるコンバイナ２００の上面図である。 本実施の形態にかかるコンバイナ２００の側面図である。 治具３００によりコンバイナ２００を保持する前の状態を示す図である。 治具３００によりコンバイナ２００を保持した状態を示す図である。 治具３００をコンバイナ２００から離脱させた状態を示す図である。 部材係合部と治具係合部との関係を示す斜視図である。 治具３００により保持したコンバイナ２００を浸漬する状態を示す図である。 本実施の形態の変形例である把持部３０２’と、部材係合部２０２との関係を示す図である。 本実施の形態の別な変形例における、把持部３０２と部材係合部２０２’との関係を示す斜視図である。 把持部３０２と部材係合部２０２との係合関係を時系列的に示した模式図であり、初期状態を示す。 把持部３０２と部材係合部２０２との係合関係を時系列的に示した模式図であり、第１の関係を示す。 把持部３０２と部材係合部２０２との係合関係を時系列的に示した模式図であり、第２の関係を示す。 第２の関係にある把持部３０２と部材係合部２０２とを示す模式図であり、部材係合部２０２が比較的長い連結部２０２ｃを持っている。 第２の関係にある把持部３０２と部材係合部２０２とを示す模式図であり、部材係合部２０２がローラ３０２ｄの外周になじむ形状の連結部２０２ｃを持っている。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置を、車体ＶＨに搭載した状態を示す図である。車体ＶＨのダッシュボードＤＢ内には描画ユニット１００が配置されており、ダッシュボードＤＢ上に固定配置された表示部材としてのコンバイナ２００に表示光を投影するようになっている。かかる表示光は反射又は回折により観察者であるドライバーＤＲの瞳に導かれ、虚像（表示像）を表示するようになっている。一方、ドライバーＤＲは虚像に重ねて、フロントウインドウＷＳ及びコンバイナ２００を透過した風景等の実像を観察することができる。コンバイナ２００は、折りたたみ式もしくは上下スライド収納式でダッシュボードＤＢ内に収納可能となっていても良い。描画ユニット１００とコンバイナ２００とで、ヘッドアップディスプレイ装置を構成する。
　図２は、描画ユニット１００の概略構成を示す図である。描画ユニット１００は、液晶表示パネル１１１を備えた描画デバイス１１０と、凹面鏡１２０と、ハウジング１３０とから主に構成されている。描画デバイスの構成は、例えば特開２０１２－２０３１７６号公報に詳細が記載されている。
　液晶表示パネル１１１は、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶層を封入した液晶セルの前後両面に偏光板を貼着してなるものであり、描画デバイス１１０内の不図示の光源から液晶表示パネル１１１面へ導かれた光線は、液晶表示パネル１１１を透過して表示光Ｌとなり、投射光学系を構成する凹面鏡（又は平面ミラー）１２０に照射され、ここで反射した後コンバイナ２００に向かうようになっている。コンバイナ２００は、厚さ２３～３５ｍｍ(１０ｍｍ以下であると好ましい)の板状に形成された板材となっている。コンバイナ２００の投影面（ドライバー側）は、虚像を形成するために曲率半径が１００ｍｍ以上の凹状のトーリック面(自由曲面又は球面でも良い)であり、裏面（車両前方側）はそれに類似した球面又は非球面である。
　図３Ａは、本実施の形態にかかるコンバイナ２００の正面(反ドライバー側)を示す図であり、図３Ｂは、コンバイナ２００の上面図であり、図３Ｃは、コンバイナ２００の側面図である。コンバイナ２００は、例えばポリカーボネート、ＣＯＰ、アクリルなどの透明な樹脂を射出成形(型内圧センサの利用も可)により成形することによって一体的に成形され、投影部２０１と、投影部２０１の一端に形成された部材係合部２０２とを有する。投影部２０１の投影面（一方の光学面）２０１ａは、虚像を形成するために好適な凹状のトーリック面(自由曲面又は球面でも良い)であり、裏面（他方の光学面）２０１ｃはそれに類似した凸状の球面又は非球面である。投影部２０１の板厚は一定であると好ましいが、中心から離れるにしたがって厚みが増大又は減少するように構成しても良い。
　投影部２０１の面は、公知のハーフミラー膜を蒸着することで、透過率７０％以上、８０％以下のハーフミラー機能を有すると好ましい。又、コンバイナ２００の表面全体にハードコートを形成することで、傷などがつきにくくなる。尚、コンバイナ２００に付与するハードコートの屈折率は、コンバイナ２００の屈折率と略等しくすることが望ましい。ハードコートは、ディッピング法、スプレー法、フロー法、スピン法等を用いて塗工するが、後述する例ではディッピング法を用いる。ハードコートの膜厚は０．５μ～２０μｍの範囲で塗布し、好ましくは１～１０μｍである。
　投影部２０１の端面(エッジ)として、車体ＶＨに取り付けたときに上方になる上端面２０１ｂと、側端面２０１ｅなどが形成されている。投影面２０１ａは、曲率半径が１００ｍｍ以上、好ましくは２００ｍｍ以上、８００ｍｍ以下の球面又は非球面であると好ましい。
　部材係合部２０２は、図３Ｃに示す方向に見て断面が一様であり、投影部２０１に接合した基部２０２ａと、基部２０２ａに沿って延在する円筒部２０２ｂと、基部２０２ａと円筒部２０２ｂを連結する平板状の連結部２０２ｃとを有する。太部を形成する円筒部２０２ｂの直径φは、連結部２０２ｃの厚さｔより大きくなっている。コンバイナ２００は、不図示の取り付け具や接着剤などにより車体ＶＨの一部に固定させることで、図２に示すように車体ＶＨに取り付けることができる。
　図４は、治具３００によりコンバイナ２００を保持する前の状態を示す図である。図５は、治具３００によりコンバイナ２００を保持した状態を示す図である。図６は、治具３００をコンバイナ２００から離脱させた状態を示す図である。図７は、部材係合部と治具係合部との関係を示す斜視図である。尚、図４にて一点鎖線でフレーム３０１を示すが、その他の図では省略している。
　図４に示すように、治具３００は不図示のステージにより支持されて３次元的に移動可能な平板状のフレーム３０１と、フレーム３０１の下面に離間して取り付けられた一対の把持部３０２，３０２を有する。
　各把持部３０２は同様の構成を有し、具体的には図７を参照して、フレーム３０１に固定される筐体３０２ａと、筐体３０２ａに枢動可能に一端(上端)を連結された一対のアーム部材３０２ｂ、３０２ｂと、アーム部材３０２ｂ、３０２ｂの他端(下端)に両持ち支持された軸３０２ｃ、３０２ｃと、軸３０２ｃ、３０２ｃに対して回転自在に支持されたローラ３０２ｄ、３０２ｄと、筐体３０２ａ内でアーム部材３０２ｂ、３０２ｂの他端が近接するように付勢するバネ３０２ｅを有している。よって、通常はバネ３０２ｅの付勢力により、ローラ３０２ｄ、３０２ｄ同士は当接している。一方のアーム部材３０２ｂとローラ３０２ｄとが第１係合部材を構成し、他方のアーム部材３０２ｂとローラ３０２ｄとが第２係合部材を構成する。ここでローラ３０２ｄと軸３０２ｃは別部品でもよいし、一体に形成されていてもよい。
　次に、所定の処理であるコンバイナ２００の表面処理方法について、図面を参照して説明する。図８は、治具３００により保持したコンバイナ２００を浸漬する状態を示す図である。処理前のコンバイナ２００は、不図示の保管部に立てた状態で保管されている(図４参照)。例えば予め入力された３次元座標に従って移動する不図示のステージを用いて、図４に示すように、フレーム３０１と共に把持部３０２を処理前のコンバイナ２００の上方に位置させ図１１Ａに示す初期状態とし、その後下降させる。
　部材係合部２０２に当接するまでは、図１１Ａに示すようにローラ３０２ｄ、３０２ｄは互いに当接し合っているが、部材係合部２０２の円筒部２０２ｂに当接した後、更に把持部３０２が下降すると、円筒部２０２ｂから離間する方向に力を付与される。これにより図１１Ｂに示すようにバネ３０２ｅの付勢力に抗してアーム部材３０２ｂ、３０２ｂの下端が押し広げられ、ローラ３０２ｄ、３０２ｄが円筒部２０２ｂの外周面に沿って離間する（第１の関係になる）。このとき、ローラ３０２ｄ、３０２ｄが当接する位置の円筒部２０２ｂの幅(サイズ)は、ローラ３０２ｄ、３０２ｄが接近する方向において、その上端から徐々に大きくなっているので、ローラ３０２ｄ、３０２ｄの円筒部２０２ｂの係合を容易に行うことが出来る。又、円筒部２０２ｂの外周面に沿ってローラ３０２ｄ、３０２ｄが転動するので、把持部３０２の下降が容易になる。
　更に把持部３０２が下降すると、ローラ３０２ｄ、３０２ｄが円筒部２０２ｂの最大径を超え、アーム部材３０２ｂ、３０２ｂが徐々に閉じ始める。ローラ３０２ｄ、３０２ｄが連結部２０２ｃに至った時点で、図１１Ｃに示す状態となり、ここで把持部３０２は下降を停止する（図５参照）。このとき、バネ３０２ｅの付勢力により、アーム部材３０２ｂ、３０２ｂを介してローラ３０２ｄ、３０２ｄが接近する方向に付勢され、その外周面が円筒部２０２ｂ又は連結部２０２ｃに線接触することとなる（第１の関係より接近した第２の関係になる）。
　かかる状態で、フレーム３０１を上昇させると、ローラ３０２ｄ、３０２ｄが円筒部２０２ｂに線接触で当接する。このとき、円筒部２０２ｂを乗り越えるためには、バネ３０２ｅの付勢力に抗してアーム部材３０２ｂ、３０２ｂが押し広げられ、ローラ３０２ｄ、３０２ｄが円筒部２０２ｂの外周面に沿って離間する第1の関係になる必要があるが、コンバイナ２００の質量が比較的小さいので、バネ３０２ｅの付勢力に抗することはできず、アーム部材３０２ｂ、３０２ｂの下端は閉じたままとなる。よって、そのままフレーム３０１を上昇させると、ローラ３０２ｄ、３０２ｄにより部材係合部２０２が把持された状態で、コンバイナ２００も上昇することとなる。
　その後、図８に示すように、フレームと共に把持部３０２をハードコート処理液ＨＰＬが貯留された液槽ＶＬ上へと移動した後に、投影部２０１の投影面（一方の光学面）２０１ａと裏面（他方の光学面）２０１ｃに対して、ハードコート処理液面が規定位置にくるまで下降させる。投影部２０１をハードコート処理液ＨＰＬに浸漬した後、把持部３０２を上昇させ、コンバイナ２００を液槽ＶＬから引き上げて、その後に乾燥などの次工程へとコンバイナ２００把持したまま搬送する。
　次工程では、フレームと共に把持部３０２を下降させて、図６に一点鎖線で示すような窪みＣＶ内にコンバイナ２００を載置して固定する。かかる状態から、把持部３０２を円筒部２０２ｂの長手方向へと変位させる。このとき、ローラ３０２ｄ、３０２ｄの外周面が円筒部２０２ｂ又は連結部２０２ｃに線接触しているから、その変位方向における摩擦力は面当たりする場合と比べて相当に低くなるので、把持部３０２を容易に部材係合部２０２から離脱させることができる。本発明者らが行った検討結果によれば、フレーム３０１をコンバイナ２００に対して垂直方向に接近させて把持部３０２が部材係合部２０２に係合するまでの最大の力は１７Ｎであり、フレーム３０１をコンバイナ２００に対して水平方向に離脱させて把持部３０２が部材係合部２０２に係合するまでの最大の力は１．６Ｎであった。
　本実施の形態によれば、ローラ３０２ｄ、３０２ｄの外周面を円筒部２０２ｂ又は連結部２０２ｃに線接触させることで、光学面２０１ａ、２０１ｃを傷つけることなく、治具３００により確実にコンバイナ２００を保持することが出来、移動や処理の間にコンバイナ２００がふらついたり，落下するなどの不具合を回避できる。又、ローラ３０２ｄ、３０２ｄの外周面を円筒部２０２ｂ又は連結部２０２ｃに線接触させることで、治具３００により精度良くコンバイナ２００を保持することが出来るから、液槽ＶＬ内のハードコート処理液ＨＰＬの液面に対して、コンバイナ２００を適切な位置まで浸漬することができ、これにより製品品質を向上させることができる。またコンバイナ２００に対する治具３００の把持位置を一定することで、コンバイナ２００をハードコート処理液に浸漬する際に、治具３００をハードコート処理液に浸さないようにできるから、ハードコート処理液ＨＰＬの汚染等を回避できる。尚、以上の実施の形態では、アーム部材３０２ｂとローラ３０２ｄを２セット設けたが、例えば１セットのアーム部材３０２ｂとローラ３０２ｄを第１係合部材とし、ローラ３０２ｄに対向して延在するような平面を第２係合部材としても同様の効果が得られる。
（変形例）
　図９は、本実施の形態の変形例である把持部３０２’と、部材係合部２０２との関係を示す図である。図９において、この例では、不図示のフレームに固定される把持部３０２’は、樹脂などの弾性を有する素材から一体的に形成されてなり、湾曲した板状である一対の爪部材３０２ｆ、３０２ｆを有する。爪部材３０２ｆ、３０２ｆ（それぞれが第１係合部材と第２係合部材を構成する）の先端は、円筒部２０２ｂの軸線に平行なエッジとなっていると好ましい。自由状態で爪部材３０２ｆ、３０２ｆの内接円の直径Ｄは、円筒部２０２ｂの直径φと同じか、やや小さいと好ましい。また、このとき爪部材３０２ｆ、３０２ｆの自由状態での先端間隔Δは連結部２０２ｃの幅より大きいものとする。
　図９に示す状態から、不図示のフレームを下降させてゆくと、爪部材３０２ｆ、３０２ｆの先端が円筒部２０２ｂに当接した後、円筒部２０２ｂから離間する方向に力を付与される。これにより爪部材３０２ｆ、３０２ｆ自身の弾性力に抗して先端が押し広げられ、爪部材３０２ｆ、３０２ｆが円筒部２０２ｂの外周面に沿って離間する（第１の関係）。
　更に把持部３０２’が下降すると、爪部材３０２ｆ、３０２ｆの先端が円筒部２０２ｂの最大径を超え、徐々に閉じ始める。爪部材３０２ｆ、３０２ｆが連結部２０２ｃ側に移動した時点で、把持部３０２’は下降を停止する。このとき、爪部材３０２ｆ、３０２ｆの弾性力により、その内周面が円筒部２０２ｂの外周面に密着して面接触することとなる（第１の関係より接近した第２の関係）。
　かかる状態で、円筒部２０２ｂの外周面と爪部材３０２ｆ、３０２ｆの内周面との間に発生した保持力により両者の分離が抑制され、フレーム３０１を上昇させると、コンバイナ２００を上昇させることができる。把持部３０２’を部材係合部２０２から分離しようとするときは、別の保持具(不図示)にコンバイナ２００を固定して、フレーム３０１を上昇させてもよいし、水平方向に離脱させてもよい。
　別の変形例としては、自由状態での爪部材３０２ｆ、３０２ｆの先端間隔Δは、連結部２０２ｃの厚さｔより小さくすることもできる。
　この例では、把持部３０２’を下降させたとき、上述と同様に爪部材３０２ｆ、３０２ｆの先端が円筒部２０２ｂの最大径を超え、その後に連結部２０２ｃに線接触することとなる。
　かかる状態で、フレーム３０１を上昇させると、爪部材３０２ｆ、３０２ｆの先端が円筒部２０２ｂに引っかかるので、コンバイナ２００を上昇させることができる。一方、把持部３０２’を部材係合部２０２から離脱させる場合には、上述した実施の形態と同様に、図６に示すごとき窪みＣＶ内にコンバイナ２００を載置し、フレーム３０１を円筒部２０２ｂの長手方向へと変位させると、爪部材３０２ｆ、３０２ｆの先端が連結部２０２ｃの線接触した方向に滑動し、把持部３０２を容易に部材係合部２０２から離脱させることができる。尚、以上の変形例では、一対の爪部材３０２ｆを設けたが、例えば１つの爪部材３０２ｆを第１係合部材とし、爪部材３０２ｆに対向して延在するような平面を第２係合部材としても同様の効果が得られる。
　さらに別の変形例では、図１０に示すように、部材係合部２０２の基部２０２ａに沿って延在する平板状の連結部２０２ｃに連結された先端部を、円筒形ではなく断面がクサビ状または液滴状に形成された先太部２０２ｂ’としてもよい。
　先太部２０２ｂ’をクサビ状または液滴状にすることで、係合時に把持部３０２のローラ３０２ｄ、３０２ｄがなだらかな斜面を転走するため、部材係合部２０２を導入しやすくなり、さらに把持部３０２が下降すると、ローラ３０２ｄ、３０２ｄがクサビ状または液滴状の先太部２０２ｂ’の最大幅を超え、先太部２０２ｂ’の連結部２０２ｃ側となる急峻な面あるいは角部にひっかかることでアーム部３０２ｂ、３０２ｂが閉じることとなる。
　ハードコート処理後の次工程では、図６に示すごとき窪みＣＶ内に、コンバイナ２００を載置し、フレーム３０１をクサビ状または液滴状の先太部２０２ｂ’の長手方向に変位させると、ローラ３０２ｄ、３０２ｄの外周面はクサビ状または液滴状の先太部２０２ｂ’と連結部２０２ｃに線接触しているので、把持部３０２を容易に部材係合部２０２から離脱させることができる。
　図７、１０、１１では前記第1の関係の状態から、さらに把持部３０２が下降し、ローラ３０２ｄ、３０２ｄが円筒部２０２ｂの最大径を超え、前記第２の関係となったときに、ローラ３０２ｄ、３０２ｄが円筒部２０２ｂと基部２０２ａとに跨がるようになるような長さを連結部２０２ｃに持たせている。これに対し、例えば図１２Ａに示すように、ローラ３０２ｄ、３０２ｄが基部２０２ａに接触せずに連結部２０２ｃに線接触するよう連結部２０２ｃの長さをより長くしてもよい。あるいは図１２Ｂに示すように、ローラ３０２ｄ、３０２ｄの外周になじむような円弧形状を連結部２０２ｃに持たせてもよい。
　本発明は、明細書に記載の実施例に限定されるものではなく、他の実施例・変形例を含むことは、本明細書に記載された実施例や思想から本分野の当業者にとって明らかである。例えば、本発明の表示部材及びヘッドアップディスプレイ装置は、自動車に限らず、飛行機や重機にも用いることが出来る。処理液とはハードコート処理液に限られず、防汚コート、反射防止コートなど種々の層を形成する為の処理液を含む。
　本発明は、表示部材、ヘッドアップディスプレイ装置及び治具に利用することができる。
１００　　　　　　描画ユニット
１１０　　　　　　描画デバイス
１１１　　　　　　液晶表示パネル
１２０　　　　　　凹面鏡
１３０　　　　　　ハウジング
２００　　　　　　コンバイナ
２０１　　　　　　投影部
２０１ａ、２１０ｃ　　投影面
２０１ｂ　　　　　上端面
２０１ｅ　　　　　側端面
２０２、２０２’　　　部材係合部
２０２ａ　　　　　基部
２０２ｂ　　　　　円筒部
２０２ｂ’　　　　クサビ状または液滴状の先太部
２０２ｃ　　　　　連結部
３００　　　　　　治具
３０１　　　　　　フレーム
３０２，３０２’　　　把持部
３０２ａ　　　　　筐体
３０２ｂ　　　　　アーム部材
３０２ｃ　　　　　軸
３０２ｄ　　　　　ローラ
３０２ｅ　　　　　バネ
３０２ｆ　　　　　爪部材
ＤＢ　　　　　　ダッシュボード
ＤＲ　　　　　　ドライバー
ＨＰＬ　　　　　　ハードコート処理液
Ｌ　　　　　　表示光
ＶＨ　　　　　　車体
ＶＬ　　　　　　液槽
ＷＳ　　　　　　フロントウインドウ

Claims (9)

  1. 　所定の処理が施される光学面と、
    　前記光学面に連結され、治具の第１係合部材と第２係合部材とにより把持される部材係合部とを有し、
    　前記部材係合部は、太部と、前記太部よりもサイズが小さな細部とを連結して有し、前記治具が接近する際に、前記太部を通過するときは前記第１係合部材と前記第２係合部材とが離間する第１の関係となり、その後に前記細部に至ったときは前記第１係合部材と前記第２係合部材とが前記第１の関係より接近した第２の関係となり、少なくとも前記第２の関係の際に、前記第１係合部材と前記第２係合部材の両方と前記部材係合部とが線接触又は面接触するようになっており、
    　前記部材係合部が、前記第２の関係となった前記第１係合部材と前記第２係合部材とにより挟持されることで、前記所定の処理の間、前記治具を介して保持されるようになっている表示部材。
  2. 　前記太部は、円筒状断面を有する請求項１に記載の表示部材。
  3. 　前記所定の処理とは、前記治具により保持した前記表示部材の光学面を処理液に浸漬することである請求項１又は２に記載の表示部材。
  4. 　前記太部のサイズは、前記第１係合部材と前記第２係合部材が接近する方向において、その先端から徐々に大きくなっている請求項１～３のいずれかに記載の表示部材。
  5. 　請求項１～４のいずれかに記載の表示部材と、前記表示部材に対して前記表示光出射する描画ユニットとを有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  6. 　請求項１～４のいずれかに記載の表示部材を保持する為の治具であって、前記部材係合部の両側を挟持する第１係合部材と第２係合部材とを備えている治具。
  7. 　前記第１係合部材と前記第２係合部材のうち少なくとも一方は、前記部材係合部に当接するローラと、前記ローラを回転自在に保持しつつ所定方向に付勢されるアームとを有する請求項６に記載の治具。
  8. 　前記第１係合部材と前記第２係合部材のうち少なくとも一方は、前記部材係合部の前記太部に当接する際に弾性変形する請求項６に記載の治具。
  9. 　前記所定の処理とは、前記治具により保持した前記表示部材の光学面を処理液に浸漬することであり、前記第１係合部材と前記第２係合部材は前記処理液に浸漬されない請求項６～８のいずれかに記載の治具。
PCT/JP2017/039943 2016-11-16 2017-11-06 表示部材、ヘッドアップディスプレイ装置及び治具 WO2018092624A1 (ja)

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