WO2018088361A1 - ミラーユニット - Google Patents

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WO2018088361A1
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holder
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concave
concave mirror
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慎之介 ▲高▼橋
修一 山谷
元一郎 佐藤
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Nippon Seiki Co Ltd
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Nippon Seiki Co Ltd
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    • G02B7/181Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors with means for compensating for changes in temperature or for controlling the temperature; thermal stabilisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
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    • B60K35/21Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
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    • G02B27/0149Head-up displays characterised by mechanical features

Definitions

  • the present invention relates to a mirror unit.
  • the mirror unit that reflects light is known in the field of optical equipment such as a head-up display.
  • the mirror unit includes a concave mirror that expands while reflecting display light, and a holder that holds the concave mirror.
  • the concave mirror is bonded to the holder with a double-sided adhesive tape.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a mirror unit in which a mirror is firmly bonded to a holder.
  • the mirror unit provides: A mirror including a mirror surface that reflects light; A holder for holding the mirror in a state adhered to the mirror, The adhesion surface portion of the holder that adheres to the mirror has an uneven groove.
  • a mirror unit in which a mirror is firmly bonded to a holder can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic view of a vehicle equipped with a display device according to an embodiment of the present invention. It is the schematic which shows the structure of the display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. It is a disassembled perspective view of the mirror unit which concerns on one Embodiment of this invention. It is a disassembled perspective view of the mirror unit which concerns on one Embodiment of this invention. (A) which concerns on one Embodiment of this invention is a top view of a mirror unit, (b) is a front view of a mirror unit. It is a front view of the concave mirror which concerns on one Embodiment of this invention. It is a front view of the holder which concerns on one Embodiment of this invention.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 5B
  • FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. ) Is a partially enlarged view of (a).
  • 11A is a cross-sectional view taken along line GG in FIG. 11, FIG.
  • 11B is a cross-sectional view taken along line FF in FIG. 11, and FIG. FIG. It is the perspective view which expanded the motor and conversion mechanism concerning one embodiment of the present invention. It is the perspective view which expanded the 1st adhesion surface part 37a of the holder concerning one embodiment of the present invention. It is the upper side figure to which the 1st adhesion surface part 37a of the holder concerning one embodiment of the present invention was expanded.
  • 15A is a cross-sectional view of the first bonding surface portion 37a of the holder according to the embodiment of the present invention, where FIG. 15A is a cross-sectional view taken along the line II in FIG. 15, and FIG. It is.
  • the display device 100 is installed, for example, in a dashboard of the vehicle 200 as shown in FIG.
  • the display device 100 emits display light L representing an image toward a windshield 201 (an example of a projection member) of the vehicle 200, and displays a virtual image V of the image by the display light L reflected by the windshield 201. It is configured as a head-up display device. By displaying the virtual image V in this way, the viewer 1 (mainly the driver of the vehicle 200) visually recognizes an image displayed far away from the windshield 201.
  • the display device 100 includes a display unit 10, a folding mirror member 20, a mirror unit 30, a motor 41, a conversion mechanism 42, a housing 60, and a control unit 70.
  • the housing 60 is formed of a non-translucent resin material or a metal material and has a hollow, substantially rectangular parallelepiped shape.
  • An opening 61 is formed in the housing 60 at a position facing the windshield 201.
  • the housing 60 includes a curved plate-like window 50 that closes the opening 61.
  • This window part 50 consists of translucent resin materials, such as an acryl through which the display light L passes.
  • Each component of the display device 100 is accommodated in the housing 60.
  • the display unit 10 emits display light L representing a predetermined image.
  • the display unit 10 includes a light source 11, a liquid crystal display panel 12, a light source substrate 13, a diffusion case 14, and a heat sink 15. .
  • the light source 11 is composed of a plurality of LEDs (Light Emitting Diodes).
  • the light source 11 is mounted on a light source substrate 13 made of an aluminum substrate on which various wirings are printed, for example.
  • the light source 11 emits light that illuminates the liquid crystal display panel 12.
  • the light source 11 is electrically connected to the control unit 70 via the light source substrate 13 and emits light under the control of the control unit 70.
  • the diffusion case 14 is formed in white from a resin such as polycarbonate.
  • the diffusion case 14 is provided between the light source 11 and the liquid crystal display panel 12, and diffuses light from the light source 11 to uniformly illuminate the liquid crystal display panel 12.
  • the liquid crystal display panel 12 displays a predetermined image (such as an image showing vehicle information) by receiving light from the light source 11 by switching each pixel to a transmission / non-transmission state under the control of the control unit 70.
  • the display light L is emitted.
  • the heat sink 15 is made of metal such as aluminum and dissipates heat generated by the light source 11.
  • the folding mirror member 20 reflects the display light L emitted from the display unit 10 toward the mirror unit 30.
  • the folding mirror member 20 is formed, for example, by vacuum-depositing aluminum on a molded polycarbonate resin.
  • the mirror unit 30 reflects the display light L emitted from the display unit 10 and reflected by the folding mirror member 20 while expanding the display light L toward the windshield 201. A specific configuration of the mirror unit 30 will be described in detail later.
  • the motor 41 is fixed in the housing 60 and is driven under the control of the control unit 70.
  • the conversion mechanism 42 is a mechanism that converts the rotational motion of the motor 41 into a linear motion. Specifically, as shown in FIG. 13, a screw shaft 42a that is threaded on the outer periphery and a screw shaft 42a on the outer periphery of the screw shaft 42a. And a movable part 42b with which the parts are screwed together.
  • the movable part 42b holds a part of the mirror unit 30 (a holding part 38 to be described later).
  • the movable portion 42b moves along the screw shaft 42a as the screw shaft 42a rotates as the motor 41 is driven.
  • the mirror unit 30 includes a concave mirror 31 that is an example of a mirror that reflects the display light L, and a holder 35 that holds the concave mirror 31.
  • the concave mirror 31 is formed in a substantially rectangular plate shape and is curved along its longitudinal direction.
  • the concave mirror 31 includes a synthetic resin base material including a concave curved surface having a predetermined curvature and a metal mirror surface 31a such as aluminum deposited on the curved surface of the base material.
  • the base material of the concave mirror 31 may be formed of a synthetic resin, for example, a cycloolefin polymer (COP) resin in order to accurately mold the curved surface of the mirror surface 31a.
  • COP cycloolefin polymer
  • the base material of the concave mirror 31 is not limited to a synthetic resin, and may be formed of glass.
  • the X direction corresponds to the longitudinal direction of the concave mirror 31
  • the Y direction orthogonal to the X direction corresponds to the short direction of the concave mirror 31
  • the Z direction orthogonal to the XY plane corresponds to the thickness direction of the concave mirror 31.
  • the concave mirror 31 includes first to third positioning convex portions 32 a to 32 c formed in a convex shape on the back surface (surface facing the holder 35).
  • the first to third positioning convex portions 32a to 32c are examples of the first to third mirror side positioning portions.
  • Each of the positioning convex portions 32a to 32c is formed in a spherical cylindrical shape with the tip protruding in a direction away from the mirror surface 31a of the concave mirror 31.
  • the second positioning convex portion 32b is formed higher in the Z direction than the first positioning convex portion 32a and the third positioning convex portion 32c.
  • the first positioning convex portion 32 a is formed at the first end portion 31 b in the longitudinal direction (X direction) of the concave mirror 31.
  • the first positioning convex portion 32 a is located at the center of the concave mirror 31 in the short direction (Y direction).
  • the second positioning convex portion 32 b and the third positioning convex portion 32 c are formed at the second end portion 31 c opposite to the first end portion 31 b in the longitudinal direction of the concave mirror 31.
  • the second positioning convex portion 32 b is located at one corner on the second end 31 c side on the back surface of the concave mirror 31, and the third positioning convex portion 32 c is the second end portion 31 c on the back surface of the concave mirror 31.
  • the distance from the first positioning convex portion 32a to the second positioning convex portion 32b and the distance from the first positioning convex portion 32a to the third positioning convex portion 32c are equal distances, respectively. It is set as large as possible.
  • the holder 35 is formed in a substantially rectangular plate shape like the concave mirror 31, and is curved along the longitudinal direction thereof.
  • the holder 35 is formed using a synthetic resin, for example, a polymer alloy of polycarbonate (PC) and polyethylene terephthalate (PET).
  • the holder 35 may be formed, for example, by mixing about 10% of glass fiber with this PC / PET polymer alloy in order to increase its rigidity.
  • the holder 35 includes first to third positioning recesses 36a to 36c formed in a concave shape on the surface (the surface facing the back surface of the concave mirror 31).
  • the first to third positioning recesses 36a to 36c are examples of the first to third holder side positioning portions.
  • the first positioning recess 36 a of the holder 35 is positioned corresponding to the first positioning protrusion 32 a of the concave mirror 31, and the second positioning recess 36 b of the holder 35 is positioned on the second positioning protrusion 32 b of the concave mirror 31.
  • the third positioning recess 36 c of the holder 35 is positioned corresponding to the third positioning protrusion 32 c of the concave mirror 31.
  • the first positioning recess 36 a of the holder 35 is formed in the first end 35 a in the longitudinal direction of the holder 35.
  • the first positioning recess 36 a is located at the center of the concave mirror 31 in the short direction.
  • the first positioning recess 36a has a conical shape with a spherical tip.
  • the 1st positioning recessed part 36a is formed in the same magnitude
  • the tip end portion of the first positioning convex portion 32a abuts on the first positioning concave portion 36a, so that the X direction, the Y direction, and the Z direction at the first abutting position P1 (see FIG. 5B).
  • the position of the concave mirror 31 with respect to the holder 35 is determined.
  • the second positioning recess 36 b and the third positioning recess 36 c are formed on the second end 35 b opposite to the first end 35 a in the longitudinal direction of the holder 35. ing.
  • the second positioning recess 36 b is located at one corner on the second end 35 b side on the surface of the holder 35, and the third positioning recess 36 c is on the second end 35 b side on the surface of the holder 35. Located at the other corner.
  • the second positioning recess 36b of the holder 35 is an imaginary connection line L that connects the second positioning recess 36b and the first positioning recess 36a when the holder 35 is viewed from the surface. It is formed in the substantially V shape extended along. Specifically, the connection line L extends along the X direction in a direction in which the angle formed by the connection line L and the X direction is smaller than the angle formed by the connection line L and the Y direction. Regardless of the shape error of the holder 35 (particularly the shape error in the X direction), the length of the second positioning recess 36b in the direction along the connection line L is such that the second positioning protrusion 32b is within the second positioning recess 36b. Is set to be located.
  • the second positioning recess 36b is formed on a pair of inner surfaces facing the direction orthogonal to the connection line L (direction along the Y direction).
  • the second positioning convex portion 32b is configured to contact.
  • the tip end portion of the second positioning convex portion 32b abuts on the second positioning concave portion 36b, so that the concave mirror 31 in the Y direction and the Z direction at the second abutting position P2 (see FIG. 5B).
  • the position with respect to the holder 35 is determined.
  • the concave mirror 31 Due to the positioning at the first and second contact positions P1, P2, the concave mirror 31 is rotated with respect to the holder 35 in the XY plane with the first contact position P1 as the rotation center and toward the holder 35 in the YZ plane. Rotation is suppressed.
  • the second positioning recess 36b extends substantially along the X direction as described above, the position of the concave mirror 31 with respect to the holder 35 in the X direction is not determined at the second contact position P2.
  • the third positioning recess 36c of the holder 35 is formed in a substantially J shape with a bottom surface 36c1 which is an example of a contact surface extending along the XY plane, as shown in an enlarged view in FIG. 9B.
  • the side surface 36 c 2 extends from an end surface extending in the short direction of the holder 35 to an end surface extending in the longitudinal direction of the holder 35.
  • the third positioning recess 36 c is open from the side surface of the holder 35 toward the external space.
  • the area of the bottom surface 36c1 is set so that the third positioning convex portion 32c is positioned on the bottom surface 36c1 regardless of the shape error of the holder 35 in the X direction and the Y direction. As shown in FIG.
  • the tip of the third positioning convex portion 32c abuts against the bottom surface 36c1 of the third positioning concave portion 36c, so that the third contact position P3 (FIG. 5B).
  • the position of the concave mirror 31 with respect to the holder 35 in the Z direction is determined. Due to the positioning at the first to third contact positions P1, P2, P3, the segment (not shown) connects the concave mirror 31 to the holder 35 with the first contact position P1 and the second contact position P2. ) In the Z direction toward the holder 35 is suppressed. Since the third positioning convex portion 32c does not contact the side surface 36c2, the position of the concave mirror 31 in the X direction and the Y direction is not determined at the third contact position P3.
  • the holder 35 is provided with disk-shaped first to fifth adhesive surface portions 37a to 37e on its surface.
  • the first adhesion surface portion 37 a is located at the center of the surface of the holder 35, and the second to fifth adhesion surface portions 37 b to 37 e are located at each corner of the surface of the holder 35.
  • the 2nd adhesion surface part 37b is the circumference of the 2nd positioning crevice 36b, and is located between the 2nd positioning crevice 36b and the 1st adhesion surface part 37a.
  • the third adhesive surface portion 37c is located around the third positioning recess 36c and between the third positioning recess 36c and the first adhesive surface portion 37a.
  • the fourth adhesive surface portion 37 d is located at one corner on the first end portion 35 a side on the surface of the holder 35, and the fifth adhesive surface portion 37 d is on the first end portion 35 a side on the surface of the holder 35. Located at the other corner.
  • the adhesive surface portions 37 a to 37 e face the back surface of the concave mirror 31 with a certain distance in the thickness direction of the holder 35.
  • FIG. 10C only the gap between the first adhesive surface portion 37 a and the back surface of the concave mirror 31 is shown, but between the second to fifth adhesive surface portions 37 b to 37 e and the back surface of the concave mirror 31. A similar gap is also formed.
  • each bonding surface portion 37a to 37e that faces the back surface of the concave mirror 31 corresponds to the bonding surface.
  • an adhesive 55 is filled between the first adhesive surface portion 37a and the back surface of the concave mirror 31.
  • the adhesive 55 is filled between the second to fifth adhesive surface portions 37 b to 37 e and the back surface of the concave mirror 31.
  • the holder 35 and the concave mirror 31 are bonded by the adhesive force of the adhesive 55.
  • a solid adhesive of a thermoreversible resin component may be employed as the adhesive.
  • the adhesive is appropriately selected according to the materials of the base material of the concave mirror 31 and the holder 35 to be bonded.
  • the base material of the concave mirror 31 is formed of COP and the holder 35 is formed of PC / PET, a urethane resin called a moisture-curable reactive hot melt adhesive (jet weld)
  • a moisture-curable reactive hot melt adhesive jet weld
  • the concave mirror 31 and the holder 35 may be bonded using an adhesive that has a reaction system characteristic for hot melt.
  • the holder 35 includes cylindrical first and second rotating shaft portions 39a and 39b extending in the longitudinal direction on both side surfaces extending in the lateral direction.
  • the first rotation shaft portion 39a is provided at a position corresponding to the first positioning recess 36a
  • the second rotation shaft portion 39b is provided between the second positioning recess 36b and the third positioning recess 36c. ing.
  • the holder 35 is rotatably supported in the housing 60 via the first and second rotating shaft portions 39a and 39b.
  • the holder 35 includes a substantially L-shaped holding portion 38 on a side surface on the third positioning recess 36 c side among both side surfaces extending in the longitudinal direction.
  • the holding portion 38 is located at the center in the longitudinal direction of the holder 35 and is engaged with the movable portion 42 b of the conversion mechanism 42.
  • a rotational force is applied to the holding portion 38 and the holder 35 from the movable portion 42b.
  • the holder 35 can rotate around the first and second rotating shaft portions 39a and 39b.
  • the disk-shaped first to fifth adhesive surface portions 37a to 37e of the holder 35 are provided with uneven grooves 370.
  • the configuration of the concave / convex groove 370 will be described with reference to the first adhesive surface portion 37a shown in FIGS.
  • the first adhesive surface portion 37 a is provided with a concave and convex groove 370 extending in the short direction (Y direction) orthogonal to the longitudinal direction (X direction) of the holder 35.
  • the concave / convex groove 370 includes a concave portion 371, a convex portion 372, and a frame portion 373 that surrounds the concave portion 371 and the convex portion 372.
  • the concave portion 371 has a mortar-like concave shape.
  • the concave portion 371 surrounded by the frame portion 373 functions as a storage portion that stores the adhesive before curing.
  • the convex portion 372 has a convex shape extending in the short direction (Y direction) orthogonal to the longitudinal direction (X direction) of the holder 35.
  • the concave and convex shapes of the concave portion 371 and the convex portion 372 increase the surface area of the first adhesive surface portion 37a and increase the adhesive force.
  • the concave and convex shapes of the concave portion 371 and the convex portion 372 extend in the short direction (Y direction) orthogonal to the longitudinal direction (X direction) of the holder 35, so that the concave mirror 31 bonded to the holder 35 and the holder 35 is in a high temperature environment.
  • the durability against the shear stress applied to the bonding surface portion 37a when placed underneath is improved, and the possibility that the concave mirror 31 is peeled off from the holder 35 is reduced.
  • the top surface is flat at a predetermined portion composed of an intersection P1 on two straight lines that pass through the center of the first adhesive surface portion 37a and four points P2 to P5 on the straight line that are separated from the intersection by a predetermined distance. It has become a convex. Thereby, since the holder 35 and the mirror 31 are bonded to each other at a predetermined clearance at least at five points P1 to P5, the adhesive force between the holder 35 and the concave mirror 31 is stabilized.
  • the resin molding of the holder 35 may be performed with a single mold, or may be performed by combining a plurality of molds. In the case of molding by combining a plurality of molds, burrs directed upward (in the direction in which the concave mirror 31 is arranged) do not appear around the first to fifth adhesion surface portions 37a to 37e of the holder 35. It is preferable to set the seam of the mold.
  • the third positioning convex portion 32 c of the concave mirror 31 is positioned in the third positioning concave portion 36 c of the holder 35.
  • the applied adhesive is cured by reacting with moisture in the air, for example. This curing mode varies depending on the type of adhesive selected. As shown in FIGS. 10A to 10C, the cured adhesive 55 bonds the concave mirror 31 and the holder 35 (more precisely, the first to fifth bonding surface portions 37a to 37e). Thus, the assembly of the mirror unit 30 is completed.
  • the concave mirror 31 includes first to third positioning convex portions 32a to 32c as shown in FIG.
  • the holder 35 includes first to third positioning recesses 36a to 36c corresponding to the first to third positioning protrusions 32a to 32c.
  • the first positioning recess 36a determines the position of the concave mirror 31 with respect to the holder 35 in at least the X direction among the XY plane coordinates along the mirror surface 31a through contact with the first positioning protrusion 32a.
  • the second positioning recess 36b determines the position of the concave mirror 31 with respect to the holder 35 in at least the Y direction among the XY plane coordinates along the mirror surface 31a through contact with the second positioning projection 32b.
  • the third positioning recess 36c determines the position of the concave mirror 31 relative to the holder 35 in the Z direction orthogonal to the XY plane through contact with the third positioning protrusion 32c.
  • the concave mirror 31 is positioned with respect to the holder 35 in the XYZ directions at three points, so that the concave mirror 31 is prevented from being displaced with respect to the holder 35. Therefore, an unintended external force is suppressed from the holder 35 to the concave mirror 31 via the adhesive 55 along with this deviation, and as a result, distortion of the mirror surface 31a is suppressed.
  • the first positioning recess 36a determines the position of the concave mirror 31 relative to the holder 35 in the X, Y, and Z directions through contact with the first positioning protrusion 32a.
  • the second positioning recess 36b determines the position of the concave mirror 31 relative to the holder 35 in the Y direction and the Z direction through contact with the second positioning protrusion 32b.
  • the third positioning recess 36c determines the position of the concave mirror 31 with respect to the holder 35 in the Z direction through contact with the third positioning protrusion 32c.
  • the second positioning concave portion 36b does not restrain the second positioning convex portion 32b in the X direction
  • the third positioning concave portion 36c does not restrain the third positioning convex portion 32c in the X direction and the Y direction.
  • the second positioning recess 36b has a concave shape extending along a virtual connection line L connecting the first positioning recess 36a and the second positioning recess 36b.
  • the shape accuracy is lower than that of the concave mirror 31.
  • the second positioning convex portion 32b is positioned in the second positioning concave portion 36b. For this reason, the concave mirror 31 is more reliably held by the holder 35.
  • the third positioning recess 36c includes a bottom surface 36c1 that is an example of a contact surface with which the tip of the first positioning protrusion 32a contacts.
  • the bottom surface 36c1 extends along the XY plane and is set to have an area larger than that of the first positioning recess 36a.
  • the third positioning protrusion 32c comes into contact with the bottom surface 36c1 of the third positioning recess 36c regardless of the shape error of the holder 35 in the X direction and the Y direction. For this reason, the concave mirror 31 is more reliably held by the holder 35.
  • the first positioning recess 36a is provided at the first end 35a in the X direction of the holder 35.
  • the second positioning recess 36b and the third positioning recess 36c The second end portion 35b opposite to the first end portion 35a is provided apart from each other in the Y direction.
  • the concave mirror 31 can be held with high accuracy by the holder 35 by arranging the first to third positioning recesses 36a to 36c as far apart as possible.
  • the holder 35 includes first to fifth adhesive surface portions 37a to 37e facing the back surface of the concave mirror 31 opposite to the mirror surface 31a with a gap of a certain distance.
  • the adhesive 55 is filled in the gaps between the first to fifth adhesive surface portions 37a to 37e and the back surface of the concave mirror 31. For this reason, when the concave mirror 31 and the holder 35 are bonded, the concave mirror 31 is prevented from being displaced with respect to the holder 35.
  • first to fifth adhesive surface portions 37a to 37e are equally arranged on the back surface of the concave mirror 31. For this reason, force is applied to the concave mirror 31 from the holder 35 via the adhesive 55 in a well-balanced manner. Therefore, it is suppressed that force is applied to the concave mirror 31 from the holder 35 so that the mirror surface 31a of the concave mirror 31 is distorted.
  • the adhesive when a liquid adhesive is employed at the time of application, the adhesive is sandwiched between the first to fifth adhesive surface portions 37a to 37e and the back surface of the concave mirror 31, and is appropriately deformed.
  • the concave mirror when the double-sided pressure-sensitive adhesive tape is used as in Patent Document 1, the concave mirror is attached to the holder depending on the thickness of the double-sided pressure-sensitive adhesive tape or the surface roughness of the concave mirror or the holder at the portion where the double-sided pressure-sensitive adhesive tape is attached. There is a risk of displacement.
  • the adhesive flows in accordance with the gap, so that the displacement of the concave mirror 31 as in Patent Document 1 is suppressed.
  • the mirror unit 30 of the present embodiment is applied to the display device 100 as shown in FIG. 2, and reflects the display light L while expanding it. For this reason, even a slight distortion generated in the concave mirror 31 of the mirror unit 30 may cause the virtual image to be greatly distorted. For this reason, high shape accuracy is required especially for the mirror surface of the mirror unit applied to the display device.
  • the mirror unit 30 is preferably applied to the display device 100.
  • the mirror unit 30 of the present embodiment includes a mirror 31 including a mirror surface 31 a that reflects light, and a holder 35 that holds the mirror 31 in a state of being bonded to the mirror 31, and adheres to the mirror 31.
  • the adhesion surface portions 37 a to 37 e of the holder 35 have a concave and convex groove 370. With this configuration, since the surface areas of the bonding surface portions 37a to 37e are increased, the holder 35 can firmly bond the mirror 31 and the possibility of the mirror 31 peeling off from the holder 35 is reduced.
  • the concave / convex groove 370 extends in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the holder 35.
  • the concave / convex groove 370 is constituted by two intersecting points P1 on two straight lines passing through the centers of the adhesive surface portions 37a to 37e and four points P2 to P5 on the straight line separated from the intersecting points by a predetermined distance.
  • the predetermined locations P1 to P5 are convex.
  • the adhesive surface portions 37 a to 37 e have a convex frame portion 373 that surrounds the concave-convex groove 370.
  • the concave portion 371 surrounded by the frame portion 373 functions as an accommodating portion for storing the adhesive before curing, and remains on the adhesive surface portions 37a to 37e without flowing out the adhesive before curing.
  • the mirror 31 can be bonded to the holder 35.
  • the configuration of the display device 100 in the above embodiment can be changed as appropriate.
  • the folding mirror member 20 may be omitted, and the mirror unit 30 may be directly irradiated with the display light L from the display unit 10.
  • the motor 41 and the conversion mechanism 42 may be omitted.
  • both the rotating shaft portions 39a and 39b and the holding portion 38 of the mirror unit 30 may be omitted.
  • the first positioning convex portion 32a is located at the center in the short direction of the concave mirror 31, but the corner portion of the concave mirror 31, for example, the fourth adhesive surface portion 37d of the holder 35 or the fifth You may locate in the corner
  • the positions of the first to third positioning recesses 36a to 36c of the holder 35 may be appropriately switched. Accordingly, the positions of the first to third positioning convex portions 32a to 32c of the concave mirror 31 can be switched.
  • the number of positioning concave portions of the holder and the positioning convex portions of the concave mirror may be increased.
  • a fourth positioning recess having the same shape as the second positioning recess 36b may be formed at a position along the connection line L, in addition to the second positioning recess 36b.
  • a fourth positioning convex portion corresponding to the fourth positioning concave portion is newly provided on the concave mirror 31.
  • a new positioning concave portion and positioning convex portion having the same shape as the first positioning convex portion 32a and the first positioning concave portion 36a may be provided, or the third positioning convex portion 32c and the third positioning concave portion 36c.
  • a new positioning concave portion and positioning convex portion having the same shape may be provided.
  • the holder 35 has the first to third positioning concave portions 36a to 36c, and the concave mirror 31 has the first to third positioning convex portions 32a to 32c.
  • the holder 35 may be formed with first to third positioning convex portions, and the concave mirror 31 may be formed with first to third positioning concave portions.
  • the shape of the first to third positioning recesses 36a to 36c of the holder 35 may be changed as appropriate.
  • all the positioning recesses may have the same shape as the first positioning recess 36a. Even with this configuration, at least the above-described operation and effect (1) can be achieved.
  • the first positioning recess 36a may be formed in a concave shape extending in the Y direction or the direction orthogonal to the connection line L. In this configuration, the first positioning recess 36a determines the position of the concave mirror 31 with respect to the holder 35 in the X direction and the Z direction through contact with the first positioning protrusion 32a.
  • the first positioning recess 36a is formed in a conical shape, but may be formed in a cylindrical shape. In this case, the concave mirror 31 is not positioned in the Z direction by the first positioning concave portion and the first positioning convex portion.
  • the second positioning recess 36b may also be formed in a U shape or a recessed shape, for example, instead of the V shape. Furthermore, the first positioning recess and the second positioning recess may penetrate the holder 35 in the thickness direction.
  • the first to third positioning projections 32a to 32c are formed in a spherical columnar shape at the tip, but are not limited to this, and are formed, for example, in an ordinary columnar or hemispherical shape. Also good.
  • a solid adhesive of a thermoreversible resin component is employed as the adhesive, but a double-sided pressure-sensitive adhesive tape may be employed as the adhesive.
  • the concave mirror 31 is used as a mirror, but a convex mirror, a plane mirror, or the like may be used as long as it is a mirror.
  • the display device according to the present invention is applied to a vehicle-mounted head-up display device.
  • the display device is not limited to a vehicle-mounted device, and may be applied to a head-up display device mounted on a vehicle such as an airplane or a ship.
  • the projection member is not limited to the windshield, and may be a dedicated combiner.
  • the display device according to the present invention may be applied not to a head-up display device but to a display device such as a projector used indoors or outdoors.
  • the projection member is not limited to a light-transmitting member, and may be a reflective screen or the like.
  • the display device according to the present invention may be mounted on a glasses-type wearable terminal.
  • the mirror unit 30 is applied to the display device 100, but may be applied to other optical products.

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Abstract

鏡を強固にホルダに接着したミラーユニットを提供できる。 本実施形態のミラーユニット30は、光を反射する鏡面31aを含む鏡31と、鏡31に接着された状態で、鏡31を保持するホルダ35と、を備え、鏡31に接着するホルダ35の接着面部37a~37eは、凹凸溝370を有する。この構成により、接着面部37a~37eの表面積が大きくなるため、ホルダ35が鏡31を強固に接着でき、ホルダ35から鏡31が剥離する虞が低減する。

Description

ミラーユニット
 本発明は、ミラーユニットに関する。
 従来から、例えばヘッドアップディスプレイ等の光学機器の分野において、光を反射させるミラーユニットが知られている。例えば、特許文献1に開示されるように、ミラーユニットは、表示光を反射させつつ拡大する凹面鏡と、その凹面鏡を保持するホルダとを備える。凹面鏡は、両面粘着テープによってホルダに接着されている。
特開2002-277814号公報
 上記特許文献1の構成では、高温環境下にミラーユニットが置かれると、凹面鏡とホルダが膨張し、ホルダから鏡が剥離してしまう虞がある。
 本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、鏡を強固にホルダに接着したミラーユニットを提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明の第1の観点に係るミラーユニットは、
 光を反射する鏡面を含む鏡と、
 前記鏡に接着された状態で、前記鏡を保持するホルダと、を備え、
 前記鏡に接着する前記ホルダの接着面部は、凹凸溝を有する。
 本発明によれば、鏡を強固にホルダに接着したミラーユニットを提供できる。
本発明の一実施形態に係る表示装置が搭載された車両の模式図である。 本発明の一実施形態に係る表示装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るミラーユニットの分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るミラーユニットの分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係る(a)はミラーユニットの平面図であって、(b)はミラーユニットの正面図である。 本発明の一実施形態に係る凹面鏡の正面図である。 本発明の一実施形態に係るホルダの正面図である。 本発明の一実施形態に係るホルダの第1の位置決め凹部を拡大した斜視図である。 本発明の一実施形態に係る(a)はホルダの第2の位置決め凹部を拡大した斜視図であって、(b)はホルダの第3の位置決め凹部を拡大した斜視図である。 本発明の一実施形態に係る(a)は図5(b)のA-A線断面図であって、(b)は図5(b)のB-B線断面図であって、(c)は(a)の部分拡大図である。 本発明の一実施形態に係るミラーユニットの背面図である。 本発明の一実施形態に係る(a)は図11のG-G線断面図であって、(b)は図11のF-F線断面図であって、(c)は図11のH-H線断面図である。 本発明の一実施形態に係るモータおよび変換機構を拡大した斜視図である。 本発明の一実施形態に係るホルダの第1の接着面部37aを拡大した斜視図である。 本発明の一実施形態に係るホルダの第1の接着面部37aを拡大した上面図である。 本発明の一実施形態に係るホルダの第1の接着面部37aの断面図であって、(a)は図15のI-I断面図であり、(b)は図15のJ-J断面図である。
 本発明に係るミラーユニットを備えた表示装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
 本実施形態に係る表示装置100は、図1に示すように、例えば、車両200のダッシュボード内に設置される。表示装置100は、車両200のフロントガラス201(投射部材の一例)に向けて像を表す表示光Lを出射し、フロントガラス201で反射した表示光Lによって前記像の虚像Vを表示する、いわゆるヘッドアップディスプレイ装置として構成されている。このように虚像Vが表示されることで、視認者1(主に車両200の運転者)は、フロントガラス201の遠方に表示される画像を視認する。
 (表示装置の構成)
 表示装置100は、図2に示すように、表示部10と、折り返しミラー部材20と、ミラーユニット30と、モータ41と、変換機構42と、筐体60と、制御部70と、を備える。
 筐体60は、非透光性樹脂材料または金属材料で形成されるとともに、中空の略直方体をなす。筐体60には、フロントガラス201に対向する位置に開口部61が形成されている。筐体60は、開口部61を塞ぐ湾曲板状の窓部50を備える。この窓部50は、表示光Lが通過するアクリルなどの透光性樹脂材料からなる。筐体60内には、表示装置100の各構成が収納されている。
 表示部10は、所定の像を表す表示光Lを出射するものであり、詳しくは、光源11と、液晶表示パネル12と、光源用基板13と、拡散ケース14と、ヒートシンク15と、を備える。
 光源11は、複数のLED(Light Emitting Diode)から構成されている。光源11は、例えば、各種配線がプリントされたアルミ基板からなる光源用基板13上に実装される。光源11は、液晶表示パネル12を照明する光を出射する。光源11は、光源用基板13を介して制御部70に電気的に接続され、制御部70の制御のもとで発光する。拡散ケース14は、ポリカーボネート等の樹脂から白色に形成されている。拡散ケース14は、光源11と液晶表示パネル12との間に設けられ、光源11からの光を拡散して液晶表示パネル12を均一に照明する。液晶表示パネル12は、制御部70の制御のもとで、各画素を透過/不透過状態に切り替えることで、光源11からの光を受けて所定の像(車両情報を示す画像など)を表す表示光Lを射出する。ヒートシンク15は、アルミニウム等の金属で構成され、光源11で発生する熱を放散する。
 折り返しミラー部材20は、図2に示すように、表示部10が出射した表示光Lをミラーユニット30に向けて反射させる。折り返しミラー部材20は、例えば、金型成形したポリカーボネートの樹脂にアルミを真空蒸着して形成される。
 ミラーユニット30は、表示部10から出射され、折り返しミラー部材20で反射した表示光Lをフロントガラス201に向けて拡大させつつ反射させる。ミラーユニット30の具体的な構成については後で詳述する。
 モータ41は、筐体60内に固定されるとともに、制御部70の制御のもと駆動する。変換機構42は、モータ41の回転運動を直線運動に変換する機構であって、詳しくは、図13に示すように、外周にねじが切られたねじ軸42aと、ねじ軸42aの外周に一部が螺合された可動部42bとを備える。可動部42bは、ミラーユニット30の一部(後述する保持部38)を保持する。可動部42bは、モータ41の駆動に伴いねじ軸42aが軸回転することで、ねじ軸42aに沿って移動する。
 (ミラーユニットの構成)
 ミラーユニット30は、図3および図4に示すように、表示光Lを反射させる鏡の一例である凹面鏡31と、凹面鏡31を保持するホルダ35とを備える。
 凹面鏡31は、略長方形の板状に形成され、その長手方向に沿って湾曲している。具体的には、凹面鏡31は、所定の曲率を有する凹状の曲面を含む合成樹脂製の基材と、その基材の曲面上に蒸着されるアルミニウム等の金属製の鏡面31aとを備える。凹面鏡31の基材は、合成樹脂、例えば、鏡面31aの曲面を精度よく成形するため、シクロオレフィンポリマー(COP)樹脂にて形成されてもよい。また、凹面鏡31の基材は、合成樹脂に限らず、ガラスにて形成されてもよい。
 本実施形態では、鏡面31aに沿うXY面座標のうちX方向が凹面鏡31の長手方向に対応し、このX方向に直交するY方向が凹面鏡31の短手方向に対応する。また、XY面に直交するZ方向は、凹面鏡31の厚さ方向に対応する。
 凹面鏡31は、図4および図6に示すように、その裏面(ホルダ35に対向する面)に凸状に形成される第1~第3の位置決め凸部32a~32cを備える。第1~第3の位置決め凸部32a~32cは、第1~第3のミラー側位置決め部の一例である。各位置決め凸部32a~32cは、凹面鏡31の鏡面31aから離間する方向に突出した先端が球状の円柱状で形成されている。図4に示すように、第2の位置決め凸部32bは、第1の位置決め凸部32aおよび第3の位置決め凸部32cよりZ方向に高く形成されている。第1の位置決め凸部32aは、凹面鏡31の長手方向(X方向)における第1の端部31bに形成されている。第1の位置決め凸部32aは、凹面鏡31の短手方向(Y方向)における中央に位置する。第2の位置決め凸部32bおよび第3の位置決め凸部32cは、凹面鏡31の長手方向における第1の端部31bと反対側の第2の端部31cに形成されている。第2の位置決め凸部32bは、凹面鏡31の裏面における第2の端部31c側の一方の角部に位置し、第3の位置決め凸部32cは、凹面鏡31の裏面における第2の端部31c側の他方の角部に位置する。すなわち、第1の位置決め凸部32aから第2の位置決め凸部32bまでの距離および第1の位置決め凸部32aから第3の位置決め凸部32cまでの距離は、それぞれ同等の距離であって、かつ可能な限り大きく設定されている。
 ホルダ35は、凹面鏡31と同様に、略長方形の板状に形成され、その長手方向に沿って湾曲している。ホルダ35は、合成樹脂、例えば、ポリカーボネート(PC)とポリエチレンテレフタラート(PET)のポリマーアロイを用いて形成されている。また、ホルダ35は、例えば、その剛性を高めるために、このPC/PETポリマーアロイにグラスファイバーを10%程度混合させて形成されてもよい。
 ホルダ35は、図3および図7に示すように、その表面(凹面鏡31の裏面に対向する面)に凹状に形成される第1~第3の位置決め凹部36a~36cを備える。第1~第3の位置決め凹部36a~36cは、第1~第3のホルダ側位置決め部の一例である。ホルダ35の第1の位置決め凹部36aは、凹面鏡31の第1の位置決め凸部32aに対応して位置し、ホルダ35の第2の位置決め凹部36bは、凹面鏡31の第2の位置決め凸部32bに対応して位置し、ホルダ35の第3の位置決め凹部36cは、凹面鏡31の第3の位置決め凸部32cに対応して位置する。
 詳しくは、ホルダ35の第1の位置決め凹部36aは、ホルダ35の長手方向における第1の端部35aに形成されている。第1の位置決め凹部36aは、凹面鏡31の短手方向における中央に位置する。第1の位置決め凹部36aは、図8および図12(c)に示すように、先端が球状の円錐形状をなす。第1の位置決め凹部36aは、第1の位置決め凸部32aの先端部と同様の大きさで形成される。第1の位置決め凸部32aの先端部が第1の位置決め凹部36aに当接することで、この第1の当接位置P1(図5(b)参照)において、X方向、Y方向、およびZ方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置が決まる。
 第2の位置決め凹部36bおよび第3の位置決め凹部36cは、図3および図7に示すように、ホルダ35の長手方向における第1の端部35aと反対側の第2の端部35bに形成されている。第2の位置決め凹部36bは、ホルダ35の表面における第2の端部35b側の一方の角部に位置し、第3の位置決め凹部36cは、ホルダ35の表面における第2の端部35b側の他方の角部に位置する。
 ホルダ35の第2の位置決め凹部36bは、図7および図9に示すように、ホルダ35を表面からみて、第2の位置決め凹部36bと第1の位置決め凹部36aとを結ぶ仮想的な接続線Lに沿って延出する略V字状に形成されている。この接続線Lは、X方向に沿うように、具体的には、接続線LとX方向とがなす角度が、接続線LとY方向とがなす角度より小さくなる方向に延出している。第2の位置決め凹部36bの接続線Lに沿う方向の長さは、ホルダ35の形状誤差(特にX方向の形状誤差)に関わらず、第2の位置決め凸部32bが第2の位置決め凹部36b内に位置するように設定されている。第2の位置決め凹部36bは、図11のF-F線断面図である図12(b)に示すように、接続線Lに直交する方向(Y方向に沿う方向)に対面する一対の内面に第2の位置決め凸部32bが当接するように構成されている。第2の位置決め凸部32bの先端部が第2の位置決め凹部36bに当接することで、この第2の当接位置P2(図5(b)参照)において、Y方向およびZ方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置が決まる。第1および第2の当接位置P1,P2での位置決めにより、凹面鏡31がホルダ35に対して、第1の当接位置P1を回転中心としたXY平面における回転とYZ平面におけるホルダ35に向かう回転が抑制される。また、上述のように第2の位置決め凹部36bが概ねX方向に沿って延出しているため、第2の当接位置P2において、X方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置は決まらない。
 ホルダ35の第3の位置決め凹部36cは、図9(b)に拡大して示すように、XY面に沿って延出する当接面の一例である底面36c1と、略J字状に形成される側面36c2とを備える。側面36c2は、ホルダ35の短手方向に延びる端面からホルダ35の長手方向に延びる端面に亘って延出している。第3の位置決め凹部36cは、ホルダ35の側面から外部空間に向かって開放している。底面36c1の面積は、ホルダ35のX方向およびY方向の形状誤差に関わらず、底面36c1上に第3の位置決め凸部32cが位置するように設定される。図12(a)に示すように、第3の位置決め凸部32cの先端部が第3の位置決め凹部36cの底面36c1に当接することで、その第3の当接位置P3(図5(b)参照)において、Z方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置が決まる。第1~第3の当接位置P1,P2,P3での位置決めにより、凹面鏡31がホルダ35に対して、第1の当接位置P1および第2の当接位置P2を結ぶ線分(図示略)を中心に、ホルダ35に向かうZ方向への回転が抑制される。第3の位置決め凸部32cは側面36c2に当接しないため、第3の当接位置P3において、X方向およびY方向の凹面鏡31の位置は決まらない。
 さらに、ホルダ35は、図7および図11に示すように、その表面に円板状の第1~第5の接着面部37a~37eを備える。第1の接着面部37aは、ホルダ35の表面の中央に位置し、第2~第5の接着面部37b~37eは、ホルダ35の表面の各角部に位置する。第2の接着面部37bは、第2の位置決め凹部36bの周辺であって、第2の位置決め凹部36bと第1の接着面部37aとの間に位置する。第3の接着面部37cは、第3の位置決め凹部36cの周辺であって、第3の位置決め凹部36cと第1の接着面部37aとの間に位置する。第4の接着面部37dは、ホルダ35の表面における第1の端部35a側の一方の角部に位置し、第5の接着面部37dは、ホルダ35の表面における第1の端部35a側の他方の角部に位置する。ホルダ35に凹面鏡31が組み付けられた状態において、各接着面部37a~37eは、ホルダ35の厚さ方向において、一定距離の隙間を持って凹面鏡31の裏面に対面する。図10(c)には、第1の接着面部37aと凹面鏡31の裏面との間の隙間のみ図示されているが、第2~第5の接着面部37b~37eと凹面鏡31の裏面との間にも同様の隙間が形成されている。各接着面部37a~37eにおける凹面鏡31の裏面に対面する上面が接着面に相当する。図10(a)~(c)に示すように、第1の接着面部37aと凹面鏡31の裏面との間には、接着剤55が充填されている。第2~第5の接着面部37b~37eと凹面鏡31の裏面との間にも同様に接着剤55が充填されている。この接着剤55による接着力により、ホルダ35と凹面鏡31とが接着される。例えば、接着剤として、熱可逆性樹脂成分の固形接着剤が採用されてもよい。接着剤は、接着対象となる凹面鏡31の基材およびホルダ35のそれぞれの材質に応じて適宜選択される。具体的には、一例として、凹面鏡31の基材がCOPで形成され、ホルダ35がPC/PETで形成される場合、湿気硬化型の反応性ホットメルト接着剤(ジェットウエルド)と呼ばれる、ウレタン樹脂を主成分としホットメルトに反応系の特性を付与した接着剤を用いて凹面鏡31およびホルダ35を接着してもよい。
 また、ホルダ35は、図3に示すように、その短手方向に延びる両側面に、その長手方向に延びる筒状の第1および第2の回転軸部39a,39bを備える。第1の回転軸部39aは、第1の位置決め凹部36aに対応する位置に設けられ、第2の回転軸部39bは、第2の位置決め凹部36bおよび第3の位置決め凹部36cの中間に設けられている。ホルダ35は、第1および第2の回転軸部39a,39bを介して、筐体60内に回転可能に支持されている。
 また、ホルダ35は、図3に示すように、その長手方向に延びる両側面のうち第3の位置決め凹部36c側の側面に、略L字状の保持部38を備える。保持部38は、図13に示すように、ホルダ35の長手方向の中央に位置し、変換機構42の可動部42bに係合している。可動部42bがねじ軸42aに沿って移動することで、可動部42bから、保持部38ひいてはホルダ35に回転力が加えられる。これにより、ホルダ35は、第1および第2の回転軸部39a,39bを中心に回転可能となる。ホルダ35の回転に伴い、ミラーユニット30の鏡面31aに対する表示光Lの入射角が変化し、ミラーユニット30で反射した後の表示光Lの光路が変更され、Z方向における虚像Vの表示位置が変化する。
 また、ホルダ35の円板状の第1~第5の接着面部37a~37eは、凹凸溝370が形成されている。この凹凸溝370の構成を、図14,図15および図16に示す第1の接着面部37aで説明する。
 第1の接着面部37aは、ホルダ35の長手方向(X方向)と直交する短手方向(Y方向)に延びる凹凸溝370が形成されている。
 凹凸溝370は、凹部371と、凸部372と、凹部371と凸部372とを囲う枠部373と、から構成される。
 凹部371は、すり鉢状の凹形状である。枠部373によって囲まれた凹部371は、硬化前の接着剤を溜める収容部としての機能する。
 凸部372は、ホルダ35の長手方向(X方向)と直交する短手方向(Y方向)に延びる凸形状である。凹部371と凸部372の凹凸形状により第1の接着面部37aの表面積が大きくなり接着力が増す。また、凹部371と凸部372の凹凸形状はホルダ35の長手方向(X方向)と直交する短手方向(Y方向)に延びることにより、ホルダ35およびホルダ35に接着された凹面鏡31が高温環境下におかれた際に接着面部37aにかかるせん断応力に対しての耐久力が向上し、ホルダ35から凹面鏡31が剥離する虞が低減する。
 また、第1の接着面部37aの中央を通り直交する2つの直線上の交点P1と前記交点から所定距離離れた当該直線上の4点P2~P5とから構成される所定箇所は天面が平らな凸となっている。これにより、少なくともP1~P5の5点が所定のクリアランスでホルダ35と鏡31とが接着するため、ホルダ35と凹面鏡31との接着力が安定する。
 また、ホルダ35の樹脂成形は、単一の金型で成形してもよいし、複数の金型を組み合わせて成形してもよい。なお、複数の金型を組み合わせて成形する場合においては、ホルダ35の第1~第5の接着面部37a~37eの周囲に、上方(凹面鏡31が配置される方向)に向かうバリが出ないように金型の継ぎ目を設定することが好ましい。
 (ミラーユニットの組み立て方法)
 次に、ミラーユニット30の組み立て方法について説明する。
 まず、各接着面部37a~37eの表面(凹面鏡31に対向する面)に、例えば加熱により液化した接着剤が塗布される。そして、その接着剤が塗布されたホルダ35に凹面鏡31が組み付けられる。このとき、凹面鏡31の第1の位置決め凸部32aがホルダ35の第1の位置決め凹部36a内に位置し、凹面鏡31の第2の位置決め凸部32bがホルダ35の第2の位置決め凹部36b内に位置し、凹面鏡31の第3の位置決め凸部32cがホルダ35の第3の位置決め凹部36c内に位置する。その塗布された接着剤は、例えば空気中の水分に反応することで硬化する。この硬化態様は、選択される接着剤の種類によって異なる。図10(a)~(c)に示すように、硬化した接着剤55は、凹面鏡31とホルダ35(正確には、第1~第5の接着面部37a~37e)とを接着する。以上で、ミラーユニット30の組み立てが完了する。
 (作用および効果)
 以上、説明した一実施形態によれば、以下の作用および効果を奏する。
 (1)凹面鏡31は、図4に示すように、第1~第3の位置決め凸部32a~32cを備える。ホルダ35は、図3に示すように、第1~第3の位置決め凸部32a~32cに対応する第1~第3の位置決め凹部36a~36cを備える。第1の位置決め凹部36aは、第1の位置決め凸部32aとの接触を通じて、鏡面31aに沿うXY面座標のうち少なくともX方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置を決める。第2の位置決め凹部36bは、第2の位置決め凸部32bとの接触を通じて、鏡面31aに沿うXY面座標のうち少なくともY方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置を決める。第3の位置決め凹部36cは、第3の位置決め凸部32cとの接触を通じて、XY面に直交するZ方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置を決める。このように、3点でXYZ方向に凹面鏡31がホルダ35に対して位置決めされることで、凹面鏡31がホルダ35に対してずれることが抑制される。したがって、このずれに伴ってホルダ35から凹面鏡31に接着剤55を介して意図しない外力が加わることが抑制され、ひいては鏡面31aに歪みが発生することが抑制される。
 (2)第1の位置決め凹部36aは、第1の位置決め凸部32aとの接触を通じて、X方向、Y方向およびZ方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置を決める。また、第2の位置決め凹部36bは、第2の位置決め凸部32bとの接触を通じて、Y方向およびZ方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置を決める。さらに、上述のように、第3の位置決め凹部36cは、第3の位置決め凸部32cとの接触を通じて、Z方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置を決める。すなわち、第2の位置決め凹部36bは、第2の位置決め凸部32bをX方向に拘束せず、第3の位置決め凹部36cは、第3の位置決め凸部32cをX方向およびY方向に拘束しない。このように、凹面鏡31をホルダ35に少ない拘束で位置決めすることで、ホルダ35から凹面鏡31に接着剤55を介して意図しない外力が加わることが抑制される。これにより、鏡面31aの歪みを抑制することができる。
 (3)第2の位置決め凹部36bは、図7に示すように、第1の位置決め凹部36aと第2の位置決め凹部36bとを結ぶ仮想的な接続線Lに沿って延出する凹状をなす。一般的に、ホルダ35は全体が樹脂により形成されるため、凹面鏡31に比べて形状精度が低い。本実施形態では、たとえホルダ35に形状誤差(特にX方向の形状誤差)が生じた場合であっても、第2の位置決め凹部36b内に第2の位置決め凸部32bが位置する。このため、より確実に凹面鏡31がホルダ35に保持される。
 また、第3の位置決め凹部36cは、図9(b)に示すように、第1の位置決め凸部32aの先端が当接する当接面の一例である底面36c1を備える。この底面36c1は、例えば、XY平面に沿って延びるとともに、第1の位置決め凹部36aよりも大きい面積に設定される。これにより、第3の位置決め凹部36cの底面36c1には、ホルダ35のX方向およびY方向の形状誤差に関わらず、第3の位置決め凸部32cが当接する。このため、より確実に凹面鏡31がホルダ35に保持される。
 (4)第1の位置決め凹部36aは、図3に示すように、ホルダ35のX方向における第1の端部35aに設けられ、第2の位置決め凹部36bおよび第3の位置決め凹部36cは、第1の端部35aの反対側の第2の端部35bにおいて、互いにY方向に離間して設けられる。このように、第1~第3の位置決め凹部36a~36cをできる限り離間して配置することで、凹面鏡31をホルダ35により精度よく保持することができる。
 (5)ホルダ35は、図3に示すように、一定距離の隙間を持って、凹面鏡31における鏡面31aと反対側の裏面に対面する第1~第5の接着面部37a~37eを備える。第1~第5の接着面部37a~37eと凹面鏡31の裏面との間の隙間に、図10(a)~(c)に示すように、接着剤55が充填される。このため、凹面鏡31およびホルダ35を接着する際、凹面鏡31がホルダ35に対して位置ずれすることが抑制される。
 また、第1~第5の接着面部37a~37eは、凹面鏡31の裏面に均等に配置されている。このため、凹面鏡31には、バランスよく、接着剤55を介してホルダ35から力が加わる。したがって、凹面鏡31の鏡面31aが歪むように、ホルダ35から凹面鏡31に力が加わることが抑制される。
 また、例えば、塗布時には液状の接着剤が採用されることで、接着剤は第1~第5の接着面部37a~37eと凹面鏡31の裏面との間に挟まれて適宜変形する。ここで、上記特許文献1のように両面粘着テープを使用した場合には、両面粘着テープの厚み、または両面粘着テープが貼り付けられる部分における凹面鏡またはホルダの表面粗さ等によって、凹面鏡がホルダに対して位置ずれするおそれがある。この点、本実施形態では、接着剤は、上記隙間に合わせて流動することで、上記特許文献1のような凹面鏡31の位置ずれが抑制される。
 (6)本実施形態のミラーユニット30は、図2に示すように、表示装置100に適用され、表示光Lを拡大させつつ反射させる。このため、ミラーユニット30の凹面鏡31に生じた僅かな歪みであっても、虚像が大きく歪むおそれがある。このため、特に表示装置に適用されるミラーユニットの鏡面には、高い形状精度が要求される。この点、本実施形態では、上述のように鏡面31aの歪みが抑制されるため、ミラーユニット30は、表示装置100に適用することが好ましい。
 (7)本実施形態のミラーユニット30は、光を反射する鏡面31aを含む鏡31と、鏡31に接着された状態で、鏡31を保持するホルダ35と、を備え、鏡31に接着するホルダ35の接着面部37a~37eは、凹凸溝370を有する。
 この構成により、接着面部37a~37eの表面積が大きくなるため、ホルダ35が鏡31を強固に接着でき、ホルダ35から鏡31が剥離する虞が低減する。
 (8)また、凹凸溝370は、ホルダ35の長手方向と直交する方向に延びる。
 この構成により、ミラーユニット30が高温環境下におかれた際の接着面部37aにかかるせん断応力に対しての耐久力が向上し、ホルダ35から鏡31が剥離する虞が低減する。
 (9)また、凹凸溝370は、接着面部37a~37eの中央を通り直交する2つの直線上の交点P1と前記交点から所定距離離れた前記直線上の4点P2~P5と、から構成される所定箇所P1~P5が凸となる。
 この構成により、少なくともP1~P5の5点が所定のクリアランスでホルダ35と鏡31とが接着するため、接着力が安定したミラーユニット30を提供できる。
 (10)また、接着面部37a~37eは、凹凸溝370を囲う凸状の枠部373を有する。
 この構成により、枠部373によって囲まれた凹部371は、硬化前の接着剤を溜める収容部としての機能し、硬化前に接着剤が流出することなく接着面部37a~37eに留まるので、確実にホルダ35に鏡31を接着できる。
(変形例)
 なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
 上記実施形態における表示装置100の構成は適宜変更可能である。例えば、折り返しミラー部材20を省略して、表示部10からの表示光Lを直接にミラーユニット30に照射してもよい。また、モータ41および変換機構42を省略してもよい。この場合、ミラーユニット30は固定的に筐体60内に設置されるため、ミラーユニット30の両回転軸部39a,39bおよび保持部38を省略してもよい。
 上記実施形態では、第1の位置決め凸部32aは、凹面鏡31の短手方向における中央に位置していたが、凹面鏡31の角部、例えば、ホルダ35の第4の接着面部37dまたは第5の接着面部37eに対応する角部に位置してもよい。これに応じて、ホルダ35の第1の位置決め凹部36aの位置も変更する必要がある。
 また、ホルダ35の第1~第3の位置決め凹部36a~36cの位置は適宜入れ替えてもよい。これに応じて、凹面鏡31の第1~第3の位置決め凸部32a~32cの位置も入れ替え可能である。
 さらに、ホルダの位置決め凹部および凹面鏡の位置決め凸部の数を増やしてもよい。例えば、接続線Lに沿う位置に、第2の位置決め凹部36bとは別に第2の位置決め凹部36bと同形状の第4の位置決め凹部を形成してもよい。この場合、この第4の位置決め凹部に対応する第4の位置決め凸部が凹面鏡31に新たに設けられる。同様に、第1の位置決め凸部32aおよび第1の位置決め凹部36aと同形状の新たな位置決め凹部および位置決め凸部を設けてもよいし、第3の位置決め凸部32cおよび第3の位置決め凹部36cと同形状の新たな位置決め凹部および位置決め凸部を設けてもよい。
 上記実施形態では、ホルダ35に第1~第3の位置決め凹部36a~36cが形成され、凹面鏡31に第1~第3の位置決め凸部32a~32cが形成されていた。しかし、反対に、ホルダ35に第1~第3の位置決め凸部が形成され、凹面鏡31に第1~第3の位置決め凹部が形成されてもよい。
 ホルダ35の第1~第3の位置決め凹部36a~36cの形状を適宜変更してもよい。例えば、全ての位置決め凹部を、第1の位置決め凹部36aと同様の形状としてもよい。この構成でも、少なくとも上記作用および効果の(1)を奏することができる。
 また、第1の位置決め凹部36aを、Y方向または、接続線Lに直交する方向に延びる凹状に形成してもよい。この構成では、第1の位置決め凹部36aは、第1の位置決め凸部32aとの接触を通じて、X方向およびZ方向における凹面鏡31のホルダ35に対する位置を決める。また、第1の位置決め凹部36aは円錐状で形成されていたが、円柱状で形成されてもよい。この場合、第1の位置決め凹部および第1の位置決め凸部によって、Z方向に凹面鏡31は位置決めされない。同様の観点から、第2の位置決め凹部36bもV字状でなく、例えばU字状、凹字状に形成されてもよい。さらに、第1の位置決め凹部および第2の位置決め凹部は、ホルダ35を厚さ方向に貫通していてもよい。
 上記実施形態では、第1~第3の位置決め凸部32a~32cは先端が球状の円柱状に形成されていたが、これに限定されず、例えば、普通の円柱状または半球状に形成されてもよい。
 上記実施形態では、接着剤として、例えば、熱可逆性樹脂成分の固形接着剤が採用されていたが、接着剤として両面粘着テープを採用してもよい。
 上記実施形態では、鏡として凹面鏡31が採用されていたが、鏡であれば凸面鏡、平面鏡等であってもよい。
 上記実施形態では、本発明に係る表示装置を車載用のヘッドアップディスプレイ装置に適用したが、車載用に限らず、飛行機、船等の乗り物に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置に適用してもよい。また、投射部材はフロントガラスに限られず、専用のコンバイナであってもよい。また、本発明に係る表示装置をヘッドアップディスプレイ装置ではなく、屋内または屋外で使用されるプロジェクタ等の表示装置に適用してもよい。また、投射部材は透光性を有するものに限られず、反射型のスクリーンなどであってもよい。また、例えば、本発明に係る表示装置をメガネ型ウェアラブル端末に搭載してもよい。
 さらに、上記実施形態では、ミラーユニット30は、表示装置100に適用されていたが、その他の光学製品に適用してもよい。
 1…視認者
 10…表示部
 11…光源
 12…液晶表示パネル
 13…光源用基板
 14…拡散ケース
 15…ヒートシンク
 20…折り返しミラー部材
 30…ミラーユニット
 31…凹面鏡
 31a…鏡面
 31b…第1の端部
 31c…第2の端部
 32a~32c…第1~第3の位置決め凸部
 35…ホルダ
 35a…第1の端部
 35b…第2の端部
 36a~36c…第1~第3の位置決め凹部
 36c1…底面
 36c2…側面
 37a~37e…第1~第5の接着面部
 370…凹凸溝
 371…凹部
 372…凸部
 373…枠部
 P1~P5…所定箇所
 38…保持部
 55…接着剤
 60…筐体
 100…表示装置

Claims (5)

  1.  光を反射する鏡面を含む鏡と、
     前記鏡に接着された状態で、前記鏡を保持するホルダと、を備え、
     前記鏡に接着する前記ホルダの接着面部は、凹凸溝を有する、
     ことを特徴とするミラーユニット。
  2.  前記凹凸溝は、前記ホルダの長手方向と直交する方向に延びる、
     ことを特徴とする請求項1に記載のミラーユニット。
  3.  前記凹凸溝は、前記接着面部の中央を通り直交する2つの直線上の交点と前記交点から所定距離離れた前記直線上の4点が、凸となる、
     ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のミラーユニット。
  4.  前記接着面部は、前記凹凸溝を囲う凸状の枠部を有する、
     ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のミラーユニット。
  5.  前記ホルダは、
     前記第1のミラー側位置決め部との接触を通じて、前記鏡面に沿うXY面座標のうち少なくともX方向における前記鏡の前記ホルダに対する位置を決める第1のホルダ側位置決め部と、
     前記第2のミラー側位置決め部との接触を通じて、前記XY面座標のうち少なくともY方向における前記鏡の前記ホルダに対する位置を決める第2のホルダ側位置決め部と、
     前記第3のミラー側位置決め部との接触を通じて、少なくとも、前記XY面に直交するZ方向における前記鏡の前記ホルダに対する位置を決める第3のホルダ側位置決め部と、を備えた、
     ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のミラーユニット。
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