(57)【要約】【課題】  ヘッドアップディスプレイ等の表示装置に用いられる反射ミラーに関するものであり、反射面を構成する基板の前面に生じる歪みを低減することが可能な反射ミラーを提供する。【解決手段】  樹脂からなる基板４３の前面（第１の凹面）４４に反射膜４５を形成してなる反射ミラー４１であって、基板４３の側面部４３ｂには、前面４４（反射膜４５）から離れた位置に、射出成形によって基板４３を成形する際のゲート痕からなるゲート部４３ｃが形成されてなる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂からなる基板の前面に反射膜を形成してなる反射ミラーであって、
前記基板の側面部には、前記反射膜から離れた位置に、射出成形によって前記基板を成形する際のゲート部が形成されてなることを特徴とする反射ミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドアップディスプレイ等の表示装置に用いられる反射ミラーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示光を反射させる反射ミラーを用いた表示装置としては、ヘッドアップディスプレイがあり、例えば特許文献１に開示されている。かかる特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイは、車両のインストルメントパネル（以下、インパネと言う）内部に取り付けられており、表示装置が発する表示光を車両のフロントガラス（投影部材）に投影し、車両の利用者（運転者）に対し虚像を表示するものである。
【０００３】
前記表示装置は、光源と、この光源の発光に伴い表示光を発する表示器と、この表示器が発する表示光をフロントガラス側に反射させるための凹面鏡（反射ミラー）と、表示器と凹面鏡とを収容する収納部及び凹面鏡によって反射された表示光を透過させる透光部を有するハウジングとを備えてなり、凹面鏡によって反射された表示光を前記透光部を通じてフロントガラスに投影し、虚像を表示するものである。
【０００４】
また、この場合、反射ミラーである凹面鏡は、基板と、この基板の前面（表示器と向かい合う面）に形成された反射膜とを備えてなる。基板は、所定の板厚を有するポリカーボネート等の樹脂からなり、その前面と前面と相対する背面とが所定の曲率を有する凹状の曲面をなすように、射出成形により成形される。
【０００５】
また反射膜は、アルミニウム等の金属からなり、蒸着法等の手段により基板前面に形成される。従って、反射膜形成後の凹面鏡の前面は、凹状の曲面（つまり凹面）からなる反射面となる。このように構成された凹面鏡は、表示器が発した表示光を拡大し、この拡大された表示光を前記透光部を通じてフロントガラスに投射する機能を有する。
【特許文献１】特開２００５−３３８６８０号公報
【０００６】
ところで、図６は、従来技術における凹面鏡の基板を成形するための金型１００を示している。かかる金型１００は、上側金型（可動金型）１０１及び下側金型（固定金型）１０２を有している。
【０００７】
上側金型１０１は、成形品となる基板の前面に対応した凹状の曲面（凹面）を形成するための第１の曲面部１０１ａを有している。また下側金型１０２は、成形品となる基板の背面に対応した凹状の曲面を形成するための第２の曲面部１０２ａを有し、この場合、第２の曲面部１０２ａの曲率は、第１の曲面部１０１ａの曲率と略同一となっている。
【０００８】
上側金型１０１と下側金型１０２との間には、基板の形状に対応した成形空間１０３が形成され、また下側金型１０２には、成形空間１０３に連通するゲート口１０４が設けられてなる。なお、１０４ａは、ゲート口１０４と連通するように図６中、ゲート口１０４の右方に位置し、ゲート口１０４へとポリカーボネート樹脂からなる溶融樹脂１０５を流し込むための樹脂流入路である。
【０００９】
そして、ゲート口１０４側となる成形空間１０３の開口幅Ｗ１と、この開口幅Ｗ１に連通するゲート口１０４の開口幅Ｗ２とは、略同一の開口幅となっている。なお、１０６は、上側金型１０１と下側金型１０２との合わせ面（所謂パーティングライン）であり、この合わせ面１０６は、上側金型１０１の第１の曲面部１０１ａの両端に連なる水平面からなり、合わせ面１０６から下側金型１０２における第２の曲面部１０２ａの外縁に至る領域が、ゲート口１０４の開口幅Ｗ２となっている。
【００１０】
金型１００を用いて凹面鏡の基板を成形するにあたっては、まず、上側金型１０１を下側金型１０２に押し当てて、成形空間１０３を密閉し、樹脂流入路１０４ａ、ゲート口１０４を通じて成型空間１０３に溶融樹脂１０５を注入した後、この溶融樹脂１０５を固化させる。次に、上側金型１０１を所定方向に抜き移動させ、これにより下側金型１０２に固化した溶融樹脂１０５が残る。最後に、この固化した溶融樹脂１０５を下側金型１０２に備えられるイジェクターピン（図示せず）により下側金型１０２から離型させて、不要部分（ランナー部）をカットすることで成形品となる基板が完成する。
【００１１】
ここで、前記不要部分とは、溶融樹脂１０５の固化後に上側金型１０１を所定方向に抜き移動させた際に、樹脂流入路１０４ａ及びゲート口１０４内に残留する固化した溶融樹脂１０５部分を意味してなる。かかる不要部分をカットした成形品である基板１１０には、基板１１０を正視したときの正面図である図７に示すごとく、その４つの側面部１１１のうち、図７中、右方に位置する側面部１１２の略中央部分において、前記不要部分のカットに伴うゲート痕からなるゲート部１１３が生じる構成となっている。
【００１２】
また基板１１０は、図７のＸ−Ｘ断面図である図８に示すように、その前面１１４が上側金型１０１の第１の曲面部１０１ａの形状に対応した凹状の曲面からなる第１の凹面として形成されるとともに、その背面１１５が下側金型１０２の第２の曲面部１０２ａの形状に対応した凹状の曲面からなる第２の凹面として形成される。そして、前面（第１の凹面）１１４の曲率は、背面（第２の凹面）１１５の曲率と略同一となっている。
【００１３】
ここで、ゲート口１０４を通じて成形空間１０３に溶融樹脂１０５を注入し、これを固化させ、さらに前記ランナー部をカットして完成品となる基板１１０を得るにあたって、前述したように成形空間１０３の開口幅Ｗ１とゲート口１０４の開口幅Ｗ２とが略同一の開口幅となっていることで、ゲート口１０４に対応した側面部１１２の略中央部分には、前面（第１の凹面）１１４から背面（第２の凹面）１１５に至る略全領域に渡ってゲート痕（ゲート部）１１３が形成されることになる。そして、このゲート部１１３形成後の第１の凹面１１４全体にゲート部１１３と隣接するように反射膜１１６を蒸着形成することで、基板１１０の第１の凹面１１４を反射面とした凹面鏡（反射ミラー）１２０が得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、前記不要部分のカットによって生じる基板１１０のゲート痕（ゲート部）１１３が、反射膜１１６の形成前にて、基板１１０の前面（第１の凹面）１１４から背面（第２の凹面）１１５に至る略全領域に渡って設けられている場合、特にゲート部１１３の付近となる第１の凹面１１４箇所では、前記不要部分のカットによる応力が作用することで、ゲート部１１３の付近となる第１の凹面１１４箇所に歪みが生じてしまう。
【００１５】
そして、このゲート部１１３の付近となる第１の凹面１１４箇所を含む第１の凹面１１４全体に反射膜１１６を形成すれば、ゲート部１１３の付近となる反射膜１１６箇所にも歪みが生じることになる。つまり、反射膜１１６の形成に伴い、前記反射面が形成された凹面鏡１２０は、その前記反射面の一部が歪んだ状態となり、この前記反射面の一部が歪んだ凹面鏡１２０を用いて前記表示装置を組み立てた場合、ヘッドアップディスプレイの前記虚像が歪むという問題がある。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、反射面を構成する基板の前面に生じる歪みを低減することが可能な反射ミラーの提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、樹脂からなる基板の前面に反射膜を形成してなる反射ミラーであって、前記基板の側面部には、前記反射膜から離れた位置に、射出成形によって前記基板を成形する際のゲート部が形成されてなることを特徴とする。
【００１７】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、反射面を構成する基板の前面に生じる歪みを低減することが可能な反射ミラーを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面に基づいて、本発明の反射ミラーを車両用のヘッドアップディスプレイに適用した一実施形態を説明する。なお、図１〜図５は、本発明の実施形態を示すものであり、図１は本発明の実施形態によるヘッドアップディスプレイの概略図、図２は同実施形態によるヘッドアップディスプレイの断面図、図３は同実施形態による反射ミラーの基板を成形する金型を示す図、図４は同実施形態による成形後の基板の正面図、図５は図４のＡ−Ａ断面図である。
【００１９】
ヘッドアップディスプレイは、図１に示すように車両１０のインパネ１１内部に配設された表示ユニットである表示装置１２が投射する表示光Ｌを投影部材である車両１０のフロントガラス１３で車両１０の運転者（利用者）１４の方向に反射させ、虚像Ｖの表示を行うものである。換言すれば、ヘッドアップディスプレイは、表示装置１２の後述する液晶表示器から発せられる表示光Ｌをフロントガラス１３（前記投影部材）に出射（投射）し、この出射によって得られた表示像（虚像）Ｖを運転者１４に視認させるものである。これにより運転者１４は、虚像Ｖを風景と重畳させて観察することができる。
【００２０】
表示装置１２は、図２に示すように液晶表示器２０と、第１反射器３０と、第２反射器４０と、ハウジング５０とから主に構成されている。
【００２１】
液晶表示器２０は、配線基板Ｒに実装された発光ダイオードからなる光源２１と、この光源２１からの照明光を透過して表示光Ｌを形成するように光源２１の前方側（真上）に位置するＴＦＴ型の液晶表示素子２２とから主に構成される。このことは、液晶表示素子２２の背後（直下）に光源２１が配設され、液晶表示素子２２は、光源２１から発せられる光により、所定情報（後述する表示すべき情報）を表示することを意味している。かかる液晶表示器２０は、表示光Ｌの出射側の面が第１反射器３０の後述するコールドミラーに対向するようにしてハウジング５０内に設けられ、表示光Ｌの光軸が前記コールドミラーに交わるような位置や向きにて固定保持される。
【００２２】
また液晶表示素子２２は、図示しない素子駆動回路によって表示すべき情報（例えば車両の速度やエンジン回転数）を、数値等で発光表示する。液晶表示器２０は、可視波長域の光からなる表示光Ｌを出力するもので、例えば赤色光（主に発光波長域６１０〜６４０ｎｍ）を発する光源２１を適用することができる。なお、前記表示すべき情報は、車両の速度やエンジン回転数に限らず、あらゆる表示形態を採用できることは言うまでもない。
【００２３】
第１反射器３０は、コールドミラー３１と、このコールドミラー３１を所定の取付手段を用いて取付固定するための取付部材３２とを有している。コールドミラー３１は、略矩形状のガラス基板３１ａと、このガラス基板３１ａの片面（第２反射器４０の後述する凹面鏡と向かい合う面）に形成された反射層３１ｂとからなるものである。かかる反射層３１ｂは、膜厚が異なる多層の干渉膜からなるものであり、蒸着等の方法で形成されている。また、コールドミラー３１は、液晶表示器２０（液晶表示素子２２）が発した表示光Ｌを、第２反射器４０（前記凹面鏡）側へ反射させるような位置に傾斜状態にて配設される。
【００２４】
なお、コールドミラー３１は、液晶表示器２０の発光波長域を含む可視波長域（４５０〜７５０ｎｍ）の光を高い反射率（例えば８０％以上）で反射し、前記可視波長域以外の光を低い反射率で反射するものである。この場合、コールドミラー３１は、前記可視波長域以外の特に赤外波長域の光（赤外線あるいは太陽光の熱線）を低い反射率（例えば１５％以下）にて反射するものが適用される。なお、反射層３１ｂにて反射されない光は、コールドミラー３１を透過するように構成される。また、取付部材３２は、例えば黒色の合成樹脂材料からなり、ハウジング５０に固定されてなる。
【００２５】
第２反射器４０は、コールドミラー３１からの表示光Ｌを反射させる反射ミラーである凹面鏡４１と、この凹面鏡４１を保持するミラーホルダ４２とを備えてなる。
【００２６】
凹面鏡４１は、樹脂（例えばポリカーボネート）からなる基板４３と、この基板４３の前面４４（つまりコールドミラー３１の反射層３１ｂと向かい合う面）に蒸着形成されるアルミニウム等の金属からなる反射膜４５とを備え、この場合、前面４４は、所定の曲率を有する凹状の曲面（凹面）となっている。従って、この凹面からなる前面４４に反射膜４５が形成されると、前面４４は、コールドミラー３１からの表示光Ｌをハウジング５０の後述する透光性カバー側へ反射させるための反射面となる。なお、凹面鏡４１は、その反射膜４５（前記反射面）がコールドミラー３１並びに前記透光性カバーに対向し、前記透光性カバーから臨める位置に傾斜状態にて配設される。
【００２７】
また凹面鏡４１は、コールドミラー３１からの表示光Ｌを拡大しつつ、前記透光性カバー（車両１０のフロントガラス１３）側へ反射（投射）させるものである。このことは、凹面鏡４１が、コールドミラー３１によって反射された表示光Ｌを拡大し、この拡大された表示光Ｌを前記透光性カバーを通じてフロントガラス１３に投射することを意味している。なお、凹面鏡４１は、ミラーホルダ４２に両面粘着テープにより接着されている。ミラーホルダ４２は、合成樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）からなるものであり、ハウジング５０に固定されてなる。
【００２８】
ハウジング５０は、例えば黒色の遮光性合成樹脂材料からなり、略箱型形状に形成され、その内部空間である空間部５１に液晶表示器２０や第１、第２反射器３０、４０を保持して収容するものであり、第２反射器４０における凹面鏡４１の配設位置の上部（フロントガラス１３側）が開口する開口窓部５２を備えてなる。
【００２９】
またハウジング５０には、開口窓部５２を塞ぐように透光部である透光性カバー５３が配設されてなる。かかる透光性カバー５３は、透光性の合成樹脂材料（例えばアクリル樹脂）からなり、湾曲形状（曲面形状）に形成され、凹面鏡４１で反射された表示光Ｌが透過（通過）する光透過性部材としての機能を有している。つまり、凹面鏡４１によって反射された表示光Ｌは、ハウジング５０に形成された透光性カバー５３を通じてフロントガラス１３に投影され、これにより虚像Ｖの表示が運転者１４に対し行われることになる。
【００３０】
以上の各部により表示装置１２が構成される。図３は、表示装置１２の一構成部品である凹面鏡４１の基板４３を成形（射出成形）するための金型６０を示している。かかる金型６０は、上側金型（可動金型）６１及び下側金型（固定金型）６２を有している。
【００３１】
上側金型６１は、成形品となる基板４３の前面４４の形状に対応した第１の曲面部６１ａを有している。また下側金型６２は、前面４４とは反対側に位置する基板４３の背面（後述する）の形状に対応した第２の曲面部６２ａを有し、この場合、第２の曲面部６２ａの曲率は、第１の曲面部６１ａの曲率と略同一となっている。
【００３２】
上側金型６１と下側金型６２との間には、基板４３の形状に対応した成形空間６３が形成され、また下側金型６２には、成形空間６３に連通するゲート口６４が設けられてなる。なお、６４ａは、ゲート口６４と連通するように図３中、ゲート口６４の右方に位置し、ゲート口６４へと後述する溶融樹脂を流し込むための樹脂流入路である。
【００３３】
そして、本実施形態の場合、ゲート口６４側となる成形空間６３の第１開口幅Ｔ１と、この第１開口幅Ｔ１に連通するゲート口６４の第２開口幅Ｔ２とは同一の開口幅ではなく、第２開口幅Ｔ２が第１開口幅Ｔ１よりも若干、幅狭となるように第２開口幅Ｔ２を第１開口幅Ｔ１に連通させた構成となっている。具体的には、図３中、ゲート口６４側の第２開口幅Ｔ２を成形空間６３側の第１開口幅Ｔ１よりも若干、小さく設定し、第２開口幅Ｔ２が、第１開口幅Ｔ１の上方側を避けて、第１開口幅Ｔ１の下方側と連通するような構成としている。
【００３４】
なお、ＰＬは、上側金型６１と下側金型６２との合わせ面（所謂パーティングライン）である。かかる合わせ面ＰＬは、第１の合わせ面ＰＬ１と、第２の合わせ面ＰＬ２とからなる。
【００３５】
第１の合わせ面ＰＬ１は、詳細図示は省略するが、成形空間６３とゲート口６４との境界領域及びその付近の領域を除いた箇所における両金型６１、６２の合わせ面となっており、第１の曲面部６１ａの端部に連なるように構成されているものとする。一方、第２の合わせ面ＰＬ２は、成形空間６３とゲート口６４との境界領域及びその付近の領域における両金型６１、６２の合わせ面となっており、第１の合わせ面ＰＬ１よりも一段低い位置に形成されているものとする。そして、第２の合わせ面ＰＬ２から下側金型６２における第２の曲面部６２ａの外縁に至る領域が、ゲート口６４の第２開口幅Ｔ２となっている。
【００３６】
金型６０を用いて基板４３を成形するにあたっては、まず、上側金型６１を下側金型６２に押し当てて、成形空間６３を密閉し、樹脂流入路６４ａ、ゲート口６４を通じて成型空間６３にポリカーボネート樹脂等からなる溶融樹脂６５を注入した後、この溶融樹脂６５を固化させる。次に、上側金型６１を所定方向に抜き移動させ、これにより下側金型６２に固化した溶融樹脂６５が残る。最後に、この固化した溶融樹脂６５を下側金型６２に備えられるイジェクターピン（図示せず）により下側金型６２から離型させて、不要部分（ランナー部）をカットすることで成形品となる基板４３が完成する。
【００３７】
ここで言う不要部分とは、溶融樹脂６５の固化後に上側金型６１を所定方向に抜き移動させた際に、ゲート口６４内及び樹脂流入路６４ａ内に残留する固化した溶融樹脂６５部分を意味してなる。かかる不要部分をカットした成形品である基板４３には、基板４３を正視したときの図である図４に示すごとく、その４つの側面部４３ａのうち、図４中、右方に位置する側面部４３ｂの略中央部分において、前記不要部分のカットに伴うゲート痕からなるゲート部４３ｃが生じる構成となっている。
【００３８】
なお、本実施形態の場合、基板４３の外形形状は、略矩形状に形成され、ゲート部４３ｃは、基板４３の長手方向とは略直交する方向に沿い形成される側面部４３ｂの略中央部分に位置している構成であるが、例えばゲート部４３ｃを基板４３の長手方向に沿い形成される側面部４３ａ（つまり、図４中、基部４３の上方側もしくは下方側に位置する側面部４３ａ）の略中央部分に位置させる構成としてもよい。
【００３９】
また基板４３は、図５に示すように、その前面４４が上側金型６１の第１の曲面部６１ａの形状に対応した凹状の曲面からなる第１の凹面として形成されるとともに、その背面４６が下側金型６２の第２の曲面部６２ａの形状に対応した凹状の曲面からなる第２の凹面として形成される。そして、前面（第１の凹面）４４の曲率は、背面（第２の凹面）４６の曲率と略同一となっている。
【００４０】
ここで、樹脂流入路６４ａ及びゲート口６４を通じて成形空間６３に溶融樹脂６５を注入し、これを固化させ、さらに前記ランナー部をカットして完成品となる基板４３を得るにあたって、前述したようにゲート口６４側の第２開口幅Ｔ２を成形空間６３側の第１開口幅Ｔ１よりも若干、小さく設定し、第２開口幅Ｔ２が第１の開口幅Ｔ１の上方側を避けて、第１開口幅Ｔ１の下方側と連通している。
【００４１】
従って、ゲート口６４に対応する側面部４３ｂの略中央部分には、前面４４から背面４６に至る略全領域ではなく前面４４から離れた位置（すなわち、基板４３に反射膜４５形成後の凹面鏡４１にあっては、反射膜４５と隣接せずに反射膜４５から所定距離だけ離れた位置）に、ゲート口６４の形状に対応するゲート部（ゲート痕）４３ｃが形成されることになる（図５参照）。そして、このゲート部４３ｃを有する基板４３の前面（第１の凹面）４４全体に反射膜４５を蒸着形成することで、第１の凹面４４を前記反射面とした凹面鏡（反射ミラー）４１が得られる。
【００４２】
このとき、ゲート部４３ｃが、前面４４から所定距離だけ離れた位置に設けられていることで、前記ランナー部のカットによる応力が、前面４４側に作用しにくくなるため、特にゲート部４３ｃの付近（周囲）となる前面４４箇所に生じる歪みを低減することができる。これにより前面４４の歪みが抑制された基板４３を得ることができる。従って、このように歪みの抑制された前面４４全体に反射膜４５を形成した後の凹面鏡（反射ミラー）４１を用いて表示装置１２を組み立てた場合、ヘッドアップディスプレイの前記虚像が歪むという問題は解消される。
【００４３】
以上のように本実施形態では、樹脂からなる基板４３の前面（第１の凹面）４４に反射膜４５を形成してなる凹面鏡（反射ミラー）４１であって、基板４３の側面部４３ｂには、前面４４（つまり反射膜４５）から離れた位置に、射出成形によって基板４３を成形する際のゲート痕からなるゲート部４３ｃが形成されてなることにより、前記ランナー部のカットによる応力が、前面４４側に作用しにくくなるので、前記反射面を構成する前面４４の歪みを低減することができる。
【００４４】
また本実施形態では、反射ミラーとして凹面鏡４１を採用した例について説明したが、例えば凹面鏡４１に代えて、凸面鏡や平面鏡を採用してもよい。
【００４５】
なお本実施形態では、液晶表示素子２２から発せられる表示光Ｌが、フロントガラス１３に投射される例について説明したが、例えばフロントガラス１３に表示光Ｌを良好に運転者１４方向に反射させるコンバイナフィルムを設けてもよいし、あるいはフロントガラス１３とは別の専用の反射部材に表示光Ｌを投射する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の実施形態によるヘッドアップディスプレイの概略図である。
【図２】同実施形態によるヘッドアップディスプレイの断面図である。
【図３】同実施形態による反射ミラーの基板を成形する金型を示す図である。
【図４】同実施形態による成形後の基板の正面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ断面図である。
【図６】従来技術による反射ミラーの基板を成形する金型を示す図である。
【図７】従来技術による成形後の基板の正面図である。
【図８】図７のＸ−Ｘ断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
４０    第２反射器
４１    凹面鏡（反射ミラー）
４３    基板
４３ｂ  側面部
４３ｃ  ゲート部（ゲート痕）
４４    前面（第１の凹面）
４５    反射膜
４６    背面（第２の凹面）
６０    金型
６１    上側金型（可動金型）
６２    下側金型（固定金型）
６３    成形空間
６４    ゲート口
６５    溶融樹脂
ＰＬ    合わせ面（パーティングライン）
ＰＬ１  第１の合わせ面
ＰＬ２  第２の合わせ面
Ｔ１    第１開口幅
Ｔ２    第２開口幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009265287.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009265287.tif 000007
【図６】
2009265287.tif 000008
【図７】
2009265287.tif 000009
【図８】
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