特許 7249544 樹脂部品保持部材および画像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-23

(45)【発行日】2023-03-31

(54)【発明の名称】樹脂部品保持部材および画像表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/00 20210101AFI20230324BHJP

   G03B 21/56 20060101ALI20230324BHJP

   G03B 21/62 20140101ALI20230324BHJP

   G02B 27/01 20060101ALI20230324BHJP

【ＦＩ】

G02B7/00 F

G02B7/00 B

G03B21/56

G03B21/62

G02B27/01

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020521055

(86)(22)【出願日】2019-03-18

(86)【国際出願番号】 JP2019011175

(87)【国際公開番号】W WO2019225131

(87)【国際公開日】2019-11-28

【審査請求日】2021-10-12

(31)【優先権主張番号】P 2018098838

(32)【優先日】2018-05-23

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100111383

【弁理士】

【氏名又は名称】芝野 正雅

(74)【代理人】

【識別番号】100170922

【弁理士】

【氏名又は名称】大橋 誠

(72)【発明者】

【氏名】古屋 博之

(72)【発明者】

【氏名】浦上 進

(72)【発明者】

【氏名】黒塚 章

【審査官】森内 正明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－２０３８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２３１５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２０３２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１９７２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１９６２０８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／００

Ｇ０２Ｂ ７／１８ － ７／２４

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｇ０３Ｂ ２１／５６ － ２１／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属材料から構成され、表面に化成処理が施され、所定の樹脂部品を保持する樹脂部品保持部材であって、
少なくとも前記樹脂部品が接触し得る領域において、前記化成処理によるアルカリ性残留物が前記樹脂部品に滲入することを防ぐための滲入防止構成を備え、
前記滲入防止構成は、
少なくとも前記樹脂部品が接触し得る領域の表面が切削されて前記化成処理による構成材が除去されて前記金属材料が露出した領域、および、
前記化成処理に代えてエポキシ塗料を用いた耐熱塗装が施された領域、の少なくとも１つを含む、
ことを特徴とする樹脂部品保持部材。

【請求項2】

請求項１に記載の樹脂部品保持部材において、
前記滲入防止構成は、少なくとも前記樹脂部品が接触し得る領域の表面が切削されて前記化成処理による構成材が除去されて前記金属材料が露出した領域を少なくとも含む、
ことを特徴とする樹脂部品保持部材。

【請求項3】

請求項２に記載の樹脂部品保持部材において、
前記滲入防止構成は、前記化成処理に代えて前記エポキシ塗料を用いた前記耐熱塗装が施された領域を更に含む、
ことを特徴とする樹脂部品保持部材。

【請求項4】

請求項２または３に記載の樹脂部品保持部材において、
前記滲入防止構成は、少なくとも前記樹脂部品が接触し得る領域の表面から前記樹脂部品を離間させるためのスペーサを更に含む、
ことを特徴とする樹脂部品保持部材。

【請求項5】

請求項２ないし４の何れか一項に記載の樹脂部品保持部材において、
前記滲入防止構成は、前記樹脂部品が設置された状態において、前記樹脂部品保持部材の内部を前記樹脂部品の設置部分付近から外部に流通させる流通部を更に含む、
ことを特徴とする樹脂部品保持部材。

【請求項6】

請求項２ないし５の何れか一項に記載の樹脂部品保持部材において、
前記滲入防止構成は、少なくとも前記樹脂部品が接触し得る領域に形成されている、当該領域の表面から前記樹脂部品を離間させるための複数の突出部を更に含む、
ことを特徴とする樹脂部品保持部材。

【請求項7】

請求項１ないし６の何れか一項に記載の樹脂部品保持部材と、
前記樹脂部品保持部材に保持された前記樹脂部品と、を備える、
ことを特徴とする画像表示装置。

【請求項8】

請求項７に記載の画像表示装置において、
前記樹脂部品は、樹脂材料を基材とする光拡散部材である、
ことを特徴とする画像表示装置。

【請求項9】

請求項８に記載の画像表示装置において、
前記樹脂部品保持部材は、第１の光拡散部材と、前記第１の光拡散部材に対し所定の高さの段差をもって並ぶように配置される第２の光拡散部材とを保持し、前記第１の光拡散部材と前記第２の光拡散部材の境界に前記段差に応じた壁部を備え、
前記壁部の下端と前記第２の光拡散部材との間に、前記壁部から前記第２の光拡散部材への液だれを抑制するための構造が設けられている、
ことを特徴とする画像表示装置。

【請求項10】

請求項８または９に記載の画像表示装置において、
前記光拡散部材は、少なくとも前記樹脂部品保持部材に保持される端部に、レンズ部がない平坦な平坦部が形成されている、
ことを特徴とする画像表示装置。

【請求項11】

請求項１０に記載の画像表示装置において、
前記光拡散部材は、
樹脂製の基材と、
少なくとも前記基材の一方の面に形成された複数のレンズ部と、
前記レンズ部が形成される面のうち、少なくとも、前記樹脂部品保持部材に保持される前記端部と、を備える、
ことを特徴とする画像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、樹脂材料からなる部品を保持する樹脂部品保持部材、およびそれを用いた画像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ヘッドアップディスプレイと称される画像表示装置の開発が進められている。乗用車に搭載されるヘッドアップディスプレイでは、画像情報により変調された光がウインドシールド（フロントガラス）に向けて投射され、その反射光が運転者の目に照射される。これにより、運転者は、ウインドシールドの前方に、画像の虚像を見ることができる。

【0003】

この種の画像表示装置では、光源から出射されたレーザ光が、映像信号に応じて変調されつつ、スクリーンを走査する。レーザ光は、光拡散部材であるスクリーンで拡散され、運転者の目付近のアイボックスへと導かれる。これにより、運転者は、多少頭を動かしても、良好かつ安定的に画像（虚像）を見ることができる。スクリーンは、たとえば、樹脂材料により形成され、所定の保持部材に保持されて、装置に設置される。

【0004】

この構成において、スクリーンは、車内等の高温かつ高湿の環境下に晒され得る。したがって、スクリーンは、高温かつ高湿の環境下においても、適正に動作するよう装置に設置される必要がある。

【0005】

以下の特許文献１には、温度および湿度の変化で伸縮する複数のスクリーンから構成され、映像発生源より発せられた映像光が投写される透過型スクリーンが記載されている。この透過型スクリーンは、第１のスクリーンと、第１のスクリーンより相対的に低剛性の第２のスクリーンとを備える。高温または高湿中に放置されて伸長した状態の第２のスクリーンが、第１のスクリーンに固定される。これにより、相対的に低剛性の第２のスクリーンに、しわが寄ったり、セパレーションが生じたりすることが無く、映像の劣化の少ない透過形スクリーンが得られると記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平１１－２７１８８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記のような画像表示装置では、太陽光等の外光が、光学系を逆行してスクリーンに向かうことが起こり得る。このため、スクリーンを保持する保持部材は、外光の集光による加熱の対策として、通常、金属材料で構成される。さらに、保持部材は、虚像生成用の光に迷光が混入することを防止するために、黒色の塗装や、つや消し等の表面加工の処理が施される。上記特許文献１では、このような表面加工の処理がスクリーンの特性に影響することは、全く検討されていない。

【0008】

かかる課題に鑑み、本発明は、樹脂部品保持部材に表面加工の処理が施される場合に、被保持部材である樹脂部品の特性を良好に確保することが可能な樹脂部品保持部材、およびそれを備えた画像表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１の態様は、金属材料から構成され、表面に化成処理が施され、所定の樹脂部品を保持する樹脂部品保持部材に関する。この態様に係る樹脂部品保持部材は、少なくとも前記樹脂部品が接触し得る領域において、前記化成処理によるアルカリ性残留物が前記樹脂部材に滲入することを防ぐための滲入防止構成を備える。前記滲入防止構成は、少なくとも前記樹脂部品が接触し得る領域の表面が切削されて前記化成処理による構成材が除去されて前記金属材料が露出した領域、および、前記化成処理に代えてエポキシ塗料を用いた耐熱塗装が施された領域、の少なくとも１つを含む。

【0010】

本態様に係る樹脂部品保持部材によれば、樹脂部品保持部材に設置された樹脂部品に、樹脂部品保持部材からアルカリ性残留物が滲入することを防ぐことができる。このため、樹脂部品保持部材に塗装やつや消し等の表面加工の処理が施される場合も、アルカリ性残留物による樹脂部品の劣化を抑制することができる。よって、被保持部材である樹脂部品の特性を良好に確保することができる。

【0011】

なお、本態様に係る樹脂部品保持部材は、必ずしも、スクリーン（光拡散部材）を保持するものに限られるものではなく、レンズ等の他の樹脂部品を保持するものであってもよい。また、本態様に係る樹脂部品保持部材は、必ずしも、画像表示装置に用いられるものでなくてもよく、レーザレーダ等の他の装置に用いられてもよい。

【0012】

本発明の第２の態様は、画像表示装置に関する。この態様に係る画像表示装置は、第１の態様に係る樹脂部品保持部材と、前記樹脂部品保持部材に保持された前記樹脂部品と、を備える。

【0013】

本態様に係る樹脂部品保持部材によれば、第１の態様と同様の効果が奏され得る。また、樹脂部品の劣化を抑制できるため、画像表示装置の品質および性能を高く維持することができる。

【0014】

本態様に係る画像表示装置において、前記光拡散部材は、樹脂製の基材と、少なくとも前記基材の一方の面に形成された複数のレンズ部と、前記レンズ部が形成される面のうち、少なくとも、前記樹脂部品保持部材に保持される前記端部と、を備えるよう構成され得る。

【0015】

この構成によれば、少なくとも、前記樹脂部品保持部材に保持される端縁付近の領域に平坦部が形成されているため、マザー基板から光拡散部材を切り出す際の応力により光拡散部材の端縁付近が基材から剥離することが抑止される。よって、端縁付近の剥離箇所から樹脂部品保持部材のアルカリ性残留物が樹脂製の基材に滲入することを抑止でき、基材の劣化をより効果的に防ぐことができる。

【発明の効果】

【0016】

以上のとおり、本発明によれば、樹脂部品保持部材に表面加工の処理が施される場合に、被保持部材である樹脂部品の特性を良好に確保することが可能な樹脂部品保持部材、およびそれを備えた画像表示装置を提供することができる。

【0017】

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る画像表示装置の使用形態を模式的に示す図、図１（ｃ）は、実施形態に係る画像表示装置の構成を模式的に示す図である。

【図2】図２は、実施形態に係る画像表示装置の照射光生成部および照射光生成部に用いる回路の構成を示す図である。

【図3】図３（ａ）は、実施形態に係るスクリーンの構成を模式的に示す斜視図、図３（ｂ）は、実施形態に係るスクリーンと走査ラインの関係を模式的に示す図である。

【図4】図４（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る、スクリーンを駆動する駆動部の構成を示す斜視図である。

【図5】図５（ａ）は、実施形態に係る支持部材とサスペンションとを組み立てた状態の構成を示す斜視図である。図５（ｂ）は、実施形態に係る磁気回路の構成を示す斜視図である。

【図6】図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係るホルダの構成を示す斜視図である。

【図7】図７（ａ）は、比較例に係るホルダにスクリーンを設置した場合のスクリーンの劣化状態を模式的に示す図である。図７（ｂ）は、スクリーンの劣化原因の検証結果を示す写真である。

【図8】図８（ａ）は、実施形態に係るホルダの平面図である。図８（ｂ）は、実施形態に係る、化成処理によるアルカリ性残留物の存在を排除する領域を示す図である。

【図9】図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る、化成処理によるアルカリ性残留物の存在を排除する領域を示す拡大図である。

【図10】図１０（ａ）は、実施形態に係る、アルカリ性残留物を除去した場合のスクリーンの状態を検証した検証結果を示す写真である。図１０（ｂ）は、実施形態に係る、スクリーンが設置された状態のホルダを示す斜視図である。

【図11】図１１（ａ）は、変更例１に係るホルダの平面図である。図１１（ｂ）は、変更例１に係る、スペーサが設置された状態のホルダの平面図である。

【図12】図１２は、変更例２に係るホルダの構成を示す斜視図である。

【図13】図１３（ａ）は、スクリーンに生じ得る剥離の状態を模式的に示す断面図である。図１３（ｂ）は、変更例３に係るスクリーンの構成を模式的に示す断面図である。図１３（ｃ）は、変更例３に係る、スクリーンにおいて平坦部を形成する領域を模式的に示す平面図である。

【図14】図１４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、変更例４に係るホルダの一部拡大図である。

【0019】

ただし、図面はもっぱら説明のためのものであって、この発明の範囲を限定するものではない。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。便宜上、各図には、適宜、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。

【0021】

図１（ａ）、（ｂ）は、画像表示装置２０の使用形態を模式的に示す図である。図１（ａ）は、乗用車１の側方から乗用車１の内部を透視した模式図、図１（ｂ）は、乗用車１の内部から走行方向前方を見た図である。

【0022】

本実施形態は、車載用のヘッドアップディスプレイに本発明を適用したものである。図１（ａ）に示すように、画像表示装置２０は、乗用車１のダッシュボード１１の内部に設置される。

【0023】

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、画像表示装置２０は、映像信号により変調された光を、ウインドシールド１２下側の運転席寄りの投射領域１３に投射する。投射された光は、投射領域１３で反射され、運転者２の目の位置周辺の横長の領域（アイボックス領域）に照射される。これにより、運転者２の前方の視界に、虚像として所定の画像３０が表示される。運転者２は、ウインドシールド１２の前方の景色上に、虚像である画像３０を重ね合わせて見ることができる。すなわち、画像表示装置２０は、虚像である画像３０をウインドシールド１２の投射領域１３の前方の空間に結像させる。

【0024】

図１（ｃ）は、画像表示装置２０の構成を模式的に示す図である。

【0025】

画像表示装置２０は、照射光生成部２１と、ミラー２２とを備える。照射光生成部２１は、映像信号により変調された光を出射する。ミラー２２は曲面状の反射面を有し、照射光生成部２１から出射された光をウインドシールド１２に向けて反射する。ウインドシールド１２で反射された光は、運転者２の目２ａに照射される。照射光生成部２１の光学系とミラー２２は、ウインドシールド１２の前方に虚像による画像３０が所定の大きさで表示されるように設計されている。

【0026】

ミラー２２は、後述するスクリーン１０８、１０９（光拡散部材）から生じた光により虚像を生成するための光学系を構成する。この光学系は、必ずしも、ミラー２２のみから構成されていなくてもよい。たとえば、この光学系が、複数のミラーを含んでいてもよく、また、レンズ等を含んでいてもよい。

【0027】

図２は、画像表示装置２０の照射光生成部２１の構成および照射光生成部２１に用いる回路の構成を示す図である。

【0028】

照射光生成部２１は、光源１０１と、コリメータレンズ１０２ａ～１０２ｃと、アパーチャ１０３ａ～１０３ｃと、ミラー１０４と、ダイクロイックミラー１０５ａ、１０５ｂと、走査部１０６と、補正レンズ１０７と、スクリーン１０８、１０９とを備える。

【0029】

光源１０１は、３つのレーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを備える。レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、１つの回路基板１１０に設置されている。

【0030】

レーザ光源１０１ａは、６３５ｎｍ以上６４５ｎｍ以下の範囲に含まれる赤色波長のレーザ光を出射し、レーザ光源１０１ｂは、５１０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の範囲に含まれる緑色波長のレーザ光を出射し、レーザ光源１０１ｃは、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲に含まれる青色波長のレーザ光を出射する。

【0031】

本実施形態では、画像３０としてカラー画像を表示するため、光源１０１がこれら３つのレーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを備える。レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、たとえば、半導体レーザからなっている。画像３０として単色の画像を表示する場合、光源１０１は、画像の色に対応する１つのレーザ光源のみを備えていてもよい。また、光源１０１は、出射波長の異なる２つのレーザ光源を備える構成であってもよい。

【0032】

レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃから出射されたレーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ１０２ａ～１０２ｃによって平行光に変換される。コリメータレンズ１０２ａ～１０２ｃを透過したレーザ光は、それぞれ、アパーチャ１０３ａ～１０３ｃによって、略同じサイズの円形のビームに整形される。

【0033】

その後、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃから出射された各色のレーザ光は、ミラー１０４と２つのダイクロイックミラー１０５ａ、１０５ｂによって光軸が整合される。ミラー１０４は、コリメータレンズ１０２ａを透過した赤色レーザ光を略全反射する。ダイクロイックミラー１０５ａは、コリメータレンズ１０２ｂを透過した緑色レーザ光を反射し、ミラー１０４で反射された赤色レーザ光を透過する。ダイクロイックミラー１０５ｂは、コリメータレンズ１０２ｃを透過した青レーザ光を反射し、ダイクロイックミラー１０５ａを経由した赤色レーザ光および緑色レーザ光を透過する。ミラー１０４と２つのダイクロイックミラー１０５ａ、１０５ｂは、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃから出射された各色のレーザ光の光軸を整合させるように配置されている。

【0034】

走査部１０６は、ダイクロイックミラー１０５ｂを透過した各色のレーザ光を反射する。走査部１０６は、たとえば、ＭＥＭＳ（ｍｉｃｒｏ ｅｌｅｃｔｒｏ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｙｓｔｅｍ）ミラーからなっており、ダイクロイックミラー１０５ｂを透過した各色のレーザ光が入射されるミラー１０６ａを、駆動信号に応じて、Ｘ軸に平行な軸と、Ｘ軸に垂直かつミラー１０６ａの反射面に平行な軸の周りに回転させる。このようにミラー１０６ａを回転させることにより、レーザ光の反射方向が、Ｘ－Ｚ平面に平行な方向およびＹ－Ｚ平面に平行な方向において変化する。これにより、後述のように、各色のレーザ光によってスクリーン１０８、１０９が２次元に走査される。

【0035】

補正レンズ１０７は、走査部１０６によるレーザ光の振り角に拘わらず、各色のレーザ光をＺ軸正方向に向かわせるように設計されている。補正レンズ１０７は、たとえば、複数のレンズを組み合わせて構成される。

【0036】

スクリーン１０８、１０９は、光を拡散させる光拡散部材である。スクリーン１０８、１０９は、レーザ光が走査されることにより画像が形成され、入射したレーザ光を運転者２の目２ａの位置周辺の領域（アイボックス領域）に拡散させる作用を有する。スクリーン１０８、１０９は、マイクロレンズアレイや拡散板等から構成され得る。スクリーン１０８、１０９は、たとえば、ポリカーボネートやＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の透明な樹脂から構成され得る。

【0037】

スクリーン１０８、１０９は、駆動部３００によってＺ軸方向に駆動される。スクリーン１０８は、奥行き方向に視差のある画像を表示するためのものであり、スクリーン１０９は、奥行き方向に視差のない画像を表示するためのものである。スクリーン１０８、１０９は、境界がＹ方向に略重なった状態で、Ｚ軸方向に所定の段差で互いに離れるように配置される。スクリーン１０８、１０９は、駆動部３００によって一体的にＺ軸方向に駆動される。駆動部３００は、たとえば、コイルと磁気回路を備え、コイルに生じた電磁力によってスクリーン１０８、１０９を保持するホルダを駆動する。駆動部３００の構成は、追って、図４（ａ）～図６（ｂ）を参照して説明する。

【0038】

スクリーン１０８、１０９を移動させながら各色のレーザ光によりスクリーン１０８に画像が描画されることにより、ウインドシールド１２の前方に、奥行き方向に視差のある画像が表示される。また、スクリーン１０８、１０９をＺ軸方向の所定位置に静止させた状態で、各色のレーザ光によりスクリーン１０９に画像が描画されることにより、ウインドシールド１２の前方に、視差のない画像が表示される。

【0039】

画像制御回路２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理ユニットやメモリを備え、入力された映像信号を処理してレーザ駆動回路２０２、ミラー駆動回路２０３およびスクリーン駆動回路２０４を制御する。

【0040】

レーザ駆動回路２０２は、画像制御回路２０１から入力される制御信号に応じて、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの出射強度を変化させる。ミラー駆動回路２０３は、画像制御回路２０１からの制御信号に応じて、走査部１０６のミラー１０６ａを駆動する。スクリーン駆動回路２０４は、画像制御回路２０１からの制御信号に応じて、駆動部３００を駆動する。

【0041】

図３（ａ）は、スクリーン１０８の構成を模式的に示す斜視図である。

【0042】

スクリーン１０８は、基材１０８ａの入射面と出射面に、それぞれ、レンズ層１０８ｂ、１０８ｃが形成された構成となっている。レンズ層１０８ｂには、レーザ光をＸ軸方向に発散させる複数のレンズ部が、Ｘ軸方向に並ぶように形成されている。また、レンズ層１０８ｃには、レーザ光をＹ軸方向に発散させる複数のレンズ部が、Ｙ軸方向に並ぶように形成されている。

【0043】

Ｙ軸方向に見たとき、レンズ層１０８ｂに形成されたレンズ部は円弧形状である。また、Ｘ軸方向に見たとき、レンズ層１０８ｃに形成されたレンズ部は円弧形状である。各レンズ部の幅（ピッチ）は、数１０μｍ程度である。各レンズ部の曲率は、スクリーン１０８を透過するレーザ光を、運転者２の目２ａの位置周辺において、横長の領域（アイボックス領域）に導くように設定される。

【0044】

基材１０８ａは、ポリカーボネートやＰＥＴ等の透明な樹脂材料からなっている。基材１０８ａの入射面と出射面に、それぞれ、紫外線硬化樹脂を用いた型押し成形により、レンズ層１０８ｂ、１０８ｃが形成される。

【0045】

スクリーン１０９も、スクリーン１０８と同様の構成である。ただし、スクリーン１０９は、Ｙ軸方向の幅がスクリーン１０８よりも短くなっている。後述のように、スクリーン１０８、１０９は、金属製のホルダ３０１に保持される。

【0046】

図３（ｂ）は、スクリーン１０８、１０９と走査ラインの関係を模式的に示す図である。

【0047】

上記構成を有するスクリーン１０８、１０９の入射面（Ｚ軸負側の面）が、各色のレーザ光が重ねられたビームＢ１によって走査される。スクリーン１０８、１０９の入射面に対して、予め、ビームＢ１が通る走査ラインＬ１～Ｌｎが、Ｙ軸方向に一定間隔で設定されている。走査ラインＬ１～Ｌｎは、スクリーン１０８、１０９の境界ＢＲ１を跨いで設定される。走査ラインＬ１～Ｌｎによって１フレームの画像が描画される。

【0048】

このように設定された走査ラインＬ１～Ｌｎが、Ｙ軸正側から順番にビームＢ１で走査される。走査ラインＬ１～Ｌｎ上の各画素位置において、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃから各色のレーザ光が、所定のパルス幅でパルス発光される。

【0049】

こうして、スクリーン１０８、１０９がビームＢ１で２次元走査されることにより、スクリーン１０８、１０９に１フレーム分の画像が描画される。走査ラインＬ１から走査ラインＬｎまでの走査周期は、たとえば１／６０秒である。上述のように、スクリーン１０８には、奥行き方向に視差のある画像を表示させるための画像が描画され、スクリーン１０９には奥行き方向に視差のない画像を表示させるための画像が描画される。

【0050】

図４（ａ）は、駆動部３００の構成を示す斜視図、図４（ｂ）は、磁気カバー３０８およびホルダ３０１を取り外した状態の駆動部３００の構成を示す斜視図である。

【0051】

図４（ａ）、（ｂ）には、駆動部３００が支持ベース３０６および固定ベース３１０に支持された状態が示されている。支持ベース３０６および固定ベース３１０には、各色のレーザ光をＺ軸方向に通過させるための開口が設けられている。この開口を介して、各色のレーザ光は、Ｚ軸負側からスクリーン１０８、１０９に照射される。

【0052】

図４（ａ）に示すように、スクリーン１０８、１０９は、互いに同じ方向に傾くようにホルダ３０１に一体的に支持されている。２つのスクリーン１０８、１０９は、レーザ光の進行方向（Ｚ軸方向）に垂直な方向（Ｙ軸方向）に並び、且つ、レーザ光の進行方向（Ｚ軸方向）に所定の段差で互いにずれた位置に設置されている。ホルダ３０１の上面に、遮光部材３０２ａ、３０２ｂが設置されている。遮光部材３０２ａ、３０２ｂは、図１（ｃ）の光学系を逆行する外光が駆動部３００の内部に侵入することを防ぐためのものである。

【0053】

スクリーン１０８、１０９が設置されたホルダ３０１が、図４（ｂ）に示す支持部材３０３の内枠部３０３ａに設置される。支持部材３０３は、４つのサスペンション３０４によって、Ｚ軸方向に移動可能に、Ｙ軸方向に並ぶ２つの支持ユニット３０５に支持されている。支持ユニット３０５は、支持ベース３０６に設置されている。支持ユニット３０５は、Ｘ軸正側とＸ軸負側にそれぞれゲルカバー３０５ａを備え、これらゲルカバー３０５ａ内にダンピングのためのゲルが充填されている。

【0054】

こうして、スクリーン１０８、１０９は、ホルダ３０１、支持部材３０３、サスペンション３０４および支持ユニット３０５を介して、Ｚ軸方向に移動可能に支持ベース３０６に支持される。

【0055】

支持ベース３０６には、さらに、磁気回路３０７が設置されている。磁気回路３０７は、支持部材３０３に装着されたコイル３１１（図５（ａ）参照）に磁界を付与するためのものである。コイル３１１に駆動信号（電流）を印加することにより、コイル３１１にＺ軸方向の電磁力が励起される。これにより、コイル３１１と共に支持部材３０３がＺ軸方向に駆動される。こうして、スクリーン１０８、１０９が、Ｚ軸方向に移動する。

【0056】

磁気回路３０７の上面に、磁気カバー３０８が載せられる。磁気カバー３０８は、磁性材料からなっており、磁気回路３０７のヨークとして機能する。磁気回路３０７の上面に磁気カバー３０８が載せられると、磁気カバー３０８が磁気回路３０７に吸着される。これにより、磁気カバー３０８が駆動部３００に設置される。図４（ａ）に示すように、磁気カバー３０８には、ホルダ３０１を通すための開口３０８ａと、支持部材３０３の梁部３０３ｃ（図５（ａ）参照）を通すためのスリット３０８ｂが設けられている。

【0057】

支持ベース３０６は、ダンパーユニット３０９を介して、固定ベース３１０に設置されている。ダンパーユニット３０９は、固定ベース３１０に対して支持ベース３０６をＺ軸正方向に浮かせた状態で、支持ベース３０６を支持する。ダンパーユニット３０９は、支持部材３０３の駆動により生じた振動が支持ベース３０６から固定ベース３１０に伝搬する前に、振動を吸収する。

【0058】

固定ベース３１０には、さらに、位置検出ユニット４００が設置されている。位置検出ユニット４００は、支持部材３０３のＸ軸正側の側面に対向するプリント基板４０１を備える。このプリント基板４０１のＸ軸負側の面にエンコーダ（図示せず）が配置されている。このエンコーダによって、支持部材３０３のＺ軸方向の位置が検出される。

【0059】

図５（ａ）は、支持部材３０３とサスペンション３０４とを組み立てた状態の構成を示す斜視図である。

【0060】

図５（ａ）に示すように、支持部材３０３は、枠状の形状を有する。支持部材３０３は、軽量かつ剛性の高い材料により形成される。支持部材３０３は、それぞれ平面視において略長方形の内枠部３０３ａと外枠部３０３ｂとを備える。平面視において内枠部３０３ａの中心と外枠部３０３ｂの中心が互いに一致するように、４つの梁部３０３ｃによって、内枠部３０３ａと外枠部３０３ｂが連結されている。内枠部３０３ａは、外枠部３０３ｂに対して上方（Ｚ軸正方向）にシフトした位置に持ち上げられている。

【0061】

内枠部３０３ａの上面に、ホルダ３０１が設置される。また、外枠部３０３ｂの下面に、コイル３１１が装着される。コイル３１１は、外枠部３０３ｂの下面に沿うように、長方形の角が丸められた形状に周回している。

【0062】

外枠部３０３ｂの四隅に、放射状に延びる連結部３０３ｄが形成されている。これら連結部３０３ｄは、上端および下端にそれぞれ鍔部を有する。連結部３０３ｄの上側の鍔部の上面に上側のサスペンション３０４の端部が固定具３０３ｅにより固着される。また、連結部３０３ｄの下側の鍔部の下面に下側のサスペンション３０４の端部が固定具３０３ｅにより固着される。こうして、サスペンション３０４が、支持部材３０３に装着される。

【0063】

さらに、支持部材３０３は、Ｙ軸方向に隣り合う連結部３０３ｄを繋ぐ橋部３０３ｆを備える。橋部３０３ｆは、Ｙ軸方向の両端を除く部分がＹ軸方向に平行に延びており、この部分の中央に、Ｙ－Ｚ平面に平行な設置面３０３ｇを有する。支持部材３０３のＸ軸正側の橋部３０３ｆの設置面３０３ｇに、スケールが設置される。このスケールが、図４（ａ）、（ｂ）に示した位置検出ユニット４００のエンコーダに対向する。こうして、エンコーダによって、支持部材３０３のＺ軸方向の位置が検出される。

【0064】

サスペンション３０４は、Ｘ軸方向の中央位置に、３つの孔３０４ａを有する。また、サスペンション３０４は、３つの孔３０４ａの両側に、クランク形状の伸縮構造３０４ｂを有する。Ｙ軸正側の２つのサスペンション３０４と、Ｙ軸負側の２つのサスペンション３０４が、それぞれ、３つの孔３０４ａを介して、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、支持ユニット３０５に装着される。

【0065】

図５（ｂ）は、磁気回路３０７の構成を示す斜視図である。図５（ｂ）には、磁気回路３０７が、支持ベース３０６の上面に設置された状態が示されている。

【0066】

磁気回路３０７は、Ｙ軸方向に並ぶように配置された２つのヨーク３２１を備える。Ｘ軸方向に見たときのヨーク３２１の形状はＵ字状である。２つのヨーク３２１は、それぞれ、内側の壁部３２１ｂが２つに分かれている。各ヨーク３２１の外側の壁部３２１ａの内側に磁石３２２が設置される。また、各ヨーク３２１の内側の２つの壁部３２１ｂの外側に、それぞれ、磁石３２２に対向するように磁石３２３が設置される。互いに対向する磁石３２２と磁石３２３との間には、上述のコイル３１１が挿入される隙間が生じている。

【0067】

さらに、磁気回路３０７は、Ｘ軸方向に並ぶように配置された２つのヨーク３２４を備える。Ｙ軸方向に見たときのヨーク３２４の形状はＵ字状である。２つのヨーク３２４は、それぞれ、外側の壁部３２４ａが２つに分かれており、内側の壁部３２４ｂも２つに分かれている。各ヨーク３２４の外側の２つの壁部３２４ａの内側にそれぞれ磁石３２５が設置される。また、各ヨーク３２４の内側の２つの壁部３２４ｂの外側に、それぞれ、磁石３２５に対向するように磁石３２６が設置される。互いに対向する磁石３２５と磁石３２６との間には、上述のコイル３１１が挿入される隙間が生じている。磁石３２６のＹ軸方向の端部は、隣り合うヨーク３２１の内側の壁部３２１ｂに側面に重なっている。

【0068】

図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ホルダ３０１の構成を示す斜視図である。図６（ａ）は、ホルダ３０１を上側から見た斜視図、図６（ｂ）はホルダ３０１を下側から見た斜視図である。

【0069】

ホルダ３０１は、枠状の部材からなっている。ホルダ３０１は、剛性が高く、軽量の金属材料で形成される。ホルダ３０１は、表面反射が抑制されるよう構成される。ホルダ３０１の表面は、光の吸収率が高まるように、黒色で塗装される。本実施形態では、ホルダ３０１がマグネシウム合金で一体形成され、さらに、ホルダ３０１の表面に黒色酸化処理が施されている。ホルダ３０１が、アルミニウム等、マグネシウム以外の材料で形成されてもよい。ホルダ３０１は、Ｘ軸方向に対称な形状である。

【0070】

ホルダ３０１は、スクリーン１０８を支持するための下枠部３０１ａと、スクリーン１０９を支持するための上枠部３０１ｂとを有する。

【0071】

下枠部３０１ａは、平面視において長方形の開口３０１ｃを有する。また、下枠部３０１ａ上面のＹ軸正側の縁部分に上方に突出する２つの壁３０１ｄが設けられ、下枠部３０１ａ上面のＸ軸正負側の縁部分にも、それぞれ、壁３０１ｄが設けられている。さらに、これらの壁３０１ｄと開口３０１ｃとの間に、上方に突出する突起３０１ｅが設けられている。突起３０１ｅは、開口３０１ｃの周縁に沿うようにして連続的に形成されている。突起３０１ｅの高さは、壁３０１ｄの高さよりも低い。下枠部３０１ａの上面には、壁３０１ｄの位置に、Ｚ軸方向に突出する４つの鉤部３０１ｆが設けられている。また、Ｙ軸負側の２つの壁３０１ｄの間に、Ｚ軸方向に突出する円柱状の突部３０１ｍが形成されている。

【0072】

上枠部３０１ｂは、平面視において長方形の開口３０１ｇを有する。また、上枠部３０１ｂ上面のＹ軸負側の縁部分に上方に突出する２つの壁３０１ｈが設けられ、上枠部３０１ｂ上面のＸ軸正負側の縁部分にも、それぞれ、壁３０１ｈが設けられている。さらに、これらの壁３０１ｈと開口３０１ｇとの間に、上方に突出する突起３０１ｉが設けられている。突起３０１ｉは、開口３０１ｇの周縁に沿うようにして連続的に形成されている。突起３０１ｉの高さは、壁３０１ｈの高さよりも低い。上枠部３０１ｂの上面には、壁３０１ｈの位置に、Ｚ軸方向に突出する４つの鉤部３０１ｊが設けられている。また、Ｙ軸正側の２つの壁３０１ｄの間に、Ｚ軸方向に突出する円柱状の突部３０１ｎが形成されている。

【0073】

下枠部３０１ａと上枠部３０１ｂとの間の段差は、壁部３０１ｋで塞がれている。壁部３０１ｋの上面は、下方（Ｚ軸負方向）に掘り下げられて、一段低くなっている。壁部３０１ｋの下端には、山型の切欠き３０１ｋ１が形成されている。切欠き３０１ｋ１は、壁部３０１ｋの略全長に亘って延びるように形成されている。

【0074】

また、図６（ｂ）に示すように、ホルダ３０１の下面には、下面内側から下方に突出する６つの突片３０１ｌが設けられている。ホルダ３０１の下面の輪郭は、図５（ａ）に示した支持部材３０３の内枠部３０３ａの輪郭と同一である。ホルダ３０１を内枠部３０３ａに載せると、ホルダ３０１の６つの突片３０１ｌが、内枠部３０３ａの内側に嵌まり込む。これにより、ホルダ３０１が支持部材３０３に位置決めされる。

【0075】

スクリーン１０８は、下枠部３０１ａの突起３０１ｅに載せられて、ホルダ３０１に支持される。このとき、スクリーン１０８のＹ軸負側の端部が、壁部３０１ｋの下側に入り込む。突起３０１ｅは、スクリーン１０８が載せられた状態において、スクリーン１０８の３辺に沿って連続するように形成されている。この状態で、スクリーン１０８は、５つの壁３０１ｄの内側に収まり、スクリーン１０８の外周と壁３０１ｄとが略当接する。

【0076】

スクリーン１０９は、上枠部３０１ｂの突起３０１ｉに載せられて、ホルダ３０１に支持される。このとき、スクリーン１０９のＹ軸正側の端部が、壁部３０１ｋの上側に重なる。突起３０１ｉは、スクリーン１０９が載せられた状態において、スクリーン１０９の３辺に沿って連続するように形成されている。この状態で、スクリーン１０９は、５つの壁３０１ｈの内側に収まり、スクリーン１０９の外周と壁３０１ｈとが略当接する。

【0077】

こうして、スクリーン１０８、１０９がそれぞれ、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂに設置された後、図４（ａ）に示した遮光部材３０２ａ、３０２ｂが、それぞれ、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂに設置される。このとき、下枠部３０１ａに設けられた４つの鉤部３０１ｆが遮光部材３０２ａの４つの孔にそれぞれ嵌まり込み、上枠部３０１ｂに設けられた４つの鉤部３０１ｊが遮光部材３０２ｂの４つの孔にそれぞれ嵌まり込む。また、ホルダ３０１の２つの突部３０１ｍ、３０１ｎがそれぞれ遮光部材３０２ａ、３０２ｂの孔に嵌まり込む。スクリーン１０８、１０９と遮光部材３０２ａ、３０２ｂとの間に、耐熱性の部材（耐熱パッキン）が介挿される。

【0078】

ところで、図１（ｃ）に示した構成では、太陽光等の外光が、ミラー２２を含む光学系を逆行してスクリーン１０８、１０９に向かうことが起こり得る。このため、スクリーン１０８、１０９を保持するホルダ３０１は、外光の集光による加熱の対策として、上記のように、マグネシウム合金等の金属材料で構成される。さらに、ホルダ３０１は、虚像生成用のレーザ光に迷光が混入することを防止するために、黒色の塗装や、つや消し等の表面加工の処理が施される。

【0079】

ここで、表面加工は、たとえば、陽極酸化処理を含む工程により行われ得る。この場合、塗料との親和性を高めるために、ホルダ３０１の表面に化成処理が施される。化成処理には、アルカリ成分を含む薬剤が用いられる。化成処理の後、ホルダ３０１は、脱脂洗浄され、さらに、中和処理が施されて、残留アルカリ成分が除去される。その後、ホルダ３０１は、黒色塗料が被服される。

【0080】

しかしながら、高温（８５℃）、高湿（８５％）の環境下に画像表示装置２０を放置した後、ホルダ３０１から遮光部材３０２ａ、３０２ｂを取り外したところ、スクリーン１０８、１０９に顕著な劣化が確認された。具体的には、ホルダ３０１に載置されるスクリーン１０８の周辺部分において、スクリーン１０８の基材１０８ａが溶融し、レンズ層１０８ｂ、１０８ｃが基材１０８ａから剥離していた。スクリーン１０８の下面は、ホルダ３０１の突起３０１ｅに貼り付いていた。スクリーン１０９にも、同様の劣化が生じた。

【0081】

図７（ａ）は、スクリーン１０８、１０９の劣化状態を模式的に示す図である。なお、図７（ａ）、（ｂ）の検証では、図６（ａ）、（ｂ）に示した切欠き３０１ｋ１が形成されていないホルダ３０１は用いられた。すなわち、壁部３０１ｋの下端は、全領域において、Ｘ－Ｙ平面に平行であり、下枠部３０１ａに設置されたスクリーン１０８のＹ軸負側の端部に重なっていた。ここでは、スクリーン１０８、１０９の基材が、ポリカーボネートからなっていた。

【0082】

図７（ａ）において、ハッチングが付された領域Ａ１０、Ａ１１が、スクリーン１０８、１０９において劣化が生じた領域を示している。図７（ａ）に示すように、上枠部３０１ｂに設置されたスクリーン１０９は、ホルダ３０１と接触するＹ軸負側の端部およびＸ軸正負側の端部において劣化が生じた。下枠部３０１ａに設置されたスクリーン１０８は、ホルダ３０１と接触するＹ軸正側の端部およびＸ軸正負側の端部のみならず、Ｙ軸負側の端部にも、劣化が生じた。

【0083】

そこで、発明者らは、スクリーン１０８、１０９に生じた劣化の原因を鋭意検討した。そして、発明者らは、その原因が、上記化成処理においてホルダ３０１の表面に残留するアルカリ成分であることの可能性を、検証により確認した。

【0084】

図７（ｂ）は、発明者らが行ったスクリーン１０８の劣化原因の検証結果を示す写真である。

【0085】

発明者らは、スクリーン１０８の半分（範囲Ｗ１）を、アルカリ成分を含有する薬剤に浸した後、スクリーン１０８を、上記と同様の高温、高湿の環境下に所定期間放置した。検証に用いた薬剤は、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）２．３８％水溶液であった。その後、スクリーン１０８を上記環境下から取り出し、スクリーン１０８の劣化具合を確認した。これにより、図７（ｂ）の検証結果が得られた。

【0086】

図７（ｂ）に示すように、薬剤に浸された範囲Ｗ１において、図７（ａ）の場合と同様の劣化がスクリーン１０８に生じた。図７（ｂ）の白矢印は、劣化箇所を示している。また、薬剤に浸されなかった範囲Ｗ２においても、範囲Ｗ１から薬剤が流れ込んだ部分において、スクリーン１０８に劣化が生じていた。

【0087】

この検証により、発明者らは、図７（ａ）に示したスクリーン１０８、１０９における劣化の原因が、ホルダ３０１に残留するアルカリ成分にあることを確認した。すなわち、発明者らは、アルカリ成分による還元反応（加水分解）により、スクリーン１０８、１０９の基材が溶解したものと判断した。その結果、発明者らは、少なくともスクリーン１０８、１０９が接触し得る領域において、化成処理によるアルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐための構成をホルダ３０１に施すことによって、図７（ａ）に示した劣化がスクリーン１０８に生じないとの結論に至った。

【0088】

そこで、本実施形態では、スクリーン１０８、１０９が接触し得る領域において、化成処理によるアルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐための構成が、ホルダ３０１に施されている。以下、この構成について説明する。

【0089】

図８（ａ）は、ホルダ３０１の平面図であり、図８（ｂ）は、化成処理によるアルカリ性残留物の存在を排除する領域を示す図である。また、図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、化成処理によるアルカリ性残留物の存在を排除する領域を示す拡大図である。図８（ｂ）および図９（ａ）、（ｂ）において、ハッチングが付された領域が、化成処理によるアルカリ性残留物の存在を排除する領域である。

【0090】

図８（ａ）に示すように、スクリーン１０８、１０９は、壁３０１ｄ、３０１ｈの内側に嵌め込まれるようにして、突起３０１ｅ、３０１ｉの上面に載置される。したがって、スクリーン１０８、１０９は、少なくとも、突起３０１ｅ、３０１ｉの上面と、何れかの壁３０１ｄ、３０１ｈの内側面に接触する。また、突起３０１ｅ、３０１ｉが低い場合、スクリーン１０８、１０９の下面と下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面との隙間は狭い。このため、遮光部材３０２ａ、３０２ｂの設置によりスクリーン１０８、１０９が下方に押さえられると、スクリーン１０８、１０９の下面が下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面に接触する可能性がある。

【0091】

また、スクリーン１０８、１０９の下面が下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面に直接接触しない場合も、湿気による露等が介在して、スクリーン１０８、１０９の下面が下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面に間接的に接触することも起こり得る。この場合、露等を介して、アルカリ性残留物が、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面からスクリーン１０８、１０９に移動する可能性がある。

【0092】

そこで、本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面のうち、少なくとも、スクリーン１０８、１０９が重なる領域が、化成処理によるアルカリ性残留物の存在を排除する領域に含まれている。また、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、壁３０１ｄ、３０１ｈの内側面の全範囲および鉤部３０１ｆ、３０１ｊの内側面の全範囲が、化成処理によるアルカリ性残留物の存在を排除する領域に設定されている。図９（ａ）、（ｂ）に示した以外の壁３０１ｄ、３０１ｈおよび鉤部３０１ｆ、３０１ｊについても同様に、内側面の全範囲が、アルカリ性残留物の存在を排除する領域が設定されている。

【0093】

ここで、化成処理によるアルカリ性残留物の存在を排除する構成は、たとえば、以下のように適用され得る。

【0094】

（１）化成処理が終了した後、切削加工により１００～２００μｍ程度、ホルダ３０１表面の対象領域を掘り下げて構成材を除去し、対象領域においてホルダ３０１内部の金属部分を露出させる。

【0095】

（２）ホルダ３０１表面の対象領域を樹脂レジストで被覆して化成処理を実行し、化成処理の後に、有機溶剤で被覆部分を除去する。

【0096】

このように、図８（ｂ）および図９（ａ）、（ｂ）に示した領域から、化成処理によるアルカリ性残留物の存在を排除することにより、ホルダ３０１に設置されたスクリーン１０８、１０９に対し、ホルダ３０１に残留したアルカリ性残留物が滲入することを防ぐことができる。

【0097】

図１０（ａ）は、ホルダ３０１からアルカリ性残留物を除去した場合のスクリーン１０８、１０９の状態を検証した検証結果を示す写真である。

【0098】

この検証では、化成処理後の中和処理を通常よりも強化して、アルカリ性残留物の排除を徹底した。具体的には、中和処理時の処理温度を常温から６０℃程度に高めることにより、ホルダ３０１におけるアルカリ性残留物の排除を徹底した。ここでは、ホルダ３０１全体に対して中和処理を行った。その後、ホルダ３０１にスクリーン１０８、１０９と遮光部材３０２ａ、３０２ｂを設置して、ホルダ３０１を、上記と同様の高温、高湿の環境下に所定期間放置した。放置終了後、ホルダ３０１を上記環境下から取り出して、遮光部材３０２ａ、３０２ｂを取り除いた。

【0099】

図１０（ａ）に示すように、この検証では、スクリーン１０８、１０９に劣化が確認されなかった。このことから、発明者らは、スクリーン１０８、１０９の劣化の原因がホルダ３０１のアルカリ性残留物にあることを再確認し、その滲入を排除することによりスクリーン１０８、１０９の劣化を防ぎ得ることを確認した。よって、上記のように、切削やレジストの塗布等によって、少なくとも、スクリーン１０８、１０９が接触し得る領域において、化成処理によるアルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐための構成を適用することにより、スクリーン１０８、１０９の劣化を防ぐことができる。

【0100】

＜実施形態の効果＞
以上、本実施形態によれば、以下の効果が奏される。

【0101】

少なくとも、スクリーン１０８、１０９（樹脂部品）が接触し得る領域において、化成処理によるアルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐための構成を適用されるため、ホルダ３０１（樹脂部品保持部材）に設置されたスクリーン１０８、１０９に、ホルダ３０１からアルカリ性残留物が滲入することを防ぐことができる。このため、ホルダ３０１に塗装やつや消し等の表面加工の処理が施される場合も、アルカリ性残留物によるスクリーン１０８、１０９の劣化を抑制することができる。よって、スクリーン１０８、１０９の特性を良好に確保することができる。その結果、画像表示装置２０の品質および性能を高く維持することができる。

【0102】

ここで、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐための構成は、たとえば、上記（１）に示したように、ホルダ３０１内部の金属材料が露出するまでホルダ３０１の対象領域を切削することにより実現され得る。これにより、対象領域からアルカリ性残留物を確実に排除でき、ホルダ３０１からスクリーン１０８、１０９にアルカリ性残留物が滲入することを確実に防ぐことができる。

【0103】

なお、本実施形態では、ホルダ３０１の壁部３０１ｋの下端に、山型の切欠き３０１ｋ１が設けられている。このため、ホルダ３０１にスクリーン１０８、１０９が設置された状態では、図１０（ｂ）に示すように、壁部３０１ｋとスクリーン１０８のＹ軸負側の端部との間に山型の隙間が生じている。この構成により、壁部３０１ｋからスクリーン１０８の表面に液だれが生じることが防がれる。すなわち、湿気により壁部３０１ｋの表面に液滴が生じた場合、壁部３０１ｋの表面を流れ落ちる液滴は、切欠き３０１ｋ１に到達した後、切欠き３０１ｋ１の下面に回り込んで、切欠き３０１ｋ１の下面に沿って切欠き３０１ｋ１の最も低い端部へと移動する。その後、液滴は、切欠き３０１ｋ１の端部からホルダ３０１の内側面へと移って、下方へ流れ落ちる。

【0104】

この構成により、アルカリ性残留物を含有する液滴がスクリーン１０８のＹ軸負側の端部に移動してこの端部が劣化することを防ぐことができる。すなわち、図７（ａ）に示したように、スクリーン１０８には、Ｙ軸負側の端部にも劣化が生じていたが、この劣化は、アルカリ性残留物を含有する液滴が、壁部３０１ｋの表面からスクリーン１０８に流れ落ちることにより生じたものと考えられる。よって、上記のように、壁部３０１ｋの下端に切欠き３０１ｋ１（壁部３０１ｋからスクリーン１０８への液だれを抑制するための構造）を設けて、壁部３０１ｋの表面を流れ落ちる液滴がスクリーン１０８に移動することを防ぐことにより、Ｙ軸負側の端部におけるスクリーン１０８の劣化を防ぐことができる。

【0105】

＜変更例１＞
上記実施形態では、化成処理によるアルカリ性残留物が樹脂部材であるスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐための構成として、切削加工およびレジストの被覆の適用、および中和処理の強化が例示されたが、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐための構成は、これに限られるものではない。

【0106】

たとえば、少なくともスクリーン１０８、１０９が接触し得る領域に、化成処理が施された表面からスクリーン１０８、１０９を離間させるためのスペーサを設けることにより、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐようにしてもよい。

【0107】

図１１（ａ）、（ｂ）は、この場合の変更例の構成を示す図である。図１１（ａ）は、変更例１に係るホルダ３０１の平面図である。図１１（ｂ）は、変更例１に係る、スペーサ３３１、３３２が設置された状態のホルダ３０１の平面図である。

【0108】

図１１（ａ）に示すように、変更例１では、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面から、それぞれ、突起３０１ｅ、３０１ｉが省略されている。そして、図１１（ｂ）に示すように、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐための構成として、下枠部３０１ａの上面にスペーサ３３１が設置され、また、上枠部３０１ｂの上面にスペーサ３３２が設置される。スペーサ３３１は、下枠部３０１ａの４つの壁３０１ｄの内側に収まるようにして、開口３０１ｃの外周に沿って延びている。また、スペーサ３３２は、上枠部３０１ｂの４つの壁３０１ｈの内側に収まるようにして、開口３０１ｇの外周に沿って延びている。

【0109】

スペーサ３３１の厚みは、壁３０１ｄの高さよりも小さい。また、スペーサ３３２の厚みは、壁３０１ｈの高さよりも小さい。スペーサ３３１、３３２は、たとえば、フッ素ゴム、テフロン（登録商標）樹脂またはポリアミド等、アルカリ性残留物に対して耐性をもつ材料からなっている。

【0110】

変更例１によれば、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面と、スクリーン１０８、１０９との間にスペーサ３３１、３３２が介在するため、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面からスクリーン１０８、１０９にアルカリ性残留物が滲入することを防ぐことができる。また、変更例１の構成によれば、切削やレジストの被覆等の工程を省略できるため、ホルダ３０１を簡易に構成することができる。

【0111】

なお、変更例１においても、壁３０１ｄ、３０１ｈの内側面には、上記実施形態と同様、切削やレジストの被覆等によって、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを排除する構成が適用されることが好ましい。また、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面の、スクリーン１０８、１０９が重なる領域のうち、スペーサ３３１、３３２が設置される以外の領域にも、上記実施形態と同様、切削やレジストの被覆等によって、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを排除する構成が適用されることが好ましい。これにより、スクリーン１０８、１０９に対するアルカリ性残留物の滲入をより確実に防ぐことができる。

【0112】

＜変更例２＞
図１２は、変更例２に係るホルダ３０１の構成を示す斜視図である。

【0113】

変更例２では、変更例１に比べて、下枠部３０１ａの上面と上枠部３０１ｂの上面に、それぞれ、複数の溝部３０１ｏ、３０１ｐが形成されている。溝部３０１ｏ、３０１ｐの深さは、それぞれ、壁３０１ｄ、３０１ｈの高さよりも大きい。また、溝部３０１ｏ、３０１ｐによって、突起３０１ｅ、３０１ｉが分断されている。さらに、変更例２においても、図８（ｂ）および図９（ａ）、（ｂ）にハッチングで示した領域のうち溝部３０１ｏ、３０１ｐ以外の領域に、化成処理によるアルカリ性残留物が前記樹脂部材に滲入することを防ぐための構成が適用されている。その他の構成は、上記実施形態と同様である。

【0114】

変更例２の構成によれば、スクリーン１０８、１０９が設置された状態において、溝部３０１ｏ、３０１ｐにより、ホルダ３０１の内部をスクリーン１０８、１０９の設置部分付近から外部に流通させる流通部が構成される。これにより、ホルダ３０１が高温、高湿の環境下に置かれた場合も、ホルダ３０１内の湿気は、スクリーン１０８、１０９の設置部分に滞留することなく、溝部３０１ｏ、３０１ｐを介して外部に放出される。よって、スクリーン１０８、１０９の設置部分が湿気により濡れ状態になること防ぐことができ、湿気により生じた水滴を介してアルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐことができる。よって、より確実に、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐことができる。

【0115】

なお、溝部３０１ｏ、３０１ｐの数および形状は、図１２に示したものに限られるものではなく、適宜、変更可能である。ホルダ３０１の内部をスクリーン１０８、１０９の設置部分付近から外部に流通させる流通部は、必ずしも、溝部３０１ｏ、３０１ｐにより構成されなくてもよく、スクリーン１０８、１０９の設置部分の近傍に下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂを貫通する横孔を設けてもよい。

【0116】

＜変更例３＞
図１３（ａ）は、スクリーン１０８に生じ得る剥離の状態を模式的に示す断面図である。

【0117】

図１３（ａ）において、１０８ｂ１、１０８ｃ１は、それぞれ、スクリーン１０８のレンズ層１０８ｂ、１０８ｃに形成された断面円弧形状のレンズ部を示している。一般に、スクリーン１０８は、レンズ部１０８ｂ１、１０８ｃ１が形成されたマザー基板から所定サイズの領域を切り出すことにより取得される。この場合、図１３（ａ）に示すように、スクリーン１０８の端縁付近のレンズ部１０８ｃ１には、切り出し時の応力によって、基材１０８ａからの剥離が起こり得る。こうなると、剥離した箇所からアルカリ性残留物が基材１０８ａに滲入し易くなる。その結果、アルカリ性残留物により樹脂製の基材１０８ａに劣化が生じ易くなる。このことは、スクリーン１０９においても同様である。

【0118】

そこで、変更例３では、図１３（ｂ）に示すように、スクリーン１０８の端縁付近に、レンズ部１０８ｂ１、１０８ｃ１に代えて、所定厚みの平坦な平坦部１０８ｂ２、１０８ｃ２が設けられる。すなわち、スクリーン１０８の形成時において、端縁付近の領域には、レンズ部１０８ｂ１、１０８ｃ１と同様の紫外線硬化樹脂が所定厚みで均一に塗布される。このように、端縁付近に平坦部１０８ｂ２、１０８ｃ２が設けられることにより、端縁付近におけるレンズ層１０８ｂ、１０８ｃ（平坦部１０８ｂ２、１０８ｃ２）と基材１０８ａとの密着強度が確保される。このため、切り出し時の応力によって端縁付近に剥離が生じにくくなる。これにより、剥離箇所からアルカリ性残留物が基材１０８ａに滲入することが抑止され、アルカリ性残留物による基材１０８ａの劣化をより効果的に抑止できる。この構成および効果は、スクリーン１０９においても同様である。

【0119】

図１３（ｃ）は、変更例３に係る、スクリーン１０８、１０９において平坦部を形成する領域を模式的に示す平面図である。

【0120】

図１３（ｃ）において、ハッチングが付された領域Ａ２１、Ａ２２が、上述の平坦部が設けられる領域を示している。平坦部は、長方形のスクリーン１０８、１０９の４つの辺のうち、少なくとも、ホルダ３０１に保持される辺を含む領域に設けられればよい。上記実施形態では、スクリーン１０８のＹ軸負側の辺は、ホルダ３０１に保持されず、ホルダ３０１から離間している。また、スクリーン１０９のＹ軸正側の辺は、ホルダ３０１に保持されず、ホルダ３０１から離間している。したがって、スクリーン１０８、１０９のこれらの辺には、ホルダ３０１からアルカリ性残留物が滲入することが起こりにくい。このため、これらの辺には、平坦部を設けて剥離を抑制せずとも、アルカリ性残留物の滲入による劣化が生じにくいと言える。

【0121】

ただし、これらの辺にも平坦部を設けた方がスクリーン１０８、１０９をマザー基板から円滑に切り出し得る場合は、これらの辺にも平坦部が設けられてもよい。

【0122】

平坦部の幅は、少なくとも、スクリーン１０８、１０９に対するレーザ光の走査領域、すなわち、スクリーン１０８、１０９上において画像が描画される領域を含まないように設定される。すなわち、レー光の走査領域には、必ず、レンズ部１０８ｂ１、１０８ｃ１が存在するように、平坦部の幅が設定される。

【0123】

なお、本変更例３に係るスクリーン１０８、１０９は、ホルダ３０１のスクリーン１０８、１０９が接触し得る領域にアルカリ性残留物の滲入を排除する構成が適用されていない場合にも、用いられ得るものである。すなわち、このような構成のホルダ３０１に変更例３に係るスクリーン１０８、１０９が設置されると、上記のように、スクリーン１０８、１０９の端縁付近は剥離が抑止されるため、この端縁付近において、ホルダ３０１からスクリーン１０８、１０９の基材にアルカリ性残留物が滲入しにくくなる。よって、この場合も、変更例３の上記構成を備えるにより、スクリーン１０８、１０９の劣化をより効果的に防ぐことができる。

【0124】

＜変更例４＞
図１４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、変更例４に係るホルダ３０１の構成を示す斜視図である。図１４（ａ）、（ｂ）には、ホルダ３０１の一部拡大図が示されている。

【0125】

図１４（ａ）、（ｂ）に示すように、変更例４では、図９に示した突起３０１ｅ、３０１ｉが、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面から省略されている。そして、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを防ぐための構成として、下枠部３０１ａの上面に複数の突出部３０１ｑが形成され、また、上枠部３０１ｂの上面に複数の突出部３０１ｒが形成されている。突出部３０１ｑは、下枠部３０１ａの４つの壁３０１ｄの内側に収まるようにして、開口３０１ｃの外周に沿って形成される。また、突出部３０１ｒは、上枠部３０１ｂの４つの壁３０１ｈの内側に収まるようにして、開口３０１ｇの外周に沿って形成される。ここでは、突出部３０１ｑ、３０１ｒは、略等間隔に配列するよう形成されている。

【0126】

下枠部３０１ａの上面に形成される複数の突出部３０１ｑは、円柱状の形状である。突出部３０１ｑは、角柱や円錐、角錐等の他の形状であってもよい。突出部３０１ｑの高さは、一定である。突出部３０１ｑの高さは、壁３０１ｄの高さよりも低い。突出部３０１ｑのサイズは、下枠部３０１ａの上面にスクリーン１０８を支持することができれば特に限定されない。

【0127】

上枠部３０１ｂの上面に形成される複数の突出部３０１ｒは、円柱状の形状である。突出部３０１ｒは、角柱や円錐、角錐等の他の形状であってもよい。突出部３０１ｒの高さは、一定である。突出部３０１ｒの高さは、壁３０１ｈの高さよりも低い。突出部３０１ｒのサイズは、上枠部３０１ｂの上面にスクリーン１０９を支持することができれば特に限定されない。なお、突出部３０１ｑの高さと突出部３０１ｒの高さとは、互いに異なっていてもよい。

【0128】

突出部３０１ｑ、３０１ｒは、上記した切削やレジストの被覆により、アルカリ性残留物が除去される。これにより、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面からアルカリ性残留物が除去されていない状態であっても、スクリーン１０８、１０９と下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面との間に、アルカリ性残留物が除去された突出部３０１ｑ、３０１ｒが介在するため、スクリーン１０８、１０９にアルカリ性残留物が滲入することを防ぐことができる。また、変更例４の構成によれば、突出部３０１ｑ、３０１ｒのみに切削やレジストの被覆等の工程が行われるため、ホルダ３０１を簡易に構成することができる。

【0129】

また、突出部３０１ｑ、３０１ｒのうち、スクリーン１０８、１０９が直接接触する部分は、突出部３０１ｑ、３０１ｒの上面であるため、突出部３０１ｑ、３０１ｒの上面に対してのみ、切削やレジストの被覆が行われ、アルカリ性残留物が除去されてもよい。この場合、ホルダ３０１をより簡易に構成することができる。

【0130】

なお、突出部３０１ｑ、３０１ｒが、円錐や角錐、半球の形状である場合、突出部３０１ｑ、３０１ｒとスクリーン１０８、１０９との間の接触は略点接触となり、接点の接触面積は極めて小さい。この場合、突出部３０１ｑ、３０１ｒに対してアルカリ性残留物を除去する処理が施されていなくても、接触面積が極めて小さいため、突出部３０１ｑ、３０１ｒからスクリーン１０８、１０９にはアルカリ性残留物が殆ど滲入しないことも想定され得る。したがって、突出部３０１ｑ、３０１ｒがこのような形状を有する場合は、突出部３０１ｑ、３０１ｒに対してアルカリ性残留物を除去する処理が省略されてもよい。ただし、より確実にアルカリ性残留物の滲入を防ぐためには、突出部３０１ｑ、３０１ｒがこのような形状を有する場合にも、突出部３０１ｑ、３０１ｒに対してアルカリ性残留物を除去する処理が施されることが好ましい。

【0131】

なお、変更例４においても、壁３０１ｄ、３０１ｈの内側面には、上記実施形態と同様、切削やレジストの被覆等によって、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを排除する構成が適用されることが好ましい。また、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面の、スクリーン１０８、１０９が重なる領域のうち、突出部３０１ｑ、３０１ｒが設置される以外の領域にも、上記実施形態と同様、切削やレジストの被覆等によって、アルカリ性残留物がスクリーン１０８、１０９に滲入することを排除する構成が適用されてもよい。これにより、スクリーン１０８、１０９に対するアルカリ性残留物の滲入をより確実に防ぐことができる。

【0132】

＜その他の変更例＞
必ずしも、スクリーン１０８、１０９が接触し得る領域の全てに、アルカリ性残留物の滲入を排除するための同じ構成が適用されずともよく、たとえば、スクリーン１０８、１０９が接触し得る領域の一部に、切削により、アルカリ性残留物の滲入を排除する構成が適用され、他の一部に、レジストの被覆により、アルカリ性残留物の滲入を排除する構成が適用されてもよい。また、図１１（ｂ）に示した変更例のように、スクリーン１０８、１０９が接触し得る領域の一部にスペーサ３３１、３３２が配置され、他の一部に、切削またはレジストの被覆により、アルカリ性残留物の滲入を排除する構成が適用されてもよい。

【0133】

また、アルカリ性残留物の滲入を防ぐための構成が適用される領域は、必ずしも、図８（ｂ）および図９（ａ）、（ｂ）にハッチングで示した領域に限られるものではなく、少なくとも、スクリーン１０８、１０９が接触し得る領域を含んでいればよい。たとえば、図８（ｂ）に示した領域のうち、突部３０１ｍ、３０１ｎの周囲の領域は、アルカリ性残留物の滲入を防ぐための構成が適用される領域から外されてもよく、あるいは、下枠部３０１ａおよび上枠部３０１ｂの上面の、壁３０１ｄ、３０１ｈに挟まれた角の部分が、アルカリ性残留物の滲入を防ぐための構成が適用される領域に含まれてもよい。

【0134】

なお、上記実施形態および変更例１、２において、アルカリ性残留物の滲入を防ぐための構成が適用された領域には、化成処理に代えて、アルカリ性残留物が残留し得ない他の表面処理が施されてもよい。たとえば、この領域に、エポキシ塗料を用いた耐熱塗装（静電塗装法による粉体塗装）が行われてもよい。これにより、これらの領域にも黒色の塗装を施すことができ、ホルダ３０１によって反射された迷光が虚像生成用のレーザ光に混入することをより確実に防ぐことができる。

【0135】

また、壁部３０１ｋ下端の切欠き３０１ｋ１は、必ずしも、図１０（ｂ）に示したように両方向に傾斜した山型の形状でなくてもよく、たとえば、一方向のみに傾斜した形状であってもよい。

【0136】

また、壁部３０１ｋからスクリーン１０８への液だれを抑制するための構造は、必ずしも、切欠き３０１ｋ１でなくてもよく、たとえば、壁部３０１ｋのＹ軸正側の側面に山型の庇を設ける構成であってもよい。この場合、壁部３０１ｋの側面を流れ落ちる水滴は、庇に受けられてＸ軸正側またはＸ軸負側の端部へと導かれる。

【0137】

また、ホルダ３０１の形状は、必ずしも、上記実施形態および変更例１、２に示した形状に限られるものではない。

【0138】

また、上記実施形態において、必ずしも、スクリーン１０８、１０９が接触し得る領域の全てにアルカリ性残留物の滲入を防ぐための構成が設けられていなくてもよい。たとえば、スクリーン１０８、１０９において、スクリーン１０８、１０９の機能に及ぼす影響が低いと考えられるような端の部分は、化成処理された領域に接触していてもよい。

【0139】

また、上記実施形態では、２つのスクリーン１０８、１０９がホルダ３０１に設置されたが、スクリーンの数はこれに限られるものではなく、１つのスクリーンのみがホルダ３０１に設置されてもよい。

【0140】

また、スクリーンは、必ずしもＺ軸方向に移動しなくてもよく、所定の位置に固定されてもよい。この場合、奥行き方向に視差のない画像のみが表示される。

【0141】

また、スクリーン１０８、１０９は、必ずしも、両面にレンズ層が形成されていなくてもよく、たとえば、レーザ光をＸ軸方向およびＹ軸方向に拡散させる複数のレンズ部が、スクリーン１０８、１０９の一方の面にマトリックス状に並んで形成されてもよい。この場合、変更例３に示した平坦部は、これらレンズ部が形成されたスクリーン１０８、１０９の面に形成されればよい。

【0142】

また、上記実施形態では、本発明を乗用車１に搭載されるヘッドアップディスプレイに適用した例を示したが、本発明は、車載用に限らず、他の種類の画像表示装置にも適用可能である。

【0143】

また、画像表示装置２０および照射光生成部２１の構成は、図１（ｃ）および図２に記載された構成に限られるものではなく、適宜、変更可能である。

【0144】

なお、本発明に係る樹脂部品保持部材は、上述の画像表示装置２０の他、種々の装置に用いられ得る。たとえば、レーザ光を目標領域に出射し、その反射光により、目標領域における物体の存在または物体までの距離を測定するレーザレーダに、本発明に係る樹脂部品保持部材が用いられてもよい。この場合、樹脂部品保持部材は、たとえば、反射光を集光するための樹脂材料からなる集光レンズを保持するために用いられ得る。

【0145】

この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、種々の変更が可能である。

【符号の説明】

【0146】

２０ … 画像表示装置
１０８、１０９ … スクリーン（樹脂部品）
１０８ｃ１、１０８ｂ１ ・・・ レンズ部
１０８ｃ２、１０８ｃ２ ・・・ 平坦部
３０１ … ホルダ（樹脂部品保持部材）
３０１ｋ … 壁部
３０１ｋ１ … 切欠き（液だれを抑制するための構造）
３０１ｏ、３０１ｐ … 溝部（流通部）
３０１ｑ、３０１ｒ … 突出部
３３１、３３２ … スペーサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】