JP2018192962A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 与えられた振動により異音が発生する虞を低減しつつ組み付け性の良好なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】 本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示光Ｌを反射する反射部４と、反射部４に設けられた被支持部８０と、被支持部８０を回転軸ＡＸとして回転可能に支持する支持部９０と、被支持部８０を支持部９０に押し付ける弾性部材Ｓ２と、を備えている。この弾性部材Ｓ２は、一端側に貫通穴部Ｓ２１が形成され、他端側にフック部Ｓ２２が形成された板バネである。そして、フック部Ｓ２２が係止される係止部９２と、貫通穴部Ｓ２１を介して弾性部材Ｓ２がネジ固定されるネジ穴部９１と、が回転軸ＡＸと直交して支持部９０を挟むように設けられており、弾性部材Ｓ２のフック部Ｓ２２と貫通穴部Ｓ２１の間にある押圧部Ｓ２３により被支持部８０を支持部９０に押し付ける。【選択図】 図６

Description

本発明は、所定の画像を表す表示光を反射する反射部材を回転可能に支持する支持構造を有するヘッドアップディスプレイ装置に関する。

特許文献１には、反射部材を回転可能に支持する第２支持部と、反射部材の他端部に設けられ第２支持部に支持される第２被支持部と、が実質的に点接触または線接触して組み付けられると共に、第２弾性部材Ｓ２によって反射部材の回転軸と直交する方向に第２支持部と第２被支持部とを互いに押し付ける、反射部材の支持構造を有するヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）が開示されている。このＨＵＤ装置の構成によれば、車両の走行などにより生じた揺れが伝達してＨＵＤ装置が振動しても反射部材の振動が抑制されて、視認される表示像のぶれが低減できる。

特開２０１４−８５５３９号公報

しかしながら、第２支持部と第２被支持部とを挟む断面略コの字状の板バネである第２弾性部材を弾性変形させて組み付けなければならず組み付け性に改善の余地があった。

本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであり、ＨＵＤ装置外部から与えられた振動により異音が発生する虞を低減しつつ組み付け性の良好なヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
画像を表す表示光を出射する表示器と、
前記表示光を反射する反射部と、
前記反射部に設けられた被支持部と、
前記被支持部を回転軸として回転可能に支持する支持部と、
前記被支持部を前記支持部に押し付ける弾性部材と、を備えたヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記弾性部材は、一端側に貫通穴部が形成され、他端側にフック部が形成された板バネであり、
前記フック部が係止される係止部と、前記貫通穴部を介して前記弾性部材がネジ固定されるネジ穴部と、が前記回転軸と直交して前記支持部を挟むように設けられ、
前記弾性部材の前記フック部と前記貫通穴部の間にある押圧部により前記被支持部を前記支持部に押し付ける、
ように構成する。

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の
前記弾性部材は、前記貫通穴部と前記押圧部の間に屈曲部が形成されている、
ように構成することが好ましい。

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の
前記弾性部材は、持ち手部が一端部に形成されている、
ように構成することが好ましい。

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
前記反射部を収容する筐体を備え、
前記反射部は前記ネジ穴部を介して前記筐体にネジ固定される、
ように構成することが好ましい。

本発明によれば、ＨＵＤ装置外部から与えられた振動により異音が発生する虞を低減しつつ組み付け性の良好なヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。

本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置の構成概略図。 同ＨＵＤ装置の反射部及び反射部回転機構の斜視図。 同ＨＵＤ装置の反射部及び反射部回転機構の分解斜視図。 同ＨＵＤ装置の支持体の分解斜視図。 同ＨＵＤ装置の支持構造を示す側面図。 同ＨＵＤ装置の支持構造を示す断面図。

本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置１００を添付図面を参照して説明する。

ＨＵＤ装置１００は、図１，２に示すように、筐体１と、表示器２と、平面鏡３と、凹面鏡（反射部）４と、反射部回転機構５と、図示しない回路基板と、を備える。

ＨＵＤ装置１００は、表示器２に所定の画像を表示することにより出射した表示光Ｌを、平面鏡３と凹面鏡４とで反射させ、ＨＵＤ装置１００が搭載される車両の風防ガラスに照射する。風防ガラスに照射された表示光Ｌは、車両の搭乗者から見て風防ガラスの前方に虚像として視認される。所定の画像は、例えば、車両の走行速度やエンジン回転数などの車両情報を表す画像である。

筐体１は、表示器２と、平面鏡３と、凹面鏡４と、反射部回転機構５と、回路基板（図示せず）を収容する。筐体１は、表示器２が出射した表示光Ｌの乱反射による迷光を抑制するため、内面が黒色の合成樹脂で構成されている。筐体１は、風防ガラスと対向する部分に、表示光Ｌを筐体１外に出射する開口部１０が形成されている。開口部１０は、アクリル樹脂などの透光性樹脂製のカバー１１で覆われている。

表示器２は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイである。表示器２は、回路基板から伝送された映像信号に応じた画像を表示して表示光Ｌを出射する。

平面鏡３は、表示器２が出射した表示光Ｌを凹面鏡４に反射させる。平面鏡３により、表示光Ｌの光路を折り曲げて、筐体１内でより長くの光路長を確保できる。表示器２から風防ガラスに至るまでの光路長を長くすることで、虚像を風防ガラスから遠方に表示できる。

凹面鏡４は、平面鏡３が反射した表示光Ｌを拡大して風防ガラスに向けて反射する。また、凹面鏡４の凹面は、湾曲した風防ガラスの形状による歪みを相殺する凹面形状となっている。

凹面鏡４は、反射部回転機構５に回転可能に支持され、反射部回転機構５の動力により回転軸ＡＸ周りに回転する。凹面鏡４は、回転軸ＡＸ周りに回転することで、風防ガラスに出射される表示光Ｌの位置を上下に調整できる。この調整により、搭乗者の視線の高さに合った適切な位置に虚像を表示できる。

凹面鏡４は、合成樹脂製の凹状の基材の表面に、反射膜を形成した鏡部４０を有する。この鏡部４０は、合成樹脂製のホルダ部４１に接着固定されている。

ホルダ部４１は、一端部（−Ｘ方向側端部）に第１被支持体６が取り付けられ、他端部（＋Ｘ方向側端部）に第２被支持部８０が形成されている。第１被支持体６には、後述する第１支持体７の動力を伝達するギヤ部６２が形成されている。

反射部回転機構５は、第１支持体７と、第２支持体９と、から構成されている。第１支持体７及び第２支持体９は、筐体１にネジで固定されている。

第１支持体７は、モータ７１と、ギヤ７２と、スイッチ７７と、を有し、第１被支持体を回転軸ＡＸ周りに回転可能に支持する。モータ７１は、凹面鏡４を回転軸ＡＸ周りに回転させるための動力を生む、ステッピングモータである。ギヤ７２は、モータ７１の回転に伴って回転し、ギヤ部６２と噛み合うギヤであり、ギヤ部６２に動力が伝わることにより凹面鏡４は回転する。スイッチ７７は、モータ７１の回転によりギヤ部６２が所定の位置まで回転すると、ギヤ部６２の下端部６２ａと接触し、オンされる。このスイッチ７７がオンされた位置を基点にモータ７１の回転量を数えることで凹面鏡４の回転位置を正確に把握できる。

第１被支持体６と第１支持体７には、第１支持体７と第１被支持体６とを互いに押圧して固定する第１弾性部材Ｓ１が取り付けられている。

第２支持体９は、図４に示すように、支持部９０と、ネジ穴部９１と、係止部９２と、第２弾性部材Ｓ２を有する。第２支持体９は、第２被支持部８０を回転軸ＡＸ周りに回転可能に支持する。

支持部９０は、第２被支持部８０を支持する軸受である。ネジ穴部９１は、第２弾性部材Ｓ２と共に第２支持体９を筐体１にネジ固定するための穴である。係止部９２は、後述する第２弾性部材Ｓ２のフック部Ｓ２２が係止される貫通穴である。

第２弾性部材Ｓ２は、一端側（＋Ｚ方向側）に貫通穴部Ｓ２１を有し、他端部（−Ｚ方向側端部）にフック部Ｓ２２を有する板バネである。第２弾性部材Ｓ２は、フック部Ｓ２２が係止部９２に挿通された状態で、貫通穴部Ｓ２１とネジ穴部９１にネジＢを挿通して固定すると、押圧部Ｓ２３が支持部９０に支持された第２被支持部８０に当接する。つまり、回転軸ＡＸと直交して支持部９０を挟むように貫通穴部Ｓ２１とフック部Ｓ２２が形成され、支持部９０に対向する位置に押圧部Ｓ２３が位置する。これにより、第２被支持部８０が支持部９０に押し付けられる。

また、第２弾性部材Ｓ２は、貫通穴部Ｓ２１と押圧部Ｓ２３との間に、屈曲部Ｓ２４が形成されている。図６（ａ）に示すように、この屈曲部Ｓ２４が形成されていない場合においては、ネジＢによる締め付けにより第２弾性部材Ｓ２が貫通穴部Ｓ２１を中心に歪みが生じると、第２被支持部８０と押圧部Ｓ２３との間に隙間Ｇが生じる可能性がある。この場合、車両の走行などにより生じた揺れが伝達してＨＵＤ装置１００が振動すると、異音が生じる。
一方で、図６（ｂ）に示すように、屈曲部Ｓ２４が形成されている場合においては、ネジＢによる締め付けにより第２弾性部材Ｓ２が貫通穴部Ｓ２１を中心に歪みが生じても、この歪みが屈曲部Ｓ２４より他端側（−Ｚ方向側）の押圧部Ｓ２３に伝わらず、第２被支持部８０と押圧部Ｓ２３との間に隙間Ｇが生じる虞が少ない。

さらに、第２弾性部材Ｓ２の一端部（＋Ｚ方向側端部）には、上方（＋Ｙ方向）に向かって屈曲して延びる持ち手部Ｓ２５を有する。ＨＵＤ装置１００を組立する作業者は、この持ち手部Ｓ２５を持って組み付けることができるため、組み付け性が良好となる。

第１被支持体６と第１支持体７には、モータ７１からギヤ部６２に動力を伝達する経路におけるバックラッシュを低減する方向に互いに引き合う第３弾性部材Ｓ３が取り付けられている。

以上のように、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置１００は、画像を表す表示光Ｌを出射する表示器２と、表示光Ｌを反射する反射部４と、反射部４に設けられた被支持部８０と、被支持部８０を回転軸ＡＸとして回転可能に支持する支持部９０と、被支持部８０を支持部９０に押し付ける弾性部材Ｓ２と、を備えたヘッドアップディスプレイ装置１００である。また、弾性部材Ｓ２は、一端側に貫通穴部Ｓ２１が形成され、他端側にフック部Ｓ２２が形成された板バネである。そして、フック部Ｓ２２が係止される係止部９２と、貫通穴部Ｓ２１を介して弾性部材Ｓ２がネジ固定されるネジ穴部９１と、が回転軸ＡＸと直交して支持部９０を挟むように設けられており、弾性部材Ｓ２のフック部Ｓ２２と貫通穴部Ｓ２１の間にある押圧部Ｓ２３により被支持部８０を支持部９０に押し付ける、ように構成した。
このように構成することで、断面略コの字状の板バネで挟む構成に比べ、弾性変形させて組み付ける必要がなくなるため、組み付け性が改善した。

また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置１００は、弾性部材Ｓ２の貫通穴部Ｓ２１と押圧部Ｓ２３の間に屈曲部Ｓ２４が形成されている。
このように構成することで、ネジＢによる締め付けトルクが強すぎて第２弾性部材Ｓ２が貫通穴部Ｓ２１を中心に歪みが生じても、この歪みが屈曲部Ｓ２４より他端側（−Ｚ方向側）の押圧部Ｓ２３に伝わらず、第２被支持部８０と押圧部Ｓ２３との間に隙間Ｇが生じる虞が少ない。つまり、組み付け時のネジＢの組付けトルクの制限が緩和され、組み付け性が良好である。

また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置１００は、弾性部材Ｓ２の一端部に持ち手部Ｓ２５が形成されている。
このように構成することで、この持ち手部Ｓ２５を持って組み付けることができるため、組み付け性が良好である。

また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置１００は、反射部４がネジ穴部９１を介して筐体１にネジ固定される。
このように構成することで、弾性部材Ｓ２を第２支持体９にネジ固定する工程と、第２支持体９を筐体１にネジ固定する工程が、１つの工程ででき、組み付け性が良好である。

以上、本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置１００を説明した。本発明は、ＨＵＤ装置１００に限定されるものでなく、主旨を逸脱しない範囲で実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）してもよい。

本発明は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置に適している。

１００ ：ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）
１ ：筐体
２ ：表示器
３ ：平面鏡
４ ：凹面鏡（反射部）
８０ ：第２被支持部（被支持部）
９ ：第２支持体
９０ ：支持部
９１ ：ネジ穴部
９２ ：係止部
Ｓ２ ：弾性部材
Ｓ２１ ：貫通穴部
Ｓ２２ ：フック部
Ｓ２３ ：押圧部
Ｓ２４ ：屈曲部
Ｓ２５ ：持ち手部

Claims (4)

1. 画像を表す表示光を出射する表示器と、
   前記表示光を反射する反射部と、
   前記反射部に設けられた被支持部と、
   前記被支持部を回転軸として回転可能に支持する支持部と、
   前記被支持部を前記支持部に押し付ける弾性部材と、を備えたヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記弾性部材は、一端側に貫通穴部が形成され、他端側にフック部が形成された板バネであり、
   前記フック部が係止される係止部と、前記貫通穴部を介して前記弾性部材がネジ固定されるネジ穴部と、が前記回転軸と直交して前記支持部を挟むように設けられ、
   前記弾性部材の前記フック部と前記貫通穴部の間にある押圧部により前記被支持部を前記支持部に押し付ける、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記弾性部材は、前記貫通穴部と前記押圧部の間に屈曲部が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記弾性部材は、持ち手部が一端部に形成されている、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記反射部を収容する筐体を備え、
   前記反射部は前記ネジ穴部を介して前記筐体にネジ固定される、
   ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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