CN103163646A - 平视显示装置 - Google Patents

Abstract

一种平视显示装置包括构造成反射从指示器射出的显示光以将反射光引导至车辆的挡风玻璃的驱动镜。驱动镜包括：基板，其固定到壳体的底表面上；一对相对的支撑板，其竖立在基板上；保持器，其通过相对的支撑板枢轴地支撑；反射镜，其通过保持器保持；驱动镜，其构造成枢轴转动保持器以改变反射镜的角度；以及定位突起，其设置在支撑板上并以基板的安装方向向壳体的底表面突出。在壳体上形成保持凹部以使得能够将定位突起***到其中并将定位突起保持在预定位置处。

Description

平视显示装置

技术领域

本发明涉及一种平视显示装置，该平视显示装置能够将虚像投射在车辆的挡风玻璃的投影区域上，并且能够使投射的虚像和车辆的前景重叠并透过挡风玻璃从车辆的视点被视觉识别。

背景技术

近些年，随着司机驾驶时所需要的信息的增加和多样化，诸如汽车或火车的车辆采用平视显示装置（HUD），该平视显示装置将要通知司机的诸如有高度紧急的信息的虚像显示在车辆的挡风玻璃上，并且使得虚像和车辆的前景能够透过挡风玻璃以重叠的方式被视觉识别。

如图9中所示，所述平视显示装置包括：指示器1，用于发出显示光L；壳体2，所述显示光L从所述指示器1入射到该壳体2上；反射板4和5，该反射板4和5收纳在壳体2中以反射在壳体2中入射的显示光L然后将其引导至设置在壳体2中的开口（未示出）；以及覆盖开口3（参见JP-A-2008-55940和JP-A-2010-15037）的透明板（未示出）。

反射板5包括保持器7、基板8和步进电机9。通过保持器7来保持反射板5，并且通过基板8枢轴地支撑保持器7。通过将基板8拧紧到所述壳体2的底表面来固定反射板5。步进电机9使保持反射器5的保持器7枢轴转动。随着通过步进电机9使保持器7枢轴转动，反射板5的方向被改变。以这种方式，当通过步进电机9使保持器7枢轴转动时，反射板5改变显示光的照射方向。

发明内容

在与光学部件的平视显示装置中，如果在每个光学部件中发生位置的移位，则虚像的显示位置会被很大地移位。特别地，在用于通过利用部件电机9使保持器7枢轴旋转来调整反射板5的投射角度的器械部分中，当保持器7枢轴转动时所产生的转矩作用在基板8上，使得基板8可能被弯曲。如果是这样，存在反射板5的角度被移动，并且因此使虚像的显示位置位移的的问题。

鉴于上述情况创造了本发明，并且本发明的目的是提供一种平视显示装置，该平视显示装置能够调整显示光的投射角度，同时尽可能地抑制虚像的显示位置的位移。

通过下面构造（1）至（3）中的任意一个来实现根据本发明的各方面的平时显示装置。

（1）一种平视显示装置，包括：

壳体，该壳体具有底表面；以及

驱动镜，该驱动镜配置成反射从指示器发出的显示光，以将反射的显示光引导到车辆的挡风玻璃，该驱动镜包括：

基板，该基板固定到所述壳体的所述底表面；

一对相对的支撑板，这对相对的支撑板竖立在所述基板上；

保持器，该保持器由所述一对相对的支撑板枢轴地支撑；

反射镜，该反射镜被所述保持器保持；

驱动电机，该驱动电机配置成使所述保持器枢轴转动，以改变所述反射镜的角度；以及

定位突起，该定位突起与所述保持器的支撑部邻近地设置在所述一对支撑板的每一个上，并且在所述基板的安装方向上突出到所述壳体的底表面，其中

在所述壳体上形成保持凹部，使得所述定位突起能够将***该保持凹部中并且将所述定位突起保持在预定位置处。

（2）根据所述配置（1）的平视显示装置，其中

所述保持凹部的底表面形成变形抑制壁，该变形抑制壁抵靠所述定位突起设置，在所述一对支撑板上的转矩的作用方向的前方，没有间隙，从而当所述保持器枢轴转动时抑制所述一对支撑板的变形，其中所述转矩是通过所述驱动电机使所述保持器枢轴转动时产生的。

（3）根据所述配置（1）或（2）的平视显示装置，其中

从所述一对支撑板的其中一个的表面垂直地形成定位部，该定位部具有在所述一对支撑板的所述其中一个上设置的所述定位突起，并且

从所述一对支撑板的其中另一个的表面平行地形成定位部，该定位部具有在所述一对支撑板的所述其中另一个上设置的所述定位突起。

根据所述配置（1）的平视显示装置，通过所述壳体的保持凹部来定位并保持在基板的支撑板上与保持器的支撑部相邻的定位突起。即使通过当枢轴转动所述保持器而产生的转矩使基板的支撑板要变形，定位突起也由壳体的保持凹部所保持，从而抑制支撑板的变形。

以这种方式，能够抑制由于基板的支撑板的变形而移动反射镜的角度。因此，能够抑制从反射镜反射并被照射在车辆的挡风玻璃上虚像的显示位置的位移。

即，提高了调整显示光的投射角度的反射镜的位置精度，从而尽可能地抑制了在虚像的显示位置的位移。

根据构造（2）的平视显示装置，因为由于保持凹部的底表面形成的变形抑制壁抵靠定位突起而设置，在支撑板上的、通过驱动电机使保持器枢轴转动时产生转矩的作用方向的前方，没有间隙，所以变形抑制壁接受定位突起，从而可靠地抑制支撑板发生变形。

本发明能够提供一种平时显示装置，该平视显示装置能够调整显示光的投射角度同时尽可能地抑制虚像的显示位置的位移。

如上所述，简要地说明了本发明。通过参照附图阅读下面描述的用于实现本发明的实施例，本发明的细节将会显而易见。

附图说明

图1是图示根据本发明的实施例的平视显示装置的透视图，指示器组件和配线基板从该平视显示装置拆离。

图2是根据本发明的实施例的所述平视显示装置的分解透视图。

图3是根据本发明的实施例的所述平视显示装置的平面图，上壳体从所述平视显示装置拆离。

图4是根据本发明的实施例的所述平视显示装置的透视图，所述上壳体从所述平视显示装置拆离。

图5是下壳体和驱动镜组件的分解透视图。

图6是驱动镜组件的透视图。

图7是所述平视显示装置的截面图。

图8是所述平视显示装置的断面透视图。

图9是根据现有技术的平视显示装置的横截面图。

具体实施方式

下面，将参照附图来描述本发明的实施例。

在本实施例中，将描述使用诸如AMVFD（主动式矩阵真空荧光显示器）的VFD（真空荧光显示器）作为指示器的平视显示装置。

图1是图示根据本发明的实施例的平视显示装置的透视图，指示器组件和配线基板从该平视显示装置拆离。图2是根据本发明的实施例的所述平视显示装置的分解透视图。图3是根据本发明的实施例的所述平视显示装置的平面图，上壳体从所述平视显示装置拆离。图4是根据本发明的实施例的所述平视显示装置的透视图，所述上壳体从所述平视显示装置拆离。图5是下壳体和驱动镜组件的分解透视图。图6是驱动镜组件的透视图。图7是所述平视显示装置的截面图。图8是所述平视显示装置的断面透视图。

如图1和2中所示，平视显示装置10包括壳体11。壳体11包括下壳体（或者就是“壳体”）12和上壳体13。通过将上壳体13装接到下壳体12的上部来构成壳体11。

如图3和4所示，指示器组件14、平面镜组件15和驱动镜组件（驱动镜）16安装在所述下壳体12上。

指示器组件14安装在下壳体12的一端侧上。平面镜组件15安装在下壳体12的另一端侧上。而且，驱动镜组件16安装在下壳体12的一个侧部上。

如图1和2中所示，指示器组件14具有由诸如AMVFD的VFD（真空荧光显示器）、散热器24和散热器盖25制成的指示器22，该VFD、散热器和散热器盖通过诸如螺钉的固定装置而成为一体。指示器组件14将显示光L（参见图3）照射到指示器22的前表面侧上。从指示器22射出的显示光L的照射路径对应于光引导路径D。

指示器组件14安装在配线基板31上。该配线基板31设置有用于驱动指示器组件14的指示器22的驱动电路，并且指示器组件14在配线基板31的表面侧处一体地安装在该配线基板的一端侧上。以这种方式，配线基板31沿着来自指示器组件14的指示器22的显示光L的照射方向而延伸。而且，连接器32安装在配线基板31上，并且连接器32的连接端口32a面向侧面方向。

在指示器组件14的前表面处，下壳体12设置有形成为方管状以包围光引导路径D的光引导框34。从指示器组件14发出的显示光L通过光引导框34被引导至下壳体12的另一端侧。而且，在光引导框34的内周表面和除光引导框之外的显示光L的照射方向前方的底表面上，下壳体设置有多个重影防止肋37，该多个重影防止肋沿着垂直于照射方向的方向而形成。重影防止肋37防止由于从指示器组件14射出的显示光L的漫反射而形成虚像。

平面镜组件15具有平面镜41和边框42，并且通过边框42将平面镜41固定到下壳体12上。该平面镜组件15布置在来自指示器组件14的指示器22的显示光L的照射方向的前方，并且在相对于显示光L的照射方向的侧方向上微微地倾斜。以这种方式，平面镜组件15通过平面镜41朝着在下壳体12的一个侧部处的驱动镜组件16反射从指示器22射出的显示光L。

如图5和6中所示，驱动镜组件16具有由例如凹面镜的非球面镜制成的反射镜51、保持器52、基板53，和步进电机（驱动电机）54。通过保持器52来保持反射镜51，并且通过基板53来枢轴地支撑保持器52使得该保持器绕着水平轴线枢轴转动。通过将基板53螺丝拧紧到下壳体12的底表面12d，使驱动镜组件16固定到下壳体12。步进电机54使保持反射镜51的保持器52枢轴转动，即，通过步进电机54使保持器52枢轴转动，使得反射镜51的方向改变。

从平面镜组件15的平面镜41所反射的显示光L被导引到驱动镜组件16的反射镜51,。反射镜51以向上方向放大并反射显示光L。在本实例中，随着通过驱动镜组件16的步进电机54使保持器52枢轴转动，使显示光L的照射方向改变。

通过利用螺丝固定等将上壳体13装接到下壳体12的上表面来构造壳体11，并且因此壳体11的内部处于光屏蔽的状态。上壳体13在从反射镜51反射的显示光L的光引导部处具有开口61，并且装接外部玻璃62以覆盖所述开口61。

下壳体12设置有在该下壳体12周围的多个支架12a，并且通过将支架12a螺丝拧紧到器械面板，使平视显示装置10固定到该机械面板中的给定安装部。

在包括上述构造的平视显示装置10中，从构成指示器组件14的指示器22射出的显示光L穿过下壳体12的光引导路径D，并且从平面镜41反射。在通过反射镜51放大并反射所述显示光L之后，显示光L经过上壳体13的开口61中的外部玻璃62而射出。然后，显示光L穿过器械面板的开口，并且被挡风玻璃反射，从而被引导至司机的可视范围。

以这种方式，司机能够通过挡风玻璃从车辆的视点视觉识别将要重叠并被视觉识别的投射的虚像和车辆的前景。

接着，现在将描述驱动镜组件16对于下壳体12的具体安装结构。

如图5至8所示，基板53包括：固定板71，该固定板固定到下壳体12的底表面12d上；以及一对相对支撑板72和73，这对相对支撑板竖立在固定板71的两端处。固定板71设置有定位孔75和***孔76。在下壳体12上形成的定位圆突***到定位孔75中，使得基板53定位在下壳体12的期望位置处。而且，螺丝78从上侧***到***孔76中，并且因此紧固到在下壳体12中形成的螺纹孔79，使得基板53固定到下壳体12。

一个支撑板72在其头部分附近设置有支撑孔81。而且，支撑板72设置有与支撑孔相邻的定位部82。该定位部82在支撑板72的侧面方向突出，并且该定位部的前部设置有定位突起83，该定位突起在作为基板53与下壳体12的安装方向的向下方向上突出。

另一个支撑板73在其头部分处设置有支撑槽85。而且，支撑板73设置有与支撑槽85相邻的定位部86。从支撑板73向后推动定位部86，并且定位部的头部分设置有定位突起87，该定位突起在作为基板53与下壳体12的安装方向的向下方向上突出。

下壳体12设置有带有开口上部的保持凹部91和92。定位部82和86的定位突起83和87***并稳固地保持在保持凹部91和92中，所述定位部的定位突起在装接到下壳体12的底表面12d的基板53的支撑板72和73上形成。以这种方式，支撑板72的支撑孔81和支撑板73的支撑槽85定位在预定位置。

另外，在其中收纳定位突起83和87的每个保持凹部91和92具有底表面，该底表面形成每个变形抑制壁91a和92a（参见图3）。当定位突起83和87***到保持凹部91和92中时，定位突起83和87的头部分紧靠由保持凹部91和92的底表面形成的变形抑制壁91a和92a。结果，将支持板72的支撑孔81和支撑板73的支撑槽85的高度位置定位。

随着定位突起83和87***到保持凹部91和92中并且定位突起83和87的头部分紧靠由保持凹部91和92形成的变形抑制壁91a和92a，该变形抑制壁91a和92a抵靠所述定位突起83和87设置，在支撑板72和73上的转矩的作用方向的前方，没有间隙，所述转矩是通过步进电机54使所述保持器52枢轴转动时产生的。

此外，支撑板73在其前部设置有支持部95。该支持部95以垂直于支撑板73的方向弯曲，并且步进电机54固定到该支持部95。支持部95设置有窗96（参见图8），并且步进电机54的驱动轴54a经过窗96向后方突出。而且，支撑板73在其后部设置有轴承97。通过该轴承97可旋转地支撑步进电机54的驱动轴54a的前部。齿条98装接到步进电机54的驱动轴54a。

保持反射镜51的保持器52具有覆盖反射镜51的后表面的后板100，以及包围反射镜51的周围的框101。反射镜51从保持器52的前侧被嵌入在框101中。该框101在其一侧处设置有支撑轴102，并且该支撑轴102***到在一个支撑板72中形成的支撑孔81内并在其中被可旋转地支撑。而且，框101在另一侧具有支撑轴103，并且该支撑轴103从上侧***到支撑槽85中，并在其中被可旋转地支撑，该支撑槽85形成在基板53的另一个支撑板73上。以这样的方式，通过所述基板53来支撑保持反射镜51的保持器52，从而能够使保持器绕着水平轴线枢轴转动。

传动件105固定到另一个支撑轴103的端部上。齿轮106固定到传动件105的下端部，并且齿条98与齿轮106咬合。以这种方式，当步进电机54驱动而使驱动轴54a旋转时，旋转动力从齿条98传动到齿轮106。传动件105绕着支撑轴103的轴线旋转，并且因此使保持反射镜51的保持器52绕着作为支撑轴102和103的轴线的水平轴线枢轴转动。以这种方式，改变反射镜51的枢轴旋转运动，并且调整由反射镜51反射然后从在上壳体13的开口61上设置的前玻璃62射出的显示光L的投射角度。

在驱动镜组件16中，当步进电机54驱动而使保持反射镜51的保持器52枢轴转动时，由基板53的各个支撑板72和73在其旋转方向上产生转矩。然后，通过该转矩使基板53的每个支撑板72和73弯曲，并且从而使反射镜51的角度移位，使得虚像的显示位置移动。

在根据本实施例的平视显示装置10中，即使通过当由步进电机54使保持器52枢轴转动而产生的转矩使基板53的支撑板72和73要变形以改变反射镜51的角度，定位突起83和87也由下壳体12的保持凹部91和92所保持。结果，作用在支撑板72和73上的转矩由下壳体12接受，从而抑制基板53的支撑板72和73的变形。

以这种方式，能够抑制由于基板53的支撑板72和73的变形而引起的反射镜51角度的移位。因此，能够抑制从反射镜反射并被照射在车辆的挡风玻璃上的虚像的显示位置的移位。

即，根据本实施例的平视显示装置10，提高了调整显示光L的投射角度的反射镜51的位置精度，从而尽可能地抑制了虚像的显示位置的移位。

特别地，由于保持凹部91和92的底表面形成的变形抑制壁91a和92a抵靠定位突起83和87设置，在支撑板72和73上的、通过步进电机54使保持器52枢轴转动时产生转矩的作用方向的前方，没有间隙，所以变形抑制壁91a和92a接受定位突起83和87，从而可靠地抑制支撑板72和73发生变形。

本发明不局限于上述实施例，并且可以修改或变化。另外，每个部件的材料、形状、大小、数量、位置等是任意的，并且只要能够实现本发明则不受限制。

本发明是基于并要求在2011年12月15日提交的日本专利申请No.2011-274715的优先权，该专利的内容以其整体通过引用并入此处。

Claims (3)

1.一种平视显示装置，包括：

壳体，该壳体具有底表面；以及

驱动镜，该驱动镜配置成反射从指示器发出的显示光，以将反射的显示光引导到车辆的挡风玻璃，该驱动镜包括：

基板，该基板固定到所述壳体的所述底表面；

一对相对的支撑板，这对相对的支撑板竖立在所述基板上；

保持器，该保持器由所述一对相对的支撑板枢轴地支撑；

反射镜，该反射镜被所述保持器保持；

驱动电机，该驱动电机配置成使所述保持器枢轴转动，以改变所述反射镜的角度；以及

定位突起，该定位突起与所述保持器的支撑部邻近地设置在所述一对支撑板的每一个上，并且在所述基板的安装方向上突出到所述壳体的底表面，其中

在所述壳体上形成保持凹部，使得所述定位突起能够将***该保持凹部中并且将所述定位突起保持在预定位置处。

2.根据权利要求1所述的平视显示装置，其中

所述保持凹部的底表面形成变形抑制壁，该变形抑制壁抵靠所述定位突起设置，在所述一对支撑板上的转矩的作用方向的前方，没有间隙，从而当所述保持器枢轴转动时抑制所述一对支撑板的变形，其中所述转矩是通过所述驱动电机使所述保持器枢轴转动时产生的。

3.根据权利要求1所述的平视显示装置，其中

从所述一对支撑板的其中一个的表面垂直地形成定位部，该定位部具有在所述一对支撑板的所述其中一个上设置的所述定位突起，并且

从所述一对支撑板的其中另一个的表面平行地形成定位部，该定位部具有在所述一对支撑板的所述其中另一个上设置的所述定位突起。

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