JP2006143125A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 反射ミラーにガタツキが生じる虞が少ない車両用表示装置を提供する。
【解決手段】 反射手段５０は、開閉可能な状態で支持され、表示器が発した表示光を反射させる。第一の駆動手段６０は、反射手段５０を角度変位させるための第一のモーター６１と、第一のモーター６１が発した駆動力を反射手段５０に伝える第一の駆動機構６９とを有し、反射手段５０を開閉させる。第二の駆動手段７０は、反射手段５０を角度変位させるための第二のモーター７１と、第二のモーター７１が発した駆動力を反射手段５０に伝える第二の駆動機構７９と、を有し、反射手段５０の角度を調整する。第二の駆動機構７９は、反射手段５０が開いた所定の角度位置で反射手段５０を停止させる位置決め部７５ａを有する。反射手段５０と位置決め部７５ａの間の隙間によるバックラッシュをなくすため、反射手段５０を一方向に付勢するバネ部材６８を設ける。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用表示装置に関するものであり、特に、発光型表示器が発した表示光を反射させて虚像を表示する車両用表示装置に関するものである。

従来より、蛍光表示管等の発光型表示器が発した表示光を反射させて虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されている。ヘッドアップディスプレイ装置は、車両のダッシュボード１０１に配設されており、発光型表示器１０２が発した表示光Ｌを反射ミラー１０３で反射させて虚像Ｖを表示させるものである（図５参照）。反射ミラー１０３は保持部材１０４に貼着されており、この保持部材１０４は回動可能な状態でハウジング１０５に支持され、反射ミラー１０３が開閉できる構成になっている（図６参照）。

保持部材１０４には歯車１０６が固定されており、この歯車１０６にはモーター１０７の回動軸１０７ａに固定された歯車１０８が噛合されている。反射ミラー１０３は保持部材１０４の回動軸１０４ａを中心にして開閉できるようになっており、ヘッドアップディスプレイ装置を使用しない時には反射ミラー１０３を閉じておき、使用する時にモーター１０７の駆動力により反射ミラー１０３を所定の角度位置まで開くことができる。また、運転者の目の高さに応じて反射ミラー１０３の角度位置を調整するため、図示しない押ボタンスイッチの操作によってモーター１０７を駆動し、反射ミラー１０３を回動させることができる。

しかし、反射ミラー１０３の開閉が迅速に行われるように、反射ミラー１０３の回動動作が速くなっているため、反射ミラー１０３の角度調整において、反射ミラー１０３を所望の角度位置に停止させることが難しいという問題を有していた。つまり、所定時間内（例えば２秒以内）で保持部材１０４を約６０°回動させて反射ミラー１０３を開閉させることができように、反射ミラー１０３の開閉動作は速くなっており、反射ミラー１０３の微妙な角度を調整することが困難であった。

この問題を解決するために、例えば歯車１０８と歯車１０６の間に他の減速歯車を設けることによって、反射ミラー１０３の回動動作を遅くさせることが考えられるが、反射ミラー１０３の開閉動作が遅くなって、所定時間内で反射ミラー１０３の開閉ができなくなるという新たな問題が生じる虞がある。

そこで、反射手段を開閉させる第一の駆動手段と、前記反射手段の角度を調整する第二の駆動手段とを備えたヘッドアップディスプレイ装置を提案した（特許文献１参照）。斯かる車両用表示装置は、反射手段１１０，第一の駆動手段１２０，第二の駆動手段１３０及びハウジング１４０から構成されるものである（図７参照）。反射手段１１０は、表示器が発した表示光を反射させる反射ミラー１１１及びこの反射ミラー１１１を保持する保持部材１１２からなるものである。
特開２００４−１９６２２８号公報

第一の駆動手段１２０は、第一のモーター１２１と、この第一のモーター１２１の駆動力を反射手段１１０に伝える歯車１２２，１２３等からなる第一の駆動機構１２４とを有し、反射手段１０を開閉させるものである。第二の駆動手段１３０は、第二のモーター１３１と、この第二のモーター１３１の駆動力を反射手段１１０に伝えるカム１３２，フレーム部材１３３，レバー１３５等からなる第二の駆動機構１３６とを有し、反射手段１１０の角度Ａを調整するものである。

ヘッドアップディスプレイ装置を使用しない時には反射手段１１０を閉じておき、使用する時に第一の駆動手段１２０によって反射手段１１０を所定の角度位置まで開く。反射部材１１０を開くときには、ステッピングモーター１２１の回動軸１２１ａが回り、ステッピングモーター１２１の駆動力が歯車１２２及び歯車１２３を介して保持部材１１２に伝達される。保持部材１１２の基部１１２ｄは、レバー１３５の突出部１３５ａに当接しながら回動し、反射手段１１０が所定の角度位置まで起き上がったときに、保持部材１１２の凹部１１２ｅにレバー１３５の突出部１３５ａが嵌まり、反射手段１１０が位置決めされる。

しかしながら、車両の振動に伴って反射ミラー１１１にガタツキが生じて、虚像を視認し難いという問題があった。つまり、レバー１３５の突出部１３５ａと、保持部材１１２の凹部１１２ｅの間には微小な隙間Ｄがあり、この隙間Ｄによるバックラッシュのために反射ミラー１１１にガタツキが生じる虞があった。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、反射ミラーにガタツキが生じる虞が少ない車両用表示装置を提供するものである。

本発明は、前記課題を解決するため、請求項１に記載したように、開閉可能な状態で支持され、表示器１０が発した表示光Ｌを反射させる反射手段５０と、前記反射手段５０を角度変位させるための第一のモーター６１と、前記第一のモーター６１が発した駆動力を前記反射手段５０に伝える第一の駆動機構６９と、を有し、前記反射手段５０を開閉させる第一の駆動手段６０と、前記反射手段５０を角度変位させるための第二のモーター７１と、前記第二のモーター７１が発した駆動力を前記反射手段５０に伝える第二の駆動機構７９と、を有し、前記反射手段５０の角度を調整する第二の駆動手段７０と、を備え、虚像を表示する車両用表示装置であって、前記第二の駆動機構７９は、前記反射手段５０が開いた所定の角度位置で前記反射手段５０を停止させる位置決め部７５ａを有すると共に、前記反射手段５０と前記位置決め部７５ａの間の隙間によるバックラッシュをなくすため、前記反射手段５０を一方向に付勢するバネ部材６８を設けたものである。

また、本発明は、請求項２に記載したように、前記バネ部材は、捻りコイルバネ６８であるものである。

反射手段を一方向に付勢するバネ部材を設けたため、反射ミラーにガタツキが生じる虞が少ない。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態を説明する。なお、本実施形態における「右向き」或いは「左向き」とは、図１乃至図４で図示した側面から見た方向である。
ヘッドアップディスプレイ装置は、液晶表示器１０（表示器），透光性カバー２０，反射ミラー３０，排出部材４０，反射器５０，第一の駆動手段６０，第二の駆動手段７０，ハウジング８０，支持部材９０等で構成されている。

液晶表示器１０は、ＴＦＴ型の液晶表示素子１１及びこの液晶表示素子１１を後方から照明するバックライト１２を有しており、表示光Ｌを発する。液晶表示器１０は、ナイトビジョン情報，ナビゲーション情報等を表示するものである。透光性カバー２０は、透光性樹脂（例えばポリカーボネート）からなる薄板であり、液晶表示器１０側に凸となる湾曲形状となっている。透光性カバー２０は、液晶表示素子１１と略対向するように設けられており、液晶表示器１０が発した表示光Ｌは透光性カバー２０を透過する。透光性カバー２０は、上端２０ａが後述する開口部の近傍に、下端２０ｂが後述する排出部の近傍に位置するように、略垂直な状態で配置されている。

反射ミラー３０は、ガラス基板に反射層を蒸着形成してなるものであり、透光性カバー２０を透過した表示光Ｌを反射器５０に向けて反射させる。反射ミラー３０は、透光性カバー２０と略対向する箇所に配置されている。排出部材４０は、黒色の樹脂からなるものであり、透光性カバー２０を保持する保持部４１と、反射ミラー３０を保持する保持部４２と、貫通孔４３ａが形成された排出部４３と、底壁４４とを有している。排出部材４０の保持部４１には、透光性カバー２０に対応する矩形の開口４１ａが形成されている。

反射器５０は、反射ミラー５１及びこの反射ミラー５１を保持する保持部材５２を有している。反射ミラー５１は、ポリカーボネートからなる樹脂基板に反射層を蒸着形成してなるものであり、反射ミラー３０で反射された表示光Ｌを更に反射させる。保持部材５２は、略扇形状の基部５２ａと、略円柱形状の軸部５２ｂと、反射ミラー５１を貼着する保持部５２ｃと、略扇形状の歯車部５２ｄとを有している。基部５２ａは軸部５２ｂの一端に設けられ、歯車部５２ｄは軸部５２ｂの他端に設けられている。

基部５２ａには、反射器５０が所定の角度位置まで開いたときに後述するレバーの突出部に対向する凹部５２ｅと、反射器５０が閉じたときに前記突出部によって押圧される当接面５２ｆとが形成されている（図３参照）。歯車部５２ｄには、後述するギヤ部材に噛合するギヤ部５２ｇが形成されている（図２参照）。反射器５０の軸部５２ｂはハウジング８０と支持部材９０とによって挟持され、反射器５０が回動可能な状態で支持されている。

第一の駆動手段６０は、直流モーター６１及びこの直流モーター６１の駆動力を反射器５０に伝える第一の駆動機構６９を有している。第一の駆動機構６９は、直流モーター６１の回動軸６１ａに固定されたウォーム６４と、このウォーム６４に噛合するウォームホイール部材６５と、このウォームホイール部材６５と同じ軸６７に配設されたギヤ部材６６と、ギヤ部材６６に略一定のトルクを与える捻りコイルバネ６８と、を有している。ウォーム６４は、ウォームホイール部材６５に噛合するネジ部６４ａを有している。ギヤ部材６６は、保持部材５２のギヤ部５２ｇに噛合している。

第二の駆動手段７０は、ステッピングモーター７１及びこのステッピングモーター７１の駆動力を反射器５０に伝える第二の駆動機構７９を有している。第二の駆動機構７９は、ステッピングモーター７１の回動軸７１ａに固定されたカム７２と、横方向にスライド移動可能な状態でハウジング８０に保持されたフレーム部材７３と、このフレーム部材７３がカム７２に当接するようにフレーム部材７３を引っ張るバネ７４と、フレーム部材７３に軸支されたレバー７５と、レバー７５の先端部に設けられたバネ７６と、を有している。

フレーム部材７３は、バネ７４によって右向きに引っ張られており、当接部７３ａがカム７２に接触している。フレーム部材７３は、カム７２の回動にしたがってスライド移動する。レバー７５は、側面視で略半円形状の突出部７５ａを有しており、後端部に設けられた軸部７５ｂによって回動可能な状態でフレーム部材７３に軸支されている。レバー７５は、先端部に設けられたバネ７６によって上向きに引っ張られており、突出部７５ａが保持部材５２の基部５２ａに接触している。

ハウジング８０は、上ケース８１及び下ケース８２で構成されている。上ケース８１には、保持部材５２を回動可能にするための穴部８１ａと、反射ミラー３０で反射された表示光Ｌを通過させるための開口部８１ｃとが形成されている。下ケース８２には、排出部４３に対応する穴部８２ａが形成されている。

支持部材９０は、図示しないビスによって上ケース８１に取付けられている。上ケース８１の穴部８１ａから侵入した液体は、図示しない排出部からハウジング８０の外に排出される。支持部材９０には、軸受け部９０ａが設けられており、保持部材５２の軸部５２ｂは、支持部材９０の軸受け部９０ａと、上ケース８１の軸受け部８１ｂとによって挟持されている。

次に、反射器５０の開閉について詳述する。ヘッドアップディスプレイ装置を使用しない時には反射器５０を閉じておき、使用する時に第一の駆動手段６０によって反射器５０を所定の角度位置まで開くことができる。反射器５０を開くときには、直流モーター６１の回動軸６１ａが回り、直流モーター６１の駆動力がウォーム６４，ウォームホイール部材６５及びギヤ部材６６を介して保持部材５２に伝えられる。保持部材５２の基部５２ａは、レバー７５の突出部７５ａに当接しながら左回りに回動し、反射器５０が所定の角度位置まで起き上がったときに、レバー７５の突出部７５ａが保持部材５２の凹部５２ｅに嵌まり、反射器５０が位置決めされる。反射器５０には捻りコイルバネ６８のトルクがギヤ部材６６を介して伝わり、反射器５０が一方向に付勢されているため、反射器５０にガタツキが生じる虞が少ない。

反射器５０が閉じられるときには、直流モーター６１の回動軸６１ａが回り、直流モーター６１の駆動力がウォーム６４，ウォームホイール部材６５及びギヤ部材６６を介して保持部材５２に伝わり、保持部材５２の基部５２ａが、レバー７５の突出部７５ａに当接しながら右回りに回動する。反射器５０が完全に閉じられたときは、レバー７５の突出部７５ａによって基部５２ａの当接面５２ｆが押圧される。

次に、反射器５０の角度調整について詳述する。反射器５０が所定の角度位置まで開いているときは、図示しない押ボタンスイッチを操作することによって、反射器５０の角度Ａを調整することができる。反射器５０の角度Ａを小さくする場合には、ステッピングモーター７１の回動軸７１ａと共にカム７２が左に回り、フレーム部材７３及びレバー７５が左にスライド移動し、保持部材５２が右回りに回動する。反射器５０の角度Ａを大きくする場合には、ステッピングモーター７１の回動軸７１ａと共にカム７２が右に回り、フレーム部材７３及びレバー７５が右にスライド移動し、保持部材５２が左回りに回動する。

本実施形態では、レバー７５の突出部７５ａと、保持部材５２の凹部５２ｅの間には微小な隙間があっても、捻りコイルバネ６８によって反射器５０が一方向に付勢されているため、バックラッシュによるガタツキが生じる虞が少ない。なお、本発明は本実施形態に限定されるものではなく、例えば、バネ部材は引張りバネ，板バネ等あっても良いが、捻りコイルバネ６８であることの望ましく、反射器５０の角度位置によらず略一定の付勢力を与えることができる。

本発明の実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示す断面図。 従来例を示すヘッドアップディスプレイの概略構成図。 同上従来例を示す断面図。 他の従来例を示す断面図。

符号の説明

１０ 液晶表示器（表示器）
５０ 反射器（反射手段）
６０ 第一の駆動手段
６１ 直流モーター（第一のモーター）
６９ 第一の駆動機構
７０ 第二の駆動手段
７１ ステッピングモーター（第二のモーター）
７５ａ 突出部（位置決め部）
７９ 第二の駆動機構
Ｌ 表示光

Claims (2)

1. 開閉可能な状態で支持され、表示器が発した表示光を反射させる反射手段と、
   前記反射手段を角度変位させるための第一のモーターと、前記第一のモーターが発した駆動力を前記反射手段に伝える第一の駆動機構と、を有し、前記反射手段を開閉させる第一の駆動手段と、
   前記反射手段を角度変位させるための第二のモーターと、前記第二のモーターが発した駆動力を前記反射手段に伝える第二の駆動機構と、を有し、前記反射手段の角度を調整する第二の駆動手段と、を備え、虚像を表示する車両用表示装置であって、
   前記第二の駆動機構は、前記反射手段が開いた所定の角度位置で前記反射手段を停止させる位置決め部を有すると共に、
   前記反射手段と前記位置決め部の間の隙間によるバックラッシュをなくすため、前記反射手段を一方向に付勢するバネ部材を設けたことを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記バネ部材は、捻りコイルバネであることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。

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