JP7172644B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献2に記載のヘッドアップディスプレイ装置においては、モータにより歯車が回転駆動されると、歯車に噛み合うギア部が反射部材とともに回転軸線を中心に回転する。
このように、上記特許文献1及び2の構成では、凹面鏡を駆動させるための機構が凹面鏡の表側に存在する。凹面鏡の表側は表示光が通過する光路となるため、当該機構により光路の確保が困難となっていた。
さらに、前記レバー部は前記回転軸に対して裏側に延び、前記リードスクリューは前記筐体の高さ方向に延びる。
図1に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置100は、車両200のダッシュボード内に設置される。ヘッドアップディスプレイ装置100は、車両200の被投射部材の一例であるフロントガラス201に向けて像を表す表示光Lを出射する。表示光Lはフロントガラス201で反射して視認者1(主に車両200の運転者)に到達する。これにより、虚像Vが視認者1により視認可能に表示される。
なお、以下の説明では、ミラーユニット30の凹面鏡31を正面から見たときの方向に基づき、左右、上下、表裏が規定されている。図3~図7においては、左はLfと略記され、右はRtと略記され、上はUpと略記され、下はDnと略記され、表はFrと略記され、裏はBkと略記される。また、左右方向及び幅方向はX方向と一致し、上下方向はY方向と一致し、表裏方向はZ方向に一致する。
上ケース60aは、矩形枠状に形成され、表示光Lが通過する開口部61が形成される。上ケース60aの開口部61には透光性カバー50が設けられている。透光性カバー50は、上ケース60aの開口部61を塞ぐ湾曲した矩形板状をなす。透光性カバー50は、表示光Lが透過するアクリル等の透光性樹脂からなる。
図3に示すように、下ケース60b内には、ミラーユニット30、ミラー駆動ユニット40、折り返しミラー20及び表示部10が収容される。下ケース60bは、ミラー駆動ユニット40と表示部10の間を区切る区画壁60cを備える。
第1軸部33は、凹面鏡ホルダ35の右側の側面に位置し、回転軸Axに沿って外側に延びる円柱状に形成される。第1軸部33は、下ケース60b内に固定される軸支持部材39により回転可能に支持される。
軸板部34は、凹面鏡ホルダ35の左側の側面に位置し、長方形の板状に形成される。軸板部34には、図5に示すように、複数、例えば3つの位置決め孔34aと、複数、例えば2つのビス通孔34bと、が形成される。
3つの位置決め孔34aは、貫通孔であり、Y方向に長い2つの長孔及びX方向に長い1つの長孔からなる。2つのビス通孔34bは、Y方向に並べられ、図6に示す締結ビス34nが通過する貫通孔からなる。
軸部材32は、軸板部34の表面に固定される固定部32bと、固定部32bよりも回転軸Axの外側に位置する第2軸部32aと、クリップ49が嵌まるクリップ係止部32cと、図6に示すように、ミラー駆動ユニット40の後述する把持部43bに把持されるレバー部32dと、を備える。
図5に示すように、クリップ係止部32cは、X方向における固定部32bと第2軸部32aの間に位置し、クリップ49の一端が嵌まる孔部を有する。
図6に示すように、レバー部32dは、クリップ係止部32cの裏面に裏側に向かって延びる長方形板状をなす。レバー部32dの厚さ方向はY方向に沿う。
軸受部38aは第2軸部32aを回転可能に支持する。軸受部38aに第2軸部32aが嵌合された状態で、クリップ49により第2軸部32aが軸受部38aに対してX方向に抜け止め状態とされる。
図6に示すように、装着部38bは、ミラー駆動ユニット40の後述する保持部材45に固定された状態で下ケース60bに固定される。図7に示すように、装着部38bは、複数、例えば2つの凸部38cと、複数、例えば2つのピン38dと、を備える。凸部38c及びピン38dは、装着部38bにおける保持部材45に対向する面に位置する。
また、下ケース60bは金属、例えば、マグネシウムにより形成され、保持部材45は金属、例えば、鉄により形成され、軸支持部材38は樹脂により形成される。よって、軸支持部材38は、下ケース60b及び保持部材45よりも弾性変形しやすく、保持部材45から伝わる振動を吸収し、その振動が下ケース60bに伝わることを抑制する。
図6に示すように、ミラー駆動ユニット40は、モータ42と、モータ42の回転運動を直線運動に変換する変換機構43と、モータ42及び変換機構43を保持する保持部材45と、位置検出部47と、を備える。
変換機構43はリードスクリュー43a及び把持部43bを有する。
保持部材45は、モータ42及びリードスクリュー43aを保持し、軸支持部材38に固定される。保持部材45は、Y方向に延びる第1板部45aと、第1板部45aの上端から第1板部45aに直交する方向に延びる第2板部45bと、第1板部45aの下端から第2板部45bと同方向に延びる第3板部45cと、を備える。
第1板部45aは軸支持部材38の装着部38bに固定されている。第1板部45aには、軸支持部材38のピン38dが通過するピン通孔45a1と、締結ビス45nが通過するビス通孔45a2と、が形成される。ピン通孔45a1にピン38dが嵌まることにより、軸支持部材38に対して保持部材45が位置決めされる。また、締結ビス45nが保持部材45のビス通孔45a2及び軸支持部材38のビス通孔38hに嵌合されることにより、軸支持部材38に対して保持部材45が固定される。
第2板部45bの上面にはモータ42が固定されている。モータ42は、制御部70の制御のもと駆動し、リードスクリュー43aを軸回転させる。
第2板部45bと第3板部45cの間には棒状のリードスクリュー43aが回転可能に支持されている。リードスクリュー43aの外周にねじが切られている。リードスクリュー43aはY方向に沿って延びる。
詳しくは、把持部43bは、レバー部32dに点接触する接触凸部43cと、レバー部32dを接触凸部43cに向けて押すクリップ部43dと、を備える。クリップ部43dは、金属製の板材がV字状に折り曲げられてなる。クリップ部43dの先端は、Z方向において、クリップ部43dに対向するように位置する。接触凸部43cは、レバー部32dに向けて突出する半球状をなし、クリップ部43dとともにレバー部32dを挟み込む。
以上、説明した第1の実施形態によれば、以下の効果を奏する。
この構成によれば、ミラー駆動ユニット40が鏡面31aに対して裏側に設けられるため、表示光Lの光路を確保しやすい。また、従来、ミラーユニットの裏側はデッドスペースであったため、そのデッドスペースにミラー駆動ユニット40を設けることにより、ヘッドアップディスプレイ装置100の小型化を図ることができる。
さらに、従来のように、ミラー駆動ユニットの一部が光路に露出している場合には、そのミラー駆動ユニットを光路から隠すブラインドカバーが必要となることが想定される。この点、上記構成によれば、ミラー駆動ユニット40は光路に露出しづらいため、ブラインドカバーが不要となり、より簡易な構成を実現できる。
この構成によれば、リードスクリュー43aはY方向に延びるため、ミラー駆動ユニット40が鏡面31aの裏側に大型化することが抑制される。
この構成によれば、第2軸部32a及びレバー部32dが1つの軸部材32に設けられている。このため、ミラーユニット30の大型化を抑制することができる。
この構成によれば、締結ビス34nの頭部が表示光Lの光路に露出することが抑制され、これにより、迷光が発生することが抑制される。
この構成によれば、凸部38cにより軸支持部材38と保持部材45の接触面積を低減させることによりミラー駆動ユニット40から筐体60に振動が伝わる範囲を低減させる機能を有する。
上記実施形態においては、軸板部34と軸部材32が別体で構成されていたが、これに限らず、軸板部34と軸部材32が一体で構成されてもよい。
上記実施形態においては、リードスクリュー43aはY方向に延びていたが、Z方向に延びていてもよい。
上記実施形態においては、ミラー駆動ユニット40は、鏡面31aに対して裏側で、かつ左側に配置されていたが、ミラー駆動ユニット40は、鏡面31aの直ぐ裏側に配置されていてもよい。
上記実施形態においては、締結ビス34nの頭部は、軸板部34の裏面に位置していたが、固定部32bの表面に位置していてもよい。
また、上記実施形態において、ミラー駆動ユニット40は、ミラー駆動ユニット40を光路から隠すブラインドカバーで覆われていてもよい。
20 折り返しミラー
30 ミラーユニット
31 凹面鏡
31a 鏡面
32 軸部材
32a 第2軸部
32b 固定部
32c クリップ係止部
32b1 位置決めピン
32d レバー部
33 第1軸部
34 軸板部
34n 締結ビス
35 凹面鏡ホルダ
38,39 軸支持部材
38a 軸受部
38b 装着部
38c 凸部
38d ピン
40 ミラー駆動ユニット
42 モータ
43 変換機構
43a リードスクリュー
43b 把持部
43c 接触凸部
43d クリップ部
45 保持部材
49 クリップ
50 透光性カバー
60 筐体
60a 上ケース
60b 下ケース
70 制御部
72 モータ
100 ヘッドアップディスプレイ装置
200 車両
201 フロントガラス
L 表示光
V 虚像
Ax 回転軸
Claims (4)
- 表示光を出射する表示部と、
鏡面に対して裏側に延びるレバー部を有し、回転軸を中心に回転可能に支持され、前記表示部からの前記表示光を被投射部材に向けて反射させるミラーユニットと、
前記ミラーユニットを前記回転軸を中心に回転させるミラー駆動ユニットと、
前記ミラーユニット及び前記ミラー駆動ユニットを収容する筐体と、を備え、
前記ミラー駆動ユニットは、
モータと、
前記モータの駆動により軸回転するリードスクリューと、
前記レバー部を把持した状態で前記リードスクリューに係合され、前記リードスクリューの軸回転に伴い前記リードスクリューの軸方向に沿って移動することにより前記ミラーユニットを前記回転軸を中心に回転させる把持部と、を備え、
前記ミラー駆動ユニットは、前記ミラーユニットの鏡面に対して裏側に設けられ、
前記レバー部は前記回転軸に対して裏側に延び、
前記リードスクリューは前記筐体の高さ方向に延びる、
ヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記筐体は、前記表示部と前記ミラーユニット及び前記ミラー駆動ユニットを収容する下ケースと、前記ミラーユニットが前記被投射部材に向けて反射した光を前記筐体外部に出射する開口部を有する上ケースと、を備える、
請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記ミラーユニットは、
前記表示光を反射させる凹面鏡と、
前記ミラーユニットにおける前記回転軸に沿う幅方向の一端側に設けられる第1軸部を有し、前記凹面鏡を支持する凹面鏡ホルダと、
前記幅方向の他端側に設けられ、前記凹面鏡ホルダに固定される軸部材と、
前記筐体の内部に固定され、前記凹面鏡ホルダを回転可能に前記第1軸部及び前記軸部材を支持する軸支持部材と、を備え、
前記軸部材は、
前記鏡面に対して裏側に延びる前記レバー部と、
前記軸支持部材により回転可能に支持される第2軸部と、を備える、
請求項1又は2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記凹面鏡ホルダに前記軸部材を固定する締結ビスを備え、
前記締結ビスの頭部は、前記凹面鏡ホルダの裏側に位置する、
請求項3に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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