特許 6602104 ヘッドアップディスプレイ装置

(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】6602104

(24)【登録日】2019年10月18日

(45)【発行日】2019年11月6日

(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20191028BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20191028BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/01

   B60K35/00 A

【請求項の数】9

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2015-164657(P2015-164657)

(22)【出願日】2015年8月24日

(65)【公開番号】特開2017-44728(P2017-44728A)

(43)【公開日】2017年3月2日

【審査請求日】2018年6月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000237592

【氏名又は名称】株式会社デンソーテン

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】池田 真一

(72)【発明者】

【氏名】古石 朋久

(72)【発明者】

【氏名】肥田 昌志

【審査官】 堀部 修平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１０７７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２７６６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２２８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１３８１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０２６１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５４５７５７５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｂ６０Ｋ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示光を発する表示部と、
表示面を起こした使用状態と前記表示面を倒した収納状態との間で移動可能であり、前記表示光を前記表示面に反射させて虚像を表示するコンバイナと、
前記表示部から発された表示光を反射して前記コンバイナへ入射させる反射部と、
前記反射部と一体に設けられ、前記表示光の光路上に前記反射部を配置させて前記使用状態の前記コンバイナに対して前記表示光を入射させる入射状態と、前記収納状態の前記コンバイナを覆う覆蓋状態との間で移動可能な蓋体と、
前記コンバイナを第１の回転軸周りに回転可能に支持し、前記蓋体を第２の回転軸周りに回転可能に支持する筐体と
を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項2】

前記蓋体は、
前記反射部を保持する第１の蓋体部分と、
前記第１の蓋体部分に回転可能に軸支され、前記第１の蓋体部分の回転に伴って変位する第２の蓋体部分と
を備えること
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。

【請求項3】

前記筐体は、
前記第２の蓋体部分を案内するガイド部
を備えることを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項4】

前記ガイド部は、
前記第２の蓋体部分が前記第１の蓋体部分に対して前記第１の蓋体部分の回転中心側に折れ曲がった状態で変位するように前記第２の蓋体部分を案内すること
を特徴とする請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項5】

前記筐体は、上部に開口部を有し、
前記筐体に対して基端部が回転可能に軸支され、前記開口部の一部を覆う別蓋
をさらに備え、
前記蓋体は、
前記覆蓋状態において前記別蓋の先端部に基端部が重なる位置に配置され、前記別蓋と連動して移動することで前記覆蓋状態から前記入射状態へ変位すること
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。

【請求項6】

前記蓋体は、前記基端部で前記別蓋を押し下げながら前記覆蓋状態から前記入射状態へ変位すること
を特徴とする請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項7】

前記コンバイナは、
前記表示面を有するコンバイナ本体と、
前記コンバイナ本体を回転可能に保持するコンバイナホルダと
を備え、
前記コンバイナホルダは、
前記収納状態において、前記覆蓋状態の前記蓋体の先端部と当接する当接部
を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項8】

回転駆動力を発生させる駆動源と、
前記回転駆動力を前記コンバイナへ伝達する第１の伝達機構と、
前記回転駆動力を前記蓋体へ伝達する第２の伝達機構と
を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項9】

前記駆動源が発生させる回転駆動力を直進駆動力へ変換して直進運動する第１変換部
を備え、
前記第１の伝達機構は、
前記使用状態において前記第１変換部と当接する位置に配置され、前記第１変換部の直進駆動力を前記コンバイナの移動のための駆動力へ変換する第２変換部
を備え、
前記第２の伝達機構は、
前記使用状態において前記第１変換部から離れた位置に配置され、前記コンバイナが前記使用状態から前記収納状態への変位を開始した後、直進運動によって接近してきた前記第１変換部と当接して前記第１変換部の直進駆動力を前記蓋体の移動のための駆動力へ変換する第３変換部
を備えることを特徴とする請求項８に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車両前方の景色に画像を重畳させて表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。このうち、コンバイナ方式のヘッドアップディスプレイ装置は、凹面ハーフミラー等のコンバイナに画像を反射させることにより、画像を虚像としてユーザに視認させる。

【0003】

この種のヘッドアップディスプレイ装置においては、未使用時にコンバイナがユーザの視界に入らないようにするために、コンバイナに駆動機構を設け、未使用時にコンバイナを倒して収納しておくことが検討されている。

【0004】

また、倒した状態のコンバイナが外部に剥き出しの状態であると、コンバイナが傷付いたり、コンバイナに太陽光が反射してユーザの視界に入ったりするおそれがある。そこで、倒した状態のコンバイナを上方から覆う蓋体を備えたヘッドアップディスプレイ装置が提案されている（たとえば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６−０６２５０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、蓋体を備える構成とした場合、蓋体の可動域や収納スペースを確保することによって装置が大型化するおそれがある。

【0007】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、装置の大型化を抑えつつ、コンバイナを蓋体で覆うことができる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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、表示部と、コンバイナと、反射部と、蓋体とを備える。表示部は、表示光を発する。コンバイナは、表示面を起こした使用状態と表示面を倒した収納状態との間で移動可能であり、表示光を表示面に反射させて虚像を表示する。反射部は、表示部から発された表示光を反射してコンバイナへ入射させる。蓋体は、反射部と一体に設けられ、表示光の光路上に反射部を配置させて使用状態のコンバイナに対して表示光を入射させる入射状態と、収納状態のコンバイナを覆う覆蓋状態との間で移動可能である。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、装置の大型化を抑えつつ、コンバイナを蓋体で覆うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の設置場所を示す図である。

【図2】図２は、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における断面模式図である。

【図3】図３は、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における表示光の光路を示す図である。

【図4】図４は、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の収納状態における断面模式図である。

【図5】図５は、蓋体と反射部とが別体に構成されたヘッドアップディスプレイ装置の構成例を示す図である。

【図6】図６は、蓋体と反射部とが別体に構成されたヘッドアップディスプレイ装置の構成例を示す図である。

【図7】図７は、コンバイナおよび蓋体の駆動部の構成を示す図である。

【図8】図８は、第１の実施形態における第１の変形例に係るコンバイナおよび蓋体の駆動部の構成を示す図である。

【図9】図９は、第１の実施形態における第２の変形例に係るコンバイナおよび蓋体の駆動部の構成を示す図である。

【図10】図１０は、第１の実施形態における第２の変形例に係るコンバイナおよび蓋体の駆動部の構成を示す図である。

【図11】図１１は、第１の実施形態における第２の変形例に係るコンバイナおよび蓋体の駆動部の構成を示す図である。

【図12】図１２は、検出部の構成例を示す図である。

【図13】図１３は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における断面模式図である。

【図14】図１４は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における表示光の光路を示す図である。

【図15】図１５は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が使用状態から収納状態へ移行する様子を示す図である。

【図16】図１６は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の収納状態における断面模式図である。

【図17】図１７は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における斜視図である。

【図18】図１８は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の収納状態における斜視図である。

【図19】図１９は、蓋本体が分割されていない蓋体を備えたヘッドアップディスプレイ装置の構成例を示す図である。

【図20】図２０は、第２の実施形態における変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における断面模式図である。

【図21】図２１は、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の収納状態における断面模式図である。

【図22】図２２は、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が収納状態から使用状態へ移行する様子を示す図である。

【図23】図２３は、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における断面模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に添付図面を参照して、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の実施形態を詳細に説明する。なお、実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

【0012】

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の設置場所を示す図である。なお、以下においては、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。また、Ｙ軸正方向を前方とする。

【0013】

図１に示すように、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、筐体１０と、コンバイナ２０とを備える。筐体１０は、車両のダッシュボードＤに埋め込まれ、コンバイナ２０は、使用時においてダッシュボードＤの上部に露出する。

【0014】

なお、筐体１０の内部には、画像を表示して表示光を発する表示部や、表示部から発された表示光を反射してコンバイナ２０へ入射させる反射部が収容されている。

【0015】

ヘッドアップディスプレイ装置１が提供する画像は、座席Ｓに着座したドライバから見てコンバイナ２０よりも奥側（車両の前方側）に虚像として表れる。これにより、ドライバは、運転中において車両の前方を見ながら視線を大きく移動させずに、虚像として表れた画像を確認して様々な情報を得ることができる。ヘッドアップディスプレイ装置１は、たとえば、車両の速度やルート案内など、ドライバに必要な情報を表示することができる。

【0016】

ヘッドアップディスプレイ装置１は、たとえば、車両のＡＣＣスイッチのオンに連動して電源がオンとなり、車両のＡＣＣスイッチのオフに連動して電源がオフとなる。

【0017】

コンバイナ２０は、表示面を起こした使用状態と表示面を倒した収納状態との間で回転可能に構成される。かかるコンバイナ２０は、たとえばＡＣＣスイッチのオフに連動して使用状態から収納状態へ変位する。これにより、未使用時にコンバイナ２０がドライバの視界に入らないようにすることができる。

【0018】

また、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、収納状態のコンバイナ２０を覆う蓋体３０を備える。これにより、収納状態のコンバイナ２０が傷付いたり、コンバイナ２０に太陽光が反射してドライバの視界に入ったりすることを防止することができる。

【0019】

しかしながら、コンバイナを蓋体で覆う構成とした場合、蓋体の可動域や収納場所を確保することによって装置が大型化するおそれがある（この点の詳細については後述する）。

【0020】

そこで、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１では、筐体１０の内部に配置された反射部を上記蓋体と一体化し、蓋体と反射部とを一体的に回転させる構成とすることで、装置の大型化を抑えることとした。以下では、かかる第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１の構成について図２〜図１２を参照して具体的に説明する。

【0021】

図２は、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１の使用状態における断面模式図である。図３は、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１の使用状態における表示光の光路を示す図である。図４は、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１の収納状態における断面模式図である。

【0022】

図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１は、筐体１０と、コンバイナ２０と、蓋体３０と、表示部４０と、反射部５０とを備える。

【0023】

筐体１０は、コンバイナ２０、蓋体３０、表示部４０および反射部５０を収容する箱体であり、上部に開口部１１を有する。

【0024】

コンバイナ２０は、筐体１０の前方側（Ｙ軸正方向側）に配置される。コンバイナ２０は、コンバイナ本体２１と、コンバイナホルダ２２とを備える。コンバイナ本体２１は、光を反射可能な透明部材であり、画像の表示面２１ａを有する。コンバイナ本体２１としては、たとえば凹面ハーフミラーを用いることができる。

【0025】

コンバイナホルダ２２は、コンバイナ本体２１を回転可能に保持する。具体的には、コンバイナホルダ２２は、Ｘ軸方向に沿って延在する第１の回転軸２２ａを有し、保持したコンバイナ本体２１を第１の回転軸２２ａ周りに回転させる。これにより、コンバイナ本体２１は、表示面２１ａを起こした使用状態（図２参照）と、表示面２１ａを倒した収納状態（図４参照）との間で変位する。

【0026】

なお、ヘッドアップディスプレイ装置１は、コンバイナホルダ２２を第１の回転軸２２ａ周りに回転させる駆動手段を備える。かかる駆動手段については後述する。

【0027】

蓋体３０は、筐体１０の後方側（Ｙ軸負方向側）に配置される。このように、蓋体３０は、筐体１０のうちコンバイナ２０が配置される側とは反対側に配置される。蓋体３０は、蓋本体３１と、アーム３２とを備える。

【0028】

蓋本体３１は、収納状態のコンバイナ本体２１を覆う部材であり、アーム３２によって第２の回転軸３２ａ周りに回転可能に支持される。蓋本体３１の第２の回転軸３２ａ側の面には、反射部５０が取り付けられる。

【0029】

アーム３２は、Ｘ軸方向に沿って延在する第２の回転軸３２ａを有し、蓋本体３１および反射部５０を第２の回転軸３２ａ周りに回転させる。これにより、蓋本体３１は、後述する表示部４０からの表示光の光路上に反射部５０を配置させて使用状態のコンバイナ２０に対して表示光を入射させる入射状態（図２参照）と、収納状態のコンバイナ２０の上方を覆う覆蓋状態（図４参照）との間で変位する。

【0030】

なお、ヘッドアップディスプレイ装置１は、アーム３２を第２の回転軸３２ａ周りに回転させる駆動手段を備える。かかる駆動手段については後述する。

【0031】

蓋本体３１は、先端部および基端部にそれぞれ第１当接部３１ａおよび第２当接部３１ｂを有する。第１当接部３１ａおよび第２当接部３１ｂは、蓋体３０の回転位置を検出する検出部と当接する。かかる点についても後述する。

【0032】

表示部４０は、画像を表示して、画像の表示光を発する。表示部４０としては、たとえば、蛍光表示管（ＶＦＤ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの表示デバイスを用いることができる。また、像を投影するスクリーンと組み合わせ、ＤＬＰ（Digital Light Processing）方式やＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）方式等の表示光を照射するプロジェクタを表示部４０として用いてもよい。

【0033】

反射部５０は、たとえば鏡であり、入射状態（図２参照）において表示部４０から発された表示光の光路上に配置され、該表示光を反射して使用状態のコンバイナ２０に入射させる（図３参照）。

【0034】

なお、図３に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１が提供する画像の表示光は、反射部５０によって反射されてコンバイナ２０へ入射した後、コンバイナ２０によってさらに反射されてドライバの目に入射する。

【0035】

ドライバは、コンバイナ２０の奥側に虚像として表れた画像を視認することができる。表示部４０からコンバイナ２０までの表示光の光路の長さは、コンバイナ２０に映る虚像の位置を規定する。したがって、表示光の光路上に反射部５０を設けることにより、光路の長さを調整して適正な位置に虚像を配置できる。また、入射状態においては、反射部５０の全体が筐体１０の内部に配置され、この反射部５０に対して表示部４０から発された表示光が入射する。このため、筐体１０などに何らかの異常が生じたとしても、表示部４０から発された表示光が直接的に筐体１０の外部に漏れることはないことから、ドライバが異常な表示光を視認することを防止できる。

【0036】

ヘッドアップディスプレイ装置１は、上記のように構成されており、たとえばＡＣＣスイッチがオフされた場合に、コンバイナ２０を使用状態（図２参照）から収納状態（図４参照）へ変位させる。

【0037】

具体的には、図４に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１は、コンバイナホルダ２２を第１の回転軸２２ａ周りに第１回転方向（図４では、反時計回り）に回転させることにより、コンバイナ本体２１を筐体１０の内部へ進入させて収納状態とする。

【0038】

さらに、ヘッドアップディスプレイ装置１は、蓋体３０を入射状態（図２参照）から覆蓋状態（図４参照）へ変位させる。具体的には、ヘッドアップディスプレイ装置１は、アーム３２を第１回転方向とは逆方向の第２回転方向（図４では、時計回り）に回転させる。

【0039】

これにより、アーム３２に支持された蓋本体３１および反射部５０が第２の回転軸３２ａ周りに回転し、蓋本体３１の先端部３１ｃがコンバイナホルダ２２と当接してコンバイナ本体２１を覆う。なお、コンバイナホルダ２２は、コンバイナ本体２１よりも第１回転方向後方に突出し、収納状態において覆蓋状態の蓋本体３１の先端部３１ｃと当接する当接部２２ｂを有する。

【0040】

このように、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１では、反射部５０を蓋体３０と一体化し、蓋体３０および反射部５０を一体的に回転変位させてコンバイナ本体２１を覆うこととしたため、装置の大型化を抑えることができる。この点について図５および図６を参照して説明する。

【0041】

図５および図６は、蓋体と反射部とが別体に構成された比較例となるヘッドアップディスプレイ装置の構成例を示す図である。なお、図５には、使用状態における断面模式図を示し、図６には、収納状態における断面模式図を示している。

【0042】

図５および図６に示すヘッドアップディスプレイ装置１Ｘのように、蓋体３０Ｘと反射部５０Ｘとを別体に構成した場合、反射部５０Ｘを避けながら蓋体３０Ｘを回転させる必要が生じる。これにより、蓋体３０Ｘが大型化し（図５および図６のＨ１部参照）、さらに、大型化した蓋体３０Ｘを収納するための広いスペースも必要となるため（図６のＨ２部参照）、筐体１０Ｘが大型化する。このように、蓋体３０Ｘと反射部５０Ｘとを別体に構成すると、ヘッドアップディスプレイ装置１Ｘが大型化するおそれがある。

【0043】

これに対し、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、蓋体３０を反射部５０と一体化し、蓋体３０および反射部５０を一体的に回転変位させてコンバイナ本体２１を覆うこととした。これにより、蓋体３０を回転させる場合に、反射部５０を避ける必要がなくなるため、蓋体３０の大型化を抑えることができる。さらに、蓋体３０の大型化が抑えられることで、蓋体３０の収納スペースの大型化も抑えられるため、筐体１０の大型化が抑えられる。

【0044】

したがって、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１によれば、装置の大型化を抑えつつ、コンバイナ本体２１を蓋体３０で覆うことができる。

【0045】

図４に示すように、収納状態において外部に露出するコンバイナホルダ２２の面２２ｃは、収納状態において、筐体１０の開口部１１の外縁部１１ａと同一平面上に配置される。同様に、覆蓋状態において外部に露出する蓋本体３１の面３１ｄも、覆蓋状態において、筐体１０の開口部１１の外縁部１１ａと同一平面上に配置される。このような構成とすることにより、ヘッドアップディスプレイ装置１の意匠性を高めることができる。

【0046】

次に、コンバイナ２０および蓋体３０を回転駆動させる駆動部の構成例について図７を参照して説明する。図７は、コンバイナ２０および蓋体３０の駆動部の構成例を示す図である。

【0047】

図７に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１は、第１の駆動源６１と、第２の駆動源６２と、第１の伝達機構６３と、第２の伝達機構６４とを備える。第１の駆動源６１および第２の駆動源６２は、たとえば正逆両方向に回転可能なモータであり、回転駆動力を発生させる。

【0048】

第１の伝達機構６３および第２の伝達機構６４は、たとえばギア列で構成される。第１の駆動源６１で発生した回転駆動力をコンバイナホルダ２２へ伝達する。なお、第１の伝達機構６３は、少なくとも、第１の駆動源６１の回転軸周りに回転する歯車６３ａと、第１の回転軸２２ａ周りに回転する歯車６３ｂとを含む。

【0049】

第２の伝達機構６４は、第２の駆動源６２で発生した回転駆動力をアーム３２へ伝達する。なお、第２の伝達機構６４は、少なくとも、第２の駆動源６２の回転軸周りに回転する歯車６４ａと、第２の回転軸３２ａ周りに回転する歯車６４ｂとを含む。

【0050】

このように、ヘッドアップディスプレイ装置１は、第１の駆動源６１で発生させた回転駆動力を第１の伝達機構６３によってコンバイナホルダ２２へ伝達することにより、コンバイナ２０を使用状態（図２参照）と収納状態（図４参照）との間で回転変位させることができる。同様に、ヘッドアップディスプレイ装置１は、第２の駆動源６２で発生させた回転駆動力を第２の伝達機構６４によってアーム３２へ伝達することにより、蓋体３０および反射部５０を入射状態（図２参照）と覆蓋状態（図４参照）との間で回転変位させることができる。

【0051】

上記の例では、ヘッドアップディスプレイ装置１が、２つの駆動源を備えることとしたが、ヘッドアップディスプレイ装置１は、１つの駆動源を用いてコンバイナ２０および蓋体３０の双方を回転させるように構成されてもよい。以下では、かかる場合の変形例について図８〜図１１を参照して説明する。

【0052】

まず、第１の変形例について図８を参照して説明する。図８は、第１の実施形態における第１の変形例に係るコンバイナ２０および蓋体３０の駆動部の構成を示す図である。

【0053】

図８に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１は、１つの駆動源６５と、第１の伝達機構６６と、第２の伝達機構６７とを備える構成であってもよい。

【0054】

第１の伝達機構６６は、駆動源６５で発生した回転駆動力を駆動源６５の回転方向と同一方向でコンバイナホルダ２２へ伝達する。一方、第２の伝達機構６７は、駆動源６５で発生した回転駆動力を駆動源６５の回転方向と反対方向でアーム３２へ伝達する。これにより、１つの駆動源６５を用いてコンバイナ２０と蓋体３０とを逆方向に回転させることができる。

【0055】

次に、第２の変形例について図９〜図１１を参照して説明する。図９〜図１１は、第１の実施形態における第２の変形例に係るコンバイナ２０および蓋体３０の駆動部の構成を示す図である。なお、図９〜図１１には、コンバイナ２０が使用状態から収納状態へ移行するまでの動きを示している。

【0056】

図９に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１は、１つの駆動源７１と、第１の伝達機構７２と、第２の伝達機構７３と、第１変換部７４と、第３の伝達機構７５とを備える構成であってもよい。

【0057】

駆動源７１は、筐体１０の前方側（Ｙ軸正方向側）、たとえばコンバイナ２０の下部に配置される。

【0058】

第３の伝達機構７５は、駆動源７１の回転駆動力を第１変換部７４へ伝達する。第３の伝達機構７５は、たとえばウォームギアであり、駆動源７１の回転軸に設けられた円筒ウォーム７５ａと、円筒ウォーム７５ａに当接するウォームホイール７５ｂと、ウォームホイール７５ｂに当接する歯車７５ｃとを備える。歯車７５ｃは、後述する第１変換部７４の第１の歯列７４ａに当接しており、駆動源７１からの回転駆動力を第１変換部７４へ伝達する。

【0059】

第１変換部７４は、たとえばラックギアであり、筐体１０の前後方向に延在する第１の歯列７４ａおよび第２の歯列７４ｂを備える。第１の歯列７４ａは、第３の伝達機構７５の歯車７５ｃに当接しており、駆動源７１からの回転駆動力を直進駆動力へ変換して第１変換部７４を直進させる。第２の歯列７４ｂは、後述する第１の伝達機構７２の第２変換部７２ａと当接しており、第２変換部７２ａへ直進駆動力を伝達する。

【0060】

第１の伝達機構７２は、たとえばギア列で構成され、少なくとも、コンバイナ２０の使用状態において第１変換部７４と当接する位置に配置された歯車である第２変換部７２ａと、第１の回転軸２２ａ周りに回転する歯車７２ｂとを含む。かかる第１の伝達機構７２は、第１変換部７４の直進駆動力をコンバイナ２０の移動のための駆動力へ変換する。すなわち、第１の伝達機構７２は、第１変換部７４の直進駆動力を第２変換部７２ａによって回転駆動力へ変換して歯車７２ｂへ伝達することにより、コンバイナ２０を第１の回転軸２２ａ周りに回転させる。

【0061】

第２の伝達機構７３は、第２の回転軸３２ａ周りに回転する歯車である第３変換部７３ａを有する。第３変換部７３ａは、コンバイナ２０の使用状態において第１変換部７４から離れた位置に配置されており、直進してきた第１変換部７４と当接することにより、第１変換部７４の直進駆動力を蓋体３０の移動のための駆動力へ変換する。すなわち、第３変換部７３ａは、第１変換部７４の直進駆動力を回転駆動力へ変換して蓋体３０を第２の回転軸３２ａ周りに回転させる。

【0062】

なお、第２の伝達機構７３は、第３変換部７３ａを含む複数の歯車を有するギア列で構成されてもよい。

【0063】

図９に示すコンバイナ２０の使用状態において、駆動源７１を回転駆動させると、駆動源７１で発生した回転駆動力は、第３の伝達機構７５を介して第１変換部７４へ伝達され、第１変換部７４によって直進駆動力へ変換される。第１変換部７４は、かかる直進駆動力によって筐体１０の後方側（Ｙ軸負方向側）へ直進移動し、第１の伝達機構７２の第２変換部７２ａへ直進駆動力を伝達する。そして、第２変換部７２ａが直進駆動力を回転駆動力へ変換して歯車７２ｂへ伝達することで、コンバイナ２０は、第１の回転軸２２ａ周りに回転する（図１０参照）。

【0064】

つづいて、図１０に示すように、直進運動によって接近してきた第１変換部７４が第２の伝達機構７３の第３変換部７３ａと当接すると、第３変換部７３ａが、第１変換部７４の直進駆動力を回転駆動力に変換する。これにより、図１１に示すように、蓋体３０は、第２の回転軸３２ａ周りに回転する。

【0065】

このように、ヘッドアップディスプレイ装置１では、第２の伝達機構７３の第３変換部７３ａが、コンバイナ２０の使用状態において第１変換部７４から離れた位置に配置され、コンバイナ２０が使用状態から収納状態への変位を開始した後、直進運動によって接近してきた第１変換部７４と当接して第１変換部７４の直進駆動力を回転駆動力へ変換するようにしてもよい。

【0066】

かかる構成とすることにより、コンバイナ２０が回転し始めた後で蓋体３０が回転し始める動作を１つの駆動源７１を用いて容易に実現することができる。

【0067】

次に、コンバイナ２０や蓋体３０の回転位置を検出する検出部の構成例について図１２を参照して説明する。図１２は、検出部の構成例を示す図である。

【0068】

図１２に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１は、蓋体３０の回転位置を検出する検出部として、第１検出部８１と、第２検出部８２とを備える。第１検出部８１および第２検出部８２は、たとえばスイッチであり、第１検出部８１は、収納状態におけるコンバイナ２０の第１当接部３１ａと当接し、第２検出部８２は、使用状態におけるコンバイナ２０の第２当接部３１ｂと当接する。

【0069】

ヘッドアップディスプレイ装置１は、これら第１検出部８１および第２検出部８２の検出結果に基づいて蓋体３０が入射状態（図２参照）あるいは覆蓋状態（図４参照）となったことを検出して蓋体３０の回転を停止させることができる。

【0070】

また、ヘッドアップディスプレイ装置１は、コンバイナ２０の回転位置を検出する検出部として、第３検出部８３を備える。第３検出部８３は、たとえばロータリーセンサであり、第１の回転軸２２ａに設けられる。

【0071】

ヘッドアップディスプレイ装置１は、第３検出部８３の検出結果に基づいてコンバイナ２０が使用状態（図２参照）あるいは収納状態（図４参照）となったことを検出してコンバイナ２０の回転を停止させることができる。ヘッドアップディスプレイ装置１は、ロータリーセンサである第３検出部８３を用いて、コンバイナ２０のチルト調整を行うことも可能である。

【0072】

検出部の構成は上記の例に限ったものではなく、蓋体３０の回転位置を検出する検出部としてロータリーセンサを用いてもよいし、コンバイナ２０の回転位置を検出する検出部としてスイッチを用いてもよい。

【0073】

なお、図７〜図１１を参照して説明した駆動部および図１２を参照して説明した検出部は、後述する第２の実施形態および第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置にも適用可能である。

【0074】

上述してきたように、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、表示部４０と、コンバイナ２０と、反射部５０と、蓋体３０とを備える。表示部４０は、表示光を発する。コンバイナ２０は、表示面２１ａを起こした使用状態と表示面２１ａを倒した収納状態との間で回転可能であり、表示光を表示面２１ａに反射させて虚像を表示する。反射部５０は、表示部４０から発された表示光を反射してコンバイナ２０へ入射させる。蓋体３０は、反射部５０と一体に設けられ、表示部４０から表示光の光路上に反射部５０を配置させて使用状態のコンバイナ２０に対して表示光を入射させる入射状態と、収納状態のコンバイナ２０の上方を覆う覆蓋状態との間で回転可能である。

【0075】

したがって、第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１によれば、装置の大型化を抑えつつ、コンバイナ２０を蓋体３０で覆うことができる。

【0076】

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成について図１３〜図１８を参照して説明する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0077】

図１３は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における断面模式図である。図１４は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における表示光の光路を示す図である。図１５は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が使用状態から収納状態へ移行する様子を示す図である。図１６は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の収納状態における断面模式図である。図１７は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における斜視図である。図１８は、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の収納状態における斜視図である。

【0078】

図１３に示すように、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ａは、筐体１０Ａと、コンバイナ２０Ａと、蓋体３０Ａと、表示部４０と、第２反射部５０Ａと、第１反射部９０とを備える。

【0079】

筐体１０Ａは、コンバイナ２０Ａ、蓋体３０Ａ、表示部４０、第２反射部５０Ａおよび第１反射部９０を収容する箱体であり、上部に開口部１１Ａを有する。なお、コンバイナ２０Ａおよび第１反射部９０は、筐体１０Ａの前方側（Ｙ軸正方向側）に配置され、蓋体３０Ａ、表示部４０および第２反射部５０Ａは、筐体１０Ａの後方側（Ｙ軸負方向側）に配置される。

【0080】

また、筐体１０Ａは、蓋体３０Ａの後述する第２の蓋体部分３１２を案内するガイド部１２を有する。ガイド部１２は、たとえば筐体１０Ａの側面に形成された溝部である。

【0081】

コンバイナ２０Ａは、コンバイナ本体２１と、コンバイナホルダ２２Ａとを備える。コンバイナホルダ２２Ａは、コンバイナ本体２１を保持し、保持したコンバイナ本体２１を第１の回転軸２２Ａａ周りに回転させる。これにより、コンバイナ本体２１は、使用状態（図１３参照）と収納状態（図１６参照）との間で変位する。

【0082】

コンバイナホルダ２２Ａは、当接部２２Ａｂと、第１の面２２Ａｃと、第２の面２２Ａｄと、空間２２Ａｅとを有する。

【0083】

当接部２２Ａｂは、コンバイナ本体２１よりも第１回転方向（図１３では、反時計回り）後方に突出し、収納状態において覆蓋状態の蓋本体３１Ａの先端部３１１ｂと当接する（図１６参照）。

【0084】

第１の面２２Ａｃは、コンバイナ２０Ａの使用状態において露出する面である。第１の面２２Ａｃは、コンバイナ２０の使用状態において、筐体１０Ａの内部に設けられる傾斜面１３と同一平面上に配置される（図１７参照）。これにより、使用時におけるヘッドアップディスプレイ装置１Ａの意匠性を高めることができる。

【0085】

第２の面２２Ａｄは、コンバイナ２０Ａの収納状態において露出する面である。第２の面２２Ａｄは、コンバイナ２０の収納状態において、筐体１０Ａの開口部１１Ａの外縁部１１Ａａと同一平面上に配置される（図１６および図１８参照）。これにより、未使用時におけるヘッドアップディスプレイ装置１Ａの意匠性を高めることができる。

【0086】

空間２２Ａｅは、第１の面２２Ａｃおよび第２の面２２Ａｄの内側（第１の回転軸２２Ａａ側）に形成された空間である。空間２２Ａｅには、第１反射部９０が配置される。このように、コンバイナホルダ２２Ａの空きスペースである空間２２Ａｅに第１反射部９０を配置することにより、筐体１０Ａの大型化をさらに抑えることができる。

【0087】

蓋体３０Ａは、蓋本体３１Ａと、アーム３２Ａとを備える。蓋本体３１Ａは、第１の蓋体部分３１１と、第２の蓋体部分３１２とを備える。

【0088】

第１の蓋体部分３１１は、アーム３２Ａによって第２の回転軸３２Ａａ周りに回転可能に支持される。第１の蓋体部分３１１の第２の回転軸３２Ａａ側の面には、第２反射部５０Ａが取り付けられる。また、第１の蓋体部分３１１は、第３の回転軸３１１ａを基端部に有し、第３の回転軸３１１ａにおいて第２の蓋体部分３１２を回転可能に軸支する。

【0089】

第２の蓋体部分３１２は、第１の蓋体部分３１１の第３の回転軸３１１ａに回転可能に軸支される。第２の蓋体部分３１２は、第１の蓋体部分３１１が回転すると、筐体１０Ａのガイド１２に沿って変位する。

【0090】

図１６および図１８に示すように、覆蓋状態において外部に露出する第１の蓋体部分３１１および第２の蓋体部分３１２の面３１１ｃ，３１２ａは、覆蓋状態において、筐体１０Ａの開口部１１Ａの外縁部１１Ａａおよびコンバイナホルダ２２Ａの第２の面２２Ａｄと同一平面上に配置される。かかる構成とすることにより、ヘッドアップディスプレイ装置１Ａの意匠性を高めることができる。

【0091】

アーム３２Ａは、第１の蓋体部分３１１および第２反射部５０Ａを第２の回転軸３２Ａａ周りに回転させる。これにより、蓋本体３１Ａは、入射状態（図１３参照）と覆蓋状態（図１６参照）との間で変位する。

【0092】

図１４に示すように、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ａが提供する画像の表示光は、表示部４０から発された後、第１反射部９０および第２反射部５０Ａによって順次反射されてコンバイナ２０Ａへ入射し、コンバイナ２０Ａによってさらに反射されてドライバの目に入射する。

【0093】

上記のように構成されたヘッドアップディスプレイ装置１Ａでは、図１５に示すように、第２の蓋体部分３１２が、第１の蓋体部分３１１に対して第１の蓋体部分３１１の回転中心側（すなわち、第２の回転軸３２Ａａ側）に折れ曲がった状態で変位するようにガイド部１２に案内される。これにより、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ａは、筐体１０Ａの大型化をさらに抑えることができる。

【0094】

かかる点について図１９を参照して説明する。図１９は、蓋本体が分割されていない蓋体を備えた比較例となるヘッドアップディスプレイ装置の構成例を示す図である。

【0095】

図１９に示すヘッドアップディスプレイ装置１ＡＸのように、蓋体３０ＡＸが分割されていない場合、蓋体３０ＡＸと筐体１０ＡＸとの干渉を避けるために、筐体１０ＡＸ内に比較的広いスペースを設ける必要がある。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１ＡＸが大型化するおそれがある（図１９のＨ３部参照）。

【0096】

これに対し、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ａは、蓋体３０Ａが変位する際に、第２の蓋体部分３１２が第１の蓋体部分３１１に対して第２の回転軸３２Ａａ側に折れ曲がることで、蓋体３０Ａの回転半径が小さく抑えられる。これにより、蓋体３０Ａと筐体１０Ａとの干渉を避けるために必要となる筐体１０Ａ内のスペースを小さくすることができるため、筐体１０Ａの大型化を抑えることができる。

【0097】

このように、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ａでは、第１の蓋体部分３１１と第２の蓋体部分３１２とに分割された蓋本体３１Ａを備える構成としたため、筐体１０Ａの大型化をさらに抑えることができる。

【0098】

次に、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ａの変形例について図２０を参照して説明する。図２０は、第２の実施形態における変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における断面模式図である。

【0099】

図２０に示すように、変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ａ’は、ガイド部１２Ａ’を備える。ガイド部１２Ａ’は、図２０に示す入射状態において、第２の蓋体部分３１２が、第１の蓋体部分３１１に対して第２の回転軸３２Ａａ側に折れ曲がった状態となるように第２の蓋体部分３１２を案内する。

【0100】

このように構成することで、入射状態において第１の蓋体部分３１１と第２の蓋体部分３１２とが一直線となるように構成されたヘッドアップディスプレイ装置１Ａ（図１３参照）と比較して、筐体１０Ａ’をさらに小型化することができる（図２０のＨ４部参照）。

【0101】

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成について図２１〜図２３を参照して説明する。図２１は、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の収納状態における断面模式図である。図２２は、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が収納状態から使用状態へ移行する様子を示す図である。図２３は、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の使用状態における断面模式図である。

【0102】

図２１に示すように、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ｂは、筐体１０Ｂと、別蓋３５と、コンバイナ２０Ｂと、蓋体３０Ｂと、表示部４０と、第２反射部５０Ｂと、第１反射部９０Ｂとを備える。

【0103】

筐体１０Ｂは、コンバイナ２０Ｂ、別蓋３５、蓋体３０Ｂ、表示部４０、第２反射部５０Ｂおよび第１反射部９０Ｂを収容する箱体であり、上部に開口部１１Ｂを有する。

【0104】

別蓋３５は、筐体１０Ｂの後方上端に配置される。別蓋３５は、Ｘ軸方向に沿って延在する第４の回転軸３５ａを有しており、筐体１０Ｂに対し、第４の回転軸３５ａ周りに回転可能に軸支される。また、別蓋３５は、バネ等によって筐体１０Ｂの開口部１１Ｂを閉塞する方向に付勢されており、覆蓋状態において筐体１０Ｂ後方の開口部１１Ｂを覆う状態で維持される。

【0105】

コンバイナ２０Ｂは、筐体１０Ｂの前方側（Ｙ軸正方向側）に配置される。コンバイナ２０Ｂは、コンバイナ本体２１と、コンバイナホルダ２２Ｂとを備える。コンバイナホルダ２２Ｂは、コンバイナ本体２１を保持し、保持したコンバイナ本体２１を第１の回転軸２２Ｂａ周りに回転させる。これにより、コンバイナ本体２１は、収納状態（図２１参照）と使用状態（図２３参照）との間で変位する。

【0106】

蓋体３０Ｂは、蓋本体３１Ｂと、アーム３２Ｂとを備える。蓋本体３１Ｂは、アーム３２Ｂによって第２の回転軸３２Ｂａ周りに回転可能に支持される。蓋本体３１Ｂの第２の回転軸３２Ｂａ側の面には、第２反射部５０Ｂが取り付けられる。

【0107】

蓋体３０Ｂは、別蓋３５とコンバイナ２０との間に配置される。具体的には、蓋体３０Ｂは、図２１に示す覆蓋状態において、別蓋３５の先端部に蓋本体３１Ｂの基端部が重なる位置に配置される。

【0108】

覆蓋状態において外部に露出する蓋本体３１Ｂおよび別蓋３５の面３１Ｂａ，３５ｂは、覆蓋状態において、筐体１０Ｂの開口部１１Ｂの外縁部１１Ｂａと同一平面上に配置される。かかる構成とすることにより、ヘッドアップディスプレイ装置１Ｂの意匠性を高めることができる。

【0109】

アーム３２Ｂは、蓋本体３１Ｂおよび第２反射部５０Ｂを第２の回転軸３２Ｂａ周りに回転させる。これにより、蓋本体３１Ｂは、覆蓋状態（図２１参照）と入射状態（図２３参照）との間で変位する。

【0110】

図２２に示すように、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ｂでは、蓋体３０Ｂが、別蓋３５と連動して移動することで覆蓋状態から入射状態へ変位する。すなわち、蓋体３０Ｂは、蓋本体３１Ｂの基端部で別蓋３５を押し下げながら覆蓋状態から入射状態へ変位する。これにより、別蓋３５は、付勢力に抗して筐体１０Ｂの開口部１１Ｂを開く方向に変位する。図２３に示す入射状態において、別蓋３５は、筐体１０Ｂと蓋本体３１Ｂとの間に挟まれた状態で筐体１０Ｂ内に収容される。

【0111】

このように、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ｂでは、蓋体３０Ｂと別体の別蓋３５を設け、蓋体３０Ｂが覆蓋状態から入射状態へ変位する場合に、蓋本体３１Ｂの基端部で別蓋３５を押し下げる構成とした。これにより、蓋体３０Ｂの回転半径を小さく抑えることができるため、筐体１０Ｂの大型化を抑えることができる。

【0112】

図２３に示すように、第３の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ｂが提供する画像の表示光は、表示部４０から発された後、第１反射部９０Ｂおよび第２反射部５０Ｂによって順次反射されてコンバイナ２０Ｂへ入射し、コンバイナ２０Ｂによってさらに反射されてドライバの目に入射する。

【0113】

なお、上記では、蓋体３０Ｂが蓋本体３１Ｂの基端部で別蓋３５を押し下げると説明したが、別途設けられる移動機構が蓋体と別蓋との双方を移動させることにより、蓋体と別蓋とが連動するようにしてもよい。

【0114】

以上、本願に係るヘッドアップディスプレイ装置の実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

【0115】

例えば、上記実施形態では、コンバイナ及び蓋体は回転することで移動するものとして説明したが、スライドするなどの回転以外の移動手法で移動するものであってもよい。また、コンバイナ及び蓋体は、スライドと回転とを組み合わせた移動手法で移動するものであってもよい。

【0116】

また、上記第１の実施形態では入射状態となった蓋体３０の一部が筐体１０の外部に突出していたが、第２及び第３の実施形態と同様に、入射状態となった蓋体３０の全体が筐体１０の内部に入り込むようにしてもよい。このように、入射状態となった蓋体は、その全体が筐体の内部に入ることが望ましい。ただし、第１の実施形態のように入射状態となった蓋体の過半以上の部分が筐体の内部に入り込むようにすれば、ヘッドアップディスプレイ装置１の使用状態において蓋体がドライバの視界の邪魔になることを防止できる。

【0117】

また、入射状態となった蓋体の位置を保持するためのロック機構をさらに設けてもよい。これにより、蓋体と一体となった反射部の位置が保持されるため、表示部からの表示光の光路を安定化させることができる。その結果、コンバイナに映る虚像の位置が安定化し、虚像の視認性を向上できる。また、このようなロック機構を設けない場合でも、第１の実施形態のように、入射状態となった蓋体の少なくとも一部を筐体に接触させることで、蓋体及び反射部の位置を保持することができる。

【符号の説明】

【0118】

１ ヘッドアップディスプレイ装置
１０ 筐体
２０ コンバイナ
３０ 蓋体
４０ 表示部
５０ 反射部

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】