(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】
(24)【登録日】2023-12-04
(45)【発行日】2023-12-12
(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 20060101AFI20231205BHJP
B60K 35/00 20060101ALI20231205BHJP
G02B 7/198 20210101ALI20231205BHJP
【FI】
G02B27/01
B60K35/00 A
G02B7/198
(21)【出願番号】P 2021509256
(86)(22)【出願日】2020-03-18
(86)【国際出願番号】 JP2020011993
(87)【国際公開番号】W WO2020196160
(87)【国際公開日】2020-10-01
【審査請求日】2023-01-20
(31)【優先権主張番号】P 2019054790
(32)【優先日】2019-03-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000231512
【氏名又は名称】日本精機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100095407
【氏名又は名称】木村 満
(74)【代理人】
【識別番号】100195648
【氏名又は名称】小林 悠太
(74)【代理人】
【識別番号】100175019
【氏名又は名称】白井 健朗
(74)【代理人】
【識別番号】100104329
【氏名又は名称】原田 卓治
(72)【発明者】
【氏名】岩屋 太陽
(72)【発明者】
【氏名】牛田 典彦
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 雅博
【審査官】鈴木 俊光
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-109974(JP,A)
【文献】特開2014-085539(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第106707506(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 27/01
B60K 35/00
G02B 7/198
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像を表す表示光を射出する表示部と、
端部に樹脂製の被支持部を有し、前記表示光を反射する反射部と、
前記被支持部を所定の軸線を中心として回転可能に支持する支持部と、を備え、
前記支持部は、凸状の曲面を有する金属部材と、前記金属部材が固定された樹脂製の固定部と、を備え、
前記被支持部は、凹状の被支持面を有し、
前記凸状の曲面と前記凹状の被支持面とが前記所定の軸線上で互いに向かい合って当接し、前記金属部材に対して前記被支持部が摺動して回転することで、前記反射部が前記軸線を中心として回転可能に構成されている、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項2】
前記被支持部を前記金属部材に向かって付勢する第1の部分と、前記固定部を前記金属部材に向かって付勢する第2の部分とを有し、前記固定部と前記被支持部とを前記軸線が延びる方向において互いに押しつける弾性部材を備え、
前記被支持部は、前記第1の部分が挿入される挿入部を有し、
前記挿入部には、前記軸線に沿って前記金属部材に向かって凹む凹部が形成され、
前記固定部は、前記軸線に沿って前記金属部材から離れる方向に突起する突起部を有し、
前記第1の部分は、前記軸線上に位置して前記凹部に嵌まる凸部を有し、
前記第2の部分は、前記軸線上に位置して前記突起部が挿入される孔を有する、
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】
前記突起部は、前記軸線を中心として筒状をなし、前記固定部における前記金属部材が収容された空間と前記固定部の外部とを連通する連通孔を有する、
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】
前記第1の部分は、前記軸線を中心とした径方向において前記凸部の外側に位置し、前記挿入部と接触する第1接触部と、前記径方向において前記第1接触部の外側に位置し、前記挿入部と接触しない第1非接触部と、を有し、
前記第2の部分は、前記径方向において前記孔の外側に位置し、前記固定部と接触する第2接触部と、前記径方向において前記第2接触部の外側に位置し、前記固定部と接触しない第2非接触部と、を有する、
請求項2又は3に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項5】
前記被支持面は、前記軸線を中心として前記反射部に向かって先細りとなる三角錐状に形成されている、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項6】
前記固定部は、前記金属部材を収容する収容部を有し、
前記金属部材は、前記収容部に圧入されて固定されている、
請求項1乃至5のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項7】
前記金属部材は、球体である、
請求項1乃至6のいずれか1項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】
本開示は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像を表す表示光を車両のフロントガラス等に向けて射出することにより当該画像を虚像として表示するヘッドアップディスプレイ(HUD:Head-Up Display)装置が知られている。従来のHUD装置として、例えば特許文献1には、表示光を反射させる反射部(例えば凹面鏡)と、反射部に対して不動に設けられた被支持部と、被支持部を所定の軸線を中心に回転可能に支持する支持部とを備え、反射部が回転可能に構成されたものが開示されている。特許文献1には、被支持部及び支持部の各々が合成樹脂から形成される例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
被支持部及び支持部の各々が合成樹脂から形成されていると、反射部の回転に伴い両者が摩耗する虞があるため、改善の余地がある。
【0005】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、反射部の回転に伴う所定部材の摩耗を低減する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】
【0006】
上記目的を達成するため、本開示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射出する表示部と、
端部に樹脂製の被支持部を有し、前記表示光を反射する反射部と、
前記被支持部を所定の軸線を中心として回転可能に支持する支持部と、を備え、
前記支持部は、凸状の曲面を有する金属部材と、前記金属部材が固定された樹脂製の固定部と、を備え、
前記被支持部は、凹状の被支持面を有し、
前記凸状の曲面と前記凹状の被支持面とが前記所定の軸線上で互いに向かい合って当接し、前記金属部材に対して前記被支持部が摺動して回転することで、前記反射部が前記軸線を中心として回転可能に構成されている。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、反射部の回転に伴う所定部材の摩耗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【
図1】本開示の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ(HUD)装置の車両への搭載態様を示す図である。
【
図2】アッパーカバーを省略したHUD装置の概略平面図である。
【
図3】ミラーユニット及びミラー駆動部の斜視図である。
【
図4】ミラーユニット及びミラー駆動部の分解斜視図である。
【
図5】ミラーユニットの一部を拡大した斜視図である。
【
図6】
図5に示すA-A線による要部断面図である。
【
図8】被支持部材及び支持部材の分解斜視図である。
【
図9】金属部材を省略した支持部材の斜視図である。
【
図10】ミラーユニット及びミラー駆動部の一部を拡大した斜視図である。
【
図11】被支持部材の一部を拡大した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本開示の一実施形態について図面を参照して説明する。
【0010】
本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ(HUD)装置100は、
図1に示すように、例えば、車両1のダッシュボード2内に配設される。HUD装置100は、フロントガラス3に向けて表示光Lを射出する。フロントガラス3で反射した表示光Lは、ユーザ4(主に車両1の運転者)側へと向かい、ユーザ4に表示光Lが表す画像を虚像Vとして視認させる。虚像Vは、フロントガラス3を介して車両1の前方に表示される。虚像Vは、車両1に関する各種情報(以下、車両情報と言う。)を表示する。なお、車両情報は、車両1自体の情報のみならず、車両1の外部情報も含む。
【0011】
HUD装置100は、
図2に示すように、表示部10と、折り返しミラー20と、反射部31を含むミラーユニット30と、ミラー駆動部40と、制御部Cと、ケースHと、を備える。
【0012】
以下では、車両1にHUD装置100が設置された場合における、車両1の上下方向を用いて各構成を説明する。適宜の図において、上をUpと、下をDnと略記した。
【0013】
表示部10は、画像を表示することで、
図2に示すように、その画像を表す表示光Lを折り返しミラー20に向けて射出する。表示部10は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)と、LCDを背後から照明するバックライトとを有する。LCDは、例えば、TFT(Thin Film Transistor)型のものである。バックライトは、例えば、LED(Light Emitting Diode)や導光部材等から構成されている。
【0014】
折り返しミラー20は、例えば平面鏡からなり、表示部10が発した表示光Lを反射部31に向けて反射させる。なお、折り返しミラー20は、平面鏡に限られず、曲面鏡(自由曲面鏡も含む。)であってもよい。
【0015】
ミラーユニット30は、
図2~
図5に示すように、反射部31と、反射部31に対して不動の被支持部材32と、軸線AXを中心として反射部31を回転可能に支持する一対の支持部材38,39と、弾性部材50と、を備える。支持部材38と支持部材39とは、軸線AXが延びる方向において反射部31を挟んで位置する。
【0016】
反射部31は、例えば、板状に形成した樹脂材の表面に鏡面Sを形成した凹面鏡からなる。反射部31は、鏡面Sにて折り返しミラー20からの表示光Lを拡大しつつ、フロントガラス3に向けて反射させる。
【0017】
反射部31には、
図3に示すように、軸線AXに沿って反射部31の側面から互いに逆向きに突出した、軸部31a及び軸板部31bが設けられている。軸部31aは、反射部31の
図3及び
図4における右側に位置し、円柱状に形成されている。軸部31aは、
図2に示すように、ケースH内に固定される支持部材39により回転可能に支持される。軸板部31bは、反射部31の
図3及び
図4における左側に位置し、矩形の板状に形成されている。
【0018】
被支持部材32は、主に
図5及び
図8に示すように、被支持部60と、被固定部32aと、レバー部32bと、を有する。被支持部材32は、
図2に示すように、ケースH内に固定される支持部材38により回転可能に支持される。例えば、被支持部材32のうち、レバー部32b以外の構成は、ポリカーボネート、ポリアセタール等の公知の樹脂材からなり、一体に成形されている。レバー部32bは、例えば、金属から構成され、被支持部60に、ビスによる締結や嵌合によって取り付けられている。なお、被支持部材32は、レバー部32bも含めて一体に成形されていてもよい。また、被支持部材32の少なくとも一部は、反射部31と一体に成形されていてもよい。
【0019】
被支持部60は、
図5に示すように、軸線AXが延びる方向において、支持部材39の後述する支持部70と対向する部分である。被支持部60の詳細については、後述する。
【0020】
被固定部32aは、被支持部材32のうち軸板部31bの表面に固定される部分である。被固定部32aは、例えば、ビスによる締結、固着、接着、嵌合などにより、軸板部31bに固定されている。
図5に示すように、被支持部60は、軸線AXに沿って被固定部32aの外側に位置する。レバー部32bは、
図5に示すように、反射部31の鏡面Sが向く方向と反対方向に突出して、被支持部60に設けられている。レバー部32bは、ミラー駆動部40の後述するスライダ43bに挟み込まれる。
【0021】
支持部材38は、
図3に示すように、被支持部材32の左側し、被支持部材32を介して反射部31の左端部を支持する。支持部材38は、主に
図8及び
図9に示すように、支持部70と、ミラー駆動部40が装着される装着部38aと、を備える。なお、
図9は、後述の金属部材Mを省略して表した支持部材38の斜視図である。
【0022】
支持部70は、
図5に示すように、軸線AXが延びる方向において、被支持部材32の被支持部60と対向して位置する。支持部70は、金属部材Mと、金属部材Mを固定する固定部71と、を有する。支持部70の詳細については、後述する。
【0023】
装着部38aは、
図5に示すように、軸線AXを中心とした径方向において固定部71と隣接した部分であり、固定部71よりも反射部31の背面(鏡面Sが形成されていない面)側に位置する。装着部38aは、
図9に示すように、上下方向に長尺の板状に形成されている。
図10に示すように、装着部38aのうち反射部31に向く主面にミラー駆動部40が装着される。また、
図5及び
図9に示すように、支持部材38には、軸線AXを中心とした径方向において互いに逆方向に突出する、支持部材38をケースHに取り付けるための一対の取付部38b,38cが設けられている。一対の取付部38b,38cの各々は、ケースHの底面と略平行の板状に形成されている。
図9に示すように、取付部38bは装着部38aの上端部に位置し、取付部38cは固定部71から軸線AXを中心とした径方向に突出している。一対の取付部38b,38cの各々がケースHに設けられた図示しないボスに上方から下方に向けてねじ止めされることで、支持部材38は、ケースHに固定される。なお、支持部材38のうち、金属部材Mを除く構成は、例えば、ポリカーボネート等の公知の樹脂材から一体に成形されている。また、弾性部材50については、後述する。
【0024】
ミラー駆動部40は、
図10に示すように、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。
【0025】
変換機構43はリードスクリュー43a及びスライダ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、支持部材38に固定される。保持部材45は、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、支持部材38の装着部38aに、例えば、ビスによる締結、固着、接着、嵌合などによって固定されている。第1板部45aが装着部38aに固定されることにより、支持部材38に保持部材45が固定されている。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Cの制御により駆動され、上下方向に沿って延びるリードスクリュー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。
【0026】
スライダ43bは、ミラーユニット30のレバー部32bを挟み込む形状を有している。スライダ43bは、リードスクリュー43aの外周に係合され、リードスクリュー43aの軸回転に伴いリードスクリュー43aの軸方向に沿って移動する。スライダ43bがリードスクリュー43aの軸方向(上下方向)に沿って移動すると、レバー部32bを介して反射部31が軸線AXを中心に回転する。詳しくは、スライダ43bは、レバー部32bに点接触する接触凸部43cと、レバー部32b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、上下方向において、接触凸部43cに対向して位置する。接触凸部43cは、レバー部32b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32bを挟み込む。
【0027】
位置検出部47は、スライダ43bがリードスクリュー43aの上部に到達したこと、すなわち、反射部31がパーキング位置に到達したことを検出し、その検出結果を制御部Cに出力する。位置検出部47は、例えば、リードスクリュー43aの上部に到達したスライダ43bにより押されるプッシュスイッチから構成されている。
【0028】
図2に模式的に示す制御部Cは、HUD装置100の全体動作を制御するものであり、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等を有するマイクロコンピュータから構成される。制御部Cは、ケースHの所定箇所に収容されたプリント回路板に実装されている。一例として、当該プリント回路板は、ケースHの底部の下面側に固定されている。制御部Cは、ミラー駆動部40におけるモータ42の駆動を制御してミラーユニット30を回転させることで、虚像Vの上下方向における表示位置を制御する。また、制御部Cは、車両1の各部を制御するECU(Electronic Control Unit)などのシステムと通信を行い、車両情報を示す画像を表示部10に表示させる。
【0029】
図2に示すケースHは、金属や合成樹脂により遮光性を有し、上方に開口した有底の箱状に形成されている。ケースHは、表示部10、折り返しミラー20、ミラーユニット30、ミラー駆動部40及び制御部Cの各々を上記の機能を満たす位置に収容する。なお、HUD装置100は、図示しない構成として、ケースHに上方から取り付けられるアッパーカバーを備える。アッパーカバーには表側に向かって開口する射出口101(
図1参照)が設けられ、HUD装置100は、射出口101からフロントガラス3に向けて表示光Lを射出する。射出口101には、図示しない透光性カバーが取り付けられている。
【0030】
以上のように構成されるHUD装置100において、表示部10から発せられ、折り返しミラー20、反射部31の順で反射した表示光Lは、射出口101からHUD装置100の外部に射出され、フロントガラス3へと向かう。この表示光Lがフロントガラス3で反射することで、ユーザ4から見てフロントガラス3の前方に虚像Vが表示される。
【0031】
(弾性部材50、被支持部60、支持部70)
ここからは、弾性部材50、被支持部60及び支持部70について、具体的に説明する。
【0032】
支持部70の金属部材Mは、
図6等に示すように、概ね真球状の球体に形成されている。金属部材Mは、剛性の優れた公知の金属(合成金属も含む。)、例えば、SUJ2(高炭素クロム軸受鋼材)から形成されている。支持部70は、金属部材Mの曲面(球面)であって、被支持部60に向かって凸となる支持面Maにおいて、被支持部60を支持する。つまり、HUD装置100は、支持部70の金属部材Mに対して被支持部60が摺動して回転することで、反射部31が軸線AXを中心として回転可能に構成されている。
【0033】
固定部71は、主に
図6に示すように、金属部材Mを収容する収容部71aと、軸線AXに沿って金属部材Mから離れる方向に突起する突起部72と、を有する。
【0034】
収容部71aは、軸線AXを中心として円筒状の空間を形成する凹み部分であり、金属部材Mの支持面Maを被支持部60に向かって露出させつつ、金属部材Mを収容する。金属部材Mは、収容部71a内に圧入されることで固定されている。したがって、軸線AXを中心として、収容部71aの内径は、金属部材Mの外径よりも若干小さく形成されている。
【0035】
突起部72は、軸線AXを中心として筒状に形成されており、収容部71aと固定部71の外部(
図6における右側の空間)とを連通する連通孔72aを有する。この連通孔72aにより、金属部材Mを収容部71a内に圧入する際に、空気を収容部71aから固定部71の外部へ逃がすことができ、良好に金属部材Mを圧入することができる。また、突起部72は、後述する弾性部材50の孔52cに挿入される。
【0036】
なお、金属部材Mが圧入されていない状態での固定部71は、連通孔72aの収容部71a側の開口端がシャープエッジを有した状態で樹脂により成形されている。このように成形された固定部71の収容部71aに金属部材Mが圧入されると、
図6に示すように、連通孔72aの当該開口端が突起部72に向かって曲面状に凹み、座屈状態となる。このように金属部材Mを収容部71aに圧入することで、金属部材Mが収容部71aの内底面(連通孔72aが位置する面)に安定して収まり、金属部材Mの中心が軸線AXからずれることが抑制されている。
【0037】
被支持部60は、主に
図6に示すように、金属部材Mの支持面Maが当接する被支持面61と、後述の弾性部材50の第1の部分51が挿入される挿入部62と、を有する。
【0038】
被支持面61は、被支持部60の
図6における右側端部に設けられ、金属部材Mに向かって隆起した部分の端面60aから、軸線AXが延びる方向において反射部31に向かって凹んで形成されている。ミラーユニット30が回転すると、被支持面61が金属部材Mの支持面Ma上を摺動して回転する。
【0039】
図6に示すように、挿入部62のうち金属部材M側の内面には、軸線AXに沿って金属部材Mに向かって挿入部62を貫通する貫通孔63(凹部の一例)が形成されている。なお、貫通孔63の代わりに、軸線AXに沿って金属部材Mに向かって凹む有底孔(凹部の他の一例)を設けてもよい。
【0040】
被支持面61は、具体的に、軸線AXを中心として反射部31に向かって先細りとなる三角錐状に形成されている。ここで、軸線AXを法線とする底面を金属部材M側に有する仮想の三角錐を考えた場合、
図11に示すように、被支持面61は、当該三角錐の底面以外の3つの面に相当する、面61a~61cを有する。被支持部60は、被支持面61を構成する面61a、面61b及び面61cの各々が金属部材Mの支持面Ma(球面)と接触し、実質的に3点で接触して、金属部材Mに支持される。これにより、被支持部60は、小さい接触抵抗で金属部材Mの支持面Ma上を摺動して回転することができるとともに、軸線AXを中心に安定して回転することができる。なお、面61a、面61b及び面61cの各々は、同じ面積を有するとともに、軸線AXに対する傾きが同じに設定されている。
【0041】
被支持面61を構成する面61a、面61b及び面61cのうち、隣り合うもの同士の間には、金属部材Mと接触しない溝Da~Dcが形成されている。溝Da、溝Db及び溝Dcは、軸線AXを中心とした径方向に延びるとともに、隣り合うもの同士が軸線AXを中心として120°の角度を空けて、配置されている。このように、溝Da~Dcを設けることで、被支持部60を射出成形により成形する際に、被支持面61にヒケ(収縮によって生じる撓み)が生じることを抑制することができる。
【0042】
弾性部材50は、
図7に示すように、例えば、公知の金属材によりU字状に形成された板ばねから構成されている。弾性部材50は、軸線AXが延びる方向において互いに対向する第1の部分51及び第2の部分52と、第1の部分51と第2の部分52とを連結する連結部53と、を有する。弾性部材50は、固定部71と被支持部60とを軸線AXが延びる方向において互いに押しつける。
【0043】
弾性部材50の第1の部分51は、軸線AX上に位置して、挿入部62内に設けられた貫通孔63に嵌まる凸部51cを有している。また、第2の部分52は、突起部72が挿入される孔52cを有している。弾性部材50は、このように形成された凸部51cと孔52cとを利用して、挿入部62と固定部71とに係止され、
図5に示すように、挿入部62と固定部71とを挟み込む。
【0044】
具体的に、第1の部分51は、平板部51aと、平板部51aよりも面積が狭く第2の部分52側に隆起した隆起部51bと、隆起部51bよりも第2の部分52側に突起した凸部51cと、を有する。隆起部51bと凸部51cとは、軸線AXを中心として同心円状に形成されている。また、平板部51aの先端側には、挿入部62内に設けられた図示しない被係止部に、第1の部分51を係止するための係止部51dが設けられている。第2の部分52は、平板部52aと、平板部52aよりも面積が狭く突起部72側に隆起した隆起部52bと、隆起部52bに形成された孔52cと、を有する。隆起部51bと孔52cとは、軸線AXを中心として同心円状に形成されている。
【0045】
第1の部分51は、貫通孔63と嵌まる凸部51cによって被支持部60に対して位置合わせされるとともに、隆起部51bが挿入部62の内面(貫通孔63が形成された面)と接触することで、挿入部62を金属部材Mに向けて押圧する。なお、平板部51aは、
図6に示すように、挿入部62の内面(貫通孔63が形成された面)と接触しない。第2の部分52は、孔52cに突起部72が挿入されることで固定部71に対して位置合わせされるとともに、隆起部52bが固定部71の外面(突起部72の外周に形成された面)と接触することで、固定部71を金属部材Mに向けて押圧する。なお、平板部52aは、
図6に示すように、固定部71の外面(突起部72の外周に形成された面)と接触しない。
【0046】
また、隆起部52bと接触する固定部71の外面は、隆起部52bの形状と対向するとともに、突起部72に向かって傾斜する傾斜面71bとして形成されている。この傾斜面71bにより、軸線AXが延びる方向において挟み込む弾性力を有する弾性部材50の第2の部分52を、突起部72を中心に安定して案内することができる。
【0047】
以上のように構成される弾性部材50は、貫通孔63に嵌まる凸部51cを取り囲む隆起部51bと、突起部72に挿入される孔52cを取り囲む隆起部52bとで、被支持部60及び固定部71を挟み込む。この構成は、弾性部材50によって生じる被支持部60及び固定部71を互いに押しつけ合う弾性力が軸線AXから外れ難い。結果として、支持部70は被支持部60を介して軸線AX周りに安定して反射部31を回転可能に支持する。
【0048】
なお、本開示は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本開示の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。
【0049】
表示部10は、LCDを用いたものに限られず、OLED(Organic Light-Emitting Diode)を用いたものを採用してもよい。また、表示部10は、例えば、DMD(Digital Micro mirror Device)やLCOS(Liquid Crystal On Silicon)などの反射型表示デバイスを用いたものであってもよい。
【0050】
また、表示部10と反射部31とを結ぶ表示光Lの光路において、折り返しミラー20を複数設けてもよい。折り返しミラー20を何枚用いるかや、どのように表示光Lの光路を折り返すかは、設計に応じて適宜変更可能である。
【0051】
また、表示光Lの投射対象(透光部材)は、車両1のフロントガラス3に限定されず、板状のハーフミラー、ホログラム素子等により構成されるコンバイナであってもよい。
【0052】
また、HUD装置100が搭載される車両1の種類は限定されず、自動四輪車や、自動二輪車など様々な車両に適用可能である。また、HUD装置100は、航空機、船舶、スノーモービル等、車両1以外の乗り物に搭載されてもよい。
【0053】
以上では、金属部材Mが、概ね真球状の球体で形成される例を示したが、金属部材Mの形状は、曲面からなる支持面Maを有している限りにおいては任意であり、限定されるものではない。例えば、金属部材Mは、楕円体であってもよいし、軸線AXに沿って延びる柱状体であってもよい。金属部材Mが柱状体の場合は、被支持部60側の端部に曲面からなる支持面Maを形成すればよい。また、金属部材Mは、樹脂製の球体の表面に金属薄膜を蒸着したものであってもよい。
【0054】
また、固定部71への金属部材Mの固定手法は、圧入に限られず任意であり、接着、固着、溶着、嵌合などで固定されていてもよい。また、インサート成形により固定部71と金属部材Mを一体化することも可能である。
【0055】
以上では、被支持部60の被支持面61を三角錐状に形成した例を示したが、被支持面61の形状はこれに限られず任意である。例えば、被支持面61を、円錐状に形成してもよいし、金属部材Mの支持面Maに対応した曲面状に形成してもよい。
【0056】
また、ミラーユニット30の反射部31としては、凹面鏡が好適であるが、表示光Lを反射させるものであれば、平面鏡や自由曲面鏡など、凹面鏡以外の鏡であってもよい。
【0057】
(1)以上に説明したHUD装置100は、端部に樹脂製の被支持部60を有し、表示光Lを反射する反射部31と、軸線AXを中心として被支持部60を回転可能に支持する支持部70と、を備える。支持部70は、凸状の支持面Maを有する金属部材Mと、金属部材Mが固定された樹脂製の固定部71とを備える。被支持部60は、凹状の被支持面61を有する。HUD装置100は、凸状の支持面Maと凹状の被支持面61とが軸線AX上で互いに向かい合って当接し、金属部材Mに対して被支持部60が摺動して回転することで、反射部が軸線AXを中心として回転可能に構成されている。
この構成によれば、支持部70の金属部材Mで反射部31を被支持部60を介して支持するため、反射部31の回転に伴う支持部70側の摩耗を低減することができる。
【0058】
(2)また、HUD装置100は、固定部71と被支持部60とを軸線AXが延びる方向において互いに押しつける弾性部材50を備える。被支持部60は、弾性部材50の第1の部分51が挿入される挿入部62を有し、挿入部62には、軸線AXに沿って金属部材Mに向かって凹む凹部(例えば、貫通孔63)が形成されている。固定部71は、軸線AXに沿って金属部材Mから離れる方向に突起する突起部72を有する。第1の部分51は、軸線AX上に位置して凹部に嵌まる凸部51cを有し、第2の部分52は、軸線AX上に位置して突起部72が挿入される孔52cを有する。
この構成によれば、前述のように、固定部71及び被支持部60に、軸線AXに沿って互いに押しつけ合う力を良好に加えることができる。結果として、反射部31を被支持部60を介して、支持部70で安定して軸線AX周りに回転可能に支持することができる。
【0059】
(3)また、突起部72は、軸線AXを中心として筒状をなし、固定部71における金属部材Mが収容された空間(収容部71a)と固定部71の外部とを連通する連通孔72aを有する。
この構成によれば、前述のように、固定部71に金属部材Mを圧入して固定しやすい。
【0060】
(4)また、弾性部材50の第1の部分51は、軸線AXを中心とした径方向において凸部51cの外側に位置し、挿入部62と接触する隆起部51b(第1接触部の一例)と、前記径方向において隆起部51bの外側に位置し、挿入部62と接触しない平板部51a(第1非接触部の一例)と、を有する。第2の部分52は、前記径方向において孔52cの外側に位置し、固定部71と接触する隆起部52b(第2接触部の一例)と、前記径方向において隆起部52bの外側に位置し、固定部71と接触しない平板部52aと、を有する。
この構成によれば、被支持部60及び固定部71に、軸線AXからずれた方向に弾性部材50の弾性力が加わることを抑制して、軸線AXに沿って互いに押しつけ合う力を良好に加えることができる。
【0061】
(5)また、被支持面61は、軸線AXを中心として反射部31に向かって先細りとなる三角錐状に形成されている。
この構成によれば、金属部材Mと被支持面61との接触面積を減らしつつ、被支持部60が支持部70によって軸線AXを中心として回転可能に良好に支持される。
【0062】
(6)例えば、金属部材Mは、固定部71の収容部71aに圧入されて固定されていることが好ましい。組み付けが容易となるからである。
(7)また、金属部材Mは、球体であることが好ましい。安価且つ圧入し易いからである。
【0063】
以上の説明では、本開示の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。
【符号の説明】
【0064】
100…ヘッドアップディスプレイ(HUD)装置
1…車両、2…ダッシュボード、3…フロントガラス、4…ユーザ
L…表示光、V…虚像
C…制御部、H…ケース
10…表示部
20…折り返しミラー
30…ミラーユニット、AX…軸線
31…反射部、S…鏡面
31b…軸板部
32…被支持部材、32a…被固定部、32b…レバー部
38…支持部材、38a…装着部
40…ミラー駆動部、42…モータ
50…弾性部材
51…第1の部分
51a…平板部、51b…隆起部、51c…凸部
52…第2の部分
52a…平板部、52b…隆起部、52c…孔
53…連結部
60…被支持部
61…被支持面
61a~61c…面、Da~Dc…溝
62…挿入部、63…貫通孔
70…支持部
71…固定部
71a…収容部、71b…傾斜面、72…突起部、72a…連通孔
M…金属部材、Ma…支持面