JP6988789B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動体を有するヘッドアップディスプレイ装置に関する。

従来の移動体を有するヘッドアップディスプレイ装置として、表示器が発した表示光を反射する反射鏡を回転させるものが、特許文献１に開示されている。

また、表示器が発した表示光を受けて虚像を表示するコンバイナをヘッドアップディスプレイ装置内部に移動させ、コンバイナが移動した後にヘッドアップディスプレイ装置への異物侵入を防ぐ蓋部材を移動させて閉じるものが、特許文献２に開示されている。

特開２０１０−２３０１５７号公報 特開２０１４−２２６９６１号公報

しかしながら、これら移動体（反射鏡、コンバイナ、蓋部材）と移動体を支持する支持部材との互いの摺動面の摺動性において改善の余地があった。

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を発する表示器と、
第１摺動面が形成された移動体と、
前記第１摺動面が当接する第２摺動面が形成され前記移動体を移動可能に支持する支持部材と、を備え、前記表示光の虚像によって車両情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記第１摺動面および／または前記第２摺動面は、前記移動体が移動する軌跡に沿って線状に延びる凹凸部が形成され、
前記凹凸部は、切削跡または研磨跡が形成された金型に樹脂材料を射出成形されて形成された切削跡または研磨跡であり、
前記凹凸部の頂点を結ぶ線は、前記移動体が移動する軌跡に沿って延在し、
前記第１摺動面および／または前記第２摺動面は、
円筒状または円柱状の少なくとも一部の形状を為しており、
前記形状の円周方向に沿って摺動する。

移動体と移動体を支持する支持部材との摺動性が改善される。

本発明の第１実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置Ｈ１の構成概略図。 ヘッドアップディスプレイ装置Ｈ１の反射鏡３の構成を示す正面図。 ヘッドアップディスプレイ装置Ｈ１の反射鏡３の支持構造を示すＡ−Ａ断面図。 ヘッドアップディスプレイ装置Ｈ１の反射鏡３の第１摺動面３００ａを示す上面図およびＢ−Ｂ断面図。（ａ）が上面図を示し（ｂ）がＢ−Ｂ断面図を示す。 反射鏡３の第２摺動面３１ａを示す上面図およびＣ−Ｃ断面図。（ａ）が上面図を示し（ｂ）がＢ−Ｂ断面図を示す。 本発明の第２実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２の構成を示す斜視図および構成概略図。（ａ）が斜視図を示し、（ｂ）が構成概略図を示す。 ヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２の構成を示す斜視図および構成概略図。（ａ）が斜視図を示し、（ｂ）が構成概略図を示す。 ヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２の構成を示す斜視図および構成概略図。（ａ）が斜視図を示し、（ｂ）が構成概略図を示す。

本発明の第１実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置Ｈ１と、本発明の第２実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２を、添付図面を参照して以下に説明する。なお、説明において、左右とは車両の乗員を基準とした左右を示し、添付図面ではＸ軸に対応する。前後とは車両の進行方向を基準とした前後を示し、添付図面ではＺ軸に対応する。上下とは車両の乗員を基準とした上下を示し、添付図面ではＹ軸に対応する。

（第１実施形態）
ヘッドアップディスプレイ装置Ｈ１は、車両に搭載され、車両の風防ガラスに表示光Ｌを投射して、虚像を風防ガラス前方に表示する。虚像として表示されるのは、例えば、車両の走行速度やエンジン回転数や経路案内図などの車両情報である。

ヘッドアップディスプレイ装置Ｈ１は、図１に示すように、表示光Ｌを出射する表示器１と、表示光Ｌを反射する反射鏡２，３と、を有する。

表示器１は、車両情報を表す表示光Ｌを出射する液晶表示器である。

反射鏡２は、ポリカーボネート（ＰＣ）等の樹脂部材の表面に、アルミニウム等の金属を蒸着させた平面の反射面を形成した反射鏡である。反射鏡２は、表示器１から出射された表示光Ｌを反射鏡３に向けて反射する。この反射鏡２によってヘッドアップディスプレイ装置の筐体内で表示光Ｌを折り返すように構成されるので、表示器１から風防ガラスに至る表示光Ｌの光路長を長くなり、風防ガラスのより前方に虚像を表示できる。

反射鏡３は、ポリカーボネート等の樹脂部材の基部材３０の表面に、アルミニウム等の金属を蒸着させた凹面の反射面を形成した反射鏡である。反射鏡３は、反射鏡２によって反射された表示光Ｌを風防ガラスに向けて反射する。反射鏡３は凹面の反射面が形成されているため表示光Ｌが拡大する効果が得られ、表示器１を比較的小さく廉価なもので構成しても、風防ガラスに虚像を大きく表示できる。

反射鏡３は、回転軸ＡＸを軸に回動可能に構成される移動体である。反射鏡３をＸ方向に延びる回転軸ＡＸを軸に回動させることで、乗員の目の高さに合わせて、虚像が表示される位置を風防ガラスの上下方向（Ｙ方向）に移動できる。

反射鏡３は、図２，図３に示すように、反射面を有する基部材３０と、基部材３０を支持する支持部材３１と、支持部材３１に支持された基部材３０を回転させる駆動部材３２と、から主に構成される。

基部材３０は、支持部材３１に支持される円柱状の軸部３００と、駆動部材３１の動力を基部材３０に伝達する板状の操作部３０１と、を有する。基部材３０と軸部３００と操作部３０１とは、樹脂材料の射出成形によって一体に成形される。

支持部材３１は、樹脂材料の射出成形によって成形される。

基部材３０の軸部３００と、軸部３００を支持する支持部材３１とは、互いに当接する摺動面３００ａ，３１ａを有する。この摺動面３００ａ，３１ａには、射出成形の金型を切削，研磨した跡であるツールマーク（凹凸部）ＴＭ１，ＴＭ２がそれぞれ形成されている。このツールマークＴＭ１，ＴＭ２は、微細な凹凸であるが、このツールマークＴＭ１，ＴＭ２が反射鏡３の移動する軌跡に沿っていないと、反射鏡３の移動の際に摺動性を損なう原因となり、反射鏡３の移動の際に異音が発生する原因となり得る。

軸部３００の摺動面（第１摺動面）３００ａのツールマークＴＭ１は、図４に示すように、反射鏡３の回転軸ＡＸを軸とする回転方向に沿って延びる直線状の凹凸となっている。また、このツールマークＴＭ１は、反射鏡３の回転方向と直交する方向に所定間隔で周期的に形成されている。ツールマークＴＭ１の回転方向と直交する方向における算術平均粗さは、１０μｍ（マイクロメートル）未満とする。

支持部材３１の摺動面（第２摺動面）３１ａのツールマークＴＭ２は、図５に示すように、反射鏡３の回転軸ＡＸを軸とする回転方向に沿って延びる凹凸となっている。また、このツールマークＴＭ２は、反射鏡３の回転方向と直交する方向に所定間隔で周期的に形成されている。ツールマークＴＭ１の回転方向と直交する方向における算術平均粗さは、１０μｍ（マイクロメートル）未満とする。

駆動部材３２は、例えば、回動するモータと、モータの回転運動を平行移動に変換するボールねじと、から構成される。駆動部材３２は、操作部３０１を回転軸ＡＸと直交するＺ軸方向に平行移動させることで、回転軸ＡＸを軸に反射鏡３を回転させる。

また、反射鏡３には、軸部３００の摺動面３００ａと支持部材３１の摺動面３１ａとの接触面に向かう方向に圧する押圧部材を有する。押圧部材は、図示しないが、例えば、板バネであり、この押圧部材により軸部３００と支持部材３１とのガタつきがなくなり、振動による異音の発生が抑制される。

以上のように、第１実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置Ｈ１は、表示光Ｌを発する表示器１と、第１摺動面３００ａが形成された移動体３０と、第１摺動面３００ａが当接する第２摺動面３１ａが形成され移動体３０を移動可能に支持する支持部材３１と、を備え、表示光Ｌの虚像によって車両情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、第１摺動面３００ａおよび／または第２摺動面３１は、移動体３０が移動する軌跡に沿って直線状に延びる凹凸部ＴＭ１，ＴＭ２が形成されている。
このように構成することで、移動体３０と移動体３０を支持する支持部材３１との摺動性が改善される。

（第２実施形態）
ヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２は、図６〜８に示すように、表示光Ｌを出射する表示器１と、表示光Ｌを受けて虚像を表示するコンバイナ４と、ヘッドアップディスプレイＨ２の筐体の蓋となる蓋部材５と、を有する。

コンバイナ４は、曲面を有する板状のポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）などの透光性樹脂の主面（表示光Ｌを受ける面）に半透過反射層が成膜されたハーフミラーである。コンバイナ４は、円柱状の軸部４００を有し、この軸部４００を回転軸として回動可能となっている。

コンバイナ４は、図６に示すようにコンバイナ４が起立してヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２の筐体外に突出した状態と、図７,図８に示すコンバイナ４が倒れてヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２の筐体内に収容した状態と、の２状態間を移動可能に構成される。

コンバイナ４の軸部４００と、この軸部４００を支持する図示しない支持部との互いに当接する摺動面は、第１実施形態の反射鏡３の軸部３００と支持部３１に形成されたツールマークＴＭ１，ＴＭ２と同様に、コンバイナ４が移動する軌跡に沿って延びる凹凸として形成される。

蓋部材５は、図６に示すようにコンバイナ４が起立してヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２の筐体外に突出した状態では筐体の蓋が開いた状態となる位置に移動し、図７，図８に示すようにコンバイナ４が倒れてヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２の筐体内に収容された状態で筐体の蓋が閉じた状態となる位置に移動する。つまり、本発明の移動体は、反射鏡に限定されるものではなく、コンバイナに適用できる。

蓋部材５の軸部５００と、この軸部５００を支持する支持部５１との互いに当接する摺動面は、第１実施形態の反射鏡３の軸部３００と支持部３１に形成されたツールマークＴＭ１，ＴＭ２と同様に、蓋部材５が移動する軌跡に沿って延びる凹凸として形成される。つまり、本発明の移動とは、回転に限定されるものではなく、平行移動も含むものである。

以上、本発明の第１実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置Ｈ１、第２実施形態であるヘッドアップディスプレイ装置Ｈ２の構成を説明した。本発明は、上記の実施形態（図面の内容を含む）によって限定されるものではない。本発明の主旨に従う範囲で、上記の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができる。

上述した実施形態の移動体は、樹脂材料を射出成形したもので構成され、射出成形の金型を切削や研磨した跡によってツールマークＴＭ１，ＴＭ２が形成されるものであったが、これに限定されない。移動体および移動体を支持する支持部材が金属で構成され、この金属が切削や研磨されてツールマークを形成するものであってよい。

本発明は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置として好適である。

Ｈ１，Ｈ２ ：ヘッドアップディスプレイ装置
１ ：表示器
２ ：反射鏡
３ ：反射鏡
３０ ：基部材（移動体）
３００ ：軸部
３００ａ ：第１摺動面
ＴＭ１ ：ツールマーク（凹凸部）
３１ ：支持部材
３１ａ ：第２摺動面
ＴＭ２ ：ツールマーク（凹凸部）
３２ ：駆動部材
４ ：コンバイナ（移動体）
５ ：蓋部材（移動体）

Claims (1)

1. 表示光を発する表示器と、
   第１摺動面が形成された移動体と、
   前記第１摺動面が当接する第２摺動面が形成され前記移動体を移動可能に支持する支持部材と、を備え、前記表示光の虚像によって車両情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記第１摺動面および／または前記第２摺動面は、前記移動体が移動する軌跡に沿って線状に延びる凹凸部が形成され、
   前記凹凸部は、切削跡または研磨跡が形成された金型に樹脂材料を射出成形されて形成された切削跡または研磨跡であり、
   前記凹凸部の頂点を結ぶ線は、前記移動体が移動する軌跡に沿って延在し、
   前記第１摺動面および／または前記第２摺動面は、
   円筒状または円柱状の少なくとも一部の形状を為しており、
   前記形状の円周方向に沿って摺動する
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
   

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