JP7434739B2 - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Description

本開示は、表示光を出射する開口を透光シートで覆うヘッドアップディスプレイに関する。

従来のヘッドアップディスプレイは、ケースの開口から装置外部に表示光を出射する。装置外部に出射された表示光は、車両のウインドシールドに照射され、車両の運転者から見てウインドシールドの前方に表示光の虚像が表示される。

表示光を出射する開口は、防塵のため透光シートで覆われる。例えば、特許文献１においては、両面テープにより透光シートを開口の周縁に固定している。

特開２０１０－１０５５５５号公報

特許文献１においては、両面テープの接着面を覆っている剥離ライナーを剥がした後に、両面テープを開口の周縁に沿って貼り付ける。この貼り付け工程は、自動化が難しく製造性が低い。

本開示は、上述した課題を考慮して、製造が容易なヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。

本開示のヘッドアップディスプレイは、
表示光を出力する表示部と、
前記表示部を収容する収容部、前記表示光を外部に出射する開口部、前記透光シートが載置される載置部、接着剤が塗布され前記載置部の外縁側にあり前記載置部より低い接着部、を有するケースと、を備え、
前記透光シートを前記接着剤で前記ケースに接着したヘッドアップディスプレイであって、以下の（１）または（２）の構成を備える。
（１）前記透光シートは前記開口部を囲む遮光枠部を有し、前記遮光枠部は、前記接着部に塗布された接着剤を視認可能な確認窓部を有する。
（２）前記載置部は、湾曲面を有し、前記ケースは、前記湾曲面に沿って弾性変形して載置された前記透光シートが、前記湾曲面から離れて所定の変形量だけ戻ったときに、前記透光シートに当接するストッパ部を有する。

本開示によれば、製造が容易なヘッドアップディスプレイを提供できる。

ヘッドアップディスプレイの構成概略図。 上ケースの斜視図。 上ケースの構成斜視図。 上ケースの要部拡大斜視図。 上ケースのＡ－Ａ断面図。 上ケースのＢ－Ｂ断面図。

本開示のヘッドアップディスプレイＨＵＤを添付図面（図１－図６）に基づいて以下に説明する。

図１を参照する。ヘッドアップディスプレイＨＵＤは、車両のインストルメントパネルに搭載され、表示光Ｌを車両のウインドシールドＷＳに出射する。表示光Ｌは、例えば、車両の走行速度や車両の警告情報、経路案内情報などの車両情報を表すものである。車両の搭乗者Ｅは、可視領域ＤＡからウインドシールドＷＳを見ると、表示光Ｌの虚像ＶをウインドシールドＷＳの前方に見ることができる。

ヘッドアップディスプレイＨＵＤは、表示部１と、反射部２と、駆動部３と、制御部４と、これらを収容するケース５から主に構成される。

表示部１は、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、あるいは、リアプロジェクション方式のプロジェクタなどの画像を表示する表示器である。表示部１は、車両情報を表す画像を表示し、この画像を表す表示光Ｌを出力する。

反射部２は、表示光Ｌを反射する反射鏡である。反射部２は、平面鏡２１と凹面鏡２２から構成される。

平面鏡２１は、表示部１から出力された表示光Ｌを凹面鏡２２に向けて反射する。

凹面鏡２２は、平面鏡２１が反射した光をウインドシールドＷＳに向けて反射する。

駆動部３は、回転軸ＡＸを中心に凹面鏡２２を回転させる駆動機構である。駆動部３は、例えば、モータの回転により凹面鏡２２を回転させる。

制御部４は、表示部１と、駆動部３を制御する制御回路基板である。制御部４は、車両情報を表す画像を表示部１に表示させる。また、制御部４は、駆動部３を制御して可視領域ＤＡの位置を搭乗者Ｅの目の高さに合わせて調整できる。具体的には、制御部４は、駆動部３を制御して凹面鏡２２を回転させることにより、ウインドシールドＷＳに投射される表示光Ｌの位置を変え、可視領域ＤＡを上下に移動可能である。

ケース５は、ポリカーボネートなどの黒色の樹脂ケースである。ケース５は、下ケース５１と、上ケース５２から構成される。ケース５は、下ケース５１と上ケース５２で覆われた収容部５３を有する。収容部５３は、表示部１と、反射部２と、駆動部３と、制御部４を収容する。

図２から図６を参照して上ケース５２を詳述する。

上ケース５２は、表示光Ｌをケース５の外部に出射するための開口部５２１を有する。上ケース５２は、この開口部５２１を覆う透光シート６を有する。

上ケース５２の開口部５２１の外縁には、開口部５２１を囲む枠状の載置部５２２が形成されている。載置部５２２は、透光シート６を支持する。載置部５２２は、車両の前後方向（Ｘ方向）に対し傾斜した湾曲面を有している。この湾曲面により、太陽光などの外光は、透光シート６で反射した後ウインドシールドＷＳを介して可視領域ＤＡに向かわない。

上ケース５２の載置部５２２の外縁には、載置部５２２を囲む枠状の接着部５２３が形成されている。接着部５２３には、接着剤７が塗布され、載置部５２２に支持された透光シート６を固定する。接着部５２３は、載置部５２２の載置面より一段窪んだ凹状の溝である。

上ケース５２は、位置決め部５２３を有する。位置決め部５２３は、Ｘ方向及びＹ方向において載置部５２２に透光シート６を位置決めする。

上ケース５２は、ストッパ部５２４を有する。ストッパ部５２４は、上ケース５２から透光シート６が剥離して脱落することを防ぐ。ストッパ部５２４は、載置部５２２の湾曲面の最も曲率が高い箇所に設けられている。ストッパ部５２４は、載置部５２２の載置面から面直方向（Ｚ方向）に所定距離だけ離れた位置に形成されている。透光シート６が載置部５２２の湾曲面に沿って弾性変形して接しているときには、透光シート６とストッパ部５２４は接しない。透光シート６が湾曲面から離れて弾性変形量が所定の変形量に戻ったときに、透光シート６がストッパ部５２４に当接する。

透光シート６は、開口部５２１を覆う平板状の防塵カバーである。透光シート６は、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透光性樹脂製の基材６１と、基材６１に表面に形成された黒色の印刷層６２から主に構成される。透光シート６は、接着部５２３に接着剤７が塗布された状態で載置部５２２に設置される。

透光シート６は、開口部５２１から出射された表示光Ｌを透過する出射窓部６３と、出射窓部６３を囲む枠状の遮光枠部６４を有する。

遮光枠部６４は、開口部５２１の縁と載置部５２２を覆って遮光する遮光部６４１と、接着部５２３に塗布された接着剤７を視認可能な確認窓部６４２と、から構成される。遮光枠部６４のうち、遮光部６４１は印刷層６２が形成された箇所であり、確認窓部６４２には印刷層６２が形成されていない部位である。

確認窓部６４２は、接着部５２３に塗布される接着剤７の塗布量の下限量に合わせて確認窓部６４２の大きさが定められている。つまり、確認窓部６４２を目視あるいは機械により画像検査することにより、接着不良を確認できる。

透光シート６は、下ケース５の位置決め部５２４と係合する位置決めスリット６５が形成されている。下ケース５の位置決め部５２４に位置決めスリット６５が位置合わせされて、Ｘ方向及びＹ方向において載置部５２２に透光シート６が位置決めされる。

透光シート６は、下ケース５のストッパ部５２４に対応する位置にスリット６６が形成されている。スリット６６は、ストッパ部５２４の下に透光シート６を組み付けやすくするための切り欠きであり、省略しても構わない。

接着剤７は、液状の接着剤であり、接着部５２３に塗布された後に硬化させて接着部５２３と透光シート６を接着固定する。接着剤７は、ホットメルト接着剤、光硬化接着剤、または種々の合成樹脂接着剤である。接着剤７は、上ケース５２の色と異なる色（例えば、青や紫）に着色されている。接着剤７は、製造性を考慮するならば、硬化時間が短いホットメルト接着剤あるいは光硬化接着剤が好ましい。特に、光硬化接着剤の場合は、確認窓部６４２を、塗布された接着剤の確認、及び、硬化用の光（紫外線あるいは赤外線）の照射、のどちらにも兼用できる。

本開示のヘッドアップディスプレイＨＵＤは、透光シート６と、表示光Ｌを出力する表示部１と、表示部１を収容する収容部５３、表示光Ｌを外部に出射する開口部５２１、開口部５２１を縁取る枠状の載置部５２２、載置部５２２の外縁側にあり載置部５２２より低い枠状の接着部５２３、を有するケース５と、を備える。
そして、透光シート６が載置部５２２に当接し、接着部５２３に塗布された接着剤７により透光シート６とケース５とを接着する、ように構成した。
このように構成することにより、透光シート６は、枠状の載置部５２２に接した状態でその外縁が接着されるため、防塵性が高い。また、枠状の載置部５２２に接することにより接着剤７の厚さ管理が容易である。そのため、簡易な構成で防塵性の高いケースが容易に製造できる。

また、本開示のヘッドアップディスプレイＨＵＤの透光シート６は開口部５２１を囲む遮光枠部６４を有する。そして、遮光枠部６４は、接着部５２３に塗布された接着剤７を視認可能な確認窓部６４２を有する。
このように構成することにより、確認窓部６４２を目視あるいは機械により画像検査することにより、接着不良が容易に確認できる。

また、本開示のヘッドアップディスプレイＨＵＤの載置部５２２は、湾曲面を有する。そして、ケース５は、湾曲面に沿って弾性変形して載置された透光シート６が湾曲面から離れた所定の変形量に戻ったときに、透光シート６に当接するストッパ部５２５を有する。
このように構成することにより、上ケース５２から透光シート６の脱落を防ぐことができる。

本開示のヘッドアップディスプレイＨＵＤにおいて、載置部５２２と接着部５２３を切れ目なく縁取る枠状に構成したが、これに限らない。防塵性を高めるために、載置部５２２と接着部５２３が共に切れ目のない枠状に構成することが好ましいが、どちらか一方が切れ目なく枠状になっていればよい。少なくとも接着部５２３が切れ目のない枠状になっており、接着剤７が切れ目なく枠状に塗布することが好ましい。また、載置部５２２を接着部５２３の外縁側に設けてもよいが、接着剤７が開口部５２１内に流入する虞があるため好ましくない。

Ｌ ：表示光
ＨＵＤ ：ヘッドアップディスプレイ
１ ：表示部
２ ：反射部
２１ ：平面鏡
２２ ：凹面鏡
３ ：駆動部
４ ：制御部
５ ：ケース
５１ ：下ケース
５２ ：下ケース
５２１ ：開口部
５２２ ：載置部
５２３ ：接着部
５２４ ：ストッパ部
５２５ ：位置決め部
５３ ：収容部
６ ：透光シート
６１ ：基材
６２ ：印刷層
６３ ：出射窓部
６４ ：遮光枠部
６４１ ：遮光部
６４２ ：確認窓部

Claims (3)

1. 透光シートと、
   表示光を出力する表示部と、
   前記表示部を収容する収容部、前記表示光を外部に出射する開口部、前記透光シートを支持する載置部、接着剤が塗布され前記載置部の外縁側にあり前記載置部より低い接着部、を有するケースと、を備え、
   前記透光シートを前記接着剤で前記ケースに接着したヘッドアップディスプレイであって、
   前記透光シートは前記開口部を囲む遮光枠部を有し、
   前記遮光枠部は、前記接着部に塗布された接着剤を視認可能な確認窓部を有する、
   ヘッドアップディスプレイ。
2. 前記接着部は、前記開口部を縁取る枠状に形成される、
   請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
3. 透光シートと、
   表示光を出力する表示部と、
   前記表示部を収容する収容部、前記表示光を外部に出射する開口部、前記透光シートを支持する載置部、接着剤が塗布され前記載置部の外縁側にあり前記載置部より低い接着部、を有するケースと、を備え、
   前記透光シートを前記接着剤で前記ケースに接着したヘッドアップディスプレイであって、
   前記載置部は、湾曲面を有し、
   前記ケースは、前記湾曲面に沿って弾性変形して載置された前記透光シートが、前記湾曲面から離れて所定の変形量だけ戻ったときに、前記透光シートに当接するストッパ部を有する、
   ヘッドアップディスプレイ。
   

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