JP2016020945A - Head-up display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐振動性を向上させたヘッドアップディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a head-up display device with improved vibration resistance.
所定の画像を表す表示光を出射する表示器を有し、表示器からの表示光を、凹面鏡等の反射部材を介して、車両のフロントガラス等に投射させることで、運転者に表示像を虚像にて視認させるヘッドアップディスプレイ(HUD)装置が知られている。
また、HUD装置においては、運転者が座席に着座したときの目線の高さに合わせるために、凹面鏡等の反射部材を所定の回転軸線を中心に回動可能にする構成が知られている。
It has a display that emits display light representing a predetermined image, and the display light from the display is projected onto the windshield of the vehicle via a reflecting member such as a concave mirror, so that the display image is displayed to the driver. A head-up display (HUD) device that is visually recognized by a virtual image is known.
In addition, in the HUD device, a configuration is known in which a reflecting member such as a concave mirror is rotatable about a predetermined rotation axis in order to match the height of the line of sight when the driver is seated on the seat.
特許文献1には、凹面鏡等の反射部材を所定の回転軸線を中心に回動可能とする構成において、HUD装置に振動が与えられても、当該回転軸線方向にずれて振動することを抑制して、視認される表示像にぶれが生じないようにする技術が開示されている。
In
しかしながら、特許文献1に係るHUD装置の構造においては、凹面鏡等の反射部材の回転軸方向以外の軸方向においての耐振動性に改善の余地があった。
However, in the structure of the HUD device according to
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、与えられた振動により表示像がぶれることを低減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。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a head-up display device that can reduce the blurring of a display image due to a given vibration.
本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
表示器が出射した所定の画像を表す表示光の虚像によって、前記画像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示光が照射される被照射体と、
前記被照射体を所定の回転軸線周りに回転可能に支持する支持体と、
前記回転軸線に沿って前記被照射体の端部に設けられ、前記支持体に支持される被支持部と、を備え、
前記被支持部は、円弧面を有し、
前記支持部は、前記被支持部の円弧面に点接触又は線接触し、且つ、前記被照射体の回転に伴って前記被支持部が摺動する受け部を有すると共に、
前記支持部は、前記受け部に前記被支持部の円弧面を弾性力によって押し付ける押付部を有する。
The head-up display device according to the present invention includes:
A head-up display device for visually recognizing the image by a virtual image of display light representing a predetermined image emitted from the display device,
An object to be irradiated with the display light;
A support for rotatably supporting the irradiated body around a predetermined rotation axis;
A supported portion provided at an end of the irradiated body along the rotation axis and supported by the supporting body;
The supported portion has an arc surface,
The support portion has a receiving portion that makes point contact or line contact with the arc surface of the supported portion, and that the supported portion slides with the rotation of the irradiated body,
The support portion includes a pressing portion that presses the arc surface of the supported portion against the receiving portion with an elastic force.
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
さらに、前記被照射体と前記支持体とを弾性力によって押す弾性体を前記被支持部に装着する
ことが好ましい。
The head-up display device according to the present invention is
Furthermore, it is preferable that an elastic body that presses the irradiated body and the support body with an elastic force is attached to the supported section.
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の
前記被照射体は、前記表示光を反射する反射鏡である
ことが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said to-be-irradiated body of the head-up display apparatus which concerns on this invention is a reflective mirror which reflects the said display light.
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の
前記被照射体は、前記表示光が照射されるコンバイナである
ことが好ましい。
Moreover, it is preferable that the said to-be-irradiated body of the head-up display apparatus which concerns on this invention is a combiner with which the said display light is irradiated.
本発明によれば、与えられた振動により表示像がぶれることを低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the blurring of the display image due to the applied vibration.
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態に係るHUD装置Hは、表示器1と、表示器1を制御する制御基板2と、表示器1が発する熱を放熱する放熱器3と、表示器1が出射する表示光Lを反射する第一反射鏡4と、第一反射鏡4が反射した表示光Lを反射する第二反射鏡5と、第二反射鏡5を回転軸5aを中心に回動させる駆動ユニット6と、不透過性樹脂からなる下ケース70,上ケース71と、透過性樹脂からなる出射口72からなるケース7を備える。
HUD装置Hは、制御基板2の制御に応じて表示器1が照射した表示光Lを第一反射鏡4と第二反射鏡5とに反射させて、表示光Lがケース7の出射口72からケース7外に投射する。
このHUD装置Hは、車両に搭載され、車両の運転席側のフロントガラスに表示光Lを投射して、フロントガラス前方に虚像を映し出す。例えば、車両の走行速度や車両に関する警告情報、ナビゲーション情報などを含む計器画像を表示光Lとしてフロントガラスに投射することによって、運転者は、運転時に視線を前方に向けたままフロントガラス越しに車外風景と重ねて車両情報を確認できる。
(First embodiment)
The HUD device H according to the first embodiment of the present invention includes a
The HUD device H reflects the display light L irradiated by the
This HUD device H is mounted on a vehicle, projects display light L onto a windshield on the driver's seat side of the vehicle, and projects a virtual image in front of the windshield. For example, by projecting an instrument image including the traveling speed of the vehicle, warning information about the vehicle, navigation information, and the like onto the windshield as display light L, the driver can leave the vehicle through the windshield with the line of sight facing forward during driving. Vehicle information can be checked over the landscape.
表示器1は、バックライト基板10と、液晶パネル11と、を備える。
The
バックライト基板10は、LED(Light Emitting Diode)と各種配線が実装形成された回路基板からなり、制御基板2の制御に応じた輝度で液晶パネル11を背面から照明する。
また、バックライト基板10は、LEDが実装された面を表面としたときの裏面側を、熱伝導性の高いアルミニウムや銅などの金属からなる放熱器3と密着させて、LEDが発する熱を放熱器3によって放熱する。
The
In addition, the
液晶パネル11は、例えばTFT(Thin Film Transisutor)型の液晶パネルからなり、制御基板2の制御によって複数の各画素を透過/不透過状態に切り替える。つまり、液晶パネル12は、透過状態の画素でバックライト基板10からの光を透過させることにより、所定の画像を表示光Lとして出射する。
The
制御基板2は、CPUやGDC(Graphic Display Controller)と、CAN(Controller Area Network)などのインターフェースと、各種配線が実装形成された回路基板からなり、CANから入力された車両の走行速度やエンジン回転数などの車両に関する情報を、計器画像として液晶パネル11に表示させると共に、バックライト基板10の照明輝度を制御する。
また、制御基板2には、駆動ユニット6の回動を制御するための駆動回路が実装されており、第二反射鏡5が回転軸5aを中心に任意の角度に位置するように駆動ユニット6を制御する。
The
In addition, a drive circuit for controlling the rotation of the
第1反射鏡4は、平面鏡であり、液晶パネル11からの表示光Lを第二反射鏡5に反射する。
The first reflecting
第二反射鏡5は、第1反射鏡4からの表示光Lを凹面鏡からなる反射部材50で受けてケース7の出射口72に向けて反射する。
The second reflecting
反射部材50の一端部にはギア部510を有する第一被支持部51が設けられ、他端部には円弧面520を有する円柱状の第二被支持部が設けられている。
第一被支持部51はケース7に支持され、第二被支持部52は後述する支持体8に支持されて、両被支持部51,52は回転軸5aを中心に回動可能に支持される。これにより、第二反射鏡5は回転軸5aを中心に回動可能に支持される。
A first supported
The first supported
反射部材50の第一被支持部51側に設けられる駆動ユニット6は、制御基板2からの制御に応じて回動するモータ60と、モータ60の回転軸で回転するウォーム61と、ウォーム6と噛み合うウォームホイール62と、ウォームホイール62に伴って回動する出力ギア63と、モータ60とウォーム61とウォームホイール62と出力ギア63を支持する支持体64と、を備える。
支持体64は、出力ギア63が第一被支持部のギア部510と噛み合う位置でケース7に支持されている。
制御基板2によってモータ60が回動すると、モータの回転軸に生じた回転力が、ウォーム6とウォームホイール62を介して出力ギア62を回動させ、出力ギア62と噛み合う第一被支持部のギア部510が回転軸5aを中心に反射部材50が回転する。
The
The
When the
反射部材50の第二被支持部52側に設けられる支持体8は、樹脂製の基材80に開口部81が形成されている。開口部81は、第二被支持部52の円弧面520を受ける受け部810と、受け部810に第二被支持部52を挿通したときに、第二被支持部52を受け部810に基材80の弾性力によって押し付ける押付部82が形成されている。
The
受け部810は、U字またはV字の凹形状で第二被支持部52の円弧面520を実質的に点接触もしくは線接触状態で当接し、且つ、第二被支持部52を回動可能に摺動する。
The
押付部82は、V字(図5(a))またはY字(図5(b))の形状で第二被支持部52を挿通したときに、V字またはY字の下端部が第二被支持部52の円弧面520を受け部810に押し付けて当接し、且つ、第二被支持部52を回動可能に摺動する。
The
このように反射部材50の第二被支持部52を支持体8で支持すると、第二被支持部52は、回転軸5aと水平方向に直交する軸方向(図3:Z方向)におけるガタツキが低減すると共に、回転軸5aと垂直方向に直交する軸方向(図3:Y方向)におけるガタツキも低減されて、第二反射鏡5の回転軸5aと直交する水平および垂直方向における耐振動性が高まる。これにより、HUD装置Hは、与えられた振動により表示像がぶれることを低減できる。
When the second supported
また、第二被支持部52は、反射部材20と支持体8との間に、コイルばねなどからなる弾性体9を装着して、第二反射鏡5と支持体8とを弾性力によって押し付ける。
この弾性体9によって、第二反射鏡5は回転軸5aに沿う方向(図3:X方向)におけるガタツキが低減されて、第二反射鏡5の回転軸5a方向における耐振動性が高まる。
Further, the second supported
The
このように構成すると、第一実施形態のHUD装置Hの回転軸5aを中心に回動可能な被照射体(第二反射鏡5)は、支持体8によって回転軸5aと垂直および水平方向に直交する2つの軸方向における耐振動性が高まり、さらに、弾性体9によって回転軸5a軸に沿う方向における耐振動性が高まる。これにより、HUD装置Hに振動が与えられても、3つの軸方向に対して表示像がぶれることが低減できる。
If comprised in this way, the to-be-irradiated body (2nd reflective mirror 5) which can be rotated centering on the
このように、3軸方向において耐振動性を高めることは、車両に比べ耐振動性が求められるオートバイに適用する場合において好適である。 Thus, increasing the vibration resistance in the three-axis directions is suitable when applied to a motorcycle that requires vibration resistance compared to a vehicle.
以上、被照射体が反射鏡である第一実施形態を示したが、以下に示すような、被照射体がコンバイナである第二実施形態として構成してもよい。 The first embodiment in which the irradiated body is a reflecting mirror has been described above. However, the second embodiment may be configured in which the irradiated body is a combiner as described below.
(第二実施形態)
本発明の第二実施形態に係るHUD装置Hは、上述した第一実施形態の構成に加えて、さらに、表示光Lを受けて虚像を表示するコンバイナCを備える。コンバイナCは、第二反射鏡5と同様に、モータの動力によって回転軸Caで回動可能に構成される。
(Second embodiment)
In addition to the configuration of the first embodiment described above, the HUD device H according to the second embodiment of the present invention further includes a combiner C that receives the display light L and displays a virtual image. Similar to the second reflecting
コンバイナCは、一端に第一被支持部C0を、他端に第二被支持部C1を有し、第一被支持部C0を第二反射鏡5の第一被支持部51と同様に、および、第二被支持部C1を第二反射鏡5の第一被支持部52と同様に、回動可能に支持すると、コンバイナCは、コンバイナCの回転軸Caおよび回転軸Caと水平,垂直方向に直交する軸のそれぞれの軸における耐振動性を高まる。
これにより、第二実施形態に係るHUD装置Hは、与えられた振動により表示像がぶれることを低減できる。
The combiner C has a first supported part C0 at one end and a second supported part C1 at the other end, and the first supported part C0 is similar to the first supported
Thereby, the HUD apparatus H which concerns on 2nd embodiment can reduce that a display image blurs by the given vibration.
以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明、および、第一実施形態と第二実施形態において重複する技術的事項の説明を適宜省略した。 In the above description, in order to facilitate understanding of the present invention, the description of the unimportant known technical matters and the explanation of the technical matters overlapping in the first embodiment and the second embodiment are appropriately omitted.
本発明は、車両やオートバイ、あるいは農業機械や建築機械を備えた移動体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。 The present invention is suitable as a head-up display device to be mounted on a vehicle, a motorcycle, or a mobile body equipped with an agricultural machine or a construction machine.
H :ヘッドアップディスプレイ装置
1 :表示器
10 :バックライト基板
11 :液晶パネル
2 :制御基板
3 :放熱器
4 :第一反射鏡
5 :第二反射鏡(被照射体)
5a :回転軸
50 :反射部材
51 :第一被支持部
510 :ギア部
52 :第二被支持部
520 :円弧面
6 :駆動ユニット
60 :モータ
61 :ウォーム
62 :ウォームホイール
63 :出力ギア
64 :支持体
7 :ケース
70 :下ケース
71 :上ケース
72 :出射口
8 :支持体
80 :基材
81 :開口部
810 :受け部
82 :押付部
9 :弾性体
C :コンバイナ(被照射体)
Ca :回転軸
C0 :第一被支持部
C1 :第二被支持部
L :表示光
H: Head-up display device 1: Display device 10: Backlight substrate 11: Liquid crystal panel 2: Control substrate 3: Radiator 4: First reflecting mirror 5: Second reflecting mirror (irradiated body)
5a: Rotating shaft 50: Reflective member 51: First supported portion 510: Gear portion 52: Second supported portion 520: Arc surface 6: Drive unit 60: Motor 61: Worm 62: Worm wheel 63: Output gear 64: Support 7: Case 70: Lower case 71: Upper case 72: Outlet 8: Support 80: Substrate 81: Opening 810: Receiving portion 82: Pressing portion 9: Elastic body C: Combiner (irradiated body)
Ca: rotation axis C0: first supported portion C1: second supported portion L: display light
Claims (4)
前記表示光が照射される被照射体と、
前記被照射体を所定の回転軸線周りに回転可能に支持する支持体と、
前記回転軸線に沿って前記被照射体の端部に設けられ、前記支持体に支持される被支持部と、を備え、
前記被支持部は、円弧面を有し、
前記支持部は、前記被支持部の円弧面に点接触又は線接触し、且つ、前記被照射体の回転に伴って前記被支持部が摺動する受け部を有すると共に、
前記支持部は、前記受け部に前記被支持部の円弧面を弾性力によって押し付ける押付部を有する
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 A head-up display device for visually recognizing the image by a virtual image of display light representing a predetermined image emitted from the display device,
An object to be irradiated with the display light;
A support for rotatably supporting the irradiated body around a predetermined rotation axis;
A supported portion provided at an end of the irradiated body along the rotation axis and supported by the supporting body;
The supported portion has an arc surface,
The support portion has a receiving portion that makes point contact or line contact with the arc surface of the supported portion, and that the supported portion slides with the rotation of the irradiated body,
The said support part has a pressing part which presses the circular arc surface of the said to-be-supported part to the said receiving part with an elastic force. The head-up display apparatus characterized by the above-mentioned.
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。 The head-up display device according to claim 1, wherein an elastic body that presses the irradiated body and the support body with an elastic force is attached to the supported section.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 The head-up display device according to claim 1, wherein the irradiated object is a reflecting mirror that reflects the display light.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 The head-up display device according to claim 1, wherein the irradiated object is a combiner irradiated with the display light.
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