JP2016099461A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】駆動源にかかる負荷を小さくして装置をコンパクトに構成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。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置は、視認者Ｅの前方の虚像により視認させるヘッドアップディスプレイ装置１で、虚像を表す表示光Ｌを視認者Ｅに向けて反射するコンバイナ２０と、コンバイナ２０の上下動をガイドするガイド機構３０と、上下方向に移動するスライダ４１と、スライダ４１と連結部である摺動溝５２で連結され、スライダ４１の移動に伴って、連結部である摺動溝５２よりも一端側の部分を回転軸５４として回転する第１リンク部材５１と、第１リンク部材５１と連結部である摺動溝５２よりも他端側の部分に連結され、第１リンク部材５１の回転力を上下方向の力に変換し、変換した力でコンバイナ２０を上下に動かす第２リンク部材５３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明はヘッドアップディスプレイ装置に関する。

ヘッドアップディスプレイ装置は、運転者に運転に必要な情報などを車両の前方の景色と重ね合わせて表示する装置であり、運転者は、運転中に大きな視線移動を行うことなく、必要な情報を把握することができる。
例えば特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイ装置では、透明導光体に設けられたコンバイナは可動とされており、上下駆動機構により、情報を表示する時はコンバイナがダッシュボード上に現れ、非表示時はコンバイナをダッシュボード内に格納可能とされている。

特開平８−１１３０５９号公報

特許文献１に記載されているコンバイナは、ダッシュボードの格納位置とダッシュボード上の表示位置との間を移動する場合に、コンバイナにラックを取り付け、モータで駆動されるピニオンを噛み合わせて上下に動かされている。
このため、ラックを含む全重量がピニオンを介して駆動源のモータにかかる負荷となり、出力の大きなモータが必要となり、装置の大型化を招くという問題がある。

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、駆動源にかかる負荷を小さくして装置をコンパクトに構成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。

上記目的を達成するため、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
視認者の前方の虚像により視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記虚像を表す表示光を前記視認者に向けて反射するコンバイナと、
前記コンバイナの上下動をガイドするガイド機構と、
上下方向に移動するスライダと、
前記スライダと連結部で連結され、前記スライダの移動に伴って、当該連結部よりも一端側の部分を回転軸として回転する第１リンク部材と、
前記第１リンク部材と前記連結部よりも他端側の部分に連結され、前記第１リンク部材の回転力を上下方向の力に変換し、変換した力で前記コンバイナを上下に動かす第２リンク部材と、を備える、
ことを特徴とする。

本発明によれば、駆動源にかかる負荷を小さくして装置をコンパクトに構成することができる。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置の一実施形態に係る概略斜視図である。 本発明の一実施形態に係るスライダ部分の拡大斜視図である。 本発明の一実施形態に係るコンバイナの格納位置での側面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバイナの表示位置での側面図である。 本発明の一実施形態に係るコンバイナの角度が調整された表示位置での側面図である。

以下に、本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置を添付図面に基づいて説明する。
本発明のヘッドアップディスプレイ装置１は、虚像を表す表示光Ｌを視認者Ｅに向けて反射するコンバイナ２０と、コンバイナ２０の上下動をガイドするガイド機構３０と、上下方向に移動するスライダ４１と、スライダ４１と連結部（摺動溝）５２で連結され、スライダ４１の移動（摺動）に伴って、連結部（摺動溝）５２よりも一端側の部分を回転軸５４として回転する第１リンク部材５１と、第１リンク部材５１と連結部（摺動溝）５２よりも他端側の部分に連結され、第１リンク部材５１の回転力を上下方向の力に変換し、変換した力でコンバイナ２０を上下動させる第２リンク部材５３と、を備えて構成されている。
すなわち、ヘッドアップディスプレイ装置１には、コンバイナ２０を格納位置Ａ（図３参照）と表示位置Ｂ（図１，図４，図５参照）との間で上下動を案内するガイド機構３０が備えられ、上下駆動手段４０のスライダ４１と、リンク機構５０の第１リンク部材５１および第２リンク部材５３で駆動される。
本実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置１は、表示器１０と、回路基板と、コンバイナ２０と、ガイド機構３０と、上下駆動手段４０と、リンク機構５０と、ケースとを備えて構成されている。

ヘッドアップディスプレイ装置１は、例えば車両のダッシュボード内にケースごと配設される。ヘッドアップディスプレイ装置１は、図１に示すように、表示器１０から発せされた表示光Ｌを、コンバイナ２０に向けて照射することにより、表示光Ｌが表す画像をコンバイナ２０の前方に虚像として表示し、背景に重ねて表示する。
この画像は、視認者（主に運転者）Ｅに、車両の車速や各部の温度を示す情報などや既知のカーナビゲーションシステムによる経路案内の情報などを示す車両情報を報知するものである。車両情報は、車両自体の情報だけでなく、運転を補助するための種々の情報も含むものである。
ヘッドアップディスプレイ装置１は、コンバイナ２０を上下に移動するガイド機構３０を備えている。
ガイド機構３０は、ダッシュボード内の格納位置Ａ（図３参照）と、ダッシュボード上の表示位置Ｂ（図１，図４，図５参照）との間でコンバイナ２０の上下動を案内する機構である。ガイド機構３０により、車両情報を表示する必要がない場合には、コンバイナ２０を下降して格納位置Ａとすることで、視認者Ｅの目障りとなることを防止する。

まず、視認者Ｅの前方の虚像による表示を行うヘッドアップディスプレイ装置１の概要について説明する。
表示器１０は、例えば液晶パネルとバックライト用光源とからなる透過型液晶ディスプレイで構成される。表示器１０は、図１に示すように、表示位置Ｂのコンバイナ２０と対向するようケース内の所定位置に配設される。表示器１０から出射された表示光Ｌは、ケースの出射口を通過して反射体であるコンバイナ２０に照射される。コンバイナ２０は、表示光Ｌが表す画像をコンバイナ２０の前方に虚像として表示し、背景に重ねて表示する。
なお、表示器１０は、液晶ディスプレイで構成する場合に限らず、レーザープロジェクターやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）など他の構成の表示器を用いることもできる。

コンバイナ２０は、曲面を有する板状のハーフミラーやホログラム素子などから構成されている。コンバイナ２０は、例えばポリカーボネート（ＰＣ：Polycarbonate）で作られた凹面ミラーで構成される。コンバイナ２０は、表示器１０から発せられた表示光Ｌを視認者Ｅ側に向けて反射させコンバイナ２０を通して虚像を前方に拡大して表示すると同時に、前方からの光を透過する。
これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１は、背景に重ねて虚像として表示された画像を、視認者Ｅに視認させることができる。

回路基板は、図示省略したが、ヘッドアップディスプレイ装置１の全体の動作を制御する制御部が実装されたプリント回路基板である。制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＯＭ（Read Only Memory)、ＲＡＭ（Random Access Memory）などからなる記憶部と、後述するガイド機構３０を駆動する上下駆動手段４０のモータ４２を駆動するドライバと、を備える。記憶部には、ＣＰＵの処理手順を示す動作プログラムや表示器１０に表示される画像データなどが予め記憶されている。回路基板は、表示器１０、モータ４２などの各機器とＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）などで接続されている。
制御部は、車両のＥＣＵ（Electronic Control Unit）などから取得した各種の車両情報に基づいて表示器１０に所定の車両情報を示す画像を表示させたり、操作部からの操作信号に応じてコンバイナ２０のガイド機構３０の上下駆動手段４０のモータ４２を駆動したり、図示しない位置検出手段からの検出信号に基づいてコンバイナ２０の位置を判別したりする。

ケースは、図示省略したが、上ケースと下ケースとが連結されて構成され、内部にヘッドアップディスプレイ装置１を構成する各部（表示器１０、回路基板、格納位置Ａのコンバーナー２０、ガイド機構３０、上下駆動手段４０、リンク機構５０など）を収納する。上ケースには、表示器１０から表示光Ｌをコンバイナ２０に向けて出射する出射口とコンバイナ２０が表示位置Ｂに移動する際に通過する開口が形成されている。下ケースには、回路基板とガイド機構３０を取り付ける支持プレート３５とが所定の方法で固定されている。

次に、ヘッドアップディスプレイ装置１が備えるコンバイナ２０のガイド機構３０、上下駆動手段４０およびリンク機構５０について説明する。
ガイド機構３０は、コンバイナ２０が取り付けられて格納位置Ａから表示位置Ｂに上下動するホルダー３１と、ホルダー３１の側面に設けられたガイド３２と、ガイド３２を案内する上下方向の案内溝３４を有する支持体３３と、を備えて構成される。コンバイナ２０が取り付けられたホルダー３１は、ガイド機構３０により格納位置Ａから表示位置Ｂに案内される。

ホルダー３１は、コンバイナ２０を保持する。ホルダー３１は、水平方向の左右に延びる直方体状の部材であり、例えば樹脂材により形成されている。ホルダー３１は、表面に溝が形成され、前後に２分割されている。ホルダー３１は、溝内にコンバイナ２０の下端部を装着し、表裏（前後方向）から挟んで固定している。これにより、コンバイナ２０は、下端部がホルダー３１に固定されて上方に突き出すように保持されている。
ホルダー３１の両側面には、ガイド３２が設けられる。ガイド３２は、上下に間隔を開けて配置された２本の円柱状のピン３２ａ，３２ｂで構成され、外側に突き出すようにホルダー３１に取り付けてある。ピン３２ａ，３２ｂは、例えばステンレス鋼等の金属により形成されている。

ホルダー３１の両側には、１対の支持体３３が配置されている。支持体３３は、柱状の部材であり、例えば樹脂材や金属材で形成されてケースに取り付けた支持プレート３５上に立設されている。支持体３３には、上下方向に沿って案内溝３４が形成されている。１対の支持体３３，３３の間にホルダー３１に保持されたコンバイナ２０が配置される。それぞれの案内溝３４，３４には、ガイド３２を構成する２本のピン３２ａ，３２ｂが貫通して外側に突き出すように装着されており、案内溝３４，３４に沿って２本のピン３２ａ，３２ｂが上下方向に案内される。
これにより、２本のピン３２ａ，３２ｂで構成されたガイド３２は、案内溝３４，３４内を前後に倒れることなく、上下に移動することができる。ホルダー３１に保持されたコンバイナ２０は、格納位置Ａと表示位置Ｂとの間を姿勢が保持された状態で移動される。
なお、ガイド３２として２本のピン３２ａ，３２ｂを上下に配置して案内溝３４，３４内を摺動可能とすることで、コンバイナ２０の姿勢を保持した状態で上下に移動するようにしたが、１本のピンでガイド３２を構成し、姿勢の保持を他の機構で行うようにすることもできる。また、２本のピン３２ａ，３２ｂに代えて上下方向に平行部を有するガイドを用いて、案内溝３４，３４内を摺動させて姿勢を保持することもできる。

案内溝３４は、コンバイナ２０の移動すべき範囲の下端の格納位置Ａと上端の表示位置Ｂとの間の上下方向に沿って直線状に支持体３３に形成される。
案内溝３４の上端位置から下方に向けてコンバイナ２０の角度を調整する角度調整部３４ａが案内溝３４に連通して形成してある。
角度調整部３４ａは、図３〜５に示すように、案内溝３４の頂部を中心とした円弧状の下縁部を有する略三角形状の溝として案内溝３４に連通して形成される。
角度調整部３４ａにより、図５に示すように、ホルダー３１の２本のピン３２ａ，３２ｂのうち上側のピン３２ａが案内溝３４の頂部（上端位置）に移動した状態で、上側のピン３２ａを中心として下側のピン３２ｂを角度調整部３４ａ内で回動させることができる。
これにより、２本のピン３２ａ，３２ｂが上下方向（鉛直方向）の案内溝３４に対して下側のピン３２ｂが回動した分だけ２本のピン３２ａ，３２ｂを結ぶ方向が傾くこととなり、ホルダー３１の角度が所定の角度に調整され、コンバイナ２０を視認者Ｅ側に傾いた角度に調整することができる。
したがって、角度調整部３４ａの上側のピン３２ａを中心として下側のピン３２ｂが回動する範囲（円弧状の下縁部の長さ）を予め設定しておくことで、コンバイナ２０の所定の角度を変えることができる。
なお、案内溝３４内を摺動するガイド３２を上下に平行部を有するもので構成する場合には、ガイド３２の上端を半円状とし、下辺を角度調整部３４ａの下縁部の円弧に沿って回動できる円弧状にすれば良い。

また、ガイド３２と、案内溝３４および角度調整部３４ａとの間に、図示しない付勢手段が必要に応じて設けられる。付勢手段は、例えば引張コイルばねで構成され、案内溝３４の中間部に位置する２本のピン３２ａ，３２ｂを、水平に付勢するよう連結する。これにより、案内溝３４および角度調整部３４ａを摺動するガイド３２のがたをなくしてコンバイナ２０の上下の移動の精度や表示する画像のぶれを低減する。なお、付勢手段は、引張コイルばねに限らず、他の付勢手段で構成しても良い。

上下駆動手段４０は、上下に駆動されるスライダ４１を備えている。スライダ４１は、モータ４２で駆動されるボールねじ機構のボールねじ４３のボールナットに連結されている。詳細は、後述する。

リンク機構５０は、回転力を上下方向の力に変換し、変換した力でコンバイナ２０を上下に移動する機構である。リンク機構５０は、スライダ４１が摺動する半径方向の摺動溝（連結部）５２を有して回転する第１リンク部材５１と、第１リンク部材５１とホルダー３１とを連結して第１リンク部材５１の回転によりホルダー３１を上下動する第２リンク部材５３と、を備えて構成される。
第１リンク部材５１は、例えば樹脂材で形成され、左右１対が一端側の部分の円柱部５１ａで接続されて一体に成形される。１対の第１リンク部材５１，５１の一端側の部分の円柱部５１ａに金属材の回転軸５４が圧入などで取り付けられる。
これにより、第１リンク部材５１，５１は、一端側の部分の回転軸５４を中心に一体に回転する。すなわち、左右１対の第１リンク部材５１，５１は、回転軸５４に対する取付角度がずれることがなく、組立時の調整の必要もなく、一体に回転する。
第１リンク部材５１は、回転軸５４が支持プレート３５上の１対の支持部５５，５５に回転可能に取り付けられる。支持部５５，５５は、例えば樹脂材で形成され、ボールベアリング５５ａ、５５ａを備えている。１対の支持部５５，５５の間に、ボールベアリング５５ａ，５５ａを介して第１リンク部材５１、５１の水平な回転軸５４が回転可能に支持される。
第１リンク部材５１は、一端側の中間部から他端側に向けて連結部となる摺動溝５２が形成してある。摺動溝５２は、第１リンク部材５１が一端側の部分の回転軸５４を中心に回転することから、回転する第１リンク部材５１の半径方向に形成されることになる。

第２リンク部材５３は、第１リンク部材５１の他端側の部分（回転軸５４と反対側の部分）に回転可能に連結される。
第１リンク部材５１と第２リンク部材５３の連結は、一方のリンク部材５１（５３）にボールベアリングを取り付けておき、他方のリンク部材５３（５１）に圧入などで連結ピン５６を固定しておき、ボールベアリングに連結ピン５６を挿入することで行われる。なお、ボールベアリングを取り付けるリンクは、第１リンク部材５１であっても第２リンク部材５３のいずれであっても良い。
第２リンク部材５３は、例えば樹脂材で形成され、左右１対が他端側の部分（上端側の部分）の円柱部５３ａで接続されて一体に成形される。
第２リンク部材５３はホルダー３１に回転可能に連結してある。第２リンク部材５３の他端側の部分とホルダー３１とは、ホルダー３１の側面のガイド３２の下側のピン３２ｂと同軸上で連結してある。
第２リンク部材５３とホルダー３１との連結は、第２リンク部材５３とホルダー３１との一方にボールベアリングを取り付けておき、他方に連結ピン５７を圧入などで固定しておき、連結ピン５７をボールベアリングに挿入することで行われる。なお、この場合もボールベアリングは、第２リンク部材５３とホルダー３１のいずれに設けても良い。
なお、連結ピン５７は、第２リンク部材５３の円柱部５３ａの両端部にそれぞれ設けたり、第２リンク部材５３の円柱部５３ａに圧入した１本の連結ピン５７で構成しても良い。
このリンク機構５０では、第１リンク部材５１が一端側の部分の回転軸５４を中心に回転すると、第２リンク部材５３によって第１リンク部材５１の回転力が上下方向の力に変換される。
これにより、第２リンク部材５３を介して連結されたホルダー３１が支持体３３の案内溝３４に沿って２本のピン３２ａ，３２ｂで案内されて上下方向に移動される。

上下駆動手段４０は、第１リンク部材５１を回転駆動するものである。上下駆動手段４０は、スライダ４１を第１リンク部材５１の連結溝である摺動溝５２に連結し、スライダ４１を上下に駆動することで第１リンク部材５１を、回転軸５４を中心に回転させる。
スライダ４１は、モータ４２で駆動されるボールねじ４３上を上下に移動するボールナットに連結される。スライダ４１は、例えば樹脂材で形成され、図２に示すように、ボールナットを覆うように取り付けてある。スライダ４１には、側方に突き出す突起部４１ａが形成してあり、スライダ４１の突起部４１ａが第１のリンク５１の摺動溝５２に装着される。
ボールねじ４３は、支持プレート３５上に取り付けた金属材の支持枠４４に上下端部が回転可能に取り付けられて立設されている。ボールねじ４３は、支持プレート３５の下面に取り付けたモータ４２と連結されて回転駆動される。ボールねじ４３に沿って上下動するボールナットにスライダ４１が一体もしくは別体に連結される。なお、ボールナットは、支持枠４４によってボールねじ４３の回転に伴って供回りせずに昇降できるようにしてある。モータ４２は、例えば直流モータで構成される。モータ４２は、前述の制御部の制御の下でボールねじを正転（例えば上昇方向の回転）、または逆転（例えば下降方向の回転）させる。

このように構成したヘッドアップディスプレイ装置１では、図示しない操作部が操作されてヘッドアップディスプレイ装置１を使用して情報を表示させる場合には、上下駆動手段４０のモータ４２に制御部から操作指令が出力される。
これにより、モータ４２でボールねじ４３が回転駆動されると、ボールナットに連結されたスライダ４１が上昇方向に駆動され、摺動溝５２内を移動するスライダ４１の突起部４１ａによって第１リンク部材５１が回転軸５４を中心に回転される。
第１リンク部材５１が回転されると、第１リンク部材５１の回転力が第２リンク部材５３を介して上下方向の力に変換され、第２リンク部材５３が連結されたホルダー３１が支持体３３の案内溝３４に沿ってガイド３２を構成する２本のピン３２ａ，３２ｂで案内されて格納位置Ａから上方向に移動される。
２本のピン３２ａ、３２ｂで構成されたガイド３２によって倒れることなく、姿勢を保持した状態でホルダー３１が格納位置Ａから表示位置Ｂに向かって上方に移動され、ホルダー３１に支持されたコンバイナ２０は、格納位置Ａから表示位置Ｂ（図４参照）に移動する。
そして、ホルダー３１は、２本のピン３２ａ，３２ｂのうち上側のピン３２ａが案内溝３４の頂部（上端位置）に移動された状態で第１リンク部材５１がさらに回転されると、図５に示すように、上側のピン３２ａを中心として下側のピン３２ｂが角度調整部３４ａ内で回動する。
これにより、２本のピン３２ａ，３２ｂが上下方向（鉛直方向）の案内溝３４に対して下側のピン３２ｂが角度調整部３４ａ内を回動した分だけ２本のピン３２ａ，３２ｂを結ぶ方向が傾くこととなり、ホルダー３１の角度が調整され、コンバイナ２０が所定の角度に調整される。この結果、コンバイナ２０は、角度が調整された表示位置Ｂに位置する。

なお、このヘッドアップディスプレイ装置１には、ガイド機構３０，上下駆動手段４０，リンク機構５０の所定の部分に、位置検出手段（図示せず）が設けてあり、これにより、ホルダー３１に保持されたコンバイナ２０の格納位置Ａ、表示位置Ｂおよび角度調整状態にあるかを検出できるようにしてある。
位置検出手段は、例えば案内溝３４内のガイド３２の位置を検出するリニアポテンショメータや第１リンク部材５１の一端側の部分の回転軸５４の回転角度を検出するロータリーポテンショメータなどから構成される。位置検出手段は、所定の位置にホルダー３１が位置した場合に、位置情報を示す検出信号を制御部に出力する。制御部は、この検出信号に基づき、コンバイナ２０が格納位置Ａにあるか表示位置Ｂにあるか、さらに角度が調整された状態にあるかを判別する。

次に、コンバイナ２０を、角度を調整した表示位置Ｂからケース内の格納位置Ａに格納操作する場合には、表示位置Ｂへの手順と逆の手順で動作する。
すなわち、モータ４２を逆転（下降方向の回転）してボールねじ４３によってスライダ４１を下降する。
すると、第１リンク部材５１および第２リンク部材５３によってホルダー３１が角度調整部３４ａ内で引き込まれ、下側のピン３２ｂが案内溝３４側に回動される。これにより、コンバイナ２０は、図４に示すように、鉛直状態となる。
さらに、第１リンク部材５１がスライダ４１の下降によって回転すると、ガイド３２の２本のピン３２ａ，３２ｂが案内溝３４に沿って下降し、ホルダー３１が案内溝３４の下端に移動される（図３参照）。これにより、ホルダー３１に保持されたコンバイナ２０が格納位置Ａとなり、視認者Ｅの視線を妨げることのない状態に格納される。

この上下駆動手段４０では、ボールねじ４３を支持枠４４で上下端部を回転可能に支持しているので、ボールねじ４３の支持剛性を高めることができ、コンバイナ２０の上下の移動の精度や表示される画像のぶれを低減することができる。なお、支持枠４４は、金属材に限らず、樹脂材など他の材料で形成しても良い。
また、第１リンク部材５１を回転駆動する場合に、第１リンク部材５１の回転中心の回転軸５４から離れた位置でスライダ４１を上下に駆動して摺動溝５２内で摺動させるようにしたので、回転中心の回転軸５４を直接モータ４２の駆動力の入力軸とする場合に比べ、回転中心の回転軸５４からスライダ４１までの距離Ｒの分だけ「てこの原理」に基づいてモータ４２にかかる負荷を軽減することができる。これにより、小型のモータ４２で駆動できるなどヘッドアップディスプレイ装置１をコンパクトにすることができる。

このヘッドアップディスプレイ装置１でのコンバイナ２０の表示位置Ｂでの角度の保持は、第１リンク部材５１と第２リンク部材５３を、図５に示すように、ホルダー３１が所定の角度に調整された状態で、直線状となるようにして行う。
すなわち、ホルダー３１の２本のピン３２ａ，３２ｂのうち上側のピン３２ａが案内溝３４の頂部（上端位置）に移動した後、上側のピン３２ａを中心として下側のピン３２ｂが角度調整部３４ａ内で回動しホルダー３１が所定の角度となったときに、第１リンク部材５１と第２リンク部材５３とが直線状(死点状態）となるようにしてある。第１リンク部材５１の回転軸５４、連結ピン５６、連結ピン５７が一直線上に位置するようになっている。
こうすることで、ボールナットに取り付けたスライダ４１が移動（例えば下降）されるまで、ストッパなどを設けることなく、ホルダー３１の状態を保持し、コンバイナ２０を所定の角度に保持することができる。この角度保持状態では、角度調整部３４ａの円弧状の下縁部によっても下側のピン３２ｂの下方への移動が規制される。
また、ボールねじ４３の逆転（下降方向の回転）でスライダ４１を下降すれば、第１リンク部材５１と第２リンク部材５３の死点状態が解放され、ホルダー３１およびコンバイナ２０の保持状態から下降状態に簡単に移行することができる。

本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１によれば、第１リンク部材５１および／または第２リンク部材５３は、左右の第１リンク部材５１，５１を円柱部５１ａで連結したり、左右の第２リンク部材５３，５３を円柱部５３ａで連結することで、左右のリンク部材（５１，５１や５３，５３）の動きのずれを防止することができる。また、左右のリンク部材（５１，５１や５３，５３）の組立の必要がなく、ヘッドアップディスプレイ装置１に簡単に組み込むことできる。

なお、上記の実施形態では、上下駆動手段４０として、スライダ４１をボールナットに取り付けて上下に駆動するボールねじ４３を例に挙げて説明したが、これに限らず、ボールが介在しない送りねじ機構や他の機構でスライダ４１を上下に駆動するようにしても良い。この場合、第１リンク部材５１の連結部を上下に駆動できる機構であれば良い。
また、コンバイナ２０を格納位置Ａと表示位置Ｂとの間で昇降するのに加え、コンバイナ２０の角度を角度調整部３４ａで調整できるようにした場合を例に説明したが、角度調整部３４ａを省略し、コンバイナ２０を上下方向にのみ駆動するようにしても良い。この場合、表示位置Ｂを１カ所とせずに、視認者Ｅの目の高さに合わせて上下に調整するようにしても良い。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置１によれば、視認者Ｅの前方の虚像により視認させるヘッドアップディスプレイ装置１で、虚像を表す表示光Ｌを視認者Ｅに向けて反射するコンバイナ２０と、コンバイナ２０の上下動をガイドするガイド機構３０と、上下方向に移動するスライダ４１と、スライダ４１と連結部である摺動溝５２で連結され、スライダ４１の移動に伴って、連結部である摺動溝５２よりも一端側の部分を回転軸５４として回転する第１リンク部材５１と、第１リンク部材５１と連結部である摺動溝５２よりも他端側の部分に連結され、第１リンク部材５１の回転力を上下方向の力に変換し、変換した力でコンバイナ２０を上下に動かす第２リンク部材５３と、を備えて構成したので、スライダ４１を第１リンク部材５１の半径方向の摺動溝５２内を摺動させて上下駆動手段４０で上下に駆動して第１リンク部材５１を回転することで、第１リンク部材５１の回転中心である回転軸５４を直接駆動する場合に比べ、駆動源であるモータ４２にかかる負荷を回転中心である回転軸５４からスライダ４１までの距離Ｒの分だけ「てこの原理」に基づき小さくすることができる。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１をコンパクトに構成することができる。
また、ボールねじ４３のみでホルダー３１を直接上下方向に移動する場合に比べ、第１リンク部材５１の連結部である摺動溝５２内でスライダ４１を上下方向に移動することで、スライダ４１の移動距離を短くすることができ、上下駆動手段４０をコンパクトにすることもできる。
また、コンバイナ２０の位置を上下に調整することで、視認者Ｅの目の高さに表示像の位置を調整することができる。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置１によれば、ガイド機構３０は、コンバイナ２０の側面に設けられるガイド３１と、ガイド３１を案内する案内溝３４と、を備えて構成したので、案内溝３４に案内されるガイド３１によってコンバイナ２０を確実に上下方向に移動することができる。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置１によれば、スライダ４１は、ボールねじ機構のボールねじ４３で駆動され、連結部は、摺動溝５２で構成したので、スライダ４１の上下方向の移動によって摺動溝５２を備えた第１リンク部材５１を回転することができ、しかも第１リンク部材５１の回転軸５４から離れたところに駆動力を加えることで、駆動源であるモータ等の出力を軽減することができる。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置１によれば、案内溝３４は、コンバイナ２０の角度を調整する角度調整部３４ａを備え、ガイド３２は、２対のピン３２ａ，３２ｂで構成され、一方のピン３２ａは案内溝３４の頂部に移動してガイド３２の回転中心となり、他方のピン３２ｂは角度調整部３４ａ内で回動してコンバイナ２０を所定の角度に調整するので、コンバイナ２０のガイド機構３０を利用してコンバイナ２０の角度を調整することができ、角度調整のための機構を別に設ける必要がなく、ヘッドアップディスプレイ装置１を簡素化してコンパクトに構成することができる。

１ ヘッドアップディスプレイ装置
１０ 表示器
２０ コンバイナ
３０ ガイド機構
３１ ホルダー
３２ ガイド
３２ａ 上側のピン
３２ｂ 下側のピン
３３ 支持体
３４ 案内溝
３４ａ 角度調整部
３５ 支持プレート
４０ 上下駆動手段
４１ スライダ
４１ａ 突起部
４２ モータ
４３ ボールねじ
４４ 支持枠
５０ リンク機構
５１ 第１リンク部材
５１ａ 円柱部
５２ 摺動溝（連結部）
５３ 第２リンク部材
５３ａ 円柱部
５４ 回転軸
５５ 支持部
５５ａ ボールベアリング
５６ 連結ピン
５７ 連結ピン
Ａ 格納位置
Ｂ 表示位置
Ｅ 視認者
Ｌ 表示光
Ｒ 距離

Claims (4)

1. 視認者の前方の虚像により視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記虚像を表す表示光を前記視認者に向けて反射するコンバイナと、
   前記コンバイナの上下動をガイドするガイド機構と、
   上下方向に移動するスライダと、
   前記スライダと連結部で連結され、前記スライダの移動に伴って、当該連結部よりも一端側の部分を回転軸として回転する第１リンク部材と、
   前記第１リンク部材と前記連結部よりも他端側の部分に連結され、前記第１リンク部材の回転力を上下方向の力に変換し、変換した力で前記コンバイナを上下に動かす第２リンク部材と、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。
2. 前記ガイド機構は、前記コンバイナの側面に設けられるガイドと、
   前記ガイドを案内する案内溝と、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。
3. 前記スライダは、ボールねじ機構で駆動され、前記連結部は、摺動溝で構成される、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記案内溝は、前記コンバイナの角度を調整する角度調整部を備え、
   前記ガイドは、２対のピンで構成され、一方の前記ピンは前記案内溝の頂部に移動して前記ガイドの回転中心となり、他方の前記ピンは前記角度調整部内で回動して前記コンバイナを所定の角度に調整する、
   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。

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