JP2018127127A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンバイナの突出量に関わらずユーザにとって見易い表示をもたらすことが可能な表示装置を提供することを目的の１つとする。【解決手段】本発明の表示装置は、所定領域に達する光線を出射する光源と、前記光を反射して虚像を形成する板状の表示部を有する表示部材と、前記表示部材を前記所定領域内に突出するようにスライド移動させかつ前記所定領域内への突出量が所定量になる複数の位置で前記表示部材を固定保持可能な移動機構と、を備え、前記所定領域における前記光線の光軸に対する前記表示部材の角度は、前記表示部材の前記複数の位置の各々によって異なることを特徴とする表示装置である。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、表示装置に関する。

近年、例えば、車両の運転席付近にいわゆるヘッドアップディスプレイが搭載され始めている。ヘッドアップディスプレイは、例えば、イメージコンバイナ（以下、単にコンバイナとも称する）と呼ばれる透光性の表示部材に、自車情報や道路情報、ナビゲーション情報等の運転支援情報を画像表示する表示装置である。

ヘッドアップディスプレイは、例えば、上記したような運転支援情報を、フロントガラスの前方に虚像として表示する。当該運転支援情報は、運転者からは車両前方の景色に重なって視認される。従って、ヘッドアップディスプレイは、運転者の視線をほとんど移動させることなく、運転者に当該運転支援情報を提供することができる。

ヘッドアップディスプレイの１つとして、特許文献１には、表示器が発した表示光を反射ミラーによって反射させて虚像を表示する車両用表示装置において、反射ミラーを軸部中心に回動させて反射ミラーを開閉させる構成が開示されている。

特開2004-196228号公報

特許文献１に開示されているような表示装置は、反射ミラーが完全に展開した後に角度調整が行われる。また、反射ミラーが回動して展開されるため、反射ミラーの突出量が小さい場合には、反射ミラーの角度が虚像を表示するのに適切な角度ではなく、例えば、反射ミラーを必要な分だけ筐体から突出させて虚像表示を行うことが困難であった。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、例えば、コンバイナの突出量に関わらずユーザにとって見易い表示をもたらすことが可能な表示装置を提供することを目的の１つとする。また、本発明は、例えば、コンバイナの突出量に関わらずコンバイナの角度を調整可能な表示装置を提供することを目的の１つとする。また、本発明は、例えば、コンバイナを展開後に収納して再度展開する際に、コンバイナを前回の展開時の位置に再現性良く位置決め可能な表示装置を提供することを目的の１つとする。また、本発明は、例えば、コンパクトな表示装置を提供することを目的の１つとする。

請求項１に記載の表示装置は、所定領域に達する光線を出射する光源と、前記光線を反射して虚像を形成する板状の表示部を有する表示部材と、前記表示部材を前記所定領域内に突出するようにスライド移動させかつ前記所定領域内への突出量が所定量になる複数の位置で前記表示部材を固定保持可能な移動機構と、を備え、前記所定領域における前記光線の光軸に対する前記表示部材の角度は、前記表示部材の前記複数の位置の各々によって異なることを特徴とする。

実施例１に係る表示装置の表示動作時における斜視図である。 実施例１に係る表示装置の省面積表示動作時における斜視図である。 実施例１に係る表示装置の非表示動作時における斜視図である。 実施例１に係る表示装置のコンバイナユニットの斜視図である。 実施例１に係る表示装置のシャッタの斜視図である。 実施例１に係る表示装置の上方からみた斜視図である。 実施例１に係る表示装置のコンバイナユニットの角度調整動作の様子を示す断面図である。 実施例１に係る表示装置のコンバイナユニットの角度調整動作の様子を示す断面図である。 実施例１に係る表示装置の全表示モードにおける側面図である。 実施例１に係る表示装置の省面積表示モードにおける側面図である。 実施例１に係る表示装置の非表示動作時における側面図である。 実施例１に係る表示装置の制御系のブロック図である。 実施例１に係る表示装置の全表示モードにおける表示画像例を表示した場合の背面図である、 実施例１に係る表示装置の省面積表示モードにおける表示画像例を表示した場合の背面図である。

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。以下の説明においては、表示装置として、例えば表示部としてコンバイナを有するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）を例に説明する。

図１Ａは、実施例１に係る表示装置１０の表示動作時（コンバイナ展開時）であって、全表示モードである際の斜視図である。また、図１Ｂは、表示装置１０の表示動作時であって、省面積表示時の斜視図である。図１Ｃは、表示装置１０の非表示動作時（コンバイナ収納時）の斜視図である。表示装置１０は、例えば自動車等の移動体に搭載される。例えば、自動車に搭載される際、表示装置１０は、例えばダッシュボード内に収納して搭載される。

第２の筐体としての外筐体１１は、板状の天板部ＴＰを有している。なお、図１Ａ乃至図１Ｃにおいて、外筐体１１内部を図示するため、天板ＴＰを透明化し、その外形を一点鎖線で示している。

外筐体１１は、天板部ＴＰの対向する側部から天板部ＴＰの延在方向と垂直に伸長し、互いに対向している板状の一対の側板部ＳＰを有している。また、外筐体１１は、天板部ＴＰの対向する側部から天板部ＴＰの延在方向と略垂直に伸長し、すなわち側板部の伸長方向と同方向に伸長し、互いに対向している板状の前板部ＦＰ及び後板部ＲＰを有している。

以下の説明においては、前板部ＦＰと後板部ＲＰとが対向している方向を奥行き（前後）方向（Ｘ軸方向）として説明する。また、側板部ＳＰ１の板面に垂直な方向を幅方向（Ｙ軸方向）として説明する。また、天板ＴＰの板面に垂直な方向を高さ（上下）方向（Ｚ軸方向）として説明する。また、天板から見て側板部が伸長している方向を下方とし、その反対の方向を上方として説明する。

天板ＴＰには、表示装置１０の幅方向（Ｙ方向）に伸長する長手状の開口である開口ＯＰ１が設けられている。また、天板ＴＰには、開口ＯＰ１と奥行き方向（Ｘ方向）において並んでおり、開口ＯＰ１よりも前板部ＦＰから離間している開口ＯＰ２が設けられている。

前板部ＦＰには、光源（図示せず）取り付けられている。後板部ＲＰの前板部ＦＰと対向している面には、反射ミラーＭＬが設けられている。表示装置１０においては、光源から出射した光が反射ミラーＭＬに反射される構成になっている。

側板部ＳＰ１には、上方に突出した突出板部１１Ｐが設けられている。突出板部１１Ｐの上端には、表示装置１０の幅方向において突出板部１１Ｐを貫通している支持孔１３が設けられている。支持孔１３は、上端が開放されている孔である。支持孔１３は、開口部ＯＰ１に近接して配されている。

第１の筐体としての内筐体１５は、表示装置１０の幅方向において互いに対向する側板部ＳＰ２を有している。側板部ＳＰ２の各々の内側には、上下方向に伸長しているガイド構造としてのガイド溝ＧＶが設けられている。また、内筐体１５には、外筐体１１の前板部ＦＰに取り付けられた光源からの出射光が通過する開口ＬＨが形成されている。

側板部ＳＰ２の各々の上部には、表示装置１０の幅方向外方に向かって突出している支持ピン１７が形成されている。支持ピン構造としての支持ピン１７は、外筐体１１の支持孔１３に嵌合している。支持ピン１７は、支持孔１３の内側面に対して滑動可能になっており、外筐体１１に対して回動可能に支持されている。すなわち、内筐体１５は、支持ピン１７を軸として外筐体１１に対して前後方向に回動または揺動自在に外筐体１１に支持されている。言い換えれば、支持ピン１７は、外筐体１１に対する内筐体１５の回動軸に沿って突出している。

上述のように、支持孔１３は、開口部ＯＰ１に近接して配されている。従って、支持ピン１７は、開口部ＯＰ１に近接した位置において支持されており、内筐体１５の回動軸も開口部ＯＰ１に近接している。

表示部材としてのイメージコンバイナユニット（以下、コンバイナユニットと称する）１９は、透光性を有する板状のコンバイナ部１９Ａを有する部材である。コンバイナユニット１９は、側板部ＳＰ２に対してスライド自在に支持されている。表示部としてのコンバイナ部１９Ａは、その板面が一方の方向（図中矢印ＰＤ方向）に凸に湾曲している。例えば、コンバイナ部１９Ａは、凹面側から照射光が入射すると凸面側空間領域に虚像を形成するように構成されている。

なお、以下の説明において、図１Ａに示す表示動作時（コンバイナ展開時）におけるコンバイナ部１９Ａの凸に向かう方向（図中矢印ＰＤ方向）を表示装置１０の前方と、その逆を後方として説明する。例えば、表示装置１０を移動体のダッシュボード内に搭載する際は、表示装置１０の前方、すなわち図中矢印ＰＤ方向に移動体（例えば自動車）のフロントガラスが存在する。また、移動体の搭乗者は表示装置１０の後方側からコンバイナユニット１９を見るものとする。

図１Ａ及び図１Ｂに示すように、表示動作時（コンバイナ展開時）においては、コンバイナユニット１９は、内筐体１５内、すなわち側板部ＳＰ２の間の空間から、開口ＯＰ１を介して突出して上方に立ち上がった状態となる。すなわちコンバイナユニット１９は、展開位置（突出位置とも称する）にある。また、表示動作時においては、外筐体１１内に設けられた光源（図示せず）から出射された照射光（光線）が、光源開口ＬＨを通過して反射ミラーＭＬに反射された後に、開口部ＯＰ２を通過してコンバイナ部１９Ａに照射される。

図１Ａに示すように、コンバイナ部１９Ａの全体を用いて表示を行うことが可能な全表示モードにおいては、コンバイナ部１９Ａは、ほぼ全体が開口部ＯＰ１を介して外筐体１１及び内筐体１５から上方に突出している。この状態を、以下の説明において全展開状態とも称する。また、この状態におけるコンバイナユニット１９の位置を全突出位置と称する。

また、図１Ｂに示すように、コンバイナ部１９Ａの一部を用いて表示を行うことが可能な省面積表示モードにおいては、コンバイナ部１９Ａは、開口部ＯＰ１を介して外筐体１１及び内筐体１５から半分程度突出している。この状態を、以下の説明において半展開状態とも称する。また、この状態におけるコンバイナユニット１９の位置を半突出位置と称する。

また、図１Ｃに示すように、コンバイナユニット１９は、非表示動作時には、スライド移動して外筐体１１及び内筐体１５内、すなわち内筐体１５の側板部ＳＰ２の間の空間に収納される。すなわち、非表示動作時において、コンバイナユニット１９は、２つの側板部ＳＰ２の間に形成される内筐体１５内の収納空間内の収納位置にある。

また、非表示動作時（コンバイナ収納時）において、開口部ＯＰ１は、シャッタ２１によって遮蔽されている。シャッタ２１は、開口部ＯＰ１を遮蔽可能な遮蔽位置と、外筐体１１内の格納位置、例えば天板ＴＰの下面に沿った位置、との間で移動自在に設けられている。すなわち、シャッタ２１は、表示動作時には格納位置に、非表示動作時には遮蔽位置に持ち来される。言い換えれば、シャッタ２１は、非表示動作時には、コンバイナユニット１９のスライド移動の経路上に持ち来される。

具体的には、例えば、表示装置１０の電源投入前（自動車のエンジンの始動前、またはイグニションオン前）においては、コンバイナユニット１９が外筐体１１及び内筐体１５内の収納位置に収納されている。その後、表示装置１０の電源が投入されると、コンバイナユニット１９が収納位置からスライド移動し、展開位置に配置される。すなわち、コンバイナユニット１９は、側板部ＳＰ２に対してスライド自在に支持され、収納位置と展開位置との間で移動する。

図２にコンバイナユニット１９の拡大斜視図を示す。図２に示すように、コンバイナ部１９Ａは、保持部１９Ｂによって固定保持されている。保持部１９Ｂの表示装置１０の幅方向における両端部の各々には、表示装置１０の幅方向外方に突出しているコンバイナピンＰ１及び上下方向においてコンバイナピンＰ１と並んで配されているコンバイナピンＰ２が設けられている。

一方の端部において上下方向において並んで配されているピン構造としてのコンバイナピンＰ１及びＰ２は、両方が一対の側板部ＳＰ２の一方のガイド溝ＧＶにスライド自在に挿入されている。すなわち、コンバイナピンＰ１及びＰ２は側板部ＳＰ２と係合しており、コンバイナユニット１９が、ガイド溝ＧＶに沿って側板部ＳＰ２に対してスライド自在となっている。このように、コンバイナユニット１９は、コンバイナピンＰ１及びＰ２を介して内筐体１５と係合している。そのため、内筐体１５の支持ピン１７を軸とした回動に応じて、コンバイナユニット１９も回動し、コンバイナユニット１９の外筐体１１に対する傾きも変化することとなる。

図３にシャッタ２１の拡大斜視図を示す。シャッタ２１は、シャッタ板２１Ａと、シャッタ板２１Ａの両端部から垂直に立ち上がり互いに対向している板状の側部２１Ｂを有している。

側部２１Ｂの各々の互いに対向する面と反対側の面には、表示装置１０の幅方向外方に突出している２つのシャッタピン２１Ｐ１及び２１Ｐ２が形成されている。シャッタピン２１Ｐ１及び２１Ｐ２は、側板部ＳＰ２に形成されているガイド孔（図示せず）に沿って案内されてスライド移動する。

図４は、表示装置１０の上方から見た斜視図である。図４においては、図１Ａ乃至図１Ｃと同様に天板ＴＰを省略している。

第１のアクチュエータＭ１は、側板部ＳＰ２の一方の内側に固定されている電気モータである。第１のアクチュエータＭ１は、シャフトにウォームＷが取り付けられている。

駆動シャフト２３は、表示装置１０の幅方向に伸長しており、側板部ＳＰ２を貫通しており、側板部ＳＰ２に対して回転自在になっている。

駆動シャフト２３には、ウォームＷと噛合し、ウォームＷと共にウォームギアを形成しているウォームホイールＷＨが設けられている。すなわち、駆動シャフト２３は、第１のモータＭ１が駆動すると、それに応じて回転するようになっている。

円板ギア２５は、２つの側板部ＳＰ２の各々の外側面において、側板部ＳＰ２に対して回転自在に取り付けられているギアである。円板ギア２５は、駆動シャフト２３の両端部に設けられているギア（図示せず）と噛合しており、駆動シャフト２３が回転すると、それに応じて回転するようになっている。

回動部材としての回動アーム２７は、２つの側板部ＳＰ２の各々の内側に接続されているアーム部材である。回動アーム２７は、一端部においてアーム軸ピン２７Ａを介して側板部ＳＰ２に接続されており、アーム軸ピン２７Ａを軸に側板部ＳＰ２に対して回動自在になっている。また、回動アーム２７は、コンバイナユニット１９と係合しており、回動アーム２７が回動すると、コンバイナユニット１９がガイド溝ＧＶに沿ってスライド移動するように構成されている。

回動駆動部としての第２のアクチュエータＭ２は、基体Ｍ２Ａ及び基体Ｍ２Ａに保持されているロッドＭ２Ｂを含んでいる。ロッドＭ２Ｂはその軸方向に沿って基体Ｍ２Ａに対してスライド可能に基体Ｍ２Ａに保持されている。すなわち、ロッドＭ２Ｂは、外筐体１１に対する内筐体１５の回動軸と垂直な方向にスライド可能になっている。第２のアクチュエータＭ２は、ロッドＭ２Ｂの往復運動を生ずる構成であり、例えば、電動シリンダ等のリニアアクチュエータまたはソレノイドであり得る。

基体Ｍ２Ａは、コの字型の支持部材２９に固定されている。支持部材２９は、両端部において、表示装置１０の幅方向に沿った回動軸周りに内筐体１５対して回動自在となるように、基体支持ピン２９Ｐを介して内筐体１５に支持されている。すなわち、基体Ｍ２Ａは、内筐体１５の外筐体１１に対する回動軸と平行な軸回りに回動自在となっている。

ロッドＭ２Ｂの先端には、球状の嵌入部材Ｉが設けられている。この嵌入部材Ｉは、外筐体１１の底板部ＢＰに設けられた凸部ＣＰに形成されている収容部としての受け部Ｒに嵌入されている。嵌入部材Ｉは、受け部Ｒに拘束されつつ回動可能である。すなわち、第２のアクチュエータＭ２は、外筐体１１に対して、受け部Ｒに嵌入されている嵌入部材Ｉを中心に回動可能となっている。

上述したように、内筐体１５は、外筐体１１に対して、支持ピン１７を回動軸として回動自在になっている。よって、アクチュエータＭ２のロッドＭ２Ｂを直線運動させることによって、と凸部ＣＰと基体Ｍ２Ａが取り付けられている基体支持ピン２９Ｐの距離を変化させ、外筐体１１に対して、支持ピン１７を軸に内筐体１５を回動または揺動させることが可能である。
［コンバイナユニットのチルト動作］
以下、図５及び６を用いて、展開時のコンバイナユニット１９の傾斜角度を変化させるチルト動作について説明する。図５及び６は、表示装置１０をＸＺ平面で切断した際の断面図である。図５は、最もコンバイナユニットが後方に傾けられている際の断面図であり、図６は、最もコンバイナユニットが前方に傾き直立に近い状態にある際の断面図である。

図５に示す最もコンバイナユニット１９が後方に傾いている場合には、ロッドＭ２Ｂが最も基体Ｍ２Ａに引き込まれた状態になっている。すなわち、凸部ＣＰと基体支持ピン２９Ｐが最も近接した状態になり、内筐体１５及びコンバイナユニット１９が最も後方に傾いた状態になっている。

図６に示す最もコンバイナユニット１９が前方に傾いている場合には、ロッドＭ２Ｂが最も基体Ｍ２Ａから最も突出した状態になっている。すなわち、凸部ＣＰと基体支持ピン２９Ｐが最も離間した状態になり、内筐体１５及びコンバイナユニット１９が最も前方に傾いた状態になっている。

上述のように、コンバイナユニット１９は、内筐体１５に係合している。そのため、内筐体１５の支持ピン１７（図１Ａ乃至図１Ｃ参照）を軸とした回動に応じて、コンバイナユニット１９も外筐体１１に対して回動し、この回動によってコンバイナユニット１９の傾き調整を行うことが可能である。

なお、上述したように、支持孔１３は、開口部ＯＰ１に近接して配されている。
［コンバイナユニットの展開収納動作］
以下、図７乃至９を用いてコンバイナユニット１９を移動させる移動機構について詳細に説明する。また、移動機構によってなされる展開収納動作について説明する。なお、図７乃至９において、外筐体１１は、その外形のみを一点鎖線で示している。また、図７乃至９においては、外筐体１１の前板部ＦＰに設けられた光源ＬＳ及び後板部ＲＰに設けられた反射ミラーＭＬを示している。

図７は、コンバイナユニット１９の収納状態、すなわち表示装置１０の非表示動作時における表示装置１０の側面図である。

上述のように、内筐体１５の側板部ＳＰ２の内側面には、コンバイナユニット１９のコンバイナピンＰ１及びＰ２が挿入されているガイド溝ＧＶが形成されている。ガイド溝ＧＶは、上端から下方に向けて前方に凸に湾曲している曲線に沿って伸長している曲線ガイド部としての曲線領域ＧＶ１を有している。また、ガイド溝ＧＶは、下端付近において前方に向けて屈曲している屈曲領域ＧＶ２を有している。

なお、図７から分かるように、支持ピン１７はガイド溝ＧＶに沿った部分に設けられ、かつ、上述のように、開口部ＯＰ１に近接した位置において支持されている。従って、上述のチルト動作において、コンバイナ部１９Ａが開口部ＯＰ１の内側に干渉し辛い構造となっている。

側板部ＳＰ２には、シャッタ２１のシャッタピン２１Ｐ１が挿入されている長手穴であるガイド孔ＧＨ１及びシャッタピン２１Ｐ２が挿入されている長手穴であるガイド孔ＧＨ２が形成されている。シャッタピン２１Ｐ１及び２１Ｐ２は、それぞれガイド孔ＧＨ１及びＧＨ２に沿って移動可能である。

円板ギア２５は、側板部ＳＰ２の外側面に回動自在に取り付けられている。円板ギアは、外周部に歯を有する外歯歯車である。カム部材としての円形ギア２５は、上述した駆動シャフト２３の端部に設けられ、側板部ＳＰ２の外側に配されている駆動ギア２３Ａと噛合している。すなわち、第１のアクチュエータＭ１が駆動して、駆動シャフト２３及び駆動ギア２３Ａが回転することで、円板ギア２５が回転する。

円板ギア２５は、側板部ＳＰ２に面した内側面にアーム駆動溝２５Ａを有している。アーム駆動溝２５Ａは、一端が円板ギア２５の中心部近傍にあり、旋回するにつれ中心から遠ざかる曲線、すなわち渦巻状の曲線に沿って伸長し、他端が円板ギア２５の外周部近傍にある溝である。

また、円板ギア２５は、側板部ＳＰ２と反対側を向いた外側面に、シャッタ駆動溝２５Ｂを有している。シャッタ駆動溝２５Ｂは、円板ギア２５の外側面の所定の位置からほぼ半径方向に沿って伸長する直線部分２５Ｂ１、及び２５Ｂ１と連続的に形成されており、円周方向に沿って伸長している曲線部分２５Ｂ２を有する溝である。

回動アーム２７は、屈曲部を有するアームである。上述のように、回動アーム２７は、側板部ＳＰ２の内側面に対向した面にアーム軸ピン２７Ａ有しており、アーム軸ピン２７Ａを中心に側板部ＳＰ２に対して回動可能となっている。

回動アーム２７は、回動アーム２７は、屈曲部分に側板部ＳＰ２に向かって突出しているアーム駆動ピン２７Ｂを有している。アーム駆動ピン２７Ｂは、側板部ＳＰ２に形成されている貫通孔である逃げ孔ＥＨを通り抜けて、円形ギア２５のアーム駆動溝２５Ａに挿入されている。すなわち、円板ギア２５が回転すると、回動アーム２７は、アーム駆動ピン２７Ｂと円板ギア２５の中心からの距離が変化するようにアーム軸ピン２７Ａを軸に回動する。

また、回動アーム２７は、側板部ＳＰ２に接続されているアーム軸ピン２７Ａが設けられている端部と反対側の端部に、回動アーム２７を表示部材１０の幅方向に貫通している係合部としてのピン保持孔２７Ｈを有している。このピン保持孔２７Ｈには、上述のコンバイナピンＰ１が挿入されている。すなわち、回動アーム２７が回動すると、コンバイナピンＰ１を介してコンバイナユニット１９に力が伝達され、コンバイナユニット１９がガイド溝ＧＶに沿ってスライド移動することとなる。

シャッタアーム３１は、側板部ＳＰ２の外側面に、側板部ＳＰ２に対して回動可能に取り付けられている長手状のアーム部材である。シャッタアーム３１は、アーム軸ピン３１Ａによって、側板部ＳＰ２に対して回動可能に、側板部ＳＰ２の外側面に固定されている。シャッタアーム３１は、一端において、側板部ＳＰ２に向かって突出しているアーム駆動ピン３１Ｂを有している。

このアーム駆動ピン３１Ｂは、円板ギア２５のシャッタ駆動溝２５Ｂに挿入されている。すなわち、円板ギア２５が回転すると、シャッタアーム３１はアーム駆動ピン３１Ｂと円板ギア２５の中心からの距離が変化するようにアーム軸ピン３１Ａを軸に回動する。

また、シャッタアーム３１は、他端において長手状の貫通孔であるピン保持孔３１Ｈを有している。このピン保持孔３１Ｈには、シャッタピン２１Ｐ１がスライド自在に挿入されている。すなわち、シャッタアーム３１が回動すると、シャッタピン２１Ｐ１を介してシャッタ２１に力が伝達され、シャッタ２１がガイド孔ＧＨ１及びＧＨ２に沿ってスライド移動することとなる。

上述のアクチュエータＭ１、ウォームＷとウォームホイールＷＨからなるウォームギア、駆動シャフト２３、円形ギア２５、及び回動アーム２７を含む機構を移動機構とも称する。

なお、上述のように、円形ギア２５は、第１のアクチュエータＭ１が駆動して、駆動シャフト２３及び駆動ギア２３Ａが回転することで回転する。上述したように、駆動シャフト２３と第１のアクチュエータＭ１とは、ウォームＷとウォームホイールＷＨからなるウォームギアを形成している。そのため、円形ギア２５側からの力によっては、円形ギア２５は回転し辛くなっている。そのため、上記移動機構によれば、第１のアクチュエータＭ１の駆動を適切なタイミングで停止することで、コンバイナユニット１９を任意の位置で固定することが可能である。

図７に示す非表示動作時においては、回動アーム２７が最も前方に倒れている状態であり、コンバイナピンＰ２がガイド溝ＧＶの下端に位置している。すなわち、コンバイナユニット１９が内筐体１５の側板部ＳＰ２の間の空間の収納位置にある。また、シャッタアーム３１は、最も立ち上がった状態になっており、シャッタピン２１Ｐ１が、ガイド孔ＧＨ１の最も後端に位置している。すなわち、シャッタ２１が最も後ろの位置にあり、開口部ＯＰ１（図１Ａ乃至図１Ｃ参照）を塞いでいる。

この状態から第１のアクチュエータＭ１（図４参照）が駆動して、駆動ギア２３Ａが回転し、円板ギア２５が図中時計回りに回転すると、回動アーム２７のアーム駆動ピン２７Ｂがアーム駆動溝２５Ａ内で摺動する。それによって、アーム駆動ピン２７Ｂが円板ギア２５の中心から離間するように移動するため、回動アーム２７がアーム軸ピン２７Ａを軸に時計回りに回動する。これによって、ピン保持孔２７Ｈがガイド溝ＧＶに沿って上方に移動して、コンバイナピンＰ１が上方に移動させられる。すなわち、コンバイナユニット１９がガイド溝ＧＶに沿って上方にスライド移動させられる。

また、円板ギア２５が図中時計回りに回転すると、シャッタ駆動ピン３１Ｂがシャッタ駆動溝２５Ｂの直線部分２５Ｂ１内で摺動する。それによって、アーム駆動ピン２７Ｂが円板ギア２５の中心から離間するように移動するため、シャッタアーム３１がアーム軸ピン３１Ａを軸に時計回りに回動する。これによって、ピン保持孔３１Ｈがガイド孔ＧＨ１に沿って前方に移動して、シャッタピン２１Ｐ１が前方に移動させられる。すなわち、シャッタ２１がガイド孔ＧＨ１に沿って前方にスライド移動させられる。

図８は、コンバイナユニット１９が半突出位置にある半展開状態、すなわち表示装置１０の省面積表示モード時における表示装置１０の側面図である。図８において、光源ＬＳから出射され、反射ミラーＭＬによって反射された光線が照射される領域を所定領域としての照射領域ＬＲとして示している。すなわち、光源ＬＳは、照射領域ＬＲに光線を出射可能な光源である。

また、当該照射領域における光線の光軸をＡＸとして示している。また、側面から見た際のコンバイナ部１９Ａの上端辺の中心と下端辺の中心とを結んだ線をコンバイナ部１９Ａの中心線ＣＸとして示している。

省面積表示モードにおいて、表示装置１０の非動作状態に比べて回動アーム２７が時計回りに回動し、コンバイナユニット１９が上方に移動し、コンバイナ部１９Ａが、外筐体１１の開口部ＯＰ１を通過して、半分ほど照射領域ＬＲ内に突出している状態になっている。

また、表示装置１０の非動作状態に比べて、シャッタアーム３１が反時計回りに回動し、シャッタピン２１Ｐ１がガイド孔ＧＨ１の最前部に移動させられ、シャッタ２１が最も前方に移動し、開口部ＯＰ１から完全に前方に退避した状態になっている。

なお、省面積表示モード時における光軸ＡＸとコンバイナ部１９Ａの中心線ＣＸとの角度（鋭角）はαとなっている。

図９は、コンバイナユニット１９が全突出位置にある全展開状態、すなわち表示装置１０の全表示モード時における表示装置１０の側面図である。表示装置の省面積表示モード時に比べて、回動アーム２７がさらに時計回りに回動し、コンバイナユニット１９がさらに上方に移動し、コンバイナ部１９Ａが、外筐体１１の開口部ＯＰ１を通過して、ほぼ全体が照射領域ＬＲ内に突出している状態になっている。

なお、アーム駆動ピン３１Ａがシャッタ駆動溝２５Ｂの直線部分２５Ｂ１を通過し、曲線部分２５Ｂ２に進入した時点で、シャッタ２１は最も前方に移動した状態になっている。曲線部分２５Ｂ２は、円板ギア２５の円周方向に形成され、曲線部分２５Ｂ２と円板ギア２５の中心との距離が変わらない。従って、省面積表示モード状態から全表示モード状態に至るまでの間において、アーム駆動ピン３１Ｂが曲線部分２５Ｂ２内にある間シャッタアーム３１は回動せず、シャッタ２１は最前の位置に維持され続ける。

なお、全表示モード時における光軸ＡＸとコンバイナ部１９Ａの中心線ＣＸとの角度（鋭角）はαよりも大きいβとなっている。これは、ガイド溝ＧＶの曲線領域ＧＶ１が前方に凸に湾曲しており、コンバイナユニット１９が上昇するほどコンバイナユニット１９が後方に倒れるように傾くためである。すなわち、コンバイナ部１９Ａは、開口部ＯＰ１から照射領域ＬＲ内に突出する量が増加するほど後方に傾く。

このように、コンバイナ部１９Ａの照射領域ＬＲ内への突出量が増加するほど、光軸ＡＸとコンバイナ部１９Ａの中心線ＣＸとの角度が大きくなる。逆に言うと、コンバイナ部１９Ａの照射領域ＬＲ内への突出量が減少するほど、光軸ＡＸとコンバイナ部１９Ａの中心線ＣＸとの角度が小さくなる。

言い換えれば、コンバイナ部１９Ａの照射領域ＬＲ内への突出量が小さくなり、表示位置が低くなればなるほど、コンバイナ部１９Ａの後ろ側の面である反射面が上方を向くこととなる。すなわち、コンバイナ部１９Ａの突出量が少なくなり、表示位置が低くなるほど、コンバイナ部１９Ａによって反射される光の焦点方向が上方に傾く。そのため、コンバイナ部１９Ａの突出量にかかわらずコンバイナの焦点方向がドライバであるユーザに向かい、コンバイナ部１９Ａの突出量にかかわらず、ユーザからの視認性を良好に保つことが可能となる。

なお、曲線領域ＧＶ１は、コンバイナ部１９Ａの突出量に応じた傾きが適切になされるように様々な形状とすることが可能である。例えば、突出量に応じてコンバイナ部１９Ａの傾きを一定の変化量で変化させたい場合には、曲線領域ＧＶ１の曲率が全領域で一定となるようにしてもよい。また、突出量に応じて変化量を変動させつつコンバイナ部１９Ａの傾き量を変化させたい場合には、曲線領域ＧＶ１の曲率を領域によって変化させてもよい。また、曲線領域ＧＶ１を傾きの異なる複数の線分を接続した形状にしてもよい。

また、上述のように、表示装置１０においては、コンバイナユニット１９をスライド移動する機構と、内筐体１５を揺動させることによってコンバイナユニット１９の傾きを変更する機構とが独立している。この構成により、コンバイナユニット１９の傾き状態を維持したまま、コンバイナユニット１９を展開位置及び収納位置にスライド移動させることが可能である。

このようにすることで、繰り返し同じ条件で使用する場合、例えば同じドライバが繰り返し使用する際、コンバイナユニット１９を収納展開する度にコンバイナユニット１９の展開状態における傾斜角度を調整する必要が無くなる。そのため、コンバイナユニット１９の収納状態から展開状態までの動作時間が短縮される。

また、外筐体１１対するに内筐体１５の角度によって、展開時のコンバイナユニット１９の傾斜角度が決まり、また、コンバイナユニット１９の収納及び展開の際に当該外筐体１１に対する内筐体１５の角度を変更する必要がない。そのため、コンバイナユニット１９の収納後の再展開の際に、収納前のコンバイナユニット１９の位置へ、コンバイナユニット１９を正確に再現性良く再位置決めすることが可能である。

また、表示装置１０においては、外筐体１１に対して内筐体１５が回動するようになされており、かつコンバイナユニット１９を移動させるためのカム構造を有する部材として円板状の円形ギア２５が用いられている。このような構成により、内筐体１５及び外筐体１１をコンパクトにすることが可能であり、全体としてコンパクトな表示装置１０をもたらすことが可能である。
［表示装置１０の動作制御］
以下、図１０を参照して、表示装置１０の動作制御について説明する。図１０は、表示装置１０の制御系を示すブロック図である。制御部ＣＰは、コンバイナユニット１９を移動させるべく駆動される第１のアクチュエータＭ１、内筐体１５を回動させるべく駆動される第２のアクチュエータＭ２及び光源ＬＳに接続され、これらの動作を制御する。

制御部ＣＰは、コンバイナユニット１９の開口部ＯＰ１を介した外筐体１１からの突出量を変化させるように第１のアクチュエータＭ１を制御可能である。すなわち、制御部１９は、表示動作時におけるコンバイナユニット１９の照射領域ＬＲ内への突出量を変化させるようにアクチュエータＭ１を制御可能である。この突出量は、複数の固定値の間で変化させることが可能である。なお、突出量は無段階に変化可能であってもよい。

例えば、制御部ＣＰは、上記説明した図９のように、全表示モードにおいて、コンバイナユニット１９を、コンバイナ部１９Ａのほぼ全部が外筐体１１から突出する全突出位置に持ち来し全展開状態とするように第１のアクチュエータＭ１を制御可能である。すなわち、コンバイナ部１９Ａのほぼ全部が、照射領域ＬＲ内に突出するように制御可能である。

また、例えば、制御部ＣＰは、上記説明した図８のように、省面積表示モードにおいて、コンバイナユニット１９を、コンバイナ部１９Ａのほぼ半分が外筐体１１から突出する半突出位置に持ち来し半展開状態とするように第１のアクチュエータＭ１を制御可能である。すなわち、コンバイナ部１９Ａのほぼ半分が、照射領域ＬＲ内に突出するように制御可能である。

なお、上述のように、上記移動機構によれば、第１のアクチュエータＭ１を停止することで、コンバイナユニット１９を任意の位置で固定することが可能である。すなわち、上記移動機構によれば、コンバイナ部１９Ａを照射領域ＬＲ内に突出するようにスライド移動させ、かつ照射領域ＬＲ内への突出量が所定量になる複数の位置で、コンバイナ部１９Ａを固定保持可能である。

また、制御部ＣＰは、第２のアクチュエータＭ２を駆動して、照射領域ＬＲにおける光線の光軸に対するコンバイナ部１９Ａの傾きを変化させるように、外筐体１１に対して内筐体１５を回動させることが可能である。

また、制御部ＣＰは、光源ＬＳから出射される光線によって形成される表示画像を生成する。制御部ＣＰは、光源ＬＳを制御して当該生成した表示画像を含む光線を光源ＬＳから出射させる。

制御部ＣＰは、例えば、表示装置が搭載されている車両の位置、速度、移動方向、周辺状況等を検知する検知装置（図示せず）に接続されている。また、制御部ＣＰは、例えば、搭載されている車両のインストルメントパネルに表示される情報を生成する装置（図示せず）に接続されている。すなわち、制御部ＣＰは、例えば、これらの装置からの情報に基づいて表示画像を生成する。

この表示画像は、例えば、自動車の速度、エアコンの設定状態等の自動車の状態の情報、現在走行している道路の制限速度等の自動車の周囲環境に関する情報、またはナビゲーション情報等を含んでいてもよい。

上述したコンバイナ部１９Ａの突出量の変更は、ユーザの操作による制御部ＣＰへの指令によってなされてもよい。また、コンバイナ部１９Ａの突出量の変更は、表示すべき情報の量によって自動的に変更されてもよい。

例えば、自動車等の移動体において、通常時は、移動体の速度等の移動体の基本的な状態情報のみを表示すれば足りるため、コンバイナ部１９Ａの突出量が自動的に少なめになされ、表示可能領域が小さくされてもよい。また、ナビゲーションシステムが経路案内等動作をしている場合には、上記基本的な状態情報に加えて経路案内表示が必要なため、自動的にコンバイナ部１９Ａの突出量が多くなされ、表示可能領域が大きくされてもよい。

図１１は、全表示モードにおいて、コンバイナ部１９Ａによって形成される虚像による表示画像の例を示す表示装置１０の背面図である。図１１に示すように、全表示モードにおいては、コンバイナ部１９Ａによって表示される表示画像に、ナビ情報表示が含まれている。このナビ情報表示は、次の曲がり角までの距離、曲がる方向及び目的地までの距離及び目的地までの到達時間等の表示が含まれ得る。全表示モードにおいては、さらに、エアコン温度及び吹き出し口等の設定状態及び車両の現在速度等の自動車の状態の情報、並びに現在走行している道路の制限速度等の自動車の周囲環境に関する情報の表示が含まれ得る。

図１２は、省面積表示モードにおけるコンバイナ部１９Ａによって形成される虚像による表示画像の例を示す表示装置１０の背面図である。上述したように、省面積表示モードにおいては、コンバイナ部１９Ａは、上半分のみが開口部ＯＰ１から突出している。

図１２に示す省面積表示モードにおいては、全画面表示モードの表示画像に含まれていた情報のうち、重要な情報のみを表示することとしてもよい。例えば、図１２に示すように、省面積表示モードにおいては、全画面表示モードにおいて表示画像に含まれていた情報の一部、具体的には、ナビ情報及び車両の速度情報が含まれていてもよい。

すなわち、制御部ＣＰは、全画面表示モードと省面積表示モードとで生成する表示画像を変化させる。言い換えれば、制御部ＣＰは、上記した照射領域ＬＲ（図８及び図９参照）への、コンバイナ部１９Ａの突出量に応じて表示画像の態様を変化させる。

上述のように、表示画像の態様は、コンバイナユニット１９が複数の位置のいずれの位置に持ち来されているか、すなわち複数の位置のいずれの位置に配置されているかに基づいて決定され得る。

このように、表示装置１０によれば、コンバイナ部１９Ａの筐体からの突出量に応じて、コンバイナ部１９Ａを用いて表示する表示画像を適切に変化させて、ユーザに対して状況に応じた適切な情報提示を行うことが可能である。

上記実施例においては、コンバイナ部１９Ａの筐体からの突出量に応じて、表示画像に含まれる情報内容を変更することとした。しかし、表示画像に含まれる情報表示をコンバイナ部１９Ａの突出量、すなわち表示可能領域の増減に応じて縮小拡大することとしてもよい。

また、上記実施例では、コンバイナユニット１９を全突出位置及び半突出位置の２つの位置で固定し、全展開状態及び半展開状態とする場合を例に挙げた。しかし、コンバイナ部１９Ａは、３以上の複数の位置で固定支持することも可能である。その場合、制御部ＣＰは、コンバイナ部１９Ａの照射領域ＬＲ内への突出量に応じて、生成する表示画像の態様を変更することが可能である。

また、上記実施例では、第２のアクチュエータＭ２の基体Ｍ２Ａが内筐体１５に回転自在に係合し、ロッドＭ２Ｂが外筐体１１に回転自在に係合している場合を例に説明した。しかし、第２のアクチュエータＭ２の基体Ｍ２Ａが外筐体１１に回転自在に係合し、ロッドＭ２Ｂが内筐体１５に回転自在に係合していることとしてもよい。

上述した実施例における種々の構成等は、例示に過ぎず、用途等に応じて、適宜選択することができる。

１０ 表示装置
１１ 外筐体
１１Ｐ 突出板部１１Ｐ
１３ 支持孔
１５ 内筐体
１７ 支持ピン
１９ コンバイナユニット
１９Ａ コンバイナ部
１９Ｂ 保持部
２１ シャッタ
２３ 駆動シャフト
２５ 円板ギア
２５Ａ アーム駆動溝
２５Ｂ シャッタ駆動溝
２７ 回動アーム
２９ 支持部材
ＳＰ１ 側板部
ＳＰ２ 側板部
Ｐ１，Ｐ２ コンバイナピン
ＧＶ ガイド溝
ＧＶ１ 曲線領域
ＧＶ２ 屈曲領域
Ｍ１ 第１のアクチュエータ
Ｍ２ 第２のアクチュエータ
Ｍ２Ａ 基体
Ｍ２Ｂ ロッド
Ｉ 嵌入部材
Ｒ 受け部
ＣＰ 凸部
ＬＳ 光源
ＭＬ 反射ミラー
ＣＰ 制御部
ＯＰ１ 開口部
ＯＰ２ 開口部
ＬＲ 照射領域
ＡＸ 光軸
ＣＸ 中心線

Claims (9)

1. 所定領域に達する光線を出射する光源と、
   前記光線を反射して虚像を形成する板状の表示部を有する表示部材と、
   前記表示部材を前記所定領域内に突出するようにスライド移動させかつ前記所定領域内への突出量が所定量になる複数の位置で前記表示部材を固定保持可能な移動機構と、
   を備え、
   前記所定領域における前記光線の光軸に対する前記表示部材の角度は、前記表示部材の前記複数の位置の各々によって異なることを特徴とする表示装置。
2. 前記移動機構は、互いに対向する一対の側板部を有し、前記側板部の少なくとも一方には、前記スライド移動方向に沿って伸長するガイド構造を有し、前記表示部材は、前記ガイド構造と係合する２つのピン構造を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記ガイド構造は、一方向に凸である曲線上において伸長している曲線ガイド部を含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記曲線ガイド部は、前記ガイド構造の伸長方向における一端からの距離に応じて変化する曲率を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記移動機構は、前記一対の側板部の少なくとも一方に設けられかつ前記一対の側板部の前記少なくとも一方に対して回動可能な回動部材を有し、前記回動部材は前記表示部材の前記２つのピン構造の一方に係合している係合部を有していることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１つに記載の表示装置。
6. 前記光軸に対する前記表示部材の角度は、前記突出量が大きいほど大きくなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の表示装置。
7. 前記表示部材を前記複数の位置の各々に持ち来すように前記移動機構を制御する制御部を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の表示装置。
8. 前記光線は表示画像を含む像を形成可能な光線であり、前記表示画像は前記表示部材が前記複数の位置のいずれの位置に持ち来されているかに応じて変化させられることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１つに記載の表示装置。
9. 前記表示画像は情報表示を含み、前記情報表示の態様は前記表示部材が前記複数の位置のいずれの位置に持ち来されているかに応じて変化させられることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。

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