JP2018182653A - コンバイナの固定機構、ヘッドアップディスプレイ装置および車載用ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】工具等を利用することなくコンバイナを交換可能なコンバイナの固定機構を提供する。【解決手段】映像を表示するコンバイナ２と、コンバイナ２が固定されるコンバイナホルダ３とを備える。コンバイナ２は、映像を表示する表示部２ａと、表示部２ａの端部から突出し、コンバイナホルダ３に固定される固定部２ｂとを有する。固定部２ｂは、コンバイナホルダ３への挿入方向に延びる辺に、互いに対向する一対の第１の凹部２ｃを有する。コンバイナホルダ３は、固定部２ｂが挿入される開口領域３ｂを有し、当該開口領域３ｂが規定する空間に固定部２ｂが挿入された場合に、一対の第１の凹部２ｃに嵌合する一対のロックピン３ｃと、当該一対のロックピン３ｃを第１の凹部２ｃ方向に付勢する一対の第１の弾性体３ｄと、コンバイナ２を挿入方向と反対方向に付勢する第２の弾性体３ｆとを有する。【選択図】図３

Description

この発明は、映像を表示するコンバイナのコンバイナホルダへの固定機構に関するものである。

従来、映像を表示するコンバイナをコンバイナホルダへ固定する技術が種々開示されている。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は、映像を表示するコンバイナと、当該コンバイナを支持するコンバイナホルダと、当該コンバイナホルダを載置する載置部と、載置部に設けられた固定レバーとを備え、コンバイナホルダが載置部に載置された状態で固定レバーがコンバイナホルダに向かう方向へ回転するとコンバイナホルダが載置部に固定され、固定レバーが他方へ回転するとコンバイナホルダの載置部への固定が解除される。

特開２０１６−１０９９９１号公報

上記特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイ装置では、固定レバーの回転によりコンバイナおよびコンバイナホルダを載置部に対して着脱させることができる。しかし、コンバイナがコンバイナホルダに対してネジを用いた締結により固定されているため、コンバイナを交換等する際には、ユーザは工具等を利用しないと、コンバイナをコンバイナホルダから取り外すことができないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、工具等を利用することなくコンバイナを交換可能なコンバイナの固定機構を提供することを目的とする。

この発明によるコンバイナの固定機構は、映像を表示するコンバイナと、コンバイナが固定されるコンバイナホルダとを備え、コンバイナは、映像を表示する表示部と、表示部の端部から突出し、コンバイナホルダに固定される固定部とを有し、固定部は、コンバイナホルダへの挿入方向に延びる辺に、互いに対向する一対の第１の凹部を有し、コンバイナホルダは、固定部が挿入される開口領域を有し、当該開口領域が規定する空間に固定部が挿入された場合に、一対の第１の凹部に嵌合する一対のロックピンと、当該一対のロックピンを第１の凹部方向に付勢する一対の第１の弾性体と、コンバイナを挿入方向と反対方向に付勢する第２の弾性体とを有するものである。

この発明によれば、工具等を利用することなくコンバイナを交換することができるコンバイナの固定機構を提供することができる。

実施の形態１に係るコンバイナの固定機構を有するヘッドアップディスプレイ装置の斜視図である。 実施の形態１に係るコンバイナの固定機構を有するヘッドアップディスプレイ装置の側面図である。 実施の形態１に係るコンバイナの固定機構を備えるコンバイナおよびコンバイナホルダを示す図である。 実施の形態１に係るコンバイナの固定機構を備えるコンバイナおよびコンバイナホルダを示す図である。 実施の形態１に係るコンバイナの固定機構を備えるコンバイナおよびコンバイナホルダを示す図である。 図４のＸ−Ｘ線断面図である。 図４のＹ−Ｙ線断面図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るコンバイナの固定機構を有するヘッドアップディスプレイ装置の斜視図である。図２は、実施の形態１に係るコンバイナの固定機構を有するヘッドアップディスプレイ装置の側面図である。
ヘッドアップディスプレイ装置１０は、映像光６（図２参照）を出射する表示器１と、表示器１から出射された映像光６の映像を表示するコンバイナ２と、コンバイナ２が固定されるコンバイナホルダ３と、コンバイナホルダ３に固定されるホルダカバー４と、コンバイナホルダ３を収容する筐体５等を備える。
表示器１は、情報を示す映像の映像光６をコンバイナ２に向けて出射する。表示器１は、例えば液晶パネルおよびバックライトを用いて構成される液晶ディスプレイ、またはデジタルミラーデバイス（ＤＭＰ：Digital Mirror Device）を用いて構成されるＤＬＰ（Digital Light Processing、登録商標）等である。

コンバイナ２は、曲面を有する板状部材であり、映像を表示する領域はハーフミラー（図示しない）で構成されている。コンバイナ２は、表示器１から出射された映像光６を、ハーフミラーで反射させて映像を表示する。コンバイナホルダ３は、当該ヘッドアップディスプレイ装置１０を搭載した車両等の振動に対して、コンバイナ２が振動するのを抑制するために、コンバイナ２が固定される部材である。コンバイナホルダ３は、ホルダカバー４と共に、ネジにより筐体５に固定される。筐体５は、表示器１およびコンバイナホルダ３を保持する部材を備える。また、筐体５は、コンバイナホルダ３に固定されたコンバイナ２のハーフミラーの角度を変化させるための駆動機構等を備える。

図３から図５は、実施の形態１に係るコンバイナ２の固定機構を備えるコンバイナ２およびコンバイナホルダ３を示す図である。
図３は、コンバイナ２をコンバイナホルダ３に固定していない状態を示す図である。図４は、コンバイナ２をコンバイナホルダ３に固定した状態を示す図である。図５は、コンバイナホルダ３に固定されたコンバイナ２を矢印Ａ方向から見た図である。なお、図３および図４では、ホルダカバー４を外した状態を示している。

図３で示すように、コンバイナ２は、映像を表示する表示部２ａと、当該表示部２ａの長手方向の端部から突出した領域であって、コンバイナホルダ３に固定される固定部２ｂとを有する。コンバイナ２は、例えば樹脂材料で構成される。図５で示したように、表示部２ａは、表示器１と対向する面が凹面となるように湾曲した曲面を有している。コンバイナ２の表示部２ａの領域は、上述したハーフミラーで構成されている領域に相当する。コンバイナ２の固定部２ｂは、コンバイナ２をコンバイナホルダ３に対して矢印Ａ（図４参照）方向に挿入する場合に、当該矢印Ａ方向と平行する方向に延びる２つの辺に一対の第１の凹部２ｃを備える。一対の第１の凹部２ｃは、互いに対向する位置に形成される。また、固定部２ｂは、矢印Ａ方向と直交する方向に延びる辺の中央位置に、第２の凹部２ｄを備える。
なお、第１の凹部２ｃが形成される２つの辺は、矢印Ａ方向と必ずしも平行でなくてもよい。また、第２の凹部２ｄが形成される位置は、矢印Ａ方向と必ずしも直交する辺でなくてもよく、また当該辺の必ずしも中央でなくてもよい。

コンバイナホルダ３は、コンバイナ２の表示部２ａの長手方向の端部であって、固定部２ｂが形成されていない端部を保持するホルダ側凹部３ａと、コンバイナ２の固定部２ｂが挿入される開口領域３ｂとを有する。
コンバイナホルダ３のホルダ側凹部３ａは、コンバイナ２が矢印Ａ方向から挿入された場合に、表示部２ａの端部を保持する凹部である。
コンバイナホルダ３の開口領域３ｂが規定する空間に、矢印Ａ方向から挿入されたコンバイナ２が固定される。開口領域３ｂは、コンバイナ２に形成された一対の第１の凹部２ｃと対向する位置に孔部が形成され、当該孔部内に一対のロックピン３ｃと、当該一対のロックピン３ｃをそれぞれ第１の凹部２ｃ方向に付勢する一対の第１の弾性体３ｄを有する。より具体的には、一対の第１の弾性体３ｄは、一対のロックピン３ｃのうち一方のロックピン３ｃを矢印Ｂａ方向（図４参照）に付勢し、他方の弾性体３ｄが、他方のロックピン３ｃを矢印Ｂｂ方向（図４参照）に付勢する。また、開口領域３ｂは、挿入されたコンバイナ２の第２の凹部２ｄに嵌合する突起部３ｅと、挿入されたコンバイナ２を矢印Ｃ（図４参照）、即ちコンバイナ２の挿入方向と反対方向に付勢する第２の弾性体３ｆとを有する。

図３で示した状態から、コンバイナ２がコンバイナホルダ３に矢印Ａ方向から挿入されると、図４で示した状態に移行する。図４では、コンバイナ２の表示部２ａの端部がコンバイナホルダ３のホルダ側凹部３ａに保持され、コンバイナ２の固定部２ｂがコンバイナホルダ３の開口領域３ｂに固定される。
図４に示した状態において、コンバイナ２の一対の第１の凹部２ｃは、一対のロックピン３ｃと嵌合する。一対のロックピン３ｃは、それぞれ第１の弾性体３ｄにより、矢印Ｂａおよび矢印Ｂｂ方向に付勢される。第１の弾性体３ｄは、例えばバネで構成される。第１の弾性体３ｄの矢印Ｂａ，Ｂｂ方向への付勢力により、第１の凹部２ｃとロックピン３ｃとが強固に嵌合される。

また、図４に示した状態において、コンバイナ２の第２の凹部２ｄは、コンバイナホルダ３の突起部３ｅに嵌合される。第２の凹部２ｄと突起部３ｅの嵌合により、コンバイナホルダ３に対してコンバイナ２の位置決めが行われる。この実施の形態１では、１つの第２の凹部２ｄと１つの突起部３ｅにより、位置決めが行われる構成を示した。しかし、第２の凹部２ｄおよび突起部３ｅの数は、それぞれ１つに限定されるものではなく、複数設けてもよい。

また、図４で示した状態において、コンバイナホルダ３に固定されたコンバイナ２は、コンバイナホルダ３の第２の弾性体３ｆの矢印Ｃ方向への付勢力により、コンバイナ２全体が矢印Ｃ方向に付勢される。第２の弾性体３ｆは、例えば板バネで構成される。第２の弾性体３ｆによって、コンバイナ２が矢印Ｃ方向に付勢されることにより、コンバイナ２はがたつくのが抑制される。
ヘッドアップディスプレイ装置１０を車両に搭載した場合、車両が走行する際の振動によって、当該ヘッドアップディスプレイ装置１０が振動するが、第２の弾性体３ｆの矢印Ｃ方向への付勢力によって、コンバイナ２ががたつくのを抑制することができる。

次に、ロックピン３ｃの詳細について、図１および図４から図６を参照しながら説明する。
図６は、図４のＸ−Ｘ線断面図である。
図６に示すように、ロックピン３ｃは、コンバイナ２の第１の凹部２ｃと嵌合するロック部材３ｇと、当該ロック部材３ｇを第１の凹部２ｃとの嵌合を解除する方向に移動させるためのユーザの押圧操作を受け付ける操作部３ｈとで構成される。ロック部材３ｇは、一端がコンバイナ２の第１の凹部２ｃに嵌合し、他端が第１の弾性体３ｄに接続される。上述したが、ロック部材３ｇは、コンバイナホルダ３に形成された孔部に挿入されて支持され、コンバイナホルダ３に装着されたホルダカバー４にも支持される。
図１で示したようにコンバイナホルダ３にホルダカバー４を装着させた場合に、操作部３ｈは、ホルダカバー４に形成された孔部４ａから突出する形状を有している。孔部４ａから突出した操作部３ｈは、コンバイナ２をコンバイナホルダ３から取り外す場合に、矢印Ｄａ方向および矢印Ｄｂ方向（図５参照）、即ち第１の弾性体３ｄの付勢方向と反対方向に押圧するユーザ操作を受け付ける。孔部４ａは、操作部３ｈが矢印Ｂａ，Ｂｂ方向および矢印Ｄａ，Ｄｂ方向に移動するのを妨げない形状であり、且つ操作部３ｈおよびロック部材３ｇが穴から抜けない程度の形状である。

操作部３ｈが、矢印Ｄａ方向および矢印Ｄｂ方向に押圧されることにより、ロックピン３ｃと第１の凹部２ｃとの嵌合のロック状態が解除される。詳細には、操作部３ｈが、第１の弾性体３ｄの付勢力（図４の矢印Ｂａ，Ｂｂ）以上の力で、矢印Ｄａ，Ｄｂ方向へ押圧されることにより、ロック部材３ｇが矢印Ｄａ，Ｄｂ方向に移動し、ロック部材３ｇと第１の凹部２ｃとの嵌合のロック状態が解除される。第１の凹部２ｃとロック部材３ｇとの嵌合のロック状態が解除されると、コンバイナ２がコンバイナホルダ３から取り出し可能となる。

図３および図４に示すように、ロック部材３ｇの第２の凹部２ｄと嵌合する側の端部には、傾斜面３ｉが形成されている。傾斜面３ｉは、矢印Ａ方向に挿入されたコンバイナ２の端部と当接する。コンバイナ２の挿入が進むと、コンバイナ２の端部が傾斜面３ｊを矢印Ｄａ，Ｄｂ方向に押圧し、ロック部材３ｇが矢印Ｄａ，Ｄｂ方向に後退する。ロック部材３ｇが後退した状態で、固定部２ｂの矢印Ａ方向への挿入が進む。その後、固定部２ｂの端部が第２の弾性体３ｆに当接し、第２の凹部２ｄと突起部３ｅとが嵌合してコンバイナ２の位置合わせが行われる。一方、第１の凹部２ｃは、ロック部材３ｇの先端と相対し、第１の弾性体３ｄの付勢力により、ロック部材３ｇが矢印Ｂａ，Ｂｂ方向に移動して第２の凹部２ｄに嵌合する。

図５および図６に示すように、ロックピン３ｃの操作部３ｈは、矢印Ｄａ方向または矢印Ｄｂ方向に向かってロック部材３ｇからの突出量が増加する形状を有している。操作部３ｈが、当該形状を有することにより、操作部３ｈに傾斜面３ｊが形成される。当該傾斜面３ｊにより、ユーザは操作部３ｈを矢印Ｄａ，Ｄｂ方向に、容易に押圧することができる。

次に、第２の弾性体３ｆの詳細について、図３、図４および図７を参照しながら説明する。
図７は、図４のＹ−Ｙ線断面図である。
第２の弾性体３ｆは、コンバイナホルダ３の突起部３ｅが形成された面に固定されている。図３および図４に示すように、第２の弾性体３ｆは、中央位置がコンバイナホルダ３に固定され、両側端部はいずれの部材にも固定されていない。また、第２の弾性体３ｆは、両側端部付近がコンバイナホルダ３の突起部３ｅが形成された面側に屈曲し、屈曲部３ｋが形成されている。屈曲部３ｋは、挿入されたコンバイナ２の固定部２ｂの、挿入方向と直交する方向に延びる端部に当接する。第２の弾性体３ｆの屈曲部３ｋが、コンバイナ２の固定部２ｂの端部に当接することにより、第２の弾性体３ｆが矢印Ａ方向に押しつけられ、第２の弾性体３ｆに矢印Ｃ方向への反発力が発生する。第２の弾性体３ｆによる矢印Ｃ方向への反発力により、上述のようにコンバイナ２ががたつくのを抑制する。また、第２の弾性体３ｆの両側２か所に屈曲部３ｋが設けられることから、固定部２ｂの端部を均等に付勢することができる。

コンバイナホルダ３に固定されたコンバイナ２を取り外す場合、ユーザはロックピン３ｃの操作部３ｈを図５で示した矢印Ｄａ，Ｄｂ方向に押圧する。操作部３ｈの押圧により、コンバイナ２の固定部２ｂと、コンバイナホルダ３のロックピン３ｃとの嵌合のロック状態が解除されると、第２の弾性体３ｆの矢印Ｃ方向への反発力により、コンバイナ２が矢印Ｃ方向へ押し出される。コンバイナ２が矢印Ｃ方向に押し出されることにより、ユーザは容易にコンバイナ２をとり外すことができる。
なお、コンバイナの固定機構が搭載された装置内部の空間は、一般的に狭く、コンバイナ２が取り外し難い。そのため、コンバイナ２が、第２の弾性体３ｆの反発力によりコンバイナホルダ３から押し出されると、コンバイナ２が取り外し易くなる。

上述した構成を備えることにより、ユーザは、コンバイナ２をコンバイナホルダ３に押し込む操作のみで、コンバイナ２をコンバイナホルダ３に固定することができる。また、操作部３ｈを矢印Ｄａ，Ｄｂ方向に押圧する操作のみで、コンバイナ２をコンバイナホルダ３から取り外すことができる。
このように、ユーザは工具等を用いることなく、コンバイナ２をコンバイナホルダ３に対して容易に着脱させることができる。よって、ユーザは、工具等を利用することなく容易にコンバイナを交換することができる。

以上のように、この実施の形態１によれば、映像を表示するコンバイナ２と、コンバイナ２が固定されるコンバイナホルダ３とを備え、コンバイナ４は、映像を表示する表示部２ａと、表示部の端部２ａから突出し、コンバイナホルダ４に固定される固定部２ｂとを有し、固定部２ｂは、コンバイナホルダ３への挿入方向に延びる辺に、互いに対向する一対の第１の凹部２ｃを有し、コンバイナホルダ３は、固定部２ｂが挿入される開口領域３ｂを有し、当該開口領域３ｂが規定する空間に固定部２ｂが挿入された場合に、一対の第１の凹部２ｃに嵌合する一対のロックピン３ｃと、当該一対のロックピン３ｃを第１の凹部２ｃ方向に付勢する一対の第１の弾性体３ｄと、コンバイナ２を挿入方向と反対方向に付勢する第２の弾性体３ｆとを有するように構成したので、工具等を利用することなくコンバイナを交換可能なコンバイナの固定機構を提供することができる。これにより、ユーザは工具等を用いることなく、コンバイナホルダに対してコンバイナを着脱させることが可能となる。
また、第２の弾性体の付勢により、コンバイナの固定機構を車載のヘッドアップディスプレイ装置に適用した場合に、車両の振動によってコンバイナががたつくのを抑制することができる。

また、この実施の形態１によれば、第２の弾性体３ｆを板バネで構成し、ロックピン３ｃの嵌合を解除すると、コンバイナ２が挿入方向と反対方向に押し出されるように構成したので、ロックピンの嵌合を解除する操作と、コンバイナを取り出す操作とを同時に行う必要がなくなり、コンバイナを取り外す作業を容易にすることができる。
また、第２の弾性体を板バネで構成することにより、コンバイナの端部の２か所を均等に付勢することができ、安定した付勢力をコンバイナに加えることができる。

また、この実施の形態１によれば、ロックピン３ｃは、第１の凹部２ｃに嵌合するロック部材３ｇと、ロック部材３ｇを第１の凹部２ｃとの嵌合を解除する方向に押圧する操作を受け付ける操作部３ｈとを有し、操作部３ｈは操作を受け付ける傾斜面３ｊを備えるように構成したので、操作部の高さを低く抑えると共に、ロックピンと第１の凹部との嵌合を解除する方向に押圧し易くなる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 表示器、２ コンバイナ、２ａ 表示部、２ｂ 固定部、２ｃ 第１の凹部、２ｄ 第２の凹部、３ コンバイナホルダ、３ａ ホルダ側凹部、３ｂ 開口領域、３ｃ ロックピン、３ｄ 第１の弾性体、３ｅ 突起部、３ｆ 第２の弾性体、３ｇ ロック部材、３ｈ 操作部、３ｉ，３ｊ 傾斜面、３ｋ 屈曲部、４ ホルダカバー、４ａ 孔部、５ 筐体、６ 映像光。

Claims (5)

1. 映像を表示するコンバイナと、
   前記コンバイナが固定されるコンバイナホルダとを備え、
   前記コンバイナは、前記映像を表示する表示部と、前記表示部の端部から突出し、前記コンバイナホルダに固定される固定部とを有し、
   前記固定部は、前記コンバイナホルダへの挿入方向に延びる辺に、互いに対向する一対の第１の凹部を有し、
   前記コンバイナホルダは、前記固定部が挿入される開口領域を有し、当該開口領域が規定する空間に前記固定部が挿入された場合に、前記一対の第１の凹部に嵌合する一対のロックピンと、当該一対のロックピンを前記第１の凹部方向に付勢する一対の第１の弾性体と、前記コンバイナを前記挿入方向と反対方向に付勢する第２の弾性体とを有するコンバイナの固定機構。
2. 前記第２の弾性体は、板バネであることを特徴とする請求項１記載のコンバイナの固定機構。
3. 前記ロックピンは、前記第１の凹部に嵌合するロック部材と、当該ロック部材を前記第１の凹部との嵌合を解除する方向に押圧する操作を受け付ける操作部とを有し、
   前記操作部は、前記操作を受け付ける傾斜面を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のコンバイナの固定機構。
4. 請求項１から請求項３のうちのいずれか１項記載のコンバイナの固定機構と、前記コンバイナに表示する前記映像の映像光を出射する表示器とを備えたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
5. 請求項４記載のヘッドアップディスプレイ装置を車両に搭載したことを特徴とする車載用ヘッドアップディスプレイ装置。

Images