JP2019078966A - ミラーユニット及びヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の加工と組み立てが容易であって、しかも反射部材の振動を効果的に抑制できるミラーユニットを提供する。また、該ミラーユニットを備えるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】ミラーユニット６は、反射部材５と、反射部材５を回転軸Ａｘ回りに回転可能に両持ち支持する第１支持部材８１及び第２支持部材８２と、反射部材５の一方端に固定されて第１支持部材８１に軸支される第１被支持軸５１と、反射部材５の他方端に固定されて第２支持部材８２に軸支される第２被支持軸５２と、第１被支持軸５１を第１支持部材８１に押し付ける第１弾性部材８３を備える。第１弾性部材８３は、弾性力Ｆ１の作用線と回転軸Ａｘが斜めに交差するように配置されて、第１弾性部材８３の弾性力Ｆ１は、第１被支持軸５１を第１支持部材８１に押し当てる方向に作用すると同時に、反射部材５を第２支持部材８２に向けて押し出す方向に作用する。【選択図】図８

Description

本発明は、ミラーユニット及びヘッドアップディスプレイ装置に関する。

所定の画像を形成する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、運転者に必要な情報を提示するヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）が知られている。

例えば、特許文献１には、反射部材を回転可能に両持ち支持する第１支持部及び第２支持部と、反射部材の一方端に設けられて第１支持部に支持される第１被支持部と、反射部材の他方端に設けられて第２支持部に支持される第２被支持部と、を備えるＨＵＤ装置が開示されている。また、特許文献１に記載のＨＵＤ装置は、反射部材の回転軸線方向に第１被支持部と第１支持部とを互いに押しつける第１弾性部材と、反射部材の回転軸線方向に直交する方向に、第２被支持部と第２支持部とを互いに押しつける第２弾性部材とを備えている。このように、特許文献１に記載のＨＵＤ装置は、第１弾性部材と第２弾性部材を備えているので、車両の走行などによって生じた揺れに起因してＨＵＤ装置が振動しても、反射部材の振動が抑制される。そのため、ユーザが視認する表示像の揺れが低減される。

なお、本明細書においては、反射部材と、反射部材を回転可能に支持する支持構造を包括してミラーユニットと呼ぶことにする。例えば、特許文献１に記載のＨＵＤ装置が備えるミラーユニットは、反射部材と第１及び第２支持部と第１及び第２被支持部と第１及び第２弾性部材を備えて構成されている。

特開２０１４−８５５３９号公報

特許文献１に記載のＨＵＤ装置においては、ミラーユニットに２種類の弾性部材、つまり、第１弾性部材と第２弾性部材を備える必要がある。そして、第１弾性部材は全体として「コ」字形をなしてして、第１支持部と第１被支持部を挟むように取り付けられている（特許文献１、図４）。第２弾性部材も全体として「コ」字形をなしてして、第２支持部と第２被支持部を挟むように取り付けられている（特許文献１、図７）。そのため、特許文献１に記載のＨＵＤ装置においては、弾性部材の製造に手間が掛かると言う問題があった。また、弾性部材のミラーユニットへの取り付けに手間が掛かるという問題があった。つまり、特許文献１に記載のＨＵＤ装置においては、部品の加工と組み立てに手間が掛かるという問題がある。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、部品の加工と組み立てが容易であって、しかも反射部材の振動を効果的に抑制できるミラーユニットを提供することを目的とする。また、該ミラーユニットを備え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、本発明に係るミラーユニットは、反射部材と、反射部材を回転軸回りに回転可能に両持ち支持する第１支持部材及び第２支持部材と、反射部材の一方端に固定されて第１支持部材に軸支される第１被支持軸と、反射部材の他方端に固定されて第２支持部材に軸支される第２被支持軸と、第１被支持軸を第１支持部材に押し付ける第１弾性部材を備えるとともに、第１弾性部材は、第１被支持軸に作用する弾性力の作用線と回転軸が斜めに交差するように配置されて、第１弾性部材の弾性力は、第１被支持軸を第１支持部材に押し当てる方向に作用すると同時に、反射部材を第２支持部材に向けて押し出す方向に作用する。

本発明によれば、ミラーユニットにおいて反射部材の振動を抑制することができる。また、反射部材の振動に起因する画像の揺れが生じ難いヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。

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の構成を示す概念図である。 図１に記載のヘッドアップディスプレイ装置の具体的な構成を示す部分斜視図である。 図２に記載のヘッドアップディスプレイ装置が備えるミラーユニットの具体的な構成を示す斜視図であって、（Ａ）はミラーユニットの全体図であり、（Ｂ）は反射部材の全体図であり、（Ｃ）は支持部材の全体図である。 図３（Ｃ）に記載の支持部材を構成する第１支持部材の詳細な構成と反射部材の関係を示す図であって、（Ａ）は第１支持部材の全体と反射部材の関係を示す斜視図であり、（Ｂ）は第１弾性部材と反射部材の関係を示す斜視図である。 図３（Ｃ）に記載の支持部材を構成する第２支持部材の詳細な構成と反射部材の関係を示す図であって、（Ａ）は第２支持部材の全体と反射部材の関係を示す斜視図であり、（Ｂ）は第２弾性部材と反射部材の関係を示す斜視図である。 図３（Ｂ）に記載の反射部材が備えるストッパの詳細な形状を示す斜視図である。 図２に記載のヘッドアップディスプレイ装置が備える反射部回転機構の具体的な構成を示す斜視図である。 図３（Ａ）に記載のミラーユニットの作用を説明する概念的な構成図であり、（Ａ）はミラーユニットの正面図であり、（Ｂ）は第２当接部材と第２弾性部材を（Ａ）において矢印Ａで示す方向から見る側面図である。 （Ａ）は図８（Ａ）に記載のミラーユニットを、図８（Ａ）においてＰＰ’線で示す平面で切断して示す概念的な断面図であり、（Ｂ）は図８（Ａ）に記載のミラーユニットを、図８（Ａ）においてＱＱ’線で示す平面で切断して示す概念的な断面図である。 ミラーユニットの変形例の構成を示す概念的な構成図であり、（Ａ）は第１当接部材と第１弾性部材の正面図であり、（Ｂ）は第２当接部材と第２弾性部材の側面図である。 第１弾性部材と第２弾性部材の支持条件の変形例を示す概念図であり、（Ａ）〜（Ｆ）は各変形例を示す。

本発明の一実施形態に係るミラーユニットと、ミラーユニットを備えるヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）を、図面を参照して説明する。

ＨＵＤ装置１は、例えば自動車に搭載されるものであり、図１に示すように、筐体２と、表示器３と、平面鏡４と、反射部材５を有するミラーユニット６と反射部回転機構７と、図示しない回路基板と、を備えている。

ＨＵＤ装置１は、表示器３が出射した表示光Ｌを、平面鏡４と反射部材５とで反射させ、ＨＵＤ装置１が搭載される車両のフロントガラス１００に投射する。フロントガラス１００に投射された表示光Ｌはフロントガラス１００の表面で反射して観察者の目Ｅに入射する。この結果、観察者は、フロントガラス１００の前方の位置Ｆに報知画像の虚像２００が存在していると認識する。この場合において、フロントガラス１００は、ＨＵＤ装置１から投射される表示光Ｌを受けて虚像２００を形成する投影部材に相当する。なお、ＨＵＤ装置１が報知画像を介して運転者に提供する情報は、各種車両情報、ナビゲーション情報等である。また、観察者はフロントガラス１００を通して、フロントガラス１００の前方に実際に存在する外景等を視認することができる。つまり、観察者は、ＨＵＤ装置１によって形成される報知画像と実際に存在する外景等を同時に視認することができる。

筐体２は、ＨＵＤ装置１の外殻を構成する容器であって、例えば合成樹脂から形成される。反射部回転機構７や回路基板も筐体２の内部に収容される。筐体２のフロントガラス１００に対向する部分には、表示光Ｌをフロントガラス１００に通過させる開口部２１が形成され、開口部２１は、透光性カバー２２に覆われている。

表示器３は、所定の情報（各種車両情報、ナビゲーション情報等）を報知するための画像（報知画像）を形成する表示光Ｌを出射する装置である。表示器３は、例えば、液晶パネルとバックライト用光源から構成される透過型液晶ディスプレイ、又は、自発光型ディスプレイから構成される。

平面鏡４は、表示器３が出射した表示光Ｌを反射して、反射部材５に向ける光路変更手段である。

反射部材５は、平面鏡４で反射されて反射部材５に入射した表示光Ｌを反射して、フロントガラス１００に向けて出射する凹面鏡である。反射部材５は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成して構成される。

ミラーユニット６は、筐体２に固定されるとともに、反射部材５を、図１において紙面を垂直に貫く回転軸Ａｘ回りに回転自在に支持する支持部材８を備えている。また、反射部材５は、反射部回転機構７によって駆動されて、回転軸Ａｘ回りに自在に回転する。反射部材５を回転軸Ａｘ回りに回転させると、ＨＵＤ装置１から出射される表示光Ｌの出射方向が変化するので、虚像２００が結像する位置Ｆが変化する。そのため、ミラーユニット６と反射部回転機構７によれば、観察者の位置、正確には観察者の目Ｅの位置に応じて、虚像２００が結像する位置Ｆを変更することができる。

図２は、ＨＵＤ装置１のミラーユニット６回りの具体的な構成を示す部分斜視図である。図３（Ａ）はミラーユニット６の全体構成を示す斜視図であり、図３（Ｂ）はミラーユニット６が備える反射部材５の構成を示す斜視図であり、図３（Ｃ）はミラーユニット６が備える支持部材の構成を示す斜視図である。図２に示すように、ＨＵＤ装置１の筐体２の内部には、ミラーユニット６と反射部回転機構７が配置されている。前述したように、ミラーユニット６は、反射部材５と支持部材８を備えていて、図３（Ａ）に示すように、支持部材８は反射部材５を回転軸Ａｘ回りに回転自在に両持支持している。つまり、反射部材５は、支持部材８に両持支持されて、回転軸Ａｘ回りに自在に回転する。

反射部材５は、図３（Ｂ）に示すように、鏡面を備える本体部５０と第１被支持軸５１と第２被支持軸５２を備えている。第１被支持軸５１と第２被支持軸５２は支持部材８に軸支される回転軸である。また、第１被支持軸５１の先端には第１当接部材５３が固定され、第２被支持軸５２の先端には第２当接部材５４が固定されている。第１被支持軸５１と本体部５０の間にはブラケット５５が配置され、第２被支持軸５２と本体部５０の間にはストッパ５６が配置されている。このように、本体部５０の端部にはブラケット５５が固定され、ブラケット５５の外側の端部、つまり本体部５０に固定される端部の反対側の端部には第１被支持軸５１が固定され、第１被支持軸５１の先端には第１当接部材５３が固定されている。本体部５０の反対側の端部、つまりブラケット５５が固定される端部の反対側の端部にはストッパ５６が固定され、ストッパ５６の外側の端部、つまり本体部５０に固定される端部の反対側の端部には第２被支持軸５２が固定され、第２被支持軸５２の先端には第２当接部材５４が固定されている。

支持部材８は、図３（Ｃ）に示すように、第１支持部材８１と第２支持部材８２とを備えている。第１支持部材８１は筐体２（図３（Ａ）において不図示）に固定されて、反射部材５の第１被支持軸５１を軸支する部材である。第２支持部材８２は筐体２（図３（Ａ）において不図示）に固定されて、反射部材５の第２被支持軸５２を軸支する部材である。

図４（Ａ）と図４（Ｂ）は、第１支持部材８１の詳細な構成と、反射部材５との関係を示す斜視図である。図４（Ａ）に示すように、第１支持部材８１には、第１弾性部材８３が取り付けられている。図４（Ｂ）に示すように、第１弾性部材８３は、反射部材５の第１当接部材５３に当接して、第１当接部材５３に弾性力Ｆ１を作用させる板ばねである。そして第１弾性部材８３は、弾性力Ｆ１の作用線が反射部材５の回転軸Ａｘと斜めに交差するように配置されている。なお、本明細書において、「斜めに交差する」とは、弾性力Ｆ１の作用線と反射部材５の回転軸Ａｘの交差角が０°あるいは９０°以外の角度になることを言う。

また、図４（Ａ）に示すように、第１弾性部材８３は基部８３ａにおいて、図示しないねじによって第１支持部材８１に固定されている。第１弾性部材８３の自由端８３ｂは、第１支持部材８１に穿設された貫通穴８１ａに挿通されていて、第１支持部材８１の反対側に突出している。第１弾性部材８３の自由端８３ｂ近傍の第１支持部材８１の反対側に突出する部位は、貫通穴８１ａから引き出されないように、折り曲げられている。第１弾性部材８３の貫通穴８１ａの内部にある部位は、第１支持部材８１に当接して、第１支持部材８１に支持されている。このように、第１弾性部材８３は基部８３ａにおいて第１支持部材８１に固定され、自由端８３ｂの近傍において第１支持部材８１に単純支持されている。また、第１弾性部材８３は持ち手部８３ｃを備えている。持ち手部８３ｃは基部８３ａとの境目において約６０°以上、折り曲げられて、基部８３ａから持ち上げられている。そのため、作業者が持ち手部８３ｃを指で摘まんで、第１弾性部材８３を保持することができるので、組立作業時における第１弾性部材８３の保持が容易になり、組立作業の能率が向上する。

また、図４（Ａ）に示すように、第１支持部材８１の第１弾性部材８３が取り付けられる面には、１対の回り止め８１ｂが形成されている。回り止め８１ｂは第１弾性部材８３の基部８３ａを取り囲むように配置された、平面形において円弧をなす突起物である。そのため、第１弾性部材８３の基部８３ａは、１対の回り止め８１ｂの間に挟まれる。言い替えるならば、第１弾性部材８３の基部８３ａは、１対の回り止め８１ｂの間に形成された凹部に嵌め込まれる。その結果、第１弾性部材８３の図示しない固定ねじの軸回りの回転は回り止め８１ｂによって拘束される。

図５（Ａ）と図５（Ｂ）は、第２支持部材８２の詳細な構成と、反射部材５との関係を示す斜視図である。図５（Ａ）に示すように、第２支持部材８２には、第２弾性部材８４が取り付けられている。図５（Ｂ）に示すように、第２弾性部材８４は、反射部材５の第２当接部材５４に当接して、第２当接部材５４に弾性力Ｆ２を作用させる板ばねである。そして第２弾性部材８４は、弾性力Ｆ２の作用線が反射部材５の回転軸Ａｘと直交するように配置されている。

また、図５（Ａ）に示すように、第２弾性部材８４は基部８４ａにおいて、図示しないねじによって第２支持部材８２に固定されている。第２弾性部材８４は、第２支持部材８２に穿設された貫通穴８２ａに挿通されている。図５（Ａ）では見えないが、第２弾性部材８４の自由端８４ｂは第２支持部材８２の反対側に突出している。第２弾性部材８４の自由端８４ｂ近傍の第２支持部材８２の反対側に突出する部位は、貫通穴８２ａから引き出されないように、折り曲げられている。第２弾性部材８４の貫通穴８２ａの内部にある部位は、第２支持部材８２に当接して、第２支持部材８２に支持されている。このように、第２弾性部材８４は基部８４ａにおいて第２支持部材８２に固定され、自由端８４ｂの近傍において第２支持部材８２に単純支持されている。また、第２弾性部材８４は持ち手部８４ｃを備えている。持ち手部８４ｃは基部８４ａとの境目において約６０°以上、折り曲げられて、基部８４ａから持ち上げられている。そのため、作業者が持ち手部８４ｃを指で摘まんで、第２弾性部材８４を保持することができるので、組立作業時における第２弾性部材８４の保持が容易になり、組立作業の能率が向上する。

また、図５（Ｂ）に示すように、反射部材５が備えるストッパ５６は、第２支持部材８２に当接して、反射部材５の第２支持部材８２に向かう方向の移動を制限するように構成されている。なお、ストッパ５６は、図６に示すような、第２被支持軸５２の基部に、第２被支持軸５２を挟んで対称に形成された一対の突起物である。

また、図５（Ａ）に示すように、第２支持部材８２の第２弾性部材８４が取り付けられる面には、１対の回り止め８２ｂが形成されている。第２支持部材８２が備える回り止め８２ｂは、左右で形状が異なるが、第２弾性部材８４の基部８４ａを挟むように配置されている。言い替えるならば、第２弾性部材８４の基部８４ａは、１対の回り止め８２ｂの間に形成された凹部に嵌め込まれている。その結果、第２弾性部材８４の図示しない固定ねじの軸回りの回転は、回り止め８２ｂによって拘束される。

図７は、反射部回転機構７の詳細な構成と、反射部材５との関係を示す斜視図である。図７に示すように、反射部回転機構７は、電動機７１と直動機構７２を備えている。直動機構７２はねじ軸７３と、ねじ軸７３に螺合されたスライダ７４を備えていて、電動機７１によって駆動されてねじ軸７３が回転すると、スライダ７４が昇降するように構成されている。つまり、直動機構７２は、電動機７１が回転するとスライダ７４が、図７において矢印Ｕｐ，Ｄｏｗｎで示す方向に移動するように構成されている。また、反射部回転機構７は、レバーホルダ７５を備えている。レバーホルダ７５は反射部材５のブラケット５５に固定されていて、レバーホルダ７５が備えるレバー７５ａは、スライダ７４の「コ字形」を成す部位に挟まれている。そのため、スライダ７４が昇降すると、レバー７５ａも昇降し、レバー７５ａが昇降すると、反射部材５は回転軸Ａｘ回りに回転する。

図８（Ａ）と図８（Ｂ）は、ミラーユニット６の作用を説明する概念的な構成図である。前述したように、第１弾性部材８３は、第１弾性部材８３が第１当接部材５３を圧迫する弾性力Ｆ１の作用線が、反射部材５の回転軸Ａｘと斜めに交差するように配置されている。本実施例においては、図８（Ａ）に示すように、第１弾性部材８３は、弾性力Ｆ１の作用線を回転軸Ａｘに交差角４５°で交差するように配置されている。そのため、弾性力Ｆ１は、第１被支持軸５１を図８において下方に、つまり矢印Ｙで示す方向に押し下げるとともに、反射部材５を図８において矢印Ｘで示す方向に、つまり第２支持部材８２に向けて押し出す方向に作用する。このように、第１弾性部材８３の弾性力Ｆ１は、第１被支持軸５１を第１支持部材８１に押し当てる方向に作用すると同時に、反射部材５を第２支持部材８２に向けて押し出す方向に作用する。その結果、反射部材５は第１支持部材８１と第２支持部材８２に押し付けられるともに、反射部材５のストッパ５６は第２支持部材８２の側面に押し当てられる。このように、反射部材５の矢印Ｘで示す方向の移動は、ストッパ５６は第２支持部材８２によって制限される。また、図８（Ｂ）に示すように、第２弾性部材８４は、第２弾性部材８４が第２当接部材５４を圧迫する弾性力Ｆ２が垂直下向きに作用して、弾性力Ｆ２の作用線が、反射部材５の回転軸Ａｘと直交するように配置されている。このように、第２弾性部材８４は、弾性力Ｆ２の作用線が回転軸Ａｘと直交するように配置されている。また、弾性力Ｆ２は第２被支持軸５２を第２支持部材８２に押し付ける方向に作用する。このように、反射部材５は、弾性力Ｆ１と弾性力Ｆ２によって、第１支持部材８１と第２支持部材８２に押し付けられるので、第１支持部材８１と第２支持部材８２に対して安定して保持される。そのため、ＨＵＤ装置１の搭載する自動車の揺れに起因する、反射部材５の振動が抑制される。

また、図８（Ａ）に示すように、第１当接部材５３の第１弾性部材８３と当接する当接面５３ａは、反射部材５の回転軸Ａｘ上に中心Ｃ１を有する球Ｓ１の球面の一部をなすように構成されている。そのため、第１弾性部材８３の第１当接部材５３に当接する角度や位置が多少変化しても、弾性力Ｆ１は球Ｓ１の中心Ｃ１に向かう方向に作用する。また、第２当接部材５４の第２弾性部材８４と当接する当接面５４ａは、反射部材５の回転軸Ａｘ上に中心Ｃ２を有する球Ｓ２の球面の一部をなすように構成されている。そのため、第２弾性部材８４の第２当接部材５４に当接する角度や位置が多少変化しても、弾性力Ｆ２は球Ｓ２の中心Ｃ２に向かう方向に作用する。なお、第２弾性部材８４の幅、つまり図８（Ａ）に現れる第２弾性部材８４の回転軸Ａｘ方向の寸法は、当接面５４ａの幅よりも大きくされている。そのため、図８（Ａ）において第２弾性部材８４が当接面５４ａに対して傾いても、第２弾性部材８４の断面形のエッジが当接面５４ａに接触して、当接面５４ａを傷つけることがない。

次に、図９（Ａ）と図９（Ｂ）を参照して、第１支持部材８１と第２支持部材８２の構造について説明を補足する。図９（Ａ）はミラーユニット６の第１支持部材８１を図８（Ａ）においてＰＰ’線で示す平面で切断して示す概念的な断面図であり。図９（Ｂ）は第２支持部材８２を、図８（Ａ）においてＱＱ’線で示す平面で切断して示す概念的な断面図である。

図９（Ａ）に示すように第１支持部材８１は左右対称に配置された１対の支持面８１ｃを第１当接部材５３に当接させて、第１当接部材５３を支持するように構成されている。また、１対の支持面８１ｃは、上方に行くにしたがって、互いの間隔が拡がるような傾斜を備えている。つまり、第１支持部材８１は、第１当接部材５３を支持するＶ字形支持台を備えている。そして第１弾性部材８３の弾性力Ｆ１は第１当接部材５３をＶ字形支持台の底に押し込む方向に作用する。そのため、第１当接部材５３は、第１支持部材８１が備えるＶ字形支持台に安定した状態で保持される。

図９（Ｂ）に示すように第２支持部材８２は左右対称に配置された１対の支持面８２ｃを第２当接部材５４に当接させて、第２当接部材５４を支持するように構成されている。また、１対の支持面８２ｃは、上方に行くにしたがって、互いの間隔が拡がるような傾斜を備えている。つまり、第２支持部材８２は、第２当接部材５４を支持するＶ字形支持台を備えている。そして第２弾性部材８４の弾性力Ｆ２は第２当接部材５４をＶ字形支持台の底に押し込む方向に作用する。そのため、第２当接部材５４は、第２支持部材８２が備えるＶ字形支持台に安定した状態で保持される。

このように、第１支持部材８１と第２支持部材８２は、それぞれ、第１当接部材５３と第２当接部材５４を支持するＶ字形支持台を備えている。そして、第１弾性部材８３との弾性力Ｆ１と第２弾性部材８４の弾性力Ｆ２は、それぞれ、第１当接部材５３と第２当接部材５４をＶ字形支持台の底に押し込む方向に作用する。その結果、反射部材５は支持部材８に安定した状態で保持されるので、反射部材５の振動が抑制される。

（変形例１）
上記実施形態においては、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４が、第１当接部材５３と第２当接部材５４に、それぞれ一方端において固定され、他方端において単純支持される例を示した。つまり、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４の支持条件が、両端で異なる例を示した。そのため、上記実施形態においては、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は、第１当接部材５３と第２当接部材５４に対して非対称に構成されている。しかしながら、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は、第１当接部材５３と第２当接部材５４に対して非対称に構成されるものには限定されない。

第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は、第１当接部材５３と第２当接部材５４に対して対称に構成されても良い。つまり、図１０（Ａ）に示すように、第１弾性部材８３が支持点Ａ，Ｂにおいて、図示しない第１支持部材８１に単純支持され、第１弾性部材８３が第１当接部材５３に接触する接点Ｔと支持点Ａの間の距離Ｄ_ＴＡと、接点Ｔと支持点Ｂの間の距離Ｄ_ＴＢが等しくなるように構成されても良い。このように、第１弾性部材８３を第１弾性部材８３が第１当接部材５３に接触する接点Ｔに対して対称に構成すれば、第１弾性部材８３が第１当接部材５３を押圧する押圧力は、常に接点Ｔに対して対称に分布する。そのため、該押圧力の合力、つまり弾性力Ｆ１は、常に同じ位置で回転軸Ａｘと交差する。

図１０（Ｂ）に示すように、第２弾性部材８４が支持点Ａ，Ｂにおいて、図示しない第２支持部材８２に単純支持され、第２弾性部材８４が第１当接部材５３に接触する接点Ｔと支持点Ａとの間の距離Ｄ_ＴＡと、接点Ｔと支持点Ｂの間の距離Ｄ_ＴＢが等しくなるように構成されても良い。このように、第２弾性部材８４を第２弾性部材８４が第２当接部材５４に接触する接点Ｔに対して対称に構成すれば、第２弾性部材８４が第２当接部材５４を押圧する押圧力は、常に接点Ｔに対して対称に分布する。そのため、該押圧力の合力、つまり弾性力Ｆ２は、常に回転軸Ａｘと交差する。

なお、変形例１における第１弾性部材８３と第２弾性部材８４の支持条件は両端単純支持には限定されない。変形例１においては、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４はその両端が同一の支持条件で支持されていれば良い。つまり、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４の支持条件は両端固定であっても良いし、両端回転支持であっても良い。

（変形例２）
第１弾性部材８３と第２弾性部材８４の支持条件は、上記実施形態と変形例１において例示されたものには限定されない。第１弾性部材８３と第２弾性部材８４の支持条件は、自由に選択することができる。図１１（Ａ）に示すように、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は一方端が支持基盤３００に固定され、他方端を自由端とするものであっても良い。つまり、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４はカンチレバーであっても良い。なお、上記実施形態においては、第１支持部材８１あるいは第２支持部材８２が、支持基盤３００に相当する。図１１（Ｂ）に示すように、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は両端が固定されていても良い。つまり、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は、両端において、移動と回転と曲げ撓みが拘束されていても良い。図１１（Ｃ）に示すように、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は両端が回転支持されていても良い。つまり、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は、両端において、紙面に垂直な軸回りの回転のみが許容され、他の軸回りの回転と移動が拘束されるようにしても良い。図１１（Ｄ）に示すように、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は一方端が固定され、他方端が回転支持されるようにしても良い。つまり、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は、一方端において移動と回転と曲げ撓みが拘束され、他方端において支持基盤３００に対する鉛直方向の移動のみが拘束され、回転と他方向への移動が自由にされても良い。図１１（Ｅ）に示すように、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は一方端が回転支持され、他方端が単純支持されるようにしても良い。図１１（Ｆ）に示すように、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は両端が単純支持されるようにしても良い。

以上、説明したように、上記実施形態に係るミラーユニット６は、第１弾性部材８３の弾性力Ｆ１が、第１被支持軸５１を第１支持部材８１に押し当てる方向に作用すると同時に、反射部材５を第２支持部材８２に向けて押し出す方向に作用するように構成されている。そのため、ミラーユニット６では、反射部材５の回転軸方向と回転軸に直交する方向の振動が抑制される。

ミラーユニット６に、第２弾性部材８４を備えて、第２弾性部材８４の弾性力Ｆ２が、第２被支持軸５２を第２支持部材８２に押し当てる方向に作用するように構成すれば、反射部材５の振動は、更に効果的に抑制される。

第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は単純な板ばねで構成することができるので、製造が容易である。第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は、それぞれ、第１支持部材８１と第２支持部材８２にねじ止めされるので、取り付け作業が容易である。

なお、本件発明の技術的範囲は、上記実施形態と変形例１，２によっては限定されない。本発明は、特許請求の範囲に記載された技術的思想の限りにおいて、様々に、応用、変形、あるいは改良して実施することができる。

例えば、上記実施形態においては、反射部材５を凹面鏡とする例を示したが、反射部材５は凹面鏡には限定されない。反射部材５は平面鏡であっても良いし、凸面鏡であっても良い。

上記実施形態と変形例１，２においては、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４を板ばねで構成する例を示したが、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は板ばねには限定されない。第１弾性部材８３と第２弾性部材８４をコイルばねであって良いし、その他の形式のばねであっても良い。あるいは、第１弾性部材８３と第２弾性部材８４は、ゴムのような弾性材料のブロックであっても良い。

また、上記実施形態において、弾性力Ｆ１，Ｆ２の作用線が「回転軸Ａｘと交差」すると言う場合の「交差」は幾何学的に厳密な意味での交差には限定されない。上記実施形態に係るミラーユニット６においては、弾性力Ｆ１，Ｆ２の作用線が「回転軸Ａｘと交差」するように設計され、製造されていれば十分である。工作精度等に起因する避けられない誤差は、当然に許容される。また、弾性力Ｆ２の作用線が「回転軸Ａｘと直交する」と言う場合の「直交」は幾何学的に厳密な意味での直交には限定されない。上記実施形態に係るミラーユニット６においては、弾性力Ｆ２の作用線が「回転軸Ａｘと直交」するように設計され、製造されていれば十分である。工作精度等に起因する避けられない誤差は、当然に許容される。

また、上記実施形態において、第１弾性部材８３の弾性力Ｆ１の作用線と回転軸Ａｘの交差角について４５°を例示したが、交差角は４５°には限定されない。交差角は±１０°の範囲で良好な効果が得られる。したがって、弾性力Ｆ１の作用線と回転軸Ａｘの交差角は、３５°〜５５°の範囲で適宜、選択することができる。

上記実施形態においては、ＨＵＤ装置１に平面鏡４を備える例を示したが、ＨＵＤ装置１は平面鏡４を備えるものには限定されない。ＨＵＤ装置１は平面鏡４を備えていなくても良い。つまり、表示器３から出射された表示光Ｌが反射部材に直接、入射するように構成されていても良い。また、ＨＵＤ装置１には、本明細書で開示されていない構成要素が追加されても良い。例えば、ＨＵＤ装置１は、図１に図示されていない鏡やレンズを備えていても良い。

また、上記実施形態で開示されたＨＵＤ装置１において、反射部回転機構７は任意的構成要素である。ＨＵＤ装置１は反射部回転機構７を備えていなくても良い。例えば、ＨＵＤ装置１は、反射部材５の回転軸Ａｘ回りの角度の変更を手動で行うものであっても良い。

ＨＵＤ装置１に反射部回転機構７を備える場合、反射部回転機構７は、ねじ軸７３を備えるものには限定されない。反射部回転機構７は電動機７１の出力軸が第１被支持軸５１に直接結合されるものであっても良い。反射部回転機構７は電動機７１の出力軸と第１被支持軸５１の間に、歯車列あるいは、その他の動力伝達機構を介在させて構成されるものであっても良い。

上記実施形態においては、反射部材５と第１被支持軸５１の間にブラケット５５を配置して、ブラケット５５に反射部回転機構７のレバーホルダ７５を固定する例を示した。つまり、反射部材５の第１被支持軸５１を備える側の端部において、反射部回転機構７が連結される例を示した。しかしながら、反射部材５の反射部回転機構７が連結される部位は、第１被支持軸５１を備える側の端部には限定されない。反射部回転機構７は、反射部材５の第２被支持軸５２を備える側の端部において反射部材５に連結されても良いし、その他の部位において反射部材５に連結されても良い。

１ ＨＵＤ装置
２ 筐体
２１ 開口部
２２ 透光性カバー
３ 表示器
４ 平面鏡
５ 反射部材
５０ 本体部
５１ 第１被支持軸
５２ 第２被支持軸
５３ 第１当接部材
５３ａ 当接面
５４ 第２当接部材
５４ａ 当接面
５５ ブラケット
５６ ストッパ
６ ミラーユニット
７ 反射部回転機構
７１ 電動機
７２ 直動機構
７３ ねじ軸
７４ スライダ
７５ レバーホルダ
７５ａ レバー
８ 支持部材
８１ 第１支持部材
８１ａ 貫通穴
８１ｂ 回り止め
８１ｃ 支持面
８２ 第２支持部材
８２ａ 貫通穴
８２ｂ 回り止め
８２ｃ 支持面
８３ 第１弾性部材
８３ａ 基部
８３ｂ 自由端
８３ｃ 持ち手部
８４ 第２弾性部材
８４ａ 基部
８４ｂ 自由端
８４ｃ 持ち手部
１００ フロントガラス
２００ 虚像
３００ 支持基盤
Ａ，Ｂ 支持点
Ａｘ 回転軸
Ｃ１，Ｃ２ 中心
Ｄ_ＴＡ，Ｄ_ＴＢ 距離
Ｅ 観察者の目
Ｆ 位置
Ｆ１，Ｆ２ 弾性力
Ｌ 表示光
Ｓ１，Ｓ２ 球
Ｔ 接点

Claims (9)

1. 反射部材と、
   前記反射部材を回転軸回りに回転可能に両持ち支持する第１支持部材及び第２支持部材と、
   前記反射部材の一方端に固定されて前記第１支持部材に軸支される第１被支持軸と、
   前記反射部材の他方端に固定されて前記第２支持部材に軸支される第２被支持軸と、
   前記第１被支持軸を前記第１支持部材に押し付ける第１弾性部材を備えるとともに、
   前記第１弾性部材は、前記第１被支持軸に作用する弾性力の作用線と前記回転軸が斜めに交差するように配置されて、
   前記第１弾性部材の前記弾性力は、前記第１被支持軸を前記第１支持部材に押し当てる方向に作用すると同時に、前記反射部材を前記第２支持部材に向けて押し出す方向に作用する、
   ミラーユニット。
2. 前記反射部材は、前記第２支持部材に当接して、前記反射部材の前記第２支持部材に向かう方向の移動を制限するストッパを備える、
   請求項１に記載のミラーユニット。
3. 前記第１弾性部材は板ばねであり、
   前記板ばねの基部は、前記第１支持部材に固定され、前記板ばねの端部は前記第１支持部材に単純支持されている、
   請求項１又は請求項２に記載のミラーユニット。
4. 前記第１被支持軸の端部に固定されて、前記第１弾性部材と当接する第１当接部材を備えるとともに、
   前記第１当接部材の前記第１弾性部材と当接する当接面は、前記回転軸上に中心を置く球面の一部を構成する、
   請求項３に記載のミラーユニット。
5. 前記第２被支持軸を前記第２支持部材に押し付ける第２弾性部材を備えるとともに、
   前記第２弾性部材は、前記第２被支持軸に作用する弾性力の作用線が前記回転軸と直交するように配置されている、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のミラーユニット。
6. 前記第２弾性部材は板ばねであり、
   前記板ばねの基部は、前記第２支持部材に固定され、前記板ばねの端部は前記第２支持部材に単純支持されている、
   請求項５に記載のミラーユニット。
7. 前記第２被支持軸の端部に固定されて、前記第２弾性部材と当接する第２当接部材を備えるとともに、
   前記第２当接部材の前記第２弾性部材と当接する当接面は、前記回転軸上に中心を置く球面の一部を構成する、
   請求項６に記載のミラーユニット。
8. 表示光を出射する表示器と、
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のミラーユニットを備えて、
   前記表示器から出射される前記表示光を、前記ミラーユニットが備える前記反射部材で反射させて、
   前記反射部材で反射された前記表示光を投影部材に投射して画像を形成する、
   ヘッドアップディスプレイ装置。
9. 電動機で駆動されて、前記ミラーユニットが備える前記反射部材を前記回転軸回りに回転させる反射部回転機構を備える、
   請求項８に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
   
   

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