JP4595609B2 - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、外界の景色と画像や情報とを重畳させて見ることのできるコンバイナを備えたヘッドアップディスプレイに関するものである。

一般にヘッドアップディスプレイは、航空機のコクピットや車両の運転席近傍の車体に固定されて使用者の眼前に画像や情報を出射する画像表示装置と、この画像表示装置に表示された画像の虚像を使用者の眼前に設置されたコンバイナの前方に結像させる光学系とを備えており、画像表示装置からの画像を外景光と合わせて表示させるものであって、例えば特許文献１や特許文献２に示すものがある。このような従来発明を含めたヘッドアップディスプレイでは、多くの場合、コンバイナを使用しないときに使用者の前方視界の妨げにならないように、コンバイナを本体フレイムから立ち上がった使用位置から本体ハウジングに近接した収納位置まで回動出来る構造となっている。

従来のコンバイナの回動部並びに位置決め機構として、例えば図５〜図７に示すものが知られている。ここで、図５はコンバイナの側面図であり、図６、図７は図５のコンバイナにおける位置決め機構の２つの状態を説明する断面図である。この従来例では、本体ハウジング６に保持された枢軸７にコンバイナ８の回動軸９が使用位置から折りたたみ位置まで回動できるように保持されている。コンバイナ回動軸９が使用位置にきたとき、並びに収納位置にきたとき、コンバイナ回動軸９の側面に設けた係合孔１０、１１に係入するピン１２がスリーブ１３に設けられている。このスリーブ１３は前記枢軸７に軸方向にのみスライド可能に装着されており、スプリング１４によってピンが係合孔１０、１１に常時係入する方向に付勢されている。このスリーブ１４を図示外の操作レバーによって図６の状態からスプリング１４に抗して図７の状態にスライドさせることにより、ピン１２を係合孔から離反させコンバイナを使用位置に、或いは収納位置に回動させる構造となっている。
特開平１０−１３８７９４号公報 特開平０９−３１１２８９号公報

しかし、上記従来機構では、ピンが間違いなく係合孔に挿入できるようにするためには、ピンと係合孔との間にある程度のクリアランスが必要となるが、このクリアランスが例え微小であったとしてもコンバイナの振動やガタツキ等のブレの要因となり、前記した画像の再現性が損なわれる、といった問題点があった。

そこで本発明は、係合爪と係合凹部との係合手段によりコンバイナを使用位置に保持するものでありながら、係合したときには両者間のクリアランスを全く無くすることができて、ガタツキ無く安定してコンバイナを保持することのできる機構を備えたヘッドアップディスプレイを提供することを主たる目的とするものである。

上記目的を達成する為に本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明にあっては、コンバイナを備えたヘッドアップディスプレイにおいて、コンバイナをヘッドアップディスプレイのハウジングに対して使用位置からハウジングに近接する収納位置まで回動可能に保持するコンバイナ保持手段と、コンバイナを使用位置と収納位置でその姿勢を保持する係合手段と、該係合手段の係合を解除する解除手段と、コンバイナの回動を使用位置で停止させる位置決め用ストッパーとを備え、前記係合手段が、スプリングによってコンバイナ回動軸の外周面に向かって付勢されたプランジャーと、プランジャーの先端に形成された係合爪と、コンバイナ回動軸の外周面に形成され且つ使用位置と収納位置で前記係合爪が係入する係合凹部とからなり、前記係合爪が使用位置で係合凹部に係合したときに、前記スプリングによってコンバイナの回動軸をストッパー方向に常に弾圧するように形成されている構造とした。

本発明のヘッドアップディスプレイは上記のごとく構成したから、係合爪によってコンバイナを使用位置と収納位置でその姿勢を保持することができると共に、使用位置では係合凹部に係合した係合爪がスプリングのバネ力によってコンバイナの回動軸をストッパー方向に常に弾圧するように形成されているので、係合爪と係合凹部との間にクリアランスがあっても、係合したときには係合爪の押しつけによって両者間の隙間は無くなるとともに常時ストッパー方向にコンバイナ回動軸を弾圧して両者間のガタツキを無くすることができ、良好な画像の再現性を保持することができる。また係合爪が係合する係合凹部に十分なクリアランスを持たすことが可能となるので、係合爪と係合凹部との係合動作が確実に且つ滑らかに行うことができると共に加工性が容易となる、といった種々の効果がある。

（その他の課題を解決するための手段及び効果）
上記発明において、前記解除手段は、プランジャーをスプリングに抗して後退させる解除レバーを含み、該解除レバーはハウジングに揺動可能に取りつけられ、解除レバーの中間部がプランジャーに連結されていて解除レバーを揺動させることによりプランジャーを後退させて係合爪が係合凹部より離反するように形成されている構造とするのがよい。 これにより、簡単な機構で解除レバーを形成することができる

また上記発明において、前記プランジャーの係合爪がコンバイナ使用位置で係合凹部に係入したときに、コンバイナの回動軸を前記スプリングのバネ力によってストッパー方向に弾圧する傾斜押圧面が、係合爪と係合凹部との係合部分に形成されている構造とするのがよい。
これにより、面圧によって係合爪による押しつけ力が効率よくコンバイナの回動軸に負荷されて、係合部のガタツキを確実に無くすることが可能となる。

以下において、本発明にかかるヘッドアップディスプレイを図１〜図４に示した実施例に基づき説明する。図１は、本発明の一実施例であるヘッドアップディスプレイの側面図（一部断面を含む）であり、コンバイナを使用位置にしたときの図である。図２は図１と同様の一部断面側面図であり、係合爪を解除した状態を示す図である。図３は図１と同様の一部断面側面図であり、コンバイナが収納位置にあるときの状態を示す図である。図４は、図１のヘッドアップディスプレイの横断面図である。
図において、符号Ａは航空機のコクピットに取りつけて使用されるヘッドアップディスプレイのハウジング（コクピットの壁面がハウジングであってもよい）であって、光透過材料からなるコンバイナＢがコンバイナ保持手段Ｃを介して保持されている。

前記ハウジング１内には、図示は省略するが、画像や情報を出射する画像表示装置と、この画像表示装置に表示された画像の虚像を使用者の眼前に設置されるコンバイナＢの前方に結像させる光学系とが設けられており、画像表示装置からの画像表示光を光学系を介してコンバイナＢに投射して、画像の虚像をコンバイナの前方に結像させるものであって、これらの技術は従来公知のものである。

前記コンバイナ保持手段Ｃは、コンバイナＢをヘッドアップディスプレイのハウジングＡに対して使用位置からハウジングに近接する収納位置まで回動可能に保持するものであって、ハウジングＡに支持された枢軸１を含む。この枢軸１にコンバイナＢの回動軸２が、図３の収納位置から図１の使用位置まで回動できるように保持されており、図１の使用位置まで回動したときに、ストッパー３のストッパーピン３ａが当接面３ｂに当接して停止するように形成されている。

更に、コンバイナＢを図１の使用位置と図３の収納位置でその姿勢を保持する係合手段４と、該係合手段４の係合を解除する解除手段５が設けられている。前記係合手段４は、スプリング４ａによってコンバイナの回動軸２の外周面に向かって付勢されたプランジャー４ｂと、プランジャー４ｂの先端に形成された係合爪４ｃと、コンバイナＢの回動軸外周面に形成され且つ使用位置と収納位置で前記係合爪が係入する係合凹部４ｄ、４ｅとからなる。前記係合爪４ｃは、図１のコンバイナ使用位置で係合凹部４ｄに係合したときに、前記スプリング４ａのバネ力によってコンバイナＢの回動軸２をストッパー方向、即ちストッパーピン３ａが当接面３ｂに当接する方向に弾圧するように形成されている。この場合、プランジャー４ｂの押しつけ力が回動軸２に対して効果的に負荷されるように、係合爪４ｃの先端に傾斜押圧面４ｆを形成するのがよい。

前記解除手段５は、プランジャー４ｂをスプリング４ａに抗して後退させる解除レバー５ａを備え、該解除レバー５ａは、ハウジングＡに支軸５ｂを介して揺動可能に取りつけられ、中間部に連結ピン５ｃを介してプランジャー４ｂに連結されている。これにより、解除レバー５ａをスプリング４ａに抗して揺動させることにより、プランジャー４ｂを後退させて係合爪４ｃを係合凹部４ｄ、４ｅより離反することができる。

上記のごとく構成された本発明は、図１のコンバイナ使用位置で係合爪４ｃが係合凹部４ｄに係合したとき、スプリング４ａのバネ力によってコンバイナの回動軸２を、ストッパー方向、即ち、ストッパー３のストッパーピン３ａを当接面３ｂに押しつける方向に弾圧して係合部分のガタツキをなくし、安定した状態でコンバイナＢを使用位置に保持することができる。また解除レバー５ａを操作して係合爪４ｃを係合凹部４ｄより離反させることにより、コンバイナＢを図３の収納位置に回動させることができ、またその位置で係合爪４ｃが係合凹部４ｅに係入してコンバイナＢを保持させることができるものである。

本発明は、航空機や車両、ゲーム機などに装着して外界の風景に画像や情報を重畳させて表示させる表示装置全般に利用することが可能である。

本発明にかかるヘッドアップディスプレイの一実施例を示す一部断面側面図であってコンバイナが使用位置にある状態を示す図。 図１同様の一部断面側面図であって、係合爪を解除した状態を示す図。 図１同様の一部断面側面図であって、コンバイナが収納位置にある状態を示す図。 上記ヘッドアップディスプレイの横断面図。 従来例を示す側面図。 上記従来例の断面図。 上記従来例の動作を示す断面図。

符号の説明

Ａ ヘッドアップディスプレイのハウジング
Ｂ コンバイナ
Ｃ コンバイナ保持装置
１ 枢軸
２ コンバイナの回動軸
３ ストッパー
４ 係合手段
４ａ スプリング
４ｂ プランジャー
４ｃ 係合爪
４ｄ 係合凹部
４ｅ 係合凹部
４ｆ 傾斜押圧面
５ 解除手段

Claims (3)

1. コンバイナを備えたヘッドアップディスプレイにおいて、コンバイナをヘッドアップディスプレイのハウジングに対して使用位置からハウジングに近接する収納位置まで回動可能に保持するコンバイナ保持手段と、コンバイナを使用位置と収納位置でその姿勢を保持する係合手段と、該係合手段の係合を解除する解除手段と、コンバイナの回動を使用位置で停止させる位置決め用ストッパーとを備え、
   前記係合手段は、スプリングによってコンバイナ回動軸の外周面に向かって付勢されたプランジャーと、プランジャーの先端に形成された係合爪と、コンバイナ回動軸の外周面に形成され且つ使用位置と収納位置で前記係合爪が係入する係合凹部とからなり、前記係合爪が使用位置で係合凹部に係合したときに、前記スプリングのバネ力によってコンバイナの回動軸をストッパー方向に弾圧するように形成されているヘッドアップディスプレイ。
2. 前記解除手段は、プランジャーをスプリングに抗して後退させる解除レバーを含み、該解除レバーはハウジングに揺動可能に取りつけられ、解除レバーの中間部がプランジャーに連結されていて解除レバーを揺動させることによりプランジャーを後退させて係合爪が係合凹部より離反するように形成されている請求項１に記載のヘッドマウンテッドディスプレイ。
3. プランジャーの係合爪がコンバイナ使用位置で係合凹部に係入したときに、コンバイナの回動軸を前記スプリングのバネ力によってストッパー方向に弾圧する傾斜押圧面が、係合爪と係合凹部との係合部分に形成されている請求項１又は請求項２の何れかに記載のヘッドアップディスプレイ。

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