JP5446837B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示器が発した光学的情報を含む表示光を、車両のウインドシールドに投影し虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。特に、ヘッドアップディスプレイ装置において、車の振動時に発生する凹面鏡のスラスト方向の振動を抑制する構造に関する。

従来知られているヘッドアップディスプレイ装置として、特許文献１が存在する。この特許文献１は、ハウジング内において、表示ユニットから照射された光学的情報を含む表示光が、反射部材に反射して、フロントガラスに向けて出射される構成を有し、反射部材として凹面鏡を有している。

このような従来知られているヘッドアップディスプレイ装置として、本件出願人が実用化している公知のヘッドアップディスプレイ装置の一例を図７及び図８に示して説明する。図７は、実用化されている公知のヘッドアップディスプレイ装置における凹面鏡部分の斜視図である。また、図８は、図７の右側の第１のバネ１９２部分の拡大された斜視図である。

図７において、このヘッドアップディスプレイ装置は、第２の支持部１４の右側にステップモータを内蔵したモータ部１６を有し、このモータ部１６によって、凹面鏡５が回転駆動されて、乗員の体格に合わせた位置に虚像を形成するように、凹面鏡５の角度が調整されるようになっている。

この凹面鏡５は、保持プレート５０と一体の両軸が支持されて回転する。ステップモータからなるモータ部１６の内部にはギヤが存在し、このギヤのバックラッシュを吸収するために、両軸側に夫々第１のバネ１９１、１９２が設けられている。

保持プレート５０の一端に、第１のバネ１９１、１９２の一端が係止され、第１のバネ１９１、１９２の他端が、ケース基板１８に係止されている。

これによって、凹面鏡５の回転方向に、第１のバネ１９１、１９２が弾性力を付与して、バックラッシュを吸収するようにしている。そしてバックラッシュ吸収と同時に、凹面鏡５のスラスト方向Ｓにおける振動（ガタ）を吸収するために、第１のバネ１９１、１９２の夫々の一端が凹面鏡５の保持プレート５０に係止され、第１のバネ１９１、１９２の夫々の他端（下端）が、ケース基板１８に外側に広がるように傾斜して係止されている。

これによって、凹面鏡５はスラスト方向Ｓのいずれの方向に動いても、第１のバネ１９１、１９２から、その動きに対向する弾性力を受け、スラスト方向Ｓの動きが抑制される。なお、凹面鏡５の回転する角度は、プラスマイナス２度程度である。

特開２００８−２２４７９１号公報

上記従来の実施品のように、車両の振動時に発生する凹面鏡５のスラスト方向Ｓの振動を２つの第１のバネ１９１、１９２で押さえる構造では、図８の様に、モータ部１６のバックラッシュを押さえる第１のバネ１９２（１９１も同じ）の下端が外向き（図８右上向き）に広がる角度θをつけて取り付ける必要が生じる。

これにより、スラスト方向Ｓ（図７）の振動も、第１のバネ１９１、１９２で抑制する構造となっている。なお、図８は右側の第１のバネ１９２しか図示していないが、左側の第１のバネ１９１も下端が外向き（図７左向き）に広がる角度θを持つように取り付けられている。

角度θを大きくすると、スラスト方向Ｓ（図７）にかかる力が大きくなり、スラスト方向Ｓの振動に対する抑制力が強くなるが、角度θを大きくすることにより、全体の大きさ（ハウジングとなる筐体の大きさ）が大きくなってしまう。

このため、角度θを小さくして、第１のバネ１９１、１９２のバネ力を強くする必要があり、結果として凹面鏡５を回転させるために、出力トルクの大きなモータ部１６（図７）が必要となる欠点があった。

このように従来実施されていたヘッドアップディスプレイ装置においては、二つの第１のバネ１９１、１９２が外側に傾斜して配置され、スラスト方向Ｓの動きを抑制するようになっている。しかし、第１のバネ１９１、１９２を傾斜してスラスト方向Ｓのバネ力の成分を発生させる構成であるため、バネ力を有る程度強くするか、あるいは、筐体を大きくしなければならない。

しかし、第１のバネ１９１、１９２のバネ力が強くなると、モータ部１６の大型化が必要となる。逆にモータ部１６を小型化しようとして、第１のバネ１９１、１９２を小さくすると、スラスト方向Ｓの振動抑制力が弱まり、凹面鏡５がスラスト方向Ｓに振動して異音を発生する結果となる。

このため、凹面鏡５のスラスト方向Ｓの振動を確実に抑制し、且つ、モータ部１６の小型化が可能となる構成が要求されていた。

本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目して成されたものであり、その目的は、モータ部の小型化が可能で凹面鏡のスラスト方向の振動を確実に抑制できるヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。

従来技術として列挙された特許文献の記載内容は、この明細書に記載された技術的要素の説明として、参照によって導入ないし援用することができる。

本発明は上記目的を達成するために、下記の技術的手段を採用する。すなわち、請求項１に記載の発明では、回転軸を中心に回転する凹面鏡及び凹面鏡の回転軸を支持する支持体を有し、表示ユニットから照射された光を凹面鏡で反射させ、車両のウインドシールドに投影して表示を行うヘッドアップディスプレイ装置において、
凹面鏡の回転軸は、凹面鏡の両側に夫々設けられた第１の軸部及び第２の軸部を有し、支持体は、相対向して設けられて第１の軸部及び第２の軸部を夫々支持する第１の支持部及び第２の支持部を有し、第１の軸部は、凹面鏡を回転駆動するモータ部と結合され、当該モータ部には、第１の軸部の回転に応じたバックラッシュが構成要素間に発生し、凹面鏡は、第１の支持部との間に介装された第１のバネにより、回転軸の回転方向に付勢され、凹面鏡と第２の支持部とは、それらの間に介装された第２のバネにより、回転軸のスラスト方向において夫々相反側に付勢され、第１のバネは、回転軸のスラスト方向に対して、その直角方向より所定角度外側に傾くように、凹面鏡と第１の支持部との間に係止されており、この傾きによって、回転軸のスラスト方向において第１の支持部側に凹面鏡を付勢するバネ力を発生させることを特徴としている。

この発明によれば、凹面鏡と第１の支持部との間に介装された第１のバネにより、凹面鏡が第１の軸部の回転方向に付勢されることで、第１の軸部に結合されたモータ部におけるバックラッシュが吸収され得る。また、凹面鏡と第２の支持部とは、それらの間に介装された第２のバネにより、第２の軸部のスラスト方向において夫々相反側に付勢されるので、凹面鏡のスラスト運動が吸収され得る。また、凹面鏡のスラスト方向の振動を押さえるために、傾斜して取り付けられた第１のバネに加えて、スラスト方向の振動を抑える第２のバネを挿入する構造としている。従って、第１のバネのバネ力を弱くすることが可能となり、２つ必要であった第１のバネを１つにすることができる。この結果、モータ部に要求される出力トルクが小さくなり、モータ部の小型化が可能となる。

請求項２に記載の発明では、第１の支持部及び第２の支持部は、夫々第１の軸孔及び第２の軸孔を有し、第１の軸部は、第１の軸孔により支持され、第２の軸部は、第２の軸孔により支持されており、第１の軸部は、モータ部の出力軸に結合され、第２の軸部は、第２のバネが装着されて第２の支持部の第２の軸孔に挿入されていることを特徴としている。

この発明によれば、第１の軸部を、第１の軸孔側にて支持し、第２の軸部を、第２の軸孔側にて確実に支持することが出来る。また、第２の軸部は、第２のバネが装着されて支持部の第２の軸孔に挿入されているから、第２のバネが第２の軸穴の周囲と凹面鏡の間に挟まれて、スラスト運動を抑制し、スラスト振動に伴う騒音の発生を抑止することが出来る。

請求項３に記載の発明では、第２のバネに、第２の軸部が挿入される貫通孔が設けられ、貫通孔を中心として回転する第２のバネを係止するストッパーが、第２の支持部に形成されていることを特徴としている。

この発明によれば、第２のバネは、ストッパーによって回転が防止されているため、第２のバネが支持部の端部から外れることが無い。

請求項４に記載の発明では、第２のバネは、第１の支持部と第２の支持部との間において回転軸のスラスト方向に凹面鏡が変位することで、その変位ストロークに応じたバネ力を発生し、それら変位ストロークとバネ力との関係が線形関係となる弾性領域内に使用範囲が設定されていることを特徴としている。

この発明によれば、車両が極めて大きな凹凸の路面を走行した場合において、スラスト方向に最大荷重が生じても、バネの耐久性が損なわれることが無く、且つ、変位ストロークが最小の状態でも、スラスト振動を吸収して、凹面鏡からスラスト振動にともなう騒音が生じないようにすることが出来る。

請求項５に記載の発明では、第２のバネは、先端が第１の支持部側に突出するように折り曲げられた跳ね返り部を両端に有し、それら跳ね返り部が第２の支持部の表面に摺接することを特徴としている。

この発明によれば、両端の跳ね返り部によって、第２のバネが変形する時の摩擦力を低減しているから、異音が発生することが無く、弱いスラスト力から、強いスラスト力に亘り、スラスト方向の振動を良好に抑制することが出来る。

請求項６に記載の発明では、第２のバネは、両端の跳ね返り部が夫々第２の支持部に接触し、それら跳ね返り部間に、凹面鏡側に突出するように折り曲げられた折り曲げ部を有し、当該折り曲げ部が凹面鏡に接触していることを特徴としている。

この発明によれば、第２のバネは、両端の跳ね返り部と、折り曲げ部との３つの位置で凹面鏡と第２の支持部の間に挟まれて、凹面鏡を第２の支持部から離れる方向に押付けて、凹面鏡からスラスト振動にともなう騒音が生じないようにすることが出来る。

本発明の一実施形態におけるヘッドアップディスプレイの概要構成図である。 上記実施形態における各パーツを分解して表示したヘッドアップディスプレイ装置の凹面鏡部分の斜視図である。 上記実施形態における各パーツを組み付けたヘッドアップディスプレイ装置の凹面鏡部分の斜視図である。 上記実施形態における凹面鏡のスラスト運動を抑制する第２のバネの正面図である。 図４の第２のバネの側面を模式的に示し、変形状態を説明する説明図である。 上記実施形態において、横軸に、スラスト力を受けて変形する変位ストロークを示し、縦軸にバネ力を示した第２のバネの特性図である。 図７は、実用化されている公知のヘッドアップディスプレイ装置の凹面鏡部分の斜視図である。 図７の右側の第１のバネ部分の拡大された斜視図である。

（一実施形態）
以下、本発明の一実施形態について図１乃至図６を用いて詳細に説明する。先ず、図１に基き、一実施形態のヘッドアップディスプレイの概要構成について説明する。

図１において、本実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置は、例えば自動車等の車両に搭載されるもので、ハウジング１と、表示ユニット２と、バックライトユニット３と、反射部材４と、凹面鏡５とを備えている。

また、表示ユニット２及びバックライトユニット３を通じて生成され、第１の反射部材４および凹面鏡５を通じて反射される表示光Ｌを、車両のウインドシールド６に投影して表示を行う。表示内容としては、例えば各種車両情報、及びナビゲーション情報等が挙げられる。

ハウジング１は、例えば黒色の合成樹脂からなり、表示ユニット２、バックライトユニット３、第１の反射部材４、凹面鏡５を内部に収容する他、フロントガラス６に対向する側には、表示光Ｌをフロントガラス６に向けて出射させる出射部７が形成され、この出射部７は透光性カバー８にて覆われている。

表示ユニット２は、バックライトユニット３からの光を受けて表示光Ｌを形成するものである。バックライトユニット３は、図示しない光源基板上に間隔を空けて複数個配置された、発光ダイオードからなる光源と、この光源からの光を入射して表示ユニット２に向けて放射するレンズ部材と、光源及びレンズ部材を収納する光源ケースとを備えている。

反射部材４は、例えば、平面ミラーからなり、表示ユニット２からの表示光Ｌを凹面鏡５に反射する。凹面鏡５は、反射部材４を通じて反射した表示光Ｌを、出射部７に向けて反射し、このように反射された表示光Ｌは、出射部７に設けられた透光性カバー８を透過して、ウインドシールド６上に照射されている。これにより車両の乗員Ｐは、虚像を風景と重畳させて視認することができる。

図２は、各パーツを分解して表示したヘッドアップディスプレイ装置の凹面鏡部分の斜視図である。この図２において、凹面鏡５は、鏡からなる凹面鏡本体５１と、この凹面鏡本体５１を支持する合成樹脂製の保持プレート５０から成り、保持プレート５０に形成された回転軸１０を中心として回転可能である。

この回転角度は、時計回り反時計回り共に約２度程度である。この回転によって、乗員の目の高さ、すなわち、身長に応じて、表示光がフロントガラス６に照射される点の位置を変更し、上記虚像が生じる高さを任意に調整することが出来る。この調整は、図示しない操作スイッチを操作することにより、乗員の意思で任意に調整することが出来る。

そして、この調整は、回転軸１０のうち左側の第１の軸部１０ａに取り付けられたモータ部１６（図２）のステップモータを回転させることにより行われる。この場合、ステップモータの出力を減速ギヤで減速して第１の軸部１０ａをプラスマイナス２度の微小角度だけ回転させることにより調整を行っている。すなわち、モータ部１６は、減速機構を内蔵したギヤードモータから成る。なお、この種のヘッドアップディスプレイ装置は、搭載スペースの限られた車両の計器盤内に搭載されるため、ミリ単位での小型化が要求されている。

次に、図３は各パーツを組み付けたヘッドアップディスプレイ装置の凹面鏡部分の斜視図である。図２、図３に示したように、図１のハウジング１及びケース基板１８から成る支持体１８と一体の第１の支持部１１と第２の支持部１４（以下、単に支持部１１、１４ともいう）は、全体がＵ字状に折り曲げた金属板で形成されており、この支持部１１、１４には、凹面鏡５の回転軸１０を挿入する軸孔１２、１３が夫々穿設されている。

凹面鏡５は、湾曲した平板状の形状を有し、左右両側に全体として回転軸１０を成す第１の軸部１０ａと第２の軸部１０ｂ（以下単に軸部１０ａ、１０ｂともいう）を凸設させて形成している。ここで、図２の右側の第２の軸部１０ｂは、通常の棒状であり、第２の支持部１４の第２の軸孔１３に、第２のバネ１５が装着された後に挿入される。

また、図２の左側の第１の軸部１０ａは、中心に四角形状の穴１０ｃが形成され、この第１の軸部１０ａは、第１の支持部１１に設けられた第１の軸孔１２に対向する位置に配置される。そして、モータ部１６の出力軸１６ａが第１の軸孔１２に挿入されて第１の軸部１０ａの穴１０ｃと嵌合されることにより、モータ部１６の回転によって、第１の軸部１０ａを介して凹面鏡５が回転するように構成されている。

図示しない制御回路からの信号は、コネクタ１６ｄとモータハウジング１６ｅから導出された配線１６ｃに通じている。これにより、モータ部１６は、乗員の操作に応じて、出力軸１６ａを、時計回りあるいは反時計回りに回転させ、凹面鏡５を微小角度だけ回転させるものである。

Ｕ字状に折り曲げられた支持部１１、１４は、下側のケース基板１８（図３）と一体に取り付けられており、このケース基板１８の左側には、第１のバネ１９の一端を保持する下側スプリング係止部１９ａが凸設されている。また、右側のＵ字状に折り曲げられた支持部１４の一端には、第２のバネ１５の回転を阻止するストッパー１４ａ（１４ｂは隠れている）が形成されている。

なお、図１では、このストッパー１４ａ（１４ｂ）のうち上側のストッパー１４ａのみが図示され、下側のストッパー１４ｂは隠れている。第２のバネ１５は、図４、図５に示すように、全体として矩形状で、側面がくの字状に折れ曲がっている。更に、第２のバネ１５は、両端部にＵ字状の跳ね返り部１５ａ、１５ｂを持った構成である。この第２のバネ１５は、中央部分に凹面鏡５（図２）の第２の軸部１０ｂが挿入される貫通孔１５ｃが形成されたバネ部材からなる。

次に、上記構成の組み付け方法について説明する。図２において、第１の軸部１０ａを第１の軸孔１２と対向させる。右側の第２の軸部１０ｂは、予め第２のバネ１５を挿入してから、第２の支持部１４の第２の軸孔１３に挿入する。従って、第２のバネ１５は、第２の支持部１４の左側側面と凹面鏡５の右側側面との間に挟まれることになる。

また、左側の第１の軸部１０ａは、中心に四角形状の穴１０ｃを有し、この第１の軸部１０ａを、第１の支持部１１に形成された第１の軸孔１２に対向させた後、ビス２０、２１を用いて、モータ部１６が第１の支持部１１に取り付けられ、モータ部１６の出力軸１６ａが、凹面鏡５の左端の第１の軸部１０ａの穴１０ｃに挿入される。このモータ部１６の出力軸１６ａの先端は、第１の軸部１０ａの四角形状の穴１０ｃに合致する四角形状の突起となっており、両者は嵌合により、共に回転可能となる。

このようにして、凹面鏡５とモータ部１６を支持部１１、１４に取り付けた後、図３のように、第１のバネ１９を、ケース基板１８に設けた下側スプリング係止部１９ａと凹面鏡５の保持プレート５０の上側スプリング係止部２３との間に取り付ける。

これによって、第１のバネ１９のバネ力によって凹面鏡５に一方向に回転しようとする力が作用し、モータ部１６によって凹面鏡５を他方向に回転させた場合に、第１のバネ１９からの弾性力を受ける。

よって、モータ部１６内部のギヤ等によるバックラッシュが、第１のバネ１９によって抑制されるようになっている。なお、この構成作用自体は、従来から用いられているものである。

また、第１のバネ１９の下側スプリング係止部１９ａは、図３の様に、若干外側（図３の左側）に寄せられて位置しており、第１のバネ１９は、外側に角度をつけて傾斜して取り付けているが、この傾斜角度は小さくても良く、また、全く傾斜させないで取り付けてもよい。この第１のバネ１９を傾斜させる点は、従来と同じであるが、従来よりも傾斜角度をゆるく、あるいは、傾斜なしでも取り付けられる。

第２のバネ１５は、凹面鏡５のスラスト方向の動きをバネ力で抑制するように構成されている。また、第２のバネ１５は、長方形状であり、第２の軸部１０ｂを中心として時計回りあるいは反時計回りの回転しうる板であるが、この回転を規制するために、ケース部１４には、第２のバネ１５の回転を阻止するストッパー１４ａ（１４ｂは隠れている）が形成されており、このストッパー１４ａ（１４ｂ）に、第２のバネ１５の図２紙面奥側の側辺部１５ｈが当接することによって、時計回り及び反時計回りの第２のバネ１５の回転が阻止されるようになっている。

モータ部１６は、バックラッシュがある状態で、凹面鏡５をモータ部１６で回転させると、停止した状態においても、バックラッシュによって凹面鏡５が、時計回りあるいは反時計回りに微小角度振動する結果となって好ましく無い。

よって、図３のように、第１のバネ１９の一端をモータ部１６が取り付けられた側の凹面鏡５の保持プレート５０の上側スプリング係止部２３に係止し、第１のバネ１９の他端を、図３の様に、ケース基板１８の下側スプリング係止部１９ａに係止して、第１のバネ１９のバネ力で、バックラッシュに伴う振動を抑制するようにしている。

また、第１のバネ１９は、図３の様に、所定角度第１のバネ１９の下側第１のバネ係止部１９ａの取り付け位置を、外側、すなわち図３の左側に寄せて取り付け、傾斜して取り付けているため、凹面鏡５をスラスト方向Ｓの左側に引き寄せる働きを第１のバネ１９が行い、これによって、第２のバネ１５とともに、凹面鏡５のスラスト方向Ｓの振動を抑制している。

第２のバネ１５は、第２の支持部１４の左側側面と凹面鏡５の右側側面との間に挟まれスラスト方向Ｓの凹面鏡５の動きを抑制するために、常に凹面鏡５に左方向のバネ力を作用させている。

また、図２に示された左側の第１の軸部１０ａ、四角形状の穴１０ｃ、モータ部１６の出力軸１６ａ及び第１の支持部１１に形成された第１の軸孔１２は、図３では隠れている。モータ部１６は、配線１６ｃ及びコネクタ１６ｄを介して電源及び制御信号が供給されている。

ケース基板１８は、図１のハウジング１の一部を成すハウジング部２５にボルト２６、２７によって取り付けられている。

下側スプリング係止部１９ａと同様の下側スプリング係止部１９ａ１が、図３の右側にも設けられているが、この部分には、第１のバネ１９が取り付けられない。車両の右ハンドルと左ハンドルで、モータ部１６の取り付け位置が左右逆転するため、下側スプリング係止部１９ａ１を予備で設けているが、無くても良い。

以下、図４及び図５に基いて、第２のバネ１５のバネ力の働きについて説明する。図４は、第２のバネ１５の正面図である。また、図５は第２のバネ１５の側面を模式的に示し変形状態を説明する説明図である。図４において、第２のバネ１５は上述したように、くの字状に折り曲げた形状を有している。そして中心部分に折り曲げ部１５ｄを有し、この折り曲げ部１５ｄに貫通孔１５ｃが形成されて、凹面鏡５の第２の軸部１０ｂ（図２）が挿入される。

そして、この折り曲げ部１５ｄにて、凹面鏡５からのスラスト力を受ける構成となっている。図５において、スラスト力を受けると、第２のバネ１５の折り曲げ部１５ｄ（図４、図５）が、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の様に移動し、第２のバネ１５が変形する。

このときに、図５において、第２のバネ１５の左右端が第２の支持部１４の左側面に沿って移動するが、第２のバネの先端が第１の支持部１１側を向くように折り曲げられて形成された跳ね返り部１５ａ、１５ｂを左右に設けているため、第２のバネ１５と第１の支持部１４の表面の間の摩擦が軽減され、第２のバネ１５は、スムーズに変形できるようになっている。

このように、第２のバネ１５は、スラスト力を受けたときの変形によって、図５の上下に伸長し、このときに、跳ね返り部１５ａ、１５ｂが第２の支持部１４と線接触の状態で摺接する。

また、第２のバネ１５は、貫通孔１５ｃを中心として時計方向あるいは反時計方向に回転する場合がある。しかし、回転したのでは、第２のバネ１５が、図３の上下方向に延在する第２の支持部１４の平面領域から外れる可能性があるため、第２の支持部１４から切り起こされたストッパー１４ａ（１４ｂは図示されていない）が、第２のバネ１５の図３の紙面奥側の側辺部１５ｈに当接して、第２のバネ１５のローリングが防止される。

このような第２のバネ１５を用いることにより、一般的な第２のバネである皿バネのような円形のバネに比べると、第２の支持部１４における図３の矢印Ｙ方向の幅を小さくすることが出来、ヘッドアップディスプレイ装置のミリ単位での小型化に寄与している。

また、図５において、変位ストローク最小では、折り曲げ部１５ｄが、Ｌ１の位置になり、設計中心は、Ｌ２の位置になるように設計されている。また、最悪の悪路（ベルジャン路）を走行した場合には、変位ストロークが最大になり、Ｌ３の位置に、第２のバネ１５の折り曲げ部１５ｄが位置する。この変位ストローク最大時にも第２のバネ１５が塑性変形しないように設計されている。

次に、図６は、横軸に、スラスト力を受けて変形する変位ストロークδを示し、縦軸に、この変位ストロークδに伴って発生する第２のバネ１５のバネ力Ｐを示した第２のバネ１５の特性図である。

変位ストロークδの増加につれて、バネ力Ｐは、直線的に増加するが、応力限界ＬＴを超えると、第２のバネ１５が塑性変形する。従って、第２のバネ１５は、応力限界ＬＴを超えない直線領域で使用される。すなわち、図６の変位ストロークＬ１からＬ３の設計範囲内での変位ストロークδにて第２のバネ１５が変形するように設計されている。

そして、変位ストロークが最小Ｌ１のときでも、バネ力Ｐ１において、充分なスラスト方向振動が抑制されている。また、車両が極端な悪路を走行した場合の変位ストロークＬ３においても、第２のバネ１５の変形が、応力限界ＬＴを超えないように設計されている。

また、図３のモータ部１６のバックラッシュを抑制する第１のバネ１９は、モータ部１６に近い左端位置に取り付けることで、第１のバネ１９のバネ力を小さくしている。また、この第１のバネ１９の個数は、第２のバネ１５を右端側に設けたことで、従来と異なり１個で良い。

また、モータ部１６の取り付け位置は、図３においては、左側に取り付け、第２のバネ１５は右側に取り付けたが、これは、車両の右ハンドルまたは左ハンドルの相違によって、左右を入れ替えることが出来る。

また、図３において、斜めに傾斜して取り付けられた第１のバネ１９、及び第２のバネ１５は、凹面鏡５のスラスト方向Ｓの振動（スラストガタ）と共に、モータ部１６の出力軸１６ａ（図２）のスラストガタも吸収することが出来る。なお、スラスト方向Ｓの力を受ける第２のバネ１５の働きのみでも、これらのスラストガタを吸収することも出来る。

また、凹面鏡５は、スラスト方向Ｓに長い構造である。よって、このスラスト方向の周りに捩れを生じ得る。図３において、モータ部１６側に第１のバネ１９を設けたのは、凹面鏡５のスラスト方向Ｓ周りの上記捩れによる悪影響を無くすためである。ちなみに、モータ部１６と反対側（図３右側）に第１のバネ１９を装着すると、凹面鏡５のスラスト方向Ｓ周りの捩れの影響で、バックラッシュ抑制効果が減少する。

以上述べたように、本発明の一実施形態では、凹面鏡５のスラスト方向Ｓの振動を押さえるために、第１のバネ１９に加えて、スラスト方向Ｓの力を直接的に抑制する第２のバネ１５を挿入する構造としている。

この構造では、従来品と異なり、スラスト方向Ｓの振動を、傾斜して取り付けた第１のバネ１９のみで抑制する必要がないため、第１のバネ１９のバネ力を弱くすることが可能となり、２つ必要であった第１のバネ１９を１つにすることができる。

この結果、モータ部１６に要求される出力トルクが小さくなり、モータ部１６の小型化が可能となる。また、スラスト方向Ｓの力を第２のバネ１５で直接的に受け止める構造となっているため、スラスト方向Ｓの振動に強く、凹面鏡５がスラスト方向Ｓに振動して発生するビビリ音を確実に抑えることができる。

（その他の実施形態）
本発明は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。例えば、上述の一実施形態では、第１のバネを一つにしたが、左右両側に設けてもかまわない。

また、第２のバネは、板バネに限らず、皿バネや図３の左右方向に伸びるコイル形状のコイルバネを用いても良い。この場合、第２のバネの両側にワッシャを配設しても良い。

更に、図３の第１のバネ１９は、傾斜して取り付けなくても良い。また、このバックラッシュ吸収用の第１のバネは、平面上に渦を巻いたバネ形状のゼンマイバネを採用して、モータ部の出力軸または凹面鏡の軸部と支持部側の固定部材との間に装着しても良い。これによっても、凹面鏡が、該凹面鏡と第１の支持部との間に介装された第１のバネをなすゼンマイバネにより、回転軸の回転方向に付勢されることと成り、モータ部の出力軸または凹面鏡の軸部に対して、回転方向のバイアス力を加えて、バックラッシュを吸収することができる。

また、上記バックラッシュ吸収用の平面形状のゼンマイバネを、モータ部に内蔵してしまうことも出来る。つまり、モータ部のモータハウジングの内部に、バックラッシュを吸収するための弾性力を生じるゼンマイバネから成る第１のバネを、凹面鏡側の回転側と成るモータ部の出力軸と、支持部に固定された固定側と成るモータハウジングとの間に取り付けても良い。これによっても、凹面鏡と第１の支持部との間に介装された第１のバネをなすゼンマイバネにより、凹面鏡が回転軸の回転方向に付勢されることと成り、かつ、これにより、部品点数の削減が可能となる。

また、支持体の各支持部に軸孔を設けて、この軸孔で、凹面鏡の保持プレートに形成された軸部を支持したが、支持部に突起を設け、かつ凹面鏡の保持プレートに形成された軸部側に嵌合用穴を設けて、上記ケース基板の突起と嵌合用穴とを嵌合させて、凹面鏡をケース基板に支持する構造としても良い。また、上述したように、図３において、モータ部１６と、第１のバネ１９を右側に設け、第２のバネ１５を左側に設けても良い。

１ ハウジング
２ 表示ユニット
５ 凹面鏡
１０ａ、１０ｂ 軸部
１１、１４ 支持部
１２、１３ 軸孔
１４ａ、１４ｂ ストッパー
１５ 第２のバネ
１５ａ、１５ｂ 跳ね返り部
１５ｃ 貫通孔
１６ モータ部
１６ａ モータ部の出力軸
１８ ケース基板から成る支持体
１９ 第１のバネ
１９ａ 下側スプリング係止部
２３ 上側スプリング係止部
５０ 保持プレート
５１ 凹面鏡本体

Claims (6)

1. 回転軸を中心に回転する凹面鏡及び前記凹面鏡の前記回転軸を支持する支持体を有し、表示ユニットから照射された光を前記凹面鏡で反射させ、車両のウインドシールドに投影して表示を行うヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記凹面鏡の前記回転軸は、前記凹面鏡の両側に夫々設けられた第１の軸部及び第２の軸部を有し、
   前記支持体は、相対向して設けられて前記第１の軸部及び前記第２の軸部を夫々支持する第１の支持部及び第２の支持部を有し、
   前記第１の軸部は、前記凹面鏡を回転駆動するモータ部と結合され、当該モータ部には前記第１の軸部の回転に応じたバックラッシュが構成要素間に発生し、
   前記凹面鏡は、該凹面鏡と前記第１の支持部との間に介装された第１のバネにより、前記回転軸の回転方向に付勢され、
   前記凹面鏡と前記第２の支持部とは、それらの間に介装された第２のバネにより、前記回転軸のスラスト方向において夫々相反側に付勢され、
   前記第１のバネは、前記回転軸のスラスト方向に対して、その直角方向より所定角度外側に傾くように、前記凹面鏡と前記第１の支持部との間に係止されており、この傾きによって、前記回転軸のスラスト方向において前記第１の支持部側に前記凹面鏡を付勢するバネ力を発生させることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記第１の支持部及び前記第２の支持部は、夫々第１の軸孔及び第２の軸孔を有し、
   前記第１の軸部は、前記第１の軸孔により支持され、前記第２の軸部は、前記第２の軸孔により支持されており、
   前記第１の軸部は、前記モータ部の出力軸に結合され、第２の軸部は、前記第２のバネが装着されて前記第２の支持部の前記第２の軸孔に挿入されてい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. 前記第２のバネに、前記第２の軸部が挿入される貫通孔が設けられ、前記貫通孔を中心として回転する前記第２のバネを係止するストッパーが、前記第２の支持部に形成されてい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. 前記第２のバネは、前記第１の支持部と前記第２の支持部との間において前記回転軸のスラスト方向に前記凹面鏡が変位することで、その変位ストロークに応じたバネ力を発生し、それら変位ストロークとバネ力との関係が線形関係となる弾性領域内に使用範囲が設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記第２のバネは、先端が前記第１の支持部側に突出するように折り曲げられた跳ね返り部を両端に有し、それら跳ね返り部が前記第２の支持部の表面に摺接することを特徴とする請求項１ないし４のうちいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記２のバネは、前記両端の前記跳ね返り部が夫々前記第２の支持部に接触し、それら跳ね返り部間に、前記凹面鏡側に突出するように折り曲げられた折り曲げ部を有し、当該折り曲げ部が前記凹面鏡に接触していることを特徴とする請求項１ないし５のうちいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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