JP6014500B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載可能なヘッドアップディスプレイ装置に関し、特に光学系に含まれるコンバイナからの不要な光の反射を抑制するための技術に関する。

自動車等の車両には、運転に必要な情報や車両の状態を表す情報を運転者に提供するために、様々な計器類を組み込んだメータユニット（表示装置）が運転席前方に装備されている。このような表示装置に関して、従来より、視認性の向上等を目的として様々な技術が開発されている。

例えば、表示面上に虚像として結像されたナビゲーション情報等の各種情報を含む表示像と外景とを重畳して車両の乗員に視認させるための装置であるヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と称する場合がある。）が知られている。一般的に、ＨＵＤ装置では、表示する光の像を光投射装置からコンバイナ（反射板、ハーフミラー）の表面に向けて投射する。そして、運転者は、コンバイナの表面で反射した像を視認する。

ところで、車両に搭載される各種の機器や部材は、不要な光の反射が抑制されていることが好ましい。これは、太陽光のような車外からの外来光や車内の光源（例えばルームランプ。）からの光が機器や部材の表面で反射して運転者の視界内に入り込むと、運転者が眩惑されて運転の妨げになったり、視認性の低下に繋がる虞があるからである。特に、表示装置の場合には、その表示領域を運転者が一時的に注視する場合があるため、不要光の反射により眩惑が生じ易い。

ＨＵＤ装置とは対象とする構成が異なるが、車両用の表示装置において、不要な光の反射を抑制するための技術が、例えば特許文献１に開示されている。

特許文献１では、コンビネーションメータにおいて、スクリーンの運転者側にカバーを配置し、このカバーを光透過率が約３０％のスモーク材とスモーク材の運転者側表面にコーティングにより形成したＡＲ層とから構成している。そして、当該ＡＲ層により、コンビネーションメータに入射した外来光を拡散反射させ運転者側に向かう反射光量を大幅に減少させる。また、ＡＲ層及びスモーク材によりカバーを透過する外来光の光量を低減させてウォッシュアウト現象の発生を防止し、スクリーン上の投影画像の良好な視認性を維持する。

特開２００５−１８６７８４号公報

上述したＨＵＤ装置においても、コンバイナに入射した外来光等の光がコンバイナの表面で反射し、当該不要光の反射により運転者に眩惑が生じる可能性がある。しかしながら、このようなＨＵＤ装置においては、コンバイナが光投射装置からの光を反射することによってＨＵＤ装置としての機能が実現されるので、特許文献１に開示されているような反射防止技術を利用することができない。

近年では、商品価値を更に向上したＨＵＤ装置が求められている。

本発明は、上述した事情に鑑みて為されたものであり、商品価値の向上が可能なカバーを有す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。

前述した目的を達成するために、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、下記の点を特徴としている。
（１） 表示像を含む表示光を反射方向に反射するコンバイナと、
前記反射方向から視た場合に前記コンバイナと少なくとも一部が重なるように、前記コンバイナに対して前記反射方向における順方向側に配置された、防眩性を有するカバーと、
を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記カバーには、文字、図形、及び記号の少なくとも１つにより構成された所定の情報を表す視認可能な表示要素が形成されている、
こと。
（２） 上記（１）の構成のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記カバーが、前記反射方向から視た場合に前記コンバイナと少なくとも一部が重なる第１の位置と、前記反射方向から視た場合に前記コンバイナと重なる部分が前記一部とは異なる第２の位置と、の間で移動可能である、
こと。
（３） 上記（２）の構成のヘッドアップディスプレイ装置であって、
筺体を更に備え、
前記コンバイナの少なくとも一部が、前記筺体から突出して配置され、
前記カバーが、前記第１の位置においては前記筺体から突出し、前記第２の位置においては前記筺体に没入する、
こと。
（４） 上記（３）の構成のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記コンバイナが、前記筺体から突出する第３の位置と前記筺体に没入する第４の位置との間で移動可能であり、
前記コンバイナが前記第３の位置と前記第４の位置との間を移動している時間帯の少なくとも一時点においては、前記カバーが、前記反射方向から視た場合に前記コンバイナと少なくとも一部が重なるように配置される、
こと。
（５） 上記（４）の構成のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記第３の位置から前記第４の位置までの移動に伴って、前記コンバイナの傾きが変化する、
こと。

上記（１）〜（５）のヘッドアップディスプレイ装置によれば、防眩性のカバーを備えているので、コンバイナからの不要光の反射に起因する眩惑を防止することができる。また、当該カバーには視認可能な表示要素が形成されているので、コンバイナからの不要光の反射に対する防眩のためだけではなく、運転者に対する情報の伝達や、装飾、又は演出効果のためにもカバーを利用できる。これにより、スペースを有効活用して、ヘッドアップディスプレイ装置としての商品価値を向上できる。
また、上記（２）のヘッドアップディスプレイ装置によれば、移動可能なカバーを有する場合において、運転者に対する情報の伝達や、装飾、或いは演出効果のためにカバーを利用できる。例えば、コンバイナの防眩が必要である時にはカバーによりコンバイナを覆い、防眩が不要である時にはカバーを移動させてコンバイナとカバーとが重なる部分を狭くする構成とすれば、利便性を向上できる。
また、上記（３）のヘッドアップディスプレイ装置によれば、筺体から突出した位置と、筺体に没入した位置との間で移動可能であるカバーを有する場合において、運転者に対する情報の伝達や、装飾、或いは演出効果のためにカバーを利用できる。例えば、コンバイナの筺体から突出した部分の防眩が必要である時には筺体から突出した位置に配置されたカバーによりコンバイナの突出部分を覆い、防眩が不要である時にはカバーを移動させて筺体に没入させる構成とすれば、利便性を向上できる。
また、上記（４）のヘッドアップディスプレイ装置によれば、筺体から突出した位置と、筺体に没入した位置との間で移動可能であるコンバイナを有する場合において、運転者に対する情報の伝達や、装飾、或いは演出効果のためにカバーを利用できる。これにより、コンバイナを利用しない時にはコンバイナを筺体内部に格納できるため、運転者に対して開放感を与えることができる。また、コンバイナが移動している時に、コンバイナの表面で不要な光が反射して運転者の視点側に向かうのをカバーで阻止することができる。
また、上記（５）のヘッドアップディスプレイ装置によれば、コンバイナを移動させる際にその傾きを変更できるので、比較的厚みの小さい筐体であっても内部にコンバイナを収容することができる。また、コンバイナの傾きを変更するので、当該変更の際に不要な光が反射して運転者の視点側に向かう可能性が高くなるが、防眩性のカバーを備えているために不要な光の反射を阻止することができる。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置によれば、商品価値の向上が可能なカバーを有するヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。

以上、本発明について簡潔に説明した。さらに、以下に説明される発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。

図１は、ＨＵＤ装置の外観を示す斜視図である。 図２は、ＨＵＤ装置の全体構造を示す縦断面図である。 図３は、ＨＵＤ装置を搭載した車両の車室内の外観を表す斜視図である。 図４は、図１に示したＨＵＤ装置の防眩カバーを含む一部分の構造を拡大して示す斜視図である。 図５は、防眩カバー及びカバー照明機構を示す図であり、図５（Ａ）は斜視図、図５（Ｂ）は縦断面図である。 図６は、コンバイナユニットの外観を示す斜視図である。 図７は、第１の状態におけるＨＵＤ装置の状態を示す図であり、図７（Ａ）は斜視図、図７（Ｂ）は縦断面図である。 図８は、第１の状態に続く第２の状態におけるＨＵＤ装置の状態を示す図であり、図８（Ａ）は斜視図、図８（Ｂ）は縦断面図である。 図９は、第２の状態に続く第３の状態におけるＨＵＤ装置の状態を示す図であり、図９（Ａ）は斜視図、図９（Ｂ）は縦断面図である。 図１０は、第３の状態に続く第４の状態におけるＨＵＤ装置の状態を示す図であり、図１０（Ａ）は斜視図、図１０（Ｂ）は縦断面図である。 図１１は、第４の状態に続く第５の状態におけるＨＵＤ装置の状態を示す図であり、図１１（Ａ）は斜視図、図１１（Ｂ）は縦断面図である。 図１２は、第１の変形例に係る防眩カバー及びカバー照明機構を示す図であり、図１２（Ａ）は斜視図、図１２（Ｂ）は縦断面図である。 図１３は、第２の変形例に係る防眩カバー及びカバー照明機構を示す図であり、図１３（Ａ）は斜視図、図１３（Ｂ）は縦断面図である。

本発明のＨＵＤ装置に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。

＜ＨＵＤ装置の概要＞
本実施形態におけるＨＵＤ装置１の外観を図１に、図１に示したＨＵＤ装置１の全体構造を図２に、ＨＵＤ装置１を搭載した車両の車室内の外観を図３に、図１に示したＨＵＤ装置１の防眩カバー５を含む一部分の構造を拡大して図４に示す。図４では、カバー照明用光源２１を表すために、一部を破断させて示している。各図において、車両の前後方向を矢印Ｙで示し、車両の上下方向を矢印Ｚで示し、車両の左右方向を矢印Ｘで示している。

図１に示したＨＵＤ装置１は、図３に示すように、一部分が露出可能な状態でインストルメントパネル１０の内側に埋め込まれて車両に搭載される。インストルメントパネル１０の上方に露出する部分には、コンバイナ３及び防眩カバー５が含まれる。コンバイナ３及び防眩カバー５は、後述する可動機構を有しており、インストルメントパネル１０の内側に没入して格納されることもできる。即ち、コンバイナ３及び防眩カバー５は、当該コンバイナ３及び防眩カバー５がインストルメントパネル１０から突出する位置（後述する図９に示す位置。）と、インストルメントパネル１０の内側に没入する位置（後述する図７に示す位置。）との間で移動することができる。また、コンバイナ３及び防眩カバー５は互いに独立して駆動することができる。

さらに、防眩カバー５は、コンバイナ３との相対的な移動により、図１に示すコンバイナ３の表面を覆う位置（後述する図７〜図９に示す位置。）と、図２に示すコンバイナ３の表面を露出させる位置（後述する図１１に示す位置。）との間で移動することもできる。ＨＵＤ装置１の利用時には、図２に示すように、コンバイナ３はインストルメントパネル１０の上方に突出して露出し、防眩カバー５はコンバイナ３よりも下方の位置まで移動する。

図２に示すように、ＨＵＤ装置１の内部には照射装置２が配置されている。照射装置２はＨＵＤ装置１が表示すべき可視情報を含む光像を表示光Ｌ１として出射する。この表示光Ｌ１は、図２に示すようにコンバイナ３の反射面３０で反射し、運転席に着座している運転者の目の方向に向かう。

この場合、運転者が視認する光像は、反射面３０で反射した光であるので、運転者から視て反射面３０よりも前方に虚像として結像する。したがって、運転者はフロントウインドシールド（窓ガラス）Ｗを透過して視える車外の風景と、反射面３０を介して視認できるＨＵＤの虚像とを同等の距離にある像として認識することができる。

一方、例えば図３に示すように、ルームランプ又は太陽光等の光が不要光Ｌ２としてＨＵＤ装置１の箇所に照射される場合には、不要光Ｌ２がＨＵＤ装置１により反射して運転者の目の方向に向かう虞がある。特に、コンバイナ３の展開／格納のための移動に伴って反射面３０の傾きが変化する場合には、不要光Ｌ２の反射方向が一時的に運転者の目の方向と一致する蓋然性が高く、不要光Ｌ２により運転者が眩惑され易い。

このように眩惑が発生し易いコンバイナ３の移動時において、本実施形態に係るＨＵＤ装置１では、図３に示すように防眩カバー５がコンバイナ３の反射面３０を覆う位置に配置される。より具体的には、防眩カバー５は、コンバイナ３における表示光の反射方向である車両前後方向から視た場合にコンバイナ３と重なるように、コンバイナ３に対して車両後方側に配置されている。防眩カバー５は後述するように防眩性を有し、光の反射が生じ難い構造になっているので、運転者の目の方向への不要光Ｌ２の反射を抑制し、眩惑の発生を防止することができる。

但し、不要光Ｌ２が運転者の目の方向へ向かう可能性が高いのは、コンバイナ３の展開／格納のための移動時である。即ち、運転者がＨＵＤ装置１を利用する時には、下方からの表示光Ｌ１の反射光が運転者の目の方向へ向かうようにコンバイナ３の傾きが調整されているため、上方からの不要光Ｌ２は、反射面３０で反射しても運転者の目の方向とは異なる方向へ向かうことが想定される。

このため、運転者がＨＵＤ装置１を利用する際には、防眩カバー５によるコンバイナ３の被覆は不要であり、図２に示すように防眩カバー５はコンバイナ３から離脱して下方に移動する。これにより、表示光Ｌ１は防眩カバー５の影響を受けることなく反射面３０で反射し、運転者の目の方向に向かう。このように、ＨＵＤ装置１では、防眩カバー５は、車両前後方向から視た場合にコンバイナ３と一部が重なる位置（第１の位置）と、当該方向から視た場合にコンバイナ３と重なる部分が前記一部とは異なる位置（第２の位置）と、の間で移動可能である。

本実施形態においては、図４に示すように、防眩カバー５の表面（運転者に近い面）には、表示要素５ａが形成されている。この表面は防眩性を付加した加工面５ｂとして形成されており、具体的には光を乱反射する乱反射面として形成されている。

表示要素５ａは、使用者（運転者）に伝達すべき情報を可視情報として表したものであり、代表的な可視情報としては文字、図形、記号、及びこれらの組み合わせなどが考えられる。例えば、ＨＵＤ装置１による表示の開始／終了に先立つ演出効果を表現したり、当該表示に関する注意事項を運転者に伝達するために表示要素５ａを利用することができる。つまり、本実施形態の防眩カバー５は、不要光Ｌ２による眩惑を防止する機能に加えて、表示要素５ａを用いて可視情報を使用者に伝達するための機能も有している。

＜防眩カバー及びカバー照明機構の構造＞
防眩カバー５及びカバー照明機構の外観、並びに縦断面の構造を図５に示す。
図５に示す防眩カバー５は、所定の光を透過可能な材料（例えば樹脂。）により薄板状に形成されている。また、防眩カバー５の一方の面（運転者側の面）は加工面５ｂとして形成され、反対側の面は反射面５ｃとして形成されている。

加工面５ｂには、ブラスト加工が施されている。即ち、加工面５ｂには、（砂粒等）が高速で表面に吹き付けられることにより、磨りガラスのような不規則な細かい凹凸が表面に形成されている。これにより、加工面５ｂは光を乱反射する性質を有する。一方、反射面５ｃは、平坦な面として形成され、光を反射する性質を有する。

表示要素５ａは、例えば以下に示す（１）〜（３）のいずれかの方法、又はこれらの組み合わせにより形成される。
（１）光を透過しない性質を有する塗料を用いて表示要素５ａを印刷する。これにより使用者は黒色のパターンとして表示要素５ａを視認できる。
（２）光を透過する性質を有する塗料を用いて表示要素５ａを印刷する。これにより使用者は光透過率に応じた光量の違いにより表示要素５ａのパターンとそれ以外の領域とを区別することができる。
（３）彫刻などにより表示要素５ａに相当する箇所の表面を削る。これにより、表示要素５ａの箇所だけが均一な反射面となり、その周囲が乱反射面（加工面５ｂ）なので、光量に違いが生じる。この結果、使用者は光量の違いにより表示要素５ａのパターンとそれ以外の領域とを区別することができる。

コンバイナ３がインストルメントパネル１０から突出した位置に移動する際には、防眩カバー５は図５に示すように先端部５ｆが上方に配置され、後端部５ｇが下方に配置された状態で移動する。また、防眩カバー５の運転者側には、防眩カバー５を照明するための照明光を出射するカバー照明用光源２１が配置されている。

防眩カバー５の後端部５ｇには、図５（Ｂ）に示すように加工面５ｂ及び反射面５ｃの延在方向に対して約４５度傾斜した、傾斜面５ｅが形成されている。加工面５ｂにおける傾斜面５ｅと対向する部分には、カバー照明用光源２１から出射された照明光を防眩カバー５の内部に導く入射部５ｄが形成されている。この入射部５ｄには、ブラスト加工が施されていない。カバー照明用光源２１は、当該入射部５ｄと対向する位置に配置されている。

図５（Ｂ）に示すように、カバー照明用光源２１から入射部５ｄに入射した照明光の大部分は、傾斜面５ｅに入射する。この光は、傾斜面５ｅで反射した後、防眩カバー５の内部において加工面（乱反射面）５ｂでの反射及び反射面５ｃでの反射を繰り返しながら先端部５ｆに向かう。

また、防眩カバー５の傾斜面５ｅで反射した光が加工面５ｂに入射する。当該入射光の一部は、乱反射して弱い光となり、加工面５ｂを透過して防眩カバー５の外側に向かう。そして、使用者は、当該加工面５ｂから出射した光を視認する。この照明光の光量は、表示要素５ａが形成されている領域とその周囲とで相違する。このため、使用者は光量の違いにより表示要素５ａの表示パターンを認識できる。

カバー照明用光源２１の点灯／消灯の切り替えは、例えば車両の他の照明と連動して行うことができる。或いは、点灯／消灯を切り替えるための操作スイッチを設ける構成としてもよいし、照度センサからの出力に基づいて切り替える構成としても構わない。また、上記構成により夜間だけ点灯してもよいが、ＨＵＤ装置１の表示を開始／終了する際の演出効果を上げるために昼間に点灯してもよい。また、照明する時間帯や押下された操作スイッチの種別等に応じて、照明光の色や点灯時間、点滅周期等を変更する構成としても構わない。また、使用者から視えない位置に防眩カバー５が移動した時には、カバー照明用光源２１の照明は消灯されることが望ましい。

＜機構部の構成及び動作の具体例＞
＜構成の説明＞
コンバイナユニットの外観を図６に示す。前述のコンバイナ３や防眩カバー５を含む機構が、図６に示すようなコンバイナユニットとして一体化されている。

ＨＵＤ装置１の第１の状態〜第５の状態を図７〜図１１に示す。ＨＵＤ装置１は、格納状態から展開して使用状態まで遷移する際には、第１の状態から第５の状態に向けて状態が遷移する。尚、図７〜図１１では、表示要素５ａは省略して示している。

各図に示した機構部等の詳細な構成について以下に説明する。
図３に示すように、インストルメントパネル１０の上面１０ａの運転席正面の部分には、ＨＵＤ装置１を組み付けるための開口１０ｂが設けられている。ＨＵＤ装置１は、この開口１０ｂを覆うようにインストルメントパネル１０の内側に取り付けられる。

ＨＵＤ装置１は、図２に示すように、コンバイナ３と防眩カバー５とを移動自在に支持する支持機構４を備えている。

照射装置２は、液晶パネルに光を透過させて投射する、周知の液晶プロジェクタである。照射装置２は所定の制御基板からの制御信号を受け付けることにより、複数の液晶セルからなる液晶パネル上に制御信号に応じた文字や図形などの表示情報を形成する。そして、この表示情報をバックライトによって背面から照明することにより、表示像を含む表示光Ｌ１が表示面２０から照射される。

コンバイナ３は、板ガラスと、該板ガラスの一方の面に蒸着された錫や銀などの光半透過膜とを有する周知のハーフミラーである。コンバイナ３は、光透過性を有しており、照射装置２の車両前方側に配置される。コンバイナ３は、照射装置２から照射される表示光Ｌ１を車両後方側（反射方向における順方向）に反射し、且つ、車両前方側からの光を車両後方側に透過させる。

支持機構４は、図２に示すように、ケース（筺体）６と、ベース７と、該ベース７を移動させる第１駆動手段７０と、防眩カバー５をベース７に対してスライド移動させる第２駆動手段８０と、を備えている。

ケース６は、図２に示すように、下ケース６Ａと、上ケース６Ｂと、を備えている。下ケース６Ａは、コンバイナ３、防眩カバー５、ベース７、第１駆動手段７０、及び第２駆動手段８０を収容する第１収容部６１と、照射装置２を収容する第２収容部６２と、を備えている。

第１収容部６１は、長方形板状の底壁６３と、該底壁６３の縁から立設された４つの側壁６４と、を備え、底壁６３と対向する位置に第１開口を有して構成されている。４つの側壁６４のうち一つの側壁６４Ａには、第１開口側（上方側）の端を切り欠いた矩形状の切欠き部（図示せず。）が形成されている。

第２収容部６２は、前記切欠き部の縁から外側方向に立設された３つの周壁６０と、該３つの周壁６０の縁を連ねるとともに、切欠き部と対向する第２側壁６４Ｂと、を備え、第１開口と連続する位置に第２開口を有して構成されている。この第２収容部６２内には、照射装置２が、その表示面２０が第２貫通孔６５ｃ（後述する。）に向かうように収容されている。そして、図２に示すように、表示面２０から照射された表示光Ｌ１は、第２貫通孔６５ｃを通って、コンバイナ３の反射面３０に入射する。

上ケース６Ｂは、長方形板状の天壁６５と、該天壁６５の縁から立設され、下ケース６Ａの側壁６４に重なる重なり壁６６と、仕切り壁６７と、を備えている。

天壁６５は、インストルメントパネル１０の開口１０ｂと略同一の長方形板状に形成されており、この開口１０ｂ内に配設されこの天壁６５の上面６５ａは、運転席に向かうに従って上方に向かうように傾斜して、インストルメントパネル１０の上面１０ａと連続する面となるように形成されている。また、天壁６５は、下ケース６Ａの開口（第１開口及び第２開口）を覆うように設けられている。

天壁６５には、第１開口と連通する位置に設けられた第１貫通孔６５ｂと、第２開口と連通する位置に設けられた第２貫通孔６５ｃと、が形成されている。第１貫通孔６５ｂは、その長手方向が天壁６５の短手方向に沿う長方形状に形成され、内側にコンバイナ３及び防眩カバー５を挿通させる。第２貫通孔６５ｃは、その上辺及び下辺が天壁６５の短手方向に沿う台形状に形成されている。

仕切り壁６７は、その短手寸法が、第２貫通孔６５ｃの第１貫通孔６５ｂ側の上辺寸法と等しい長方形板状に形成され、この長手方向の一端が、第２貫通孔６５ｃの上辺に連なり、長手方向の他端が第２収容部６２の下方側に位置する周壁６０に向かって延在し、第１収容部６１と第２収容部６２とを仕切っている。

ベース７は、図６に示すように、ベース本体７１と、一対のレールガイド７２と、を備えている。ベース本体７１は、長方形状の上面７１Ａ、及び上面７１Ａと相対する下面７１Ｂと、これら面７１Ａ、７１Ｂの短手方向の両縁に連なる一対の第１側面７１Ｃと、これら面７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃの長手方向の両縁に連なる一対の第２側面７１Ｄと、を有して、略直方体状に形成されている。

ベース本体７１の上面７１Ａには、コンバイナ３を保持固定するコンバイナ保持部７３と、防眩カバー５を保持する防眩カバー挿通部７４と、が設けられている。コンバイナ保持部７３は、コンバイナ３の厚み方向が上面７１Ａの短手方向に沿う向きで、コンバイナ３の下端部を保持固定している。

防眩カバー挿通部７４は、防眩カバー５を挿通可能に形成された貫通孔であり、コンバイナ保持部７３よりも照射装置２側（車両の後方側、運転者側）に設けられている。防眩カバー５は、防眩カバー挿通部７４内に挿通される。そして、防眩カバー５は、防眩カバー５に形成された第２ラック８２（後述する。）に第２ピニオン８１（後述する。）が噛合することによって、第２ピニオン８１と防眩カバー挿通部７４の内面との間に挟まれる。これにより、防眩カバー５は、防眩カバー挿通部７４に、該防眩カバー挿通部７４の貫通方向に移動可能に保持される。

一対のレールガイド７２の各々は、図６に示すように、第１側面７１Ｃの下方（下面７１Ｂ）側に設けられている。各レールガイド７２は、各第１側面７１Ｃの外面から円柱状に突設され、その直径寸法は、第１レール７９Ａ（後述する。）の短手寸法と略等しく形成されている。

第１駆動手段７０は、図６に示すように、第１ピニオン７５と、第１ラック７６と、第１駆動ギア７７と、第１ピニオン７５と第１駆動ギア７７との間に設けられた中間ギア７８と、ベース７を扶持する一対の挟持板７９と、を備えている。

第１ピニオン７５は、ベース７の第１側面７１Ｃに回転自在に支持されている。この第１ラック７６は、第１レール７９Ａ（後述する。）の延在する方向に沿って、第１ピニオン７５に噛合する複数の歯を有して構成されている。第１ラック７６は、第１レール７９Ａの下面のみに設けられている。

第１駆動ギア７７は、駆動源であるモータ（図示せず。）と、該モータの出力軸７７Ａに固定された駆動ギア７７Ｂと、を備えている。

一対の挟持板７９は、図２及び図６に示すように、略直角三角形板状に形成されており、ケース６の底壁６３の短手方向両端部に垂直に立設され、車両の前後方向（矢印Ｙ方向）に沿って配置されている。各挟持板７９は、１つの鋭角部７９ａ（図２参照。）が底壁６３の第２収容部６２側（車両の後方側）で、且つ、底壁６３側に位置付けられており、直角部７９ｂ（図２参照。）が車両の前方側に向かうに従って底壁６３からの距離が大きくなるように斜めに配置されている。一対の挟持板７９は、ケース６の側壁６４の内面に固定される。

一対の挟持板７９の各々には、第１ピニオン７５を案内する第１レール７９Ａと、レールガイド７２を案内する第２レール７９Ｂと、が設けられている。第１レール７９Ａは挟持板７９の斜辺に沿って設けられ、第２レール７９Ｂは、第１レール７９Ａよりも下方側に、挟持板７９の底辺に沿って設けられている。また、第１レール７９Ａの一端部（車両の後方側の端部）は、第２レール７９Ｂの一端部（車両の後方側の端部）よりも車両の前方側に設けられている。一対の挟持板７９は、第１レール７９Ａが第１ピニオン７５を案内し、第２レール７９Ｂがレールガイド７２を案内することにより、ベース７を揺動自在に支持する。

第１レール７９Ａは、挟持板７９を貫通した帯板状に形成されている。この第１レール７９Ａは、その底面に設けられた第１ラック７６に第１ピニオン７５を噛合させることにより、第１ピニオン７５を第１レール７９Ａの延在方向に案内する。

第２レール７９Ｂは、挟持板７９を貫通した帯板状に形成され、ケース６の底壁６３に向かって凸の曲面を有して構成されている。この第２レール７９Ｂは、内側にレールガイド７２を挿通させ、レールガイド７２を第２レール７９Ｂ内に摺動自在に支持することにより、レールガイド７２を第２レール７９Ｂの延在方向に案内する。

このような第１駆動手段７０は、第１ラック７６がコンバイナ３の左右両端部に一対設けられ、各第１ラック７６に対して１つずつ第１ピニオン７５が設けられ、モータが共通で１つ設けられ、この１つのモータによって一対の第１ピニオン７５が回転される構成である。そして、第１駆動手段７０は、第１ピニオン７５が回転することにより、第１ピニオン７５が第１ラック７６に対して移動され、この第１ピニオン７５の移動に連動して、レールガイド７２が、第１レール７９Ａに対して移動されることにより、ベース７を挟持板７９に対して揺動自在に移動させる。

第２駆動手段８０は、図６に示すように、ベース本体７１に回転自在に支持された第２ピニオン８１と、第２ラック８２と、第２駆動ギア８３と、を備えている。第２ピニオン８１は、第２側面７１Ｄの下方側に、防眩カバー５に形成された第２ラック８２に噛合可能な位置に設けられている。

第２ラック８２は、防眩カバー５の、コンバイナ３と反対側の面に設けられている。この第２ラック８２は、防眩カバー５の下端側に設けられているとともに、前述した防眩カバー挿通部７４の挿通方向に沿って、第２ピニオン８１に噛合する複数の歯を有して構成されている。

第２駆動ギア８３は、駆動源であるモータ（図示せず。）と、該モータの出力軸８３Ａと、を備えている。この出力軸８３Ａは第２ピニオン８１に固定されている。

このような構成の第２駆動手段８０は、モータが回転し、このモータの回転による駆動力が、第２ピニオン８１に伝達されると、第２ピニオン８１が回転し、第２ピニオン８１が第２ラック８２に対して移動され、防眩カバー５を、防眩カバー挿通部７４に対してスライド移動させる。

＜動作の説明＞
次に、上述した構成のＨＵＤ装置１の機構部の動作例について以下に説明する。

コンバイナ３が待機状態の位置にある時には、図７に示す第１の状態になる。この際、第１ピニオン７５が第１レール７９Ａの一端部に位置付けられ、レールガイド７２が、第２レール７９Ｂの一端部に位置付けられ、コンバイナ３及び防眩カバー５は上向きに倒伏した状態で、ケース６の内側に格納されている。また、第２ピニオン８１が第２ラック８２の下端部に位置付けられた状態で噛合され、防眩カバー５が、コンバイナ３の反射面３０全体を覆う被覆位置に位置付けられている。

ここで、被覆位置とは、防眩カバー５が、反射面３０上の一部であり、外光や室内からの不要光Ｌ２をドライバーに向かって反射させる部分を覆う位置に位置付けられたことをいう。尚、防眩カバー５は、反射面３０の少なくとも一部を覆っていればよく、全体を覆っていなくとも構わない。

第１駆動ギア７７のモータの駆動を開始させることにより、防眩カバー５が被覆位置に位置決めされた状態を保ちつつ、図８に示す第２の状態になる。即ち、第１ピニオン７５が回転し、第１ピニオン７５が第１レール７９Ａの一端部から他端側に移動されるとともに、レールガイド７２が、第２レール７９Ｂの一端部から他端側に移動されることにより、コンバイナ３は、天壁６５の上面６５ａに対して上向きに傾倒した状態で、ケース６の開口から突出する。

さらに、第１ピニオン７５の回転に伴って、図９に示す第３の状態に遷移する。第１ピニオン７５が第１レール７９Ａの他端部に位置付けられ、第１ピニオン７５が第１レール７９Ａの他端部に位置付けられることにより、コンバイナ３は、反射面３０の角度が変化しつつ回動変位され、天壁６５の上面６５ａに対して起立した展開位置に位置付けられる。この第３の状態で、第１駆動ギア７７のモータの駆動を停止させる。

このように、コンバイナ３が待機位置から展開位置まで移動する移動途中では、防眩カバー５は被覆位置に位置付けられた状態を保つ。即ち、防眩カバー５は常に被覆位置に位置付けられており、外部からの不要光Ｌ２を運転者に向かって反射させる部分が覆われている。したがって、不要光Ｌ２が反射面３０で反射することを確実に防止でき、ドライバーに眩しさを感じさせることを確実に防止できる。

次に、第２駆動ギア８３のモータの駆動を開始させることにより、図１０に示す第４の状態に遷移する。このとき、第２ピニオン８１が回転し、第２ピニオン８１が第２レール７９Ｂの下端部から上端側に移動されることにより、防眩カバー５が、コンバイナ３に対して下方側にスライドする。

第４の状態から、第２ピニオン８１の回転に伴って、更に図１１に示すような第５の状態に変化する。第２ピニオン８１が第２ラック８２の上端部に位置付けられることにより、防眩カバー５が、コンバイナ３に対して下方側にスライドし、コンバイナ３の反射面３０全部が露出する露出位置に位置付けられる。

ここで、露出位置とは、防眩カバー５が、反射面３０上の反射位置を霹出する位置に位置付けられたことをいう。即ち、反射面３０全体が露出していなくてもよい。防眩カバー５の反射面３０のうちの、表示光Ｌ１を反射する部分が露出する位置に移動すればよい。

この状態で、ＨＵＤ装置１は使用される。この際、防眩カバー５は、露出位置に位置付けられているため、表示光Ｌ１がコンバイナ３によって運転者に向けて反射される。

次に、コンバイナ３が展開位置から格納位置まで移動する場合の動作について説明する。コンバイナ３が格納位置から展開位置に移動する際の駆動方向と反対方向に出力軸７７Ａ、８３Ａを回転させることにより、コンバイナ３が、当該コンバイナ３の格納位置から展開位置まで移動する。つまり、第５の状態から第１の状態に向けて状態が遷移する。

この場合にも、コンバイナ３が展開位置から待機位置まで移動する移動途中では、防眩カバー５が被覆位置に位置付けられた状態を保つために、防眩カバー５は常に被覆位置に位置付けられ、不要光Ｌ２を運転者に向かって反射させる部分を覆う。したがって、不要光Ｌ２が反射面３０で反射することを確実に防止できるので、運転者に眩しさを感じさせることを確実に防止できる。

以上説明したように、ＨＵＤ装置１では、防眩カバー５は、ケース６から突出し、車両前後方向から視た場合にコンバイナ３と一部が重なる位置（第１の位置、例えば図１０に示す位置。）と、ケース６に没入し、車両前後方向から視た場合にコンバイナ３と重なる部分が前記一部とは異なる位置（第２の位置、例えば図１１に示す位置）と、の間で移動可能である。また、コンバイナ３は、ケース６から突出する位置（第３の位置、例えば図９〜図１１に示す位置。）と、ケース６に没入する位置（第４の位置、例えば図７及び図８に示す位置。）との間で、傾きが変化しつつ、移動する。そして、コンバイナ３がケース６から突出する位置と没入する位置との間で移動している時間帯においては、防眩カバー５が、車両前後方向から視た場合にコンバイナ３と重なるように配置される。

＜変形例＞
図１２及び図１３を参照して、ＨＵＤ装置１の第１の変形例及び第２の変形例について説明する。
図１２は、第１の変形例に係る防眩カバー５及びカバー照明機構を示す図であり、図１２（Ａ）は斜視図、図１２（Ｂ）は縦断面図である。第１の変形例では、カバー照明用光源２１の周囲にリフレクタ２２が配置されている。リフレクタ２２は、入射部５ｄと対向する部分を除くカバー照明用光源２１の周囲を取り囲むように配置されている。リフレクタ２２は、カバー照明用光源２１から出射された光を反射して入射部５ｄに導く機能を有する。リフレクタ２２は、ケース６に対して固定されていてもよいし、防眩カバー５に対して固定される構成としても構わない。防眩カバー５に対して固定される構成とすれば、防眩カバー５を照明することができる。その他の構成については、上述した実施形態に係る構成と同一であるので、同一の部材については同一の符号を付して説明を省略する。

図１３は、第２の変形例に係る防眩カバー及びカバー照明機構を示す図であり、図１３（Ａ）は斜視図、図１３（Ｂ）は縦断面図である。第２の変形例では、後端部５ｇが、加工面５ｂ及び反射面５ｃの延在方向に対して略直角な面として形成されている。当該後端部５ｇは、ブラスト加工が施されておらず、表示光を入射するための入射部５ｄとしても機能する。そして、図１３に示すように、カバー照明用光源２１及びリフレクタ２２は、後端部５ｇと対向する位置に、上方に向けて表示光を出射するように配置されている。その他の構成については、上述した実施形態に係る構成と同一であるので、同一の部材については同一の符号を付して説明を省略する。

以下では、実施形態に係るＨＵＤ装置１の作用及び効果について説明する。

本実施形態に係るＨＵＤ装置１は、表示像を含む表示光を反射方向（車両前後方向）に反射するコンバイナ３と、前記反射方向から視た場合にコンバイナ３と少なくとも一部が重なるようにコンバイナ３に対して反射方向における順方向側（車両後方側）に配置された、防眩性を有する防眩カバー５と、を備えている。また、防眩カバー５には、文字、図形、及び記号の少なくとも１つにより構成された所定の情報を表す視認可能な表示要素５ａが形成されている。
ＨＵＤ装置１によれば、防眩性を有する防眩カバー５を備えているために、コンバイナ３からの不要光の反射に起因する眩惑を防止することができる。また、防眩カバー５には視認可能な表示要素５ａが形成されているので、コンバイナ３からの不要光の反射に対する防眩のためだけではなく、運転者に対する情報の伝達や、装飾、又は演出効果のためにも防眩カバー５を利用できる。これにより、スペースを有効活用して、ＨＵＤ装置としての商品価値を向上できる。

また、本実施形態に係るＨＵＤ装置１では、防眩カバー５は、反射方向から視た場合にコンバイナ３と少なくとも一部が重なる第１の位置（例えば図１０に示す位置）と、反射方向から視た場合にコンバイナ３と重なる部分が前記一部とは異なる第２の位置（例えば図１１に示す位）と、の間で移動可能である。また、コンバイナ３の防眩が必要である時には防眩カバー５によりコンバイナ３が覆われ、防眩が不要である時には防眩カバー５が移動してコンバイナ３と防眩カバー５とが重なる部分が狭くなるため、利便性が向上されている。

また、本実施形態に係るＨＵＤ装置１は、ケース（筺体）６を更に備えている。また、コンバイナ３の少なくとも一部が、ケース６から突出して配置されている。そして、防眩カバー５が、上記第１の位置においてはケース６から突出し、当該第１の位置とは異なる第２の位置においてはケース６に没入する。また、コンバイナ３のケース６から突出した部分の防眩が必要である時にはケース６から突出した位置に配置された防眩カバー５によりコンバイナ３の突出部分が覆われ、防眩が不要である時には防眩カバー５が移動してケース６に没入されるため、利便性が向上されている。

また、本実施形態に係るＨＵＤ装置１では、コンバイナ３が、ケース６から突出する第３の位置（例えば図９〜図１１に示す位置）とケース６に没入する第４の位置（例えば図７及び図８に示す位置）との間で移動可能であり、コンバイナ３が当該第３の位置と第４の位置との間を移動している時間帯の少なくとも一時点においては、防眩カバー５が、反射方向から視た場合にコンバイナ３と少なくとも一部が重なるように配置される。
これにより、コンバイナ３を利用しない時にはコンバイナ３をケース６の内部に格納できるため、運転者に対して開放感を与えることができる。また、コンバイナ３が移動している時に、コンバイナ３の表面で不要な光が反射して運転者の視点側に向かうのを防眩カバー５で阻止することができる。

また、本実施形態に係るＨＵＤ装置１では、上記第３の位置と第４の位置との間で移動に伴って、コンバイナ３の傾きが変化する。
これにより、コンバイナ３を移動させる際にその傾きを変更できるので、比較的厚みの小さい筐体（ケース６）であっても内部にコンバイナ３を収容することができる。また、コンバイナ３の傾きを変更するので、当該変更の際に不要な光が反射して運転者の視点側に向かう可能性が高くなるが、防眩カバー５を備えているために不要な光の反射を阻止することができる。

尚、本発明の技術的範囲は、上述した実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態は、本発明の技術的範囲内で種々の変形や改良等を伴うことができる。

例えば、上述した実施形態では、コンバイナ３及び防眩カバー５が、その主面が車両の前後方向と垂直となるように配置されている構成としたが、コンバイナ３及び防眩カバー５の取付け方向はこれに限られず、コンバイナ３で反射した表示光Ｌ１が使用者の視点に向かう構成であれば構わない。

また、コンバイナ３の展開／格納のための移動機構や支持機構については様々な変形が可能である。例えば、コンバイナ３及び防眩カバー５の少なくとも一方がケース６に対して車両の上下方向（矢印Ｚ方向）のみに直線的に移動するように支持及び案内してもよいし、或いは回動自在となるように支持してもよい。

また、上述した実施形態では、防眩カバー５が、コンバイナ３の移動に伴って自動的に展開／格納される構成としたが、防眩カバー５が所定位置に固定されて配置されている構成としても構わない。或いは、防眩カバー５の展開／格納を使用者が手動で操作できる構成としても構わない。

また、防眩カバー５のコンバイナ３に対する移動については、コンバイナ３の反射面３０に対して平行な方向へのスライド動作だけでなく、様々な方向への移動が可能である。例えば、防眩カバー５がその一端を中心として回動することにより、コンバイナ３の表面を覆う位置とコンバイナ３の表面を露出させる位置との間で移動する構成でもよい。また、上述した実施形態では、防眩カバー５が上下方向に移動する構成であったが、左右方向に移動する構成であっても構わない。

また、防眩カバー５に防眩性を付加する方法については、上述した実施形態では光の拡散作用を用いる構成としたが、光の吸収作用を用いる構成としても構わない。即ち、防眩カバー５の前後の少なくとも一方の面に、不要光Ｌ２を吸収可能な特性を付加する構成であっても構わない。

また、防眩カバー５がコンバイナ３の表面を覆う動作については、コンバイナ３の展開時及び格納時のいずれか一方だけに限定することも考えられる。また、防眩カバー５がコンバイナ３の表面を覆う状態を、コンバイナ３の移動中の一部の時間帯だけに限定することも考えられる。さらに、コンバイナ３及び防眩カバー５の展開／格納の動作については、両者を同時に動かしてもよいし、一方の展開／格納動作が先に開始される構成としても構わない。

また、実施形態に係るＨＵＤ装置１によれば、更に下記のような作用及び効果を奏することができる。

本実施形態に係るＨＵＤ装置１は、表示像を含む表示光を反射方向（車両前後方向）に反射するコンバイナ３と、前記反射方向から視た場合にコンバイナ３と少なくとも一部が重なるようにコンバイナ３に対して反射方向における順方向側（車両後方側）に配置された、防眩性を有する防眩カバー５と、照明光を出射するカバー照明用光源２１と、を備えている。また、防眩カバー５には、当該照明光を防眩カバー５の内部に導く入射部５ｄが形成されている。
ＨＵＤ装置１によれば、防眩性を有する防眩カバー５を備えているので、コンバイナ３からの不要光の反射に起因する眩惑を防止することができる。また、防眩カバー５の内部には、カバー照明用光源２１からの照明光が入射部５ｄを通じて導かれるので、防眩カバー５を照明することもできる。この構成によれば、例えば、夜間に防眩カバー５を照明したり、ＨＵＤ装置１の使用開始時に防眩カバー５を照明したりすることによって、従来とは異なる演出効果を実現できる。これにより、ＨＵＤ装置としての商品価値を向上できる。

また、本実施形態に係るＨＵＤ装置１では、防眩カバー５の車両後方側の面が加工面（乱反射面）５ｂであり、防眩カバー５の該加工面５ｂと反対側の面が反射面５ｃである。
このように、防眩カバー５の車両後方側の面が加工面５ｂであるので、コンバイナ３で反射されて防眩カバー５に入射した不要光Ｌ２は、加工面５ｂで乱反射されて弱い光となって出射する。即ち、加工面５ｂが形成されていることにより、防眩カバー５には防眩性が付加されている。また、防眩カバー５の加工面５ｂと反対側の面が反射面５ｃであるので、入射部５ｄにより防眩カバー５の内部に導かれた照明光が当該反射面５ｃで反射して加工面５ｂに向かう。また、加工面５ｂで反射面５ｃに向けて反射した光が、反射面５ｃで反射して加工面５ｂに再度向かう。即ち、加工面５ｂと反射面５ｃとの組み合わせにより、防眩カバー５の内部に進入した照明光を比較的高い確度で、加工面５ｂで乱反射させることができる。この結果、防眩カバー５に防眩性を付加しつつ、防眩カバー５の照明効率を向上することができる。

また、変形例に係るＨＵＤ装置１は、照明光を反射して該照明光を防眩カバー５の入射部５ｄに導くリフレクタ２２を更に備えている。
このように、照明光を防眩カバー５の入射部５ｄに導くリフレクタ２２を備えているので、防眩カバー５の照明効率を向上することができる。

１ ヘッドアップディスプレイ装置
２ 照射装置
３ コンバイナ
４ 支持機構
５ 防眩カバー
５ａ 表示要素
５ｂ 加工面（乱反射面）
５ｃ 反射面
５ｄ 入射部
５ｅ 傾斜面
５ｆ 先端部
５ｇ 後端部
６ ケース（筺体）
６Ａ 下ケース
６Ｂ 上ケース
７ ベース
１０ インストルメントパネル
２１ カバー照明用光源
２２ リフレクタ
３０ 反射面
Ｌ１ 表示光
Ｌ２ 不要光

Claims (5)

1. 表示像を含む表示光を反射方向に反射するコンバイナと、
   前記反射方向から視た場合に前記コンバイナと少なくとも一部が重なるように、前記コンバイナに対して前記反射方向における順方向側に配置された、防眩性を有するカバーと、
   を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記カバーには、文字、図形、及び記号の少なくとも１つにより構成された所定の情報を表す視認可能な表示要素が形成されている、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記カバーが、前記反射方向から視た場合に前記コンバイナと少なくとも一部が重なる第１の位置と、前記反射方向から視た場合に前記コンバイナと重なる部分が前記一部とは異なる第２の位置と、の間で移動可能である、
   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. 筺体を更に備え、
   前記コンバイナの少なくとも一部が、前記筺体から突出して配置され、
   前記カバーが、前記第１の位置においては前記筺体から突出し、前記第２の位置においては前記筺体に没入する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記コンバイナが、前記筺体から突出する第３の位置と前記筺体に没入する第４の位置との間で移動可能であり、
   前記コンバイナが前記第３の位置と前記第４の位置との間を移動している時間帯の少なくとも一時点においては、前記カバーが、前記反射方向から視た場合に前記コンバイナのと少なくとも一部が重なるように配置される、
   ことを特徴とする請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記第３の位置から前記第４の位置までの移動に伴って、前記コンバイナの傾きが変化する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

Images