JP6501165B2 - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、概してヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）に関し、より具体的には、きつく閉まることが可能なカバーを備えたヘッドアップディスプレイに関する。

ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）は、運転者がフロントガラスを見ている視線方向に必要な情報を投影する装置である。故に、運転者は、運転するときに頭を下げることなく必要な情報を視線方向において見ることができる。

しかしながら、従来のＨＵＤのスクリーンは通常むき出しになっている。時が経つと、（太陽光及びほこりなどの）外部環境のせいで、スクリーンは容易に損傷を受ける。たとえ内部の要素を保護すべくカバーが設けられていても、カバーの多くはそれでもきつく閉まることができず、ＨＵＤの損傷をもたらす。

従って、上記の問題を克服すべくどのように新規のＨＵＤを提供するかが、当業者にとっての１つの目的である。

例えば、台湾特許公開第ＴＷ２０１６３６６８２号は、切り替え手段を切り替えることによってプロジェクションパネルアセンブリ又は保護カバーを駆動するヘッドアップディスプレイ装置を提供する。当該ヘッドアップディスプレイ装置は第１の伝達ユニットを駆動することを含み、それにより、切り替え手段によって保護カバーを駆動して、ハウジングに対して移動させる。保護カバー上に配置された第１の伝達ユニットはラック構造であり、第１の伝達ユニットは、切り替え手段とかみ合って、切り替え手段の駆動力を受ける。従って、第１の伝達ユニットを有する保護カバーは、切り替え手段によって確実に移動させられ、ハウジングの開口部を遮蔽できる。

上記の問題を解決すべく、本開示の一実施形態に従ってＨＵＤが提供される。ＨＵＤは、開口部を有するハウジングと、ハウジングに配置された伝達メカニズムと、伝達メカニズムに接続されたカバーと、伝達メカニズムを駆動するよう構成された駆動メカニズムとを備える。カバーは、伝達メカニズムによって、カバーが開口部を隠す閉位置と、カバーがハウジング内に位置付けられる開位置との間で移動可能である。カバーが閉位置から開位置に移動する間、カバーは、開口部の下の中間位置に鉛直方向に移動し、開口部の下の中間位置から離れて開位置へと順に移動する。

本発明の上記態様及び他の態様が、好適であるが限定するものではない（複数の）実施形態についての以下の詳細な説明に関してよりよく理解されるようになるであろう。添付の図面を参照して、以下で説明を行う。

本開示の実施形態に係るＨＵＤの断面図である。

図１Ａのカバーが閉位置に位置付けられたときのカバーと伝達メカニズムとの間の接続関係を示す、ＨＵＤの概略図である。

図１Ａのカバーが閉位置に位置付けられたときのスクリーンアセンブリと伝達メカニズムとの間の接続関係を示す、ＨＵＤの概略図である。

図１Ａのカバーが中間位置に位置付けられた状態を示す、ＨＵＤの概略図である。

カバーが図２に示される中間位置から開位置に向かって移動する過程を示す、ＨＵＤの概略図である。

図３のカバーが開位置に位置付けられ、スクリーンが格納位置から表示位置に向かって移動する状態を示す、ＨＵＤの概略図である。

図４のスクリーンが表示位置に向かって移動する状態を示す、ＨＵＤの概略図である。

図５のスクリーンが表示位置に位置付けられた状態を示す、ＨＵＤの概略図である。

図６のスクリーンの斜角が調整されようとしている状態を示す、ＨＵＤの概略図である。

図７のスクリーンの斜角の調整が完了したことを示す、ＨＵＤの概略図である。

図１Ａは、本開示の実施形態に係るＨＵＤ１００の断面図である。図１Ｂは、図１Ａのカバー３が閉位置に位置付けられたときのカバー３と伝達メカニズム２との間の接続関係を示す、ＨＵＤ１００の概略図である。図１Ｃは、図１Ａのカバー３が閉位置に位置付けられたときのスクリーンアセンブリ５と伝達メカニズム２との間の接続関係を示す、ＨＵＤ１００の概略図である。図面を簡潔なものに保つべく、図１Ｂはカバー３を駆動するためのメカニズムの部分のみを示し、一方、図１Ｃは、スクリーンアセンブリ５を駆動するためのメカニズムの部分のみを示す。

図１Ａに示されるように、ＨＵＤ１００は、ハウジング１と伝達メカニズム２とカバー３と駆動メカニズム４とスクリーンアセンブリ５とを備える。伝達メカニズム２と駆動メカニズム４とスクリーンアセンブリ５とは、ハウジング１に収容される。駆動メカニズム４は、伝達メカニズム２を駆動するべく伝達メカニズム２に接続される。カバー３とスクリーンアセンブリ５とは、伝達メカニズム２に接続され、伝達メカニズム２によってハウジング１に対して移動可能である。加えて、カバー３は開口部Ｈを有する。スクリーンアセンブリ５のスクリーン５０は、開口部Ｈを通ってハウジング１から突出してよい。

上記より、カバー３の開口部Ｈは、ハウジング１の外側表面１ａ及び内側表面１ｂを鉛直方向に貫通してよい。カバー３が（図１Ａ及び図１Ｂに示されるように）閉位置に位置付けられたとき、カバー３は開口部Ｈを隠し、カバー３は、外側表面１ａと面一であってよい。カバー３は、伝達メカニズム２によって、閉位置と（図４に示されるような）開位置との間で移動可能であってよい。具体的には、図１Ａおよび図１Ｂを参照すると、駆動メカニズム４は、（モータなどの）駆動源４０と、駆動源４０によって駆動される駆動ギア４１とを有する。駆動ギア４１は、伝達メカニズム２を駆動するべく伝達メカニズム２に接続され、これにより、カバー３を駆動して移動させる。例えば、駆動源４０は駆動ギア４１を駆動して第１の方向Ｄ１に回転させてよく、これにより、カバー３を駆動して閉位置から開位置に移動させる。

図２は、図１Ａのカバー３が中間位置に位置付けられた状態を示す、ＨＵＤ１００の概略図である。図３は、カバー３が図２に示された中間位置から開位置に向かって移動する過程を示す、ＨＵＤ１００の概略図である。図４は、図３のカバー３が開位置に位置付けられ、スクリーン５０が格納位置から表示位置に向かって移動する状態を示す、ＨＵＤ１００の概略図である。

図１Ｂ、図２、図３、及び図４を参照すると、カバー３が図１Ｂに示される閉位置から図４に示される開位置に移動する過程中、カバー３は最初に図２に示される中間位置に位置付けられ、次に、図４に示される開位置に移動する。つまり、カバー３は最初に開口部Ｈの縁から離れて引っ込められ、次に、開位置に移動する。カバー３が閉位置から中間位置に移動する過程中、カバー３は開口部Ｈの下側に鉛直方向に移動する、例えば、カバー３は、Ｙ軸方向に沿って移動する。カバー３が中間位置から開位置に移動する過程中、カバー３は、ハウジング１内で開口部Ｈから離れるように開口部Ｈの下側から移動する、例えば、カバー３は、Ｘ軸方向に沿って開口部Ｈから離れる。逆に、カバー３が開位置から閉位置に移動する過程中は、カバー３は、最初に開口部Ｈの下側へとＸ軸の負の方向に沿って開口部Ｈに向かって移動し、次に、外側表面１ａと面一になり、開口部Ｈを隠すよう、Ｙ軸の負の方向に沿って鉛直方向に移動する。カバー３は開口部Ｈの縁に沿って上げ下げされるので、カバー３は、開口部Ｈを確実に隠し得、それにより、カバー３が閉じられるためのはめあいを改善する。以下で更に説明を行う。

一実施形態において、伝達メカニズム２は、ハウジング１に移動可能に配置されたギアラック２０を有してよい。具体的には、ハウジング１はスライドレール１１を有してよい。ギアラック２０は、ギアラック２０のスライドピン２０２とスライドレール１１との間で相対的にスライド移動することによってハウジング１に対して移動してよい。更に、ギアラック２０はガイドレール２０１を有し、カバー３は、ガイドレール２０１にスライド可能に配置されたガイドピン３０を含む。駆動メカニズム４がギアラック２０を駆動してスライドレール１１に沿って移動させたとき、ギアラック２０は、ギアラック２０のガイドレール２０１とガイドピン３０との間の接続によってカバー３を駆動して移動させる。ギアラック２０のガイドによって、移動中のカバー３の位置決めの精度が上げられ得る。

詳しくは、図１Ｂ、図２、図３、及び図４を参照すると、ガイドレール２０１は、具体的にＺ状の形であってよく、第１の平行部分２０１ａと第２の平行部分２０１ｂと傾斜部分２０１ｃとを含む。第１の平行部分２０１ａと第２の平行部分２０１ｂとは、それぞれ第１の端部２０１ｅ１と、ガイドレール２０１の第１の端部２０１ｅ１に対向する第２の端部２０１ｅ２とに位置付けられる。傾斜部分２０１ｃは第１の平行部分２０１ａと第２の平行部分２０１ｂとの間に接続される。図１Ｂに示されるように、カバー３が閉位置に位置付けられたとき、ガイドピン３０は、より高レベルである第１の平行部分２０１ａ内に位置付けられる、すなわち、ガイドピン３０は、ガイドレール２０１の第１の端部２０１ｅ１に位置付けられる。図１Ｂ及び図２に示されるように、カバー３が閉位置から中間位置に移動する過程中、ギアラック２０はＸ軸方向に沿って移動するので、ガイドピン３０は、傾斜部分２０１ｃを介して、より低いレベルである第２の平行部分２０１ｂへとギアラック２０によって移動させられる、すなわち、ガイドピン３０は、ガイドレール２０１の第２の端部２０１ｅ２へと移動させられる。加えて、傾斜部分２０１ｃによって、カバー３は開口部Ｈの下側へとＹ軸方向に沿って鉛直方向に移動してよく、これにより、カバー３全体はハウジング１の内側表面１ｂの下になる。図１Ｂ、図２、図３、及び図４に示されるように、カバー３が中間位置から開位置に移動する過程中、ガイドピン３０は、ガイドレール２０１の第２の端部２０１ｅ２に留まる、すなわち、ガイドピン３０は第２の平行部分２０１ｂ内に留まる。本過程では、カバー３は、ギアラック２０のハウジング１に対する移動によって開位置に移動させられる。例えば、ハウジング１は、開かれたカバーを止めるためのストッパ部１４を更に含んでよい。ギアラック２０のスライドピン２０２がストッパ部１４に触れたとき、ギアラック２０は移動を止め、開位置に留まるようカバー３を導く。

一実施形態において、ギアラック２０の２つのガイドレール２０１は、必ずしもＺ状の形でなくてもよい。ガイドレール２０１のうち一方はＺ状の形であってよく、一方、ガイドレール２０１のうち他方は水平ガイドレールであってよい。Ｚ状ガイドレール及び水平ガイドレールは、それぞれギアラック２０の２つの端部に位置付けられてよい。

一実施形態において、ＨＵＤ１００は、第１の弾性要素（図示せず）を更に備えてよい。第１の弾性要素は、ハウジング１上に配置されてよい。ギアラック２０のスライドピン２０２がストッパ部１４に触れたとき、スライドピン２０２は、ストッパ部１４と第１の弾性要素との間で制限される。つまり、スライドピン２０２の左側及び右側は、それぞれストッパ部１４及び第１の弾性要素によって制限される。故に、ギアラック２０は移動できず、カバー３は開位置に留まる。

一実施形態において、ＨＵＤ１００は、第２の弾性要素（図示せず）を更に備えてよい。第２の弾性要素は、カバー３とギアラック２０との間に接続される。加えて、第２の弾性要素はカバー３に弾性力を与え、これにより、ガイドピン３０は、ガイドレール２０１の第２の端部２０１ｅ２に当接しやすい。第２の弾性要素によって、カバー３が中間位置から開位置に移動する過程中、カバー３のガイドピン３０はガイドレール２０１の第２の端部２０１ｅ２に留まり続け、これにより、本過程において、カバー３は、ギアラック２０によって確実に移動させられ得る。更に、ハウジング１は、閉じられたカバー３を止めるためのストッパ部１５を更に有してよい。カバー３が閉位置に位置付けられたとき、ストッパ部１５は、第２の弾性要素によりガイドレール２０１の第２の端部２０１ｅ２に当接しやすい、カバー３のガイドピン３０を止めてよい。故に、ガイドピン３０は、ガイドレール２０１の第１の端部２０１ｅ１に留まり続ける。

特に、上述された第１の平行部分２０１ａ及び第２の平行部分２０１ｂによって、ガイドピン３０が第１の平行部分２０１ａ又は第２の平行部分２０１ｂ内に位置付けられた状況では、たとえカバー３が外力で押圧されたとしても、その押圧する力が下の伝達メカニズム２に伝達されることはない。故に、それにより伝達メカニズム２が外力によって破壊されることを防止し得るが、本開示はこれに限定されない。

図２及び図３に示されるように、本実施形態において、スライドレール１１は、Ｘ軸方向に沿って延在する直線レールである。故に、カバー３が中間位置から開位置に移動する過程中、カバー３は、Ｘ軸方向に沿って開口部Ｈから離れる。しかしながら、本開示のスライドレール１１は直線レールに限定されない。

一方で、カバー３は閉位置から開位置に移動する過程中、スクリーンアセンブリ５のスクリーン５０は、伝達メカニズム２によって駆動されて、開口部Ｈを通ってハウジング１から突出してよい。一実施形態において、カバー３とスクリーンアセンブリ５との間の移動及び動力の切り替えは、伝達メカニズム２の構造設計によって実現されてよい。更なる説明が以下で例示される。

図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃを参照すると、伝達メカニズム２は、互いに接続された第１の伝達アセンブリ２１及び第２の伝達アセンブリ２２を有してよい。第１の伝達アセンブリ２１は駆動ギア４１によって駆動され、第２の伝達アセンブリ２２は第１の伝達アセンブリ２１によって駆動される。カバー３は、第２の伝達アセンブリ２２に接続され、第２の伝達アセンブリ２２によって駆動されて移動する。

スクリーンアセンブリ５は、スクリーン５０及びロッカレバー５１を有してよい。スクリーン５０は、第１のシャフト５０Ｓ１及び第２のシャフト５０Ｓ２を含んでよい。第１のシャフト５０Ｓ１は、ロッカレバー５１の接続部５１０に接続される。接続部５１０は、例えばスライド溝を有してよい（指定されない）。第１のシャフト５０Ｓ１はスライド溝に移動可能に配置される。ロッカレバー５１は、第１の伝達アセンブリ２１に接続され、第１の伝達アセンブリ２１によって駆動され、これにより、スクリーン５０は駆動されて、（図１Ｃに示されるような）格納位置と（図６に示されるような）表示位置との間で移動する。更に、スクリーン５０の第１のシャフト５０Ｓ１は、ハウジング１の第１の円弧溝１２にスライド可能に配置され、スクリーン５０の第２のシャフト５０Ｓ２は、ハウジング１の第２の円弧溝１３にスライド可能に配置される。故に、スクリーン５０の位置は、移動中、制限されてよい。しかしながら、本開示はこれに限定されない。

第１の伝達アセンブリ２１は、第１の伝達要素２１０及び伝達切り替え要素２１１を含んでよい。第１の伝達要素２１０は、駆動メカニズム４の駆動ギア４１に接続（又はそれと係合）され、駆動メカニズム４によって駆動される。伝達切り替え要素２１１は、ギアアセンブリ２１２を介して第１の伝達要素２１０に接続されてよい。故に、伝達切り替え要素２１１は、第１の伝達要素２１０によって間接的に駆動されてよい。第２の伝達アセンブリ２２は、第２の伝達要素２２０を含んでよい。第２の伝達要素２２０は、伝達切り替え要素２１１に接続され、伝達切り替え要素２１１によって駆動されてよい。

図１Ｂに示されるように、カバー３は、第２の伝達アセンブリ２２に接続され、第２の伝達アセンブリ２２によって駆動されて移動する。図１Ｃを参照すると、スクリーンアセンブリ５は、第１の伝達アセンブリ２１に接続され、第１の伝達アセンブリ２１によって駆動されて移動する。より具体的には、カバー３及びスクリーンアセンブリ５を駆動して移動させるための動力源は、２つの経路に分割されてよい。経路のうち一方は、第１の伝達アセンブリ２１及び第２の伝達アセンブリ２２を介してカバー３を駆動して移動させるよう形成される。経路のうち他方は、第１の伝達アセンブリ２１を介してスクリーンアセンブリ５を駆動して移動させるよう形成される。２つの経路の間の動力の切り替えは、伝達切り替え要素２１１の構造によって制御される。

具体的には、図１Ｂに示されるように、第２のガイド溝２１１２は、伝達切り替え要素２１１の第２の表面２１１ｂに設けられてよい。第２のガイド溝２１１２は、互いに接続された直線部分２１１２ａ及び円弧部分２１１２ｂを有する。円弧部分２１１２ｂの曲率中心は、実質的に伝達切り替え要素２１１の回転中心である。第２の伝達要素２２０は、第２のガイド部２２００を含んでよい。第２のガイド部２２００は、伝達切り替え要素２１１に面する第２の伝達要素２２０の表面に設けられる。第２のガイド部２２００は、第２のガイド溝２１１２にスライド可能に配置される。

図１Ｂ、図２、図３、及び図４を参照すると、カバー３が図１Ｂに示されるような閉位置から図４に示されるような開位置に移動する過程中、第２のガイド部２２００は、直線部分２１１２ａ内をスライドし、第２の伝達要素２２０を駆動して、直線部分２１１２ａのガイドによって回転させる。その期間において、第２のガイド部２２００は直線部分２１１２ａ内に位置付けられるので、第２の伝達要素２２０は伝達切り替え要素２１１と共に回転し、第２の伝達要素２２０と伝達切り替え要素２１１との間の相対的な移動はもたらされない。その結果、本過程中、第２の伝達アセンブリ２２を介してカバー３に動力が伝達されてよく、これにより、カバー３を駆動して閉位置から開位置に移動させる。

その後、図４に示されるように、カバー３が開位置に位置付けられたとき、第２のガイド部２２００は円弧部分２１１２ｂに入ることとなる。第２のガイド部２２００が円弧部分２１１２ｂに入り、円弧部分２１１２ｂ内をスライドする状況では、たとえ伝達切り替え要素２１１が回転し続けたとしても、伝達切り替え要素２１１は第２の伝達要素２２０を駆動して回転させることはできない。なぜなら、円弧部分２１１２ｂの曲率中心は、実質的に伝達切り替え要素２１１の回転中心であるからである。換言すると、円弧部分２１１２ｂのガイドによって、第２の伝達要素２２０は回転を止める。その結果、カバー３が開位置に位置付けられた後、第２の伝達要素２２０は回転を止め、これにより、動力がカバー３に伝達される経路が遮断される。一方、第１の伝達アセンブリ２１は、駆動メカニズム４の駆動によって、依然として回転し続ける。従って、動力がスクリーンアセンブリ５に伝達される経路は遮断されない。スクリーンアセンブリ５は、第１の伝達アセンブリ２１によって駆動されて移動し得る。

図１Ｃ、図２、図３、及び図４を参照すると、スクリーンアセンブリ５のロッカレバー５１は、第１の伝達要素２１０に接続され、第１の伝達要素２１０によって駆動されて移動する。例えば、ロッカレバー５１はガイドスロット５１１を含んでよく、第１の伝達要素２１０は、ガイドスロット５１１にスライド可能に配置された第１のガイド部２１００を含む。駆動メカニズム４が第１の伝達要素２１０を駆動するとき、第１の伝達要素２１０は、第１のガイド部２１００とガイドスロット５１１との間の接続によってロッカレバー５１を駆動し、ロッカレバー５１は、接続部５１０と第１のシャフト５０Ｓ１との間の接続によってスクリーン５０を駆動して、格納位置から表示位置に向かって移動させる。

例えば、図１Ｃに示されるように、ガイドスロット５１１は、互いに接続された第１の円弧部分５１１ａ及び直線部分５１１ｂを含んでよい。ロッカレバー５１が図１Ｃに示されるような位置に配置されたとき、第１の円弧部分５１１ａの曲率中心は、実質的に第１の伝達要素２１０の回転中心に一致する。第１の伝達要素２１０が駆動メカニズム４によって駆動され、これにより、第１のガイド部２１００が第１の円弧部分５１１ａ内をスライドするとき、第１の伝達要素２１０はロッカレバー５１を駆動して回転させることができない。その結果、図１Ｃ、図２、及び図３に示されるように、スクリーン５０はその期間移動できず、故に格納位置に留まる。

その後、図４に示されるように、カバー３が中間位置から開位置に移動する過程中、第１のガイド部２１００は直線部分５１１ｂ内をスライドする。故に、ロッカレバー５１は、第１のガイド部２１００がスライドする直線部分５１１ｂのガイドによって駆動されて回転し、それにより、スクリーン５０を駆動して表示位置に向かって移動させる。その期間において、第１のガイド部２１００は直線部分５１１ｂ内に位置付けられるので、ロッカレバー５１は第１の伝達要素２１０と共に回転し、ロッカレバー５１と第１の伝達要素２１０との間の相対的な移動はもたらされない。その結果、スクリーン５０は駆動されて、表示位置に向かって移動する。

しかしながら、上述されたロッカレバー５１のガイドスロット５１１の形状は、説明の目的のために例示されたものである。ガイドスロット５１１の形状は、種々の設計要件に基づいて変更されてよい。

図５は、図４のスクリーン５０が表示位置に向かって移動する状態を示す、ＨＵＤ１００の概略図である。図６は、図５のスクリーン５０が表示位置に位置付けられた状態を示す、ＨＵＤ１００の概略図である。図７は、図６のスクリーン５０の斜角が調整されようとしている状態を示す、ＨＵＤ１００の概略図である。図８は、図７のスクリーン５０の斜角の調整が完了したことを示す、ＨＵＤ１００の概略図である。カバー３は、図４に示されるように、開位置まで移動した後移動を止めるので、図面を簡潔なものに保つべく、図５から図８は、カバー３及びギアラック２０を駆動するためのメカニズムの部分は例示されていない。

図１Ｃ及び図５を参照すると、ＨＵＤ１００は、ハウジング１に回転可能に配置された回転アーム６を更に備えてよい。加えて、回転アーム６は、第１の伝達アセンブリ２１によって駆動されて回転してよい。

具体的には、図１Ｃに示されるように、押し付け突起２１１０は、第１の伝達アセンブリ２１の伝達切り替え要素２１１の第１の表面２１１ａに設けられてよい。押し付け突起２１１０は、回転アーム６を押し付けて回転させるのに適している。第１の表面２１１ａは、図１Ｃの視野角からは見えない、図１Ｂに示される第２の表面２１１ｂの反対側の表面である。図１Ｃ、図５、図６、図７、及び図８を参照すると、スクリーン５０が格納位置から図６に示されるような表示位置に移動するとき、押し付け突起２１１０は回転アーム６の一端を押し付けて回転させ、回転アーム６の他端が駆動されてスクリーン５０の第２のシャフト５０Ｓ２を押し付け、これにより、スクリーン５０の斜角を調整する。更に、回転アーム６の他端に（図７及び図８に示される）傾斜表面６０が設けられてよい。スクリーン５０が表示位置に位置付けられたとき、図６、図７、及び図８に示されるように、回転アーム６は、傾斜表面６０でスクリーン５０の第２のシャフト５０Ｓ２を押し付け、これにより、スクリーン５０の斜角を微調整する。

上述したように、スクリーン５０の斜角はユーザが見るのに適した角度に調整されてよい。スクリーン５０の斜角の調整中、スクリーン５０の解像度を考慮するべく、スクリーン５０の斜角を調整する度合いは過剰に大きくあってはならない。本実施形態において、回転アーム６は第１の伝達アセンブリ２１を介して伝達された駆動メカニズム４の動力源によって駆動されるので、設計者は、第１の伝達アセンブリ２１と駆動メカニズム４との間の減速比を調整して、スクリーン５０の斜角を微調整してよい。つまり、たとえ駆動メカニズム４の駆動源４０が一ステップ角を回ったとしても、スクリーン５０の斜角は回転アーム６及び傾斜表面６０によって細かく変化させられてよい。従って、斜角の調整は、正確かつ微細であり得、斜角を複数の正確な角度に高めることが可能である。例えば、一実施形態において、スクリーン５０の斜角は±５度の範囲で調整されてよい。

更に、図８に示されるように、スクリーン５０の斜角の調整が完了した後、スクリーン５０は、最も高レベルに持ち上げられ、スクリーン５０の第２のシャフト５０Ｓ２は、回転アーム６の傾斜表面６０によってしっかり保持される。この時点では、たとえ外力がスクリーン５０を押圧したとしても、スクリーン５０は回転アーム６によって支持され得、それにより、構造の強度が向上する。

更に、一実施形態において、ＨＵＤ１００は、更に第３の弾性要素（図示せず）を備えてよい。第３の弾性要素は、スクリーン５０の第２のシャフト５０Ｓ２に弾性力を与え、これにより、第２のシャフト５０Ｓ２は、回転アーム６の傾斜表面６０に当接しやすい。第３の弾性要素によって、第２のシャフト５０Ｓ２と傾斜表面６０との間に確実な接続が形成され得、これにより、構造がより安定したものになり得る。

一方、図１Ｃ及び図５を参照すると、ＨＵＤ１００は、更に係止構造７を備えてよい。係止構造７は、ハウジング１に回転可能に配置され、第１の伝達アセンブリ２１によって駆動されて回転してよい。

具体的には、図１Ｃに示されるように、第１の伝達アセンブリ２１の伝達切り替え要素２１１の第１の表面２１１ａに第１のガイド溝２１１１が設けられてよい。係止構造７は、第１のガイド溝２１１１にスライド可能に配置されたガイド突起７０を有してよい。更に、第１のガイド溝２１１１は円弧部分２１１１ａ及び回転部分２１１１ｂを含んでよい。円弧部分２１１１ａの曲率中心が実質的に伝達切り替え要素２１１の回転中心である一方、回転部分２１１１ｂは実質的に直線であってよい。

図１Ｃ、図５、図６、図７、及び図８を参照すると、スクリーン５０が図１Ｃに示されるように格納位置に位置付けられたとき、ガイド突起７０は円弧部分２１１１ａ内に位置付けられる。スクリーン５０が図１Ｃに示されるような格納位置から図５に示されるような位置に移動する過程中、ガイド突起７０は円弧部分２１１１ａ内をスライドする。その期間において、たとえ伝達切り替え要素２１１が回転し続けたとしても、伝達切り替え要素２１１は係止構造７を駆動して回転させることはできない。なぜなら、円弧部分２１１１ａの曲率中心は、実質的に伝達切り替え要素２１１の回転中心だからである。しかしながら、一旦ガイド突起７０が回転部分２１１１ｂに入り、回転部分２１１１ｂ内をスライドすると、伝達切り替え要素２１１は、回転部分２１１１ｂとガイド突起７０との間の接続によって係止構造７を駆動して回転させる。加えて、図５、図６、図７、及び図８に示されるように、係止構造７は回転し、接続部５１０に当接し、これにより、スクリーン５０の第１のシャフト５０Ｓ１を保持する。

ＨＵＤ１００は一般に車両に内蔵されるので、スクリーン５０が開口部Ｈを通して突出する状況では、スクリーン５０は通常車両が移動すると振り動かされ得る。本実施形態において、係止構造７は、スクリーン５０の第１のシャフト５０Ｓ１をしっかり保持し得、それにより、スクリーン５０が振動することを防止する。また上記の説明から、スクリーン５０の第２のシャフト５０Ｓ２は回転アーム６によって支持されるので、それが更にスクリーン５０が振動することを防止し得る。

一方、図１Ｃ、図５、図６、図７、及び図８を参照すると、ロッカレバー５１のガイドスロット５１１は、更に第２の円弧部分５１１ｃを有してよい。第１の円弧部分５１１ａ、直線部分５１１ｂ、及び第２の円弧部分５１１ｃは、一点で交差する。つまり、ガイドスロット５１１は、実質的にＹ状の形であってよい。ロッカレバー５１が図５、図６、図７、及び図８に示されるような位置に配置されたとき、ロッカレバー５１の第２の円弧部分５１１ｃの曲率中心は、実質的に第１の伝達要素２１０の回転中心に一致する。第１の伝達要素２１０が駆動メカニズム４によって駆動され、これにより、第１のガイド部２１００が第２の円弧部分５１１ｃ内をスライドするとき、第１の伝達要素２１０は、ロッカレバー５１を駆動して回転させることができない。その結果、図５、図６、図７、及び図８に示されるように、スクリーン５０は、その期間において、ロッカレバー５１によって駆動されて移動することはできない。しかしながら、第１の伝達アセンブリ２１は回転し続けるので、回転アーム６及び係止構造７は依然として伝達切り替え要素２１１によって駆動されて回転し得、スクリーン５０の斜角の微調整が完了され、スクリーン５０の第１のシャフト５０Ｓ１及び第２のシャフト５０Ｓ２が支持される。

逆に、スクリーン５０を使用する必要がなければ、駆動源４０は、駆動ギア４１を駆動し、逆回転させてよい、例えば、（図１Ａに示されるような）第２の方向Ｄ２に回転させてよい。故に、ＨＵＤ１００のスクリーン５０は、順次図８、図７、図６、図５、図４、図３、図２、及び図１Ａに示されるようなやり方で格納位置に戻ってよく、カバー３は閉位置に戻る。図４、図３、図２、及び図１Ｂに示されるように、カバー３が開位置から閉位置に移動する過程中、カバー３は、Ｘ軸の負の方向に沿って移動する。カバー３がストッパ部１５に触れるまで、カバー３はＸ軸の負の方向に沿って移動できない。その後、カバー３は、ギアラック２０のガイドレール２０１のガイドによってＹ軸の負の方向に沿って鉛直方向に移動して、開口部Ｈを隠す。

上述したように、本開示のＨＵＤのカバーは、伝達メカニズムを介して伝達された駆動メカニズムの動力源によって、閉位置と開位置との間で移動してよい。カバーが閉位置から開位置に移動する過程中、カバーは最初に、開口部の下側に開口部の縁に沿って鉛直方向に移動し、次に、開口部から離れるように開口部の下側から移動する。逆に、カバーが開位置から閉位置に移動する過程中、カバーは、最初に、開口部の下側に開口部に向かって移動し、次に、カバーが、開口部の縁に沿って鉛直方向に持ち上げられて開口部が隠される。カバーは開口部の縁に沿って鉛直方向に上げ下げされるので、カバーは確実に開口部を隠し得、それにより、カバーが閉じられるためのはめあいを改善する。

更に、本開示の実施形態のＨＵＤによると、伝達メカニズムの構造設計によって、カバーとスクリーンアセンブリとの間の移動及び動力の切り替えが実現されてよい。故に、カバーが開位置に位置付けられたとき、動力がカバーに伝達される経路が遮断される一方、動力がスクリーンアセンブリに伝達される経路は遮断されない。そのような設計の下、単一の駆動源を使用してカバー及びスクリーンアセンブリを駆動することが可能である。その結果、動力伝達は確実に伝達され得、その安定性もまた非常に優れたものであり得る。

更に、本開示の実施形態によると、ＨＵＤは、更に回転アーム及び係止構造を備えてよい。回転アーム及び係止構造は、スクリーンアセンブリを駆動して回転させるための動力伝達経路を利用してよい。加えて、回転アーム及び係止構造によって、スクリーンが振動し、劣悪な画像品質をもたらすことを防止することが可能である。更に、回転アームによって、スクリーンの斜角を微調整することが可能である。

本発明が、例として、かつ好適な実施形態に関して説明されてきたが、本発明はこれらに限定されないことが理解されるべきである。むしろ、様々な変更、並びに類似の構成及び手順を網羅することが意図されている。従って、添付の特許請求の範囲は、全てのそのような変更、並びに類似の構成及び手順を包含するよう、最も広い解釈が与えられるべきである。

Claims (14)

1. 開口部を有するハウジングと、
   前記ハウジングに配置された伝達メカニズムと、
   カバーであって、前記伝達メカニズムに接続され、前記カバーが前記開口部を隠す閉位置と、前記カバーが前記伝達メカニズムによって前記ハウジング内に位置付けられる開位置との間で移動可能なカバーと、
   前記伝達メカニズムを駆動する駆動メカニズムと
   を備え、
   スクリーンとロッカレバーとを有するスクリーンアセンブリを更に備え、前記スクリーンは、前記ロッカレバーの接続部に接続された第１のシャフトと、第２のシャフトとを含み、
   前記ハウジングに回転可能に配置された回転アームを更に備え、
   前記カバーが前記閉位置から前記開位置に移動する間、前記カバーは前記開口部の下の中間位置に鉛直方向に移動し、前記開口部の下の前記中間位置から離れて前記開位置へと順に移動し、
   前記伝達メカニズムは互いに接続された第１の伝達アセンブリ及び第２の伝達アセンブリを有し、前記第１の伝達アセンブリは、前記駆動メカニズムによって駆動され、前記第２の伝達アセンブリは、前記第１の伝達アセンブリによって駆動され、前記カバーは、前記第２の伝達アセンブリに接続され、前記第２の伝達アセンブリによって駆動され、
   前記ロッカレバーは、前記第１の伝達アセンブリに接続され、前記スクリーンを駆動して格納位置と表示位置との間で移動させるべく、前記第１の伝達アセンブリによって駆動され、
   前記スクリーンが前記格納位置から前記表示位置に移動するとき、前記回転アームは前記第１の伝達アセンブリによって駆動されて回転し、前記スクリーンの前記第２のシャフトを押し付け、これにより、前記スクリーンの斜角を調整する、
   ヘッドアップディスプレイ。
2. 前記伝達メカニズムは、前記ハウジングに移動可能に配置され、ガイドレールを有するギアラックを有し、前記カバーは、前記ガイドレールにスライド可能に配置されたガイドピンを有し、前記駆動メカニズムは、前記ギアラックを駆動し、
   前記駆動メカニズムが前記ギアラックを駆動するとき、前記カバーは、前記ギアラックの前記ガイドレールと前記ガイドピンとの間の接続によって駆動されて移動する、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
3. 前記ガイドレールは、第１の端部と、前記第１の端部に対向する第２の端部とを含み、
   前記カバーが前記閉位置に位置付けられたとき、前記ガイドピンは前記第１の端部に位置付けられ、前記カバーが前記中間位置及び前記開位置に位置付けられたとき、前記ガイドピンは前記第２の端部に位置付けられる、請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ。
4. 前記ガイドレールは、第１の平行部分と、第２の平行部分と、前記第１の平行部分及び前記第２の平行部分に接続された傾斜部分とを含み、
   前記カバーが前記閉位置に位置付けられたとき、前記ガイドピンは、前記第１の平行部分内に位置付けられ、前記カバーが前記中間位置及び前記開位置に位置付けられたとき、前記ガイドピンは、前記第２の平行部分内に位置付けられる、請求項２又は３に記載のヘッドアップディスプレイ。
5. 前記ハウジングに回転可能に配置された係止構造を更に備え、
   前記スクリーンが前記格納位置から前記表示位置に移動するとき、前記係止構造は、前記第１の伝達アセンブリによって駆動されて回転し、前記接続部に当接し、これにより、前記スクリーンの前記第１のシャフトを保持する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ。
6. 前記第１の伝達アセンブリは、前記駆動メカニズムによって駆動される第１の伝達要素と、前記第１の伝達要素によって駆動される伝達切り替え要素とを含み、
   前記ロッカレバーは、前記第１の伝達要素に接続され、前記第１の伝達要素によって駆動され、前記ロッカレバー及び前記係止構造は、前記伝達切り替え要素によって駆動されて回転する、請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ。
7. 前記ロッカレバーはガイドスロットを含み、前記第１の伝達要素は前記ガイドスロットにスライド可能に配置された第１のガイド部を含み、
   前記駆動メカニズムが前記第１の伝達要素を駆動するとき、前記第１の伝達要素は、前記第１のガイド部と前記ガイドスロットとの間の接続によって前記ロッカレバーを駆動し、前記ロッカレバーは、前記接続部と前記第１のシャフトとの間の接続によって前記スクリーンを駆動して、前記格納位置から前記表示位置に向かって移動させる、請求項６に記載のヘッドアップディスプレイ。
8. 前記伝達切り替え要素は押し付け突起を含み、前記スクリーンが前記格納位置から前記表示位置に移動するとき、前記押し付け突起は、前記回転アームの一端を押し付け回転させ、前記回転アームの他端は駆動されて前記第２のシャフトを押し付け、これにより、前記スクリーンの前記斜角を調整する、請求項６又は７に記載のヘッドアップディスプレイ。
9. 前記回転アームの前記他端に傾斜表面が設けられ、前記回転アームは、前記傾斜表面で前記スクリーンの前記第２のシャフトを押し付ける、請求項８に記載のヘッドアップディスプレイ。
10. 前記伝達切り替え要素は第１のガイド溝を含み、前記係止構造は前記第１のガイド溝にスライド可能に配置されたガイド突起を含み、
    前記スクリーンが前記格納位置から前記表示位置に移動するとき、前記伝達切り替え要素は、前記第１のガイド溝と前記ガイド突起との間の接続によって前記係止構造を駆動して回転させ、前記係止構造は、前記接続部に当接し、これにより、前記第１のシャフトを保持する、請求項８又は９に記載のヘッドアップディスプレイ。
11. 前記伝達切り替え要素は更に第２のガイド溝を含み、前記第２のガイド溝は、互いに接続された直線部分及び円弧部分を有し、
    前記第２の伝達アセンブリは、前記第２のガイド溝にスライド可能に配置された第２のガイド部を含む第２の伝達要素を含み、
    前記カバーが前記閉位置から前記開位置に移動する間、前記第２のガイド部は前記直線部分内をスライドし、前記第２の伝達要素は前記第２のガイド部と前記直線部分との間の接続によって駆動されて回転し、前記カバーが前記開位置に位置付けられたとき、前記第２のガイド部は、前記円弧部分内をスライドし、前記第２の伝達要素は、前記第２のガイド部と前記円弧部分との間の接続によって回転を止める、請求項１０に記載のヘッドアップディスプレイ。
12. 前記伝達切り替え要素は、第１の表面及び第２の表面を含み、前記押し付け突起及び前記第１のガイド溝は、前記第１の表面に配置され、前記第２のガイド溝は第２の表面に配置される、請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイ。
13. 前記カバーが前記開位置に位置付けられたとき、前記第２の伝達アセンブリは回転を止め、前記第１の伝達アセンブリは回転し続ける、請求項１から１２のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ。
14. 開口部を有するハウジングと、
    前記ハウジングに配置された伝達メカニズムと、
    カバーであって、前記伝達メカニズムに接続され、前記カバーが前記開口部を隠す閉位置と、前記カバーが前記伝達メカニズムによって前記ハウジング内に位置付けられる開位置との間で移動可能なカバーと、
    前記伝達メカニズムを駆動する駆動メカニズムと
    を備え、
    スクリーンとロッカレバーとを有するスクリーンアセンブリを更に備え、前記スクリーンは、前記ロッカレバーの接続部に接続された第１のシャフトと、第２のシャフトとを含み、
    前記カバーが前記閉位置から前記開位置に移動する間、前記カバーは前記開口部の下の中間位置に鉛直方向に移動し、前記開口部の下の前記中間位置から離れて前記開位置へと順に移動し、
    前記伝達メカニズムは互いに接続された第１の伝達アセンブリ及び第２の伝達アセンブリを有し、前記第１の伝達アセンブリは、前記駆動メカニズムによって駆動され、前記第２の伝達アセンブリは、前記第１の伝達アセンブリによって駆動され、前記カバーは、前記第２の伝達アセンブリに接続され、前記第２の伝達アセンブリによって駆動され、
    前記ロッカレバーは、前記第１の伝達アセンブリに接続され、前記スクリーンを駆動して格納位置と表示位置との間で移動させるべく、前記第１の伝達アセンブリによって駆動され、
    前記カバーが前記開位置に位置付けられたとき、前記第２の伝達アセンブリは回転を止め、前記第１の伝達アセンブリは回転し続け、
    前記第１の伝達アセンブリは、第２のガイド溝を有する伝達切り替え要素を含み、前記第２のガイド溝は、互いに接続された直線部分及び円弧部分を有し、前記第２の伝達アセンブリは、前記第２のガイド溝にスライド可能に配置された第２のガイド部を含む第２の伝達要素を含み、
    前記カバーが前記閉位置から前記開位置に移動する間、前記第２のガイド部は前記直線部分内をスライドし、前記第２の伝達要素は前記第２のガイド部と前記直線部分との間の接続によって駆動されて回転し、前記カバーが前記開位置に位置付けられたとき、前記第２のガイド部は、前記円弧部分内をスライドし、前記第２の伝達要素は、前記第２のガイド部と前記円弧部分との間の接続によって回転を止める、ヘッドアップディスプレイ。

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