JP6650120B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明はミラー装置及びヘッドアップディスプレイ装置に関する。

ミラー装置は、例えばヘッドアップディスプレイ装置に用いられ、例えば特許文献１に開示されたものがある。
特許文献１に開示されたミラー装置は、樹脂製の基板の前面部に反射膜が形成された凹面鏡を備え、左右の軸部で反射角度を調整可能にケース体に支持されている。

特開２０１１−１５００９９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のミラー装置では、凹面鏡が樹脂製であるため車両の走行に伴い振動しやすいという問題がある。特に、近年は表示画像を大きくするため凹面鏡が大型化しつつあり、振動による表示画像のぶれが問題となっている。

本発明は、上記問題点を解消し、凹面鏡の耐振動性を向上することができ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、本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、
自動車に搭載され、
投影光Ｌを出射する表示器６０と、
前面１１ａに形成された反射部１１ｃで前記投影光Ｌを反射する凹面鏡１０と、
前記凹面鏡１０を回動可能に支持し前記凹面鏡１０と前記表示器６０を収納するケース体５０と、
を備え、前記ケース体５０の開口部５１から前記凹面鏡１０が反射した前記投影光Ｌを前記自動車のフロントガラス７０に出射して虚像Ｖを表示するヘッドアップディスプレイ装置１００であって、
前記凹面鏡１０の背面中央部と前記ケース体５０に接して振動を伝達する連結部３０を備える、
ことを特徴とする。

本発明によれば、凹面鏡の耐振動性を向上することができる。

本発明のミラー装置及びヘッドアップディスプレイ装置の一実施の形態を示す概略図である。 本発明の一実施の形態のミラー装置部分の構成を示す概略図である。 本発明の一実施の形態のミラー装置にかかり、（ａ）は背面図、（ｂ）は縦断面図である。 本発明の一実施の形態のミラー装置にかかり、（ａ）は背面図、（ｂ）は縦断面図である。 本発明の一実施の形態のミラー装置にかかり、（ａ）は背面図、（ｂ）は横断面図である。 本発明の一実施の形態のミラー装置にかかり、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は部分拡大斜視図である。 本発明の一実施の形態のミラー装置にかかり、（ａ）は背面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は部分拡大斜視図である。

以下に、本発明に係るミラー装置及びヘッドアップディスプレイ装置の一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、本発明のミラー装置１を本発明のヘッドアップディスプレイ装置１００に適用した場合を例に説明する。
本発明のミラー装置１は、凹面鏡（反射ミラー）１０と、制振体２０と、ケース体５０と、を備えて構成される。
さらに具体的には、ミラー装置１は、基板１１の前面１１ａに反射膜１１ｃが形成された凹面鏡１０と、凹面鏡１０に入射される投影光Ｌの反射角度を調整可能に、凹面鏡１０を支持するケース体５０と、を有するミラー装置１であって、基板１１の背面１１ｂに接することで、凹面鏡１０の振動を抑える制振体２０を備えて構成される。
ミラー装置１によれば、凹面鏡１０が振動しても、制振体２０を凹面鏡１０の背面１１ｂに接することで、振動を減衰することができ、例えばシンバルなどの打楽器で、振動して音が出ているときに、指を当てると、音（振動）が止まるのと同様にして耐振動性を向上するものである。ミラー装置１の詳細については、後述する。

ヘッドアップディスプレイ装置１００は、ミラー装置１と、表示画像Ｍを表示する投影光Ｌを出射する表示器６０と、を備え、表示器６０から出射される投影光Ｌをミラー装置１で反射させて透光部材７０を介して表示画像Ｍを虚像Ｖとして表示して視認させるものである。これにより、運転者は、虚像Ｖを背景と重畳させて視認することができる。
ヘッドアップディスプレイ装置１００によれば、ミラー装置１で凹面鏡１０の振動が抑えられることで、車両の走行等に伴う振動による表示画像Ｍのぶれを防止でき、耐振動性を向上することができる。

本実施の形態のヘッドアップディスプレイ装置１００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、ミラー装置１と、表示器６０と、に加え、表示器６０から出射される投影光Ｌをミラー装置１に向けて反射するための平面鏡８０と、これらを収納するケース体（ミラー装置１と共通）５０と、制御基板（図示しない）と、を備えている。

ケース体５０は、例えば黒色の遮光性合成樹脂から形成され、投影光Ｌを出射する表示器６０と、表示器６０から出射される投影光Ｌをミラー装置１に向けて反射する平面鏡８０と、凹面鏡１０を有するミラー装置１と、を内部に収納し、外部に制御基板が取り付けられている。
ケース体５０は、投影光Ｌを透光部材（以下、フロントガラスとする。）７０に向けて通過させる開口部５１を有し、この開口部５１は、透光性カバー５２で覆われている。

表示器６０は、光源６１と、液晶表示素子６２とで構成される。液晶表示素子６２は、ＤＭＤ（Digital Micro Mirror Device）やＬＣＯＳ（登録商標：Liquid Crystal On Silicon）などの反射型表示素子やＴＦＴ（Thin Film transistor）液晶パネルなどの透過型表示素子等で構成される。表示器６０は、液晶表示素子６２により、図示しない制御基板からの制御信号に基づき、表示すべき表示画像Ｍを結像させ、表示画像Ｍを表示させるための投影光Ｌを平面鏡８０に向けて出射する。表示すべき表示画像Ｍとしては、例えば車両の速度やエンジン回転数を数値などで発光表示するもののほか、あらゆる表示形態を採用できるものである。
なお、表示器６０は、平面鏡８０、ミラー装置１の凹面鏡１０、フロントガラス７０などを介して運転者に視認される際に、歪んだ虚像Ｖにならないように、それぞれの光学部材の光学特性及び配置などを考慮して予め歪ませた表示画像Ｍを表示するように制御される。

平面鏡８０は、例えば合成樹脂やガラス材料からなる基板の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、表示器６０から出射した投影光Ｌをミラー装置１の凹面鏡１０に向けて反射する。平面鏡８０は、ケース体５０に固定されている。

次に、ヘッドアップディスプレイ装置１００におけるミラー装置１について説明する。
ミラー装置１は、基板１１の前面１１ａに反射膜１１ｃが形成された凹面鏡１０と、凹面鏡１０に入射される投影光Ｌの反射角度を調整可能に、凹面鏡１０を支持するケース体５０と、を有するミラー装置１であって、基板１１の背面１１ｂに接することで、凹面鏡１０の振動を抑える制振体２０を備えて構成される。

凹面鏡１０は、合成樹脂材料、例えばＰＣ（ポリカーボネート）からなる基板１１の前面１１ａの表面に、蒸着等の手段によりアルミニウム等の金属からなる反射膜１１ｃを形成したものである。基板１１は、前面１１ａ及び裏側の背面１１ｂがともに所定の曲率を有して前面１１ａが背面１１ｂに向かって凹んだ凹状の曲面となっている。凹状の曲面を備えた基板１１は、射出成形によって成形される。
凹面鏡１０は、図２に示すように、前面１１ａから見た（正面視）した形状が横長の略矩形状に形成され、右辺の中央側から外側に突き出す軸部１１ｄが基板１１と一体に形成されている。左右の一直線上の軸部１１ｄ（左辺の軸部は図示せず）は、ケース体５０に一体に形成された軸支部（図示せず）で回動可能に支持されている。一方の軸部１１ｄには、図１に示すように、歯車１１ｅが一体に形成され、ケース体５０に取り付けたステッピングモータ１１ｆのピニオン１１ｇが噛み合っている。ステッピングモータ１１ｆを駆動することで、ピニオン１１ｇを介して歯車１１ｅを回転することができ、凹面鏡１０の角度を変えることができる。
これにより、凹面鏡１０は、平面鏡８０を介して入射される投影光Ｌの反射角度を調整することができる。つまり、フロントガラス７０に対する投影光Ｌの出射方向を調整し、虚像Ｖの位置を運転者の視線に合わせることができる。

制振体２０は、基板１１の背面１１ｂに沿って形成されるとともに、基板１１の背面１１ｂに対して隙間を持って対面した状態で基板１１に固定される、基板１１より剛性の高い剛性板２１と、剛性板２１と基板１１の背面１１ｂとの間の隙間に位置する押え部材２２と、を備える。
制振体２０は、凹面鏡１０の振動の発生を抑えるものであり、図３に示すように、凹面鏡１０より剛性の高い材料、例えば、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）やＳＵＳ（ステンレス鋼）等の金属製の金属制振プレート（剛性板）２１で形成されている。
凹面鏡１０の振動は、基板１１の両端部の軸部１１ｄを支点として基板１１が弓のように曲がる曲げ振動、２つの軸部１１ｄを結ぶ直線を中心とする回転振動、軸部１１ｄに沿う往復振動、の３つの振動が組み合わされて発生する。
デッドアップディスプレイ装置１００では、特にミラー装置１の凹面鏡１０の曲げ振動が問題となり、ヘッドアップディスプレイ装置１００での虚像Ｖが前後にずれるようなぶれが発生する。

金属制振プレート２１は、左右方向の大きさが凹面鏡１０と略同一とされ、上下方向の大きさが凹面鏡１０の略半分程度に形成されている。金属制振プレート２１は、凹面鏡１０の背面１１ｂに沿う曲面プレート２１ａと、曲面プレート２１ａに沿って左右方向に設けられる補強リブ２１ｂと、を備えている。
金属制振プレート２１は、左右両端部が凹面鏡１０の軸部１１ｄに固定されており、両端部以外は、凹面鏡１０の背面１１ｂとの間に隙間が形成されている。これにより、凹面鏡１０は、反射角度の調整を許容した状態で、図示しないケース体５０に支持されている。
凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂと制振体２０の金属制振プレート２１の間には、押え部材２２が介装されている。押え部材２２は、例えば、弾性を持つ両面テープ２３で構成され、凹面鏡１０の基板１１の中心部に当接されて金属制振プレート２１の曲面プレート２１ａと凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂとの隙間を接着している。

このような制振体２０の金属制振プレート２１を凹面鏡１０の背面１１ｂ側に配置して軸部１１ｄを介してケース体５０に支持し、金属制振プレート２１と、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂとに、押え部材２２の両面テープ２３を当接させて接着することで、両面テープ２３を介して凹面鏡１０の振動が剛性の高い金属制振プレート２１に伝達され、振動が減衰される。
また、押え部材２２としての両面テープ２３が凹面鏡１０の背面１１ｂの中心部に当接することで、凹面鏡１０の振動モードの振幅の腹部分を抑えることになり、一層効果的に振動を減衰することができる。

なお、この実施の形態では、押え部材２２を、弾性を持つ両面テープ２３で構成し、制振体２０である金属制振プレート２１と凹面鏡１０との隙間を押え部材２２で接着するようにしたが、必ずしも接着する必要はなく、少なくとも一方側、例えば凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂとは、当てるだけでも良い。
こうすることで、例えば、シンバルなどの打楽器で振動して音が出ているときに、指を当てると、音（振動）が止まるのと同様にして振動を抑えることができ、耐振動性を向上することができる。

次に、ミラー装置１の他の実施の形態について、図４により説明する。
この実施の形態では、制振体２０は、基板１１より剛性の高い剛性板として合成樹脂製の樹脂制振プレート２４が用いられている。樹脂制振プレート（剛性板）２４は、凹面鏡１０を図示しないケース体５０に支持するミラーホルダと兼用されている。
すなわち制振体２０である樹脂制振プレート２４は、軸部２４ｃを備えて図示しないケース体５０に反射角度を調整可能に支持され、樹脂制振プレート２４に凹面鏡１０の基板１１が取り付けられて構成されている。
樹脂制振プレート２４は、凹面鏡１０より剛性の高い合成樹脂等で形成される。樹脂制振プレート２４は、使用材料でなく金属制振プレート２１の場合のように、補強リブ等の構造上、剛性を高めたものであっても良い。

樹脂制振プレート２４は、左右方向の大きさが凹面鏡１０と略同一とされ、上下方向の大きさが凹面鏡１０の略半分程度に形成され、基板１１の背面１１ｂに対して隙間を持って対面した矩形の枠状のプレート本体２４ａと、枠状のプレート本体２４ａの前面を塞ぐホルダプレート２４ｂとを備えている。プレート本体２４ａは、左端部中央から外側に向けて軸部２４ｃが突き出して形成されている。
ホルダプレート２４ｂには、基板１１に軸部１１ｄを備えていない凹面鏡１０が前面部に取り付けられ、４隅が接着されて固定されている。４隅の接着には、例えば両面テープ２４ｄが用いられている。
プレート本体２４ａは、両端部の軸部２４ｃが図示しないケース体５０の軸支部に回動可能に支持される。これにより、凹面鏡１０に入射される投影光Ｌの反射角度が調整され、凹面鏡１０は、反射角度の調整を許容した状態で、図示しないケース体５０に支持されている。

凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂと制振体２０の樹脂制振プレート２４との間には、隙間が形成されて押え部材２５が介装される。押え部材２５は、金属制振プレート２１の場合と同様に、例えば、弾性を持つ両面テープ２３で構成される。両面テープ２３は、凹面鏡１０の基板１１の中心部に当接されて樹脂制振プレート２４のホルダプレート２４ｂと、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂとの隙間を接着している。
すなわち、樹脂制振プレート２４と、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂの中心部に当接させて押える両面テープ２３が凹面鏡１０の振動を押える押え部材２５として機能し、４隅の両面テープ２４ｄは、凹面鏡１０の固定のために機能するものである。

このような制振体２０である樹脂制振プレート（剛性板）２４を凹面鏡１０の背面１１ｂに対して隙間を持って対面させて配置し、軸部２４ｃを介して図示しないケース体５０に支持する。樹脂制振プレート２４と凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂとの間の隙間には、押え部材２５である両面テープ２３を当接させて互いを接着する。こうすることで、両面テープ２３を介して凹面鏡１０の振動が剛性の高い樹脂制振プレート２４に伝達され、振動が減衰される。
また、押え部材２５である両面テープ２３が凹面鏡１０の背面１１ｂの中心部に当接することで、凹面鏡１０の振動の腹部分を抑えることになり、一層効果的に振動を減衰することができる。

なお、この実施の形態では、押え部材２５を、弾性を持つ両面テープ２３で構成し、制振体２０である樹脂制振プレート（剛性板）２４と凹面鏡１０との隙間を接着するようにしたが、必ずしも接着する必要はなく、少なくとも一方側、例えば凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂとは、当てるだけでも良い。
こうすることで、樹脂制振プレート２４は、金属制振プレート２１の場合と同様に、例えば、シンバルなどの打楽器で振動して音が出ているときに、指を当てると、音（振動）が止まるのと同様にして振動を抑えることができ、耐振動性を向上することができる。

次に、ミラー装置１のさらに他の実施の形態について、図５により説明する。
この実施の形態のミラー装置１では、制振体は、図示しないケース体５０及び基板１１の背面１１ｂの間を連結する連結機構３０を備え、連結機構３０は、制振アーム３１と固定部材３２とを備えて構成されている。
連結機構３０を構成する固定部材３２は、図示しないケース体５０に固定される。
連結機構３０を構成する制振アーム３１は、固定部材３２に固定される一端部３１ａ、及び球状部３１ｃが形成された他端部３１ｂを備えて構成される。
凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂには、球状部３１ｃを備えた他端部３１ｂが嵌まる球面受け部３３が設けられている。

制振アーム３１は、例えば、弾性を有する合成樹脂製とされ、形状的にも弾性変形を許容できるように、側面形状が略Ｓ字状に形成されている。すなわち、制振アーム３１は、図５（ｂ）に示すように、一端部３１ａが斜め下方に突き出すように形成され、一端部３１ａから中間部３１ｄまでは、略直角に曲げられ、中間部３１ｄから他端部３１ｂまでが略水平に形成されて、略Ｓ字状となっている。これにより、制振アーム３１は、図５（ｂ）に示すように、中間部３１ｄの両端で、それぞれ鉛直面上（図５（ｂ）の紙面上）で弾性変形によって揺動を許容することができる。
制振アーム３１の一端部３１ａは、先端部が円錐体状に形成されており、図示しないケース体５０に固定されたブラケット（固定部材）３２に形成した固定孔３２ａに差し込むことで固定できるようにしてある。制振アーム３１の他端部３１ｂには、球面で構成された球状部３１ｃが一体に成形されている。

凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂには、制振アーム３１の球状部３１ｃを支持する球面受け部３３が設けられている。球面受け部３３は、球状部３１ｃの凸状の球面が接触する凹状の球面を備えており、例えば図５に示すように、支持プレート３３ａの中心部に一体に成形されている。
なお、球面受け部３３は、支持プレート３３ａとは別体に成形し、支持プレート３３ａの中心部に接着などで取り付けることもできる。
凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂには、支持プレート３３ａを接着することで、球面受け部３３が凹面鏡１０の背面１１ｂの中心部に設けられる。
球面受け部３３には、ブラケット３２の固定孔３２ａに固定された制振アーム３１の球状部３１ｃが接触した状態で当接される。

図示しないケース体５０に固定したブラケット３２、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂの球面受け部３３を、連結機構３０の制振アーム３１で連結することで、制振アーム３１と球面受け部３３により、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂが支持プレート３３ａの球面受け部３３及び制振アーム３１の球状部３１ｃを介して図示しないケース体５０に支持された状態となる。
これにより、凹面鏡１０に発生する振動は、制振アーム３１及びブラケット３２を介して図示しないケース体５０に伝達されて減衰され、振動が抑えられる。こうすることで、金属制振プレート２１や樹脂制振プレート２４の場合と同様に、例えば、シンバルなどの打楽器で振動して音が出ているときに、指を当てると、音（振動）が止まるのと同様にして、制振アーム３１及びブラケット３２で振動を抑えることができ、耐振動性を向上することができる
また、制振アーム３１及びブラケット３２からなる連結機構３０を設けることによる凹面鏡１０の反射角度の調整は、制振アーム３１の略Ｓ字状の形状によって撓むことで、許容することができ、支障なく角度調整を行うことができる。
凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂに支持プレート３３ａを介して球面受け部３３を当接させることで、球面受け部３３の部分に支持力が集中することなく、支持プレート３３ａに分散され、凹面鏡１０の反射膜１１ｃのゆがみなどを防止することができる。

次に、ミラー装置１の他の実施の形態について、図６により説明する。
この実施の形態のミラー装置１では、制振体は、図示しないケース体５０及び基板１１の背面１１ｂの間を連結する連結機構３０Ａを備え、連結機構３０Ａは、支持枠体３４と、コイルばね（付勢部材）３５ａと、コイルばね（弾性部材）３５ｂ，３５ｃと、ばね支持部材３６と、押え板３７と、固定部材３８とを備えて構成される。
固定部材３８は、ブラケットで構成されて図示しないケース体５０に固定される。
支持枠体３４は、ブラケット（固定部材）３８に固定され、基板１１の背面１１ｂと対向して配置される。ばね支持部材３６は、支持枠体３４内に位置する。支持枠体３４内に位置するばね支持部材３６と支持枠体３４との間には、弾性部材としてＹ方向のコイルばね３５ｂ及びＺ方向のコイルばね３５ｃが設けられる。Ｙ方向のコイルばね３５ｂは、基板１１の背面１１ｂに沿うＹ方向（第１方向）から支持枠体３４内でばね支持部材３６を弾性的に変位可能に支持している。Ｚ方向のコイルばね３５ｃは、Ｙ方向（第１方向）に直交するＺ方向（第２方向）から支持枠体３４内でばね支持部材３６を弾性的に変位可能に支持している。押え板３７は、基板１１の背面１１ｂに接触して設けられ、押え板３７とばね支持部材３６の間に、押え板３７を基板１１の背面１１ｂに向かって付勢するＸ方向のコイルばね（付勢部材）３５ａが備えられる。
これにより、押え板３７は、ばね支持部材３６を介して基板１１に接近離反するＸ方向にコイルばね３５ａで付勢され、ばね支持部材３６が支持枠体３４内で、Ｘ方向と直交する２方向（Ｙ方向、Ｚ方向）に弾性的に変位するコイルばね３５ｂ，３５ｃを介して支持され、支持枠体３４が図示しないケース体５０に固定されたブラケット３８に固定されていることで、押え板３７は、支持枠体３４に対してＸ，Ｙ，Ｚ方向の自由度を備えて支持される。

支持枠体３４は、凹面鏡１０の基板１１と対向する円弧状の曲面板３４ｂの上下にＬ字状の固定部３４ａが一体に形成され、上下の固定部３４ａの端部がブラケット３８を介して図示しないケース体５０に固定されている。曲面板３４ｂの両側には、側面板３４ｃが設けられて凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂ側が開口している。側面板３４ｃには、円弧状の長孔３４ｄが形成してある。

ばね支持部材３６は、支持枠体３４内に配置され、支持枠体３４とばね支持部材３６との間に弾性的に変位を可能とするＹ方向のコイルばね（弾性部材）３５ｂ及びＺ方向のコイルばね（弾性部材）３５ｃを備えている。
凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂには、押え板３７が当てられており、押え板３７とばね支持部材３６と間のＸ方向のコイルばね（付勢部材）３５ａで基板１１側に付勢されている。
ばね支持部材３６は、円柱状の本体部３６ａから左右に突き出して伸縮する伸縮軸部３６ｂと、上下に突き出す上下の支持部３６ｃと、凹面鏡１０側である前方に突き出す前方の支持部３６ｄと、が一体に形成されて構成されている。
ばね支持部材３６は、伸縮軸部３６ｂの端部が支持枠体３４の長孔３４ｄに遊嵌されて長孔３４ｄに沿って略上下方向（Ｚ方向）に移動可能かつ伸縮軸部３６ｂを中心に回動可能に支持枠体３４に支持されている。
本体部３６ａと伸縮軸部３６ｂとの間には、Ｙ方向のコイルばね３５ｂが介装されて左右方向に弾性的に変位できるように支持されている。
本体部３６ａの前方の支持部３６ｄと凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂに当てられた押え板３７との間には、Ｘ方向のコイルばね３５ａが介装されて基板１１に接近離反する方向（Ｘ方向）のばね力が付勢される。また、本体部３６ａと押え板３７との間のＸ方向のコイルばね３５ａは、中心軸に対して曲がるように弾性的に変形することもできるようになっている。本体部３６ａの上下の支持部３６ｃと支持枠体３４の上下の水平な端部との間にＺ方向のコイルばね３５ｃが介装され、上下方向に弾性的に変位できるように支持されている。
これにより、押え板３７は、基板１１側には、コイルばね３５ａのばね力が付勢されると同時に、３つのコイルばね３５によってＸ，Ｙ，Ｚの３方向の自由度を備えた状態で支持枠体３４に支持される。

このような制振体２０に連結機構３０Ａを設けて構成することで、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂにコイルばね３５を介して押え板３７を当て、コイルばね３５を、ばね支持部材３６を介して支持枠体３４に支持することで、凹面鏡１０の振動を、支持枠体３４を介して図示しないケース体５０に伝達することができ、振動を減衰させることができる。
また、支持枠体３４に対してばね支持部材３６及びコイルばね３５を介して押え板３７が３方向の自由度を備えているので、凹面鏡１０の反射角度の調整は、これらの自由度によって支障なく行うことができる。

次に、ミラー装置１の他の実施の形態について、図７により説明する。
この実施の形態では、制振体は、図示しないケース体５０及び基板１１の背面１１ｂの間を連結する連結機構３０Ｂを備え、連結機構３０Ｂは、支持枠体４１と、複合ばね（付勢部材）４２と、ばね支持部材４３と、押え板４４と、固定部材４５とを備えて構成される。
固定部材４５は、ブラケットで構成され、図示しないケース体５０に固定される。支持枠体４１は、ブラケット（固定部材）４５に固定される。ばね支持部材４３は、基板１１の背面１１ｂに沿う方向に延びるばね支持軸４３ｃを含み、基板１１の背面１１ｂに固定される。複合ばね４２は、ばね支持軸４３ｃに挿通され、一端がばね支持部材４３に係止され、他端が支持枠体４１に係止される。
本ミラー装置１は、上記の図６で説明したミラー装置１とは、弾性部材及び付勢部材を構成するばねの構成が異なるもので、ねじり力を発生するねじりばね４２ｂと、伸縮力を発生するコイルばね４２ａとを組み合わせた複合ばね４２で構成されている。
すなわち、押え板４４は、基板１１に接近離反する方向Ｘを含むＸ，Ｙ，Ｚの３方向の自由度を備えるねじりによるばね力及び伸縮によるばね力を発生する複合ばね４２を備えて支持枠体４１に支持されている。

支持枠体４１は、凹面鏡１０の基板１１と対向する開口部４１ａを備えた平板状の平面板４１ｂを備えて構成される。平面板４１ｂは、両端部が凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂ側でブラケット４５を介してケース体５０に固定されている。

複合ばね４２は、ねじりばね４２ｂとコイルばね４２ａとを組み合わせて一体化したもので、円筒状のコイルばね４２ａで円筒中心軸に沿う伸縮方向のばね力を発生し、コイルばね４２ａの両端部から突き出す接線方向のねじりばね４２ｂの間で円筒中心軸回りのねじり力を発生するようにしたものである。
複合ばね４２は、ばね支持部材４３を介して支持枠体４１に支持される。ばね支持部材４３と凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂとの間には、押え板４４が基板１１の背面部１１ｂに当てられており、押え板４４が複合ばね４２を介して押えられる。
ばね支持部材４３は、逆Ｔ字状に形成された水平部４３ａと、押え板４４となる垂直部４３ｂとを備えて一体に形成されている。水平部４３ａは、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂの下辺に沿って接着などで取り付けられ、垂直部４３ｂの先端部が基板１１の中心部に位置し、両面テープなどで接着されて押え板４４となっている。垂直部４３ｂの中間部両側に円柱状のばね支持軸４３ｃが一体に形成されている。
複合ばね４２は、ばね支持軸４３ｃに複合ばね４２のコイルばね４２ａ部分が装着され、垂直部４３ｂの外側面に複合ばね４２のねじりばね４２ｂの一方の端部が、他方の端部が支持枠体４１の開口部の内側面に取り付けてある。
したがって、図示しないケース体５０にブラケット４５で固定支持された支持枠体４１と、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂに接着された押え板４４との間は、複合ばね４２のねじりばね４２ｂのねじり力及びコイルばね４２ａのばね力が付勢され、弾性的な変位が可能となり、Ｘ，Ｙ，Ｚの３方向の自由度を備えて支持枠体４１に支持された状態となる。

このような制振体２０に連結機構３０Ｂを設けて構成することで、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂに複合ばね４２を介して押え板４４を当て、複合ばね４２を、ばね支持部材４３を介して支持枠体４１に支持することで、凹面鏡１０の振動を、支持枠体４１を介して図示しないケース体５０に伝達することができ、振動を減衰させることができる。
また、支持枠体４１に対してばね支持部材４３及び複合ばね４２を介して押え板４４が３方向の自由度を備えているので、凹面鏡１０の反射角度の調整は、これらの自由度によって支障なく行うことができる。

上記のように構成したいずれかのミラー装置１を備えたヘッドアップディスプレイ装置１００では、凹面鏡１０の振動を極力抑えることができ、表示画像Ｍによる虚像Ｖのぶれを防止することができ、耐震動性を向上することができる。

また、ミラー装置１によれば、基板１１の前面１１ａに反射膜１１ｃが形成された凹面鏡１０と、凹面鏡１０に入射される投影光Ｌの反射角度を調整可能に、凹面鏡１０を支持するケース体５０と、を有するミラー装置１であって、基板１１の背面１１ｂに接することで、凹面鏡１０の振動を抑える制振体２０を備えているので、制振体２０が凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂに接することで、凹面鏡１０の振動を制振体２０に伝達して振動を減衰することができる。制振体２０が基板１１の背面１１ｂに接することで、振動モードの振幅を小さくすることができる。

ミラー装置１によれば、制振体２０は、基板１１の背面１１ｂに沿って形成されるとともに、基板１１の背面１１ｂに対して隙間を持って対面した状態で基板１１に固定される、基板１１より剛性の高い金属制振プレート（剛性板）２１と、金属制振プレート２１と基板１１の背面１１ｂとの間の隙間に位置する押え部材２２と、を備えているので、押え部材２２を介して凹面鏡１０の振動が剛性の高い金属制振プレート２１に伝達され、一層確実に振動を減衰することができる。また、押え部材２２を凹面鏡１０の背面１１ｂの中心部に当接することで、凹面鏡１０の振動モードの振幅の腹部分を抑えることができ、一層効果的に振動を減衰することができる。
また、基板１１より剛性の高い剛性板を、合成樹脂製の樹脂制振プレート２４で構成することで、金属制振プレート２１で構成する場合と同様に、押え部材２５を介して凹面鏡１０の振動が剛性の高い樹脂制振プレート２４に伝達され、確実に振動を減衰することができる。また、押え部材２５を凹面鏡１０の背面１１ｂの中心部に当接することで、凹面鏡１０の振動モードの振幅の腹部分を、同様に、抑えることができ、一層効果的に振動を減衰することができる。
また、凹面鏡１０自体に角度調整用の軸部を設けることなく、制振体２０に軸部２４ｃを設けることで、凹面鏡１０の基板１１と制振体２０との材料を自由に選択することができ、それぞれに適した材料を用いることが可能となる。

また、ミラー装置１によれば、制振体２０は、ケース体５０及び基板１１の背面１１ｂの間を連結する連結機構３０を備え、連結機構３０は、制振アーム３１と固定部材３２とを備えて構成され、固定部材３２は、ケース体５０に固定されており、制振アーム３１は、固定部材３２に固定される一端部３１ａ、及び球状部３１ｃが形成された他端部３１ｂを備えて構成され、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂには、球状部３１ｃを備えた他端部３１ｂが嵌まる球面受け部３３が設けられているので、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂが球面受け部３３及び制振アーム３１の球状部３１ｃを介してケース体５０に支持された状態となることで、凹面鏡１０に発生する振動を、制振アーム３１を介してケース体５０に伝達して減衰することができ、振動を抑えることができる。また、制振アーム３１を設けることによる凹面鏡１０の反射角度の調整は、制振アーム３１が撓むことで、許容することができ、支障なく角度調整を行うことができる。

また、ミラー装置１によれば、制振体２０は、ケース体５０及び基板１１の背面１１ｂの間を連結する連結機構３０Ａを備え、連結機構３０Ａは、ケース体５０に固定される固定部材３８と、固定部材３８に固定され、基板１１の背面１１ｂと対向して配置される支持枠体３４と、支持枠体３４内に位置するばね支持部材３６と、基板１１の背面１１ｂに沿う第１方向Ｙ及び基板１１の背面１１ｂに沿い、かつ第１方向Ｙに直交する第２方向Ｚから支持枠体３４内でばね支持部材３６を弾性的に変位可能に支持する弾性部材３５ｂ，３５ｃと、基板１１の背面１１ｂに接触する押え板３７と、押え板３７及びばね支持部材３６の間に設けられ、押え板３７を基板１１の背面１１ｂに向かって付勢する付勢部材３５ａと、を備えているので、凹面鏡１０の基板１１の背面１１ｂにコイルばね３５（付勢部材３５ａ）を介して押え板３７を当て、コイルばね３５（弾性部材３５ｂ、３５ｃ）を、ばね支持部材３６を介して支持枠体３４に支持することで、凹面鏡１０の振動を、支持枠体３４を介してケース体５０に伝達することができ、振動を減衰することができる。また、支持枠体３４に対してばね支持部材３６及びコイルばね３５を介して押え板３７が３方向の自由度を備えているので、凹面鏡１０の反射角度の調整は、これらの自由度によって支障なく行うことができる。

また、ミラー装置１によれば、制振体２０は、ケース体５０及び基板１１の背面１１ｂの間を連結する連結機構３０Ｂを備え、連結機構３０Ｂは、ケース体５０に固定される固定部材４５と、固定部材４５に固定される支持枠体４１と、基板１１の背面１１ｂに沿う方向に延びるばね支持軸４３ｃを含み、基板１１の背面１１ｂに固定されるばね支持部材４３と、ばね支持軸４３ｃに挿通され、一端がばね支持部材４３に係止され、他端が支持枠体４１に係止される付勢部材４２と、を備えているので、凹面鏡１０の振動を支持枠体４１を介してケース体５０に伝達することができ、振動を減衰することができる。また、支持枠体４１に対してばね支持部材４３及び複合ばね４２を介して押え板４４が３方向の自由度を備えているので、凹面鏡１０の反射角度の調整は、これらの自由度によって支障なく行うことができる。

また、ヘッドアップディスプレイ装置１００によれば、ミラー装置１と、表示画像Ｍを表示する投影光Ｌを出射する表示器６０と、を備え、表示器６０から出射される投影光Ｌをミラー装置１で反射させて透光部材７０を介して表示画像Ｍを虚像Ｖとして表示するので、凹面鏡１０の振動を防止して、表示画像Ｍによる虚像Ｖのぶれを防止することができ、耐震動性を向上することができる。

なお、上記実施の形態では、ミラー装置１をヘッドアップディスプレイ装置１００に適用する場合を例に説明したが、ヘッドアップディスプレイ装置１００に適用する場合に限らず、他の用途のミラー装置に適用して、振動を防止することができるものである。
また、本発明は、上記実施の形態に限定するものではなく、広く適用することができるものである。

本発明は、特にヘッドアップディスプレイ装置に搭載されるミラー装置に好適である。

１ ミラー装置
１００ ヘッドアップディスプレイ装置
１０ 凹面鏡
１１ 基板
１１ａ 前面
１１ｂ 背面
１１ｃ 反射膜
１１ｄ 軸部
１１ｅ 歯車
１１ｆ ステッピングモータ
１１ｇ ピニオン
２０ 制振体
２１ 金属制振プレート（剛性板）
２１ａ 曲面プレート
２１ｂ 補強リブ
２２ 押え部材
２３ 両面テープ
２４ 樹脂制振プレート（剛性板）
２４ａ プレート本体
２４ｂ ホルダプレート
２４ｃ 軸部
２４ｄ 両面テープ
２５ 押え部材
３０ 連結機構
３１ 制振アーム
３１ａ 一端部
３１ｂ 他端部
３１ｃ 球状部
３１ｄ 中間部
３２ ブラケット（固定部材）
３２ａ 固定孔
３３ 球面受け部
３３ａ 支持プレート
３０Ａ 連結機構
３４ 支持枠体
３４ａ 固定部
３４ｂ 曲面板
３４ｃ 側面板
３４ｄ 長孔
３５ コイルばね
３５ａ Ｘ方向コイルばね（付勢部材）
３５ｂ Ｙ方向コイルばね（弾性部材）
３５ｃ Ｚ方向コイルばね（弾性部材）
３６ ばね支持部材
３６ａ 本体部
３６ｂ 伸縮軸部
３６ｃ 上下の支持部
３６ｄ 前方の支持部
３７ 押え板
３８ ブラケット（固定部材）
３０Ｂ 連結機構
４１ 支持枠体
４１ａ 開口部
４１ｂ 平面板
４２ 複合ばね（付勢部材）
４２ａ コイルばね
４２ｂ ねじりばね
４３ ばね支持部材
４３ａ 水平部
４３ｂ 垂直部
４３ｃ ばね支持軸
４４ 押え板（連結機構）
４５ ブラケット（固定部材）
５０ ケース体
５１ 開口部
５２ 透光性カバー
６０ 表示器
６１ 光源
６２ 液晶表示素子
７０ 透光部材（フロントガラス）
８０ 平面鏡
Ｍ 表示画像
Ｖ 虚像
Ｌ 投影光

Claims (3)

1. 自動車に搭載され、
   投影光を出射する表示器と、
   前面に形成された反射部で前記投影光を反射する凹面鏡と、
   前記凹面鏡を回動可能に支持し前記凹面鏡と前記表示器を収納するケース体と、
   を備え、前記ケース体の開口部から前記凹面鏡が反射した前記投影光を前記自動車のフロントガラスに出射して虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記凹面鏡の背面中央部と前記ケース体に接して振動を伝達する連結部を備える、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記凹面鏡は両端部に一対の軸部を有し、
   前記背面中央部は、前記一対の軸部を結ぶ直線上に位置する、
   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. 前記連結部は前記凹面鏡の背面中央部に接着固定される、
   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。
   
   

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