JP6760188B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
図1に示す本開示の第一実施形態によるHUD装置100は、車両に搭載され、車両に関連する各種の情報を車両の運転者Dに提供する。HUD装置100は、運転者Dの着座する運転席の前方に配置されており、車両のインスツルメントパネルに収容されている。HUD装置100は、表示像11の光を、ウィンドシールドWSの投影領域PAに投影する。ウィンドシールドWSに投影された光は、投影領域PAによって運転者D側へ向けて反射され、運転者Dの頭部周辺に位置するよう予め規定されたアイボックスEBに到達する。アイボックスEBにアイポイントを位置させた運転者Dは、表示像11の光を、前景に重畳された虚像10として視認可能となる。
図11〜図16に示す本開示の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態の光走査装置220において、投射窓241は、スキャナ筐体240の四つの側壁面のうちで、長手方向に沿う一つの側壁面に開口している。スキャナユニット30は、スキャナ30aの正面を投射窓241へ向けた姿勢で、スキャナ筐体240に保持されている。光走査装置220における共振走査方向RSDは、スキャナ筐体240の長手方向に沿っている。
図17〜図19に示す本開示の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態の光走査装置320において、スキャナユニット30は、底壁47に対して傾斜した姿勢で、スキャナ筐体40に保持されている。ピン穴73及び調整ピン71の中心軸線であって、調整構造70の調整軸線77は、共振走査軸線37に対して傾斜した姿勢となっている。第一実施形態と同様に、光軸線43及び共振走査軸線37を含むように仮想平面VPを規定すると、調整軸線77は、仮想平面VPに沿った姿勢であり、且つ、仮想平面VPに含まれている。また、スキャナ30aの共振走査方向RSDは、仮想平面VPと実質的に直交する向きに規定されている。
図20〜図25に示す本開示の第四実施形態は、第三実施形態の変形例である。第四実施形態の調整構造470は、調整レール471及びレール溝473によって光走査装置420の射出方向IDを調整可能にしている。調整レール471は、スキャナ筐体440の底壁47に設けられている。調整レール471は、調整軸線77を中心とする半径Rの円弧状に立設されている。調整レール471は、一定のレール幅で延伸している。調整軸線77は、底壁47に実質的に直交する姿勢であり、スキャナ30aの射出瞳EPを通過している。尚、スキャナユニット30は、スキャナ筐体440に傾斜した姿勢で保持されている。故に、共振走査軸線37は、底壁47に対して傾斜した姿勢となっている。
図26〜図31に示す本開示の第五実施形態は、第三実施形態の別の変形例である。第五実施形態の調整構造570は、一対の段差部571,573によって光走査装置520の射出方向IDを調整可能にしている。段差部571は、スキャナ筐体540の底壁47に設けられている。段差部571は、調整軸線77を中心とする半径Rの円弧状に形成されている。段差部571は、底壁47を第一底壁部547aと第二底壁部547bとに区分けしている。段差部571は、第一底壁部547aと第二底壁部547bとの間に高さhの段差を形成している。第二底壁部547bは、第一底壁部547aに対して、高さhだけHUD筐体60へ向けて突き出している。
図32〜図37に示す本開示の第六実施形態は、第五実施形態の変形例である。第五実施形態の調整構造670は、複数の段差部671〜674等によって構成されている。スキャナ筐体640には、二つの段差部671と一つの段差部672が形成されている。段差部671は、調整軸線77を挟んだ両側に一つずつ設けられている。段差部671は、調整軸線77を中心とする半径R1の円弧状に形成されている。段差部672は、段差部671よりも調整軸線77から離れた位置に設けられている。段差部672は、調整軸線77を中心とする半径R2の円弧状に形成されている。半径R2は、半径R1よりも大きい。各段差部671,672の中心は、全て調整軸線77とされている。各段差部671,672により、底壁47は、第一底壁部647aと第二底壁部647bに区分けされている。第一底壁部647aは、第二底壁部647bから窪んでいる。
図38〜図40に示す本開示の第七実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第七実施形態の調整構造70は、第一実施形態と実質同一の構成である。調整構造70は、スキャナ筐体40に設けられるピン穴73とHUD筐体60に設けられる調整ピン71とにより、光走査装置720の射出方向IDを調整可能にする。光走査装置720は、スキャナユニット30(図6参照)に替えて、第一スキャナユニット730と第二スキャナユニット130を備えている。第一スキャナユニット730及び第二スキャナユニット130は、スキャナ筐体40によって保持されている。
以上、本開示の複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
Claims (12)
- 投影部材(WS)への光の投影により、視認者(D)から視認される虚像(10)を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記虚像として結像される光が表示領域(51)に投射されるスクリーン(50)と、
前記スクリーンを保持する外筐体(60)と、
共振走査軸線(37)及び強制走査軸線(38)が規定されるスキャナ(30a)を有し、前記共振走査軸線を中心とする前記スキャナの共振走査及び前記強制走査軸線を中心とする前記スキャナの強制走査によって前記表示領域に表示像(11)を描画するスキャナユニット(30)と、
前記外筐体に保持され、前記スキャナユニットを保持するスキャナ筐体(40,240,440,540,640)と、を備え、
前記外筐体及び前記スキャナ筐体には、前記スキャナ筐体の前記外筐体に対する相対回転により、前記共振走査軸線まわりについて、前記スキャナ筐体から射出される光の射出方向(ID)を調整可能にする調整構造(70,270,470,570,670)が設けられており、
前記調整構造にて、前記スキャナ筐体が前記外筐体に対し相対回転する仮想の調整軸線(77)は、前記スキャナユニットと交差しているヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記スキャナユニットは、
ミラー部(32)を有し、前記共振走査軸線を中心に振動する前記ミラー部を前記スキャナとして機能させるスキャナチップ(31)、を備え、
前記調整軸線は、前記スキャナチップと交差している請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記調整軸線は、前記ミラー部と交差している請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記スキャナユニットは、
ミラー部(32)を有し、前記共振走査軸線を中心に振動する前記ミラー部を前記スキャナとして機能させるスキャナチップ(31)と、
前記スキャナチップを実装させている回路基板(35)と、を備え、
前記調整軸線は、前記回路基板のうちで前記スキャナチップが実装された領域外と交差している請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 投影部材(WS)への光の投影により、視認者(D)から視認される虚像(10)を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記虚像として結像される光が表示領域(51)に投射されるスクリーン(50)と、
前記スクリーンを保持する外筐体(60)と、
共振走査軸線(37)及び強制走査軸線(38)が規定されるスキャナ(730a)を有し、前記共振走査軸線を中心とする前記スキャナの共振走査及び前記強制走査軸線を中心とする前記スキャナの強制走査によって前記表示領域に表示像を描画するスキャナユニット(730)と、
前記外筐体に保持され、前記スキャナユニットを保持するスキャナ筐体(40)と、
前記スキャナ筐体に保持され、前記スキャナから入射する光を前記スキャナ筐体の外部へ向けて反射させ、前記スキャナユニット及び前記共振走査軸線の各鏡像の位置を規定する反射光学素子(132)と、を備え、
前記外筐体及び前記スキャナ筐体には、前記スキャナ筐体の前記外筐体に対する相対回転により、前記共振走査軸線の鏡像(37m)のまわりについて、前記スキャナ筐体から射出される光の射出方向(ID)を調整可能にする調整構造(70)が設けられており、
前記調整構造にて、前記スキャナ筐体が前記外筐体に対し相対回転する仮想の調整軸線(77)は、前記スキャナユニットの鏡像(30m)と交差しているヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記スキャナユニットは、
ミラー部(32)を有し、前記共振走査軸線を中心に振動する前記ミラー部を前記スキャナとして機能させるスキャナチップ(731)、を備え、
前記調整軸線は、前記スキャナチップの鏡像と交差している請求項5に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記調整軸線は、前記ミラー部の鏡像(32m)と交差している請求項6に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記スキャナユニットは、
ミラー部(32)を有し、前記共振走査軸線を中心に振動する前記ミラー部を前記スキャナとして機能させるスキャナチップ(731)と、
前記スキャナチップを実装させている回路基板(735)と、を備え、
前記調整軸線は、前記回路基板のうちで前記スキャナチップが実装された領域外の部分の鏡像と交差している請求項5に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記スキャナに入射する光を射出する光源(44)、をさらに備え、
前記調整軸線は、前記スキャナに入射する光の光軸線(43)と前記共振走査軸線とを含む仮想平面(VP)に沿った姿勢である請求項1〜8のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記共振走査軸線、前記光軸線、及び前記調整軸線を前記仮想平面に垂直な方向から見た場合、前記共振走査軸線に対する前記調整軸線の傾斜角度(θ2)は、前記共振走査軸線に対する前記光軸線の傾斜角度(θ1)よりも小さい請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記調整構造は、前記スキャナ筐体及び前記外筐体の一方に形成される円柱部(71)と、前記スキャナ筐体及び前記外筐体の他方に形成され前記円柱部に外嵌される円筒穴部(73)と、を有する請求項1〜10のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記調整構造は、前記スキャナ筐体及び前記外筐体の一方に形成されるレール部(471)と、前記スキャナ筐体及び前記外筐体の他方に形成され前記レール部に嵌合されるレール溝(473)と、を有する請求項1〜10の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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