JP7476758B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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Description

本開示は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
例えば、特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、表示光を投射する表示装置と、表示光を背面で受光して前面に表示画像を表示する薄板状のスクリーンと、スクリーンを保持するスクリーンホルダと、表示光の配向角度を調整するフィールドレンズと、フィールドレンズ、スクリーンホルダに保持されたスクリーン等を収容する主ホルダと、を備える。
特開2019-101185号公報
上記特許文献1に記載の構成では、主ホルダにフィールドレンズ、スクリーンホルダに保持されたスクリーン等を組み付ける際の組み付け性に改善の余地があった。
本開示は、上記実状を鑑みてなされたものであり、組み付け性を向上させ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、本開示に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を出射する表示装置と、
前記表示装置からの前記表示光が透過するレンズと、
前記レンズを透過した前記表示光を受けて画像を表示するスクリーンと、
前記スクリーンを保持するスクリーンホルダと、
前記スクリーンを保持した前記スクリーンホルダ及び前記レンズが挿入方向に沿って挿入可能に構成され、前記スクリーンを保持した前記スクリーンホルダ及び前記レンズを収容するレンズホルダと、備え、
前記スクリーンホルダは、前記挿入方向に交わる方向に弾性変形可能に形成されるクリック感付与部を備え、
前記レンズホルダは、前記スクリーンを保持した前記スクリーンホルダ及び前記レンズが前記レンズホルダへ挿入される際に前記クリック感付与部が通過する位置に設けられるクリック凸部を備え、
前記クリック感付与部の前記レンズホルダに接触する部位は、前記スクリーンを保持した前記スクリーンホルダ及び前記レンズの前記レンズホルダへの挿入が完了したときに前記挿入方向において前記クリック凸部の隣に位置する。
本開示によれば、ヘッドアップディスプレイ装置において、組み付け性を向上させることができる。
本開示の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の概略図である。 本開示の一実施形態に係る表示装置の概略図である。 本開示の一実施形態に係るスクリーンユニットの分解斜視図である。 本開示の一実施形態に係るスクリーンユニットの分解斜視図である。 本開示の一実施形態に係るスクリーンユニットの斜視図である。 本開示の一実施形態に係るスクリーンユニットの斜視図である。 本開示の一実施形態に係る中間組み立て体の斜視図である。 本開示の一実施形態に係る中間組み立て体の正面図である。 本開示の一実施形態に係るフィールドレンズの斜視図である。 本開示の一実施形態に係るフィールドレンズ及びスクリーンの斜視図である。 本開示の一実施形態に係る図6のA-A線断面図である。 本開示の一実施形態に係る図6のD-D線断面図である。 本開示の一実施形態に係るフィールドレンズ、スクリーン及びスクリーンホルダの部分的な斜視図である。 本開示の一実施形態に係るホルダ当接部の周辺を拡大したスクリーンユニットの斜視図である。 本開示の一実施形態に係るフィールドレンズ、スクリーン及びスクリーンホルダの部分的な斜視図である。 本開示の一実施形態に係る中間組み立て体をレンズホルダに挿入する際の断面図である。 本開示の一実施形態に係る中間組み立て体のレンズホルダへの挿入が完了した際の断面図である。 本開示の一実施形態に係るクリック感付与部がクリック凸部を乗り越える前の概略図である。 本開示の一実施形態に係るクリック感付与部がクリック凸部を乗り越える際の概略図である。 本開示の一実施形態に係るクリック感付与部がクリック凸部を乗り越えた後の概略図である。 本開示の一実施形態に係るレンズホルダ及びフィールドレンズの斜視図である。 本開示の一実施形態に係る図21の一部を拡大した図である。
本開示に係るヘッドアップディスプレイ装置の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。本開示に係るヘッドアップディスプレイ装置は、例えば自動車などの車両に搭載される。本実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置が自動車に搭載される例を用いて説明する。
図1に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置1(以下、HUD装置1という)は、自動車のインストルメントパネル内に配置される。HUD装置1は、表示装置10と、第1平面鏡13と、第2平面鏡14と、スクリーンユニット15と、第1凹面鏡16と、第2凹面鏡17と、ケース18と、を備える。
HUD装置1は、表示装置10により生成された表示画像(画像)を表す表示光Lを、リレー光学系を構成する第1及び第2平面鏡13、14と第1及び第2凹面鏡16、17とで反射させ、透過反射部の一例である自動車のフロントガラス2に照射する。視認者(主に運転者)は、HUD装置1が生成する画像可視領域であるアイボックス3内に視点4を置くことで、車両前方の景色(実景)と重ねて表示画像の虚像Vを視認することができる。
表示装置10は、表示画像に関する表示光Lを生成し、生成した表示光Lを投射する。表示装置10の詳細は後述する。
第1平面鏡13は、表示装置10から投射された表示光Lを反射する。第2平面鏡14は、第1平面鏡13が反射した表示光Lをさらに反射する。
スクリーンユニット15は、第2平面鏡14が反射した表示光Lを受光して実像として画像を表示する。スクリーンユニット15の詳細は後述する。第1凹面鏡16は、スクリーンユニット15から出射される表示光Lを第2凹面鏡17に向けて反射する。本例では、第1凹面鏡16は、表示光Lを第2凹面鏡17に到達する前のクロス点Cで上下方向にクロスさせる。すなわち、第1凹面鏡16は、表示光Lをクロス点Cでクロスさせる曲率半径の逆数で得られる曲率を有する。
なお、第1凹面鏡16は、表示光Lをクロス点Cでクロスさせずに第2凹面鏡17に到達させてもよい。また、第1凹面鏡16は、平面鏡であってもよい。
第2凹面鏡17は、第1凹面鏡16が反射した表示光Lをフロントガラス2に向けて反射する。
ケース18は、表示装置10、第1及び第2平面鏡13、14、スクリーンユニット15、及び第1及び第2凹面鏡16、17を収納する。ケース18は、フロントガラス2に対向する部分に開口18aを有している。開口18aは、透光性を有する透光性カバー19に覆われている。第2凹面鏡17が反射した表示光Lは、透光性カバー19を透過してHUD装置1から出射される。
次に、表示装置10の詳細について説明する。
図2に示すように、表示装置10は、光源22と、光学部材23と、光変調素子24と、を備える。
光源22は、基板に搭載されたLED(Light Emitting Diode)である。光源22は、赤色光線Rを発する赤色光源22aと、緑色光線Gを発する緑色光源22bと、青色光線Bを発する青色光源22cと、を含む。以下、赤色光源22a、緑色光源22b、及び青色光源22cを区別しない場合には、単に光源22という。
光学部材23は、ミラー41と、ダイクロイックミラー42、43と、反射鏡44と、凸レンズ45と、プリズム46と、投光レンズ47と、を有している。
赤色光源22aから出射された赤色光線Rは、ミラー41で反射し、ダイクロイックミラー42、43を透過する。緑色光源22bから出射された緑色光線Gは、ダイクロイックミラー42で反射し、ダイクロイックミラー43を透過する。青色光源22cから出射された青色光線Bは、ダイクロイックミラー43で反射する。これら光線R、G、Bは、反射鏡44で反射され、凸レンズ45で配光され、プリズム46を透過する。透過した光線R、G、Bは、光変調素子24で表示光Lに変換される。表示光Lは、プリズム46で反射され、投光レンズ47を透過して投射(出射)される。
光変調素子24は、例えば、DMD(Digital Mirror Device)又はLCOS(Liquid Crystal On Silicon)などの反射型の表示素子である。光変調素子24は、制御基板(図示せず)と接続されており、この制御基板により制御される。
次に、スクリーンユニット15の詳細について説明する。
図3及び図4に示すように、スクリーンユニット15は、フィールドレンズ50と、スクリーン60と、スクリーンホルダ70と、レンズホルダ100と、を備える。スクリーンホルダ70はスクリーン60を保持した状態でフィールドレンズ50に仮固定されるため、スクリーンホルダ70、スクリーン60及びフィールドレンズ50は一体的な中間組み立て体SAとして挿入方向Isに沿ってレンズホルダ100に挿入される。
以下の説明では、フィールドレンズ50の厚さ方向をZ方向と規定し、フィールドレンズ50の長手方向をX方向と規定し、フィールドレンズ50の短手方向をY方向と規定する。挿入方向IsはY方向に沿う。
フィールドレンズ50は、表示光Lの方向を調整する。すなわち、フィールドレンズ50は、所定の配光角度で表示光Lをスクリーン60へ導く機能を有する。
図9に示すように、フィールドレンズ50は、レンズ本体部51と、外周縁部52a,52b,52cと、を備える。
レンズ本体部51は、表示光Lが透過する部位である。レンズ本体部51は、表示光Lが入射する入射面50i(図4参照)と、入射面50iから入射した表示光Lを出射する出射面50oと、を備える。図11に示すように、入射面50i及び出射面50oはY方向に沿って膨らむように湾曲する。
図9及び図10に示すように、外周縁部52a,52b,52cは、レンズ本体部51の外周であって、出射面50oよりもスクリーン60に近い位置に形成される。外周縁部52a,52bは、レンズ本体部51のX方向の両端側に位置し、Y方向に延び、レンズホルダ100の後述する挿入部110(図4参照)に挿入される部位である。外周縁部52cは、X方向に沿って延び、外周縁部52a,52bの挿入方向Isの対向方向の端部同士を連結するように形成される。
外周縁部52a,52b,52cには、スクリーン60及びスクリーンホルダ70の位置を決める複数の位置決めピン51a,51b,51cが形成される。複数、本例では3つの位置決めピン51a,51b,51cは、それぞれ、略円錐台状をなし、外周縁部52a,52b,52cのスクリーン60に対向する表面に設けられる。位置決めピン51aは、外周縁部52aのY方向の略中央に位置する。位置決めピン51bは外周縁部52bのY方向の略中央に位置する。位置決めピン51cは外周縁部52cのX方向の略中央に位置する。
また、図9に示すように、外周縁部52a,52bには、中間組み立て体SAがレンズホルダ100に挿入されたときにレンズホルダ100の後述するストッパ部105(図21参照)に当接する当接部55が形成される。図21及び図22に示すように、当接部55は、外周縁部52a,52bの挿入方向Isの端部に位置する。
図4及び図5に示すように、レンズホルダ100は、遮光性の樹脂又は金属により形成され、中間組み立て体SAが挿入可能に構成される。
図4に示すように、レンズホルダ100は、表示光Lの光路を囲むように形成される枠部101と、フィールドレンズ50の外周縁部52a,52bが挿入される一対の挿入部110と、を備える。枠部101は、フィールドレンズ50の外周に沿う長方形枠板状をなす。
一対の挿入部110は、枠部101をX方向から挟み込むように配置される。一対の挿入部110は、それぞれ、Y方向に沿って延び、挿入方向Isの反対方向へ開口するように形成される。
一対の挿入部110は、それぞれ、外周縁部52a,52bの側面に対向する側壁111と、外周縁部52a,52bの裏面(入射面50iに近い面)に対向する天井部112と、フィールドレンズ50の当接部55が当接するストッパ部105と、ストッパ部105が当接部55に当接した状態を外部から視認可能とする露出部113と、を備える。天井部112は、挿入方向Isに進むにつれて枠部101との隙間が狭くなるように形成されている。
図22に示すように、露出部113は、ストッパ部105と当接部55の当接部分の少なくとも一部が露出するように天井部112のレンズ本体部51に対向する側面を凹状とすることにより形成されている。
図14に示すように、レンズホルダ100には、スクリーンホルダ70の後述するホルダ当接部73の周辺をZ方向から挟持する挟持部109が形成される。挟持部109は、スクリーンホルダ70の裏側(フィールドレンズ50側)から当接する第1当接部109aと、スクリーンホルダ70の表側から当接する複数の第2当接部109bと、を備える。第1当接部109aは、ホルダ当接部73が位置するレンズホルダ100に形成される孔部108の内周下面として形成される。第2当接部109bは、スクリーンホルダ70の後述する枠部71に接触し、孔部108の内周上面側に位置する。第2当接部109bは、枠部71の表面にY方向に延びる柱状をなす。複数、本例では2つの第2当接部109bは、ホルダ当接部73のX方向の両側に配置される。
図6に示すように、レンズホルダ100には、スクリーンホルダ70の後述するスクリーン保持部72が位置する孔部が形成されている。
また、図20に示すように、レンズホルダ100は、中間組み立て体SAのレンズホルダ100への挿入が完了したときに、クリック感を作業者に与えるクリック凸部107を備える。クリック凸部107は、中間組み立て体SAの挿入時に、スクリーンホルダ70の後述するクリック感付与部75が乗り越えて通過可能となる位置に形成されている。図4の左側に拡大して示すように、クリック凸部107は、枠部101のスクリーンホルダ70に対向する面にX方向に沿って延び、X方向から見て半球状に形成される。クリック凸部107は、枠部101の挿入方向Isに沿って延びる2つの辺部に1つずつ設けられ、枠部101において挿入方向Isと反対側、すなわち作業者に近い側に設けられている。
図1に示すように、スクリーン60は、フィールドレンズ50から出射した表示光Lを裏面で受光して表面に表示画像を表示する。スクリーン60は、例えばポリカーボネート樹脂であり、薄板状で柔軟性を有している。スクリーン60は、表示光Lが透過する領域に凸形状の微小レンズが複数配置されたマイクロレンズアレイ面が形成されている。
図10に示すように、スクリーン60の外周には、フィールドレンズ50の位置決めピン51a,51b,51cが嵌まる位置決め穴60a,60b,60cが形成されている。位置決め穴60a,60b,60cは、スクリーン60の厚さ方向に貫通し、スクリーン60の外周側に向けて開口して形成される。
図7に示すように、スクリーンホルダ70は、金属製の板状で形成され、スクリーン60を保持した状態でフィールドレンズ50に仮止めされる。
スクリーンホルダ70は、枠部71と、複数のスクリーン保持部72と、ホルダ当接部73と、複数のスクリーン離間保持部74と、複数のクリック感付与部75と、位置決め弾性部76と、複数のフック部77と、を備える。
枠部71は、スクリーン60の表面(光出射側の面)に対向して位置し、スクリーン60及びフィールドレンズ50の外周に沿う平板枠状をなす。
図8に示すように、枠部71はX方向に沿って湾曲した枠状をなす。枠部71は、下辺部71bと、下辺部71bよりも挿入方向Isに位置する上辺部71aと、上辺部71a及び下辺部71bのX方向の両端に位置する2つの側辺部71c,71dと、を備える。上辺部71aと下辺部71bは、挿入方向Isに向けて膨らむようにX方向に沿って湾曲するように形成されている。下辺部71bは、枠部71内の光通過孔に向けて膨らむようにX方向に沿って湾曲する円弧G1を有し、X方向において中央部に近づくにつれてY方向の高さが高くなるように形成される。下辺部71bの枠部71内の光通過孔から遠い底辺G2はX方向に沿って直線状に形成されている。下辺部71bのZ方向から見た面積は、上辺部71aのZ方向から見た面積よりも大きい。下辺部71bには、位置決めピン51cが嵌まる位置決め穴70cが形成されている。位置決め穴70cは、下辺部71bの厚さ方向に貫通し、枠部71の外側(図8の下側)へ開口している。
2つの側辺部71c,71dは、それぞれ、Y方向に沿って延び、上辺部71aと下辺部71bの両端部を連結する。側辺部71dには、位置決めピン51aが嵌まる位置決め穴70aが形成されている。位置決め穴70aは、側辺部71dのY方向の略中央に貫通孔として形成されている。位置決め穴70aは、Y方向に長い長孔として形成されている。
側辺部71cには、位置決めピン51bが嵌まる位置決め穴70bが形成されている。位置決め穴70bは、側辺部71cのY方向の略中央に貫通孔として形成されている。位置決め穴70bは、位置決めピン51bの外周に沿う丸孔として形成されている。
枠部71内の表示光Lが通過する光通過孔の形状はX方向に沿って湾曲するように形成される。これにより、枠部71が形成する光通過孔は、HUD装置1が左ハンドルの自動車に搭載されたときの表示光Lの通過エリアALとHUD装置1が右ハンドルの自動車に搭載されたときの表示光Lの通過エリアARを含みつつ最小限とすることができる。
図13に示すように、1つのホルダ当接部73と複数のスクリーン保持部72は、枠部71、本例ではその上辺部71aの縁部に連結され、枠部71に直交する方向にスクリーン60へ向けて延びる。1つのホルダ当接部73は、上辺部71aのX方向の中央付近に位置する。2つのスクリーン保持部72は、1つのホルダ当接部73のX方向の両側に配置される。
図12に示すように、複数のスクリーン保持部72は、枠部71の裏面側でスクリーン60を厚さ方向から挟む。スクリーン保持部72は、X方向から見て開口部が狭くなることでスクリーン60を挟む略U字状をなす。
図14に示すように、ホルダ当接部73は、孔部108内に位置し、挟持部109の第1当接部109aに接触する。ホルダ当接部73はX方向から見てV字状をなす。ホルダ当接部73は、Y方向に対して傾斜する傾斜板部73aを備える。傾斜板部73aは第1当接部109aに接触して第1当接部109aを押す。また、上辺部71aのうちホルダ当接部73のX方向の両側は、第2当接部109bに接触する。第1当接部109aと第2当接部109bにより、スクリーンホルダ70がZ方向にレンズホルダ100に対して位置決めされる。
図7に示すように、複数のスクリーン離間保持部74は、枠部71の表面に位置し、Z方向に弾性変形可能な板バネとして形成される。複数のスクリーン離間保持部74は、中間組み立て体SA(図4参照)がレンズホルダ100に挿入される際に圧縮されて弾性力(復元力)によりスクリーン60を枠部101から離れる方向に押す機能を有する。複数、本例では2つのスクリーン離間保持部74は、枠部71の側辺部71c,71dの挿入方向Isの端部に設けられる。
スクリーン離間保持部74は、挿入方向Isとは反対方向に向かうにつれてZ方向において枠部71から離れるように傾斜する。枠部71を基準としたスクリーン離間保持部74の最大高さは、クリック感付与部75の最大高さよりも高く形成される。スクリーン離間保持部74の基端は枠部71に固定され、スクリーン離間保持部74の先端は枠部71に向けて折り曲げられてなる。
スクリーン離間保持部74は、X方向にレンズホルダ100のクリック凸部107とは異なる位置に形成されている。これにより、中間組み立て体SAがレンズホルダ100に挿入される際、スクリーン離間保持部74がクリック凸部107とは異なる位置を通り、中間組み立て体SAの挿入が妨げられることが抑制される。
スクリーン離間保持部74のX方向に沿う幅はクリック感付与部75のX方向に沿う幅よりも小さく形成される。スクリーン離間保持部74は、クリック感付与部75よりも枠部71のX方向の外側に位置する。また、スクリーン離間保持部74は、クリック感付与部75よりも挿入方向Isに位置する。
図7に示すように、複数のクリック感付与部75は、枠部71の表面に位置し、Y方向に弾性変形可能な板バネとして形成される。複数のクリック感付与部75は、中間組み立て体SAがレンズホルダ100に挿入される際、図19に示すように、クリック凸部107により圧縮され、中間組み立て体SAがレンズホルダ100に挿入完了したとき、図20に示すように、クリック凸部107を乗り越える。
図7に示すように、複数、本例では2つのクリック感付与部75は、枠部71のY方向に延びる側辺部71c,71dに1つずつ設けられる。
図15に示すように、クリック感付与部75は、連結部75aと、支持部75bと、接触部75cと、を備える。
連結部75aは、枠部71の縁部に連結され、Z方向に延びる。支持部75bは、連結部75aの枠部71から遠い上端に連結され、枠部71に隙間を持って対面する。接触部75cは、支持部75bのスクリーン離間保持部74から遠い端部に位置し、角部が上側に位置する向きのV字又はL字状に形成される。接触部75cの上端に位置する角部がクリック凸部107又は天井部112を摺動する部位である。
図15に示すように、位置決め弾性部76は、側辺部71cの縁部に位置し、Z方向に弾性変形可能な板バネとして形成される。位置決め弾性部76は、挿入部110の側壁111(図4参照)に付勢することにより、中間組み立て体SAをX方向に位置決めする部位である。位置決め弾性部76は、スクリーンホルダ70のX方向の両端の一方にのみ設けられる。このため、位置決め弾性部76の弾性力により、中間組み立て体SAは、レンズホルダ100内において上記X方向の両端の他方側へ押されてY方向に位置決めされる。
位置決め弾性部76は、連結部76aと、接触部76cと、を備える。
連結部76aは、側辺部71cの縁部に連結され、Z方向に延び、フィールドレンズ50の側面に対向する。
接触部76cは、中間組み立て体SAがレンズホルダ100に挿入される際にレンズホルダ100の側壁111を摺動する。接触部76cは、Y方向に連結部76aから遠ざかるにつれてフィールドレンズ50の側面から離れるように傾斜する。接触部76cの連結部76aと反対側の先端はフィールドレンズ50の側面に向けて曲げられて形成される。
図8に示すように、複数のフック部77は、スクリーンホルダ70により保持されるスクリーン60がフィールドレンズ50に設置されると、フィールドレンズ50に嵌まる仮固定用のフックである。
複数、本例では2つのフック部77は、枠部71の2つの側辺部71c,71dの縁部に1つずつ設けられ、フィールドレンズ50の側面に接触する方向に延びる。2つのフック部77は、X方向に弾性変形可能に形成され、フィールドレンズ50をX方向から挟み持つ。フック部77は、Y方向において、クリック感付与部75と位置決め弾性部76の間に位置する。
図15に示すように、フック部77は、連結部77aと、接触部77cと、を備える。
連結部77aは、枠部71の縁部に連結され、枠部71から離れるようにX方向に延びる。接触部77cは、連結部77aの枠部71から遠い端部に位置し、フィールドレンズ50の側面に対向するようにZ方向に延びる。接触部77cのZ方向の先端は、フィールドレンズ50の側面に引っ掛かるように形成される。
次に、スクリーンユニット15の組み立て方法について説明する。この組み立て作業は作業者によって行われる。
まず、図7に示すように、スクリーンホルダ70の各スクリーン保持部72によりスクリーン60を保持させる。スクリーン60を保持したスクリーンホルダ70はフィールドレンズ50に装着される。具体的には、スクリーンホルダ70の2つのフック部77をフィールドレンズ50の側面に引っ掛けることによりスクリーンホルダ70がフィールドレンズ50に仮止めされる。これにより、中間組み立て体SAの組み立てが完了する。
次に、図3に示すように、中間組み立て体SAが挿入方向Isに沿ってレンズホルダ100に挿入される。このとき、図16及び図17に示すように、まず、スクリーンホルダ70の各スクリーン離間保持部74が枠部101と天井部112(図4参照)の間で圧縮されつつ中間組み立て体SAが挿入される。中間組み立て体SAが挿入方向Isに進むにつれてスクリーン離間保持部74は徐々に大きく圧縮していく。スクリーン離間保持部74が圧縮されることに伴い発生するスクリーン離間保持部74の弾性力により、スクリーン60が枠部101から離れた状態に維持される。このとき、スクリーン離間保持部74はクリック凸部107上を通過しない。また、図4に示すように、中間組み立て体SAの挿入過程で、位置決め弾性部76は、挿入部110内に入ると、挿入部110の側壁111に付勢することにより、中間組み立て体SAがX方向に位置決めされる。
さらに、中間組み立て体SAがレンズホルダ100に挿入されると、図18及び図19に示すように、クリック感付与部75がクリック凸部107に接触し、クリック凸部107上に乗り上げる。そして、図20に示すように、さらに、中間組み立て体SAがレンズホルダ100に挿入されると、クリック感付与部75の天井部112に接触する部位P1がクリック凸部107を乗り越えて挿入方向Isにおけるクリック凸部107の隣に位置して中間組み立て体SAの挿入が完了する。このとき、作業者はクリック感(節度感)を得ることができ、このクリック感を通じて、中間組み立て体SAの挿入が完了したことを知ることができる。クリック感は、音又は感触を通じて作業者に与えられるものである。クリック感付与部75の天井部112に接触する部位P1がクリック凸部107を乗り越えると、クリック凸部107はクリック感付与部75が挿入方向Isと反対方向に移動することを規制する抜け止めとして機能する。
中間組み立て体SAの挿入が完了すると、図22に示すように、当接部55がストッパ部105に当接する。作業者は、当接部55がストッパ部105に当接していること、又は、フィールドレンズ50の挿入深さを露出部113を介して外部から視認することができる。
以上で、スクリーンユニット15の組み立て作業が完了となる。
(効果)
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1)HUD装置1は、表示光Lを出射する表示装置10と、表示装置10からの表示光Lが透過するレンズの一例であるフィールドレンズ50と、フィールドレンズ50を透過した表示光Lを受けて画像を表示するスクリーン60と、スクリーン60を保持するスクリーンホルダ70と、スクリーン60を保持したスクリーンホルダ70及びフィールドレンズ50が挿入方向Isに沿って挿入可能に構成され、スクリーン60を保持したスクリーンホルダ70及びフィールドレンズ50を収容するレンズホルダ100と、備える。スクリーンホルダ70は、挿入方向Isに交わる方向に弾性変形可能に形成されるクリック感付与部75を備える。レンズホルダ100は、スクリーン60を保持したスクリーンホルダ70及びフィールドレンズ50がレンズホルダ100へ挿入される際にクリック感付与部75が通過する位置に設けられるクリック凸部107を備える。クリック感付与部75のレンズホルダ100に接触する部位P1(図20参照)は、スクリーン60を保持したスクリーンホルダ70及びフィールドレンズ50のレンズホルダ100への挿入が完了したときに挿入方向Isにおいてクリック凸部107の隣に位置する。
この構成によれば、スクリーン60を保持したスクリーンホルダ70及びフィールドレンズ50をレンズホルダ100に挿入する際に、クリック感付与部75がクリック凸部107を乗り上げて、この挿入が完了すると、クリック感付与部75がクリック凸部107を乗り超える。これにより、作業者には、この挿入が完了したときに、クリック感が付与され、作業者は、この挿入の完了を確実に知ることができる。よって、スクリーン60を保持したスクリーンホルダ70及びフィールドレンズ50をレンズホルダ100に組み付ける際の組み付け性を向上させることができる。
(2)レンズホルダ100は、表示光Lが通過する第1光通過孔の周囲を囲む第1枠部の一例である枠部101を備える。スクリーンホルダ70は、レンズホルダ100の外周に沿って形成され、レンズホルダ100の枠部101とスクリーン60の間に位置し、スクリーンホルダ70は、レンズホルダ100の枠部101からスクリーン60を離す方向に弾性力を作用させるスクリーン離間保持部74を備える。
この構成によれば、スクリーン60を保持したスクリーンホルダ70及びフィールドレンズ50をレンズホルダ100に挿入する際に、スクリーン離間保持部74によりスクリーン60が枠部101に擦れることが抑制される。よって、作業者は、スクリーン60を枠部101に接触しないように挿入する必要がなく、組み付け性を向上させることができる。
また、スクリーン離間保持部74は挿入方向Isにおいてクリック凸部107と重ならない位置に設けられる。この構成によれば、スクリーン離間保持部74がクリック凸部107上を通過しないため、スクリーンホルダ70の挿入がスムーズとなる。
(3)スクリーンホルダ70は、フィールドレンズ50に引っ掛かる複数のフック部77を備える。
この構成によれば、スクリーンホルダ70は、スクリーン60を保持した状態で、フィールドレンズ50に引っ掛かる。これにより、スクリーン60を保持したスクリーンホルダ70及びフィールドレンズ50が一体化した中間組み立て体SAが構成され、この中間組み立て体SAを簡単にレンズホルダ100に挿入することが可能となる。
(4)フィールドレンズ50は、表示光Lが透過するレンズ本体部51と、レンズ本体部51の外周に位置し、レンズホルダ100に挿入される外周縁部52a,52bと、を備える。レンズホルダ100は、外周縁部52a,52bのレンズホルダ100への挿入が完了した状態で外周縁部52a,52bが当接するストッパ部105と、外周縁部52a,52bの当接部55がストッパ部105に当接している状態を外部から視認可能に構成される露出部113と、を備える。
この構成によれば、作業者は、露出部113を介して外周縁部52a,52bの当接部55がストッパ部105に当接していること、すなわち、中間組み立て体SAのレンズホルダ100への挿入が完了したこと視認できる。よって、組み付け性を向上させることができる。
(5)レンズホルダ100は、スクリーンホルダ70の一部であるホルダ当接部73をスクリーン60の厚さ方向(Z方向)から挟み込む挟持部109を備える。
この構成によれば、挟持部109により、スクリーンホルダ70がレンズホルダ100に対して確実に固定される。よって、HUD装置1の剛性が高まり、耐振動性を向上させることができる。
(6)スクリーンホルダ70は、挿入方向Isに交わるX方向に弾性変形可能に形成され、レンズホルダ100との間で作用する弾性力により挿入方向Isに交わるX方向にスクリーンホルダ70をレンズホルダ100に対して位置決めする位置決め弾性部76を備える。
この構成によれば、位置決め弾性部76によりレンズホルダ100内においてX方向にスクリーンホルダ70が位置決めされる。これにより、位置決めが簡単となり、組み付け性を向上させることができる。
(7)スクリーンホルダ70は、表示光Lが通過する第2光通過孔が形成される長方形枠状をなす第2枠部の一例である枠部71を備える。枠部71は、第2光通過孔に向けて膨らむ形状をなす辺部の一例である下辺部71bを備える。下辺部71bには、フィールドレンズ50に形成される位置決めピン51cが嵌まる位置決め穴70cが形成される。
この構成によれば、下辺部71bは第2光通過孔に向けて膨らむ形状をなすため面積が大きくなりやすい。この下辺部71bに位置決め穴70cが形成されることで、スクリーンホルダ70をフィールドレンズ50に確実に位置決めすることが可能となる。
なお、本開示は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本開示の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。
(変形例)
上記実施形態におけるスクリーンホルダ70に設けられたクリック感付与部75、スクリーン離間保持部74及びフック部77の位置、数及び形状は適宜変更可能である。例えば、クリック感付与部75、スクリーン離間保持部74及びフック部77は板バネ状に形成されていたが、弾性部材であれば、これに限らずコイルバネ等であってもよい。また、例えば、クリック感付与部75はZ方向に弾性変形可能であったが、これに限らず、X方向に弾性変形可能に形成されてもよい。この場合、クリック凸部107は側壁111に設けられてもよい。
上記実施形態においては、露出部113は、天井部112の側面を凹状とすることにより構成されていたが、これに限らず、ストッパ部105と当接部55の当接部分の少なくとも一部が露出する貫通孔が挿入部110に形成されることにより構成されてもよい。
上記実施形態におけるスクリーン離間保持部74、フック部77、露出部113及び挟持部109の少なくとも何れかは省略されてもよい。
上記実施形態においては、上辺部71aと下辺部71bは、挿入方向Isに向けて膨らむようにX方向に沿って湾曲するように形成されていたが、これに限らず、X方向に沿って直線状に形成されてもよい。
1 ヘッドアップディスプレイ装置,HUD装置
2 フロントガラス
3 アイボックス
4 視点
10 表示装置
13 第1平面鏡
14 第2平面鏡
15 スクリーンユニット
16 第1凹面鏡
17 第2凹面鏡
18 ケース
18a 開口
19 透光性カバー
22 光源
23 光学部材
24 光変調素子
41 ミラー
42,43 ダイクロイックミラー
44 反射鏡
45 凸レンズ
46 プリズム
47 投光レンズ
50 フィールドレンズ
50i 入射面
50o 出射面
51 レンズ本体部
51a,51b,51c 位置決めピン
52a,52b,52c 外周縁部
55 当接部
60 スクリーン
60a,60b,60c,70a,70b,70c 位置決め穴
70 スクリーンホルダ
71 枠部
71a 上辺部
71b 下辺部
71c,71d 側辺部
72 スクリーン保持部
73 ホルダ当接部
73a 傾斜板部
74 スクリーン離間保持部
75 クリック感付与部
75a,76a,77a 連結部
75b 支持部
75c,76c,77c 接触部
76 位置決め弾性部
77 フック部
100 レンズホルダ
101 枠部
108 孔部
105 ストッパ部
107 クリック凸部
109 挟持部
109a 第1当接部
109b 第2当接部
110 挿入部
111 側壁
112 天井部
113 露出部
R 赤色光線
G 緑色光線
B 青色光線
C クロス点
L 表示光
V 虚像
AL,AR 通過エリア
SA 中間組み立て体
Is 挿入方向

Claims (7)

  1. 表示光を出射する表示装置と、
    前記表示装置からの前記表示光が透過するレンズと、
    前記レンズを透過した前記表示光を受けて画像を表示するスクリーンと、
    前記スクリーンを保持するスクリーンホルダと、
    前記スクリーンを保持した前記スクリーンホルダ及び前記レンズが挿入方向に沿って挿入可能に構成され、前記スクリーンを保持した前記スクリーンホルダ及び前記レンズを収容するレンズホルダと、備え、
    前記スクリーンホルダは、前記挿入方向に交わる方向に弾性変形可能に形成されるクリック感付与部を備え、
    前記レンズホルダは、前記スクリーンを保持した前記スクリーンホルダ及び前記レンズが前記レンズホルダへ挿入される際に前記クリック感付与部が通過する位置に設けられるクリック凸部を備え、
    前記クリック感付与部の前記レンズホルダに接触する部位は、前記スクリーンを保持した前記スクリーンホルダ及び前記レンズの前記レンズホルダへの挿入が完了したときに前記挿入方向において前記クリック凸部の隣に位置する、
    ヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 前記レンズホルダは、前記表示光が通過する第1光通過孔の周囲を囲む第1枠部を備え、
    前記スクリーンホルダは、前記スクリーンの外周に沿って形成され、前記レンズホルダの前記第1枠部と前記スクリーンの間に位置し、
    前記スクリーンホルダは、前記レンズホルダの前記第1枠部から前記スクリーンを離す方向に弾性力を作用させるスクリーン離間保持部を備える、
    請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 前記スクリーンホルダは、前記レンズに引っ掛かる複数のフック部を備える、
    請求項1又は2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  4. 前記レンズは、
    前記表示光が透過するレンズ本体部と、
    前記レンズ本体部の外周に位置し、前記レンズホルダに挿入される外周縁部と、を備え、
    前記レンズホルダは、前記スクリーンを保持した前記スクリーンホルダ及び前記レンズの前記レンズホルダへの挿入が完了した状態で前記外周縁部が当接するストッパ部と、
    前記外周縁部が前記ストッパ部に当接している状態を前記レンズホルダの外部から視認可能に露出させる露出部と、を備える、
    請求項1から3の何れか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  5. 前記レンズホルダは、前記スクリーンホルダの一部を前記スクリーンの厚さ方向から挟み込む挟持部を備える、
    請求項1から4の何れか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  6. 前記スクリーンホルダは、前記挿入方向に交わる方向に弾性変形可能に形成され、前記レンズホルダとの間で作用する弾性力により前記挿入方向に交わる方向に前記スクリーンホルダを前記レンズホルダに対して位置決めする位置決め弾性部を備える、
    請求項1から5の何れか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  7. 前記スクリーンホルダは、前記表示光が通過する第2光通過孔の周囲を囲む長方形枠状をなす第2枠部を備え、
    前記第2枠部は、前記第2光通過孔に向けて膨らむ形状をなす辺部を備え、
    前記辺部には、前記レンズに形成される位置決めピンが嵌まる位置決め穴が形成される、
    請求項1から6の何れか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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