JP7537441B2 - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Description

本開示は、ヘッドアップディスプレイに関する。

液晶表示器の前方に平面鏡を設けたヘッドアップディスプレイが開示されている。

特開２０１３－１７４８５５号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、平面鏡を組み付け性が良好な態様でホルダに対して実質的にガタなく保持させることが難しい。

そこで、本開示は、平面鏡を組み付け性が良好な態様でホルダに対して実質的にガタなく保持させることを目的とする。

１つの側面では、筐体（２）と、
照明装置（６）と、
前記照明装置に照らされて表示光を出射する表示器（３）と、
前記表示光を反射する平面鏡（４１）と、
前記平面鏡を保持するホルダ（４２）と、を備えるヘッドアップディスプレイ（１）であって、
前記平面鏡の反射面に対して垂直な方向を第１方向（Ａ）とし、前記第１方向に直交する一の方向であって、組み付け時の前記ホルダへの前記平面鏡の挿入方向を第２方向（Ｂ）とし、前記第１方向及び前記第２方向の双方に直交する方向を第３方向（Ｃ）とした場合、前記ホルダは、
前記平面鏡に当接して弾性変形することで、該ホルダに対する前記平面鏡の前記第１方向の変位と、該ホルダに対する前記平面鏡の前記第２方向の変位と、該ホルダに対する前記平面鏡の前記第３方向の変位とを、
拘束し、
前記ホルダは、
前記第１方向に視て前記平面鏡が重なるベース部（４２０）と、
前記ベース部における前記第３方向の第１側（Ｃ１）の位置に前記第１方向に立設され、前記平面鏡における前記第３方向の前記第１側の側面に対して、前記第３方向に当接する第３部位（４２３）と、
前記平面鏡における前記第３方向の前記第１側とは逆の第２側（Ｃ２）の側面に当接し、弾性変形することで前記平面鏡に前記第３方向の力を付与する第３付勢部（４３３）と、を有し、
前記第３付勢部は、前記平面鏡における前記第３方向の前記第２側の側面のうちの、前記挿入方向の奥側のみに当接する、ヘッドアップディスプレイが提供される。

本開示によれば、平面鏡を組み付け性が良好な態様でホルダに対して実質的にガタなく保持させることが可能となる。

一実施例によるヘッドアップディスプレイの内部構成を上側から示す斜視図である。 ヘッドアップディスプレイを下側から示す斜視図である。 ＴＦＴパネルユニットを示す斜視図である。 バックライトユニット及び放熱部材を示す斜視図である。 ヘッドアップディスプレイの車両搭載状態を車両側方視で概略的に示す図である。 反射鏡ユニットの単品状態の斜視図である。 反射鏡ユニットの分解斜視図である。 挿入方向の手前側から視たホルダの単品状態の斜視図である。 第２付勢部の形状の説明図である。 図４のＱ１部を拡大した異なる方向からの斜視図である。 第１実施例の反射鏡を示す断面図である。 平面鏡の作用説明図である。 第２実施例の平面鏡を示す断面図である。 第３実施例の平面鏡を示す断面図である。 第４実施例の平面鏡を示す断面図である。 図４のＱ２部を拡大した反射層の角Ｒの説明図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図１Ａ等では、見易さのために、複数存在する同一属性の部位や部分には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。

［ヘッドアップディスプレイの構成］
図１Ａは、一実施例によるヘッドアップディスプレイ１の内部構成を上側から示す斜視図である。図１Ｂは、ヘッドアップディスプレイ１を下側から示す斜視図である。図１Ｃは、ＴＦＴパネルユニット３を示す斜視図である。図１Ｄは、バックライトユニット６及び放熱部材７を示す斜視図である。図２は、ヘッドアップディスプレイ１の車両搭載状態を車両側方視で概略的に示す図である。なお、図１Ａ及び図１Ｂでは、ヘッドアップディスプレイ１の一部の構成要素の図示は省略されている。図１Ａ等には、右手系で、互いに直交する３方向であるＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向が定義されている。以下では、形式上、Ｚ方向を上下方向とし、正側を上側とし、負側を下側とする。

ヘッドアップディスプレイ１は、車両のインストルメントパネル９内に搭載される。ヘッドアップディスプレイ１は、図１ＡのＹ方向が車幅方向に略対応する向きで搭載されてよい。

ヘッドアップディスプレイ１は、ケース２と、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）パネルユニット３（表示器の一例）と、反射鏡ユニット４と、凹面鏡５と、バックライトユニット６（照明装置の一例）と、放熱部材７とを含む。

ケース２は、ヘッドアップディスプレイ１の筐体を形成する。ケース２は、ヘッドアップディスプレイ１の筐体の下部を形成するロアケースである。なお、ケース２は、図１Ａでは図示が省略されたアッパーケースと結合される。

ケース２は、例えば樹脂により形成される。なお、ケース２は、２つ以上の部材により形成されてよい。

ＴＦＴパネルユニット３は、ケース２に固定される。ＴＦＴパネルユニット３は、バックライトユニット６からの光をバックライトとして利用して、表示画像に応じた表示光を出射する表示器である。本実施例のＴＦＴパネルユニット３は、ドットマトリクス型のＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）パネルを備える。なお、表示画像は、任意であり、例えばナビゲーション情報や各種の車両情報等を表す画像であってよい。

反射鏡ユニット４は、ケース２に固定される。反射鏡ユニット４は、平面鏡４１を備え、ＴＦＴパネルユニット３から出射される表示光を凹面鏡５に向けて反射する。

凹面鏡５は、ケース２に固定される。凹面鏡５は、ウインドシールドＷＳにおける表示光が当たる領域の上下位置が調整可能となるように、ケース２に対して回転可能に支持される。凹面鏡５は、反射鏡ユニット４で反射された表示光を反射して、アッパーケース（図示せず）に設けられた出射口から出射させ、車両ＶＣのウインドシールドＷＳに向かわせる。

バックライトユニット６は、ＴＦＴパネルユニット３の背後（Ｙ方向の負側）に設けられる。バックライトユニット６は、例えば、ＬＥＤ６２（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が実装された基板６０を含む。なお、基板６０は、図１Ｄに示すように、放熱部材７上に載置されてよい。バックライトユニット６は、ＴＦＴパネルユニット３と協動して、表示光を生成する。

放熱部材７は、アルミ等のような伝熱性の高い材料により形成される。放熱部材７は、ケース２の外側にフィン７１が露出する態様で、ケース２に取り付けられる。放熱部材７は、バックライトユニット６から発生する熱を放熱する機能を有する。放熱部材７は、ケース２外を流れる空気に熱を放出する。

このようなヘッドアップディスプレイ１では、図２に示すように、ウインドシールドＷＳに表示光が照射されると、車両ＶＣを運転する運転者にとっては、ウインドシールドＷＳよりも前方に、当該照射によって得られた表示像（虚像表示）ＶＩが見える。これにより、運転者は、前方風景と重畳させて表示像ＶＩを視認でき、視線移動の少ない態様で車両情報等を把握でき、利便性及び安全性が向上する。

［反射鏡ユニットの構成］
図３は、反射鏡ユニット４の単品状態の斜視図であり、図４は、反射鏡ユニット４の分解斜視図である。図５は、挿入方向（図４の矢印Ｒ１参照）の手前側から視たホルダ４２の単品状態の斜視図である。図６は、第２付勢部４３２の形状の説明図である。図７は、入口側の開口の説明図であり、図４のＱ１部を拡大した異なる方向からの斜視図である。

図４には、上述したＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向とは別に、Ａ方向、Ｂ方向、及びＣ方向が定義されている。Ａ方向（第１方向の一例）は、平面鏡４１の反射面に対して垂直な方向であり、用語「Ａ１側」や「Ａ２側」等は、ある部材を基準とした相対的な位置関係を表し、Ａ１側は、平面鏡４１のＡ方向の中心位置から平面鏡４１の反射面に向かう側を相対的に表し、Ａ２側は、平面鏡４１のＡ方向の中心位置から平面鏡４１の裏面に向かう側を相対的に表す。Ｂ方向（第２方向の一例）は、Ａ方向に直交する一の方向であって、組み付け時のホルダ４２への平面鏡４１の挿入方向に対応する。また、Ｂ１側は、挿入方向の奥側を相対的に表し、Ｂ２側は、挿入方向の手前側を相対的に表す。Ｃ方向（第３方向の一例）は、Ａ方向及びＢ方向の双方に直交する方向であり、Ｃ１側は、平面鏡４１のＣ方向の中心位置から辺Ｌ４に向かう側を相対的に表し、Ｃ２側は、平面鏡４１のＣ方向の中心位置から辺Ｌ３側に向かう側を相対的に表す。

反射鏡ユニット４は、平面鏡４１と、ホルダ４２とを含む。

平面鏡４１は、上述したように、ＴＦＴパネルユニット３から出射される表示光を凹面鏡５に向けて反射する反射面を形成する。平面鏡４１は、略一定の厚みを有し、外形が矩形である。本実施例では、一例として、平面鏡４１は、辺Ｌ１、Ｌ２が平行な台形の形態であり、辺Ｌ１と辺Ｌ４のなす角度が９０度あり、辺Ｌ１と辺Ｌ３のなす角度が９０よりも大きい。すなわち、平面鏡４１は、辺Ｌ１側の側面と辺Ｌ４側の側面のなす角度が９０度あり、辺Ｌ１側の側面と辺Ｌ３側の側面のなす角度が９０よりも大きい。なお、辺Ｌ１側の側面と辺Ｌ４側の側面とは、いわゆるピン角であってもよいし、曲面（Ｒ面）で接続されてもよい。辺Ｌ１側の側面と辺Ｌ３側の側面についても同様である。

ホルダ４２は、例えば樹脂により形成される。ホルダ４２は、平面鏡４１を保持する。ホルダ４２は、ケース２に固定される。従って、平面鏡４１は、ホルダ４２を介してケース２に支持される。

本実施例では、ホルダ４２は、平面鏡４１に当接して弾性変形することで、ホルダ４２に対する平面鏡４１のＡ方向の変位と、ホルダ４２に対する平面鏡４１の、Ａ方向に平行な軸（例えば図心を通る、Ａ方向に平行な軸）まわりの変位とを、拘束する機能を有する。

具体的には、ホルダ４２は、ベース部４２０と、第１部位４２１と、第２部位４２２と、第３部位４２３と、第１付勢部４３１と、第２付勢部４３２と、第３付勢部４３３と、第１案内部４４１と、第２案内部４４２と、第３案内部４４３とを含む。

ベース部４２０は、Ａ方向に視て平面鏡４１が重なる領域内に延在する。ベース部４２０は、平面状の形態である。

ベース部４２０は、好ましくは、図４に示すように、Ａ方向で平面鏡４１に対向する側（Ａ１側）に、ハニカム状に配列されたリブ４２０１を有する。リブ４２０１は、平面部４２００に立設される。これにより、ベース部４２０の平面部４２００の厚みを低減しつつ（それに伴いベース部４２０の質量を低減しつつ）、ベース部４２０及びそれに伴いホルダ４２の剛性を高めることができる。なお、リブ４２０１は、剛性を高める機能を果たす限り、他のパターン（ハニカム状以外のパターン）で形成されてもよい。

ベース部４２０は、更に、リブ４２０１よりも平面部４２００からの高さ（Ａ方向の高さ）がわずかに大きい枠部４２０２を有する。枠部４２０２は、後述する第１付勢部４３１、第２付勢部４３２、及び第３付勢部４３３のそれぞれの近傍に延在し、必要な剛性を確保する機能を有する。

ベース部４２０には、Ａ方向に視て平面鏡４１が重なる範囲内に、Ａ方向に貫通する窓部４２０５を有する。窓部４２０５は、平面鏡４１がホルダ４２に所期の態様で挿入された状態を確認できるように設けられる。従って、窓部４２０５は、好ましくは、挿入方向の奥側に設けられる。この場合、窓部４２０５を介して平面鏡４１が可視な状態を確認することで、平面鏡４１がホルダ４２に所望の態様で挿入された状態を確認できる。なお、本実施例では、一例として、窓部４２０５は、３つ、Ｃ方向に並んで設けられる。

第１部位４２１は、平面鏡４１の厚みよりもわずかに大きい距離だけベース部４２０に対してＡ方向Ａ１側に離間する。従って、第１部位４２１は、Ａ方向に見て、ベース部４２０に重なる範囲に延在する。本実施例では、第１部位４２１は、ベース部４２０におけるＣ方向の両側の部分と、ベース部４２０におけるＢ方向Ｂ１側の部分とに、Ａ方向で対向するように設けられる。

第１部位４２１は、平面鏡４１の３辺（辺Ｌ１、辺Ｌ３、及び辺Ｌ４）に係る縁部において、平面鏡４１における反射面側の表面に対して、Ａ方向に当接する。第１部位４２１は、後述する第１付勢部４３１と協動して、ホルダ４２に対する平面鏡４１のＡ方向の変位を拘束する機能を有する。すなわち、第１部位４２１は、平面鏡４１の反射面側の表面に、Ａ方向Ａ１側から当接することで、平面鏡４１のＡ方向Ａ１側への変位を規制する。以下、このようなＡ方向の変位を拘束する機能を「Ａ方向変位拘束機能」とも称する。

本実施例では、第１部位４２１は、上述したように、Ａ方向に見て、Ｃ字状に延在するので、平面鏡４１の３辺（辺Ｌ１、辺Ｌ３、及び辺Ｌ４）に沿って、平面鏡４１に当接できる。これにより、上述したＡ方向変位拘束機能を効果的に高めることができる。ただし、変形例では、第１部位４２１は、他の態様で設けられてもよい。例えば、第１部位４２１は、ベース部４２０におけるＣ方向の両側の部分のみに、Ａ方向で対向するように設けられてもよい。

第２部位４２２は、図５に示すように、ベース部４２０における挿入方向の奥側（Ｂ方向Ｂ１側）の位置（境界位置）にＡ方向Ａ１側に立設される。本実施例では、第２部位４２２は、Ｃ方向に連続的に延在せず、開口部４２２１を間に形成する態様で形成される。

第２部位４２２は、平面鏡４１における挿入方向の奥側（すなわち辺Ｌ１側）の側面に対して、Ｂ方向に当接する。第２部位４２２は、後述する第２付勢部４３２と協動して、ホルダ４２に対する平面鏡４１のＢ方向の変位を拘束する機能を有する。すなわち、第２部位４２２は、平面鏡４１のＢ方向Ｂ１側の側面に、Ｂ方向Ｂ１側から当接することで、平面鏡４１のＢ方向Ｂ１側への変位を規制する。以下、このようなＢ方向の変位を拘束する機能を「Ｂ方向変位拘束機能」とも称する。

本実施例では、第２部位４２２は、上述したように、開口部４２２１を間に有するものの、平面鏡４１のＢ方向Ｂ１側の側面の全体にわたり対向する態様で、Ｃ方向に沿って配置されるので、上述したＢ方向変位拘束機能を効果的に高めることができる。ただし、変形例では、第２部位４２２は、他の態様で設けられてもよい。

第３部位４２３は、図５に示すように、ベース部４２０におけるＣ方向Ｃ１側（第１側の一例）の位置（境界位置）にＡ方向Ａ１側に立設される。第３部位４２３は、本実施例では、第３部位４２３は、Ｃ方向Ｃ１側の第１部位４２１に連続する態様（Ｂ方向に視てＬ字型の断面を形成する態様）で形成され、Ｃ方向Ｃ１側の第１部位４２１と同様の範囲でＢ方向に延在する。

第３部位４２３は、平面鏡４１におけるＣ方向Ｃ１側の側面に対して、Ｃ方向に当接する。第３部位４２３は、後述する第３付勢部４３３と協動して、ホルダ４２に対する平面鏡４１のＣ方向の変位を拘束する機能を有する。すなわち、第３付勢部４３３は、平面鏡４１のＣ方向Ｃ１側の側面に、Ｃ方向Ｃ１側から当接することで、平面鏡４１のＣ方向Ｃ１側への変位を規制する。以下、このようなＣ方向の変位を拘束する機能を「Ｃ方向変位拘束機能」とも称する。

本実施例では、第３部位４２３は、平面鏡４１のＣ方向Ｃ１側の側面の略全体にわたり対向する態様で、Ｂ方向に沿って配置されるので、上述したＣ方向変位拘束機能を効果的に高めることができる。ただし、変形例では、第３部位４２３は、他の態様で設けられてもよい。

第１付勢部４３１は、Ａ方向に視て、平面鏡４１に重なる範囲内に設けられる。本実施例では、一例として、第１付勢部４３１は、図４に示すように、Ａ方向に視て、平面鏡４１に重なる範囲のＣ方向の両側に、それぞれ、２つずつ設けられる。

第１付勢部４３１は、平面鏡４１の裏面に当接し、主にＡ方向Ａ２側へと弾性変形することで平面鏡４１にＡ方向の力を付与する。具体的には、第１付勢部４３１は、爪状の形態であり、ホルダ４２に平面鏡４１が組み付けられる前の状態では、先端部がベース部４２０よりもＡ方向Ａ１側に位置する。ホルダ４２に平面鏡４１が組み付けられると、第１付勢部４３１の先端部がＡ方向Ａ２側に変位し、第１付勢部４３１が弾性変形する。この結果、第１付勢部４３１は、平面鏡４１に対してＡ方向Ａ１側に向かう力を与えることができる。なお、上述したように、平面鏡４１のＡ方向Ａ１側への変位は、第１部位４２１により規制される。このようにして、第１付勢部４３１は、第１部位４２１と協動して、上述したＡ方向変位拘束機能を実現する。

本実施例では、第１付勢部４３１は、上述したように、平面鏡４１のＣ方向両側かつＢ方向両側に作用するように、４箇所設けられる。これにより、Ｃ方向両側かつＢ方向両側において上述したＡ方向変位拘束機能を効果的に高めることができる。ただし、変形例では、第１付勢部４３１は、他の態様で設けられてもよい。例えば、第１付勢部４３１は、Ｂ方向Ｂ１側の第１部位４２１の近傍にも追加的に設けられてもよい。

第２付勢部４３２は、Ａ方向に視て、平面鏡４１に重なる範囲のＢ方向Ｂ２側に設けられる。本実施例では、一例として、第２付勢部４３２は、図４に示すように、Ｃ方向に並んで３つ設けられる。

第２付勢部４３２は、平面鏡４１における挿入方向の手前側（Ｂ方向Ｂ２側）の側部に当接し、弾性変形することで平面鏡４１にＢ方向の力を付与する。具体的には、第２付勢部４３２は、図６に示すように、爪状の形態であり、平面鏡４１における挿入方向の手前側の側部４１８に係合する返し部４３２２を有する。ホルダ４２に平面鏡４１が組み付けられると、第２付勢部４３２がＡ方向Ａ２側に変位し、第２付勢部４３２が弾性変形する。返し部４３２２は、第２付勢部４３２が主にＡ方向Ａ２側へと弾性変形した状態で、平面鏡４１のＢ方向Ｂ２側の側部４１８（正確には、側部４１８のＡ方向Ａ２側の角部）に当接する。これにより、第２付勢部４３２は、平面鏡４１にＢ方向Ｂ１側に向かう力を与えることができる。なお、上述したように、平面鏡４１のＢ方向Ｂ１側への変位は、第２部位４２２により規制される。このようにして、第２付勢部４３２は、第２部位４２２と協動して、上述したＢ方向変位拘束機能を実現する。

本実施例では、第２付勢部４３２は、上述したように、Ｃ方向に略均等に間隔をおいて３つ設けられる。これにより、上述したＢ方向変位拘束機能を効果的に高めることができる。ただし、変形例では、第２付勢部４３２は、他の態様で設けられてもよい。例えば、第２付勢部４３２は、３つのうちの真ん中の１つが省略されてもよい。なお、本実施例では、３つの第２付勢部４３２は、実質的に互いに同じ形態であるが、詳細な部分が異なってもよい。

ところで、第２付勢部４３２は、上述したＢ方向変位拘束機能を実現する関係上、第１付勢部４３１や第３付勢部４３３とは異なり、平面鏡４１に対してＢ方向Ｂ２側に位置する必要がある。これは、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に、第２付勢部４３２は、第１付勢部４３１や第３付勢部４３３よりも先に平面鏡４１に干渉することを意味する。従って、第２付勢部４３２は、第１付勢部４３１や第３付勢部４３３よりも、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際の組み付け性に影響しやすい。

この点、本実施例では、以下で説明するように、上述したＢ方向変位拘束機能を高めつつ、ホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際の組み付け性を良好にできるような第２付勢部４３２の構成を実現している。

具体的には、図６を参照して説明すると、第２付勢部４３２は、挿入方向の手前側の縁部４３２０は、第２案内部４４２における挿入方向の手前側の縁部４４２１よりも、平面鏡４１の裏面からのＡ方向の離間距離が大きい。すなわち、第２付勢部４３２の縁部４３２０は、第２案内部４４２の縁部４４２１よりもＡ方向Ａ２側に位置する。これにより、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に、第２案内部４４２よりも先に第２付勢部４３２に平面鏡４１が干渉する可能性が低減し、組み付け性が良好となる。

また、第２付勢部４３２は、第１傾斜面４３２２１と、第１平面４３２２２と、第２平面４３２８と、第２傾斜面４３２９とを、Ａ方向Ａ１側に、有する。

第１傾斜面４３２２１は、Ｃ方向に視て、縁部４３２０からＢ方向Ｂ１側に向かうにつれてＡ方向Ａ２側に向かう傾斜方向である。

第１平面４３２２２は、平面鏡４１の裏面に直角である。第１平面４３２２２は、第１傾斜面４３２２１に対して、Ｂ方向Ｂ２側から連続する。第１平面４３２２２は、第１傾斜面４３２２１と協動して、上述した返し部４３２２を形成する。この場合、第１傾斜面４３２２１に、平面鏡４１のＢ方向Ｂ２側の側部４１８（正確には、側部４１８のＡ方向Ａ２側の角部）が当接する。

本実施例では、第１平面４３２２２は、平面鏡４１の裏面に直角であるので、第１平面４３２２２は、第１傾斜面４３２２１に当接する平面鏡４１が、Ｂ方向Ｂ２側に変位しようとしても、平面鏡４１を係止しやすくなる。これにより、上述したＢ方向変位拘束機能を効果的に高めることができる。

第２平面４３２８は、第１平面４３２２２に対してＢ方向Ｂ２側から接続する。第２平面４３２８は、平面鏡４１の裏面に平行である。なお、図６に示すように、第２平面４３２８は、第１平面４３２２２に対して、比較的小さい曲率半径の曲面４３２８１を介して接続されてよい。曲面４３２８１の曲率中心は、Ａ２側である。曲面４３２８１の曲率半径を比較的小さくすることで、上述したＢ方向変位拘束機能を確保できる。

第２傾斜面４３２９は、第２平面４３２８に対してＢ方向Ｂ２側から接続する。第２傾斜面４３２９は、第１傾斜面４３２２１とは傾斜方向が逆である。すなわち、第２傾斜面４３２９は、Ｃ方向に視て、縁部４３２０からＢ方向Ｂ１側に向かうにつれてＡ方向Ａ１側に向かう傾斜方向である。なお、第２傾斜面４３２９は、第１傾斜面４３２２１よりも斜度が小さくてよい。これにより、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に第２傾斜面４３２９に平面鏡４１が引っかかり難くなり、組み付け性が良好となる。

第２傾斜面４３２９は、第２平面４３２８に対して、比較的大きい曲率半径の曲面４４２１１を介して接続されてよい。曲面４４２１１の曲率中心は、Ａ２側である。曲面４４２１１の曲率半径を比較的大きくすることで、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に第２傾斜面４３２９と第２平面４３２８とのつなぎ部分に平面鏡４１が引っかかり難くなり、組み付け性が良好となる。

第３付勢部４３３は、図３及び図４に示すように、ベース部４２０に対してＣ方向Ｃ２側（第２側の一例）かつＢ方向Ｂ１側に設けられる。第３付勢部４３３は、平面鏡４１のＣ方向Ｃ２側の側面に当接し、主にＣ方向Ｃ２側へと弾性変形することで平面鏡４１にＣ方向の力を付与する。具体的には、第３付勢部４３３は、爪状の形態であり、先端部がＣ方向Ｃ１側に突出する。ホルダ４２に平面鏡４１が組み付けられると、第３付勢部４３３の先端部がＣ方向Ｃ２側に変位し、第３付勢部４３３が弾性変形する。この結果、第３付勢部４３３は、平面鏡４１に対してＣ方向Ｃ１側に向かう力を与えることができる。なお、上述したように、平面鏡４１のＣ方向Ｃ１側への変位は、第３部位４２３により規制される。このようにして、第３付勢部４３３は、第３部位４２３と協動して、上述したＣ方向変位拘束機能を実現する。

なお、本実施例では、第３付勢部４３３は、１つだけ設けられるが、２つ以上設けられてもよい。

ここで、第３付勢部４３３は、好ましくは、図３及び図４に示すように、平面鏡４１におけるＣ方向Ｃ２側の側面のうちの、挿入方向の奥側（Ｂ方向Ｂ１側）のみに当接する。これにより、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に、挿入の最終段階付近で平面鏡４１が第３付勢部４３３に干渉する（その結果、第３付勢部４３３が弾性変形する）ことになるので、挿入の開始段階で平面鏡４１が第３付勢部４３３に干渉する場合に比べて、組み付け性が良好となる。

第１案内部４４１は、図７に示すように、第１部位４２１に対してＢ方向Ｂ２側に設けられる。第１案内部４４１は、第１部位４２１に対してＢ方向Ｂ２側から連続する形態である。第１案内部４４１は、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に、平面鏡４１のＣ方向両側の側部を適切なＡ方向の位置（例えばＡ方向Ａ１側の表面が第１部位４２１のＡ方向Ａ２側表面に接する位置）に位置付けるように機能する。かかる機能を高めるために、第１案内部４４１は、好ましくは、Ａ方向で第１部位４２１とベース部４２０との間により形成される空間のＡ方向の高さ（平面鏡４１の厚みよりもわずかに大きい幅）がＢ方向Ｂ２側に向かうにつれて大きくなるようなテーパ部４２１１を有する。なお、図７には、Ｃ方向Ｃ１側の第１案内部４４１が示されているが、Ｃ方向Ｃ２側の第１案内部４４１についても同様である。ただし、変形例では、Ｃ方向Ｃ１側及びＣ２側の第１案内部４４１のうちの一方又は双方が省略されてもよい。

第２案内部４４２は、図６に示すように、ベース部４２０に対してＢ方向Ｂ２側に設けられる。第２案内部４４２は、ベース部４２０に対してＢ方向Ｂ２側から連続する形態である。第２案内部４４２は、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に、平面鏡４１の裏面を適切なＡ方向の位置（例えば平面鏡４１の裏面のＢ方向Ｂ１側が第２付勢部４３２の第２傾斜面４３２９に乗り上げる位置）に位置付けるように機能する。かかる機能を高めるために、第２案内部４４２は、好ましくは、挿入方向の手前側の角部がいわゆるピン角ではなく、図６に示すように、角Ｒ（曲面によるテーパ部４４２２参照）が付与される。これにより、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に、平面鏡４１の裏面を適切なＡ方向の位置に位置付けるように機能できる。

第３案内部４４３は、図７に示すように、第３部位４２３に対してＢ方向Ｂ２側に設けられる。第３案内部４４３は、第３部位４２３に対してＢ方向Ｂ２側から連続する形態である。第３案内部４４３は、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に、平面鏡４１のＣ方向の側部を適切なＣ方向の位置（例えば平面鏡４１のＣ方向Ｃ１側の側面が第３部位４２３のＣ方向Ｃ２側の表面に接する位置）に位置付けるように機能する。かかる機能を高めるために、第３案内部４４３は、好ましくは、Ｃ方向Ｃ２側の表面がＢ方向Ｂ２側に向かうにつれてＣ方向Ｃ１側に傾斜するテーパ部４４３２を実現する。なお、図７には、Ｃ方向Ｃ１側の第３案内部４４３が示されているが、Ｃ方向Ｃ２側に、第３案内部４４３のような案内部（図６の第３案内部４４３Ａ参照）が形成されてもよい。

このようにして、本実施例では、第１案内部４４１、第２案内部４４２及び第３案内部４４３は、互いに協動して、平面鏡４１の挿入の際の入口側の開口を形成するとともに、挿入方向に視たときの開口がＢ方向Ｂ２側に向かうにつれて広くなるような、テーパ部４２１１、４４２２、４４３２を有する。これにより、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際に、平面鏡４１をホルダ４２に対して適切な位置関係に容易に位置付けることができ、組み付け性が向上する。

なお、変形例では、第１案内部４４１、第２案内部４４２及び第３案内部４４３の一部又は全部が省略されてもよいし、テーパ部４２１１、４４２２、４４３２の一部又は全部が省略されてもよい。

以上説明した本実施例によれば、上述のように、第１付勢部４３１、第２付勢部４３２、及び第３付勢部４３３が弾性変形するので、ホルダ４２に平面鏡４１を挿入する際の組み付け性が良好となる。また、本実施例によれば、上述のように、ホルダ４２が弾性変形することで、ホルダ４２に対する平面鏡４１の３方向（Ａ方向、Ｂ方向、及びＣ方向）の変位を実質的にガタなく拘束できる。このようにして、本実施例によれば、平面鏡４１を組み付け性が良好な態様でホルダ４２に対して実質的にガタなく保持させることが可能となる。

なお、上述した実施例では、第１付勢部４３１は、平面鏡４１の裏面に当接するが、これに限らない。例えば、第１付勢部４３１は、平面鏡４１の反射面側の表面に当接してＡ方向Ａ２側に向かう力を平面鏡４１に付与してもよい。この場合、第１付勢部４３１は、例えば第１部位４２１側に設けられてもよい。この場合、平面鏡４１の裏面は、ベース部４２０に当接することで、Ａ方向Ａ２側への変位が拘束される。

また、上述した実施例では、第３付勢部４３３は、Ｃ方向Ｃ２側に設けられるが、Ｃ方向Ｃ１側に設けられてもよい。この場合、第３部位４２３は、Ｃ方向Ｃ２側に設けられる。

［平面鏡の構成］
つぎに、平面鏡４１の好ましい構成について、図８及び図９を参照して説明する。

図８は、第１実施例の平面鏡４１を示す断面図である。図９は、平面鏡４１の作用説明図である。

図８に示すように、第１実施例の平面鏡４１は、反射層４１１と、粘着層４１２と、粘着層４１２を介して反射層４１１が接合される基材４１３とを備える。反射層４１１は、ＴＦＴパネルユニット３及び凹面鏡５と向き合う。粘着層４１２及び基材４１３は、反射層４１１の背後に配置される。

反射層４１１は、反射型偏光多層フィルムである。反射型偏光多層フィルムは、異なる屈折率のポリエステル系樹脂膜を数百層に積層したフィルムである。

反射層４１１は、可視光Ｉの特定の偏光成分のみを反射するように、各膜の屈折率が調整されている。反射層４１１は、反射波長に対し波長選択性があり、赤外光Ｊを反射せずに通過させる。反射層４１１は、反射軸を有し、反射軸方向Ｒｒに平行な可視光Ｉの直線偏光成分を反射する。なお、反射軸方向Ｒｒは、上述したＣ方向に平行であってよい。反射層４１１は、反射軸方向Ｒｒに垂直な可視光Ｉの直線偏光成分を反射せずに通過させる。図９を参照して具体的に説明する。反射層４１１の反射軸方向Ｒｒが、入射平面Ｄ（入射光Ｅと反射光Ｆとがなす平面）と直交する方向と平行である場合、反射層４１１は、入射平面Ｄと平行な波成分である可視光ＩのＰ偏光Ｇ（図示せず）を透過する。また、反射層４１１は、入射平面Ｄと直交する波成分である可視光ＩのＳ偏光Ｈを反射する。

このような反射層４１１を備える平面鏡４１によれば、外部から入射される太陽光などの外光のうち、赤外光Ｊを透過してＴＦＴパネルユニット３への到達を阻止できる。また、反射層４１１は、外光に含まれる可視光Ｉのうち、Ｓ偏光Ｈのみを反射し、Ｐ偏光Ｇを透過させるので、ＴＦＴパネルユニット３の近傍に偏光膜付きのガラス板などを配置することなく、ＴＦＴパネルユニット３に向かう可視光を削減することができる。

粘着層４１２は、アクリル系樹脂からなり、無色透明な透光性粘着層である。反射層４１１と粘着層４１２は一体の部材として供給され、その総厚は約６０μｍである。

基材４１３は、反射層４１１を平面性、平坦性で良好に保持し、耐振動性、透明性を兼ね備えた部材であり、例えば、透明な無機ガラスが使用される。ヘッドアップディスプレイ１の平面鏡４１として経済性及び剛性を考慮すると、厚みが、１．７～２．１ｍｍの無機ガラスが適用される。

［平面鏡の配置］
平面鏡４１は、反射層４１１の反射軸方向ＲｒがＴＦＴパネルユニット３から出射される表示光の偏光方向と略平行となる向きで配置される。このように平面鏡４１を配置すると、ＴＦＴパネルユニット３に向かう可視光Ｉを削減しつつ、ＴＦＴパネルユニット３からの表示光の減衰を抑えて乗員の視点方向へ反射することができる。

例えば、図１Ａに示す本実施例のヘッドアップディスプレイ１は、ＴＦＴパネルユニット３からの表示光を平面鏡４１が横方向（鉛直方向よりも水平方向に近い方向）に反射させる、いわゆる横折タイプである。したがって、平面鏡４１は、ＴＦＴパネルユニット３からの表示光に関する入射平面Ｄが、鉛直面よりも水平面に近くなり、かつ反射層４１１の反射軸方向Ｒｒが、入射平面Ｄと直交する方向と略平行となる向きで配置される。具体的には、反射層４１１の反射軸方向Ｒｒが縦方向（水平方向よりも鉛直方向に近い方向）となる向きで平面鏡４１が配置される。

ＴＦＴパネルユニット３から平面鏡４１への表示光の入射角度は、３０°～４０°であることが望ましい。このようにすると、凹面鏡５とＴＦＴパネルユニット３を近接した位置に配置できるので、ヘッドアップディスプレイ１を小型化できる。

［平面鏡の他例］
つぎに、第２～第４実施例の平面鏡４１Ｂ、４１Ｃ、４１Ｄについて、図１０～図１２を参照して説明する。ただし、第１実施例と共通の構成については、第１実施例と同じ符号を用いることにより、第１実施例の説明を援用する。

図１０は、第２実施例の平面鏡４１Ｂを示す断面図である。図１１は、第３実施例の平面鏡４１Ｃを示す断面図である。図１２は、第４実施例の平面鏡４１Ｄを示す断面図である。

前述した第１実施例の平面鏡４１によれば、太陽光などの外光に含まれる赤外光Ｊや可視光ＩのＰ偏光ＧがＴＦＴパネルユニット３に向かうことを防ぐので、外光に対する遮熱性が高められる。しかしながら、第１実施例の平面鏡４１では、図８に示すように、反射層４１１を透過した光（赤外光ＪやＰ偏光Ｇ）の一部が基材４１３の裏面で反射し、反射層４１１を再び透過してＴＦＴパネルユニット３に向かう可能性がある。このような再透過光によるＴＦＴパネルユニット３の温度上昇は、太陽光１、０００Ｗ／ｍ^２にて、約１０℃にも達する可能性がある。また、反射層４１１を透過した光が平面鏡４１の保持部材を照射すると、保持部材の造形が表示画像に映り込む可能性がある。

図１０に示すように、第２実施例の平面鏡４１Ｂは、基材４１３Ｂが遮光性を有する。遮光性を有する基材４１３Ｂは、無色透明でなく有色であり、例えば、黒色の樹脂板などで構成される。このような平面鏡４１Ｂによれば、反射層４１１を透過した光が基材４１３Ｂで吸収されるので、平面鏡４１Ｂによる遮熱効果を高めることができる。また、遮光性を有する基材４１３Ｂによれば、平面鏡４１Ｂの保持部材の造形が表示画像に映り込むことも防止できる。

図１１に示すように、第３実施例の平面鏡４１Ｃは、粘着層４１２Ｃが遮光性を有する。遮光性を有する粘着層４１２Ｃは、無色透明でなく有色であり、例えば、黒色の粘着剤などで構成される。このような平面鏡４１Ｃによれば、第２実施例の平面鏡４１Ｂと同様な効果が得られる。

図１２に示すように、第４実施例の平面鏡４１Ｄは、基材４１３の裏面（反射層４１１とは逆側の表面）に遮光性を有する遮光層４１４を備える。遮光層４１４は、無色透明でなく有色のインクを印刷した印刷層、有色の粘着フィルムなどで構成される。このような平面鏡４１Ｄによれば、第２実施例の平面鏡４１Ｂと同様な効果が得られる。遮光層４１４を印刷層で構成する場合は、基材４１３と屈折率が近い黒色の油性インクやＵＶ硬化インクで構成することが好ましい。また、遮光層４１４を粘着フィルムで構成する場合は、基材４１３と屈折率が近い粘着剤を介して貼り付けられる黒色の粘着フィルムで構成することが好ましい。このように構成することで、基材４１３と遮光層４１４との境界面での反射率が低下するので、反射層４１１を透過した光を遮光層４１４で確実に吸収できる。

ところで、第４実施例の平面鏡４１Ｄを用いる場合、遮光層４１４が上述した第１付勢部４３１や第２付勢部４３２に押圧されることで、剥がれ等が生じるおそれがある。

従って、遮光層４１４は、好ましくは、このような剥がれが生じないような厚みで形成される。例えば、遮光層４１４は、有色のインクを印刷した印刷層により形成される場合、２回以上の印刷による印刷層を重ね合わせることで実現されてもよい。これにより、遮光層４１４が上述した第１付勢部４３１や第２付勢部４３２に押圧されても、遮光層４１４の剥がれ等が生じる可能性を低減できる。

また、第４実施例の平面鏡４１Ｄを用いる場合、第１実施例から第３実施例の場合も同様であるが、反射層４１１についても、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１Ｄを挿入する際に、反射層４１１が、その角部（図４の辺Ｌ１と辺Ｌ３の角部、辺Ｌ１と辺Ｌ４の角部、辺Ｌ２と辺Ｌ３の角部、及び辺Ｌ２と辺Ｌ４の角部のそれぞれに対応する角部）から剥がれるおそれがある。

従って、反射層４１１は、好ましくは、辺Ｌ１と辺Ｌ３の角部、辺Ｌ１と辺Ｌ４の角部、辺Ｌ２と辺Ｌ３の角部、及び辺Ｌ２と辺Ｌ４の角部のそれぞれに対応する角部において、角Ｒが付与される。図１３には、一例として、一の角部における反射層４１１の角Ｒ（矢印１３００参照）が示される。これにより、組み付け時にホルダ４２に平面鏡４１Ｄを挿入する際に、反射層４１１がホルダ４２に干渉した場合でも、反射層４１１が剥がれる可能性を低減できる。また、図１３では、反射層４１１の外周縁は、基材４１３の外周縁（Ｃ面部端面）から０．１から０．５ｍｍ程度のクリアランスΔ１を有する。これにより、反射層４１１がその外周縁から剥がれ難くなり、反射層４１１が剥がれる可能性を低減できる。

ところで、第４実施例の平面鏡４１Ｄを用いる場合、第１実施例から第３実施例の場合も同様であるが、ホルダ４２に対して平面鏡４１Ｄが、反射軸方向Ｒｒが所望の方向からずれる態様で、ガタつくと、ヘッドアップディスプレイ１により生成される表示像の品質が低下しやすくなる。この点、ホルダ４２は、上述したように平面鏡４１Ｄをガタつきなく保持できるので、かかる品質の低下の可能性を効果的に低減できる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

１ ヘッドアップディスプレイ
２ ケース
３ ＴＦＴパネルユニット
４ 反射鏡ユニット
５ 凹面鏡
６ バックライトユニット
７ 放熱部材
７１ フィン
９ インストルメントパネル
４１ 平面鏡
４１Ｂ 平面鏡
４１Ｃ 平面鏡
４１Ｄ 平面鏡
４２ ホルダ
４１１ 反射層
４１２ 粘着層
４１２Ｃ 粘着層
４１３ 基材
４１３Ｂ 基材
４１４ 遮光層
４１８ 側部
４２０ ベース部
４２１ 第１部位
４２２ 第２部位
４２３ 第３部位
４３１ 第１付勢部
４３２ 第２付勢部
４３３ 第３付勢部
４４１ 第１案内部
４４２ 第２案内部
４４３ 第３案内部
４４３Ａ 第３案内部
４２００ 平面部
４２０１ リブ
４２０２ 枠部
４２０５ 窓部
４２１１ テーパ部
４２２１ 開口部
４３２０ 縁部
４３２２ 返し部
４３２８ 第２平面
４３２９ 第２傾斜面
４４２１ 縁部
４４２２ テーパ部
４４３２ テーパ部
４３２２１ 第１傾斜面
４３２２２ 第１平面
４３２８１ 曲面
４４２１１ 曲面

Claims (11)

1. 筐体（２）と、
   照明装置（６）と、
   前記照明装置に照らされて表示光を出射する表示器（３）と、
   前記表示光を反射する平面鏡（４１）と、
   前記平面鏡を保持するホルダ（４２）と、を備えるヘッドアップディスプレイ（１）であって、
   前記平面鏡の反射面に対して垂直な方向を第１方向（Ａ）とし、前記第１方向に直交する一の方向であって、組み付け時の前記ホルダへの前記平面鏡の挿入方向を第２方向（Ｂ）とし、前記第１方向及び前記第２方向の双方に直交する方向を第３方向（Ｃ）とした場合、前記ホルダは、前記平面鏡に当接して弾性変形することで、該ホルダに対する前記平面鏡の前記第１方向の変位と、該ホルダに対する前記平面鏡の前記第２方向の変位と、該ホルダに対する前記平面鏡の前記第３方向の変位とを、拘束し、
   前記ホルダは、
   前記第１方向に視て前記平面鏡が重なるベース部（４２０）と、
   前記ベース部における前記第３方向の第１側（Ｃ１）の位置に前記第１方向に立設され、前記平面鏡における前記第３方向の前記第１側の側面に対して、前記第３方向に当接する第３部位（４２３）と、
   前記平面鏡における前記第３方向の前記第１側とは逆の第２側（Ｃ２）の側面に当接し、弾性変形することで前記平面鏡に前記第３方向の力を付与する第３付勢部（４３３）と、を有し、
   前記第３付勢部は、前記平面鏡における前記第３方向の前記第２側の側面のうちの、前記挿入方向の奥側のみに当接する、ヘッドアップディスプレイ。
2. 前記ベース部は平面状である、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
3. 前記ホルダは、
   前記平面鏡の厚みよりもわずかに大きい距離だけ前記ベース部に対して前記第１方向に離間する第１部位（４２１）と、
   前記ベース部における前記挿入方向の奥側の位置に前記第１方向に立設され、前記平面鏡における前記挿入方向の奥側の側面に対して、前記第２方向に当接する第２部位（４２２）と、
   前記平面鏡に当接し、弾性変形することで前記平面鏡に前記第１方向の力を付与する第１付勢部（４３１）と、
   前記平面鏡における前記挿入方向の手前側の側部に当接し、弾性変形することで前記平面鏡に前記第２方向の力を付与する第２付勢部（４３２）と、を有する、請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ。
4. 前記第１部位は、前記平面鏡における前記第３方向の側部に対して前記第１方向に当接し、
   前記第１付勢部は、前記第１方向に視て前記平面鏡が重なる領域内に配置され、前記平面鏡の裏面に当接する、請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ。
5. 前記第２付勢部は、爪状の形態であり、前記平面鏡における前記挿入方向の手前側の側部に係合する返し部（４３２２）を有する、請求項３又は４に記載のヘッドアップディスプレイ。
6. 前記第２付勢部は、前記平面鏡の裏面に直角な第１平面（４３２２２）と、前記第１平面に対して前記挿入方向の奥側から連続しかつ前記挿入方向の奥側に向かうにつれて前記第１方向で前記ベース部に近づく傾斜方向の第１傾斜面（４３２２１）とを、前記第１方向で前記平面鏡に対向する側に、有し、
   前記返し部は、前記第１平面及び前記第１傾斜面により形成される、請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ。
7. 前記第２付勢部は、前記第１平面に対して前記挿入方向の手前側から接続しかつ前記平面鏡の裏面に平行な第２平面（４３２８）と、前記第２平面に対して前記挿入方向の手前側から接続し前記第１傾斜面とは傾斜方向が逆である第２傾斜面（４３２９）とを、更に有し、
   前記第２傾斜面と前記第２平面とは、曲面（４４２１１）を介して連続する、請求項６に記載のヘッドアップディスプレイ。
8. 前記ホルダは、前記第１部位に対して前記挿入方向の手前側に、第１案内部（４４１）と、前記ベース部に対して前記挿入方向の手前側に、第２案内部（４４２）と、前記第３部位に対して前記挿入方向の手前側に、第３案内部（４４３）とを更に有し、
   前記第１案内部、前記第２案内部、及び前記第３案内部は、前記平面鏡の挿入の際の入口側の開口を形成し、
   前記第１案内部、前記第２案内部、及び前記第３案内部のうちの少なくともいずれかは、前記挿入方向に視たときの前記開口が前記挿入方向の手前側に向かうにつれて広くなるような、テーパ部（４２１１、４４２２、４４３２）を有する、請求項３から７のうちのいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ。
9. 前記ベース部は、前記第１方向に視て前記平面鏡が重なる範囲内に、前記第１方向に貫通する窓部（４２０５）を有する、請求項１から８のうちのいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ。
10. 前記ベース部は、前記第１方向で前記平面鏡に対向する側に、補強用のリブ（４２０１）を有する、請求項１から９のうちのいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ。
11. 前記平面鏡における前記第３方向の前記第１側の側面は、前記平面鏡における前記挿入方向の奥側の側面に対して直角をなし、
    前記平面鏡における前記第３方向の前記第２側の側面は、前記平面鏡における前記挿入方向の奥側の側面に対して、９０度よりも大きい角度をなす、請求項１から１０のうちのいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ。
    

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