JPWO2018079307A1 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

受光ユニットが制御基板に接続された状態において、蓋体をケースに容易に組み付けられるヘッドアップディスプレイ装置を提供すること。ヘッドアップディスプレイ装置（１０）のケース（２０）には、投射器（１２）を制御する基板（１３）と、投射器（１２）から投射された光を反射する反射ユニット（６０）と、が収納されている。反射ユニット（６０）は、保持体（６１）によって反射鏡（６２）が保持された構成とされ、基板（１３）には、外部からの光を検出する受光ユニット（７０）が接続部材（７９）を介して接続されている。受光ユニット（７０）は、センサ保持部（７３）によって受光センサ（７１）が保持された構成である。受光センサ（７１）を保持するセンサ保持部（７３）は、保持体（６１）に保持されている。

Description

本発明は、外部からの光を検出する受光ユニットを有するヘッドアップディスプレイ装置に関する。

車両のフロントガラス等に各種情報を表示し、表示された情報を周囲の背景と共に視認可能とするいわゆるヘッドアップディスプレイ装置がある。ヘッドアップディスプレイ装置の一部は、受光ユニットを有している。受光ユニットによって外部からの光の照度を検知し、外部からの光の照度に合わせて表示させる画像の明るさを調節する。これにより、視認性を向上させることができる。例えば、ヘッドアップディスプレイ装置に関する従来技術として特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイ装置は、ケース及びこのケースに被せられた蓋体に、画像を表示するための光を投射する投射器と、この投射器から投射された光を反射する反射ユニットと、外部からの光を検出する受光ユニットと、が収納されて、構成される。受光ユニットは、受光センサが実装されたセンサ基板を有する。センサ基板は、接続部材を介して、投射器を制御する制御基板と、接続されている。

ところで、蓋体のケースへの組み付けは、制御基板とセンサ基板とが、接続部材を介して接続された状態で行われる。制御基板は、ケースに収容されている。一方、センサ基板は、蓋体に取り付けられている。

即ち、蓋体の組み付けは、蓋体が、接続部材によりケースに繋がれた状態で行われる。そのため、蓋体を移動させることのできる範囲が制限される。仮に、接続部材を長くすると、蓋体を移動させることのできる範囲は広がるが、蓋体をケースに被せる際に、接続部材が挟み込まれる虞がある。一方、接続部材を短くすると、蓋体を移動させることのできる範囲はさらに狭まる。受光ユニットが制御基板に接続された状態で、蓋体をケースに容易に組み付けられれば望ましい。

特開２０１５−７１３９１号公報

本発明は、受光ユニットが制御基板に接続された状態において、蓋体をケースに容易に組み付けられるヘッドアップディスプレイ装置の提供を課題とする。

請求項１による発明によれば、ケースに、画像を表示するための光を投射する投射器と、この投射器を制御する基板と、前記投射器から投射された光を反射する反射ユニットと、外部からの光を遮断する遮光体と、が収納されていると共に、前記ケースの上方を覆う蓋体を有し、
前記反射ユニットは、保持体によって反射鏡が保持された構成とされ
前記基板には、外部からの光を検出する受光ユニットが接続部材を介して接続され、
前記受光ユニットは、センサ保持部によって受光センサが保持された構成であるヘッドアップディスプレイ装置において、
前記センサ保持部は、前記保持体に保持されていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記センサ保持部には、前記受光センサの周りを筒状に囲む筒部が設けられている。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記保持体は、前記遮光体と一体的に形成されている。

請求項４に記載のごとく、好ましくは、前記センサ保持部は、前記保持体と一体的に形成されている。

請求項１に係る発明では、外部からの光を検出する受光ユニットは、受光センサがセンサ保持部により保持される構成であり、センサ保持部は、反射ユニットの反射鏡を保持する保持体によって保持されている。この保持体と、投射器を制御する基板とは、共に、ケースに収容され、基板と受光センサは、接続部材により接続される。そのため、接続部材は、ケースに収容され、蓋体には繋がらない。結果、蓋体をケースに組み付ける際、蓋体の移動は、接続部材により制限されない。蓋体の組み付けが容易となる。

請求項２に係る発明では、センサ保持部には、受光センサの周りを筒状に囲む筒部が設けられている。受光センサは、筒部により保護されている。仮に、筒部が蓋体に設けられた場合、蓋体がケースに被せられた状態において、部品の寸法誤差からケース側に設けられた受光センサの中心と、蓋体側に設けられた筒の中心がずれる虞がある。互いの中心がずれると、受光センサの検出精度が低くなる虞がある。一方、筒部が、センサ保持部に設けられた場合、即ち、ケース側に、センサ保持部及び筒部の双方が設けられた場合、筒部の中心と、センサ保持部に保持される受光センサの中心とがずれる虞はない。そのため、受光センサの検出精度を保つことができる。

請求項３に係る発明では、保持体は、遮光体と一体的に形成されている。そのため、反射鏡の保持体をケースに取り付ける部品が不要となる。結果、ヘッドアップディスプレイ装置を構成する部品点数を削減することができる。

請求項４に係る発明では、センサ保持部は、保持体と一体的に形成されている。そのため、センサ保持部を反射鏡の保持体に取り付ける部品が不要となる。結果、ヘッドアップディスプレイ装置を構成する部品点数を削減することができる。

本発明の実施例によるヘッドアップディスプレイ装置の断面図である。 図１に示されたヘッドアップディスプレイ装置の複合体の斜視図である。 図１に示されたヘッドアップディスプレイ装置の作用図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌは乗員から見て左、Ｒは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例＞

図１を参照する。図１には、本発明の実施例によるヘッドアップディスプレイ装置１０が示されている。このヘッドアップディスプレイ装置１０は、例えば、車両に搭載される。

ヘッドアップディスプレイ装置１０から投射された光は、フロントガラス１１（スクリーン１１）に画像として表示され、運転者は、フロントガラス１１より前方の背景と共に、画像を視認できる。画像として、例えば、速度等の車両情報やナビゲーション情報等が表示される。

ヘッドアップディスプレイ装置１０は、ケース２０に、画像を表示するための光を投射する投射器１２と、この投射器１２を制御する制御基板１３と、投射器１２から投射された光を反射させ、外部からの光を検出し、外部からの光を遮断する複合体３０と、この複合体３０が反射した光をフロントガラス１１（スクリーン１１）に向かって反射する凹面鏡２４と、が収納されていると共に、ケースの上方を覆う蓋体４０を有する。

ケース２０は、合成樹脂により製造され、第１のケース半体２１と、この第１のケース半体２１に支持される第２のケース半体２２と、からなる。第２のケース半体２２は、上縁部２２ａ及び下縁部２２ｂが第１のケース半体２１に係止されることにより支持されている。

第２のケース半体２２には、投射器１２が設けられる。投射器１２は、投射器ケース１４に、例えば、光源１５が実装された光源用基板１６と、レンズ１７と、表示パネル１８と、が収納されて、構成される。第１のケース半体２１に被せられる蓋体４０には、開口部４０ａが形成されており、この開口部４０ａには光が透過可能な透光性カバー４１が取り付けられている。複合体３０は、第１のケース半体２１に支持されている。

次に、複合体３０について説明する。図１及び図２を参照する。

複合体３０は、外部からの光が投射器１２及び制御基板１３に入射することを防ぐ遮光部５０（遮光体５０）と、投射器１２から投射された光を反射する反射ユニット６０と、外部からの光を検出する受光ユニット７０と、からなる。

なお、ケース２０に収容される複合体３０のなかの遮光部５０とは別に、蓋体４０には、外部からの光が反射ユニット６０に入射することを防ぐ遮光壁４２が形成されている。この遮光壁４２には、外部からの光の一部を取り込むための採光穴４３が形成されている。

遮光部５０は、底部５１と、この底部５１の左端から上方に延びる左壁部５２と、底部５１の右端から上方に延びる右壁部５３と、左壁部５２と右壁部５３との間に掛け渡される前壁部５８と、からなる。

底部５１の後部には、投射器１２から投射された光を通過させる第１の開口部５１ａが形成されている。底部５１の前部には、凹面鏡２４を収容する第２の開口部５１ｂが形成されている。

左壁部５２には、左方に延びる平面状の第１の当接部５４が形成されている。右壁部５３には、右方に延びる平面状の第２の当接部５５が形成されている。第１の当接部５４には、第１の穴５６が形成されている。第２の当接部５５には、第２の穴５７が形成されている。

反射ユニット６０は、鏡保持体６１（保持体６１）によって平面鏡６２（反射鏡６２）が保持された構成とされる。平面鏡６２は、例えば、合成樹脂で製造された基体と、この基体に蒸着により形成される反射膜と、からなる。平面鏡６２は、例えば、両面テープにより鏡保持体６１に貼り付けられる。なお、平面鏡６２の縁を鏡保持体６２に係止させる構成としてもよい。

鏡保持体６１は、平面鏡６２が貼り付けられる平面部６３と、この平面部６３の左側に設けられ段差形状の第３の当接部６４と、平面部６３の右側に設けられ段差形状の第４の当接部６５と、平面部６３の下部に設けられる平面状の第５の当接部６６と、からなる。

第３の当接部６４〜第５の当接部６６には、それぞれ、第３の穴６７〜第５の穴６９が形成されている。

なお、複合体３０を第１のケース半体２１に組み付けると、第１の当接部５４〜第５の当接部６６が、第１のケース半体２１に当接する。第１の穴５６〜第５の穴６９は、複合体３０の第１のケース半体２１に対する位置決め、又は、固定のねじ穴とできる。複合体３０の第１のケースへの組み付け及び固定方法についての詳細な説明は省略する。

受光ユニット７０は、受光センサ７１が実装されたセンサ基板７２と、このセンサ基板７２を保持する基板保持部７３（センサ保持部７３）と、からなる。受光センサ７１は、例えば、フォトダイオードを採用する。

センサ基板７２は、配線部材７９（接続部材７９）を介して制御基板１３に接続されている。受光センサ７２は、採光穴４３を通過した外部からの光の照度を検出し、制御基板１３に出力する。制御基板１３は、光源１５の輝度を調整する。

基板保持部７３は、基部７４と、この基部７４の上部に形成されセンサ基板７２を挟み込む挟み込み部７５と、からなる。

挟み込み部７５の前面には、受光センサ７１の周りを囲む筒状の筒部７７が形成されている。この筒部７７の内径は、採光穴４４の径よりも小さい。挟み込み部７５は後面には、係止爪７８が２つ形成されている。センサ基板７２は、係止爪７８と基部７４とに挟み込まれる。基部７４と、平面鏡６２が貼り付けられた面とは反対の面である裏面６３ａとの間には、リブ７６が３つ形成されている。

基板保持部７３は、平面部６３の裏面６３ａ側、かつ、平面部６３よりも上方に位置するが、（図１参照）、平面鏡６２による光の入射及び反射の妨げとならない位置であれば、鏡保持体６１のなかの適当な部位に設けてもよい。

遮光部５０と、鏡保持体６１と、基板保持部７３は、合成樹脂により一体的に形成されている。なお、遮光部５０及び鏡保持体６１のみを一体的に形成してもよく、鏡保持体６１及び基板保持部７３のみを一体的に形成してもよい。

次に、本発明の効果を説明する。

図３（ａ）を参照する。図３（ａ）に示されるヘッドアップディスプレイ装置１００は、比較例によるヘッドアップディスプレイ装置である。仮に、制御基板１０１が、ケース１０２に取り付けられ、基板保持部１０３が、蓋体１０４に取り付けられている場合、蓋体１０４は、配線部材１０５によりケース１０２に繋がれる。そのため、蓋体１０４を移動させることのできる範囲が制限される。

図３（ｂ）を参照する。図３（ｂ）に示されるヘッドアップディスプレイ装置１０は、実施例によるヘッドアップディスプレイ装置である。本実施例では、センサ基板７２を保持する基板保持部７３は、鏡保持体６１によって保持されている。鏡保持体６１及び制御基板１３とは、共に、ケース２０に収容され、制御基板１３とセンサ基板７２は、配線部材７９により接続される。そのため、配線部材７９は、ケース２０に収容され、蓋体４０には繋がらない。結果、蓋体４０をケース２０に組み付ける際、蓋体４０の移動は、配線部材７９により制限されない。蓋体４０の組付けが容易となる。

図２を参照する。加えて、基板保持部７３の基部７４と、平面部６３の裏面６３ａとの間には、リブ７６が形成されている。そのため、基板保持部７３を補強するリブ７６は、平面部６３の面剛性も高めることができる。平面鏡６２が貼り付けられる面が撓みにくくなるため、平面鏡６２の取り付けが容易となる。

加えて、基板保持部７３には、受光センサ７１の周りを筒状に囲む筒部７７が設けられている。受光センサ７１は、筒部７７により保護されている。仮に、基板保持部７３が鏡保持体６１に設けられ、筒部７７が蓋体４０に設けられた場合、蓋体４０がケース２０に被せられた状態において、部品の寸法誤差からケース２０側に設けられた受光センサ７１の中心と、蓋体４０側に設けられた筒部７７の中心がずれる虞がある。互いの中心がずれると、受光センサ７１の検出精度が低くなる虞がある。一方、筒部７７が、基板保持部７３に設けられた場合、即ち、ケース２０側に、基板保持部７３及び筒部７７の双方が設けられた場合、筒部７７の中心と、受光センサ７１の中心とがずれる虞はない。そのため、受光センサ７１の検出精度を保つことができる。

図２を参照する。加えて、遮光部５０と、鏡保持体６１と、基板保持部７３は、一体的に形成されている。それぞれの部位を別個に形成して、互いに固定する場合と比較すると、ねじが不要となり、ヘッドアップディスプレイ装置１０を構成する部品点数を削減することができる。

なお、遮光部５０及び鏡保持体６１のみを一体的に形成し、基板保持部７３を別個に形成しても良い。例えば、ヘッドアップディスプレイ装置１０を搭載する車種に応じて、受光センサ７１の角度を調節することができる。

なお、本発明によるヘッドアップディスプレイ装置１０は、車両を例に説明したが、その他の乗り物にも適用可能であり、これらの形式のものに限られるものではない。また、スクリーンは、フロントガラスに限られず、ケースに支持されたコンバイナであってもよい。即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、乗用車に搭載するのに好適である。

１０…ヘッドアップディスプレイ
１２…投射器
１３…制御基板
２０…ケース
２１…第１のケース半体
３０…複合体
５０…遮光部
６０…反射ユニット
６１…鏡保持体
６２…平面鏡
６３…平面部
６３ａ…裏面
７０…受光ユニット
７１…受光センサ
７２…センサ基板
７３…基板保持部
７４…基部
７５…挟み込み部
７６…リブ
７７…筒部
７９…配線部材

Claims (4)

1. ケースに、画像を表示するための光を投射する投射器と、この投射器を制御する基板と、前記投射器から投射された光を反射する反射ユニットと、外部からの光を遮断する遮光体と、が収納されていると共に、前記ケースの上方を覆う蓋体を有し、
   前記反射ユニットは、保持体によって反射鏡が保持された構成とされ
   前記基板には、外部からの光を検出する受光ユニットが接続部材を介して接続され、
   前記受光ユニットは、センサ保持部によって受光センサが保持された構成であるヘッドアップディスプレイ装置において、
   前記センサ保持部は、前記保持体に保持されていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記センサ保持部には、前記受光センサの周りを筒状に囲む筒部が設けられてい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. 前記保持体は、前記遮光体と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記センサ保持部は、前記保持体と一体的に形成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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