WO2013146161A1 - コンバイナ収納装置、ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

コンバイナ収納装置、ヘッドアップディスプレイ装置 Download PDF

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WO2013146161A1
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combiner
axis
state
housing
storage device
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PCT/JP2013/056264
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小林 貢
小黒 裕司
元一郎 佐藤
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日本精機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a combiner storage device and a head-up display device including the combiner storage device.
  • Patent Document 1 discloses a display (light source 8) that generates information to be displayed, a combiner (plate 1) that reflects display light emitted from the display toward a user, and a stand-up or storage of the combiner.
  • An electric motor (element 13 with a motor), a lead screw connected to the electric motor, a slider that slides in the front-rear direction as the lead screw rotates, and a holder that is connected to the slider and holds the combiner.
  • Has been disclosed that can be housed in a casing by the power of an electric motor.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object of the present invention to provide a combiner storage device having a configuration in which a drive mechanism of a combiner is not easily damaged even when vibration is applied, and a head-up display device including the combiner storage device. .
  • a combiner storage device includes: The combiner can be housed in a housing of a head-up display device that condenses the display light by a combiner having a concave surface to which display light representing a display image arrives and allows a viewer to visually recognize the display image from the concave surface side.
  • the first axis is located at one end, and the holding A first connecting portion having the other end connected to the portion; An axis extending in the left-right direction as viewed from the viewer and rotatable about a second axis that does not move with respect to the housing, and the second axis is located at one end, and the holding A second connection part having the other end connected to the part,
  • the first connection portion is a drive node that is driven when a driving force is applied
  • the second connection portion is a driven node
  • the holding portion is an intermediate node
  • the center of the first axis and the second axis By a four-joint link mechanism with a joint connecting the center of the fixed joint, the combiner can be moved from a protruding state protruding from the housing to a storage state housed in the housing,
  • An elastic member is provided that connects at least one of the first connection portion, the second connection portion, and the holding portion and a portion that does not move with respect to the housing, and pulls
  • a head-up display device provides: The combiner storage device; A display that emits the display light; the combiner; and the housing. It is characterized by that.
  • the drive mechanism of the combiner is not easily damaged even if vibration is applied.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the combiner storage device shown in FIG. 2 and a side view seen from the ⁇ X axis direction side.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the combiner storage device shown in FIG. 2 and a side view seen from the ⁇ X axis direction side.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the combiner storage device shown in FIG. 2 and a side view seen from the ⁇ X axis direction side.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line AA of the combiner storage device shown in FIG. 2 and a side view seen from the ⁇ X axis direction side.
  • It is a schematic diagram for demonstrating the 4-joint link mechanism which a combiner accommodating apparatus has.
  • (A) is the figure which showed the storage state of the combiner
  • (b) is the figure which showed the state in the middle of changing to a protrusion state
  • (A) And (b) is a figure for demonstrating operation
  • (A) And (b) is a figure for demonstrating operation
  • (A) And (b) is a figure for demonstrating operation
  • the HUD device 1 includes a housing 10, a display 20, a circuit board 30, a combiner 40, and a drive mechanism 50.
  • the HUD device 1 is disposed on a dashboard of a vehicle and notifies the driver of vehicle information such as a vehicle speed and a travel distance.
  • the combiner storage device 2 is configured by the combiner 40 and the drive mechanism 50.
  • the axis along the left-right direction as viewed from the viewer E (see FIG. 1) viewing the display image displayed by the HUD device 1 is the X axis.
  • Each part of the HUD device will be described as appropriate with the axis along the vertical direction as the Y axis and the axis orthogonal to the X axis and the Y axis as the Z axis.
  • the direction in which the arrow indicating the direction of each of the X, Y, and Z axes points is the + (plus) direction of each axis direction, and the opposite direction is the-(minus) direction.
  • the housing 10 includes an upper case 11 and a lower case 12.
  • the upper case 11 is formed with an emission port 11a which is an opening, and the upper case 11 and the lower case 12 are connected to form an upper opening box shape.
  • the display 20 to the driving mechanism 50, which are the other components, are accommodated inside the box shape (note that the combiner 40 is accommodated in the accommodated state described later).
  • the upper case 11 is formed with a necessary opening portion 11b when the combiner 40 is brought into a protruding state described later.
  • the opening 11b is located in front of the emission port 11a (on the ⁇ Z axis direction side). As shown in FIG. 1, the combiner 40 in the protruding state is shaped to protrude upward from the opening 11b.
  • a circuit board 30 and a drive mechanism housing 52 described later of the drive mechanism 50 are fixed to the lower case 12 by a predetermined method.
  • the housing 10 is configured to prevent foreign matter from entering from the outside to the inside as much as possible, and to prevent stray light (for example, unnecessary light from the display light L described later) from leaking from the inside to the outside. ing.
  • the display device 20 emits display light L (see a one-dot chain line arrow in FIG. 1) representing a display image for notifying vehicle information such as a vehicle speed and a travel distance.
  • display light L For example, a liquid crystal panel and a light source for backlight It is comprised from the transmissive liquid crystal display comprised from these, or a self-light-emitting display.
  • the display 20 is fixed at a predetermined position in the housing 10 (for example, fixed to the upper case 11), so that the emission side of the display light L is the combiner 40 as shown in FIGS. It arrange
  • components other than the combiner storage apparatus 2 are represented with the broken line.
  • the circuit board 30 has a CPU (Central) on a plate-like base material made of resin containing glass fiber. It is a printed circuit board on which a control unit (not shown) including a microcomputer including a processing unit (ROM) and a storage unit such as a ROM (Read Only Memory), a graphic display controller (GDC), and the like is mounted.
  • a control unit including a microcomputer including a processing unit (ROM) and a storage unit such as a ROM (Read Only Memory), a graphic display controller (GDC), and the like is mounted.
  • the circuit board 30 is disposed below the display device 20 as shown in FIG.
  • the circuit board 30 and the display 20 are conductively connected via an FPC (Flexible Printed Circuit) (not shown).
  • FPC Flexible Printed Circuit
  • the control unit acquires vehicle state information transmitted through a communication line from an external device (not shown) such as a vehicle ECU (Electronic Control Unit), and drives the display device 20 in response thereto (that is, the display device). 20 to display a predetermined display image).
  • an external device not shown
  • the display device 20 emits the display light L under the control of the control unit
  • the emitted display light L passes through the emission port 11a and travels toward the combiner 40.
  • the combiner 40 includes a plate-shaped half mirror having a curved surface, a hologram element, and the like.
  • the combiner 40 is in a state in which the viewer E can view the display image by the display light L by the drive mechanism 50 (hereinafter referred to as a “protruding state”) (see below “ It is moved to “storage state”).
  • the combiner 40 in the protruding state looks like protruding upward from the housing 10 (upper case 11).
  • the combiner 40 in the protruding state receives the display light L emitted from the display device 20 at its concave surface 40a (generally facing the + Z-axis direction), and changes the optical path of the incident display light L (a half mirror as the combiner 40).
  • the concave surface 40a of the combiner 40 has a function of condensing the display light L and is a curved surface that can form a virtual image farther forward (for example, about 1 m ahead of the combiner 40) than when the light is simply reflected. It is configured.
  • the combiner 40 forms a virtual image of the display image at the front position F and transmits light from the front, so that the HUD device 1 allows the viewer to view both the virtual image and the outside scene actually present in front. E can be visually recognized.
  • the drive mechanism 50 is a mechanism for moving the combiner 40 between the “protruding state” and the “storing state”. As shown in FIGS. 2 and 3 and the like, the holder 51, the driving mechanism housing 52, 1 connection part 53, the 2nd connection part 54, the slider 55, the elastic member 56, and the electric motor 57 are provided. The drive mechanism 50 also has a function of adjusting the angle of the combiner 40 when the combiner 40 is in the protruding state.
  • the holder 51 holds the combiner 40 and is formed of, for example, a resin material. As shown in FIG. 2, the holder 51 is a columnar member extending substantially in the X-axis direction. One end of the combiner 40 (lower end in the protruding state) is fixed to the holder 51 (for example, a screw (not shown)). Etc., the combiner 40 is attached to the holder 51). Further, the holder 51 moves with respect to the casing 10 (or the driving mechanism casing 52). How to move will be described later.
  • the drive mechanism housing 52 is a substantially concave base member when viewed from the + Z-axis direction, and is formed of a predetermined resin material.
  • the drive mechanism housing 52 is fixed to the lower case 12 and is immovable with respect to the housing 10.
  • the drive mechanism housing 52 includes an upper bottom portion 520 positioned at a predetermined interval from the bottom of the lower case 12 and a wall portion 521 that stands upward from each of the left and right end portions of the upper bottom portion 520. And an attachment portion 522 formed generally downward from the upper end portion of the wall portion 521 so as to cover a four-joint link mechanism described later.
  • the drive mechanism housing 52 is fixed to the lower case 12 by the attachment portion 522 being attached to the lower case 12 by a predetermined method.
  • the first connection portion 53 is a rod-shaped member made of a resin material, and one end portion thereof is held by the drive mechanism housing 52 and the other end portion is connected (connected) to the holder 51. Specifically, the first connection portion 53 penetrates through one end portion thereof, and is part of the drive mechanism housing 52 (wall portion 521) so as to be rotatable around a first axis P that is an axis parallel to the X axis. Is held by an inner side surface portion 521a) having a surface facing in the ⁇ X-axis direction. As a result, the first connecting portion 53 rotates about the YZ plane about the first axis P that does not move with respect to the casing 10 (or the driving mechanism casing 52). Further, the first connection portion 53 penetrates the other end portion, and supports the holder 51 rotatably around a first support shaft Q that is an axis parallel to the X axis.
  • a convex portion along the first axis P is formed on the inner side surface portion 521a of the drive mechanism housing 52, and a concave portion corresponding to the convex portion is formed at one end portion of the first connection portion 53.
  • the 1st connection part 53 can rotate centering
  • the uneven relationship may be reversed. That is, it can be said that the first connection portion 53 is connected to the drive mechanism housing 52 by a joint (joint) centered on the first axis P. This joint has one degree of freedom.
  • joints that connect the members are similarly configured.
  • the joint has one degree of freedom.
  • joints are also configured around the axes T and U located at both ends of the elastic member 56 in the same manner. Therefore, the description about a joint is abbreviate
  • the upper portion of the first connection portion 53 in the protruding state is a cam portion C1 that has a curved surface with a gradually changing curvature that controls the rotation angle of the first connection portion 53 about the first axis P. Yes.
  • This cam portion C1 and a contact portion C2 of the slider 55 described later constitute a cam mechanism.
  • the convex curved surface formed in the portion close to the first axis P has a larger ratio of the rotation angle of the first connection portion 53 per movement distance of the slider 55. It is mainly formed as a curved surface for making a transition from the housed state to the protruding state (and vice versa).
  • a concave curved surface (formed at a position farther from the center of the first axis P than the convex curved surface) located adjacent to the convex curved surface is a distance around the movement distance of the slider 55.
  • the rotation angle ratio of the first connection portion 53 is made small, and the angle of the combiner 40 in the protruding state (for example, the angle formed by the optical axis of the combiner 40 and the Z axis) is finely adjusted. It is formed as a curved surface.
  • the cam mechanism composed of the cam portion C1 and the contact portion C2 formed as described above, the operation of storing / projecting the combiner 40 based on one operation of the movement of the slider 55, and the projection
  • the fine adjustment operation of the combiner 40 in the state is realized.
  • the mechanism for moving the combiner and the mechanism for adjusting the angle of the combiner in the protruding state are configured by separate mechanisms, and the structure is complicated, so the frequency of use is high. Otherwise, there was a risk of failure.
  • the HUD device 1 according to the present embodiment realizes the state transition control and fine angle adjustment control of the combiner 40 by the cam mechanism, the structure is simple and the risk of failure can be reduced. In addition, the increase in the number of parts can be suppressed, and the product cost can be suppressed.
  • the second connection portion 54 is a rod-shaped member made of a resin material located below the first connection portion 53 in the protruding state of the combiner 40 (on the ⁇ Y axis direction side), and one end thereof is a drive mechanism housing. It is held by the body 52 and the other end is connected to the holder 51. Specifically, the second connection portion 54 penetrates one end portion thereof, and is part of the drive mechanism casing 52 (wall portion 521) so as to be rotatable about a second axis S that is an axis parallel to the X axis. Is held by an inner side surface portion 521a) having a surface facing in the ⁇ X-axis direction.
  • the second connecting portion 54 rotates about the YZ plane about the second axis S that does not move with respect to the housing 10 (or the driving mechanism housing 52).
  • the second connection portion 54 penetrates the other end portion and supports the holder 51 rotatably around a second support axis R that is an axis parallel to the X axis.
  • the combiner storage device 2 enables the combiner 40 to move from the protruding state to the stored state by a four-bar linkage mechanism.
  • the four-joint link mechanism is connected to one of the fixed joint (fixed link) and the joint (joint) located at both ends of the fixed joint, and the drive joint (drive link) to which the driving force is applied and the other joint of the fixed joint
  • It is known as a mechanism composed of a driven node (driven link) that is connected and opposed to the driving node, and an intermediate node (intermediate link) that connects the driving node and the driven node.
  • the four-bar linkage mechanism included in the combiner storage device 2 is a part of the drive mechanism casing 52 (specifically, the center of the first axis P and the second axis).
  • the node connecting the center of S) functions as a fixed node
  • the first connecting portion 53 functions as a driving node
  • the second connecting portion 54 functions as a driven node
  • the holder 51 functions as an intermediate node (FIG. 4). reference).
  • the centers of the axes P, Q, R, and S are the centers of joints between adjacent nodes constituting the four-node link mechanism.
  • a driving force is applied to the first connecting portion 53 by the slider 55, and the combiner 40 is changed from the protruding state to the retracted state by this driving force, and the restoring force of the elastic member 56 is used.
  • the combiner 40 is changed from the housed state to the protruding state. Specific operations will be described in detail later.
  • the four-bar linkage mechanism has been described with reference to the left side surface ( ⁇ X-axis direction side) of the combiner storage device 2, but the combiner storage device 2 (or HUD device 1) is generally symmetrical. Similarly, a right connection side has a first connection portion, a second connection portion, and the like, and a four-bar linkage mechanism is formed. That is, the combiner storage device 2 moves the combiner 40 from the protruding state to the stored state by a four-bar linkage mechanism that operates in the same manner on both the left and right sides of the combiner 40. Therefore, details of the four-bar linkage mechanism on the right side are omitted.
  • the slider 55 moves in the front-rear direction (generally along the Z-axis direction) by the power of the electric motor 57.
  • a driving force F ⁇ b> 1 (see FIG. 3) that is a force for housing the combiner 40 in the housing 10 is applied to the first connecting portion 53 by the movement of the slider 55.
  • the slider 55 includes a plate-like main body portion 550 that moves in the front-rear direction on the upper bottom portion 520 of the drive mechanism housing 52, a sliding portion 551 that protrudes outward from each of the left and right side portions of the main body portion 550,
  • the contact portion C ⁇ b> 2 is located outside the sliding portion 551 and contacts the first connection portion 53.
  • the sliding portion 551 is, for example, a cylindrical member whose height direction is the X-axis direction, and is made of a sliding resin such as an oil-containing polyacetal (POM) resin.
  • the sliding portion 551 slides inside the guide portion 521b provided on the wall portion 521 of the drive mechanism housing 52 (only the right sliding portion 551 and the guide portion 521b are shown in FIG. Both are provided in the same way).
  • the guide portion 521b includes, for example, a hole formed in the wall portion 521 extending in the front-rear direction (a through-hole penetrating the wall portion 521 in the X-axis direction), and the sliding portion 551 is slid inside the hole. (The side surface of the cylindrical sliding portion 551 slides on the guide portion 521b). Thereby, the guide part 521b guides the slider 55 to the front-back direction.
  • the contact portion C2 is a disk-like member having a diameter that is slightly larger than the diameter of the cylindrical slide portion 551, and is formed integrally with the slide portion 551 (that is, POM resin or the like). Formed by). In addition to sliding the sliding portion 551 and the contact portion C2, it may be rotatable around the X axis.
  • the contact portion C2 is located outside the guide portion 521b, that is, outside the inner side surface portion 521a of the wall portion 521.
  • the contact portion C ⁇ b> 2 is in contact with the first connection portion 53, and gives a force that rotates around the first axis P to the first connection portion 53 as the slider 55 moves.
  • the contact portion C2 rotates the first connection portion 53 counterclockwise (CCW: Counter Clock Wise).
  • CCW Counter Clock Wise
  • the four-bar linkage mechanism moves the combiner 40 in a direction in which the combiner 40 is housed in the housing 10 (moves in a direction in which the combiner 40 transitions to the housed state).
  • the slider 55 moves forward (moves in the ⁇ Z-axis direction)
  • the four-joint link mechanism is operated by the elastic force of the elastic member 56, and as a result, the first connection portion 53 (the second connection portion 54 is the same).
  • CW Clock Wise
  • the elastic member 56 gives the four-bar linkage mechanism a force for causing the combiner 40 to transition from the retracted state to the protruding state by a restoring force F2 (see FIG. 3), and is made of, for example, a metallic spring.
  • the elastic member 56 includes a second connection portion 54 and a portion that does not move with respect to the housing 10 (for example, an inner side surface portion having a surface facing the + X-axis direction of the mounting portion 522 constituting the drive mechanism housing 52 (see FIG. (Not shown)) and the connected object (that is, the second connection portion 54) is pulled by the restoring force F2.
  • the elastic member 56 is an axis that passes through one end of the elastic member 56 and is rotatable around a first connecting axis T that is an axis parallel to the X axis, and passes through the other end and is parallel to the X axis.
  • the second connection shaft U is held so as to be rotatable.
  • the first connection axis T is an axis that does not move with respect to the casing 10
  • the second connection axis U is an axis that does not move with respect to the second connection portion 54 (that is, moves with respect to the casing 10). Axis).
  • the elastic member 56 has the restoring force F2 in the direction from the center of the second connecting shaft U toward the center of the first connecting shaft T in the direction from the center of the first connecting shaft T. 2
  • the connection part 54 is pulled.
  • the end portion of the elastic member 56 where the second connecting shaft U is located is connected to a portion that can rotate the second connecting portion 54 in the CCW direction with the restoring force F2 around the second axis S.
  • the second connecting portion 54 is formed with a protruding portion 540 that protrudes downward from the center of the second axis S in the protruding state of the combiner 40, and the protruding portion 540 has an elastic member 56.
  • the end where the second connecting shaft U is located is connected. In this way, the restoring force F2 of the elastic member 56 gives a force for causing the combiner 40 to protrude into the four-bar linkage mechanism according to the present embodiment.
  • the second connecting portion 54 does not rotate suddenly (that is, the four-bar linkage mechanism
  • the rotary damper 60 is provided to moderately suppress the operation (not shown in the drawings other than FIG. 2).
  • the mounting portion 522 of the drive mechanism casing 52 is provided with a notch 522a for reducing the weight of the device and facilitating assembly of a four-bar linkage mechanism or the like.
  • the electric motor 57 is a motor that gives power to the slider 55 to move in the front-rear direction, and is attached to the lower surface side ( ⁇ Y-axis direction side) of the upper bottom portion 520 of the drive mechanism housing 52.
  • the electric motor 57 is electrically connected to the circuit board 30 by an FPC or the like (not shown), and rotates a drive shaft (not shown) under the control of the control unit.
  • the drive shaft of the electric motor 57 is oriented in the + X-axis direction and rotates around the X-axis.
  • a helical gear (not shown) is press-fitted into the drive shaft of the electric motor 57, and the Y-axis direction is approximately through one or more gears (not shown) that are fastened to the helical gear.
  • the first gear G1 with the rotation axis facing is rotated.
  • a second gear G2 (generally oriented in the Y-axis direction) that is fastened to the first gear G1.
  • the slider 55 has a gear (not shown) that is fastened to the second gear G2 on the back surface side of the main body 550, and moves in the front-rear direction when the second gear G2 rotates.
  • a plurality of teeth of the first gear G1 and the second gear G2 are omitted.
  • the rotational power of the electric motor 57 is transmitted to the slider 55 via the first gear G1, the second gear G2, and the like, and the slider 55 moves in the front-rear direction.
  • a predetermined portion of the moving mechanism housing 52 is provided with position detecting means (not shown) so that it can detect whether the combiner 40 is in the protruding state or in the retracted state. It has become.
  • the position detection means includes a linear potentiometer that detects the position of the slider 55 in the front-rear direction, the rotation angle of the first connection portion 53 around the first axis P, and the rotation angle of the second connection portion 54 around the second axis S.
  • a detection signal indicating the information is supplied to the control unit. Based on this detection signal, the control unit determines whether the combiner 40 is in the protruding state or in the retracted state.
  • a predetermined device mounted on a dashboard of a vehicle is provided with an operation unit having a button marked “ON / OFF” or the like, and a user (usually a viewer E) presses this button.
  • an operation signal indicating that a user operation has been performed is supplied to the control unit.
  • a control part acquires the operation signal, and when the combiner 40 is in the accommodation state now, it performs control for making it change to a protrusion state.
  • the control unit supplies a control signal for starting the operation to the electric motor 57.
  • the electric motor 57 rotates the drive shaft at a constant speed.
  • the rotational power of the electric motor 57 is converted into power for moving the slider 55 forward through the first gear G1, the second gear G2, and the like, and the slider 55 moves forward.
  • the HUD device 1 transitions from the housed state shown in FIG. 5A to the state shown in FIG.
  • the first support shaft Q and the second support shaft R that support the holder 51 are adjusted so that they can pass through the opening 11b of the upper case 11 when the combiner 40 moves.
  • a lid that closes the opening 11b in the housed state may be provided, and when the combiner 40 transitions to the protruding state, the lid may be opened following the four-bar link mechanism. In this way, it is possible to reduce the risk of failure without foreign matter such as dust entering the housing 10 in the housed state.
  • the position detection means indicates that the combiner 40 has transitioned to the protruding state.
  • a detection signal is supplied to the control unit.
  • the control unit that has acquired the detection signal stops the operation of the electric motor 57. Thereby, the HUD apparatus 1 will be in the protrusion state shown to Fig.6 (a).
  • the angle of the combiner 40 is finely adjusted in the protruding state shown in FIG.
  • a button marked “angle adjustment” is provided, and when this button is kept pressed, the button on the concave curved surface of the cam part C1 is provided.
  • the contact part C2 repeats moving back and forth. Specifically, the control unit continues to drive the electric motor 57 while the “angle adjustment” button is kept pressed.
  • the position detection means supplies a detection signal indicating the position to the control portion, and the control portion corresponding thereto detects the electric motor 57.
  • the drive shaft is rotated in the opposite direction to the rotation of the drive shaft at the time of transition from 6 (a) to the state of FIG. 6 (b). Then, the contact portion C2 moves backward, and when the contact portion C2 is positioned again in the state shown in FIG. 6 (a), the position detecting means supplies a detection signal indicating this position to the control portion.
  • the corresponding control unit restores the rotation of the drive shaft of the electric motor 57. For example, by continuing such control while the button is pressed, the user can adjust the angle of the combiner 40 appropriately by releasing the finger when the combiner 40 reaches a desired angle. Can do.
  • the HUD device 1 (or the combiner storage device 2) performs the operation opposite to the above description.
  • the combiner storage apparatus 2 having the above configuration condenses the display light L by the combiner 40 having the concave surface 40a to which the display light L representing the display image arrives, and causes the viewer E to visually recognize the display image from the concave surface 40a side.
  • the combiner storage device 2 that can store the combiner 40 in the housing 10 of the head-up display device 1, which is movable with respect to the housing 10 and holds the combiner 40 (an example of a holding unit) ) And an axis extending along the left-right direction as viewed from the viewer E, and is rotatable about a first axis P that is immovable with respect to the housing 10, and the first axis P is positioned at one end.
  • first connecting portion 53 having the other end connected to the holder 51 and a second axis S which is an axis extending along the left-right direction when viewed from the viewer E and is immobile with respect to the housing 10.
  • second connecting portion 54 having the other end connected to the holder 51, and the first connecting portion 53 is a driving node that is driven by a driving force F1.
  • the combiner 40 is connected to the casing 10 by a four-bar linkage mechanism in which the second connecting portion 54 is a driven node, the holder 51 is an intermediate node, and a node connecting the first axis P and the second axis S is a fixed node.
  • the second connection portion 54 (at least one of the first connection portion 53, the second connection portion 54, and the holder 51) can be moved from the protruding state protruding from the storage state to the storage state stored in the housing 10.
  • a portion that does not move with respect to the housing 10, and an elastic member 56 that pulls the second connecting portion 54 (the connected object) with a restoring force F2 is provided, and the combiner is driven with a driving force F1.
  • the restoring force F2 causes a transition to the projecting state the combiner from the accommodated state.
  • the vibration can be satisfactorily absorbed by the elastic force of the elastic member 56, and unnecessary stress applied to the drive mechanism 50 can be suppressed as much as possible.
  • Forty drive mechanisms 50 are hard to break.
  • the elastic member 56 is By stretching, an impact caused by an external force can be absorbed. Therefore, according to the combiner storage device 2, even if such a case occurs, the drive mechanism 50 of the combiner 40 is not easily damaged.
  • the combiner storage device 2 further includes a contact portion C2 (or a slider 55; an example of a moving body) that contacts the first connection portion 53 and moves in the front-rear direction when viewed from the viewer E, and the contact portion C2 is rearward.
  • the driving force F ⁇ b> 1 is applied to the first connecting portion 53 by moving to the first connecting portion 53.
  • the first connection portion 53 and the contact portion C ⁇ b> 2 constitute a cam mechanism, and the portion (cam portion C ⁇ b> 1) that contacts the contact portion C ⁇ b> 2 of the first connection portion 53 is the first connection portion 53. And a curved surface whose curvature changes gradually, which controls a rotation angle around the first axis P of the first axis P.
  • the structure is simple and the risk of failure can be reduced.
  • the increase in the number of parts can be suppressed, and the product cost can be suppressed.
  • the HUD device 1 also includes a combiner storage device 2, a display 20 that emits display light L, a combiner 40, and a housing 10.
  • the example is shown in which the combiner 40 is changed from the protruding state to the retracted state by the driving force from the slider 55, and the combiner 40 is changed from the retracted state to the protruded state by the restoring force of the elastic member 56.
  • the combiner may be changed from the retracted state to the protruding state by the driving force from the slider, and the combiner may be changed from the protruding state to the retracted state by the restoring force of the elastic member. This will be described below as a second embodiment with reference to FIGS. 2 and 7 to 11.
  • the drive mechanism 50 in the second embodiment is a mechanism for moving the combiner 40 between the “projecting state” and the “storing state”. As shown in FIG. 7 and the like, the holder 51, the drive mechanism housing 52, The first connection portion 53, the second connection portion 54, the slider 55, the first elastic member 56, and the electric motor 57 are provided.
  • the drive mechanism 50 also has a function of adjusting the angle of the combiner 40 when the combiner 40 is in the protruding state.
  • the holder 51 holds the combiner 40 and is formed of, for example, a resin material. As shown in FIG. 2, the holder 51 is a columnar member extending substantially in the X-axis direction. One end of the combiner 40 (lower end in the protruding state) is fixed to the holder 51 (for example, a screw (not shown)). Etc., the combiner 40 is attached to the holder 51). Further, the holder 51 moves with respect to the casing 10 (or the driving mechanism casing 52). How to move will be described later.
  • the drive mechanism housing 52 is a substantially concave base member as viewed from the + Z-axis direction, and is formed of a predetermined resin material.
  • the drive mechanism housing 52 is fixed to the lower case 12 and is immovable with respect to the housing 10.
  • the drive mechanism housing 52 includes an upper bottom portion 520 positioned at a predetermined interval from the bottom of the lower case 12 and a wall portion 521 that stands upward from each of the left and right end portions of the upper bottom portion 520. And an attachment portion 522 formed generally downward from the upper end portion of the wall portion 521 so as to cover a four-joint link mechanism described later.
  • the drive mechanism housing 52 is fixed to the lower case 12 by the attachment portion 522 being attached to the lower case 12 by a predetermined method.
  • the first connection portion 53 is a rod-shaped member made of a resin material, and one end portion thereof is held by the drive mechanism housing 52 and the other end portion is connected (connected) to the holder 51. Specifically, the first connection portion 53 penetrates one end portion thereof, and is part of the drive mechanism casing 52 (wall portion) so as to be rotatable about a first fixed axis P that is an axis parallel to the X axis. 521 is held by an inner side surface portion 521a) having a surface facing in the ⁇ X-axis direction. As a result, the first connecting portion 53 rotates about the YZ plane about the first fixed axis P that does not move with respect to the casing 10 (or the driving mechanism casing 52). The first connection portion 53 penetrates the other end portion, and supports the holder 51 rotatably around a first support shaft Q that is an axis parallel to the X axis.
  • a convex portion along the first fixed axis P is formed on the inner side surface portion 521a of the drive mechanism housing 52, and a concave portion corresponding to the convex portion is formed at one end portion of the first connection portion 53.
  • the first connecting portion 53 is rotatable about the first fixed axis P.
  • the uneven relationship may be reversed. That is, it can be said that the first connection portion 53 is connected to the drive mechanism housing 52 by a joint (joint) centered on the first fixed axis P. This joint has one degree of freedom.
  • the axes Q, R, and S that are the centers of the joints of the four-joint link mechanism to be described later are similarly configured as joints that connect the respective members.
  • the joints have one degree of freedom.
  • the axes T and U located at both ends of the first elastic member 56 are similarly configured with joints around these axes. Therefore, the description about a joint is abbreviate
  • the lower portion of the first connection portion 53 in the protruding state controls the rotation angle of the first connection portion 53 around the first fixed axis P, and has a cam portion C1 having a curved surface with a gradually changing curvature. It has become.
  • This cam portion C1 and a contact portion C2 of the slider 55 described later constitute a cam mechanism.
  • the convex curved surface formed in the portion close to the first fixed axis P has a large ratio of the rotation angle of the first connection portion 53 per moving distance of the slider 55.
  • the concave curved surface (formed at a position farther from the center of the first fixed axis P than the convex curved surface) located next to the convex curved surface is the moving distance of the slider 55.
  • the rotation of the first connecting portion 53 is slightly reversed, and the angle of the combiner 40 in the protruding state (for example, the angle formed by the optical axis of the combiner 40 and the Z axis) is finely adjusted. It is formed as a curved surface.
  • the cam mechanism composed of the cam portion C1 and the contact portion C2 formed as described above, the operation of storing / projecting the combiner 40 based on one operation of the movement of the slider 55, and the projection
  • the fine adjustment operation of the combiner 40 in the state is realized.
  • the mechanism for moving the combiner and the mechanism for adjusting the angle of the combiner in the protruding state are configured by separate mechanisms, and the structure is complicated, so the frequency of use is high. Otherwise, there was a risk of failure.
  • the HUD device 1 according to the present embodiment realizes the state transition control and fine angle adjustment control of the combiner 40 by the cam mechanism, the structure is simple and the risk of failure can be reduced. In addition, the increase in the number of parts can be suppressed, and the product cost can be suppressed.
  • the second connection portion 54 is a rod-shaped member made of a resin material located below the first connection portion 53 in the protruding state of the combiner 40 (on the ⁇ Y axis direction side), and one end thereof is a drive mechanism housing. It is held by the body 52 and the other end is connected to the holder 51. Specifically, the second connection portion 54 penetrates one end portion thereof, and is part of the drive mechanism housing 52 (wall portion) so as to be rotatable about a second fixed axis S that is an axis parallel to the X axis.
  • the inner side surface portion 521a) having a surface facing the ⁇ X axis direction of the 521 is held.
  • the second connecting portion 54 rotates about the YZ plane about the second fixed axis S that does not move with respect to the casing 10 (or the driving mechanism casing 52).
  • the second connection portion 54 penetrates the other end portion and supports the holder 51 rotatably around a second support axis R that is an axis parallel to the X axis.
  • the combiner storage device 2 allows the combiner 40 to move from the protruding state to the stored state by a four-bar linkage mechanism.
  • the four-joint link mechanism is connected to one of the fixed joint (fixed link) and the joint (joint) located at both ends of the fixed joint, and the drive joint (drive link) to which the driving force is applied and the other joint of the fixed joint
  • It is known as a mechanism composed of a driven node (driven link) that is connected and opposed to the driving node, and an intermediate node (intermediate link) that connects the driving node and the driven node.
  • the four-bar linkage mechanism included in the combiner storage device 2 is a part of the drive mechanism casing 52 (specifically, the center of the first fixed shaft P and the second fixed shaft P).
  • the node connecting the center of the fixed axis S) functions as a fixed node
  • the first connecting portion 53 functions as a driving node
  • the second connecting portion 54 functions as a driven node
  • the holder 51 functions as an intermediate node (See FIGS. 4 and 7).
  • the centers of the axes P, Q, R, and S are the centers of joints between adjacent nodes constituting the four-node link mechanism.
  • a driving force is applied to the first connecting portion 53 by the slider 55, and the combiner 40 is changed from the housed state to the protruding state by this driving force, thereby restoring the first elastic member 56.
  • the combiner 40 is changed from the protruding state to the stored state by force. Specific operations will be described in detail later.
  • the four-bar linkage mechanism has been described with reference to the left side surface ( ⁇ X-axis direction side) of the combiner storage device 2, but the combiner storage device 2 (or HUD device 1) is generally symmetrical. Similarly, a right connection side has a first connection portion, a second connection portion, and the like, and a four-bar linkage mechanism is formed. That is, the combiner storage device 2 moves the combiner 40 from the protruding state to the stored state by a four-bar linkage mechanism that operates in the same manner on both the left and right sides of the combiner 40. Therefore, details of the four-bar linkage mechanism on the right side are omitted.
  • the slider 55 moves in the front-rear direction (generally along the Z-axis direction) by the power of the electric motor 57.
  • a first driving force F ⁇ b> 1 (see FIG. 7) that is a force for causing the combiner 40 to protrude out of the housing 10 is applied to the first connecting portion 53.
  • the slider 55 includes a plate-like main body portion 550 that moves in the front-rear direction on the upper bottom portion 520 of the drive mechanism housing 52, a sliding portion 551 that protrudes outward from each of the left and right side portions of the main body portion 550,
  • the contact portion C ⁇ b> 2 is located outside the sliding portion 551 and contacts the first connection portion 53.
  • the sliding portion 551 is, for example, a cylindrical member whose height direction is the X-axis direction, and is made of a sliding resin such as an oil-containing polyacetal (POM) resin.
  • the sliding portion 551 slides inside the guide portion 521b provided on the wall portion 521 of the drive mechanism housing 52 (only the right sliding portion 551 and the guide portion 521b are shown in FIG. Both are provided in the same way).
  • the guide portion 521b includes, for example, a hole formed in the wall portion 521 extending in the front-rear direction (a through-hole penetrating the wall portion 521 in the X-axis direction), and the sliding portion 551 is slid inside the hole. (The side surface of the cylindrical sliding portion 551 slides on the guide portion 521b). Thereby, the guide part 521b guides the slider 55 to the front-back direction.
  • the contact portion C2 is a disk-like member having a diameter that is slightly larger than the diameter of the cylindrical slide portion 551, and is formed integrally with the slide portion 551 (that is, POM resin or the like). Formed by). In addition to sliding the sliding portion 551 and the contact portion C2, it may be rotatable around the X axis.
  • the contact portion C2 is located outside the guide portion 521b, that is, outside the inner side surface portion 521a of the wall portion 521.
  • the contact portion C ⁇ b> 2 is in contact with the first connection portion 53, and gives a force for rotating around the first fixed axis P to the first connection portion 53 as the slider 55 moves.
  • the contact portion C2 rotates the first connection portion 53 clockwise (CW).
  • the four-bar linkage mechanism moves the combiner 40 in a direction that protrudes to the outside of the housing 10 (moves in a direction that transitions to the protruding state).
  • the slider 55 moves backward (moves in the + Z-axis direction)
  • the four-link mechanism is operated by the elastic force of the first elastic member 56.
  • the first connecting portion 53 (the second connecting portion 54 is the same).
  • Counterclockwise (CCW) When rotating in the CCW in this way, the four-bar linkage mechanism moves the combiner 40 in a direction in which the combiner 40 is stored in the housing 10 (moves in a direction in which the combiner 40 transitions to the storage state).
  • the first elastic member 56 gives the four-link mechanism a force for causing the combiner 40 to transition from the protruding state to the retracted state by the first restoring force F2 (see FIG. 7). Consists of.
  • the first elastic member 56 connects the second connection portion 54 and a portion that does not move with respect to the housing 10 (for example, the inner side surface portion 521a of the drive mechanism housing 52), and the connected object (that is, The second connecting portion 54) is pulled by the first restoring force F2.
  • the first elastic member 56 passes through one end of the first elastic member 56 so as to be rotatable around a first connecting axis T that is an axis parallel to the X axis, and passes through the other end and is an axis parallel to the X axis.
  • the second connecting shaft U is held so as to be rotatable.
  • the first connection axis T is an axis that does not move with respect to the casing 10
  • the second connection axis U is an axis that does not move with respect to the second connection portion 54 (that is, moves with respect to the casing 10). Axis).
  • the 1st elastic member 56 will go to the center of the 1st connection axis T from the center of the 2nd connection axis U, if the center of the 1st connection axis T is made into the standard by the 1st restoring force F2.
  • the second connection portion 54 is pulled in the direction.
  • the end of the first elastic member 56 where the second connecting shaft U is located rotates the second connecting portion 54 in the CCW direction with the first restoring force F2 around the second fixed shaft S. It is connected to the part that can.
  • the second connecting portion 54 is formed with a protruding portion 540 that protrudes upward from the center of the second fixed axis S in the protruding state of the combiner 40, and the protruding portion 540 has a first elastic property.
  • the end of the member 56 where the second connecting shaft U is located is connected.
  • the 1st restoring force F2 of the 1st elastic member 56 gives the force for making the combiner 40 into a stowed state to the 4-joint link mechanism which concerns on this embodiment.
  • the second connecting portion 54 does not rotate abruptly in the vicinity of the end of the first elastic member 56 on the second connecting shaft U side (that is, a four-bar linkage mechanism). Is provided with a rotary damper 60 that moderately suppresses the operation. Further, the mounting portion 522 of the drive mechanism casing 52 is provided with a notch 522a for reducing the weight of the device and facilitating assembly of a four-bar linkage mechanism or the like.
  • the electric motor 57 is an actuator that gives power to the slider 55 to move in the front-rear direction, and is attached to the lower surface side ( ⁇ Y-axis direction side) of the upper bottom portion 520 of the drive mechanism housing 52.
  • the electric motor 57 is electrically connected to the circuit board 30 by an FPC or the like (not shown), and rotates the first gear G1 under the control of the control unit.
  • the drive shaft of the electric motor 57 is oriented in the + X-axis direction and rotates around the X-axis.
  • the electric motor 57 includes a motor 570, a first gear 571, a second gear 572, a vibration isolating member 573 disposed between the first gear 571 and the second gear 572, An electric motor housing 574 having a drive shaft 574a and a mounting portion 574b.
  • the first gear 571, the second gear 572, and the vibration isolating member 573 are stacked in the Y-axis direction around the drive shaft 574a, and the notch portion and the protruding portion provided in each are fastened, so that one A helical gear (first gear G1) is formed.
  • the motor 570 when the motor 570 is driven by interposing the vibration isolating member 573 made of an elastic member between the first gear 571 fastened to the motor 570 and the second gear 572 fastened to the second gear G2.
  • the vibration from the motor 570 can prevent abnormal noise from occurring between the first gear G1 and the second gear G2, and the vibration from the second gear G2 is not easily transmitted to the motor 570. Therefore, an impact such as vibration on the motor 570 can be suppressed.
  • an attachment portion 574b having a screw hole made of a buffer member is provided, so that the electric motor 57 and the drive mechanism housing 52 are provided with each other.
  • the transmission of vibration and abnormal noise caused by the vibration can be suppressed.
  • a second gear G2 (generally oriented in the Y-axis direction) that is fastened to the first gear G1.
  • the slider 55 has a gear (not shown) that is fastened to the second gear G2 on the back surface side of the main body 550, and moves in the front-rear direction when the second gear G2 rotates.
  • a plurality of teeth of the first gear G1 and the second gear G2 are omitted.
  • the rotational power of the motor 570 is transmitted to the slider 55 via the first gear G1, the second gear G2, and the like, and the slider 55 moves in the front-rear direction.
  • a predetermined portion of the moving mechanism housing 52 is provided with position detecting means (not shown) so that it can detect whether the combiner 40 is in the protruding state or in the retracted state. It has become.
  • the position detection means includes a linear potentiometer that detects the position of the slider 55 in the front-rear direction, the rotation angle of the first connection portion 53 around the first fixed axis P, and the second connection portion 54 around the second fixed axis S.
  • a detection signal indicating the information is supplied to the control unit. Based on this detection signal, the control unit determines whether the combiner 40 is in the protruding state or in the retracted state.
  • a predetermined device mounted on a dashboard of a vehicle is provided with an operation unit having a button marked “ON / OFF” or the like, and a user (usually a viewer E) presses this button.
  • an operation signal indicating that a user operation has been performed is supplied to the control unit.
  • a control part acquires the operation signal, and when the combiner 40 is in the accommodation state now, it performs control for making it change to a protrusion state.
  • the control unit supplies a control signal for starting the operation to the electric motor 57.
  • the electric motor 57 rotates the drive shaft at a constant speed.
  • the rotational power of the electric motor 57 is converted into power for moving the slider 55 forward through the first gear G1, the second gear G2, and the like, and the slider 55 moves forward.
  • the HUD device 1 transitions from the housed state shown in FIG. 9A to the state shown in FIG. 9B.
  • the contact portion C2 moves on the convex curved surface of the cam portion C1 of the first connection portion 53 so as to move away from the center of the first fixed axis P (sliding and / or rotational movement). ). If it moves in this way, the 1st connection part 53 will rotate centering on the 1st fixed axis P, and the 2nd connection part 54 will rotate centering on the 2nd fixed axis S (refer FIG.9 (b)). . At this time, the first elastic member 56 extends from the contracted state. The first support shaft Q and the second support shaft R that support the holder 51 are adjusted so that they can pass through the opening 11b of the upper case 11 when the combiner 40 moves.
  • a lid 60 (described later) that closes the opening 11b is provided in the storage state, and the lid 60 opens following the four-bar linkage mechanism of the combiner storage device 2 when the combiner 40 transitions to the protruding state. Do it. In this way, it is possible to reduce the risk of failure without foreign matter such as dust entering the housing 10 in the housed state.
  • the position detecting means When the contact portion C2 is positioned at a predetermined portion on the convex curved surface of the cam portion C1 (for example, the top portion of the convex curved surface), the position detecting means outputs a detection signal indicating that the combiner 40 has transitioned to the protruding state. To supply.
  • the control unit that has acquired the detection signal stops the operation of the electric motor 57. Thereby, the HUD apparatus 1 will be in the protrusion state shown to Fig.10 (a).
  • a button marked “angle adjustment” is provided, and when this button is kept pressed, the button on the concave curved surface of the cam part C1 is provided.
  • the contact part C2 repeats moving back and forth. Specifically, the control unit continues to drive the electric motor 57 while the “angle adjustment” button is kept pressed.
  • the position detection unit supplies a detection signal indicating the position to the control unit, and the control unit corresponding thereto detects the electric motor 57.
  • the drive shaft is rotated in the opposite direction to the rotation of the drive shaft at the time of transition from 10 (a) to the state of FIG. 10 (b). Then, the contact portion C2 moves backward, and when the contact portion C2 is positioned again in the state shown in FIG. 10A, the position detection means supplies a detection signal indicating this position to the control portion.
  • the corresponding control unit restores the rotation of the drive shaft of the electric motor 57. For example, by continuing such control while the button is pressed, the user can adjust the angle of the combiner 40 appropriately by releasing the finger when the combiner 40 reaches a desired angle. Can do.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating the “closed state” of the lid portion 60
  • FIG. 11B is a diagram illustrating the “open state” of the lid portion 60.
  • the lid 60 includes a lid 61, a third connecting portion 62 that forms a lid opening / closing mechanism for causing the lid 61 to transition between “open state” and “closed state”, It is comprised from the 4 connection part 63, the 2nd elastic member 64, the auxiliary body 65, and the pushing-down part 66.
  • FIG. 11A the lid 60 includes a lid 61, a third connecting portion 62 that forms a lid opening / closing mechanism for causing the lid 61 to transition between “open state” and “closed state”, It is comprised from the 4 connection part 63, the 2nd elastic member 64, the auxiliary body 65, and the pushing-down part 66.
  • the lid 61 closes the opening 11b and is made of, for example, a resin material.
  • the lid 61 has a plate-like shape extending substantially in the XZ plane in the closed state, and is held by a third connection portion 62 and a fourth connection portion 63 described later, so that the third connection portion 62 and the fourth connection portion 63 can be rotated. Based on this, the casing 10 (or the driving mechanism casing 52) moves.
  • the third connection part 62 is a rod-shaped member made of a resin material, one end of which is held by the drive mechanism casing 52 and the other end is connected (connected) to the lid 61.
  • the third connecting portion 62 penetrates one end portion thereof, and is part of the drive mechanism casing 52 (wall portion) so as to be rotatable about a third fixed axis HP that is an axis parallel to the X axis.
  • the inner side surface portion 521a) having a surface facing the ⁇ X axis direction of the 521 is held.
  • the third connecting portion 62 rotates on the YZ plane about the third fixed axis HP that does not move with respect to the casing 10 (or the driving mechanism casing 52).
  • the third connecting portion 62 penetrates the other end portion, and supports the holder 51 rotatably around a third support shaft HQ that is an axis parallel to the X axis.
  • the third connection portion 62 forms a recess 62a where a protrusion 66a of the push-down portion 66 described later is caught at a position facing the push-down portion 66 in the vicinity of the third fixed shaft HP.
  • the third connecting portion 62 rotates in the CW direction around the third fixed shaft HP by the depression 62a being pushed down by the second driving force F3 from the protruding portion 66a of the pushing-down portion 66 (the lid 61 is closed). Transition to a state). Further, in the state shown in FIG.
  • the third connecting portion 62 rotates in the CCW direction around the first fixed axis P, so that the protruding portion 66 a is connected to the third connecting portion 62.
  • the recess 62a is kicked up, and with this as a trigger, it rotates in the CCW direction around the third fixed shaft HP (the lid 61 is shifted to the open state).
  • a convex portion along the third fixed axis HP is formed on the inner side surface portion 521a of the drive mechanism housing 52, and a concave portion corresponding to the convex portion is formed at one end portion of the third connection portion 62.
  • the third connecting portion 62 is rotatable about the third fixed shaft HP.
  • the uneven relationship may be reversed. That is, it can be said that the third connecting portion 62 is connected to the drive mechanism housing 52 by a joint centered on the third fixed axis HP. This joint has one degree of freedom.
  • the shafts HQ, HR, and HS which are the centers of the joints of the four-joint link mechanism, together with the third fixed shaft HP, similarly, joints that connect the respective members are configured, and each shaft is the center.
  • the joint has one degree of freedom.
  • the third connection shafts HT and HU located at both ends of the second elastic member 64 are similarly configured with joints around these shafts.
  • the fixed shafts HP, HS, HU, and HV that are immovable with respect to the housing 10 (or the drive mechanism housing 52) are represented by black circles, and the support shafts HQ, HR that move with respect to the housing 10 are shown.
  • HT and HW are represented by white circles.
  • the fourth connection portion 63 is a rod-shaped member made of a resin material that intersects with the third connection portion 62 in the open state and the closed state of the lid 61, and one end portion of the fourth connection portion 63 is held by the drive mechanism housing 52. The end is connected to the lid 61.
  • the fourth connecting portion 63 penetrates through one end portion thereof, and is a portion that is immovable with respect to the housing 10 (for example, for example, rotatable about a fourth fixed axis HS that is an axis parallel to the X axis (for example, It is held by an inner side surface portion (not shown) having a surface facing the + X-axis direction of the mounting portion 522 constituting the drive mechanism housing 52.
  • the fourth connecting portion 63 rotates on the YZ plane about the fourth fixed axis HS that does not move with respect to the casing 10 (or the driving mechanism casing 52). Further, the fourth connecting portion 63 penetrates the other end portion, and supports the lid 61 rotatably around a support shaft HR that is an axis parallel to the X axis.
  • the second elastic member 64 uses a four-joint link mechanism and applies a force for shifting the lid 61 from the open state to the closed state by the second restoring force F4 (see FIG. 11). It consists of a spring. The second elastic member 64 connects the fourth connecting portion 63 and the auxiliary body 65, and pulls the connected object (that is, the fourth connecting portion 63) by the second restoring force F4.
  • the second elastic member 64 passes through one end of the second elastic member 64 so as to be rotatable around a third connection axis HT that is an axis parallel to the X axis, and passes through the other end and is an axis parallel to the X axis. Is held so as to be rotatable around the fourth connecting shaft HU.
  • the third connection shaft HT is a shaft that does not move with respect to an auxiliary body 65 described later (that is, a shaft that moves with respect to the housing 10), and the fourth connection shaft HU is connected to the fourth connection portion 63. This is an axis that does not move (that is, an axis that moves relative to the housing 10).
  • the 2nd elastic member 64 goes to the center of the 3rd connecting axis HT from the center of the 4th connecting axis HU, if the 2nd restoring force F4 makes the standard the center of the 3rd connecting axis HT.
  • the fourth connecting portion 63 is pulled in the direction.
  • the position where the fourth connecting shaft HU of the second elastic member 64 is located can rotate the fourth connecting portion 63 in the CCW direction by the second restoring force F4 around the fourth fixed shaft HS. It is connected with the parts that can.
  • the auxiliary body 65 is a bowl-shaped member made of a resin material. One end of the auxiliary body 65 is held by the drive mechanism housing 52, and the second guide portion 521 c provided on the wall portion 521 of the drive mechanism housing 52 is attached to the auxiliary body 65.
  • the hook-shaped tip of the auxiliary body 65 is slidably connected to the second elastic member 64, and further connected to a third elastic member (not shown) at a predetermined position.
  • the auxiliary body 65 penetrates one end of the auxiliary body 65 and is part of the drive mechanism housing 52 (of the wall portion 521) so as to be rotatable about a fifth fixed axis HV that is an axis parallel to the X axis.
  • the inner side surface portion 521a) having a surface facing in the ⁇ X-axis direction is held.
  • the auxiliary body 65 penetrates the other end portion, and a sliding shaft HW that is an axis parallel to the X axis can slide on the second guide portion 521c provided on the wall portion 521 of the drive mechanism casing 52. Retained.
  • the auxiliary body 65 is connected to a third elastic member (not shown) on a predetermined axis parallel to the X axis, and is always restored by the third elastic member to rotate in the CW direction around the fifth fixed axis HV. Configured to apply force.
  • the auxiliary body 65 is applied to the casing 10 (or the driving mechanism casing 52) by the third driving force F5 of the contact portion C2 (not shown in FIG. 11A) applied near the sliding axis HW.
  • the slide shaft HW slides in the ⁇ Z axis direction along the second guide portion 521c.
  • the third connecting shaft HT rotates around the fifth fixed shaft HV, and the direction of the second restoring force F4 by the second elastic member 64 applied to the fourth connecting portion 63 is changed.
  • the contact portion C2 moves in the + Z direction in the state of FIG.
  • the auxiliary body 65 is fixed to the fifth fixed state by the restoring force of the third elastic member (not shown). It rotates in the CW direction around the axis HV, and the sliding axis HW slides in the + Z-axis direction along the second guide portion 521c. As a result, the third connecting shaft HT rotates around the fifth fixed shaft HV, and the direction of the second restoring force F4 by the second elastic member 64 applied to the fourth connecting portion 63 is changed.
  • the push-down portion 66 is made of a resin material, rotates around the first fixed shaft P in conjunction with the rotation of the first connection portion 53 described above, and has a protruding protrusion 66a.
  • the protruding portion 66a engages with the concave portion 62a of the third connecting portion 62, and the third connecting portion 63 is centered on the third fixed shaft HP in the CW direction.
  • the lid 61 can be closed by this rotation.
  • the first connecting portion 53 rotates in the CW direction, whereby the protruding portion 66a kicks up the concave portion 62a of the third connecting portion 62.
  • the third connecting portion 62 rotates in the CCW direction around the third fixed shaft HP (the lid 61 is shifted to the open state).
  • the lid 60 enables the lid 61 to move from the open state to the closed state by a four-bar linkage mechanism.
  • the four-joint link mechanism included in the lid portion 60 includes a part of the drive mechanism housing 52 (specifically, the center of the third fixed shaft HP and the center of the fourth fixed shaft HS).
  • the connecting node functions as a fixed node
  • the fourth connecting portion 63 functions as a driving node
  • the third connecting portion 62 functions as a driven node
  • the lid 61 functions as an intermediate node (see FIGS. 4 and 11).
  • the push-down portion 66 is rotated based on the protruding and storing operation of the combiner 40 of the combiner storage device 2, and the push-down portion 66 is rotated so that the lid
  • the third connecting part 62 of the four-bar linkage mechanism of the part 60 rotates, whereby the lid 61 changes between the open state and the closed state.
  • the push-down portion 66 rotates in the CW direction about the first fixed axis P, thereby the third connecting portion.
  • the concave portion 62a of 62 is kicked up by the protruding portion 66a of the push-down portion 66, and the fourth connection portion 63 is centered on the fourth fixed shaft HS by the second restoring force F4 of the second elastic member 64.
  • the lid 61 is in the open state.
  • the push-down portion 66 rotates in the CCW direction around the first fixed shaft P.
  • the recessed portion 62a of the connecting portion 62 is pushed down by the protruding portion 66a of the pushing-down portion 66, and the third connecting portion 62 is centered around the third fixed shaft HP by the second driving force F3 from the pushing-down portion 66. (The lid 61 is closed).
  • the four-bar linkage mechanism of the lid portion 60 has been described with reference to the left side surface ( ⁇ X-axis direction side), but the combiner storage device 2 (or HUD device 1) is configured substantially symmetrically. Similarly, there are a third connection portion, a fourth connection portion, and the like on the right side surface side, and a four-bar linkage mechanism is configured. That is, the lid 60 moves the lid 61 from the open state to the closed state by a four-bar linkage mechanism that operates in the same manner on both the left and right sides of the lid 61. Therefore, details of the four-bar linkage mechanism of the lid portion 60 on the right side are omitted.
  • the combiner storage apparatus 2 having the above configuration condenses the display light L by the combiner 40 having the concave surface 40a to which the display light L representing the display image arrives, and causes the viewer E to visually recognize the display image from the concave surface 40a side.
  • the combiner storage device 2 that can store the combiner 40 in the housing 10 of the head-up display device 1, which is movable with respect to the housing 10 and holds the combiner 40 (an example of a holding unit) ) And an axis extending in the left-right direction as viewed from the viewer E, and is rotatable about a first fixed axis P that is immovable with respect to the housing 10, and the first fixed axis P is at one end.
  • a first connecting portion 53 whose other end is connected to the holder 51 and a second fixed shaft that extends along the left-right direction when viewed from the viewer E and is stationary with respect to the housing 10 Rotate around S
  • the second fixed shaft S is located at one end, and the second connecting portion 54 is connected to the holder 51 at the other end, and the first driving force F1 is applied to the first connecting portion 53.
  • the link mechanism can move the combiner 40 from the protruding state protruding from the housing 10 to the storage state stored in the housing 10, and the second connecting portion 54 (the first connecting portion 53 and the second connecting portion).
  • the second portion 54 and the holder 51 are connected to a portion immobile with respect to the housing 10 and the second connecting portion 54 (the connected target) is pulled by the first restoring force F2.
  • One elastic member 56 is provided, and one of the driving force and the restoring force To transition to the accommodated state of the combiner from the protruding state by the force shifts to the projecting state the combiner from the accommodated state by the other force.
  • the vibration can always be satisfactorily absorbed by the elastic force of the first elastic member 56, and unnecessary stress applied to the drive mechanism 50 can be suppressed as much as possible. Therefore, the drive mechanism 50 of the combiner 40 is not easily damaged.
  • the connecting portion to which the driving force is applied is different from the connecting portion to which the restoring force is applied, the first driving force F1 or the connecting portion (the first connecting portion 53 and the second connecting portion 54) is always applied to both the connecting portions. Since the first restoring force F2 is applied, vibrations can always be satisfactorily absorbed and unnecessary stress applied to the drive mechanism 50 can be suppressed as much as possible, so that the drive mechanism 50 of the combiner 40 is not easily damaged.
  • the 1st elastic member 56 will not be in the extended state, the burden concerning the 1st elastic member 56 itself and the member engaged with it can be reduced.
  • the combiner storage device 2 further includes a contact portion C2 (or a slider 55; an example of a moving body) that contacts the first connection portion 53 and moves in the front-rear direction when viewed from the viewer E, and the contact portion C2 is rearward.
  • the first driving force F ⁇ b> 1 is applied to the first connecting portion 53 by moving to the first connecting portion 53.
  • the first connection portion 53 and the contact portion C ⁇ b> 2 constitute a cam mechanism, and the portion (cam portion C ⁇ b> 1) that contacts the contact portion C ⁇ b> 2 of the first connection portion 53 is the first connection portion 53.
  • the first curved surface has a curved surface with a gradually changing curvature that controls a rotation angle about the first fixed axis P.
  • the motor 570 is driven by interposing an anti-vibration member 573 made of an elastic member between the first gear 571 fastened to the motor 570 and the second gear 572 fastened to the second gear G2.
  • the vibration from the motor 570 can prevent the generation of abnormal noise between the first gear G1 and the second gear G2, and the vibration from the second gear G2 Since it becomes difficult to transmit, impact such as vibration to the motor 570 can be suppressed, and the risk of failure of the electric motor 57 can be reduced.
  • the HUD device 1 also includes a combiner storage device 2, a display 20 that emits display light L, a combiner 40, and a housing 10.
  • the display device 20 may be arranged so as to emit the display light L in the + Z-axis direction side, and the display light L may reach the combiner 40 by folding the optical path with a predetermined reflecting member.
  • a motor with a constant rotation speed of the drive shaft is used as the motor 57
  • the electric motor 57 may be a servo motor or a stepping motor.
  • the moving speed of the slider 55 can be adjusted and the angle of the combiner 40 can be finely adjusted without using a cam mechanism.
  • an example of a vehicle on which the HUD device 1 (or the combiner storage device 2) is installed is a vehicle, but is not limited thereto.
  • the HUD device 1 can also be installed near the driver's seat of other vehicles such as ships and aircraft.
  • the present invention is not limited to the one installed near the driver's seat of the vehicle, but can be applied to a desktop interior installed indoors.
  • the present invention can be applied, for example, as a head-up display device for vehicle information display that is mounted on a moving body such as an automobile, projects a display image on a combiner, and displays a virtual image.

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Abstract

振動が与えられてもコンバイナの駆動機構を破損しづらくする。 コンバイナ収納装置2は、コンバイナ40を保持するホルダ51と、第1の固定軸Pを中心として回転可能であり、第1の固定軸Pが一端部に位置し、ホルダ51に他端部が接続された第1接続部53と、第2の固定軸Sを中心として回転可能であり、第2の固定軸Sが一端部に位置し、ホルダ51に他端部が接続された第2接続部54と、を備え、4節リンク機構によって、コンバイナ40を突出状態から収納状態に至るまで移動させることができ、駆動力と復元力とのうち、一方の力によってコンバイナ40を突出状態から収納状態に遷移させ、他方の力によってコンバイナ40を収納状態から突出状態に遷移させる。

Description

コンバイナ収納装置、ヘッドアップディスプレイ装置
 本発明は、コンバイナ収納装置及びこれを備えるヘッドアップディスプレイ装置に関する。
 例えば、車両のダッシュボードに配設され、主に運転者であるユーザに、前方風景に重ねるようにして車速等の車両情報を報知するヘッドアップディスプレイ(Head-Up Display;HUD)装置が知られている。特許文献1には、表示する情報を生成する表示器(光源8)と、表示器から発せられた表示光をユーザに向けて反射させるコンバイナ(プレート1)と、コンバイナを起立又は収納させるための電動機(モーター付き要素13)と、電動機に連結されたリードスクリューと、リードスクリューの回転動作に伴って前後方向にスライド移動するスライダと、スライダに連結されコンバイナを保持するホルダと、を備え、コンバイナを電動機の動力によって筐体内に収納可能なHUD装置が開示されている。
特表2009-515768号公報
 特許文献1に係るHUD装置では、リードスクリューに対するスライダの位置(リードスクリューとスライダの噛み合う部分との相対的位置)によって、コンバイナを突出状態に保持するというだけの構造であるため、振動が与えられると(特に、振動によりコンバイナの上下方向に外力が加わると)、コンバイナの駆動機構が破損するおそれがあった。
 本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、振動が与えられてもコンバイナの駆動機構が破損しづらい構成のコンバイナ収納装置及びこれを備え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、本発明の第1の観点に係るコンバイナ収納装置は、
 表示画像を表す表示光が到達する凹面を有するコンバイナによって前記表示光を集光して視認者に前記凹面側から前記表示画像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置の筐体内に、前記コンバイナを収納可能とするコンバイナ収納装置であって、
 前記筐体に対して移動可能であって前記コンバイナを保持する保持部と、
 前記視認者から見て左右方向に沿って延びる軸であって前記筐体に対して不動な第1の軸を中心として回転可能であり、前記第1の軸が一端部に位置し、前記保持部に他端部が接続された第1接続部と、
 前記視認者から見て左右方向に沿って延びる軸であって前記筐体に対して不動な第2の軸を中心として回転可能であり、前記第2の軸が一端部に位置し、前記保持部に他端部が接続された第2接続部と、を備え、
 前記第1接続部を駆動力が与えられることで駆動する駆動節とし、前記第2接続部を従動節とし、前記保持部を中間節とし、前記第1の軸の中心と前記第2の軸の中心とを結ぶ節を固定節とした4節リンク機構によって、前記コンバイナを前記筐体から突出した突出状態から前記筐体内に収納された収納状態に至るまで移動させることができ、
 前記第1接続部と前記第2接続部と前記保持部とのうち少なくとも一つと前記筐体に対して不動な部分とを連結し、連結された対象を復元力によって引っ張る弾性部材が設けられ、
 前記駆動力と前記復元力とのうち、一方の力によって前記コンバイナを前記突出状態から前記収納状態に遷移させ、他方の力によって前記コンバイナを前記収納状態から前記突出状態に遷移させる、
 ことを特徴とする。
 上記目的を達成するため、本発明の第2の観点に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
 前記コンバイナ収納装置と、
 前記表示光を出射する表示器と、前記コンバイナと、前記筐体と、を備える、
 ことを特徴とする。
 本発明によれば、振動が与えられてもコンバイナの駆動機構が破損しづらい。
本発明の一実施形態に係るHUD装置の斜視図である。 HUD装置が備えるコンバイナ収納装置の概略斜視図である。 図2に示すコンバイナ収納装置のA-A線概略断面図、且つ、-X軸方向側から見た側面図である。 コンバイナ収納装置が有する4節リンク機構を説明するための模式図である。 (a)及び(b)は、コンバイナ収納装置の動作を説明するための図である。(a)は、コンバイナの収納状態を示した図であり、(b)は、収納状態から突出状態に遷移する途中の状態を示した図である。 (a)及び(b)は、コンバイナ収納装置の動作を説明するための図であり、コンバイナの突出状態を示した図である。 コンバイナ収納装置のA-A線概略断面図、且つ、-X軸方向側から見た側面図であり、(a)がコンバイナの突出状態を示した図であり、(b)がコンバイナの収納状態を示した図である。 電動機の分解斜視図である。 (a)及び(b)は、コンバイナ収納装置の動作を説明するための図である。(a)は、コンバイナの収納状態を示した図であり、(b)は、収納状態から突出状態に遷移する途中の状態を示した図である。 (a)及び(b)は、コンバイナ収納装置の動作を説明するための図であり、コンバイナの突出状態を示した図である。 (a)及び(b)は、蓋部の動作を説明するための図であり、(a)は蓋の閉状態を示した図であり、(b)は、蓋の開状態を示した図である。
(第1実施形態)
 本発明の一実施形態に係るHUD装置を、図面を参照して説明する。
 HUD装置1は、図1~図3に示すように、筐体10と、表示器20と、回路基板30と、コンバイナ40と、駆動機構50と、を備える。HUD装置1は、例えば、車両のダッシュボードに配設され、運転者に、車速、走行距離等の車両情報を報知するものである。
 図2に示すように、コンバイナ40及び駆動機構50によってコンバイナ収納装置2が構成される。
 なお、以下の説明では、HUD装置1の構成を理解しやすくするため、HUD装置1が表示する表示画像を視認する視認者E(図1参照)から見て、左右方向に沿う軸をX軸、上下方向に沿う軸をY軸、X軸及びY軸と直交する軸をZ軸として、適宜、HUD装置を構成する各部を説明する。また、X、Y、及びZ軸の各々の方向を示す矢印が向く方向を各軸方向の+(プラス)方向、その逆方向を-(マイナス)方向とする。
 筐体10は、上ケース11と、下ケース12と、を備える。上ケース11には開口部である出射口11aが形成されており、この上ケース11と下ケース12とが連結することで上側開口の箱のような形状となる。この箱形状の内部に、その他の各部である表示器20~駆動機構50が収納される(なお、コンバイナ40は、後述する収納状態の時に収納される)。
 上ケース11は、コンバイナ40を後述する突出状態にさせる際に、必要な開口部11bが形成されている。開口部11bは、出射口11aよりも前方(-Z軸方向側)に位置する。突出状態におけるコンバイナ40は、図1に示すように、開口部11bから上方に突出するような格好となる。下ケース12には、回路基板30と駆動機構50の後述する駆動機構用筐体52とが所定の方法で固定されている。
 筐体10は、外部から内部への異物の侵入を極力防止するとともに、内部から外部への迷光(例えば、後述する表示光Lのうち不必要な光)が漏れることを防止するように構成されている。
 表示器20は、車速、走行距離等の車両情報を報知するための表示画像を表す表示光L(図1の一点鎖線矢印参照)を出射するものであり、例えば、液晶パネルとバックライト用光源から構成される透過型液晶ディスプレイ、又は自発光型ディスプレイから構成される。表示器20は、筐体10内の所定位置に固定される(例えば、上ケース11に固定される)ことにより、図1及び図3に示すように、その表示光Lの出射側がコンバイナ40の後述する凹面40aと対向するように配設されている。なお、図3では、コンバイナ収納装置2以外の構成要素を破線で表している。
 回路基板30は、ガラス繊維を含む樹脂等からなる板状の基材に、CPU(Central
Processing Unit)とROM(Read Only Memory)等の記憶部とを含むマイコン、グラフィックディスプレイコントローラー(GDC)等から構成される制御部(図示せず)を実装したプリント回路板である。例えば、回路基板30は、図3に示すように、表示器20の下方に配設されている。回路基板30と表示器20とは、例えば、図示しないFPC(Flexible Printed Circuit)を介して導通接続されている。制御部は、車両ECU(Electronic Control Unit)等の外部装置(図示せず)から通信ラインにより伝送される車両の状態情報を取得し、これに応じて表示器20を駆動する(つまり、表示器20に所定の表示画像を表示させる)。制御部の制御の下、表示器20が表示光Lを出射すると、出射した表示光Lは、出射口11aを通過してコンバイナ40に向かう。
 コンバイナ40は、曲面を有する板状のハーフミラー、ホログラム素子等により構成されている。コンバイナ40は、駆動機構50により、表示光Lによる表示画像を視認者Eが正視することができる状態(以下、「突出状態」という)から、筐体10内部に収納された状態(以下、「収納状態」という)まで、移動される。突出状態におけるコンバイナ40は、図1及び図3に示すように、筐体10(上ケース11)から上方に突出するような格好となる。突出状態におけるコンバイナ40は、その凹面40a(概ね+Z軸方向に向いている)で、表示器20が出射した表示光Lを受け、入射した表示光Lの光路を変更する(コンバイナ40としてハーフミラーを用いる場合は反射により表示光Lの光路を変更し、ホログラム素子を用いる場合は回折により表示光Lの光路を変更する)。コンバイナ40の凹面40aは、表示光Lを集光する機能を有し、光を単純反射させる場合よりも、虚像を前遠方(例えば、コンバイナ40より約1m前方)に形成することのできる曲面として構成されている。コンバイナ40は、その前方位置Fに表示画像の虚像を形成するとともに、前方からの光を透過し、これにより、HUD装置1は、虚像と前方に実際に存在する外景等の双方を、視認者Eに視認させることができる。
 駆動機構50は、コンバイナ40を「突出状態」から「収納状態」の間で移動させる機構であり、図2、図3等に示すように、ホルダ51と、駆動機構用筐体52と、第1接続部53と、第2接続部54と、スライダ55と、弾性部材56と、電動機57と、を備える。また、駆動機構50は、コンバイナ40が突出状態にある際には、コンバイナ40の角度調整の機能も有する。
 ホルダ51は、コンバイナ40を保持するものであり、例えば、樹脂材料により形成されている。ホルダ51は、図2に示すように、概ねX軸方向に延びる柱状の部材であり、ホルダ51には、コンバイナ40の一端部(突出状態における下端部)が固定される(例えば、図示しないネジ等によってホルダ51にコンバイナ40が取り付けられている)。また、ホルダ51は、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して移動する。どのように移動するかについては後述する。
 駆動機構用筐体52は、図2に示すように、+Z軸方向から見で略凹型の台状部材であり、所定の樹脂材料から形成されている。駆動機構用筐体52は、下ケース12に固定されており、筐体10に対して不動となっている。
 具体的には、駆動機構用筐体52は、下ケース12の底から所定の間隔を空けて位置する上底部520と、上底部520の左右両端部の各々から上方に立設する壁部521と、壁部521の上端部から、後述の4節リンク機構を覆うようにして概ね下方に向かって形成される取付部522と、から構成されている。取付部522が下ケース12に所定の方法で取り付けられていることにより、駆動機構用筐体52は、下ケース12に固定されている。
 第1接続部53は、樹脂材料からなる棒状の部材であり、その一端部が駆動機構用筐体52に保持され、他端部がホルダ51に連結(接続)されている。
 具体的には、第1接続部53は、その一端部を貫き、X軸に平行な軸である第1の軸Pを中心として回転可能に駆動機構用筐体52の一部(壁部521のうち-X軸方向に向く面を有する内側面部521a)に保持されている。これにより、第1接続部53は、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な第1の軸Pを中心として、概ねY-Z平面上で回転する。また、第1接続部53は、その他端部を貫き、X軸に平行な軸である第1の支持軸Qを中心として、ホルダ51を回転可能に支持している。
 例えば、駆動機構用筐体52の内側面部521aには第1の軸Pに沿った凸部が形成され、第1接続部53の一端部には凸部に対応する凹部が形成され、両者が連結することにより、第1接続部53は、第1の軸Pを中心として回転可能になっている。無論、凹凸の関係は、逆の関係でもよい。
 つまり、第1接続部53は、第1の軸Pを中心とした関節(ジョイント)によって、駆動機構用筐体52と連結しているともいえる。そして、この関節は、1自由度を持つ。また、第1の軸Pとともに、後述する4節リンク機構の各関節の中心となる軸Q、R、Sについても、同様に、各部材を連結する関節が構成され、各々の軸を中心とした関節は、1自由度を持つ。さらに、弾性部材56の両端部の各々に位置する軸T、Uについても同様に、これら軸を中心として関節が構成されている。よって、以下では、関節についての説明は省略する。なお、図3~図6(a)(b)では、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な軸P、S、Tを黒丸で表し、筐体10に対して移動する軸Q、R、Uを白丸で表した。
 また、突出状態における第1接続部53の上側部分は、第1接続部53の第1の軸Pを中心とした回転角を制御する、曲率が徐変する曲面を有するカム部C1となっている。このカム部C1と後述するスライダ55の接触部C2とでカム機構が構成される。
 具体的には、カム部C1の曲面形状のうち、第1の軸Pに近い部分に形成される凸曲面は、スライダ55の移動距離あたりの第1接続部53の回転角の割合が大きくなるように形成されており、主に、収納状態から突出状態(逆も同じ)に遷移させるための曲面として形成されている。一方、カム部C1の曲面形状のうち、前記凸曲面の隣りに位置する凹曲面(凸曲面よりも第1の軸Pの中心から離れる位置に形成されている)は、スライダ55の移動距離あたりの第1接続部53の回転角の割合が小さくなるように形成されており、突出状態におけるコンバイナ40の角度(例えば、コンバイナ40の光軸とZ軸とのなす角の角度)を微調整するための曲面として形成されている。
 本実施形態では、以上のように形成されるカム部C1と接触部C2とからなるカム機構により、スライダ55の移動という一つの動作に基づいて、コンバイナ40を収納する/突出させる動作と、突出状態におけるコンバイナ40の角度微調整動作を実現している。特許文献1に開示されたHUD装置では、コンバイナを移動する機構と、突出状態におけるコンバイナの角度を調整する機構とが別々の機構によって構成されており、構造が複雑であるため、使用頻度が多くなれば、故障に繋がるおそれがあった。しかし、本実施形態に係るHUD装置1は、カム機構により、コンバイナ40の状態遷移制御と角度微調整制御を実現しているため、構造が簡潔であり、故障のリスクを低減することができる。また、部品点数の増大を抑え、製品コストを抑えることも可能となる。
 第2接続部54は、コンバイナ40の突出状態において第1接続部53よりも下方に(-Y軸方向側)に位置する樹脂材料からなる棒状の部材であり、その一端部が駆動機構用筐体52に保持され、他端部がホルダ51に連結されている。
 具体的には、第2接続部54は、その一端部を貫き、X軸に平行な軸である第2の軸Sを中心として回転可能に駆動機構用筐体52の一部(壁部521のうち-X軸方向に向く面を有する内側面部521a)に保持されている。これにより、第2接続部54は、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な第2の軸Sを中心として、概ねY-Z平面上で回転する。また、第2接続部54は、その他端部を貫き、X軸に平行な軸である第2の支持軸Rを中心として、ホルダ51を回転可能に支持している。
 コンバイナ収納装置2は、4節リンク機構によって、コンバイナ40を突出状態から収納状態に至るまで移動可能とする。4節リンク機構は、固定節(固定リンク)と、固定節の両端に位置する関節(ジョイント)の一方に繋がり、駆動力が与えられる駆動節(駆動リンク)と、固定節の他方の関節に繋がり、駆動節と対向する従動節(従動リンク)と、駆動節と従動節とを結ぶ中間節(中間リンク)と、からなる機構として知られている。これに対応させると、本実施形態に係るコンバイナ収納装置2が有する4節リンク機構は、駆動機構用筐体52の一部(具体的には、第1の軸Pの中心と第2の軸Sの中心とを結ぶ節)が固定節として、第1接続部53が駆動節として、第2接続部54が従動節として、ホルダ51が中間節として機能するように構成されている(図4参照)。なお、軸P、Q、R、Sの中心は、4節リンク機構を構成する各節のうち隣り合うもの同士の関節の中心となる。
 このように構成される4節リンク機構では、第1接続部53にスライダ55によって駆動力が与えられ、この駆動力によってコンバイナ40を突出状態から収納状態に遷移させ、弾性部材56の復元力によってコンバイナ40を収納状態から突出状態に遷移させる。具体的な動作は後に詳述する。
 ここまでの説明では、コンバイナ収納装置2の左側面側(-X軸方向側)を参照して4節リンク機構を説明したが、コンバイナ収納装置2(ないしはHUD装置1)は、概ね左右対称に構成されており、その右側面側にも同様に、第1接続部、第2接続部等があり、4節リンク機構が構成されている。つまり、コンバイナ収納装置2は、コンバイナ40の左右両側において同様に動作する4節リンク機構により、突出状態から収納状態に至るまでコンバイナ40を移動させる。そのため、右側面側の4節リンク機構についての詳細は省略する。
 スライダ55は、電動機57の動力によって、前後方向(概ねZ軸方向に沿って)に移動する。スライダ55の移動によってコンバイナ40を筐体10内に収納するための力である駆動力F1(図3参照。)が、第1接続部53に与えられる。
 スライダ55は、駆動機構用筐体52の上底部520の上を前後方向に移動する板状の本体部550と、本体部550の左右側面部の各々から外側に突出する摺動部551と、摺動部551よりも外側に位置し、第1接続部53と当接する接触部C2と、から構成される。
 摺動部551は、例えば、高さ方向がX軸方向である円柱状の部材であり、含油性のポリアセタール(POM)樹脂等の摺動性樹脂からなる。摺動部551は、駆動機構用筐体52の壁部521に設けられたガイド部521b内を摺動する(図2では、右側の摺動部551及びガイド部521bのみ示したが、左側にも両者が同様に設けられている)。ガイド部521bは、例えば、壁部521に形成された、前後方向に延びる孔(X軸方向に壁部521を貫通する貫通孔)からなり、この孔の内部で摺動部551を摺動させる(円柱状の摺動部551の側面が、ガイド部521bを摺動する)。これにより、ガイド部521bは、スライダ55を前後方向に案内する。
 接触部C2は、円柱状の摺動部551の径よりも一回り大きい径を有する円板状の部材であり、例えば、摺動部551と一体的に形成されている(つまり、POM樹脂等により形成されている)。なお、摺動部551及び接触部C2を摺動するだけでなく、X軸回りに回転可能にしてもよい。
 接触部C2は、ガイド部521bよりも外側、つまり、壁部521の内側面部521aよりも外側に位置する。接触部C2は、第1接続部53と当接しており、スライダ55の移動に伴って、第1接続部53に、第1の軸P周りに回転する力を与える。具体的には、スライダ55が後退すると(+Z軸方向に移動すると)、接触部C2は、第1接続部53を反時計回り(CCW:Counter Clock Wise)に回転させる。第1接続部53が反時計周りに回転すると、4節リンク機構は、コンバイナ40を筐体10の内部に収納する方向に移動させる(収納状態に遷移する方向に移動させる)。
 一方、スライダ55が前進すると(-Z軸方向に移動すると)、弾性部材56の弾性力によって4節リンク機構は動作し、結果として、第1接続部53は(第2接続部54も同じ)、時計回り(CW:Clock Wise)に回転する。このようにCWに回転すると、4節リンク機構は、コンバイナ40を筐体10の外部に突出させる方向に移動させる(突出状態に遷移する方向に移動させる)。
 弾性部材56は、4節リンク機構に、復元力F2(図3参照)によってコンバイナ40を収納状態から突出状態に遷移させるための力を与えるものであり、例えば、金属性のばねからなる。弾性部材56は、第2接続部54と、筐体10に対して不動な部分(例えば、駆動機構用筐体52を構成する取付部522のうち+X軸方向に向く面を有する内側面部(図示せず))と、を連結し、連結された対象(つまり、第2接続部54)を復元力F2によって引っ張る。
 具体的には、弾性部材56は、その一端部を貫きX軸に平行な軸である第1の連結軸T周りに回転可能に、且つ、他端部を貫きX軸に平行な軸である第2の連結軸U周りに回転可能に、保持されている。第1の連結軸Tは、筐体10に対して不動な軸であり、第2の連結軸Uは、第2接続部54に対して不動な軸(つまり、筐体10に対しては移動する軸)である。そして、弾性部材56は、その復元力F2により、第1の連結軸Tの中心を基準とすれば、第2の連結軸Uの中心から第1の連結軸Tの中心に向かう方向に、第2接続部54を引っ張っている。
 特に、弾性部材56の第2の連結軸Uが位置する端部は、第2の軸Sを中心として、復元力F2により、第2接続部54をCCW方向に回転させることができる部分と連結されている。具体的には、第2接続部54には、コンバイナ40の突出状態において、第2の軸S中心から下方に突出する突出部540が形成されており、この突出部540に、弾性部材56の第2の連結軸Uが位置する端部が連結している。このようにして、弾性部材56の復元力F2は、本実施形態に係る4節リンク機構に、コンバイナ40を突出状態にさせるための力を与える。
 なお、図2に示すように、弾性部材56の第2の連結軸U側の端部の近傍には、第2接続部54が、急激に回転しないように(つまり、4節リンク機構が急激に動作しないように)、動作を適度に抑制するロータリーダンパー60が設けられている(図2以外の図では省略した)。また、駆動機構用筐体52の取付部522には、装置の軽量化や、4節リンク機構等を組み付けしやすくするための切り欠き522aが設けられている。
 電動機57は、スライダ55に前後方向に移動するための動力を与えるモーターであり、駆動機構用筐体52の上底部520の下面側(-Y軸方向側)に取り付けられている。電動機57は、図示しないFPC等により、回路基板30と導通接続され、前記制御部の制御の下、駆動軸(図示せず)を回転させる。電動機57の駆動軸は、例えば、+X軸方向に向いており、X軸回りに回転する。
 電動機57の駆動軸には、例えば、はすば歯車(図示せず)が圧入されており、はすば歯車と締結する1又は複数の歯車(図示せず)を介して、概ねY軸方向に回転軸が向く第1ギヤG1が回転するようになっている。また、第1ギヤG1の図2中左側には、第1ギヤG1と締結する第2ギヤG2(概ねY軸方向に回転軸が向く)が配設されている。スライダ55は、本体部550の裏面側に、第2ギヤG2と締結するギヤ(図示せず)を有しており、第2のギヤG2が回転すると、前後方向に移動する。なお、図2では、第1ギヤG1、第2ギヤG2が有する複数の歯を省略して表した。
 このような機構により、電動機57の回転動力が、第1ギヤG1、第2ギヤG2等を介して、スライダ55に伝達され、スライダ55は、前後方向に移動する。
 なお、動機構用筐体52の所定の部分には、位置検出手段(図示せず)が配設されており、これにより、コンバイナ40が突出状態にあるか収納状態にあるかを検出できるようになっている。位置検出手段は、スライダ55の前後方向の位置を検出するリニアポテンショメータ、第1接続部53の第1の軸P回りの回転角度や、第2接続部54の第2の軸S回りの回転角度を検出するロータリーポテンショメータ等であり、例えば、回路基板30と接続され、所定の位置にスライダ55が位置した場合等に、その情報を示す検出信号を制御部に供給する。制御部は、この検出信号に基づいて、コンバイナ40が突出状態にあるか収納状態にあるかを判別する。
 次に、図5(a)(b)、図6(a)(b)を参照して、コンバイナ収納装置2(ないしはHUD装置1)がコンバイナ40をどのように移動させるかを説明する。以下では、コンバイナ40が収納状態からどのように突出状態に遷移するかについて主に説明する。
 例えば、車両のダッシュボートに搭載された所定の機器には、「ON/OFF」と記されたボタン等を有する操作部が設けられており、ユーザ(通常、視認者E)が、このボタンを押下すると、ユーザ操作がなされたことを示す操作信号が前記制御部に供給される。制御部は、操作信号を取得し、現在、コンバイナ40が収納状態にある場合には、突出状
態に遷移させるための制御を実行する。具体的には、制御部は、電動機57に動作を開始する旨の制御信号を供給する。これに応じて、電動機57は、駆動軸を一定の速度で回転させる。すると、第1ギヤG1、第2ギヤG2等を介して、電動機57の回転動力は、スライダ55を前方向に移動させるための動力に変換され、スライダ55は、前方に移動する。このようにして、HUD装置1は、図5(a)の収納状態から、図5(b)に示すような状態へと遷移する。
 スライダ55が前方向に移動すると、接触部C2は、第1接続部53のカム部C1の凸曲面上を、第1の軸P中心から離れるように移動する(摺動及び/又は回転移動)。このように移動すると、収納状態で最も伸びていた弾性部材56が縮み(つまり、復元力F2によって第2接続部54を引っ張り)、第1接続部53は、第1の軸Pを中心に、第2接続部54は、第2の軸Sを中心に回動する(図5(b)参照)。
 なお、ホルダ51を支持する第1の支持軸Qと第2の支持軸Rとは、コンバイナ40が移動する際に、上ケース11の開口部11bを通過できるように、調整されている。また、図示しないが、収納状態において開口部11bを塞ぐ蓋部を設け、コンバイナ40が突出状態に遷移する際に、この蓋部が4節リンク機構に追従して開くようにしてもよい。このようにすれば、収納状態において、筐体10内にゴミ等の異物が入ることなく、故障のリスクを低減することが可能である。
 接触部C2がカム部C1の凸曲面を超えて、凹曲面上の所定の部分(例えば、凹曲面の底部)に位置すると、前記位置検出手段は、コンバイナ40が突出状態に遷移したことを示す検出信号を制御部に供給する。検出信号を取得した制御部は、電動機57の動作を停止させる。これにより、HUD装置1は、図6(a)に示す突出状態となる。
 図6(a)に示す突出状態において、コンバイナ40の角度を微調整する場合について説明する。例えば、前記操作部として「ON/OFF」と記されたボタンの他、「角度調整」と記されたボタンが設けられており、このボタンを押下し続けると、カム部C1の凹曲面上を接触部C2が前後に移動を繰り返す。
 具体的には、「角度調整」のボタンが押下し続けられている間は、制御部は、電動機57を駆動し続ける。例えば、図6(b)に示す状態に接触部C2が位置すると、前記位置検出手段は、この位置を示す検出信号を制御部に供給し、これに応じた制御部は、電動機57を、図6(a)から図6(b)の状態に遷移する際の駆動軸の回転とは、逆方向に回転させる。すると、接触部C2は、後退していき、図6(a)に示す状態に再度接触部C2が位置すると、前記位置検出手段は、この位置を示す検出信号を制御部に供給し、これに応じた制御部は、電動機57の駆動軸の回転を元に戻す。例えば、このような制御をボタンが押下されている間は続けることにより、ユーザは、コンバイナ40が所望の角度になった場合にボタンから指を離せば、コンバイナ40の角度を適切に調整することができる。
 なお、HUD装置1が、図6(a)に示す状態から図6(b)に示す状態になる際には、接触部C2が前方に移動しても(スライダ55が前方に移動しても)、カム部C2の凹曲面により、第1接続部53は、第1の軸P回りに、ほとんど回動しない。一方、第2接続部54は、第2の軸S回りに回動し、これによって、第2接続部54は、前方に(-Z軸方向に)押し出されるようになり、コンバイナ40は、時計回りに傾斜する。このようにして、突出状態でのコンバイナ40の角度が微調整可能となる。
 なお、コンバイナ40が突出状態から収納状態へと遷移する際は、HUD装置1(ないしは、コンバイナ収納装置2)は、以上の説明とは逆の動作をすることになる。
 以上の構成からなるコンバイナ収納装置2は、表示画像を表す表示光Lが到達する凹面40aを有するコンバイナ40によって表示光Lを集光して視認者Eに凹面40a側から前記表示画像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置1の筐体10内に、コンバイナ40を収納可能とするコンバイナ収納装置2であって、筐体10に対して移動可能であってコンバイナ40を保持するホルダ51(保持部の一例)と、視認者Eから見て左右方向に沿って延びる軸であって筐体10に対して不動な第1の軸Pを中心として回転可能であり、第1の軸Pが一端部に位置し、ホルダ51に他端部が接続された第1接続部53と、視認者Eから見て左右方向に沿って延びる軸であって筐体10に対して不動な第2の軸Sを中心として回転可能であり、第2の軸Sが一端部に位置し、ホルダ51に他端部が接続された第2接続部54と、を備え、第1接続部53を駆動力F1が与えられることで駆動する駆動節とし、第2接続部54を従動節とし、ホルダ51を中間節とし、第1の軸Pと第2の軸Sとを結ぶ節を固定節とした4節リンク機構によって、コンバイナ40を筐体10から突出した突出状態から筐体10内に収納された収納状態に至るまで移動させることができ、第2接続部54(第1接続部53と第2接続部54とホルダ51とのうち少なくとも一つ、の一例)と筐体10に対して不動な部分とを連結し、第2接続部54(連結された対象)を復元力F2によって引っ張る弾性部材56が設けられ、駆動力F1によって前記コンバイナを前記突出状態から前記収納状態に遷移させ、復元力F2によって前記コンバイナを前記収納状態から前記突出状態に遷移させる。
 これによれば、コンバイナ収納装置2に振動が与えられても、弾性部材56の弾性力によって、振動を良好に吸収でき、駆動機構50にかかる不要なストレスを極力抑制することができるため、コンバイナ40の駆動機構50が破損しづらい。また、コンバイナ40の上下方向に外力が加わった場合(例えば、収納状態の際に、開口部11bの上に物が置かれた状態で、突出状態にさせた場合)には、弾性部材56が伸びることにより、外力による衝撃を吸収することができる。そのため、コンバイナ収納装置2によれば、このような場合が生じても、コンバイナ40の駆動機構50が破損しづらい。
 また、コンバイナ収納装置2は、第1接続部53に当接し、視認者Eから見て前後方向に移動する接触部C2(ないしはスライダ55;移動体の一例)をさらに備え、接触部C2が後方に移動することによって、第1接続部53に駆動力F1が与えられる。
 また、コンバイナ収納装置2は、第1接続部53と接触部C2とでカム機構を構成し、第1接続部53の接触部C2と当接する部分(カム部C1)は、第1接続部53の第1の軸Pを中心とした回転角を制御する、曲率が徐変する曲面を有する。
 前述したように、コンバイナ収納装置2では、カム機構により、コンバイナ40の状態遷移制御と角度微調整制御を実現しているため、構造が簡潔であり、故障のリスクを低減することができる。また、部品点数の増大を抑え、製品コストを抑えることも可能となる。
 また、HUD装置1は、コンバイナ収納装置2と、表示光Lを出射する表示器20と、コンバイナ40と、筐体10と、を備える。
 以上の説明では、スライダ55からの駆動力によってコンバイナ40を突出状態から収納状態に遷移させ、弾性部材56による復元力によってコンバイナ40を収納状態から突出状態に遷移させる例を示したが、これに限られない。
 スライダからの駆動力によってコンバイナを収納状態から突出状態に遷移させ、弾性部材による復元力によってコンバイナを突出状態から収納状態に遷移させるようにしてもよい。これについて第2実施形態として、図2及び図7乃至図11を用いて以下に説明する。
(第2実施形態)
 第2実施形態における駆動機構50は、コンバイナ40を「突出状態」から「収納状態」の間で移動させる機構であり、図7等に示すように、ホルダ51と、駆動機構用筐体52と、第1接続部53と、第2接続部54と、スライダ55と、第1弾性部材56と、電動機57と、を備える。また、駆動機構50は、コンバイナ40が突出状態にある際には、コンバイナ40の角度調整の機能も有する。
 ホルダ51は、コンバイナ40を保持するものであり、例えば、樹脂材料により形成されている。ホルダ51は、図2に示すように、概ねX軸方向に延びる柱状の部材であり、ホルダ51には、コンバイナ40の一端部(突出状態における下端部)が固定される(例えば、図示しないネジ等によってホルダ51にコンバイナ40が取り付けられている)。また、ホルダ51は、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して移動する。どのように移動するかについては後述する。
 駆動機構用筐体52は、図2に示すように、+Z軸方向から見て略凹型の台状部材であり、所定の樹脂材料から形成されている。駆動機構用筐体52は、下ケース12に固定されており、筐体10に対して不動となっている。
 具体的には、駆動機構用筐体52は、下ケース12の底から所定の間隔を空けて位置する上底部520と、上底部520の左右両端部の各々から上方に立設する壁部521と、壁部521の上端部から、後述の4節リンク機構を覆うようにして概ね下方に向かって形成される取付部522と、から構成されている。取付部522が下ケース12に所定の方法で取り付けられていることにより、駆動機構用筐体52は、下ケース12に固定されている。
 第1接続部53は、樹脂材料からなる棒状の部材であり、その一端部が駆動機構用筐体52に保持され、他端部がホルダ51に連結(接続)されている。
 具体的には、第1接続部53は、その一端部を貫き、X軸に平行な軸である第1の固定軸Pを中心として回転可能に駆動機構用筐体52の一部(壁部521のうち-X軸方向に向く面を有する内側面部521a)に保持されている。これにより、第1接続部53は、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な第1の固定軸Pを中心として、概ねY-Z平面上で回転する。また、第1接続部53は、その他端部を貫き、X軸に平行な軸である第1の支持軸Qを中心として、ホルダ51を回転可能に支持している。
 例えば、駆動機構用筐体52の内側面部521aには第1の固定軸Pに沿った凸部が形成され、第1接続部53の一端部には凸部に対応する凹部が形成され、両者が連結することにより、第1接続部53は、第1の固定軸Pを中心として回転可能になっている。無論、凹凸の関係は、逆の関係でもよい。
 つまり、第1接続部53は、第1の固定軸Pを中心とした関節(ジョイント)によって、駆動機構用筐体52と連結しているともいえる。そして、この関節は、1自由度を持つ。また、第1の固定軸Pとともに、後述する4節リンク機構の各関節の中心となる軸Q、R、Sについても、同様に、各部材を連結する関節が構成され、各々の軸を中心とした関節は、1自由度を持つ。さらに、第1弾性部材56の両端部の各々に位置する軸T、Uについても同様に、これら軸を中心として関節が構成されている。よって、以下では、関節についての説明は省略する。なお、図4,7,9,10では、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な軸P、S、Tを黒丸で表し、筐体10に対して移動する軸Q、R、Uを白丸で表した。
 また、突出状態における第1接続部53の下側部分は、第1接続部53の第1の固定軸Pを中心とした回転角を制御する、曲率が徐変する曲面を有するカム部C1となっている。このカム部C1と後述するスライダ55の接触部C2とでカム機構が構成される。
 具体的には、カム部C1の曲面形状のうち、第1の固定軸Pに近い部分に形成される凸曲面は、スライダ55の移動距離あたりの第1接続部53の回転角の割合が大きくなるように形成されており、主に、収納状態から突出状態(逆も同じ)に遷移させるための曲面として形成されている。一方、カム部C1の曲面形状のうち、前記凸曲面の隣りに位置する凹曲面(凸曲面よりも第1の固定軸Pの中心から離れる位置に形成されている)は、スライダ55の移動距離あたりの第1接続部53の回転が若干逆回転になるように形成されており、突出状態におけるコンバイナ40の角度(例えば、コンバイナ40の光軸とZ軸とのなす角の角度)を微調整するための曲面として形成されている。
 本実施形態では、以上のように形成されるカム部C1と接触部C2とからなるカム機構により、スライダ55の移動という一つの動作に基づいて、コンバイナ40を収納する/突出させる動作と、突出状態におけるコンバイナ40の角度微調整動作を実現している。特許文献1に開示されたHUD装置では、コンバイナを移動する機構と、突出状態におけるコンバイナの角度を調整する機構とが別々の機構によって構成されており、構造が複雑であるため、使用頻度が多くなれば、故障に繋がるおそれがあった。しかし、本実施形態に係るHUD装置1は、カム機構により、コンバイナ40の状態遷移制御と角度微調整制御を実現しているため、構造が簡潔であり、故障のリスクを低減することができる。また、部品点数の増大を抑え、製品コストを抑えることも可能となる。
 第2接続部54は、コンバイナ40の突出状態において第1接続部53よりも下方に(-Y軸方向側)に位置する樹脂材料からなる棒状の部材であり、その一端部が駆動機構用筐体52に保持され、他端部がホルダ51に連結されている。
 具体的には、第2接続部54は、その一端部を貫き、X軸に平行な軸である第2の固定軸Sを中心として回転可能に駆動機構用筐体52の一部(壁部521のうち-X軸方向に向く面を有する内側面部521a)に保持されている。これにより、第2接続部54は、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な第2の固定軸Sを中心として、概ねY-Z平面上で回転する。また、第2接続部54は、その他端部を貫き、X軸に平行な軸である第2の支持軸Rを中心として、ホルダ51を回転可能に支持している。
 コンバイナ収納装置2は、図4に示すように、4節リンク機構によって、コンバイナ40を突出状態から収納状態に至るまで移動可能とする。4節リンク機構は、固定節(固定リンク)と、固定節の両端に位置する関節(ジョイント)の一方に繋がり、駆動力が与えられる駆動節(駆動リンク)と、固定節の他方の関節に繋がり、駆動節と対向する従動節(従動リンク)と、駆動節と従動節とを結ぶ中間節(中間リンク)と、からなる機構として知られている。
 これに対応させると、本実施形態に係るコンバイナ収納装置2が有する4節リンク機構は、駆動機構用筐体52の一部(具体的には、第1の固定軸Pの中心と第2の固定軸Sの中心とを結ぶ節)が固定節として、第1接続部53が駆動節として、第2接続部54が従動節として、ホルダ51が中間節として機能するように構成されている(図4,図7参照)。なお、軸P、Q、R、Sの中心は、4節リンク機構を構成する各節のうち隣り合うもの同士の関節の中心となる。
 このように構成される4節リンク機構では、第1接続部53にスライダ55によって駆動力が与えられ、この駆動力によってコンバイナ40を収納状態から突出状態に遷移させ、第1弾性部材56の復元力によってコンバイナ40を突出状態から収納状態に遷移させる。具体的な動作は後に詳述する。
 ここまでの説明では、コンバイナ収納装置2の左側面側(-X軸方向側)を参照して4節リンク機構を説明したが、コンバイナ収納装置2(ないしはHUD装置1)は、概ね左右対称に構成されており、その右側面側にも同様に、第1接続部、第2接続部等があり、4節リンク機構が構成されている。つまり、コンバイナ収納装置2は、コンバイナ40の左右両側において同様に動作する4節リンク機構により、突出状態から収納状態に至るまでコンバイナ40を移動させる。そのため、右側面側の4節リンク機構についての詳細は省略する。
 スライダ55は、電動機57の動力によって、前後方向(概ねZ軸方向に沿って)に移動する。スライダ55の移動によって、コンバイナ40を筐体10の外に突出させるための力である第1駆動力F1(図7参照。)が、第1接続部53に与えられる。
 スライダ55は、駆動機構用筐体52の上底部520の上を前後方向に移動する板状の本体部550と、本体部550の左右側面部の各々から外側に突出する摺動部551と、摺動部551よりも外側に位置し、第1接続部53と当接する接触部C2と、から構成される。
 摺動部551は、例えば、高さ方向がX軸方向である円柱状の部材であり、含油性のポリアセタール(POM)樹脂等の摺動性樹脂からなる。摺動部551は、駆動機構用筐体52の壁部521に設けられたガイド部521b内を摺動する(図2では、右側の摺動部551及びガイド部521bのみ示したが、左側にも両者が同様に設けられている)。ガイド部521bは、例えば、壁部521に形成された、前後方向に延びる孔(X軸方向に壁部521を貫通する貫通孔)からなり、この孔の内部で摺動部551を摺動させる(円柱状の摺動部551の側面が、ガイド部521bを摺動する)。これにより、ガイド部521bは、スライダ55を前後方向に案内する。
 接触部C2は、円柱状の摺動部551の径よりも一回り大きい径を有する円板状の部材であり、例えば、摺動部551と一体的に形成されている(つまり、POM樹脂等により形成されている)。なお、摺動部551及び接触部C2を摺動するだけでなく、X軸回りに回転可能にしてもよい。
 接触部C2は、ガイド部521bよりも外側、つまり、壁部521の内側面部521aよりも外側に位置する。接触部C2は、第1接続部53と当接しており、スライダ55の移動に伴って、第1接続部53に、第1の固定軸P周りに回転する力を与える。具体的には、スライダ55が前進すると(-Z軸方向に移動すると)、接触部C2は、第1接続部53を時計回り(CW)に回転させる。第1接続部53が時計周りに回転すると、4節リンク機構は、コンバイナ40を筐体10の外部に突出する方向に移動させる(突出状態に遷移する方向に移動させる)。
 一方、スライダ55が後退すると(+Z軸方向に移動すると)、第1弾性部材56の弾性力によって4節リンク機構は動作し、結果として、第1接続部53は(第2接続部54も同じ)、反時計回り(CCW)に回転する。このようにCCWに回転すると、4節リンク機構は、コンバイナ40を筐体10の内部に収納させる方向に移動させる(収納状態に遷移する方向に移動させる)。
 第1弾性部材56は、4節リンク機構に、第1復元力F2(図7参照)によってコンバイナ40を突出状態から収納状態に遷移させるための力を与えるものであり、例えば、金属性のばねからなる。第1弾性部材56は、第2接続部54と、筐体10に対して不動な部分(例えば、駆動機構用筐体52の内側面部521a)と、を連結し、連結された対象(つまり、第2接続部54)を第1復元力F2によって引っ張る。
 具体的には、第1弾性部材56は、その一端部を貫きX軸に平行な軸である第1の連結軸T周りに回転可能に、且つ、他端部を貫きX軸に平行な軸である第2の連結軸U周りに回転可能に、保持されている。第1の連結軸Tは、筐体10に対して不動な軸であり、第2の連結軸Uは、第2接続部54に対して不動な軸(つまり、筐体10に対しては移動する軸)である。そして、第1弾性部材56は、その第1復元力F2により、第1の連結軸Tの中心を基準とすれば、第2の連結軸Uの中心から第1の連結軸Tの中心に向かう方向に、第2接続部54を引っ張っている。
 特に、第1弾性部材56の第2の連結軸Uが位置する端部は、第2の固定軸Sを中心として、第1復元力F2により、第2接続部54をCCW方向に回転させることができる部分と連結されている。具体的には、第2接続部54には、コンバイナ40の突出状態において、第2の固定軸S中心から上方に突出する突出部540が形成されており、この突出部540に、第1弾性部材56の第2の連結軸Uが位置する端部が連結している。このようにして、第1弾性部材56の第1復元力F2は、本実施形態に係る4節リンク機構に、コンバイナ40を収納状態にさせるための力を与える。
 なお、図2に示すように、第1弾性部材56の第2の連結軸U側の端部の近傍には、第2接続部54が、急激に回転しないように(つまり、4節リンク機構が急激に動作しないように)、動作を適度に抑制するロータリーダンパー60が設けられている。また、駆動機構用筐体52の取付部522には、装置の軽量化や、4節リンク機構等を組み付けしやすくするための切り欠き522aが設けられている。
 電動機57は、スライダ55に前後方向に移動するための動力を与えるアクチュエーターであり、駆動機構用筐体52の上底部520の下面側(-Y軸方向側)に取り付けられている。電動機57は、図示しないFPC等により、回路基板30と導通接続され、前記制御部の制御の下、第1ギヤG1を回転させる。電動機57の駆動軸は、例えば、+X軸方向に向いており、X軸回りに回転する。
 電動機57は、図8に示すように、モーター570と、第1歯車571と、第2歯車572と、第1歯車571と第2歯車572との間に配設される防振部材573と、駆動軸574aと取付部574bとを有する電動機筐体574、とを備える。これら第1歯車571と第2歯車572と防振部材573とを、駆動軸574aを中心にY軸方向に積み重ね、それぞれに設けられた切り欠き部及び突出部を締結することにより、1つのはすば歯車(第1ギヤG1)を形成する。このようにモーター570と締結する第1歯車571と、第2ギヤG2に締結する第2歯車572との間に、弾性部材からなる防振部材573を介在させることでモーター570が駆動した際のモーター570からの振動により、第1ギヤG1、第2ギヤG2間で異音などが発生してしまうのを防止することができ、さらに、第2ギヤG2からの振動がモーター570に伝達されにくくなるため、モーター570への振動などの衝撃を抑制することができる。また、電動機57を駆動機構用筐体52の上底部520の下面側に取り付ける際に、緩衝部材からなるねじ穴を有する取付部574bを設けることにより、電動機57及び駆動機構用筐体52間での振動の伝達及びそれに起因する異音などを抑制することができる。また、第1ギヤG1の図2中左側には、第1ギヤG1と締結する第2ギヤG2(概ねY軸方向に回転軸が向く)が配設されている。スライダ55は、本体部550の裏面側に、第2ギヤG2と締結するギヤ(図示せず)を有し、ており、第2ギヤG2が回転すると、前後方向に移動する。なお、図2では、第1ギヤG1、第2ギヤG2が有する複数の歯を省略して表した。
 このような機構により、モーター570の回転動力が、第1ギヤG1、第2ギヤG2等を介して、スライダ55に伝達され、スライダ55は、前後方向に移動する。
 なお、動機構用筐体52の所定の部分には、位置検出手段(図示せず)が配設されており、これにより、コンバイナ40が突出状態にあるか収納状態にあるかを検出できるようになっている。位置検出手段は、スライダ55の前後方向の位置を検出するリニアポテンショメータ、第1接続部53の第1の固定軸P回りの回転角度や、第2接続部54の第2の固定軸S回りの回転角度を検出するロータリーポテンショメータ等であり、例えば、回路基板30と接続され、所定の位置にスライダ55が位置した場合等に、その情報を示す検出信号を制御部に供給する。制御部は、この検出信号に基づいて、コンバイナ40が突出状態にあるか収納状態にあるかを判別する。
 次に、図9(a)(b)、図10(a)(b)を参照して、コンバイナ収納装置2(ないしはHUD装置1)がコンバイナ40をどのように移動させるかを説明する。以下では、コンバイナ40が収納状態からどのように突出状態に遷移するかについて主に説明する。
 例えば、車両のダッシュボートに搭載された所定の機器には、「ON/OFF」と記されたボタン等を有する操作部が設けられており、ユーザ(通常、視認者E)が、このボタンを押下すると、ユーザ操作がなされたことを示す操作信号が前記制御部に供給される。制御部は、操作信号を取得し、現在、コンバイナ40が収納状態にある場合には、突出状態に遷移させるための制御を実行する。具体的には、制御部は、電動機57に動作を開始する旨の制御信号を供給する。これに応じて、電動機57は、駆動軸を一定の速度で回転させる。すると、第1ギヤG1、第2ギヤG2等を介して、電動機57の回転動力は、スライダ55を前方向に移動させるための動力に変換され、スライダ55は、前方に移動する。このようにして、HUD装置1は、図9(a)の収納状態から、図9(b)に示すような状態へと遷移する。
 スライダ55が前方向に移動すると、接触部C2は、第1接続部53のカム部C1の凸曲面上を、第1の固定軸P中心から離れるように移動する(摺動及び/又は回転移動)。このように移動すると、第1接続部53は、第1の固定軸Pを中心に、第2接続部54は、第2の固定軸Sを中心に回動する(図9(b)参照)。この際、第1弾性部材56は、縮んだ状態から伸びる。
 なお、ホルダ51を支持する第1の支持軸Qと第2の支持軸Rとは、コンバイナ40が移動する際に、上ケース11の開口部11bを通過できるように、調整されている。また、収納状態において開口部11bを塞ぐ蓋部60(後述する)を設け、コンバイナ40が突出状態に遷移する際に、この蓋部60がコンバイナ収納装置2の4節リンク機構に追従して開くようする。このようにすれば、収納状態において、筐体10内にゴミ等の異物が入ることなく、故障のリスクを低減することが可能である。
 接触部C2が、カム部C1の凸曲面上の所定の部分(例えば、凸曲面の頂部)に位置すると、前記位置検出手段は、コンバイナ40が突出状態に遷移したことを示す検出信号を制御部に供給する。検出信号を取得した制御部は、電動機57の動作を停止させる。これにより、HUD装置1は、図10(a)に示す突出状態となる。
 図10(a)に示す突出状態において、コンバイナ40の角度を微調整する場合について説明する。例えば、前記操作部として「ON/OFF」と記されたボタンの他、「角度調整」と記されたボタンが設けられており、このボタンを押下し続けると、カム部C1の凹曲面上を接触部C2が前後に移動を繰り返す。
 具体的には、「角度調整」のボタンが押下し続けられている間は、制御部は、電動機57を駆動し続ける。例えば、図10(b)に示す状態に接触部C2が位置すると、前記位置検出手段は、この位置を示す検出信号を制御部に供給し、これに応じた制御部は、電動機57を、図10(a)から図10(b)の状態に遷移する際の駆動軸の回転とは、逆方向に回転させる。すると、接触部C2は、後退していき、図10(a)に示す状態に再度接触部C2が位置すると、前記位置検出手段は、この位置を示す検出信号を制御部に供給し、これに応じた制御部は、電動機57の駆動軸の回転を元に戻す。例えば、このような制御をボタンが押下されている間は続けることにより、ユーザは、コンバイナ40が所望の角度になった場合にボタンから指を離せば、コンバイナ40の角度を適切に調整することができる。
 なお、HUD装置1が、図10(a)に示す状態から図10(b)に示す状態になる際には、接触部C2が前方に移動しても(スライダ55が前方に移動しても)、カム部C2の凹曲面により、第1接続部53は、第1の固定軸Pを中心に若干CCW方向に回転し、一方、第2接続部54は、第1復元力F2により、第2接続部54を第2の固定軸Sを中心にCCW方向に回転させ、これによって、第2接続部54は、後方に(+Z軸方向に)引き戻されるようになり、コンバイナ40は、反時計回りに傾斜する。このようにして、突出状態でのコンバイナ40の角度が微調整可能となる。
 なお、コンバイナ40が突出状態から収納状態へと遷移する際は、HUD装置1(ないしは、コンバイナ収納装置2)は、以上の説明とは逆の動作をすることになる。以下に、蓋部60について図11を用いて説明する。図11(a)は蓋部60の「閉状態」を示した図であり、図11(b)は蓋部60の「開状態」を示した図である。
 蓋部60は、図11(a)に示すように、蓋61と、この蓋61を「開状態」から「閉状態」の間で遷移させる蓋開閉機構をなす第3接続部62と、第4接続部63と、第2弾性部材64と、補助体65と、押し下げ部66と、から構成される。
 蓋61は、開口部11bを塞ぐものであり、例えば、樹脂材料により形成されている。蓋61は、閉状態において概ねXZ平面に伸びる板状であり、後述する第3接続部62と第4接続部63に保持され、これら第3接続部62、第4接続部63の回動に基づき、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して移動する。
 第3接続部62は、樹脂材料からなる棒状の部材であり、その一端部が駆動機構用筐体52に保持され、他端部が蓋61に連結(接続)されている。
 具体的には、第3接続部62は、その一端部を貫き、X軸に平行な軸である第3の固定軸HPを中心として回転可能に駆動機構用筐体52の一部(壁部521のうち-X軸方向に向く面を有する内側面部521a)に保持されている。これにより、第3接続部62は、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な第3の固定軸HPを中心として、概ねY-Z平面上で回転する。また、第3接続部62は、その他端部を貫き、X軸に平行な軸である第3の支持軸HQを中心として、ホルダ51を回転可能に支持している。また、第3接続部62は、後述する押し下げ部66の突出部66aが引っ掛かるような凹部62aを、第3の固定軸HP近傍の押し下げ部66と面する位置に形成する。第3接続部62は、凹部62aが、押し下げ部66の突出部66aから第2駆動力F3により押し下げられることにより、第3の固定軸HPを中心にCW方向に回動する(蓋61を閉状態に遷移させる)。また、第3接続部62は、図11(a)の状態で、押し下げ部66が第1の固定軸Pを中心にCCW方向に回動することにより、突出部66aが第3接続部62の凹部62aを蹴り上げられ、これを契機に第3の固定軸HPを中心にCCW方向に回動する(蓋61を開状態に遷移させる)。
 例えば、駆動機構用筐体52の内側面部521aには第3の固定軸HPに沿った凸部が形成され、第3接続部62の一端部には凸部に対応する凹部が形成され、両者が連結することにより、第3接続部62は、第3の固定軸HPを中心として回転可能になっている。無論、凹凸の関係は、逆の関係でもよい。つまり、第3接続部62は、第3の固定軸HPを中心とした関節(ジョイント)によって、駆動機構用筐体52と連結しているともいえる。そして、この関節は、1自由度を持つ。また、第3の固定軸HPとともに、4節リンク機構の各関節の中心となる軸HQ、HR、HSについても、同様に、各部材を連結する関節が構成され、各々の軸を中心とした関節は、1自由度を持つ。さらに、第2弾性部材64の両端部の各々に位置する第3の連結軸HT、HUについても同様に、これら軸を中心として関節が構成されている。なお、図11では、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な固定軸HP、HS、HU及びHVを黒丸で表し、筐体10に対して移動する支持軸HQ、HR、HT及びHWを白丸で表した。
 第4接続部63は、蓋61の開状態及び閉状態において、第3接続部62と交差する樹脂材料からなる棒状の部材であり、その一端部が駆動機構用筐体52に保持され、他端部が蓋61に連結されている。
 具体的には、第4接続部63は、その一端部を貫き、X軸に平行な軸である第4の固定軸HSを中心として回転可能に筐体10に対して不動な部分(例えば、駆動機構用筐体52を構成する取付部522のうち+X軸方向に向く面を有する内側面部(図示せず))に保持されている。これにより、第4接続部63は、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な第4の固定軸HSを中心として、概ねY-Z平面上で回転する。また、第4接続部63は、その他端部を貫き、X軸に平行な軸である支持軸HRを中心として、蓋61を回転可能に支持している。
 第2弾性部材64は、4節リンク機構を用い、第2復元力F4(図11参照)によって蓋61を開状態から閉状態に遷移させるための力を与えるものであり、例えば、金属性のばねからなる。第2弾性部材64は、第4接続部63と、補助体65と、を連結し、連結された対象(つまり、第4接続部63)を第2復元力F4によって引っ張る。
 具体的には、第2弾性部材64は、その一端部を貫きX軸に平行な軸である第3の連結軸HT周りに回転可能に、且つ、他端部を貫きX軸に平行な軸である第4の連結軸HU周りに回転可能に、保持されている。第3の連結軸HTは、後述する補助体65に対して不動な軸(つまり、筐体10に対しては移動する軸)であり、第4の連結軸HUは、第4接続部63に対して不動な軸(つまり、筐体10に対しては移動する軸)である。そして、第2弾性部材64は、その第2復元力F4により、第3の連結軸HTの中心を基準とすれば、第4の連結軸HUの中心から第3の連結軸HTの中心に向かう方向に、第4接続部63を引っ張っている。
 特に、第2弾性部材64の第4の連結軸HUが位置する箇所は、第4の固定軸HSを中心として、第2復元力F4により、第4接続部63をCCW方向に回転させることができる部分と連結されている。
 補助体65は、樹脂材料からなる鉤形状の部材であり、その一端部が駆動機構用筐体52に保持され、駆動機構用筐体52の壁部521に設けられた第2ガイド部521cに摺動可能に保持され、補助体65の鉤形状の先端が第2弾性部材64を連結し、さらに、図示しない第3弾性部材と所定箇所で連結する。
 具体的には、補助体65は、その一端部を貫き、X軸に平行な軸である第5の固定軸HVを中心として回転可能に駆動機構用筐体52の一部(壁部521のうち-X軸方向に向く面を有する内側面部521a)に保持される。また、補助体65は、他端部を貫き、X軸に平行な軸である摺動軸HWを駆動機構用筐体52の壁部521に設けられた第2ガイド部521cに摺動可能に保持される。また、補助体65は、X軸に平行な所定軸において、図示しない第3弾性部材に連結され、常に第3弾性部材により第5の固定軸HVを中心にCW方向に回動するような復元力がかかるように構成される。
 すなわち、補助体65は、摺動軸HW付近にかかる接触部C2(図11(a)において図示しない)の第3駆動力F5により、筐体10(ないしは駆動機構用筐体52)に対して不動な第5の固定軸HVを中心として、概ねY-Z平面上でCCW方向に回転し、摺動軸HWは第2ガイド部521cに沿って-Z軸方向に摺動する。これにより第3の連結軸HTが第5の固定軸HVを中心に回転し、第4接続部63にかかる第2弾性部材64による第2復元力F4の方向を変化させる。
 また、図11(b)(蓋61が開状態)の状態において、接触部C2が+Z方向に移動すると、補助体65は、第3弾性部材(図示しない)の復元力により、第5の固定軸HVを中心にCW方向に回動し、摺動軸HWは第2ガイド部521cに沿って+Z軸方向に摺動する。これにより第3の連結軸HTが第5の固定軸HVを中心に回転し、第4接続部63にかかる第2弾性部材64による第2復元力F4の方向を変化させる。
 押し下げ部66は、樹脂材料からなり、上述した第1接続部53の回動に連動して第1の固定軸Pを中心に回転するものであり、突出した突出部66aを有する。第1接続部53がCCW方向に回動することにより、突出部66aが第3接続部62の凹部62aに係合し、第3接続部63を第3の固定軸HPを中心にCW方向に回動させることができ、これにより蓋61が閉状態となる。また、図11(a)(蓋61が閉状態)の状態において、第1接続部53がCW方向に回動することにより、突出部66aが第3接続部62の凹部62aを蹴り上げ、これを契機に、第3の接続部62が第3の固定軸HPを中心にCCW方向に回動する(蓋61を開状態に遷移させる)。
 蓋部60は、図11に示すように、4節リンク機構によって、蓋61を開状態から閉状態に至るまで移動可能とする。本実施形態に係る蓋部60が有する4節リンク機構は、駆動機構用筐体52の一部(具体的には、第3の固定軸HPの中心と第4の固定軸HSの中心とを結ぶ節)が固定節として、第4接続部63が駆動節として、第3接続部62が従動節として、蓋61が中間節として機能するように構成されている(図4,図11参照)。
 このように構成される蓋部60の4節リンク機構では、コンバイナ収納装置2のコンバイナ40の突出収納動作に基づき、押し下げ部66が回動し、この押し下げ部66が回動することで、蓋部60の4節リンク機構の第3の接続部62が回動し、これにより蓋61が開状態または閉状態の間で遷移する。
 図11(a)の状態において、コンバイナ収納装置2がコンバイナ40を突出状態にする際、押し下げ部66が第1の固定軸Pを中心にCW方向に回動し、これにより第3の接続部62の凹部62aが押し下げ部66の突出部66aに蹴り上げられ、これを契機に第4の接続部63が、第2弾性部材64の第2復元力F4により、第4の固定軸HSを中心にCCW方向に回動する(蓋61が開状態になる)。
 また、図11(b)の状態において、コンバイナ収納装置2がコンバイナ40を収納状態にする際、押し下げ部66が第1の固定軸Pを中心にCCW方向に回動し、これに基づき第3の接続部62の凹部62aが押し下げ部66の突出部66aに押し下げられ、第3の接続部62が、押し下げ部66からの第2駆動力F3により、第3の固定軸HPを中心にCW方向に回動する(蓋61が閉状態になる)。
 ここまでの説明では、左側面側(-X軸方向側)を参照して蓋部60の4節リンク機構を説明したが、コンバイナ収納装置2(ないしはHUD装置1)は、概ね左右対称に構成されており、その右側面側にも同様に、第3接続部、第4接続部等があり、4節リンク機構が構成されている。つまり、蓋部60は、蓋61の左右両側において同様に動作する4節リンク機構により、開状態から閉状態に至るまで蓋61を移動させる。そのため、右側面側の蓋部60の4節リンク機構についての詳細は省略する。
 以上の構成からなるコンバイナ収納装置2は、表示画像を表す表示光Lが到達する凹面40aを有するコンバイナ40によって表示光Lを集光して視認者Eに凹面40a側から前記表示画像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置1の筐体10内に、コンバイナ40を収納可能とするコンバイナ収納装置2であって、筐体10に対して移動可能であってコンバイナ40を保持するホルダ51(保持部の一例)と、視認者Eから見て左右方向に沿って延びる軸であって筐体10に対して不動な第1の固定軸Pを中心として回転可能であり、第1の固定軸Pが一端部に位置し、ホルダ51に他端部が接続された第1接続部53と、視認者Eから見て左右方向に沿って延びる軸であって筐体10に対して不動な第2の固定軸Sを中心として回転可能であり、第2の固定軸Sが一端部に位置し、ホルダ51に他端部が接続された第2接続部54と、を備え、第1接続部53を第1駆動力F1が与えられることで駆動する駆動節とし、第2接続部54を従動節とし、ホルダ51を中間節とし、第1の固定軸Pと第2の固定軸Sとを結ぶ節を固定節とした4節リンク機構によって、コンバイナ40を筐体10から突出した突出状態から筐体10内に収納された収納状態に至るまで移動させることができ、第2接続部54(第1接続部53と第2接続部54とホルダ51とのうち少なくとも一つ、の一例)と筐体10に対して不動な部分とを連結し、第2接続部54(連結された対象)を第1復元力F2によって引っ張る第1弾性部材56が設けられ、前記駆動力と前記復元力とのうち、一方の力によって前記コンバイナを前記突出状態から前記収納状態に遷移させ、他方の力によって前記コンバイナを前記収納状態から前記突出状態に遷移させる。
 これによれば、コンバイナ収納装置2に振動が与えられても、第1弾性部材56の弾性力によって、常に振動を良好に吸収でき、駆動機構50にかかる不要なストレスを極力抑制することができるため、コンバイナ40の駆動機構50が破損しづらい。また、駆動力がかかる接続部と、復元力がかかる接続部とを異ならせているため、双方の接続部(第1接続部53及び第2接続部54)に、常に第1駆動力F1または第1復元力F2がかかっているので、常に振動を良好に吸収でき、駆動機構50にかかる不要なストレスを極力抑制することができるため、コンバイナ40の駆動機構50が破損しづらい。また、コンバイナ40の収納状態において、第1弾性部材56が伸びた状態とならないため、第1弾性部材56自身及びそれに係合する部材にかかる負担を軽減することができる。
 また、コンバイナ収納装置2は、第1接続部53に当接し、視認者Eから見て前後方向に移動する接触部C2(ないしはスライダ55;移動体の一例)をさらに備え、接触部C2が後方に移動することによって、第1接続部53に第1駆動力F1が与えられる。
 また、コンバイナ収納装置2は、第1接続部53と接触部C2とでカム機構を構成し、第1接続部53の接触部C2と当接する部分(カム部C1)は、第1接続部53の第1の固定軸Pを中心とした回転角を制御する、曲率が徐変する曲面を有する。
 前述したように、コンバイナ収納装置2では、カム機構により、コンバイナ40の状態遷移制御と角度微調整制御を実現しているため、構造が簡潔であり、故障のリスクを低減することができる。また、部品点数の増大を抑え、製品コストを抑えることも可能となる。
 また、電動機57において、モーター570と締結する第1歯車571と、第2ギヤG2に締結する第2歯車572との間に、弾性部材からなる防振部材573を介在させることでモーター570が駆動した際のモーター570からの振動により、第1ギヤG1、第2ギヤG2間で異音などが発生してしまうのを防止することができ、さらに、第2ギヤG2からの振動がモーター570に伝達されにくくなるため、モーター570への振動などの衝撃を抑制することができ、電動機57の故障のリスクを低減することができる。
 また、HUD装置1は、コンバイナ収納装置2と、表示光Lを出射する表示器20と、コンバイナ40と、筐体10と、を備える。
(変形例)
 なお、本発明は上記実施形態及び図面によって限定されるものではない。上記実施形態及び図面に変更(構成要素の削除も含む)を加えることができるのはもちろんである。
 以上の説明では、表示器20とコンバイナ40が対向する配置例を示したがこれに限られない。例えば、表示器20を+Z軸方向側に表示光Lを出射するように配置し、所定の反射部材により、光路を折り返して、表示光Lをコンバイナ40に到達させてもよい。
 以上の説明では、第1弾性部材56が第2接続部54を引っ張る例を示したが、代わりに、第1接続部53を引っ張る弾性部材を設けたり、ホルダ51を斜め上方に引っ張る弾性部材を設けたりすることも可能である。
 以上の説明では、電動機57として、駆動軸の回転速度が一定のモータを用いた例を示したが、これに限られない。電動機57は、サーボモータや、ステッピングモータであってもよい。これらのモータで、駆動軸の回転角を制御すれば、カム機構を用いなくとも、スライダ55の移動速度調整や、コンバイナ40の角度微調整が可能である。但し、制御を簡潔にしたい場合は、カム機構を用いた方がより良い。
 以上の説明では、HUD装置1(ないしは、コンバイナ収納装置2)を設置する乗り物の一例を車両としたが、これに限られない。HUD装置1を船舶、航空機等のその他の乗り物の運転席付近に設置することもできる。さらには、乗り物の運転席付近に設置するものに限らず、室内に設置する卓上インテリア等に適用することも可能である。
 以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。
 本発明は、例えば、自動車などの移動体に搭載され、コンバイナに表示像を投影し、虚像を表示する車両情報表示用のヘッドアップディスプレイ装置として適用できる。
  1  HUD装置
  2  コンバイナ収納装置
 10  筐体
 20  表示器
 30  回路基板
 40  コンバイナ
 50  駆動機構
 51  ホルダ
 52  駆動機構用筐体
 53  第1接続部
 C1  カム部
  P  第1の固定軸
  Q  第1の支持軸
 54  第2接続部
  S  第2の固定軸
  R  第2の支持軸
 55  スライダ
 C2  接触部
 56  弾性部材
  T  第1の連結軸
  U  第2の連結軸
 57  電動機
 60  蓋部

Claims (6)

  1.  表示画像を表す表示光が到達する凹面を有するコンバイナによって前記表示光を集光して視認者に前記凹面側から前記表示画像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置の筐体内に、前記コンバイナを収納可能とするコンバイナ収納装置であって、
     前記筐体に対して移動可能であって前記コンバイナを保持する保持部と、
     前記視認者から見て左右方向に沿って延びる軸であって前記筐体に対して不動な第1の軸を中心として回転可能であり、前記第1の軸が一端部に位置し、前記保持部に他端部が接続された第1接続部と、
     前記視認者から見て左右方向に沿って延びる軸であって前記筐体に対して不動な第2の軸を中心として回転可能であり、前記第2の軸が一端部に位置し、前記保持部に他端部が接続された第2接続部と、を備え、
     前記第1接続部を駆動力が与えられることで駆動する駆動節とし、前記第2接続部を従動節とし、前記保持部を中間節とし、前記第1の軸の中心と前記第2の軸の中心とを結ぶ節を固定節とした4節リンク機構によって、前記コンバイナを前記筐体から突出した突出状態から前記筐体内に収納された収納状態に至るまで移動させることができ、
     前記第1接続部と前記第2接続部と前記保持部とのうち少なくとも一つと前記筐体に対して不動な部分とを連結し、連結された対象を復元力によって引っ張る弾性部材が設けられ、
     前記駆動力と前記復元力とのうち、一方の力によって前記コンバイナを前記突出状態から前記収納状態に遷移させ、他方の力によって前記コンバイナを前記収納状態から前記突出状態に遷移させる、
     ことを特徴とするコンバイナ収納装置。
  2.  前記駆動力によって前記コンバイナを前記突出状態から前記収納状態に遷移させ、
     前記復元力によって前記コンバイナを前記収納状態から前記突出状態に遷移させる、
     ことを特徴とする請求項1に記載のコンバイナ収納装置。
  3.  前記復元力によって前記コンバイナを前記突出状態から前記収納状態に遷移させ、
     前記駆動力によって前記コンバイナを前記収納状態から前記突出状態に遷移させる、
     ことを特徴とする請求項1に記載のコンバイナ収納装置。
  4.  前記第1接続部に当接し、前記視認者から見て前後方向に移動する移動体をさらに備え、
     前記移動体によって、前記第1接続部に前記駆動力が与えられる、
     ことを特徴とする請求項1に記載のコンバイナ収納装置。
  5.  前記第1接続部と前記移動体とでカム機構を構成し、
     前記第1接続部の前記移動体と当接する部分は、前記第1接続部の前記第1の軸を中心とした回転角を制御する、曲率が徐変する曲面を有する、
     ことを特徴とする請求項1に記載のコンバイナ収納装置。
  6.  請求項1乃至5のいずれか1項に記載のコンバイナ収納装置と、
     前記表示光を出射する表示器と、前記コンバイナと、前記筐体と、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。
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