WO2020196160A1 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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WO2020196160A1
WO2020196160A1 PCT/JP2020/011993 JP2020011993W WO2020196160A1 WO 2020196160 A1 WO2020196160 A1 WO 2020196160A1 JP 2020011993 W JP2020011993 W JP 2020011993W WO 2020196160 A1 WO2020196160 A1 WO 2020196160A1
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WO
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supported
metal member
axis
contact
head
Prior art date
Application number
PCT/JP2020/011993
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English (en)
French (fr)
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太陽 岩屋
典彦 牛田
雅博 渡邉
Original Assignee
日本精機株式会社
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Publication date
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Priority to JP2021509256A priority patent/JP7396350B2/ja
Priority to DE112020001390.1T priority patent/DE112020001390T5/de
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    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/23—Head-up displays [HUD]
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/816—Fastening of displays or touch screens
    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
    • G02B7/182—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for mirrors

Definitions

  • This disclosure relates to a head-up display device.
  • a head-up display (HUD) device that displays an image as a virtual image by emitting a display light representing an image toward the windshield of a vehicle or the like.
  • a reflecting portion for example, a concave mirror
  • a supported portion that is immovably provided with respect to the reflecting portion
  • a supported portion are centered on a predetermined axis.
  • a rotatably configured reflective portion provided with a rotatably supporting portion.
  • Patent Document 1 discloses an example in which each of the supported portion and the supported portion is formed of a synthetic resin.
  • each of the supported portion and the supporting portion is formed of synthetic resin, there is a possibility that both of them will be worn due to the rotation of the reflecting portion, so there is room for improvement.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a head-up display device capable of reducing wear of a predetermined member due to rotation of a reflecting portion.
  • the head-up display device is A display unit that emits display light that represents an image, A reflective portion that has a resin-made supported portion at the end and reflects the display light, A support portion that rotatably supports the supported portion about a predetermined axis is provided.
  • the support portion includes a metal member having a convex curved surface and a resin fixing portion to which the metal member is fixed.
  • the supported portion has a concave supported surface and has a concave supported surface. The convex curved surface and the concave supported surface abut against each other on the predetermined axis, and the supported portion slides and rotates with respect to the metal member, whereby the reflecting portion is formed. It is configured to be rotatable around the axis.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the mounting mode of the head-up display (HUD) device which concerns on one Embodiment of this disclosure to a vehicle. It is the schematic plan view of the HUD apparatus which omitted the upper cover. It is a perspective view of a mirror unit and a mirror drive part. It is an exploded perspective view of a mirror unit and a mirror drive part. It is an enlarged perspective view of a part of a mirror unit. It is sectional drawing of the main part by line AA shown in FIG. It is a perspective view of an elastic member. It is an exploded perspective view of a supported member and a supporting member. It is a perspective view of the support member which omitted the metal member. It is an enlarged perspective view of a part of a mirror unit and a mirror drive part. It is an enlarged perspective view of a part of a supported member.
  • the head-up display (HUD) device 100 As shown in FIG. 1, the head-up display (HUD) device 100 according to the present embodiment is arranged, for example, in the dashboard 2 of the vehicle 1.
  • the HUD device 100 emits the display light L toward the windshield 3.
  • the display light L reflected by the windshield 3 heads toward the user 4 (mainly the driver of the vehicle 1), and causes the user 4 to visually recognize the image represented by the display light L as a virtual image V.
  • the virtual image V is displayed in front of the vehicle 1 via the windshield 3.
  • the virtual image V displays various information about the vehicle 1 (hereinafter, referred to as vehicle information).
  • vehicle information includes not only the information of the vehicle 1 itself but also the external information of the vehicle 1.
  • the HUD device 100 includes a display unit 10, a folding mirror 20, a mirror unit 30 including a reflection unit 31, a mirror drive unit 40, a control unit C, and a case H.
  • the display unit 10 By displaying the image, the display unit 10 emits the display light L representing the image toward the folded mirror 20 as shown in FIG.
  • the display unit 10 has, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) and a backlight that illuminates the LCD from behind.
  • the LCD is, for example, a TFT (Thin Film Transistor) type.
  • the backlight is composed of, for example, an LED (Light Emitting Diode), a light guide member, or the like.
  • the folded mirror 20 is made of, for example, a plane mirror, and reflects the display light L emitted by the display unit 10 toward the reflecting unit 31.
  • the folded mirror 20 is not limited to a plane mirror, but may be a curved mirror (including a free curved mirror).
  • the mirror unit 30 includes a reflecting portion 31, a supported member 32 that is immovable with respect to the reflecting portion 31, and a pair of rotatably supporting the reflecting portion 31 about the axis AX.
  • Support members 38 and 39 and elastic members 50 are provided.
  • the support member 38 and the support member 39 are located so as to sandwich the reflection portion 31 in the direction in which the axis AX extends.
  • the reflecting portion 31 is made of, for example, a concave mirror having a mirror surface S formed on the surface of a resin material formed in a plate shape.
  • the reflecting unit 31 reflects the display light L from the folded mirror 20 toward the windshield 3 while enlarging the display light L from the folded mirror 20 on the mirror surface S.
  • the reflecting portion 31 is provided with a shaft portion 31a and a shaft plate portion 31b protruding from the side surfaces of the reflecting portion 31 in opposite directions along the axis AX.
  • the shaft portion 31a is located on the right side of the reflecting portion 31 in FIGS. 3 and 4, and is formed in a columnar shape.
  • the shaft portion 31a is rotatably supported by a support member 39 fixed in the case H.
  • the shaft plate portion 31b is located on the left side of the reflection portion 31 in FIGS. 3 and 4, and is formed in a rectangular plate shape.
  • the supported member 32 mainly has a supported portion 60, a fixed portion 32a, and a lever portion 32b, as shown in FIGS. 5 and 8. As shown in FIG. 2, the supported member 32 is rotatably supported by the support member 38 fixed in the case H.
  • the configurations other than the lever portion 32b are made of known resin materials such as polycarbonate and polyacetal, and are integrally molded.
  • the lever portion 32b is made of metal, for example, and is attached to the supported portion 60 by fastening or fitting with screws.
  • the supported member 32 may be integrally formed including the lever portion 32b. Further, at least a part of the supported member 32 may be integrally formed with the reflecting portion 31.
  • the supported portion 60 is a portion of the support member 39 facing the support portion 70 described later in the direction in which the axis AX extends. The details of the supported portion 60 will be described later.
  • the fixed portion 32a is a portion of the supported member 32 that is fixed to the surface of the shaft plate portion 31b.
  • the fixed portion 32a is fixed to the shaft plate portion 31b by, for example, fastening with screws, fixing, adhesion, fitting, or the like.
  • the supported portion 60 is located outside the fixed portion 32a along the axis AX.
  • the lever portion 32b is provided on the supported portion 60 so as to project in the direction opposite to the direction in which the mirror surface S of the reflecting portion 31 faces.
  • the lever portion 32b is sandwiched between the slider 43b described later of the mirror drive portion 40.
  • the support member 38 is on the left side of the supported member 32 and supports the left end portion of the reflecting portion 31 via the supported member 32.
  • the support member 38 mainly includes a support portion 70 and a mounting portion 38a on which the mirror drive portion 40 is mounted, as shown in FIGS. 8 and 9.
  • FIG. 9 is a perspective view of the support member 38 in which the metal member M described later is omitted.
  • the support portion 70 is located so as to face the supported portion 60 of the supported member 32 in the direction in which the axis AX extends.
  • the support portion 70 has a metal member M and a fixing portion 71 for fixing the metal member M. Details of the support portion 70 will be described later.
  • the mounting portion 38a is a portion adjacent to the fixed portion 71 in the radial direction centered on the axis AX, and the back surface of the reflecting portion 31 (a surface on which the mirror surface S is not formed) is more than the fixed portion 71. ) Side.
  • the mounting portion 38a is formed in the shape of a long plate in the vertical direction.
  • the mirror driving unit 40 is mounted on the main surface of the mounting portion 38a facing the reflecting portion 31.
  • the support member 38 has a pair of attachment portions 38b for attaching the support member 38 to the case H, which project in opposite directions in the radial direction about the axis AX. 38c is provided.
  • Each of the pair of mounting portions 38b and 38c is formed in a plate shape substantially parallel to the bottom surface of the case H. As shown in FIG. 9, the mounting portion 38b is located at the upper end portion of the mounting portion 38a, and the mounting portion 38c protrudes from the fixed portion 71 in the radial direction centered on the axis AX.
  • the support member 38 is fixed to the case H by screwing each of the pair of mounting portions 38b and 38c to a boss (not shown) provided on the case H from above to below.
  • the structure of the support member 38 excluding the metal member M is integrally molded from a known resin material such as polycarbonate. The elastic member 50 will be described later.
  • the mirror drive unit 40 includes a motor 42, a conversion mechanism 43 that converts the rotational motion of the motor 42 into a linear motion, a holding member 45 that holds the motor 42 and the conversion mechanism 43, and a position detection unit. 47 and.
  • the conversion mechanism 43 has a lead screw 43a and a slider 43b.
  • the holding member 45 holds the motor 42 and the lead screw 43a and is fixed to the support member 38.
  • the holding member 45 includes a first plate portion 45a, a second plate portion 45b extending from the upper end of the first plate portion 45a in a direction orthogonal to the first plate portion 45a, and a second plate portion from the lower end of the first plate portion 45a.
  • a third plate portion 45c extending in the same direction as the 45b is provided.
  • the first plate portion 45a is fixed to the mounting portion 38a of the support member 38 by, for example, fastening with screws, fixing, adhesion, fitting, or the like.
  • the holding member 45 is fixed to the support member 38 by fixing the first plate portion 45a to the mounting portion 38a.
  • a motor 42 is fixed to the upper surface of the second plate portion 45b. The motor 42 is driven by the control of the control unit C and axially rotates the lead screw 43a extending in the vertical direction.
  • a rod-shaped lead screw 43a is rotatably supported between the second plate portion 45b and the third plate portion 45c. A screw is cut on the outer circumference of the lead screw 43a.
  • the slider 43b has a shape that sandwiches the lever portion 32b of the mirror unit 30.
  • the slider 43b is engaged with the outer circumference of the lead screw 43a and moves along the axial direction of the lead screw 43a as the lead screw 43a rotates.
  • the slider 43b moves along the axial direction (vertical direction) of the lead screw 43a, the reflecting portion 31 rotates about the axis AX via the lever portion 32b.
  • the slider 43b includes a contact convex portion 43c that makes point contact with the lever portion 32b, and a clip portion 43d that pushes the lever portion 32b toward the contact convex portion 43c.
  • the clip portion 43d is formed by bending a metal plate material into a V shape.
  • the tip of the clip portion 43d is located so as to face the contact convex portion 43c in the vertical direction.
  • the contact convex portion 43c forms a hemispherical shape that protrudes toward the lever portion 32b, and sandwiches the lever portion 32b together with the clip portion 43d.
  • the position detection unit 47 detects that the slider 43b has reached the upper part of the lead screw 43a, that is, the reflection unit 31 has reached the parking position, and outputs the detection result to the control unit C.
  • the position detection unit 47 is composed of, for example, a push switch pushed by a slider 43b reaching the upper part of the lead screw 43a.
  • the control unit C schematically shown in FIG. 2 controls the overall operation of the HUD device 100, and is a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. Consists of.
  • the control unit C is mounted on a printed circuit board housed in a predetermined position of the case H. As an example, the printed circuit board is fixed to the lower surface side of the bottom of the case H.
  • the control unit C controls the drive of the motor 42 in the mirror drive unit 40 to rotate the mirror unit 30 to control the display position of the virtual image V in the vertical direction. Further, the control unit C communicates with a system such as an ECU (Electronic Control Unit) that controls each part of the vehicle 1, and causes the display unit 10 to display an image showing vehicle information.
  • ECU Electronic Control Unit
  • the case H shown in FIG. 2 has a light-shielding property due to metal or synthetic resin, and is formed in the shape of a bottomed box with an opening upward.
  • the case H accommodates the display unit 10, the folded mirror 20, the mirror unit 30, the mirror drive unit 40, and the control unit C at positions that satisfy the above functions.
  • the HUD device 100 includes an upper cover attached to the case H from above as a configuration (not shown).
  • the upper cover is provided with an injection port 101 (see FIG. 1) that opens toward the front side, and the HUD device 100 emits display light L from the injection port 101 toward the windshield 3.
  • a translucent cover (not shown) is attached to the injection port 101.
  • the display light L emitted from the display unit 10 and reflected in the order of the folded mirror 20 and the reflecting unit 31 is emitted from the injection port 101 to the outside of the HUD device 100 and is front. Head to glass 3.
  • the virtual image V is displayed in front of the windshield 3 when viewed from the user 4.
  • the metal member M of the support portion 70 is formed into a substantially spherical sphere.
  • the metal member M is formed of a known metal (including synthetic metal) having excellent rigidity, for example, SUJ2 (high carbon chromium bearing steel material).
  • the support portion 70 is a curved surface (spherical surface) of the metal member M, and supports the supported portion 60 on a support surface Ma that is convex toward the supported portion 60. That is, in the HUD device 100, the reflecting portion 31 is configured to be rotatable around the axis AX by sliding the supported portion 60 with respect to the metal member M of the supporting portion 70 and rotating.
  • the fixing portion 71 has an accommodating portion 71a for accommodating the metal member M, and a protruding portion 72 protruding in a direction away from the metal member M along the axis AX.
  • the accommodating portion 71a is a recessed portion that forms a cylindrical space around the axis AX, and accommodates the metal member M while exposing the support surface Ma of the metal member M toward the supported portion 60.
  • the metal member M is fixed by being press-fitted into the accommodating portion 71a. Therefore, the inner diameter of the accommodating portion 71a is formed to be slightly smaller than the outer diameter of the metal member M about the axis AX.
  • the protrusion 72 is formed in a tubular shape centered on the axis AX, and has a communication hole 72a that communicates the accommodating portion 71a and the outside of the fixing portion 71 (the space on the right side in FIG. 6). Through the communication hole 72a, when the metal member M is press-fitted into the accommodating portion 71a, air can be released from the accommodating portion 71a to the outside of the fixing portion 71, and the metal member M can be satisfactorily press-fitted. Further, the protrusion 72 is inserted into the hole 52c of the elastic member 50 described later.
  • the fixing portion 71 in a state where the metal member M is not press-fitted is formed of resin with the opening end of the communication hole 72a on the accommodating portion 71a side having a sharp edge.
  • the open end of the communication hole 72a is recessed in a curved surface toward the protrusion 72, and the seat It becomes a buckling state.
  • the supported portion 60 includes a supported surface 61 with which the support surface Ma of the metal member M abuts, and an insertion portion 62 into which the first portion 51 of the elastic member 50 described later is inserted. Have.
  • the supported surface 61 is provided at the right end portion of the supported portion 60 in FIG. 6, and is formed so as to be recessed from the end surface 60a of the portion raised toward the metal member M toward the reflecting portion 31 in the direction in which the axis AX extends. Has been done. When the mirror unit 30 rotates, the supported surface 61 slides on the support surface Ma of the metal member M and rotates.
  • a through hole 63 (an example of a recess) is formed on the inner surface of the insertion portion 62 on the metal member M side so as to penetrate the insertion portion 62 toward the metal member M along the axis AX.
  • a bottomed hole (another example of the recess) that is recessed toward the metal member M along the axis AX may be provided.
  • the supported surface 61 is formed in a triangular pyramid shape that tapers toward the reflecting portion 31 with the axis AX as the center.
  • the supported surface 61 is three surfaces other than the bottom surface of the triangular pyramid. It has surfaces 61a to 61c corresponding to.
  • each of the surfaces 61a, 61b, and 61c constituting the supported surface 61 is in contact with the support surface Ma (spherical surface) of the metal member M, and is substantially in contact with the metal member at three points. Supported by M.
  • the supported portion 60 can slide and rotate on the support surface Ma of the metal member M with a small contact resistance, and can stably rotate about the axis AX.
  • Each of the surfaces 61a, 61b, and 61c has the same area, and the inclination with respect to the axis AX is set to be the same.
  • grooves Da to Dc that do not come into contact with the metal member M are formed between adjacent surfaces.
  • the groove Da, the groove Db, and the groove Dc extend in the radial direction about the axis AX, and adjacent ones are arranged at an angle of 120 ° about the axis AX.
  • the elastic member 50 is composed of, for example, a leaf spring formed in a U shape by a known metal material.
  • the elastic member 50 has a first portion 51 and a second portion 52 that face each other in the direction in which the axis AX extends, and a connecting portion 53 that connects the first portion 51 and the second portion 52.
  • the elastic member 50 presses the fixed portion 71 and the supported portion 60 against each other in the direction in which the axis AX extends.
  • the first portion 51 of the elastic member 50 has a convex portion 51c located on the axis AX and fitted into the through hole 63 provided in the insertion portion 62. Further, the second portion 52 has a hole 52c into which the protrusion 72 is inserted.
  • the elastic member 50 is locked to the insertion portion 62 and the fixing portion 71 by utilizing the convex portion 51c and the hole 52c thus formed, and as shown in FIG. 5, the insertion portion 62 and the fixing portion 71. And sandwich it.
  • the first portion 51 has a flat plate portion 51a, a raised portion 51b that has a smaller area than the flat plate portion 51a and is raised toward the second portion 52, and a raised portion 51b that is closer to the second portion 52 than the raised portion 51b. It has a protruding convex portion 51c and.
  • the raised portion 51b and the convex portion 51c are formed concentrically with the axis AX as the center.
  • a locking portion 51d for locking the first portion 51 is provided in a locked portion (not shown) provided in the insertion portion 62.
  • the second portion 52 has a flat plate portion 52a, a raised portion 52b having a smaller area than the flat plate portion 52a and protruding toward the protrusion 72 side, and a hole 52c formed in the raised portion 52b.
  • the raised portion 51b and the hole 52c are formed concentrically with the axis AX as the center.
  • the first portion 51 is aligned with the supported portion 60 by the convex portion 51c that fits into the through hole 63, and the raised portion 51b is aligned with the inner surface of the insertion portion 62 (the surface on which the through hole 63 is formed).
  • the insertion portion 62 is pressed toward the metal member M.
  • the flat plate portion 51a does not come into contact with the inner surface of the insertion portion 62 (the surface on which the through hole 63 is formed).
  • the second portion 52 is aligned with respect to the fixed portion 71 by inserting the protrusion 72 into the hole 52c, and the raised portion 52b is formed on the outer surface of the fixed portion 71 (the outer periphery of the protrusion 72).
  • the fixing portion 71 By contacting with the surface, the fixing portion 71 is pressed toward the metal member M. As shown in FIG. 6, the flat plate portion 52a does not come into contact with the outer surface of the fixing portion 71 (the surface formed on the outer periphery of the protrusion 72).
  • the outer surface of the fixed portion 71 in contact with the raised portion 52b is formed as an inclined surface 71b that faces the shape of the raised portion 52b and is inclined toward the protruding portion 72.
  • the inclined surface 71b can stably guide the second portion 52 of the elastic member 50 having the elastic force to be sandwiched in the direction in which the axis AX extends, centering on the protrusion 72.
  • the elastic member 50 configured as described above includes a raised portion 51b that surrounds the convex portion 51c that fits into the through hole 63, and a raised portion 52b that surrounds the hole 52c that is inserted into the protruding portion 72.
  • the fixed portion 71 is sandwiched. In this configuration, the elastic force generated by the elastic member 50 that presses the supported portion 60 and the fixed portion 71 against each other does not easily deviate from the axis AX. As a result, the support portion 70 stably and rotatably supports the reflection portion 31 around the axis AX via the supported portion 60.
  • the display unit 10 is not limited to the one using the LCD, and the one using the OLED (Organic Light-Emitting Diode) may be adopted. Further, the display unit 10 may use, for example, a reflective display device such as a DMD (Digital Micromirror Device) or an LCOS (Liquid Crystal On Silicon).
  • a reflective display device such as a DMD (Digital Micromirror Device) or an LCOS (Liquid Crystal On Silicon).
  • a plurality of folded mirrors 20 may be provided in the optical path of the display light L connecting the display unit 10 and the reflection unit 31. How many folding mirrors 20 are used and how to fold the optical path of the display light L can be appropriately changed according to the design.
  • the projection target (translucent member) of the display light L is not limited to the windshield 3 of the vehicle 1, and may be a combiner composed of a plate-shaped half mirror, a hologram element, or the like.
  • the type of vehicle 1 on which the HUD device 100 is mounted is not limited, and can be applied to various vehicles such as motorcycles and motorcycles. Further, the HUD device 100 may be mounted on a vehicle other than the vehicle 1 such as an aircraft, a ship, and a snowmobile.
  • the metal member M is formed of a substantially spherical sphere, but the shape of the metal member M is arbitrary and limited as long as it has a support surface Ma made of a curved surface. It's not something.
  • the metal member M may be an ellipsoid or a columnar body extending along the axis AX.
  • a support surface Ma made of a curved surface may be formed at an end portion on the supported portion 60 side.
  • the metal member M may be a metal thin film deposited on the surface of a resin sphere.
  • the method of fixing the metal member M to the fixing portion 71 is not limited to press-fitting, and may be fixed by adhesion, fixing, welding, fitting, or the like. It is also possible to integrate the fixing portion 71 and the metal member M by insert molding.
  • the supported surface 61 of the supported portion 60 is formed in a triangular pyramid shape, but the shape of the supported surface 61 is not limited to this and is arbitrary.
  • the supported surface 61 may be formed in a conical shape or may be formed in a curved surface shape corresponding to the support surface Ma of the metal member M.
  • a concave mirror is suitable as the reflecting portion 31 of the mirror unit 30, but a mirror other than the concave mirror such as a plane mirror or a free curved mirror may be used as long as it reflects the display light L.
  • the HUD device 100 described above has a resin-made supported portion 60 at the end, and can rotate the reflected portion 31 that reflects the display light L and the supported portion 60 about the axis AX.
  • a support portion 70 for supporting is provided.
  • the support portion 70 includes a metal member M having a convex support surface Ma, and a resin fixing portion 71 to which the metal member M is fixed.
  • the supported portion 60 has a concave supported surface 61.
  • the convex support surface Ma and the concave supported surface 61 face each other on the axis AX and come into contact with each other, and the supported portion 60 slides and rotates with respect to the metal member M.
  • the reflecting portion is configured to be rotatable around the axis AX. According to this configuration, since the reflective portion 31 is supported by the metal member M of the support portion 70 via the supported portion 60, it is possible to reduce the wear on the support portion 70 side due to the rotation of the reflective portion 31.
  • the HUD device 100 includes an elastic member 50 that presses the fixed portion 71 and the supported portion 60 against each other in the direction in which the axis AX extends.
  • the supported portion 60 has an insertion portion 62 into which the first portion 51 of the elastic member 50 is inserted, and the insertion portion 62 has a recess (for example, a through hole) recessed along the axis AX toward the metal member M. 63) is formed.
  • the fixing portion 71 has a protruding portion 72 that projects in a direction away from the metal member M along the axis AX.
  • the first portion 51 has a convex portion 51c located on the axis AX and fitted into the recess, and the second portion 52 has a hole 52c located on the axis AX into which the protrusion 72 is inserted. ..
  • a force that presses the fixed portion 71 and the supported portion 60 against each other along the axis AX can be satisfactorily applied.
  • the reflecting portion 31 can be stably and rotatably supported around the axis AX by the supporting portion 70 via the supported portion 60.
  • the protrusion 72 has a tubular shape centered on the axis AX, and the communication hole 72a that communicates between the space (accommodation portion 71a) in which the metal member M in the fixing portion 71 is accommodated and the outside of the fixing portion 71. Has. According to this configuration, as described above, the metal member M is easily press-fitted into the fixing portion 71 to fix it.
  • the first portion 51 of the elastic member 50 is located outside the convex portion 51c in the radial direction about the axis AX, and is in contact with the insertion portion 62 (an example of the first contact portion). ), And a flat plate portion 51a (an example of a first non-contact portion) located outside the raised portion 51b in the radial direction and not in contact with the insertion portion 62.
  • the second portion 52 is located outside the hole 52c in the radial direction and is located outside the raised portion 52b (an example of the second contact portion) that contacts the fixing portion 71 and the raised portion 52b in the radial direction.
  • a flat plate portion 52a that does not come into contact with the fixing portion 71.
  • the elastic force of the elastic member 50 is suppressed from being applied to the supported portion 60 and the fixed portion 71 in the direction deviated from the axis AX, and the force of pressing each other along the axis AX is satisfactorily applied. be able to.
  • the supported surface 61 is formed in a triangular pyramid shape that tapers toward the reflecting portion 31 about the axis AX. According to this configuration, the supported portion 60 is rotatably and satisfactorily supported by the supporting portion 70 about the axis AX while reducing the contact area between the metal member M and the supported surface 61.
  • the metal member M is press-fitted into the accommodating portion 71a of the fixing portion 71 and fixed. This is because it is easy to assemble.
  • the metal member M is preferably a sphere. This is because it is inexpensive and easy to press fit.
  • HUD Head-up display
  • V Vehicle
  • V Vehicle
  • V Virtual image
  • Control unit H
  • Case 10 ... Display unit 20 ... Folded mirror 30 ... Mirror unit, AX ... Axis line 31 ... Reflection part, S ... Mirror surface 31b ... Shaft plate part 32 ... Supported member, 32a ... Fixed part, 32b ... Lever part 38 ... Supporting member, 38a ... Mounting part 40 ... Mirror drive Part, 42 ... Motor 50 ... Elastic member 51 ... First part 51a ... Flat plate part, 51b ... Raised part, 51c ... Convex part 52 ...
  • Second part 52a Flat plate part, 52b ... Raised part, 52c ... Hole 53 ... Connecting part 60 ... Supported part 61 ... Supported surface 61a-61c ... Surface, Da-Dc ... Groove 62 ... Inserting part, 63 ... Through hole 70 ... Supporting part 71 ... Fixed part 71a ... Accommodating part, 71b ... Inclined surface, 72 ... Projection, 72a ... Communication hole M ... Metal member, Ma ... Support surface

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Abstract

反射部の回転に伴う所定部材の摩耗を低減することができるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置を提供する。 ＨＵＤ装置は、画像を表す表示光を射出する表示部と、端部に樹脂製の被支持部６０を有し、表示光を反射する反射部と、軸線ＡＸを中心として被支持部６０を回転可能に支持する支持部７０と、を備える。支持部７０は、凸状の支持面Ｍａを有する金属部材Ｍと、金属部材Ｍが固定された樹脂製の固定部７１とを備える。被支持部６０は、凹状の被支持面６１を有する。ＨＵＤ装置は、凸状の支持面Ｍａと凹状の被支持面６１とが軸線ＡＸ上で互いに向かい合って当接し、金属部材Ｍに対して被支持部６０が摺動して回転することで、反射部が軸線ＡＸを中心として回転可能に構成されている。

Description

ヘッドアップディスプレイ装置
　本開示は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
　画像を表す表示光を車両のフロントガラス等に向けて射出することにより当該画像を虚像として表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）装置が知られている。従来のＨＵＤ装置として、例えば特許文献１には、表示光を反射させる反射部（例えば凹面鏡）と、反射部に対して不動に設けられた被支持部と、被支持部を所定の軸線を中心に回転可能に支持する支持部とを備え、反射部が回転可能に構成されたものが開示されている。特許文献１には、被支持部及び支持部の各々が合成樹脂から形成される例が開示されている。
特許第６４５５２６８号公報
　被支持部及び支持部の各々が合成樹脂から形成されていると、反射部の回転に伴い両者が摩耗する虞があるため、改善の余地がある。
　本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、反射部の回転に伴う所定部材の摩耗を低減することができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するため、本開示に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
　画像を表す表示光を射出する表示部と、
　端部に樹脂製の被支持部を有し、前記表示光を反射する反射部と、
　前記被支持部を所定の軸線を中心として回転可能に支持する支持部と、を備え、
　前記支持部は、凸状の曲面を有する金属部材と、前記金属部材が固定された樹脂製の固定部と、を備え、
　前記被支持部は、凹状の被支持面を有し、
　前記凸状の曲面と前記凹状の被支持面とが前記所定の軸線上で互いに向かい合って当接し、前記金属部材に対して前記被支持部が摺動して回転することで、前記反射部が前記軸線を中心として回転可能に構成されている。
　本開示によれば、反射部の回転に伴う所定部材の摩耗を低減することができる。
本開示の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置の車両への搭載態様を示す図である。 アッパーカバーを省略したＨＵＤ装置の概略平面図である。 ミラーユニット及びミラー駆動部の斜視図である。 ミラーユニット及びミラー駆動部の分解斜視図である。 ミラーユニットの一部を拡大した斜視図である。 図５に示すＡ－Ａ線による要部断面図である。 弾性部材の斜視図である。 被支持部材及び支持部材の分解斜視図である。 金属部材を省略した支持部材の斜視図である。 ミラーユニット及びミラー駆動部の一部を拡大した斜視図である。 被支持部材の一部を拡大した斜視図である。
　本開示の一実施形態について図面を参照して説明する。
　本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１００は、図１に示すように、例えば、車両１のダッシュボード２内に配設される。ＨＵＤ装置１００は、フロントガラス３に向けて表示光Ｌを射出する。フロントガラス３で反射した表示光Ｌは、ユーザ４（主に車両１の運転者）側へと向かい、ユーザ４に表示光Ｌが表す画像を虚像Ｖとして視認させる。虚像Ｖは、フロントガラス３を介して車両１の前方に表示される。虚像Ｖは、車両１に関する各種情報（以下、車両情報と言う。）を表示する。なお、車両情報は、車両１自体の情報のみならず、車両１の外部情報も含む。
　ＨＵＤ装置１００は、図２に示すように、表示部１０と、折り返しミラー２０と、反射部３１を含むミラーユニット３０と、ミラー駆動部４０と、制御部Ｃと、ケースＨと、を備える。
　以下では、車両１にＨＵＤ装置１００が設置された場合における、車両１の上下方向を用いて各構成を説明する。適宜の図において、上をＵｐと、下をＤｎと略記した。
　表示部１０は、画像を表示することで、図２に示すように、その画像を表す表示光Ｌを折り返しミラー２０に向けて射出する。表示部１０は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）と、ＬＣＤを背後から照明するバックライトとを有する。ＬＣＤは、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）型のものである。バックライトは、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や導光部材等から構成されている。
　折り返しミラー２０は、例えば平面鏡からなり、表示部１０が発した表示光Ｌを反射部３１に向けて反射させる。なお、折り返しミラー２０は、平面鏡に限られず、曲面鏡（自由曲面鏡も含む。）であってもよい。
　ミラーユニット３０は、図２～図５に示すように、反射部３１と、反射部３１に対して不動の被支持部材３２と、軸線ＡＸを中心として反射部３１を回転可能に支持する一対の支持部材３８，３９と、弾性部材５０と、を備える。支持部材３８と支持部材３９とは、軸線ＡＸが延びる方向において反射部３１を挟んで位置する。
　反射部３１は、例えば、板状に形成した樹脂材の表面に鏡面Ｓを形成した凹面鏡からなる。反射部３１は、鏡面Ｓにて折り返しミラー２０からの表示光Ｌを拡大しつつ、フロントガラス３に向けて反射させる。
　反射部３１には、図３に示すように、軸線ＡＸに沿って反射部３１の側面から互いに逆向きに突出した、軸部３１ａ及び軸板部３１ｂが設けられている。軸部３１ａは、反射部３１の図３及び図４における右側に位置し、円柱状に形成されている。軸部３１ａは、図２に示すように、ケースＨ内に固定される支持部材３９により回転可能に支持される。軸板部３１ｂは、反射部３１の図３及び図４における左側に位置し、矩形の板状に形成されている。
　被支持部材３２は、主に図５及び図８に示すように、被支持部６０と、被固定部３２ａと、レバー部３２ｂと、を有する。被支持部材３２は、図２に示すように、ケースＨ内に固定される支持部材３８により回転可能に支持される。例えば、被支持部材３２のうち、レバー部３２ｂ以外の構成は、ポリカーボネート、ポリアセタール等の公知の樹脂材からなり、一体に成形されている。レバー部３２ｂは、例えば、金属から構成され、被支持部６０に、ビスによる締結や嵌合によって取り付けられている。なお、被支持部材３２は、レバー部３２ｂも含めて一体に成形されていてもよい。また、被支持部材３２の少なくとも一部は、反射部３１と一体に成形されていてもよい。
　被支持部６０は、図５に示すように、軸線ＡＸが延びる方向において、支持部材３９の後述する支持部７０と対向する部分である。被支持部６０の詳細については、後述する。
　被固定部３２ａは、被支持部材３２のうち軸板部３１ｂの表面に固定される部分である。被固定部３２ａは、例えば、ビスによる締結、固着、接着、嵌合などにより、軸板部３１ｂに固定されている。図５に示すように、被支持部６０は、軸線ＡＸに沿って被固定部３２ａの外側に位置する。レバー部３２ｂは、図５に示すように、反射部３１の鏡面Ｓが向く方向と反対方向に突出して、被支持部６０に設けられている。レバー部３２ｂは、ミラー駆動部４０の後述するスライダ４３ｂに挟み込まれる。
　支持部材３８は、図３に示すように、被支持部材３２の左側し、被支持部材３２を介して反射部３１の左端部を支持する。支持部材３８は、主に図８及び図９に示すように、支持部７０と、ミラー駆動部４０が装着される装着部３８ａと、を備える。なお、図９は、後述の金属部材Ｍを省略して表した支持部材３８の斜視図である。
　支持部７０は、図５に示すように、軸線ＡＸが延びる方向において、被支持部材３２の被支持部６０と対向して位置する。支持部７０は、金属部材Ｍと、金属部材Ｍを固定する固定部７１と、を有する。支持部７０の詳細については、後述する。
　装着部３８ａは、図５に示すように、軸線ＡＸを中心とした径方向において固定部７１と隣接した部分であり、固定部７１よりも反射部３１の背面（鏡面Ｓが形成されていない面）側に位置する。装着部３８ａは、図９に示すように、上下方向に長尺の板状に形成されている。図１０に示すように、装着部３８ａのうち反射部３１に向く主面にミラー駆動部４０が装着される。また、図５及び図９に示すように、支持部材３８には、軸線ＡＸを中心とした径方向において互いに逆方向に突出する、支持部材３８をケースＨに取り付けるための一対の取付部３８ｂ，３８ｃが設けられている。一対の取付部３８ｂ，３８ｃの各々は、ケースＨの底面と略平行の板状に形成されている。図９に示すように、取付部３８ｂは装着部３８ａの上端部に位置し、取付部３８ｃは固定部７１から軸線ＡＸを中心とした径方向に突出している。一対の取付部３８ｂ，３８ｃの各々がケースＨに設けられた図示しないボスに上方から下方に向けてねじ止めされることで、支持部材３８は、ケースＨに固定される。なお、支持部材３８のうち、金属部材Ｍを除く構成は、例えば、ポリカーボネート等の公知の樹脂材から一体に成形されている。また、弾性部材５０については、後述する。
　ミラー駆動部４０は、図１０に示すように、モータ４２と、モータ４２の回転運動を直線運動に変換する変換機構４３と、モータ４２及び変換機構４３を保持する保持部材４５と、位置検出部４７と、を備える。
　変換機構４３はリードスクリュー４３ａ及びスライダ４３ｂを有する。保持部材４５は、モータ４２及びリードスクリュー４３ａを保持し、支持部材３８に固定される。保持部材４５は、第１板部４５ａと、第１板部４５ａの上端から第１板部４５ａに直交する方向に延びる第２板部４５ｂと、第１板部４５ａの下端から第２板部４５ｂと同方向に延びる第３板部４５ｃと、を備える。第１板部４５ａは、支持部材３８の装着部３８ａに、例えば、ビスによる締結、固着、接着、嵌合などによって固定されている。第１板部４５ａが装着部３８ａに固定されることにより、支持部材３８に保持部材４５が固定されている。第２板部４５ｂの上面にはモータ４２が固定されている。モータ４２は、制御部Ｃの制御により駆動され、上下方向に沿って延びるリードスクリュー４３ａを軸回転させる。第２板部４５ｂと第３板部４５ｃの間には棒状のリードスクリュー４３ａが回転可能に支持されている。リードスクリュー４３ａの外周にねじが切られている。
　スライダ４３ｂは、ミラーユニット３０のレバー部３２ｂを挟み込む形状を有している。スライダ４３ｂは、リードスクリュー４３ａの外周に係合され、リードスクリュー４３ａの軸回転に伴いリードスクリュー４３ａの軸方向に沿って移動する。スライダ４３ｂがリードスクリュー４３ａの軸方向（上下方向）に沿って移動すると、レバー部３２ｂを介して反射部３１が軸線ＡＸを中心に回転する。詳しくは、スライダ４３ｂは、レバー部３２ｂに点接触する接触凸部４３ｃと、レバー部３２ｂを接触凸部４３ｃに向けて押すクリップ部４３ｄと、を備える。クリップ部４３ｄは、金属製の板材がＶ字状に折り曲げられてなる。クリップ部４３ｄの先端は、上下方向において、接触凸部４３ｃに対向して位置する。接触凸部４３ｃは、レバー部３２ｂに向けて突出する半球状をなし、クリップ部４３ｄとともにレバー部３２ｂを挟み込む。
　位置検出部４７は、スライダ４３ｂがリードスクリュー４３ａの上部に到達したこと、すなわち、反射部３１がパーキング位置に到達したことを検出し、その検出結果を制御部Ｃに出力する。位置検出部４７は、例えば、リードスクリュー４３ａの上部に到達したスライダ４３ｂにより押されるプッシュスイッチから構成されている。
　図２に模式的に示す制御部Ｃは、ＨＵＤ装置１００の全体動作を制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有するマイクロコンピュータから構成される。制御部Ｃは、ケースＨの所定箇所に収容されたプリント回路板に実装されている。一例として、当該プリント回路板は、ケースＨの底部の下面側に固定されている。制御部Ｃは、ミラー駆動部４０におけるモータ４２の駆動を制御してミラーユニット３０を回転させることで、虚像Ｖの上下方向における表示位置を制御する。また、制御部Ｃは、車両１の各部を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）などのシステムと通信を行い、車両情報を示す画像を表示部１０に表示させる。
　図２に示すケースＨは、金属や合成樹脂により遮光性を有し、上方に開口した有底の箱状に形成されている。ケースＨは、表示部１０、折り返しミラー２０、ミラーユニット３０、ミラー駆動部４０及び制御部Ｃの各々を上記の機能を満たす位置に収容する。なお、ＨＵＤ装置１００は、図示しない構成として、ケースＨに上方から取り付けられるアッパーカバーを備える。アッパーカバーには表側に向かって開口する射出口１０１（図１参照）が設けられ、ＨＵＤ装置１００は、射出口１０１からフロントガラス３に向けて表示光Ｌを射出する。射出口１０１には、図示しない透光性カバーが取り付けられている。
　以上のように構成されるＨＵＤ装置１００において、表示部１０から発せられ、折り返しミラー２０、反射部３１の順で反射した表示光Ｌは、射出口１０１からＨＵＤ装置１００の外部に射出され、フロントガラス３へと向かう。この表示光Ｌがフロントガラス３で反射することで、ユーザ４から見てフロントガラス３の前方に虚像Ｖが表示される。
（弾性部材５０、被支持部６０、支持部７０）
　ここからは、弾性部材５０、被支持部６０及び支持部７０について、具体的に説明する。
　支持部７０の金属部材Ｍは、図６等に示すように、概ね真球状の球体に形成されている。金属部材Ｍは、剛性の優れた公知の金属（合成金属も含む。）、例えば、ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼材）から形成されている。支持部７０は、金属部材Ｍの曲面（球面）であって、被支持部６０に向かって凸となる支持面Ｍａにおいて、被支持部６０を支持する。つまり、ＨＵＤ装置１００は、支持部７０の金属部材Ｍに対して被支持部６０が摺動して回転することで、反射部３１が軸線ＡＸを中心として回転可能に構成されている。
　固定部７１は、主に図６に示すように、金属部材Ｍを収容する収容部７１ａと、軸線ＡＸに沿って金属部材Ｍから離れる方向に突起する突起部７２と、を有する。
　収容部７１ａは、軸線ＡＸを中心として円筒状の空間を形成する凹み部分であり、金属部材Ｍの支持面Ｍａを被支持部６０に向かって露出させつつ、金属部材Ｍを収容する。金属部材Ｍは、収容部７１ａ内に圧入されることで固定されている。したがって、軸線ＡＸを中心として、収容部７１ａの内径は、金属部材Ｍの外径よりも若干小さく形成されている。
　突起部７２は、軸線ＡＸを中心として筒状に形成されており、収容部７１ａと固定部７１の外部（図６における右側の空間）とを連通する連通孔７２ａを有する。この連通孔７２ａにより、金属部材Ｍを収容部７１ａ内に圧入する際に、空気を収容部７１ａから固定部７１の外部へ逃がすことができ、良好に金属部材Ｍを圧入することができる。また、突起部７２は、後述する弾性部材５０の孔５２ｃに挿入される。
　なお、金属部材Ｍが圧入されていない状態での固定部７１は、連通孔７２ａの収容部７１ａ側の開口端がシャープエッジを有した状態で樹脂により成形されている。このように成形された固定部７１の収容部７１ａに金属部材Ｍが圧入されると、図６に示すように、連通孔７２ａの当該開口端が突起部７２に向かって曲面状に凹み、座屈状態となる。このように金属部材Ｍを収容部７１ａに圧入することで、金属部材Ｍが収容部７１ａの内底面（連通孔７２ａが位置する面）に安定して収まり、金属部材Ｍの中心が軸線ＡＸからずれることが抑制されている。
　被支持部６０は、主に図６に示すように、金属部材Ｍの支持面Ｍａが当接する被支持面６１と、後述の弾性部材５０の第１の部分５１が挿入される挿入部６２と、を有する。
　被支持面６１は、被支持部６０の図６における右側端部に設けられ、金属部材Ｍに向かって隆起した部分の端面６０ａから、軸線ＡＸが延びる方向において反射部３１に向かって凹んで形成されている。ミラーユニット３０が回転すると、被支持面６１が金属部材Ｍの支持面Ｍａ上を摺動して回転する。
　図６に示すように、挿入部６２のうち金属部材Ｍ側の内面には、軸線ＡＸに沿って金属部材Ｍに向かって挿入部６２を貫通する貫通孔６３（凹部の一例）が形成されている。なお、貫通孔６３の代わりに、軸線ＡＸに沿って金属部材Ｍに向かって凹む有底孔（凹部の他の一例）を設けてもよい。
　被支持面６１は、具体的に、軸線ＡＸを中心として反射部３１に向かって先細りとなる三角錐状に形成されている。ここで、軸線ＡＸを法線とする底面を金属部材Ｍ側に有する仮想の三角錐を考えた場合、図１１に示すように、被支持面６１は、当該三角錐の底面以外の３つの面に相当する、面６１ａ～６１ｃを有する。被支持部６０は、被支持面６１を構成する面６１ａ、面６１ｂ及び面６１ｃの各々が金属部材Ｍの支持面Ｍａ（球面）と接触し、実質的に３点で接触して、金属部材Ｍに支持される。これにより、被支持部６０は、小さい接触抵抗で金属部材Ｍの支持面Ｍａ上を摺動して回転することができるとともに、軸線ＡＸを中心に安定して回転することができる。なお、面６１ａ、面６１ｂ及び面６１ｃの各々は、同じ面積を有するとともに、軸線ＡＸに対する傾きが同じに設定されている。
　被支持面６１を構成する面６１ａ、面６１ｂ及び面６１ｃのうち、隣り合うもの同士の間には、金属部材Ｍと接触しない溝Ｄａ～Ｄｃが形成されている。溝Ｄａ、溝Ｄｂ及び溝Ｄｃは、軸線ＡＸを中心とした径方向に延びるとともに、隣り合うもの同士が軸線ＡＸを中心として１２０°の角度を空けて、配置されている。このように、溝Ｄａ～Ｄｃを設けることで、被支持部６０を射出成形により成形する際に、被支持面６１にヒケ（収縮によって生じる撓み）が生じることを抑制することができる。
　弾性部材５０は、図７に示すように、例えば、公知の金属材によりＵ字状に形成された板ばねから構成されている。弾性部材５０は、軸線ＡＸが延びる方向において互いに対向する第１の部分５１及び第２の部分５２と、第１の部分５１と第２の部分５２とを連結する連結部５３と、を有する。弾性部材５０は、固定部７１と被支持部６０とを軸線ＡＸが延びる方向において互いに押しつける。
　弾性部材５０の第１の部分５１は、軸線ＡＸ上に位置して、挿入部６２内に設けられた貫通孔６３に嵌まる凸部５１ｃを有している。また、第２の部分５２は、突起部７２が挿入される孔５２ｃを有している。弾性部材５０は、このように形成された凸部５１ｃと孔５２ｃとを利用して、挿入部６２と固定部７１とに係止され、図５に示すように、挿入部６２と固定部７１とを挟み込む。
　具体的に、第１の部分５１は、平板部５１ａと、平板部５１ａよりも面積が狭く第２の部分５２側に隆起した隆起部５１ｂと、隆起部５１ｂよりも第２の部分５２側に突起した凸部５１ｃと、を有する。隆起部５１ｂと凸部５１ｃとは、軸線ＡＸを中心として同心円状に形成されている。また、平板部５１ａの先端側には、挿入部６２内に設けられた図示しない被係止部に、第１の部分５１を係止するための係止部５１ｄが設けられている。第２の部分５２は、平板部５２ａと、平板部５２ａよりも面積が狭く突起部７２側に隆起した隆起部５２ｂと、隆起部５２ｂに形成された孔５２ｃと、を有する。隆起部５１ｂと孔５２ｃとは、軸線ＡＸを中心として同心円状に形成されている。
　第１の部分５１は、貫通孔６３と嵌まる凸部５１ｃによって被支持部６０に対して位置合わせされるとともに、隆起部５１ｂが挿入部６２の内面（貫通孔６３が形成された面）と接触することで、挿入部６２を金属部材Ｍに向けて押圧する。なお、平板部５１ａは、図６に示すように、挿入部６２の内面（貫通孔６３が形成された面）と接触しない。第２の部分５２は、孔５２ｃに突起部７２が挿入されることで固定部７１に対して位置合わせされるとともに、隆起部５２ｂが固定部７１の外面（突起部７２の外周に形成された面）と接触することで、固定部７１を金属部材Ｍに向けて押圧する。なお、平板部５２ａは、図６に示すように、固定部７１の外面（突起部７２の外周に形成された面）と接触しない。
　また、隆起部５２ｂと接触する固定部７１の外面は、隆起部５２ｂの形状と対向するとともに、突起部７２に向かって傾斜する傾斜面７１ｂとして形成されている。この傾斜面７１ｂにより、軸線ＡＸが延びる方向において挟み込む弾性力を有する弾性部材５０の第２の部分５２を、突起部７２を中心に安定して案内することができる。
　以上のように構成される弾性部材５０は、貫通孔６３に嵌まる凸部５１ｃを取り囲む隆起部５１ｂと、突起部７２に挿入される孔５２ｃを取り囲む隆起部５２ｂとで、被支持部６０及び固定部７１を挟み込む。この構成は、弾性部材５０によって生じる被支持部６０及び固定部７１を互いに押しつけ合う弾性力が軸線ＡＸから外れ難い。結果として、支持部７０は被支持部６０を介して軸線ＡＸ周りに安定して反射部３１を回転可能に支持する。
　なお、本開示は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本開示の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。
　表示部１０は、ＬＣＤを用いたものに限られず、ＯＬＥＤ（Organic Light-Emitting Diode）を用いたものを採用してもよい。また、表示部１０は、例えば、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device）やＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）などの反射型表示デバイスを用いたものであってもよい。
　また、表示部１０と反射部３１とを結ぶ表示光Ｌの光路において、折り返しミラー２０を複数設けてもよい。折り返しミラー２０を何枚用いるかや、どのように表示光Ｌの光路を折り返すかは、設計に応じて適宜変更可能である。
　また、表示光Ｌの投射対象（透光部材）は、車両１のフロントガラス３に限定されず、板状のハーフミラー、ホログラム素子等により構成されるコンバイナであってもよい。
　また、ＨＵＤ装置１００が搭載される車両１の種類は限定されず、自動四輪車や、自動二輪車など様々な車両に適用可能である。また、ＨＵＤ装置１００は、航空機、船舶、スノーモービル等、車両１以外の乗り物に搭載されてもよい。
　以上では、金属部材Ｍが、概ね真球状の球体で形成される例を示したが、金属部材Ｍの形状は、曲面からなる支持面Ｍａを有している限りにおいては任意であり、限定されるものではない。例えば、金属部材Ｍは、楕円体であってもよいし、軸線ＡＸに沿って延びる柱状体であってもよい。金属部材Ｍが柱状体の場合は、被支持部６０側の端部に曲面からなる支持面Ｍａを形成すればよい。また、金属部材Ｍは、樹脂製の球体の表面に金属薄膜を蒸着したものであってもよい。
　また、固定部７１への金属部材Ｍの固定手法は、圧入に限られず任意であり、接着、固着、溶着、嵌合などで固定されていてもよい。また、インサート成形により固定部７１と金属部材Ｍを一体化することも可能である。
　以上では、被支持部６０の被支持面６１を三角錐状に形成した例を示したが、被支持面６１の形状はこれに限られず任意である。例えば、被支持面６１を、円錐状に形成してもよいし、金属部材Ｍの支持面Ｍａに対応した曲面状に形成してもよい。
　また、ミラーユニット３０の反射部３１としては、凹面鏡が好適であるが、表示光Ｌを反射させるものであれば、平面鏡や自由曲面鏡など、凹面鏡以外の鏡であってもよい。
（１）以上に説明したＨＵＤ装置１００は、端部に樹脂製の被支持部６０を有し、表示光Ｌを反射する反射部３１と、軸線ＡＸを中心として被支持部６０を回転可能に支持する支持部７０と、を備える。支持部７０は、凸状の支持面Ｍａを有する金属部材Ｍと、金属部材Ｍが固定された樹脂製の固定部７１とを備える。被支持部６０は、凹状の被支持面６１を有する。ＨＵＤ装置１００は、凸状の支持面Ｍａと凹状の被支持面６１とが軸線ＡＸ上で互いに向かい合って当接し、金属部材Ｍに対して被支持部６０が摺動して回転することで、反射部が軸線ＡＸを中心として回転可能に構成されている。
　この構成によれば、支持部７０の金属部材Ｍで反射部３１を被支持部６０を介して支持するため、反射部３１の回転に伴う支持部７０側の摩耗を低減することができる。
（２）また、ＨＵＤ装置１００は、固定部７１と被支持部６０とを軸線ＡＸが延びる方向において互いに押しつける弾性部材５０を備える。被支持部６０は、弾性部材５０の第１の部分５１が挿入される挿入部６２を有し、挿入部６２には、軸線ＡＸに沿って金属部材Ｍに向かって凹む凹部（例えば、貫通孔６３）が形成されている。固定部７１は、軸線ＡＸに沿って金属部材Ｍから離れる方向に突起する突起部７２を有する。第１の部分５１は、軸線ＡＸ上に位置して凹部に嵌まる凸部５１ｃを有し、第２の部分５２は、軸線ＡＸ上に位置して突起部７２が挿入される孔５２ｃを有する。
　この構成によれば、前述のように、固定部７１及び被支持部６０に、軸線ＡＸに沿って互いに押しつけ合う力を良好に加えることができる。結果として、反射部３１を被支持部６０を介して、支持部７０で安定して軸線ＡＸ周りに回転可能に支持することができる。
（３）また、突起部７２は、軸線ＡＸを中心として筒状をなし、固定部７１における金属部材Ｍが収容された空間（収容部７１ａ）と固定部７１の外部とを連通する連通孔７２ａを有する。
　この構成によれば、前述のように、固定部７１に金属部材Ｍを圧入して固定しやすい。
（４）また、弾性部材５０の第１の部分５１は、軸線ＡＸを中心とした径方向において凸部５１ｃの外側に位置し、挿入部６２と接触する隆起部５１ｂ（第１接触部の一例）と、前記径方向において隆起部５１ｂの外側に位置し、挿入部６２と接触しない平板部５１ａ（第１非接触部の一例）と、を有する。第２の部分５２は、前記径方向において孔５２ｃの外側に位置し、固定部７１と接触する隆起部５２ｂ（第２接触部の一例）と、前記径方向において隆起部５２ｂの外側に位置し、固定部７１と接触しない平板部５２ａと、を有する。
　この構成によれば、被支持部６０及び固定部７１に、軸線ＡＸからずれた方向に弾性部材５０の弾性力が加わることを抑制して、軸線ＡＸに沿って互いに押しつけ合う力を良好に加えることができる。
（５）また、被支持面６１は、軸線ＡＸを中心として反射部３１に向かって先細りとなる三角錐状に形成されている。
　この構成によれば、金属部材Ｍと被支持面６１との接触面積を減らしつつ、被支持部６０が支持部７０によって軸線ＡＸを中心として回転可能に良好に支持される。
（６）例えば、金属部材Ｍは、固定部７１の収容部７１ａに圧入されて固定されていることが好ましい。組み付けが容易となるからである。
（７）また、金属部材Ｍは、球体であることが好ましい。安価且つ圧入し易いからである。
　以上の説明では、本開示の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。
 
 
　１００…ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置
　１…車両、２…ダッシュボード、３…フロントガラス、４…ユーザ
　Ｌ…表示光、Ｖ…虚像
　Ｃ…制御部、Ｈ…ケース
　１０…表示部
　２０…折り返しミラー
　３０…ミラーユニット、ＡＸ…軸線
　３１…反射部、Ｓ…鏡面
　３１ｂ…軸板部
　３２…被支持部材、３２ａ…被固定部、３２ｂ…レバー部
　３８…支持部材、３８ａ…装着部
　４０…ミラー駆動部、４２…モータ
　５０…弾性部材
　５１…第１の部分
　５１ａ…平板部、５１ｂ…隆起部、５１ｃ…凸部
　５２…第２の部分
　５２ａ…平板部、５２ｂ…隆起部、５２ｃ…孔
　５３…連結部
　６０…被支持部
　６１…被支持面
　６１ａ～６１ｃ…面、Ｄａ～Ｄｃ…溝
　６２…挿入部、６３…貫通孔
　７０…支持部
　７１…固定部
　７１ａ…収容部、７１ｂ…傾斜面、７２…突起部、７２ａ…連通孔
　Ｍ…金属部材、Ｍａ…支持面

Claims (7)

  1. 　画像を表す表示光を射出する表示部と、
    　端部に樹脂製の被支持部を有し、前記表示光を反射する反射部と、
    　前記被支持部を所定の軸線を中心として回転可能に支持する支持部と、を備え、
    　前記支持部は、凸状の曲面を有する金属部材と、前記金属部材が固定された樹脂製の固定部と、を備え、
    　前記被支持部は、凹状の被支持面を有し、
    　前記凸状の曲面と前記凹状の被支持面とが前記所定の軸線上で互いに向かい合って当接し、前記金属部材に対して前記被支持部が摺動して回転することで、前記反射部が前記軸線を中心として回転可能に構成されている、
    　ヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 　前記被支持部を前記金属部材に向かって付勢する第１の部分と、前記固定部を前記金属部材に向かって付勢する第２の部分とを有し、前記固定部と前記被支持部とを前記軸線が延びる方向において互いに押しつける弾性部材を備え、
    　前記被支持部は、前記第１の部分が挿入される挿入部を有し、
    　前記挿入部には、前記軸線に沿って前記金属部材に向かって凹む凹部が形成され、
    　前記固定部は、前記軸線に沿って前記金属部材から離れる方向に突起する突起部を有し、
    　前記第１の部分は、前記軸線上に位置して前記凹部に嵌まる凸部を有し、
    　前記第２の部分は、前記軸線上に位置して前記突起部が挿入される孔を有する、
    　請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 　前記突起部は、前記軸線を中心として筒状をなし、前記固定部における前記金属部材が収容された空間と前記固定部の外部とを連通する連通孔を有する、
    　請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  4. 　前記第１の部分は、前記軸線を中心とした径方向において前記凸部の外側に位置し、前記挿入部と接触する第１接触部と、前記径方向において前記第１接触部の外側に位置し、前記挿入部と接触しない第１非接触部と、を有し、
    　前記第２の部分は、前記径方向において前記孔の外側に位置し、前記固定部と接触する第２接触部と、前記径方向において前記第２接触部の外側に位置し、前記固定部と接触しない第２非接触部と、を有する、
    　請求項２又は３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  5. 　前記被支持面は、前記軸線を中心として前記反射部に向かって先細りとなる三角錐状に形成されている、
    　請求項１乃至４のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  6. 　前記固定部は、前記金属部材を収容する収容部を有し、
    　前記金属部材は、前記収容部に圧入されて固定されている、
    　請求項１乃至５のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  7. 　前記金属部材は、球体である、
    　請求項１乃至６のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4043261A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-17 Yazaki Corporation Head-up display device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014085539A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
JP2016109974A (ja) * 2014-12-09 2016-06-20 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
CN106707506A (zh) * 2015-11-16 2017-05-24 怡利电子工业股份有限公司 抗震反射片装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6455268B2 (ja) 2015-03-23 2019-01-23 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014085539A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Nippon Seiki Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
JP2016109974A (ja) * 2014-12-09 2016-06-20 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
CN106707506A (zh) * 2015-11-16 2017-05-24 怡利电子工业股份有限公司 抗震反射片装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4043261A1 (en) * 2021-02-15 2022-08-17 Yazaki Corporation Head-up display device

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