WO2022176525A1

WO2022176525A1 - ヘッドアップディスプレイ装置

Info

Publication number: WO2022176525A1
Application number: PCT/JP2022/002627
Authority: WO
Inventors: 徹也小倉
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2021-02-17
Filing date: 2022-01-25
Publication date: 2022-08-25
Also published as: JP2022125578A; US20230384591A1

Abstract

ヘッドアップディスプレイ装置は、第２反射鏡１１６、第１ギア４００、回転装置２００を含む。第２反射鏡１１６は、左右方向に延びる第１回転軸Ｃ１を中心に回転可能である。第１ギア４００は、第２反射鏡１１６の下側縁部３０６に配置される。回転装置２００は、第１ギア４００に下側から噛み合わされ、かつ第１回転軸Ｃ１と同一方向の第２回転軸Ｃ２を中心に回転可能な第２ギア２９０を有する。回転装置２００が第２ギア２９０を回転させると、第２反射鏡１１６が回転する。

Description

ヘッドアップディスプレイ装置

　本開示は、反射鏡を回転させるヘッドアップディスプレイ装置に関する。

　車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置は、表示装置、平面鏡、反射鏡を備え、表示装置から出射された表示光を平面鏡、反射鏡とで反射させ、車両のフロントガラスに照射させて表示を行う。ヘッドアップディスプレイ装置における表示位置を調節するために、反射鏡は回転装置によって回転可能に構成される。回転装置は、ステッピングモータと複数ギアとバネを中心に構成される。回転装置は、反射鏡の回転軸を保持して回転させるために、回転装置が反射鏡の横に配置される（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１９－１５９２８２号公報

　ヘッドアップディスプレイ装置の表示サイズ拡大が求められているので、反射鏡の大型化も必要となる。しかしながら、車両側部品との兼ね合いにより、ヘッドアップディスプレイ装置の筐体の大型化は困難である。そこで、ヘッドアップディスプレイ装置の大型化を抑制しながら、反射鏡を大型化することが望まれる。

　本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ヘッドアップディスプレイ装置の大型化を抑制しながら、反射鏡を大型化する技術を提供することにある。

　上記課題を解決するために、本開示のある態様のヘッドアップディスプレイ装置は、左右方向に延びる第１回転軸を中心に回転可能な反射鏡と、反射鏡の下側縁部に配置される第１ギアと、第１ギアに下側から噛み合わされ、かつ第１回転軸と同一方向の第２回転軸を中心に回転可能な第２ギアを有する回転装置と、回転装置が第２ギアを回転させると、反射鏡が回転する。

　本開示によれば、ヘッドアップディスプレイ装置の大型化を抑制しながら、反射鏡を大型化できる。

図１（ａ）－（ｂ）は、実施例に係る車両の構造を示す図である。図１（ａ）のヘッドアップディスプレイ装置の構造を示す斜視図である。図２のヘッドアップディスプレイ装置の構造を示す断面図である。図３の第２反射鏡と、これを回転させる回転装置の構造を示す斜視図である。図５（ａ）－（ｄ）は、図４の第２反射鏡の構造を示す図である。図４の回転装置の構造を示す分解斜視図である。図７（ａ）－（ｄ）は、図４の第２反射鏡の回転の概要を示す図である。図４の右側軸部の近傍を示す図である。

　本実施例を具体的に説明する前に、本実施例の概要を説明する。本実施例は、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置である。ヘッドアップディスプレイ装置は、フロントガラス越しの運転視野に虚像として情報を映し出す虚像表示装置であり、運転者の視界情報を支援する。このようなヘッドアップディスプレイ装置は、ウインドウシールド・ヘッドアップディスプレイ装置と、コンバイナ・ヘッドアップディスプレイ装置に分類される。ウインドウシールド・ヘッドアップディスプレイ装置は、情報を液晶パネルなどに表示し、それをミラーに反射させて、虚像としてフロントガラスに映し出す。運転者には、フロントガラス上の静止画像としてではなく、前方のボンネット上に画像が「浮かんでいる」ように見える。

　コンバイナ・ヘッドアップディスプレイ装置は、コンバイナと呼ばれる小型で透明なプラスチックディスクをフロントガラスの車内側に配置させ、コンバイナをフロントガラスの代わりに情報を表示するミラーとして使用する。フロントガラスを光学経路に統合する必要がなく装置が小型化されるので、コンバイナ・ヘッドアップディスプレイ装置は、小型車やスポーツ車に容易に搭載搭載可能である。しかしながら、コンバイナ・ヘッドアップディスプレイ装置のビジュアル表示の距離は短いので、ウインドウシールド・ヘッドアップディスプレイ装置と比べて、運転者の目が短い距離に慣れる必要がある。本実施例では、ウインドウシールド・ヘッドアップディスプレイ装置を説明の対象にし、以下ではこれをヘッドアップディスプレイ装置と呼ぶ。

　ヘッドアップディスプレイ装置では、液晶パネル等の表示装置から出射された表示光が、第１反射鏡と第２反射鏡に順に反射され、フロントガラスに到達する。フロントガラスに反射された表示光は、フロントガラスの前方に、表示光で示される画像の虚像を形成するとともに、前方からの光を透過する。これにより、虚像と前景は、運転者に視認される。運転者の身長、運転姿勢等により、運転者にとって適した虚像の表示位置は異なる。表示位置を調節するために、第２反射鏡は回転装置によって回転可能に構成される。ヘッドアップディスプレイ装置の表示サイズ拡大が求められる場合、第２反射鏡の大型化が必要になる。第２反射鏡を大型化しながら、ヘッドアップディスプレイ装置の大型化を抑制するために、反射鏡の下側の空間に回転装置を配置することによって、反射鏡の下側の空いた空間を利用することが有効である。その際、反射鏡の下側部分には回転装置との接続部分が設けられるとともに、反射鏡の反射面と接続部分が一部品化される。反射鏡が樹脂製である場合、接続部分によるヒケ(樹脂成形後に発生する凹み)が生じうる。このヒケが光学性能に影響を及ぼす。

　光学性能への影響を抑制するために、本実施例に係るヘッドアップディスプレイ装置の第２反射鏡は、光学有効範囲である反射面と接続部分との間に、光学無効範囲であるオフセット面を設ける。オフセット面は、反射に寄与しないので、接続部分によるヒケが生じても光学性能に影響を及ぼさない。以下の説明において、「平行」、「直交」は、完全な平行、直交だけではなく、誤差の範囲で平行、直交からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

　図１（ａ）－（ｂ）は、車両１０の構造を示す。図１（ａ）－（ｂ）に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は互いに直交する。ｘ軸は車両１０の前後方向に延び、ｙ軸は車両１０の左右方向に延びる。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、車両１０の高さ方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図１（ａ）－（ｂ）における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。ここでは、ｘ軸の正方向を「後方」、「後側」、ｘ軸の負方向を「前方」、「前側」、ｙ軸の正方向を「右方」、「右側」、ｙ軸の負方向を「左方」、「左側」、ｚ軸の正方向を「上方」、「上側」、ｚ軸の負方向を「下方」、「下側」ということもある。

　図１（ａ）は、左方から見た場合の車両１０の部分断面図である。ボンネット１２の後方にはフロントガラス１４が配置され、フロントガラス１４は後方に延びながら、上方にも延びる。フロントガラス１４の後方にはルーフ１６が配置される。フロントガラス１４とルーフ１６によって囲まれた空間が車室１８であり、車室１８の前方部分にはメータ２０が配置され、メータ２０の後方にはステアリングホイール２２が配置される。また、車室１８におけるステアリングホイール２２の後方には、座席（図示せず）が配置され、座席には運転者２４が座っている。このような状況において、運転者２４は、フロントガラス１４を介して前景を見るとともに、メータ２０の表示を見る。運転者２４からメータ２０までの距離は約０．８ｍであるので、フロントガラス１４越しの前景と、メータ２０の表示との間の視点切替において、運転者２４には焦点調整の負荷が生じる。

　車室１８において、車両１０とステアリングホイール２２の間には、ヘッドアップディスプレイ装置１００が固定される。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、筐体１１０、表示装置１１２、第１反射鏡１１４、第２反射鏡１１６、開口カバー１１８を含む。筐体１１０は上方の部分が開口した箱形形状を有するケースであり、開口した部分は、透光性を有した開口カバー１１８によって覆われる。筐体１１０の下方部分には表示装置１１２が設置されており、表示装置１１２は、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、あるいは自発光型ディスプレイである。表示装置１１２は、車両の走行速度あるいは各種警告などの各種車両情報、ナビゲーション情報等の情報を報知するための画像を表す表示光５０を出射する。

　第１反射鏡１１４は、表示装置１１２が出射した表示光５０を第２反射鏡１１６に向けて反射させる。第２反射鏡１１６は、第１反射鏡１１４で反射した表示光５０をさらに反射させる。第２反射鏡１１６で反射された表示光５０は、筐体１１０の開口に設けられた開口カバー１１８を透過して、フロントガラス１４に向かう。フロントガラス１４に到達し、反射された表示光５０は、フロントガラス１４の前方位置に画像の虚像５２を形成するとともに、前方からの光を透過する。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、虚像５２と前景等の双方を運転者２４に視認させる。特に、運転者２４から虚像５２までの距離は約２ｍであり、これは、運転者２４からメータ２０までの距離よりも長く、かつ虚像５２を見るときと前景を見るときの視線の方向が近い。そのため、フロントガラス１４越しの前景と虚像５２への視点切替における焦点調整の負荷が低減される。

　図１（ｂ）は、車室１８内から前方を見た場合の車両１０の構造を示す。ステアリングホイール２２の前方にメータ２０が配置されており、それらの上方にフロントガラス１４が配置される。また、フロントガラス１４越しに前景が視認される。図示しない運転者２４は、前景において前方を走行する他車両に着目しているので、当該他車両が注視点３０とされる。また、注視点３０の周囲が有効視野３２となり、有効視野３２の周囲が誘導視野３４となる。有効視野３２は情報を瞬時に受容可能な範囲であり、誘導視野３４は提示情報の存在を感知可能な範囲である。また、フロントガラス１４の前方に虚像５２が表示される。虚像５２は、有効視野３２、誘導視野３４に含まれるので、運転者２４は、虚像５２に含まれた内容をすぐに認識可能である。

　図２は、ヘッドアップディスプレイ装置１００の構造を示す斜視図である。図３は、ヘッドアップディスプレイ装置１００の構造を示す断面図であり、これは図２のＡ－Ａ’線による断面図である。筐体１１０は、前後方向よりも左右方向に長い箱形形状を有するとともに、第１反射鏡１１４、第２反射鏡１１６を収容する中空形状を有する。筐体１１０は、車両１０への取付構造を有し、車両１０に取付可能である。筐体１１０の上方の部分は開口する。筐体１１０は、例えば黒色のように透光性を有さない合成樹脂により形成される。筐体１１０の開口は、開口カバー１１８に覆われる。開口カバー１１８は、例えば透光性を有する合成樹脂により形成され、筐体１１０への異物混入を防ぐ。

　表示装置１１２は、筐体１１０の下方かつ後方の部分に配置される。表示装置１１２は上方に向かって表示光５０（図示せず）を出射可能である。そのため、表示光５０は、表示装置１１２から開口カバー１１８の内部空間に出射される。第１反射鏡１１４は、表示装置１１２に対向するように表示装置１１２の上方に配置され、かつ筐体１１０内に固定される。第１反射鏡１１４は、表示装置１１２からの表示光５０を前方に向かって拡大反射する。

　第２反射鏡１１６は、第１反射鏡１１４に対向するように、第１反射鏡１１４の前方に配置される。第２反射鏡１１６は、第１反射鏡１１４からの表示光５０を上方に向かって反射する。前述のごとく、表示光５０による虚像５２は図１（ｂ）のように表示される。運転者２４にとって適した虚像５２の表示位置、つまり運転者２４が視点を合わせやすい虚像５２の表示位置は、運転者の身長、運転姿勢等により異なるので、虚像５２の表示位置は上下方向に調節されるべきである。これを実現するために、第２反射鏡１１６は、図３における矢印の方向に回転可能である。第２反射鏡１１６を回転させるために、筐体１１０内に回転装置（図示せず）が配置されるが、以下では、第２反射鏡１１６と回転装置の構造を説明する。

　図４は、第２反射鏡１１６と、これを回転させる回転装置２００の構造を示す斜視図である。第２反射鏡１１６は、左側軸部３００、右側軸部３０２、本体３０４を含み、第２反射鏡１１６には第１ギア４００が取り付けられる。回転装置２００は、第２ギア２９０を含む。

　本体３０４は、球面の凹面側を鏡面とする凹面鏡である。本体３０４は、例えば合成樹脂材料からなる基材である。本体３０４は板形形状を有しており、本体３０４の左側縁部には、円柱形状に突起した左側軸部３００が設けられ、本体３０４の右側縁部には、円柱形状に突起した右側軸部３０２が設けられる。左側軸部３００と右側軸部３０２は、左右方向に延びる第１回転軸Ｃ１に沿っている。左側軸部３００は、左側軸支持部５００に回転可能に支持され、右側軸部３０２は、右側軸支持部５０２に回転可能に支持される。そのため、本体３０４は、第１回転軸Ｃ１を中心に回転可能である。本体３０４の下側縁部３０６には、第１ギア４００が配置される。

　第１ギア４００には、回転装置２００の第２ギア２９０が、下側から噛み合わされる。第２ギア２９０は、第１回転軸Ｃ１と同一の左右方向に延びる第２回転軸Ｃ２を中心に回転可能なギアである。回転装置２００には、後述のステッピングモータが搭載されており、ステッピングモータが駆動することによって、第２ギア２９０が第２回転軸Ｃ２を中心に回転する。第２ギア２９０が回転することによって、第１ギア４００が前後方向に移動する。第１ギア４００が前後方向に移動することによって、本体３０４は第１回転軸Ｃ１を中心に回転する。

　つまり、第２反射鏡１１６を大型化しながら、ヘッドアップディスプレイ装置１００（図２、図３）の大型化を抑制するために、本実施例において、第２反射鏡１１６の下側の空間に回転装置２００が配置される。以下では、第２反射鏡１１６、回転装置２００の構造をさらに詳細に説明する。

　図５（ａ）－（ｄ）は、第２反射鏡１１６の構造を示す。図５（ａ）－（ｂ）に示されるように、本体３０４は、左右方向において左側軸部３００と右側軸部３０２との間に配置される。本体３０４における凹面側が表面３１０に相当する。表面３１０には、蒸着等の手段により反射膜である鏡面３１２が形成される。また、表面３１０における鏡面３１２の一部の下側には、オフセット面３１４が配置される。例えば、オフセット面３１４は、鏡面３１２の右側の一部の下側に配置される。より具体的に説明すると、オフセット面３１４は、下側縁部３０６の中央部分に配置されるゲート３５０（後述）と、下側縁部３０６の左側端との間に配置される。さらに、オフセット面３１４の左右方向の長さ「Ａ」は、結合部３４０（後述）の左右方向の長さＢよりも長くされる。オフセット面３１４は、光学有効範囲である鏡面３１２に対して光学無効範囲であるいえ、鏡の機能を有さない。このようなオフセット面３１４には、例えばシボ加工がなされる。

　図５（ｃ）－（ｄ）は、図５（ａ）－（ｂ）とは反対側から第２反射鏡１１６を見た場合の構造である。裏面３１８は、図５（ａ）－（ｂ）の表面３１０の反対側に配置される。裏面３１８の下側縁部３０６、つまり表面３１０の下側縁部３０６には、裏側に向かって延びるリブ３２０が形成される。リブは、下側縁部３０６に限定されず、上側縁部、左側縁部、右側縁部にも形成されるが、本実施例では、下側縁部３０６に形成されるリブ３２０に着目する。リブ３２０は、第１区間３３０と第２区間３３２とに分類される。第１区間３３０は、オフセット面３１４に接する区間であり、第２区間３３２は、オフセット面３１４に接さず、かつ鏡面３１２に接する区間である。

　また、リブ３２０の第１区間３３０には、リブ３２０から下側に向かって突出し、かつ第１ギア４００を組み付け可能な結合部３４０が設けられる。そのため、オフセット面３１４は、結合部３４０の上側に配置されるといえる。結合部３４０には、第１ギア４００の被結合部４４０が下側から嵌め込まれる。その結果、結合部３４０に第１ギア４００が組み付けられる。このような組み付けにより、第１ギア４００が回転すると、第２反射鏡１１６も回転する。

　左側軸部３００、右側軸部３０２、本体３０４、リブ３２０、結合部３４０は、樹脂により一体成形される。本体３０４の下側縁部３０６の中央部分に配置されるゲート３５０は、樹脂成形時の樹脂の入口である。ここで、第１区間３３０におけるリブ３２０の前後方向の奥行きが、第２区間３３２におけるリブ３２０の前後方向の奥行きも深くされる。これは、表面３１０よりも裏側の方に結合部３４０を配置させるためである。このようなリブ３２０の奥行きの不均一さのために、第１区間３３０におけるリブ３２０の近傍にヒケが成形時に発生しうる。特に、本実施例と異なってオフセット面３１４が設けられない場合、第１区間３３０におけるリブ３２０に接する鏡面３１２にヒケが発生しうる。鏡面３１２にヒケが発生すると、光学性能が悪化する。一方、本実施例のようにオフセット面３１４が設けられる場合、第１区間３３０におけるリブ３２０に接するオフセット面３１４にヒケが発生しうる。前述のごとく、オフセット面３１４は、光学無効範囲であるので、ヒケが発生しても鏡面３１２の光学性能の悪化が抑制される。

　図６は、回転装置２００の構造を示す分解斜視図であり、図７（ａ）－（ｄ）は、第２反射鏡１１６の回転の概要を示す。特に、図７（ａ）は、第２反射鏡１１６と回転装置２００との組合せを左側から見た場合であって、かつ第２反射鏡１１６が最も表側に移動した場合の構造を示し、図７（ｂ）は、図７（ａ）の回転装置２００の周辺を拡大した断面図である。図７（ｃ）は、第２反射鏡１１６と回転装置２００との組合せを左側から見た場合であって、かつ第２反射鏡１１６が最も裏側に移動した場合の構造を示し、図７（ｄ）は、図７（ｄ）の回転装置２００の周辺を拡大した断面図である。回転装置２００は、ステッピングモータ２１０、ピニオンギア２１２、第３ギア２１４、第１支持部２２０、第２支持部２３０、第２ギア２９０を含む。

　ステッピングモータ２１０は、突出する棒状のシャフト（図示せず）を備える。シャフトは、ステッピングモータ２１０の回転軸を中心に回転可能である。ステッピングモータ２１０は、駆動信号を入力すると、駆動信号の電気角に応じた位置になるようにシャフトを回転させる。シャフトには、ピニオンギア２１２が取り付けられる。ピニオンギア２１２は、シャフトの回転に伴って回転軸を中心に回転する。ピニオンギア２１２は、ネジ状の第３ギア２１４と噛み合わされる。

　第３ギア２１４は、ピニオンギア２１２の回転に伴って、第３回転軸Ｃ３を中心に回転する。第３回転軸Ｃ３は、ステッピングモータ２１０の回転軸と同一方向であるが、前述の第２回転軸Ｃ２とは異なった方向である。第３ギア２１４は、第２ギア２９０に下側から噛み合わされる。このような構造によって、第３ギア２１４と第２ギア２９０はウォームギアを形成するので、第３ギア２１４が第３回転軸Ｃ３を中心に回転すると、第２ギア２９０は第２回転軸Ｃ２を中心に回転する。その結果、回転の方向が変えられる。第１支持部２２０は、ピニオンギア２１２、第３ギア２１４、第２ギア２９０の組合せを支持し、第２支持部２３０は第１支持部２２０を支持する。

　前述のごとく、第２ギア２９０は、第１ギア４００に下側から噛み合わされる。第２ギア２９０が回転することによって、図７（ａ）－（ｂ）の状態と図７（ｃ）－（ｄ）の状態の間において第１ギア４００が前後方向に移動する。ここで、第２反射鏡１１６の第１回転軸Ｃ１の位置と、第２反射鏡１１６に対して回転力が印加される第１ギア４００の位置とが離れることによって、第２反射鏡１１６の第１回転軸Ｃ１に回転力を直接印加する場合と比較して、ステッピングモータ２１０に必要とされるトルクが低下する。その結果、ステッピングモータ２１０および回転装置２００の小型化が可能になる。

　図８は、右側軸部３０２の近傍を示す。これは、左側軸部３００の近傍の構造であってもよい。前述のごとく、本体３０４の右側縁部から右側軸部３０２が突出する。右側軸部３０２は、右側軸支持部５０２に設けられた貫通孔を左側から右側に向かって通される。右側軸支持部５０２は、筐体１１０（図３）に取り付けられて、第２反射鏡１１６を支持する。

　バネ５１０は、例えば１本の金属線を加工することにより形成され、圧縮バネとねじりコイルバネの機能を複合的に持ちあわせる。このようなバネ５１０は、巻線部５１２、第１アーム５１４、第２アーム５１６によって一体的に形成される。巻線部５１２は、螺旋状に巻回された形状を有する。巻線部５１２は、左側軸部３００に挿通される。また、右側軸部３０２の先端には、バネ止め部５２０が取り付けられる。そのため、右側軸支持部５０２とバネ止め部５２０との間に巻線部５１２が挟まれる。巻線部５１２は、右側軸支持部５０２とバネ止め部５２０との間に挟まれることによって、左右方向に弾性変形した状態で配置される。このような巻線部５１２の両端から第１アーム５１４および第２アーム５１６が直線的に延伸される。第１アーム５１４の先端は、筐体１１０（図３）に引っかけられ、第２アーム５１６の先端は、右側軸部３０２に引っかけられる。

　第２反射鏡１１６の回転は、第１ギア４００と第２ギア２９０とが互いにはまりあって運動することによって実現される。このような機械要素において、第１ギア４００のギア歯と、第２ギア２９０のギア歯との運動方向に、バックラッシュと呼ばれる隙間が設けられる。バックラッシュにより第２ギア２４０には、隣接したギア歯間を自由に往復できる遊びが生じる。この遊びが第２反射鏡１１６の回転方向におけるがたつきの原因になる。

　この回転方向のがたつきを防止するために、巻線部５１２の両端に配置される第１アーム５１４と第２アーム５１６により構成されるトーションバネが使用される。つまり、第１アーム５１４と第２アーム５１６の間隔が縮小される方向の加重が第１ギア４００に加わると、トーションバネには、これらの間隔を拡大させる方向に弾性変形する。弾性変形によって、第１アーム５１４と第２アーム５１６の間隔の縮小が抑制され、第１ギア４００の位置の移動が抑制される。その結果、第２反射鏡１１６の移動も抑制され、第２反射鏡１１６における回転方向のがたつきが防止される。

　本実施例によれば、第２反射鏡の下側縁部に配置される第１ギアに下側から回転装置の第２ギアを噛み合わせるので、第２反射鏡の下の空間を有効に利用できる。また、第２反射鏡の下の空間が有効に利用されるので、ヘッドアップディスプレイ装置の大型化を抑制しながら、反射鏡を大型化できる。また、表面における鏡面の一部の下側、かつ結合部の上側にオフセット面を配置するので、鏡面におけるヒケの発生を抑制できる。また、鏡面におけるヒケの発生が抑制されるので、ヒケによる光学性能への影響を抑制できる。また、結合部よりもオフセット面を長くするので、ヒケをオフセット面内に収めることができる。また、シボ加工がなされるので、ヒケを目立たなくできる。バネが第１アームおよび第２アームの間隔を拡大させる方向の応力を第１ギアに印加するので、バックラッシュによるがたつきの発生を抑制できる。また、第３ギアの第３回転軸と、第２ギアの第２回転軸との方向を変えるので、ステッピングモータの回転軸と第２反射鏡の第１回転軸との方向を変えることができる。

　また、第２反射鏡の下側に回転装置を配置するので、ステッピングモータの必要トルクを低減できる。また、ステッピングモータの必要トルクが低減されるので、ステッピングモータおよび回転装置を小型化できる。また、ヘッドアップディスプレイ装置の製造工程において、ステッピングモータ等の結線作業をした後に第２反射鏡が組み付けされるので、組立工数を削減できる。

　本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様のヘッドアップディスプレイ装置は、左右方向に延びる第１回転軸を中心に回転可能な反射鏡と、反射鏡の下側縁部に配置される第１ギアと、第１ギアに下側から噛み合わされ、かつ第１回転軸と同一方向の第２回転軸を中心に回転可能な第２ギアを有する回転装置と、回転装置が第２ギアを回転させると、反射鏡が回転する。

　この態様によると、反射鏡の下側縁部に配置される第１ギアに下側から回転装置の第２ギアを噛み合わせるので、ヘッドアップディスプレイ装置の大型化を抑制しながら、反射鏡を大型化できる。

　反射鏡は、第１回転軸に沿って延びる左側軸部と右側軸部と、左右方向において左側軸部と右側軸部との間に配置される樹脂製の本体とを備えてもよい。本体は、鏡面とオフセット面とを有する表面と、表面の下側縁部から裏側に向かって延びるリブと、リブから下側に向かって突出し、かつ第１ギアを組み付け可能な結合部とを備えてもよい。オフセット面は、表面における鏡面の一部の下側、かつ結合部の上側に配置され、リブでは、オフセット面に接する第１区間における奥行きが、オフセット面に接しない第２区間における奥行きよりも深い。この場合、表面における鏡面の一部の下側、かつ結合部の上側にオフセット面を配置するので、ヒケによる光学性能への影響を抑制できる。

　オフセット面の左右方向の長さは、結合部の左右方向の長さよりも長い。この場合、結合部よりもオフセット面を長くするので、ヒケをオフセット面内に収めることができる。

　オフセット面にはシボ加工がなされてもよい。この場合、シボ加工がなされるので、ヒケを目立たなくできる。

　左側軸部と右側軸部のいずれか一方に挿通される巻線部と、巻線部の両端から延伸される第１アームおよび第２アームとを有するバネをさらに備えてもよい。バネは、第１アームおよび第２アームの間隔を拡大させる方向の応力を第１ギアに印加してもよい。この場合、バネが第１アームおよび第２アームの間隔を拡大させる方向の応力を第１ギアに印加するので、バックラッシュによるがたつきの発生を抑制できる。

　回転装置は、モータと、モータの回転により、第２回転軸とは異なった方向の第３回転軸を中心に回転するネジ状の第３ギアとをさらに備えてもよい。第３ギアは、第２ギアに下側から噛み合わされてもよい。この場合、第３ギアの第３回転軸と、第２ギアの第２回転軸との方向を変えるので、モータの回転軸と第２反射鏡の第１回転軸との方向を変えることができる。

　以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

　Ｃ１　第１回転軸、　Ｃ２　第２回転軸、　Ｃ３　第３回転軸、　１０　車両、　１２　ボンネット、　１４　フロントガラス、　１６　ルーフ、　１８　車室、　２０　メータ、　２２　ステアリングホイール、　２４　運転者、　３０　注視点、　３２　有効視野、　３４　誘導視野、　５０　表示光、　５２　虚像、　１００　ヘッドアップディスプレイ装置、　１１０　筐体、　１１２　表示装置、　１１４　第１反射鏡、　１１６　第２反射鏡、　１１８　開口カバー、　２００　回転装置、　２１０　ステッピングモータ、　２１２　ピニオンギア、　２１４　第３ギア、　２２０　第１支持部、　２３０　第２支持部、　２９０　第２ギア、　３００　左側軸部、　３０２　右側軸部、　３０４　本体、　３０６　下側縁部、　３０８　ゲート、　３１０　表面、　３１２　鏡面、　３１４　オフセット面、　３１８　裏面、　３２０　リブ、　３３０　第１区間、　３３２　第２区間、　３４０　結合部、　３５０　ゲート、　４００　第１ギア、　４４０　被結合部、　５００　左側軸支持部、　５０２　右側軸支持部、　５１０　バネ、　５１２　巻線部、　５１４　第１アーム、　５１６　第２アーム、　５２０　バネ止め部。

Claims

　左右方向に延びる第１回転軸を中心に回転可能な反射鏡と、
　前記反射鏡の下側縁部に配置される第１ギアと、
　前記第１ギアに下側から噛み合わされ、かつ前記第１回転軸と同一方向の第２回転軸を中心に回転可能な第２ギアを有する回転装置と、
　前記回転装置が前記第２ギアを回転させると、前記反射鏡が回転するヘッドアップディスプレイ装置。
　前記反射鏡は、
　前記第１回転軸に沿って延びる左側軸部と右側軸部と、
　左右方向において前記左側軸部と前記右側軸部との間に配置される樹脂製の本体とを備え、
　前記本体は、
　鏡面とオフセット面とを有する表面と、
　前記表面の下側縁部から裏側に向かって延びるリブと、
　前記リブから下側に向かって突出し、かつ前記第１ギアを組み付け可能な結合部とを備え、
　前記オフセット面は、前記表面における前記鏡面の一部の下側、かつ前記結合部の上側に配置され、
　前記リブでは、前記オフセット面に接する第１区間における奥行きが、前記オフセット面に接しない第２区間における奥行きよりも深い請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
　前記オフセット面の左右方向の長さは、前記結合部の左右方向の長さよりも長い請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
　前記オフセット面にはシボ加工がなされる請求項２または３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
　前記左側軸部と前記右側軸部のいずれか一方に挿通される巻線部と、前記巻線部の両端から延伸される第１アームおよび第２アームとを有するバネをさらに備え、
　前記バネは、前記第１アームおよび前記第２アームの間隔を拡大させる方向の応力を前記第１ギアに印加する請求項２から４のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。
　前記回転装置は、
　モータと、
　前記モータの回転により、前記第２回転軸とは異なった方向の第３回転軸を中心に回転するネジ状の第３ギアとをさらに備え、
　前記第３ギアは、前記第２ギアに下側から噛み合わされる請求項１から５のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。