JP5029880B2 - Head-up display device - Google Patents
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Description
本発明は、表示器(表示素子)が発した表示光を車両のフロントガラス等の投影部材に投影し、虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。 The present invention relates to a head-up display device that projects a display light emitted from a display (display element) onto a projection member such as a windshield of a vehicle to display a virtual image.
従来より、この種のヘッドアップディスプレイ装置にあっては、例えば下記特許文献1に記載されているものが知られている。かかる特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、車両のインストルメントパネル(以下、インパネと言う)内部に取り付けられており、表示光を発する表示器(表示素子)と、前記表示器を支持(載置)する平面部を有する可動可能な板状部材(支持部材)と、前記板状部材を所定の回動軸線を中心として前記平面部の平面方向に沿い回動させ、前記平面部(前記板状部材)の配設位置を調整するための位置調整手段とを備え、前記表示器が発した前記表示光を凹面鏡等の光学部材を通じて前記車両のフロントガラスやコンバイナ等の投影部材に投影(照射)し、虚像を表示するものである。
Conventionally, as this type of head-up display device, for example, one described in
この場合、前記板状部材は、ハウジングによって保持されており、前記ハウジングには前記板状部材の一方の端部に開口形成された孔部に挿通される凸部が突出形成されている。これにより前記板状部材は、前記ハウジングに設けられた前記凸部が前記板状部材に設けられた前記孔部に挿通されることによって、前記ハウジング上に回転可能に支持されてなる。なお、前記凸部の頭部と前記平面部との間には、前記板状部材が前記ハウジングから抜けるのを防止するための抜け防止用の座金が配設されてなる。 In this case, the plate-like member is held by a housing, and a convex portion that is inserted through a hole formed in one end portion of the plate-like member is protruded from the housing. Thus, the plate-like member is rotatably supported on the housing by inserting the convex portion provided in the housing into the hole provided in the plate-like member. A washer for preventing the plate-like member from being removed from the housing is disposed between the head of the convex part and the flat part.
一方、前記板状部材の他方の端部には、互いに向かい合うように前記平面部の上方に向けて突出形成された一対の立壁部が形成されてなる。そして、前記一対の立壁部のうち一方の立壁部が、前記ハウジングの側壁に取り付けられたコイルバネによって前記平面部の平面と平行な一方向に付勢される。 On the other hand, a pair of standing wall portions are formed on the other end portion of the plate-like member so as to protrude upward from the plane portion so as to face each other. One of the pair of standing wall portions is urged in one direction parallel to the plane of the flat portion by a coil spring attached to the side wall of the housing.
また、前記一対の立壁部のうち他方の立壁部が、前記ハウジングの前記側壁と相対する対向側壁に形成されてなるねじ切り孔に取り付けられたねじの末端部と当接している。このことは、十字溝の形成された前記ねじのねじ頂部が、前記対向側壁の外壁面から外側に突出した状態となっており、前記ねじのねじ部が前記ねじ切り孔と螺合され、前記ねじの前記末端部が前記他方の立壁部と当接していることを意味している。 In addition, the other standing wall portion of the pair of standing wall portions is in contact with a terminal portion of a screw attached to a threaded hole formed in an opposite side wall facing the side wall of the housing. This is because the screw top portion of the screw in which the cross groove is formed protrudes outward from the outer wall surface of the opposing side wall, and the screw portion of the screw is screwed into the threaded hole. It means that the end portion of is in contact with the other standing wall portion.
かかる構成によれば、前記凸部を前記孔部に挿通させ、さらに前記凸部の頭部と前記平面部との間に前記座金を配設することで、前記ハウジングに対して回転可能に支持された前記板状部材は、前記ねじ切り孔に対する前記ねじ(前記ねじ部)のねじ込み量(移動量)によって、前記ハウジングに対する前記平面部(前記板状部材)の配設位置を調整(微調整)することができる。 According to such a configuration, the convex portion is inserted into the hole portion, and the washer is disposed between the head portion of the convex portion and the flat surface portion, thereby supporting the housing rotatably. The plate-like member thus adjusted adjusts (fine-adjusts) the arrangement position of the flat portion (the plate-like member) with respect to the housing by the screwing amount (movement amount) of the screw (the screw portion) with respect to the threaded hole. can do.
なお、前記ねじのねじ込み量に応じた押圧力は、前記コイルバネをより縮ませるように作用する。これにより前記一方の立壁部は、前記コイルバネによって、前記押圧力が加わる方向とは逆方向に付勢される。また、この場合、前記位置調整手段は、前記ねじと前記コイルバネとで構成されることになる。 In addition, the pressing force according to the screwing amount of the screw acts to further shrink the coil spring. Accordingly, the one standing wall portion is urged by the coil spring in a direction opposite to the direction in which the pressing force is applied. In this case, the position adjusting means is composed of the screw and the coil spring.
このように前記平面部(前記板状部材)の配設位置が調整されると、前記板状部材に載置されている前記表示器の配設位置も同時に調整される構成となっている。このとき、前記表示器は、その表示面の略中心点を通り、且つ前記表示面に対して垂直方向に延びる垂線(前記回動軸線)を中心として前記平面部(前記表示面)の平面方向に沿い回動される。従って、例えば表示像である前記虚像が、前記車両のフロントガラス上における仮想水平線に対して傾いた状態で表示される場合には、前記ねじのねじ込み量を微調整して前記板状部材(前記表示器)を回動させることで、前記仮想水平線に対して傾きのない前記表示像を表示させることができる。
上述したヘッドアップディスプレイ装置では、作業者が前記ヘッドアップディスプレイ装置を前記インパネ内部に取り付けた後、ドライバー等の工具を前記インパネの底面側から前記インパネ内部に挿入して、前記表示像が前記フロントガラス上における前記仮想水平線に対して傾きのない状態で表示されるように、前記ねじ頂部に設けられた前記十字溝と前記ドライバーの十字先端部とを噛み合わせ、前記十字先端部に対してねじ締め付け方向に回転トルクを加えたり、あるいは前記ねじ締め付け方向とは逆方向に回転トルクを加えたりして、前記ねじ切り孔に対する前記ねじ部のねじ込み量を微調整する必要がある。 In the above-described head-up display device, after an operator attaches the head-up display device inside the instrument panel, a tool such as a screwdriver is inserted into the instrument panel from the bottom side of the instrument panel, and the display image is displayed on the front panel. The cross groove provided at the top of the screw and the cross tip of the driver are meshed with each other so that the screw is displayed with no inclination with respect to the virtual horizontal line on the glass, and the screw with respect to the cross tip It is necessary to finely adjust the screwing amount of the threaded portion into the threaded hole by applying rotational torque in the tightening direction or by applying rotational torque in the direction opposite to the screw tightening direction.
しかしながら、前記ヘッドアップディスプレイ装置の周囲は、エアコン用通風ダクト等をはじめとする各種部材で前記インパネ内部の空きスペースが占有されているため、上述したような前記ドライバーを前記インパネ内部に挿入し、前記ねじ切り孔に対する前記ねじ部のねじ込み量を微調整して前記表示素子(前記支持部材)の配設位置を調整するという手作業による調整作業は面倒であり、前記作業者にとって大きな負担となっていた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、表示素子の配設位置を調整するにあたって、作業者の負担を軽減させることが可能なヘッドアップディスプレイ装置の提供を目的とするものである。
However, since the space around the head-up display device occupies an empty space inside the instrument panel with various members including a ventilation duct for an air conditioner, the driver as described above is inserted into the instrument panel, The manual adjustment work of finely adjusting the screwing amount of the screw portion with respect to the threaded hole to adjust the arrangement position of the display element (the support member) is cumbersome and is a heavy burden on the operator. It was.
Accordingly, the present invention is directed to providing a head-up display device capable of reducing the burden on the operator when adjusting the arrangement position of the display element in order to cope with the above-described problems. .
本発明は、表示素子と、前記表示素子を支持する支持部材と、前記支持部材を所定の回動軸線を中心として回動させ、前記支持部材の配設位置を調整するための位置調整手段とを備え、前記表示素子が発した表示光を投影部材に投影して表示を行うヘッドアップディスプレイ装置であって、前記位置調整手段は、所定の駆動部材により回転駆動されるリードスクリュー部と、前記リードスクリュー部の回転により前記リードスクリュー部の軸方向に沿い移動し、前記支持部材に動力を伝達するための動力伝達部材と、前記リードスクリュー部と平行状態をなすガイドシャフトとを備え、前記動力伝達部材には前記ガイドシャフトを挿通させるための挿通部が形成されていることを特徴とする。 The present invention includes a display element, a support member that supports the display element, a position adjusting unit that rotates the support member around a predetermined rotation axis, and adjusts the arrangement position of the support member. A head-up display device that performs display by projecting display light emitted from the display element onto a projection member, wherein the position adjustment means includes a lead screw portion that is rotationally driven by a predetermined drive member; A power transmission member that moves along the axial direction of the lead screw portion by rotation of the lead screw portion and transmits power to the support member; and a guide shaft that is parallel to the lead screw portion; The transmission member is formed with an insertion portion through which the guide shaft is inserted .
また本発明は、前記リードスクリュー部が、所定の制御手段から入力される入力信号に基づき前記駆動部材を通じて回転駆動され、前記動力伝達部材を前記入力信号に応じた設定位置に移動させる構成としたことを特徴とする。 Further, the present invention is configured such that the lead screw portion is rotationally driven through the drive member based on an input signal input from a predetermined control means, and the power transmission member is moved to a set position corresponding to the input signal. It is characterized by that.
本発明によれば、初期の目的を達成でき、表示素子の配設位置を調整するにあたって、作業者の負担を軽減させることが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the initial objective can be achieved and the head-up display apparatus which can reduce an operator's burden in adjusting the arrangement position of a display element can be provided.
図1から図10は、本発明の実施形態を示すもので、図1は本発明を適用したヘッドアップディスプレイ装置の全体構成を示す概略図、図2は表示ユニットの斜視図、図3は図2のA−A断面図、図4は図2のB−B断面図、図5は図3における規制部材を拡大して示す拡大断面図、図6は表示ユニットを図1における矢印Y方向からみたときの要部背面図、図7は図6において表示器及び可動支持体を取り除いたときの固定支持体の要部背面図、図8は図6において固定支持体を取り除いたときの可動支持体の背面図、図9は位置調整手段の各部を示す斜視図、図10は位置調整手段における駆動手段と移動部材と動力伝達部材との位置関係を示す断面図である。 1 to 10 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a head-up display device to which the present invention is applied, FIG. 2 is a perspective view of a display unit, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2, FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the regulating member in FIG. 3 in an enlarged manner, and FIG. 6 is a view showing the display unit from the direction of arrow Y in FIG. 7 is a rear view of the main part when viewed, FIG. 7 is a rear view of the main part of the fixed support when the display and the movable support are removed in FIG. 6, and FIG. 8 is a movable support when the fixed support is removed in FIG. FIG. 9 is a perspective view showing each part of the position adjusting means, and FIG. 10 is a cross-sectional view showing the positional relationship among the driving means, the moving member, and the power transmission member in the position adjusting means.
図1において、本実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置は、例えば自動車等の車両に搭載されるもので、ハウジング1と、表示ユニット2と、バックライトユニット3と、第1の反射部材4と、第2の反射部材5とを備えており、表示ユニット2及びバックライトユニット3を通じて生成され、第1,第2の反射部材4,5を通じて反射される表示光(表示像)Lを前記車両のフロントガラス(投影部材)6に投影(照射)して表示を行うもので、表示内容としては例えば各種車両情報やナビゲーション情報等が挙げられる。
In FIG. 1, the head-up display device according to the present embodiment is mounted on a vehicle such as an automobile, for example, and includes a
ハウジング1は例えば黒色の合成樹脂からなり、表示ユニット2、バックライトユニット3、第1の反射部材4、第2の反射部材5を内部に収容する他、フロントガラス6に対向する側には、表示光Lをフロントガラス6に向けて出射させる出射部7が形成され、この出射部7は透光性カバー8にて覆われている。
The
表示ユニット2は、バックライトユニット3からの光を受けて表示像(表示光)Lを形成するものであるが、その詳細は後述する。
The
バックライトユニット3 は、図3に詳しく示すように、光源基板3a上に間隔を空けて複数個配置された例えば発光ダイオードからなるは光源3bと、この光源3bからの光を入射して表示ユニット2に向けて放射するレンズ部材3cと、光源3b、レンズ部材3cを収納する光源ケース3dとを備え、この場合、光源ケース3dは、光反射性の良好な乳白色の合成樹脂から形成されている。
As shown in detail in FIG. 3, the
第1の反射部材4は、例えば平面ミラーからなり、表示ユニット2からの表示光Lを第2の反射部材5に反射する。
The first reflecting member 4 is made of, for example, a plane mirror, and reflects the display light L from the
第2の反射部材5は、例えば凹面ミラーからなり、第1の反射部材4を通じて反射した表示光Lを出射部7に向けて反射し、このように反射された表示光Lは、出射部7に設けられた透光性カバー8を透過してフロントガラス6上に照射され、虚像を表示してなる。これにより前記車両の乗員Pは、前記虚像を風景と重畳させて視認することができる。
The second reflecting
次に図2〜図9に基づいて表示ユニット2を説明する。表示ユニット2は、表示器10と、可動支持体(支持部材)20と、固定支持体30と、位置調整手段40と、規制部材50とを有する。
Next, the
表示器10は、表示器ケース11と、表示パネル(表示素子)12と、パネルヒータ13と、パッキン14とを備え、可動支持体20上に配置固定されている。
The
表示器ケース11は、例えば黒色の合成樹脂からなり、その内部に表示パネル12、パネルヒータ13、パッキン14を収容している。またこの表示器ケース11には、表示パネル12に対応した窓部15が形成されている。
The
表示パネル12は、この例では一対のガラス基板間に液晶分子を封入してなる表示パネルが適用されている。この表示パネル12は、表示像を形成可能な光透過性の表示エリア(画素エリア)DAと、この表示エリアの周囲を取り巻く遮光性の非表示エリア(図示省略)とを有し、この場合、表示エリアDAは、表示ケース11の窓部15よりも小さく形成されている。
In this example, the
パネルヒータ13は、表示パネル12の温度特性に配慮して採用させるもので、パッキン14は表示器10を可動支持体20上に配置固定するにあたり、表示パネル12と可動支持体20との間に介在する緩衝材として採用されている。
The
可動支持体20は、例えば黒色の合成樹脂からなり、表示器10(表示素子12)を移動不可能に支持している。この可動支持体20は、所定の平面形状を有する略板状に形成され、立壁部21と、二つの長孔22と、第1の開口部(第1の透過部)23と、第1の嵌合部24と、当接部25とを備えている。
The
立壁部21は、二つの長孔22のうち位置調整手段40側に位置する長孔22に隣接するように配設され、可動支持体20の前面部26から表示器10側に突出形成された壁部からなる基部21aを有している。なお、21bは、基部21aの先端側外壁面から外方(位置調整手段40側)に向けて略平板状に延在する鍔部であり、この鍔部21bは、その両面21c,21dが位置調整手段40の後述する動力伝達部材の一対の第1,第2の突起部に各々点接触するように前記一対の突起部によりサンドイッチされる。
The standing
長孔22は、規制部材50を通じて可動支持体20を固定支持体30上に支持した際、固定支持体30に対して可動支持体20が回動移動可能となるように規制部材50を挿通する長孔からなる。
When the
第1の開口部23は、可動支持体20の表示パネル12に対応する位置に形成され、バックライトユニット3からの光を表示パネル12に向けて透過させる。
The
第1の嵌合部24は、第1の開口部23を挟むように固定支持体30側に突出形成され、可動支持体20を固定支持体30に組み付けた際、固定支持体30の後述する第2の嵌合部に挿入嵌合する一対の突出部からなり、各突出部の外周形状は、前記第2の嵌合部との嵌合状態で可動支持体20が固定支持体30に対して回動できるように円弧状に形成され、また第1の開口部23に隣接する箇所は、第1の開口部23に沿ったストレート形状に形成され、結果、一つの前記突出部は、図8において略「D」字形状を呈すると共に、二つ合わせて可動支持体20を回動させる際の軸部として機能する。
The first
当接部25は、第1の開口部23を挟んで固定支持体30側に突出形成される一対の突出片からなり、第1の嵌合部24を前記第2の嵌合部に挿入嵌合して可動支持体20を固定支持体30に組み付けた際、後述する回動規制手段に挿入され、可動支持体20が回動した際、前記回動規制手段の後述する対向壁に当接することにより、固定支持体30に対する可動支持体20の回動移動における許容量(回転移動量)を規制するものである。
The abutting
固定支持体30は、例えば金属板を所定形状にプレス抜き形成したものが採用され、可動支持体20を回動移動可能に支持すると共に、位置調整手段40を不動状態に固定支持するものである。
For example, the fixed
かかる固定支持体30は、第2の開口部(第2の透過部)31と、第2の嵌合部32と、回動規制手段33と、孔部34とを備えている。
The fixed
第2の開口部(第2の透過部)31は、可動支持体20の第1の開口部23に対応する箇所に形成され、バックライトユニット3からの光を表示パネル12に向けて透過させる。
The second opening (second transmission part) 31 is formed at a location corresponding to the
第2の嵌合部32は、可動支持体20の第1の嵌合部24を挿入嵌合可能な切り欠き部分として、第2の開口部31に連続するように形成され、その内周形状は第1の嵌合部24の外周形状に対応する円弧状であり、可動支持体20と固定支持体30との組み付け状態において、固定支持体30に対して可動支持体20を回動させる際、第1の嵌合部24を軸支するように摺動保持する。
The 2nd
回動規制手段33は、可動支持体20の各当接部25に対応する切り欠き部分として、第2の開口部31に連続するように形成され、可動支持体20と固定支持体30との組み付け状態において、それぞれが当接部25を挿通すると共に可動支持体20が回転した際、当接部25と当接して可動支持体20の時計方向(図6中、矢印Z1方向)及び反時計方向(図6中、矢印Z2方向)への回転移動量を規制する一対の対向壁35を有している。
The rotation restricting means 33 is formed as a notch corresponding to each
孔部34は、規制部材50を挿通させる孔であり、規制部材50の挿通状態で規制部材50が放射方向に移動しない大きさに形成されている。
The
位置調整手段40は、駆動手段41と、ケース体42と、移動部材43と、ガイドシャフト44と、動力伝達部材45とから主に構成され、可動支持体20を後述する回動軸線を中心として回動させ、可動支持体20の配設位置を調整するために用いられる。
The position adjusting means 40 is mainly composed of a driving means 41, a
駆動手段41は、通電により回転駆動力を発生するステッピングモータ(所定の駆動部材)41aと、このステッピングモータ41aから延出する回転軸41bとを有する。また、この場合、回転軸41bは、その周面において螺旋状に形成されてなるねじ溝からなるリードスクリュー部41cを備える。リードスクリュー部41c(回転軸41b)は、ステッピングモータ41aからの前記回転駆動力を受けて回転駆動されるようになっている。
The driving means 41 includes a stepping motor (predetermined driving member) 41a that generates a rotational driving force when energized, and a
ケース体42は、ステッピングモータ41aを不動状態に固定支持するモータケースからなり、断面略「U」字形状に形成され、リードスクリュー部41cの軸方向Xに沿うように配設される略板状の平板部42aと、この平板部42aにおける軸方向Xに沿う方向の両端部分が、ともにステッピングモータ41aに対応するように折り曲げ形成された一対の第1,第2のフランジ部42b,42cとを有する。
The
ステッピングモータ41側に位置する第1のフランジ部42bには、リードスクリュー部41cの端部(末端部)41dが貫通する貫通孔42dと、ガイドシャフト44の一方の端部が嵌装される第1の嵌合孔42eとが形成されてなる。
The
一方、第1のフランジ部42bと対をなす第2のフランジ部42c側には、貫通孔42dに対応する孔(図示省略)と、第1の嵌合孔42eに対応し、ガイドシャフト44の他方の端部が嵌装される第2の嵌合孔42fとが形成されてなる。なお、第2のフランジ部42cに設けられる前記孔には、軸受部材Gが装着されてなる。そして、貫通孔42dを貫通して軸受部材G側に突出する突出部分の先端側に位置するリードスクリュー部41cの先端部41e部分が、軸受部材Gを通じて回転自在に軸支されてなる。
On the other hand, on the side of the
移動部材43は、回転軸41bにおけるリードスクリュー部41cの所定箇所に螺合(噛合)されたナットからなり、リードスクリュー部41cの回転により与えられた推力によって、リードスクリュー部41c上をリードスクリュー部41cの軸方向Xに沿い移動するものである。なお、この場合、移動部材43は、リードスクリュー部41cが回転駆動されることにより、リードスクリュー部41cの先端部41eあるいは末端部41dに移動(往復移動)するようになっている。
The moving
ガイドシャフト44は、例えば細長円柱形状の金属材からなり、リードスクリュー部41c(回転軸41b)と略平行状態をなすように、その一方の端部がケース体42の第1の嵌合孔42eに嵌合されると共に他方の端部がケース体42の第2の嵌合孔42fに嵌合されてなる。
The
動力伝達部材45は、ポリアセタール等の樹脂材料からなり、ベース部45aと、このベース部45aの表面部45bから上方に向けて、互いに対向するように突出形成された一対の第1,第2の対向壁45c,45dとを備えている。
The
ベース部45aには、ガイドシャフト44を挿通させるための略円形の貫通孔形状からなる挿通部45eと、移動部材43における両側面である第1,第2側面43a,43bの所要部と各々当接(面接触)してなる一対の第1,第2の当接部45f,45gとが形成されている。この場合、第1,第2の当接部45f,45gは、移動部材43の第1,第2側面43a,43bを部分的にサンドイッチするようにベース部45aに一体形成されてなる。
The
なお、この場合、移動部材43において、第1のフランジ部42b側の面を第1側面43aとし、第2のフランジ部42c側の面を第2側面43bとする。また、第1の当接部45fと第1側面43aとが当接すると共に第2の当接部45gと第2側面43bとが当接して、第1,第2の当接部45f,45gにより移動部材43がサンドイッチされているものとする。
In this case, in the moving
また、第1,第2の対向壁45c,45dには、その先端側において、可動支持体20における立壁部21の鍔部21b(両面21c,21d)と各々点接触するような一対の第1,第2の突起部45h,45iが形成されてなる。かかる第1,第2の突起部45h,45iは、略半球形状からなり、その頂点部分にて鍔部21bの両面21c,21dと各々点接触するように鍔部21bをサンドイッチしてなる。換言すれば、第1の突起部45hと第2の突起部45iとは、所定の間隙を有して対向配置され、前記間隙に第1,第2の突起部45h,45iと両面21c,21dとが各々点接触するように鍔部21bが介在している構成となっている。
In addition, the first and second opposing
このように構成された位置調整手段40は、ステッピングモータ41aからの前記回転駆動力を受けてリードスクリュー部41cが回転駆動されると、リードスクリュー部41cに噛合された移動部材43が軸方向Xに沿い往復移動する。そして、例えば移動部材43が、第1のフランジ部42b側に移動している場合、移動部材43の第1側面43aには、これと面接触している第1の当接部45fを第1のフランジ部42b側に移動させるような推力が作用する。
When the
かかる推力の作用によって、動力伝達部材45が、ガイドシャフト44に案内された状態で、移動部材43の移動に同期して軸方向Xに沿い第1のフランジ部42b側に移動してなる。この動力伝達部材45の移動と同時に、鍔部21bの両面21c,21dと各々点接触している第1,第2の突起部45h,45iは、鍔部21bの先端側に向けて両面21c,21d上を摺動するようになっている。このとき、動力伝達部材45は、その第1,第2の突起部45h,45iの鍔部21bの先端側への移動に伴い、鍔部21bに動力を伝達し、この鍔部21bへの動力伝達によって可動支持体20が固定支持体30上を前記反時計方向に回動する構成となっている。
By the action of the thrust, the
なお、詳細説明は省略するが、移動部材43が、第1のフランジ部42b側ではなく第2のフランジ部42c側に移動する場合は、第1,第2の突起部45h,45iは、鍔部21bの先端側とは反対側に向けて両面21c,21d上を摺動し、可動支持体20が固定支持体30上を前記時計方向に回動する。
Although detailed description is omitted, when the moving
規制部材50は、ピン部材51と、第1,第2のスペーサ52,53と、付勢部材54と、Eリング55とから構成されている。
The
ピン部材51は、可動支持体20、固定支持体30、第1,第2のスペーサ52,53、付勢部材54、Eリング55の全てを挿通する軸部56と、可動支持体20上に位置する円板形状のフランジ部57とを有する金属部材からなる。
The
第1のスペーサ52は、可動支持体20と固定支持体30との間に位置しピン部材51の軸部56に挿通される金属製の環状平ワッシャーからなり、その孔径はピン部材51への挿入状態で軸部56の軸方向に移動可能な大きさに形成されている。
The
第2のスペーサ53は、固定支持体30と付勢部材54との間に位置しピン部材51の軸部56に挿通される金属製の環状平ワッシャーからなり、その孔径は第1のスペーサ52同様、ピン部材51への挿入状態で軸部56の軸方向に移動可能な大きさに形成されている。
The
付勢部材54は、第2のスペーサ53とEリング55との間に位置しピン部材51の軸部56に挿通される金属製のコイルスプリングからなり、第2のスペーサ53、固定支持体30、第2のスペーサ52、可動支持体20をピン部材51のフランジ部57側に押圧付勢する。
The biasing
Eリング55は、ピン部材51の軸部56端部に固定され、付勢部材54の脱落を防止している。
The E-ring 55 is fixed to the end of the
このように構成される規制部材50は、可動支持体20と固定支持体30とが回動スラスト方向(固定支持体30に対して可動支持体20を回動させた際のスラスト方向)に分離(離間)しないようにフランジ部57と第2のスペーサ53との間に可動支持体20と固定支持体30とを挟んで前記回動スラスト方向における離間方向移動を規制するものであるが、前述のように第1,第2のスペーサ52,53の孔径は、ピン部材51の軸部56に対して軸方向移動可能な大きさに設定されると共に、長孔22の長手方向とは直交する方向の幅径及び孔部34の孔径も軸部56に対して移動可能な大きさに設定されている。なお長孔22の長手方向の幅径は、可動支持体20の回動移動を考慮した大きさに設定されている。
The regulating
このため、ピン部材51は、長孔22、第1のスペーサ52、孔部34、第2のスペーサ53に挿通しただけの状態では、軸部56の軸方向に移動可能となるが、軸部56に付勢部材54を挿通し、且つ付勢部材54を圧縮した状態で軸部56の端部にEリング55を装着固定すると、付勢部材54の反発力により、フランジ部57と第2のスペーサ53との間で可動支持体20と固定支持体30とが第1のスペーサ52を挟んでフランジ部57側へ常時押圧された状態となり、これにより振動に伴うがたつきを防止しながら可動支持体20の回動を可能としている。
For this reason, the
次に、表示ユニット2の組み付け例について説明する。まず、表示器10を図示省略した固定手段を介して可動支持体20に対し不動状態となるように固定する。
Next, an assembly example of the
次に、可動支持体20の第1の嵌合部24及び当接部25を前記回動スラスト方向に沿って固定支持体30の第2の嵌合部32及び回動規制手段33に挿入、嵌合させた後、規制手段50を通じて可動支持体20と固定支持体30とを前記回動スラスト方向(反離間方向)に位置規制することで、表示器10を固定した可動支持体20が固定支持体30上に回転可能に組み付けられる。
Next, the first
規制手段50の組み付けは、可動支持体20と固定支持体30との間に第1のスペーサ52を介在させて、長孔22と第1のスペーサ52の挿通孔と孔部34とを位置合わせし、図5中、上方向からピン部材51の軸部56を長孔22、第1のスペーサ52の挿通孔、孔部34に挿入し、その後、図5中、下側から軸部56に第2のスペーサ53と付勢部材54を挿通させ、最後にEリング55を図5中、下側から軸部56に挿通させて付勢部材54を圧縮させた状態で固定し、完了となる。
The restriction means 50 is assembled by positioning the
次に、位置調整手段40における動力伝達部材45の第1,第2の突起部45h,45i間に可動支持体20における立壁部21の鍔部21bがサンドイッチされるように、位置調整手段40を固定支持体30に適宜取付手段を用いて取り付け固定する。
Next, the position adjusting means 40 is moved so that the
最後に、表示器10と可動支持体20と位置調整手段40とを搭載した固定支持体30をバックライトユニット3上に位置合わせしてハウジング1に取り付け固定する。
Finally, the fixed
これにより、バックライトユニット3により生成された光は、固定支持体30及び可動支持体20の各開口部31,23を通じて表示パネル12を背後から照らし、表示光(表示像)Lを形成する。つまり、表示パネル12は、表示光(表示像)Lを発する。
Thus, the light generated by the
また、位置調整手段40に備えられるステッピングモータ41aを作動させると、その回転駆動力によりナットである移動部材43がリードスクリュー41c上を移動すると共に、この移動部材43の移動に同期して動力伝達部材45が軸方向Xに沿い移動する。このとき、動力伝達部材45に備えられる第1,第2の突起部45h,45iが、可動支持体20における鍔部21bの両面21c,21d上を面方向に沿い摺動することで、鍔部21b(可動支持体20)に動力を伝達する。すると、この動力が可動支持体20に伝達され、可動支持体20上に搭載した表示器10が前述した時計方向及び反時計方向に回転し、これにより表示光(表示像)を左右に回動させることができ、投影部材に対する表示光(表示像)の傾き(言い換えれば、乗員Pが視認可能な前記虚像の仮想水平線に対する傾き)を調整することが可能となる。
When the stepping
ここで、可動支持体20と固定支持体30とは各嵌合部24,32を通じた嵌合状態において、固定支持体30に対して可動支持体20を、表示パネル12の表示エリアDA内における中心位置を通り、且つ可動支持体20の前面部26から垂直に延びる回動軸線RAを中心として回動させ、可動支持体20の配設位置を調整可能に構成されてなる。これにより、表示エリアDAはその中心位置を基準に回動することになる。このことは、乗員Pが視認可能な前記虚像も、その中心位置を基準に回動することを意味している。
Here, in a state where the
なお、上述したような位置調整手段40を用いて可動支持体20を回動させて、前記虚像の仮想水平線に対する傾きを調整する作業は、例えば工場での車両組立時に行われるものである。この場合、ステッピングモータ41aに備えられる駆動回路(図示省略)が、ECUテスタ等からなる電子コントロールユニット検査装置(制御手段)60と電気的に接続される。
In addition, the operation | work which rotates the
そして、ステッピングモータ41aに備えられる前記駆動回路には、電子コントロールユニット検査装置60から入力される入力信号が駆動入力信号として入力されてなる。ステッピングモータ41aは、前記入力信号(前記駆動入力信号)を受けて、リードスクリュー部41cを回転駆動させる。すなわち、リードスクリュー部41cは、電子コントロールユニット検査装置60から入力される前記入力信号に基づきステッピングモータ41aを通じて回転駆動されることになる。
An input signal input from the electronic control
すると、このリードスクリュー部41cの回転駆動に伴い、リードスクリュー部41cに噛合される移動部材43(動力伝達部材45)をその原点位置に一旦移動させた後、前記入力信号に応じた所定の設定位置に移動させ、表示パネル12(可動支持体20)の配設位置を前記虚像の水平仮想線に対する傾きがないように調整する構成となっている。なお、ここで言う前記設定位置とは、フロントガラス6の曲面形状を加味(考慮)したものとなっていることは言うまでもない。また、前記入力信号は、電子コントロールユニット検査装置60に備えられる所定の記憶手段(図示省略)に記憶されてなる。
Then, along with the rotational drive of the
かかる実施形態によれば、表示パネル12と、この表示パネル12を支持する可動支持体20と、この可動支持体20を回動軸線RAを中心として回動させ、可動支持体20の配設位置を調整するための位置調整手段40とを備え、表示パネル12が発した表示光Lをフロントガラス6に投影して表示を行うヘッドアップディスプレイ装置であって、位置調整手段40は、ステッピングモータ41aにより回転駆動されるリードスクリュー部41cと、リードスクリュー部41cの回転によりリードスクリュー部41cの軸方向Xに沿い移動し、可動支持体20に動力を伝達するための動力伝達部材45と、を備えてなるものである。
According to this embodiment, the
また、リードスクリュー部41cが、電子コントロールユニット検査装置60から入力される前記入力信号に基づきステッピングモータ41aを通じて回転駆動され、移動部材43(動力伝達部材45)を前記入力信号に応じた前記設定位置に移動させる構成とした。
The
従って、従来のように作業者がドライバー等の工具をインパネ内部に挿入させて支持部材(表示素子)の配設位置を調整するという手作業による調整作業が不要となり、かかる前記調整作業を実施せずにステッピングモータ41aの駆動(前記入力信号に応じたステッピングモータ41aの駆動)により可動支持体(支持部材)20を回動させて、可動支持体20の配設位置を調整できるため、作業者の負担を軽減し、利便性の高いヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
Therefore, unlike the conventional case, an operator manually inserts a tool such as a screwdriver into the instrument panel to adjust the arrangement position of the support member (display element), and the adjustment work is not necessary. Without being necessary, the movable support (support member) 20 can be rotated by driving the stepping
また本実施形態では、リードスクリュー部41cに噛合され、リードスクリュー部41cの回転によりリードスクリュー部41cの軸方向Xに沿い移動する移動部材43を備え、動力伝達部材45が、移動部材43の移動に同期して軸方向Xに沿い移動し、可動支持体20に動力を伝達してなる例について説明したが、例えば移動部材43を廃止し、動力伝達部材45の所要部とリードスクリュー部41cとを噛合させ、動力伝達部材45が、リードスクリュー部41cの回転によりリードスクリュー部41cの軸方向Xに沿い移動し、可動支持体20に動力を伝達するような構成としてもよい。
Further, in the present embodiment, a moving
また本実施形態では、可動支持体20を表示パネル12の表示エリアDA内の前記中心位置を通り、且つ可動支持体20の前面部26から垂直に延びる回動軸線RAを中心として回動させたが、回動軸線RAの設定位置はこれに限らず、あらゆる位置(任意)に設定できる。例えば表示パネル12において、前記中心位置とは異なる所定位置を通り、且つ可動支持体20の前面部26から垂直に延びる軸線を回動軸線RAとして可動支持体20を回動させてもよい。
In the present embodiment, the
なお本実施形態では、表示器ケース11を通じて可動支持体20上に表示パネル12を支持する例を示したが、表示器ケース11と可動支持体20とを兼用化し、専用の表示器ケース11または可動支持体20を廃止してもよい。
In the present embodiment, the example in which the
1 ハウジング
2 表示ユニット
3 バックライトユニット
4 第1の反射部材
5 第2の反射部材
6 フロントガラス(投影部材)
10 表示器
12 表示パネル(表示素子)
20 可動支持体(支持部材)
21 立壁部
21a 基部
21b 鍔部
30 固定支持体
40 位置調整手段
41 駆動手段
41a ステッピングモータ(駆動部材)
41b 回転軸
41c リードスクリュー部
42 ケース体
43 移動部材
44 ガイドシャフト
45 動力伝達部材
45a ベース部
45c 第1の対向壁
45d 第2の対向壁
45h 第1の突起部
45i 第2の突起部
50 規制部材
60 電子コントロールユニット検査装置(制御手段)
DA 表示エリア(画素エリア)
L 表示光(表示像)
RA 回動軸線
X 軸方向
DESCRIPTION OF
10
20 Movable support (support member)
21 standing
DA display area (pixel area)
L Display light (display image)
RA rotation axis X axis direction
Claims (2)
前記位置調整手段は、所定の駆動部材により回転駆動されるリードスクリュー部と、
前記リードスクリュー部の回転により前記リードスクリュー部の軸方向に沿い移動し、前記支持部材に動力を伝達するための動力伝達部材と、
前記リードスクリュー部と平行状態をなすガイドシャフトとを備え、
前記動力伝達部材には前記ガイドシャフトを挿通させるための挿通部が形成されていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 A display element; a support member that supports the display element; and a position adjusting unit that rotates the support member around a predetermined rotation axis and adjusts an arrangement position of the support member. A head-up display device that performs display by projecting display light emitted from a display element onto a projection member,
The position adjusting means includes a lead screw portion that is rotationally driven by a predetermined driving member;
A power transmission member for moving along the axial direction of the lead screw part by rotation of the lead screw part, and for transmitting power to the support member;
A guide shaft in parallel with the lead screw part,
The head-up display device, wherein the power transmission member is formed with an insertion portion for inserting the guide shaft .
The lead screw portion is driven to rotate through the drive member based on an input signal input from a predetermined control means, and the power transmission member is moved to a set position corresponding to the input signal. The head-up display device according to claim 1.
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