(57)【要約】【課題】簡易な構造によってコンバイナの複数種の駆動に対応することができ、よって全体配置のコンパクト化を図ることができるポップアップ格納タイプのＨＵＤを提供する。【解決手段】ケース本体１ａの内部に、上下部フランジ２ｂ、２ｃ間に複数本のガイド軸３が配設されたフレーム２と、フレームにガイド軸と平行に回転自在に支承されたリードスクリュー５と、フレームのガイド軸に沿って上下方向に移動自在に設けられ、リードスクリューと螺合するナット９が固定されたユニットケース４と、リードスクリューを回転駆動する第１のモータ６と、ユニットケース内に水平方向に配置されて軸線廻りに回動自在に支持された回動軸１０と、回動軸の外周に一体化されるとともに板面を鉛直方向に沿わせて配置されたコンバイナ１３と、ユニットケース内に設けられて回動機構を介して回動軸を回動させる第２のモータ１６を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天板に開口部が形成されたケース本体の内部に、上下部フランジ間に複数本のガイド軸が平行に配設されたフレームと、このフレームに上記ガイド軸と平行に配設されて回転自在に支承されたリードスクリューと、上記フレームの上記ガイド軸に沿って上下方向に移動自在に設けられるとともに、上記リードスクリューと螺合するナットが固定されたユニットケースと、上記リードスクリューを回転駆動する第１のモータと、上記ユニットケース内に水平方向に配置されて軸線廻りに回動自在に支持された回動軸と、この回動軸の外周に下端部が一体化されるとともに板面を鉛直方向に沿わせて配置されたコンバイナと、上記ユニットケース内に設けられて回動機構を介して上記回動軸を回動させる第２のモータとを備えてなり、上記第１のモータによって上記リードスクリューを回転させることにより上記ユニットケースを昇降させて上記コンバイナを上記開口部から出没させるようにしたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
上記回動機構は、上記第２のモータの出力軸に固定されたウオームギヤと、このウオームギヤに歯合するとともに上記回動軸を回動させるヘリカルギヤとを備えてなることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車のダッシュボード等に組み込まれてコンバイナに映像を表示させるヘッドアップディスプレイであって、特にコンバイナを上下駆動してケース本体内に格納するポップアップ格納タイプのヘッドアップディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、乗用自動車等の各種の車両において、凹面板状のコンバイナフロントに映像を反射させて運転者の視界内に運転情報を重ねて表示させるヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤと略す。）が採用されている。
【０００３】
図６および図７は、車のダッシュボード内に取り付けられる従来のコンバイナを備えたＨＵＤのうち、コンバイナを回転させてケース本体２０に格納する回転格納タイプのＨＵＤを示すもので、このコンバイナＨＵＤは、上面に開口部が形成されたケース本体２０の内部に、凹面板状のコンバイナ２１と、このコンバイナ２１に向けて映像を投射する投影ユニット２２とが組み込まれることにより概略構成されたものである。
【０００４】
ここで、コンバイナ２１は、その一辺に沿って回動軸２３が一体的に設けられており、この回動軸２３によってケース本体２０を塞ぐ位置と、当該ケース本体２０の上面から起立する位置の間を回動自在に設けられている。
【０００５】
そして、回動軸２３の一方の端部にヘリカルギヤ２４が設けられ、このヘリカルギヤ２４にステッピングモータ２５の出力軸に設けられたウオームギヤ２６が螺合されている。また、回動軸２３の他方の端部には、コンバイナ２１が開口部を塞ぐ方向に回動軸２３を軸線廻りに付勢する渦巻きバネ２７が設けられている。
【０００６】
これにより上記コンバイナＨＵＤは、使用時にステッピングモータ２５によってコンバイナ２１を起立させて投影ユニット２２から映像を投射するとともに、使用後は渦巻きバネ２７の付勢力によってケース本体２０の開口部内に収納するようになっている。
なお、このようなダッシュボード内に組み込まれるＨＵＤの構成に関しては、例えば下記特許文献１においても開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−０９１４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
一方、上記構成からなるコンバイナ２１を回転させてケース本体２０に格納する回転格納タイプのＨＵＤの他に、図８に示すような、コンバイナ３０を上下駆動してケース本体３１内に格納するポップアップ格納タイプのＨＵＤも開発されている。
【０００９】
このようなポップアップ格納タイプのＨＵＤにおいては、コンバイナ３０を上下駆動した後に、ケース本体３１内の投影ユニットから映像を投射する際に、コンバイナ３０を、下端部を中心として回動させることにより受影角度の調整（チルト調整）を行う必要がある。
【００１０】
このため、上記コンバイナ３０に対する複数の駆動を、図６および図７に示した回転格納タイプのＨＵＤのように１つのステッピングモータで行わせようとすると、構造が極めて複雑になるとともに、装置の大型化も招くという問題点があった。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構造によってコンバイナの複数種の駆動に対応することができ、よって全体配置のコンパクト化を図ることができるポップアップ格納タイプのＨＵＤを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、天板に開口部が形成されたケース本体の内部に、上下部フランジ間に複数本のガイド軸が平行に配設されたフレームと、このフレームに上記ガイド軸と平行に配設されて回転自在に支承されたリードスクリューと、上記フレームの上記ガイド軸に沿って上下方向に移動自在に設けられるとともに、上記リードスクリューと螺合するナットが固定されたユニットケースと、上記リードスクリューを回転駆動する第１のモータと、上記ユニットケース内に水平方向に配置されて軸線廻りに回動自在に支持された回動軸と、この回動軸の外周に下端部が一体化されるとともに板面を鉛直方向に沿わせて配置されたコンバイナと、上記ユニットケース内に設けられて回動機構を介して上記回動軸を回動させる第２のモータとを備えてなり、上記第１のモータによって上記リードスクリューを回転させることにより上記ユニットケースを昇降させて上記コンバイナを上記開口部から出没させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記回動機構が、上記第２のモータの出力軸に固定されたウオームギヤと、このウオームギヤに歯合するとともに上記回動軸を回動させるヘリカルギヤとを備えてなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１または２に記載の発明においては、第１のモータによってリードスクリューを回転させると、当該リードスクリューに螺合するナットが固定されたユニットケースがガイド軸に沿って上昇し、ユニットケースの上部に設けられているコンバイナが開口部を通過してケース本体の外部に突出する。
【００１５】
この状態で、ユニットケース内に設けられた第２のモータによってユニットケース内の回動軸を回転させて当該回動軸回りにコンバイナを回動させることにより、投影ユニットから投射される映像の受影角度を調整する。
【００１６】
また、ＨＵＤの使用後は、上記第２のモータによってコンバイナを起立状態にして、第１のモータによりリードスクリューを反対方向に回転させると、ユニットケースがガイド軸に沿って降下し、コンバイナが開口部を介してケース本体内に格納される。
【００１７】
このように、第１および第２のモータを用いることにより、簡易な構造によってコンバイナの上下動や回動といった複数種の駆動に対応することができ、よって全体配置のコンパクト化を図ることができる。
【００１８】
ここで、請求項２に記載の発明によれば、コンバイナを回動させる回動機構として、第２のモータの出力軸に固定されたウオームギヤと、このウオームギヤに歯合するとともに上記回動軸を回動させるヘリカルギヤとを用いているために、コンバイナの受影角度を調整した後に、コンバイナ側から回動方向に外力が作用しても、上記ウオームギヤによって上記コンバイナが回動することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係るＨＵＤの一実施形態においてコンバイナをケース本体から突出させた状態を示す側面図である。を示す要部の斜視図である。
【図２】図１の要部の斜視図である。
【図３】図２のフレームおよびユニットケースを省略した斜視図である。
【図４】図１のコンバイナをケース本体内に収納した状態を示す要部の斜視図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】従来の回転格納タイプのＨＵＤの概略構成を示す斜視図である。
【図７】図６の要部の斜視図である。
【図８】従来のポップアップ格納タイプのＨＵＤを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１〜図５は、本発明に係るポップアップ格納タイプのＨＵＤの一実施形態を示すものである。
このＨＵＤ１のケース本体１ａは、天板１ｂに開口部が形成されるとともに、内部にはフレーム２が固定されている。このフレーム２は、壁板２ａの上下端部に、水平に屈曲された上部フランジ２ｂおよび下部フランジ２ｃが形成された板状の部材で、上下部フランジ２ｂ、２ｃ間には、２本のガイド軸３が水平方向に間隔をおいて設けられている。
【００２１】
そして、これらガイド軸３に沿って、上面が開口する箱状のユニットケース４が昇降自在に設けられている。また、これらガイド軸３間には、ユニットケース４を貫通してリードスクリュー５が配設され、その上下端部が各々上下部フランジ２ｂ、２ｃに回転自在に支持されている。他方、下部フランジ２ｃの下面側には、リードスクリュー５の下端部に隣接してステッピングモータ（第１のモータ）６が固定され、下部フランジ２ｃの上面側に突出する出力軸に歯車７が固定されている。
【００２２】
そして、この歯車７がリードスクリュー４の下端部に固定された歯車８に螺合されるとともに、ユニットケース４に固定されたナット９がリードスクリュー５に螺合されている。これにより、ステッピングモータ６を回転させると、リードスクリュー５が回転するとともにこれと螺合するナット９が固定されたユニットケース４がケース本体１ａ内において昇降するようになっている。
【００２３】
このユニットケース４内には、回動軸１０が水平方向に配置されて軸線廻りに回動自在に支持されている。この回動軸９の中心部には、当該回動軸９よりも大径の基台部１１が固定されている。この基台部１１は、下部側の半周にネジ１１ａが形成されるとともに、上部側の外周に平板状のコンバイナホルダ１２が回動軸１０と平行に設けられている。
【００２４】
このコンバイナホルダ１２は、上部をユニットケース４の上部開口から突出させて配置されており、このコンバイナホルダ１２に、板面を鉛直方向に沿わせて配置されたコンバイナ１３の下端部が取り付けられている。
【００２５】
他方、ユニットケース４内には、上記ネジ１１ａと螺合するピニオンギヤ１４が軸線を回動軸１０と平行にして回転自在に設けられており、このピニオンギヤ１４には、より大径のヘリカルギヤ１５が一体に形成されている。
【００２６】
また、このユニットケース４内には、チルト用ステッピングモータ（第２のモータ）１６がその軸線を鉛直方向に向けて取り付けられている。そして、このステッピングモータ１６の出力軸に固定されたウオームギヤ１７が、上記ヘリカルギヤ１５に歯合されている。そして、基台部１１のネジ１１ａ、ピニオンギヤ１４、ヘリカルギヤ１５およびウオームギヤ１７によって、回動軸９を回動させるための回動機構が構成されている。
【００２７】
そして、このケース本体１ａ内には、これらフレーム２およびユニットケース４の昇降領域に隣接して、上記コンバイナ１３へ向けて映像を投射するための投影ユニット（図示を略す。）が配置されている。
【００２８】
以上の構成からなるポップアップ格納タイプのＨＵＤ１においては、ステッピングモータ６によってリードスクリュー５を回転させると、このリードスクリュー５に螺合するナット９が固定されたユニットケース４がガイド軸３に沿って上昇し、図１〜図３に示すように、ユニットケース４の上部に設けられているコンバイナ１３が開口部を通過してケース本体１ａの外部に突出する。
【００２９】
この状態で、ユニットケース４内に設けられたチルト用ステッピングモータ１６によって、ウオームギヤ１７と歯合するヘリカルギヤ１５を回動させることにより、ピニオンギヤ１４と歯合する回動軸１０を回動させてコンバイナ１３を回動させることにより、上記投影ユニットから投射される映像の受影方向への傾斜角度を調整する。
【００３０】
また、使用後は、チルト用ステッピングモータ１６によってコンバイナ１３を起立状態にして、ステッピングモータ５によりリードスクリュー５を反対方向に回転させることにより、ユニットケース４をガイド軸３に沿って降下させ、図４および図５に示すように、コンバイナ１３をケース本体１ａ内に格納する。
【００３１】
このように、上記ポップアップ格納タイプのＨＵＤ１によれば、２つのステッピングモータ６、１６を用いることにより、簡易な構造によってコンバイナ１３の上下動や回動といった複数種の駆動に対応することができ、よって全体配置のコンパクト化を図ることができる。
【００３２】
加えて、チルト用ステッピングモータ１６の出力軸にウオームギヤ１７を設け、このウオームギヤ１７にヘリカルギヤ１５を歯合させて、当該ヘリカルギヤ１５を一体化されてピニオンギヤ１４によって回動軸１０を回動させているために、コンバイナ１３の受影角度を調整した後に、コンバイナ１３側から回動方向に外力が作用した場合においても、ウオームギヤ１７によってステッピング１６が回転してコンバイナ１３が回動することを防ぐことができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  ポップアップ格納タイプのＨＵＤ
１ａ  ケース本体
１ｂ  天板
２  フレーム
２ｂ  上部フランジ
２ｃ  下部フランジ
３  ガイド軸
４  ユニットケース
５  リードスクリュー
６  ステッピングモータ（第１のモータ）
９  ナット
１０  回動軸
１３  コンバイナ
１５  ヘリカルギヤ
１６  チルト用ステッピングモータ（第２のモータ）
１７  ウオームギヤ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018002050.tif 000009
【図８】
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