(57)【要約】【課題】より簡単に回路基板をグランドに接続することができる車両用表示装置を提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置は、車両情報を示す表示光を出射する表示器と、コネクタ部品７が実装される中継基板１５と、中継基板１５の側面１５ｃに対向する内側壁６５ｓを有し、金属により形成される下ケース６５と、を備える。中継基板１５は、中継基板１５におけるコネクタ部品７が実装されるコネクタ面１５ｂに位置し、下ケース６５の内側壁６５ｓを弾性的に押すように中継基板１５の側面１５ｃから外側へ突出するグランド接続部材１６を備える。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両情報を示す表示光を出射する表示器と、
部品が実装される回路基板と、
前記回路基板の側面に対向する側壁を有し、金属により形成される筐体と、を備え、
前記回路基板は、前記回路基板における前記部品が実装される面に位置し、前記筐体の前記側壁を弾性的に押すように前記回路基板の前記側面から外側へ突出するグランド接続部材を備える、
車両用表示装置。
【請求項２】
前記筐体の前記側壁は、前記グランド接続部材が接触し、前記回路基板が延びる方向に対して垂直をなす被接触面を備える、
請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記車両用表示装置は、
前記表示器からの前記表示光を被投射部材に導くことにより前記車両情報を示す虚像を表示するリレー光学系と、
前記表示器を制御する制御基板と、を備え、
前記表示器は、
光を照射する光源と、
前記光源からの前記光を受けて前記表示光を出射する表示素子と、
前記制御基板と前記表示素子の間に接続される前記回路基板である中継基板と、
前記光源及び前記表示素子を収容しつつ前記中継基板を保持する樹脂により形成される表示器ケースと、を備える、
請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記グランド接続部材は、接触する前記側壁に向かって凸状に湾曲して形成される接触湾曲部を備える、
請求項１から３の何れか一項に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用表示装置の一例として、実景に重畳するように虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。例えば、特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、虚像を表す表示光を出射する表示器と、制御ＩＣ(Integrated Circuit)等が実装される回路基板と、表示器及び回路基板の間を電気的に接続するフレキシブルフラットケーブルと、ヘッドアップディスプレイ装置の各構成を収容する筐体と、を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６４３９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記ヘッドアップディスプレイ装置の回路基板は、一般的に、ハーネスを介して金属製の筐体に接続されることによりグランドに接続される。一例として、ハーネスの一端は金属製の筐体にビス止めされ、ハーネスの他端は回路基板のコネクタに接続される。しかし、この構成では、ハーネスの一端を筐体に、ハーネスの他端をコネクタにそれぞれ接続する必要があり、回路基板をグランドに接続するのに手間がかかっていた。
【０００５】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、より簡単に回路基板をグランドに接続することができる車両用表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る車両用表示装置は、車両情報を示す表示光を出射する表示器と、部品が実装される回路基板と、前記回路基板の側面に対向する側壁を有し、金属により形成される筐体と、を備え、前記回路基板は、前記回路基板における前記部品が実装される面に位置し、前記筐体の前記側壁を弾性的に押すように前記回路基板の前記側面から外側へ突出するグランド接続部材を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両用表示装置において、より簡単に回路基板をグランドに接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両の模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るヒートシンク及び基板カバーが取り外されたヘッドアップディスプレイ装置の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る下ケース、表示器ケース及び中継基板の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る中継基板の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る下ケースの一部の斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る中継基板が収容された下ケースの一部の斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るグランド接続部材の弾性部の斜視図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るグランド接続部材の断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る図９のＡ−Ａ線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係る車両用表示装置の一例であるヘッドアップディスプレイ装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両２００のダッシュボード内に設置される。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両２００の被投射部材の一例であるフロントガラス２０１に向けて像を表す表示光Ｌを出射する。表示光Ｌはフロントガラス２０１で反射して視認者１（主に車両２００の運転者）に到達する。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、フロントガラス２０１を介して見える実景に重畳するように表示面Ａに虚像Ｖを表示する。以下の説明では、運転者からの視点に基づいて、前後方向、左右方向及び上下方向が規定される。
【００１１】
図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示器ユニット１０と、リレー光学系に相当する折り返しミラー部材２０及び凹面鏡３０と、筐体６０と、ブラインドカバー６７と、図３に示すように、制御回路基板７０と、を備える。
【００１２】
図２に示すように、折り返しミラー部材２０は、例えば平面鏡により構成され、表示器ユニット１０が出射した表示光Ｌを凹面鏡３０に向けて反射させる。
【００１３】
凹面鏡３０は、表示器ユニット１０から出射され、折り返しミラー部材２０で反射した表示光Ｌをフロントガラス２０１に向けて拡大させつつ反射させる。
【００１４】
筐体６０は、非透光性樹脂材料又は金属材料で形成されるとともに、中空の略直方体をなす。筐体６０は、上ケース６１と、上ケース６１が装着される下ケース６５と、図３に示すように、下ケース６５に装着される基板カバー６４と、を備える。
【００１５】
図２に示すように、上ケース６１は、下ケース６５を閉じる蓋として機能し、略長方形枠状に形成されている。上ケース６１には、フロントガラス２０１に対向する位置に開口部６１ａが形成されている。上ケース６１は、開口部６１ａを塞ぐ湾曲板状の窓部５０を備える。この窓部５０は、表示光Ｌが通過するアクリル等の透光性樹脂材料からなる。
【００１６】
下ケース６５は、金属により形成され、上方に向けて開口した箱状をなす。下ケース６５における後述する被接触面６５ｂを除く全周囲には塗料が塗布されることにより塗装膜が形成されている。下ケース６５内には、凹面鏡３０、折り返しミラー部材２０及びブラインドカバー６７が収容される。下ケース６５の上部には上ケース６１が装着される。
なお、塗装膜が形成されない非塗装部は、下ケース６５における被接触面６５ｂ以外の領域に形成されてもよく、例えば車体への取り付けのためのビス止め箇所等の領域に形成されてもよい。
【００１７】
図３に示すように、下ケース６５の下面には、表示器ユニット１０と制御回路基板７０が装着される。基板カバー６４は、制御回路基板７０を覆うように下ケース６５に装着される。
【００１８】
図６に示すように、下ケース６５は、中継基板１５の後述するグランド接続部材１６に接触する被接触部６５ａを備える。被接触部６５ａは、下ケース６５の前側の内側壁６５ｓに位置する。被接触部６５ａは、上下方向に延びる四角柱状をなし、上端に傾斜する被接触面６５ｂを有する。被接触面６５ｂは、被接触部６５ａの先端に向かうにつれてグランド接続部材１６から離れる方向に傾斜する。また、図１０に示すように、被接触面６５ｂは、中継基板１５が延びる方向に垂直をなす。被接触面６５ｂには塗装膜が施されておらず、被接触面６５ｂにおいては下ケース６５の心材である金属が露出されている。なお、被接触面６５ｂにおける塗装膜は塗装後に削り取られてもよいし、塗装時に被接触面６５ｂに塗装膜が施されないように被接触面６５ｂにマスクをかけてもよい。
【００１９】
図６に示すように、ブラインドカバー６７は、遮光性の樹脂により形成され、下ケース６５内に収容される。ブラインドカバー６７には、表示器１１の出射面１０ａが嵌まる出光孔６７ａが形成されている。ブラインドカバー６７は、表示光Ｌが通過する光路空間を光学的に閉じるために設けられる。
【００２０】
図３に示すように、制御回路基板７０は、硬質のプリント基板に制御ＩＣ等の各種電子部品が実装されてなる。制御回路基板７０は、下ケース６５の下面に設置された状態で図示しないねじにより固定される。制御回路基板７０は、フレキシブルフラットケーブル８０を介して表示器ユニット１０に接続され、表示器ユニット１０を制御する。
【００２１】
図２及び図３に示すように、表示器ユニット１０は、表示器１１及びヒートシンク１８を有する。表示器１１は、制御回路基板７０による制御のもと、像を表す表示光Ｌを出射する出射面１０ａを備える。
【００２２】
ヒートシンク１８は、表示器１１を囲む箱状をなす。ヒートシンク１８は、アルミニウム等の金属で構成され、表示器１１で発生する熱を外部へ放出する。
【００２３】
図４に示すように、表示器１１は、本体部１４と、中継基板１５と、表示器ケース１７と、を備える。本体部１４は、図２に示すように、ＬＥＤからなる複数の光源１４ａと、複数の光源１４ａからの光を平行化及び拡散する複数のレンズ１４ｂと、複数のレンズ１４ｂを経た複数の光源１４ａからの光に基づき表示光Ｌを出射する液晶表示パネル１４ｃと、を備える。
図４に示すように、表示器ケース１７は、ねじ６により下ケース６５に固定され、本体部１４及び中継基板１５を支持する。詳しくは、表示器ケース１７は、本体部１４を収容する本体部収容部１７ａと、中継基板１５を支持する基板支持部１７ｂと、を備える。
本体部収容部１７ａは、下方向に向けて開口する箱状をなし、底板１７ａ２を有する。底板１７ａ２には、表示光Ｌが通過する通光孔１７ａ１が形成される。基板支持部１７ｂは、本体部収容部１７ａの前側の側壁に位置し、底板１７ａ２に対して鈍角をなす。基板支持部１７ｂは、中継基板１５の下面である支持面１５ａに固定される。本例では、基板支持部１７ｂに形成される図示しない円柱状の軸部が中継基板１５に形成される図示しない孔に嵌まることにより、中継基板１５は基板支持部１７ｂに固定される。
【００２４】
図３に示すように、中継基板１５は、制御回路基板７０の右方に位置し、制御回路基板７０に対して傾斜する方向に延びる。中継基板１５は、表示器１１と制御回路基板７０の間を中継する基板である。中継基板１５は、フレキシブルフラットケーブル８０を介して制御回路基板７０に電気的に接続され、フレキシブルフラットケーブル８１を介して液晶表示パネル１４ｃに電気的に接続されている。フレキシブルフラットケーブル８０，８１の端部は、中継基板１５のそれぞれ異なるコネクタ部品７に接続される。
【００２５】
図５に示すように、中継基板１５は、上述した基板支持部１７ｂにより支持される支持面１５ａと、コネクタ部品７が実装されるコネクタ面１５ｂと、支持面１５ａ及びコネクタ面１５ｂを連結する側面１５ｃと、コネクタ面１５ｂに設けられるグランド接続部材１６と、を備える。グランド接続部材１６は、中継基板１５の図示しないグランド端子を下ケース６５に接続するため、すなわち、中継基板１５をグランドに接続するために設けられる。中継基板１５がグランドに接続されることにより、フレキシブルフラットケーブル８０，８１、中継基板１５が発するノイズを低減することができる。グランド接続部材１６は、中継基板１５のコネクタ面１５ｂの右前側の角部、すなわち、液晶表示パネル１４ｃに近く、制御回路基板７０から遠い位置に設けられている。これにより、グランド接続部材１６は、中継基板１５における図示しない配線パターンのうち電気接続的に液晶表示パネル１４ｃに近い位置に設けられる。よって、液晶表示パネル１４ｃから延びる電気線の長さを短くすることができ、液晶表示パネル１４ｃが発するノイズを低減させることができる。
【００２６】
詳しくは、図９及び図１０に示すように、グランド接続部材１６は、下ケース６５の被接触面６５ｂに接触する弾性体１６ａと、弾性体１６ａを収容するケース体１６ｂと、を備える。
弾性体１６ａ及びケース体１６ｂは、金属の板材がプレス加工されることにより形成される。具体的には、図８に示すように、弾性体１６ａは、長細い板材がＵ字状に曲げられて形成されるＵ字部１６ａ１と、Ｕ字部１６ａ１における被接触面６５ｂに対向する部位に凸状に湾曲して形成される接触湾曲部１６ａ２と、を備える。
Ｕ字部１６ａ１は、自身の弾性力により、接触湾曲部１６ａ２を被接触面６５ｂに押し付ける。
接触湾曲部１６ａ２は、中継基板１５の側面１５ｃから被接触面６５ｂに向けて外側に突出する。接触湾曲部１６ａ２は、図９に示すように、Ｕ字部１６ａ１の長さ方向（左右方向）において被接触面６５ｂに接する角部が湾曲する二等辺三角形をなす。また、接触湾曲部１６ａ２は、図１０に示すように、Ｕ字部１６ａ１の幅方向において半円弧状をなす。接触湾曲部１６ａ２は被接触面６５ｂに点接触する。
【００２７】
下ケース６５に表示器ユニット１０を組み付けるだけで、図７、図９及び図１０に示すように、グランド接続部材１６の接触湾曲部１６ａ２が被接触面６５ｂに接触する。このとき、接触湾曲部１６ａ２は、Ｕ字部１６ａ１の弾性力により被接触面６５ｂに押し付けられる。よって、中継基板１５がグランド接続部材１６を介して下ケース６５に電気的に接続される。
【００２８】
（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
【００２９】
（１）車両用表示装置の一例であるヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両情報を示す表示光Ｌを出射する表示器１１と、部品の一例であるコネクタ部品７が実装される回路基板の一例である中継基板１５と、中継基板１５の側面１５ｃに対向する内側壁６５ｓを有し、金属により形成される下ケース６５と、を備える。中継基板１５は、中継基板１５におけるコネクタ部品７が実装されるコネクタ面１５ｂに位置し、下ケース６５の内側壁６５ｓを弾性的に押すように中継基板１５の側面１５ｃから外側へ突出するグランド接続部材１６を備える。
この構成によれば、下ケース６５に中継基板１５を組み付けるだけで、グランド接続部材１６が下ケース６５の内側壁６５ｓに接触する。これにより、より簡単に中継基板１５をグランドに接続することができる。具体的には、回路基板をグランドに接続するために、ハーネスの端部を筐体にビス止めしたりコネクタに接続したりする手間がない。
また、グランド接続部材１６は中継基板１５の側面１５ｃから外側へ突出することにより下ケース６５の内側壁６５ｓに接触する。ここで、中継基板１５の側面１５ｃは、コネクタ面１５ｂと異なってコネクタ部品７が設けられないため、下ケース６５の内側壁６５ｓに近づけることができる。よって、グランド接続部材１６の長さを短くすることができ、より確実にグランド接続部材１６を下ケース６５の内側壁６５ｓに接触させることができる。
【００３０】
（２）下ケース６５の内側壁６５ｓは、グランド接続部材１６が接触し、中継基板１５が延びる方向に対して垂直をなす被接触面６５ｂを備える。
この構成によれば、中継基板１５がその厚さ方向に位置ずれした場合であっても、被接触面６５ｂと中継基板１５の側面１５ｃの間の距離が変わらないため、接触湾曲部１６ａ２を適切な力で被接触面６５ｂに押し付けた状態を維持することができる。よって、高い組み付け精度が要求されないため、組み立てをより簡易化できる。
【００３１】
（３）ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示器１１からの表示光Ｌを被投射部材の一例であるフロントガラス２０１に導くことにより車両情報を示す虚像Ｖを表示するリレー光学系の一例である折り返しミラー部材２０及び凹面鏡３０と、表示器１１を制御する制御回路基板７０と、を備える。表示器１１は、光を照射する光源１４ａと、光源１４ａからの光を受けて表示光Ｌを出射する表示素子の一例である液晶表示パネル１４ｃと、制御回路基板７０と液晶表示パネル１４ｃの間に接続される中継基板１５と、光源１４ａ及び液晶表示パネル１４ｃを収容しつつ中継基板１５を保持する樹脂により形成される表示器ケース１７と、を備える。
この構成によれば、中継基板１５が樹脂製の表示器ケース１７に保持されている場合であっても、グランド接続部材１６を下ケース６５の内側壁６５ｓに接触させることにより、中継基板１５をグランドに接続することができる。中継基板１５をグランドに接続することにより、表示器１１、特に液晶表示パネル１４ｃが発するノイズを低減することができる。
【００３２】
（４）グランド接続部材１６は、接触する内側壁６５ｓに向かって凸状に湾曲して形成される接触湾曲部１６ａ２を備える。
この構成によれば、接触湾曲部１６ａ２により、例えば、組み付け誤差により中継基板１５が傾いた場合であっても、適切に接触湾曲部１６ａ２を内側壁６５ｓに接触させることができる。
【００３３】
（変形例）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
【００３４】
上記実施形態においては、グランド接続部材１６は、単数の接触湾曲部１６ａ２を備えていたが、接触湾曲部１６ａ２の数は単数に限らず、複数であってもよい。複数の接触湾曲部１６ａ２は、被接触面６５ｂに沿って並べられてもよい。
また、グランド接続部材１６は、接触湾曲部１６ａ２を介して被接触面６５ｂに点接触していたが、グランド接続部材１６は、被接触面６５ｂに線接触又は面接触していてもよい。
【００３５】
上記実施形態においては、被接触面６５ｂは、中継基板１５が延びる方向に垂直をなしていたが、垂直以外の角度をなしていてもよい。
【００３６】
上記実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置１００においては、表示光Ｌがフロントガラス２０１に投射されていたが、これに限らず、専用のコンバイナに投射されてもよい。
【００３７】
上記実施形態においては、本発明に係る車両用表示装置はヘッドアップディスプレイ装置１００であったが、ヘッドアップディスプレイ装置１００に限らず、車両用計器であってもよい。車両用計器は、指針用モータ、液晶表示素子、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）表示素子及びインジゲータ用光源のうち所定の組み合わせを有する表示器と、電子部品及びグランド接続部材１６を含む回路基板と、グランド接続部材１６が接触する金属製のケースと、を備えていてもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１０  表示器ユニット
１０ａ  出射面
１１  表示器
１４  本体部
１４ａ  光源
１４ｂ  レンズ
１４ｃ  液晶表示パネル
１５  中継基板
１５ａ  支持面
１５ｂ  コネクタ面
１５ｃ  側面
１６  グランド接続部材
１６ａ  弾性体
１６ｂ  ケース体
１６ａ１  Ｕ字部
１６ａ２  接触湾曲部
１７  表示器ケース
１７ａ  本体部収容部
１７ｂ  基板支持部
１７ａ１  通光孔
１７ａ２  底板
１８  ヒートシンク
２０  折り返しミラー部材
３０  凹面鏡
５０  窓部
６０  筐体
６１  上ケース
６１ａ  開口部
６４  基板カバー
６５  下ケース
６５ａ  被接触部
６５ｂ  被接触面
６５ｓ  内側壁
６７  ブラインドカバー
６７ａ  出光孔
７０  制御回路基板
８０，８１  フレキシブルフラットケーブル
１００  ヘッドアップディスプレイ装置
２００  車両
２０１  フロントガラス
【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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