(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置（１）において、投射ユニット（２０）から投射された表示光像（５）を反射して虚像表示させる虚像表示位置を、調整する表示位置調整ユニット（３）であって、
回転軸（３３）が設けられ、前記表示光像を反射する方向を、前記回転軸の正逆回転により変化させる反射鏡（３２）と、
使用状態下での初期回転位置（Ｒ０）及び最大回転位置（Ｒｍａｘ）の間となる回転駆動範囲（Ａ）にて、前記回転軸を正逆回転駆動するステッピングモータ（３７）と、
前記ステッピングモータの回転を減速して前記回転軸に伝達するために、伝達ギア（３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７）同士が噛合連繋している減速ギア機構（３８）と、
前記回転駆動範囲にて前記回転軸を逆回転方向（Ｄｒ）へ付勢する第一復原力（Ｆ１）を、前記初期回転位置から前記回転軸が正回転するに従って増大させる第一弾性部材（３５）と、
前記回転駆動範囲にて前記回転軸を正回転方向（Ｄｎ）へ付勢する第二復原力（Ｆ２）を、前記初期回転位置から前記回転軸が正回転するに従って減少させる第二弾性部材（３９）とを、備え、
前記第一弾性部材と前記第二弾性部材とは、前記初期回転位置では前記第一復原力よりも前記第二復原力を小さくする状態に、セットされている表示位置調整ユニット。
【請求項２】
前記第二弾性部材には、前記第一弾性部材よりも小さいバネ定数が与えられている請求項１に記載の表示位置調整ユニット。
【請求項３】
前記初期回転位置にて前記第二弾性部材は、前記第一復原力の半値を超える大きさに前記第二復原力を調整する請求項２に記載の表示位置調整ユニット。
【請求項４】
前記第一弾性部材と前記第二弾性部材とは、渦巻き方向の相反する渦巻きバネから構成されており、前記回転軸上の軸方向にずれた作用点（Ｓ１，Ｓ２）に対してそれぞれ前記第一復原力と前記第二復原力とを作用させる請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示位置調整ユニット。
【請求項５】
前記伝達ギアにおいて噛合連繋している歯形部（３８０ａ，３８１ａ，３８２ａ，３８３ａ，３８４ａ，３８５ａ，３８６ａ，３８７ａ）は、樹脂により形成されている請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示位置調整ユニット。
【請求項６】
車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置（１）であって、
表示光像（５）を投射する投射ユニット（２０）と、
前記投射ユニットから投射された前記表示光像を反射して虚像表示させる虚像表示位置を、調整する表示位置調整ユニット（３）とを、含んで構成され、
前記表示位置調整ユニットは、
回転軸（３３）が設けられ、前記表示光像を反射する方向を、前記回転軸の正逆回転により変化させる反射鏡（３２）と、
使用状態下での初期回転位置（Ｒ０）及び最大回転位置（Ｒｍａｘ）の間となる回転駆動範囲（Ａ）にて、前記回転軸を正逆回転駆動するステッピングモータ（３７）と、
前記ステッピングモータの回転を減速して前記回転軸に伝達するために、伝達ギア（３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７）同士が噛合連繋している減速ギア機構（３８）と、
前記回転駆動範囲にて前記回転軸を逆回転方向（Ｄｒ）へ付勢する第一復原力（Ｆ１）を、前記初期回転位置から前記回転軸が正回転するに従って増大させる第一弾性部材（３５）と、
前記回転駆動範囲にて前記回転軸を正回転方向（Ｄｎ）へ付勢する第二復原力（Ｆ２）を、前記初期回転位置から前記回転軸が正回転するに従って減少させる第二弾性部材（３９）とを、備え、
前記第一弾性部材と前記第二弾性部材とは、前記初期回転位置では前記第一復原力よりも前記第二復原力を小さくする状態に、セットされているヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示位置調整ユニット及びヘッドアップディスプレイ（Head Up Display：以下、ＨＵＤと表記する。）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されるＨＵＤ装置において、投射ユニットから投射された表示光像を反射して虚像表示させる虚像表示位置を調整するために、表示位置調整ユニットが広く利用されている。例えば特許文献１に開示の表示位置調整ユニットでは、反射鏡に設けられた回転軸がステッピングモータにより正逆回転駆動されることで、反射鏡が表示光像を反射する方向が変化する。その結果、表示光像の反射方向が変化するのに応じて、表示光像の虚像表示位置が調整されることとなる。
【０００３】
さて、特許文献１の表示位置調整ユニットでは、ステッピングモータの回転を減速ギア機構により減速して反射鏡の回転軸に伝達することで、虚像表示位置を緻密に調整することが可能となっている。さらに、特許文献１の表示位置調整ユニットでは、回転軸を一つ又は一対の弾性部材により回転方向の片側へと付勢することで、減速ギア機構において噛合連繋した伝達ギア同士のバックラッシを除去して、虚像表示位置の調整精度を高めることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１３１６５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の表示位置調整ユニットでは、一つ又は一対の弾性部材からの復原力による回転軸の付勢が回転方向の片側に継続している状態下、伝達ギアが車両において高い環境温度に晒されると、伝達ギアにクリープ変形の生じるおそれがある。
【０００６】
具体的には、図１７（ａ）の如く伝達ギア１００，１０１同士の噛合連繋箇所では、バックラッシを広げるように、それら伝達ギア１００，１０１がクリープ変形する。すると、図１７（ｂ）の如く伝達ギア１００，１０１は、一つ又は一対の弾性部材からの復原力によりバックラッシを埋めるように回転するため、虚像表示位置がずれてしまう。
【０００７】
ここで、回転軸を付勢している復原力について使用状態下での最大値が大きくなるほど、クリープ変形が生じて虚像表示位置はずれ易くなるが、当該付勢方向が一定となる一つ又は一対の弾性部材によっては、当該最大値を低減することが難しい。これは、使用状態下での復原力の最小値をバックラッシの除去可能な大きさに確保すると、使用状態下での復原力の最大値は、一つの弾性部材のばね定数又は一対の弾性部材の合成ばね定数に依存して増大してしまうためである。
【０００８】
本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両において表示光像の虚像表示位置がずれるのを抑制する表示位置調整ユニット、並びに当該表示位置調整ユニットを含むＨＵＤ装置を、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下、課題を達成するための発明の技術的手段について、説明する。尚、発明の技術的手段を開示する特許請求の範囲及び本欄に記載された括弧内の符号は、後に詳述する実施形態に記載された具体的手段との対応関係を示すものであり、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１０】
上述の課題を解決するために開示された第一発明は、
車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置（１）において、投射ユニット（２０）から投射された表示光像（５）を反射して虚像表示させる虚像表示位置を、調整する表示位置調整ユニット（３）であって、
回転軸（３３）が設けられ、表示光像を反射する方向を、回転軸の正逆回転により変化させる反射鏡（３２）と、
使用状態下での初期回転位置（Ｒ０）及び最大回転位置（Ｒｍａｘ）の間となる回転駆動範囲（Ａ）にて、回転軸を正逆回転駆動するステッピングモータ（３７）と、
ステッピングモータの回転を減速して回転軸に伝達するために、伝達ギア（３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７）同士が噛合連繋している減速ギア機構（３８）と、
回転駆動範囲にて回転軸を逆回転方向（Ｄｒ）へ付勢する第一復原力（Ｆ１）を、初期回転位置から回転軸が正回転するに従って増大させる第一弾性部材（３５）と、
回転駆動範囲にて回転軸を正回転方向（Ｄｎ）へ付勢する第二復原力（Ｆ２）を、初期回転位置から回転軸が正回転するに従って減少させる第二弾性部材（３９）とを、備え、
第一弾性部材と第二弾性部材とは、初期回転位置では第一復原力よりも第二復原力を小さくする状態に、セットされている。
【００１１】
また、上述の課題を解決するために開示された第二発明は、
車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置（１）であって、
表示光像（５）を投射する投射ユニット（２０）と、
投射ユニットから投射された表示光像を反射して虚像表示させる虚像表示位置を、調整する表示位置調整ユニット（３）とを、含んで構成され、
表示位置調整ユニットは、
回転軸（３３）が設けられ、表示光像を反射する方向を、回転軸の正逆回転により変化させる反射鏡（３２）と、
使用状態下での初期回転位置（Ｒ０）及び最大回転位置（Ｒｍａｘ）の間となる回転駆動範囲（Ａ）にて、回転軸を正逆回転駆動するステッピングモータ（３７）と、
ステッピングモータの回転を減速して回転軸に伝達するために、伝達ギア（３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７）同士が噛合連繋している減速ギア機構（３８）と、
回転駆動範囲にて回転軸を逆回転方向（Ｄｒ）へ付勢する第一復原力（Ｆ１）を、初期回転位置から回転軸が正回転するに従って増大させる第一弾性部材（３５）と、
回転駆動範囲にて回転軸を正回転方向（Ｄｎ）へ付勢する第二復原力（Ｆ２）を、初期回転位置から回転軸が正回転するに従って減少させる第二弾性部材（３９）とを、備え、
第一弾性部材と第二弾性部材とは、初期回転位置では第一復原力よりも第二復原力を小さくする状態に、セットされている。
【００１２】
このような各発明によると、使用状態下での初期回転位置と最大回転位置との間の回転駆動範囲にて反射鏡の回転軸は、正回転に従って増大する第一弾性部材の第一復原力によっては、逆回転方向へと付勢される。このとき回転軸は、正回転に従って減少し且つ初期回転位置にて第一復原力よりも小さくなる第二弾性部材の第二復原力によっては、正回転方向へと付勢される。これにより初期回転位置では、使用回転状態下での最小値となる第一復原力と、使用回転状態下での最大値となる第二復原力とにつき、それら復原力の合力が最小値となる。故に、減速ギア機構において噛合連繋した伝達ギア同士のバックラッシを除去可能な大きさに、第一及び第二復原力の合力最小値が確保されることで、回転駆動範囲の全域でも当該大きさが確保され得る。しかも、使用状態下にて第一及び第二復原力の合力が最大値となる最大回転位置では、第一復原力とは相反方向の第二復原力が発生する分、当該合力が第一復原力単独の最大値よりも低減され得る。
【００１３】
以上のことから第一及び第二復原力につき、それら復原力が回転駆動範囲では常に発生して上述の大きさを確保するように初期回転位置での各弾性部材のセット荷重を調整すれば、各弾性部材のバネ定数に依存することなく、バックラッシ除去と両立して合力低減を達成できる。したがって、伝達ギアが車両において高い環境温度に晒されたとしても、伝達ギアのクリープ変形が生じ難くなるので、表示光像の虚像表示位置がずれるのを抑制可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一実施形態の表示位置調整ユニットを適用したＨＵＤ装置を示す概略構成図である。
【図２】図１のＨＵＤ装置による表示光像の虚像表示状態を示す模式図である。
【図３】図１の表示位置調整ユニットを示す正面図である。
【図４】図３の表示位置調整ユニットを示す上面図である。
【図５】図３のV−V線断面図である。
【図６】図３のVI−VI線断面図である。
【図７】図１の表示位置調整ユニットにおける特性を示すグラフである。
【図８】図１のステッピングモータと減速機構とを示す断面図である。
【図９】図１のステッピングモータへ印加される駆動信号を示すグラフである。
【図１０】図１のステッピングモータと制御ユニットとの電気接続状態を示す電気回路図である。
【図１１】図７の変形例を示すグラフである。
【図１２】図７の変形例を示すグラフである。
【図１３】図７の変形例を示すグラフである。
【図１４】図７の変形例を示すグラフである。
【図１５】図５の変形例を示す断面図である。
【図１６】図６の変形例を示す断面図である。
【図１７】従来の課題を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１に示すように、本発明の一実施形態による表示位置調整ユニット３を備えたＨＵＤ装置１は、車両に搭載されて、同車両内に表示光像５を虚像表示する。ＨＵＤ装置１は、ハウジング１０、投射ユニット２０、光学系３０、調整スイッチ８０及び制御ユニット９０を含んで構成されている。
【００１６】
ハウジング１０は、中空形状に形成され、車両内のインストルメントパネル２に設置される。ハウジング１０は、車両の運転席前方において、ＨＵＤ装置１の構成要素２０，３０等を収容している。ハウジング１０は、車両の運転席前方における投影部材としてのウインドシールド４と上下に対向する箇所に、透光性の出射窓１４を有している。
【００１７】
投射ユニット２０は、透過照明式の液晶パネル又は有機ＥＬパネル等を主体に構成され、画面２２を有している。画面２２は、投射ユニット２０に内蔵されるバックライトにより、透過照明される。画面２２に実像表示される画像は、かかる透過照明を受けて発光することで、表示光像５として投射される。投射ユニット２０から投射される表示光像５は、車両に関連する車両関連情報を表している。本実施形態の表示光像５は、図２に示すように、車両進行方向等のナビゲーション情報を表している。但し、表示光像５については、ナビゲーション情報以外にも、車速、燃料残量、冷却水温度等の車両状態情報や、交通状況等の車外状況情報を表すものであってもよい。
【００１８】
図１に示すように光学系３０は、表示位置調整ユニット３を含む複数の光学ユニットから、構成されている。但し、図１では、光学系３０のうち表示位置調整ユニット３以外の構成要素につき、図示が省略されている。図１，３〜６に示すように表示位置調整ユニット３は、軸受体３４、反射鏡３２、駆動源３６及び弾性部材３５，３９を備えている。
【００１９】
軸受体３４は、金属によりフレーム状に形成されている。軸受体３４は、固定ベース３４０、保持ベース３４１及び軸受ベース３４２を有している。帯形の平板状を呈する固定ベース３４０は、反射鏡３２の下方にてハウジング１０の底部に固定されている。略矩形の平板状を呈する保持ベース３４１は、固定ベース３４０の一端部から上方へ向かって実質垂直に突出している。略矩形の平板状を呈する軸受ベース３４２は、固定ベース３４０において保持ベース３４１とは逆側の他端部から、上方へ向かって実質垂直に突出している。
【００２０】
図１，３，４に示すように反射鏡３２は、本実施形態では滑らかな曲面状に凹む反射面３２ａを有した、所謂凹面鏡である。反射面３２ａは、樹脂製基材への金属蒸着等により形成されている。図１に示すように反射面３２ａは、投射ユニット２０から反射面３２ａへ直接的又は間接的に入射される表示光像５を拡大して、出射窓１４側に反射する。こうして反射された表示光像５は、出射窓１４を通過することで、ウインドシールド４に投影される。その結果として表示光像５は、ウインドシールド４の前方に結像される虚像として、車両内の運転席側へと向かって図２の如く表示される。
【００２１】
図３〜６に示すように、反射鏡３２において反射面３２ａの外周側を囲む樹脂製の外周フレーム３２ｂには、同一樹脂製の回転軸３３が一体に設けられている。回転軸３３は、反射面３２ａを横方向に挟む両側にそれぞれ分離して、第一軸部３３１と第二軸部３３２とを形成している。第一軸部３３１と第二軸部３３２とは、互いに同軸上の円柱状に形成され、外周フレーム３２ｂから相反する側方へと突出している。第一軸部３３１は、軸受体３４のうち保持ベース３４１により保持された駆動源３６の出力軸３８８に対して、一体に正逆回転可能に連結されている。第二軸部３３２は、軸受体３４のうち軸受ベース３４２により正逆回転可能に軸受されている。
【００２２】
こうした構成下、駆動源３６が回転軸３３のうち第一軸部３３１を正回転方向Ｄｎ及び逆回転方向Ｄｒの一方へと回転駆動することで、反射鏡３２の反射面３２ａにより表示光像５の反射される方向が変化する。その結果として表示光像５の虚像表示位置は、図２に示すように、ウインドシールド４に対して上下に調整される。具体的には、図２に実線で示す下限表示位置Ｐｌと、図２に破線で示す上限表示位置Ｐｕとの間にて、表示光像５の虚像表示位置が調整される。ここで、回転軸３３の回転位置のうち図３〜７に示す初期回転位置Ｒ０は、表示位置調整ユニット３の使用状態下にて上限表示位置Ｐｕと対応した回転位置に、設定されている。一方、回転軸３３の回転位置のうち図７に示す最大回転位置Ｒｍａｘは、使用状態下にて下限表示位置Ｐｌと対応した回転位置に、設定されている。
【００２３】
図１，８に示すように駆動源３６は、ステッピングモータ３７及び減速ギア機構３８を有している。ステッピングモータ３７は、クローポール構造の永久磁石型モータである。図８に示すようにステッピングモータ３７では、Ａ，Ｂ二相のコイル３７０，３７１が駆動信号による通電を受けて励磁することで、ロータ磁石３７２がモータ軸３７３と一体に回転する。ここでＡ相のコイル３７０には、図９に太実線グラフで示すように、電気角に応じて振幅を交番させる余弦関数に従って駆動信号が印加される。一方でＢ相のコイル３７１には、図９に細実線グラフで示すように、電気角に応じて振幅を交番させる正弦関数に従って駆動信号が印加される。したがって、モータ軸３７３の回転位置は、Ａ，Ｂ各相のコイル３７０，３７１へ印加される駆動信号の電気角に応じた位置となる。
【００２４】
減速ギア機構３８は、図１の如く保持ベース３４１に保持されたケーシング３８０内にて、図８の如く複数の伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７同士を噛合連繋させてなる。各伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７において歯形部３８０ａ，３８１ａ，３８２ａ，３８３ａ，３８４ａ，３８５ａ，３８６ａ，３８７ａを含む全体は、樹脂により形成されている。
【００２５】
具体的に初段伝達ギア３８０は、モータ軸３７３に一体に設けられている。第一アイドラ伝達ギア３８１及び第一ピニオン伝達ギア３８２は、一体に形成されて、ケーシング３８０により軸支されている。第一アイドラ伝達ギア３８１の歯形部３８１ａは、初段伝達ギア３８０の歯形部３８０ａと噛合により連繋している。第二アイドラ伝達ギア３８３及び第二ピニオン伝達ギア３８４は、一体に形成されて、ケーシング３８０により軸支されている。第二アイドラ伝達ギア３８３の歯形部３８３ａは、第一ピニオン伝達ギア３８２の歯形部３８２ａと噛合により連繋している。第三アイドラ伝達ギア３８５及び第三ピニオン伝達ギア３８６は、一体に形成されて、ケーシング３８０により軸支されている。第三アイドラ伝達ギア３８５の歯形部３８５ａは、第二ピニオン伝達ギア３８４の歯形部３８６ａと噛合により連繋している。最終段伝達ギア３８７は、出力軸３８８に一体に設けられている。最終段伝達ギア３８７の歯形部３８７ａは、第三ピニオン伝達ギア３８６の歯形部３８６ａと噛合により連繋している。
【００２６】
こうした減速ギア機構３８では、ステッピングモータ３７におけるモータ軸３７３の回転が減速されて、出力軸３８８から回転軸３３のうち第一軸部３３１へと伝達される。その結果、モータ軸３７３が正回転するときは、表示光像５の虚像表示位置が下方の下限表示位置Ｐｌへ向かって変化するように、回転軸３３が正回転方向Ｄｎへと回転駆動される。一方、モータ軸３７３が逆回転するときは、表示光像５の虚像表示位置が上方の上限表示位置Ｐｕへ向かって変化するように、回転軸３３が逆回転方向Ｄｒへと回転駆動される。ここで特に減速ギア機構３８では、表示位置Ｐｕ，Ｐｌとそれぞれ対応した回転位置Ｒ０，Ｒｍａｘ間にて回転軸３３の回転駆動範囲Ａ（例えば図７参照）を規制するように、図示のないストッパ構造が設けられている。
【００２７】
図３〜５に示すように第一弾性部材３５は、金属製の渦巻きバネから構成されている。第二軸部３３２の突出先端部側から視た場合（例えば図５参照）に第一弾性部材３５は、内周端部３５０から外周端部３５１へ向かって逆回転方向Ｄｒに渦巻きされている。回転駆動範囲Ａの全域にて第一弾性部材３５の内周端部３５０は、回転軸３３のうち第二軸部３３２上の第一特定箇所Ｓ１により係止されている。回転駆動範囲Ａの全域にて第一弾性部材３５の外周端部３５１は、軸受体３４のうち軸受ベース３４２に設けられた係止ピン３４２ａにより係止されている。
【００２８】
こうした構成の第一弾性部材３５は、回転軸３３と軸受体３４との間にてねじり変形することで、図７に示す回転駆動範囲Ａの全域では回転軸３３を逆回転方向Ｄｒへと付勢するように、第一復原力Ｆ１を作用点としての第一特定箇所Ｓ１に作用させる。かかる回転駆動範囲Ａの全域にて第一復原力Ｆ１は、初期回転位置Ｒ０から回転軸３３が正回転するに従って、漸次増大する。その結果として第一復原力Ｆ１は、初期回転位置Ｒ０では零値を超える最小値Ｆ１ｍｉｎとなる一方、最大回転位置Ｒｍａｘでは最大値Ｆ１ｍａｘとなる。ここで特に最小値Ｆ１ｍｉｎは、初期回転位置Ｐ０における第一復原力Ｆ１のセット荷重として、設定されている。
【００２９】
図３，４，６に示すように第二弾性部材３９は、金属製の渦巻きバネから構成されている。第二弾性部材３９には、第一弾性部材３５よりも小さいバネ定数が与えられている（例えば図７参照）。第二軸部３３２の突出先端部側から視た場合（例えば図６参照）に第二弾性部材３９は、内周端部３９０から外周端部３９１へ向かって正回転方向Ｄｎに渦巻きされている。回転駆動範囲Ａの全域にて第二弾性部材３９の内周端部３９０は、回転軸３３のうち第一特定箇所Ｓ１から軸方向にずれた第二特定箇所Ｓ２により、係止されている。回転駆動範囲Ａの全域にて第二弾性部材３９の外周端部３９１は、軸受体３４のうち軸受ベース３４２に設けられた係止ピン３４２ａにより係止されている。
【００３０】
こうした構成の第二弾性部材３９は、回転軸３３と軸受体３４との間にてねじり変形することで、図７に示す回転駆動範囲Ａの全域では回転軸３３を正回転方向Ｄｎへと付勢するように、第二復原力Ｆ２を作用点としての第二特定箇所Ｓ２に作用させる。かかる回転駆動範囲Ａの全域にて第二復原力Ｆ２は、初期回転位置Ｒ０から回転軸３３が正回転するに従って、漸次減少する。その結果として第二復原力Ｆ２は、初期回転位置Ｒ０では最大値Ｆ２ｍａｘとなる一方、最大回転位置Ｒｍａｘでは零値を超える最小値Ｆ２ｍｉｎとなる。ここで特に最大値Ｆ２ｍａｘは、初期回転位置Ｐ０における第二復原力Ｆ２のセット荷重として、第一復原力Ｆ１の最小値Ｆ１ｍｉｎよりも小さく且つ当該最小値Ｆ１ｍｉｎの半値Ｆ１ｈを超える値に、設定されている。即ち、初期回転位置Ｐ０では第二復原力Ｆ２を、第一復原力Ｆ１よりも小さく且つ半値Ｆ１ｈよりも大きくする状態に、第一及び第二弾性部材３５，３９がセットされている。また、このような第一及び第二弾性部材３５，３９のセットにより、回転軸３３の同じ回転位置では第一復原力Ｆ１よりも第二復原力Ｆ２の小さい関係が、回転駆動範囲Ａの全域にて維持されるようになっている。
【００３１】
図１，１０に示す調整スイッチ８０は、車両の運転席周辺において乗員により操作可能に、設置されている。調整スイッチ８０は、レバー式又はプッシュ式等といった操作部材８２，８３を有している。アップ操作部材８２は、表示光像５の虚像表示位置を上方に変化させたい乗員により、操作される。この操作を受けて調整スイッチ８０は、アップ調整指令を与える指令信号を、出力する。一方でダウン操作部材８３は、表示光像５の虚像表示位置を下方に変化させたい乗員により、操作される。この操作を受けて調整スイッチ８０は、ダウン調整指令を与える指令信号を、出力する。
【００３２】
制御ユニット９０は、ハウジング１０の外部又は内部に設置されている。制御ユニット９０は、表示制御回路９２及びスイッチング回路９３を備えている。表示制御回路９２は、マイクロコンピュータを主体に構成されている。表示制御回路９２は、投射ユニット２０と調整スイッチ８０とに電気接続されている。図１０に示すようにスイッチング回路９３は、スイッチング素子９４としてのトランジスタを、複数有している。各スイッチング素子９４のコレクタは、ステッピングモータ３７のいずれかのコイル３７０，３７１と電気接続されている。各スイッチング素子９４のエミッタとベースとは、それぞれ車両のアース端子と表示制御回路９２とに電気接続されている。各スイッチング素子９４は、調整スイッチ８０からの指令信号に応じて表示制御回路９２により入力されるベース信号に従って、Ａ，Ｂ各相のコイル３７０，３７１へと印加する駆動信号をステップ変化させる。
【００３３】
以上説明した本実施形態によると、使用状態下での初期回転位置Ｒ０と最大回転位置Ｒｍａｘとの間の回転駆動範囲Ａにて反射鏡３２の回転軸３３は、正回転に従って増大する第一弾性部材３５の第一復原力Ｆ１によっては、逆回転方向Ｄｒへと付勢される。このとき回転軸３３は、正回転に従って減少し且つ初期回転位置Ｒ０にて第一復原力Ｆ１よりも小さくなる第二弾性部材３９の第二復原力Ｆ２によっては、正回転方向Ｄｎへと付勢される。これにより初期回転位置Ｒ０では、使用回転状態下での最小値Ｆ１ｍｉｎとなる第一復原力Ｆ１と、使用回転状態下での最大値Ｆ２ｍａｘとなる第二復原力Ｆ２とにつき、それら復原力Ｆ１，Ｆ２の合力Ｆｒが図７の如く最小値Ｆｒｍｉｎとなる。故に、減速ギア機構３８において噛合連繋した伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７同士のバックラッシを除去可能な大きさに、合力Ｆｒの最小値Ｆｒｍｉｎが確保されることで、回転駆動範囲Ａの全域でも当該大きさが確保され得る。しかも、使用状態下にて図７の如く合力Ｆｒが最大値Ｆｒｍａｘとなる最大回転位置Ｒｍａｘでは、第一復原力Ｆ１とは相反方向の第二復原力Ｆ２が発生する分、当該合力Ｆｒが第一復原力Ｆ１の単独での最大値Ｆ１ｍａｘよりも低減され得る。尚、図７では、バックラッシを除去可能な付勢力の下限値が、符号Ｆｅを付して示されている。
【００３４】
以上のことから第一及び第二復原力Ｆ１，Ｆ２につき、それら復原力が回転駆動範囲Ａでは常に発生するように初期回転位置Ｒ０での各弾性部材３５，３９のセット荷重を調整すれば、それら各弾性部材３５，３９のバネ定数に依存することなく、バックラッシ除去と両立して合力低減を達成できる。したがって、伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７が車両において高い環境温度に晒されたとしても、それらギアのクリープ変形が生じ難くなるので、表示光像の虚像表示位置がずれるのを抑制可能となる。
【００３５】
また、本実施形態の第二弾性部材３９には、第一弾性部材３５よりも小さなバネ定数が与えられている。これによれば、初期回転位置Ｒ０での最小値Ｆｒｍｉｎがバックラッシを除去可能な大きさに確保された合力Ｆｒにつき、最大回転位置Ｒｍａｘでの最大値Ｆｒｍａｘを第一復原力Ｆ１単独の最大値Ｆ１ｍａｘよりも低減し易くなる。故に、伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７のクリープ変形を生じ難くして、虚像表示位置のずれ抑制効果に対する信頼性を確保することが可能である。
【００３６】
さらに、本実施形態の第二弾性部材３９によると、初期回転位置Ｒ０にて第二復原力Ｆ２が第一復原力Ｆ１の半値Ｆ１ｈを超える大きさに、調整される。これによれば、初期回転位置Ｒ０での最小値Ｆｒｍｉｎがバックラッシを除去可能な大きさに確保された合力Ｆｒにつき、最大回転位置Ｒｍａｘでの最大値Ｆｒｍａｘが第一復原力Ｆ１単独の最大値Ｆ１ｍａｘよりも小さくなる量を、可及的に増大させ得る。故に、伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７のクリープ変形を確実に生じ難くして、虚像表示位置のずれ抑制効果に対する信頼性を高めることが可能である。
【００３７】
またさらに、本実施形態の第一及び第二復原力Ｆ１，Ｆ２は、渦巻き方向の相反する渦巻きバネから構成の第一及び第二弾性部材３５，３９により、回転軸３３上の軸方向にずれた特定箇所Ｓ１，Ｓ２へそれぞれ作用することで、上述の如き合力Ｆｒを生じさせ得る。しかも、渦巻きバネから構成の第一及び第二弾性部材３５，３９については、回転軸３３上の軸方向サイズを可及的に縮小し得る。これらによれば、虚像表示位置のずれ抑制効果を、小型の表示位置調整ユニット３によって達成可能となる。
【００３８】
加えて、本実施形態の伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，５８，３８７では、噛合連繋している歯形部３８０ａ，３８１ａ，３８２ａ，３８３ａ，３８４ａ，３８５ａ，３８６ａ，３８７ａを含む全体が、樹脂により形成されている。これにより、比較的安価に形成可能となる伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７には、環境温度が上昇するほど、クリープ変形の生じる可能性が高くなる。しかし、歯形部３８０ａ，３８１ａ，３８２ａ，３８３ａ，３８４ａ，３８５ａ，３８６ａ，３８７ａを含む全体が樹脂形成された伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７であっても、上述の原理によってクリープ変形は生じ難い。故に、虚像表示位置のずれ抑制効果を達成可能となる。
【００３９】
（他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用できる。
【００４０】
具体的に変形例１としては、図１１に示すように、第一弾性部材３５と等しいバネ定数が第二弾性部材３９に与えられていてもよい。変形例２としては、図１２に示すように、第一弾性部材３５よりも大きいバネ定数が第二弾性部材３９に与えられていてもよい。
【００４１】
変形例３としては、図１３に示すように、初期回転位置Ｒ０にて第二弾性部材３９は、第一復原力Ｆ１の半値Ｆ１ｈと等しい大きさに第二復原力Ｆ２を調整してもよい。変形例４としては、図１４に示すように、初期回転位置Ｒ０にて第二弾性部材３９は、第一復原力Ｆ１の半値Ｆ１ｈを下回る大きさに第二復原力Ｆ２を調整してもよい。
【００４２】
変形例５としては、図１５，１６に示すように第一及び第二弾性部材３５，３９の渦巻き方向は、図５，６に示す上記実施形態の方向とは逆に設定されてもよい。この場合、初期回転位置Ｒ０は下限表示位置Ｐｌと対応した回転位置に、また最大回転位置Ｒｍａｘは上限表示位置Ｐｕと対応した回転位置に、それぞれ設定される。これらの設定下では、虚像表示位置が上限表示位置Ｐｕへと向かって変化するように回転軸３３が正回転方向Ｄｎへ回転駆動される一方、虚像表示位置が下限表示位置Ｐｌへと向かって変化するように回転軸３３が逆回転方向Ｄｒへ回転駆動される。
【００４３】
変形例６としては、伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７のうち少なくとも一つを除くギアにつき、歯形部を含む全体が樹脂以外の材料により形成されていてもよい。変形例７としては、伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７のうち少なくとも一つのギアにつき、歯形部を含む一部分のみが樹脂により形成されていてもよい。変形例８としては、伝達ギア３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７のうち少なくとも一つのギアにつき、歯形部のみが樹脂により形成されていてもよい。
【００４４】
変形例９としては、第一及び第二弾性部材３５，３９の少なくとも一方がねじりコイルバネにより構成されていてもよい。変形例１０としては、表示光像５となるレーザ光を微小電気機械システムにより投射するレーザスキャナ、又は表示光像５となる可視光又はレーザ光をデジタルミラーデバイスにより投射する映像表示システム等が、投射ユニット２０の機能を果していてもよい。変形例１１としては、反射鏡３２により反射された表示光像５が、車両内においてＨＵＤ装置１に専用に設置されるコンバイナ等へ向かって投影されてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１  ＨＵＤ装置、３  表示位置調整ユニット、５  表示光像、２０  投射ユニット、３０  光学系、３２  反射鏡、３３  回転軸、３５  第一弾性部材、３６  駆動源、３７  ステッピングモータ、３８  減速ギア機構、３９  第二弾性部材、３８０，３８１，３８２，３８３，３８４，３８５，３８６，３８７  伝達ギア、３８０ａ，３８１ａ，３８２ａ，３８３ａ，３８４ａ，３８５ａ，３８６ａ，３８７ａ  歯形部、３３１  第一軸部、３３２  第二軸部、３５０，３９０  内周端部、３５１，３９１  外周端部、Ａ  回転駆動範囲、Ｄｎ  正回転方向、Ｄｒ  逆回転方向、Ｆ１  第一復原力、Ｆ１ｈ  半値、Ｆ２  第二復原力、Ｆｒ  合力、Ｒ０  初期回転位置、Ｒｍａｘ  最大回転位置、Ｓ１  第一特定箇所、Ｓ２  第二特定箇所
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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