(57)【要約】【課題】  反射ユニットがより滑らかに回動できるように軸支したヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】  出射部８が形成されたハウジング１内に表示ユニット２と反射ユニット５とを収容し、表示ユニット２の表示光を反射ユニット５を通じて反射させるとともに出射部８を通じてフロントガラス７に照射して表示を行うヘッドアップディスプレイ装置Ａであって、反射部５１を保持するとともに両端に突出する回転軸５２１を設けるホルダ５２と、ハウジング１に設けられホルダ５２を回動軸線を中心として回動可能に支持する支持部５３と、備え、支持部５３は、回転軸５２１を内輪５４２に挿通するボールベアリング５４と、ボールベアリング５４の外輪５４１をハウジング１に保持するためのベアリング保持部５５を設ける。【選択図】図３
2017068190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
出射部が形成されたハウジング内に表示光を出力する表示ユニットと前記表示光を反射する反射部を有する反射ユニットとを収容し、前記表示ユニットからの表示光を前記反射ユニットを通じて反射させるとともに前記出射部を通じて所定の照射部材に照射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、
前記反射部を保持するとともに両端に突出する回転軸を設けるホルダと、
前記ハウジングに設けられ前記ホルダを前記回動軸線を中心として回動可能に支持する支持部と、備え、
前記支持部は、前記回転軸を内輪に挿通するボールベアリングと、このボールベアリングの外輪を前記ハウジングに保持するためのベアリング保持部を設ける
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記ベアリング保持部は、
前記ハウジング側に設けられ前記ボールベアリングの外輪の一部を収納する溝部と、
前記溝部と別体に設けられ前記ボールベアリングの外輪を前記溝部とで挟み込む抑え部と、によって前記ボールベアリングを前記ハウジングの所定位置に保持する
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装置。
【請求項３】
前記溝部には、前記ボールベアリングの円筒状の外輪の曲面に接する平面部を二箇所有する
ことを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記溝部及び前記抑え部は、前記ボールベアリングの内輪及び前記回転軸に接触せず、前記ボールベアリングの軸方向の位置を規制する当接部を有する凹形状にて形成される
ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の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、車両に搭載され、表示像を投影するための反射部材を備えたヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のヘッドアップディスプレイ装置として、例えば特許文献１記載のものが知られている。このヘッドアップディスプレイ装置は、出射部が形成されたハウジング内に例えば液晶パネルからなる表示ユニットとミラーを有する反射部材（反射ユニット）を収容し、表示ユニットの表示光（表示像）を反射部材を通じて反射させると共に出射部を通じて所定の照射部材、自動車のフロントガラスに照射して表示を行う。
【０００３】
反射部材は、ホルダを通じて保持され、照射部材たるフロントガラスに照射される表示像の位置を移動させて位置調整を行えるよう、所定の回動軸線を中心として回動可能に設けられている。この際、ホルダには、回動軸線に沿って周囲に突出する一対の軸部（回転軸）が設けられ、一方、ハウジング側にはこれら一対の軸部を支持する一対の軸受け部（支持部）が設けられ、これら軸部を軸受け部で軸受け保持することでホルダを通じて保持した反射部材を回動可能に構成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４８３２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらヘッドアップディスプレイ装置は、大きな表示画面が求められることもあり、これにともなって反射部材も大型化してしまう傾向にある。反射部材が大型化する場合、上記反射部材の軸部と軸受け部との摩擦抵抗も大きくなるため、スムーズな回動が得られないという問題があった。特に、車載されるヘッドアップディスプレイ装置は、走行に伴う振動や熱影響があっても、異音を発生せずに滑らかに反射部材を回動させることが望まれている。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上述した課題に着目し、反射部材がより滑らかに回動できるように軸支したヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、
出射部が形成されたハウジング内に表示光を出力する表示ユニットと前記表示光を反射する反射部を有する反射ユニットとを収容し、前記表示ユニットからの表示光を前記反射ユニットを通じて反射させるとともに前記出射部を通じて所定の照射部材に照射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、
前記反射部を保持するとともに両端に突出する回転軸を設けるホルダと、
前記ハウジングに設けられ前記ホルダを前記回動軸線を中心として回動可能に支持する支持部と、備え、
前記支持部は、前記回転軸を内輪に挿通するボールベアリングと、このボールベアリングの外輪を前記ハウジングに保持するためのベアリング保持部を設ける
ことを特徴とする。
【０００８】
また、前記ベアリング保持部は、
前記ハウジング側に設けられ前記ボールベアリングの外輪の一部を収納する溝部と、
前記溝部と別体に設けられ前記ボールベアリングの外輪を前記溝部とで挟み込む抑え部と、によって前記ボールベアリングを前記ハウジングの所定位置に保持する
ことを特徴とする。
【０００９】
また、前記溝部には、前記ボールベアリングの円筒状の外輪の曲面に接する平面部を二箇所有する
ことを特徴とする。
【００１０】
また、前記溝部及び前記抑え部は、前記ボールベアリングの内輪及び前記回転軸に接触せず、前記ボールベアリングの軸方向の位置を規制する当接部を有する凹形状にて形成される
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、車両に搭載され、表示像を投影するための反射部材を備えたヘッドアップディスプレイ装置に関し、反射ユニットがより滑らかに回動できるように軸支される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の概略図。
【図２】同実施形態における反射ユニットの分解斜視図。
【図３】同実施形態における反射ユニットを示す図。
【図４】同実施形態における支持部を示す図。
【図５】同実施形態における支持部の断面図。
【図６】同実施形態における溝部を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明のヘッドアップディスプレイ装置の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００１４】
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Ａは、例えば自動車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、平面鏡４と、反射ユニット（反射部材）５と、アクチュエータ６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、平面鏡４と反射ユニット５とを通じて反射される表示光（表示像）Ｌを車両のフロントガラス（所定の照射部材）７に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あげられる。
【００１５】
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、平面鏡４、反射ユニット５、アクチュエータ６とを内部に収容する他、フロントガラス７に対向する側には、表示光Ｌをフロントガラス７に向けて出射させる出射部８が形成され、この出射部８は透光性カバー９にて覆われている。
【００１６】
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を形成する例えば液晶表示パネルからなる表示素子を含み、ハウジング１に固定配置されている。
【００１７】
バックライトユニット３は、光源基板、光源、レンズ部材、ケース等を含み、表示ユニット２の背後に位置してハウジング１に取り付け固定されている。
【００１８】
平面鏡４は、表示ユニット２からの表示光Ｌを反射ユニット５に向けて反射する。
【００１９】
反射ユニット５は、平面鏡４を通じて入射する表示光（表示像）Ｌを出射部８に向けて反射すると共にアクチュエータ６の作動に伴い、後述する回転軸を中心として回動可能に構成される。反射ユニット５を通じて反射された表示光Ｌは、出射部８に設けられた透光性カバー９を透過してフロントガラス７上に照射され、虚像となって乗員Ｐに視認される。
【００２０】
アクチュエータ６は、例えばステッピングモータからなり、出力ギヤを通じて反射ユニット５と連結された状態でハウジング１に取り付け固定されている。
【００２１】
次に図２，３に基づいて反射ユニット５を説明する。反射ユニット５は、反射部５１と、ホルダ５２と、支持部５３と、を有する。
【００２２】
反射部５１は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜を形成した凹面鏡からなる。
【００２３】
ホルダ５２は、例えば黒色の金属材料からなり、両端に回転軸５２１を形成する載置台５２２と、載置台５２２に反射部５１を載せた状態で挟み込むように保持する止め部５２３と、反射ユニット５を回転駆動するアクチュエータ６に連結されるギヤと、を備えている。
【００２４】
支持部５３は、図４，５に示すように、回転軸５２１を挿通して軸支するボールベアリング５４と、このボールベアリング５４をハウジング１の所定位置に保持するベアリング保持部５５とを設けている。
【００２５】
ボールベアリング５４は、円筒状の外輪５４１と、この外輪５４１の内側に設けられ回転軸５２１を挿通する孔を有する内輪５４２と、外輪５４１と内輪５４２との間に介在して円滑な回転を促すボール５４３とを備えている。
【００２６】
ベアリング保持部５５は、ボールベアリング５４の外輪５４１が嵌まる凹形状の溝部５５１ａを形成する台５５１と、この台５５１に載置されたボールベアリング５４を挟み込む抑え部５５２と、台５５１と抑え部５５２とを共締めして、ハウジング１の所定箇所に保持するボルト５５３とを備えている。
【００２７】
台５５１は、図５，６に示すように、ボールベアリング５４を軸支方向（回転軸５２１の軸方向）に位置決めするため外輪５４１の外径にあわせて形成された当接部５５１ｂと、外輪５４１の曲面に対して二箇所で当接するような平面部５５１ｃと、を有する凹形状の溝部５５１ａや、ボルト５５３用の孔部５５１ｄとを設けている。この平面部５５１ｃによって、所望の位置に、がたつくことなく安定してボールベアリング５４を保持できる。なお、台５５１は、ハウジング１と別体に設け、回転軸５２１を支持部５３を挿通した状態で、ハウジング１の所定箇所に支持部５３を固定できる構成であるが、台５５１は、溝部５５１ａと同様の機能箇所を形成することによって、ハウジング１と一体に設けることもでき、この場合であっても、別体の抑え部５５２によって、反射ユニット５を着脱可能にできる。
【００２８】
抑え部５５２は、亜鉛メッキ合板などの金属材料からなる板材を加工して形成され、両端の台５５１との接触箇所近傍に屈曲形成される凸部５５２ａ、ボールベアリング５４を軸支方向（回転軸５２１の軸方向）に位置決めするため外輪５４１の外径にあわせて形成された当接部５５２ｂと、ボルト５５３用の孔部とを設けている。凸部５５２ａによって、ボルト５５３の螺合箇所において、台５５１と抑え部５５２との間にクリアランスが設けられる。したがって、このクリアランス範囲内で、抑え部５５２が弾性変形でき、各部品の寸法誤差を吸収して保持できるだけでなく、ボルト５５３の締め付け具合によって、ボールベアリング５４を挟み込む力が適切に調節される。
【００２９】
なお、この場合、台５５１及び抑え部５５２の各凹形状は、ベアリング５４が回転軸線の垂直方向から圧入して保持されるように、当接部５５１ｂ，５５２ｂの各対向間隔Ｄ１，Ｄ２が外輪５４１の形状（寸法）に基づいて設計され、ボールベアリング５４を強固に保持できる。また、台５５１及び抑え部５５２は、反射ユニット５を滑らかに回転させるため、ボールベアリング５４に対して外輪５４１のみ接して保持し、内輪５４２及び回転軸５２１に接しないで露出するようにして保持されている。
【００３０】
斯かるヘッドアップディスプレイ装置Ａは、出射部８が形成されたハウジング１内に表示ユニット２と反射ユニット５とを収容し、表示ユニット２の表示光を反射ユニット５を通じて反射させるとともに出射部８を通じてフロントガラス７に照射して表示を行うヘッドアップディスプレイ装置Ａであって、反射部５１を保持するとともに両端に突出する回転軸５２１を設けるホルダ５２と、ハウジング１に設けられホルダ５２を回動軸線を中心として回動可能に支持する支持部５３と、備え、支持部５３は、回転軸５２１を内輪５４２に挿通するボールベアリング５４と、ボールベアリング５４の外輪５４１をハウジング１に保持するためのベアリング保持部５５を設ける。
【００３１】
従って、反射部が大型化しても、ボールベアリングを用いて滑らかに回動させることができるため、異音の発生を防止できる。また、反射ユニットを回動させるための駆動力も低減できるため、出力の小さなアクチュエータを適用することもできる。
【００３２】
また、ベアリング保持部５５は、ハウジング１側に設けられボールベアリング５４の外輪５４１の一部を収納する溝部５５１ａと、溝部５５１ａと別体に設けられボールベアリング５４の外輪５４１を溝部５５１ａとで挟み込む抑え部５５２と、によってボールベアリング５４をハウジング１の所定位置に保持する。
【００３３】
従って、ハウジング１に対してボールベアリング５４を位置ずれすることなく強固に固定できるため、大きな反射ユニットであっても、異音や表示への悪影響を発生することなく軸支できる。
【００３４】
また、溝部５５１ａには、ボールベアリング５４の円筒状の外輪５４１の曲面に接する平面部５５１ｃを二箇所有することで、所望の位置で反射ユニットを軸支できる。
【００３５】
また、溝部５５１ａ及び抑え部５５２は、ボールベアリング５４の内輪５４２及び回転軸５２１に接触せず、ボールベアリング５４の軸方向の位置を規制する当接部５５１ｂ，５５２ｂを有する凹形状にて形成されることによって、軸方向での位置ずれや位置ずれにともなう異音の発生を抑止できる。
【００３６】
なお、本発明のヘッドアップディスプレイ装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。例えば、上述実施の形態にあっては、バックライトユニット３の照射光を利用して表示像を形成する液晶パネルを用いるものを例に挙げて説明したが、照明光としてレーザー光を走査させて適用したり、ＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）を利用したプロジェクタ方式を適用することもでき、上記ミラーユニットを組み合わせることで、上述実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関して、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載される車両情報やターンバイターン表示等の道路情報などの車載表示装置として好適である。
【符号の説明】
【００３８】
Ａ    ヘッドアップディスプレイ装置
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    平面鏡
５    反射ユニット
５１    反射部
５２    ホルダ
５２１  回転軸
５３    支持部
５４    ボールベアリング
５４１  外輪
５４２  内輪
５５    ベアリング保持部
５５１    台
５５１ａ  溝部
５５１ｂ  当接部
５５１ｃ  平面部
５５２    抑え部
５５２ａ  凸部
５５２ｂ  当接部
７      フロントガラス（所定の照射部材）
８      出射部
９      透光性カバー
【図１】
2017068190.tif 000003
【図２】
2017068190.tif 000004
【図３】
2017068190.tif 000005
【図４】
2017068190.tif 000006
【図５】
2017068190.tif 000007
【図６】
2017068190.tif 000008