(57)【要約】反射鏡の振動を抑制できるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。ヘッドアップディスプレイ装置は、表示光を出射する表示部と、表示部からの表示光をフロントガラスに反射させるミラーユニットと、を備える。ミラーユニットは、表示光を反射する鏡面を含む凹面鏡３１と、レバー３８を有し、凹面鏡３１を保持する凹面鏡ホルダ３５と、凹面鏡ホルダ３５を凹面鏡３１とともに回転軸Ａｘを中心に回転させるミラー駆動部と、凹面鏡ホルダ３５に係止する第１端部、及びばね被係止部に係止する第２端部を有するコイルばね４５と、凹面鏡３１がパーキング位置にあるときにレバー３８により押されるスイッチユニット４８と、を備える。コイルばね４５は、凹面鏡３１がパーキング位置にあるときにコイルばね４５のコイル軸Ｉｃが凹面鏡３１の回転軸Ａｘを中心とした回転方向Ｃの接線方向Ｄに沿う向きに設けられる。
2020027319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示光を出射する表示部と、前記表示部からの前記表示光を被投射部材に反射させるミラーユニットと、を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記ミラーユニットは、
前記表示光を反射する鏡面を含む反射鏡と、
レバーを有し、前記反射鏡を保持する反射鏡ホルダと、
前記反射鏡ホルダを前記反射鏡とともに回転軸を中心に回転させるミラー駆動部と、
前記反射鏡ホルダに係止する第１端部、及び係止対象部に係止する第２端部を有するコイルばねと、
前記反射鏡が所定位置にあるときに前記レバーにより押されるスイッチユニットと、を備え、
前記コイルばねは、前記反射鏡が前記所定位置にあるときに前記コイルばねのコイル軸が前記反射鏡の前記回転軸を中心とした回転方向の接線方向に沿う向きに設けられる、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記コイルばねのばね定数は、前記反射鏡が前記所定位置にあるとき、前記反射鏡ホルダを回転させる力が前記スイッチユニットを押す際に前記レバーが受ける反力よりも大きくなるように設定される、
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】
前記ミラー駆動部は、
モータと、
前記モータの駆動力を前記レバーに伝達する歯車機構と、を備え、
前記レバーは、
前記歯車機構に噛み合うギア部と、
前記コイルばねの前記第１端部が係止するばね被係止部と、
前記反射鏡が前記所定位置にあるときに前記スイッチユニットを押すスイッチ押圧部と、を備え、
前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
前記係止対象部を有し、前記モータ、前記歯車機構及び前記スイッチユニットを収容するモータケースを備える、
請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記ヘッドアップディスプレイ装置は車両に搭載され、
前記ミラー駆動部は、前記反射鏡の前記鏡面が前記被投射部材に相対する表示位置と前記所定位置であり前記表示位置よりも前記車両の高さ方向に沿う向きのパーキング位置の間で前記反射鏡ホルダを回転させる、
請求項１から３の何れか１項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、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、像を表す表示光を出射する表示部と、この表示部からの表示光を投射部材に反射させる凹面鏡と、を備え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に記載の凹面鏡は、凹面鏡本体と、この凹面鏡本体を支持する保持プレートと、を備える。そして、コイルばねの一端が保持プレートに係止され、コイルばねの他端がケースに係止される。コイルばねにより保持プレートに力を加えることにより、凹面鏡が振動することが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
また、凹面鏡の位置を検出するために、凹面鏡が所定位置に到達したときに、凹面鏡とともに回転するレバーがプッシュスイッチを押すような構成が考えられる。この場合、保持プレートは、プッシュスイッチを押し下げる際にレバーを介してプッシュスイッチからの反力を受ける。
上記特許文献１の構成に凹面鏡の位置を検出するプッシュスイッチを適用した場合、保持プレートにおいて、プッシュスイッチからの反力とコイルばねにより加えられる力が釣り合うと、コイルばねにより加えられる力がプッシュスイッチからの反力により相殺される。これにより、コイルばねの機能が無効化され、凹面鏡の振動を抑制できないおそれがある。【０００５】
本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、反射鏡の振動を抑制できるヘッドアップディスプレイ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、本発明の観点に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
表示光を出射する表示部と、前記表示部からの前記表示光を被投射部材に反射させるミラーユニットと、を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記ミラーユニットは、
前記表示光を反射する鏡面を含む反射鏡と、
レバーを有し、前記反射鏡を保持する反射鏡ホルダと、
前記反射鏡ホルダを前記反射鏡とともに回転軸を中心に回転させるミラー駆動部と、
前記反射鏡ホルダに係止する第１端部、及び係止対象部に係止する第２端部を有するコイルばねと、
前記反射鏡が所定位置にあるときに前記レバーにより押されるスイッチユニットと、を備え、
前記コイルばねは、前記反射鏡が前記所定位置にあるときに前記コイルばねのコイル軸が前記反射鏡の前記回転軸を中心とした回転方向の接線方向に沿う向きに設けられる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ヘッドアップディスプレイ装置において、反射鏡の振動を抑制できる。
【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ヘッドアップディスプレイ装置の一部の斜視図である。
【図４】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一部の斜視図である。
【図５】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一部の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る凹面鏡ホルダ、凹面鏡、モータケース及びレバーの分解斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る凹面鏡がパーキング位置にあるときの凹面鏡及びコイルばねの概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る凹面鏡が表示位置にあるときの凹面鏡及びコイルばねの概略図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は比較例に係る凹面鏡の角度と凹面鏡に加わるトルクの関係を示すグラフであり、（ｃ）は本発明の一実施形態に係る凹面鏡の角度と凹面鏡に加わるトルクの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明に係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、虚像Ｖが視認者１により視認可能に表示される。
【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、表示部１０と、折り返しミラー部材２０と、ミラーユニット３０と、筐体６０と、制御部７０と、を備える。
【００１２】
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には、フロントガラス２０１に対向する位置に開口部６１が形成されている。筐体６０は、開口部６１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が透過するアクリルなどの透光性樹脂材料からなる。筐体６０内には、ヘッドアップディスプレイ装置１００の各構成が収納されている。
【００１３】
表示部１０は、制御部７０による制御のもと、像を表す表示光Ｌを出射する。表示部１０は、例えば、何れも図示しない光源及び液晶表示パネルを備える。
【００１４】
折り返しミラー部材２０は、例えば平面鏡からなり、表示部１０が出射した表示光Ｌをミラーユニット３０に向けて反射させる。折り返しミラー部材２０は、例えば、ポリカーボネート等の樹脂からなる基材にアルミニウムが積層されてなる。
【００１５】
図３に示すように、ミラーユニット３０は、表示光Ｌを反射させる反射鏡の一例である凹面鏡３１と、凹面鏡３１を保持する凹面鏡ホルダ３５と、凹面鏡ホルダ３５を凹面鏡３１とともに回転させるミラー駆動ユニット４０と、回転支持部８０と、を備える。
なお、以下の説明では、凹面鏡３１を正面から見たときの方向に基づき、左右、上下、表裏が規定されている。図３〜図８においては、左はＬｆと略記され、右はＲｔと略記され、上はＵｐと略記され、下はＤｎと略記され、表はＦｒと略記され、裏はＢｋと略記される。また、左右方向はＸ方向と一致し、上下方向はＹ方向と一致し、表裏方向はＺ方向に一致する。
【００１６】
凹面鏡３１は、Ｘ方向に長い略長方形の板状に形成され、Ｘ方向に沿って湾曲している。凹面鏡３１は、凹面鏡３１の表側に形成され光を反射させる鏡面３１ａを備える。凹面鏡３１は、凹状の曲面を有する合成樹脂製の基材にアルミニウム等の金属製の反射材が蒸着されることにより形成される。凹面鏡３１は、鏡面３１ａにて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。また、凹面鏡３１は、凹面鏡ホルダ３５とともに、図２の紙面垂直方向に延びる回転軸Ａｘを中心に回転可能に構成されている。
【００１７】
凹面鏡ホルダ３５は、合成樹脂により形成され、凹面鏡３１をその裏面から保持しつつ、回転軸Ａｘを中心に回転可能に支持される。詳しくは、図４に示すように、凹面鏡ホルダ３５は、ホルダ本体部３４と、回転軸部３９ａと、を備える。ホルダ本体部３４は、凹面鏡３１の裏面に沿う曲面を有する板状をなす。回転軸部３９ａは、ホルダ本体部３４における右側の側面に位置し、回転軸Ａｘに沿って延びる円柱状をなす。
【００１８】
図３に示すように、凹面鏡ホルダ３５は、ホルダ本体部３４における左側の端部に設けられるレバー３８を備える。レバー３８は、回転軸部３９ａとともに回転軸Ａｘに沿って凹面鏡３１を挟み込むように位置する。レバー３８は、合成樹脂によりホルダ本体部３４とは別体で形成される。
【００１９】
図５に示すように、レバー３８は、レバー本体部３８ｅと、レバー本体部３８ｅを支持するレバー基礎部３８ｄと、を備える。レバー本体部３８ｅとレバー基礎部３８ｄは一体で形成される。
レバー本体部３８ｅは、略台形板状をなし、レバー本体部３８ｅの厚さ方向が回転軸Ａｘに沿う向きで、凹面鏡３１の鏡面３１ａから表側に向けて延びる。
図６に示すように、レバー基礎部３８ｄは、ホルダ本体部３４における左側の端部に設けられる被取付部３９ｂに取り付けられる。レバー基礎部３８ｄと被取付部３９ｂは、凹部と凸部が嵌まることにより位置決めされ、接着剤又はねじ等の固定手段により固定される。
【００２０】
また、図５に示すように、レバー本体部３８ｅは、ラックギア部３８ａと、スイッチ押圧部３８ｂと、を備える。
【００２１】
ラックギア部３８ａは、レバー本体部３８ｅの表側の先端面に形成され、Ｙ方向に沿って歯が並べられている。ラックギア部３８ａは、後述する第３ギア４４に噛み合う。
【００２２】
スイッチ押圧部３８ｂは、レバー３８の下面の表側に位置し、下側に向けて凸状をなす。スイッチ押圧部３８ｂは、凹面鏡３１がパーキング位置にあるとき、スイッチユニット４８の後述するスイッチ部４８ａを押す。
【００２３】
レバー基礎部３８ｄは、コイルばね４５の後述する第１端部４５ａが係止するばね被係止部３８ｃを備える。ばね被係止部３８ｃは、レバー基礎部３８ｄの上側に位置し、コイルばね４５の第１端部４５ａが引っ掛かる係止孔３８ｃ１を有する。
【００２４】
また、図６に示すように、レバー３８は軸通部３８ｆを備える。軸通部３８ｆは、レバー基礎部３８ｄに設けられ、回転軸Ａｘに沿って左側に延びる円筒状をなす。軸通部３８ｆは、モータケース４７の後述する回転支持部４７ｂにより回転可能に支持される。よって、軸通部３８ｆは、凹面鏡ホルダ３５の図４に示す回転軸部３９ａとともに回転軸Ａｘを中心に凹面鏡ホルダ３５及び凹面鏡３１を回転可能に支持する。
【００２５】
図４に示すように、回転支持部８０は、凹面鏡ホルダ３５が回転軸Ａｘを中心に回転可能となるように、凹面鏡ホルダ３５の回転軸部３９ａを支持する。詳しくは、回転支持部８０は、ケース体８１と、重ね板ばね８２と、を備える。ケース体８１は、上方に向けて開口した箱状をなし、ケース体８１の左側の壁部８１ｂには、凹面鏡ホルダ３５の回転軸部３９ａが貫通する貫通孔８１ａが形成される。ケース体８１は、その内部に回転軸部３９ａを回転可能に支持するすべり軸受け部８４を有する。重ね板ばね８２は、回転軸部３９ａの上方に位置し、回転軸部３９ａをすべり軸受け部８４に向けて付勢する。
【００２６】
図５に示すように、ミラー駆動ユニット４０は、モータ４１、第１ギア４２、第２ギア４３及び第３ギア４４からなるミラー駆動部４６と、コイルばね４５と、モータケース４７と、スイッチユニット４８と、を備える。
【００２７】
モータケース４７は、例えば合成樹脂により形成され、モータ４１及びスイッチユニット４８を収容し、第１ギア４２、第２ギア４３及び第３ギア４４を回転可能に収容する。
また、モータケース４７は、コイルばね４５の第２端部４５ｂが係止するばね被係止部４７ａを有する。ばね被係止部４７ａは、モータケース４７における上面裏側に位置し、コイルばね４５の第２端部４５ｂが引っ掛かるようにＵ字状に形成されている。
また、図６に示すように、モータケース４７は円筒状をなす回転支持部４７ｂを備える。回転支持部４７ｂ内には、レバー３８の軸通部３８ｆが挿通される。回転支持部４７ｂは、レバー３８の軸通部３８ｆを回転可能に支持する滑り軸受けとして機能する。
【００２８】
図５に示すように、モータ４１は、モータケース４７内における下側で、かつ表側に位置する。モータ４１は、制御部７０による制御のもと、第１ギア４２、第２ギア４３及び第３ギア４４を介してレバー３８をスイッチユニット４８に対して接近又は離間させる。これにより、凹面鏡ホルダ３５及び凹面鏡３１は回転軸Ａｘを中心に回転する。
【００２９】
第１ギア４２は、Ｙ方向に延びる円柱状をなすウォームギアであり、モータ４１の図示しない出力軸に固定される。第２ギア４３は、Ｘ方向に沿う回転軸を中心に回転可能であり、第１ギア４２に噛み合うウォームホイールである。第３ギア４４は、第２ギア４３よりも小径の平歯車である。第３ギア４４は、第２ギア４３と一体で形成され、第２ギア４３の回転軸と同一の回転軸を中心に回転する。第３ギア４４は、レバー３８のラックギア部３８ａに噛み合う。
【００３０】
図５に示すように、モータ４１が駆動されると、第１ギア４２が回転する。これにより、第１ギア４２に噛み合う第２ギア４３は第３ギア４４と一体で回転する。第３ギア４４はラックギア部３８ａに噛み合うため、第３ギア４４の回転に伴い、凹面鏡ホルダ３５及び凹面鏡３１が回転軸Ａｘを中心に回転しつつ、レバー３８がスイッチユニット４８に接近又は離間する。
【００３１】
コイルばね４５は、第１係止位置Ｐａにてレバー３８のばね被係止部３８ｃに係止するＵ字状の第１端部４５ａと、第２係止位置Ｐｂにてモータケース４７のばね被係止部４７ａに係止するＵ字状の第２端部４５ｂと、を備える。第１係止位置Ｐａと第２係止位置Ｐｂは、Ｙ方向において回転軸Ａｘと異なる位置、本例では、回転軸Ａｘよりも上方に位置する。また、第２係止位置Ｐｂは、第１係止位置Ｐａよりも上方に位置する。コイルばね４５は、引張コイルばねであり、コイルばね４５の弾性力によりレバー３８がスイッチユニット４８に近づくように凹面鏡ホルダ３５を回転軸Ａｘを中心に回転させる力をレバー３８に加える。これにより、第３ギア４４とラックギア部３８ａが接触した状態に保つことができる。従って、第３ギア４４とラックギア部３８ａが接触と離間を繰り返すことによる騒音や凹面鏡３１の振動を抑制することができる。図７に示すように、コイルばね４５は、凹面鏡３１がパーキング位置にあるとき、コイルばね４５のコイル軸Ｉｃが凹面鏡３１の回転方向Ｃの接線方向Ｄに沿うように設置される。コイルばね４５の作用については後で詳述する。
【００３２】
図５に示すように、スイッチユニット４８は、略直方体をなし、モータケース４７内における下側で、かつ裏側に位置する。スイッチユニット４８は、スイッチユニット４８の上面に位置するスイッチ部４８ａを備える。スイッチ部４８ａは、図示しない弾性部材を備え、レバー３８からスイッチ部４８ａに外力が加えられていない状態では、この弾性部材の弾性力により初期位置に存在する。スイッチ部４８ａは、凹面鏡３１がパーキング位置に到達する際に、レバー３８により上記弾性部材の弾性力に抗して下方へ押し込まれることにより押圧位置に到達する。この際、図７に示すように、レバー３８にはスイッチ部４８ａから反力Ｆｒが加えられる。スイッチユニット４８は、スイッチ部４８ａが押圧位置に到達したとき、凹面鏡３１がパーキング位置に到達したことを示す検出信号を制御部７０に出力する。
【００３３】
図２に示すように、制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等からなり、表示部１０及びモータ４１を制御する。制御部７０は、モータ４１を駆動させることにより、第１ギア４２、第２ギア４３、第３ギア４４及びレバー３８を介して、凹面鏡３１を図７に示すパーキング位置、又は図８に示す表示位置に到達するように回転させる。
図７に示すように、パーキング位置は、表示位置よりもＹ方向に沿う角度をなし、太陽光等の外光が凹面鏡３１を反射して表示光Ｌの光路を遡らない向きに設定される。このパーキング位置は、例えば、レバー３８のスイッチ押圧部３８ｂがスイッチユニット４８のスイッチ部４８ａに接触する位置からスイッチ押圧部３８ｂがスイッチ部４８ａを押圧位置まで押し込む位置までの範囲に設定される。
図８に示すように、表示位置は、パーキング位置と比べて、凹面鏡３１の鏡面３１ａがフロントガラス２０１を向くような角度をなし、表示部１０からの折り返しミラー部材２０を経た表示光Ｌをフロントガラス２０１に導く向きに設定される。一例として、表示位置は、図７に示すパーキング位置に対して図８中の時計回りに６８°回転した位置に設定される。
制御部７０は、車両２００のイグニッションがオフからオンに切り替えられると、モータ４１を正方向に駆動させることにより、凹面鏡３１をパーキング位置から表示角度に移動させる。そして、制御部７０は、車両２００のイグニッションがオンからオフに切り替えられると、モータ４１を逆方向に駆動させることにより、凹面鏡３１を表示角度からパーキング位置に移動させる。このとき、制御部７０は、凹面鏡３１がパーキング位置に到達したことを示す検出信号をスイッチユニット４８から受けるか否かに応じて、凹面鏡３１がパーキング位置に到達したか否かを判別する。
【００３４】
次に、凹面鏡３１とコイルばね４５の作用について説明する。
図７に示すように、コイルばね４５は、凹面鏡３１がパーキング位置にあるとき、コイルばね４５のコイル軸Ｉｃが凹面鏡３１の回転軸Ａｘを中心とした回転方向Ｃにおける接線方向Ｄに沿う向きをなす。接線方向Ｄは、凹面鏡ホルダ３５を回転させる力（後述する力Ｆｂ，Ｆ２）が作用する方向と一致する。
また、言い換えると、凹面鏡３１がパーキング位置にあるとき、第１係止位置Ｐａと回転軸Ａｘを結ぶ仮想線Ｌ０とコイルばね４５のコイル軸Ｉｃがなす角度であるコイルばね角度αは略直交する。コイルばね角度αは、凹面鏡３１がパーキング位置にあるとき、例えば、好ましくは８５°〜９５°の範囲、より好ましくは９０°に設定される。このコイルばね４５の向きを実現するために、ばね被係止部３８ｃとばね被係止部４７ａの位置関係、すなわち、第１係止位置Ｐａと第２係止位置Ｐｂの位置関係が設定される。凹面鏡３１がパーキング位置にあるとき、コイルばね４５のコイル軸Ｉｃが接線方向Ｄに沿う向きをなすため、コイルばね４５の弾性力に伴い生じる力Ｆａのほぼ全てを凹面鏡ホルダ３５を回転させる力Ｆｂとして作用させることができる。
また、コイルばね４５のばね定数は、凹面鏡３１がパーキング位置にあるときに凹面鏡ホルダ３５を回転させる力Ｆｂがスイッチユニット４８を押す際にレバー３８が受ける反力Ｆｒよりも大きくなるように設定される。これにより、詳しくは後述するが、力Ｆｂと反力Ｆｒが釣り合うことが抑制されて、凹面鏡３１の振動を抑制することができる。
【００３５】
図７と図８を比較するとわかるように、凹面鏡３１が表示位置に向けて回転軸Ａｘを中心に回転するにつれて、接線方向Ｄに対してコイルばね４５のコイル軸Ｉｃが傾き、コイルばね４５のコイル軸Ｉｃが接線方向Ｄに沿わなくなる。接線方向Ｄに対してコイル軸Ｉｃが傾くにつれてコイルばね角度αは小さくなる。図８に示すように、凹面鏡３１が表示位置に到達したとき、コイルばね４５の弾性力に伴い生じる力Ｆ１は、回転軸Ａｘに向けて押す力Ｆ３と凹面鏡ホルダ３５を回転させる力Ｆ２に分けられる。この力Ｆ３は凹面鏡３１の回転に寄与しない。接線方向Ｄに対してコイルばね４５のコイル軸Ｉｃが傾くにつれて、力Ｆ３は大きくなり、力Ｆ２が小さくなる。これにより、凹面鏡３１が表示位置に近づくにつれて、コイルばね４５の伸びが大きくなるため、コイルばね４５の弾性力に伴い生じる力Ｆ１は大きくなるものの、この力Ｆ１に占める凹面鏡３１の回転に寄与しない力Ｆ３の割合が増える。よって、図９（ｃ）に示すように、凹面鏡３１の角度βの変化に対するコイルばね４５が付与する凹面鏡３１を回転させるトルクＴｒｑ１の傾きを小さくすることができる。これに伴う効果について図９（ａ），（ｂ）に係る比較例と図９（ｃ）に係る本実施形態を比較しつつ以下に説明する。
【００３６】
図９（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、凹面鏡の角度βがパーキング位置Ｐｋから表示位置Ｐｈに向けて大きくなるにつれて、コイルばね４５の伸びが大きくなるため、コイルばね４５の弾性力に伴い凹面鏡ホルダ３５に加わるトルクＴｒｑ１が大きくなる。凹面鏡３１の角度βが表示位置Ｐｈからパーキング位置Ｐｋに近づくと、レバー３８がスイッチ部４８ａを押すため、スイッチ部４８ａの反力Ｆｒに伴い凹面鏡ホルダ３５に加わるトルクＴｒｑ２が発生する。トルクＴｒｑ２は、トルクＴｒｑ１とは反対方向に作用する。
図９（ａ）に係る比較例においては、凹面鏡３１がパーキング位置にあるときにコイル軸Ｉｃが接線方向Ｄに沿わず、かつ、凹面鏡３１の角度βがパーキング位置Ｐｋに近づくとトルクＴｒｑ１がトルクＴｒｑ２を下回るようなコイルばね４５のばね定数に設定されている。このため、トルクＴｒｑ１とトルクＴｒｑ２が釣り合う平衡点Ｅ１が発生する。この平衡点Ｅ１においては、凹面鏡ホルダ３５に何らテンションが加えられていない状態となり、第３ギア４４とラックギア部３８ａが接触と離間を繰り返すことによる騒音が発生したり、凹面鏡３１に振動が発生したりするおそれがある。そこで、図９（ｂ）に係る比較例に示すように、ばね定数の高いコイルばねを採用することにより、凹面鏡の角度βがパーキング位置Ｐｋに近づいたときであっても、トルクＴｒｑ１をトルクＴｒｑ２よりも大きくすることが考えられる。しかし、コイルばねのばね定数を高めることにより、凹面鏡を回転させるために必要となるモータトルクが増加するため好ましくない。
そこで、本実施形態では、凹面鏡３１がパーキング位置にあるときにコイル軸Ｉｃが接線方向Ｄに沿わせることにより、上述のように、図９（ｃ）に示すように、凹面鏡３１の角度βの変化に対するコイルばね４５が付与する凹面鏡３１を回転させるトルクＴｒｑ１の傾きを小さくすることができる。よって、コイルばね４５のばね定数を高めることなく、すなわちモータトルクを増加させることなく、トルクＴｒｑ１とトルクＴｒｑ２が釣り合う平衡点Ｅ１が発生することを抑制できる。よって、凹面鏡３１の振動の発生を抑制できるとともに、第３ギア４４とラックギア部３８ａが接触と離間を繰り返すことによる騒音の発生を抑制できる。
【００３７】
（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。
【００３８】
（１）ヘッドアップディスプレイ装置１００は、表示光Ｌを出射する表示部１０と、表示部１０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に反射させるミラーユニット３０と、を備える。ミラーユニット３０は、表示光Ｌを反射する鏡面３１ａを含む凹面鏡３１と、レバー３８を有し、凹面鏡３１を保持する凹面鏡ホルダ３５と、凹面鏡ホルダ３５を凹面鏡３１とともに回転軸Ａｘを中心に回転させるミラー駆動部４６と、凹面鏡ホルダ３５に係止する第１端部４５ａ、及び係止対象部の一例であるばね被係止部４７ａに係止する第２端部４５ｂを有するコイルばね４５と、凹面鏡３１が所定位置の一例であるパーキング位置にあるときにレバー３８により押されるスイッチユニット４８と、を備える。コイルばね４５は、凹面鏡３１がパーキング位置にあるときにコイルばね４５のコイル軸Ｉｃが凹面鏡３１の回転軸Ａｘを中心とした回転方向Ｃの接線方向Ｄに沿う向きに設けられる。
この構成によれば、凹面鏡３１がパーキング位置にあるとき、コイルばね４５のコイル軸Ｉｃが接線方向Ｄに沿う向きをなすため、コイルばね４５の弾性力に伴い生じる力Ｆａのほぼ全てを凹面鏡３１を回転させる力Ｆｂとして作用させることができる。よって、凹面鏡３１がパーキング位置にあるとき、凹面鏡ホルダ３５を回転させる力Ｆｂをスイッチユニット４８を押す際にレバー３８が受ける反力Ｆｒよりも大きくし易い。このため、力Ｆｂと反力Ｆｒが釣り合うことが抑制され、これにより、ミラー駆動部４６における騒音や凹面鏡３１の振動を抑制することができる。このように、凹面鏡３１の振動を抑制することにより、表示光Ｌがフロントガラス２０１に照射されることにより表示される虚像Ｖの表示品位を高めることができる。
【００３９】
（２）コイルばね４５のばね定数は、凹面鏡３１がパーキング位置にあるときに凹面鏡ホルダ３５を回転させる力Ｆｂがスイッチユニット４８を押す際にレバー３８が受ける反力Ｆｒよりも大きくなるように設定される。
この構成によれば、力Ｆｂと反力Ｆｒが釣り合うことが抑制され、これにより、ミラー駆動部４６における騒音や凹面鏡３１の振動を抑制することができる。
【００４０】
（３）ミラー駆動部４６は、モータ４１と、モータ４１の駆動力をレバー３８に伝達する歯車機構の一例である第１ギア４２、第２ギア４３及び第３ギア４４と、を備える。レバー３８は、第３ギア４４に噛み合うギア部の一例であるラックギア部３８ａと、コイルばね４５の第１端部４５ａが係止するばね被係止部３８ｃと、凹面鏡３１がパーキング位置にあるときにスイッチユニット４８を押すスイッチ押圧部３８ｂと、を備える。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、係止対象部の一例であるばね被係止部４７ａを有し、スイッチユニット４８、モータ４１、第１ギア４２、第２ギア４３及び第３ギア４４を収容するモータケース４７を備える。
この構成によれば、レバー３８は、スイッチ押圧部３８ｂによりスイッチユニット４８を押す機能のみならず、ラックギア部３８ａによりモータ４１の駆動力を第１ギア４２、第２ギア４３及び第３ギア４４を介して受ける機能と、ばね被係止部３８ｃによりコイルばね４５の第１端部４５ａを係止する機能とを有する。このように、レバー３８を多機能化することにより、ヘッドアップディスプレイ装置１００をより簡易に構成することができる。
【００４１】
（４）ヘッドアップディスプレイ装置１００は車両２００に搭載される。ミラー駆動部４６は、凹面鏡３１の鏡面３１ａがフロントガラス２０１に相対する表示位置と表示位置よりも車両２００の高さ方向（Ｙ方向）に沿う向きのパーキング位置の間で凹面鏡ホルダ３５を回転させる。
この構成によれば、凹面鏡３１がパーキング位置に到達する際に、上述のように、力Ｆｂと反力Ｆｒが釣り合うことが抑制され、これにより、ミラー駆動部４６における騒音や凹面鏡３１の振動を抑制することができる。
【００４２】
（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。
【００４３】
上記実施形態においては、コイルばね４５の第１端部４５ａが係止するばね被係止部３８ｃは、レバー３８に設けられていたが、ばね被係止部３８ｃは、レバー３８とは別体に設けられていてもよい。また、コイルばね４５の第２端部４５ｂが係止するばね被係止部４７ａは、モータケース４７に設けられていたが、ばね被係止部４７ａは、モータケース４７とは別体に、例えば、筐体６０に設けられていてもよい。ばね被係止部３８ｃとばね被係止部４７ａの位置及び向きが変わることにより、コイルばね４５の位置は変わるものの、コイルばね４５は凹面鏡３１がパーキング位置にあるときにコイルばね４５のコイル軸Ｉｃが接線方向Ｄに沿う向きに設けられていればよい。
【００４４】
上記実施形態においては、レバー３８には、第３ギア４４に噛み合うラックギア部３８ａが設けられているが、ラックギア部３８ａは、レバー３８とは別体に設けられていてもよい。
【００４５】
上記実施形態においては、モータ４１の駆動力は、歯車機構に相当する第１ギア４２、第２ギア４３及び第３ギア４４を介してレバー３８に伝達されていたが、歯車機構におけるギアの数及び種類はこれに限らない。例えば、第１ギア４２及び第２ギア４３が省略され、モータ４１が直接に第３ギア４４を回転させる構成であってもよい。
【００４６】
上記実施形態においては、凹面鏡３１がパーキング位置に存在するとき、レバー３８はスイッチユニット４８を押していたが、これに限らず、レバー３８がスイッチユニット４８を押すとき凹面鏡３１の位置はパーキング位置以外であってもよい。この場合、例えば、スイッチユニット４８はレバー３８の上方に位置し、コイルばね４５はレバー３８の下方に位置していてもよい。
【００４７】
上記実施形態においては、図３に示すように、レバー３８は、凹面鏡３１の鏡面３１ａから表側に向けて延びていたが、これに限らず、凹面鏡３１の裏面から裏側に向けて延びていてもよい。
【００４８】
上記実施形態においては、レバー３８は、凹面鏡ホルダ３５のホルダ本体部３４と別体で形成されていたが、ホルダ本体部３４と一体で形成されていてもよい。
【００４９】
上記実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置１００の構成は適宜変更可能である。例えば、折り返しミラー部材２０を省略して、表示部１０からの表示光Ｌを直接にミラーユニット３０に照射してもよい。また、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、凹面鏡３１に代えて平面鏡を備えていてもよい。
【００５０】
上記実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置１００は車両２００に搭載されていたが、車両２００以外の飛行機、船等の乗り物に搭載されていてもよい。また、投射部材はフロントガラスに限らず、専用のコンバイナであってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１０  表示部
２０  折り返しミラー部材
３０  ミラーユニット
３１  凹面鏡（反射鏡）
３１ａ  鏡面
３４  ホルダ本体部
３５  凹面鏡ホルダ（反射鏡ホルダ）
３８  レバー
３８ａ  ラックギア部
３８ｂ  スイッチ押圧部
３８ｃ  ばね被係止部
３８ｄ  レバー基礎部
３８ｃ１  係止孔
３８ｅ  レバー本体部
３８ｆ  軸通部
３９ａ  回転軸部
３９ｂ  被取付部
４０  ミラー駆動ユニット
４１  モータ
４２  第１ギア
４３  第２ギア
４４  第３ギア
４５  コイルばね
４５ａ  第１端部
４５ｂ  第２端部
４６  ミラー駆動部
４７  モータケース
４７ａ  ばね被係止部
４７ｂ  回転支持部
４８  スイッチユニット
４８ａ  スイッチ部
７０  制御部
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
α  コイルばね角度
Ｃ  回転方向
Ｄ  接線方向
Ｌ  表示光
Ｖ  虚像
Ｉｃ  コイル軸
Ｐａ  第１係止位置
Ｐｂ  第２係止位置
【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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【国際調査報告】
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