JP2006062501A

JP2006062501A - Head up display

Info

Publication number: JP2006062501A
Application number: JP2004246826A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Kondo; 雄一近藤
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-08-26
Filing date: 2004-08-26
Publication date: 2006-03-09

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head up display (HUD) capable of displaying image at a position where visual confirmation property is excellent even when it is loaded in different kinds of vehicles. <P>SOLUTION: A configuration of the HUD is composed of a display unit 2 for projecting image arranged inside a case 1, a combiner 3 for displaying virtual image, a folding-back mirror 4 for reflecting light projected from the display unit 2 toward the combiner 3, and a dust prevention cover 5 for preventing dust from entering when using the HUD. This HUD has a mechanism part for moving the combiner 3 in the direction parallel with optical axis of light 6b entering the combiner 3 from the folding-back mirror 4 and holding the combiner 3 at desired height when using the HUD. Consequently, height of the combiner 3 can be tuned to bring a position of a display part 3a of the combiner 3 to a proper display position even when the HUD is loaded in vehicles having different height of the instrument panels. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、コンバイナを用いて運転者に情報を表示するヘッドアップディスプレイ（以下では、ＨＵＤと呼ぶ）に関するものである。 The present invention relates to a head-up display (hereinafter referred to as HUD) that displays information to a driver using a combiner.

従来、ＨＵＤの１つとして、フロントガラスとは別のコンバイナと、表示器とを有する構成のものがある。これは、ハーフミラー等により構成されたコンバイナをインストルメントパネル（ダッシュボード）の上面に配置し、フロントガラスよりも運転者側に位置するこのコンバイナに対して、液晶表示器等の表示器から投射された光を入射させることで、コンバイナに虚像を表示するものである（例えば、特許文献１、２参照）。 Conventionally, as one of HUDs, there is a configuration having a combiner different from a windshield and a display. This is because a combiner composed of a half mirror is placed on the top surface of the instrument panel (dashboard) and projected from a display such as a liquid crystal display onto this combiner located on the driver side of the windshield. By making the incident light incident, a virtual image is displayed on the combiner (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

さらに、このようなＨＵＤとしては、非使用時ではコンバイナを倒し、使用時ではコンバイナに像が表示されるように、コンバイナを起きあがらせる、いわゆるポップアップタイプのものや、コンバイナが常に起きあがった状態のタイプのものがある。
特開平１１−８５０５２号公報特開平１１−９１４０３号公報 Furthermore, as such a HUD, when the combiner is not used, the combiner is brought down, and when used, the combiner is raised so that the image is displayed on the combiner. There are types.
JP-A-11-85052 Japanese Patent Laid-Open No. 11-91403

ところで、ＨＵＤを製造する場合では、車種毎に専用のＨＵＤを製造するよりも、あらゆる車種に対応できるＨＵＤを製造することが好ましい。したがって、製品としては、あらゆる車種に対応できる構造となっていることが望まれる。 By the way, when manufacturing HUD, it is preferable to manufacture HUD which can respond to all vehicle models rather than manufacturing exclusive HUD for every vehicle model. Therefore, it is desirable that the product has a structure that can be applied to all types of vehicles.

しかし、上記した従来のＨＵＤでは、コンバイナの大きさおよび高さは一定である。このため、同じＨＵＤを異なる車種に設置した場合、車種によっては、以下に説明するように、視認性の良い位置に像を表示できないという問題が生じる。 However, in the above-described conventional HUD, the size and height of the combiner are constant. For this reason, when the same HUD is installed in different vehicle types, there arises a problem that, depending on the vehicle type, an image cannot be displayed at a position with good visibility as described below.

具体的には、車種毎にインストルメントパネルの高さや形状が異なっている。このため、車種毎に、コンバイナの高さが異なり、運転者から見て、像が表示される位置が異なってしまう。したがって、像が表示される位置としては、例えば、運転者の注視点から何度下の位置というように、運転者が表示像を良く視認できる位置であることが必要であるが、車種によっては、像の表示位置がその位置からずれてしまう場合がある。 Specifically, the height and shape of the instrument panel differ for each vehicle type. For this reason, the height of a combiner differs for every vehicle model, and the position where an image is displayed changes from a driver's point of view. Therefore, the position where the image is displayed needs to be a position where the driver can see the display image well, for example, the position below the driver's point of sight, but depending on the vehicle type In some cases, the display position of the image may deviate from that position.

また、車種毎にステアリングの位置等が異なっている。このため、車種によっては、ステアリングやメータフードで像が隠れてしまい、運転者が像を視認できない場合が生じる。 Further, the position of the steering and the like are different for each vehicle type. For this reason, depending on the vehicle model, the image may be hidden by the steering wheel or meter hood, and the driver may not be able to see the image.

本発明は、上記点に鑑み、異なる車種に搭載した場合であっても、視認性の良い位置に像を表示することができるヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to provide a head-up display capable of displaying an image at a position with good visibility even when mounted on different vehicle types.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、コンバイナ（３）に入射する光の光軸（６ａ）と平行な方向に、コンバイナ（３）を移動させる移動手段（１１、２１、２２、２３、２４、２５）を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the moving means (11, 21,...) Moves the combiner (3) in a direction parallel to the optical axis (6a) of the light incident on the combiner (3). 22, 23, 24, 25).

これにより、光学系を調整することなく、コンバイナのインストルメントパネルからの高さを調整することができる。この結果、異なる車種に搭載した場合であっても、視認性の良い位置に像を表示することができるヘッドアップディスプレイを提供することができる。なお、光軸とは、アイレンジ（７）の中心（７ａ）と、表示器の表示中心と、コンバイナ等の光学系とによって、決定されるもののうち、コンバイナに直接入射する光の光軸のことである。 Thereby, the height from the instrument panel of a combiner can be adjusted, without adjusting an optical system. As a result, it is possible to provide a head-up display that can display an image at a position with high visibility even when mounted on different vehicle types. The optical axis is determined by the center (7a) of the eye range (7), the display center of the display, and an optical system such as a combiner, and the optical axis of light directly incident on the combiner. That is.

請求項２に示すように、例えば、ＨＵＤに、コンバイナ（３）を起こした状態や、コンバイナ（３）を倒した状態とするように、コンバイナ（３）を回動させる回動手段（１２、１３、１４、１５、１６、１７）を備えさせることもできる。 As shown in claim 2, for example, a turning means (12, 12) for turning the combiner (3) so that the combiner (3) is raised or the combiner (3) is brought down on the HUD. 13, 14, 15, 16, 17) can also be provided.

このとき、コンバイナを倒した状態で、光軸と平行な方向に移動させた後、コンバイナを倒した状態から起こしたり、請求項３に示すように、回動手段（１２、１３、１４、１５、１６、１７）により、コンバイナ（３）を、倒れた状態から所望の角度まで起こした後、その角度のまま、移動手段（１１、２１、２２、２３、２４、２５）により、光軸（６ａ）と平行な方向に移動させたりすることができる。 At this time, after the combiner is moved down in a direction parallel to the optical axis, the combiner is moved down and the rotating means (12, 13, 14, 15 , 16, 17), the combiner (3) is raised from the tilted state to a desired angle, and the angle is kept at that angle by the moving means (11, 21, 22, 23, 24, 25). It can be moved in a direction parallel to 6a).

請求項４に記載の発明では、表示器（２）は、表示器（２）からコンバイナ（３）までの光路長を変更できるように、設置位置が変えられるようになっていることを特徴としている。 In the invention according to claim 4, the indicator (2) is characterized in that the installation position can be changed so that the optical path length from the indicator (2) to the combiner (3) can be changed. Yes.

これにより、コンバイナを光軸と平行な方向に移動させても、表示器からコンバイナまでの光路長を所望の大きさに設定することができる。この結果、車種毎に表示像サイズ等の見栄えが変わってしまうことを抑制できる。 Thereby, even if the combiner is moved in a direction parallel to the optical axis, the optical path length from the display to the combiner can be set to a desired size. As a result, it is possible to prevent the appearance of the display image size and the like from changing for each vehicle type.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means is an example which shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

（第１実施形態）
図１〜５に、本発明の第１実施形態におけるＨＵＤの構成を示す。図１は、非使用時におけるＨＵＤの側面図であり、図５は、使用時におけるＨＵＤの側面図であり、図２〜４は、非使用時から使用時に至るまでの各段階におけるＨＵＤの側面図である。 (First embodiment)
1 to 5 show the configuration of the HUD in the first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a side view of the HUD when not in use, FIG. 5 is a side view of the HUD when in use, and FIGS. 2 to 4 are side views of the HUD at each stage from nonuse to use. FIG.

本実施形態のＨＵＤは、いわゆるポップアップ式のＨＵＤであり、例えば、インストルメントパネルの上面に設けられた凹部に埋め込むように設置される。なお、各図の右側が運転者側であり、左側が車両の前方側である。 The HUD of the present embodiment is a so-called pop-up type HUD, and is installed, for example, so as to be embedded in a recess provided on the upper surface of the instrument panel. In each figure, the right side is the driver side, and the left side is the front side of the vehicle.

ＨＵＤは、各図に示すように、ケース１と、シャッター１ａ、１ｂと、表示器２と、フロントガラスとは別のコンバイナ３と、折り返しミラー４と、防塵カバー５とを備えている。 As shown in each drawing, the HUD includes a case 1, shutters 1 a and 1 b, a display 2, a combiner 3 other than the windshield, a folding mirror 4, and a dust cover 5.

ケース１は、直方体の箱であり、図１に示すように、ＨＵＤの非使用時に、表示器２、コンバイナ３、折り返しミラー４、防塵カバー５を収納するものである。ケース１は、例えば、ケース１の上面と、インストルメントパネルの上面とが一致するように、配置される。 The case 1 is a rectangular parallelepiped box, and as shown in FIG. 1, accommodates the display 2, the combiner 3, the folding mirror 4, and the dust cover 5 when the HUD is not used. Case 1 is arrange | positioned so that the upper surface of case 1 and the upper surface of an instrument panel may correspond, for example.

シャッター１ａ、１ｂは、ケース１の上面に設けられており、図１に示すように、非使用時では、ケース１の蓋をし、図５に示すように、使用時では、図示しない可動機構部によって、開くようになっている。シャッター１ａ、１ｂは、遮光性のものである。 The shutters 1a and 1b are provided on the upper surface of the case 1. As shown in FIG. 1, the shutter 1 covers the case 1 when not in use, and as shown in FIG. Depending on the part, it opens. The shutters 1a and 1b are light-shielding.

表示器２は表示像を映し出すものであり、例えば、液晶表示器が用いられる。表示器２は、図１に示すように、ケース１の底面に設置されており、取り付けピン２ａ等により固定されている。取り付けピン２ａは、ケース１に設けられた穴１ｃに差し込むようになっており、ケース１の複数の位置に穴１ｃが設けられている。 The display device 2 displays a display image, and for example, a liquid crystal display device is used. As shown in FIG. 1, the display 2 is installed on the bottom surface of the case 1 and is fixed by mounting pins 2 a and the like. The attachment pin 2 a is inserted into a hole 1 c provided in the case 1, and holes 1 c are provided at a plurality of positions of the case 1.

これにより、表示器２からコンバイナ３までの光路長を変更できるように、表示器２の固定位置が変えられるようになっている。なお、この固定位置の可変方向は、表示器２から投射される光（後述する図５中の光６ａ）の光軸と平行な方向である。 Thereby, the fixed position of the indicator 2 can be changed so that the optical path length from the indicator 2 to the combiner 3 can be changed. The variable direction of the fixed position is a direction parallel to the optical axis of light projected from the display 2 (light 6a in FIG. 5 described later).

コンバイナ３は、フロントガラスよりも運転者側に位置し、表示器２から投射された光が入射されることで、虚像を表示するものである。コンバイナ３は、像を表示する表示部３ａと、表示部３ａを支持する支持部３ｂとを有している。表示部３ａは、ハーフミラー（凹面鏡）となっている。表示部３ａおよび支持部３ｂは、透明な樹脂により一体的に形成されている。なお、コンバイナ３としては、表示部３ａおよび支持部３ｂがはじめから一体成形されたものや、別々に形成された表示部３ａおよび支持部３ｂを貼り合わせたものとを用いることができる。 The combiner 3 is located closer to the driver than the windshield, and displays a virtual image when the light projected from the display device 2 is incident thereon. The combiner 3 includes a display unit 3a that displays an image and a support unit 3b that supports the display unit 3a. The display unit 3a is a half mirror (concave mirror). The display unit 3a and the support unit 3b are integrally formed of a transparent resin. In addition, as the combiner 3, the display part 3a and the support part 3b which were integrally molded from the beginning, and the display part 3a and the support part 3b which were formed separately can be used.

また、図１に示すように、コンバイナ３は、非使用時では、倒れた状態でケース１に収納される。このとき、表示部３ａの表示面は略水平となっている。また、コンバイナ３は、図５に示すように、使用時では、後述する図示しない可動機構部によって、倒れた状態から起き上がるようになっている。 Moreover, as shown in FIG. 1, the combiner 3 is accommodated in the case 1 in a fallen state when not in use. At this time, the display surface of the display unit 3a is substantially horizontal. Further, as shown in FIG. 5, the combiner 3 is raised from a fallen state by a movable mechanism (not shown), which will be described later, during use.

折り返しミラー４は、光路を折り返すためのものであり、ケース１の底面に設置されている。本実施形態では、図５に示すように、表示器２から水平方向（図中左右方向）に投射された光（映像）を、折り返しミラー４が、上方向に反射させて、反射させた光をコンバイナ３に入射させるように配置されている。また、折り返しミラー４は、後述する図示しない可動機構部によって、前後（図中左右方向）に移動可能となっている。 The folding mirror 4 is for folding the optical path, and is installed on the bottom surface of the case 1. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the light (image) projected from the display device 2 in the horizontal direction (the left-right direction in the figure) is reflected by the folding mirror 4 so as to be reflected upward. Is made incident on the combiner 3. The folding mirror 4 can be moved back and forth (left and right in the figure) by a movable mechanism (not shown) described later.

防塵カバー５は、図５に示すように、コンバイナ３が起きあがった状態のときに、ケース１内に埃やゴミなどが入るのを防ぐものである。防塵カバー５は、非使用時では、図１に示すように、ケース１の内部に収納され、使用時では、図５に示すように、後述する図示しない可動機構部によってケース１の上面上に位置する。 As shown in FIG. 5, the dust cover 5 prevents dust and dirt from entering the case 1 when the combiner 3 is raised. The dustproof cover 5 is housed inside the case 1 when not in use, as shown in FIG. 1, and is used on the upper surface of the case 1 by a movable mechanism (not shown) as shown in FIG. To position.

また、防塵カバー５は、図５に示すように、表示器２からの光が透過する面５ａと、透過しない面５ｂと、三角形状の側面５ｃとを有している。表示器２からの光が透過する面５ａは透明であり、透過しない面５ｂは不透明となっている。これらの面５ａ、５ｂは、例えば、アクリルなどのあらかじめ透明な材料で一体に成型され、表示器２からの光が透過しない面５ｂが黒色に塗装されることで形成される。透過しない面５ｂが不透明なのは、外光が折り返しミラー４で反射して、運転者の目に入ることを防ぐためである。 Further, as shown in FIG. 5, the dust cover 5 has a surface 5a through which light from the display 2 is transmitted, a surface 5b that does not transmit light, and a triangular side surface 5c. The surface 5a through which light from the display 2 is transmitted is transparent, and the non-transmitted surface 5b is opaque. These surfaces 5a and 5b are formed by, for example, being integrally molded with a previously transparent material such as acrylic, and the surface 5b that does not transmit light from the display 2 is painted black. The non-transmitting surface 5b is opaque in order to prevent external light from being reflected by the folding mirror 4 and entering the driver's eyes.

また、防塵カバー５は、図５に示すように、透明な面５ａと、不透明な面５ｂとにより、山型形状となっている。すなわち、表示器２からの光が透過する面５ａは、水平方向に対して斜めになっている。これは、外光が防塵カバー５に反射して、運転者の目に入ることを防ぐためである。 Further, as shown in FIG. 5, the dust cover 5 has a mountain shape with a transparent surface 5a and an opaque surface 5b. That is, the surface 5a through which the light from the display 2 is transmitted is inclined with respect to the horizontal direction. This is to prevent outside light from being reflected by the dust cover 5 and entering the driver's eyes.

また、ＨＵＤは、図示しないが、上記した各可動機構部を制御するための制御部を有している。ＨＵＤは、この制御部により、各可動機構部が制御されることで、以下のように作動する。 Moreover, although not shown in figure, HUD has a control part for controlling each above-mentioned movable mechanism part. The HUD operates as follows by controlling each movable mechanism by the control unit.

まず、図２に示すように、シャッター１ａ、１ｂが開く。これにより、ケース１の上面に、コンバイナ３と防塵カバー５とをせり上げるための開口部が形成される。このとき、シャッター１ａは起き上がった状態で保持される。ＨＵＤの使用時において、外光が防塵カバー５に反射して、運転者の目に入るのを防ぐためである。 First, as shown in FIG. 2, the shutters 1a and 1b are opened. Thereby, an opening for raising the combiner 3 and the dust cover 5 is formed on the upper surface of the case 1. At this time, the shutter 1a is held in a raised state. This is to prevent outside light from being reflected by the dust cover 5 and entering the eyes of the driver when using the HUD.

その後、図３に示すように、開口部からコンバイナ３が起き上がり、所望の角度になる。この所望の角度とは、コンバイナ３に表示される虚像を運転者が視認できる角度である。 Thereafter, as shown in FIG. 3, the combiner 3 rises from the opening and reaches a desired angle. This desired angle is an angle at which the driver can visually recognize a virtual image displayed on the combiner 3.

続いて、図４に示すように、コンバイナ３が上昇する。この上昇方向は、ＨＵＤの使用時において、コンバイナ３に入射する光（後述する折り返しミラー４で反射された表示器２からの光６ｂ）の光軸上、すなわち、光軸方向と平行な方向である。また、上昇する高さは、表示部３ａの位置が、表示像の視認性の良い位置となるように、車種毎にあらかじめ設定されている。なお、図示しないが、上昇する高さに応じて、表示器２の固定位置が設定されている。 Subsequently, as shown in FIG. 4, the combiner 3 rises. This rising direction is on the optical axis of light incident on the combiner 3 (light 6b from the display 2 reflected by the folding mirror 4 described later) when using the HUD, that is, in a direction parallel to the optical axis direction. is there. Moreover, the height which raises is preset for every vehicle model so that the position of the display part 3a may become a position where the visibility of a display image is good. In addition, although not shown in figure, the fixed position of the indicator 2 is set according to the height which raises.

その後、図５に示すように、防塵カバー５が開口部からせり上げられる。このようにして、ＨＵＤが使用状態となる。 Thereafter, as shown in FIG. 5, the dust cover 5 is lifted from the opening. In this way, the HUD is in use.

ＨＵＤの使用時では、表示器２から、車両の前方（図中左方向）に向かって、光（映像）６ａが投射される。そして、その光６ａは、折り返しミラー４で上方向に反射されて、その反射光６ｂがコンバイナ３の表示部３ａに入射する。表示部３ａで反射した反射光６ｃが運転者の目に入るようになっている。 When the HUD is used, light (image) 6a is projected from the display 2 toward the front of the vehicle (left direction in the figure). Then, the light 6 a is reflected upward by the folding mirror 4, and the reflected light 6 b is incident on the display unit 3 a of the combiner 3. The reflected light 6c reflected by the display unit 3a enters the eyes of the driver.

これにより、運転者は、コンバイナ３の表示部３ａで、反射光６ｃの進む方向の延長線上に、前方の景色と重ねて、表示器２から投影された種々の情報の表示を視認することができる。なお、上記した光６ａ、６ｂ、６ｃの進む方向（光軸）は、アイレンジ７の中心７ａと、表示器２の表示中心と、コンバイナ３、折り返しミラー４とによって、決定されるものである。アイレンジ７は、一般的な運転者の目が位置する範囲のことであり、アイレンジの中心７ａは標準的な運転者の目の高さに相当する。アイレンジは、車両のシートの高さで定まるものである。 Thereby, the driver can visually recognize the display of various information projected from the display unit 2 on the extension line in the traveling direction of the reflected light 6c on the display unit 3a of the combiner 3 so as to overlap the scenery in front. it can. The traveling direction (optical axis) of the light 6a, 6b, 6c described above is determined by the center 7a of the eye range 7, the display center of the display 2, the combiner 3, and the folding mirror 4. . The eye range 7 is a range in which a general driver's eyes are located, and the center 7a of the eye range corresponds to a standard driver's eye height. The eye range is determined by the height of the vehicle seat.

また、運転者の目の高さが標準よりも低かったり、高かったりする場合では、運転者の視域を満足するために、運転者の目の高さに応じて、図５中の破線で示すように、折り返しミラー４が平行移動する。 Further, in the case where the driver's eye height is lower or higher than the standard, the broken line in FIG. As shown, the folding mirror 4 moves in parallel.

次に、上記した作動を可能とする各可動機構部の構造について説明する。図６にコンバイナ３の可動機構部の側面図を示す。上記したように、コンバイナ３の動作としては、「コンバイナ３が起き上がり、所望の角度になる第１の動作」と、「所望の角度に起き上がっているコンバイナ３が上昇する第２の動作」とがある。 Next, the structure of each movable mechanism that enables the above-described operation will be described. FIG. 6 shows a side view of the movable mechanism portion of the combiner 3. As described above, the operation of the combiner 3 includes “a first operation in which the combiner 3 rises and reaches a desired angle” and “a second operation in which the combiner 3 rising at a desired angle rises”. is there.

そこで、まず、第１の動作を実現するための第１の機構部について説明する。この第１の機構部が本発明の回動手段に相当する。図に示すように、第１の機構部は、ハウジング１１と、モータ１２と、減速ギヤ１３と、回転中心軸１４と、コンバイナ側ギヤ１５とを有している。 First, the first mechanism unit for realizing the first operation will be described. This 1st mechanism part is equivalent to the rotation means of this invention. As shown in the drawing, the first mechanism portion includes a housing 11, a motor 12, a reduction gear 13, a rotation center shaft 14, and a combiner side gear 15.

ハウジング１１は、その内側に、モータ１２と、減速ギヤ１３と、回転中心軸１４とがマウントされている。モータ１２はコンバイナ３を回動させるためのものである。ハウジング１１は樹脂や金属等により構成される。 The housing 11 has a motor 12, a reduction gear 13, and a rotation center shaft 14 mounted on the inside thereof. The motor 12 is for rotating the combiner 3. The housing 11 is made of resin, metal, or the like.

減速ギヤ１３はモータ１２の回転を減速させるためのものである。なお、本実施形態では、減速ギヤ１３を２つ用いているが、減速ギヤ１３の数を他の数とすることもできる。 The reduction gear 13 is for reducing the rotation of the motor 12. In the present embodiment, two reduction gears 13 are used, but the number of reduction gears 13 may be other numbers.

回転中心軸１４は、コンバイナ３の支持部３ｂに設けられており、コンバイナ３を回動させるときに中心となる軸である。コンバイナ側ギヤ１５は減速ギヤ１３からの動力をコンバイナ３に伝えるものであり、コンバイナ３の支持部３ｂと一体となっている。なお、コンバイナ側ギヤ１５としては、コンバイナ側ギヤ１５と支持部３ｂとがはじめから一体成形されたものや、支持部３ｂと別に形成されたものを支持部３ｂに貼り合わせたものを用いることができる。 The rotation center shaft 14 is provided on the support portion 3 b of the combiner 3, and is a shaft that becomes the center when the combiner 3 is rotated. The combiner-side gear 15 transmits power from the reduction gear 13 to the combiner 3 and is integrated with the support portion 3 b of the combiner 3. The combiner-side gear 15 may be one in which the combiner-side gear 15 and the support portion 3b are integrally formed from the beginning, or one formed separately from the support portion 3b and bonded to the support portion 3b. it can.

また、ハウジング１１内には、コンバイナ３が起き上がったときに、コンバイナ３の回動を停止させる停止部１６とリミットスイッチ１７とが設けられている。 In addition, a stop portion 16 and a limit switch 17 are provided in the housing 11 to stop the rotation of the combiner 3 when the combiner 3 rises.

このような構成の第１の機構部では、モータ１２が回転するとその動力が減速ギヤ１３とコンバイナ側ギヤ１５とを介してコンバイナ３に伝達する。これにより、回転中心軸１４を中心にして、コンバイナ３を回動させ、コンバイナ３を倒れている状態から所望の角度にまで起き上がらせることができる。 In the first mechanism portion having such a configuration, when the motor 12 rotates, the power is transmitted to the combiner 3 via the reduction gear 13 and the combiner side gear 15. Thereby, the combiner 3 can be rotated about the rotation center axis | shaft 14, and the combiner 3 can be raised to the desired angle from the fall state.

次に、第２の動作を実現するための第２の機構部について説明する。この第２の機構部が本発明の移動手段に相当する。第２の機構部は、ハウジング１１と、モータ２１と、減速ギヤ２２と、送りねじ２３と、案内ガイド２４と、案内用ピン２５とを有している。 Next, the 2nd mechanism part for implement | achieving 2nd operation | movement is demonstrated. This second mechanism portion corresponds to the moving means of the present invention. The second mechanism portion includes a housing 11, a motor 21, a reduction gear 22, a feed screw 23, a guide guide 24, and a guide pin 25.

モータ２１はハウジング１１全体を上昇させるための動力源である。減速ギヤ２２はモータ２１の回転を減速させるためのものである。送りねじ２３は、直接、ハウジング１１全体を上昇させるものである。 The motor 21 is a power source for raising the entire housing 11. The reduction gear 22 is for reducing the rotation of the motor 21. The feed screw 23 directly raises the entire housing 11.

案内ガイド２４は、ハウジング１１の上昇方向を定めるものであり、ケース１の内側に設けられている。案内ガイド２４は、直線状であり、ＨＵＤの使用時において、コンバイナ３に入射する光６ｂの光軸と平行な方向に延びている。案内用ピン２５はハウジング１１に設けられており、案内ガイド２４に沿ってハウジング１１が移動するためのピンである。 The guide guide 24 determines the upward direction of the housing 11 and is provided inside the case 1. The guide guide 24 is linear and extends in a direction parallel to the optical axis of the light 6b incident on the combiner 3 when the HUD is used. The guide pin 25 is provided on the housing 11 and is a pin for moving the housing 11 along the guide guide 24.

このような構成の第２の機構部では、モータ２１が回転するとその動力が減速ギヤ２２を伝達し、送りねじ２３が回転する。この結果、送りねじ２３の動作に連動して、ハウジング１１全体が、案内ガイド２４に沿って、移動し、図示しないリミットスイッチにより、所望の位置で停止する。 In the second mechanism having such a configuration, when the motor 21 rotates, the power is transmitted to the reduction gear 22 and the feed screw 23 rotates. As a result, the entire housing 11 moves along the guide guide 24 in conjunction with the operation of the feed screw 23, and stops at a desired position by a limit switch (not shown).

これにより、ハウジング１１にマウントされているコンバイナ３を、コンバイナ３に入射する光６ｂの光軸と平行な方向に移動させることができる。 Thereby, the combiner 3 mounted on the housing 11 can be moved in a direction parallel to the optical axis of the light 6 b incident on the combiner 3.

図７にシャッター１ａ、１ｂの可動機構部と防塵カバー５の可動機構部の側面図を示す。まず、シャッター１ａの可動機構部について説明する。この可動機構部は、シャッター１ａの可動動力源としてのモータ３１と、減速ギヤ３２と、シャッター１ａ側のギヤ３３と、シャッター１ａを回転させる際の軸となる回転軸３４とを有している。 FIG. 7 shows a side view of the movable mechanism portion of the shutters 1a and 1b and the movable mechanism portion of the dust cover 5. First, the movable mechanism part of the shutter 1a will be described. This movable mechanism section includes a motor 31 as a movable power source for the shutter 1a, a reduction gear 32, a gear 33 on the shutter 1a side, and a rotating shaft 34 that serves as an axis for rotating the shutter 1a. .

モータ３１、減速ギヤ３２、回転軸３４は、ケース１の内部にマウントされている。シャッター１ａ側のギヤ３３は、シャッター１ａの支持部３５のシャッター１ａから離れた側の端部に位置し、シャッター１ａと一体である。回転軸３４は、支持部３５に設けられている。 The motor 31, the reduction gear 32, and the rotating shaft 34 are mounted inside the case 1. The gear 33 on the shutter 1a side is located at the end of the support portion 35 of the shutter 1a on the side away from the shutter 1a, and is integral with the shutter 1a. The rotating shaft 34 is provided on the support portion 35.

このような構成のシャッター１ａの可動機構部では、モータ３１が回転すると、その動力が減速ギヤ３２、シャッター１ａ側のギヤ３３を伝達する。これにより、シャッター１ａが回転軸３４を中心として、反時計回りに回転することで、シャッター１ａが開く。このとき、シャッター１ａが所定の位置に達したときに、リミットスイッチ３６により、シャッター１ａの可動が停止する。 In the movable mechanism portion of the shutter 1a configured as described above, when the motor 31 rotates, the power is transmitted to the reduction gear 32 and the gear 33 on the shutter 1a side. Thus, the shutter 1a is opened by rotating the shutter 1a counterclockwise around the rotation shaft 34. At this time, when the shutter 1a reaches a predetermined position, the limit switch 36 stops the movement of the shutter 1a.

次に、シャッター１ｂの可動機構部について説明する。この可動機構部は、シャッター１ｂの可動動力源としてのモータ４１と、減速ギヤ４２と、シャッター１ｂ側のギヤ４３と、シャッター１ｂを回転させる際の軸となる回転軸４４とを有している。 Next, the movable mechanism part of the shutter 1b will be described. The movable mechanism section includes a motor 41 as a movable power source for the shutter 1b, a reduction gear 42, a gear 43 on the shutter 1b side, and a rotation shaft 44 that serves as an axis for rotating the shutter 1b. .

モータ４１、減速ギヤ４２、回転軸４４は、ケース１の内部にマウントされている。シャッター１ｂ側のギヤ４３は、シャッター１ｂの端部に位置し、シャッター１ｂと一体である。回転軸４４は、シャッター１ｂの端部近傍に設けられている。 The motor 41, the reduction gear 42, and the rotation shaft 44 are mounted inside the case 1. The gear 43 on the shutter 1b side is located at the end of the shutter 1b and is integral with the shutter 1b. The rotating shaft 44 is provided in the vicinity of the end of the shutter 1b.

このような構成により、シャッター１ｂは、回転軸４４を中心として、時計回りに回転することで、開くようになっており、図示しないリミットスイッチや回転のカウンターを制御することで、所定の位置で止まるようになっている。 With such a configuration, the shutter 1b is opened by rotating clockwise around the rotation shaft 44. By controlling a limit switch and a rotation counter (not shown), the shutter 1b can be opened at a predetermined position. It comes to stop.

次に、防塵カバー５の可動機構部について説明する。この可動機構部は、防塵カバー５の可動動力源としてのモータ５１と、減速ギヤ５２と、防塵カバー５側のギヤ５３と、防塵カバー５を回転させる際の軸となる回転軸５４とを有している。 Next, the movable mechanism part of the dust cover 5 will be described. This movable mechanism section includes a motor 51 as a movable power source of the dust cover 5, a reduction gear 52, a gear 53 on the dust cover 5 side, and a rotating shaft 54 that serves as an axis for rotating the dust cover 5. is doing.

モータ５１、減速ギヤ５２、回転軸５４は、ケース１の内部にマウントされている。防塵カバー５側のギヤ５３は、防塵カバー５の透明な面５ａの端部に位置し、防塵カバー５と一体である。回転軸５４も、透明な面５ａの端部に設けられている。 The motor 51, the reduction gear 52, and the rotating shaft 54 are mounted inside the case 1. The gear 53 on the dust cover 5 side is located at the end of the transparent surface 5 a of the dust cover 5 and is integral with the dust cover 5. The rotating shaft 54 is also provided at the end of the transparent surface 5a.

このような構成により、モータ５１が回転すると、動力が減速ギヤ５２、防塵カバー５側のギヤ５３を伝達して、防塵カバー５が回転軸５４を中心に回転し、リミットスイッチ５５が所定の位置に達すると回転が停止する。これにより、非使用時には、ケース１内に収納されていた防塵カバー５が、使用時では、所望の位置までせり上がるようになっている。 With such a configuration, when the motor 51 rotates, power is transmitted to the reduction gear 52 and the gear 53 on the dust-proof cover 5 side, the dust-proof cover 5 rotates about the rotation shaft 54, and the limit switch 55 is moved to a predetermined position. When it reaches, the rotation stops. Thereby, when not in use, the dustproof cover 5 housed in the case 1 rises to a desired position when in use.

図８に、折り返しミラー４の可動機構部の側面図を示す。折り返しミラー４の可動機構部は、ハウジング６１と、送りねじ６２と、折り返しミラー４を稼働させるためのモータ６３と、減速ギヤ６４と、案内ガイド６５と、ガイド用ピン６６とを有している。 In FIG. 8, the side view of the movable mechanism part of the folding mirror 4 is shown. The movable mechanism portion of the folding mirror 4 includes a housing 61, a feed screw 62, a motor 63 for operating the folding mirror 4, a reduction gear 64, a guide guide 65, and a guide pin 66. .

送りねじ６２と、折り返しミラー４を稼働させるためのモータ６３と、減速ギヤ６４と、案内ガイド６５とは、ケース１の内部にマウントされている。 The feed screw 62, the motor 63 for operating the folding mirror 4, the reduction gear 64, and the guide guide 65 are mounted inside the case 1.

ハウジング６１は折り返しミラー４を保持するためのものである。送りねじ６２および案内ガイド６５は、折り返しミラー４とハウジング６１とを直線動作させるためのものである。送りねじ６２および案内ガイド６５は、折り返しミラー４と表示器２との距離を短くしたり長くしたりする方向（折り返しミラー４から表示器２に向かう方向）と平行である。ガイド用ピン６６は、ハウジング６１に設けられており、ハウジング６１が案内ガイド６５に沿って移動するためのピンである。 The housing 61 is for holding the folding mirror 4. The feed screw 62 and the guide guide 65 are for causing the folding mirror 4 and the housing 61 to move linearly. The feed screw 62 and the guide guide 65 are parallel to the direction in which the distance between the folding mirror 4 and the display 2 is shortened or lengthened (the direction from the folding mirror 4 toward the display 2). The guide pin 66 is provided on the housing 61 and is a pin for moving the housing 61 along the guide guide 65.

このような構成により、モータ６３が回転すると、減速ギヤ６４を伝達して、送りねじ６２が回転する。これにより、折り返しミラー４がハウジング６１ごと、図中左右方向に平行移動するようになっている。 With this configuration, when the motor 63 rotates, the reduction gear 64 is transmitted and the feed screw 62 rotates. As a result, the folding mirror 4 moves in parallel with the housing 61 in the left-right direction in the figure.

本実施形態では、上記したように、ＨＵＤは、使用時において折り返しミラー４からコンバイナ３に入射する光６ｂの光軸と平行な方向に、コンバイナ３を移動させて、所望の位置にコンバイナ３を保持する第２の機構部を有している。 In the present embodiment, as described above, the HUD moves the combiner 3 in a direction parallel to the optical axis of the light 6b incident on the combiner 3 from the folding mirror 4 during use, and puts the combiner 3 in a desired position. It has the 2nd mechanism part to hold | maintain.

これにより、折り返しミラー４で反射した光６ｂがコンバイナ３に入射する状態でコンバイナ３を移動させることができ、折り返しミラー４などの光学系の調整をしなくても、コンバイナ３のインストルメントパネルからの高さを調整することができる。この結果、同じＨＵＤをインストルメントパネルの高さが異なる車種に搭載した場合であっても、コンバイナ３の表示部３ａの位置が、適切な表示位置となるように、コンバイナ３の高さをチューニングすることができる。 Thereby, the combiner 3 can be moved in a state in which the light 6b reflected by the folding mirror 4 is incident on the combiner 3, and it is possible to remove the optical system such as the folding mirror 4 from the instrument panel of the combiner 3. Can be adjusted. As a result, the height of the combiner 3 is tuned so that the position of the display unit 3a of the combiner 3 is an appropriate display position even when the same HUD is mounted on a vehicle model having a different instrument panel height. can do.

したがって、本実施形態によれば、同じＨＵＤを異なる車種に搭載した場合であっても、視認性の良い位置に像を表示することができるヘッドアップディスプレイを提供することができる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a head-up display that can display an image at a position with good visibility even when the same HUD is mounted on different vehicle types.

また、本実施形態では、上記したように、ケース１内における表示器２の設置位置が、表示器２から投射される光６ａの光軸と平行な方向に、変更できるようになっている。 In the present embodiment, as described above, the installation position of the display device 2 in the case 1 can be changed in a direction parallel to the optical axis of the light 6 a projected from the display device 2.

第２の機構部により、コンバイナ３の高さを調整した場合では、表示器２から折り返しミラー４を介してコンバイナ３まで進む光６ａ、６ｂの光路長が変わる。運転者はコンバイナ３で拡大される像を視認するが、この像の拡大率は、光路長によって決まる。このため、光路長が変わってしまうと、コンバイナ３に表示される像の大きさが変わってしまう。 When the height of the combiner 3 is adjusted by the second mechanism unit, the optical path lengths of the light beams 6a and 6b traveling from the display device 2 to the combiner 3 via the folding mirror 4 are changed. The driver visually recognizes an image magnified by the combiner 3, and the magnification rate of the image is determined by the optical path length. For this reason, when the optical path length changes, the size of the image displayed on the combiner 3 changes.

そこで、本実施形態によれば、コンバイナ３の高さを調整した場合に、表示器２の設置位置を移動させることで、光路長を変更させて、コンバイナ３に表示される像の大きさが変わってしまうのを抑制することができる。 Therefore, according to the present embodiment, when the height of the combiner 3 is adjusted, the optical path length is changed by moving the installation position of the display device 2 so that the size of the image displayed on the combiner 3 is reduced. It is possible to suppress the change.

（第２実施形態）
第１実施形態では、ＨＵＤが防塵カバー５を有する場合を例として説明したが、防塵カバー５を有しない構造とすることもできる。図９、１０、１１に、本実施形態におけるＨＵＤの断面図を示す。図９〜１１に示すＨＵＤは、図１〜５に示すＨＵＤに対して、防塵カバー５を省略したものであり、他の構成は図１〜５に示すＨＵＤと同じである。 (Second Embodiment)
In the first embodiment, the case where the HUD has the dustproof cover 5 has been described as an example, but a structure without the dustproof cover 5 may be used. 9, 10 and 11 are sectional views of the HUD in this embodiment. The HUD shown in FIGS. 9 to 11 is the same as the HUD shown in FIGS. 1 to 5 except that the dustproof cover 5 is omitted.

非使用時では、図９に示すように、ケース１の内部に、第１実施形態と同様に、コンバイナ３が収納されている。 When not in use, as shown in FIG. 9, the combiner 3 is housed inside the case 1 as in the first embodiment.

そして、使用時では、まず、図１０に示すように、第１実施形態と同様に、シャッター１ａ、１ｂが開いた後、コンバイナ３が起き上がり、図１１に示すように、コンバイナ３が上昇する。 At the time of use, as shown in FIG. 10, first, as in the first embodiment, after the shutters 1a and 1b are opened, the combiner 3 rises, and the combiner 3 rises as shown in FIG.

本実施形態では、コンバイナ３が上昇した後、図１１に示すように、シャッター１ｂが開いた状態から、少し、戻って、所定の位置で停止するようになっている。 In the present embodiment, after the combiner 3 is lifted, as shown in FIG. 11, the shutter 1b returns slightly from the opened state and stops at a predetermined position.

これにより、第１実施形態での防塵カバー５の不透明な面５ｂの代わりに、外光が折り返しミラー４に反射して、運転者の目に入るのを防ぐことができる。 Thereby, instead of the opaque surface 5b of the dustproof cover 5 in the first embodiment, it is possible to prevent external light from being reflected by the folding mirror 4 and entering the eyes of the driver.

（他の実施形態）
（１）上記した各実施形態では、図６に示すように、第２機構部のモータ２１、減速ギヤ２２、送りねじ２３、案内ガイド２４をケース１にマウントする場合を例として説明したが、これらを専用のハウジングにマウントして、その専用のハウジングをケース１の内部にマウントすることもできる。 (Other embodiments)
(1) In each of the above-described embodiments, as illustrated in FIG. 6, the case where the motor 21, the reduction gear 22, the feed screw 23, and the guide guide 24 of the second mechanism unit are mounted on the case 1 has been described as an example. These can be mounted on a dedicated housing, and the dedicated housing can be mounted inside the case 1.

（２）上記した各実施形態では、ＨＵＤが非使用状態から使用状態になる場合において、コンバイナ３が、コンバイナ３が倒れた状態から所望の角度まで起き上がる第１の動作をした後、所望の角度のまま、コンバイナ３に入射する光６ｂの光軸と平行な方向に、コンバイナ３が移動する第２の動作を行う場合を例として説明した。 (2) In each of the above-described embodiments, when the HUD is changed from the non-use state to the use state, the combiner 3 performs the first operation to rise from the state in which the combiner 3 has fallen to the desired angle, and then the desired angle. The case where the second operation in which the combiner 3 moves in the direction parallel to the optical axis of the light 6b incident on the combiner 3 is described as an example.

しかし、ＨＵＤが非使用状態から使用状態になる場合においては、コンバイナ３が、第２の動作をした後、第１の動作を行うようにすることもできる。すなわち、使用時において折り返しミラー４からコンバイナ３に入射する光６ｂの光軸と平行な方向に、コンバイナ３が倒れた状態のまま、コンバイナ３が上昇した後、コンバイナ３が所望の角度まで起き上がるようにすることもできる。 However, when the HUD is changed from the non-use state to the use state, the combiner 3 can perform the first operation after performing the second operation. That is, during use, the combiner 3 rises in a direction parallel to the optical axis of the light 6b incident on the combiner 3 from the folding mirror 4, and the combiner 3 rises to a desired angle after the combiner 3 is raised. It can also be.

（３）上記した各実施形態では、コンバイナ３の第２の機構部において、送りねじ２３を用いる場合を例として説明したが、送りねじ２３の代わりに、ラックピニオン等の他の平行移動機構を用いることもできる。 (3) In each of the above embodiments, the case where the feed screw 23 is used in the second mechanism portion of the combiner 3 has been described as an example. However, instead of the feed screw 23, another parallel movement mechanism such as a rack and pinion is used. It can also be used.

（４）上記した各実施形態では、各構成部をケース１の内部に保持する場合を例として説明したが、ケース１の代わりに、天井板に各構成部を保持させることもできる。 (4) In each of the above-described embodiments, the case where each component is held inside the case 1 has been described as an example. However, instead of the case 1, each component can be held on a ceiling plate.

（５）上記した各実施形態では、折り返しミラー４を用いる場合を例として説明したが、折り返しミラー４を省略することもできる。この場合、例えば、折り返しミラー４の位置に表示器２を配置する。 (5) In each embodiment described above, the case where the folding mirror 4 is used has been described as an example, but the folding mirror 4 may be omitted. In this case, for example, the display device 2 is arranged at the position of the folding mirror 4.

（６）上記した各実施形態では、コンバイナ３が倒れた状態から起き上がる、いわゆるポップアップタイプのＨＵＤを例として説明したが、コンバイナ３が常に起き上がった状態に固定されているタイプのＨＵＤに対しても、本発明を適用することができる。 (6) In each of the above-described embodiments, a so-called pop-up type HUD that rises from a state in which the combiner 3 has fallen has been described as an example. The present invention can be applied.

本発明の第１実施形態における非使用時のヘッドアップディスプレイの断面図である。It is sectional drawing of the head-up display at the time of non-use in 1st Embodiment of this invention. 図１のヘッドアップディスプレイが使用状態になる前段階における断面図である。It is sectional drawing in the step before the head-up display of FIG. 1 will be in use. 図１のヘッドアップディスプレイが使用状態になる前段階における断面図である。It is sectional drawing in the step before the head-up display of FIG. 1 will be in use. 図１のヘッドアップディスプレイが使用状態になる前段階における断面図である。It is sectional drawing in the step before the head-up display of FIG. 1 will be in use. 図１のヘッドアップディスプレイが使用状態になったときの断面図である。It is sectional drawing when the head-up display of FIG. 1 will be in use. コンバイナ３の可動機構部の側面図である。It is a side view of the movable mechanism part of the combiner. シャッター１ａ、１ｂの可動機構部と防塵カバー５の可動機構部の側面図である。2 is a side view of a movable mechanism portion of shutters 1a and 1b and a movable mechanism portion of a dust cover 5. FIG. 折り返しミラー４の可動機構部の側面図である。It is a side view of the movable mechanism part of the folding mirror. 本発明の第２実施形態における非使用時のヘッドアップディスプレイの断面図である。It is sectional drawing of the head-up display at the time of non-use in 2nd Embodiment of this invention. 図９のヘッドアップディスプレイが使用状態になる前段階における断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of a stage before the head-up display of FIG. 9 is in use. 図９のヘッドアップディスプレイが使用状態になったときの断面図である。It is sectional drawing when the head-up display of FIG. 9 will be in use.

Explanation of symbols

１…ケース、２…表示器、
３…コンバイナ、３ａ…表示部、３ｂ…支持部、
４…折り返しミラー、５…防塵カバー、
６ａ、６ｂ、６ｃ…光軸、
１１、６１…ハウジング、
１２、２１、３１、４１、５１、６３…モータ、
１３、２２、３２、４２、５２、６４…減速ギヤ、
１４、３４、４４、５４…回転中心軸、
１５…コンバイナ側ギヤ、
２３、６２…送りねじ、
２４、６５…案内ガイド、
２５、６６…案内用ピン、
３３…シャッター１ａ側のギヤ、
４３…シャッター１ｂ側のギヤ、
５３…防塵カバー５側のギヤ。
1 ... case, 2 ... display,
3 ... Combiner, 3a ... Display part, 3b ... Support part,
4 ... folding mirror, 5 ... dust cover,
6a, 6b, 6c ... optical axis,
11, 61 ... housing,
12, 21, 31, 41, 51, 63 ... motor,
13, 22, 32, 42, 52, 64 ... reduction gear,
14, 34, 44, 54 ... rotation center axis,
15 ... Combiner side gear,
23, 62 ... lead screw,
24, 65 ... Guide guide,
25, 66 ... guide pins,
33 ... the gear on the shutter 1a side,
43 ... the gear on the shutter 1b side,
53: A gear on the dust cover 5 side.

Claims

A display (2) for projecting light;
In a head-up display that is disposed closer to the driver than the windshield of the vehicle and includes a combiner (3) that displays a virtual image by the incidence of the light,
It has moving means (11, 21, 22, 23, 24, 25) for moving the combiner (3) in a direction parallel to the optical axis (6a) of the light incident on the combiner (3). Head up display

Rotating means (12, 13, 14, 15, 16, 17) for rotating the combiner (3) so that the combiner (3) is raised or the combiner (3) is brought down. The head-up display according to claim 1, comprising:

The combiner (3) is raised from the tilted state to the angle by the turning means (12, 13, 14, 15, 16, 17), and then the moving means (11, 21) while keeping the angle. 22, 22, 23, 24, 25), the head-up display according to claim 2, wherein the head-up display is moved in a direction parallel to the optical axis (6 a).

The installation position of the indicator (2) can be changed so that the optical path length from the indicator (2) to the combiner (3) can be changed. A head-up display according to any one of the above.