抬头显示装置的制作方法

1.本公开涉及一种抬头显示装置。


背景技术：

2.近年来，已知一种设置在车辆仪表盘的上表面的抬头显示装置。该抬头显示装置具有显示器和将显示器上显示的图像等向挡风玻璃反射的镜子。
3.车辆驾驶员将挡风玻璃上投射的显示图像识别为虚像。此外，在该抬头显示装置中，镜子包括多个肋以确保其刚度。参见，例如，jp6107380b2。


技术实现要素：

4.在此，在jp6107380b2所述的抬头显示装置中，挡风玻璃上显示的虚像的高度位置可以通过绕旋转轴旋转镜子而改变。然而，由于jp6107380b2所述的抬头显示装置在镜子上具有多个肋，因此当镜子旋转时，从镜体突出的肋也绕旋转轴旋转。因此，在镜子上具有肋的抬头显示装置中，相较于没有肋的抬头显示装置，肋更可能与装置壳发生干涉，因此需要提前制作较大的壳。
5.因此，容易想到增加镜子厚度而不设置肋，但在这种情况下，由于增加镜子厚度而导致制造需要时间。另外，容易想到改变镜子材料为具有较高刚度的材料而不增加镜子厚度，但在这种情况下，成型性劣化。因此，制造需要时间并且质量受到影响。
6.本公开在于提供一种抬头显示装置，其能够在抑制制造时间的延长和质量的劣化的同时抑制壳尺寸的增大。
7.根据本公开的一方面，一种抬头显示装置，包括：显示器，其被构造为从其发射显示光线，反射构件，其被构造为绕旋转轴旋转并反射所述显示光线以投射显示图像；以及壳，其被构造为容纳所述反射构件。所述反射构件具有从反射所述显示光线的反射面的相反侧上的表面突出的多个肋，以及所述多个肋具有在以所述旋转轴为中心的旋转方向的外侧上的高度比所述旋转方向的内侧低的部分。
附图说明
8.图1是示出了根据本公开的实施例的抬头显示装置的侧视示意图。
9.图2是图1的局部放大图。
10.图3是示出了图2所示的凹面镜的细节的前视透视图。
11.图4是示出了图2所示的凹面镜的细节的后视透视图。
12.图5是图4所示区域的一部分的放大图。
13.图6是根据第二实施例的凹面镜的透视图。
14.图7是根据第二实施例的凹面镜的主视图。
15.图8是示出了根据变形例的凸面镜的细节的前视透视图。
16.图9是示出了根据变形例的凸面镜的细节的后视透视图。
17.图10是示出了根据第二变形例的凹面镜的细节的后视透视图。
18.图11是示出了根据第三变形例的凹面镜的细节的后视透视图。
具体实施方式
19.以下，将参考优选实施例描述本公开。本公开不限于以下实施例并且在不超出本公开的实质内容的情况下可以适当修改。此外，在以下所示的实施例中，构造的某些部分未示出或未描述。但是，不言而喻，对于省略的技术细节，公知或众所周知的技术在与以下描述的内容不发生冲突的范围内可以适当地应用于其中。
20.图1是示出了根据本公开的实施例的抬头显示装置的侧视示意图，以及图2是图1的局部放大图。
21.如图1所示，根据本实施例的抬头显示装置1容纳并布置在形成于车辆仪表板2的上表面的开口部o中。如图2所示，抬头显示装置1包括显示器10、反射镜20、凹面镜(反射构件)30、罩构件40、以及控制板50。此外，抬头显示装置1包括壳b，并且显示器10、反射镜20、凹面镜30、以及控制板50均容纳在壳b中。
22.显示器10作为显示光线发射提供给驾驶员的信息。如图2所示，来自显示器10的显示光线射向反射镜20，并被反射镜20反射向凹面镜30。凹面镜30反射显示光线，并将显示图像通过设置在壳b的开口处的透明罩构件40而投射到车辆的挡风玻璃w(见图1)上。挡风玻璃w上投射的显示图像被驾驶员识别为虚像i。
23.在此，凹面镜30具有轴部32(见图3)并被构造为绕与轴部32彼此连接的旋转轴ar(见图3)旋转。旋转机构(未示出)安装在该凹面镜30上。通过旋转机构控制凹面镜30绕旋转轴ar的旋转，可以改变显示图像在挡风玻璃w上的投射位置(高度位置)。
24.控制板50配置有控制整个抬头显示装置1的控制单元。控制板50控制显示器10的显示光线并通过旋转机构控制凹面镜30的旋转。
25.图3是示出了图2所示的凹面镜30的细节的前视透视图，以及图4是示出了图2所示的凹面镜30的细节的后视透视图。
26.如图3和图4所示，凹面镜30包括具有横向长的反射面30a的镜体31，其中反射面30a的纵向方向平行于车辆宽度方向。镜体31具有曲面板结构，其中反射面30a侧是凹的并且反射面30a的相反侧的表面30b是凸的。这种凹面镜30在其纵向方向的两端处设置有轴部32。轴部32由抬头显示装置1的壳b(见图2)等直接或间接地支撑，并且凹面镜30被构造为绕连接两个轴部32的旋转轴ar旋转。
27.在本实施例中，轴部32被设置为从凹面镜30突出。但是，本公开不限于此，从壳b(见图2)侧突出的轴部可以被设置，并且凹面镜30也可以形成有装配轴部的凹部。
28.此外，凹面镜30包括如图4所示的多个肋33和辅助侧壁34。多个肋33是从反射面30a的相反侧上的表面30b向前突出的壁构件。在本实施例中，多个肋33由第一至第五肋33a至33e构成。第一至第五肋33a至33e被设置为大致沿车辆宽度方向(沿旋转轴ar的方向)延伸。
29.在第一至第二肋33a至33e中的向上距旋转轴ar最远的第一肋33a及向下距旋转轴ar最远的第五肋33e中，相比于旋转轴ar的两端侧，位于中央侧的部分形成为更从旋转方向的外侧向旋转方向的内侧(即，旋转轴ar侧)弯曲。另一方面，设置在旋转轴ar附近的第二至
第四肋33b至33d在平面图中沿旋转轴ar直线地形成。此外，第一肋33a和第五肋33e优选地以恒定曲率弯曲。这是因为容易获得所需的刚度并且可以抑制加工成本。此外，第一肋33a的曲率和第五肋33e的曲率优选地设定为相同的值。这是因为可以有助于减少在插入旋转轴ar的两侧上的刚度变化。
30.辅助侧壁34是设置在凹面镜30的两端侧上的壁部件，并且向后面侧突出。辅助侧壁34位于多个肋33的两端侧上，并形成为向后面侧突出，比多个肋33更高。
31.图5是图4所示区域的一部分的放大图。如图5所示，在多个肋33中，在旋转方向的外侧上的第一和第五肋33a和33e具有高度比在旋转方向的内侧上的第二至第四肋33b至33d低的部分lp。即，在弯曲的第一和第五肋33a和33e的情况下，在中央侧上的部分的高度比旋转轴ar的两端侧低。例如，多个肋33具有距离相反侧上的表面30b的高度h1，但是只有第一和第五肋33a和33e的中央部附近具有低于高度h1的高度h2。
32.接下来，将参考图2至图5描述根据本实施例的抬头显示装置1的操作。
33.首先，在本实施例中，由于凹面镜30包括多个肋33，因此确保了刚度。因此，不必增加凹面镜30的厚度或使用较高刚度的材料。
34.此外，在多个肋33中，在旋转方向的外侧上的第一和第五肋33a和33e具有高度比在旋转方向的内侧上的第二至第四肋33b至33d低的部分lp。因此，当凹面镜30被旋转以调整虚像i的显示高度时，最有可能与壳b发生干涉的、在旋转方向的外侧上的第一和第五肋33a和33e被降低，从而抑制了与壳b的干涉。
35.特别地，相对于位于旋转方向的最外侧上的第一和第五肋33a和33e，与旋转轴ar的两端侧相比，位于中央侧的部分更从旋转方向的外侧向旋转方向的内侧弯曲。因此，在旋转轴ar的中央侧可能发生干涉的凹面镜30中，容易发生干涉的部分沿旋转方向向内弯曲，因此有效地抑制了与壳b的干涉。
36.此外，在位于旋转方向的最外侧上的第一和第五肋33a和33e的情况下，旋转轴ar的中央侧的部分的高度比两端侧低。因此，在旋转轴ar的中央侧容易发生干涉的凹面镜30中，可能发生干涉的部分被降低而难以发生干涉的两端侧被升高以确保凹面镜30的刚度。
37.通过这种方式，在根据本实施例的抬头显示装置1中，由于凹面镜30具有多个肋33，因此不需要增加凹面镜30的厚度，并且也不需要使材料具有较高刚度。因此，可以抑制制造时间的延长和质量的劣化。此外，在多个肋33中，在以旋转轴ar为中心的旋转方向的外侧上的部分具有高度设定为比在旋转方向的内侧上的部分低的部分lp。因此，在当凹面镜30旋转时容易与壳b发生干涉的旋转方向的外侧上的部分的位置，存在高度被降低的部分lp，并且相应于被降低的高度量而抑制了与壳b的干涉。因此，能够提供一种抬头显示装置1，其能够在抑制制造时间的延长和质量的劣化的同时抑制壳b的尺寸增大。
38.此外，由于抬头显示装置1设置有多个肋33，因此有助于使镜体31变薄，从而有助于增大以旋转轴ar为中心的旋转角度。另外，重心位置可以通过调整肋33的高度而被调整，并且可以提高抗振性。
39.此外，多个肋33沿旋转轴ar方向形成，并且在以旋转轴ar为中心的旋转方向的外侧上的第一和第五肋33a和33e具有高度比在旋转方向的内侧上的第二至第四肋33b至33d低的部分lp。因此，当多个肋33沿旋转轴ar的方向形成时，可以在所需位置(即，在本实施例中的特定肋33a和33e处)有效地形成被降低的部分lp。
40.此外，第一和第五肋33a和33e(多个肋33的至少一个)形成为使得中央侧向旋转方向的内侧弯曲。因此，在凹面镜30中，第一和第五肋33a和33e形成为避开最容易与壳b发生干涉的、在旋转方向的外侧上的中央部。因此，可以有效地抑制与壳b的干涉。
41.此外，第一和第五肋33a和33e(多个肋33的至少一个)的高度在旋转轴ar的中央侧低于两端侧。因此，在凹面镜30中，第一和第五肋33a和33e在最可能与壳b发生干涉的中央侧被降低。因此，与第一和第五肋33a和33e整体被降低的情况相比，在两端侧产生较高刚度的同时，可以有效地抑制在可能发生干涉的中央侧的位置处的、与壳b的干涉。
42.接下来，将描述本公开的第二实施例。根据第二实施例的抬头显示装置1与第一实施例相同，但构造部分不同。以下，将描述与第一实施例的不同之处。
43.图6是根据第二实施例的凹面镜30的透视图，以及图7是根据第二实施例的凹面镜30的主视图。如图6和图7所示，在根据第二实施例的凹面镜30中，当从前面看时，镜体31为大致矩形。因此，在镜体31中，从每个顶点v到镜体31的中心点c的距离在平面图中基本一致(例如，最大距离与最小距离之间的误差为小于等于10％)。
44.在此，当从每个顶点v到中心点c的距离不基本一致时，例如当镜体31是梯形或平行四边形时，如果车辆发生振动，则基于距离差的扭力被施加到镜体31。当该力被长时间施加时，反射面30a将被扭曲，因此虚像i也将被扭曲。
45.然而，在第二实施例中，当从前面看时，由于镜体31具有大致矩形状，因此抑制了由于从每个顶点v到中心点c的距离差而产生的扭力。
46.通过这种方式，对于根据第二实施例的抬头显示装置1，与第一实施例类似，可提供一种抬头显示装置1，其能够在抑制制造时间的延长和质量的裂化的同时抑制壳b的尺寸增加。此外，还可以有效地抑制与壳b的干涉。
47.此外，根据第二实施例，镜体31具有从每个顶点v到镜体31的中心点c的距离基本一致的大致矩形状。因此，例如，当镜体31具有从每个顶点v到中心点c的距离不基本一致的、诸如梯形状或平行四边形状的形状时倾向于发生的扭力可以被抑制。因此，有助于防止虚像i的变形而不需要额外的构件。
48.虽然本公开已基于实施例而被描述，但本公开不限于上述实施例。在不超出本公开的实质内容的情况下可以改变，或者可以组合实施例的技术或者已知或众所周知的技术。
49.例如，在本实施例中，具有较低高度的部分lp形成在位于旋转方向的外侧上的上侧第一肋33a和下侧第五肋33e中。但是，本公开不限于此，具有较低高度的部分lp还可以仅形成在上侧和下侧的一个中。类似地，位于旋转方向的外侧上的上侧第一肋33a和下侧第五肋33e都向旋转方向内侧弯曲。但是，本公开并不限于此，还可以仅弯曲其中一个。
50.此外，在本实施例中，在旋转方向的外侧上的第一肋33a和第五肋33e的一部分(即，部分lp)的高度比在旋转方向的内侧上的第二至第四肋33b至33d低。但是，本公开不限于此，第一肋33a和第五肋33e的高度可以整体地比在旋转方向的内侧上的第二至第四肋33b至33d低。
51.此外，在本实施例中，第一肋33a和第五肋33e可以与第二至第四肋33b至33d一样在平面图中线性延伸而不弯曲。
52.此外，在上述实施例中，第二和第四肋33b和33d在平面图中沿旋转轴ar直线地形
成。但是，本公开不限于此，类似于第一和第五肋33a和33e，中央侧也可以从旋转方向的外侧向旋转方向的内侧弯曲。
53.另外，不言而喻，在上述实施例中，可以通过适当地改变肋33的数量、安装位置等来调整刚度。特别地，通过增加肋33的数量，可以抑制辅助侧壁34的厚度，这还可以有助于紧凑性。
54.此外，在本实施例中，设有凹面镜30。但是，本公开不限于此，并且，只要能反射显示光线和投射显示图像，可以设置有凹凸面镜，也可以设置如以下图8和图9描述的凸面镜。
55.图8是示出了根据变形例的凸面镜的细节的前视透视图，以及图9是示出了根据变形例的凸面镜的细节的后视透视图。如图8和图9所示，抬头显示装置1可以包括代替凹面镜30的凸面镜(反射构件)130。
56.类似于凹面镜30，凸面镜130包括具有横向长的反射面130a的镜体131，其中反射面130a的纵向方向平行于车辆宽度方向。镜体131具有曲面板结构，其中反射面130a侧是凸的并且在反射面130a的相反侧上的表面130b是凹的。
57.此外，凸面镜130包括如图9所示的多个肋133。多个肋133是从表面130b向前突出的壁构件并且由第一至第五肋133a至133e构成。第一至第五肋133a至133e被设置为大致沿车辆宽度方向(沿旋转轴ar的方向)延伸。
58.在第一至第二肋133a至133e中的向上距旋转轴ar最远的第一肋133a及向下距旋转轴ar最远的第五肋133e中，相比于旋转轴ar的两端侧，位于中央侧的部分形成为更从旋转方向的外侧向旋转方向的内侧(即，旋转轴ar侧)弯曲。另一方面，设置在旋转轴ar附近的第二至第四肋133b至133d在平面图中沿旋转轴ar直线地形成。
59.在此，与本实施例中描述的第一肋33a和第五肋33e类似，第一肋133a和第五肋133e也优选地以恒定曲率弯曲。此外，第一肋133a的曲率和第五肋133e的曲率优选地设定为相同的值。类似于本实施例中描述的第一肋33a和第五肋33e，第一肋133a和第五肋133e也具有降低高度的部分lp(见图5)。降低高度的部分lp可以仅形成在旋转轴ar的中央侧上。但是，由于本变形例包括凸面镜130，因此也可以仅形成在旋转轴ar的两端侧上。此外，第一肋133a和第五肋133e的高度整体地比第二至第四肋133b至133d低。
60.图10是示出了根据第二变形例的凹面镜的细节的后视透视图。在第二变形例中，如图10所示，多个(三个)肋233设置在凹面镜230的后面侧(即，在反射面230a的相反侧上的表面230b)上。多个肋233沿与旋转轴ar正交的方向延伸，并且被设置为在图10所示的状态下沿上下方向延伸。
61.多个肋233具有大致相同的形状并且距离表面230b的高度在旋转轴ar附近较高并且沿上下方向朝向端部逐渐减小。
62.根据该第二变形例，不仅能够获得与本实施例相同的效果，而且即使肋233的延伸方向不是沿旋转轴ar而是沿与旋转轴ar正交的方向也能够抑制与壳b的干涉。
63.图11是示出了根据第三变形例的凹面镜的细节的后视透视图。在第三变形例中，如图11所示，形成了组合第一实施例和第二变形例的形状。即，在凹面镜330中，相反侧上的表面330b设置有大致沿旋转轴ar延伸的多个肋33和大致沿与旋转轴ar正交的方向延伸的多个肋233。肋33和233中的每一个都具有相同的上述形状。因此，可以获得结合两者的效果。
64.根据本公开的第一方面，一种抬头显示装置(1)，包括：显示器(10)，其被构造为从其发射显示光线，反射构件(30、130、230、330)，其被构造为绕旋转轴(ar)旋转并反射所述显示光线以投射显示图像；以及壳(b)，其被构造为容纳所述反射构件(30、130、230、330)。所述反射构件(30、130、230、330)具有从反射所述显示光线的反射面(30a、130a)的相反侧上的表面(30b、130b、230b、330b)突出的多个肋(33a-33e、133a-133e)，以及所述多个肋(33a-33e、133a-133e)具有在以所述旋转轴(ar)为中心的旋转方向的外侧上的高度比所述旋转方向的内侧低的部分。
65.根据本公开的第二方面，所述多个肋(33a-33e、133a-133e)可以沿所述旋转轴(ar)延伸的方向形成，以及在所述多个肋(33a-33e、133a-133e)中，在所述旋转方向的所述外侧上的肋(33a-33e、133a-133e)可以具有其高度比在所述旋转方向的所述内侧上的肋(33a-33e、133a-133e)低的部分。
66.根据本公开的第三方面，所述反射构件(30、130、230、330)可以为凹面镜(30、230、330)，其中所述反射面(30a、130a)是凹的且所述相反侧上的所述表面(30b、130b、230b、330b)是凸的，以及所述多个肋(33a-33e、133a-133e)的至少一个可以形成为，与所述旋转轴(ar)的两端侧相比，位于中央侧的部分更从所述外侧向所述内侧弯曲。
67.根据本公开的第四方面，所述多个肋(33a-33e、133a-133e)的至少一个可以形成为使得中央侧上的高度比所述旋转轴(ar)的两端侧低。
68.根据本公开的第五方面，所述反射构件(30、130、230、330)可以包括具有所述反射面(30a、130a)的镜体(31、131)，以及所述镜体(31、131)可以具有在平面图中从每个顶点(v)到所述镜体(31、131)的中心点(c)的距离基本一致的大致矩形状。
69.根据本公开的第六方面，所述多个肋(33a-33e、133a-133e)可以沿与所述旋转轴(ar)正交的方向形成，以及所述肋(33a-33e、133a-133e)可以具有在所述旋转方向的所述外侧上的高度比所述旋转方向的所述内侧低的部分。
70.根据本公开，可以提供一种抬头显示装置，其能够在抑制制造时间的延长和质量的劣化的同时抑制壳的尺寸增加。