JP2010139927A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 太陽光が当たらない箇所に半導体レーザーを配置することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】 半導体レーザー１１，１２，１３は、レーザーＲ光を発する。光ファイバー１５は、半導体レーザー１１，１２，１３から発せられたレーザー光Ｒを伝播する。走査手段１８は、光ファイバー１５から出射したレーザー光Ｒをスクリーン２０上に走査して表示像Ｌにする。反射手段２１，２２は、表示像Ｌを投影部材に向けて反射させる。光カプラ１６は、複数色のレーザー光Ｒを発する複数の光ファイバー１５を伝播してきたレーザー光Ｒを混色させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザー光源を備えたヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。

従来より、車両のウインドシールド或いはコンバイナと称される半透過板に表示像を投影し、虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は車両のダッシュボード内に配設されており、この車両用ヘッドアップディスプレイ装置１が投射する表示像Ｌはウインドシールド２により車両運転者３に反射され、車両運転者３は虚像Ｖを風景と重畳させて視認することができる（図２参照）。
このような車両用ヘッドアップディスプレイ装置１において、半導体レーザーを光源としたものが提案されており、例えば特許文献２に開示されている。斯かる車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は、半導体レーザー，走査系，スクリーンを備えており、半導体レーザーから発せられたレーザー光を走査系でスクリーン上に走査して表示像を生成するものである。
特開平５−１９３４００号公報 特開平７−２７０７１１号公報

しかしながら、半導体レーザーは熱に弱いため、半導体レーザーが損傷する虞があった。つまり、車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は車両のダッシュボード内に配設されており、ダッシュボードに太陽光が照射され、温度が上昇したときに、半導体レーザーが過熱するという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、太陽光が当たらない箇所に半導体レーザーを配置することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供するものである。

本発明は、請求項１に記載したように、レーザー光Ｒを発する半導体レーザー１１，１２，１３と、前記半導体レーザー１１，１２，１３から発せられた前記レーザー光Ｒを伝播する光ファイバー１５，２５と、前記光ファイバー１５，２５から出射した前記レーザー光Ｒをスクリーン２０上に走査して表示像Ｌにする走査手段１８と、前記表示像Ｌを投影部材に向けて反射させる反射手段２１，２２と、を備えたものである。

また、本発明は、請求項２に記載したように、前記走査手段１８と前記スクリーン２０と前記反射手段２１，２２とを収容するハウジング２３を備えたものである。

また、本発明は、請求項３に記載したように、前記半導体レーザー１１，１２，１３は、前記ハウジング２３外に配置されているものである。

また、本発明は、請求項４に記載したように、複数色の前記レーザー光Ｒを発する複数の前記光ファイバー１５を伝播してきた前記レーザー光Ｒを混色させる光カプラ１６を備えたものである。

半導体レーザーから発せられたレーザー光を光ファイバーにて伝播させることにより、太陽光が当たらない箇所に半導体レーザーを配置することが可能になり、半導体レーザーの損傷を防止することができる。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。

１１は赤色レーザーダイオード（半導体レーザー）であり、この赤色レーザーダイオード１１は赤色のレーザー光Ｒを発するものである。１２は緑色レーザーダイオード（半導体レーザー）であり、この緑色レーザーダイオード１２は緑色のレーザー光Ｒを発するものである。１３は青色レーザーダイオード（半導体レーザー）であり、この青色レーザーダイオード１３は青色のレーザー光Ｒを発するものである。

１４はペルチェ素子であり、このペルチェ素子１４は、レーザーダイオード１１，１２，１３の温度を調整するものであり、レーザーダイオード１１，１２，１３に密着するように配設される。ペルチェ素子１４は、レーザーダイオード１１，１２，１３の作動時にはレーザーダイオード１１，１２，１３の発熱を除去すると共に、低温時にはレーザーダイオード１１，１２，１３を加熱する。

１５は光ファイバーであり、この光ファイバー１５は、レーザーダイオード１１，１２，１３が発したレーザー光Ｒを伝播させる。レーザーダイオード１１，１２，１３が発したレーザー光Ｒは、光ファイバー１５の一端から入射し、光ファイバー１５の他端から出射する。１６はファイバーカプラであり、このファイバーカプラ１６は、光ファイバー１５の前記他端から出射したレーザー光Ｒを受光して混色させる。

１７はコリメート光学系であり、このコリメート光学系１７は、ファイバーカプラ１６にて混色されたレーザー光Ｒを平行光にするものである。１８はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーであり、このＭＥＭＳミラー１８は、コリメート光学系１７から出射されたレーザー光Ｒを走査して、後述するスクリーンに表示像Ｌを生成させる。１９は圧電素子であり、この圧電素子１９は後述するスクリーンを振動させ、スペックルノイズを低減させる。

２０はスクリーンであり、このスクリーン２０は、ＭＥＭＳミラー１８で走査されたレーザー光Ｒを背面で受光して表示像Ｌを生成する。スクリーン２０は拡散板からなるものであるが、例えば、ホログラフィックディフューザ，マイクロレンズアレイまたは偏光板からなるものであっても良い。２１は平面ミラー（反射手段）であり、この平面ミラー２１はスクリーン２０に表示された表示像Ｌを後述する凹面ミラーに折り返すものである。２２は凹面ミラー（反射手段）であり、この平面ミラー２１で反射された表示像Ｌをウインドシールド（投影部材）に投影する。

２３はハウジングであり、このハウジング２３には、コリメート光学系１７，ＭＥＭＳミラー１８，スクリーン２０，平面ミラー２１，凹面ミラー２２等が収容される。ハウジング２３には、表示像Ｌが出射する窓部２４が設けられている。この窓部２４はアクリル等の透光性樹脂からなるものであり、湾曲形状になっている。レーザーダイオード１１，１２，１３，ペルチェ素子１４，ファイバーカプラ１６は、ハウジング２３外に配置されており、ファイバーカプラ１６にて混色されたレーザー光Ｒは、光ファイバー２５でコリメート光学系１７に伝播される。

本実施形態によれば、太陽光が入射しない箇所に赤色レーザーダイオード１１，緑色レーザーダイオード１２，青色レーザーダイオード１３を配置することができ、太陽光によってレーザーダイオード１１，１２，１３が過熱する虞がない。なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能であり、例えば、１個のレーザーダイオードを用いて単色表示にすることも可能である。

本発明の実施形態を示す側面図。 従来例を示す概観図。

符号の説明

１１ 赤色レーザーダイオード（半導体レーザー）
１２ 緑色レーザーダイオード（半導体レーザー）
１３ 青色レーザーダイオード（半導体レーザー）
１５ 光ファイバー
１６ 光カプラ
１８ ＭＥＭＳミラー（走査手段）
２０ スクリーン
２１ 平面ミラー（反射手段）
２２ 凹面ミラー（反射手段）
２３ ハウジング
２５ 光ファイバー
Ｒ レーザー光
Ｌ 表示像

Claims (4)

1. レーザー光を発する半導体レーザーと、前記半導体レーザーから発せられた前記レーザー光を伝播する光ファイバーと、前記光ファイバーから出射した前記レーザー光をスクリーン上に走査して表示像にする走査手段と、前記表示像を投影部材に向けて反射させる反射手段と、を備えたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記走査手段と前記スクリーンと前記反射手段とを収容するハウジングを備えた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。
3. 前記半導体レーザーは、前記ハウジング外に配置されてい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。
4. 複数色の前記レーザー光を発する複数の前記光ファイバーを伝播してきた前記レーザー光を混色させる光カプラを備えた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。

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