JP2015138114A

JP2015138114A - Scanning display device, and projection device

Info

Publication number: JP2015138114A
Application number: JP2014009050A
Authority: JP
Inventors: 俊関谷; Shun Sekiya; 吉範志田; Yoshinori Shida; 中原　剛; Tsuyoshi Nakahara; 剛中原
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2015-07-30

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scanning display device that can efficiently and quickly control the temperature of a semiconductor laser while suppressing displacement of the optical axis, and can be reduced in size.SOLUTION: A light source housing 25 holds a light source 21; a Peltier element 53 has one surface, a temperature adjustment surface 531 thermally connected to a part of the light source housing 25, and the other surface, a waste heat surface 532 thermally connected to a thermal diffusion member (attachment member 51); a scanning unit 31 scans a composite beam emitted from the light source 21 to create an image; a first engagement part fixes the light source housing 25 onto the attachment member 51 with the Peltier element 53 held therebetween, and further fixes the scanning unit 31 onto the attachment member 51.

Description

本発明は、半導体レーザーからの光を走査することで画像を生成する走査型表示装置及び投影装置に関するものである。 The present invention relates to a scanning display device and a projection device that generate an image by scanning light from a semiconductor laser.

従来の走査型表示装置は、例えば特許文献１に開示され、３つの光源と、光源から出射される光束を整形する光学素子と、３つの光源の光束の光軸を一致させるビーム結合器と、３つの光源から出射された合成ビームを走査することで画像を生成する走査部と、を金属などで形成される光学フレーム内に固定してモジュール化したものが知られている。このような走査型表示装置においては、３色のビームの光軸を精度よく一致させることが重要であり、このように同一の光学フレームに各光学部材を固定することによって各光学部材の位置精度が向上し、かつ金属などの光学フレームに固定されているため、温度上昇による光学フレームの熱変形が均一になるため、各光学部材の位置ずれを防いでいる。 A conventional scanning display device is disclosed in, for example, Patent Document 1, and includes three light sources, an optical element that shapes a light beam emitted from the light source, a beam combiner that matches the optical axes of the light beams of the three light sources, A scanning unit that generates an image by scanning a combined beam emitted from three light sources and a module fixed to an optical frame formed of metal or the like are known. In such a scanning display device, it is important to match the optical axes of the three color beams with high accuracy. Thus, by fixing each optical member to the same optical frame, the positional accuracy of each optical member is determined. And is fixed to an optical frame made of metal or the like, so that the thermal deformation of the optical frame due to temperature rise becomes uniform, thereby preventing the positional shift of each optical member.

また、このような半導体レーザーを用いた走査型表示装置は、非常に光利用効率が高いため、従来の表示装置に比べて消費電力を抑えることができ、かつ走査型による画像生成方法により従来の液晶表示器を用いた表示装置に比べて容積を低減することが期待できる。 In addition, since the scanning display device using such a semiconductor laser has very high light utilization efficiency, the power consumption can be suppressed compared to the conventional display device, and the conventional image generation method using the scanning type can reduce the power consumption. It can be expected to reduce the volume as compared with a display device using a liquid crystal display.

しかしながら、このような半導体レーザーを用いた走査型表示装置は、車両に搭載するヘッドアップディスプレイ装置などに用いられた場合、低温から高温まで幅広い温度での動作が必要とされるが、半導体レーザーは動作温度範囲が狭く、半導体レーザーを車両に搭載するには、この点が大きな課題である。 However, when such a scanning display device using a semiconductor laser is used for a head-up display device mounted on a vehicle or the like, an operation at a wide temperature from a low temperature to a high temperature is required. This point is a major issue for mounting a semiconductor laser in a vehicle with a narrow operating temperature range.

そこで、このような問題点を解決するため、特許文献２のような、ペルチェ素子（熱電素子）を用いて、半導体レーザーの温度を制御する方法が知られている。ペルチェ素子は、印加電圧の極性を反転させることで温度制御の対象を加熱または冷却することができ、半導体レーザーの温度調整に適している。 In order to solve such a problem, a method of controlling the temperature of a semiconductor laser using a Peltier element (thermoelectric element) as in Patent Document 2 is known. The Peltier element can heat or cool the target of temperature control by reversing the polarity of the applied voltage, and is suitable for temperature adjustment of the semiconductor laser.

特表２００９−５３３７１５号公報Special table 2009-533715 特開２０１０−２３７２３８号公報JP 2010-237238 A

しかしながら、半導体レーザーを熱電素子で温度制御する場合、必要な消費電力と目標温度への到達時間が問題となる。例えば、本出願人の実験結果によれば、４ｃｃ程度の表示装置をペルチェ素子により冷却した場合、８５℃雰囲気に置かれた表示装置内の半導体レーザーの温度を動作可能温度範囲の上限である６０℃まで冷却するには、ペルチェ素子の消費電力を１０Ｗとしたとしても９０ｓｅｃもの時間を要し、起動時間が多くかかり過ぎてしまうおそれがあり、起動時間を短くするために消費電力を増加させた場合、走査型表示装置の特徴でもある低消費電力を達成することができないおそれがあった。 However, when the temperature of the semiconductor laser is controlled by a thermoelectric element, the required power consumption and the time to reach the target temperature are problematic. For example, according to the experiment result of the present applicant, when a display device of about 4 cc is cooled by a Peltier element, the temperature of the semiconductor laser in the display device placed in an 85 ° C. atmosphere is the upper limit of the operable temperature range. Even if the power consumption of the Peltier element is 10 W, it takes 90 seconds to cool down to 0 ° C., and it may take too much start-up time, and power consumption was increased to shorten the start-up time. In this case, there is a possibility that low power consumption, which is a feature of the scanning display device, cannot be achieved.

さらに、ペルチェ素子で冷却制御した場合、温度制御を行う面（温度制御面）と反対に位置する面（廃熱面）から放出される熱が非常に大きく、ペルチェ素子の廃熱面の熱を外部へ放熱するための熱拡散部材も大型化し、表示装置全体として大型化してしまうおそれがあった。 Furthermore, when cooling control is performed with a Peltier device, the heat released from the surface (waste heat surface) opposite to the surface that controls the temperature (temperature control surface) is very large, and the heat of the waste heat surface of the Peltier device is reduced. The heat diffusing member for radiating heat to the outside is also increased in size, which may increase the size of the entire display device.

本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、光軸のずれを抑制しつつ、効率よく迅速に半導体レーザーの温度制御が可能であり、サイズを小さく抑えた走査型表示装置、及び投影装置を提供するものである。 The present invention has been made in view of this problem, and is capable of efficiently and quickly controlling the temperature of a semiconductor laser while suppressing deviation of an optical axis, and a scanning display device and a projection device that are reduced in size. Is to provide.

上記問題を解決するため、本発明の第一の観点における走査型表示装置は、複数の半導体レーザーと、前記複数の半導体レーザーを保持する第一のフレームと、前記第一のフレームの一部に一方の面が熱接続され、前記第一のフレームを介して前記半導体レーザーの温度を調整する熱電素子と、前記熱電素子の他方の面が熱接続され、前記熱電素子からの熱を拡散する熱拡散部材と、前記半導体レーザーから出射される光束を走査して画像を生成する走査部と、前記熱拡散部材上に前記熱電素子を挟んで、前記第一のフレームを固定する第一固定手段と、を備え、前記熱拡散部材上に前記走査部を固定するものである。 In order to solve the above problem, a scanning display device according to a first aspect of the present invention includes a plurality of semiconductor lasers, a first frame holding the plurality of semiconductor lasers, and a part of the first frame. One surface is thermally connected and the thermoelectric element that adjusts the temperature of the semiconductor laser through the first frame, and the other surface of the thermoelectric element is thermally connected and heat that diffuses heat from the thermoelectric element A diffusion member; a scanning unit that scans a light beam emitted from the semiconductor laser to generate an image; and a first fixing unit that fixes the first frame with the thermoelectric element sandwiched between the thermal diffusion member and The scanning unit is fixed on the heat diffusing member.

また、本発明の第二の観点における走査型表示装置は、複数の半導体レーザーと、前記複数の半導体レーザーを保持する第一のフレームと、前記第一のフレームの一部に一方の面が熱接続され、前記第一のフレームを介して前記半導体レーザーの温度を調整する熱電素子と、前記熱電素子の他方の面が熱接続され、前記熱電素子からの熱を拡散する熱拡散部材と、前記半導体レーザーから出射される光束を走査して画像を生成する走査部と、前記熱拡散部材と前記第一のフレームの間に配置され、前記熱電素子を収納する収納部を有し、前記第一のフレームより熱伝導率が低い部材で形成されるベース部材と、前記熱拡散部材上に前記ベース部材と前記熱電素子とを挟んで、前記第一のフレームを固定する第一固定手段と、を備え、前記熱拡散部材上に前記走査部を固定するものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a scanning display device comprising: a plurality of semiconductor lasers; a first frame that holds the plurality of semiconductor lasers; A thermoelectric element that is connected and adjusts the temperature of the semiconductor laser through the first frame; a thermal diffusion member that diffuses heat from the thermoelectric element by thermally connecting the other surface of the thermoelectric element; and A scanning unit that scans a light beam emitted from a semiconductor laser to generate an image; and a storage unit that is disposed between the thermal diffusion member and the first frame and stores the thermoelectric element. A base member formed of a member having a lower thermal conductivity than the frame, and first fixing means for fixing the first frame with the base member and the thermoelectric element sandwiched between the heat diffusion member and the base member. The thermal expansion It is intended to fix the scanning unit on the member.

また、本発明の第三の観点における走査型表示装置は、前記熱電素子及び前記ベース部材と、前記熱拡散部材との間に、前記熱電素子の面積より大きい熱伝達手段をさらに備えるものである。 The scanning display device according to the third aspect of the present invention further includes heat transfer means larger than the area of the thermoelectric element between the thermoelectric element, the base member, and the heat diffusion member. .

また、本発明の第四の観点における走査型表示装置において、前記熱伝達手段は、前記熱電素子及び前記ベース部材と、前記熱拡散部材との間に、熱伝導性グリスまたは熱伝導性シートまたは熱伝導性接着剤を設けるものである。 In the scanning display device according to the fourth aspect of the present invention, the heat transfer means may include a heat conductive grease or a heat conductive sheet between the thermoelectric element and the base member, and the heat diffusion member. A heat conductive adhesive is provided.

また、本発明の第五の観点における投影装置は、走査型表示装置と、前記走査部が生成した画像を表示するスクリーンと、前記スクリーンに表示された画像を示す表示光を外部の投影部材に投影するリレー光学系と、前記リレー光学系を少なくとも収納するハウジングと、を備え、前記走査型表示装置は、前記熱拡散部材が前記ハウジングの外側に露出するように固定されるものである。 A projection device according to a fifth aspect of the present invention is a scanning display device, a screen for displaying an image generated by the scanning unit, and display light indicating the image displayed on the screen to an external projection member. A relay optical system for projecting; and a housing for housing at least the relay optical system. The scanning display device is fixed so that the heat diffusing member is exposed to the outside of the housing.

本発明の実施形態を示す概略断面図。1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention. 同上実施形態における表示装置の構成を説明する概略平面図である。It is a schematic plan view explaining the structure of the display apparatus in embodiment same as the above. 同上実施形態の表示装置の断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図である。It is sectional drawing of the display apparatus of embodiment same as the above, and is AA sectional drawing of FIG. 同上実施形態を表示装置の断面図であり、図２のＢ−Ｂ断面図である。It is sectional drawing of a display apparatus and embodiment same as the above, and is BB sectional drawing of FIG.

以下、添付図面に基づいて、本発明の走査型表示装置をヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と記載）１に搭載した一実施形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment in which a scanning display device of the present invention is mounted on a head-up display device (hereinafter referred to as a HUD device) 1 will be described with reference to the accompanying drawings.

ＨＵＤ装置（投影装置）１は、例えば自動車に搭載されるものであり、図１等に示すように、表示装置１０と、平面ミラー６１と、曲面ミラー６２と、ハウジング７０と、制御基板（図示しない）と、を備え、表示装置１０が表示した表示画像Ｍを表す表示光Ｌを、平面ミラー６１と曲面ミラー６２とで反射させ、ＨＵＤ装置１が搭載される車両のウインドシールド２に照射し、観察者（通常、車両の運転者）３に、虚像Ｖを視認させるものである。ＨＵＤ装置１がこのように表示する内容は、各種車両情報、ナビゲーション情報等である。 The HUD device (projection device) 1 is mounted on, for example, an automobile. As shown in FIG. 1 and the like, the display device 10, a flat mirror 61, a curved mirror 62, a housing 70, and a control board (illustrated). The display light L representing the display image M displayed by the display device 10 is reflected by the plane mirror 61 and the curved mirror 62 and irradiated to the windshield 2 of the vehicle on which the HUD device 1 is mounted. The observer (usually a vehicle driver) 3 is caused to visually recognize the virtual image V. The contents displayed by the HUD device 1 in this way are various vehicle information, navigation information, and the like.

表示装置１０は、表示画像Ｍを後述する透過スクリーン４０上に表示するものであり、詳細な構成については、詳述する。 The display device 10 displays the display image M on a transmissive screen 40 described later, and the detailed configuration will be described in detail.

平面ミラー（リレー光学系）６１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ものであり、表示装置１０が出射した表示画像Ｍの表示光Ｌを、曲面ミラー６２に向けて反射させるものである。 The flat mirror (relay optical system) 61 is formed by forming a reflective film on the surface of a base material made of, for example, a synthetic resin material by means such as vapor deposition, and the display light L of the display image M emitted from the display device 10 is generated. Reflected toward the curved mirror 62.

曲面ミラー（リレー光学系）６２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ものであり、平面ミラー６１で反射した表示光Ｌをさらに反射させ、ウインドシールド２に向けて出射する。曲面ミラー６２で反射した表示光Ｌは、後述するハウジング７０の開口部７１ａに設けられた透光性カバー７１ｂを透過して、ウインドシールド２に向かう。ウインドシールド２に到達し、反射された表示光Ｌは、ウインドシールド２の前方位置に表示画像Ｍの虚像Ｖを形成する。これにより、ＨＵＤ装置１は、虚像Ｖとウインドシールド２の前方に実際に存在する外景等の双方を、観察者３に視認させることができる。なお、曲面ミラー６２は拡大鏡としての機能を有し、表示装置１０に表示された表示画像Ｍを拡大してウインドシールド２側へ反射する。すなわち、観察者３に視認される虚像Ｖは表示装置１０が表示する表示画像Ｍが拡大した像である。 The curved mirror (relay optical system) 62 is formed by forming a reflective film on the surface of a base material made of, for example, a synthetic resin material by means such as vapor deposition, and further reflects the display light L reflected by the flat mirror 61, The light is emitted toward the windshield 2. The display light L reflected by the curved mirror 62 passes through a translucent cover 71b provided in an opening 71a of the housing 70 described later and travels toward the windshield 2. The display light L that reaches and is reflected by the windshield 2 forms a virtual image V of the display image M at a position in front of the windshield 2. As a result, the HUD device 1 can cause the observer 3 to visually recognize both the virtual image V and the outside scene that actually exists in front of the windshield 2. The curved mirror 62 has a function as a magnifying glass, enlarges the display image M displayed on the display device 10 and reflects it to the windshield 2 side. That is, the virtual image V visually recognized by the observer 3 is an enlarged image of the display image M displayed by the display device 10.

ハウジング７０は、例えば黒色の遮光性合成樹脂から形成される上ケース７１と、下ケース７２とから構成され、これら上ケース７１と下ケース７２を係合することで、平面ミラー６１、曲面ミラー６２を内部に収納し、外部に表示装置１０と前記制御基板が取り付けられる。
上ケース７１は、ウインドシールド２に対向する部分に、後述する表示光Ｌをウインドシールド２に通過させる開口部７１ａを有し、この開口部７１ａは、透光性カバー７１ｂに覆われている。また、上ケース７１は、開口部７１ａの平面ミラー６１に近接する箇所に遮光壁７１ｃを有し、開口部７１ａ（透光性カバー７１ｂ）から入射する外光が平面ミラー６１側または表示装置１０側へ進行することを防止する。さらに、上ケース７１は、遮光壁７１ｃの一部に貫通する光検出孔７１ｄを有し、この光検出孔７１ｄの先には後述する外光センサ８０が設けられ、ＨＵＤ装置１の外部（観察者３の周囲）の照度を検出する。
下ケース７２は、ハウジング７０の内部に収納する平面ミラー６１、曲面ミラー６２及び外部に取り付ける表示装置１０、前記制御基板を係合する係合部（図示しない）をそれぞれ有し、表示装置１０、平面ミラー６１、曲面ミラー６２、前記制御基板等をそれぞれ位置決め固定する。また、下ケース７２は、表示装置１０が表示する表示画像Ｍが平面ミラー６１に臨むように開口した表示口７２ａを有する。また、下ケース７２は、図示しないが、前記制御基板から表示装置１０と外光センサ８０などに各種信号と電力とを供給する配線が挿通する配線穴も有する。 The housing 70 is composed of an upper case 71 and a lower case 72 formed of, for example, black light-shielding synthetic resin. By engaging the upper case 71 and the lower case 72, the flat mirror 61 and the curved mirror 62 are engaged. The display device 10 and the control board are attached to the outside.
The upper case 71 has an opening 71a that allows display light L to be described later to pass through the windshield 2 at a portion facing the windshield 2, and the opening 71a is covered with a translucent cover 71b. The upper case 71 has a light shielding wall 71c at a location near the flat mirror 61 of the opening 71a, and external light incident from the opening 71a (translucent cover 71b) is on the flat mirror 61 side or the display device 10. To prevent it from moving sideways. Further, the upper case 71 has a light detection hole 71d penetrating through a part of the light shielding wall 71c, and an external light sensor 80 described later is provided at the tip of the light detection hole 71d. The illuminance around the person 3 is detected.
The lower case 72 has a flat mirror 61 housed inside the housing 70, a curved mirror 62, a display device 10 attached to the outside, and an engaging portion (not shown) for engaging the control board. The plane mirror 61, the curved mirror 62, the control board and the like are positioned and fixed. The lower case 72 has a display port 72 a that is opened so that the display image M displayed by the display device 10 faces the flat mirror 61. Although not shown, the lower case 72 also has a wiring hole through which wiring for supplying various signals and power from the control board to the display device 10 and the external light sensor 80 is inserted.

コントロールユニット（図示しない）は、ＨＵＤ装置１の電気的な制御をするものであり、光源２１，温度センサ２４，走査部３１，モニタセンサ３３，ペルチェ素子５３，外光センサ８０，図示しない車両ＥＣＵと、図示しない配線により電力や信号を授受可能に接続される。前記コントロールユニットは、車両ＥＣＵからの信号に基づき、図示しない記憶部から画像データをＬＶＤＳ（ＬｏｗＶｏｌｔａｇｅＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳｉｇｎａｌ）通信などで取得し、画像データに基づき、光源２１と走査部３１を制御することで所望の表示画像Ｍを透過スクリーン４０上に生成する。前記コントロールユニットは、外光センサ８０からの照度データに基づき、表示画像Ｍの輝度を決定し、光源２１が出射する光強度を調整する。また、前記コントロールユニットは、モニタセンサ３３から検出された光強度に基づき、光源２１が実際に所望の光強度を出射しているかを監視し、モニタセンサ３３から検出された光強度が所望の光強度になるように光源２１の光強度を補正する。 The control unit (not shown) controls the HUD device 1 electrically, and includes a light source 21, a temperature sensor 24, a scanning unit 31, a monitor sensor 33, a Peltier element 53, an external light sensor 80, and a vehicle ECU (not shown). Are connected so as to be able to send and receive power and signals by wiring not shown. The control unit acquires image data from a storage unit (not shown) based on a signal from the vehicle ECU by LVDS (Low Voltage Differential Signal) communication, and controls the light source 21 and the scanning unit 31 based on the image data. A desired display image M is generated on the transmissive screen 40. The control unit determines the luminance of the display image M based on the illuminance data from the external light sensor 80 and adjusts the light intensity emitted from the light source 21. The control unit monitors whether the light source 21 actually emits the desired light intensity based on the light intensity detected from the monitor sensor 33, and the light intensity detected from the monitor sensor 33 is the desired light. The light intensity of the light source 21 is corrected so as to be the intensity.

また、前記コントロールユニットは、温度センサ２４から光源２１の温度データを取得し、光源２１が適当な温度になるように、ペルチェ素子５３を制御することで、光源２１の温度制御を行う。前記コントロールユニットは、光源２１の温度が適当な温度より高温である場合、ペルチェ素子５３の温度調整面５３１から吸熱するようにペルチェ素子５３に電圧を印加して、光源２１を冷却する。なお、光源２１が動作温度範囲以上であると判定された場合、前記コントロールユニットは、ペルチェ素子５３が効率よく駆動できる最大の電圧で駆動し、より短時間で冷却できるように制御する。また、前記コントロールユニットは、光源２１の温度が適当な温度より低温である場合、ペルチェ素子５３の温度調整面５３１から加熱するようにペルチェ素子５３に冷却時とは反転した電圧を印加して、光源２１を加熱する。なお、光源２１が動作温度範囲以下であると判定された場合、前記コントロールユニットは、ペルチェ素子５３が効率よく駆動できる最大の電圧で駆動し、より短時間で加熱できるように制御する。以下に、表示装置１０の具体的な構成を、図２乃至４を用いて説明する。図２は、表示装置１０の構成を説明する概略平面図であり、図３は、表示装置１０の断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。 The control unit acquires temperature data of the light source 21 from the temperature sensor 24 and controls the temperature of the light source 21 by controlling the Peltier element 53 so that the light source 21 has an appropriate temperature. When the temperature of the light source 21 is higher than an appropriate temperature, the control unit cools the light source 21 by applying a voltage to the Peltier element 53 so as to absorb heat from the temperature adjustment surface 531 of the Peltier element 53. When it is determined that the light source 21 is at or above the operating temperature range, the control unit controls the Peltier element 53 to drive at the maximum voltage that can be driven efficiently and to cool in a shorter time. In addition, when the temperature of the light source 21 is lower than an appropriate temperature, the control unit applies a voltage reverse to that at the time of cooling to the Peltier element 53 so as to heat from the temperature adjustment surface 531 of the Peltier element 53, The light source 21 is heated. When it is determined that the light source 21 is below the operating temperature range, the control unit controls the Peltier element 53 to drive at the maximum voltage that can be driven efficiently and to heat it in a shorter time. Hereinafter, a specific configuration of the display device 10 will be described with reference to FIGS. 2 is a schematic plan view illustrating the configuration of the display device 10, FIG. 3 is a cross-sectional view of the display device 10, AA cross-sectional view of FIG. 2, and FIG. 4 is B of FIG. It is -B sectional drawing.

表示装置（走査型表示装置）１０は、図２に示すように、合成ビームＣを出射する光源モジュール２０と、光源モジュール２０から出射された合成ビームＣを走査して画像を生成する走査モジュ−ル３０と、走査モジュ−ル３０が走査した合成ビームＣを表面で結像して表示画像Ｍを表示する透過スクリーン４０と、光源モジュール２０から伝達される熱を拡散する放熱部材（熱拡散部材）５０、取付部材（熱拡散部材）５１、ベース部材５２、ペルチェ素子５３、熱伝導シート５４を備え、光源モジュール２０が出射する合成ビームＣを、走査モジュ−ル３０が透過スクリーン４０上に走査することで透過スクリーン４０の表面に表示画像Ｍが生成され、この表示装置１０で生成された表示画像Ｍがリレー光学系（平面ミラー６１、曲面ミラー６２）に反射されることで、ウインドシールド２に投影され、観察者３に表示画像Ｍの虚像Ｖを視認させることができる。なお、透過スクリーン４０に表示される表示画像Ｍは、曲面ミラー６２やウインドシールド２により拡大されて視認される。以下に、光源モジュール２０の具体的な構成を説明する。 As shown in FIG. 2, the display device (scanning display device) 10 includes a light source module 20 that emits a combined beam C, and a scanning module that scans the combined beam C emitted from the light source module 20 to generate an image. 30, a transmissive screen 40 that forms an image of the combined beam C scanned by the scanning module 30 on the surface and displays a display image M, and a heat radiating member (heat diffusing member) that diffuses heat transmitted from the light source module 20. ) 50, a mounting member (heat diffusion member) 51, a base member 52, a Peltier element 53, and a heat conduction sheet 54, and the scanning module 30 scans the transmission beam 40 on the combined beam C emitted from the light source module 20. As a result, a display image M is generated on the surface of the transmission screen 40, and the display image M generated by the display device 10 is converted into a relay optical system (a flat mirror 61, a curved surface mirror). By being reflected over 62), is projected on the windshield 2, it is possible to visually recognize the virtual image V of the display image M to the viewer 3. The display image M displayed on the transmissive screen 40 is enlarged and viewed by the curved mirror 62 and the windshield 2. Hereinafter, a specific configuration of the light source module 20 will be described.

（光源モジュール）
光源モジュール２０は、赤色光束Ｒ，緑色光束Ｇ，青色光束Ｂの三原色の光束を合波して１本の合成ビームＣとして出射するものであり、図２に示すように、光源筐体２５に、光源２１と、集光光学系２２と、ダイクロイックミラー２３と、温度センサ２４と、をそれぞれ固定したものである。 (Light source module)
The light source module 20 combines the light beams of the three primary colors of the red light beam R, the green light beam G, and the blue light beam B, and emits them as a single combined beam C. As shown in FIG. The light source 21, the condensing optical system 22, the dichroic mirror 23, and the temperature sensor 24 are fixed.

光源２１は、半導体レーザーであり、赤色光束Ｒを出射する第一光源２１ｒと、緑色光束Ｇを出射する第二光源２１ｇと、青色光束Ｂを出射する第三光源２１ｂと、から構成され、図示しない配線により前記コントロールユニットと接続され、前記コントロールユニットから第一光源２１ｒ，第二光源２１ｇ，第三光源２１ｂそれぞれに供給される電流の大きさに基づいて、所望の光強度の赤色光束Ｒ，緑色光束Ｇ，青色光束Ｂを出射するものである。光源２１は、それぞれ後述する光源筐体２５の立壁部２５３に設けられる係止部に固定され、この光源筐体２５を介して後述するペルチェ素子５３の熱が伝達されることで、冷却または加熱される。また、この光源筐体２５の立壁部２５３の上側の位置（ペルチェ素子５３から光源２１よりも離れた位置）には、サーミスタである温度センサ２４が配置され（図３参照）、この温度センサ２４が光源筐体２５の熱を検出することで、光源２１の温度を間接的に検出する。すなわち、光源２１の温度を温度センサ２４により検出し、この検出した温度に基づき、後述する前記コントロールユニットがペルチェ素子５３を制御することで、光源２１の温度が調整される。 The light source 21 is a semiconductor laser, and includes a first light source 21r that emits a red light beam R, a second light source 21g that emits a green light beam G, and a third light source 21b that emits a blue light beam B. A red light beam R having a desired light intensity based on the magnitudes of currents that are connected to the control unit by non-wiring lines and supplied from the control unit to the first light source 21r, the second light source 21g, and the third light source 21b, respectively. The green light beam G and the blue light beam B are emitted. Each of the light sources 21 is fixed to a locking portion provided on an upright wall portion 253 of the light source casing 25 described later, and heat or heat from a Peltier element 53 described later is transmitted through the light source casing 25 to cool or heat the light source 21. Is done. Further, a temperature sensor 24 as a thermistor is disposed at a position above the standing wall portion 253 of the light source casing 25 (a position farther from the light source 21 from the Peltier element 53) (see FIG. 3). Detects the heat of the light source casing 25 to indirectly detect the temperature of the light source 21. That is, the temperature of the light source 21 is detected by the temperature sensor 24, and the control unit described later controls the Peltier element 53 based on the detected temperature, thereby adjusting the temperature of the light source 21.

集光光学系２２は、片面が凸または両面が凸形状であり、光源２１から出射された発散光を収束光に変換するレンズからなり、第一光源２１ｒから出射される赤色光束Ｒの光路上に配置される第一集光光学系２２ｒと、第二光源２１ｇから出射される緑色光束Ｇの光路上に配置される第二集光光学系２２ｇと、第三光源２１ｂから出射される青色光束Ｂの光路上に配置される第三集光光学系２２ｂと、を有し、入射した光束Ｒ，Ｇ，Ｂが所定の位置に集光するように収差補正するレンズである。集光光学系２２は、それぞれ光源筐体２５と同じ材料（熱膨張係数の小さい金属）で形成されたレンズホルダ２２１により保持され、このレンズホルダ２２１は、それぞれ後述する光源筐体２５の立壁部２５３のペルチェ素子５３から光源２１よりも離れた位置で係合し、第２の面２５２に接触しないように保持される。このように、集光光学系２２（レンズホルダ２２１）を、光源筐体２５の光源２１が取り付けられた位置より離れた位置に係合し、第２の面２５２に接触しないように保持することにより、ペルチェ素子５３からの熱がはじめに光源２１に伝達されるため、光源２１を迅速に温度調整することができる。また、熱膨張係数の小さい金属で形成されているため、温度変化した場合であっても光源２１に対して集光光学系（光学素子）２２の相対位置がずれにくく、光源モジュール２０から出射される光束の光軸がずれずに走査モジュ−ル３０に入射させることができ、延いては、正確な位置に表示品位の高い表示画像Ｍを生成することができる。 The condensing optical system 22 has a convex surface on one side or a convex shape on both sides, and is composed of a lens that converts divergent light emitted from the light source 21 into convergent light, and is on the optical path of the red light beam R emitted from the first light source 21r. The first condensing optical system 22r disposed on the second light collecting optical system 22g disposed on the optical path of the green light beam G emitted from the second light source 21g, and the blue light beam emitted from the third light source 21b. And a third condensing optical system 22b disposed on the B optical path, and a lens that corrects aberration so that incident light beams R, G, and B are condensed at a predetermined position. The condensing optical system 22 is held by a lens holder 221 formed of the same material (metal having a small thermal expansion coefficient) as that of the light source casing 25, and each lens holder 221 is a standing wall portion of the light source casing 25 described later. The 253 is engaged with the Peltier element 53 at a position away from the light source 21 and is held so as not to contact the second surface 252. In this way, the condensing optical system 22 (lens holder 221) is engaged with a position away from the position where the light source 21 of the light source housing 25 is attached, and is held so as not to contact the second surface 252. Thus, since the heat from the Peltier element 53 is first transmitted to the light source 21, the temperature of the light source 21 can be quickly adjusted. Further, since it is made of a metal having a small thermal expansion coefficient, the relative position of the condensing optical system (optical element) 22 is not easily displaced with respect to the light source 21 even when the temperature changes, and the light is emitted from the light source module 20. The optical axis of the luminous flux can be made incident on the scanning module 30 without deviating, and as a result, a display image M with high display quality can be generated at an accurate position.

ダイクロイックミラー２３は、誘電体多層膜等の薄膜が鏡面に形成されたミラーであり、第一集光光学系２２ｒを通過した赤色光束Ｒの光路上に所定の角度をもって配置される第一ダイクロイックミラー２３ｒと、第二集光光学系２２ｇを通過した緑色光束Ｇの光路上に所定の角度をもって配置される第二ダイクロイックミラー２３ｇと、第三集光光学系２２ｂを通過した青色光束Ｂの光路上に所定の角度をもって配置される第三ダイクロイックミラー２３ｂと、を有し、赤色光束Ｒ，緑色光束Ｇ，青色光束Ｂの光軸を略同方向に揃える。ダイクロイックミラー２３は、それぞれ後述する光源筐体２５の第２の面２５２に設けられた係止部に固定される。 The dichroic mirror 23 is a mirror in which a thin film such as a dielectric multilayer film is formed on a mirror surface, and is a first dichroic mirror disposed at a predetermined angle on the optical path of the red light beam R that has passed through the first condensing optical system 22r. 23r, the second dichroic mirror 23g disposed at a predetermined angle on the optical path of the green light beam G that has passed through the second condensing optical system 22g, and the optical path of the blue light beam B that has passed through the third condensing optical system 22b. And a third dichroic mirror 23b disposed at a predetermined angle to align the optical axes of the red light beam R, the green light beam G, and the blue light beam B in substantially the same direction. Each of the dichroic mirrors 23 is fixed to a locking portion provided on a second surface 252 of the light source casing 25 described later.

光源筐体（第一のフレーム）２５は、熱伝導性の高い熱伝導性樹脂やセラミックや金属などで形成された板状の部材である。光源筐体２５の一方の第１の面２５１は、平面であり、後述する第三熱伝導シート５４３を介してペルチェ素子５３の温度調整面５３１と熱的に接続される。また、光源筐体２５の他方の第２の面２５２は、光源２１を固定するための突出した立壁部２５３と、集光光学系２２を固定する係止部とを有する。立壁部２５３は、第２の面２５２から一体的に突出しており、光源２１それぞれを固定する。また、立壁部２５３のペルチェ素子５３から光源２１よりも離れた位置には、温度センサ２４が係合され、さらに、集光光学系２２のレンズホルダ２２１が係合される。また、光源筐体２５は、ベース部材５２に固定するための熱伝導性が低い樹脂ネジなどで形成される第一係止部２５４を有し、光源筐体２５は、第一係止部２５４によりベース部材５２と熱交換が少なくなるように固定される。なお、光源筐体２５は、第一係止部２５４と後述するベース部材５２と後述する第二係止部５２２を介して熱拡散部材（放熱部材５０）固定されることとなり、特許請求の範囲に記載の第一固定手段は、本実施形態においては、これら第一係止部２５４と後述するベース部材５２と後述する第二係止部５２２とにより構成される。以上が本実施形態における光源モジュール２０の構成である。以下に本実施形態における走査モジュ−ル３０の構成を説明する。 The light source casing (first frame) 25 is a plate-like member formed of a heat conductive resin, ceramic, metal, or the like having high heat conductivity. One first surface 251 of the light source housing 25 is a flat surface, and is thermally connected to a temperature adjustment surface 531 of the Peltier element 53 via a third heat conductive sheet 543 described later. The other second surface 252 of the light source housing 25 has a protruding standing wall portion 253 for fixing the light source 21 and a locking portion for fixing the condensing optical system 22. The standing wall portion 253 protrudes integrally from the second surface 252 and fixes each of the light sources 21. Further, the temperature sensor 24 is engaged at a position away from the light source 21 from the Peltier element 53 of the standing wall portion 253, and further, the lens holder 221 of the condensing optical system 22 is engaged. The light source casing 25 has a first locking portion 254 formed of a resin screw or the like having low thermal conductivity for fixing to the base member 52, and the light source casing 25 has the first locking portion 254. Thus, the base member 52 is fixed so as to reduce heat exchange. The light source housing 25 is fixed to the heat diffusion member (heat dissipating member 50) via the first locking portion 254, a base member 52 described later, and a second locking portion 522 described later. In this embodiment, the first fixing means described in (1) is constituted by the first locking portion 254, a base member 52 described later, and a second locking portion 522 described later. The above is the configuration of the light source module 20 in the present embodiment. The configuration of the scanning module 30 in the present embodiment will be described below.

（走査モジュ−ル）
走査モジュ−ル３０は、光源モジュール２０からの合成ビームＣを受け、この合成ビームＣを走査することで、透過スクリーン４０上に表示画像Ｍを生成するものであり、図４に示すように、走査部筐体３４に、走査部３１と、ミラー３２と、モニタセンサ３３と、をそれぞれ固定したものである。なお、走査部筐体３４は、図示しない固定手段を有し、走査モジュ−ル３０は、この固定手段により放熱部材５０（取付部材５１）に固定される。 (Scanning module)
The scanning module 30 receives the combined beam C from the light source module 20 and generates a display image M on the transmission screen 40 by scanning the combined beam C. As shown in FIG. The scanning unit 31, the mirror 32, and the monitor sensor 33 are fixed to the scanning unit housing 34. The scanning unit housing 34 has fixing means (not shown), and the scanning module 30 is fixed to the heat radiating member 50 (attachment member 51) by the fixing means.

走査部３１は、二次元方向に、光源モジュール２０からの合成ビームＣを偏向する偏向器であり、例えば、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）ミラーで構成され、前記コントロールユニットの制御のもとで、受光した合成ビームＣを、透過スクリーン４０上で主走査方向に複数回往復走査（主走査）しながら、主走査方向に直交する副走査方向に走査（副走査）することで所望の表示画像Ｍを透過スクリーン４０上に表示する。走査部３１は、後述する走査部筐体３４に設けられた第三係止部３１１（第二固定手段）により固定される。 The scanning unit 31 is a deflector that deflects the combined beam C from the light source module 20 in a two-dimensional direction. For example, the scanning unit 31 includes a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror, and is controlled by the control unit. The received composite beam C is scanned (sub-scan) in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction while reciprocating scanning (main scanning) a plurality of times in the main scanning direction on the transmission screen 40. Is displayed on the transmissive screen 40. The scanning unit 31 is fixed by a third locking unit 311 (second fixing unit) provided in a scanning unit housing 34 described later.

ミラー３２は、光源モジュール２０から出射される合成ビームＣの光路上に所定の角度をもって配置され、光源モジュール２０からの合成ビームＣを走査部３１の方向へ反射するものである。ミラー３２の反射率は、予め調整され、合成ビームＣの数％はミラー３２を透過してモニタセンサ３３の受光面に入射する。 The mirror 32 is disposed at a predetermined angle on the optical path of the combined beam C emitted from the light source module 20, and reflects the combined beam C from the light source module 20 toward the scanning unit 31. The reflectance of the mirror 32 is adjusted in advance, and several percent of the combined beam C passes through the mirror 32 and enters the light receiving surface of the monitor sensor 33.

モニタセンサ３３は、カラーセンサなどであり、合成ビームＣの各色の光強度を検出し、前記コントロールユニットに出力する。前記コントロールユニットは、モニタセンサ３３からの検出信号に基づき、光源２１に供給する電流を調整する。 The monitor sensor 33 is a color sensor or the like, detects the light intensity of each color of the combined beam C, and outputs it to the control unit. The control unit adjusts the current supplied to the light source 21 based on the detection signal from the monitor sensor 33.

走査部筐体（第二のフレーム）３４は、合成樹脂などで形成された板状の部材であり、一方の面に、走査部３１，ミラー３２，モニタセンサ３３を配置、固定するための第三係止部３１１などの係止部をそれぞれ有する。また、走査部筐体３４は、後述する取付部材５１に図示しないボルトなどの係合部により固定される。すなわち、走査部３１は、第三係止部３１１と走査部筐体３４と図示しない係合部を介して熱拡散部材（取付部材５１）に固定されるが、これに限定されない。以上が本実施形態における走査モジュ−ル３０の構成である。 The scanning unit housing (second frame) 34 is a plate-like member formed of synthetic resin or the like, and a first unit for arranging and fixing the scanning unit 31, the mirror 32, and the monitor sensor 33 on one surface. Each has a locking portion such as three locking portions 311. The scanning unit housing 34 is fixed to an attachment member 51 described later by an engaging unit such as a bolt (not shown). That is, the scanning unit 31 is fixed to the heat diffusion member (attachment member 51) via the third locking unit 311, the scanning unit housing 34, and the engaging unit (not shown), but is not limited thereto. The above is the configuration of the scanning module 30 in the present embodiment.

透過スクリーン４０は、走査部３１からの画像光Ｋを背面で受光し、透過させることで、表面側に表示画像Ｍを表示するものであり、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、拡散板等によって構成される。透過スクリーン４０は、後述するベース部材５２に設けられた係止部に配置、固定されるが、これに限定されず、後述するハウジング７０に設けられた係止部に配置、固定されてもよい。 The transmissive screen 40 receives the image light K from the scanning unit 31 on the back surface and transmits the image light K, thereby displaying the display image M on the surface side. For example, a holographic diffuser, a microlens array, a diffusion plate, and the like Consists of. The transmission screen 40 is disposed and fixed in a locking portion provided in a base member 52 described later, but is not limited thereto, and may be disposed and fixed in a locking portion provided in a housing 70 described later. .

放熱部材（熱拡散部材）５０は、表面積を大きくするようにフィン形状を有し、金属などの熱伝導がよい部材により形成されたヒートシンクであり、一方の面に後述する第一熱伝導シート５４１を介して取付部材５１が着接し、他方の面をハウジング７０の外部に突出するように配設され、取付部材５１を介してペルチェ素子５３の廃熱面５３２からの熱を吸熱し、ハウジング７０の外部に放出することにより、光源２１を効率よく冷却または加熱する効果を有する。具体的には、放熱部材５０は、図示しないボルトなどで取付部材５１に強固に固定され、取付部材５１を介してハウジング７０の外部に固定される。 The heat dissipating member (heat diffusing member) 50 is a heat sink that has a fin shape so as to increase the surface area and is formed of a member having good heat conductivity such as metal, and a first heat conductive sheet 541 described later on one surface. The mounting member 51 is attached via the mounting member, and the other surface is disposed so as to protrude to the outside of the housing 70, and heat from the waste heat surface 532 of the Peltier element 53 is absorbed via the mounting member 51, The light source 21 has an effect of efficiently cooling or heating. Specifically, the heat radiating member 50 is firmly fixed to the mounting member 51 with a bolt or the like (not shown), and is fixed to the outside of the housing 70 via the mounting member 51.

取付部材（熱拡散部材）５１は、熱伝導性が高い金属などで形成され、一方の面は第一熱伝導シート５４１を介して放熱部材５０と着接し、放熱部材５０と熱的に接続される。また、取付部材５１の他方の面には、ベース部材５２と、走査部筐体３４とを係止する係止部を有し、第二熱伝導シート５４２を介してベース部材５２とペルチェ素子５３とが着接され、さらに走査部筐体３４が図示しないボルトなどで固定される。具体的には、取付部材５１は、ベース部材５２と第二係止部５２２により強固に固定される。また、取付部材５１は、図示しないボルトなどの係合部を有し、ハウジング７０の外側と係合する。 The attachment member (heat diffusion member) 51 is formed of a metal having high thermal conductivity, and one surface is in contact with the heat dissipation member 50 via the first heat conductive sheet 541 and is thermally connected to the heat dissipation member 50. The Further, the other surface of the mounting member 51 has a locking portion for locking the base member 52 and the scanning unit housing 34, and the base member 52 and the Peltier element 53 are interposed via the second heat conductive sheet 542. And the scanning unit housing 34 is fixed with a bolt or the like (not shown). Specifically, the attachment member 51 is firmly fixed by the base member 52 and the second locking portion 522. Further, the attachment member 51 has an engaging portion such as a bolt (not shown) and engages with the outside of the housing 70.

ベース部材５２は、熱伝導性が低い樹脂などで板状に形成される部材であり、中央領域に後述するペルチェ素子５３を収納する矩形状の貫通孔で形成される収納部５２１と、取付部材５１と係合するための第二係止部５２２と、を有する。第二係止部５２２は、熱伝導性が低い樹脂ネジなどであり、ベース部材５２は、第二係止部５２２により取付部材５１と熱交換が少なくなるように固定される。 The base member 52 is a member formed in a plate shape with a resin having low thermal conductivity, and a mounting portion 521 formed by a rectangular through hole that stores a Peltier element 53 described later in the center region, and an attachment member A second locking portion 522 for engaging with 51. The second locking portion 522 is a resin screw or the like having low thermal conductivity, and the base member 52 is fixed by the second locking portion 522 so that heat exchange with the mounting member 51 is reduced.

ペルチェ素子（熱電素子）５３は、温度調整面５３１と、温度調整面５３１と反対の面である廃熱面５３２と、を有し、後述する前記コントロールユニットの制御のもと、温度調整面５３１を加熱または冷却する熱電素子である。ペルチェ素子５３は、ベース部材５２の収納部５２１に収納され、温度調整面５３１が第三熱伝導シート５４３を介して光源筐体２５と着接し、廃熱面５３２が第二熱伝導シート５４２を介して取付部材５１と着接する。 The Peltier element (thermoelectric element) 53 has a temperature adjustment surface 531 and a waste heat surface 532 which is the opposite surface to the temperature adjustment surface 531, and is controlled by the control unit described later under the temperature adjustment surface 531. It is a thermoelectric element which heats or cools. The Peltier element 53 is housed in the housing portion 521 of the base member 52, the temperature adjustment surface 531 is in contact with the light source housing 25 via the third heat conduction sheet 543, and the waste heat surface 532 is attached to the second heat conduction sheet 542. Via the attachment member 51.

熱伝導シート５４は、熱伝導性が高いグラファイトシートなどのシート状の部材であり、放熱部材５０と取付部材５１との間に挟着される第一熱伝導シート５４１と、取付部材５１とベース部材５２との間に挟着される第二熱伝導シート５４２と、ペルチェ素子５３と光源筐体２５との間に挟着される第三熱伝導シート５４３と、を有する。 The heat conductive sheet 54 is a sheet-like member such as a graphite sheet having high heat conductivity, and includes a first heat conductive sheet 541 sandwiched between the heat radiating member 50 and the mounting member 51, the mounting member 51, and the base. A second heat conductive sheet 542 sandwiched between the member 52 and a third heat conductive sheet 543 sandwiched between the Peltier element 53 and the light source housing 25;

第一熱伝導シート５４１は、放熱部材５０と取付部材５１との熱交換を良好にするものであり、取付部材５１が放熱部材５０に着接する概ね全ての範囲に配置されることが好ましい。 The first heat conductive sheet 541 improves heat exchange between the heat radiating member 50 and the mounting member 51, and is preferably disposed in almost the entire range where the mounting member 51 contacts the heat radiating member 50.

第二熱伝導シート５４２は、取付部材５１とペルチェ素子５３との熱交換を良好にするものであり、ペルチェ素子５３の廃熱面５３２が取付部材５１に着接する領域よりも大きい領域に配置される。斯かる構成により、温度調整面５３１を冷却する際、ペルチェ素子５３の廃熱面５３２に発生する熱を効率よく取付部材５１に廃熱することができ、また、温度調整面５３１を加熱する際、取付部材５１から熱を効率よく吸熱することができる。なお、第二熱伝導シート５４２が、ペルチェ素子５３の廃熱面５３２と取付部材５１とが着接する領域よりも大きい領域に配置された場合、第二熱伝導シート５４２が取付部材５１とベース部材５２との間に配置されることになるが、上述したように、ベース部材５２が熱伝導性の低い部材で構成されているため、取付部材５１の熱が第二熱伝導シート５４２を介してもベース部材５２（ベース部材５２を介した光源筐体２５）に伝わりにくく、ペルチェ素子５３の廃熱面５３２側と温度調整面５３１側との熱伝導を低く抑えることができ、温度調整面５３１により光源２１（光源筐体２５）を効率よく温度調整することができる。 The second heat conductive sheet 542 improves heat exchange between the mounting member 51 and the Peltier element 53, and is disposed in a region where the waste heat surface 532 of the Peltier element 53 is larger than the region where the mounting member 51 contacts the mounting member 51. The With such a configuration, when the temperature adjustment surface 531 is cooled, the heat generated on the waste heat surface 532 of the Peltier element 53 can be efficiently exhausted to the mounting member 51, and when the temperature adjustment surface 531 is heated. The heat can be efficiently absorbed from the mounting member 51. In addition, when the 2nd heat conductive sheet 542 is arrange | positioned in the area | region larger than the area | region where the waste heat surface 532 of the Peltier element 53 and the attachment member 51 contact | connect, the 2nd heat conductive sheet 542 is the attachment member 51 and a base member. As described above, since the base member 52 is composed of a member having low thermal conductivity, the heat of the mounting member 51 is passed through the second heat conductive sheet 542. Is not easily transmitted to the base member 52 (the light source casing 25 via the base member 52), heat conduction between the waste heat surface 532 side and the temperature adjustment surface 531 side of the Peltier element 53 can be suppressed low, and the temperature adjustment surface 531 Thus, the temperature of the light source 21 (light source housing 25) can be adjusted efficiently.

第三熱伝導シート５４３は、ペルチェ素子５３の温度調整面５３１と光源筐体２５との熱交換を良好にするものであり、温度調整面５３１が光源筐体２５に着接する概ね全ての範囲に配置されることが好ましい。 The third heat conductive sheet 543 improves the heat exchange between the temperature adjustment surface 531 of the Peltier element 53 and the light source housing 25, and is in almost the entire range where the temperature adjustment surface 531 contacts the light source housing 25. Preferably they are arranged.

本発明は、以上に説明したとおり、本実施形態における走査型表示装置１０は、複数の光源２１と、光源２１を保持する光源筐体２５と、光源筐体２５の一部に一方の面である温度調整面５３１が熱接続され、光源筐体２５を介して光源２１の温度を調整するペルチェ素子５３と、ペルチェ素子５３の他方の面である廃熱面５３２が熱接続され、ペルチェ素子５３からの熱を拡散する放熱部材５０（取付部材５１）と、光源２１から出射される合成ビームＣを走査して画像を生成する走査部３１と、放熱部材５０（取付部材５１）上にペルチェ素子５３を挟んで、光源筐体２５を固定する第一係止部２５４（第二係止部５２２）と、を備え、放熱部材５０（取付部材５１）上に走査部３１を固定するものであり、ペルチェ素子５３の熱を放出する大きさの放熱部材５０を設けつつ、熱膨張係数の小さい共通の部材である放熱部材５０に光源モジュール２０と走査モジュ−ル３０とを固定することにより、温度変化によって生じる熱変形が均一になるので、光源モジュール２０から出射される光束の光軸がずれずに走査モジュ−ル３０に入射させることができ、延いては、正確な位置に表示品位の高い表示画像Ｍを生成することができる。 As described above, the scanning display device 10 according to the present embodiment includes a plurality of light sources 21, a light source casing 25 that holds the light sources 21, and a part of the light source casing 25 on one surface. A temperature adjusting surface 531 is thermally connected, and the Peltier element 53 that adjusts the temperature of the light source 21 via the light source housing 25 and the waste heat surface 532 that is the other surface of the Peltier element 53 are thermally connected. Radiating member 50 (attachment member 51) that diffuses heat from the light source, scanning unit 31 that scans the combined beam C emitted from the light source 21 to generate an image, and Peltier element on the radiating member 50 (attachment member 51) The first locking portion 254 (second locking portion 522) that fixes the light source housing 25 with the 53 interposed therebetween, and the scanning portion 31 is fixed on the heat radiation member 50 (mounting member 51). , Release heat of Peltier element 53 By fixing the light source module 20 and the scanning module 30 to the heat radiating member 50 which is a common member having a small coefficient of thermal expansion, the thermal deformation caused by the temperature change is made uniform. Therefore, the optical axis of the light beam emitted from the light source module 20 can be incident on the scanning module 30 without being deviated, and thus a display image M with high display quality can be generated at an accurate position. it can.

なお、本発明は上記実施形態及び図面によって限定されるものではない。これらに変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。 In addition, this invention is not limited by the said embodiment and drawing. Of course, changes (including deletion of components) can be added to these.

以上の説明では、光源筐体２５に、光学素子である集光光学系２２やダイクロイックミラー２３などを係止していたが、走査モジュ−ル３０の走査部筐体３４にそれぞれ係止されてもよい。 In the above description, the condensing optical system 22 and the dichroic mirror 23 that are optical elements are locked to the light source casing 25, but are locked to the scanning section casing 34 of the scanning module 30, respectively. Also good.

また、走査部３１，ミラー３２，モニタセンサ３３などをそれぞれ走査部筐体３４に係止した走査モジュ−ル３０を、取付部材５１（放熱部材５０）に固定していたが、走査部筐体３４を削除し、走査部３１，ミラー３２，モニタセンサ３３などをそれぞれ取付部材５１（放熱部材５０）に固定してもよい。 In addition, the scanning module 30 in which the scanning unit 31, the mirror 32, the monitor sensor 33, and the like are respectively locked to the scanning unit housing 34 is fixed to the mounting member 51 (heat radiation member 50). 34 may be deleted, and the scanning unit 31, the mirror 32, the monitor sensor 33, and the like may be fixed to the attachment member 51 (heat radiation member 50).

また、以上の説明では、光源モジュール２０，走査モジュ−ル３０，ベース部材５２，ペルチェ素子５３は、取付部材５１上に固定されていたが、取付部材５１を削除し、放熱部材５０にそれぞれ固定してもよい。 In the above description, the light source module 20, the scanning module 30, the base member 52, and the Peltier element 53 are fixed on the mounting member 51. However, the mounting member 51 is deleted and fixed to the heat radiating member 50. May be.

また、以上の説明では、光源筐体２５とベース部材５２とを第一係止部２５４で係止し、ベース部材５２と取付部材５１とを第二係止部５２２で係止していたが、これらに限られず、ベース部材５２を間に挟み、光源筐体２５と取付部材５１とを係止する係止部（図示しない）を設けてもよい。 In the above description, the light source casing 25 and the base member 52 are locked by the first locking portion 254, and the base member 52 and the mounting member 51 are locked by the second locking portion 522. However, the present invention is not limited thereto, and a locking portion (not shown) that locks the light source casing 25 and the mounting member 51 with the base member 52 interposed therebetween may be provided.

また、以上の説明では、ベース部材５２は、ペルチェ素子５３を収納する収納部５２１を設けていたが、ペルチェ素子５３を取付部材５１（放熱部材５０）または光源筐体２５に固定する固定手段（図示しない）を設け、ベース部材５２の収納部５２１を削除してもよい。 In the above description, the base member 52 is provided with the storage portion 521 for storing the Peltier element 53, but a fixing means (the fixing member (the heat radiating member 50) or the light source housing 25 for fixing the Peltier element 53 to the light source housing 25. (Not shown) may be provided, and the storage portion 521 of the base member 52 may be deleted.

また、以上の説明では、光源筐体２５を放熱部材５０に相対的に固定する第一係止部２５４を、光源筐体２５より熱伝導率の低い樹脂などで形成すると記載したが、第一係止部２５４を介して光源筐体２５と他の部材との熱交換が少なければよく、第一係止部２５４の体積を十分小さくすることで光源筐体２５と他の部材との熱交換が少なくすることが可能であり、第一係止部２５４を光源筐体２５と略同等の熱伝導率を有する部材で構成してもよい。 In the above description, the first locking portion 254 that fixes the light source casing 25 relative to the heat dissipation member 50 is formed of a resin having a lower thermal conductivity than the light source casing 25. The heat exchange between the light source casing 25 and other members via the engaging portion 254 is small, and heat exchange between the light source housing 25 and other members is made sufficiently small by reducing the volume of the first engaging portion 254. The first locking portion 254 may be formed of a member having a thermal conductivity substantially equal to that of the light source housing 25.

また、以上の説明では、光源筐体２５を保持するベース部材５２を設けていたが、光源筐体２５を、ペルチェ素子５３を挟んだ状態で取付部材５１（放熱部材５０）と固定できればよいので、ベース部材５２を削除し、光源筐体２５を、ペルチェ素子５３に載置した状態で、光源筐体２５よりも熱伝導率が低い第一係止部２５４のみで取付部材５１（放熱部材５０）に固定してもよい。 In the above description, the base member 52 for holding the light source casing 25 is provided. However, it is sufficient that the light source casing 25 can be fixed to the mounting member 51 (heat radiation member 50) with the Peltier element 53 interposed therebetween. In the state where the base member 52 is deleted and the light source housing 25 is placed on the Peltier element 53, the mounting member 51 (heat dissipating member 50) is formed only by the first locking portion 254 having a thermal conductivity lower than that of the light source housing 25. ) May be fixed.

また、以上の説明では、部材間の熱交換の効率を向上させるため、熱伝導シート５４を部材間に挟装するとしていたが、部材間に熱伝導性グリスの塗布、部材間を熱伝導性接着剤による接着、部材同士を共晶結合、半田接合、ＴＬＰ接合、熱圧着などにより接合することによって、部材間の熱交換の効率を向上させてもよい。 In the above description, in order to improve the efficiency of heat exchange between the members, the heat conductive sheet 54 is sandwiched between the members. However, the application of the heat conductive grease between the members and the heat conductivity between the members are performed. The efficiency of heat exchange between members may be improved by bonding with an adhesive, bonding members by eutectic bonding, solder bonding, TLP bonding, thermocompression bonding, or the like.

１ＨＵＤ装置（投影装置）
２ウインドシールド（投影部材）
３観察者
１０表示装置（走査型表示装置）
２０光源モジュール
２１光源（半導体レーザー）
２２集光光学系
２３ダイクロイックミラー（光束結合器）
２４温度センサ
２５光源筐体（第一のフレーム）
３０走査モジュ−ル
３１走査部
３２ミラー
３３モニタセンサ
３４走査部筐体（第二のフレーム）（第二固定手段）
４０透過スクリーン
５０放熱部材（熱拡散部材）
５１取付部材（熱拡散部材）
５２ベース部材（第一固定手段）
５３ペルチェ素子（熱電素子）
５４熱伝導シート
６１平面ミラー（リレー光学系）
６２曲面ミラー（リレー光学系）
７０ハウジング
８０外光センサ
２５１第１の面
２５２第２の面
２５３立壁部
２５４第一係止部（第一固定手段）
３１１第三係止部（第二固定手段）
５２１収納部
５２２第二係止部（第一固定手段）
５３１温度調整面
５３２廃熱面

Ｃ合成光束
Ｋ画像光
Ｍ表示画像
Ｌ表示光
1 HUD device (projection device)
2 Windshield (projection member)
3 observer 10 display device (scanning display device)
20 Light source module 21 Light source (semiconductor laser)
22 Condensing optical system 23 Dichroic mirror (Flux coupler)
24 Temperature sensor 25 Light source housing (first frame)
30 Scan Module 31 Scan Unit 32 Mirror 33 Monitor Sensor 34 Scan Unit Case (Second Frame) (Second Fixing Unit)
40 Transmission screen 50 Heat dissipation member (heat diffusion member)
51 Mounting member (thermal diffusion member)
52 Base member (first fixing means)
53 Peltier elements (thermoelectric elements)
54 Heat conduction sheet 61 Flat mirror (relay optical system)
62 Curved surface mirror (relay optical system)
70 Housing 80 Ambient Light Sensor 251 First Surface 252 Second Surface 253 Standing Wall Section 254 First Locking Section (First Fixing Means)
311 Third locking portion (second fixing means)
521 Storage portion 522 Second locking portion (first fixing means)
531 Temperature Control Surface 532 Waste Heat Surface

C Composite light beam K Image light M Display image L Display light

Claims

Multiple semiconductor lasers,
A first frame for holding the plurality of semiconductor lasers;
One surface is thermally connected to a part of the first frame, and a thermoelectric element that adjusts the temperature of the semiconductor laser through the first frame;
The other surface of the thermoelectric element is thermally connected, and a heat diffusing member that diffuses heat from the thermoelectric element;
A scanning unit that scans a light beam emitted from the semiconductor laser to generate an image;
First fixing means for fixing the first frame with the thermoelectric element sandwiched on the heat diffusing member, and fixing the scanning unit on the heat diffusing member.
A scanning display device characterized by that.

Multiple semiconductor lasers,
A first frame for holding the plurality of semiconductor lasers;
One surface is thermally connected to a part of the first frame, and a thermoelectric element that adjusts the temperature of the semiconductor laser through the first frame;
The other surface of the thermoelectric element is thermally connected, and a heat diffusing member that diffuses heat from the thermoelectric element;
A scanning unit that scans a light beam emitted from the semiconductor laser to generate an image;
A base member that is disposed between the heat diffusing member and the first frame, has a storage portion that stores the thermoelectric element, and is formed of a member having a lower thermal conductivity than the first frame;
A first fixing means for fixing the first frame across the base member and the thermoelectric element on the heat diffusion member, and fixing the scanning unit on the heat diffusion member,
A scanning display device characterized by that.

A heat transfer means larger than the area of the thermoelectric element is further provided between the thermoelectric element and the base member, and the heat diffusion member.
The scanning display device according to claim 2.

The heat transfer means is provided with a heat conductive grease, a heat conductive sheet, or a heat conductive adhesive between the thermoelectric element and the base member, and the heat diffusion member.
The scanning display device according to claim 3.

5. The scanning display device according to claim 1, a screen that displays an image generated by the scanning unit, and a relay optical system that projects display light indicating the image displayed on the screen onto an external projection member, A housing that houses at least the relay optical system,
The scanning display device is fixed so that the heat diffusion member is exposed to the outside of the housing.
A projection apparatus characterized by that.