JP2020118976A - Image display device - Google Patents
Image display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020118976A JP2020118976A JP2020021945A JP2020021945A JP2020118976A JP 2020118976 A JP2020118976 A JP 2020118976A JP 2020021945 A JP2020021945 A JP 2020021945A JP 2020021945 A JP2020021945 A JP 2020021945A JP 2020118976 A JP2020118976 A JP 2020118976A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screen
- image
- yoke
- axis direction
- movable screen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 description 21
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 19
- 230000008569 process Effects 0.000 description 19
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 13
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 12
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、画像表示装置に関し、たとえば、乗用車等の移動体に搭載して好適なものである。 The present invention relates to an image display device, and is suitable for being mounted on a moving body such as a passenger car, for example.
近年、ヘッドアップディスプレイと称される画像表示装置の開発が進められ、乗用車等の移動体に搭載されている。乗用車に搭載されるヘッドアップディスプレイでは、画像情報により変調された光がウインドシールド（フロントガラス）に向けて投射され、その反射光が運転者の目に照射される。これにより、運転者は、ウインドシールドの前方に、画像の虚像を見ることができる。たとえば、車速や外気温等が、虚像として表示される。最近では、ナビゲーション画像や、通行人を注意喚起する画像を虚像として表示することも検討されている。 In recent years, an image display device called a head-up display has been developed and is mounted on a moving body such as a passenger car. In a head-up display mounted on a passenger car, light modulated by image information is projected toward a windshield (windshield), and the reflected light is applied to the driver's eyes. This allows the driver to see a virtual image of the image in front of the windshield. For example, the vehicle speed, the outside temperature, etc. are displayed as a virtual image. Recently, it has been considered to display a navigation image or an image that alerts a passerby as a virtual image.
上記ヘッドアップディスプレイでは、虚像を生成するための光源として、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられ得る。この構成では、映像信号に応じてレーザ光が変調されつつ、レーザ光がスクリーンを走査する。スクリーンでは、レーザ光が拡散され、運転者の目に照射される光の領域が広げられる。これにより、運転者が多少頭を動かしても、目が照射領域から外れなくなり、運転者は、良好かつ安定的に画像（虚像）を見ることができる。 In the above head-up display, a laser light source such as a semiconductor laser can be used as a light source for generating a virtual image. With this configuration, the laser light scans the screen while the laser light is modulated according to the video signal. On the screen, the laser light is diffused and the area of the light that is emitted to the eyes of the driver is expanded. As a result, even if the driver moves his or her head slightly, the eyes do not get out of the irradiation area, and the driver can see the image (virtual image) in a good and stable manner.
以下の特許文献１には、スクリーンを光軸方向に移動させて、虚像の結像位置を前後方向に変化させる構成が記載されている。この構成では、モータ、送りネジおよびラックを用いて、スクリーンが駆動される。
スクリーンの位置を光軸方向に高速で変化させながら、スクリーンに一連の画像を描画することにより、運転者に、奥行き方向に広がる画像を視認させることができる。これにより、たとえば、車両の進行方向を示す矢印等の奥行き方向に広がった画像（以下、「奥行き画像」という）を交差点に重ねて表示することが可能となる。この場合、奥行き画像を１つの画像として運転者に視認させるためには、少なくとも５０フレーム／秒から６０フレーム／秒のフレームレートで映像表示する必要があり、５０Ｈｚから６０Ｈｚの周波数に対して、１倍から３倍の速度でスクリーンを高速で移動させる必要がある。上記特許文献１の構成では、このようにスクリーンを高速で移動させることが困難である。
By drawing a series of images on the screen while changing the position of the screen in the optical axis direction at high speed, the driver can visually recognize the image spreading in the depth direction. Thereby, for example, it is possible to display an image (hereinafter, referred to as a “depth image”) spread in the depth direction such as an arrow indicating the traveling direction of the vehicle so as to be superimposed on the intersection. In this case, in order to allow the driver to visually recognize the depth image as one image, it is necessary to display the image at a frame rate of at least 50 frames/sec to 60 frames/sec. It is necessary to move the screen at a high speed at a speed of 2 to 3 times. With the configuration of
また、高速で移動させる際、スクリーンが意図しない周波数で振動し、映像が正しく表示できない、あるいは、スクリーン位置制御が暴走し、駆動部を破壊してしまうという課題がある。 In addition, when moving at high speed, there is a problem that the screen vibrates at an unintended frequency, the image cannot be displayed correctly, or the screen position control runs away and the drive unit is destroyed.
かかる課題に鑑み、本発明は、スクリーンを高速で移動させることが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。 In view of such a problem, it is an object of the present invention to provide an image display device capable of moving a screen at high speed.
本発明の主たる態様に係る画像表示装置は、光源と、前記光源からの光が照射されることにより画像が形成される第１のスクリーンと、前記光源からの光が照射されることにより画像が形成される第２のスクリーンと、前記第１および第２のスクリーンからの光により虚像を生成する光学系と、前記第１のスクリーンを光軸方向に移動させる駆動部と、前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンに照射される前記光を映像信号に応じて変調させる画像処理部と、を備える。 An image display device according to a main aspect of the present invention provides a light source, a first screen on which an image is formed by irradiating light from the light source, and an image by irradiating light from the light source. A second screen to be formed, an optical system for generating a virtual image by the light from the first and second screens, a drive unit for moving the first screen in the optical axis direction, and the first screen And an image processing unit that modulates the light with which the second screen is irradiated according to a video signal.
本態様に係る画像表示装置によれば、たとえば、車速や外気温等を示す静的な画像を第２のスクリーンによって表示し、奥行き画像等、視野内の風景に重ねて表示する動的な画像を第１スクリーンによって表示することができる。よって、動的な画像とともに静的な画像をも第１スクリーンで表示する場合に比べて、第１スクリーンの移動範囲（振り幅）を狭めることができ、第１スクリーンをより円滑かつ迅速に移動させることができる。 According to the image display device of this aspect, for example, a static image showing the vehicle speed, the outside air temperature, and the like is displayed on the second screen, and a dynamic image such as a depth image is displayed so as to be superimposed on the scenery in the field of view. Can be displayed by the first screen. Therefore, compared to the case where a static image as well as a dynamic image is displayed on the first screen, the moving range (swing width) of the first screen can be narrowed, and the first screen can be moved more smoothly and quickly. Can be made.
以上のとおり、本発明によれば、スクリーンを高速で移動させることが可能な画像表示装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide the image display device capable of moving the screen at high speed.
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects and significance of the present invention will be further clarified by the description of the embodiments below. However, the embodiment described below is merely an example for embodying the present invention, and the present invention is not limited to what is described in the embodiment below.
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。便宜上、各図には、適宜、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。本実施の形態は、車載用のヘッドアップディスプレイに本発明を適用したものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For the sake of convenience, X, Y, and Z axes that are orthogonal to each other are appropriately added to each drawing. In the present embodiment, the present invention is applied to a vehicle head-up display.
＜実施形態１＞
図１（ａ）、（ｂ）は、画像表示装置２０の使用形態を模式的に示す図である。図１（ａ）は、乗用車１の側方から乗用車１の内部を透視した模式図、図１（ｂ）は、乗用車１の内部から走行方向前方を見た図である。
<
1A and 1B are diagrams schematically showing a usage pattern of the
図１（ａ）に示すように、画像表示装置２０は、乗用車１のダッシュボード１１の内部に設置される。
As shown in FIG. 1A, the
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、画像表示装置２０は、映像信号により変調されたレーザ光を、ウインドシールド１２下側の運転席寄りの投射領域１３に投射する。レーザ光は、投射領域１３で反射され、運転者２の目の位置周辺の横長の領域（アイボックス領域）に照射される。これにより、運転者２の前方の視界に、虚像として所定の画像３０が表示される。運転者２は、ウインドシールド１２の前方の景色上に、虚像である画像３０を重ね合わせて見ることができる。すなわち、画像表示装置２０は、虚像である画像３０をウインドシールド１２の投射領域１３の前方の空間に結像させる。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
図１（ｃ）は、画像表示装置２０の構成を模式的に示す図である。
FIG. 1C is a diagram schematically showing the configuration of the
画像表示装置２０は、照射光生成部２１と、ミラー２２とを備える。照射光生成部２１は、映像信号により変調されたレーザ光を出射する。ミラー２２は曲面状の反射面を有し、照射光生成部２１から出射されたレーザ光をウインドシールド１２に向けて反射する。ウインドシールド１２で反射されたレーザ光は、運転者２の目２ａに照射される。照射光生成部２１の光学系とミラー２２は、ウインドシールド１２の前方に虚像による画像３０が所定の大きさで表示されるように設計されている。
The
図２は、画像表示装置２０の照射光生成部２１の構成および照射光生成部２１に用いる回路の構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the irradiation
照射光生成部２１は、光源１０１と、コリメータレンズ１０２ａ〜１０２ｃと、ミラー１０３と、ダイクロイックミラー１０４、１０５と、走査部１０６と、補正レンズ１０７と、可動スクリーン３０１と、固定スクリーン３０２と、駆動部３００とを備える。
The irradiation
光源１０１は、３つのレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを備える。レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃは、それぞれ、赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯のレーザ光を出射する。本実施形態では、画像３０としてカラー画像を表示するために、光源１０１が３つのレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを備えている。画像３０として単色の画像を表示する場合、光源１０１は、画像の色に対応する１つのレーザ光源のみを備えていてもよい。レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃは、たとえば、半導体レーザからなっている。
The
レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射されたレーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ１０２ａ〜１０２ｃによって略平行光に変換される。このとき、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射されたレーザ光は、それぞれ、図示しないアパーチャによって、円形のビーム形状に整形される。なお、コリメータレンズ１０２ａ〜１０２ｃに代えて、レーザ光を円形のビーム形状に整形し且つ平行光化する整形レンズを用いてもよい。この場合、アパーチャは省略され得る。
The laser light emitted from the
その後、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射された各色のレーザ光は、ミラー１０３と２つのダイクロイックミラー１０４、１０５によって光軸が整合される。ミラー１０３は、コリメータレンズ１０２ａを透過した赤色レーザ光を略全反射する。ダイクロイックミラー１０４は、コリメータレンズ１０２ｂを透過した緑色レーザ光を反射し、ミラー１０３で反射された赤色レーザ光を透過する。ダイクロイックミラー１０５は、コリメータレンズ１０２ｃを透過した青レーザ光を反射し、ダイクロイックミラー１０４を経由した赤色レーザ光および緑色レーザ光を透過する。ミラー１０３と２つのダイクロイックミラー１０４、１０５は、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射された各色のレーザ光の光軸を整合させるように配置されている。
After that, the optical axes of the laser lights of the respective colors emitted from the
走査部１０６は、ダイクロイックミラー１０５を経由した各色のレーザ光を反射する。走査部１０６は、たとえば、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical system）ミラーからなっており、ダイクロイックミラー１０５を経由した各色のレーザ光が入射されるミラー１０６ａを、駆動信号に応じて、Ｙ軸に平行な軸とＸ軸に平行な軸の周りに回転させる構成を備える。このようにミラー１０６ａを回転させることにより、レーザ光の反射方向が、Ｘ−Ｚ平面の面内方向およびＹ−Ｚ平面の面内方向において変化する。これにより、後述のように、各色のレーザ光によって可動スクリーン３０１が走査される。
The
なお、ここでは、走査部１０６が、２軸駆動方式のＭＥＭＳミラーにより構成されたが、走査部１０６は、他の構成であってもよい。たとえば、Ｙ軸に平行な軸の周りに回転駆動されるミラーと、Ｘ軸に平行な軸の周りに回転駆動されるミラーとを組み合わせて走査部１０６が構成されてもよい。
In addition, here, the
補正レンズ１０７は、走査部１０６によるレーザ光の振り角に拘わらず、各色のレーザ光をＺ軸正方向に向かわせるように設計されている。可動スクリーン３０１および固定スクリーン３０２は、それぞれ、レーザ光が走査されることにより画像が形成され、入射したレーザ光を運転者２の目２ａの位置周辺の領域（アイボックス領域）に拡散させる作用を有する。
The
駆動部３００は、可動スクリーン３０１をレーザ光の進行方向に平行な方向（Ｚ軸方向）に往復移動させる。駆動部３００の構成は、追って、図３〜図１３を参照して説明する。固定スクリーン３０２は、駆動部３００によって移動されない。固定スクリーン３０２は、駆動部３００上の所定の位置に固定される。固定スクリーン３０２の配置については、追って、図１０および図１１を参照して説明する。
The
画像処理回路２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理ユニットやメモリを備え、入力された映像信号を処理してレーザ駆動回路２０２、ミラー駆動回路２０３およびスクリーン駆動回路２０４を制御する。レーザ駆動回路２０２は、画像処理回路２０１からの制御信号に応じて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃの出射強度を変化させる。ミラー駆動回路２０３は、画像処理回路２０１からの制御信号に応じて、走査部１０６のミラー１０６ａを駆動する。スクリーン駆動回路２０４は、画像処理回路２０１からの制御信号に応じて、可動スクリーン３０１を駆動する。画像表示動作時における画像処理回路２０１における制御については、追って、図１５（ｂ）を参照して説明する。
The
図３は、駆動部３００の構成を示す斜視図である。なお、以下では、ＸＹＺ軸により方向を規定する他、便宜上、平面視において、駆動部３００の中心に近い方を内側とし、駆動部３００の中心から離れた方を外側として構成の説明を行う。
FIG. 3 is a perspective view showing the configuration of the
駆動部３００は、ホルダ３０３と、カバー３０４と、２つのサスペンション３０５と、支持部材３０６と、ベース３０７と、ワッシャー３０８と、ネジ３０９と、磁気回路３１０とを備えている。可動スクリーン３０１は、ホルダ３０３に保持され、固定スクリーン３０２は、カバー３０４に保持されている。カバー３０４には、開口３０４ａが形成され、この開口３０４ａから可動スクリーン３０１が露出している。固定スクリーン３０２は、開口３０４ａのＹ軸正側の部分に設置されている。
The
ホルダ３０３は、サスペンション３０５によって、Ｚ軸方向に移動可能に支持されている。支持部材３０６がベース３０７に設置され、この支持部材３０６に、サスペンション３０５がワッシャー３０８とネジ３０９により固定されている。さらに、ベース３０７には磁気回路３１０が設置されている。ホルダ３０３に保持されたコイル（図示せず）に磁気回路３１０から磁界が印加される。コイルに電流を流すことにより、ホルダ３０３がＺ軸方向に駆動される。
The
図４は、磁気回路３１０の構成を示す分解斜視図である。
FIG. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the
磁気回路３１０は、第１のヨーク３１１と、第１の磁石３１２ａ、３１２ｂと、第２のヨーク３１３と、第２の磁石３１４ａ、３１４ｂとを備えている。
The
ベース３０７は、平面視において略長方形の輪郭を有する。ベース３０７は、磁性体からなっている。ベース３０７には、開口３０７ａと、４つの突起３０７ｂと、８つのボス３０７ｃと、９つのネジ穴３０７ｄが形成されている。開口３０７ａは、図２に示す補正レンズ１０７からのレーザ光をＺ軸正方向に通すためのものである。突起３０７ｂとボス３０７ｃは、ベース３０７上に設置される各部材を所定の位置に位置決めするためのものである。ネジ穴３０７ｄは、ベース３０７上に設置される各部材をネジで固定するためのものである。
The
第１のヨーク３１１は、外側の壁部３１１ａと内側の壁部３１１ｂとを備える。壁部３１１ａ、３１１ｂの互いに向き合う内側面に、それぞれ、第１の磁石３１２ａ、３１２ｂが装着される。また、第２のヨーク３１３は、外側の壁部３１３ａと内側の壁部３１３ｂとを備える。壁部３１３ａ、３１３ｂの互いに向き合う内側面に、それぞれ、第２の磁石３１４ａ、３１４ｂが装着される。
The
図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、第１のヨーク３１１および第１の磁石３１２ａ、３１２ｂの構成を示す正面図、側面図および平面図である。また、図５（ｄ）〜（ｆ）は、それぞれ、第２のヨーク３１３および第２の磁石３１４ａ、３１４ｂの構成を示す正面図、側面図および平面図である。
5A to 5C are a front view, a side view, and a plan view showing the configurations of the
なお、図５（ａ）〜（ｃ）には、図４のＸ軸正側の第１のヨーク３１１と第１の磁石３１２ａ、３１２ｂの組み合わせが、ＸＹＺ軸とともに図示されている。また、図５（ｄ）〜（ｆ）には、図４のＹ軸負側の第２のヨーク３１３と第２の磁石３１４ａ、３１４ｂの組み合わせが、ＸＹＺ軸とともに図示されている。図４のＸ軸負側の第１のヨーク３１１と第１の磁石３１２ａ、３１２ｂの組み合わせおよびＹ軸正側の第２のヨーク３１３と第２の磁石３１４ａ、３１４ｂの組み合わせも、図５（ａ）〜（ｃ）の構成および図５（ｄ）〜（ｆ）の構成と同様である。
5A to 5C, a combination of the
図５（ａ）〜（ｃ）を参照して、第１のヨーク３１１は、Ｙ軸方向からの側面視において、略Ｕ字の形状を有する。すなわち、Ｙ軸方向の中央位置で第１のヨーク３１１を切断した断面は、略Ｕ字状である。第１のヨーク３１１は、たとえば、平板の展開状態から壁部３１１ａ、３１１ｂの部分を折り曲げることにより形成される。第１のヨーク３１１は、Ｙ軸方向に対称な形状である。
With reference to FIGS. 5A to 5C, the
図５（ｃ）に示すように、壁部３１１ａは、幅方向（Ｙ軸方向）に分離されており、分離された壁部３１１ａにそれぞれ第１の磁石３１２ａが設置されている。同様に、壁部３１１ｂも、幅方向（Ｙ軸方向）に分離され、分離された壁部３１１ａにそれぞれ第１の磁石３１２ａが設置されている。したがって、２つの壁部３１１ａの間には隙間３１１ｃがあり、また、２つの壁部３１１ｂの間にも隙間３１１ｄがある。
As shown in FIG. 5C, the
Ｘ軸方向に見たときの第１の磁石３１２ａ、３１２ｂの輪郭は、方形形状である。第１の磁石３１２ａは、第１の磁石３１２ｂよりもＹ軸方向の幅が広い。Ｚ軸方向における第１の磁石３１２ａと第１の磁石３１２ｂの幅は、互いに同じである。図５（ｃ）に示すように、第１の磁石３１２ａのＹ軸方向の幅は、壁部３１１ａのＹ軸方向の幅よりも狭く、第１の磁石３１２ｂのＹ軸方向の幅は、壁部３１１ｂのＹ軸方向の幅よりも広い。第１のヨーク３１１の底部には、ネジ止めのための孔３１１ｅが形成されている。
The contours of the
図５（ｄ）〜（ｆ）を参照して、第２のヨーク３１３は、Ｘ軸方向からの側面視において、略Ｕ字の形状を有する。すなわち、Ｘ軸方向の中央位置で第２のヨーク３１３を切断した断面は、略Ｕ字状である。第２のヨーク３１３は、たとえば、平板の展開状態から壁部３１３ａ、３１３ｂの部分を折り曲げることにより形成される。第２のヨーク３１３は、Ｘ軸方向に対称な形状である。
With reference to FIGS. 5D to 5F, the
Ｙ軸方向に見たときの第２の磁石３１４ａ、３１４ｂの輪郭は、方形形状である。第２の磁石３１４ａは、第２の磁石３１４ｂよりもＸ軸方向の幅が広い。Ｚ軸方向における第２の磁石３１４ａと第２の磁石３１４ｂの幅は、互いに同じである。図５（ｆ）に示すように、第２の磁石３１４ａのＸ軸方向の幅は、壁部３１３ａのＸ軸方向の幅よりも狭く、第２の磁石３１４ｂのＸ軸方向の幅は、壁部３１３ｂのＸ軸方向の幅と同じである。第２のヨーク３１３の底部には、ネジ止めのための２つの孔３１３ｃが形成されている。
The contours of the
図４に戻り、このように第１の磁石３１２ａ、３１２ｂが設置された状態で、Ｘ軸正側の第１のヨーク３１１が、ベース３０７の開口３０７ａのＸ軸正側に設置され、Ｘ軸負側の第１のヨーク３１１が、ベース３０７の開口３０７ａのＸ軸負側に設置される。また、第２の磁石３１４ａ、３１４ｂが設置された状態で、Ｙ軸正側の第２のヨーク３１３が、ベース３０７の開口３０７ａのＹ軸正側に設置され、Ｙ軸負側の第２のヨーク３１３が、ベース３０７の開口３０７ａのＹ軸負側に設置される。こうして、図６に示すように、磁気回路３１０がベース３０７上に設置される。
Returning to FIG. 4, with the
たとえば、第１の磁石３１２ａ、３１２ｂは、内側の第１の磁石３１２ｂから外側の第１の磁石３１２ａへと磁界が向かうように磁極が調整され、また、第２の磁石３１４ａ、３１４ｂは、内側の第２の磁石３１４ｂから外側の第２の磁石３１４ａへと磁界が向かうように磁極が調整されている。
For example, the magnetic poles of the
図７（ａ）は、ホルダ３０３、可動スクリーン３０１およびコイル３１５の組立て過程を示す斜視図である。
FIG. 7A is a perspective view showing an assembling process of the
ホルダ３０３は、樹脂等の比重が小さい材料で一体形成されている。ホルダ３０３は、Ｘ軸方向に対称な形状を有し、且つ、Ｙ軸方向に対称な形状を有している。ホルダ３０３は、可動スクリーン３０１が設置される略長方形の内枠３０３ａと、コイル３１５が設置される略長方形の外枠３０３ｂとを備えている。内枠３０３ａは、橋部３０３ｃによって外枠３０３ｂに接続されている。橋部３０３ｃは、内枠３０３ａのＹ軸方向の中央位置と、外枠３０３ｂのＹ軸方向の中央位置とを繋いでいる。さらに、外枠３０３ｂのＹ軸方向の中央位置に、２つの被支持部３０３ｄが、Ｘ軸方向に延びるように形成されている。
The
機械的強度を保ちつつ軽量化を図るため、ホルダ３０３の内枠３０３ａと被支持部３０３ｄには、種々の抜き孔３０３ｅが形成されている。また、内枠３０３ａには、レーザ光を通すための開口３０３ｆが設けられている。開口３０３ｆは、平面視において略長方形の輪郭を有する。開口３０３ｆの周囲に段差が設けられている。この段差に、可動スクリーン３０１の端縁３０１ａが嵌め込まれて、可動スクリーン３０１がホルダ３０３の内枠３０３ａに装着される。可動スクリーン３０１は、接着剤により内枠３０３ａに固定される。
In order to reduce the weight while maintaining the mechanical strength,
また、外枠３０３ｂの４つの角部分には、それぞれ、Ｚ軸負側に突出する円柱状の突起３０３ｇが形成されている。これら突起３０３ｇにコイル３１５の内側が嵌め込まれて、コイル３１５がホルダ３０３の外枠３０３ｂに装着される。コイル３１５は、接着剤により外枠３０３ｂに固定される。コイル３１５は、Ｚ軸に平行な軸の周りを一方向に回るように構成されている。被支持部３０３ｄの上面および下面には、Ｚ軸方向に並ぶ位置に、それぞれ、突部３０３ｈが形成されている。さらに、被支持部３０３ｄのＸ軸正側またはＸ軸負側の側面に、それぞれスケール３０３ｉが設置されている。
Further,
図７（ｂ）は、ホルダ３０３およびサスペンション３０５の組立て過程を示す斜視図である。図７（ｂ）の上側のサスペンション３０５と下側のサスペンション３０５は、同じ構造である。下側のサスペンション３０５と、上側のサスペンション３０５は、互いに表裏反転された関係にある。ここでは、便宜上、上側のサスペンション３０５について、構造の説明を行う。
FIG. 7B is a perspective view showing an assembling process of the
サスペンション３０５は、可撓性のある金属材料で一体形成されている。サスペンション３０５は、薄板状のリング形状を有する。サスペンション３０５の形状は、Ｘ軸方向に対称で、且つ、Ｙ軸方向にも対称である。サスペンション３０５は、開口３０５ａと、Ｘ軸方向に延びる一対の板バネ部３０５ｂと、Ｙ軸方向に延びる一対の梁部３０５ｃとを有する。
The
板バネ部３０５ｂのＸ軸方向の中央位置、すなわち、Ｘ軸方向の対称軸の位置に、Ｙ軸方向に突出する鍔部３０５ｄが形成されている。また、板バネ部３０５ｂのＸ軸方向の中央位置には、２つの孔３０５ｅと円弧状の切欠き３０５ｆが形成されている。板バネ部３０５ｂは、Ｘ軸方向の中央位置からＸ軸方向の両端に向かうに従って、Ｙ軸方向の幅が徐々に小さくなっている。これにより、板バネ部３０５ｂのバネ定数を保ちながら、板バネ部３０５ｂの可動端部の軽量化が図られている。
A
梁部３０５ｃは、Ｙ軸方向の中央位置、すなわち、Ｙ軸方向の対称軸の位置に、Ｘ軸方向に突出する鍔部３０５ｇが形成されている。また、梁部３０５ｃのＹ軸方向の中央位置には、孔３０５ｈが形成されている。梁部３０５ｃは、Ｙ軸方向の両端からＹ軸方向の中央位置に向かうに従って、Ｘ軸方向の幅が徐々に小さくなっている。これにより、梁部３０５ｃの軽量化が図られている。さらに、梁部３０５ｃの外側の端縁と内側の端縁に沿って、Ｚ軸正方向に立ち上げられたリブ部３０５ｉ、３０５ｊが形成されている。これらリブ部３０５ｉ、３０５ｊにより、梁部３０５ｃがＺ軸方向に撓むことが抑制されている。撓みを抑制することにより、意図しない周波数で振動することを抑制し、意図しない振動が発生した場合においても振幅を小さくすることができる。
The
上側のサスペンション３０５は、ホルダ３０３の被支持部３０３ｄの上面に形成された突部３０３ｈがサスペンション３０５の孔３０５ｈに嵌め込まれて、ホルダ３０３に装着される。同様に、下側のサスペンション３０５は、ホルダ３０３の被支持部３０３ｄの下面に形成された突部３０３ｈがサスペンション３０５の孔３０５ｈに嵌め込まれて、ホルダ３０３に装着される。これらサスペンション３０５は、接着剤により、ホルダ３０３の被支持部３０３ｄに固着される。
The
図８は、サスペンション３０５と支持部材３０６の組立て過程を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing an assembly process of the
支持部材３０６は、樹脂等の非磁性材料により形成されている。支持部材３０６は、Ｙ軸方向に対称な形状を有する。平面視において、支持部材３０６の形状は、Ｃ字状である。支持部材３０６の両端には、それぞれ、Ｘ軸方向に延びた後、Ｙ軸方向に屈曲する腕部３０６ａが形成されている。腕部３０６ａ端部の上面および下面には、それぞれ、円柱状の突部３０６ｂと、半円柱状の突部３０６ｃと、ネジ穴３０６ｄがＹ軸方向に並んで形成されている。さらに、支持部材３０６の内側面には、Ｙ軸方向の中央位置に、エンコーダ３０６ｅが設置されている。また、支持部材３０６の上面には、支持部材３０６をベース３０７に位置決めするための２つの穴とネジ止めするための３つの穴３０６ｆが形成されている。
The
上側のサスペンション３０５を支持部材３０６に装着する場合、腕部３０６ａ上面の突部３０６ｂ、３０６ｃが、それぞれ、サスペンション３０５の外側の孔３０５ｅと切欠き３０５ｆに嵌められる。この状態で、サスペンション３０５の内側の孔３０５ｅと腕部３０６ａ上面のネジ穴３０６ｄとが整合する。この状態で、ワッシャー３０８を介してネジ３０９が、サスペンション３０５の内側の孔３０５ｅに通されて、ネジ穴３０６ｄに留められる。これにより、上側のサスペンション３０５が支持部材３０６に固定される。下側のサスペンション３０５も、同様にして、腕部３０６ａの下面にネジ止めされる。こうして、２つのサスペンション３０５が、支持部材３０６に固定される。
When the
こうして、２つのサスペンション３０５が、支持部材３０６に固定されると、支持部材３０６のエンコーダ３０６ｅが、ホルダ３０３のＸ軸負側の被支持部３０３ｄの側面に設置されたスケール３０３ｉ（図７（ａ）参照）と対向する。エンコーダ３０６ｅは、Ｚ軸方向におけるスケール３０３ｉの移動を光学的に検出するためのものである。エンコーダ３０６ｅからの検出信号に基づいて、ホルダ３０３および可動スクリーン３０１のＺ軸方向の位置が検出される。
In this way, when the two
図９は、支持部材３０６とベース３０７の組立て過程を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing an assembling process of the
支持部材３０６は、穴３０６ｆがベース３０７のネジ穴３０７ｄの位置に整合するようにベース３０７上に位置づけられる。このとき、ホルダ３０３の外枠３０３ｂに装着されたコイル３１５が、第１の磁石３１２ａ、３１２ｂの間の隙間および第２の磁石３１４ａ、３１４ｂの間の隙間に挿入される。また、橋部３０３ｃが第１のヨーク３１１の隙間３１１ｄに挿入され、被支持部３０３ｄが第１のヨーク３１１の隙間３１１ｃに挿入される。これにより、ホルダ３０３および可動スクリーン３０１は、磁気回路３１０の上面よりも低い位置に位置づけられる。この状態で、穴３０６ｆを介してネジがベース３０７のネジ穴３０７ｄにネジ止めされる。これにより、支持部材３０６がベース３０７に固定される。
The
図１０は、カバー３０４および固定スクリーン３０２の組立て過程を示す斜視図である。
FIG. 10 is a perspective view showing an assembling process of the
カバー３０４は、磁性体からなっている。カバー３０４は、Ｘ軸方向に対称な形状である。カバー３０４には、レーザ光を通すための開口３０４ａが形成されている。開口３０４ａは、Ｙ軸正側の部分のＸ軸方向の幅がその他の部分よりも小さくなっている。固定スクリーン３０２は、端縁３０２ａが開口３０４ａのＹ軸正側の部分に嵌め込まれるようにして、開口３０４ａのＹ軸正側の部分に装着される。固定スクリーン３０２は、接着剤により、カバー３０４の下面に固定される。
The
こうして固定スクリーン３０２が装着された状態で、カバー３０４が磁気回路３１０の上面に重ねられる。カバー３０４は、磁性体からなっているため、磁気回路３１０の磁力により、磁気回路３１０を構成する第１のヨーク３１１と第２のヨーク３１３の上面に吸着される。これにより、カバー３０４の取り付けが完了し、図３に示す駆動部３００が構成される。
With the fixed
図１１は、駆動部３００の構成を示す平面図である。図１２は、カバー３０４を透視した状態の駆動部３００の構成を示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing the configuration of the
図１１および図１２に示すように、可動スクリーン３０１と固定スクリーン３０２は、Ｙ軸方向に並ぶように配置されている。内枠３０３ａの開口３０３ｆは、３分の２程度の領域が、可動スクリーン３０１によって覆われ、残り３分の１程度の領域が開放されている。開口３０３ｆの開放された領域が、固定スクリーン３０２によって覆われている。Ｚ軸負側から入射したレーザ光は、可動スクリーン３０１を走査した後、固定スクリーン３０２を走査する。
As shown in FIGS. 11 and 12, the
図１３は、磁気回路３１０とサスペンション３０５の部分の平面図である。便宜上、図１３には、コイル３１５が破線で示されているが、実際には、コイル３１５は、外枠３０３ｂのＺ軸負側に配置されている。
FIG. 13 is a plan view of the
破線の丸の領域Ａ１に示すように、第１のヨーク３１１の内側の壁部３１１ｂの側端面と第２のヨーク３１３の内側の壁部３１３ｂの外側面とが互いに重なりあうように、第１のヨーク３１１と第２のヨーク３１３が配置されている。また、この重なり部分において、第１のヨーク３１１の内側の壁部３１１ｂに設置された第１の磁石３１２ｂが、第２のヨーク３１３の内側の壁部３１３ｂの側端面まで延びている。この構成により、より効率的に、コイル３１５に磁界を印加することができる。
As shown by the broken-line circle area A1, the side end surface of the
すなわち、このように壁部３１１ｂと壁部３１３ｂとを重ねることにより、第２のヨーク３１３の内側の壁部３１３ｂをコイル３１５の角付近まで延ばすことができ、且つ、第１の磁石３１２ｂをコイル３１５の角付近まで延ばすことができる。これにより、コイル３１５の角付近まで磁界を印加できる。さらに、本実施形態では、第１の磁石３１２ａがコイル３１５の角付近まで延ばされており、また、第２の磁石３１４ａがコイル３１５の角付近まで延ばされている。これにより、コイル３１５の角付近まで磁界を印加できる。
That is, by overlapping the
このように、コイル３１５に効率的に磁界が印加されることにより、コイル３１５に生じる駆動力（ローレンツ力）が高められる。これにより、ホルダ３０３および可動スクリーン３０１を迅速に移動させ得る。
In this way, by efficiently applying the magnetic field to the
また、図１３に示すように、板バネ部３０５ｂは、可動スクリーン３０１の長辺に略平行に配置され、長手方向の中央位置においてベース３０７側に固定され、両端が梁部３０５ｃを介してホルダ３０３に接続されている。このように、板バネ部３０５ｂを可動スクリーン３０１の長辺に略平行に配置することにより、駆動部３００をコンパクトに収めながら、板バネ部３０５ｂの固定位置Ｐ１から両端までの距離Ｌ１を長く確保できる。これにより、ホルダ３０３の駆動時に生じる板バネ部３０５ｂの応力が低減され、ホルダ３０３駆動時の負荷が軽減される。よって、板バネ部３０５ｂの変形を防止し耐久性を高めることができる。
Further, as shown in FIG. 13, the
図１４は、可動スクリーン３０１および固定スクリーン３０２に対するレーザ光の走査方法を模式的に示す図である。
FIG. 14 is a diagram schematically showing a method of scanning the
可動スクリーン３０１は、各色のレーザ光が重ねられたビームＢ１によって、Ｘ軸正方向に走査される。可動スクリーン３０１に対して、予め、ビームＢ１が通る走査ラインＬ１１〜Ｌ１ｎが、Ｙ軸方向に一定間隔で設定されている。走査ラインＬ１１〜Ｌ１ｎの開始位置と終了位置は、Ｘ軸方向において一致している。したがって、走査ラインＬ１１〜Ｌ１ｎを囲む領域は長方形である。
The
こうして、可動スクリーン３０１が走査された後、可動スクリーン３０１のＹ軸負側に配置された固定スクリーン３０２がビームＢ１によってＸ軸正方向に走査される。固定スクリーン３０２にも、予め、ビームＢ１が通る走査ラインＬ２１〜Ｌ２ｍが、Ｙ軸方向に一定間隔で設定されている。走査ラインＬ２１〜Ｌ２ｍの開始位置と終了位置は、Ｘ軸方向において一致している。したがって、走査ラインＬ２１〜Ｌ２ｍを囲む領域は長方形である。
In this way, after the
映像信号により各色のレーザ光が変調されたビームＢ１により走査ラインＬ１１〜Ｌ１ｎと走査ラインＬ２１〜Ｌ２ｍが高周波で走査されることにより、画像が構成される。こうして構成された画像が、可動スクリーン３０１および固定スクリーン３０２と、ミラー２２およびウインドシールド１２（図１（ｃ）参照）を介して、運転者２の目２ａの位置周辺の領域（アイボックス）に投射される。これにより、運転者２は、ウインドシールド１２の前方の空間に、虚像として画像３０を視認する。
An image is formed by scanning the scanning lines L11 to L1n and the scanning lines L21 to L2m with a high frequency by the beam B1 in which the laser light of each color is modulated by the video signal. The image thus configured is transferred to the area (eye box) around the position of the
図１５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、可動スクリーン３０１の移動範囲Ｄ１を模式的に示す図、および、可動スクリーン３０１の駆動例を示すグラフである。
15A and 15B are a diagram schematically showing a moving range D1 of the
図１５（ａ）に示すように、本実施形態では、固定スクリーン３０２が可動スクリーン３０１に対してＺ軸正側およびＹ軸正側に変位した位置に固定されている。すなわち、固定スクリーン３０２は、可動スクリーン３０１よりも、光源１０１から光学的に離れた位置に配置され、可動スクリーン３０１の短辺に平行な方向に、可動スクリーン３０１から離れた位置に配置されている。
As shown in FIG. 15A, in this embodiment, the fixed
ここで、虚像として生成される画像３０は、可動スクリーン３０１がＺ軸負側（光源１０１側）にあるほど運転者の視点（目２ａの位置）から遠い位置に生成される。固定スクリーン３０２は可動スクリーン３０１よりもＺ軸正側にあるため、固定スクリーン３０２による画像は、可動スクリーン３０１による画像よりも、運転者の視点に近い位置に生成される。また、固定スクリーン３０２は、移動されないため、固定スクリーン３０２による画像は、常に、運転者の視点から一定の距離の位置に生成される。
Here, the
図１６は、可動スクリーン３０１と固定スクリーン３０２によって生成された画像の表示例を模式的に示す図である。
FIG. 16 is a diagram schematically showing a display example of an image generated by the
図１６の表示例において、奥行き画像Ｍ１は、ナビゲーション機能により乗用車１が道路Ｒ１を曲がるべき方向を運転者２に示唆するための矢印であり、鉛直画像Ｍ２は、歩行者Ｈ１が居ることを運転者２に注意喚起するためのマーキングである。たとえば、奥行き画像Ｍ１と鉛直画像Ｍ２は、互いに異なる色で表示される。可動スクリーン３０１と固定スクリーン３０２によって生成された画像が表示される領域Ｓ０は、上側の領域Ｓ１と下側の領域Ｓ２に区分される。上側の領域Ｓ１には、可動スクリーン３０１によって生成された画像が表示され、下側の領域Ｓ２には、固定スクリーン３０２によって生成された画像が表示される。
In the display example of FIG. 16, the depth image M1 is an arrow for indicating to the
図１６に示すように、領域Ｓ１には、奥行き画像Ｍ１や鉛直画像Ｍ２等、運転に応じて動的に変化する画像が表示される。領域Ｓ２には、車速や外気温等の静的な画像が表示される。上記のように、領域Ｓ２には、固定スクリーン３０２によって生成された画像が表示され、この画像は、運転者の視点（目の位置）からの距離が短い位置（たとえば、２ｍ程度の位置）に表示される。この距離は、通常の運転において運転者が眺める距離（たとえば、数１０ｍ〜１００ｍ程度）よりもかなり短い。よって、領域Ｓ２に表示された静的な画像は、通常の運転動作に支障を及ぼしにくい。また、この画像は、領域Ｓ０に下部に配置されており、運転者の視界に掛かりにくい。よって、領域Ｓ２に表示された静的な画像は、より一層、通常の運転動作に支障を及ぼしにくい。
As shown in FIG. 16, an image that dynamically changes according to driving, such as the depth image M1 and the vertical image M2, is displayed in the region S1. In the area S2, static images such as vehicle speed and outside temperature are displayed. As described above, in the area S2, the image generated by the fixed
図１５（ｂ）は、図１６に示すような動的な画像を領域Ｓ１に表示する際の可動スクリーン３０１の駆動例を示している。
FIG. 15B shows an example of driving the
可動スクリーン３０１は、時刻ｔ０〜ｔ４を１サイクルとして移動が繰り返される。時刻ｔ０〜ｔ１の間に、可動スクリーン３０１は、初期位置Ｐｓ０から最遠位置Ｐｓ１へと移動され、時刻ｔ１〜ｔ４の間に、可動スクリーン３０１は、最遠位置Ｐｓ１から初期位置Ｐｓ０へと戻される。可動スクリーン３０１の移動周期、すなわち、時刻ｔ０〜ｔ４の時間は、たとえば、１／６０秒である。可動スクリーン３０１は、エンコーダ３０６ｅの出力を監視しながら、上述のコイル３１５に印加する電流を変化させることにより、図１５（ｂ）に示すように移動される。
The
時刻ｔ０〜ｔ１は、図１６において、奥行き方向に広がる奥行き画像Ｍ１を表示するための期間であり、時刻ｔ１〜ｔ４は、図１６において、鉛直方向に広がる鉛直画像Ｍ２を表示するための期間である。 Times t0 to t1 are periods for displaying the depth image M1 spreading in the depth direction in FIG. 16, and times t1 to t4 are periods for displaying the vertical image M2 spreading in the vertical direction in FIG. is there.
時刻ｔ０〜ｔ１において、可動スクリーン３０１は、初期位置Ｐｓ０から最遠位置Ｐｓ１まで線形に移動される。可動スクリーン３０１が移動すると、これに伴い、ウインドシールド１２前方の虚像が結像する位置が前方に移動する。したがって、奥行き画像Ｍ１の奥行き方向の各位置に可動スクリーン３０１が在るときに、奥行き画像Ｍ１に対応する走査ライン上の、奥行き画像Ｍ１に対応するタイミングにおいて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを発光させることにより、図１６に示すような奥行き画像Ｍ１を領域Ｓ１に虚像として表示させることができる。
At times t0 to t1, the
一方、鉛直画像Ｍ２は、奥行き方向には変化せず、鉛直方向のみに広がっているため、可動スクリーン３０１を、鉛直画像Ｍ２に対応する位置に固定して、虚像の生成を行う必要がある。図１５（ｂ）の停止位置Ｐｓ２は、鉛直画像Ｍ２の奥行き位置に対応する可動スクリーン３０１の位置である。可動スクリーン３０１は、最遠位置Ｐｓ１から初期位置Ｐｓ０に戻る間に、停止位置Ｐｓ２において、時刻ｔ２〜ｔ３の間、停止される。この間に、鉛直画像Ｍ２に対応する走査ライン上の、鉛直画像Ｍ２に対応するタイミングにおいて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを発光させることにより、ウインドシールド１２の投射領域１３の前方に、図１６に示すような鉛直画像Ｍ２を虚像として表示させることができる。
On the other hand, since the vertical image M2 does not change in the depth direction and spreads only in the vertical direction, it is necessary to fix the
以上の制御は、図２に示す画像処理回路２０１によって行われる。この制御により、時刻ｔ０〜ｔ４の間に、奥行き画像Ｍ１と鉛直画像Ｍ２が領域Ｓ１に虚像として表示される。上記の制御では、奥行き画像Ｍ１の表示タイミングと鉛直画像Ｍ２の表示タイミングにずれが生じるが、このずれは極めて短時間であるため、運転者２は、奥行き画像Ｍ１と鉛直画像Ｍ２を重ねた画像を認識する。こうして、運転者２は、映像信号に基づく画像（奥行き画像Ｍ１、鉛直画像Ｍ２）を、道路Ｒ１および歩行者Ｈ１を含む風景に重ねて見ることができる。
The above control is performed by the
なお、図１６の例では、鉛直画像Ｍ２が１つであったため、図１５（ｂ）の工程において、可動スクリーン３０１の停止位置Ｐｓ２が１つに設定されたが、鉛直画像Ｍ２が複数あれば、それに応じて、図１５（ｂ）の工程において、停止位置が複数設定される。ただし、図１５（ｂ）の工程において、時刻ｔ０〜ｔ４の時間は一定であり、時刻ｔ４は不変であるため、停止位置の数の増減に応じて、停止位置前後の可動スクリーン３０１の移動速度（図１５（ｂ）の波形の傾き）が変更されることになる。
In addition, in the example of FIG. 16, since the vertical image M2 is one, the stop position Ps2 of the
ところで、本実施形態では、図１６の領域Ｓ２に表示される画像が固定スクリーン３０２で生成されるため、図１５（ａ）に示すように、可動スクリーン３０１を往復移動させる移動範囲Ｄ１を小さくできる。たとえば、図１６の領域Ｓ２に表示される静的な画像も可動スクリーン３０１で生成する場合は、図１５（ｃ）の比較例に示すように、可動スクリーン３０１に代えて、Ｙ軸方向における固定スクリーン３０２の範囲まで幅が拡張された可動スクリーン３０１’を用いて、この可動スクリーン３０１’をＺ軸方向における固定スクリーン３０２の位置まで移動させる必要がある。したがって、可動スクリーン３０１’を往復移動させる移動範囲Ｄ２が、実施形態１における移動範囲Ｄ１に比べてかなり長くなる。
By the way, in the present embodiment, since the image displayed in the area S2 of FIG. 16 is generated on the fixed
なお、比較例の構成において、図１６の画像を表示する場合、可動スクリーン３０１’は、図１５（ｄ）のように移動される。この場合、可動スクリーン３０１’は、時刻ｔ０〜ｔ１は、図１５（ｃ）の固定スクリーン３０２に対応する位置Ｐｓ１’へと移動される。この間に、図１６の領域Ｓ１に奥行き画像Ｍ１が表示される。その後、可動スクリーン３０１’は、時刻ｔ１’〜ｔ２’の間、停止され、この間に、図１６の領域Ｓ２に静的な画像が表示される。さらに、時刻ｔ３’〜ｔ４’の間、可動スクリーン３０１’が停止され、図１６の領域Ｓ１に鉛直画像Ｍ２が表示される。
In the configuration of the comparative example, when displaying the image of FIG. 16, the movable screen 301' is moved as shown in FIG. 15(d). In this case, the movable screen 301' is moved to the position Ps1' corresponding to the fixed
図１６に示すような奥行き画像Ｍ１と鉛直画像Ｍ２を表示する場合、可動スクリーン３０１を６０Ｈｚ程度で高速に移動させる必要がある。これに対し、実施形態１の構成では、固定スクリーン３０２を設けることにより、可動スクリーン３０１の移動範囲Ｄ１を大幅に短くすることができる。よって、可動スクリーン３０１を６０Ｈｚ程度で高速に移動させる場合であっても、円滑かつ安定的に、可動スクリーン３０１を移動させることができる。
When displaying the depth image M1 and the vertical image M2 as shown in FIG. 16, it is necessary to move the
＜実施形態１の効果＞
実施形態１によれば、以下の効果が奏される。
<Effect of
According to the first embodiment, the following effects are achieved.
コイル３１５と磁気回路３１０とを用いてホルダ３０３が駆動されるため、可動スクリーン３０１をフレームレートに応じた高い周波数で移動させることができる。また、ホルダ３０３を支持する板バネ部３０５ｂが可動スクリーン３０１の長辺に略平行に配置されるため、駆動部３００をコンパクトに収めながら板バネ部３０５ｂの長さを長く確保できる。これにより、ホルダ３０３駆動時に生じる板バネ部３０５ｂの応力を低減でき、ホルダ３０３駆動時の負荷を軽減できる。よって、板バネ部３０５ｂの変形を防止し耐久性を高めることができる。さらに、板バネ部３０５ｂは、長手方向に対称な形状を有し、長手方向の中央位置、すなわち、対称軸の位置において、ベース３０７側に固定され、その両端がホルダ３０３に接続されている。これにより、ホルダ３０３駆動時に板バネ部３０５ｂの両端に生じる応力を略均等にでき、可動スクリーン３０１を光軸方向に安定的に移動させることができる。したがって、実施形態１の画像表示装置２０によれば、可動スクリーン３０１を高速かつ安定的に移動させることができる。
Since the
図１０に示すように、２つの板バネ部３０５ｂが光軸方向に並ぶように配置されているため、動作時にホルダ３０３および可動スクリーン３０１のＺ軸方向以外の動作を抑制できる。また、意図しない周波数の動作を抑制できる。
As shown in FIG. 10, since the two
図７（ｂ）に示すように、板バネ部３０５ｂは、中央から両端に向かって次第に幅が小さくなっているため、板バネ部３０５ｂのバネ定数を保ちながら、板バネ部３０５ｂの可動端部を軽くすることができる。よって、ホルダ３０３および可動スクリーン３０１のレスポンス性を高めることができる。
As shown in FIG. 7B, since the
図１３に示すように、第１のヨーク３１１の内側の壁部３１１ｂの側端面と第２のヨーク３１３の内側の壁部３１３ｂの外側面とが互いに重なりあうように第１のヨーク３１１と第２のヨーク３１３が配置され、第１のヨーク３１１の内側の壁部３１１ｂに設置された第１の磁石３１２ｂが、第２のヨーク３１３の内側の壁部３１３ｂの側端面まで延びている。これにより、コイル３１５の角付近まで磁界を印加でき、コイル３１５に生じる駆動力を高めることができる。よって、ホルダ３０３および可動スクリーン３０１をより高速に移動させることができる。
As shown in FIG. 13, the
なお、図１７に示すように、第１のヨーク３１１の内側の壁部３１１ｂの外側面と第２のヨーク３１３の内側の壁部３１３ｂの側端面とが互いに重なりあうように第１のヨーク３１１と第２のヨーク３１３が配置され、第２のヨーク３１３の内側の壁部３１３ｂに設置された第２の磁石３１４ｂが、第１のヨーク３１１の内側の壁部３１３ｂの側端面まで延びるように磁気回路３１０が構成されてもよい。この場合も、上記実施形態１と同様、コイル３１５の角付近まで磁界を印加でき、コイル３１５に生じる駆動力を高めることができる。
As shown in FIG. 17, the
ベース３０７が磁性体からなっており、第１のヨーク３１１および第２のヨーク３１３がベース３０７の上面に設置されている。これにより、第１のヨーク３１１および第２のヨーク３１３が設置されたベース３０７の部分が磁路となって、第１のヨーク３１１および第２のヨーク３１３において磁束が飽和しにくくなる。よって、第１のヨーク３１１および第２のヨーク３１３を薄くすることができ、その結果、駆動部３００の外形を小さくすることができる。
The
図１２に示すように、外枠３０３ｂから外方に延びる被支持部３０３ｄが、第１のヨーク３１１の壁部３１１ａ、３１１ｂの間の隙間３１１ｃ、３１１ｄを通って、板バネ部３０５ｂの端部に接続されている。また、内枠３０３ａと外枠３０３ｂとを繋ぐホルダ３０３の橋部３０３ｃが、第１のヨーク３１１の内側の壁部３１１ｂの間の隙間３１１ｄを通るように構成されている。このため、図１０に示すように、第１のヨーク３１１の内側の壁部３１１ｂと第２のヨーク３１３の内側の壁部３１３ｂとで囲まれた領域に、内枠３０３ａを配置でき、ホルダ３０３を磁気回路３１０の高さの範囲内に収めることができる。よって、Ｚ軸方向における駆動部３００の寸法を小さくすることができる。また、内枠３０３ａと被支持部３０３ｄとを橋部３０３ｃで直線的に接続できるため、磁気回路３１０を乗り越えるように橋部３０３ｃを構成する場合に比べて、橋部３０３ｃの体積を小さくできる。このため、ホルダ３０３を軽くすることができ、ホルダ３０３および可動スクリーン３０１のレスポンス性を高めることができる。
As shown in FIG. 12, the supported
なお、図１８に示すように、第２のヨーク３１３の内側の壁部３１３ｂをＸ軸方向に分離させて隙間３１１ｆを設けるとともに、Ｘ軸方向における内枠３０３ａの中間位置とＸ軸方向における外枠３０３ｂの中間位置とを接続する橋部３０３ｊをさらに設け、この橋部３０３ｊを隙間３１１ｆに通すように構成してもよい。この場合、壁部３１３ｂに設置される第２の磁石３１４ａも２つに分離される。さらに、図１８の構成において、橋部３０３ｃが省略されてもよく、これに伴い、第１のヨーク３１１の内側の２つの壁部３１１ｂが一体化され、２つの第１の磁石３１２ｂが一体化されてもよい。この構成によっても、実施形態１の構成と同様の効果が奏され得る。なお、橋部３０３ｃや被支持部３０３ｄ等のホルダ３０３の一部が磁気回路３１０を横切る位置は、図１２または図１８に示す位置に限られるものではなく、他の位置であってもよい。また、橋部３０３ｃの数も適宜変更可能である。
Note that, as shown in FIG. 18, the
磁気回路３１０の上部に設置されるカバー３０４が磁性体からなっているため、第１のヨーク３１１および第２のヨーク３１３に重ねられたカバー３０４の部分が磁路となって、第１のヨーク３１１および第２のヨーク３１３において磁束が飽和しにくくなる。よって、第１のヨーク３１１および第２のヨーク３１３を薄くすることができ、その結果、駆動部３００の外形を小さくすることができる。
Since the
図３に示すように、駆動部３００は、可動スクリーン３０１と固定スクリーン３０２とを備えており、可動スクリーン３０１を駆動して動的な奥行き画像が表示され、固定スクリーン３０２によって静的な画像が表示される。これにより、図１５（ａ）〜（ｄ）を参照して説明したとおり、動的な画像とともに静的な画像をも可動スクリーン３０１で表示する比較例の場合に比べて、可動スクリーン３０１の移動範囲Ｄ１（振り幅）を狭めることができ、可動スクリーン３０１をより円滑かつ迅速に移動させることができる。また、図１５（ａ）、（ｃ）に示すように、実施形態１の構成では、可動スクリーン３０１のＹ軸方向のサイズが比較例の可動スクリーン３０１’よりも小さくなる。このため、可動スクリーン３０１が軽くなり、可動スクリーン３０１のレスポンス性を高めることができる。
As shown in FIG. 3, the driving
図１５（ａ）に示すように、固定スクリーン３０２は、可動スクリーン３０１の移動範囲Ｄ１の外側で、且つ、可動スクリーン３０１に対して光軸方向に垂直な方向に変位した位置に固定されている。これにより、固定スクリーン３０２によって生成される画像の結像位置および配置位置を、可動スクリーン３０１よって生成される画像から分離でき、両画像の視認性を高めることができる。
As shown in FIG. 15A, the fixed
図１５（ａ）に示すように、固定スクリーン３０２は、可動スクリーン３０１よりも、光源１０１から光学的に離れた位置に配置されている。これにより、固定スクリーン３０２により生成される静的な画像を運転者の視点（目の位置）に近づけることができ、静的な画像が通常の運転動作に支障を及ぼすことを防ぐことができる。
As shown in FIG. 15( a ), the fixed
図１２に示すように、固定スクリーン３０２は、可動スクリーン３０１の短辺に平行な方向に、可動スクリーン３０１から離れた位置に配置されている。これにより、図１６に示すように、固定スクリーン３０２により生成された静的な画像を、領域Ｓ０に下部に配置でき、静的な画像が運転者の視界に掛かりにくくすることができる。
As shown in FIG. 12, the fixed
図１０に示すように、固定スクリーン３０２は、カバー３０４に装着されているため、簡便に駆動部３００に固定することができる。また、カバー３０４は、可動スクリーン３０１からの光が通過する開口３０４ａを備え、固定スクリーン３０２は、開口３０４ａの、可動スクリーン３０１からの光が通過しない領域に配置される。これにより、固定スクリーン３０２を通った光の光路と、可動スクリーン３０１を通った光の光路とを接近させることができ、運転者の視野において、固定スクリーン３０２の画像と可動スクリーン３０１の画像を円滑に並べて配置できる。なお、可動スクリーン３０１からの光が通過する開口３０４ａと、固定スクリーン３０２が装着される開口は必ずしも繋がってなくてもよく、開口３０４ａの形状、大きさも適宜変更され得る。
As shown in FIG. 10, since the fixed
＜実施形態２＞
上記実施形態１に比べて、実施形態２は、駆動部３００の構成が異なっている。また、実施形態２では、固定スクリーン３０２が省略され、図１５（ｂ）の比較例と同様、可動スクリーン３０１のみを備えている。その他の構成は、上記実施形態１と同様である。以下、実施形態２に係る駆動部３００の構成について説明する。
<
The second embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the
図１９は、駆動部３００の構成を示す斜視図である。
FIG. 19 is a perspective view showing the structure of the
駆動部３００は、ホルダ３２１と、カバー３２２と、４つの板バネ３２３と、ワッシャー３２４と、ネジ３２５と、ベース３２６と、支持部材３２７と、ワッシャー３２８と、ネジ３２９と、支持部材３３０と、エンコーダ３３１と、磁気回路３３２とを備えている。可動スクリーン３０１は、ホルダ３２１に保持されている。カバー３２２には、開口３２２ａが形成され、この開口３２２ａから可動スクリーン３０１が露出している。また、カバー３２２には、開口３２２ａからＸ軸方向およびＹ軸方向に延びる切欠き３２２ｂが形成されている。
The
ホルダ３２１は、板バネ３２３によって、Ｚ軸方向に移動可能に支持されている。板バネ３２３の端部が、ワッシャー３２４とネジ３２５によりホルダ３２１に固定されている。支持部材３２７がベース３２６に設置され、この支持部材３２７に、板バネ３２３がワッシャー３２８とネジ３２９により固定されている。さらに、ベース３２６には磁気回路３３２が設置されている。ホルダ３２１に保持されたコイル（図示せず）に磁気回路３３２から磁界が印加される。コイルに電流を流すことにより、ホルダ３２１がＺ軸方向に駆動される。
The
図２０は、磁気回路３３２の構成を示す分解斜視図である。
FIG. 20 is an exploded perspective view showing the configuration of the
磁気回路３３２は、第１のヨーク３３３と、第１の磁石３３４ａ、３３４ｂと、第２のヨーク３３５と、第２の磁石３３６ａ、３３６ｂとを備えている。
The
ベース３２６は、平面視において略正方形の輪郭を有する。ベース３２６は、磁性体からなっている。ベース３２６には、開口３２６ａと、複数のボス３２６ｂと、複数のネジ穴３２６ｃと、抜き孔３２６ｄが形成されている。開口３２６ａは、図２に示す補正レンズ１０７からのレーザ光をＺ軸正方向に通すためのものである。ボス３２６ｂは、ベース３２６上に設置される各部材を所定の位置に位置決めするためのものである。ネジ穴３２６ｃは、ベース３２６上に設置される各部材をネジで固定するためのものである。抜き孔３２６ｄは、ベース３２６上に各部材を設置する際に、ベース３２６の裏側からドライバー等のジグを挿入するためのものである。
The
第１のヨーク３３３は、外側の壁部３３３ａと内側の壁部３３３ｂとを備える。壁部３３３ａ、３３３ｂの互いに向き合う内側面に、それぞれ、第１の磁石３３４ａ、３３４ｂが装着される。また、第２のヨーク３３５は、外側の壁部３３５ａと内側の壁部３３５ｂとを備える。壁部３３５ａ、３３５ｂの互いに向き合う内側面に、それぞれ、第２の磁石３３６ａ、３３６ｂが装着される。
The
なお、実施形態２では、実施形態１と異なり、第１のヨーク３３３の外側の壁部３３３ａが２つに分離されていない。このため、壁部３３３ａには、１つの第１の磁石３３４ａが設置される。また、実施形態２では、実施形態１と異なり、第２のヨーク３３５の内側の壁部３３５ｂが２つに分離されており、これら２つの壁部３３５ｂに、それぞれ第２の磁石３３６ｂが設置される。なお、実施形態１と同様、第１のヨーク３３３は、Ｙ軸方向に対称な形状であり、第２のヨーク３３５は、Ｘ軸方向に対称な形状である。
In the second embodiment, unlike the first embodiment, the
第１の磁石３３４ａ、３３４ｂが設置された状態で、Ｘ軸正側の第１のヨーク３３３が、ベース３２６の開口３２６ａのＸ軸正側に設置され、Ｘ軸負側の第１のヨーク３３３が、ベース３２６の開口３２６ａのＸ軸負側に設置される。また、第２の磁石３３６ａ、３３６ｂが設置された状態で、Ｙ軸正側の第２のヨーク３３５が、ベース３２６の開口３２６ａのＹ軸正側に設置され、Ｙ軸負側の第２のヨーク３３５が、ベース３２６の開口３２６ａのＹ軸負側に設置される。こうして、図２１に示すように、磁気回路３３２がベース３２６上に設置される。
With the
図２２は、ホルダ３２１、可動スクリーン３０１およびコイル３３７の組立て過程を示す斜視図である。
FIG. 22 is a perspective view showing an assembling process of the
ホルダ３２１は、樹脂等の比重が小さい材料で一体形成されている。ホルダ３２１は、Ｘ軸方向に対称な形状を有している。ホルダ３２１は、可動スクリーン３０１が設置される略長方形の内枠３２１ａと、コイル３３７が設置される略長方形の外枠３２１ｂとを備えている。内枠３２１ａは、４つの橋部３２１ｃによって外枠３２１ｂに接続されている。Ｘ軸方向に並ぶ２つの橋部３２１ｃは、内枠３２１ａのＹ軸方向の中央位置と、外枠３２１ｂのＹ軸方向の中央位置とを繋いでいる。また、Ｙ軸方向に並ぶ２つの橋部３２１ｃは、内枠３２１ａのＸ軸方向の中央位置と、外枠３２１ｂのＸ軸方向の中央位置とを繋いでいる。さらに、外枠３２１ｂの４つの角からそれぞれ放射状に延びるように、４つの被支持部３２１ｄが形成されている。
The
なお、実施形態１と異なり実施形態２では、内枠３２１ａが外枠３２１ｂに対して高さ方向（Ｚ軸正方向）に変位して設けられている。また、上記実施形態１と同様、外枠３２１ｂはＸ−Ｙ平面に平行に配置されるが、上記実施形態１と異なり、内枠３２１ａは、Ｘ−Ｙ平面に平行な面に対して傾いた状態で配置されている。
In the second embodiment, unlike the first embodiment, the
内枠３２１ａには、レーザ光を通すための開口３２１ｅが設けられている。開口３２１ｅは、平面視において略長方形の輪郭を有する。開口３２１ｅの周囲に複数の壁３２１ｆが設けられている。この壁３２１ｆの内側に、可動スクリーン３０１の端縁３０１ａが嵌め込まれて、可動スクリーン３０１が内枠３２１ａに装着される。端縁３０１ａは、可動スクリーン３０１のその他の部分よりも肉厚となっている。可動スクリーン３０１は、接着剤により内枠３２１ａに固定される。
The
また、外枠３２１ｂの下面には、Ｚ軸負側に突出する鍔状の突起３２１ｇが複数形成されている。これら突起３２１ｇにコイル３３７の内側が嵌め込まれて、コイル３３７が外枠３２１ｂに装着される。コイル３３７は、接着剤により外枠３２１ｂに固定される。コイル３３７は、Ｚ軸に平行な軸の周りを一方向に回るように構成されている。
Further, a plurality of flange-shaped
被支持部３２１ｄの端部には、ＸＹ平面に平行な２つの鍔部３２１ｈが互いに向き合うように形成されている。これら鍔部３２１ｈのＺ軸方向に並ぶ位置に、それぞれ、ネジ孔３２１ｉが形成されている。さらに、Ｙ軸方向に並ぶ２つの被支持部３２１ｄを接続する梁部３２１ｊが形成され、この梁部３２１ｊのＹ軸方向の中央位置の外側面にスケール３２１ｋが設置されている。
At the end of the supported
図２３は、ホルダ３２１、板バネ３２３および支持部材３２７の組立て過程を示す斜視図である。図２３の４つの板バネ３２３は、全て同じ構造である。Ｙ軸正側の２つの板バネ３２３と、Ｙ軸負側の２つの板バネ３２３は、互いに表裏反転された関係にある。ここでは、便宜上、Ｙ軸負側の上側の板バネ３２３について、構造の説明を行う。なお、図２３では、便宜上、図１９に示す板バネ３２３固定用のワッシャー３２４およびネジ３２５とワッシャー３２８およびネジ３２９の図示が省略されている。
FIG. 23 is a perspective view showing an assembling process of the
板バネ３２３は、可撓性の金属材料で一体形成されている。板バネ３２３の形状は、Ｘ軸方向に対称である。板バネ３２３のＸ軸方向の中央位置、すなわち、Ｘ軸方向の対称軸の位置に、２つの孔３２３ａ、３２３ｂと円弧状の切欠き３２３ｃが形成されている。また、板バネ３２３の両端に、孔３２３ｄが形成されている。板バネ３２３は、Ｘ軸方向の中央位置からＸ軸方向の両端に向かうに従って、Ｙ軸方向の幅が徐々に小さくなっている。これにより、板バネ３２３のバネ定数を保ちながら、板バネ３２３の可動端部の軽量化が図られている。
The
支持部材３２７は、樹脂等の非磁性材料により一体形成されている。支持部材３２７は、Ｘ軸方向に対称な形状を有する。支持部材３２７の上面には、Ｘ軸方向の中央位置に、ネジ穴３２７ａと円柱状の２つの突部３２７ｂがＹ軸方向に並ぶように形成されている。さらに、支持部材３２７の上面には、中央からＸ軸方向の端部に進むに従って高さが低くなる２つの傾斜面３２７ｃが形成されている。なお、支持部材３２７の下面にも、上面と同様、ネジ穴３２７ａおよび２つの突部３２７ｂと２つの傾斜面３２７ｃが形成されている。ネジ穴３２７ａ、突部３２７ｂおよび傾斜面３２７ｃが形成された支持部材３２７の部分は、Ｚ軸方向に対称な形状となっている。
The
４つの板バネ３２３は、図２３の一点鎖線の矢印に示すように、それぞれ、孔３２３ｄがホルダ３２１側のネジ孔３２１ｉに合わされた状態で、ワッシャー３２４およびネジ３２５（図１９参照）により、ホルダ３２１にネジ止めされる。また、４つの板バネ３２３は、図２３の一点鎖線の矢印に示すように、それぞれ、孔３２３ａと切欠き３２３ｃが支持部材３２７の突部３２７ｂに嵌められ、孔３２３ｂがネジ穴３２７ａに合わされる。この状態で、ワッシャー３２８を介してネジ３２９（図１９参照）がネジ穴３２７ａに留められる。これにより、板バネ３２３がホルダ３２１に固定される。
The four
図２４は、ベース３２６に対する支持部材３２７、３３０とエンコーダ３３１の組立て過程を示す斜視図である。便宜上、図２４では、磁気回路３３２が省略されている。
FIG. 24 is a perspective view showing a process of assembling the
支持部材３２７は、ベース３２６のＹ軸正側の端部中央位置とＹ軸負側の端部中央位置に置かれて、ベース３２６の裏側からベース３２６にネジ止めされる。さらに、エンコーダ３３１が設置された支持部材３３０が、ベース３２６のＸ軸負側の端部中央位置に置かれて、ベース３２６の裏側からベース３２６にネジ止めされる。なお、ここでは、便宜上、ホルダ３２１、板バネ３２３および支持部材３２７を先に組み立てた後、支持部材３２７をベース３２６に組み付ける流れで説明を行ったが、先に支持部材３２７をベース３２６に設置した後、板バネ３２３を支持部材３２７に固定し、その後、ホルダ３２１を板バネ３２３の端部に固定してもよい。
The
こうして、ホルダ３２１がベース３２６に支持されると、支持部材３３０のエンコーダ３３１が、ホルダ３２１のＸ軸負側のスケール３２１ｋと対向する。上記実施形態１と同様、エンコーダ３３１は、Ｚ軸方向におけるスケール３２１ｋの移動を光学的に検出するためのものである。
In this way, when the
図２５は、カバー３２２が装着される前の駆動部３００の構成を示す斜視図である。
FIG. 25 is a perspective view showing the configuration of the
上述の組み立てによって、図２５に示す構造体が構成される。その後、図１９に示すカバー３２２が磁気回路３３２の上面に重ねられる。このとき、カバー３２２の開口３２２ａにホルダ３２１の内枠３２１ａが通され、また、カバー３２２の切欠き３２２ｂにホルダ３２１の橋部３２１ｃが通される。カバー３２２は、磁性体からなっているため、磁気回路３３２の磁力により、磁気回路３３２を構成する第１のヨーク３３３と第２のヨーク３３５の上面に吸着される。これにより、カバー３２２の取り付けが完了し、図１９に示す駆動部３００が構成される。
The structure shown in FIG. 25 is configured by the above-described assembly. After that, the
図２６は、カバー３２２を取り外した状態の駆動部３００の構成を示す平面図である。
FIG. 26 is a plan view showing the configuration of the
実施形態１と同様、破線の丸の領域Ａ１において、第１のヨーク３３３の内側の壁部３３３ｂの側端面と第２のヨーク３３５の内側の壁部３３５ｂの外側面とが互いに重なりあうように、第１のヨーク３３３と第２のヨーク３３５が配置されている。また、この重なり部分において、第１のヨーク３３３の内側の壁部３３３ｂに設置された第１の磁石３３４ｂが、第２のヨーク３３５の内側の壁部３３５ｂの側端面まで延びている。この構成により、上記実施形態１と同様、より効率的に、コイル３３７に磁界を印加することができる。
Similar to the first embodiment, the side end surface of the
また、実施形態１と同様、板バネ３２３は、可動スクリーン３０１の長辺に略平行に配置され、長手方向の中央位置においてベース３２６側に固定され、両端がホルダ３２１に接続されている。このように、板バネ３２３を可動スクリーン３０１の長辺に略平行に配置することにより、駆動部３００をコンパクトに収めながら、板バネ３２３の固定位置Ｐ１から両端までの距離Ｌ１を長く確保できる。これにより、ホルダ３２１の駆動時に生じる板バネ３２３の応力が低減され、ホルダ３２１駆動時の負荷が軽減される。これにより、板バネ３２３の変形を防止し耐久性を高めることができる。
Further, similarly to the first embodiment, the
＜実施形態２の効果＞
実施形態２の構成によっても、実施形態１と同様の効果が奏され得る。
<Effect of
The same effects as those of the first embodiment can be obtained by the configuration of the second embodiment.
なお、実施形態２では、図２６に示すように、第１のヨーク３３３の外側の壁部３３３ａと第２のヨーク３３５の外側の壁部３３５ａとの間の隙間、および、第１のヨーク３３３の外側の壁部３３３ａに設置された第１の磁石３３４ａと第２のヨーク３３５の外側の壁部３３５ａに設置された第２の磁石３３６ａとの間の隙間を介して、外枠３２１ｂの４つの角部が、それぞれ板バネ３２３の端部に接続されている。このため、上記実施形態１に比べて、ホルダ３２１に捻れが生じにくくなり、ホルダ３２１および可動スクリーン３０１をより安定的に移動させることができるため、意図しない周波数でホルダ３２１および可動スクリーン３０１が振動することを抑制することができる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 26, the gap between the
また、実施形態２では、図２５に示すように、内枠３２１ａが、磁気回路３３２の上端よりも高く位置づけられるように、外枠３２１ｂに対して高さ方向に変位して設けられている。これにより、上記実施形態１に比べて、第１のヨーク３３３の内側の壁部３３３ｂと第２のヨーク３３５の内側の壁部３３５ｂを、ベース３２６の中心側に寄せることができ、磁気回路３３２をコンパクトにすることができる。
Further, in the second embodiment, as shown in FIG. 25, the
また、実施形態２では、図２６に示すように、第１のヨーク３３３の内側の壁部３３３ｂおよび第２のヨーク３３５の内側の壁部３３５ｂが、それぞれ幅方向に分離され、内枠３２１ａと外枠３２１ｂとを繋ぐ橋部３２１ｃが、分離された第１のヨーク３３３の内側の壁部３３３ｂの間の隙間３３３ｃおよび分離された第２のヨーク３３５の内側の壁部３３５ｂの間の隙間３３５ｃを通っている。これにより、橋部３２１ｃの体積を抑制でき、ホルダ３２１の軽量化を図ることができる。よって、ホルダ３２１および可動スクリーン３０１のレスポンス性を高めることができる。また、図２５に示すように、外枠３２１ｂから橋部３２１ｃが斜めに立ち上げられているため、図１９に示すように、カバー３２２に切欠き３２２ｂを設けることにより、カバー３２２で磁気回路３３２を覆うことができる。
Further, in the second embodiment, as shown in FIG. 26, the
なお、図２６に示す４つの橋部３２１ｃは、可動スクリーン３０１を安定的に支持できる限りにおいて、何れか１つまたは複数個を省略してもよい。また、橋部３２１ｃが磁気回路３３２を横切る位置は、図２６に示す位置に限られるものではなく、他の位置であってもよい。また、橋部３２１ｃの数も適宜変更可能である。
It should be noted that any one or a plurality of the four
図２７に示すように、支持部材３２７を第２のヨーク３３５の外側の壁部３３５ａにネジ３２７ｄで固定してもよい。また、図２７に示すように、スケール３２１ｋを梁部３２１ｊの内側面に設置し、エンコーダ３３１を第２のヨーク３３５の外側の壁部３３５ａに設置してもよい。これにより、平面視における駆動部３００の外形を小さくすることができる。
As shown in FIG. 27, the
＜実施形態３＞
上記実施形態２では、図２３に示すように、中央から端部に向かうに伴って次第に幅が狭くなる板バネ３２３を用いてホルダ３２１が支持された。これに対し、本実施形態３では、それぞれ可動スクリーン３０１を短辺方向に挟む２対の板バネ３２３のうち少なくとも１対に、板バネ３２３の幅方向に蛇行する伸縮構造が設けられる。
<
In the second embodiment, as shown in FIG. 23, the
図２８（ｂ）〜（ｄ）それぞれ、実施形態３に係る板バネ３２３−１〜３２３−３の構成を示す平面図である。図２８（ａ）には、実施形態２で用いた板バネ３２３が併せて示されている。
28B to 28D are plan views showing the configurations of the leaf springs 323-1 to 323-3 according to the third embodiment, respectively. In FIG. 28A, the
図２８（ｂ）〜（ｄ）に示すように、実施形態３で用いる板バネ３２３−１〜３２３−３には、中央両側に、クランク形状の伸縮構造３２３ｅ〜３２３ｇが形成されている。伸縮構造３２３ｅ〜３２３ｇは、それぞれ、板バネ３２３にＹ軸正側およびＹ軸負側から切り欠きＣ１を設けることにより形成されている。板バネ３２３−１〜３２３−３は、何れも長手方向に対称な形状である。板バネ３２３−２の伸縮構造３２３ｆは、板バネ３２３−１の伸縮構造３２３ｅに比べて、幅が狭くなっている。また、板バネ３２３−３の伸縮構造３２３ｇは、板バネ３２３−２の伸縮構造３２３ｆに比べて、蛇行部分の長さが長くなっている。
As shown in FIGS. 28B to 28D, in the leaf springs 323-1 to 323-3 used in the third embodiment, crank-shaped
このように、伸縮構造３２３ｅ〜３２３ｇを設けることにより、板バネ３２３−１〜３２３−３は、実施形態２の板バネ３２３に比べて、Ｚ軸方向に曲がりやすくなり、且つ、Ｙ−Ｚ平面に平行な方向に捻れやすくなる。また、伸縮構造３２３ｅ〜３２３ｆの相違により、板バネ３２３−１〜３２３−３の中では、板バネ３２３−３が最も曲がりやすくなり、次に、板バネ３２３−２が曲がりやすくなる。
As described above, by providing the
図２９（ａ）、（ｂ）は、実施形態３に係る板バネ３２３−１〜３２３−３の反力特性および応力特性を示す図である。図２９（ａ）、（ｂ）には、実施形態２に係る板バネ３２３の反力特性および応力特性が併せて示されている。図２９（ａ）において、横軸は、板バネ３２３、３２３−１〜３２３−３の曲げ量（中央部に対する端部の変位量）であり、縦軸は、端部に掛かる反力である。また、図２９（ｂ）において、横軸は、板バネ３２３、３２３−１〜３２３−３の曲げ量（中央部に対する端部の変位量）であり、縦軸は、板バネ３２３、３２３−１〜３２３−３に掛かる最大応力である。
29A and 29B are diagrams showing reaction force characteristics and stress characteristics of the leaf springs 323-1 to 323-3 according to the third embodiment. 29A and 29B, the reaction force characteristic and the stress characteristic of the
図中のＴｙｐｅ０が実施形態２に係る板バネ３２３の特性を示し、Ｔｙｐｅ１〜Ｔｙｐｅ３が、それぞれ、板バネ３２３−１〜３２３−３の特性を示している。ここでは、板バネ３２３および板バネ３２３−１〜３２３−３は、それぞれ、全長が７２．８ｍｍ、厚みが０．２ｍｍであり、材料ＢｅＣｕからなっている。板バネ３２３および板バネ３２３−１〜３２３−３において、中央部（固定部）と端部（支持部）を除いた２箇所の板バネとしての有効長は、それぞれ、２９．１ｍｍである。
In the figure,
図２９（ａ）に示すように、実施形態２に係る板バネ３２３では、曲げ量の増加に伴い急激に反力が高まっている。このため、板バネ３２３を用いて可動スクリーン３０１の往復移動に必要な曲げ量を得ようとすると、板バネ３２３に大きな反力が生じ、駆動部３００に大きな駆動力が必要となる。たとえば、実施形態２に係る板バネ３２３では、１ｍｍの曲げ量（可動スクリーン３０１の移動量）を得ようとすると、４Ｎの駆動力が必要となる。また、このように反力が急激に高まり、反力特性の直線性が低下すると、可動スクリーン３０１の駆動制御が難しくなる。
As shown in FIG. 29A, in the
これに対し、実施形態３に係る板バネ３２３−１〜３２３−３では、図２９（ａ）に示すように、実施形態２に係る板バネ３２３に比べて、曲げ量の増加に伴う反力の増加が緩やかになっており、反力特性の直線性が高まっている。このため、実施形態３に係る板バネ３２３−１〜３２３−３では、１ｍｍの曲げ量（可動スクリーン３０１の移動量）を得るために、駆動力を２Ｎ以下に抑制でき、特に、板バネ３２３−２、３２３−３では、駆動力を１．５Ｎ程度まで抑制できる。また、板バネ３２３−１〜３２３−３では、反力特性の直線性が向上したため、可動スクリーン３０１の駆動制御を容易に行い得る。
On the other hand, in the leaf springs 323-1 to 323-3 according to the third embodiment, as shown in FIG. 29A, as compared with the
他方、図２９（ｂ）に示すように、板バネ３２３−１〜３２３−３では、伸縮構造３２３ｅ〜３２３ｇ部分の面積が低下するため、実施形態２の板バネ３２３に比べて最大応力が高くなる。ここで、最大応力が高くなるほど、板バネ３２３−１〜３２３−３の反復変形時の応力集中により、板バネ３２３−１〜３２３−３が破断するまでの寿命が短くなる。このため、板バネ３２３−１〜３２３−３の曲げ量に対する最大応力は、なるべく小さいことが好ましい。
On the other hand, as shown in FIG. 29( b ), in the leaf springs 323-1 to 323-3, the area of the
たとえば、板バネ３２３−１では、１ｍｍの曲げ量（可動スクリーン３０１の移動量）を得ようとすると、３００Ｎ／ｍｍ２を超える応力が生じる。これに対し、板バネ３２３−２、３２３−３では、１ｍｍの曲げ量（可動スクリーン３０１の移動量）を得る場合の応力が、２００Ｎ／ｍｍ２程度に抑制される。これにより、たとえば、反復変形の回数が１０１０回を超える程度まで、板バネ３２３−２、３２３−３の寿命を延ばすことができる。したがって、長寿命化を図るためには、板バネ３２３−１よりも、板バネ３２３−２、３２３−３を用いることが好ましい。 For example, in the leaf spring 323-1, if an attempt is made to obtain a bending amount of 1 mm (moving amount of the movable screen 301), a stress exceeding 300 N/mm 2 is generated. On the other hand, in the leaf springs 323-2 and 323-3, the stress for obtaining a bending amount of 1 mm (moving amount of the movable screen 301) is suppressed to about 200 N/mm 2 . As a result, for example, the life of the leaf springs 323-2, 323-3 can be extended until the number of times of repeated deformation exceeds 10 10 times. Therefore, in order to extend the life, it is preferable to use the leaf springs 323-2 and 323-3 rather than the leaf spring 323-1.
以上から、図２８（ｂ）〜（ｃ）に示す板バネ３２３−１〜３２３−３を用いることにより、より小さい駆動力で安定的に、可動スクリーン３０１を往復移動させ得る。特に、板バネ３２３−２、３２３−３を用いることにより、可動スクリーン３０１の駆動制御をより容易かつ安定的に行うことができ、且つ、板バネ３２３−２、３２３−３の寿命をより長くできる。
As described above, by using the leaf springs 323-1 to 323-3 shown in FIGS. 28B to 28C, the
図３０（ａ）は、ホルダ３２１を支持する４つの板バネとして実施形態２に係る板バネ３２３を用いた場合の周波数応答特性を示す図、図３０（ｂ）〜（ｄ）は、それぞれ、ホルダ３２１を支持する４つの板バネとして実施形態３に係る板バネ３２３−１〜３２３−３を用いた場合の周波数応答特性を示す図である。図３０（ａ）〜（ｄ）には、シミュレーションに基づく周波数応答特性が示されている。
FIG. 30A is a diagram showing frequency response characteristics when the
図３０（ａ）〜（ｄ）を参照すると、実施形態２に係る板バネ３２３（Ｔｙｐｅ０）を用いた場合に比べて、実施形態３に係る板バネ３２３−１〜３２３−３（Ｔｙｐｅ１〜３）を用いた場合は、不要共振の振幅が抑制されていることが分かる。よって、実施形態３に係る板バネ３２３−１〜３２３−３を用いることにより、上述の効果、すなわち、安定的に、可動スクリーン３０１を往復移動させ得るとの効果が得られることが分かる。特に、板バネ３２３−３（Ｔｙｐｅ３）を用いることにより、不要共振の振幅を顕著に抑制でき、且つ、周波数応答特性の直線性を高めることができる。これにより、板バネに設ける伸縮構造は、ホルダ３２１の変位による板バネの変形に、より円滑に追従可能なように、より幅狭で且つ長く形成することが好ましいと言える。すなわち、伸縮構造は、より柔らかくなるように構成することが好ましい。
Referring to FIGS. 30A to 30D, the leaf springs 323-1 to 323-3 (
なお、図３０（ｄ）に示した板バネ３２３−３（Ｔｙｐｅ３）の周波数応答特性では、２０００Ｈｚの周波数付近にゲインの変動が生じている。他方、上記のように可動スクリーン３０１を６０Ｈｚ程度の周波数で駆動する場合、可動スクリーン３０１の停止動作や起動動作等、種々の複雑な制御動作を安定的に行うためには、サーボ系の制御帯域を２０００Ｈｚ程度まで確保しておくことが好ましい。このため、２０００Ｈｚ付近に生じているゲインの変動は、解消することが好ましい。
In the frequency response characteristic of the leaf spring 323-3 (Type 3) shown in FIG. 30(d), a gain variation occurs near the frequency of 2000 Hz. On the other hand, when the
この課題に対し、本願発明者らは、上記実施形態２における、ホルダ３０３を支持する４つの板バネのうち、Ｚ軸正側の一対の板バネの座屈剛性と、Ｚ軸負側の一対の板バネの座屈剛性とを、互いに相違させることを検討した。具体的には、Ｚ軸正側の一対の板バネとして図２８（ａ）〜（ｄ）の何れか１つの板バネを用い、Ｚ軸負側の一対の板バネとして図２８（ａ）〜（ｄ）の他の１つの板バネを用いることを検討した。
With respect to this problem, the inventors of the present application, among the four leaf springs supporting the
ここで、座屈剛性とは、図２８（ａ）〜（ｄ）の各板バネにおいて、Ｘ軸正方向またはＸ軸負方向の外力（圧縮または引っ張り）に対する変形し難さを示すもので、（荷重／変形量）で表すことができる。 Here, the buckling rigidity indicates the degree of deformation of the leaf springs of FIGS. 28A to 28D against external force (compression or tension) in the X-axis positive direction or the X-axis negative direction. It can be expressed by (load/deformation amount).
図３１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施形態３に係る駆動部３００の構成を示す斜視図である。図３１（ａ）〜（ｃ）では、支持部材３２７を破線で示して、板バネの中央付近が透視された状態となっている。
31A to 31C are perspective views showing the configuration of the
図３１（ａ）の構成では、Ｚ軸正側の一対の板バネとＺ軸負側の一対の板バネが、何れも、図２８（ｄ）の板バネ３２３−３となっている。これに対し、図３１（ｂ）の構成では、Ｚ軸正側の一対の板バネが図２８（ａ）の板バネ３２３となっており、Ｚ軸負側の一対の板バネが図２８（ｄ）の板バネ３２３−３となっている。また、図３１（ｃ）の構成では、Ｚ軸正側の一対の板バネが図２８（ｄ）の板バネ３２３−３となっており、Ｚ軸負側の一対の板バネが図２８（ａ）の板バネ３２３となっている。
In the configuration of FIG. 31A, the pair of leaf springs on the Z-axis positive side and the pair of leaf springs on the Z-axis negative side are the leaf springs 323-3 of FIG. 28D. On the other hand, in the configuration of FIG. 31B, the pair of leaf springs on the Z axis positive side is the
したがって、図３１（ａ）の構成では、Ｚ軸正側の一対の板バネの座屈剛性と、Ｚ軸負側の一対の板バネの座屈剛性とが、互いに同じとなっている。これに対し、図３１（ｂ）、（ｃ）の構成では、Ｚ軸正側の一対の板バネの座屈剛性と、Ｚ軸負側の一対の板バネの座屈剛性とが、互いに相違している。 Therefore, in the configuration of FIG. 31A, the buckling rigidity of the pair of leaf springs on the Z axis positive side and the buckling rigidity of the pair of leaf springs on the Z axis negative side are the same. On the other hand, in the configurations of FIGS. 31B and 31C, the buckling rigidity of the pair of leaf springs on the Z-axis positive side and the buckling rigidity of the pair of leaf springs on the Z-axis negative side are different from each other. doing.
図３２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図３１（ａ）〜（ｃ）に示した駆動部３００の周波数応答特性（実測値）を示す図である。図３２（ａ）〜（ｃ）には、各駆動部３００のゲイン特性が示されている。
32A to 32C are diagrams showing frequency response characteristics (actually measured values) of the
図３２（ａ）を参照すると、２０００Ｈｚのやや手前において、ゲインの変動が生じている。このように、ゲインに変動が生じると、駆動部３００の制御が不安定になる虞がある。
Referring to FIG. 32(a), the gain fluctuates slightly before 2000 Hz. In this way, if the gain changes, the control of the
これに対し、図３２（ｂ）を参照すると、図３２（ａ）の場合に比べて、２０００Ｈｚ付近のゲインの変動が抑制されている。また、図３２（ｃ）を参照すると、２０００Ｈｚ付近のゲインの変動がさらに顕著に抑制されて、ピーク状の大きな変動が見られない。 On the other hand, referring to FIG. 32B, the variation of the gain near 2000 Hz is suppressed as compared with the case of FIG. Further, referring to FIG. 32(c), the fluctuation of the gain in the vicinity of 2000 Hz is suppressed more significantly, and no large peak-shaped fluctuation is observed.
以上から、Ｚ軸正側の一対の板バネとＺ軸負側の一対の板バネに互いに異なる板バネを用いて座屈剛性を相違させることにより、２０００Ｈｚ付近までの帯域において、駆動部３００のゲインを安定化させ得ることが確認できた。
From the above, by using different leaf springs for the pair of leaf springs on the positive side of the Z axis and the pair of leaf springs on the negative side of the Z axis to make the buckling stiffness different, it is possible to reduce the buckling rigidity of the
なお、このような作用は、以下の理由により達成されるものと考察される。 It is considered that such an action is achieved for the following reason.
まず、図３１（ａ）の構成では、Ｚ軸正側の一対の板バネ３２３−３とＺ軸負側の一対の板バネ３２３−３とは、構成が同一であり、座屈剛性が同じであるため、略同じ位相で振幅し、同じ共振周波数で共振する。この場合、上下の板バネ３２３−３とこれら板バネ３２３−３に挟まれた被支持部３２１ｄとで構成される共振系において、上下の板バネ３２３−３における共振モードが強められ、大きな振幅が生じる。これにより、図３２（ａ）に示すように、２０００Ｈｚ付近において、大きなゲインの変動が生じたものと考えられる。
First, in the configuration of FIG. 31A, the pair of leaf springs 323-3 on the Z-axis positive side and the pair of leaf springs 323-3 on the Z-axis negative side have the same configuration and the same buckling rigidity. Therefore, they oscillate at substantially the same phase and resonate at the same resonance frequency. In this case, in the resonance system composed of the upper and lower leaf springs 323-3 and the supported
これに対し、図３１（ｂ）の構成では、Ｚ軸正側の一対の板バネ３２３とＺ軸負側の一対の板バネ３２３−３とは、構成が異なっており、座屈剛性が相違するため、共振点が互いに相違する。このため、上下の板バネ３２３、３２３−３とこれら板バネ３２３、３２３−３で挟まれた被支持部３２１ｄとで構成される共振系において、上下の板バネ３２３、３２３−３における共振モードが強められることが起こりにくく、大きな振幅が生じることが抑制される。これにより、図３２（ｂ）に示すように、２０００Ｈｚ付近において、大きなゲインの変動が抑制されたものと考えられる。
On the other hand, in the configuration of FIG. 31B, the pair of
同様に、図３１（ｃ）の構成においても、Ｚ軸正側の一対の板バネ３２３−３とＺ軸負側の一対の板バネ３２３とは、構成が異なっており、座屈剛性が相違するため、共振点が互いに相違する。このため、図３２（ｂ）と同様、２０００Ｈｚ付近において、大きなゲインの変動が抑制されたものと考えられる。
Similarly, in the configuration of FIG. 31C as well, the pair of leaf springs 323-3 on the Z-axis positive side and the pair of
以上から、Ｚ軸正側の一対の板バネとＺ軸負側の一対の板バネの座屈剛性を相違させることにより、ゲインの変動を抑制できると考えられる。なお、図３１（ｂ）、（ｃ）には、図２８（ａ）、（ｄ）の板バネ３２３、３２３−３の組み合わせを示したが、座屈剛性が異なる他の板バネの組み合わせであってもよい。たとえば、図２８（ｂ）、（ｄ）の板バネ３２３−１、３２３−３の組み合わせや、図２８（ｂ）、（ｃ）の板バネ３２３−１、３２３−２の組み合わせによっても、同様の効果が得られることが想定され得る。この他、図２８（ｂ）〜（ｄ）以外のクランク形状の伸縮構造を有する板バネを用いてもよい。
From the above, it is considered that the variation in gain can be suppressed by making the pair of leaf springs on the Z axis positive side and the pair of leaf springs on the Z axis negative side different in buckling rigidity. Note that FIGS. 31B and 31C show combinations of the
なお、板バネの対の数は、必ずしも２つでなくてもよく、３対以上の板バネがＺ軸方向に配置されてもよい。この場合も、これら板バネの少なくとも１つに伸縮構造を形成して、反力の低減と、周波数応答の改善を図ることが好ましい。また、図２８（ｂ）〜（ｄ）では、伸縮構造が、板バネの中央両側の中央側近位置に形成されたが、この位置から端部側にずれた位置に伸縮構造を配置してもよい。 The number of leaf spring pairs is not necessarily two, and three or more leaf spring pairs may be arranged in the Z-axis direction. Also in this case, it is preferable to form an elastic structure in at least one of these leaf springs to reduce the reaction force and improve the frequency response. In addition, in FIGS. 28B to 28D, the expansion and contraction structure is formed near the center side on both sides of the center of the leaf spring, but the expansion and contraction structure may be arranged at a position deviated from this position to the end side. Good.
＜その他の変更例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、また、本発明の適用例も、上記実施の形態の他に、種々の変更が可能である。
<Other changes>
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and the application example of the present invention can be modified in various ways other than the above embodiment. is there.
たとえば、上記実施形態１、２では、ホルダ３０３、３２１が樹脂で形成されたが、ホルダ３０３、３２１が、樹脂と軽量合金（たとえば、マグネシウム合金等）によるハイブリッド構造とされてもよい。この場合、渦電流の発生を抑制するため、少なくともコイル３１５、３３７と直接接触する部分は樹脂により構成し、好ましくは、コイル３１５、３３７に近接する部分も樹脂により構成する。ホルダ３０３、３２１は、軽量合金で形成する部分に樹脂で形成する部分をインサート成形することにより形成される。こうすると、軽量合金によりホルダ３０３、３２１の軽量化を図りながら機械的強度を保つことができ、樹脂により、電気的な障害を抑制できる。
For example, in the first and second embodiments, the
また、上記実施形態１、２では、本発明を乗用車１に搭載されるヘッドアップディスプレイに適用した例を示したが、本発明は、車載用に限らず、他の種類の画像表示装置にも適用可能である。
Further, in the first and second embodiments, the example in which the present invention is applied to the head-up display mounted on the
また、画像表示装置２０および照射光生成部２１の構成は、図１（ｃ）および図２に記載された構成に限られるものではなく、適宜、変更可能である。また、可動スクリーン３０１を移動させる駆動部３００の構成も、実施形態１、２示した構成に限られるものではなく、適宜、変更可能である。
Further, the configurations of the
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 The embodiment of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims.
２０ … 画像表示装置
２２ … ミラー（光学系）
１０１ … 光源
２０１ … 画像処理回路（画像処理部）
３００ … 駆動部
３０１ … 可動スクリーン（スクリーン、第１のスクリーン）
３０２ … 固定スクリーン（第２のスクリーン）
３０３ … ホルダ
３０３ａ … 内枠
３０３ｂ … 外枠
３０３ｃ、３０３ｊ … 橋部
３０３ｄ … 被支持部
３０４ … カバー
３０４ａ … 開口
３０５ … サスペンション
３０５ｂ … 板バネ部（板バネ）
３０７ … ベース
３１０ … 磁気回路
３１１ … 第１のヨーク
３１１ａ、３１１ｂ … 壁部
３１１ｃ、３１１ｄ、３１１ｆ … 隙間
３１２ａ、３１２ｂ … 第１の磁石
３１３ … 第２のヨーク
３１３ａ、３１３ｂ … 壁部
３１４ａ、３１４ｂ … 第２の磁石
３２１ … ホルダ
３２１ａ … 内枠
３２１ｂ … 外枠
３２１ｃ … 橋部
３２１ｄ … 被支持部
３２２ … カバー
３２２ａ … 開口
３２３ … 板バネ
３２３−１〜３２３−３ … 板バネ
３２３ｅ〜３２３ｇ … 伸縮構造
３２６ … ベース
３３２ … 磁気回路
３３３ … 第１のヨーク
３３３ａ、３３３ｂ … 壁部
３３３ｃ、３３５ｃ … 隙間
３３４ａ、３３４ｂ … 第１の磁石
３３５ … 第２のヨーク
３３５ａ、３３５ｂ … 壁部
３３６ａ、３３６ｂ … 第２の磁石
20...
101...
300... Driving
302... Fixed screen (second screen)
303 ...
307...
Claims (6)
前記光源からの光が照射されることにより画像が形成される第１のスクリーンと、
前記光源からの光が照射されることにより画像が形成される第２のスクリーンと、
前記第１および第２のスクリーンからの光により虚像を生成する光学系と、
前記第１のスクリーンを光軸方向に移動させる駆動部と、
前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンに照射される前記光を映像信号に応じて変調させる画像処理部と、を備える、
ことを特徴とする画像表示装置。 A light source,
A first screen on which an image is formed by irradiating light from the light source;
A second screen on which an image is formed by irradiation with light from the light source;
An optical system for generating a virtual image by light from the first and second screens;
A drive unit for moving the first screen in the optical axis direction,
An image processing unit that modulates the light with which the first screen and the second screen are irradiated according to a video signal.
An image display device characterized by the above.
前記第２のスクリーンは、前記駆動部により移動される前記第１のスクリーンの移動範囲の外側で、且つ、前記第１のスクリーンに対して前記光軸方向に垂直な方向に変位した位置に固定されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 1,
The second screen is fixed to a position outside the movement range of the first screen moved by the driving unit and displaced in a direction perpendicular to the optical axis direction with respect to the first screen. Has been
An image display device characterized by the above.
前記第２のスクリーンは、前記第１のスクリーンよりも、前記光源から光学的に離れた位置に配置されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 1,
The second screen is arranged at a position optically distant from the light source, as compared with the first screen.
An image display device characterized by the above.
前記第１のスクリーンは、略長方形の形状を有し、
前記第２のスクリーンは、前記第１のスクリーンの短辺に平行な方向に、前記第１のスクリーンから離れた位置に配置されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 1 to 3,
The first screen has a substantially rectangular shape,
The second screen is arranged at a position apart from the first screen in a direction parallel to the short side of the first screen,
An image display device characterized by the above.
前記第１のスクリーンおよび前記駆動部を覆うカバーを備え、
前記第２のスクリーンは、前記カバーに装着されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to any one of claims 1 to 4,
A cover for covering the first screen and the driving unit,
The second screen is attached to the cover,
An image display device characterized by the above.
前記カバーは、前記第１のスクリーンからの光が通過する開口を備え、
前記第２のスクリーンは、前記開口の前記第１のスクリーンからの光が通過しない領域に配置されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 The image display device according to claim 5,
The cover includes an opening through which light from the first screen passes,
The second screen is arranged in a region of the opening where light from the first screen does not pass,
An image display device characterized by the above.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016012101 | 2016-01-26 | ||
| JP2016012101 | 2016-01-26 | ||
| JP2016184032A JP6675114B2 (en) | 2016-01-26 | 2016-09-21 | Image display device |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016184032A Division JP6675114B2 (en) | 2016-01-26 | 2016-09-21 | Image display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2020118976A true JP2020118976A (en) | 2020-08-06 |
| JP6948552B2 JP6948552B2 (en) | 2021-10-13 |
Family
ID=59504860
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016184032A Active JP6675114B2 (en) | 2016-01-26 | 2016-09-21 | Image display device |
| JP2020021945A Active JP6948552B2 (en) | 2016-01-26 | 2020-02-12 | Image display device |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016184032A Active JP6675114B2 (en) | 2016-01-26 | 2016-09-21 | Image display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP6675114B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7188396B2 (en) | 2017-11-30 | 2022-12-13 | 日本精機株式会社 | head up display |
| WO2023053342A1 (en) * | 2021-09-30 | 2023-04-06 | パイオニア株式会社 | Optical scanning device and sensor device |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06214189A (en) * | 1993-01-19 | 1994-08-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Route display system |
| JP2008180759A (en) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Seiko Epson Corp | Display device |
| JP2009075483A (en) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | National Institute Of Information & Communication Technology | Volume scanning type three-dimensional aerial video display |
| JP2009150947A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Hitachi Ltd | Head-up display device for vehicle |
| KR101131983B1 (en) * | 2010-07-28 | 2012-03-29 | 안희경 | A head-up display device for vehicle moving the projecting position of virtual images by the vehicle velocity |
| JP2015090377A (en) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 株式会社Ｓｕｗａオプトロニクス | Display optical system of display device |
| US9030749B2 (en) * | 2012-08-01 | 2015-05-12 | Microvision, Inc. | Bifocal head-up display system |
| US20150226965A1 (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | Lg Electronics Inc. | Head-up display apparatus |
| JP2015191222A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-02 | 株式会社Ｓｕｗａオプトロニクス | image display device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5198318B2 (en) * | 2009-02-20 | 2013-05-15 | 日本電産サンキョー株式会社 | Lens drive device |
| JP6138634B2 (en) * | 2013-08-29 | 2017-05-31 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | Head-up display device |
-
2016
- 2016-09-21 JP JP2016184032A patent/JP6675114B2/en active Active
-
2020
- 2020-02-12 JP JP2020021945A patent/JP6948552B2/en active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06214189A (en) * | 1993-01-19 | 1994-08-05 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Route display system |
| JP2008180759A (en) * | 2007-01-23 | 2008-08-07 | Seiko Epson Corp | Display device |
| JP2009075483A (en) * | 2007-09-21 | 2009-04-09 | National Institute Of Information & Communication Technology | Volume scanning type three-dimensional aerial video display |
| JP2009150947A (en) * | 2007-12-19 | 2009-07-09 | Hitachi Ltd | Head-up display device for vehicle |
| KR101131983B1 (en) * | 2010-07-28 | 2012-03-29 | 안희경 | A head-up display device for vehicle moving the projecting position of virtual images by the vehicle velocity |
| US9030749B2 (en) * | 2012-08-01 | 2015-05-12 | Microvision, Inc. | Bifocal head-up display system |
| JP2015090377A (en) * | 2013-11-05 | 2015-05-11 | 株式会社Ｓｕｗａオプトロニクス | Display optical system of display device |
| US20150226965A1 (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | Lg Electronics Inc. | Head-up display apparatus |
| JP2015191222A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-02 | 株式会社Ｓｕｗａオプトロニクス | image display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017134384A (en) | 2017-08-03 |
| JP6675114B2 (en) | 2020-04-01 |
| JP6948552B2 (en) | 2021-10-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10031336B2 (en) | Image display device | |
| US7880571B2 (en) | Two-axis driving electromagnetic micro-actuator | |
| JP6948552B2 (en) | Image display device | |
| JP6846638B2 (en) | Image display device | |
| US20170059861A1 (en) | Image display device | |
| JP7190713B2 (en) | Image display device and optical equipment | |
| JP6820501B2 (en) | Image display device | |
| JP2014235260A (en) | Optical scanner | |
| JP2010217648A (en) | Optical device, optical scanner and image forming apparatus | |
| JP2016095462A (en) | Optical deflector, optical scanner, image forming apparatus, image projecting device, head-up display, and laser radar | |
| JPH0727989A (en) | Light deflector | |
| JP6455724B2 (en) | Image display device | |
| US10444501B2 (en) | Image display device | |
| JP6876932B2 (en) | Image display device | |
| JP5070869B2 (en) | Optical scanning device and retinal scanning image display device including the same | |
| US8139279B2 (en) | Movable body apparatus, optical deflector, and optical instrument using the optical deflector | |
| JP2012189662A (en) | Two-dimensional optical scanning device and image projector | |
| JP4407046B2 (en) | Optical scanner | |
| JP5713083B2 (en) | Optical device, optical scanner, and image forming apparatus | |
| JP6667068B2 (en) | Image display device | |
| JP2016011975A (en) | Projector and head-up display | |
| JP2018060029A (en) | Mirror device and display device for vehicle | |
| JP2020038288A (en) | Display device for vehicle | |
| JP2000275550A (en) | Optical deflector and video display device | |
| JP6703746B2 (en) | Optical deflection element, optical scanning device, and image projection device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200212 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210129 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210202 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210316 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210831 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210831 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6948552 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| SZ03 | Written request for cancellation of trust registration |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313Z03 |