JP2021012373A - 光学イメージングデバイス - Google Patents

Abstract

【解決手段】光学イメージングデバイス１００は、組み立てることで一体型デバイスを形成する、複数のモジュール構造体１２０を備える。組み立てられていない場合、前記複数のモジュール構造体のそれぞれは、各々独立した構造である。前記複数のモジュール構造体は、光モジュール１１４を含む。組み立てられると、前記光モジュールは、画像を反射し、反射された画像を投影する。【効果】光学イメージングデバイスは、一体的に形成されるものではない。従って、光学イメージングデバイスが限られた空間内に配置され、保守員が当該光学イメージングデバイスを保守する必要がある場合、前記複数のモジュール構造体を分解することが可能であるため、前記モジュール構造体の一部を限られた空間から引き出すことができ、保守を容易にし、保守コストを下げることができる。【選択図】図２

Description

発明の詳細な説明

〔発明の分野〕
本発明は、一般にイメージングデバイスに関し、特に光学イメージングデバイスに関する。
〔発明の背景〕
ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）は、光学イメージングデバイスである。ＨＵＤは、第一に、パイロットが、頭を下げてダッシュボード情報を読み取ることを防止するために、軍用航空機に適用される。さらに、頭を下げなくても、パイロットの注意や状況認識が失われることがない。パイロットが頭を下げてダッシュボードを読み取ることのない、ＨＵＤの便利さと安全性の向上により、現在の民間航空機および自動車は、ＨＵＤを広範囲に採用している。

従来、自動車用ＨＵＤは、ダッシュボード背後の限られたスペース、およびダッシュボードとフロントガラスとの間に設置されている。ＨＵＤの上方には、車のデザインと一体化させるために、装飾蓋が配置されている。表示窓（display window）は、装飾蓋上に設けられて（opened）おり、ＨＵＤが表示内容をフロントガラスに投影することを可能にする。また、装飾蓋の下方には、保守員がＨＵＤを保守するための保守用窓（maintenance window）が設けられている。

ＨＵＤが故障した場合、保守員は、装飾蓋を取り外し、装飾蓋の下方の保守用窓を通してＨＵＤを修理することができる。ＨＵＤの主構造の全体サイズが大きく、ＨＵＤの主構造が一体形成されており、ダッシュボードの背後の空間が制限されるため、保守用窓は、ＨＵＤの全体サイズよりも小さくなる。これにより、簡易な検査および保守のみしか実施できない。

保守用窓は、ＨＵＤ全体の大きさよりも小さいため、ＨＵＤの不具合が解消できず、複雑な修理または交換のためにＨＵＤを取り外さねばならない場合には、まず運転席および助手席の前で機械および電子機器全体を分解する必要がある。その多大な不便さおよび時間の浪費のために、保守費用は高額となる。

したがって、保守における難易度を低減できる光学イメージングデバイスをいかに設計するかが、本分野において大きな課題となっている。
〔概要〕
本発明の目的は、光学イメージングデバイスを提供することである。前記光学イメージングデバイスの非一体型の設計により、保守員は、前記光学イメージングデバイスを分解することができる。これにより、前記光学イメージングデバイスの保守における困難性を改善および低下させることができる。従って、自動車内の多くの部品を分解する必要性、保守の困難性、高い保守費用、および長い保守時間を含む、従来技術に係る光学イメージングデバイスにおける問題が解決できる。

上記目的を達成するために、本発明は、一体型デバイスを形成するように組み立てられる複数のモジュール構造体を備える光学イメージングデバイスを提供する。前記複数のモジュール構造体のそれぞれは、組み立てられていないときには、それぞれ独立した構造である。前記複数のモジュール構造体は、光モジュールを含む。前記光モジュールは、組み立てられると、画像を反射し、当該反射した画像を投影する。本発明に係る光学イメージングデバイスは、組み立てることにより一体型デバイスを形成する前記複数のモジュール構造体を備える。そのため、本発明に係る光学イメージングデバイスは、一体的に形成されるものではない。従って、本発明に係る光学イメージングデバイスが限られた空間内に配置されており、保守員が当該光学イメージングデバイスを保守する必要がある場合には、前記複数のモジュール構造体を分解して、当該モジュール構造体の一部を、限られた空間から取り出して保守を容易にすることができる。
〔図面の簡単な説明〕
図１は、本発明の第１実施形態に係る光学イメージングデバイスの立体模式図を示す。

図２は、本発明の第１実施形態に係る光学イメージングデバイスの分解図を示す。

図３は、本発明の第１実施形態に係る、自動車に搭載された光学イメージングデバイスの概略図を示す。

図４は、本発明の第１実施形態に係る光学イメージングデバイスの断面図を示す。

図５は、本発明の第１実施形態に係るフレームモジュール構造体の立体模式図を示す。

図６は、本発明の第１実施形態に係るフレームモジュール構造体の別の立体模式図を示す。

図７は、本発明の第１実施形態に係る、フレームモジュール構造体に取り付けられた光モジュール構造体の概略図を示す。

図８は、本発明の第１実施形態に係る、バックライトを生成し、画像を投影する光モジュール構造体の概略図を示す。

図９は、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの立体模式図を示す。

図１０は、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの分解図を示す。

図１１は、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスのフレームモジュール構造体の立体模式図を示す。

図１２は、本発明の第２実施の形態に係る光学イメージングデバイスの下部筐体モジュール構造体の分解図を示す。

図１３は、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの光モジュール構造体の分解図を示す。

図１４は、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの制御アセンブリの拡大図を示す。

図１５は、本発明の第２実施形態に係るフレームモジュール構造体に取り付けられた光モジュール構造体の概略図を示す。

図１６は、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの断面図を示す。

図１７は、本発明の第３実施形態に係る光学イメージングデバイスの分解図を示す。
〔詳細な説明〕
従来技術に係る光学イメージングデバイスは、限られたスペースに設置される。例えば、ＨＵＤは、自動車のダッシュボードの背後の限られたスペースに設置される。また、交換や複雑な修理のために、限られたスペースから光学イメージングデバイスを取り出す場合には、まず自動車内の多くの機械構造および電子機器を分解する必要があり、多大な不便さおよび時間の浪費を招く。

本発明に係る光学イメージングデバイスは、一体的に形成されていない。これにより、保守員は、限られたスペース下にある本発明に係る光学イメージングデバイスを分解し、当該光学イメージングデバイスの一部または全て構成を取り出すことができる。従って、前記光学イメージングデバイスの保守における困難性が改善および低減され得る。また、前記光学イメージングデバイスの保守費用を低減することができる。

以下の説明では、本発明を詳細に説明するために図面を用いて本発明の様々な実施形態を説明する。それにもかかわらず、本発明の概念は、多様な形態で実施され得る。これらの実施形態は、本発明の範囲を限定するために使用されるものではない。

まず、本発明の第１実施形態に係る光学イメージングデバイスの立体模式図および分解図を示す、図１および図２を参照する。図１および図２に示されるように、本発明に係る光学イメージングデバイス１００は、光モジュール構造体１１０およびフレームモジュール構造体１２０を含む、複数のモジュール構造体を備える。当該複数のモジュール構造体は、一体型デバイスを形成するように組み立てられる。つまり、光モジュール構造体１１０と、フレームモジュール構造体１２０とが組み立てられて、光学イメージングデバイス１００を形成する。それにもかかわらず、光学イメージングデバイス１００は、光モジュール構造体１１０およびフレームモジュール構造体１２０のみを含むことには限定されない。前記複数のモジュール構造体が組み立てられていない場合には、当該複数のモジュール構造体の各々は、独立した構造である。図２に示すように、光モジュール構造体１１０と、フレームモジュール構造体１２０とが組み立てられていない場合、これらは独立した構造であり、光学イメージングデバイス１００が一体的に形成されていないことを意味する。前記複数のモジュール構造体は、光モジュール１１４を含む。前記複数のモジュール構造体が一体型デバイスを形成するように組み立てられると、光モジュール１１４は、画像（図示せず）を反射し、当該反射された画像を投影する。

さらに、全体で１つに組み立てられる複数のモジュール構造体を分離するために、当該複数のモジュール構造体のうちの１つが、当該複数のモジュール構造体の別のモジュール構造体から取り外される。光モジュール構造体１１０およびフレームモジュール構造体１２０は、組み立てられて光学イメージングデバイス１００を形成し、図３に示すように、ダッシュボード１０の背後の空間に設置され、フロントガラス２０に画像を投影するために、ダッシュボード１０と自動車のフロントガラス２０との間に配置される。前記画像は、フロントガラス２０によって運転者の目に向けて反射される。光学イメージングデバイス１００を取り出すために、保守員は、ダッシュボード１０の上方の保守用窓１２またはダッシュボード１０のメータ設置窓１４を通して、フレームモジュール構造体１２０から光モジュール構造体１１０を取り外すことができる。また、前記複数のモジュール構造体の大きさは、所定の大きさ、例えば、保守用窓１２またはメータ設置窓１４の大きさよりも小さい。これにより、光モジュール構造体１１０またはフレームモジュール構造体１２０などの取り外されたモジュール構造体を、保守用窓１２またはメータ設置窓１４を通してダッシュボード１０の背後の空間から取り出すことができる。

光モジュール構造体１１０は、主筐体（メインハウジング：main housing）１１２と光モジュール１１４とを含む。光モジュール１１４は、主筐体１１２内に配置される。主筐体１１２の両外側には、複数の固定用支持体（fixing base）１１６が配置されている。当該複数の固定用支持体１１６は、それぞれ貫通孔１１６２を有する。フレームモジュール構造体１２０は、１つ以上の固定フレーム１２２を含む。本実施形態によれば、フレームモジュール構造体１２０は、２つの固定フレーム１２２を含む。当該２つの固定フレーム１２２は、それぞれ主筐体１１２の両外側に対応している。各固定フレーム１２２は、複数の固定用孔１２２１を有する。複数の固定用孔１２２１は、複数の固定用支持体１１６の複数の貫通孔１１６２にそれぞれ対応している。複数の固定部材（例えばネジ）（図示せず）は、貫通孔１１６２および固定用孔１２２１を貫通する。これにより、光モジュール構造体１１０とフレームモジュール構造体１２０とが組み立てられ、一体型デバイスを形成する。一方、前記複数の固定部材を取り外すと、光モジュール構造体１１０とフレームモジュール構造体１２０とを分離することができる。また、各固定フレーム１２２の外側には、１つ以上の固定用支持体１２４が配置されている。本実施形態では、各固定フレーム１２２には、２つの固定用支持体１２４が配置されている。複数の固定用支持体１２４は、それぞれ孔１２４４を有する。複数の固定用支持体１２４も、ネジ等の複数の固定部材も、フレームモジュール構造体１２０を設置スペースに固定するために用いられる。例えば、フレームモジュール構造体１２０は、光学イメージングデバイス１００を配置するために、図３に示すダッシュボード１０の背後の空間に固定される。

さらに、本発明の第１の実施形態に係る光学イメージングデバイスの断面図を示す図４を参照されたい。図４に示すように、光モジュール構造体１１０は、主筐体１１２の下部（bottom）に配置されたメインボード（マザーボード：mainboard）１１１とディスプレイ１１３とを更に含む。ディスプレイ１１３は、メインボード１１１によって送信される表示情報を受信し、画像を表示するために、メインボード１１１に接続される。光モジュール構造体１１０は、メインボード１１１およびディスプレイ１１３を覆うために、主筐体１１２の下部（bottom）に配置されるカバー１１８を更に備える。さらに、光モジュール構造体１１０は、主筐体１１２の下部（bottom）に配置され、ディスプレイ１１３に隣接する伝送モジュール１１５をさらに備える。伝送モジュール１１５は、第１接続デバイス１１５２と、第２接続デバイス１１５４と、回路基板１１５６とを含む。第１接続デバイス１１５２および第２接続デバイス１１５４は、いずれも回路基板１１５６上に配置され、回路基板１１５６を介して電気的に接続される。第３接続デバイス１１１２は、メインボード１１１上に配置されている。伝送ライン（図示せず）は、第３接続デバイス１１１２および第２接続デバイス１１５４に接続され得る。これにより、伝送モジュール１１５は、メインボード１１１に電気的に接続され、電力または信号を送信する。上述した第１接続デバイス１１５２、第２接続デバイス１１５４、および第３接続デバイス１１１２は、コネクタであってもよい。

再び図４および図８を参照されたい。光モジュール１１４は、反射デバイス１１４２および投影デバイス１１４４を含む。反射デバイス１１４２および投影デバイス１１４４はいずれも主筐体１１２の内部に配置される。反射デバイス１１４２は、ディスプレイ１１３に表示される画像を反射するために、ディスプレイ１１３に対向している。投影デバイス１１４４は、反射デバイス１１４２に対向しており、反射デバイス１１４２によって反射された画像を投影するために、反射デバイス１１４２の光反射経路上に位置付けられる。本発明の一実施形態によれば、反射デバイス１１４２は、反射ミラーであってもよく、投影デバイス１１４４は、球面ミラーであってもよい。

さらに、本発明の第１実施形態に係るフレームモジュール構造体の立体模式図を示す図５および図６を参照されたい。図５および図６に示されるように、フレームモジュール構造体１２０は、バックライトモジュール１２１と、ヒートシンク１２５とを含む。バックライトモジュール１２１は、ディスプレイ１１３に向けてバックライトを提供し、ヒートシンク１２５上に配置される。バックライトモジュール１２１は、回路基板１２１１と、複数の発光デバイス１２１４と、導光構造体１２１５とを含む。回路基板１２１１は、ヒートシンク１２５の片側に配置される。複数の発光デバイス１２１４は、バックライトとしての光を生成するために、回路基板１２１１上に配置される。本発明の一実施形態によれば、複数の発光デバイス１２１４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）であってもよい。複数の発光デバイス１２１４は、光を生成する過程で熱を生成するため、ヒートシンク１２５は、複数の発光デバイス１２１４によって生成される熱を放散することができる。ヒートシンク１２５は、固定フレーム１２２に配置されている。

図８に示されるように、導光構造体１２１５の光入口１２１５０は、複数の発光デバイス１２１４と対向している。導光構造体１２１５の光出口１２１５７は、ディスプレイ１１３に対向している。複数の発光デバイス１２１４は、光を生成する。当該光は、光入口１２１５０を介して導光構造体１２１５に入射する。導光構造体１２１５は、前記光を光出口１２１５７まで導き、当該光をバックライトとしてディスプレイ１１３に提供する。導光構造体１２１５は、筐体１２１５１と、反射デバイス１２１５３と、ディフューザ１２１５５とを有する。筐体１２１５１は、光入口１２１５０と、光出口１２１５７とを含む。反射デバイス１２１５３は、筐体１２１５１の内部に配置され、複数の発光デバイス１２１４によって生成される光を反射し、当該光を光出口１２１５７に導くことができる。本発明の一実施形態によれば、反射デバイス１２１５３は、反射フィルムまたは筐体１２１５１の内面であってもよい。研磨などの何らかの表面処理の後、筐体１２１５１の内面は、光を反射することができる。ディフューザ１２１５５は、筐体１２１５１に配置され、光出口１２１５７に位置しており、ディスプレイ１１３対向している。ディフューザ１２１５５は、光を拡散し、均一な光をディスプレイ１１３に提供することができる。本発明の一実施形態によれば、ディフューザ１２１５５は、拡散フィルムであってもよい。

再び図５および図６を参照されたい。フレームモジュール構造体１２０は、フレーム１２６と、伝送モジュール１２８とをさらに含んでもよい。フレーム１２６は、ヒートシンク１２５の片側に、かつ回路基板１２１１に隣接して配置される。伝送モジュール１２８は、フレーム１２６上に配置され、第４接続デバイス１２８２と、第５接続デバイス１２８４と、回路基板１２８６とを含む。第４接続デバイス１２８２および第５接続デバイス１２８４は、回路基板１２８６上に配置され、回路基板１２８６を介して電気的に接続される。第６接続デバイス１２１８は、回路基板１２１１上に配置される。伝送ライン（図示せず）は、第６接続デバイス１２１８および第５接続デバイス１２８４に接続され得る。これにより、伝送モジュール１２８は、回路基板１２１１に電気的に接続され、回路基板１２１１に電力を伝送し、複数の発光デバイス１２１４を駆動して光を生成する。第４接続デバイス１２８２、第５接続デバイス１２８４、および第６接続デバイス１２１８は、コネクタであってもよい。

再び図４および図７を参照されたい。メインボード１１１は、複数の発光デバイス１２１４に電力を供給する。光モジュール構造体１１０がフレームモジュール構造体１２０に取り付けられると、光モジュール構造体１１０の第１接続デバイス１１５２は、フレームモジュール構造体１２０の第４接続デバイス１２８２に挿入される。これにより、メインボード１１１による電力出力は、第３接続デバイス１１１２、第２接続デバイス１１５４、回路基板１１５６、第１接続デバイス１１５２、第４接続デバイス１２８２、回路基板１２８６、第５接続デバイス１２８４、および第６接続デバイス１２１８を介して回路基板１２１１に伝送される。従って、メインボード１１１の電力を回路基板１２１１に供給して、複数の発光デバイス１２１４を駆動し、光を生成することができる。

再び図１および図２を参照されたい。モジュール構造体は、上部筐体モジュール構造体（トップハウジングモジュール構造体：top-housing module structure）１３０をさらに含んでもよい。上部筐体モジュール構造体１３０は、上部筐体（トップハウジング：top housing）１３２および蓋板１３４を含む。上部筐体モジュール構造体１３０は、光モジュール構造体１１０に取り付けられる。上部筐体１３２は、主筐体１１２の上部（top）に位置する。蓋板１３４は、上部筐体１３２の上部（top）に配置される。蓋板１３４は透明である。上部筐体１３２は、ねじ止めまたは座屈によって主筐体１１２に取り付けられ得る。図８に示されるように、光モジュール１１４によって投影される画像が、上部筐体モジュール構造体１３０を通過し、図３に示されるようにフロントガラス２０に投影されることにより、画像が運転手に提供され得る。

修理または交換のために本発明に係る光学イメージングデバイス１００を取り出すために、まず、光モジュール構造体１１０およびフレームモジュール構造体１２０に固定された複数の固定部材が緩められる。次いで、光モジュール構造体１１０をフレームモジュール構造体１２０から分離して取り出すことができる。当該分離の前に、まず上部筐体モジュール構造体１３０が取り出される。その後、光モジュール構造体１１０が、検査または修理のために取り出される。さらに、フレームモジュール構造体１２０が、検査または修理のために同様に取り出され得る。本発明に係る光学イメージングデバイス１００は、修理工程または交換工程において、多くの構成要素を分解するという問題を実質的に解決することができる。その結果、時間の浪費が短くなり、保守費用が低くなる。

本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの立体模式図および本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの分解図を示す、図９および図１０を参照されたい。図９および図１０に示されるように、第２実施形態に係る光学イメージングデバイス２００は、複数のモジュール構造体を備える。当該複数のモジュール構造体は、光モジュール構造体２１０と、フレームモジュール構造体２２０と、下部筐体モジュール構造体（ボトムハウジングモジュール構造体：bottom-housing module structure）２４０とを含む。前記複数のモジュール構造体は、一体型デバイスを形成するように組み立てられる。すなわち、光モジュール構造体２１０、フレームモジュール構造体２２０、および下部筐体モジュール構造体２４０を組立てることにより、光学イメージングデバイス２００が形成される。それにもかかわらず、光学イメージングデバイス２００が、光モジュール構造体２１０、フレームモジュール構造体２２０、および下部筐体モジュール構造体２４０のみを含むことには限定されない。前記複数のモジュール構造体が組み立てられていない場合には、当該複数のモジュール構造体は、それぞれが独立した構造である。図１０に示すように、光モジュール構造体２１０、フレームモジュール構造体２２０、および下部筐体モジュール構造体２４０が組み立てられていない場合、これらは独立した構成である。このことは、光学イメージングデバイス２００が一体的に形成されていないことを意味する。前記複数のモジュール構造体は、光モジュール２１４を含む。前記複数のモジュール構造体が組み立てられて一体型デバイスが形成されると、光モジュール２１４は、画像（図示せず）を反射し、反射された画像を投影する。

光モジュール構造体２１０は、主筐体２１２と、光モジュール２１４とを含む。光モジュール２１４は、主筐体２１２内に配置されている。主筐体２１２の両外側には、複数の固定用支持体２１８が配置されている。複数の固定用支持体２１８は、それぞれ貫通孔（図示せず）を有している。さらに、下部筐体モジュール構造体２４０は、メインボード２４２と、ディスプレイ２４４とを含む。メインボード２４２はさらに、伝送モジュール２４１を含む。フレームモジュール構造体２２０は、１つ以上の固定フレーム２２２を含む。本実施形態によれば、下部筐体モジュール構造体２４０は、座屈によって光モジュール構造体２１０に固定される。フレームモジュール構造体２２０は、２つの固定フレーム２２２を含む。２つの固定フレーム２２２は、それぞれ、組み立て後には主筐体２１２の両側の外側面に対応している。各固定フレーム２２２は、固定用孔２２２１を有している。複数の固定用孔２２２１は、複数の固定用支持体２１８の複数の貫通孔にそれぞれ対応する。複数の固定部材（例えばネジ）は、当該貫通孔および固定用孔２２２１を貫通している。これにより、光モジュール構造体２１０、フレームモジュール構造体１２０、および下部筐体モジュール構造体２４０が組み立てられ、一体型デバイスを形成する。一方、前記複数の固定部材を取り外すと、光モジュール構造体２１０と、フレームモジュール構造体２２０とを分離することができる。また、各固定フレーム２２２の外側には、１つ以上の固定用支持体２２４が配置されている。本実施形態では、固定用支持体２２４は、各固定フレーム２２２に配置されている。複数の固定用支持体２２４は、それぞれ孔２２４４を有している。複数の固定用支持体２２４だけではなく、ネジなどの複数の固定部材も、フレームモジュール構造体２２０を設置スペースに固定するために用いられる。例えば、フレームモジュール構造体２２０は、光学イメージングデバイス２００を配置するために、図３に示すダッシュボード１０の背後の空間に固定される。

次に、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスのフレームモジュール構造体の立体模式図を示す図１１を参照されたい。図１１に示されるように、フレームモジュール構造体２２０は、バックライトモジュール２２１と、ヒートシンク２２５とを含む。バックライトモジュール２２１は、ディスプレイ２４４にバックライトを提供する。バックライトモジュール２２１がバックライトを提供する方法は、第１実施形態に係る方法と同一である。したがって、反復して詳述しない。フレームモジュール構造体２２０は、伝送モジュール２２８をさらに含む。フレームモジュール構造体２２０は、伝送モジュール２２８を介して伝送モジュール２４１に電気的に接続される。これにより、バックライトモジュール２２１とメインボード２４２とが接続される。

さらに、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの下部筐体モジュール構造体の分解図を示す図１２を参照されたい。図１２に示されるように、下部筐体モジュール構造体２４０は、筐体２２９、伝送モジュール２４１、接続デバイス２４８、メインボード２４２、およびディスプレイ２４４を更に含む。ディスプレイ２４４は、前記伝送ラインを介してメインボード２４２に電気的に接続される。伝送モジュール２４１は、第７接続デバイス２４１２、第８接続デバイス２４１４、および回路基板２４１６をさらに含む。第７接続デバイス２４１２および第８接続デバイス２４１４は、共に回路基板２４１６上に配置され、回路基板２４１６を介して電気的に接続される。第９接続デバイス２４２１は、メインボード２４２上に配置される。伝送ライン（図示せず）は、第９接続デバイス２４２１および第８接続デバイス２４１４に接続され得る。これにより、伝送モジュール２４１は、メインボード２４２に電気的に接続され、電力または信号を送信する。上述の第７接続デバイス２４１２、第８接続デバイス２４１４、および第９接続デバイス２４２１は、コネクタであってもよい。

次に、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの光モジュール構造体の分解図および本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの制御アセンブリの拡大図を示す、図１３および図１４を参照されたい。図１３および図１４に示されるように、光モジュール２１４は、反射デバイス２１４２および投影デバイス２１４４、フレーム２１１、ならびに制御アセンブリ２１６を含む。反射デバイス２１４２および投影デバイス２１４４は、いずれも主筐体２１２の内側に配置される。反射デバイス２１４２は、ディスプレイ２４４に表示される画像を反射するために、ディスプレイ２４４に対向している。投影デバイス２１４４は、反射デバイス２１４２によって反射される画像を投影するために、反射デバイス２１４２に対向しており、反射デバイス２１４２の光反射経路上に位置している。フレーム２１１は、主筐体２１２の内側に配置されている。投影デバイス２１４４は、投影デバイス２１４４の投影角度を調整するために、フレーム２１１に回転可能に配置されている。

さらに、制御アセンブリ２１６は、投影デバイス２１４４の回転を制御し、投影デバイス２１４４の投影角度を調整するために、主筐体２１２に配置され、投影デバイス２１４４に接続される。制御アセンブリ２１６は、駆動デバイス２１６１、第１接続デバイス２１６２、センシングモジュール２１６３、第２接続デバイス２１６４、第３接続デバイス２１６６、および第４接続デバイス２１６７を含む。駆動デバイス２１６１は、投影デバイス２１４４を駆動し、回転させることができる。本発明の第２実施形態に係るフレームモジュール構造体に組み立てられた光モジュール構造体の概略図を示す図１５を参照されたい。図１５に示すように、第４接続デバイス２１６７と接続デバイス２４８とは、（図に示す矢印のように）電気的に接続される。すなわち、第４接続デバイス２１６７は、メインボード２４２から信号を受信するか、またはメインボード２４２に信号を送信するために、メインボード２４２に電気的に接続される。さらに、第１接続デバイス２１６２と第３接続デバイス２１６６とは、伝送ライン（図示せず）を介して電気的に接続され得る。第２接続デバイス２１６４は、当該伝送ラインを介して駆動デバイス２１６１に電気的に接続され得る。第１接続デバイス２１６２および第２接続デバイス２１６４は、回路基板２１６９を介して第４接続デバイス２１６７に電気的に接続され得る。

センシングモジュール２１６３は、投影デバイス２１４４の回転位置を感知することができる。本発明の一実施形態では、センシングモジュール２１６３は、互いに対向する送信機２１６３１および受信機２１６３３を含む、光センシングモジュールであってもよい。送信機２１６３１は光を送信し、受信機２１６３３は、光を受信することができる。遮光部材２１６５は、投影デバイス２１４４に配置される。投影デバイス２１４４が回転すると、投影デバイス２１４４は、遮光部材２１６５を駆動して移動させる。遮光部材２１６５は、例えば、送信機２１６３１と受信機２１６３３との間のセンシングモジュール２１６３に位置する。これにより、遮光部材２１６５は、送信機２１６３１によって送信される光を遮光する。受信機２１６３３は、光を受光しなくなる。受信機２１６３３が送信機２１６３１によって送信された光を受信するか否かを判断することによって、投影デバイス２１４４が所定の位置に位置し、所定の角度で画像を投影するか否かがわかる。センシングモジュール２１６３は、投影デバイス２１４４の回転位置を感知し、検知信号を生成する。当該検知信号は、第３接続デバイス２１６６に送信され、その後、第１接続デバイス２１６２に送信される。次いで、前記検知信号は、メインボード２４２に送信される。メインボード２４２は、前記検知信号に応じた制御信号を生成し、当該制御信号を第４接続デバイス２１６７および第２接続デバイス２１６４を介して駆動デバイス２１６１に送信し、駆動デバイス２１６１を制御して投影デバイス２１４４を回転させる。

さらに、バックラッシュスプリング２１６８が、フレーム２１１および投影デバイス２１４４に接続される。投影デバイス２１４４がフレーム２１１に取り付けられているときに、隙間が生じることがある。これにより、投影デバイス２１４４が所定の位置に固定され、投影角度が所定の角度に固定されると、投影デバイス２１４４は、前記隙間に起因して揺れ、投影角度に影響を及ぼす可能性がある。バックラッシュスプリング２１６８を使用することによって、投影デバイス２１４４の揺れを回避することができる。このことは、前記隙間を排除し、投影角度を固定することに等しい。

次に、本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの断面図を示す図１６を参照する。図１６に示すように、本発明の第２実施形態によれば、複数のモジュール構造体が組み立てられた後、メインボード２４２は、投影デバイス２１４４の角度、ディスプレイ２４４の内容、バックライト、およびバックライトの輝度を完全に制御することができる。機能動作が犠牲になることはない。したがって、光学イメージングデバイスを複数のモジュール構造体に分割することで、全体的な空間に対する要求を効果的に下げることができる。

本発明の第３実施形態に係る光学イメージングデバイスの分解図を示す図１７を参照されたい。図１７に示されるように、図１０における実施形態に係る下部筐体モジュール構造体２４０およびフレームモジュール構造体２２０は、一体的に設計され、別のモジュール構造体２５０となっていてもよい。すなわち、前記回路基板および前記ディスプレイが、フレームモジュール構造体２５０に配置されている。この設計は、モジュール構造体の数を低減することができる。上述の説明によれば、前記光学イメージングデバイスは、必要に応じて分割されてもよく、上述した３つの実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態によれば、本発明に係る光学イメージングデバイスは、一体的に形成されていない。これにより、保守員は、本発明に係る光学イメージングデバイスを限られたスペースで分解し、当該光学イメージングデバイスの一部または全部の構造体を取り出すことができる。従って、光学イメージングデバイスの保守における困難性を改善および低下させることができ、保守費用を更に低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る光学イメージングデバイスの立体模式図を示す。 本発明の第１実施形態に係る光学イメージングデバイスの分解図を示す。 本発明の第１実施形態に係る、自動車に搭載された光学イメージングデバイスの概略図を示す。 本発明の第１実施形態に係る光学イメージングデバイスの断面図を示す。 本発明の第１実施形態に係るフレームモジュール構造体の立体模式図を示す。 本発明の第１実施形態に係るフレームモジュール構造体の別の立体模式図を示す。 本発明の第１実施形態に係る、フレームモジュール構造体に取り付けられた光モジュール構造体の概略図を示す。 本発明の第１実施形態に係る、バックライトを生成し、画像を投影する光モジュール構造体の概略図を示す。 本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの立体模式図を示す。 本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの分解図を示す。 本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスのフレームモジュール構造体の立体模式図を示す。 本発明の第２実施の形態に係る光学イメージングデバイスの下部筐体モジュール構造体の分解図を示す。 本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの光モジュール構造体の分解図を示す。 本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの制御アセンブリの拡大図を示す。 本発明の第２実施形態に係るフレームモジュール構造体に取り付けられた光モジュール構造体の概略図を示す。 本発明の第２実施形態に係る光学イメージングデバイスの断面図を示す。 本発明の第３実施形態に係る光学イメージングデバイスの分解図を示す。

Claims (12)

1. 一体型デバイスを形成するように組み立て可能な複数のモジュール構造体を含み、
   前記モジュール構造体のそれぞれは、組み立てられていないときには独立した構造であり、
   前記複数のモジュール構造体は、光モジュールを含んでおり、前記複数のモジュール構造体が組み立てられると、前記光モジュールは画像を反射し、反射された前記画像を投影する、光学イメージングデバイス。
2. １つのデバイスとして組み立てられた前記複数のモジュール構造体を分離するために、前記複数のモジュール構造体のうちの１つは、前記複数のモジュール構造体のうちの別のモジュール構造体から取り外され、分離される、請求項１に記載の光学イメージングデバイス。
3. 前記複数のモジュール構造体のサイズは、保守用窓またはメータ設置窓よりも小さい、請求項１に記載の光学イメージングデバイス。
4. 前記複数のモジュール構造体は、光モジュール構造体と、フレームモジュール構造体とを含み、
   前記光モジュール構造体は、主筐体と前記光モジュールを含み、前記光モジュールは、前記主筐体内に配置され、
   前記フレームモジュール構造体は、１つ以上の固定フレームを含み、
   前記１つ以上の固定フレームにおいて、前記光モジュール構造体と、前記フレームモジュール構造体とが組み立てられる、請求項１に記載の光学イメージングデバイス。
5. 前記複数のモジュール構造体は、前記光モジュール構造体に取り付けられ、前記主筐体の上部に位置する上部筐体モジュール構造体をさらに含む、請求項４に記載の光学イメージングデバイス。
6. 前記光モジュール構造体は、メインボードと、前記メインボードに接続され、前記画像を表示するディスプレイとをさらに含む、請求項４に記載の光学イメージングデバイス。
7. 前記フレームモジュール構造体は、バックライトを提供するためのバックライトモジュールをさらに含む、請求項４に記載の光学イメージングデバイス。
8. 前記フレームモジュール構造体は、ヒートシンクをさらに含み、前記バックライトは、前記ヒートシンクに配置される、請求項７に記載の光学イメージングデバイス。
9. 前記フレームモジュール構造体は、メインボードと、前記メインボードに接続され、前記画像を表示するディスプレイとをさらに含む、請求項７に記載の光学イメージングデバイス。
10. 前記複数のモジュール構造体は、下部筐体モジュール構造体をさらに含み、
    前記下部筐体モジュール構造体は、前記光モジュール構造体に取り付けられ、前記主筐体の下部に位置する下部筐体を含む、請求項４に記載の光学イメージングデバイス。
11. 前記下部筐体モジュール構造体は、メインボードと、前記メインボードに接続され、前記画像を表示するディスプレイとをさらに含む、請求項１０に記載の光学イメージングデバイス。
12. 前記光モジュールは、
    前記主筐体に配置され、前記画像を反射する反射デバイスと、
    前記主筐体に配置されるフレームと、
    前記フレームに配置され、前記反射デバイスによって反射される前記画像を投影する投影デバイスと、
    前記主筐体に配置され、前記投影デバイスに接続され、前記投影デバイスの回転を制御して前記投影デバイスが前記画像を投影するための投影角度を調節する、制御アセンブリと、を含む、請求項４に記載の光学イメージングデバイス。

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