特許 6020907 表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6020907

(24)【登録日】2016年10月14日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】表示装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/00 20060101AFI20161020BHJP

   G02B 27/02 20060101ALI20161020BHJP

   H04N 5/64 20060101ALI20161020BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20161020BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   G03B21/00 D

   G02B27/02

   H04N5/64 521Z

   B60K35/00 A

   G09F9/00 359

【請求項の数】4

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2012-257201(P2012-257201)

(22)【出願日】2012年11月26日

(65)【公開番号】特開2014-106270(P2014-106270A)

(43)【公開日】2014年6月9日

【審査請求日】2015年9月18日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 加苗

(72)【発明者】

【氏名】宇都 佑哉

(72)【発明者】

【氏名】広川 拓郎

【審査官】 村川 雄一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１３３４０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１３３５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４１５２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｂ ２１／００ − ２１／１０

Ｇ０３Ｂ ２１／１２ − ２１／１３

Ｇ０３Ｂ ２１／１３４ − ２１／３０

Ｇ０３Ｂ ３３／００

Ｇ０２Ｂ ２７／００ − ２７／６４

Ｂ６０Ｋ ３５／００ − ３７／０６

Ｈ０４Ｎ ５／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

照明光を発する光源と、前記照明光から表示光を生成する表示素子と、前記表示素子が搭載される回路基板と、前記表示素子を保持する調整部材と、前記調整部材を位置調整可能に固定する固定手段と、を備え、
前記調整部材は突起を有すると共に、
前記回路基板に形成された貫通孔に前記突起が挿入されて、
前記表示素子が搭載された前記回路基板が前記調整部材に位置決めされていることを特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記表示光を反射させる反射部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記固定手段はボルトであることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記調整部材は、前記ボルトの軸部が貫通する貫通孔を有することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の表示素子を備えた表示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、スクリーンに表示光を投影する投射型表示装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かる投射型表示装置は、画像投射装置，外装筐体，スクリーン，反射ミラーを備えており、スクリーン上に投影される画像の位置を調整できるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１２９２７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前記投射型表示装置は、軸止部を中心として、反射ミラーを上下左右に回転可能に軸止する構造であるため、スクリーンに投影される画像の位置を調整し難いという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、表示素子の位置調整が容易にできる光源装置を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明は、照明光を発する光源１１と、前記照明光から表示光Ｌを生成する表示素子１４１と、前記表示素子１４１が搭載される回路基板１４２と、前記表示素子１４１を保持する調整部材１４３と、前記調整部材１４３を位置調整可能に固定する固定手段１４８と、を備え、前記調整部材１４３は突起１４３ａを有すると共に、前記回路基板１４２に形成された貫通孔１４２ａに前記突起１４３ａが挿入されて、前記表示素子１４１が搭載された前記回路基板１４２が前記調整部材１４３に位置決めされているものである。

【0006】

また、本発明は、前記表示光Ｌを反射させる反射部材２１を備えたものである。

【0007】

また、本発明は、前記固定手段１４８はボルトであるものである。

【0008】

また、本発明は、前記調整部材１４３は、前記ボルト１４８の軸部１４８ｂが貫通する貫通孔１４３ｃを有するものである。

【発明の効果】

【0009】

表示素子を調整部材で保持し、この調整部材を位置調整可能に固定することにより、表示素子の位置調整が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施形態を示す概観図。

【図2】同上実施形態を示す断面図。

【図3】同上実施形態を示す断面図。

【図4】同上実施形態を示す光源部の断面図。

【図5】同上実施形態を示す表示器の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付の図面に基づいて、本発明をヘッドアップディスプレイ装置に適用した一実施形態を説明する。

【0012】

ヘッドアップディスプレイ装置は、車両のダッシュボード１に設けられた表示装置２が投射する表示光Ｌをフロントガラス３によって車両運転者４側に反射させ、虚像Ｖを表示するものである。車両運転者４は、虚像Ｖを風景と重畳させて視認することができる。表示装置２は、第１ユニットＡ及び第２ユニットＢを備えている。

【0013】

第１ユニットＡは、プロジェクタ１０，平面鏡２１，透過型スクリーン２６，ヒートシンク３１，ハウジング４１等から構成されている。第２ユニットＢは、反射器５０，６０，ハウジング７１等から構成されている。

【0014】

プロジェクタ１０は、フィールドシーケンシャル方式によって、透過型スクリーン２６に画像を表示させるものである。プロジェクタ１０は、光源部１１，ミラー部１２，プリズム１３，表示器１４，投射レンズ部材１５を有しており、ヒートシンク３１に固定されている。

【0015】

プロジェクタ１０の光源部１１は、青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃ，レンズ部材１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，反射ミラー１１ｇ，ダイクロイックミラー１１ｈ，１１ｉ，回路基板１１ｋを有するものである。レンズ部材１１ｄ，１１ｅ，１１ｆ，反射ミラー１１ｇ，ダイクロイックミラー１１ｈ，１１ｉは、フレーム部材１１ｍの保持部１１ｖで保持されている。

【0016】

青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃは、トップビュー型ＬＥＤからなるものであり、夫々、青色光Ｂ，赤色光Ｒ，緑色光Ｇを発するものである。青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃは回路基板１１ｋに搭載されている。青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃが搭載された回路基板１１ｋは、図示しないボルトによってヒートシンク３１に固定されている。回路基板１１ｋはヒートシンク３１に当接しており、青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃが発した熱は、回路基板１１ｋを介して、ヒートシンク３１によって放散される。

【0017】

レンズ部材１１ｄ，１１ｅ，１１ｆは、夫々、青色発光ダイオード１１ａ，赤色発光ダイオード１１ｂ，緑色発光ダイオード１１ｃが発した青色光Ｂ，赤色光Ｒ，緑色光Ｇを集光させる。反射ミラー１１ｇは、青色発光ダイオード１１ａが発してレンズ部材１１ｄで集光された青色光Ｂを反射させる。ダイクロイックミラー１１ｈは、赤色発光ダイオード１１ｂが発してレンズ部材１１ｅで集光された赤色光Ｒを反射させると共に、反射ミラー１１ｇで反射された青色光Ｂを透過させる。ダイクロイックミラー１１ｉは、緑色発光ダイオード１１ｃが発してレンズ部材１１ｆで集光された緑色光Ｇを反射させると共に、反射ミラー１１ｈで透過または反射された青色光Ｂ，赤色光Ｒを透過させる。

【0018】

フレーム部材１１ｍは、突起からなる位置決め部１１ｐを有している。フレーム部材１１の位置決め部１１ｐをヒートシンク３１の凹部に嵌め入れることにより、フレーム部材１１がヒートシンク３１に位置決めされる。また、フレーム部材１１ｍには孔部１１ｔが形成されている。フレーム部材１１ｍの孔部１１ｔにボルト１１ｓが挿通され、ボルト１１ｓがヒートシンク３１に螺着されることにより、フレーム部材１１ｍがヒートシンク３１に固定される。

【0019】

表示ユニット１９は、ミラー部１２，プリズム１３，表示器１４，投射レンズ部材１５をケース体１８に収容したものである。表示ユニット１９は、光源部１１とは直接的には接触していない。プリズム１３は、ミラー部１２からの光を透過させて表示器１４に照射させる。表示器１４によって生成された表示光Ｌは、プリズム１３の傾斜面１３ａによって、投射レンズ部材１５に向けて反射される。投射レンズ部材１５は、表示光Ｌを拡大し、平面鏡２１に投射する。投射レンズ部材１５は、１枚のレンズ部材で構成しても良いし、複数のレンズ部材で構成しても良い。

【0020】

平面鏡２１は、支持部材２３に保持されており、プロジェクタ１０からの表示光Ｌを透過型スクリーン２６に反射させる。透過型スクリーン２６は支持部材２４に保持されており、プロジェクタ１０からの表示光Ｌが透過型スクリーン２６に結像される。ヒートシンク３１は、アルミニウム（Al）等の金属からなるものであり、複数の放熱フィン３１ａを有している。平面鏡２１及び透過型スクリーン２６は、保持部材２３，２４を介して、ヒートシンク３１に固定されている。ハウジング４１は、不透明な樹脂（例えばポリプロピレン）からなるものであり、プロジェクタ１０，平面鏡２１，透過型スクリーン２６等を収容する。ハウジング４１には、表示光Ｌが出射する窓部４１ａが形成されている。

【0021】

反射器５０は、平面鏡５１及び支持部材５２を有している。平面鏡５１は、第１ユニットＡからの表示光Ｌを凹面鏡６１に反射させる。支持部材５２は、ハウジング７１に固定されており、平面鏡３５を保持する。反射器６０は、凹面鏡６１，ミラーホルダー６２，ステッピングモータ６３，支持部材６４を有している。凹面鏡６１は、樹脂（例えばポリカーボネート）に金属（例えばアルミニウム）を蒸着させ反射面６１ａを形成したものである。反射面６１ａは凹面となっており、平面鏡５１にて反射された表示光Ｌが拡大されて虚像Ｖが表示される。凹面鏡６１はミラーホルダー６２に両面粘着テープにより接着されている。ミラーホルダー６２は樹脂（例えばＡＢＳ）からなるものであり、歯車部６５及び軸部６６が一体に形成されている。

【0022】

ステッピングモータ６３の回動軸には歯車６７が取付けられており、この歯車６７は、ミラーホルダー６２の歯車部６５と噛合されている。凹面鏡６１はミラーホルダー６２と共に回動可能な状態で支持されており、ステッピングモータ６３により凹面鏡６１を回動させ、表示光Ｌの投射方向を調整することができる。車両運転者４は、押ボタンスイッチ（図示しない）を操作し表示光Ｌが目の位置に反射されるように（即ち、虚像Ｖを視認できるように）凹面鏡６１の角度を調整する。

【0023】

ハウジング７１は、不透明な樹脂（例えばポリプロピレン）からなり、反射器５０，６０が収容される。ハウジング７１には遮光壁７１ａが設けられており、太陽光等の外光が透過型スクリーン２６に入射し虚像Ｖが見えにくくなる現象（ウォッシュアウト）を防止している。遮光壁７１ａは平板形状になっており、ハウジング７１の上部から斜めに垂下するように形成されている。ハウジング７１の上面には、表示光Ｌが出射する開口部７１ｂが形成されており、この開口部７１ｂには、透光性カバー７２が貼着されている。透光性カバー７２は、ポリカーボネート等の透明樹脂からなるものであり、湾曲形状になっている。

【0024】

次に、図５に基づいて、表示器１４について詳述する。表示器１４は、反射型表示素子１４１と、回路基板１４２と、調整板１４３と、ベース部材１４５と、を有している。表示器１４は、ボルト１４８によって、ケース体１８に固定されている。

【0025】

反射型表示素子１４１は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）１４１ａとソケット１４１ｂとからなるものであり、回路基板１４２に搭載されている。ＤＭＤ１４１ａは多数の微小な鏡面を平面に配列したものであり、ＤＭＤ１４１ａはソケット１４１ｂに保持されている。ソケット１４１ｂには突起１４１ｃが形成されており、この突起１４１ｃによりソケット１４１ｂが調整板１４３に位置決めされている。

【0026】

回路基板１４２には貫通孔１４２ａが形成されており、この貫通孔１４２ａに調整板１４３の突起１４３ａが挿入され、回路基板１４２が調整板１４３に位置決めされている。反射型表示素子１４１が搭載された回路基板１４２は、ベース部材１４５が調整板１４３に固定されることによって保持されている。ベース部材１４５には貫通孔１４５ａが形成されており、この貫通孔１４５ａに調整板１４３の突起１４３ａが挿入されている。ベース部材１４５は、ボルト１４７によって、調整板１４３に固定されている。

【0027】

調整板１４３には貫通孔１４３ｃが形成されており、この貫通孔１４３ｃにボルト１４８の軸部１４８ｂが挿通されている。ボルト１４８は頭部１４８ａと軸部１４８ｂとからなるものであり、軸部１４８ｂには雄ネジが形成されている。貫通孔１４３ｃの内径は、軸部１４８ｂの外径よりも大きくなっており、調整板１４３を固定しているボルト１４８を緩めることにより、反射型表示素子１４１が位置決めされた調整板１４３の位置を調整することができる。

【0028】

なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本実施形態の表示素子は反射型表示素子１４１であったが、液晶表示素子等の透過型表示素子であっても良い。また、本実施形態の固定部材はボルト１４８であったが、ビスであっても良い。

【符号の説明】

【0029】

１１ 光源部（光源）
２１ 平面鏡（反射部材）
１４１ 反射型表示素子（表示素子）
１４３ 調整板（調整部材）
１４３ｃ 貫通孔
１４８ ボルト（固定手段）
１４８ｂ 軸部
Ｌ 表示光

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】