特許 6973940 投影装置

(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】6973940

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】投影装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20211118BHJP

   G02B 7/182 20210101ALI20211118BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20211118BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/01

   G02B7/182

   B60K35/00 A

【請求項の数】7

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2018-122750(P2018-122750)

(22)【出願日】2018年6月28日

(65)【公開番号】特開2020-3635(P2020-3635A)

(43)【公開日】2020年1月9日

【審査請求日】2021年1月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000101732

【氏名又は名称】アルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100085453

【弁理士】

【氏名又は名称】野▲崎▼ 照夫

(72)【発明者】

【氏名】内山 龍

(72)【発明者】

【氏名】新保 康夫

【審査官】 鈴木 俊光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−２２７６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０６４４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開昭５８−１８６９４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開平０２−１００９４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６０−１９５２４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開昭５８−１３６５３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２５００７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００７３７９３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｇ０２Ｂ ７／１８２

Ｂ６０Ｋ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像生成部と、前記画像生成部で生成された画像を含む光を反射させるミラーと、を有する投影装置において、
前記ミラーを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持基台とが設けられ、前記支持基台と前記保持部材との間に傾動支持部が設けられており、
前記傾動支持部では、前記保持部材に傾動突部が、前記支持基台に前記傾動突部が当接する支持凹部が設けられて、前記傾動突部と前記支持凹部とが球面摺動部で当接し、前記傾動突部の前記ミラーに向く前部に、前記球面摺動部と中心を共有する凹球面が形成されており、
押圧部とねじ軸とを有する固定部材が設けられ、前記押圧部が前記凹球面に当接し、前記ねじ軸が前記傾動突部および前記支持凹部を貫通して、前記支持基台の前記前部と逆側の背部に延びており、
前記球面摺動部の摺動によって前記保持部材の角度が調節された状態で、前記ねじ軸の締結力で前記押圧部が前記凹球面に加圧されて、前記保持部材が前記支持基台に固定されていることを特徴とする投影装置。

【請求項2】

前記押圧部における前記凹球面と当接する面が、前記凹球面と同じ曲率の凸球面を有する請求項１記載の投影装置。

【請求項3】

前記支持基台と前記保持部材との間に、前記保持部材の角度を変化させる調節機構が設けられている請求項1または２記載の投影装置。

【請求項4】

前記調節機構は、少なくとも２か所に設けられて背部から前記支持基台に挿通されて前記保持部材に螺着された調節ねじと、前記調節ねじが設けられている部分で前記保持部材を前記支持基台から離す方向へ付勢する付勢部材と、を有する請求項３記載の投影装置。

【請求項5】

前記球面摺動部と前記凹球面の共通の中心であって前記保持部材の傾動中心が、前記ミラーの反射面に一致している請求項１ないし４のいずれかに記載の投影装置。

【請求項6】

前記保持部材は板金材料で形成され、前記板金材料を加圧変形させて前記傾動突部が形成されており、前記傾動突部の前記支持凹部に向く表面に前記球面摺動部が形成され、前記傾動突部の前部の表面に前記凹球面が形成されている請求項１ないし５のいずれかに記載の投影装置。

【請求項7】

前記ミラーで反射された画像を含む光を、車両の運転席前方に位置する透過型スクリーンに向ける拡大鏡が設けられて、ヘッドアップディスプレイ装置として使用される請求項１ないし６のいずれかに記載の投影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置などとして使用されるものであり、画像生成部で生成された画像を含む光を反射するミラーの角度調節を可能とした投影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１にヘッドアップディスプレイ装置に関する発明が記載されている。このヘッドアップディスプレイ装置は、画像出力器と、画像出力器からの画像を反射する平面鏡と、平面鏡で反射された画像を拡大してフロントウインドシールドに向けて反射する拡大鏡を有している。フロントウインドシールドで反射した虚像が車両の乗員に目視できるようになっている。

【0003】

特許文献１の段落「００５３」ないし「００５５」に次の記載がある。拡大鏡を回転駆動してその反射角度を調整することで、フロントウインドシールドの寸法誤差や取付け誤差による虚像の表示状態の悪化を回避できる可能性がある。しかし、拡大鏡の可動範囲には限界があり、拡大鏡を回転駆動させても虚像の表示状態の調整が行えない場合がある。また、拡大鏡の可動範囲で虚像の表示状態の調整が行えたとしても、虚像の表示位置が乗員の好みの位置からずれることがある。そして、この問題を解決するために、平面鏡に調節装置を設け、平面鏡の回転位置を変化させ、フロントウインドシールドに対する光学系の光軸を調整することが提案されている。

【0004】

特許文献１の図２に、平面鏡とこの平面鏡を回転させる調節装置が示されている。この調節装置は、２つの駆動部を有しており、それぞれの駆動部は、電動モータと電動モータの回転力を直線運動に変換する変換機構を有している。段落「００５７」に記載されているように、調整作業では、調整装置に外部装置を接続し、外部装置からの駆動信号によって駆動部を動作させ、平面鏡を平面鏡の長辺と短辺に沿った回転軸を中心として回転させて、平面鏡で反射される光の光軸を変化させることができるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−２０３６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載されたヘッドアップディスプレイ装置では、平面鏡の回転位置を調整する調整装置として、電動モータを備えた２つの駆動部が使用されている。この調整装置は構造が複雑で製造コストの高いものとなっており、しかも調整装置を動作させるための外部装置が必要になって、平面鏡の調整のための設備が大がかりすぎる。また、前記調整装置は、平面鏡を２つの回転軸を中心として回転させることができるが、調節完了後に平面鏡をしっかりと固定できる手段は記載されていない。

【0007】

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、比較的簡単な構造でミラーの角度を容易に調節でき、調節後にはミラーを、その角度が変化することなく強固に安定して固定することができる投影装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、画像生成部と、前記画像生成部で生成された画像を含む光を反射させるミラーと、を有する投影装置において、
前記ミラーを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持基台とが設けられ、前記支持基台と前記保持部材との間に傾動支持部が設けられており、
前記傾動支持部では、前記保持部材に傾動突部が、前記支持基台に前記傾動突部が当接する支持凹部が設けられて、前記傾動突部と前記支持凹部とが球面摺動部で当接し、前記傾動突部の前記ミラーに向く前部に、前記球面摺動部と中心を共有する凹球面が形成されており、
押圧部とねじ軸とを有する固定部材が設けられ、前記押圧部が前記凹球面に当接し、前記ねじ軸が前記傾動突部および前記支持凹部を貫通して、前記支持基台の前記前部と逆側の背部に延びており、
前記球面摺動部の摺動によって前記保持部材の角度が調節された状態で、前記ねじ軸の締結力で前記押圧部が前記凹球面に加圧されて、前記保持部材が前記支持基台に固定されていることを特徴とするものである。

【0009】

本発明の投影装置は、前記押圧部における前記凹球面と当接する面が、前記凹球面と同じ曲率の凸球面を有するものが好ましい。

【0010】

本発明の投影装置は、前記支持基台と前記保持部材との間に、前記保持部材の角度を変化させる調節機構が設けられていることが好ましい。

【0011】

本発明の投影装置は、前記調節機構が、少なくとも２か所に設けられて背部から前記支持基台に挿通されて前記保持部材に螺着された調節ねじと、前記調節ねじが設けられている部分で前記保持部材を前記支持基台から離す方向へ付勢する付勢部材と、を有するものとして構成できる。

【0012】

本発明の投影装置は、前記球面摺動部と前記凹球面の共通の中心であって前記保持部材の傾動中心が、前記ミラーの反射面に一致していることが好ましい。

【0013】

さらに、本発明の投影装置は、前記保持部材は板金材料で形成され、前記板金材料を加圧変形させて前記傾動突部が形成されており、前記傾動突部の前記支持凹部に向く表面に前記球面摺動部が形成され、前記傾動突部の前部の表面に前記凹球面が形成されているものが好ましい。

【0014】

本発明の投影装置は、例えば、前記ミラーで反射された画像を含む光を、車両の運転席前方に位置する透過型スクリーンに向ける拡大鏡が設けられて、ヘッドアップディスプレイ装置として使用されるものである。

【発明の効果】

【0015】

本発明の投影装置は傾動支持部を有し、傾動支持部では、ミラーを保持している保持部材に設けられた傾動突部と、支持基台に設けられた支持凹部とが、球面摺動部を有して摺動している。そのため、保持部材とミラーとを、傾動支持部の傾動中心を有して傾くように調節することが可能である。また、傾動突部の前部に凹球面が設けられ、固定部材の押圧部で凹球面が支持基台に押圧されて、保持部材が支持基台に固定されるため、保持部材の角度がどのように変化していても、保持部材を支持基台に安定して強固に固定することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態の投影装置であるヘッドアップディスプレイ装置が車両に搭載されている状態を示す説明図、

【図2】図１に示すヘッドアップディスプレイ装置に設けられた平面ミラーと保持部材および支持基台を前方から示す斜視図、

【図3】図１に示すヘッドアップディスプレイ装置に設けられた平面ミラーと保持部材および支持基台を後方から示す分解斜視図、

【図4】支持基台と保持部材との間に設けられた傾動支持部の構造を示すものであり、図３をＩＶ−ＩＶ線で切断した断面図、

【図5】支持基台と保持部材との間に設けられた調節機構の一部を示すものであり、図３をＶ−Ｖ線で切断した断面図、

【図6】本発明の第２実施形態の傾動支持部を示す図４と同じ部分の断面図、

【図7】本発明の第３実施形態の傾動支持部を示す図４と同じ部分の断面図、

【図8】本発明の第４実施形態の傾動支持部を示す図４と同じ部分の断面図、

【発明を実施するための形態】

【0017】

図１に、本発明の実施の形態の投影装置１０が、ヘッドアップディスプレイ装置として使用されて、自動車１に搭載された構造が示されている。

【0018】

ヘッドアップディスプレイ装置では、自動車１の前方に位置するウインドシールドガラス２が凹曲面を有する透過型スクリーンとして機能している。車室空間内に運転席３が設けられ、運転席３の前方にステアリングホイール４が設けられている。ステアリングホイール４の前方のダッシボードまたはインストルメントパネル内に投影装置１０が埋め込まれて設けられている。

【0019】

投影装置１０は、筐体１１を有している。筐体１１の内部には画像生成部１２が設けられている。画像生成部１２はＬＥＤなどの光源と透過型のＴＦＴ液晶パネルを有している。なお、画像生成部１２に、ＴＦＴ液晶パネル以外の構造の透過型の液晶パネルが用いられてもよいし、液晶パネル以外の投影型のＬＣＯＳ素子などが設けられていてもよい。画像生成部１２で生成された画像を含む光Ｌ１は、平面ミラーの反射面２１ａを有するミラーユニット２０に与えられ、反射面２１ａで反射された反射光Ｌ２が拡大鏡１３に与えられる。拡大鏡１３は凹面鏡であり、画像を含む反射光Ｌ２が拡大されて、投影光Ｌ３としてウインドシールドガラス２の内面に与えられる。

【0020】

投影光Ｌ３は透過型スクリーンとして機能するウインドシールドガラス２の内面で半反射されて、運転者５に目視される。その結果、運転者５が、ウインドシールドガラス２の前方に結像した虚像Ｖを見ることができる。運転者５は、虚像Ｖから車速情報やナビゲーション情報を得ることができる。なお、ヘッドアップディスプレイ装置は、運転席３の前方に透過型スクリーンとしてコンバイナが設置され、投影光Ｌ３がコンバイナに与えられて運転者５に向けて半反射され、運転者５が、コンバイナの前方に結像される虚像Ｖを目視できるようにしてもよい。

【0021】

図２と図３にミラーユニット２０の構造が示されている。図２以下の各図において、ミラーユニット２０は、Ｚ１方向が前方でＺ２方向が後方である。Ｚ１方向は、図１において、ミラーユニット２０から拡大鏡１３に向けて反射光Ｌ２が進む方向にほぼ一致している。Ｘ１方向は左方向でＸ２方向が右方向、Ｙ１方向が上方向でＹ２方向が下方向である。

【0022】

図２と図３に示すように、ミラーユニット２０は平面ミラー２１を有している。平面ミラー２１は、前方（Ｚ１方向）に向く反射面２１ａと、後方（Ｚ２方向）に向く背面２１ｂを有している。平面ミラー２１は保持部材２２に保持されている。保持部材２２は、圧延鋼板またはステンレス板あるいはアルミニウム板やアルミニウム合金板などの板金材料でプレス成形（加圧成形）されている。平面ミラー２１の背面２１ｂは保持部材２２の前部２２ａに接着剤で接着固定されている。平面ミラー２１を保持している保持部材２２は、支持基台２３に反射面２１ａの角度を変えることができるように支持されている。支持基台２３はアルミニウム合金などでダイキャスト成形され、または合成樹脂材料で射出成形されている。支持基台２３は、投影装置１０の筐体１１の内部に固定されている。

【0023】

保持部材２２と支持基台２３との間に傾動支持部（傾動摺動部）３０が設けられている。平面ミラー２１を保持している保持部材２２は、傾動支持部３０に傾動中心を有して、支持基台２３に傾き調整可能に支持されている。図２に示すように、平面ミラー２１の反射面２１ａは矩形状（長方形状）であり、傾動支持部３０による傾動中心（傾き支点）Ｐは、反射面２１ａの中心（図心）に一致している。

【0024】

図４に傾動支持部３０の構造が断面図で示されている。
傾動支持部３０では、保持部材２２に、後方（Ｚ２方向）に向けて突形状となった傾動突部（被支持突部）３１が一体に形成され、支持基台２３の前方（Ｚ１方向）に向く前部２３ａには、後方に向けて窪む支持凹部３５が形成されている。傾動突部３１は、保持部材２２を形成している板金材料を、プレス工程において後方（Ｚ２方向）に向けて加圧して形成されている。傾動突部３１の支持凹部３５に向く表面は球面摺動部３３となっており、傾動突部３１の平面ミラー２１に向く前部に凹球面３２が形成されている。傾動突部３１は、板厚寸法が一定であるため、半径Ｒ１の球面摺動部３３と半径Ｒ２の凹球面３２は、共通の中心を有している。図４に示すように、球面摺動部３３と凹球面３２の共通の中心は、平面ミラー２１の反射面２１ａに位置しており、この中心が反射面２１ａの傾動中心（傾き支点）Ｐとなる。傾動突部３１には球面摺動部３３の頂部に開口部３４が形成されている。

【0025】

保持部材２２が板金材料で形成されて、傾動突部３１がプレス工程で加圧成形されているため、共通の中心を有する球面摺動部３３と凹球面３２とを、簡単な加工工程で高精度な寸法で形成することが可能である。

【0026】

支持基台２３に形成された支持凹部３５の表面にはテーパ摺動面３６が形成されている。図４に、傾動中心Ｐを通過する中心線Ｏが示されている。テーパ摺動面３６は中心線Ｏを中心とする回転対称形状である。図４に示す実施形態では、中心線Ｏが、支持基台２３の前部２３ａの表面に対して垂直方向（Ｚ１−Ｚ２方向）に延びている。支持基台２３の背部では、支持凹部３５の後方に座面３８が形成されている。座面３８は平坦面であり、中心線Ｏと垂直で、前部２３ａの表面と平行に形成されている。座面３８の中心部には支持基台２３を貫通する挿通穴３７が形成されており、挿通穴３７の中心は中心線Ｏと一致している。

【0027】

傾動支持部３０に固定部材４０が設けられている。固定部材４０は、鉄などの金属材料で形成されており、押圧部４１とねじ軸４２とが一体に形成されている。押圧部４１には後方（Ｚ２方向）に向く押圧面４１ａが形成されている。押圧面４１ａは、凹球面３２と同じ曲率の凸球面である。ねじ軸４２は、押圧面４１ａの凸球面の頂部から後方へ一体に延びている。ねじ軸４２の外面には雄ねじ４２ａが加工されている。固定部材４０の押圧部４１は、傾動突部３１の凹球面３２の内部に位置し、ねじ軸４２は、傾動突部３１に形成された開口部３４と支持凹部３５に形成された挿通穴３７を貫通して後方（Ｚ２方向）へ延びている。傾動突部３１に形成された開口部３４は、断面が円形の穴であり、その内径寸法は、ねじ軸４２の直径よりも十分に大きい。

【0028】

図４に示すように、支持基台２３の挿通穴３７から後方に延びるねじ軸４２にワッシャ４３とばねワッシャ４４が挿通され、さらに締結部材であるナット４５がねじ軸４２の雄ねじ４２ａに螺着されている。なお、ねじ軸４２の中心は中心線Ｏと一致している。

【0029】

保持部材２２と支持基台２３との間に調節機構５０が設けられている。調節機構５０は、２つの調節ねじ５１ｘ，５１ｙと付勢部材５２とで構成されている。図３に示すように、支持基台２３の２か所に調節穴５３が形成されている。図５にも拡大して示されているように、保持部材２２の２か所では、保持部材２２を構成している板金材料の一部が後方（Ｚ２方向）に向けて切り起こされて調節支持片５４が形成され、それぞれの調節支持片５４に雌ねじ穴５４ａが形成されている。図５に示すように、調節ねじ５１ｙはワッシャ５５に挿通され、さらに調節穴５３に挿入されて、調節支持片５４の雄ねじ穴５４ａに螺着されている。同様に、調節ねじ５１ｘも、ワッシャ５５と調節穴５３に挿入されて雌ねじ穴５４ａに螺着されている。

【0030】

図２に示すように、調節機構５０を構成している付勢部材５２は板ばねである。付勢部材５２の基部５２ａは、支持基台２３の前部２３ａの下部に一体に形成された台座部５６にねじ止めや接着などの手段で固定されている。付勢部材５２の先部５２ｂによって、保持部材２２の前部２２ａの下方部分が後方（Ｚ２方向）に向けて押圧されている。図２には付勢部材５２から前部２２ａに与えられる押圧力が矢印Ｆで示されている。付勢部材５２から保持部材２２に押圧力Ｆが作用すると、調節ねじ５１ｘ，５１ｙが設けられている部分で、傾動支持部３０を支点として、保持部材２２が支持基台２３から離れる方向へ付勢される。この付勢力により、傾動支持部３０においてナット４５が締め付けられる以前の状態で、保持部材２２のがたつきが規制される。なお、図２に示す板ばねの付勢部材５２の代わりに、調節ねじ５１ｘ，５１ｙの外周で、且つ支持基台２３と調節支持片５４との間に圧縮コイルばねを配置し、この圧縮コイルばねを付勢部材として使用してもよい。

【0031】

次に、ミラーユニット２０の組立作業および調節作業を説明する。
ミラーユニット２０の組立作業では、図４に示すように、平面ミラー２１が保持部材２２に固定される前の状態で、固定部材４０のねじ軸４２を、傾動突部３１の開口部３４と、支持基台２３の挿通穴３７に挿通し、座面３８から突出するねじ軸４２にワッシャ４３とばねワッシャ４４を装着し、ナット４５を螺着する。また、調節ねじ５１ｘ，５１ｙを支持基台２３の調節穴５３に挿入し、調節支持片５４に形成された雌ねじ穴５４ａに螺着する。また、図２に示すように板ばねの付勢部材５２を装着し、保持部材２２に押圧力Ｆを作用させる。固定部材４０のねじ軸４２が開口部３４に挿通された後のいずれかの時点で、平面ミラー２１が保持部材２２に接着されて固定される。

【0032】

傾動支持部３０において、傾動突部３１の球面摺動部３３が支持凹部３５のテーパ摺動面３６に接触し、しかもナット４５を強く締め付けない状態で、平面ミラー２１の反射面２１ａの角度調節が行われる。付勢部材５２の押圧力Ｆで、調節ねじ５１ｘ，５１ｙの螺着部でのがたつきが規制されているため、調節ねじ５１ｘを締め付けあるいは弛めることで、仮想軸であるＹ０軸を中心として保持部材２２を回動させることができ、調節ねじ５１ｙを締め付けあるいは弛めることで、同じく仮想軸であるＸ０軸を中心として保持部材２２を回動させることができる。

【0033】

調節ねじ５１ｘ，５１ｙの回転によって保持部材２２が回動させられ、平面ミラー２１の反射面２１ａの角度が適正な向きとなるように調節されたら、図４に示す締結部材であるナット４５を締め付ける。ナット４５が締め付けられると、中心線Ｏに沿う向きの締め付け力ｆによって、固定部材４０の押圧部４１の押圧面４１ａが傾動突部３１の凹球面３２に加圧され、球面摺動部３３がテーパ摺動面３６に押し付けられて、調節後の保持部材２２が支持基台２３に固定される。

【0034】

図１に示すように、投影装置１０に設けられたミラーユニット２０において平面ミラー２１の反射面２１ａの角度を調節することで、反射光Ｌ２の光軸の向きを調節でき、その結果、運転者５から目視される虚像Ｖの位置を破線で示す好ましくない位置Ｖａから見やすい位置に調節することができる。

【0035】

図４に示すように、傾動支持部３０の球面摺動部３３と凹球面３２の中心が、平面ミラー２１の反射面２１ａに一致し、この中心が反射面２１ａの傾動中心Ｐとなっている。そして、傾動中心Ｐが、反射面２１ａの平面形状の中心（図心）に一致している。

【0036】

平面ミラー２１が、その表面である反射面２１ａの中心（図心）に位置する傾動中心Ｐを支点として傾くため、反射面２１ａの傾きの変化により、反射面２１ａから反射される反射光Ｌ２の光軸の向きを調節しやすい。また、平面ミラー２１が、反射面２１ａの中心（図心）に位置する傾動中心Ｐを支点として傾くため、反射面２１ａの角度を調節したときの、光学系の光軸の長さの変動が小さくなる。よって、平面ミラー２１の傾き調節によって、図１に示す虚像Ｖの結像位置が視線の前後方向に変動するのを抑制できるようになる。これに対し、特許文献１に記載されたヘッドアップディスプレイ装置では、平面鏡を平面鏡の長辺と短辺に沿った回転軸を中心として回転させて調整している。この構造では、平面鏡の角度変化によって、平面鏡の中心部の位置が前後方向に移動することになり、平面鏡で反射される光の光軸の長さが変動する欠点がある。

【0037】

調節機構５０では、調節ねじ５１ｘが、傾動中心Ｐを通ってＸ方向に延びる仮想の回転軸Ｘ０の後方に位置し、調節ねじ５１ｙが、傾動中心Ｐを通ってＹ方向に延びる仮想の回転軸Ｙ０の後方に位置し、正面から見たときに、調節ねじ５１ｘの調節点が回転軸Ｘ０に一致し、調節ねじ５１ｙの調節点が回転軸Ｙ０に一致している。よって、調節ねじ５１ｘを回転させたときに、反射面２１ａを、捩じり力などが作用することなく、回転軸Ｙ０を中心として回動させることができ、調節ねじ５１ｙを回転させたときに、反射面２１ａを、捩じり力などが作用することなく、回転軸Ｘ０を中心として回動させることができる。

【0038】

図４に示す傾動支持部３０では、保持部材２２と平面ミラー２１が傾動中心Ｐを支点としてどのような角度に変化しようとも、傾動突部３１の球面摺動部３３と、支持凹部３５のテーパ摺動面３６との接触位置が変化せず、また、固定部材４０の押圧部４１の押圧面４１ａと傾動突部３１の凹球面３２が、常に傾動中心Ｐを中心とする球面で接触する。そのため、ナット４５を締め付けたときに中心線Ｏに沿って作用する締め付け力ｆによって、押圧部４１とテーパ摺動面３６との間で傾動突部３１を安定して挟持でき、外部振動が作用したときなどに、調節後の保持部材２２と平面ミラー２１の向きが狂う現象が生じにくくなる。

【0039】

なお、傾動支持部３０に固定機能を持たせずに、調節機構５０に固定機能を持たせる構造も考えられるが、その場合、固定機能によって保持部材２２に歪が生じ、その歪が平面ミラー２１に伝わり、投影画像に歪が生じるおそれがある。これに対して本実施形態は、保持部材２２の中心部の一点で固定を行っているので、保持部材２２には歪が生じない利点を有する。

【0040】

次に、本発明の他の実施形態の傾動支持部の構造を説明する。以下では、図４に示した実施形態と同じ機能を発揮する部材に同じ符号を付して説明する。

【0041】

図６に示す第２実施形態の傾動支持部１３０は、固定部材４０の押圧部４１が円板形状であり、円板の周囲の突曲面部４１ｂが傾動突部３１の凹球面３２に当接している。なお、傾動突部３１の球面摺動部３３と支持凹部３５のテーパ摺動面３６の接触状態は、図４に示す実施形態と同じである。

【0042】

図６に示す傾動支持部１３０では、円板形状の押圧部４１が、中心線Ｏと垂直な向きとなっており、保持部材２２と平面ミラー２１の角度がどのように変化しようと、押圧部４１と凹球面３２との当接部の位置が変化しない。すなわち、押圧部４１と凹球面３２との当接部は、中心線Ｏと垂直な面内に位置して中心線Ｏを中心とする円弧に一致している。したがって、保持部材２２と平面ミラー２１の角度がどのように変化しても、ナット４５を締め付けたときの締め付け力ｆによって、傾動突部３１を支持凹部３５に安定して押し付けて固定することができる。

【0043】

図６に示す実施形態は、固定部材４０の押圧部４１が円板形状であり、押圧部４１と凹球面３２との当接部となる円弧が、中心線Ｏ（支持基台２３の前部２３ａの平面に垂直な仮想線、または支持基台２３に開口する挿通穴３７の中心線すなわちねじ軸４２の中心線）に垂直な平面に位置している。ただし、本発明では、中心線Ｏと垂直な平面に位置し中心線Ｏからの半径が一定の円弧において、押圧部４１と凹球面３２とが複数か所（例えば３か所）の当接点で当接するものであってもよい。

【0044】

図７に示す第３実施形態の傾動支持部２３０は、中心線Ｏ１が、支持基台２３の前部２３ａの平面と垂直ではなく、中心線Ｏ１が前後方向（Ｚ１−Ｚ２方向）に対して傾いている。中心線Ｏ１と平面ミラー２１の反射面２１ａとの交点である傾動中心Ｐは、反射面２１ａの中心（図心）に位置している。また、支持凹部３５のテーパ摺動面３６の中心は中心線Ｏ１と一致し、ねじ軸４２の中心も中心線Ｏ１と一致している。この傾動支持部２３０においても、反射面２１ａの角度がどのように変化しても、テーパ摺動面３６と球面摺動部３３との接触位置が変化せず、固定部材４０の押圧部４１と凹球面３２との接触状態も変化しない。そのため、ナット４５の締め付け力ｆによって、傾動突部３１を支持凹部３５のテーパ摺動面３６に安定して押し付けることができる。

【0045】

図８に第４実施形態の傾動支持部３３０が示されている。
この傾動支持部３３０は、支持基台２３の支持凹部３５の前部の面が球面摺動部１３６となっており、保持部材２２の傾動突部３１に、球面摺動部１３６に当接する当接部１３３が設けられている。球面摺動部１３６の球の中心は傾動中心Ｐに位置し、凹球面３２の球の中心と一致している。

【0046】

傾動支持部３３０では、保持部材２２と平面ミラー２１の傾き角度が変化したときに、球面摺動部１３６と当接部１３３との当接位置が変動する。ただし、保持部材２２と平面ミラー２１の傾き角度がどのように変化しても、固定部材４０の押圧部４１の押圧面４１ａと傾動突部３１の凹球面３２との当接状態が変化しない。したがって、ナット４５を締め付けたときの締め付け力ｆによって、傾動突部３１を支持凹部３５内で安定して固定することができる。

【0047】

なお、本発明では、支持凹部３５のＺ１方向に向く面が凹状の球面摺動部であり、傾動突部３１のＺ２方向に向く面が突状の球面摺動部であり、傾動突部３１と支持凹部３５とが球面摺動部どうしで摺動してもよい。

【0048】

また、調節機構５０が設けられておらず、治具などを使用して保持部材２２と平面ミラー２１の傾き角度を調節してから、ナット４５を締め付けて、保持部材２２と支持基台２３とを固定してもよい。

【0049】

さらに、図１に示す拡大鏡１３の傾き調整の機構として傾動支持部３０と調節機構５０とが使用されていてもよい。

【0050】

また、実施形態では投影装置１０がヘッドアップディスプレイ装置として使用されているが、投影装置１０が、屋内や野外でスクリーンに映像を投影する目的で使用されるものであっても、本発明を適用することができる。

【符号の説明】

【0051】

１ 自動車
２ ウインドシールドガラス（透過型スクリーン）
１０ 投影装置
１１ 筐体
１２ 画像生成部
１３ 拡大鏡
２０ ミラーユニット
２１ 平面ミラー
２１ａ 反射面
２２ 保持部材
２３ 支持基台
３０ 傾動支持部
３１ 傾動突部
３２ 凹球面
３３ 球面摺動部
３５ 支持凹部
３６ テーパ摺動面
４０ 固定部材
４１ 押圧部
４２ ねじ軸
４５ ナット
５０ 調節機構
５１ｘ，５１ｙ 調節ねじ
５２ 付勢部材
Ｐ 傾動中心

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】