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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023076352
(43)【公開日】2023-06-01
(54)【発明の名称】画像照射装置
(51)【国際特許分類】
   B60K 35/00 20060101AFI20230525BHJP
   G02B 7/182 20210101ALI20230525BHJP
   G02B 27/01 20060101ALI20230525BHJP
【FI】
B60K35/00 A
G02B7/182
G02B27/01
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021189738
(22)【出願日】2021-11-22
(71)【出願人】
【識別番号】000001133
【氏名又は名称】株式会社小糸製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100099999
【弁理士】
【氏名又は名称】森山 隆
(72)【発明者】
【氏名】遠藤 雅大
(72)【発明者】
【氏名】藤吉 貴智
【テーマコード(参考)】
2H043
2H199
3D344
【Fターム(参考)】
2H043CA03
2H043CA09
2H043CA10
2H043CD03
2H043CE00
2H199DA13
2H199DA15
2H199DA29
2H199DA42
3D344AA03
3D344AA12
3D344AA21
3D344AB01
3D344AC25
(57)【要約】
【課題】画像表示部に表示用画像を映し出すように構成された画像照射装置において、安価な構成によって迷光の発生を効果的に抑制可能とする。
【解決手段】画像生成ユニットからの出射光を画像表示部へ向けて順次反射させる第1および第2反射鏡30、40を収容するハウジング50の構成として、第1および第2反射鏡30、40を支持する第1ハウジング52に対して第2ハウジング54が組み付けられたものとする。その上で、第2ハウジング54の構成として、第1反射鏡30における反射面30aの周辺領域を覆う遮光片部54eが形成されたものとする。これにより、ハウジング50の内部空間12に入射した太陽光Sが反射面30aの周辺領域に到達してしまうのを遮光片部54eの遮光作用によって未然に防止して、上記周辺領域で反射した太陽光Sが迷光となってしまうのを未然に防止する。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像表示部に表示用画像を映し出すように構成された画像照射装置において、
上記表示用画像を生成する画像生成ユニットと、上記画像生成ユニットから出射した光を上記画像表示部へ向けて反射させる反射鏡と、上記反射鏡を収容するハウジングとを備えており、
上記ハウジングは、上記反射鏡を支持する第1ハウジングと、上記第1ハウジングに組み付けられた第2ハウジングとを備えており、
上記第1ハウジングまたは上記第2ハウジングに、上記反射鏡における反射面の周辺領域を覆う遮光片部が形成されている、ことを特徴とする画像照射装置。
【請求項2】
上記第2ハウジングに、上記画像表示部へ向かう上記反射鏡からの反射光を通過させるための開口部が形成されており、
上記遮光片部は、上記第2ハウジングにおける上記開口部の周辺領域から板状に延びるように形成されている、ことを特徴とする請求項1記載の画像照射装置。
【請求項3】
上記反射鏡として、上記画像生成ユニットから出射した光を上記画像表示部へ向けて順次反射させる第1および第2反射鏡を備えており、
上記遮光片部は、上記第1反射鏡における反射面の周辺領域を覆うように形成されており、
上記遮光片部の先端部に、上記第1反射鏡からの反射光が上記第2反射鏡に入射するのを許容するための切欠き部が形成されている、ことを特徴とする請求項2記載の画像照射装置。
【請求項4】
上記第1ハウジングに、上記反射鏡を支持するための柱状突起部が形成されており、
上記柱状突起部は、上記反射鏡からの反射光を遮光しない周面形状を有している、ことを特徴とする請求項1~3いずれか記載の画像照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、画像表示部に表示用画像を映し出すように構成された画像照射装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来より、車載用の画像照射装置として、車室内に配置された状態で、フロントウインドウ(すなわちウインドシールド)やその車室内側に配置された透光板等の画像表示部に表示用画像を映し出すように構成されたものが知られている。
【0003】
「特許文献1」には、このような画像照射装置として、表示用画像を生成する画像生成ユニットと、この画像生成ユニットから出射した光を画像表示部へ向けて反射させる反射鏡と、この反射鏡を収容するハウジングとを備えたものが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開第2020/110580号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
このような画像照射装置においては、フロントウインドウ等を介して車室内に入射した太陽光が、ハウジングの内部空間に入射して反射鏡における反射面の周辺領域に到達してしまうことがある。また、上記反射鏡の反射面を形成するための表面処理を行う際、反射面の周辺領域に蒸着膜等が付着してしまうことがある。
【0006】
そして、このような場合には、反射面の周辺領域で反射した太陽光が迷光(すなわち設計上意図しない光)となって画像表示部に到達してしまい、これにより表示用画像以外の無用な画像が形成されてしまうことがある。
【0007】
これに対し、画像照射装置の構成として、反射鏡における反射面の周辺領域を覆うように配置されたフレーム部材を備えた構成とすれば、迷光の発生を未然に防止することが可能となる。しかしながら、このようにした場合には、部品点数の増大により画像照射装置のコストが増大してしまう。
【0008】
なお、このような問題は、車載用以外の画像照射装置においても同様に生じ得る問題である。
【0009】
本願発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、画像表示部に表示用画像を映し出すように構成された画像照射装置において、安価な構成によって迷光の発生を効果的に抑制することができる画像照射装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本願発明は、ハウジングの構成に工夫を施すことにより、上記目的達成を図るようにしたものである。
【0011】
すなわち、本願発明に係る画像照射装置は、
画像表示部に表示用画像を映し出すように構成された画像照射装置において、
上記表示用画像を生成する画像生成ユニットと、上記画像生成ユニットから出射した光を上記画像表示部へ向けて反射させる反射鏡と、上記反射鏡を収容するハウジングとを備えており、
上記ハウジングは、上記反射鏡を支持する第1ハウジングと、上記第1ハウジングに組み付けられた第2ハウジングとを備えており、
上記第1ハウジングまたは上記第2ハウジングに、上記反射鏡における反射面の周辺領域を覆う遮光片部が形成されている、ことを特徴とするものである。
【0012】
上記「画像照射装置」は、画像表示部に表示用画像を映し出すように構成されたものであれば、その具体的な用途は特に限定されるものではなく、例えば車載用のヘッドアップディスプレイ等の用途が採用可能である。
【0013】
上記「画像表示部」は、表示用画像を映し出すように構成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではなく、例えば車両のフロントウインドウやその車室内側に配置された透光板等が採用可能である。
【0014】
上記「反射鏡」は、画像生成ユニットから出射した光を画像表示部へ向けて反射させるように構成されたものであれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。
【0015】
上記「遮光片部」は、反射鏡における反射面の周辺領域を覆うように形成されていれば、その具体的な形状は特に限定されるものではなく、その際、反射面の周辺領域を覆う具体的な範囲は特に限定されるものではない。
【発明の効果】
【0016】
本願発明に係る画像照射装置は、表示用画像を生成する画像生成ユニットと、この画像生成ユニットから出射した光を画像表示部へ向けて反射させる反射鏡と、この反射鏡を収容するハウジングとを備えており、そのハウジングは反射鏡を支持する第1ハウジングに対して第2ハウジングが組み付けられた構成となっているが、第1ハウジングまたは第2ハウジングには反射鏡における反射面の周辺領域を覆う遮光片部が形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0017】
すなわち、ハウジングの構成として、反射鏡を支持する第1ハウジングに対して第2ハウジングが組み付けられたものとすることにより、ハウジングを無理なく製造することが可能となる。
【0018】
その上で、第1ハウジングまたは第2ハウジングに、反射鏡における反射面の周辺領域を覆う遮光片部が形成された構成とすることにより、ハウジングの内部空間に入射した太陽光が反射面の周辺領域に到達してしまうのを遮光片部の遮光作用によって未然に防止することができる。そしてこれにより、反射面の周辺領域で反射した太陽光が迷光となって画像表示部に到達することによって表示用画像以外の無用な画像が形成されてしまうのを未然に防止することができる。
【0019】
しかもこれを、反射面の周辺領域を覆うフレーム部材等を新たに配置することなく実現することができ、これにより画像照射装置を安価な構成とすることができる。
【0020】
このように本願発明によれば、画像表示部に表示用画像を映し出すように構成された画像照射装置において、安価な構成によって迷光の発生を効果的に抑制することができる。
【0021】
上記構成において、さらに、第2ハウジングに、画像表示部へ向かう反射鏡からの反射光を通過させるための開口部が形成された構成とした上で、遮光片部の構成として、第2ハウジングにおける開口部の周辺領域から板状に延びるように形成されたものとすれば、第2ハウジングを製造上無理のない形状に維持した上で、太陽光が反射面の周辺領域に到達してしまうのを効果的に抑制することができる。
【0022】
その際、反射鏡の構成として、画像生成ユニットから出射した光を画像表示部へ向けて順次反射させる第1および第2反射鏡を備えた構成とし、かつ、遮光片部の構成として、第1ハウジングの金型抜き方向に延びる突起構造にし、また第1反射鏡における反射面の周辺領域を覆うように形成されたものとした上で、遮光片部の先端部に、第1反射鏡からの反射光が第2反射鏡に入射するのを許容するための切欠き部が形成された構成とすれば、迷光の発生を効果的に抑制した上で第1反射鏡からの反射光を有効に利用することができる。
【0023】
上記構成において、さらに、反射鏡を支持するための柱状突起部が第1ハウジングに形成された構成とした上で、この柱状突起部の構成として、反射鏡の支持部を遮光しつつ、画像生成ユニットから反射鏡への入射光および反射鏡からの反射光を遮光しない周面形状を有するものとすれば、反射鏡からの反射光を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
図1】本願発明の一実施形態に係る画像照射装置を車両に搭載した状態で示す側断面図
図2図1のII方向矢視図
図3図1のIII 部詳細図
図4】上記画像照射装置を、第2ハウジングを外した状態で示す平面図
図5】上記画像照射装置を、図4のV-V線の位置で示す断面図
図6】上記画像照射装置の第1反射鏡を単品で示す斜視図
図7】(a)は図5のVIIa-VIIa線断面図、(b)は図5のVIIb-VIIb線断面図
図8】(a)は上記第2ハウジングの詳細構造を示す、図3と略同様の図、(b)は(a)のb-b線断面図
図9】上記画像照射装置の組付けの様子を示す斜視図
図10】上記実施形態の変形例を示す、図4と同様の図
図11】上記変形例を示す、図6と同様の図
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を用いて、本願発明の実施の形態について説明する。
【0026】
図1は、本実施形態に係る画像照射装置10を車両100に搭載された状態で示す側断面図である。また、図2は、図1のII方向矢視図である。
【0027】
これらの図において、Xで示す方向が画像照射装置10としての「前方」(車両としても「前方」)であり、Yで示す方向が「前方」と直交する「左方向」であり、Zで示す方向が「上方向」である。これら以外の図においても同様である。
【0028】
図1、2に示すように、本実施形態に係る画像照射装置10は、車載用のヘッドアップディスプレイであって、車両100の車室内に配置された状態で、画像表示部としてのフロントウインドウ102の表示用領域102Aに表示用画像PICを虚像として映し出すように構成されている。
【0029】
図1に示す光路Rは、画像照射装置10によってフロントウインドウ102の表示用領域102Aに映し出された表示用画像PICをドライバー2が視覚的に認知する際の光路である。
【0030】
表示用領域102Aは、フロントウインドウ102の下部領域でかつステアリングホイール104の前方領域に位置設定されており、これにより車両100のドライバー2が視覚的に容易に認知し得るようになっている。なお、図2においては、表示用画像PICの具体例として、左向きの矢印と共に車両速度(50Km/h)が表示された状態を示している。
【0031】
画像照射装置10は、ステアリングホイール104の前方でかつフロントウインドウ102の下方近傍に位置するように配置されている。
【0032】
図1に示すように、画像照射装置10は、表示用画像PICの元となる画像を生成する画像生成ユニット20と、この画像生成ユニット20から出射した光をフロントウインドウ102の表示用領域102Aへ向けて順次反射させる第1および第2反射鏡30、40と、第1および第2反射鏡30、40を収容するハウジング50と、このハウジング50に装着された透光カバー60とを備えた構成となっている。
【0033】
画像生成ユニット20ならびに第1および第2反射鏡30、40は、ハウジング50に支持されている(これについては後述する)。
【0034】
ハウジング50は、上方へ向けて開口するように形成された第1ハウジング52に対して第2ハウジング54が組み付けられた構成となっている。具体的には、第2ハウジング54は、外周フランジ部54bを有しており、この外周フランジ部54bを第1ハウジング52の上端開口部52aに当接させた状態で第1ハウジング52に組み付けられている。
【0035】
第1および第2ハウジング52、54は、いずれも不透明の樹脂成形品で構成されている。第2ハウジング54には、第2反射鏡40からの反射光を表示用領域102Aへ向けて透過させるための開口部54aが形成されている。
【0036】
透光カバー60は、無色透明の樹脂製パネルで構成されている。この透光カバー60は、下方側に湾曲した状態でかつ後方へ向けてやや上方側に傾斜した状態で、第2ハウジング54の開口部54aを覆うように配置されている。そして、この透光カバー60は、第2反射鏡40からの反射光が表示用領域102Aに入射するのを許容した上で、ハウジング50の内部空間12の防塵性を確保するようになっている。
【0037】
図3は、図1のIII 部詳細図である。また、図4は、画像照射装置10を、第2ハウジング54を外した状態で示す平面図であり、図5は、画像照射装置10を、図4のV-V線の位置で示す断面図である。
【0038】
図3~5に示すように、第1および第2反射鏡30、40は、その反射面30a、40aが左右対称形状を有しており、その左右方向の中心位置に画像生成ユニット20が配置されている。
【0039】
画像生成ユニット20は、長方形の外形形状を有する液晶パネル22を備えている。そして、この画像生成ユニット20は、液晶パネル22の長手方向が左右方向(すなわち車幅方向)に延びるように配置された状態で、かつ、液晶パネル22を斜め上後方へ向けた状態で、第1ハウジング52の下壁部52bに支持されている。
【0040】
画像生成ユニット20は、液晶パネル22に対してその背面側からバックライト照射が行われることにより、液晶パネル22上に表示用画像PICの元となる画像を生成するように構成されている。
【0041】
第1ハウジング52の下壁部52bには、画像生成ユニット20を装着するためのユニット装着部52dが形成されている。このユニット装着部52dには、液晶パネル22の外形形状よりもひと回り大きい長方形の開口部52eが形成されている。
【0042】
画像生成ユニット20は、液晶パネル22がユニット装着部52dの開口部52eに嵌め込まれるように配置された状態で、第1ハウジング52の下壁部52bにネジ締め等によって固定されている。
【0043】
第1反射鏡30は、画像生成ユニット20の斜め上後方に配置されており、画像生成ユニット20からの照射光を前方へ向けて反射させるように構成されている。
【0044】
図6は、第1反射鏡30を単品で示す斜視図である。
【0045】
図6に示すように、第1反射鏡30は、その反射面30aの表面形状が鞍型曲面で構成された鞍型反射鏡として構成されている。この第1反射鏡30の反射面30aは、車両正面視において左右方向(すなわちドライバー2に視認させたい画像の方向)に延びる略長方形の外形形状を有している。
【0046】
具体的には、第1反射鏡30の反射面30aは、図6において1点鎖線で示すように、その水平断面形状(すなわち長方形の長辺と平行な第1の方向に沿った断面形状)が凸曲線(具体的には略円弧状の凸曲線)で構成されるとともに、その鉛直断面形状(すなわち長方形の短辺と平行な第2の方向に沿った断面形状)が凹曲線(具体的には略円弧状の凹曲線)で構成されている。
【0047】
第1反射鏡30は、その反射面30aの左右両側端部にフランジ部32が形成された構成となっている。そして、図4に示すように、第1反射鏡30は、左右1対のフランジ部32において第1ハウジング52に固定されている。
【0048】
具体的には、各フランジ部32は、反射面30aの側端部から鉛直面に沿って後方へ向けて延びるように形成された側壁部32Aと、この側壁部32Aの外側面から側方へ向けて延びるように形成された階段状部32Bとを備えている。階段状部32Bは、上段平面部32B1と下段平面部32B2とが斜面部を介して接続された構成となっている。
【0049】
そして、第1反射鏡30は、第1ハウジング52に対して、左右1対のフランジ部32の階段状部32Bの上段平面部32B1において位置決めされた状態で、その下段平面部32B2においてネジ締め固定されている。
【0050】
これを実現するため、第1ハウジング52の下壁部52bには、第1反射鏡30を支持するための左右1対の柱状突起部52fが形成されている。各柱状突起部52fは、第1ハウジング52の下壁部52bから上方へ向けて略角錐状に突出するように形成されている。各柱状突起部52fは、その上端面が水平面状に形成されており、この上端面には上方へ向けて突出するピン52gが形成されている。
【0051】
一方、第1反射鏡30の各フランジ部32における階段状部32Bの上段平面部32B1には、ピン52gを挿通させるためのピン挿通孔32B1aが形成されている。その際、左右1対のピン挿通孔32B1aのうちの一方(具体的には左側のピン挿通孔32B1a)はピン52gと略同一径の円形状に形成されており、他方はピン52gと略同一の前後幅で左右方向に延びる長円形状に形成されている。
【0052】
また、各フランジ部32における階段状部32Bの下段平面部32B2には、ネジ34を第1ハウジング52の下壁部52bに締め付けるためのネジ挿通孔32B2a(図6参照)が形成されている。
【0053】
そして、第1反射鏡30は、左右1対のピン挿通孔32B1aに左右1対のピン52gが挿入され、かつ、左右1対の上段平面部32B1が左右1対の柱状突起部52fの上端面に押し当てられた状態で、左右1対のネジ挿通孔32B2aを介して第1ハウジング52の下壁部52bに形成された左右1対のネジ穴(図示せず)にネジ34が締め付けられることにより、第1ハウジング52に対して位置決めされた状態で固定されるようになっている。
【0054】
左右1対の柱状突起部52fは、第2反射鏡40へ向かう第1反射鏡30からの反射光を遮光しない周面形状を有している。具体的には、左右1対の柱状突起部52fは、四角錐の周面における前面内側の角部が面取りされており、これにより前方へ向けて左右両側に拡がる傾斜面52f1が形成された構成となっている。そして、このような傾斜面52f1が柱状突起部52fに形成されていることによって、第2反射鏡40へ向かう第1反射鏡30からの反射光が柱状突起部52fによって遮光されてしまわないようになっている。
【0055】
また、第1反射鏡30を支持するための左右1対の柱状突起部52fが第1ハウジング52に形成されていることにより、第1反射鏡30のフランジ部32に画像生成ユニット20からの出射光や太陽光Sが当たって迷光が発生してしまうのを未然に防止するようになっている。
【0056】
図3~5に示すように、第2反射鏡40は、第1反射鏡30の前方に配置されている。この第2反射鏡40は、第1反射鏡30で反射した画像生成ユニット20からの照射光を上方へ向けて反射させるように構成されている。
【0057】
第2反射鏡40は、凹面鏡であって、その反射面40aの表面形状が略球面状の凹曲面で構成されている。この第2反射鏡40の反射面40aは、車両正面視において左右方向に延びる長方形の外形形状を有している。その際、第2反射鏡40の反射面40aは、第1反射鏡30の反射面30aよりも大きいサイズで形成されており、かつ、第1反射鏡30の反射面30aよりも大きい縦横比で形成されている。具体的には、第2反射鏡40の反射面40aは、第1反射鏡30の反射面30aに対して1~1.5倍程度の上下幅を有するとともに2~3倍程度の左右幅を有している。
【0058】
このように第2反射鏡40の反射面40aは、左右方向(すなわちドライバー2に視認させたい画像の方向)に大きく湾曲した状態で、第1反射鏡30の反射面30aよりも大きい縦横比で形成されているが、第1反射鏡30は鞍型反射鏡として構成されているので、その反射面30aからの反射光は上下方向の拡がりが小さく左右方向の拡がりが大きいものとなり、これにより第2反射鏡40の反射面40aに効率良く入射することとなる。
【0059】
図4、5に示すように、第2反射鏡40は、第1ハウジング52に対して、第2反射鏡40の前方近傍において左右方向に延びる軸線Ax回りに回動可能に支持されている。そしてこれにより、第2反射鏡40は、第1反射鏡30からの反射光をフロントウインドウ102の表示用領域102Aに正確に入射させるための角度調整を行い得る構成となっている。
【0060】
これを実現するため、第2反射鏡40における反射面40aの背面側の左右両側端部には鉛直面に沿って前方へ向けて延びる左右1対のブラケット42が形成されている。そして、これら左右1対のブラケット42には、軸線Ax上において左右両方向(すなわち反射面40aから離れる方向)へ向けて延びる第1および第2軸部44A、44Bが形成されている。
【0061】
第1および第2軸部44A、44Bは、いずれも円柱状に形成されている。その際、右側に位置する第2軸部44Bは、左側に位置する第1軸部44Aよりも小さい外径で形成されているが、その先端部は第1軸部44Aと同一の外径で形成されている。
【0062】
第2軸部44Bの先端面には、後方へ向けて延びるレバー部材46の基端部46aが固定されている。レバー部材46の基端部46aは、第2軸部44Bと同軸で円柱状に延びるように形成されており、その外径は第2軸部44Bの先端部と同一の値に設定されている。
【0063】
レバー部材46の先端部46bは、第2反射鏡40を軸線Ax回りに回動させるためのアクチュエータ48の出力軸48aに連結されている。
【0064】
アクチュエータ48は、第1ハウジング52の下方側においてその下壁部52bに固定されている。このアクチュエータ48の出力軸48aは、上方へ向けてハウジング50の内部空間12まで延びるように形成されており、上下方向に往復移動し得る構成となっている。
【0065】
図7(a)は、図5のVIIa-VIIa線断面図であり、図7(b)は、図5のVIIb-VIIb線断面図である。
【0066】
図7(a)、(b)にも示すように、第1ハウジング52の周壁部52cには、第1軸部44Aを載置するための載置部52hと、レバー部材46の基端部46aを載置するための載置部52iとが形成されている。
【0067】
載置部52hは、第1ハウジング52の周壁部52cの左側領域の内面に形成されており、載置部52iは、第1ハウジング52の周壁部52cの右側領域の内面に形成されている。各載置部52h、52iの上面は、略U字状に形成されており、その下端部は第1軸部44Aおよびレバー部材46の基端部46aの各々の外径と略同一の内径を有する半円筒面で構成されている。
【0068】
また、第1ハウジング52には、第2軸部44Bを載置するための載置部52jが、レバー部材46よりも左側(すなわち第1軸部44A側)の位置に形成されている。この載置部52jは、第1ハウジング52の下壁部52bから上方へ向けて突出するリブとして形成されている。この載置部52jの上面は、略U字状に形成されており、その下端部は第2軸部44Bの外径と略同一の内径を有する半円筒面で構成されている。
【0069】
一方、第2ハウジング54には、第1ハウジング52の載置部52hに載置された第1軸部44Aに当接して第2反射鏡40を位置決めするための当接部54cと、第1ハウジング52の載置部52iに載置されたレバー部材46の基端部46aに当接して第2反射鏡40を位置決めするための当接部54dとが形成されている。
【0070】
各当接部54c、54dは、第2ハウジング54の外周フランジ部54bから下方へ向けて突出するリブとして形成されており、その下端面には第1軸部44Aおよびレバー部材46の基端部46aの各々の外径と略同一の内径を有する半円筒面状の凹部が形成されている。
【0071】
さらに、レバー部材46の基端部46aには、下方へ向けて突出するタブ46cが形成されており、第1ハウジング52の下壁部52bには、上方へ向けて突出する左右1対の挟持部52kが形成されている。その際、タブ46cは、前後方向に延びる鉛直面に沿って延びるように形成されており、左右1対の挟持部52kは、タブ46cの左右両側に位置するように形成されている。そして、タブ46cと左右1対の挟持部52kとが係合することによって、第1ハウジング52に対して第2反射鏡40が左右方向に関して位置決めされるようになっている。
【0072】
なお、図3~5に示すように、第1ハウジング52の下壁部52bは、ユニット装着部52dが形成されている部分ならびに第1および第2反射鏡30、40の反射面30a、40aの下方に位置する部分に対して、それ以外の部分が一段高い位置に形成されている。
【0073】
図3に示すように、第2ハウジング54には、第1反射鏡30における反射面30aの周辺領域を覆う遮光片部54eが形成されている。この遮光片部54eは、第2ハウジング54における開口部54aの後端縁から斜め下前方へ向けて板状に延びるように形成されている。
【0074】
画像照射装置10においては、フロントウインドウ102を介して車室内に入射した太陽光Sが透光カバー60を介してハウジング50の内部空間12に入射してしまうことがあるが、この太陽光Sが第1反射鏡30の反射面30aの周辺領域に到達してしまうのを遮光片部54eの遮光作用によって未然に防止するようになっている。
【0075】
そしてこれにより、第1反射鏡30の反射面30aを形成するための表面処理を行う際に、反射面30aの周辺領域に蒸着膜等が付着してしまうようなことがあっても、この周辺領域に到達した太陽光Sが蒸着膜等において反射して迷光となってしまうのを未然に防止するようになっている。
【0076】
図8(a)は、第2ハウジング54の詳細構造を示す、図3と略同様の図である。また、図8(b)は、図8(a)のb-b線断面図である。
【0077】
図8(a)、(b)に示すように、遮光片部54eは、その先端面が第1反射鏡30の反射面30aの上端縁よりも下方側の位置まで延びるように形成されているが、その先端部には第1反射鏡30からの反射光が第2反射鏡40に入射するのを許容するための切欠き部54e1が形成されている。
【0078】
切欠き部54e1は、車両正面視において横長矩形状の凹部として形成されている。その際、切欠き部54e1は、その上端縁が第1反射鏡30の反射面30aの上端縁よりも僅かに下方側に位置するとともに、その両側端縁が第1反射鏡30の反射面30aの左右両端縁から左右両側に多少離れた状態(すなわち上端縁および左右両端縁が第1反射鏡30の反射面30aの光学的有効範囲の外周側にする状態)で形成されている。
【0079】
遮光片部54eは、第2ハウジング54における開口部54aの左右両側に位置する部分にまで板状に回り込むように形成されている。その際、遮光片部54eは、開口部54aの左右両側においては、内周側へ向けて斜め下方に延びるように形成されており、その前端縁は第2反射鏡40よりも後方側に位置している。そして、このように遮光片部54eを金型の抜き方向に関して無理のない形状とすることにより、金型の複雑化を未然に防止するようになっている。
【0080】
図9は、画像照射装置10の組付けの様子を示す斜視図である。
【0081】
図9に示すように、画像照射装置10は、第1ハウジング52に対して、その上方側から第2反射鏡40および第2ハウジング54を順次装着することにより、その組付けが行われるようになっている。
【0082】
なお、図9においては、第1ハウジング52を第1反射鏡30およびアクチュエータ48が予め装着された状態で示しており、また、第2反射鏡40を透光カバー60が予め装着された状態で示している。
【0083】
第1ハウジング52に対する第2反射鏡40の装着は、第2反射鏡40の第1軸部44Aを第1ハウジング52の載置部52hに載置するとともに、レバー部材46の基端部46aおよび第2反射鏡40の第2軸部44Bを第1ハウジング52の載置部52i、52jに載置することによって行われるようになっている。
【0084】
その際、レバー部材46の基端部46aに形成されたタブ46cが第1ハウジング52の左右1対の挟持部52kの間に挿入されるとともに、レバー部材46の先端部46bがアクチュエータ48の出力軸48aに連結されるようになっている。
【0085】
第1ハウジング52に対する第2ハウジング54の装着は、複数箇所におけるランス係合によって行われるようになっている。これを実現するため、第2ハウジング54には、その外周フランジ部54bの複数箇所に下向きのランス54fが形成されており、第1ハウジング52には、複数箇所のランス54fに対応する位置に上下方向に開口する係合孔部52mが形成されている。そして、第2ハウジング54の外周フランジ部54bが第1ハウジング52の上端開口部52aに当接する際、各ランス54fが各係合孔部52mに挿入されて係合し、これにより第2ハウジング54が第1ハウジング52に固定されるようになっている。
【0086】
次に本実施形態の作用について説明する。
【0087】
本実施形態に係る画像照射装置10は、表示用画像PICを生成する画像生成ユニット20と、この画像生成ユニット20から出射した光を画像表示部としてのフロントウインドウ102へ向けて順次反射させる第1および第2反射鏡30、40と、これらを収容するハウジング50とを備えており、ハウジング50は第1および第2反射鏡30、40を支持する第1ハウジング52に対して第2ハウジング54が組み付けられた構成となっているが、第2ハウジング54には第1反射鏡30における反射面30aの周辺領域を覆う遮光片部54eが形成されているので、次のような作用効果を得ることができる。
【0088】
すなわち、ハウジング50の構成として、第1および第2反射鏡30、40を支持する第1ハウジング52に対して第2ハウジング54が組み付けられたものとすることにより、ハウジング50を無理なく製造することが可能となる。
【0089】
その上で、第2ハウジング54には、第1反射鏡30における反射面30aの周辺領域を覆う遮光片部54eが形成されているので、ハウジング50の内部空間12に入射した太陽光Sが反射面30aの周辺領域に到達してしまうのを遮光片部54eの遮光作用によって未然に防止することができる。したがって、反射面30aの周辺領域で反射した太陽光Sが迷光となってフロントウインドウ102に到達することにより表示用画像PIC以外の無用な画像が形成されてしまうのを未然に防止することができる。
【0090】
しかもこれを、第1反射鏡30における反射面30aの周辺領域を覆うためのフレーム部材等を新たに設けることなく実現することができ、これにより画像照射装置10を安価な構成とすることができる。
【0091】
このように本実施形態によれば、画像表示部としてのフロントウインドウ102に表示用画像PICを映し出すように構成された画像照射装置10において、安価な構成によって迷光の発生を効果的に抑制することができる。
【0092】
その際、本実施形態に係る画像照射装置10においては、第2ハウジング54に、フロントウインドウ102へ向かう第2反射鏡40からの反射光を通過させるための開口部54aが形成されており、遮光片部54eは、この開口部54aの周辺領域から板状に延びるように形成されているので、第2ハウジング54を製造上無理のない形状(具体的には金型の抜き方向に関して無理のない形状)に維持した上で、太陽光Sが第1反射鏡30における反射面30aの周辺領域に到達してしまうのを効果的に抑制することができる。
【0093】
しかも、遮光片部54eの先端部には、第1反射鏡30からの反射光が第2反射鏡40に入射するのを許容するための切欠き部54f1が形成されているので、迷光の発生を効果的に抑制した上で第1反射鏡30からの反射光を有効に利用することができる。
【0094】
また、本実施形態に係る画像照射装置10は、第1反射鏡30を支持するための左右1対の柱状突起部52fが第1ハウジング52に形成された構成となっているが、各柱状突起部52fは第1反射鏡30から第2反射鏡40へ向かう反射光を遮光しない周面形状を有しているので、第1反射鏡30からの反射光を有効に利用することができる。その際、左右1対の柱状突起部52fは、四角錐の周面における前面内側の角部が面取りされており、これにより前方へ向けて左右両側に拡がる傾斜面52f1が形成された構成となっているので、第1反射鏡30に対する支持が確実に行われるようにした上で第1反射鏡30からの反射光の遮光防止を図ることができる。
【0095】
その際、本実施形態においては、第1反射鏡30を支持するための左右1対の柱状突起部52fが第1ハウジング52に形成されていることにより、第1反射鏡30のフランジ部32に画像生成ユニット20からの出射光や太陽光Sが当たって迷光が発生してしまうのを未然に防止することができる。
【0096】
上記実施形態においては、第1および第2反射鏡30、40の反射面30a、40aが横長の長方形の外形形状を有しているものとして説明したが、これ以外の外形形状を有する構成とすることも可能である。
【0097】
上記実施形態においては、第1反射鏡30の反射面30aの表面形状が鞍型曲面で構成されるとともに第2反射鏡40の反射面40aの表面形状が凹曲面で構成されているものとして説明したが、これ以外の表面形状(例えば平面形状等)を有する構成とすることも可能である。
【0098】
上記実施形態においては、第1および第2反射鏡30、40を備えているものとして説明したが、単一の反射鏡を備えた構成とすることも可能であり、このようにした場合においても、第2ハウジング54に上記反射鏡における反射面の周辺領域を覆う遮光片部が形成された構成とすることにより、上記実施形態の場合と略同様の作用効果を得ることが可能である。
【0099】
上記実施形態においては、画像表示部がフロントウインドウ102で構成されているものとして説明したが、フロントウインドウ102の車室内側に配置された透光板等で画像表示部を構成することも可能である。
【0100】
上記実施形態においては、画像照射装置10が車載用のヘッドアップディスプレイであるものとして説明したが、これ以外の用途で用いられるものとすることも可能である。
【0101】
次に、上記実施形態の変形例について説明する。
【0102】
図10は、本変形例に係る画像照射装置110を示す、図4と同様の図である。また、図11は、本変形例の第1反射鏡130を単品で示す、図6と同様の図である。
【0103】
図10、11に示すように、本変形例に係る画像照射装置110も、その基本的な構成は上記実施形態の場合と同様であるが、画像生成ユニット20の配置が上記実施形態の場合と異なっており、これに伴って第1反射鏡130および第1ハウジング152の構成が上記実施形態の場合と一部異なっている。
【0104】
本変形例においては、画像生成ユニット20が第1および第2反射鏡130、40の反射面130a、40aの中心位置から左側に外れた位置に配置されている。その際、画像生成ユニット20は、ユニット装着部152dの開口部152eに嵌め込まれた液晶パネル22を、斜め上後方でかつ斜め右方向(車両正面視では斜め左方向)へ向けた状態(すなわち第1反射鏡130の反射面130aへ向けた状態)で、第1ハウジング152の下壁部152bに支持されている。
【0105】
本変形例の第1反射鏡130は、画像生成ユニット20の液晶パネル22に対して斜め上後方でかつ斜め右方向に配置されている。その際、第1反射鏡130は、上記実施形態の第1反射鏡30と略同じ位置に配置されており、かつ、その反射面130aは車両正面視において左右方向に延びる略長方形の外形形状を有しているが、その反射面130aが前方正面方向からやや左側に傾斜した方向を向いた状態で配置されており、これにより画像生成ユニット20からの出射光を第2反射鏡40へ向けて反射させるようになっている。
【0106】
本変形例の第1反射鏡130も鞍型反射鏡として構成されている。すなわち、第1反射鏡130の反射面130aは、その水平断面形状が凸曲線で構成されるとともに、その鉛直断面形状が凹曲線で構成されている。
【0107】
その際、図11において1点鎖線で示すように、水平断面形状を構成する凸曲線は、反射面130aの略左半分の領域(すなわち画像生成ユニット20に近い領域)においては比較的曲率の大きい略円弧状の凸曲線で構成されており、反射面130aの略右半分の領域(すなわち画像生成ユニット20から離れた領域)においては比較的曲率の小さい略円弧状の凸曲線で構成されている。
【0108】
一方、鉛直断面形状を構成する凹曲線は、上記実施形態の場合と同様、略円弧状の凹曲線で構成されている。
【0109】
なお、図11においては、上記実施形態の第1反射鏡30の反射面30aの外形形状ならびにその水平断面形状を構成する凸曲線およびその鉛直断面形状を構成する凹曲線を破線で示している。
【0110】
このように本変形例においては、第1反射鏡130の反射面130aとして、画像生成ユニット20に比較的近い領域では水平断面を構成する凸曲線の曲率を大きくする一方、画像生成ユニット20から比較的近離れた領域では水平断面を構成する凸曲線の曲率を小さくすることにより、左寄りの位置に配置された画像生成ユニット20からの出射光を第2反射鏡40へ向けて効率良く反射させるようになっている。
【0111】
また本変形例においても、第1反射鏡130を支持するための左右1対の柱状突起部152fが第1ハウジング152に形成されていることにより、第1反射鏡130のフランジ部132に画像生成ユニット20からの出射光や太陽光Sが当たって迷光が発生してしまうのを未然に防止することができる。
【0112】
本変形例の第1反射鏡130も、その反射面130aの左右両側端部にはフランジ部132が形成されており、左右1対のフランジ部132において第1ハウジング152に固定されている。各フランジ部132は、上記実施形態の場合と同様、側壁部132Aと階段状部132Bとを備えている。
【0113】
そして、第1反射鏡130は、第1ハウジング152に対して、左右1対の階段状部132Bの上段平面部132B1においてピン152gとピン挿通孔132B1aとの係合によって位置決めされた状態で、左右1対の階段状部132Bの下段平面部132B2においてネジ挿通孔132B2aを介してのネジ34の締め付けによって固定されている。
【0114】
本変形例においても、第1ハウジング152の下壁部152bには、第1反射鏡130を支持するための左右1対の柱状突起部152fが形成されている。その際、第1反射鏡130の反射面130aが左前方を向いているのに対応して、右側の柱状突起部152fは左側の柱状突起部152fに対して前方側に変位した状態で配置されている。
【0115】
そして、右側の柱状突起部152fは、第2反射鏡40へ向かう第1反射鏡130からの反射光を遮光しないようにするため、四角錐の周面における前面内側の角部が面取りされており、これにより左斜め前方へ向けて延びる傾斜面152f1が形成されている。一方、左側の柱状突起部152fは、第2反射鏡40へ向かう第1反射鏡130からの反射光を遮光してしまうおそれがないので、四角錐の周面形状のままで形成されている。
【0116】
本変形例の構成を採用した場合においても、第1ハウジング52による第1反射鏡130の支持が確実に行われるようにした上で、第1反射鏡30からの反射光の遮光防止を図ることができる。
【0117】
また、本変形例に係る画像照射装置110も、上記実施形態の第2ハウジング54と同様の第2ハウジング(図示せず)を備えた構成となっているので、安価な構成によって迷光の発生を効果的に抑制することができる。
【0118】
なお、上記実施形態およびその変形例において諸元として示した数値は一例にすぎず、これらを適宜異なる値に設定してもよいことはもちろんである。
【0119】
また本願発明は、上記実施形態およびその変形例に記載された構成に限定されるものではなく、これ以外の種々の変更を加えた構成が採用可能である。
【符号の説明】
【0120】
2 ドライバー
10、110 画像照射装置
12 内部空間
20 画像生成ユニット
22 液晶パネル
30、130 第1反射鏡
30a、40a、130a 反射面
32、132 フランジ部
32A、132A 側壁部
32B、132B 階段状部
32B1、132B1 上段平面部
32B1a、132B1a ピン挿通孔
32B2、132B2 下段平面部
32B2a、132B2a ネジ挿通孔
34 ネジ
40 第2反射鏡
42 ブラケット
44A 第1軸部
44B 第2軸部
46 レバー部材
46a 基端部
46b 先端部
46c タブ
48 アクチュエータ
48a 出力軸
50 ハウジング
52、152 第1ハウジング
52a 上端開口部
52b、152b 下壁部
52c 周壁部
52d、152d ユニット装着部
52e、54a、152e 開口部
52f、152f 柱状突起部
52f1、152f1 傾斜面
52g、152g ピン
52h、52i、52j 載置部
52k 挟持部
52m 係合孔部
54 第2ハウジング
54b 外周フランジ部
54c、54d 当接部
54e 遮光片部
54e1 切欠き部
54f ランス
60 透光カバー
100 車両
102 フロントウインドウ(画像表示部)
102A 表示用領域
104 ステアリングホイール
Ax 軸線
PIC 表示用画像
R 光路
S 太陽光
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11