特開 2024-68780 画像照射装置

(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】P2024068780

(43)【公開日】2024-05-21

(54)【発明の名称】画像照射装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20240514BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240514BHJP

   F21V 9/14 20060101ALI20240514BHJP

   B60K 35/23 20240101ALI20240514BHJP

【ＦＩ】

G02B27/01

F21S2/00 340

F21V9/14

F21S2/00 480

B60K35/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022179366

(22)【出願日】2022-11-09

(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】平野 富晴

(72)【発明者】

【氏名】澤 佳憲

【テーマコード（参考）】

2H199

3D344

3K244

【Ｆターム（参考）】

2H199DA03

2H199DA12

2H199DA15

2H199DA20

2H199DA33

2H199DA42

2H199DA46

2H199DA48

3D344AA19

3D344AB01

3D344AC25

3K244AA01

3K244CA02

(57)【要約】

【課題】画像生成ユニットからの出射光によ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画像生成ユニットの機能が損なわれてしまうのを効果的に抑制する。
【解決手段】画像生成ユニット２０とその出射光をフロントウインドウ１０２の表示用領域１０２Ａへ向けて反射させる反射鏡４０との間に、偏光板８０が配置された構成とする。また、画像生成ユニット２０を支持するユニット支持部材７０に、その出射光を透過させるための開口部７０ａが形成された構成とする。その上で、この開口部７０ａの周囲において偏光板８０がユニット支持部材７０に支持された構成とする。これにより、反射鏡４０で反射して画像生成ユニット２０まで到達する太陽光Ｓの光量を低減させ、画像生成ユニット２０の機能が損なわれてしまうのを効果的に抑制する。しかもこれを、偏光板８０のサイズを最小限に抑えた上で実現する。
【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の出射光を上記画像表示部へ向けて反射させる反射鏡と、上記画像生成ユニットを支持するユニット支持部材とを備えており、
上記反射鏡と上記画像生成ユニットとの間に偏光板が配置されており、
上記ユニット支持部材に、上記画像生成ユニットからの出射光を透過させるための開口部が形成されており、
上記偏光板は、上記開口部の周囲において上記ユニット支持部材に支持されている、ことを特徴とする画像照射装置。

【請求項2】

上記画像生成ユニットは、液晶パネルと上記液晶パネルに対してバックライト照射を行う光学ユニットとを備えている、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】

上記ユニット支持部材は、上記液晶パネルを支持する第１支持部材と上記光学ユニットを支持する第２支持部材との組付けによって構成されており、
上記偏光板は上記第１支持部材に形成されている、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２支持部材の複数箇所にボス部が形成されており、
上記光学ユニットは、上記複数箇所のボス部において上記第２支持部材にネジ締め固定されている、ことを特徴とする請求項３記載の画像照射装置。

【請求項5】

上記偏光板は、上記液晶パネルから出射する偏光と同じ方向に振動する偏光を透過させるように構成されている、ことを特徴とする請求項２記載の画像照射装置。

【請求項6】

上記偏光板は、上記液晶パネルが延びる方向に対して傾斜した方向に延びるように配置されている、ことを特徴とする請求項２記載の画像照射装置。

【請求項7】

上記ユニット支持部材による上記画像生成ユニットの支持がヒートシンクを介して行われており、
上記ヒートシンクは、上記画像生成ユニットが固定された本体部と、上記本体部から延びるように形成された少なくとも１つのフランジ部とを備えており、
上記ユニット支持部材に少なくとも１つのスリットが形成されており、
上記画像生成ユニットは、上記少なくとも１つのフランジ部が上記少なくとも１つのスリットに挿入された状態で、上記本体部において上記ユニット支持部材にネジ締め固定されている、ことを特徴とする請求項１、２、５または６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の出射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。

【0004】

この「特許文献１」に記載された画像照射装置は、そのハウジングの上部開口部に透光カバーが装着された構成となっており、これにより画像表示部への光照射を許容した上で装置内空間の防塵性を確保す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】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】

【0006】

このような画像照射装置においては、太陽光がフロントウインドウおよび透光カバーを介して装置内空間に入射して反射鏡まで到達してしまうことがある。そして、このようにして装置内空間に入射した太陽光が反射鏡で反射して画像生成ユニットまで到達するようなことがあると、これにより画像生成ユニットの機能が損なわれてしまうおそれがある。

【0007】

これに対し、画像照射装置として透光カバーの表面に偏光シートが貼り付けられた構成とすれば、装置内空間に入射する太陽光の光量を減少させることができ、これにより画像生成ユニットの機能が損なわれてしまうのを効果的に抑制することが可能となる。

【0008】

しかしながら、ハウジングの上部開口部を覆う透光カバーの表面に偏光シートが貼り付けられた構成を採用した場合には、偏光シートのサイズがかなり大きなものとなってしまうので、これにより画像照射装置のコストが増大してしまう。なお、透光カバー自体を偏光板で構成するようにした場合においても同様の問題が生じてしまう。

【0009】

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。

【0010】

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、画像生成ユニットからの出射光によ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画像生成ユニットの機能が損なわれてしまうの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】

【0011】

本願発明は、偏光板の配置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。

【0012】

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の出射光を上記画像表示部へ向けて反射させる反射鏡と、上記画像生成ユニットを支持するユニット支持部材とを備えており、
上記反射鏡と上記画像生成ユニットとの間に偏光板が配置されており、
上記ユニット支持部材に、上記画像生成ユニットからの出射光を透過させるための開口部が形成されており、
上記偏光板は、上記開口部の周囲において上記ユニット支持部材に支持されている、ことを特徴とするものである。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

上記「反射鏡」は、画像生成ユニットからの出射光を画像表示部へ向けて反射させるように構成されていれば、その具体的な構成は特に限定されるものではない。

【0016】

上記「偏光板」は、開口部の周囲においてユニット支持部材に支持されていれば、その外形形状やその具体的な配置は特に限定されるものではない。

【0017】

上記「偏光板」は、剛性板で構成されていてもよいし、可撓性を有するシート状の部材で構成されていてもよい。

【発明の効果】

【0018】

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の出射光を画像表示部へ向けて反射させる反射鏡と、画像生成ユニットを支持するユニット支持部材とを備えているが、反射鏡と画像生成ユニットとの間には偏光板が配置されており、また、ユニット支持部材には画像生成ユニットからの出射光を透過させるための開口部が形成されており、そして、この開口部の周囲において偏光板がユニット支持部材に支持された構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0019】

すなわち、反射鏡と画像生成ユニットとの間に偏光板が配置された構成とすることにより、反射鏡で反射した太陽光が画像生成ユニットまで到達するようなことがあっても、偏光板においてその光量を低減させることができ、これにより画像生成ユニットの機能が損なわれてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0020】

しかも、偏光板は、ユニット支持部材に形成された開口部の周囲においてユニット支持部材に支持されているので、偏光板のサイズを最小限に抑えた上で上記作用効果を得ることができ、これにより画像照射装置のコスト低減を図ることができる。

【0021】

このように本願発明によれば、画像生成ユニットからの出射光によ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画像生成ユニットの機能が損なわれてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0022】

上記構成において、さらに、画像生成ユニットとして、液晶パネルとこの液晶パネルに対してバックライト照射を行う光学ユニットとを備えた構成とすれば、表示用画像の元となる画像を効率良く生成することができる。

【0023】

その際、ユニット支持部材として、液晶パネルを支持する第１支持部材と光学ユニットを支持する第２支持部材との組付けによって構成されたものとした上で、偏光板が第１支持部材に支持された構成とすれば、次のような作用効果を得ることができる。

【0024】

すなわち、単一のユニット支持部材に対して液晶パネルおよび光学ユニットを組み付けるようにした場合には、液晶パネルをユニット支持部材に組み付けた上で、液晶パネルの周囲において光学ユニットをユニット支持部材に組み付けることが必要となり、このためユニット支持部材が大型化しやすくなってしまう。

【0025】

これに対し、ユニット支持部材として、液晶パネルを支持する第１支持部材と光学ユニットを支持する第２支持部材との組付けによって構成されたものとすることにより、液晶パネルの周囲において光学ユニットをユニット支持部材に組み付ける必要をなくすことができ、これによりユニット支持部材が大型化してしまうのを未然に防止することができる。その際、偏光板は第１支持部材に支持されているので、ユニット支持部材による偏光板の支持が容易かつ確実に行われるようにすることができる。

【0026】

さらに、このような構成を採用した場合において、第２支持部材の複数箇所にボス部が形成された構成とした上で、これら複数箇所のボス部において光学ユニットが第２支持部材にネジ締め固定された構成とすれば、ユニット支持部材による光学ユニットの支持が確実に行われるようにすることができる。

【0027】

上記構成において、さらに、偏光板として、液晶パネルから出射する偏光と同じ方向に振動する偏光を透過させるように構成されたものとすれば、画像生成ユニットから反射鏡へ向かう出射光の光量を低減させてしまうことなく、液晶パネルに到達する太陽光の光量を低減させることができる。そしてこれにより画像生成ユニットの機能を最大限に維持することができる。

【0028】

上記構成において、さらに、偏光板として、液晶パネルが延びる方向に対して傾斜した方向に延びるように配置された構成とすれば、偏光板の表面で反射した太陽光によって画像表示部あるいはその周辺領域に表示用画像以外の無用な画像が不用意に形成されてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0029】

上記構成において、さらに、ユニット支持部材による画像生成ユニットの支持がヒートシンクを介して行われる構成とすれば、熱による画像生成ユニットの機能低下を効果的に抑制することができる。

【0030】

その際、ヒートシンクとして、画像生成ユニットが固定された本体部とこの本体部から延びるように形成された少なくとも１つのフランジ部とを備えた構成とする一方、ユニット支持部材として少なくとも１つのスリットが形成された構成とした上で、画像生成ユニットとして、少なくとも１つのフランジ部が少なくとも１つのスリットに挿入された状態で、その本体部においてユニット支持部材にネジ締め固定された構成とすれば、ネジ締め固定箇所を最小限に抑えた上で、画像生成ユニットをユニット支持部材に対して位置決め固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【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】図３のIV－IV線断面図

【図5】図４のＶ－Ｖ線断面図

【図6】上記実施形態の第１変形例を示す、図３と同様の図

【図7】上記第１変形例を示す、図４と同様の図

【図8】上記第１変形例を示す、図５と同様の図

【図9】上記第１変形例に係る画像照射装置の組付けの様子を示す側断面図

【図10】上記実施形態の第２変形例を示す、図３と同様の図

【図11】上記実施形態の第３変形例を示す、図３と同様の図

【図12】上記第３変形例を示す、図４と同様の図

【図13】上記第３変形例に係る画像照射装置の組付けの様子を示す後面図

【発明を実施するための形態】

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

図１、２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。図１、２以外の図においても同様である。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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からの出射光をフロントウインドウ１０２の表示用領域１０２Ａへ向けて反射させる反射鏡４０と、これら画像生成ユニット２０および反射鏡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。

【0040】

図３は、図１のIII 部詳細図であり、図４は、図３のIV－IV線断面図であり、図５は、図４のＶ－Ｖ線断面図である。

【0041】

図３に示すように、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の周壁部５２ａの上端面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。

【0042】

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、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上部開口部５４ａが形成されている。

【0043】

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装置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の上部開口部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、反射鏡４０で反射した画像生成ユニット２０からの出射光が表示用領域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。

【0044】

第２ハウジング５４には、上部開口部５４ａの後端縁から内部空間１２に向けて斜め下前方に延びる遮光片部５４ｃが形成されている。そして、この遮光片部５４ｃによって、フロントウインドウ１０２および透光カバー６０を介して内部空間１２に入射した太陽光Ｓが直射光として画像生成ユニット２０に到達してしまうのを防止するようになっている。

【0045】

画像生成ユニット２０は、内部空間１２の後部領域に配置されており、反射鏡４０は、内部空間１２の前部領域に配置されている。

【0046】

反射鏡４０は、凹面鏡として構成されており、その反射面４０ａは装置正面視において横長矩形状の外形形状を有している。そして、画像生成ユニット２０は、この反射鏡４０に対してその左右方向の中心に位置するように配置されている。

【0047】

画像生成ユニット２０は、液晶パネル２２とこの液晶パネル２２に対してその背面側（すなわち装置後方側）からバックライト照射を行う光学ユニット３０とを備えている。そして、この画像生成ユニット２０は、光学ユニット３０からのバックライト照射光によって、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。

【0048】

画像生成ユニット２０はユニット支持部材７０に支持されており、このユニット支持部材７０は第１ハウジング５２に支持されている。

【0049】

図４、５に示すように、ユニット支持部材７０は、装置前後方向と直交する鉛直面に沿って配置されており、その左右両端部において第１ハウジング５２に固定されている。この固定は、ユニット支持部材７０の左右両端部の上下２箇所に形成された左右２対のボス部７０ｃに対して装置後方側からネジ７２を締め付けることによって行われている。

【0050】

液晶パネル２２は、横長矩形状の外形形状を有しており、装置前後方向と直交する鉛直面に沿って配置された状態で、ユニット支持部材７０の後面に固定されている。この液晶パネル２２は、光学ユニット３０からのバックライト照射光を水平方向に振動する偏光として透過させるように構成されている。

【0051】

ユニット支持部材７０には、光学ユニット３０からのバックライト照射光の照射範囲を規定するための開口部７０ａが形成されている。この開口部７０ａは、横長矩形状の開口形状を有しており、これにより光学ユニット３０からのバックライト照射光が液晶パネル２２を介して反射鏡４０の反射面４０ａに入射するのを許容するようになっている。なお、この開口部７０ａは、装置前方へ向かってテーパー状に拡がるように形成されている。

【0052】

ユニット支持部材７０の上下両端部には、装置後方側へ向けて延びる水平フランジ部７０ｂが形成されており、これら上下１対の水平フランジ部７０ｂによって液晶パネル２２を位置決めするようになっている。

【0053】

光学ユニット３０は、光源としての発光素子３２と、この発光素子３２を搭載する基板３４と、発光素子３２からの出射光を偏向制御するレンズ３６と、このレンズ３６を支持するレンズホルダ３８とを備えている。

【0054】

レンズ３６は、両凸レンズ状の鉛直断面形状を有するとともに平凸レンズ状の水平断面形状を有しており、これにより光学ユニット３０からのバックライト照射光を液晶パネル２２を介して反射鏡４０の反射面４０ａに効率良く入射させるようになっている。このレンズ３６は、その外周フランジ部３６ａにおいてレンズホルダ３８に支持されている。

【0055】

基板３４は、発光素子３２の発光面が装置正面方向を向くように装置前後方向と直交する鉛直面に沿って配置された状態で、その後面においてヒートシンク２４に支持されている。また、レンズホルダ３８も、その後端面においてヒートシンク２４に支持されている。

【0056】

ヒートシンク２４は、装置前後方向と直交する鉛直面に沿って平板状に延びる本体部２４Ａと、この本体部２４Ａから左右方向に間隔をおいて装置後方へ向けて延びる複数の放熱フィン２４Ｂとを備えている。

【0057】

光学ユニット３０は、その左右両端部においてユニット支持部材７０に固定されている。この固定は、レンズホルダ３８の左右両側部の上下２箇所に形成されたタブ状の取付け部３８ａを、ユニット支持部材７０に形成された左右２対のボス部７０ｄに当接させた状態で装置後方側からネジ７４を締め付けることによって行われている。

【0058】

図３に示すように、ハウジング５０の内部空間１２には、反射鏡４０と画像生成ユニット２０との間に偏光板８０が配置されている。この偏光板８０は、剛性を有する板状部材であって、装置前後方向と直交する鉛直面に対して前傾した状態で配置されており、開口部７０ａの周囲においてユニット支持部材７０に支持されている。これを実現するため、ユニット支持部材７０の前面には、開口部７０ａを囲むようにして装置前方へ向けて突出する環状フランジ部７０ｅが形成されており、この環状フランジ部７０ｅの前端面において偏光板８０を前傾状態で位置決め支持するようになっている。

【0059】

偏光板８０は、液晶パネル２２を透過した光学ユニット３０からのバックライト照射光を、水平方向に振動する偏光として（すなわち液晶パネル２２から出射する偏光と同じ方向に振動する偏光として）透過させるように構成されている。

【0060】

図４に示すように、反射鏡４０は、第１ハウジング５２に対し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。

【0061】

第１ハウジング５２には、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４２が固定されている。この固定は、アクチュエータ４２の２箇所に形成されたタブ状の取付け部４２ｂにおいて、第１ハウジング５２の下壁部５２ｂにネジ４４を締め付けることにより行われている。

【0062】

反射鏡４０は、その反射面４０ａの背面（すなわち装置前方側の表面）の左右両側部から背面側に突出するように形成された鉛直フランジ部４０ｂを備えており、これら左右１対の鉛直フランジ部４０ｂには、軸線Ａｘに沿って左右方向外側へ向けて突出する左右１対の軸部４０ｃ、４０ｄが形成されている。左側（装置正面視では右側）の軸部４０ｃは、第１ハウジング５２の周壁部５２ａの内面に形成された載置部５２ｃに載置されており、右側の軸部４０ｄは、アクチュエータ４２の出力軸４２ａに直接連結されている。

【0063】

なお、載置部５２ｃは略Ｕ字状の載置面を有しており、また、第２ハウジング５４には、この載置部５２ｃに載置された軸部４０ｃに上方側から当接して反射鏡４０を位置決めするための当接部（図示せず）が形成されている。

【0064】

次に本実施形態の作用について説明する。

【0065】

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からの出射光をフロントウインドウ１０２の表示用領域１０２Ａ（画像表示部）へ向けて反射させる反射鏡４０と、画像生成ユニット２０を支持するユニット支持部材７０とを備えているが、反射鏡４０と画像生成ユニット２０との間には偏光板８０が配置されており、また、ユニット支持部材７０には画像生成ユニット２０からの出射光を透過させるための開口部７０ａが形成されており、そして、この開口部７０ａの周囲において偏光板８０がユニット支持部材７０に支持された構成となっているので、次のような作用効果を得ることができる。

【0066】

すなわち、反射鏡４０と画像生成ユニット２０との間に偏光板８０が配置された構成とすることにより、図３に示すように反射鏡４０で反射した太陽光Ｓが画像生成ユニット２０まで到達するようなことがあっても、偏光板８０においてその光量を低減させることができ、これにより画像生成ユニット２０の機能が損なわれてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0067】

しかも、偏光板８０は、ユニット支持部材７０に形成された開口部７０ａの周囲においてユニット支持部材７０に支持されているので、偏光板８０のサイズを最小限に抑えた上で上記作用効果を得ることができ、これにより画像照射装置１０のコスト低減を図ることができる。

【0068】

このように本実施形態によれば、画像生成ユニット２０からの出射光によって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画像生成ユニット２０の機能が損なわれてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0069】

特に本実施形態においては、反射鏡４０が凹面鏡として構成されており、その反射面４０ａで反射した太陽光Ｓは収束光として画像生成ユニット２０に到達することとなるので、反射鏡４０と画像生成ユニット２０との間に偏光板８０が配置された構成とすることが極めて効果的である。

【0070】

本実施形態に係る画像照射装置１０は、画像生成ユニット２０が液晶パネル２２とこの液晶パネル２２に対してバックライト照射を行う光学ユニット３０とを備えた構成となっているので、表示用画像ＰＩＣの元となる画像を効率良く生成することができる。

【0071】

その際、偏光板８０は液晶パネル２２から出射する偏光と同じ方向に振動する偏光を透過させるように構成されているので、画像生成ユニット２０から反射鏡４０へ向かう出射光の光量を低減させてしまうことなく、液晶パネル２２に到達する太陽光Ｓの光量を低減させることができる。そしてこれにより画像生成ユニット２０の機能を最大限に維持することができる。

【0072】

また、偏光板８０は、液晶パネル２２が延びる方向に対して傾斜した方向に延びるように配置されているので、偏光板８０の表面で反射した太陽光Ｓによってフロントウインドウ１０２の表示用領域１０２Ａあるいはその周辺領域に表示用画像ＰＩＣ以外の無用な画像が不用意に形成されてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0073】

上記実施形態においては、偏光板８０が剛性板で構成されているものとして説明したが、可撓性を有するシート状の部材で構成することも可能であり、あるいは透光板に偏光シートが貼り付けられた構成とすることも可能である。

【0074】

上記実施形態においては、反射鏡４０の反射面４０ａが横長矩形状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。

【0075】

上記実施形態においては、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を有する構成とすることも可能である。

【0076】

上記実施形態においては、画像照射装置１０が単一の反射鏡４０を備えているものとして説明したが、画像生成ユニット２０からの出射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複数の反射鏡を備えた構成とすることも可能であり、このような構成を採用した場合においても上記実施形態の場合と同様の作用効果を得ることが可能である。その際、画像生成ユニット２０とこれに最も近い反射鏡との間に偏光板８０が配置された構成とすることが特に効果的である。

【0077】

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の表示用領域１０２Ａ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。

【0078】

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。

【0079】

次に、上記実施形態の変形例について説明する。

【0080】

まず、上記実施形態の第１変形例について説明する。

【0081】

図６、７、８は、本変形例に係る画像照射装置１１０を示す、図３、４、５と同様の図である。

【0082】

図６～８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１２０の支持構造が上記実施形態の場合と異なっている。

【0083】

すなわち、本変形例に係る画像照射装置１１０においても、ハウジング１５０に収容された画像生成ユニット１２０を支持するユニット支持部材１７０が第１ハウジング１５２に支持された構成となっているが、このユニット支持部材１７０が、液晶パネル２２を支持する第１支持部材１７２と光学ユニット１３０を支持する第２支持部材１７４との組付けによって構成されている点で上記実施形態の場合と異なっている。

【0084】

具体的には、第２支持部材１７４は、装置前後方向と直交する鉛直面に沿って延びる板状部材として構成されており、その後面には上下２対のボス部１７４ｄが形成されている。一方、光学ユニット１３０には、そのレンズホルダ１３８の上下２箇所に左右１対のタブ状の取付け部１３８ａが形成されている。そして、光学ユニット１３０は、上下２対の取付け部１３８ａを上下２対のボス部１７４ｄに当接させた状態で装置後方側からネジ７４を締め付けることによって第２支持部材１７４に固定されている。その際、上下２対のボス部１７４ｄは、装置正面視において液晶パネル２２と重複する位置に形成されている。

【0085】

本変形例に係る画像照射装置１１０も、上記実施形態の場合と同様の偏光板８０を備えており、この偏光板８０は第１支持部材１７２に支持されている。この第１支持部材１７２による偏光板８０の支持構造は上記実施形態の場合と同様でであって、この第１支持部材１７２には上記実施形態の場合と同様の環状フランジ部１７２ｅが形成されている。

【0086】

本変形例においては、光学ユニット１３０からのバックライト照射光の照射範囲を規定するための開口部１７２ａが第１支持部材１７２に形成されている。この開口部１７２ａは上記実施形態の開口部７０ａと同一の開口形状を有している。

【0087】

なお本変形例においては、第２支持部材１７４に、開口部１７２ａよりも大きい開口形状を有する開口部１７４ｈが形成されており、これにより光学ユニット１３０からのバックライト照射光が開口部１７２ａに入射するのを阻害しないように構成されている。

【0088】

図９は、第１支持部材１７２と第２支持部材１７４との組付けの様子を示す側断面図である。

【0089】

図９に示すように、第１支持部材１７２と第２支持部材１７４との組付けは、液晶パネル２２の上下両側の左右２箇所においてランス係合によって行われている。

【0090】

すなわち、第１支持部材１７２には、その上下両側の左右２箇所に装置後方へ向けて延びるランス片１７２ｆが形成されており、第２支持部材１７４には、その上下両端部の左右２箇所にランス片１７２ｆを挿通係合させるための係合孔１７４ｇが形成されている。

【0091】

なお本変形例においても、図７、８に示すように、上記実施形態の場合と同様、ユニット支持部材１７０は、その第１支持部材１７２における左右両端部の上下２箇所に形成された左右２対のボス部１７２ｃに対して装置後方側からネジ７２を締め付けることによって行われている。

【0092】

本変形例に係る画像照射装置１１０においても、安価な構成によって画像生成ユニット１２０の機能が損なわれてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0093】

また、本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果も得ることができる。

【0094】

すなわち、上記実施形態に係る画像照射装置１０のように、単一のユニット支持部材７０に対して液晶パネル２２および光学ユニット３０を組み付けるようにした場合には、液晶パネル２２をユニット支持部材７０に組み付けた上で、この液晶パネル２２の周囲において光学ユニット３０をユニット支持部材７０に組み付けることが必要となり、このためユニット支持部材７０が大型化しやすくなってしまう。

【0095】

これに対し本変形例のように、ユニット支持部材１７０として、液晶パネル２２を支持する第１支持部材１７２と光学ユニット１３０を支持する第２支持部材１７４との組付けによって構成されたものとすることにより、液晶パネル２２の周囲において光学ユニット１３０をユニット支持部材１７０に組み付ける必要をなくすことができ、これによりユニット支持部材１７０が大型化してしまうのを未然に防止することができる。そしてこれにより、第１ハウジング１５２の後部領域における周壁部１５２ａ相互間の左右幅を狭くすることができる。

【0096】

その際、偏光板８０は第１支持部材１７２に支持されているので、ユニット支持部材１７０による偏光板８０の支持が容易かつ確実に行われるようにすることができる。

【0097】

しかも本変形例においては、第２支持部材１７４の４箇所に形成されたボス部１７４ｄにおいて光学ユニット１３０が第２支持部材１７４にネジ締め固定されているので、ユニット支持部材１７０による光学ユニット１３０の支持が確実に行われるようにすることができる。

【0098】

次に、上記実施形態の第２変形例について説明する。

【0099】

図１０は、本変形例に係る画像照射装置２１０を示す、図３と同様の図である。

【0100】

図１０に示すように、本変形例に係る画像照射装置２１０も、その基本的な構成は上記第１変形例の場合と同様であるが、画像生成ユニット２２０を支持するユニット支持部材２７０の構成が上記第１変形例の場合と一部異なっている。

【0101】

すなわち、本変形例の画像生成ユニット２２０も上記第１変形例の画像生成ユニット１２０と同様の構成を有しており、また、本変形例のユニット支持部材２７０も、液晶パネル２２を支持する第１支持部材２７２と光学ユニット１３０を支持する第２支持部材２７４との組付けによって構成されているが、光学ユニット１３０からのバックライト照射光の照射範囲を規定するための開口部２７４ａが第２支持部材２７４に形成されている点で上記第１変形例の場合と異なっている。この開口部２７４ａは、上記第１変形例の開口部１７２ａと略同一の開口形状を有している。なお、この開口部７０ａは、装置後方へ向かってテーパー状に拡がるように形成されている。

【0102】

一方、本変形例の第１支持部材２７２には、上記第１変形例の環状フランジ部１７２ｅと同様の環状フランジ部２７２ｅが形成されているが、第１支持部材２７２の中央部には、上記第１変形例の開口部１７２ａの代わりに環状フランジ部２７２ｅの内周面形状に沿った横長矩形状の開口部２７２ｈが形成されている。

【0103】

本変形例の構成を採用した場合においても、上記第１変形例の場合と略同様の作用効果を得ることができる。

【0104】

次に、上記実施形態の第３変形例について説明する。

【0105】

図１１、１２は、本変形例に係る画像照射装置３１０を示す、図３、４と同様の図である。また、図１３は、画像照射装置３１０の組付けの様子を示す後面図である。

【0106】

図１１～１３に示すように、本変形例に係る画像照射装置３１０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３２０の支持構造が上記実施形態の場合と一部異なっている。

【0107】

すなわち、本変形例に係る画像照射装置３１０も、上記実施形態の画像生成ユニット２０と同様の構成を有する画像生成ユニット３２０がハウジング３５０に収容された構成となっているが、この画像生成ユニット３２０がヒートシンク３２４を介して第１ハウジング３５２に直接支持されている点で上記実施形態の場合と異なっている。すなわち本変形例においては、画像生成ユニット３２０を支持するユニット支持部材が第１ハウジング３５２で構成されている。

【0108】

ヒートシンク３２４は金属板の曲げ加工品として構成されている。このヒートシンク３２４は、装置前後方向と直交する鉛直面に沿って延びる鉛直本体部３２４Ａ１と、この鉛直本体部３２４Ａ１の下端位置から水平面に沿って装置前方へ向けて延びる水平本体部３２４Ａ２と、鉛直本体部３２４Ａ１の左右両側縁部から装置後方へ向けて鉛直面に沿って延びる左右１対の鉛直フランジ部３２４Ｂとを備えた構成となっている。

【0109】

一方、第１ハウジング３５２には、その内部空間１２の装置後方側に位置する周壁部３５２ａに、複数のスリット３５２ｄが形成されている。これら複数のスリット３５２ｄは、左右方向に等間隔をおいて上下方向に延びるように形成されている。その際、複数のスリット３５２ｄは、第１ハウジング３５２の下壁部３５２ｂの上方近傍位置から周壁部３５２ａの上端面まで延びており、各スリット３５２ｄはヒートシンク３２４の板厚よりも僅かに広い左右幅で形成されている。

【0110】

そして、ヒートシンク３２４は、その鉛直本体部３２４Ａ１が第１ハウジング３５２の周壁部３５２ａの装置前方近傍に位置するように配置された状態で、かつ、その左右１対の鉛直フランジ部３２４Ｂが複数のスリット３５２ｄのうち最外側に位置する左右１対のスリット３５２ｄに挿入された状態で、その水平本体部３２４Ａ２が第１ハウジング３５２の下壁部３５２ｂに載置されており、この状態で第１ハウジング３５２に固定されている。この固定は、ヒートシンク３２４の水平本体部３２４Ａ２の前端縁近傍における左右方向中心位置に形成されたネジ挿通孔３２４Ａ２ａにネジ７６を挿通させて第１ハウジング３５２の下壁部３５２ｂに形成されたボス部３５２ｅにネジ締めすることによって行われている。

【0111】

ヒートシンク３２４の鉛直本体部３２４Ａ１は、光学ユニット３０よりも上方まで延びるように形成されている。一方、第２ハウジング３５４の後端部には、下方へ向けて延びる左右１対の鉛直リブ３５４ｄが装置前後方向に延びる鉛直面に沿って形成されている。そして、第２ハウジング３５４が第１ハウジング３５２に装着されたとき、左右１対の鉛直リブ３５４ｄの下端面がヒートシンク３２４の鉛直本体部３２４Ａ１の上端面に当接し、これによりヒートシンク３２４が上下方向に関して位置決めされるようになっている。このとき同時に、左右１対のスリット３５２ｄに挿入された左右１対の鉛直フランジ部３２４Ｂの下端面が複数のスリット３５２ｄの底面に当接し、これによってもヒートシンク３２４が上下方向に関して位置決めされるようになっている。さらに、左右１対の鉛直フランジ部３２４Ｂが複数のスリット３５２ｄのうち最外側に位置する左右１対のスリット３５２ｄに挿入されることによって、ヒートシンク３２４が左右方向に関しても位置決めされるようになっている。

【0112】

本変形例に係る画像照射装置３１０は、上記実施形態のユニット支持部材７０と略同様の構成を有する支持部材３９０を備えており、この支持部材３９０に対して液晶パネル２２および偏光板８０が光学ユニット３０と共に支持された構成となっている。

【0113】

この支持部材３９０には、上記実施形態のユニット支持部材７０と同様、光学ユニット３０からのバックライト照射光の照射範囲を規定するための開口部３９０ａが形成されており、また、その上下両端部には装置後方側へ延びる水平フランジ部３９０ｂが形成されており、さらに、この支持部材３９０の前面には、開口部７０ａを囲むようにして装置前方へ向けて突出する環状フランジ部３９０ｅが形成されているが、上記実施形態のユニット支持部材７０のように環状フランジ部７０ｅよりも左右両側に張り出す部分は存在していない。

【0114】

すなわち、支持部材３９０は、その環状フランジ部３９０ｅの両側面までの左右幅を有する構成となっており、液晶パネル２２および偏光板８０を支持する機能は有しているが、第１ハウジング３５２に対して画像生成ユニット３２０を支持するための機能は有していない。

【0115】

光学ユニット３０は、その左右両端部の上下２箇所において支持部材３９０に固定されている。この固定構造は上記実施形態における光学ユニット３０のユニット支持部材７０への固定構造と同様である。

【0116】

本変形例の構成を採用した場合においても、画像照射装置３１０として、安価な構成によって画像生成ユニット３２０の機能が損なわれてしまうのを効果的に抑制することができる。

【0117】

また、本変形例の構成を採用することにより、次のような作用効果も得ることができる。

【0118】

すなわち、ユニット支持部材としての第１ハウジング３５２による画像生成ユニット３２０の支持がヒートシンク３２４を介して行われているので、熱による画像生成ユニット３２０の機能低下を効果的に抑制することができる。

【0119】

すなわち、ヒートシンク３２４は、画像生成ユニット３２０が固定された鉛直本体部３２４Ａ１（本体部）とこの鉛直本体部３２４Ａ１から装置後方へ向けてハウジング３５０の外部空間まで延びるように形成された左右１対の鉛直フランジ部３２４Ｂとを備えているので、左右１対の鉛直フランジ部３２４Ｂが放熱フィンとして効率良く機能し、これにより画像生成ユニット３２０の放熱を図ることができる。

【0120】

その際、ヒートシンク３２４は、左右１対の鉛直フランジ部３２４Ｂが第１ハウジング３５２に形成された複数のスリット３５２ｄのうち最外側に位置する左右１対のスリット３５２ｄに挿入された状態で、その水平本体部３２４Ａ２が第１ハウジング３５２の下壁部３５２ｂに載置された状態で下壁部３５２ｂにネジ締め固定されているので、ネジ締め固定箇所を最小限に抑えた上で、画像生成ユニット３２０をユニット支持部材としての第１ハウジング３５２に対して位置決め固定することができる。

【0121】

特に本変形例においては、第２ハウジング３５４が第１ハウジング３５２に装着されたとき、第２ハウジング３５４に形成された左右１対の鉛直リブ３５４ｄの下端面がヒートシンク３２４の鉛直本体部３２４Ａ１の上端面に当接し、これによりヒートシンク３２４を上下方向に関して位置決めする構成となっているので、ネジ締め固定箇所を１箇所に設定することができる。

【0122】

なお本変形例においては、画像生成ユニット３２０がヒートシンク３２４を介してユニット支持部材としての第１ハウジング３５２に直接支持されているが、光学ユニット３０は支持部材３９０に固定されているので、この支持部材３９０もユニット支持部材の一部を構成する要素となっている。

【0123】

上記第３変形例においては、第１ハウジング３５２の周壁部３５２ａに、複数のスリット３５２ｄが形成されているものとして説明したが、これら複数のスリット３５２ｄの代わりに単一の凹部が形成された構成とすることも可能である。

【0124】

上記第３変形例においては、ヒートシンク３２４が金属板の曲げ加工品として構成されているものとして説明したが、ダイカスト成形品等として構成されたものとすることも可能であり、その際、単一または複数の放熱フィンが形成された構成とすることが可能である。

【0125】

上記第３変形例においては、画像生成ユニット３２０がヒートシンク３２４を介してユニット支持部材としての第１ハウジング３５２に支持されているものとして説明したが、画像生成ユニット３２０がヒートシンク３２４を介してハウジング３５０の内部空間１２に配置されたユニット支持部材に支持された構成とすることも可能である。

【0126】

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。

【0127】

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】

【0128】

２ ドライバー
１０、１１０、２１０、３１０ 画像照射装置
１２ 内部空間
２０、１２０、２２０、３２０ 画像生成ユニット
２２ 液晶パネル
２４ ヒートシンク
２４Ａ 本体部
２４Ｂ 放熱フィン
３０、１３０ 光学ユニット
３２ 発光素子
３４ 基板
３６ レンズ
３６ａ 外周フランジ部
３８、１３８ レンズホルダ
３８ａ、４２ｂ、１３８ａ 取付け部
４０ 反射鏡
４０ａ 反射面
４０ｂ 鉛直フランジ部
４０ｃ、４０ｄ 軸部
４２ アクチュエータ
４２ａ 出力軸
４４、７２、７４、７６ ネジ
５０、１５０、３５０ ハウジング
５２、１５２ 第１ハウジング
５２ａ、１５２ａ、３５２ａ 周壁部
５２ｂ、３５２ｂ 下壁部
５２ｃ 載置部
５４、１５４、３５４ 第２ハウジング
５４ａ 上部開口部
５４ｂ 外周フランジ部
５４ｃ 遮光片部
６０ 透光カバー
７０、１７０、２７０ ユニット支持部材
７０ａ、１７２ａ、２７４ａ、３９０ａ 開口部
７０ｂ、３９０ｂ 水平フランジ部
７０ｃ、７０ｄ、１７２ｃ、１７４ｄ、３５２ｅ ボス部
７０ｅ、１７２ｅ、２７２ｅ、３９０ｅ 環状フランジ部
８０ 偏光板
１００ 車両
１０２ フロントウインドウ
１０２Ａ 表示用領域（画像表示部）
１０４ ステアリングホイール
１７２、２７２ 第１支持部材
１７２ｆ ランス片
１７４、２７４ 第２支持部材
１７４ｇ 係合孔
１７４ｈ、２７２ｈ 開口部
３２４ ヒートシンク
３２４Ａ１ 鉛直本体部（本体部）
３２４Ａ２ 水平本体部（本体部）
３２４Ａ２ａ ネジ挿通孔
３２４Ｂ 鉛直フランジ部
３５２ 第１ハウジング（ユニット支持部材）
３５２ｄ スリット
３５４ｄ 鉛直リブ
３９０ 支持部材
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】

【図12】

【図13】