JP6876932B2 - Image display device - Google Patents

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Description

本発明は、画像表示装置に関し、たとえば、乗用車等の移動体に搭載して好適なものである。 The present invention relates to an image display device, and is suitable for mounting on a moving body such as a passenger car.

近年、ヘッドアップディスプレイと称される画像表示装置の開発が進められ、乗用車等の移動体に搭載されている。乗用車に搭載されるヘッドアップディスプレイでは、画像情報により変調された光がウインドシールド（フロントガラス）に向けて投射され、その反射光が運転者の目に照射される。これにより、運転者は、ウインドシールドの前方に、画像の虚像を見ることができる。たとえば、車速や外気温等が、虚像として表示される。最近では、ナビゲーション画像や、通行人を注意喚起する画像を虚像として表示することも検討されている。 In recent years, the development of an image display device called a head-up display has been promoted, and it is mounted on a moving body such as a passenger car. In a head-up display mounted on a passenger car, light modulated by image information is projected toward a windshield (windshield), and the reflected light is applied to the driver's eyes. This allows the driver to see a virtual image of the image in front of the windshield. For example, the vehicle speed, the outside temperature, etc. are displayed as virtual images. Recently, it has been considered to display a navigation image or an image that calls attention to passersby as a virtual image.

上記ヘッドアップディスプレイでは、虚像を生成するための光源として、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられ得る。この構成では、映像信号に応じてレーザ光が変調されつつ、レーザ光がスクリーンを走査する。スクリーンでは、レーザ光が拡散され、運転者の目に照射される光の領域が広げられる。これにより、運転者が多少頭を動かしても、目が照射領域から外れなくなり、運転者は、良好かつ安定的に画像（虚像）を見ることができる。 In the head-up display, a laser light source such as a semiconductor laser can be used as a light source for generating a virtual image. In this configuration, the laser beam scans the screen while the laser beam is modulated according to the video signal. On the screen, the laser beam is diffused, expanding the area of light that illuminates the driver's eyes. As a result, even if the driver moves his head a little, his eyes do not deviate from the irradiation area, and the driver can see the image (virtual image) in a good and stable manner.

以下の特許文献１には、スクリーンを光軸方向に移動させて、虚像の結像位置を前後方向に変化させる構成が記載されている。この構成では、モータ、送りネジおよびラックを用いて、スクリーンが駆動される。 The following Patent Document 1 describes a configuration in which the screen is moved in the optical axis direction to change the image formation position of the virtual image in the front-rear direction. In this configuration, a motor, lead screw and rack are used to drive the screen.

特開２００９−１５０９４７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-150947

スクリーンの位置を光軸方向に高速で変化させながら、スクリーンに一連の画像を描画することにより、奥行き方向に視距離が変化する画像（以下、「奥行き画像」という）を表示させることができる。これにより、たとえば、車両の進行方向を示す矢印等の奥行き画像を、交差点上の道路に重ねて表示させることができる。 By drawing a series of images on the screen while changing the position of the screen at high speed in the optical axis direction, it is possible to display an image in which the viewing distance changes in the depth direction (hereinafter, referred to as "depth image"). Thereby, for example, a depth image such as an arrow indicating the traveling direction of the vehicle can be superimposed on the road on the intersection and displayed.

また、スクリーンの位置を固定してスクリーンに画像を描画することにより、視距離が一定の画像（以下、「固定画像」という）を、所定の視距離の位置に虚像として表示させることもできる。これにより、たとえば車速や外気温等の情報を表示させることができる。この場合、固定画像の視距離は、奥行き画像の視距離に比べて顕著に短く設定される。たとえば、奥行き画像の視距離は１０〜１００ｍ程度に設定され、固定画像の視距離は３ｍ程度に設定される。このように視距離の範囲が大きく異なる場合に、奥行き画像と固定画像の両方を１つのスクリーンで表示させようとすると、スクリーンの移動範囲が顕著に広がり、スクリーンを高速で安定的に移動させることが困難となってしまう。 Further, by fixing the position of the screen and drawing an image on the screen, an image having a constant viewing distance (hereinafter referred to as "fixed image") can be displayed as a virtual image at a position of a predetermined viewing distance. This makes it possible to display information such as vehicle speed and outside air temperature, for example. In this case, the viewing distance of the fixed image is set to be significantly shorter than the viewing distance of the depth image. For example, the viewing distance of a depth image is set to about 10 to 100 m, and the viewing distance of a fixed image is set to about 3 m. When both the depth image and the fixed image are displayed on one screen when the viewing distance range is significantly different, the moving range of the screen is remarkably widened, and the screen is moved at high speed and stably. Becomes difficult.

また、自然光等の迷光が、投射光学系を逆行して、スクリーンへと導かれることが起こり得る。この場合、迷光は、投射光学系によって、スクリーンの周囲へと集光されるため、高強度の迷光がスクリーンの周囲に照射される。これにより、スクリーン周囲の部材がかなり高温になることが起こり得る。スクリーン周囲の部材を迷光から保護することが必要となる。 In addition, stray light such as natural light may travel backward in the projection optical system and be guided to the screen. In this case, the stray light is focused around the screen by the projection optical system, so that high-intensity stray light is applied to the periphery of the screen. This can cause the members around the screen to become quite hot. It is necessary to protect the members around the screen from stray light.

かかる課題に鑑み、本発明は、奥行き画像を生成するためのスクリーンを高速で安定的に移動させることができるとともに、スクリーン周囲の可動部を迷光から適切に保護することが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。 In view of these problems, the present invention provides an image display device capable of moving the screen for generating a depth image at high speed and stably, and appropriately protecting moving parts around the screen from stray light. The purpose is to provide.

本発明の主たる態様に係る画像表示装置は、光源と、前記光源からの光が照射されることにより画像が形成される可動スクリーンと、前記光源からの光が照射されることにより画像が形成される固定スクリーンと、前記光源からの光で前記可動スクリーンおよび前記固定スクリーンを走査するための走査部と、前記可動スクリーンおよび前記固定スクリーンからの光により虚像を生成する光学系と、前記可動スクリーンを前記光の入射方向に移動させる駆動部と、前記固定スクリーンを前記可動スクリーンよりも前記光学系側の固定位置において支持する固定支持部と、前記駆動部を覆うカバーと、を備える。ここで、前記カバーは、前記走査部からの光を前記可動スクリーンおよび前記固定スクリーンに導くための開口を備え、前記駆動部は、前記開口から前記光学系側に前記可動スクリーンが突出するように前記可動スクリーンを支持し、前記固定支持部は、前記開口の外側を覆い、前記光学系を逆行する迷光を前記駆動部の可動部に対して遮光する構成を備える。 The image display device according to the main aspect of the present invention has a light source, a movable screen on which an image is formed by being irradiated with light from the light source, and an image is formed by being irradiated with light from the light source. A fixed screen, a scanning unit for scanning the movable screen and the fixed screen with light from the light source, an optical system for generating a virtual image with light from the movable screen and the fixed screen, and the movable screen. It includes a drive unit that moves the light in the incident direction, a fixed support unit that supports the fixed screen at a fixed position on the optical system side of the movable screen, and a cover that covers the drive unit. Here, the cover is provided with an opening for guiding the light from the scanning portion to the movable screen and the fixed screen, and the driving portion is such that the movable screen projects from the opening toward the optical system. The movable screen is supported, and the fixed support portion covers the outside of the opening and has a configuration in which stray light traveling backward in the optical system is shielded from the movable portion of the drive unit.

本態様に係る画像表示装置によれば、可動スクリーンのみを移動させる構成であるため、可動スクリーンは、奥行き画像の表示に必要な範囲のみにおいて移動させればよい。よって、可動スクリーンを高速かつ安定的に移動させることができる。また、固定スクリーンを支持する固定支持部によって、カバーの開口の外側が覆われ、光学系を逆行する迷光が可動部に対して遮光されるため、高強度の迷光がスクリーンの周囲に照射されることが抑止され、スクリーン周囲の可動部が迷光により高温となることを抑止できる。よって、スクリーン周囲の可動部を迷光から適切に保護できる。 Since the image display device according to this aspect has a configuration in which only the movable screen is moved, the movable screen need only be moved within a range necessary for displaying a depth image. Therefore, the movable screen can be moved at high speed and stably. In addition, the fixed support portion that supports the fixed screen covers the outside of the opening of the cover, and the stray light that reverses the optical system is shielded from the moving part, so that high-intensity stray light is irradiated around the screen. This can be suppressed, and the moving parts around the screen can be prevented from becoming hot due to stray light. Therefore, the moving parts around the screen can be appropriately protected from stray light.

このように、本態様に係る画像表示装置によれば、奥行き画像を生成するためのスクリーンを高速で安定的に移動させることができるとともに、スクリーン周囲の可動部を迷光から適切に保護することができる。 As described above, according to the image display device according to this aspect, the screen for generating a depth image can be moved stably at high speed, and the moving parts around the screen can be appropriately protected from stray light. it can.

以上のとおり、本発明によれば、奥行き画像を生成するためのスクリーンを高速で安定的に移動させることができるとともに、スクリーン周囲の可動部を迷光から適切に保護することが可能な画像表示装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, an image display device capable of moving the screen for generating a depth image at high speed and stably and appropriately protecting moving parts around the screen from stray light. Can be provided.

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。 The effects or significance of the present invention will be further clarified by the description of the embodiments shown below. However, the embodiments shown below are merely examples when the present invention is put into practice, and the present invention is not limited to those described in the following embodiments.

図１（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る画像表示装置の使用形態を模式的に示す図、図１（ｃ）は、実施形態に係る画像表示装置の構成を模式的に示す図である。1A and 1B are diagrams schematically showing a usage pattern of the image display device according to the embodiment, and FIG. 1C is a diagram schematically showing the configuration of the image display device according to the embodiment. Is. 図２は、実施形態に係る画像表示装置の照射光生成部および照射光生成部に用いる回路の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an irradiation light generation unit and a circuit used for the irradiation light generation unit of the image display device according to the embodiment. 図３（ａ）は、実施形態に係るスクリーンの構成を模式的異示す斜視図である。図３（ｂ）は、実施形態に係るスクリーンに対するレーザ光の走査方法を模式的に示す図である。FIG. 3A is a perspective view schematically showing the configuration of the screen according to the embodiment. FIG. 3B is a diagram schematically showing a method of scanning a laser beam with respect to the screen according to the embodiment. 図４（ａ）は、実施形態に係る、固定スクリーンを支持する構造体が設置された状態の駆動部の構成を示す斜視図である。図４（ｂ）は、実施形態に係る駆動部の構成を示す斜視図である。FIG. 4A is a perspective view showing the configuration of the drive unit in a state where the structure supporting the fixed screen is installed according to the embodiment. FIG. 4B is a perspective view showing the configuration of the drive unit according to the embodiment. 図５（ａ）は、実施形態に係る、可動スクリーンを支持する構造体、固定スクリーンを支持する構造体および磁気カバーを取り外した状態の駆動部の構成を示す斜視図である。図５（ｂ）は、実施形態に係る支持ベースの構成を示す斜視図である。FIG. 5A is a perspective view showing a configuration of a structure that supports a movable screen, a structure that supports a fixed screen, and a drive unit with the magnetic cover removed, according to the embodiment. FIG. 5B is a perspective view showing the configuration of the support base according to the embodiment. 図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る磁気回路の構成を示す斜視図である。6 (a) and 6 (b) are perspective views showing the configuration of the magnetic circuit according to the embodiment, respectively. 図７は、実施形態に係る、支持ベースと固定ベースの組み立て過程を示す分解斜視図である。FIG. 7 is an exploded perspective view showing an assembly process of the support base and the fixed base according to the embodiment. 図８（ａ）は、実施形態に係る、支持部材とサスペンションとを組み立てた状態の構成を示す斜視図である。図８（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、実施形態に係るサスペンションの構成を示す平面図である。FIG. 8A is a perspective view showing a configuration in which the support member and the suspension are assembled according to the embodiment. 8 (b) and 8 (c) are plan views showing the configuration of the suspension according to the embodiment, respectively. 図９（ａ）、（ｂ）は、実施形態に係る、支持部材に対するサスペンションの取り付け構造を示す分解斜視図である。9 (a) and 9 (b) are exploded perspective views showing the attachment structure of the suspension to the support member according to the embodiment. 図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る可動スクリーンを支持する構造体の構成を示す分解斜視図および組み立て斜視図である。10 (a) and 10 (b) are an exploded perspective view and an assembled perspective view showing the configuration of a structure supporting the movable screen according to the embodiment, respectively. 図１1（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係る固定スクリーンを支持する構造体の構成を示す分解斜視図および組み立て斜視図である。11 (a) and 11 (b) are an exploded perspective view and an assembled perspective view showing the configuration of a structure supporting the fixed screen according to the embodiment, respectively. 図１２（ａ）は、実施形態に係る、固定スクリーンを支持するホルダの構成を示す平面図である。図１２（ｂ）は、実施形態に係る、固定スクリーンが設置された状態のホルダの構成を示す平面図である。FIG. 12A is a plan view showing the configuration of a holder that supports the fixed screen according to the embodiment. FIG. 12B is a plan view showing the configuration of the holder in the state where the fixed screen is installed according to the embodiment. 図１３（ａ）は、実施形態に係る、固定スクリーンを支持する構造体をする前の状態の磁気カバー周辺の構成を示す平面図である。図１３（ｂ）は、実施形態に係る、固定スクリーンを支持する構造体を設置した状態の磁気カバー周辺の構成を示す平面図である。FIG. 13A is a plan view showing the configuration around the magnetic cover in a state before the structure supporting the fixed screen is formed according to the embodiment. FIG. 13B is a plan view showing the configuration around the magnetic cover in a state where the structure supporting the fixed screen is installed according to the embodiment. 図１４（ａ）は、実施形態に係る、可動スクリーンと固定スクリーンの位置関係を模式的に示す図である。図１４（ｂ）は、実施形態に係る、可動スクリーンと固定スクリーンに対するレーザ光の走査方法を模式的に示す図である。FIG. 14A is a diagram schematically showing the positional relationship between the movable screen and the fixed screen according to the embodiment. FIG. 14B is a diagram schematically showing a method of scanning a laser beam with respect to a movable screen and a fixed screen according to the embodiment. 図１５（ａ）は、実施形態に係るスクリーンの駆動例を示すグラフである。図１５（ｂ）は、実施形態に係る画像の表示例を模式的に示す図である。FIG. 15A is a graph showing an example of driving the screen according to the embodiment. FIG. 15B is a diagram schematically showing a display example of an image according to the embodiment. 図１６は、実施形態に係る、迷光の入射状態を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing an incident state of stray light according to the embodiment. 図１７（ａ）は、実施形態に係る駆動部の構成を示す平面図である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の一部を拡大して示す図である。FIG. 17A is a plan view showing the configuration of the drive unit according to the embodiment. FIG. 17B is an enlarged view of a part of FIG. 17A.

以下、本発明の実施形態について図を参照して説明する。各図には、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。本実施の形態は、車載用のヘッドアップディスプレイに本発明を適用したものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The X, Y, and Z axes that are orthogonal to each other are added to each figure. In this embodiment, the present invention is applied to an in-vehicle head-up display.

なお、以下に示す実施形態において、構造体３０２は、特許請求の範囲に記載の「固定支持部」に対応し、磁気カバー３０８は、特許請求の範囲に記載の「カバー」に対応し、構造体３０１および支持部材３０３は、特許請求の範囲に記載の「可動部」に対応する。ただし、これらの対応関係は、特許請求の範囲に記載の各用語の意義を何ら限定するものではない。 In the embodiment shown below, the structure 302 corresponds to the "fixed support portion" described in the claims, and the magnetic cover 308 corresponds to the "cover" described in the claims. The body 301 and the support member 303 correspond to the "movable part" described in the claims. However, these correspondences do not limit the meaning of each term described in the claims.

図１（ａ）、（ｂ）は、画像表示装置２０の使用形態を模式的に示す図である。図１（ａ）は、乗用車１の側方から乗用車１の内部を透視した模式図、図１（ｂ）は、乗用車１の内部から走行方向前方を見た図である。 1A and 1B are diagrams schematically showing a usage pattern of the image display device 20. FIG. 1A is a schematic view of the inside of the passenger car 1 seen through from the side of the passenger car 1, and FIG. 1B is a view of the front of the passenger car 1 in the traveling direction.

図１（ａ）に示すように、画像表示装置２０は、乗用車１のダッシュボード１１の内部に設置される。 As shown in FIG. 1A, the image display device 20 is installed inside the dashboard 11 of the passenger car 1.

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、画像表示装置２０は、映像信号により変調されたレーザ光を、ウインドシールド１２下側の運転席寄りの投射領域１３に投射する。レーザ光は、投射領域１３で反射され、運転者２の目の位置周辺の横長の領域（アイボックス領域）に照射される。これにより、運転者２の前方の視界に、虚像として所定の画像３０が表示される。運転者２は、ウインドシールド１２の前方の景色上に、虚像である画像３０を重ね合わせて見ることができる。すなわち、画像表示装置２０は、虚像である画像３０をウインドシールド１２の投射領域１３の前方の空間に結像させる。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the image display device 20 projects the laser beam modulated by the video signal onto the projection area 13 near the driver's seat under the windshield 12. The laser beam is reflected by the projection region 13 and irradiates a horizontally long region (eye box region) around the position of the driver 2's eyes. As a result, the predetermined image 30 is displayed as a virtual image in the field of view in front of the driver 2. The driver 2 can see the virtual image 30 superimposed on the scenery in front of the windshield 12. That is, the image display device 20 forms an image 30 which is a virtual image in the space in front of the projection region 13 of the windshield 12.

図１（ｃ）は、画像表示装置２０の構成を模式的に示す図である。 FIG. 1C is a diagram schematically showing the configuration of the image display device 20.

画像表示装置２０は、照射光生成部２１と、ミラー２２とを備える。照射光生成部２１は、映像信号により変調された光を出射する。ミラー２２は曲面状の反射面を有し、照射光生成部２１から出射された光をウインドシールド１２に向けて反射する。ウインドシールド１２で反射された光は、運転者２の目２ａに照射される。照射光生成部２１の光学系とミラー２２は、ウインドシールド１２の前方に虚像による画像３０が所定の大きさで表示されるように設計されている。 The image display device 20 includes an irradiation light generation unit 21 and a mirror 22. The irradiation light generation unit 21 emits light modulated by a video signal. The mirror 22 has a curved reflecting surface, and reflects the light emitted from the irradiation light generating unit 21 toward the windshield 12. The light reflected by the windshield 12 is applied to the eyes 2a of the driver 2. The optical system and the mirror 22 of the irradiation light generation unit 21 are designed so that the virtual image image 30 is displayed in a predetermined size in front of the windshield 12.

ミラー２２は、後述する可動スクリーン１０８および固定スクリーン１０９から生じた光により虚像を生成するための光学系を構成する。この光学系は、必ずしも、ミラー２２のみから構成されていなくてもよい。たとえば、この光学系が、複数のミラーを含んでいてもよく、また、レンズ等を含んでいてもよい。 The mirror 22 constitutes an optical system for generating a virtual image by the light generated from the movable screen 108 and the fixed screen 109, which will be described later. This optical system does not necessarily have to be composed of only the mirror 22. For example, this optical system may include a plurality of mirrors, a lens, or the like.

図２は、画像表示装置２０の照射光生成部２１の構成および照射光生成部２１に用いる回路の構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an irradiation light generation unit 21 of the image display device 20 and a configuration of a circuit used for the irradiation light generation unit 21.

照射光生成部２１は、光源１０１と、コリメータレンズ１０２ａ〜１０２ｃと、ミラー１０３と、ダイクロイックミラー１０４、１０５と、走査部１０６と、補正レンズ１０７と、可動スクリーン１０８と、固定スクリーン１０９と、駆動部３００とを備える。 The irradiation light generation unit 21 drives the light source 101, the collimator lenses 102a to 102c, the mirror 103, the dichroic mirrors 104 and 105, the scanning unit 106, the correction lens 107, the movable screen 108, the fixed screen 109, and the like. A unit 300 is provided.

光源１０１は、３つのレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを備える。レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃは、それぞれ、赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯のレーザ光を出射する。本実施形態では、画像３０としてカラー画像を表示するために、光源１０１が３つのレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを備えている。画像３０として単色の画像を表示する場合、光源１０１は、画像の色に対応する１つのレーザ光源のみを備えていてもよい。レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃは、たとえば、半導体レーザからなっている。 The light source 101 includes three laser light sources 101a to 101c. The laser light sources 101a to 101c emit laser light in the red wavelength band, the green wavelength band, and the blue wavelength band, respectively. In the present embodiment, the light source 101 includes three laser light sources 101a to 101c in order to display a color image as the image 30. When displaying a monochromatic image as the image 30, the light source 101 may include only one laser light source corresponding to the color of the image. The laser light sources 101a to 101c are made of, for example, a semiconductor laser.

レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射されたレーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ１０２ａ〜１０２ｃによって略平行光に変換される。このとき、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射されたレーザ光は、それぞれ、図示しないアパーチャによって、円形のビーム形状に整形される。なお、コリメータレンズ１０２ａ〜１０２ｃに代えて、レーザ光を円形のビーム形状に整形し且つ平行光化する整形レンズを用いてもよい。この場合、アパーチャは省略され得る。 The laser light emitted from the laser light sources 101a to 101c is converted into substantially parallel light by the collimator lenses 102a to 102c, respectively. At this time, the laser light emitted from the laser light sources 101a to 101c is shaped into a circular beam shape by an aperture (not shown). Instead of the collimator lenses 102a to 102c, a shaping lens that shapes the laser beam into a circular beam shape and makes it parallel light may be used. In this case, the aperture may be omitted.

その後、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射された各色のレーザ光は、ミラー１０３と２つのダイクロイックミラー１０４、１０５によって光軸が整合される。ミラー１０３は、コリメータレンズ１０２ａを透過した赤色レーザ光を略全反射する。ダイクロイックミラー１０４は、コリメータレンズ１０２ｂを透過した緑色レーザ光を反射し、ミラー１０３で反射された赤色レーザ光を透過する。ダイクロイックミラー１０５は、コリメータレンズ１０２ｃを透過した青レーザ光を反射し、ダイクロイックミラー１０４を経由した赤色レーザ光および緑色レーザ光を透過する。ミラー１０３と２つのダイクロイックミラー１０４、１０５は、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射された各色のレーザ光の光軸を整合させるように配置されている。 After that, the optical axes of the laser beams of each color emitted from the laser light sources 101a to 101c are aligned by the mirror 103 and the two dichroic mirrors 104 and 105. The mirror 103 substantially totally reflects the red laser beam transmitted through the collimator lens 102a. The dichroic mirror 104 reflects the green laser light transmitted through the collimator lens 102b, and transmits the red laser light reflected by the mirror 103. The dichroic mirror 105 reflects the blue laser light that has passed through the collimator lens 102c, and transmits the red laser light and the green laser light that have passed through the dichroic mirror 104. The mirror 103 and the two dichroic mirrors 104 and 105 are arranged so as to align the optical axes of the laser beams of the respective colors emitted from the laser light sources 101a to 101c.

走査部１０６は、ダイクロイックミラー１０５を経由した各色のレーザ光を反射する。走査部１０６は、たとえば、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical system）ミラーからなっており、ダイクロイックミラー１０５を経由した各色のレーザ光が入射されるミラー１０６ａを、駆動信号に応じて、Ｙ軸に平行な軸とＹ軸に垂直な軸の周りに回転させる構成を備える。このようにミラー１０６ａを回転させることにより、レーザ光の反射方向が、Ｘ−Ｚ平面の面内方向およびＹ−Ｚ平面の面内方向において変化する。これにより、後述のように、各色のレーザ光によって可動スクリーン１０８および固定スクリーン１０９が走査される。 The scanning unit 106 reflects the laser light of each color via the dichroic mirror 105. The scanning unit 106 is composed of, for example, a MEMS (micro electro mechanical system) mirror, and is an axis parallel to the Y axis according to a drive signal of the mirror 106a on which laser light of each color is incident via the dichroic mirror 105. It has a configuration that rotates around an axis perpendicular to the Y-axis. By rotating the mirror 106a in this way, the reflection direction of the laser beam changes in the in-plane direction of the XX plane and the in-plane direction of the YY plane. As a result, as will be described later, the movable screen 108 and the fixed screen 109 are scanned by the laser light of each color.

なお、ここでは、走査部１０６が、２軸駆動方式のＭＥＭＳミラーにより構成されたが、走査部１０６は、他の構成であってもよい。たとえば、Ｙ軸に平行な軸の周りに回転駆動されるミラーと、Ｙ軸に垂直な軸の周りに回転駆動されるミラーとを組み合わせて走査部１０６が構成されてもよい。 Although the scanning unit 106 is configured by the two-axis drive type MEMS mirror here, the scanning unit 106 may have another configuration. For example, the scanning unit 106 may be configured by combining a mirror that is rotationally driven around an axis parallel to the Y-axis and a mirror that is rotationally driven around an axis perpendicular to the Y-axis.

補正レンズ１０７は、走査部１０６によるレーザ光の振り角に拘わらず、各色のレーザ光をＺ軸正方向に向かわせるように設計されている。可動スクリーン１０８および固定スクリーン１０９は、レーザ光が走査されることにより画像が形成され、入射したレーザ光を運転者２の目２ａの位置周辺の領域（アイボックス領域）に拡散させる作用を有する。可動スクリーン１０８および固定スクリーン１０９は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の透明な樹脂からなっている。 The correction lens 107 is designed so that the laser light of each color is directed in the positive direction of the Z axis regardless of the swing angle of the laser light by the scanning unit 106. The movable screen 108 and the fixed screen 109 have an effect that an image is formed by scanning the laser beam and the incident laser beam is diffused to a region (eye box region) around the position of the eye 2a of the driver 2. The movable screen 108 and the fixed screen 109 are made of a transparent resin such as PET (polyethylene terephthalate).

可動スクリーン１０８は、奥行き方向に視距離が変化する奥行き画像を表示させるために用いられ、固定スクリーン１０９は、視距離が一定の固定画像を表示させるために用いられる。奥行き画像として、たとえば車両の進行方向を案内するための矢印等が表示され、固定画像として、たとえば車速や外気温を示す文字等が表示される。 The movable screen 108 is used to display a depth image in which the viewing distance changes in the depth direction, and the fixed screen 109 is used to display a fixed image having a constant viewing distance. As a depth image, for example, an arrow for guiding the traveling direction of the vehicle is displayed, and as a fixed image, for example, characters indicating the vehicle speed and the outside air temperature are displayed.

駆動部３００は、可動スクリーン１０８をレーザ光の進行方向に平行な方向（Ｚ軸方向）に往復移動させる。駆動部３００の構成は、追って、図４（ａ）〜図１３（ｂ）を参照して説明する。 The drive unit 300 reciprocates the movable screen 108 in a direction parallel to the traveling direction of the laser beam (Z-axis direction). The configuration of the drive unit 300 will be described later with reference to FIGS. 4 (a) to 13 (b).

画像処理回路２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理ユニットやメモリを備え、入力された映像信号を処理してレーザ駆動回路２０２、ミラー駆動回路２０３およびスクリーン駆動回路２０４を制御する。レーザ駆動回路２０２は、画像処理回路２０１からの制御信号に応じて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃの出射強度を変化させる。ミラー駆動回路２０３は、画像処理回路２０１からの制御信号に応じて、走査部１０６のミラー１０６ａを駆動する。スクリーン駆動回路２０４は、画像処理回路２０１からの制御信号に応じて、可動スクリーン１０８を駆動する。画像表示動作時における画像処理回路２０１における制御については、追って、図１４（ａ）を参照して説明する。 The image processing circuit 201 includes an arithmetic processing unit such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory, and processes the input video signal to control the laser drive circuit 202, the mirror drive circuit 203, and the screen drive circuit 204. The laser drive circuit 202 changes the emission intensity of the laser light sources 101a to 101c according to the control signal from the image processing circuit 201. The mirror drive circuit 203 drives the mirror 106a of the scanning unit 106 in response to a control signal from the image processing circuit 201. The screen drive circuit 204 drives the movable screen 108 in response to a control signal from the image processing circuit 201. The control in the image processing circuit 201 during the image display operation will be described later with reference to FIG. 14A.

図３（ａ）は、可動スクリーン１０８の構成を模式的に示す斜視図である。図３（ｂ）は、可動スクリーン１０８に対するレーザ光の走査方法を模式的に示す図である。 FIG. 3A is a perspective view schematically showing the configuration of the movable screen 108. FIG. 3B is a diagram schematically showing a method of scanning a laser beam with respect to the movable screen 108.

図３（ａ）に示すように、可動スクリーン１０８のレーザ光入射側の面（Ｚ軸負側の面）には、レーザ光をＸ軸方向に発散させるための複数の第１のレンズ部１０８ａが、Ｘ軸方向に並ぶように形成されている。Ｙ軸方向に見たときの第１のレンズ部１０８ａの形状は略円弧形状である。第１のレンズ部１０８ａのＸ軸方向の幅は、たとえば、５０μｍである。 As shown in FIG. 3A, a plurality of first lens portions 108a for diverging the laser beam in the X-axis direction are formed on the surface of the movable screen 108 on the laser beam incident side (the surface on the negative side of the Z axis). Are formed so as to line up in the X-axis direction. The shape of the first lens portion 108a when viewed in the Y-axis direction is a substantially arc shape. The width of the first lens portion 108a in the X-axis direction is, for example, 50 μm.

また、可動スクリーン１０８のレーザ光出射側の面（Ｚ軸正側の面）には、レーザ光をＹ軸方向に発散させるための複数の第２のレンズ部１０８ｂが、Ｙ軸方向に並ぶように形成されている。Ｘ軸方向に見たときの第２のレンズ部１０８ｂの形状は略円弧形状である。第２のレンズ部１０８ｂのＹ軸方向の幅は、たとえば、７０μｍである。 Further, on the surface of the movable screen 108 on the laser beam emitting side (the surface on the Z-axis positive side), a plurality of second lens portions 108b for diverging the laser beam in the Y-axis direction are arranged in the Y-axis direction. Is formed in. The shape of the second lens portion 108b when viewed in the X-axis direction is a substantially arc shape. The width of the second lens portion 108b in the Y-axis direction is, for example, 70 μm.

上記構成を有する可動スクリーン１０８の入射面（Ｚ軸負側の面）が、図３（ｂ）に示すように、各色のレーザ光が重ねられたビームＢ１によって、Ｘ軸正方向に走査される。可動スクリーン１０８の入射面に対して、予め、ビームＢ１が通る走査ラインＬ１〜Ｌｋが、Ｙ軸方向に一定間隔で設定されている。走査ラインＬ１〜Ｌｋの開始位置と終了位置は、Ｘ軸方向において一致している。ビームＢ１の径は、たとえば、５０μｍ程度に設定される。 As shown in FIG. 3B, the incident surface (the surface on the negative side of the Z axis) of the movable screen 108 having the above configuration is scanned in the positive direction of the X axis by the beam B1 on which the laser beams of each color are superimposed. .. Scanning lines L1 to Lk through which the beam B1 passes are set in advance with respect to the incident surface of the movable screen 108 at regular intervals in the Y-axis direction. The start position and end position of the scanning lines L1 to Lk coincide with each other in the X-axis direction. The diameter of the beam B1 is set to, for example, about 50 μm.

映像信号により各色のレーザ光が変調されたビームＢ１により走査ラインＬ１〜Ｌｋが高周波で走査されることにより、画像が構成される。こうして構成された画像が、可動スクリーン１０８と、ミラー２２およびウインドシールド１２（図１（ｃ）参照）を介して、運転者２の目２ａの位置周辺の領域（アイボックス）に投射される。これにより、運転者２は、ウインドシールド１２の前方の空間に、虚像として画像３０を視認する。 An image is formed by scanning the scanning lines L1 to Lk at a high frequency by the beam B1 in which the laser light of each color is modulated by the video signal. The image thus constructed is projected onto the region (eye box) around the position of the driver 2's eye 2a via the movable screen 108, the mirror 22, and the windshield 12 (see FIG. 1C). As a result, the driver 2 visually recognizes the image 30 as a virtual image in the space in front of the windshield 12.

固定スクリーン１０９も、可動スクリーン１０８と同様の構成となっている。固定スクリーン１０９は、Ｙ軸方向の幅が可動スクリーン１０８よりも小さく設定されている。固定スクリーン１０９も、可動スクリーン１０８と同様、ビームＢ１によってＸ軸方向に走査される。固定スクリーン１０９に対する走査ラインの数は、可動スクリーン１０８に対する走査ラインの数よりも少ない。 The fixed screen 109 has the same configuration as the movable screen 108. The width of the fixed screen 109 in the Y-axis direction is set to be smaller than that of the movable screen 108. The fixed screen 109 is also scanned in the X-axis direction by the beam B1 like the movable screen 108. The number of scan lines for the fixed screen 109 is less than the number of scan lines for the movable screen 108.

本実施形態では、可動スクリーン１０８のみが駆動部３００により駆動され、固定スクリーン１０９は所定の位置に固定される。奥行き画像の表示において、可動スクリーン１０８は、光軸方向（Ｚ軸方向）に移動されつつ、ビームＢ１によって走査される。固定画像の表示において、固定スクリーン１０９は、所定の位置に固定されたまま、ビームＢ１によって走査される。 In this embodiment, only the movable screen 108 is driven by the drive unit 300, and the fixed screen 109 is fixed at a predetermined position. In displaying the depth image, the movable screen 108 is scanned by the beam B1 while being moved in the optical axis direction (Z-axis direction). In displaying the fixed image, the fixed screen 109 is scanned by the beam B1 while being fixed at a predetermined position.

次に、駆動部３００の構成について説明する。 Next, the configuration of the drive unit 300 will be described.

図４（ａ）は、固定スクリーン１０９を支持する構造体３０２が設置された状態の駆動部３００の構成を示す斜視図、図４（ｂ）は、駆動部３００の構成を示す斜視図である。図５（ａ）は、可動スクリーン１０８を支持する構造体３０１および磁気カバー３０８を取り外した状態の駆動部３００の構成を示す斜視図である。なお、図４（ａ）、（ｂ）および図５（ａ）には、駆動部３００が支持ベース３０６および固定ベース３１０に支持された状態が示されている。 FIG. 4A is a perspective view showing the configuration of the drive unit 300 in a state where the structure 302 supporting the fixed screen 109 is installed, and FIG. 4B is a perspective view showing the configuration of the drive unit 300. .. FIG. 5A is a perspective view showing the configuration of the drive unit 300 with the structure 301 supporting the movable screen 108 and the magnetic cover 308 removed. Note that FIGS. 4 (a), 4 (b) and 5 (a) show a state in which the drive unit 300 is supported by the support base 306 and the fixed base 310.

なお、以下では、ＸＹＺ軸により方向を規定する他、便宜上、平面視において、駆動部３００の中心に近い方を内側とし、駆動部３００の中心から離れた方を外側として構成の説明を行う。 In addition to defining the direction by the XYZ axes, the configuration will be described below with the side closer to the center of the drive unit 300 as the inner side and the side away from the center of the drive unit 300 as the outer side in a plan view.

図４（ａ）、（ｂ）において、可動スクリーン１０８と固定スクリーン１０９は、互いに同じ方向に傾くように、それぞれ、構造体３０１と構造体３０２に設置されている。可動スクリーン１０８と固定スクリーン１０９は、駆動部３００による可動スクリーン１０８の移動方向（Ｚ軸方向）に垂直な方向（Ｙ軸方向）に並び、且つ、移動方向（Ｚ軸方向）に所定の距離だけ互いにずれた位置に設置されている。構造体３０２は、磁気カバー３０８の開口３０８ａの周囲を覆うようにして、磁気カバー３０８の上面に設置される。 In FIGS. 4A and 4B, the movable screen 108 and the fixed screen 109 are installed on the structure 301 and the structure 302, respectively, so as to be inclined in the same direction. The movable screen 108 and the fixed screen 109 are arranged in a direction (Y-axis direction) perpendicular to the moving direction (Z-axis direction) of the movable screen 108 by the drive unit 300, and are arranged by a predetermined distance in the moving direction (Z-axis direction). They are installed at positions that are offset from each other. The structure 302 is installed on the upper surface of the magnetic cover 308 so as to cover the periphery of the opening 308a of the magnetic cover 308.

図４（ｂ）に示すように、可動スクリーン１０８のＹ軸正側に隙間Ｇ１が生じている。この隙間Ｇ１の直上位置に固定スクリーン１０９が位置づけられる。隙間Ｇ１を介してレーザ光が固定スクリーン１０９を走査する。 As shown in FIG. 4B, a gap G1 is formed on the positive side of the Y-axis of the movable screen 108. The fixed screen 109 is positioned directly above the gap G1. The laser beam scans the fixed screen 109 through the gap G1.

可動スクリーン１０８が設置された状態の構造体３０１が、図５（ａ）に示す支持部材３０３の内枠部３０３ａに設置される。支持部材３０３は、４つのサスペンション３０４によって、Ｚ軸方向に移動可能に、Ｙ軸方向に並ぶ２つの支持ユニット３０５に支持されている。支持ユニット３０５は、支持ベース３０６に設置されている。支持ユニット３０５は、Ｘ軸正側とＸ軸負側にそれぞれゲルカバー３０５ａを備え、これらゲルカバー３０５ａ内にダンピングのためのゲルが充填されている。 The structure 301 in which the movable screen 108 is installed is installed in the inner frame portion 303a of the support member 303 shown in FIG. 5A. The support member 303 is supported by two support units 305 arranged in the Y-axis direction so as to be movable in the Z-axis direction by four suspensions 304. The support unit 305 is installed on the support base 306. The support unit 305 is provided with gel covers 305a on the positive side of the X-axis and the negative side of the X-axis, respectively, and the gel covers 305a are filled with gel for damping.

こうして、可動スクリーン１０８は、構造体３０１、支持部材３０３、サスペンション３０４および支持ユニット３０５を介して、Ｚ軸方向に移動可能に支持ベース３０６に支持される。支持部材３０３およびサスペンション３０４の構成は、追って、図８（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。また、支持ベース３０６の構成は、追って、図５（ｂ）を参照して説明する。 In this way, the movable screen 108 is movably supported by the support base 306 in the Z-axis direction via the structure 301, the support member 303, the suspension 304, and the support unit 305. The configurations of the support member 303 and the suspension 304 will be described later with reference to FIGS. 8A to 8C. The configuration of the support base 306 will be described later with reference to FIG. 5 (b).

支持ベース３０６には、さらに、磁気回路３０７が設置されている。磁気回路３０７は、支持部材３０３に装着されたコイル３４１（図８（ａ）参照）に磁界を付与するためのものである。コイル３４１に駆動信号（電流）を印加することにより、コイル３４１にＺ軸方向の電磁力が励起される。これにより、コイル３４１と共に支持部材３０３がＺ軸方向に駆動される。こうして、可動スクリーン１０８が、Ｚ軸方向に移動する。磁気回路３０７の構成は、追って、図６（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。 A magnetic circuit 307 is further installed on the support base 306. The magnetic circuit 307 is for applying a magnetic field to the coil 341 (see FIG. 8A) mounted on the support member 303. By applying a drive signal (current) to the coil 341, an electromagnetic force in the Z-axis direction is excited to the coil 341. As a result, the support member 303 is driven in the Z-axis direction together with the coil 341. In this way, the movable screen 108 moves in the Z-axis direction. The configuration of the magnetic circuit 307 will be described later with reference to FIGS. 6A and 6B.

磁気回路３０７の上面に、磁気カバー３０８が載せられる。磁気カバー３０８は、磁性材料からなっており、磁気回路３０７のヨークとして機能する。磁気回路３０７の上面に磁気カバー３０８が載せられると、磁気カバー３０８が磁気回路３０７に吸着される。これにより、磁気カバー３０８が駆動部３００に設置される。 The magnetic cover 308 is placed on the upper surface of the magnetic circuit 307. The magnetic cover 308 is made of a magnetic material and functions as a yoke of the magnetic circuit 307. When the magnetic cover 308 is placed on the upper surface of the magnetic circuit 307, the magnetic cover 308 is attracted to the magnetic circuit 307. As a result, the magnetic cover 308 is installed on the drive unit 300.

図４（ｂ）に示すように、磁気カバー３０８には、構造体３０１を通すための開口３０８ａが設けられている。また、開口３０８ａから外側に向かって切欠き部３０８ｂが形成されている。切欠き部３０８ｂは、後述する支持部材３０３の梁部３０３ｃ（図８（ａ）参照）を通すためのものである。さらに、磁気カバー３０８には、構造体３０２をネジ止めするための２つのネジ孔３０８ｃと、構造体３０２を位置決めするための２つの孔３０８ｄが設けられている。 As shown in FIG. 4B, the magnetic cover 308 is provided with an opening 308a for passing the structure 301. Further, a notch portion 308b is formed from the opening 308a toward the outside. The notch portion 308b is for passing the beam portion 303c (see FIG. 8A) of the support member 303, which will be described later. Further, the magnetic cover 308 is provided with two screw holes 308c for screwing the structure 302 and two holes 308d for positioning the structure 302.

支持ベース３０６は、ダンパーユニット３０９を介して、固定ベース３１０に設置されている。ダンパーユニット３０９は、固定ベース３１０に対して支持ベース３０６をＺ軸正方向に浮かせた状態で、支持ベース３０６を支持する。ダンパーユニット３０９は、支持部材３０３の駆動により生じた振動が支持ベース３０６から固定ベース３１０に伝搬する前に、振動を吸収する。ダンパーユニット３０９および固定ベース３１０の構成は、追って、図７を参照して説明する。 The support base 306 is installed on the fixed base 310 via the damper unit 309. The damper unit 309 supports the support base 306 in a state where the support base 306 is floated in the positive direction of the Z axis with respect to the fixed base 310. The damper unit 309 absorbs the vibration generated by driving the support member 303 before it propagates from the support base 306 to the fixed base 310. The configuration of the damper unit 309 and the fixed base 310 will be described later with reference to FIG.

固定ベース３１０には、さらに、位置検出ユニット４００が設置されている。位置検出ユニット４００は、支持部材３０３のＸ軸正側の側面に対向するプリント基板４０１を備える。このプリント基板４０１のＸ軸負側の面にエンコーダ（図示せず）が配置されている。このエンコーダによって、支持部材３０３のＺ軸方向の位置が検出される。エンコーダによる支持部材３０３の位置検出方法については、追って、図８（ａ）を参照して説明する。 A position detection unit 400 is further installed on the fixed base 310. The position detection unit 400 includes a printed circuit board 401 facing the side surface of the support member 303 on the positive side of the X axis. An encoder (not shown) is arranged on the negative side of the X-axis of the printed circuit board 401. The encoder detects the position of the support member 303 in the Z-axis direction. The method of detecting the position of the support member 303 by the encoder will be described later with reference to FIG. 8A.

図５（ｂ）は、支持ベース３０６をＺ軸正側から見たときの支持ベース３０６の構成を示す斜視図である。 FIG. 5B is a perspective view showing the configuration of the support base 306 when the support base 306 is viewed from the Z-axis positive side.

図５（ｂ）に示すように、支持ベース３０６は、平面視において略長方形の輪郭を有する。支持ベース３０６は、剛性の高い金属材料からなっている。支持ベース３０６の中央には、レーザ光を通すための開口３１１が形成されている。また、支持ベース３０６の四隅には、それぞれ、ダンパーユニット３０９を設置するための円形の孔３１３が形成されている。 As shown in FIG. 5B, the support base 306 has a substantially rectangular contour in plan view. The support base 306 is made of a highly rigid metal material. An opening 311 for passing laser light is formed in the center of the support base 306. Further, circular holes 313 for installing the damper unit 309 are formed at each of the four corners of the support base 306.

さらに、支持ベース３０６のＹ軸正側の端部とＹ軸負側の端部には、Ｘ軸方向の中央位置に、それぞれ、支持ユニット３０５を設置するための開口３１２が形成されている。また、支持ベース３０６の上面（Ｚ軸正側の面）には、磁気回路３０７や支持ユニット３０５を位置決めするための複数のボス３１４が形成されている。 Further, at the end on the positive side of the Y-axis and the end on the negative side of the Y-axis of the support base 306, openings 312 for installing the support unit 305 are formed at the center positions in the X-axis direction, respectively. Further, a plurality of bosses 314 for positioning the magnetic circuit 307 and the support unit 305 are formed on the upper surface (the surface on the positive side of the Z axis) of the support base 306.

図６（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、磁気回路３０７の構成を示す斜視図である。 6 (a) and 6 (b) are perspective views showing the configuration of the magnetic circuit 307, respectively.

磁気回路３０７は、Ｙ軸方向に並ぶように配置された２つのヨーク３２１を備える。Ｘ軸方向に見たときのヨーク３２１の形状はＵ字状である。２つのヨーク３２１は、それぞれ、内側の壁部３２１ｂが２つに分かれている。各ヨーク３２１の外側の壁部３２１ａの内側に磁石３２２が設置される。また、各ヨーク３２１の内側の２つの壁部３２１ｂの外側に、それぞれ、磁石３２２に対向するように磁石３２３が設置される。互いに対向する磁石３２２と磁石３２３との間には、後述するコイル３４１（図８（ａ）参照）が挿入される隙間が生じている。 The magnetic circuit 307 includes two yokes 321 arranged so as to be aligned in the Y-axis direction. The shape of the yoke 321 when viewed in the X-axis direction is U-shaped. The inner wall portion 321b of each of the two yokes 321 is divided into two. A magnet 322 is installed inside the outer wall portion 321a of each yoke 321. Further, magnets 323 are installed on the outside of the two wall portions 321b inside each yoke 321 so as to face the magnet 322, respectively. Between the magnets 322 and the magnets 323 facing each other, there is a gap into which the coil 341 (see FIG. 8A), which will be described later, is inserted.

さらに、磁気回路３０７は、Ｘ軸方向に並ぶように配置された２つのヨーク３２４を備える。Ｙ軸方向に見たときのヨーク３２４の形状はＵ字状である。２つのヨーク３２４は、それぞれ、外側の壁部３２４ａが２つに分かれており、内側の壁部３２４ｂも２つに分かれている。各ヨーク３２４の外側の２つの壁部３２４ａの内側にそれぞれ磁石３２５が設置される。また、各ヨーク３２４の内側の２つの壁部３２４ｂの外側に、それぞれ、磁石３２５に対向するように磁石３２６が設置される。互いに対向する磁石３２５と磁石３２６との間には、後述するコイル３４１（図８（ａ）参照）が挿入される隙間が生じている。磁石３２６のＹ軸方向の端部は、隣り合うヨーク３２１の内側の壁部３２１ｂに側面に重なっている。 Further, the magnetic circuit 307 includes two yokes 324 arranged so as to be aligned in the X-axis direction. The shape of the yoke 324 when viewed in the Y-axis direction is U-shaped. In each of the two yokes 324, the outer wall portion 324a is divided into two, and the inner wall portion 324b is also divided into two. Magnets 325 are installed inside the two wall portions 324a on the outside of each yoke 324. Further, magnets 326 are installed on the outside of the two wall portions 324b inside each yoke 324 so as to face the magnets 325, respectively. Between the magnets 325 and the magnets 326 facing each other, there is a gap into which the coil 341 (see FIG. 8A), which will be described later, is inserted. The Y-axis end of the magnet 326 overlaps the side surface of the inner wall 321b of the adjacent yokes 321.

２つのヨーク３２１の下面と２つのヨーク３２４の下面には、それぞれ、図５（ｂ）に示した支持ベース３０６のボス３１４が嵌まり込む位置に孔（図示せず）が形成されている。ヨーク３２１、３２４の下面に形成された孔にボス３１４が嵌まり込むようにして、ヨーク３２１、３２４が支持ベース３０６の上面に設置される。これにより、図６（ｂ）に示すように、磁気回路３０７が、支持ベース３０６の上面に設置される。 Holes (not shown) are formed on the lower surfaces of the two yokes 321 and the lower surfaces of the two yokes 324 at positions where the boss 314 of the support base 306 shown in FIG. 5 (b) is fitted. The yokes 321 and 324 are installed on the upper surface of the support base 306 so that the boss 314 fits into the holes formed in the lower surfaces of the yokes 321 and 324. As a result, as shown in FIG. 6B, the magnetic circuit 307 is installed on the upper surface of the support base 306.

図７は、支持ベース３０６と固定ベース３１０の組み立て過程を示す分解斜視図である。 FIG. 7 is an exploded perspective view showing an assembly process of the support base 306 and the fixed base 310.

図７に示すように、ダンパーユニット３０９は、ダンパー３０９ａと、ワッシャー３０９ｂと、ネジ３０９ｃと、を備える。固定ベース３１０は、レーザ光を通すための開口３３１と、ネジ３０９ｃをネジ留めするためのネジ孔３３２と、位置検出ユニット４００を設置するための開口３３３と、位置検出ユニット４００を位置決めするためのボス３３４と、を備える。固定ベース３１０は、剛性の高い金属材料で一体形成されている。 As shown in FIG. 7, the damper unit 309 includes a damper 309a, a washer 309b, and a screw 309c. The fixed base 310 has an opening 331 for passing laser light, a screw hole 332 for screwing the screw 309c, an opening 333 for installing the position detection unit 400, and a position detection unit 400 for positioning. It is equipped with a boss 334. The fixed base 310 is integrally formed of a highly rigid metal material.

ダンパー３０９ａは、制振性に優れた材料により一体形成されている。たとえば、ダンパー３０９ａは、アルファゲルや、ゴム等の粘性減衰が大きい材料から形成される。ダンパー３０９ａの中心に形成された孔に、円筒状のスリーブが嵌められている。支持ベース３０６の四隅に形成された孔３１３に、それぞれ、ダンパー３０９ａが嵌められる。この状態で、ワッシャー３０９ｂがダンパー３０９ａの上面に載せられる。さらに、ネジ３０９ｃがワッシャー３０９ｂに通されて、固定ベース３１０のネジ孔３３２にネジ留めされる。これにより、ダンパー３０９ａを介して、支持ベース３０６が固定ベース３１０に支持される。 The damper 309a is integrally formed of a material having excellent vibration damping properties. For example, the damper 309a is formed from a material having a large viscous damping such as alpha gel or rubber. A cylindrical sleeve is fitted in a hole formed in the center of the damper 309a. Dampers 309a are fitted into the holes 313 formed at the four corners of the support base 306, respectively. In this state, the washer 309b is placed on the upper surface of the damper 309a. Further, the screw 309c is passed through the washer 309b and screwed into the screw hole 332 of the fixed base 310. As a result, the support base 306 is supported by the fixed base 310 via the damper 309a.

図８（ａ）は、支持部材３０３とサスペンション３０４とを組み立てた状態の構成を示す斜視図である。 FIG. 8A is a perspective view showing a configuration in which the support member 303 and the suspension 304 are assembled.

図８（ａ）に示すように、支持部材３０３は、枠状の形状を有する。支持部材３０３は、軽量かつ剛性の高い材料により形成される。本実施形態では、カーボンフィラー配合の液晶ポリマーによって支持部材３０３が形成されている。支持部材３０３は、それぞれ平面視において略長方形の内枠部３０３ａと外枠部３０３ｂとを備える。平面視において内枠部３０３ａの中心と外枠部３０３ｂの中心が互いに一致するように、４つの梁部３０３ｃによって、内枠部３０３ａと外枠部３０３ｂが連結されている。内枠部３０３ａは、外枠部３０３ｂに対して上方（Ｚ軸正方向）にシフトした位置に持ち上げられている。 As shown in FIG. 8A, the support member 303 has a frame-like shape. The support member 303 is made of a lightweight and highly rigid material. In the present embodiment, the support member 303 is formed of a liquid crystal polymer containing a carbon filler. The support member 303 includes an inner frame portion 303a and an outer frame portion 303b, which are substantially rectangular in plan view, respectively. The inner frame portion 303a and the outer frame portion 303b are connected by four beam portions 303c so that the center of the inner frame portion 303a and the center of the outer frame portion 303b coincide with each other in a plan view. The inner frame portion 303a is lifted to a position shifted upward (Z-axis positive direction) with respect to the outer frame portion 303b.

内枠部３０３ａの上面に、構造体３０１が設置される。また、外枠部３０３ｂの下面に、コイル３４１が装着される。コイル３４１は、外枠部３０３ｂの下面に沿うように、長方形の角が丸められた形状に周回している。 The structure 301 is installed on the upper surface of the inner frame portion 303a. Further, the coil 341 is mounted on the lower surface of the outer frame portion 303b. The coil 341 orbits a rectangular shape with rounded corners along the lower surface of the outer frame portion 303b.

外枠部３０３ｂの四隅に、放射状に延びる連結部３０３ｄが形成されている。これら連結部３０３ｄは、上端および下端にそれぞれ鍔部を有する。連結部３０３ｄの上側の鍔部の上面に上側のサスペンション３０４の端部が固定具３０３ｅにより固着される。また、連結部３０３ｄの下側の鍔部の下面に下側のサスペンション３０４の端部が固定具３０３ｅにより固着される。こうして、サスペンション３０４が、支持部材３０３に装着される。 Radially extending connecting portions 303d are formed at the four corners of the outer frame portion 303b. These connecting portions 303d have flange portions at the upper end and the lower end, respectively. The end of the upper suspension 304 is fixed to the upper surface of the upper flange of the connecting portion 303d by the fixture 303e. Further, the end portion of the lower suspension 304 is fixed to the lower surface of the lower flange portion of the connecting portion 303d by the fixture 303e. In this way, the suspension 304 is attached to the support member 303.

さらに、支持部材３０３は、Ｙ軸方向に隣り合う連結部３０３ｄを繋ぐ橋部３０３ｆを備える。橋部３０３ｆは、Ｙ軸方向の両端を除く部分がＹ軸方向に平行に延びており、この部分の中央に、Ｙ−Ｚ平面に平行な設置面３０３ｇを有する。支持部材３０３のＸ軸正側の橋部３０３ｆの設置面３０３ｇに、スケールが設置される。 Further, the support member 303 includes a bridge portion 303f that connects the connecting portions 303d adjacent to each other in the Y-axis direction. The bridge portion 303f has a portion extending parallel to the Y-axis direction except for both ends in the Y-axis direction, and has an installation surface 303g parallel to the YZ plane at the center of this portion. The scale is installed on the installation surface 303g of the bridge portion 303f on the positive side of the X-axis of the support member 303.

Ｙ軸正側の２つのサスペンション３０４と、Ｙ軸負側の２つのサスペンション３０４が、それぞれ、図５（ａ）に示すように、支持ユニット３０５に装着される。これにより、外枠部３０３ｂの下面に装着されたコイル３４１が、図６（ｂ）に示した磁気回路３０７の互いに対向する磁石間の隙間に挿入される。また、支持部材３０３のＸ軸正側の橋部３０３ｆの設置面３０３ｇに設置されたスケールが、位置検出ユニット４００のプリント基板４０１に設置されたエンコーダに対向する。 The two suspensions 304 on the positive side of the Y-axis and the two suspensions 304 on the negative side of the Y-axis are mounted on the support unit 305, respectively, as shown in FIG. 5A. As a result, the coil 341 mounted on the lower surface of the outer frame portion 303b is inserted into the gap between the magnets facing each other in the magnetic circuit 307 shown in FIG. 6 (b). Further, the scale installed on the installation surface 303g of the bridge portion 303f on the positive side of the X-axis of the support member 303 faces the encoder installed on the printed circuit board 401 of the position detection unit 400.

位置検出ユニット４００のエンコーダは、スケールに光を照射するとともに、スケールからの反射光を受光する光学センサを備え、この光学センサによってＺ軸方向におけるスケールの移動を光学的に検出する。エンコーダからの検出信号に基づいて、支持部材３０３および可動スクリーン１０８のＺ軸方向の位置が検出される。これにより、可動スクリーン１０８の駆動が制御される。 The encoder of the position detection unit 400 includes an optical sensor that irradiates the scale with light and receives the reflected light from the scale, and the optical sensor optically detects the movement of the scale in the Z-axis direction. Based on the detection signal from the encoder, the positions of the support member 303 and the movable screen 108 in the Z-axis direction are detected. As a result, the drive of the movable screen 108 is controlled.

なお、図６（ａ）、（ｂ）に示した磁気回路３０７の磁石３２２、３２３、３２５、３２６は、コイル３４１に駆動信号（電流）が印加されることによりコイル３４１にＺ軸方向に平行な一方向の駆動力が生じるように、磁極が調整されている。 The magnets 322, 323, 325, and 326 of the magnetic circuit 307 shown in FIGS. 6A and 6B are parallel to the coil 341 in the Z-axis direction by applying a drive signal (current) to the coil 341. The magnetic poles are adjusted so that a driving force in one direction is generated.

図８（ｂ）、（ｃ）は、それぞれ、サスペンション３０４の構成を示す平面図である。 8 (b) and 8 (c) are plan views showing the configuration of the suspension 304, respectively.

本実施形態では、図８（ａ）に示した上側（Ｚ軸正側）のサスペンション３０４の形状と下側（Ｚ軸負側）のサスペンション３０４の形状が互いに異なっている。ここでは、便宜上、上側のサスペンション３０４をサスペンション３０４−１と称し、下側のサスペンション３０４をサスペンション３０４−２と称する。 In the present embodiment, the shape of the suspension 304 on the upper side (positive side of the Z axis) and the shape of the suspension 304 on the lower side (negative side of the Z axis) shown in FIG. 8A are different from each other. Here, for convenience, the upper suspension 304 is referred to as suspension 304-1 and the lower suspension 304 is referred to as suspension 304-2.

サスペンション３０４−１、３０４−２は、薄板状の部材であり、可撓性を有する導電性の金属材料で一体形成されている。サスペンション３０４−１、３０４−２は、たとえば、ベリリウム銅合金からなっている。サスペンション３０４−１、３０４−２の形状は、それぞれ、Ｘ軸方向に対称である。サスペンション３０４−１、３０４−２は、それぞれ、Ｘ軸方向の中央位置に、サスペンション３０４−１、３０４−２を支持ユニット３０５に装着するための３つの孔３０４ａを有する。また、サスペンション３０４−１、３０４−２は、それぞれ、３つの孔３０４ａの両側に、クランク形状の伸縮構造３０４ｂを有する。 The suspensions 304-1 and 304-2 are thin plate-shaped members, and are integrally formed of a flexible conductive metal material. Suspensions 304-1 and 304-2 are made of, for example, a beryllium copper alloy. The shapes of the suspensions 304-1 and 304-2 are symmetrical in the X-axis direction, respectively. The suspensions 304-1 and 304-2 each have three holes 304a for mounting the suspensions 304-1 and 304-2 on the support unit 305 at the center position in the X-axis direction. Further, the suspensions 304-1 and 304-2 each have a crank-shaped telescopic structure 304b on both sides of the three holes 304a.

３つの孔３０４ａのうち、最もＹ軸負側の孔３０４ａは、Ｙ軸方向に長い長孔であり、残り２つの孔３０４ａは円形である。中央の孔３０４ａは、Ｙ軸正側の孔３０４ａよりも大きい。Ｘ軸正側およびＸ軸負側の孔３０４ａに支持ユニット３０５側のボスが嵌められることにより、サスペンション３０４−１、３０４−２が支持ユニット３０５に位置決めされる。この状態で、中央の孔３０４ａにネジが留められることにより、サスペンション３０４−１、３０４−２が支持ユニット３０５に取り付けられる。 Of the three holes 304a, the hole 304a on the negative side of the Y-axis is an elongated hole long in the Y-axis direction, and the remaining two holes 304a are circular. The central hole 304a is larger than the hole 304a on the positive side of the Y-axis. Suspensions 304-1 and 304-2 are positioned on the support unit 305 by fitting the bosses on the support unit 305 side into the holes 304a on the positive side of the X-axis and the holes 304a on the negative side of the X-axis. In this state, the suspensions 304-1 and 304-2 are attached to the support unit 305 by screwing the holes 304a in the center.

さらに、サスペンション３０４−１、３０４−２は、それぞれ、Ｙ軸正方向に突出する一対の鍔部３０４ｃを有する。また、サスペンション３０４−１、３０４−２は、それぞれ、Ｘ軸方向に伸びる一対の腕部３０４ｄを有し、これら腕部３０４ｄの端部にそれぞれ孔３０４ｅを有する。さらに、サスペンション３０４−１、３０４−２は、それぞれ、腕部３０４ｄの端部からＹ軸負方向に突出する一対の鍔部３０４ｆを有する。 Further, the suspensions 304-1 and 304-2 each have a pair of flanges 304c protruding in the positive direction of the Y-axis. Further, the suspensions 304-1 and 304-2 each have a pair of arm portions 304d extending in the X-axis direction, and each of these arm portions 304d has a hole 304e at an end thereof. Further, the suspensions 304-1 and 304-2 each have a pair of collars 304f protruding from the end of the arm 304d in the negative direction of the Y-axis.

さらに、サスペンション３０４−１、３０４−２は、伸縮構造３０４ｂの端部側に一対の鉤部３０４ｇを有する。可動スクリーン１０８をＺ軸方向に往復移動させると、サスペンション３０４−１、３０４−２はＺ軸方向にＳ字状に変形する。鉤部３０４ｇは、この変形の変曲点に位置付けられるように、サスペンション３０４−１、３０４−２に配置されている。図４（ａ）に示すように、鉤部３０４ｇは、ゲルカバー３０５ａの内部に収容される。鉤部３０４ｇは、ゲルによるダンピング効果を高めるために設けられている。 Further, the suspensions 304-1 and 304-2 have a pair of hooks 304g on the end side of the telescopic structure 304b. When the movable screen 108 is reciprocated in the Z-axis direction, the suspensions 304-1 and 304-2 are deformed in an S shape in the Z-axis direction. The hook portion 304g is arranged on the suspensions 304-1 and 304-2 so as to be positioned at the inflection point of this deformation. As shown in FIG. 4A, 304 g of the hook portion is housed inside the gel cover 305a. The hook portion 304 g is provided to enhance the damping effect of the gel.

サスペンション３０４−１、３０４−２は、伸縮構造３０４ｂの形状が互いに異なっている。すなわち、サスペンション３０４−１は、Ｙ軸負側およびＹ軸正側から切欠きＣ１、Ｃ２を設けることにより伸縮構造３０４ｂが形成されている。これに対し、サスペンション３０４−２は、Ｙ軸負側のみから切欠きＣ３を設けることにより伸縮構造３０４ｂが形成されている。伸縮構造３０４ｂの形状以外のサスペンション３０４−１、３０４−２の構造は、互いに同じである。 The suspensions 304-1 and 304-2 have different shapes of the telescopic structure 304b. That is, the suspension 304-1 has a telescopic structure 304b formed by providing notches C1 and C2 from the negative side of the Y-axis and the positive side of the Y-axis. On the other hand, in the suspension 304-2, the telescopic structure 304b is formed by providing the notch C3 only from the negative side of the Y axis. The structures of the suspensions 304-1 and 304-2 other than the shape of the telescopic structure 304b are the same as each other.

伸縮構造３０４ｂを設けることにより、サスペンション３０４−１、３０４−２がＺ軸方向に撓み易くなる。これにより、構造体３０１および可動スクリーン１０８を支持した支持部材３０３を、高速でＺ軸方向に移動させることができる。 By providing the telescopic structure 304b, the suspensions 304-1 and 304-2 are likely to bend in the Z-axis direction. As a result, the support member 303 that supports the structure 301 and the movable screen 108 can be moved at high speed in the Z-axis direction.

また、上側のサスペンション３０４−１の伸縮構造３０４ｂと下側のサスペンション３０４−２の伸縮構造３０４ｂを相違させることにより、サスペンション３０４−１とサスペンション３０４−２の座屈剛性を互いに相違させ得る。ここで、座屈剛性とは、Ｘ軸正方向またはＸ軸負方向の外力（圧縮または引っ張り）に対するサスペンション３０４−１、３０４−２の変形し難さを示すもので、（荷重／変形量）で表すことができる。 Further, by making the telescopic structure 304b of the upper suspension 304-1 different from the telescopic structure 304b of the lower suspension 304-2, the buckling rigidity of the suspension 304-1 and the suspension 304-2 can be made different from each other. Here, the buckling rigidity indicates the difficulty of deformation of the suspensions 304-1 and 304-2 with respect to an external force (compression or tension) in the positive direction of the X-axis or the negative direction of the X-axis (load / deformation amount). Can be represented by.

このようにサスペンション３０４−１、３０４−２の座屈剛性を相違させることにより、構造体３０１および可動スクリーン１０８を支持した支持部材３０３を、高い周波数でＺ軸方向に往復移動させる場合に、共振モードによる過度な振幅が生じることが抑制され得る。 By making the buckling rigidity of the suspensions 304-1 and 304-2 different in this way, resonance occurs when the support member 303 supporting the structure 301 and the movable screen 108 is reciprocated in the Z-axis direction at a high frequency. Excessive amplitude due to the mode can be suppressed.

なお、本実施形態では、サスペンション３０４−１、３０４−２が、コイル３４１に対する駆動信号の給電経路に共用される。本実施形態では、上記のように、支持部材３０３が、カーボンフィラー配合の液晶ポリマーによって形成されているため、支持部材３０３が導電性を有している。このため、サスペンション３０４−１、３０４−２を給電に共用する場合は、支持部材３０３に対するサスペンション３０４−１、３０４−２の取り付け構造に、絶縁を施す必要がある。 In the present embodiment, the suspensions 304-1 and 304-2 are shared in the power supply path of the drive signal to the coil 341. In the present embodiment, as described above, since the support member 303 is formed of a liquid crystal polymer containing a carbon filler, the support member 303 has conductivity. Therefore, when the suspensions 304-1 and 304-2 are shared for power supply, it is necessary to insulate the mounting structure of the suspensions 304-1 and 304-2 with respect to the support member 303.

図９（ａ）、（ｂ）は、支持部材３０３に対するサスペンション３０４−１の取り付け構造を示す分解斜視図である。 9 (a) and 9 (b) are exploded perspective views showing the attachment structure of the suspension 304-1 to the support member 303.

図９（ａ）に示すように、固定具３０３ｅは、ネジ３５１と、板状の２つのクランパ３５２とからなっている。２つのクランパ３５２は、それぞれ、絶縁のため、上下面に酸化処理が施されている。また、これらクランパ３５２には、中央に孔が設けられている。ネジ３５１の軸部の径は、クランパ３５２の孔の径およびサスペンション３０４−１の孔３０４ｅの径よりも小さい。また、サスペンション３０４−１の孔３０４ｅは、クランパ３５２の孔の径より大きく設定され、これにより、ネジ３５１とサスペンション３０４−１が接触しないようになっている。 As shown in FIG. 9A, the fixture 303e includes a screw 351 and two plate-shaped clampers 352. The upper and lower surfaces of each of the two clampers 352 are oxidized for insulation. Further, these clampers 352 are provided with a hole in the center. The diameter of the shaft portion of the screw 351 is smaller than the diameter of the hole of the clamper 352 and the diameter of the hole 304e of the suspension 304-1. Further, the hole 304e of the suspension 304-1 is set to be larger than the diameter of the hole of the clamper 352 so that the screw 351 and the suspension 304-1 do not come into contact with each other.

サスペンション３０４−１の孔３０４ｅとクランパ３５２の孔とが一致するようにして、サスペンション３０４−１の端部が２つのクランパ３５２で挟まれる。この状態で、サスペンション３０４−１の端部が、支持部材３０３の連結部３０３ｄの上面に載せられて、ネジ３５１が連結部３０３ｄのネジ孔３０３ｈにネジ止めされる。これにより、図９（ｂ）に示すように、サスペンション３０４−１の端部が支持部材３０３の連結部３０３ｄの上面に固定される。下側のサスペンション３０４−２も同様に連結部３０３ｄの下面に固定される。 The end of the suspension 304-1 is sandwiched between the two clampers 352 so that the holes 304e of the suspension 304-1 and the holes of the clamper 352 coincide with each other. In this state, the end portion of the suspension 304-1 is placed on the upper surface of the connecting portion 303d of the support member 303, and the screw 351 is screwed into the screw hole 303h of the connecting portion 303d. As a result, as shown in FIG. 9B, the end portion of the suspension 304-1 is fixed to the upper surface of the connecting portion 303d of the support member 303. The lower suspension 304-2 is also fixed to the lower surface of the connecting portion 303d in the same manner.

２つのクランパ３５２は上下面が絶縁されているため、このようにサスペンション３０４−１、３０４−２の端部をネジ止めしても、サスペンション３０４−１、３０４−２は、支持部材３０３と電気的に導通することがない。よって、サスペンション３０４−１、３０４−２をコイル３４１に対する給電経路として適正に用いることができる。 Since the upper and lower surfaces of the two clampers 352 are insulated, even if the ends of the suspensions 304-1 and 304-2 are screwed in this way, the suspensions 304-1 and 304-2 are electrically connected to the support member 303. Does not conduct electricity. Therefore, the suspensions 304-1 and 304-2 can be appropriately used as the feeding path for the coil 341.

こうしてサスペンション３０４−１、３０４−２が支持部材３０３に装着された後、支持部材３０３の外枠部３０３ｂに装着されたコイル３４１（図８（ａ）参照）の端部が、サスペンション３０４−１またはサスペンション３０４−２の端部に形成された鍔部３０４ｆに半田で接続される。また、コイル３４１に駆動信号を供給するためのリード線が、サスペンション３０４−１またはサスペンション３０４−２の鍔部３０４ｃに半田で接続される。こうして、サスペンション３０４−１またはサスペンション３０４−２を介して、駆動信号がコイル３４１に供給される。 After the suspensions 304-1 and 304-2 are mounted on the support member 303 in this way, the end of the coil 341 (see FIG. 8A) mounted on the outer frame portion 303b of the support member 303 is the suspension 304-1. Alternatively, it is connected by solder to the flange portion 304f formed at the end of the suspension 304-2. Further, a lead wire for supplying a drive signal to the coil 341 is soldered to the flange portion 304c of the suspension 304-1 or the suspension 304-2. In this way, the drive signal is supplied to the coil 341 via the suspension 304-1 or the suspension 304-2.

なお、図９（ａ）、（ｂ）の構成では、絶縁性のクランパ３５２によって、サスペンション３０４−１、３０４−２と支持部材３０３とを電気的に絶縁したが、他の絶縁手段を用いてもよい。たとえば、サスペンション３０４−１、３０４−２の端部両面に絶縁膜を形成して、サスペンション３０４−１、３０４−２と支持部材３０３とを電気的に絶縁してもよい。この場合、鍔部３０４ｆを除いた端部の領域に絶縁膜が形成される。孔３０４ｅの内側面にも絶縁膜が形成されることが好ましい。絶縁性のクランパ３５２を用いる場合も、このような絶縁膜が形成されてもよい。 In the configurations of FIGS. 9A and 9B, the suspensions 304-1 and 304-2 and the support member 303 were electrically insulated by the insulating clamper 352, but other insulating means was used. May be good. For example, insulating films may be formed on both ends of the suspensions 304-1 and 304-2 to electrically insulate the suspensions 304-1 and 304-2 from the support member 303. In this case, an insulating film is formed in the region of the end portion excluding the flange portion 304f. It is preferable that an insulating film is also formed on the inner surface of the hole 304e. When an insulating clamper 352 is used, such an insulating film may be formed.

次に、可動スクリーン１０８を支持する構造体３０１の構成について説明する。 Next, the configuration of the structure 301 that supports the movable screen 108 will be described.

図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、構造体３０１の構成を示す分解斜視図および組み立て斜視図である。 10 (a) and 10 (b) are an exploded perspective view and an assembled perspective view showing the configuration of the structure 301, respectively.

図１０（ａ）に示すように、構造体３０１は、可動スクリーン１０８と、ホルダ３６１と、耐熱性の部材（以下、「耐熱パッキン」という）３６２と、遮光部材３６３とからなっている。 As shown in FIG. 10A, the structure 301 includes a movable screen 108, a holder 361, a heat-resistant member (hereinafter, referred to as “heat-resistant packing”) 362, and a light-shielding member 363.

ホルダ３６１は、上面と下面が開放された枠状の部材からなっている。ホルダ３６１は、剛性が高く、軽量の材料で形成される。本実施形態では、ホルダ３６１がマグネシウム合金によって一体成形されている。ホルダ３６１は、Ｘ軸方向に対称な形状である。 The holder 361 is made of a frame-shaped member having an open upper surface and a lower surface. The holder 361 is made of a highly rigid and lightweight material. In this embodiment, the holder 361 is integrally molded with a magnesium alloy. The holder 361 has a shape symmetrical in the X-axis direction.

ホルダ３６１は、平面視において略長方形の輪郭を有する。ホルダ３６１は、Ｙ軸正側が低くなっている。よって、ホルダ３６１の上面は、Ｘ-Ｙ平面に平行な平面に対してＺ軸方向に傾いている。ホルダ３６１の上面には、外周に沿って段差部３６１ａが設けられている。段差部３６１ａの深さは、可動スクリーン１０８の厚みと略同じである。ホルダ３６１のＹ軸正側の下面とＹ軸負側の下面には、それぞれ、Ｚ軸正方向に矩形に凹んだ２つの係合部３６１ｂが設けられている。ホルダ３６１の下面には、下面内側から下方に突出する複数の突片３６１ｃが設けられている。 The holder 361 has a substantially rectangular contour in a plan view. The holder 361 has a lower Y-axis positive side. Therefore, the upper surface of the holder 361 is tilted in the Z-axis direction with respect to a plane parallel to the XY plane. A step portion 361a is provided on the upper surface of the holder 361 along the outer circumference. The depth of the step portion 361a is substantially the same as the thickness of the movable screen 108. Two engaging portions 361b recessed in a rectangular shape in the positive direction of the Z axis are provided on the lower surface of the holder 361 on the positive side of the Y axis and the lower surface on the negative side of the Y axis, respectively. On the lower surface of the holder 361, a plurality of projecting pieces 361c protruding downward from the inside of the lower surface are provided.

耐熱パッキン３６２は、耐熱性および断熱性に優れ、弾性変形可能な材料から構成される。耐熱パッキン３６２は、たとえば、耐熱シリコンゴムで形成される。耐熱パッキン３６２は、断面が略正方形の枠状の部材である。耐熱パッキン３６２は、ホルダ３６１の段差部３６１ａに沿う形状を有する。 The heat-resistant packing 362 is made of a material having excellent heat resistance and heat insulating properties and elastically deformable. The heat-resistant packing 362 is formed of, for example, heat-resistant silicone rubber. The heat-resistant packing 362 is a frame-shaped member having a substantially square cross section. The heat-resistant packing 362 has a shape along the stepped portion 361a of the holder 361.

遮光部材３６３は、薄板状の部材からなっている。遮光部材３６３の厚みは、たとえば、０．２ｍｍ程度である。遮光部材３６３は、耐熱性および遮光性に優れ、軽量の材料から構成される。遮光部材３６３は、たとえば、マグネシウム合金で形成される。遮光部材３６３は、長方形の開口３６３ａを有する。開口３６３ａは、耐熱パッキン３６２よりもやや小さい。遮光部材３６３のＹ軸正側の端縁とＹ軸負側の端縁には、それぞれ、ホルダ３６１の係合部３６１ｂに係合する鉤部３６３ｂが設けられている。 The light-shielding member 363 is made of a thin plate-shaped member. The thickness of the light-shielding member 363 is, for example, about 0.2 mm. The light-shielding member 363 is made of a lightweight material having excellent heat resistance and light-shielding properties. The light-shielding member 363 is made of, for example, a magnesium alloy. The light-shielding member 363 has a rectangular opening 363a. The opening 363a is slightly smaller than the heat-resistant packing 362. A hook portion 363b that engages with the engaging portion 361b of the holder 361 is provided on the edge on the positive side of the Y-axis and the edge on the negative side of the Y-axis of the light-shielding member 363, respectively.

可動スクリーン１０８は、Ｙ軸負側の端部が段差部３６１ａのＹ軸負側の内壁に当接するようにして、ホルダ３６１の段差部３６１ａに嵌められる。さらに、耐熱パッキン３６２が、段差部３６１ａに沿うようにして、可動スクリーン１０８の上面と段差部３６１ａに載せられる。この状態で、耐熱パッキン３６２の上面は、ホルダ３６１の上面からＺ軸正方向に突出する。その後、遮光部材３６３をホルダ３６１に被せて、４つの鉤部３６３ｂを、それぞれ、ホルダ３６１の４つの係合部３６１ｂに係合させる。このとき、耐熱パッキン３６２は、遮光部材３６３によってＺ軸方向に圧縮される。耐熱パッキン３６２の弾性復帰力によって、鉤部３６３ｂと係合部３６１ｂとの係合が維持される。 The movable screen 108 is fitted to the stepped portion 361a of the holder 361 so that the end portion on the negative side of the Y-axis abuts on the inner wall of the stepped portion 361a on the negative side of the Y-axis. Further, the heat-resistant packing 362 is placed on the upper surface of the movable screen 108 and the step portion 361a so as to be along the step portion 361a. In this state, the upper surface of the heat-resistant packing 362 projects in the positive direction of the Z axis from the upper surface of the holder 361. After that, the light-shielding member 363 is put on the holder 361, and the four hook portions 363b are engaged with the four engaging portions 361b of the holder 361, respectively. At this time, the heat-resistant packing 362 is compressed in the Z-axis direction by the light-shielding member 363. The elastic return force of the heat-resistant packing 362 maintains the engagement between the hook portion 363b and the engaging portion 361b.

こうして、図１０（ｂ）に示すように、構造体３０１が組み立てられる。この状態において、可動スクリーン１０８のＹ軸正側には、長方形の隙間Ｇ１が生じる。ホルダ３６１を図４（ａ）の内枠部３０３ａに載せると、ホルダ３６１の突片３６１ｃが、内枠部３０３ａの内側に嵌まり込む。これにより、ホルダ３６１が支持部材３０３に位置決めされる。このとき、ホルダ３６１の下面が、内枠部３０３ａの上面に接着固定される。こうして、可動スクリーン１０８が、構造体３０１とともに、支持部材３０３に設置される。 In this way, as shown in FIG. 10B, the structure 301 is assembled. In this state, a rectangular gap G1 is formed on the positive side of the Y-axis of the movable screen 108. When the holder 361 is placed on the inner frame portion 303a of FIG. 4A, the projecting piece 361c of the holder 361 fits inside the inner frame portion 303a. As a result, the holder 361 is positioned on the support member 303. At this time, the lower surface of the holder 361 is adhesively fixed to the upper surface of the inner frame portion 303a. In this way, the movable screen 108 is installed on the support member 303 together with the structure 301.

次に、固定スクリーン１０９を支持する構造体３０２の構成について説明する。 Next, the configuration of the structure 302 that supports the fixed screen 109 will be described.

図１１（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、構造体３０１の構成を示す分解斜視図および組み立て斜視図である。図１２（ａ）は、ホルダ３７１の構成を示す平面図、図１２（ｂ）は、ホルダ３７１に固定スクリーン１０９が設置された状態を示す平面図である。 11 (a) and 11 (b) are an exploded perspective view and an assembled perspective view showing the configuration of the structure 301, respectively. FIG. 12A is a plan view showing the configuration of the holder 371, and FIG. 12B is a plan view showing a state in which the fixed screen 109 is installed on the holder 371.

構造体３０２は、固定スクリーン１０９と、ホルダ３７１と、遮光部材３７２と、ネジ３７３、３７４とからなっている。 The structure 302 includes a fixed screen 109, a holder 371, a light-shielding member 372, and screws 373 and 374.

図１１（ａ）および図１２（ａ）に示すように、ホルダ３７１は、枠状の部材からなっている。ホルダ３７１は、遮光性を有する軽量の材料で形成される。たとえば、ホルダ３７１は、アルミダイカストによって一体成形される。 As shown in FIGS. 11 (a) and 12 (a), the holder 371 is made of a frame-shaped member. The holder 371 is made of a lightweight material having a light-shielding property. For example, the holder 371 is integrally molded by aluminum die casting.

ホルダ３７１は、固定スクリーン１０９の両端が載置される２つの凹部３７１ａを有する。凹部３７１ａは、Ｙ軸正側が低くなっている。よって、固定スクリーン１０９は、Ｘ-Ｙ平面に平行な平面に対してＺ軸方向に傾くように、凹部３７１ａに設置される。ホルダ３７１のＹ軸負側には、Ｚ軸正側に突出した段部３７１ｂが設けられている。また、一部が段部３７１ｂに掛かるようにして、開口３７１ｃが形成されている。平面視において、開口３７１ｃは、略長方形である。 The holder 371 has two recesses 371a on which both ends of the fixed screen 109 are placed. The recess 371a is lower on the positive side of the Y-axis. Therefore, the fixed screen 109 is installed in the recess 371a so as to be inclined in the Z-axis direction with respect to a plane parallel to the XY plane. On the negative side of the Y-axis of the holder 371, a step portion 371b protruding to the positive side of the Z-axis is provided. Further, the opening 371c is formed so that a part of the step portion 371b is hung on the step portion 371b. In plan view, the opening 371c is substantially rectangular.

凹部３７１ａのＹ軸負側の端部には、ネジ３７３を留めるためのネジ孔３７１ｄが設けられている。ネジ孔３７１ｄ周囲の上面は、ホルダ３７１のＹ軸正側の上面と面一である。ホルダ３７１のＹ軸正側の上面にも、ネジ３７３を留めるための２つのネジ孔３７１ｅが設けられている。ホルダ３７１上面のＸ軸正負の端部には、それぞれ、凹部３７１ｆが設けられ、これら凹部３７１ｆには、それぞれ、ネジ３７４を挿入するための孔３７１ｇが設けられている。 A screw hole 371d for fastening the screw 373 is provided at the end of the recess 371a on the negative side of the Y-axis. The upper surface around the screw hole 371d is flush with the upper surface on the positive side of the Y-axis of the holder 371. Two screw holes 371e for fastening the screw 373 are also provided on the upper surface of the holder 371 on the positive side of the Y-axis. Recesses 371f are provided at the positive and negative ends of the X-axis on the upper surface of the holder 371, and holes 371g for inserting screws 374 are provided in each of the recesses 371f.

さらに、ホルダ３７１のＸ軸正負の端部には、それぞれ、下方に突出する脚部３７１ｈが設けられている。したがって、Ｙ軸正側から見たときのホルダ３７１の形状は、アーチ状である。Ｘ軸正側の脚部３７１ｈの下面には、Ｙ軸正側の端部の位置に、下方に突出する円柱状の突部３７１ｉが設けられている。また、Ｘ軸負側の脚部３７１ｈの下面には、Ｙ軸負側の端部の位置に、下方に突出する円柱状の突部３７１ｉ（図示せず）が設けられている。 Further, leg portions 371h projecting downward are provided at the positive and negative ends of the holder 371 on the X-axis. Therefore, the shape of the holder 371 when viewed from the positive side of the Y-axis is arched. On the lower surface of the leg portion 371h on the positive side of the X-axis, a columnar protrusion 371i projecting downward is provided at the position of the end portion on the positive side of the Y-axis. Further, on the lower surface of the leg portion 371h on the negative side of the X-axis, a columnar protrusion 371i (not shown) protruding downward is provided at the position of the end portion on the negative side of the Y-axis.

遮光部材３７２は、薄板状の部材からなっている。遮光部材３７２の厚みは、たとえば、０．２ｍｍ程度である。遮光部材３７２は、耐熱性および遮光性に優れ、軽量の材料から構成される。遮光部材３７２は、たとえば、マグネシウム合金で形成される。遮光部材３７２は、ネジ３７３を通すための孔３７２ａを有する。 The light-shielding member 372 is made of a thin plate-shaped member. The thickness of the light-shielding member 372 is, for example, about 0.2 mm. The light-shielding member 372 is made of a lightweight material having excellent heat resistance and light-shielding properties. The light-shielding member 372 is made of, for example, a magnesium alloy. The light-shielding member 372 has a hole 372a for passing the screw 373.

固定スクリーン１０９は、Ｙ軸正側の端部が凹部３７１ａのＹ軸正側の内壁に当接するようにして、ホルダ３７１の凹部３７１ａに載置される。このとき、固定スクリーン１０９は、凹部３７１ａの底面に接着剤により固定される。図１２（ｂ）に示すように、固定スクリーン１０９の両端は、凹部３７１ａに設置された状態において、ネジ孔３７１ｄが形成された段差部分からＹ軸正方向に離間している。また、この状態において、固定スクリーン１０９の両端を除く部分は、開口３７１ｃのＹ軸正側の内壁から離間している。すなわち、固定スクリーン１０９とホルダ３７１のＹ軸正側の部分との間には、隙間Ｇ２が生じている。 The fixed screen 109 is placed in the recess 371a of the holder 371 so that the end on the positive side of the Y-axis abuts on the inner wall of the recess 371a on the positive side of the Y-axis. At this time, the fixing screen 109 is fixed to the bottom surface of the recess 371a with an adhesive. As shown in FIG. 12B, both ends of the fixed screen 109 are separated from the stepped portion in which the screw hole 371d is formed in the positive direction of the Y-axis in the state of being installed in the recess 371a. Further, in this state, the portion of the fixed screen 109 excluding both ends is separated from the inner wall of the opening 371c on the positive side of the Y-axis. That is, a gap G2 is formed between the fixed screen 109 and the portion of the holder 371 on the positive side of the Y axis.

こうして固定スクリーン１０９が設置された後、２つの遮光部材３７２がネジ３７３によってホルダ３７１の上面に設置される。これにより、固定スクリーン１０９の両端が遮光部材３７２によって覆われる。こうして、図１１（ｂ）に示すように、構造体３０２が組み立てられる。 After the fixing screen 109 is installed in this way, two light-shielding members 372 are installed on the upper surface of the holder 371 by screws 373. As a result, both ends of the fixed screen 109 are covered with the light-shielding member 372. In this way, as shown in FIG. 11B, the structure 302 is assembled.

組み立てられた構造体３０２は、２つの脚部３７１ｈの下面にそれぞれ設けられた突部３７１ｉが、図４（ｂ）に示した磁気カバー３０８の孔３０８ｄに嵌められて、磁気カバー３０８の上面に位置決めされる。その後、２つのネジ３７４が、それぞれ、孔３７１ｇに通されて、磁気カバー３０８上面のネジ孔３０８ｃに留められる。こうして、固定スクリーン１０９が、構造体３０２とともに、磁気カバー３０８に設置される。 In the assembled structure 302, the protrusions 371i provided on the lower surfaces of the two legs 371h are fitted into the holes 308d of the magnetic cover 308 shown in FIG. 4 (b), and are fitted on the upper surface of the magnetic cover 308. Positioned. After that, each of the two screws 374 is passed through the hole 371g and fastened to the screw hole 308c on the upper surface of the magnetic cover 308. In this way, the fixed screen 109 is installed on the magnetic cover 308 together with the structure 302.

図１３（ａ）は、固定スクリーン１０９を支持する構造体３０２を設置する前の状態の磁気カバー３０８周辺の構成を示す平面図である。図１３（ｂ）は、固定スクリーン１０９を支持する構造体３０２を設置した状態の磁気カバー３０８周辺の構成を示す平面図である。 FIG. 13A is a plan view showing the configuration around the magnetic cover 308 in a state before installing the structure 302 that supports the fixed screen 109. FIG. 13B is a plan view showing the configuration around the magnetic cover 308 in a state where the structure 302 supporting the fixed screen 109 is installed.

図１３（ａ）に示すように、構造体３０２を設置する前の状態では、磁気カバー３０８の切欠き部３０８ｂを介して、支持部材３０３の梁部３０３ｃがＺ軸正側に露出している。これに対し、磁気カバー３０８に構造体３０２を設置すると、図１３（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に並ぶ切欠き部３０８ｂがホルダ３７１によって完全に覆われ、Ｙ軸方向に並ぶ切欠き部３０８ｂは、ホルダ３７１によって略大半が覆われる。ホルダ３７１は、このように４つの切欠き部３０８ｂを覆い得るように、Ｘ軸方向の幅とＹ軸方向の幅が広げられている。 As shown in FIG. 13A, in the state before the structure 302 is installed, the beam portion 303c of the support member 303 is exposed on the Z-axis positive side via the notch portion 308b of the magnetic cover 308. .. On the other hand, when the structure 302 is installed on the magnetic cover 308, as shown in FIG. 13B, the notches 308b arranged in the X-axis direction are completely covered by the holder 371, and the notches arranged in the Y-axis direction are completely covered. Most of the portion 308b is covered by the holder 371. The holder 371 is widened in the X-axis direction and the width in the Y-axis direction so as to cover the four notch portions 308b in this way.

こうして、切欠き部３０８ｂがホルダ３７１によって覆われることにより、自然光等の迷光が、ミラー２２を備えた光学系を逆行して、支持部材３０３の梁部３０３ｃ等に集光されることが抑止される。これにより、梁部３０３ｃ等が高温となって損傷を受けることを抑止できる。ホルダ３７１による遮光作用については、追って、図１６を参照して説明する。 By covering the notch portion 308b with the holder 371 in this way, it is possible to prevent stray light such as natural light from traveling backward in the optical system provided with the mirror 22 and being focused on the beam portion 303c or the like of the support member 303. Ru. As a result, it is possible to prevent the beam portion 303c and the like from being damaged due to high temperature. The light-shielding action of the holder 371 will be described later with reference to FIG.

次に、可動スクリーン１０８および固定スクリーン１０９を用いた画像の表示動作について説明する。 Next, an image display operation using the movable screen 108 and the fixed screen 109 will be described.

図１４（ａ）は、可動スクリーン１０８と固定スクリーン１０９の位置関係を模式的に示す図である。 FIG. 14A is a diagram schematically showing the positional relationship between the movable screen 108 and the fixed screen 109.

上記のように本実施形態では、可動スクリーン１０８と固定スクリーン１０９がそれぞれホルダ３６１とホルダ３７１に個別に支持されている。このため、可動スクリーン１０８のみが駆動部３００によって光軸方向（Ｚ軸方向）に移動される。たとえば、奥行き画像の生成において、可動スクリーン１０８は、位置Ｐｓ０〜位置Ｐｓ１の範囲Ｗ１で移動される。固定スクリーン１０９は、位置Ｐｓ１０に固定される。ここで、可動スクリーン１０８と固定スクリーン１０９とは、距離Ｄ１だけＺ軸方向に位置ずれしている。固定スクリーン１０９は、可動スクリーン１０８よりも、ミラー２２（光学系）側に位置づけられる。 As described above, in the present embodiment, the movable screen 108 and the fixed screen 109 are individually supported by the holder 361 and the holder 371, respectively. Therefore, only the movable screen 108 is moved in the optical axis direction (Z-axis direction) by the drive unit 300. For example, in the generation of the depth image, the movable screen 108 is moved in the range W1 of the position Ps0 to the position Ps1. The fixed screen 109 is fixed at the position Ps10. Here, the movable screen 108 and the fixed screen 109 are displaced in the Z-axis direction by a distance D1. The fixed screen 109 is positioned closer to the mirror 22 (optical system) than the movable screen 108.

なお、画像（虚像）に対する運転者２からの視距離は、可動スクリーン１０８が図１（ｃ）のミラー２２から離れるほど長くなる。つまり、位置Ｐｓ０は、遠視距離側の可動スクリーン１０８の境界位置となり、位置Ｐｓ１は、近視距離側の可動スクリーン１０８の境界位置となる。固定スクリーン１０９は、可動スクリーン１０８よりも距離Ｄ１だけＺ軸正側に変位した位置にあるため、固定スクリーン１０９によって表示される画像（虚像）は、可動スクリーン１０８によって表示される画像（虚像）よりも近視距離側に表示される。 The viewing distance from the driver 2 to the image (virtual image) becomes longer as the movable screen 108 moves away from the mirror 22 in FIG. 1 (c). That is, the position Ps0 is the boundary position of the movable screen 108 on the far-sighted distance side, and the position Ps1 is the boundary position of the movable screen 108 on the myopia distance side. Since the fixed screen 109 is located at a position displaced to the positive side of the Z axis by a distance D1 from the movable screen 108, the image (virtual image) displayed by the fixed screen 109 is from the image (virtual image) displayed by the movable screen 108. Is also displayed on the short-sighted distance side.

このように、本実施形態では、可動スクリーン１０８のみを移動させる構成であるため、可動スクリーン１０８は、奥行き画像の表示に必要な範囲Ｗ１のみにおいて移動させればよい。よって、可動スクリーン１０８を高速かつ安定的に移動させることができる。 As described above, in the present embodiment, since only the movable screen 108 is moved, the movable screen 108 may be moved only in the range W1 necessary for displaying the depth image. Therefore, the movable screen 108 can be moved at high speed and stably.

図１４（ｂ）は、可動スクリーン１０８と固定スクリーン１０９に対するレーザ光の走査方法を模式的に示す図である。 FIG. 14B is a diagram schematically showing a method of scanning a laser beam with respect to the movable screen 108 and the fixed screen 109.

画像表示動作においては、まず、可動スクリーン１０８がレーザ光で走査される。可動スクリーン１０８は、最もＹ軸負側に設定された走査ラインＬ１から順番に走査ラインＬｋまで走査される。この間に、ホルダ３６１がＺ軸正側に移動されて、可動スクリーン１０８が位置Ｐｓ０から位置Ｐｓ１に移動される。この工程において、奥行き画像が表示される。その後、ホルダ３６１が停止される。この状態で、固定スクリーン１０９が、走査ラインＬｋ＋１から順番に走査ラインＬｋまで走査される。この工程において、固定画像が表示される。 In the image display operation, first, the movable screen 108 is scanned by the laser beam. The movable screen 108 is scanned in order from the scanning line L1 set on the negative side of the Y-axis to the scanning line Lk. During this time, the holder 361 is moved to the positive side of the Z axis, and the movable screen 108 is moved from the position Ps0 to the position Ps1. In this process, a depth image is displayed. After that, the holder 361 is stopped. In this state, the fixed screen 109 is scanned in order from the scanning line Lk + 1 to the scanning line Lk. In this step, a fixed image is displayed.

なお、本実施形態では、固定画像の表示動作が終了した後、可動スクリーン１０８を位置Ｐｓ０へと戻す工程において、可動スクリーン１０８を用いて、視距離が変化しない画像（以下、「鉛直画像」という）が表示される。鉛直画像は、たとえば、歩行者をマーキングするための画像で、歩行者の視距離の位置に歩行者に重ねて表示される。この工程において、可動スクリーン１０８が、走査ラインＬｋから順番に走査ラインＬ１まで走査される。 In the present embodiment, in the step of returning the movable screen 108 to the position Ps0 after the fixed image display operation is completed, an image in which the viewing distance does not change using the movable screen 108 (hereinafter referred to as "vertical image"). ) Is displayed. The vertical image is, for example, an image for marking a pedestrian, and is displayed superimposed on the pedestrian at a position of the pedestrian's viewing distance. In this step, the movable screen 108 is scanned in order from the scanning line Lk to the scanning line L1.

図１５（ａ）は、図１５（ｂ）に示すような画像を領域Ｓ１に表示する際の可動スクリーン１０８の駆動例を示すグラフである。 FIG. 15A is a graph showing a driving example of the movable screen 108 when displaying an image as shown in FIG. 15B in the area S1.

可動スクリーン１０８は、時刻ｔ０〜ｔ５を１サイクルとして移動が繰り返される。時刻ｔ０〜ｔ１の間に、可動スクリーン１０８は、位置Ｐｓ０（最遠位置）から位置Ｐｓ１（最近位置）へと移動され、時刻ｔ２〜ｔ５の間に、可動スクリーン１０８は、位置Ｐｓ１（最近位置）から位置Ｐｓ０（最遠位置）へと戻される。時刻ｔ１〜ｔ２の期間において、可動スクリーン１０８は、位置Ｐｓ１（最近位置）に停止される。可動スクリーン１０８の移動周期、すなわち、時刻ｔ０〜ｔ５の時間は、たとえば、１／６０秒である。可動スクリーン１０８は、位置検出ユニット４００のエンコーダの出力を監視しながら、上述のコイル３４１に印加する電流を変化させることにより、図１５（ａ）に示すように移動される。 The movable screen 108 is repeatedly moved with time t0 to t5 as one cycle. During time t0 to t1, the movable screen 108 is moved from position Ps0 (farthest position) to position Ps1 (recent position), and during time t2 to t5, the movable screen 108 is moved to position Ps1 (recent position). ) To the position Ps0 (farthest position). During the period t1 to t2, the movable screen 108 is stopped at position Ps1 (recent position). The movement cycle of the movable screen 108, that is, the time t0 to t5 is, for example, 1/60 second. The movable screen 108 is moved as shown in FIG. 15A by changing the current applied to the coil 341 while monitoring the output of the encoder of the position detection unit 400.

時刻ｔ０〜ｔ１は、図１５（ｂ）において、奥行き方向に広がる奥行き画像Ｍ１を表示するための期間であり、時刻ｔ２〜ｔ５は、図１５（ｂ）において、鉛直方向に広がる鉛直画像Ｍ２を表示するための期間である。時刻ｔ１〜ｔ２は、図１５（ｂ）において、領域Ｓ２に固定画像Ｍ３を表示するための期間である。 Times t0 to t1 are periods for displaying the depth image M1 spreading in the depth direction in FIG. 15 (b), and times t2 to t5 are periods for displaying the vertical image M2 spreading in the vertical direction in FIG. 15 (b). It is a period for displaying. Times t1 to t2 are periods for displaying the fixed image M3 in the area S2 in FIG. 15B.

時刻ｔ０〜ｔ１において、可動スクリーン１０８を位置Ｐｓ０から位置Ｐｓ１まで線形に移動させつつ、奥行き画像Ｍ１に対応する走査ライン上の、奥行き画像Ｍ１に対応するタイミングにおいて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを発光させることにより、図１５（ｂ）に示すような奥行き画像Ｍ１が領域Ｓ１に虚像として表示される。 At times t0 to t1, the movable screen 108 is linearly moved from the position Ps0 to the position Ps1, and the laser light source 101a-101c is made to emit light at the timing corresponding to the depth image M1 on the scanning line corresponding to the depth image M1. As a result, the depth image M1 as shown in FIG. 15B is displayed as a virtual image in the region S1.

また、時刻ｔ１〜ｔ２において、可動スクリーン１０８は位置Ｐｓ１に停止される。この間に、固定スクリーン１０９がレーザ光により走査される。固定画像Ｍ３に対応する走査ライン上の、固定画像Ｍ３に対応するタイミングにおいて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを発光させることにより、投射領域１３の前方の領域Ｓ２に固定画像Ｍ３が表示される。 Further, at times t1 to t2, the movable screen 108 is stopped at the position Ps1. During this time, the fixed screen 109 is scanned by the laser beam. By emitting the laser light sources 101a to 101c at the timing corresponding to the fixed image M3 on the scanning line corresponding to the fixed image M3, the fixed image M3 is displayed in the region S2 in front of the projection region 13.

さらに、時刻ｔ２〜ｔ５において、可動スクリーン１０８が位置Ｐｓ０へと戻される。このとき、可動スクリーン１０８は、位置Ｐｓ２において、時刻ｔ３〜ｔ４の間、停止される。この間に、鉛直画像Ｍ２に対応する走査ライン上の、鉛直画像Ｍ２に対応するタイミングにおいて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを発光させることにより、ウインドシールド１２の投射領域１３の前方に、図１５（ｂ）に示すような鉛直画像Ｍ２が表示される。 Further, at times t2 to t5, the movable screen 108 is returned to the position Ps0. At this time, the movable screen 108 is stopped at the position Ps2 during the time t3 to t4. During this period, the laser light sources 101a to 101c are made to emit light at the timing corresponding to the vertical image M2 on the scanning line corresponding to the vertical image M2, so that the laser light source 101a to 101c emit light in front of the projection region 13 of the windshield 12 (b). The vertical image M2 as shown in is displayed.

以上の制御は、図２に示す画像処理回路２０１によって行われる。この制御により、時刻ｔ０〜ｔ５の間に、奥行き画像Ｍ１と鉛直画像Ｍ２が領域Ｓ１に虚像として表示され、さらに、固定画像Ｍ３が領域Ｓ２に虚像として表示される。上記の制御では、奥行き画像Ｍ１、鉛直画像Ｍ２および固定画像Ｍ３の表示タイミングにずれが生じるが、このずれは極めて短時間であるため、運転者２は、奥行き画像Ｍ１、鉛直画像Ｍ２および固定画像Ｍ３を重ねた画像を認識する。こうして、運転者２は、映像信号に基づく画像（奥行き画像Ｍ１、鉛直画像Ｍ２、固定画像Ｍ３）を、道路Ｒ１および歩行者Ｈ１を含む風景に重ねて見ることができる。 The above control is performed by the image processing circuit 201 shown in FIG. By this control, the depth image M1 and the vertical image M2 are displayed as virtual images in the area S1 and the fixed image M3 is displayed as a virtual image in the area S2 between the times t0 to t5. In the above control, the display timings of the depth image M1, the vertical image M2, and the fixed image M3 are shifted, but since this shift is extremely short, the driver 2 can use the depth image M1, the vertical image M2, and the fixed image M3. Recognize the image on which M3 is superimposed. In this way, the driver 2 can superimpose the image based on the video signal (depth image M1, vertical image M2, fixed image M3) on the landscape including the road R1 and the pedestrian H1.

なお、図１５（ｂ）の例では、鉛直画像Ｍ２が１つであったため、図１５（ａ）の工程において、可動スクリーン１０８の停止位置（位置Ｐｓ２）が１つに設定されたが、鉛直画像Ｍ２が複数あれば、それに応じて、図１５（ａ）の工程において、停止位置が複数設定される。ただし、図１５（ａ）の工程において、時刻ｔ０〜ｔ５の時間は一定であり、時刻ｔ５は不変であるため、停止位置の数の増減に応じて、停止位置前後の可動スクリーン１０８の移動速度（図１５（ａ）の波形の傾き）が変更されることになる。 In the example of FIG. 15B, since there was only one vertical image M2, the stop position (position Ps2) of the movable screen 108 was set to one in the process of FIG. 15A, but it is vertical. If there are a plurality of images M2, a plurality of stop positions are set accordingly in the step of FIG. 15A. However, in the step of FIG. 15A, since the time t0 to t5 is constant and the time t5 is unchanged, the moving speed of the movable screen 108 before and after the stop position is increased or decreased according to the increase or decrease in the number of stop positions. (The slope of the waveform in FIG. 15A) will be changed.

＜実施形態の効果＞
上記実施形態によれば、以下の効果が奏される。 <Effect of embodiment>
According to the above embodiment, the following effects are achieved.

可動スクリーン１０８のみを移動させる構成であるため、可動スクリーン１０８は、奥行き画像の表示に必要な範囲のみにおいて移動させればよい。よって、可動スクリーン１０８を高速かつ安定的に移動させることができる。 Since only the movable screen 108 is moved, the movable screen 108 need only be moved within the range necessary for displaying the depth image. Therefore, the movable screen 108 can be moved at high speed and stably.

また、固定スクリーン１０９を支持する構造体３０２（ホルダ３７１）によって、磁気カバー３０８の開口３０８ａの外側が覆われ、光学系（ミラー２２）を逆行する迷光が、構造体３０２（ホルダ３７１）によって遮光される。これにより、高強度の迷光が可動スクリーン１０８の周囲に照射されることが抑止され、可動スクリーン１０８周囲の可動部（支持部材３０３）が迷光により高温となることを抑止できる。よって、可動スクリーン１０８周囲の可動部（支持部材３０３）を迷光から適切に保護できる。 Further, the structure 302 (holder 371) supporting the fixed screen 109 covers the outside of the opening 308a of the magnetic cover 308, and the stray light traveling backward in the optical system (mirror 22) is shielded by the structure 302 (holder 371). Will be done. As a result, it is possible to prevent the high-intensity stray light from being irradiated around the movable screen 108, and to prevent the movable portion (support member 303) around the movable screen 108 from becoming hot due to the stray light. Therefore, the movable portion (support member 303) around the movable screen 108 can be appropriately protected from stray light.

図１６は、この効果を説明する図である。図１６には、構造体３０２付近をＹ−Ｚ平面に平行な平面で切断した断面が示されている。図１６において、破線の矢印は、ミラー２２を逆行して集光された迷光の光線を示している。 FIG. 16 is a diagram illustrating this effect. FIG. 16 shows a cross section obtained by cutting the vicinity of the structure 302 in a plane parallel to the YY plane. In FIG. 16, the dashed arrow indicates a ray of stray light focused retrogradely across the mirror 22.

支持部材３０３へと向かう迷光は、磁気カバー３０８によって遮光される。また、磁気カバー３０８の切欠き部３０８ｂに向かう迷光は、構造体３０２のホルダ３７１によって遮光される。図１３（ｂ）に示すように、Ｙ軸方向に並ぶ切欠き部３０８ｂは、端部がホルダ３７１によって覆われていない。しかし、図１６に示すように、迷光は、ミラー２２（光学系）の作用によって斜めに広がる。このため、迷光は、ホルダ３７１で覆われない切欠き部３０８ｂの端部から支持部材３０３へと到達することがない。よって、切欠き部３０８ｂを介して支持部材３０３（梁部３０３ｃ）へと向かう迷光は、全てホルダ３７１によって遮光される。したがって、可動スクリーン１０８周囲の可動部（支持部材３０３）を迷光から適切に保護できる。 Stray light toward the support member 303 is shielded by the magnetic cover 308. Further, the stray light directed to the notch portion 308b of the magnetic cover 308 is blocked by the holder 371 of the structure 302. As shown in FIG. 13B, the end portions of the notch portions 308b arranged in the Y-axis direction are not covered by the holder 371. However, as shown in FIG. 16, the stray light spreads diagonally due to the action of the mirror 22 (optical system). Therefore, the stray light does not reach the support member 303 from the end of the notch 308b that is not covered by the holder 371. Therefore, all the stray light directed to the support member 303 (beam portion 303c) through the notch portion 308b is blocked by the holder 371. Therefore, the movable portion (support member 303) around the movable screen 108 can be appropriately protected from stray light.

以上のように、本態様に係る画像表示装置２０によれば、奥行き画像を生成するための可動スクリーン１０８を高速で安定的に移動させることができるとともに、可動スクリーン１０８周囲の可動部を迷光から適切に保護することができる。 As described above, according to the image display device 20 according to the present embodiment, the movable screen 108 for generating a depth image can be moved stably at high speed, and the movable portion around the movable screen 108 can be moved from stray light. Can be properly protected.

なお、ホルダ３７１の開口３７１ｃを通過した迷光と、固定スクリーン１０９を透過した迷光は、何れも、可動スクリーン１０８を支持するホルダ３６１の遮光部材３６３によって遮光される。よって、本実施形態では、これらの迷光が支持部材３０３へ到達することも抑止できる。 Both the stray light that has passed through the opening 371c of the holder 371 and the stray light that has passed through the fixed screen 109 are shielded by the light-shielding member 363 of the holder 361 that supports the movable screen 108. Therefore, in the present embodiment, it is possible to prevent these stray lights from reaching the support member 303.

また、本実施形態では、ホルダ３７１に遮光性を持たせ、ホルダ３７１の幅を調整することによって、磁気カバー３０８の開口３０８ａの外側をホルダ３７１で覆う構成となっている。このため、ホルダ３７１とは別に、開口３０８ａの外側を覆う遮光部材を構造体３０２に設ける必要がない。よって、本実施形態によれば、構成の簡素化とコストの低減を図ることができる。 Further, in the present embodiment, the holder 371 is provided with a light-shielding property, and the width of the holder 371 is adjusted so that the outside of the opening 308a of the magnetic cover 308 is covered with the holder 371. Therefore, apart from the holder 371, it is not necessary to provide the structure 302 with a light-shielding member that covers the outside of the opening 308a. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to simplify the configuration and reduce the cost.

なお、本実施形態では、迷光がホルダ３７１に照射されるため、迷光によってホルダ３７１の温度が顕著に高くなり得る。これに対し、本実施形態では、図１１（ｂ）に示すように、固定スクリーン１０９の設置領域（凹部３７１ａ）が遮光部材３７２によって遮光されるため、固定スクリーン１０９が直接接触する設置領域（凹部３７１ａ）の温度が顕著に上昇することがない。よって、迷光による設置領域（凹部３７１ａ）の温度上昇によって固定スクリーン１０９がダメージを受けることを抑止できる。 In this embodiment, since the holder 371 is irradiated with stray light, the temperature of the holder 371 can be significantly increased by the stray light. On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 11B, the installation area (recess 371a) of the fixed screen 109 is shielded from light by the light-shielding member 372, so that the installation area (recess) in which the fixed screen 109 directly contacts. The temperature of 371a) does not rise significantly. Therefore, it is possible to prevent the fixed screen 109 from being damaged by the temperature rise of the installation area (recessed portion 371a) due to stray light.

また、本実施形態では、遮光部材３７２と固定スクリーン１０９の両端との間にＺ軸方向の隙間が生じているため、迷光の照射により遮光部材３７２の温度が上昇したとしても、遮光部材３７２の熱が固定スクリーン１０９に直接伝わることが抑止される。よって、迷光による遮光部材３７２の温度上昇によって固定スクリーン１０９がダメージを受けることを防ぐことができる。 Further, in the present embodiment, since a gap in the Z-axis direction is generated between the light-shielding member 372 and both ends of the fixed screen 109, even if the temperature of the light-shielding member 372 rises due to the irradiation of stray light, the light-shielding member 372 It is prevented that heat is directly transferred to the fixed screen 109. Therefore, it is possible to prevent the fixed screen 109 from being damaged by the temperature rise of the light-shielding member 372 due to stray light.

また、本実施形態では、図１２（ｂ）に示すように、固定スクリーン１０９とホルダ３７１のＹ軸正側の部分との間に隙間Ｇ２が生じているため、迷光の照射によりホルダ３７１のＹ軸正側の部分の温度が上昇しても、この部分から固定スクリーン１０９に熱が直接伝わることが抑止される。よって、この構成によっても、迷光によるホルダ３７１の温度上昇によって固定スクリーン１０９がダメージを受けることを防ぐことができる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 12B, since a gap G2 is generated between the fixed screen 109 and the portion of the holder 371 on the positive side of the Y axis, the Y of the holder 371 is irradiated with stray light. Even if the temperature of the portion on the positive side of the shaft rises, heat is prevented from being directly transferred from this portion to the fixed screen 109. Therefore, even with this configuration, it is possible to prevent the fixed screen 109 from being damaged by the temperature rise of the holder 371 due to stray light.

また、本実施形態では、構造体３０２が磁気カバー３０８に設置されているため、構造体３０２をコンパクトに収めることができるとともに、可動スクリーン１０８と固定スクリーン１０９との位置関係を適正に保つことができる。 Further, in the present embodiment, since the structure 302 is installed on the magnetic cover 308, the structure 302 can be stored compactly, and the positional relationship between the movable screen 108 and the fixed screen 109 can be properly maintained. it can.

また、本実施形態では、駆動部３００が、可動部（支持部材３０３）に設置されたコイル３４１と、コイル３４１に磁界を印可する磁気回路３０７とを備える構成であるため、可動スクリーン１０８を安定的に高速で移動させることができる。また、磁気カバー３０８は、磁性材料からなっており、磁気回路３０７に被せられて、磁気回路３０７のヨークとしても機能するため、部品点数の削減を図りつつ、磁気カバー３０８によって可動部（支持部材３０３）を迷光から遮光することができる。 Further, in the present embodiment, since the drive unit 300 includes the coil 341 installed in the movable unit (support member 303) and the magnetic circuit 307 that applies a magnetic field to the coil 341, the movable screen 108 is stable. Can be moved at high speed. Further, since the magnetic cover 308 is made of a magnetic material and is covered with the magnetic circuit 307 and also functions as a yoke of the magnetic circuit 307, the movable part (support member) is provided by the magnetic cover 308 while reducing the number of parts. 303) can be shielded from stray light.

また、本実施形態では、図１０（ａ）に示すように、可動スクリーン１０８と遮光部材３６３との間に耐熱パッキン３６２が介在するため、迷光によって遮光部材３６３の温度が上昇しても、遮光部材３６３の熱が可動スクリーン１０８に直接伝わることが抑止される。よって、迷光による遮光部材３６３の温度上昇によって可動スクリーン１０８がダメージを受けることを防ぐことができる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 10A, since the heat-resistant packing 362 is interposed between the movable screen 108 and the light-shielding member 363, even if the temperature of the light-shielding member 363 rises due to stray light, the light-shielding member 363 is shielded from light. It is prevented that the heat of the member 363 is directly transferred to the movable screen 108. Therefore, it is possible to prevent the movable screen 108 from being damaged by the temperature rise of the light-shielding member 363 due to stray light.

また、本実施形態では、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、段差部３６１ａが遮光部材３６３によって遮光されるため、段差部３６１ａが迷光によって高温となることが抑止される。よって、段差部３６１ａからの熱により可動スクリーン１０８がダメージを受けることを防ぐことができる。 Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, the stepped portion 361a is shielded from light by the light-shielding member 363, so that the stepped portion 361a is prevented from becoming hot due to stray light. Therefore, it is possible to prevent the movable screen 108 from being damaged by the heat from the step portion 361a.

また、本実施形態では、図９（ａ）、（ｂ）を参照して説明したように、サスペンション３０４−１、３０４−２と支持部材３０３（可動部）とが電気的に絶縁された状態で、支持部材３０３（可動部）にサスペンション３０４−１、３０４−２が連結され、コイル３４１の端部がサスペンション３０４−１、３０４−２に電気的に接続されている。具体的には、サスペンション３０４−１、３０４−２は、絶縁性のクランパ３５２（絶縁部材）で挟まれた状態で、支持部材３０３（可動部）にネジ止めされることにより、支持部材３０３（可動部）に連結されている。これにより、機械的強度を高めるために、支持部材３０３（可動部）が、上記のようにカーボンフィラー配合の液晶ポリマーで形成されていても、サスペンション３０４−１、３０４−２を、コイル３４１に対する給電経路として適正に用いることができる。よって、コイル３４１に対する配線を省略でき、構成の簡素化を図ることができる。また、支持部材３０３（可動部）が高速で振動することによる配線の損傷および断絶を回避でき、結果、可動スクリーン１０８をより安定的に駆動することができる。このような効果は、支持部材３０３（可動部）が、他の導電性材料により構成される場合も同様に奏され得る。 Further, in the present embodiment, as described with reference to FIGS. 9A and 9B, the suspensions 304-1 and 304-2 and the support member 303 (movable portion) are electrically insulated from each other. Suspensions 304-1 and 304-2 are connected to the support member 303 (movable portion), and the end of the coil 341 is electrically connected to the suspensions 304-1 and 304-2. Specifically, the suspensions 304-1 and 304-2 are screwed to the support member 303 (movable part) while being sandwiched between the insulating clampers 352 (insulating member), whereby the support member 303 ( It is connected to the moving part). As a result, in order to increase the mechanical strength, even if the support member 303 (moving part) is formed of the liquid crystal polymer containing the carbon filler as described above, the suspensions 304-1 and 304-2 are attached to the coil 341. It can be properly used as a power supply path. Therefore, the wiring to the coil 341 can be omitted, and the configuration can be simplified. Further, it is possible to avoid damage and disconnection of the wiring due to the support member 303 (movable portion) vibrating at high speed, and as a result, the movable screen 108 can be driven more stably. Such an effect can be similarly exerted when the support member 303 (moving portion) is made of another conductive material.

なお、本実施形態では、たとえば、図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部材３０３の外枠部３０３ｂが、互いに向き合う磁石間に挟まれた構成となっている。図１７（ａ）は、駆動部３００の構成を示す平面図、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の破線で囲まれた部分Ａ１０を拡大して示す図である。 In this embodiment, for example, as shown in FIGS. 17A and 17B, the outer frame portion 303b of the support member 303 is sandwiched between magnets facing each other. FIG. 17A is a plan view showing the configuration of the drive unit 300, and FIG. 17B is an enlarged view showing a portion A10 surrounded by a broken line in FIG. 17A.

このような構成では、互いに向き合う磁石間の磁界をなるべく高く維持でき、且つ、各磁石の厚みをなるべく薄くできることが好ましい。これにより、Ｘ−Ｙ平面に平行な方向において駆動部３００をコンパクトに収めることができるとともに、コイル３４１に生じる駆動力を大きくでき、可動スクリーン１０８を高速かつ安定的に駆動させることができる。 In such a configuration, it is preferable that the magnetic fields between the magnets facing each other can be maintained as high as possible and the thickness of each magnet can be made as thin as possible. As a result, the drive unit 300 can be compactly housed in the direction parallel to the XY plane, the driving force generated in the coil 341 can be increased, and the movable screen 108 can be driven at high speed and stably.

この場合、対となる磁石、たとえば磁石３２５、３２６と、支持部材３０３の外枠部３０３ｂ（可動部）との間の隙間Ｇ１０の距離Ｄ２０が１ｍｍ以下で、且つ、ギャップバーミアンス係数が１．２以上となるように、磁気回路３０７を構成することが好ましく、より好ましくは、隙間Ｇ１０の距離Ｄ２０を０．５ｍｍ程度に設定するとよい。その他の対となる磁石（磁石３２２、３２３）も、上記と同様に、外枠部３０３ｂとの距離およびギャップバーミアンス係数を設定するとよい。なお、外枠部３０３ｂの幅が１．５ｍｍである場合、隙間Ｇ１０の距離Ｄ２０を０．５ｍｍに設定すると、磁石３２５、３２６の磁極面間の距離Ｄ１０は、２．５ｍｍ程度となる。 In this case, the distance D20 of the gap G10 between the pair of magnets, for example, the magnets 325 and 326, and the outer frame portion 303b (movable portion) of the support member 303 is 1 mm or less, and the gap virginity coefficient is 1. It is preferable to configure the magnetic circuit 307 so that the number is 2 or more, and more preferably, the distance D20 of the gap G10 is set to about 0.5 mm. For the other pair of magnets (magnets 322 and 323), the distance from the outer frame portion 303b and the gap virginity coefficient may be set in the same manner as described above. When the width of the outer frame portion 303b is 1.5 mm and the distance D20 of the gap G10 is set to 0.5 mm, the distance D10 between the magnetic pole surfaces of the magnets 325 and 326 is about 2.5 mm.

このように、外枠部３０３ｂ（可動部）と磁石との隙間およびギャップバーミアンス係数を設定することにより、最大磁力積が５０ＭＧＯｅの高性能の磁石を磁石３２５、３２６および磁石３２２、３２３として用いた場合でも、不可逆減磁が発生せず、且つ、これら磁石の厚みを薄く抑えることができる。これにより、コイル３４１に生じる駆動力を高く確保しながら、駆動部３００を小型化でき、結果、装置全体の小型化を図ることができる。 In this way, by setting the gap between the outer frame portion 303b (moving portion) and the magnet and the gap vernance coefficient, a high-performance magnet having a maximum magnetic force product of 50 MGOe is used as the magnets 325, 326 and magnets 322 and 323. Even if there is, irreversible demagnetization does not occur, and the thickness of these magnets can be suppressed to be thin. As a result, the drive unit 300 can be miniaturized while ensuring a high driving force generated in the coil 341, and as a result, the entire device can be miniaturized.

＜変更例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、また、本発明の適用例も、上記実施の形態の他に、種々の変更が可能である。 <Change example>
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made to the application examples of the present invention in addition to the above embodiments. is there.

たとえば、上記実施形態では、構造体３０２が磁気カバー３０８に設置されたが、構造体３０２が支持ベース３０６に設置されてもよく、あるいは、構造体３０２が固定ベース３１０に設置されてもよい。ただし、上記実施形態のように、構造体３０２を磁気カバー３０８に設置すると、構造体３０２の形状をよりコンパクトに収めることができる。 For example, in the above embodiment, the structure 302 is installed on the magnetic cover 308, but the structure 302 may be installed on the support base 306, or the structure 302 may be installed on the fixed base 310. However, if the structure 302 is installed on the magnetic cover 308 as in the above embodiment, the shape of the structure 302 can be made more compact.

また、上記実施形態では、図１３（ｂ）に示したように、Ｙ軸方向に並ぶ切欠き部３０８ｂの端部がホルダ３７１によって覆われなかったが、光学系（ミラー２２）の作用により、この部分にも迷光が入射する場合には、ホルダ３７１のＹ軸方向の幅を広げて、Ｙ軸方向に並ぶ切欠き部３０８ｂの全てをホルダ３７１で覆うようにしてもよい。ホルダ３７１のＸ軸方向の幅およびＹ軸方向の幅は、可動部に対する迷光の遮光の観点から、適宜調整され得る。 Further, in the above embodiment, as shown in FIG. 13B, the end portions of the notch portions 308b arranged in the Y-axis direction were not covered by the holder 371, but due to the action of the optical system (mirror 22), When stray light is incident on this portion as well, the width of the holder 371 in the Y-axis direction may be widened so that the holder 371 covers all the notches 308b arranged in the Y-axis direction. The width of the holder 371 in the X-axis direction and the width in the Y-axis direction can be appropriately adjusted from the viewpoint of blocking stray light from the moving portion.

また、上記実施形態では、可動部（支持部材３０３、構造体３０１）に対する迷光の遮光がホルダ３７１により実現されたが、ホルダ３７１に別途遮光部材を設置し、この遮光部材とホルダ３７１の両方で、迷光の遮光を行ってもよい。ただし、この構成では、上記実施形態に比べて、部品点数が増加し、組み立て時の作業工数が増加する。 Further, in the above embodiment, the stray light is shielded from the movable portion (support member 303, structure 301) by the holder 371, but a light-shielding member is separately installed in the holder 371, and both the light-shielding member and the holder 371 are used. , Stray light may be shielded. However, in this configuration, the number of parts increases and the work man-hours at the time of assembly increase as compared with the above embodiment.

また、上記実施形態では、可動スクリーン１０８と固定スクリーン１０９がＺ軸に垂直な状態から傾けられて設置されたが、可動スクリーン１０８と固定スクリーン１０９の両方または何れか一方がＺ軸に垂直な状態で設置されてもよい。可動スクリーン１０８および固定スクリーン１０９の傾斜角度は、適宜調整可能である。また、可動スクリーン１０８および固定スクリーン１０９の形状および大きさも、上記実施形態に示したものに限定されるものではない。 Further, in the above embodiment, the movable screen 108 and the fixed screen 109 are installed at an angle from the state perpendicular to the Z axis, but the movable screen 108 and / or one of the fixed screen 109 are in a state perpendicular to the Z axis. It may be installed at. The tilt angles of the movable screen 108 and the fixed screen 109 can be adjusted as appropriate. Further, the shapes and sizes of the movable screen 108 and the fixed screen 109 are not limited to those shown in the above embodiment.

また、上記実施形態では、本発明を乗用車１に搭載されるヘッドアップディスプレイに適用した例を示したが、本発明は、車載用に限らず、他の種類の画像表示装置にも適用可能である。 Further, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a head-up display mounted on a passenger car 1 is shown, but the present invention can be applied not only to an in-vehicle use but also to other types of image display devices. is there.

また、画像表示装置２０および照射光生成部２１の構成は、図１（ｃ）および図２に記載された構成に限られるものではなく、適宜、変更可能である。また、可動スクリーン１０８を移動させる駆動部３００の構成も、実施形態に示した構成に限られるものではなく、適宜、変更可能である。たとえば、圧電式や静電式の駆動部で可動スクリーン１０８を駆動する構成であってもよい。 Further, the configurations of the image display device 20 and the irradiation light generation unit 21 are not limited to the configurations shown in FIGS. 1 (c) and 2 and can be changed as appropriate. Further, the configuration of the drive unit 300 for moving the movable screen 108 is not limited to the configuration shown in the embodiment, and can be changed as appropriate. For example, the movable screen 108 may be driven by a piezoelectric or electrostatic drive unit.

本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。 The embodiments of the present invention can be appropriately modified in various ways within the scope of the technical idea shown in the claims.

２０ … 画像表示装置
２２ … ミラー（光学系）
１０１ … 光源
１０８ … 可動スクリーン
１０９ … 固定スクリーン
３００ … 駆動部
３０２ … 構造体（固定支持部）
３０３ … 支持部材（可動部）
３０４、３０４−１、３０４−２ … サスペンション
３０７ … 磁気回路
３０８ … 磁気カバー（カバー）
３０８ａ … 開口
３０８ｂ … 切欠き部
３２２、３２３、３２５、３２６ … 磁石
３４１ … コイル
３５２ … クランパ（絶縁部材）
３７１ … ホルダ
３７２ … 遮光部材 20 ... Image display device 22 ... Mirror (optical system)
101 ... Light source 108 ... Movable screen 109 ... Fixed screen 300 ... Drive unit 302 ... Structure (fixed support part)
303 ... Support member (moving part)
304, 304-1, 304-2 ... Suspension 307 ... Magnetic circuit 308 ... Magnetic cover (cover)
308a ... Opening 308b ... Notch 322, 323, 325, 326 ... Magnet 341 ... Coil 352 ... Clamper (insulating member)
371 ... Holder 372 ... Shading member

Claims (11)

光源と、
前記光源からの光が照射されることにより画像が形成される可動スクリーンと、
前記光源からの光が照射されることにより画像が形成される固定スクリーンと、
前記光源からの光で前記可動スクリーンおよび前記固定スクリーンを走査するための走査部と、
前記可動スクリーンおよび前記固定スクリーンからの光により虚像を生成する光学系と、
前記可動スクリーンを前記光の入射方向に移動させる駆動部と、
前記固定スクリーンを前記可動スクリーンよりも前記光学系側の固定位置において支持する固定支持部と、
前記駆動部を覆うカバーと、を備え、
前記カバーは、前記走査部からの光を前記可動スクリーンおよび前記固定スクリーンに導くための開口を備え、
前記駆動部は、前記開口から前記光学系側に前記可動スクリーンが突出するように前記可動スクリーンを支持し、
前記固定支持部は、前記開口の外側を覆い、前記光学系を逆行する迷光を前記駆動部の可動部に対して遮光する構成を備える、
ことを特徴とする画像表示装置。 Light source and
A movable screen on which an image is formed by being irradiated with light from the light source, and
A fixed screen on which an image is formed by being irradiated with light from the light source, and
A scanning unit for scanning the movable screen and the fixed screen with light from the light source, and
An optical system that creates a virtual image with light from the movable screen and the fixed screen,
A drive unit that moves the movable screen in the incident direction of the light,
A fixed support portion that supports the fixed screen at a fixed position on the optical system side of the movable screen, and
A cover that covers the drive unit is provided.
The cover comprises an opening for directing light from the scanning section to the movable screen and the fixed screen.
The drive unit supports the movable screen so that the movable screen projects from the opening toward the optical system.
The fixed support portion covers the outside of the opening and has a configuration in which stray light traveling backward in the optical system is shielded from the movable portion of the drive portion.
An image display device characterized by the fact that. 請求項１に記載の画像表示装置において、
前記固定支持部は、前記固定スクリーンを支持する遮光性のホルダを備え、
前記ホルダが、前記開口の外側を覆うように構成されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to claim 1,
The fixed support portion includes a light-shielding holder that supports the fixed screen.
The holder is configured to cover the outside of the opening.
An image display device characterized by the fact that. 請求項２に記載の画像表示装置において、
前記固定支持部は、前記ホルダに対する前記固定スクリーンの設置位置において前記迷光を遮光する遮光部材を備える、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to claim 2,
The fixed support portion includes a light-shielding member that blocks the stray light at the installation position of the fixed screen with respect to the holder.
An image display device characterized by the fact that. 請求項３に記載の画像表示装置において、
前記遮光部材と前記固定スクリーンとの間に隙間が生じるように、前記遮光部材が前記ホルダに設置される、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to claim 3,
The light-shielding member is installed in the holder so that a gap is formed between the light-shielding member and the fixed screen.
An image display device characterized by the fact that. 請求項１ないし４の何れか一項に記載の画像表示装置において、
前記固定支持部は、前記カバーに設置されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to any one of claims 1 to 4.
The fixed support portion is installed on the cover.
An image display device characterized by the fact that. 請求項１ないし５の何れか一項に記載の画像表示装置において、
前記カバーは、前記開口から外側に向かって形成され、前記可動スクリーンを支持する支持部材の一部が挿入される切欠き部を備え、
前記固定支持部は、前記切欠き部を覆うように構成されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to any one of claims 1 to 5,
The cover is formed outward from the opening and includes a notch into which a portion of a support member supporting the movable screen is inserted.
The fixed support portion is configured to cover the notch portion.
An image display device characterized by the fact that. 請求項１ないし６の何れか一項に記載の画像表示装置において、
前記駆動部は、前記可動部に設置されたコイルと、前記コイルに磁界を印可する磁気回路とを備え、
前記カバーは、磁性材料からなっており、前記磁気回路に被せられて前記磁気回路のヨークとして機能する、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to any one of claims 1 to 6.
The drive unit includes a coil installed in the movable unit and a magnetic circuit that applies a magnetic field to the coil.
The cover is made of a magnetic material and covers the magnetic circuit to function as a yoke of the magnetic circuit.
An image display device characterized by the fact that. 請求項１ないし７の何れか一項に記載の画像表示装置において、
前記駆動部は、前記可動部を前記光の入射方向に移動可能に弾性支持する複数のサスペンションと、前記可動部に設置されたコイルと、前記コイルに磁界を印可する磁気回路とを備え、
前記サスペンションと前記可動部とが電気的に絶縁された状態で前記可動部に前記サスペンションが連結され、前記コイルの端部が前記サスペンションに電気的に接続されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to any one of claims 1 to 7.
The drive unit includes a plurality of suspensions that elastically support the movable portion so as to be movable in the incident direction of the light, a coil installed in the movable portion, and a magnetic circuit that applies a magnetic field to the coil.
The suspension is connected to the movable portion in a state where the suspension and the movable portion are electrically insulated, and the end portion of the coil is electrically connected to the suspension.
An image display device characterized by the fact that. 請求項８に記載の画像表示装置において、
前記サスペンションは、絶縁部材で挟まれた状態で前記可動部にネジ止めされることにより、前記可動部に連結されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to claim 8,
The suspension is connected to the movable portion by being screwed to the movable portion while being sandwiched between the insulating members.
An image display device characterized by the fact that. 請求項１ないし９の何れか一項に記載の画像表示装置において、
前記駆動部は、前記可動部に設置されたコイルと、前記コイルに磁界を印可する磁気回路とを備え、
前記磁気回路は、前記コイルが設置された前記可動部の部分を挟む対の磁石を備え、
前記対の磁石と前記可動部との隙間が１ｍｍ以下で、且つ、ギャップバーミアンス係数が１．２以上となるように、前記磁気回路が構成されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to any one of claims 1 to 9.
The drive unit includes a coil installed in the movable unit and a magnetic circuit that applies a magnetic field to the coil.
The magnetic circuit comprises a pair of magnets that sandwich a portion of the movable portion in which the coil is installed.
The magnetic circuit is configured so that the gap between the pair of magnets and the movable portion is 1 mm or less and the gap vernance coefficient is 1.2 or more.
An image display device characterized by the fact that. 請求項１０に記載の画像表示装置において、
前記対の磁石と前記可動部との隙間が略０．５ｍｍに設定されている、
ことを特徴とする画像表示装置。 In the image display device according to claim 10,
The gap between the pair of magnets and the movable part is set to approximately 0.5 mm.
An image display device characterized by the fact that.
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