JP6973940B2 - Projection device - Google Patents
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Description
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置などとして使用されるものであり、画像生成部で生成された画像を含む光を反射するミラーの角度調節を可能とした投影装置に関する。 The present invention relates to a projection device used as a head-up display device or the like, and capable of adjusting the angle of a mirror that reflects light including an image generated by an image generation unit.
特許文献1にヘッドアップディスプレイ装置に関する発明が記載されている。このヘッドアップディスプレイ装置は、画像出力器と、画像出力器からの画像を反射する平面鏡と、平面鏡で反射された画像を拡大してフロントウインドシールドに向けて反射する拡大鏡を有している。フロントウインドシールドで反射した虚像が車両の乗員に目視できるようになっている。 Patent Document 1 describes an invention relating to a head-up display device. This head-up display device has an image output device, a plane mirror that reflects an image from the image output device, and a magnifying mirror that magnifies the image reflected by the plane mirror and reflects it toward the front windshield. The virtual image reflected by the front windshield is visible to the occupants of the vehicle.
特許文献1の段落「0053」ないし「0055」に次の記載がある。拡大鏡を回転駆動してその反射角度を調整することで、フロントウインドシールドの寸法誤差や取付け誤差による虚像の表示状態の悪化を回避できる可能性がある。しかし、拡大鏡の可動範囲には限界があり、拡大鏡を回転駆動させても虚像の表示状態の調整が行えない場合がある。また、拡大鏡の可動範囲で虚像の表示状態の調整が行えたとしても、虚像の表示位置が乗員の好みの位置からずれることがある。そして、この問題を解決するために、平面鏡に調節装置を設け、平面鏡の回転位置を変化させ、フロントウインドシールドに対する光学系の光軸を調整することが提案されている。 The following description is given in paragraphs "0053" to "0055" of Patent Document 1. By rotationally driving the magnifying glass and adjusting its reflection angle, it may be possible to avoid deterioration of the virtual image display state due to dimensional errors and mounting errors of the front windshield. However, the movable range of the magnifying glass is limited, and the display state of the virtual image may not be adjusted even if the magnifying glass is rotationally driven. Further, even if the display state of the virtual image can be adjusted within the movable range of the magnifying glass, the display position of the virtual image may deviate from the position preferred by the occupant. Then, in order to solve this problem, it has been proposed to provide an adjusting device for the plane mirror, change the rotation position of the plane mirror, and adjust the optical axis of the optical system with respect to the front windshield.
特許文献1の図2に、平面鏡とこの平面鏡を回転させる調節装置が示されている。この調節装置は、2つの駆動部を有しており、それぞれの駆動部は、電動モータと電動モータの回転力を直線運動に変換する変換機構を有している。段落「0057」に記載されているように、調整作業では、調整装置に外部装置を接続し、外部装置からの駆動信号によって駆動部を動作させ、平面鏡を平面鏡の長辺と短辺に沿った回転軸を中心として回転させて、平面鏡で反射される光の光軸を変化させることができるようになっている。 FIG. 2 of Patent Document 1 shows a plane mirror and an adjusting device for rotating the plane mirror. This adjusting device has two drive units, and each drive unit has a conversion mechanism that converts the rotational force of the electric motor and the electric motor into linear motion. As described in paragraph "0057", in the adjustment work, in the adjustment work, an external device is connected to the adjustment device, the drive unit is operated by a drive signal from the external device, and the plane mirror is run along the long side and the short side of the plane mirror. It is possible to change the optical axis of the light reflected by the plane mirror by rotating it around the rotation axis.
特許文献1に記載されたヘッドアップディスプレイ装置では、平面鏡の回転位置を調整する調整装置として、電動モータを備えた2つの駆動部が使用されている。この調整装置は構造が複雑で製造コストの高いものとなっており、しかも調整装置を動作させるための外部装置が必要になって、平面鏡の調整のための設備が大がかりすぎる。また、前記調整装置は、平面鏡を2つの回転軸を中心として回転させることができるが、調節完了後に平面鏡をしっかりと固定できる手段は記載されていない。 In the head-up display device described in Patent Document 1, two drive units including an electric motor are used as an adjusting device for adjusting the rotational position of the plane mirror. This adjusting device has a complicated structure and high manufacturing cost, and an external device for operating the adjusting device is required, and the equipment for adjusting the plane mirror is too large. Further, although the adjusting device can rotate the plane mirror around two rotation axes, there is no description of a means for firmly fixing the plane mirror after the adjustment is completed.
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、比較的簡単な構造でミラーの角度を容易に調節でき、調節後にはミラーを、その角度が変化することなく強固に安定して固定することができる投影装置を提供することを目的としている。 The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and the angle of the mirror can be easily adjusted with a relatively simple structure, and after the adjustment, the mirror is firmly and stably fixed without changing the angle. It is intended to provide a projection device capable of performing.
本発明は、画像生成部と、前記画像生成部で生成された画像を含む光を反射させるミラーと、を有する投影装置において、
前記ミラーを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持基台とが設けられ、前記支持基台と前記保持部材との間に傾動支持部が設けられており、
前記傾動支持部では、前記保持部材に傾動突部が、前記支持基台に前記傾動突部が当接する支持凹部が設けられて、前記傾動突部と前記支持凹部とが球面摺動部で当接し、前記傾動突部の前記ミラーに向く前部に、前記球面摺動部と中心を共有する凹球面が形成されており、
押圧部とねじ軸とを有する固定部材が設けられ、前記押圧部が前記凹球面に当接し、前記ねじ軸が前記傾動突部および前記支持凹部を貫通して、前記支持基台の前記前部と逆側の背部に延びており、
前記球面摺動部の摺動によって前記保持部材の角度が調節された状態で、前記ねじ軸の締結力で前記押圧部が前記凹球面に加圧されて、前記保持部材が前記支持基台に固定されていることを特徴とするものである。
The present invention relates to a projection apparatus having an image generation unit and a mirror that reflects light including an image generated by the image generation unit.
A holding member for holding the mirror and a support base for supporting the holding member are provided, and a tilting support portion is provided between the support base and the holding member.
In the tilting support portion, the holding member is provided with a tilting protrusion, and the support base is provided with a support recess with which the tilting protrusion abuts, and the tilting protrusion and the support recess are contacted by a spherical sliding portion. A concave spherical surface that is in contact with the tilting protrusion and faces the mirror is formed with a concave spherical surface that shares the center with the spherical sliding portion.
A fixing member having a pressing portion and a screw shaft is provided, the pressing portion abuts on the concave spherical surface, the screw shaft penetrates the tilting protrusion and the support recess, and the front portion of the support base is provided. It extends to the back on the opposite side of the
In a state where the angle of the holding member is adjusted by sliding of the spherical sliding portion, the pressing portion is pressed against the concave spherical surface by the fastening force of the screw shaft, and the holding member becomes the support base. It is characterized by being fixed.
本発明の投影装置は、前記押圧部における前記凹球面と当接する面が、前記凹球面と同じ曲率の凸球面を有するものが好ましい。 In the projection device of the present invention, it is preferable that the surface of the pressing portion that comes into contact with the concave spherical surface has a convex spherical surface having the same curvature as the concave spherical surface.
本発明の投影装置は、前記支持基台と前記保持部材との間に、前記保持部材の角度を変化させる調節機構が設けられていることが好ましい。 It is preferable that the projection device of the present invention is provided with an adjusting mechanism for changing the angle of the holding member between the support base and the holding member.
本発明の投影装置は、前記調節機構が、少なくとも2か所に設けられて背部から前記支持基台に挿通されて前記保持部材に螺着された調節ねじと、前記調節ねじが設けられている部分で前記保持部材を前記支持基台から離す方向へ付勢する付勢部材と、を有するものとして構成できる。 In the projection device of the present invention, the adjusting mechanism is provided at least in two places, the adjusting screw is inserted from the back into the support base and screwed to the holding member, and the adjusting screw is provided. It can be configured to have an urging member that urges the holding member in a direction away from the support base at the portion.
本発明の投影装置は、前記球面摺動部と前記凹球面の共通の中心であって前記保持部材の傾動中心が、前記ミラーの反射面に一致していることが好ましい。 In the projection device of the present invention, it is preferable that the tilting center of the holding member, which is the common center of the spherical sliding portion and the concave spherical surface, coincides with the reflecting surface of the mirror.
さらに、本発明の投影装置は、前記保持部材は板金材料で形成され、前記板金材料を加圧変形させて前記傾動突部が形成されており、前記傾動突部の前記支持凹部に向く表面に前記球面摺動部が形成され、前記傾動突部の前部の表面に前記凹球面が形成されているものが好ましい。 Further, in the projection device of the present invention, the holding member is made of a sheet metal material, and the sheet metal material is pressure-deformed to form the tilting protrusion, and the tilting protrusion is formed on the surface of the tilting protrusion facing the support recess. It is preferable that the spherical sliding portion is formed and the concave spherical surface is formed on the surface of the front portion of the tilting protrusion.
本発明の投影装置は、例えば、前記ミラーで反射された画像を含む光を、車両の運転席前方に位置する透過型スクリーンに向ける拡大鏡が設けられて、ヘッドアップディスプレイ装置として使用されるものである。 The projection device of the present invention is used as a head-up display device, for example, provided with a magnifying mirror that directs light including an image reflected by the mirror toward a transmissive screen located in front of the driver's seat of the vehicle. Is.
本発明の投影装置は傾動支持部を有し、傾動支持部では、ミラーを保持している保持部材に設けられた傾動突部と、支持基台に設けられた支持凹部とが、球面摺動部を有して摺動している。そのため、保持部材とミラーとを、傾動支持部の傾動中心を有して傾くように調節することが可能である。また、傾動突部の前部に凹球面が設けられ、固定部材の押圧部で凹球面が支持基台に押圧されて、保持部材が支持基台に固定されるため、保持部材の角度がどのように変化していても、保持部材を支持基台に安定して強固に固定することが可能である。 The projection device of the present invention has a tilting support portion, and in the tilting support portion, a tilting protrusion provided on a holding member holding a mirror and a supporting recess provided on a support base slide spherically. It has a part and slides. Therefore, it is possible to adjust the holding member and the mirror so as to have a tilt center of the tilt support portion and tilt. Further, since a concave spherical surface is provided at the front portion of the tilting protrusion, the concave spherical surface is pressed against the support base by the pressing portion of the fixing member, and the holding member is fixed to the support base, what is the angle of the holding member? Even if it changes in this way, it is possible to stably and firmly fix the holding member to the support base.
図1に、本発明の実施の形態の投影装置10が、ヘッドアップディスプレイ装置として使用されて、自動車1に搭載された構造が示されている。
FIG. 1 shows a structure in which the
ヘッドアップディスプレイ装置では、自動車1の前方に位置するウインドシールドガラス2が凹曲面を有する透過型スクリーンとして機能している。車室空間内に運転席3が設けられ、運転席3の前方にステアリングホイール4が設けられている。ステアリングホイール4の前方のダッシボードまたはインストルメントパネル内に投影装置10が埋め込まれて設けられている。
In the head-up display device, the
投影装置10は、筐体11を有している。筐体11の内部には画像生成部12が設けられている。画像生成部12はLEDなどの光源と透過型のTFT液晶パネルを有している。なお、画像生成部12に、TFT液晶パネル以外の構造の透過型の液晶パネルが用いられてもよいし、液晶パネル以外の投影型のLCOS素子などが設けられていてもよい。画像生成部12で生成された画像を含む光L1は、平面ミラーの反射面21aを有するミラーユニット20に与えられ、反射面21aで反射された反射光L2が拡大鏡13に与えられる。拡大鏡13は凹面鏡であり、画像を含む反射光L2が拡大されて、投影光L3としてウインドシールドガラス2の内面に与えられる。
The
投影光L3は透過型スクリーンとして機能するウインドシールドガラス2の内面で半反射されて、運転者5に目視される。その結果、運転者5が、ウインドシールドガラス2の前方に結像した虚像Vを見ることができる。運転者5は、虚像Vから車速情報やナビゲーション情報を得ることができる。なお、ヘッドアップディスプレイ装置は、運転席3の前方に透過型スクリーンとしてコンバイナが設置され、投影光L3がコンバイナに与えられて運転者5に向けて半反射され、運転者5が、コンバイナの前方に結像される虚像Vを目視できるようにしてもよい。
The projected light L3 is semi-reflected on the inner surface of the
図2と図3にミラーユニット20の構造が示されている。図2以下の各図において、ミラーユニット20は、Z1方向が前方でZ2方向が後方である。Z1方向は、図1において、ミラーユニット20から拡大鏡13に向けて反射光L2が進む方向にほぼ一致している。X1方向は左方向でX2方向が右方向、Y1方向が上方向でY2方向が下方向である。
2 and 3 show the structure of the
図2と図3に示すように、ミラーユニット20は平面ミラー21を有している。平面ミラー21は、前方(Z1方向)に向く反射面21aと、後方(Z2方向)に向く背面21bを有している。平面ミラー21は保持部材22に保持されている。保持部材22は、圧延鋼板またはステンレス板あるいはアルミニウム板やアルミニウム合金板などの板金材料でプレス成形(加圧成形)されている。平面ミラー21の背面21bは保持部材22の前部22aに接着剤で接着固定されている。平面ミラー21を保持している保持部材22は、支持基台23に反射面21aの角度を変えることができるように支持されている。支持基台23はアルミニウム合金などでダイキャスト成形され、または合成樹脂材料で射出成形されている。支持基台23は、投影装置10の筐体11の内部に固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
保持部材22と支持基台23との間に傾動支持部(傾動摺動部)30が設けられている。平面ミラー21を保持している保持部材22は、傾動支持部30に傾動中心を有して、支持基台23に傾き調整可能に支持されている。図2に示すように、平面ミラー21の反射面21aは矩形状(長方形状)であり、傾動支持部30による傾動中心(傾き支点)Pは、反射面21aの中心(図心)に一致している。
A tilting support portion (tilting sliding portion) 30 is provided between the holding
図4に傾動支持部30の構造が断面図で示されている。
傾動支持部30では、保持部材22に、後方(Z2方向)に向けて突形状となった傾動突部(被支持突部)31が一体に形成され、支持基台23の前方(Z1方向)に向く前部23aには、後方に向けて窪む支持凹部35が形成されている。傾動突部31は、保持部材22を形成している板金材料を、プレス工程において後方(Z2方向)に向けて加圧して形成されている。傾動突部31の支持凹部35に向く表面は球面摺動部33となっており、傾動突部31の平面ミラー21に向く前部に凹球面32が形成されている。傾動突部31は、板厚寸法が一定であるため、半径R1の球面摺動部33と半径R2の凹球面32は、共通の中心を有している。図4に示すように、球面摺動部33と凹球面32の共通の中心は、平面ミラー21の反射面21aに位置しており、この中心が反射面21aの傾動中心(傾き支点)Pとなる。傾動突部31には球面摺動部33の頂部に開口部34が形成されている。
FIG. 4 shows a cross-sectional view of the structure of the tilting
In the
保持部材22が板金材料で形成されて、傾動突部31がプレス工程で加圧成形されているため、共通の中心を有する球面摺動部33と凹球面32とを、簡単な加工工程で高精度な寸法で形成することが可能である。
Since the holding
支持基台23に形成された支持凹部35の表面にはテーパ摺動面36が形成されている。図4に、傾動中心Pを通過する中心線Oが示されている。テーパ摺動面36は中心線Oを中心とする回転対称形状である。図4に示す実施形態では、中心線Oが、支持基台23の前部23aの表面に対して垂直方向(Z1−Z2方向)に延びている。支持基台23の背部では、支持凹部35の後方に座面38が形成されている。座面38は平坦面であり、中心線Oと垂直で、前部23aの表面と平行に形成されている。座面38の中心部には支持基台23を貫通する挿通穴37が形成されており、挿通穴37の中心は中心線Oと一致している。
A tapered sliding
傾動支持部30に固定部材40が設けられている。固定部材40は、鉄などの金属材料で形成されており、押圧部41とねじ軸42とが一体に形成されている。押圧部41には後方(Z2方向)に向く押圧面41aが形成されている。押圧面41aは、凹球面32と同じ曲率の凸球面である。ねじ軸42は、押圧面41aの凸球面の頂部から後方へ一体に延びている。ねじ軸42の外面には雄ねじ42aが加工されている。固定部材40の押圧部41は、傾動突部31の凹球面32の内部に位置し、ねじ軸42は、傾動突部31に形成された開口部34と支持凹部35に形成された挿通穴37を貫通して後方(Z2方向)へ延びている。傾動突部31に形成された開口部34は、断面が円形の穴であり、その内径寸法は、ねじ軸42の直径よりも十分に大きい。
A fixing
図4に示すように、支持基台23の挿通穴37から後方に延びるねじ軸42にワッシャ43とばねワッシャ44が挿通され、さらに締結部材であるナット45がねじ軸42の雄ねじ42aに螺着されている。なお、ねじ軸42の中心は中心線Oと一致している。
As shown in FIG. 4, the
保持部材22と支持基台23との間に調節機構50が設けられている。調節機構50は、2つの調節ねじ51x,51yと付勢部材52とで構成されている。図3に示すように、支持基台23の2か所に調節穴53が形成されている。図5にも拡大して示されているように、保持部材22の2か所では、保持部材22を構成している板金材料の一部が後方(Z2方向)に向けて切り起こされて調節支持片54が形成され、それぞれの調節支持片54に雌ねじ穴54aが形成されている。図5に示すように、調節ねじ51yはワッシャ55に挿通され、さらに調節穴53に挿入されて、調節支持片54の雄ねじ穴54aに螺着されている。同様に、調節ねじ51xも、ワッシャ55と調節穴53に挿入されて雌ねじ穴54aに螺着されている。
An
図2に示すように、調節機構50を構成している付勢部材52は板ばねである。付勢部材52の基部52aは、支持基台23の前部23aの下部に一体に形成された台座部56にねじ止めや接着などの手段で固定されている。付勢部材52の先部52bによって、保持部材22の前部22aの下方部分が後方(Z2方向)に向けて押圧されている。図2には付勢部材52から前部22aに与えられる押圧力が矢印Fで示されている。付勢部材52から保持部材22に押圧力Fが作用すると、調節ねじ51x,51yが設けられている部分で、傾動支持部30を支点として、保持部材22が支持基台23から離れる方向へ付勢される。この付勢力により、傾動支持部30においてナット45が締め付けられる以前の状態で、保持部材22のがたつきが規制される。なお、図2に示す板ばねの付勢部材52の代わりに、調節ねじ51x,51yの外周で、且つ支持基台23と調節支持片54との間に圧縮コイルばねを配置し、この圧縮コイルばねを付勢部材として使用してもよい。
As shown in FIG. 2, the urging
次に、ミラーユニット20の組立作業および調節作業を説明する。
ミラーユニット20の組立作業では、図4に示すように、平面ミラー21が保持部材22に固定される前の状態で、固定部材40のねじ軸42を、傾動突部31の開口部34と、支持基台23の挿通穴37に挿通し、座面38から突出するねじ軸42にワッシャ43とばねワッシャ44を装着し、ナット45を螺着する。また、調節ねじ51x,51yを支持基台23の調節穴53に挿入し、調節支持片54に形成された雌ねじ穴54aに螺着する。また、図2に示すように板ばねの付勢部材52を装着し、保持部材22に押圧力Fを作用させる。固定部材40のねじ軸42が開口部34に挿通された後のいずれかの時点で、平面ミラー21が保持部材22に接着されて固定される。
Next, the assembly work and the adjustment work of the
In the assembly work of the
傾動支持部30において、傾動突部31の球面摺動部33が支持凹部35のテーパ摺動面36に接触し、しかもナット45を強く締め付けない状態で、平面ミラー21の反射面21aの角度調節が行われる。付勢部材52の押圧力Fで、調節ねじ51x,51yの螺着部でのがたつきが規制されているため、調節ねじ51xを締め付けあるいは弛めることで、仮想軸であるY0軸を中心として保持部材22を回動させることができ、調節ねじ51yを締め付けあるいは弛めることで、同じく仮想軸であるX0軸を中心として保持部材22を回動させることができる。
In the
調節ねじ51x,51yの回転によって保持部材22が回動させられ、平面ミラー21の反射面21aの角度が適正な向きとなるように調節されたら、図4に示す締結部材であるナット45を締め付ける。ナット45が締め付けられると、中心線Oに沿う向きの締め付け力fによって、固定部材40の押圧部41の押圧面41aが傾動突部31の凹球面32に加圧され、球面摺動部33がテーパ摺動面36に押し付けられて、調節後の保持部材22が支持基台23に固定される。
When the holding
図1に示すように、投影装置10に設けられたミラーユニット20において平面ミラー21の反射面21aの角度を調節することで、反射光L2の光軸の向きを調節でき、その結果、運転者5から目視される虚像Vの位置を破線で示す好ましくない位置Vaから見やすい位置に調節することができる。
As shown in FIG. 1, by adjusting the angle of the reflecting
図4に示すように、傾動支持部30の球面摺動部33と凹球面32の中心が、平面ミラー21の反射面21aに一致し、この中心が反射面21aの傾動中心Pとなっている。そして、傾動中心Pが、反射面21aの平面形状の中心(図心)に一致している。
As shown in FIG. 4, the centers of the spherical sliding
平面ミラー21が、その表面である反射面21aの中心(図心)に位置する傾動中心Pを支点として傾くため、反射面21aの傾きの変化により、反射面21aから反射される反射光L2の光軸の向きを調節しやすい。また、平面ミラー21が、反射面21aの中心(図心)に位置する傾動中心Pを支点として傾くため、反射面21aの角度を調節したときの、光学系の光軸の長さの変動が小さくなる。よって、平面ミラー21の傾き調節によって、図1に示す虚像Vの結像位置が視線の前後方向に変動するのを抑制できるようになる。これに対し、特許文献1に記載されたヘッドアップディスプレイ装置では、平面鏡を平面鏡の長辺と短辺に沿った回転軸を中心として回転させて調整している。この構造では、平面鏡の角度変化によって、平面鏡の中心部の位置が前後方向に移動することになり、平面鏡で反射される光の光軸の長さが変動する欠点がある。
Since the
調節機構50では、調節ねじ51xが、傾動中心Pを通ってX方向に延びる仮想の回転軸X0の後方に位置し、調節ねじ51yが、傾動中心Pを通ってY方向に延びる仮想の回転軸Y0の後方に位置し、正面から見たときに、調節ねじ51xの調節点が回転軸X0に一致し、調節ねじ51yの調節点が回転軸Y0に一致している。よって、調節ねじ51xを回転させたときに、反射面21aを、捩じり力などが作用することなく、回転軸Y0を中心として回動させることができ、調節ねじ51yを回転させたときに、反射面21aを、捩じり力などが作用することなく、回転軸X0を中心として回動させることができる。
In the
図4に示す傾動支持部30では、保持部材22と平面ミラー21が傾動中心Pを支点としてどのような角度に変化しようとも、傾動突部31の球面摺動部33と、支持凹部35のテーパ摺動面36との接触位置が変化せず、また、固定部材40の押圧部41の押圧面41aと傾動突部31の凹球面32が、常に傾動中心Pを中心とする球面で接触する。そのため、ナット45を締め付けたときに中心線Oに沿って作用する締め付け力fによって、押圧部41とテーパ摺動面36との間で傾動突部31を安定して挟持でき、外部振動が作用したときなどに、調節後の保持部材22と平面ミラー21の向きが狂う現象が生じにくくなる。
In the
なお、傾動支持部30に固定機能を持たせずに、調節機構50に固定機能を持たせる構造も考えられるが、その場合、固定機能によって保持部材22に歪が生じ、その歪が平面ミラー21に伝わり、投影画像に歪が生じるおそれがある。これに対して本実施形態は、保持部材22の中心部の一点で固定を行っているので、保持部材22には歪が生じない利点を有する。
A structure in which the
次に、本発明の他の実施形態の傾動支持部の構造を説明する。以下では、図4に示した実施形態と同じ機能を発揮する部材に同じ符号を付して説明する。 Next, the structure of the tilting support portion of another embodiment of the present invention will be described. Hereinafter, the members exhibiting the same functions as those of the embodiment shown in FIG. 4 will be described with the same reference numerals.
図6に示す第2実施形態の傾動支持部130は、固定部材40の押圧部41が円板形状であり、円板の周囲の突曲面部41bが傾動突部31の凹球面32に当接している。なお、傾動突部31の球面摺動部33と支持凹部35のテーパ摺動面36の接触状態は、図4に示す実施形態と同じである。
In the
図6に示す傾動支持部130では、円板形状の押圧部41が、中心線Oと垂直な向きとなっており、保持部材22と平面ミラー21の角度がどのように変化しようと、押圧部41と凹球面32との当接部の位置が変化しない。すなわち、押圧部41と凹球面32との当接部は、中心線Oと垂直な面内に位置して中心線Oを中心とする円弧に一致している。したがって、保持部材22と平面ミラー21の角度がどのように変化しても、ナット45を締め付けたときの締め付け力fによって、傾動突部31を支持凹部35に安定して押し付けて固定することができる。
In the
図6に示す実施形態は、固定部材40の押圧部41が円板形状であり、押圧部41と凹球面32との当接部となる円弧が、中心線O(支持基台23の前部23aの平面に垂直な仮想線、または支持基台23に開口する挿通穴37の中心線すなわちねじ軸42の中心線)に垂直な平面に位置している。ただし、本発明では、中心線Oと垂直な平面に位置し中心線Oからの半径が一定の円弧において、押圧部41と凹球面32とが複数か所(例えば3か所)の当接点で当接するものであってもよい。
In the embodiment shown in FIG. 6, the
図7に示す第3実施形態の傾動支持部230は、中心線O1が、支持基台23の前部23aの平面と垂直ではなく、中心線O1が前後方向(Z1−Z2方向)に対して傾いている。中心線O1と平面ミラー21の反射面21aとの交点である傾動中心Pは、反射面21aの中心(図心)に位置している。また、支持凹部35のテーパ摺動面36の中心は中心線O1と一致し、ねじ軸42の中心も中心線O1と一致している。この傾動支持部230においても、反射面21aの角度がどのように変化しても、テーパ摺動面36と球面摺動部33との接触位置が変化せず、固定部材40の押圧部41と凹球面32との接触状態も変化しない。そのため、ナット45の締め付け力fによって、傾動突部31を支持凹部35のテーパ摺動面36に安定して押し付けることができる。
In the
図8に第4実施形態の傾動支持部330が示されている。
この傾動支持部330は、支持基台23の支持凹部35の前部の面が球面摺動部136となっており、保持部材22の傾動突部31に、球面摺動部136に当接する当接部133が設けられている。球面摺動部136の球の中心は傾動中心Pに位置し、凹球面32の球の中心と一致している。
FIG. 8 shows the tilting
In this
傾動支持部330では、保持部材22と平面ミラー21の傾き角度が変化したときに、球面摺動部136と当接部133との当接位置が変動する。ただし、保持部材22と平面ミラー21の傾き角度がどのように変化しても、固定部材40の押圧部41の押圧面41aと傾動突部31の凹球面32との当接状態が変化しない。したがって、ナット45を締め付けたときの締め付け力fによって、傾動突部31を支持凹部35内で安定して固定することができる。
In the
なお、本発明では、支持凹部35のZ1方向に向く面が凹状の球面摺動部であり、傾動突部31のZ2方向に向く面が突状の球面摺動部であり、傾動突部31と支持凹部35とが球面摺動部どうしで摺動してもよい。
In the present invention, the surface of the
また、調節機構50が設けられておらず、治具などを使用して保持部材22と平面ミラー21の傾き角度を調節してから、ナット45を締め付けて、保持部材22と支持基台23とを固定してもよい。
Further, the adjusting
さらに、図1に示す拡大鏡13の傾き調整の機構として傾動支持部30と調節機構50とが使用されていてもよい。
Further, the tilting
また、実施形態では投影装置10がヘッドアップディスプレイ装置として使用されているが、投影装置10が、屋内や野外でスクリーンに映像を投影する目的で使用されるものであっても、本発明を適用することができる。
Further, although the
1 自動車
2 ウインドシールドガラス(透過型スクリーン)
10 投影装置
11 筐体
12 画像生成部
13 拡大鏡
20 ミラーユニット
21 平面ミラー
21a 反射面
22 保持部材
23 支持基台
30 傾動支持部
31 傾動突部
32 凹球面
33 球面摺動部
35 支持凹部
36 テーパ摺動面
40 固定部材
41 押圧部
42 ねじ軸
45 ナット
50 調節機構
51x,51y 調節ねじ
52 付勢部材
P 傾動中心
1
10
Claims (7)
前記ミラーを保持する保持部材と、前記保持部材を支持する支持基台とが設けられ、前記支持基台と前記保持部材との間に傾動支持部が設けられており、
前記傾動支持部では、前記保持部材に傾動突部が、前記支持基台に前記傾動突部が当接する支持凹部が設けられて、前記傾動突部と前記支持凹部とが球面摺動部で当接し、前記傾動突部の前記ミラーに向く前部に、前記球面摺動部と中心を共有する凹球面が形成されており、
押圧部とねじ軸とを有する固定部材が設けられ、前記押圧部が前記凹球面に当接し、前記ねじ軸が前記傾動突部および前記支持凹部を貫通して、前記支持基台の前記前部と逆側の背部に延びており、
前記球面摺動部の摺動によって前記保持部材の角度が調節された状態で、前記ねじ軸の締結力で前記押圧部が前記凹球面に加圧されて、前記保持部材が前記支持基台に固定されていることを特徴とする投影装置。 In a projection apparatus having an image generation unit and a mirror that reflects light including an image generated by the image generation unit.
A holding member for holding the mirror and a support base for supporting the holding member are provided, and a tilting support portion is provided between the support base and the holding member.
In the tilting support portion, the holding member is provided with a tilting protrusion, and the support base is provided with a support recess with which the tilting protrusion abuts, and the tilting protrusion and the support recess are contacted by a spherical sliding portion. A concave spherical surface that is in contact with the tilting protrusion and faces the mirror is formed with a concave spherical surface that shares the center with the spherical sliding portion.
A fixing member having a pressing portion and a screw shaft is provided, the pressing portion abuts on the concave spherical surface, the screw shaft penetrates the tilting protrusion and the support recess, and the front portion of the support base is provided. It extends to the back on the opposite side of the
In a state where the angle of the holding member is adjusted by sliding of the spherical sliding portion, the pressing portion is pressed against the concave spherical surface by the fastening force of the screw shaft, and the holding member becomes the support base. A projection device characterized by being fixed.
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