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公開番号2025014769
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2023117584
出願日2023-07-19
発明の名称画像投影装置、および画像投影方法
出願人株式会社小糸製作所
代理人弁理士法人プロウィン
主分類G02B 27/01 20060101AFI20250123BHJP(光学)
要約【課題】簡素な構成で外光による画像照射部の温度上昇を効果的に抑制することが可能な画像投影装置、および画像投影方法を提供する。
【解決手段】表示部を介して虚像を投影する画像投影装置(10)であって、虚像を形成するための画像表示光(GL)を照射する画像照射部(11)と、画像表示光(GL)を表示部に導く反射鏡(12)と、を備え、所定の条件を満たす場合に、表示部の方向から反射鏡(12)に入射した光(SL)が画像照射部(11)に入射しないように反射鏡(12)の向きを変えることを特徴とする。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
表示部を介して虚像を投影する画像投影装置であって、
前記虚像を形成するための画像表示光を照射する画像照射部と、
前記画像表示光を前記表示部に導く反射部と、を備え、
所定の条件を満たす場合に、前記表示部の方向から前記反射部に入射した光が前記画像照射部に入射しないように前記反射部の向きを変えることを特徴とする画像投影装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記表示部の方向から前記反射部に入射する光が太陽光であることを特徴とする画像投影装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像投影装置であって、
前記反射部には、前記画像表示光を前記表示部に導く稼働位置と、前記表示部の方向から前記反射部に入射した光を前記画像照射部に入射させない退避位置と、の２つの位置が設定され、
前記画像照射部の温度を監視する温度監視部と、
回転軸を中心とし前記反射部を鉛直面内において回転させる駆動部と、
前記温度監視部による監視温度が予め定められた退避判定温度を越えた場合に、前記反射部の位置を前記稼働位置から前記退避位置に変えるように前記駆動部を制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とする画像投影装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像投影装置であって、
前記制御部は、前記画像投影装置の動作終了の指示を受けた場合に、前記反射部の位置を前記稼働位置から前記退避位置に変えるようにさらに制御することを特徴とする画像投影装置。
【請求項５】
請求項３に記載の画像投影装置であって、
前記制御部は、前記反射部の位置を前記稼働位置から前記退避位置に変えるに先立って前記画像照射部における画像表示光の照射を停止させることを特徴とする画像投影装置。
【請求項６】
請求項３に記載の画像投影装置であって、
前記制御部は、前記反射部が一旦前記退避位置に退避した後前記監視温度が予め定められた復帰判定温度以下になった場合に、前記反射部の位置を前記退避位置から前記稼働位置に変えるとともに前記画像照射部における前記画像表示光の照射を再開することを特徴とする画像投影装置。
【請求項７】
請求項３に記載の画像投影装置であって、
前記画像表示光が前記表示部で反射して形成されるアイボックスの位置の調整によって前記稼働位置が変更された場合、前記制御部は前記退避位置から変更後の前記稼働位置への移動時間だけ前記画像照射部における前記画像表示光の照射を停止して待機することを特徴とする画像投影装置。
【請求項８】
表示部を介して虚像を投影する画像投影装置であって、前記虚像を形成するための画像表示光を照射する画像照射部と、前記画像表示光を前記表示部に導く反射部と、を備えた画像投影装置を用いた画像投影方法であって、
所定の条件を満たす場合に、前記表示部の方向から前記反射部に入射した光が前記画像照射部に入射しないように前記反射部の向きを変えることを特徴とする画像投影方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置、および画像投影方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、車両内に各種情報を表示する装置として、アイコンを点灯表示する計器盤が用いられている。しかしながら、計器盤は車両のウィンドシールド（フロントガラス）より下方に位置しているため、計器盤に表示された情報を運転者が視認するには、運転中に視線を下方に移動させる必要があるため好ましくない。そこで、ウィンドシールドに画像を投影して、運転者が車両の前方を視認したときに情報を読み取れるようにするヘッドアップディスプレイ（以下「ＨＵＤ」：Head Up Display）のような画像投影装置が提案されている。
【０００３】
上記のような従来技術の画像投影装置では液晶表示装置等による画像照射部が画像を含んだ照射光（以下、「画像表示光」）を照射し、１枚もしくは複数枚の自由曲面ミラー（以下、「光学系」という場合がある）で照射光を反射させて、空間中に画像（虚像）が結像するように運転者等のアイボックスに到達させる。これにより、運転者等はアイボックスに入射した画像表示光によって、車両前方の奥行き方向における結像位置に画像が表示されているように認識することができる。特許文献１には、このような従来技術に係るＨＵＤの一例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１５６０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで上記従来技術に係るＨＵＤでは、画像照射部から運転者のアイボックスに至る光路を逆にたどって、光学系で集光された外光である太陽光が画像照射部に当たることも想定される。画像照射部に長時間太陽光が当たると太陽光の熱で画像照射部の温度が上昇し、画像照射部の定格温度を越えた高温状態となることも想定される。その結果画像照射部の故障に至ることが懸念される。従って、外光としての太陽光の照射から画像照射部を保護することができる画像投影装置が求められていた。また、そのような画像投影装置は光学系の構成等に依存せず、簡素な構成であることも重要である。特許文献１に係る画像投影装置は外光による画像照射部の温度上昇の抑制を課題としているが、特許文献１に係る画像投影装置では、光学系における結像の工夫によってこの課題を解決している。
【０００６】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、簡素な構成で外光による画像照射部の温度上昇を効果的に抑制することが可能な画像投影装置、および画像投影方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の画像投影装置は、表示部を介して虚像を投影する画像投影装置であって、前記虚像を形成するための画像表示光を照射する画像照射部と、前記画像表示光を前記表示部に導く反射部と、を備え、所定の条件を満たす場合に、前記表示部の方向から前記反射部に入射した光が前記画像照射部に入射しないように前記反射部の向きを変えることを特徴とする。
【０００８】
このような本発明の画像投影装置では、虚像を形成するための画像表示光を照射する画像照射部と、画像表示光を表示部に導く反射部と、を備え、所定の条件を満たす場合に、表示部の方向から反射部に入射した光が画像照射部に入射しないように反射部の向きを変える。その結果、簡素な構成で外光による画像照射部の温度上昇を効果的に抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の一態様では、前記表示部の方向から前記反射部に入射する光が太陽光であることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記反射部には、前記画像表示光を前記表示部に導く稼働位置と、前記表示部の方向から前記反射部に入射した光を前記画像照射部に入射させない退避位置と、の２つの位置が設定され、前記画像照射部の温度を監視する温度監視部と、回転軸を中心とし前記反射部を鉛直面内において回転させる駆動部と、前記温度監視部による監視温度が予め定められた退避判定温度を越えた場合に、前記反射部の位置を前記稼働位置から前記退避位置に変えるように前記駆動部を制御する制御部と、をさらに備えることを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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