(57)【要約】【課題】高い密閉性を確保しつつ、分解時の作業性が高いプロジェクタ及びヘッドアップディスプレイ装置を提供すること【解決手段】プロジェクタは本体筐体と、前記本体筐体内に配されると共に光学モジュールを収容するハウジングと、を備え、前記ハウジングは開口部を有するケースと、前記開口部に取り付けられる蓋部材と、前記開口部の周縁と前記蓋部材との間の隙間を気密的に塞ぐシール部材とを有し、前記ハウジング内部の気圧を前記本体筐体と前記ハウジングとの間の気圧とは異なる値に設定した。ヘッドアップディスプレイ装置は上記プロジェクタと前記光源モジュールに搭載された光源の出射光を観察者に向けて反射して虚像を表示するコンバイナと、を備える。【選択図】図６
2014194504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体筐体と、
前記本体筐体内に配されると共に光学モジュールを収容するハウジングと、
を備え、
前記ハウジングは開口部を有するケースと、
前記開口部に取り付けられる蓋部材と、
前記開口部の周縁と前記蓋部材との間の隙間を気密的に塞ぐシール部材とを有し、
前記ハウジング内部の気圧を前記本体筐体と前記ハウジングとの間の気圧とは異なる値に設定したプロジェクタ。
【請求項２】
前記ケースは前記開口部として少なくとも前記光学モジュールに搭載される光源の出射光を取り出す窓部が取り付けられる第１の開口部を有し、前記蓋部材は前記第１の開口部の外側から前記第１の開口部を覆い、前記ハウジング内部の気圧を前記本体筐体と前記ハウジングとの間の気圧よりも低い値に設定した請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記ケースは前記開口部として少なくとも前記光学モジュールに搭載される光源の出射光を取り出す窓部が取り付けられる第１の開口部を有し、前記蓋部材は前記第１の開口部の内側から前記第１の開口部を覆い、前記ハウジング内部の気圧を前記本体筐体と前記ハウジングとの間の気圧よりも高い値に設定した請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記ケースは前記開口部としてさらに前記光学モジュールを前記ケースに出し入れ可能な第２の開口部を有し、前記蓋部材は前記第２の開口部の外側から前記第２の開口部を覆う請求項２又は請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記蓋部材は前記ハウジング内部の気圧を調節する気圧調節部を備える請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のプロジェクタと、
前記光源モジュールに搭載された光源の出射光を観察者に向けて反射して虚像を表示するコンバイナと、
を備えるヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロジェクタ及びヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ−Ｕｐ  Ｄｉｓｐｌａｙ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタの光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）といった固体光源が使用されている。固体光源が使用されるプロジェクタでは、複数の光源の温度上昇を抑制するために、各光源モジュールに対してそれぞれペルチェ素子が取り付けられ、ペルチェ素子によって光源モジュールを冷却している。
【０００３】
ペルチェ素子により光源モジュールを冷却すると光源の温度上昇が抑制される一方で、光源モジュールの周囲の水分も冷やされて凝固し、結露が発生しやすくなる。そこで、特許文献１では、光源モジュールの冷却に伴う結露の発生を抑制するため、プロジェクタの筐体内部に光学素子を収容した密閉室を設けて密閉室への水分の侵入を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−７５７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のプロジェクタは光源を密閉室に収容しておらず、光源の周辺で発生する結露を防ぐことはできない。また、密閉室内に収容した部品の交換時などに密閉室を分解する際の作業性については何ら考慮されていない。
【０００６】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、高い密閉性を確保しつつ、分解時の作業性が高いプロジェクタ及びヘッドアップディスプレイ装置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】
上記目的を達成するために本発明のプロジェクタは、本体筐体と、前記本体筐体内に配されると共に光学モジュールを収容するハウジングと、を備え、前記ハウジングは開口部を有するケースと、前記開口部に取り付けられる蓋部材と、前記開口部の周縁と前記蓋部材との間の隙間を気密的に塞ぐシール部材とを有し、前記ハウジング内部の気圧を前記本体筐体と前記ハウジングとの間の気圧とは異なる値に設定したことを特徴としている。
【０００８】
また、上記構成において、前記ケースは前記開口部として少なくとも前記光学モジュールに搭載される光源の出射光を取り出す窓部が取り付けられる第１の開口部を有し、前記蓋部材は前記第１の開口部の外側から前記第１の開口部を覆い、前記ハウジング内部の気圧を前記本体筐体と前記ハウジングとの間の気圧よりも低い値に設定したことが望ましい。
【０００９】
また、上記構成において、前記ケースは前記開口部として少なくとも前記光学モジュールに搭載される光源の出射光を取り出す窓部が取り付けられる第１の開口部を有し、前記蓋部材は前記第１の開口部の内側から前記第１の開口部を覆い、前記ハウジング内部の気圧を前記本体筐体と前記ハウジングとの間の気圧よりも高い値に設定したことが望ましい。
【００１０】
また、上記構成において、前記ケースは前記開口部としてさらに前記光学モジュールを前記ケースに出し入れ可能な第２の開口部を有し、前記蓋部材は前記第２の開口部の外側から前記第２の開口部を覆うことが望ましい。
【００１１】
前記蓋部材は前記ハウジング内部の気圧を調節する気圧調節部を備えることが望ましい。
【００１２】
上記目的を達成するために本発明のヘッドアップディスプレイ装置は上記プロジェクタと、前記光源モジュールに搭載された光源の出射光を観察者に向けて反射して虚像を表示するコンバイナと、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプロジェクタによれば、開口部の周縁と蓋部材との隙間がシール部材により気密的に塞がれると共に、光学モジュールが収容されたハウジングの内部と外部とが異なる気圧に設定されているので気圧差により開口部の周縁と蓋部材とが圧着する。従って気密性が高くなりハウジング内部への水分の侵入が防がれる。一方で、開口部の周縁と蓋部材とは接着剤により接着されていないので、分解時、すなわち開口部の周縁から蓋部材を取り外す際の作業性が高い。また、上記プロジェクタはヘッドアップディスプレイ装置に好適に利用される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るＨＵＤ装置の概略図
【図２】本発明の実施形態に係るプロジェクタの構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備えるハウジングの分解斜視図
【図４】本発明の実施形態に係るプロジェクタにおいて、ケース内に光学モジュールが収容された状態を示す概略平面図
【図５】本発明の実施形態に係るプロジェクタが備えるハウジング、及び、その周囲の構成を示す概略断面斜視図
【図６】第１実施形態のケースに対するカバーの取り付け構造を示す断面模式図
【図７】第２実施形態のケースに対するカバーの取り付け構造を示す断面模式図
【図８】第３実施形態のケースに対するカバーの取り付け構造を示す断面模式図
【図９】第４実施形態のケースに対するカバーの取り付け構造を示す断面模式図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る、プロジェクタ及びＨＵＤ装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係るＨＵＤ装置１００の概略図である。本実施形態のＨＵＤ装置１００は、車両８に搭載されている。なお、ＨＵＤ装置１００は、車両に限らず、他の乗り物（例えば航空機等）に搭載されてもよい。ＨＵＤ装置１００は、プロジェクタ１から走査レーザ光７（投射光）をフロントガラス８１に向けて投射し、投影像をユーザの視野内に重ねて表示する表示装置である。なお、図１において、一点鎖線の矢印６は車両８の運転席に座っているユーザの視線を示している。
【００１７】
図１に示すように、フロントガラス８１の内面には、たとえば半透過性の反射材料を用いて形成されるコンバイナ８２が貼り付けられている。このコンバイナ８２にプロジェクタ１から走査レーザ光７が投射されることによって、虚像が形成される。この結果、車両の前方（すなわち視線６の方向）を見ているユーザは、車両８の前方の外界像と、プロジェクタ１から投射される投射画像とを同時に視認することができる。
【００１８】
次に、プロジェクタ１の構成について説明する。図２は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１の構成を示すブロック図である。図２に示すように、プロジェクタ１は、プロジェクタ１を構成する各種の構成要素を収容する本体筐体１５を備える。本体筐体１５には、走査レーザ光７が出射される光出射部１５ａが形成されている。なお、この光出射部１５ａは開口であってもよいが、たとえばガラス又は透光性の樹脂材料などを用いて形成されることが望ましい。こうすれば、本体筐体１５内部への塵埃及び水分（たとえば水滴、水気を含む空気）などの侵入を抑制することができる。
【００１９】
本体筐体１５内には、ハウジング１０と、レーザダイオード１１ａ〜１１ｃと、光学系１２と、サーミスタ１３と、加熱冷却部１４ａ〜１４ｃと、が搭載されている。なお、以下では、レーザダイオードをＬＤと呼ぶ。また、本体筐体１５内には、ＬＤドライバ１６と、ミラーサーボ部１７と、ペルチェ素子ドライバ１８と、電源部１９と、入出力Ｉ／Ｆ２２と、操作部２３と、記憶部２４と、ＣＰＵ２５と、を備えている。このほか、プロジェクタ１は、たとえばスピーカなどの音声出力部をさらに備えていてもよい。
【００２０】
ハウジング１０は、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃと、光学系１２と、サーミスタ１３と、加熱冷却部１４ａ〜１４ｃと、を搭載する気密性の筐体部である。また、ハウジング１０には、光学系１２から出射される走査レーザ光７を外部に出射するための窓部１０ａと、後述する熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃが配設される開口部（不図示）と、が形成されている。窓部１０ａは、たとえば、ガラス又は透光性の樹脂材料などを用いて形成されている。
【００２１】
ＬＤ１１ａは青色レーザ光を出射する発光素子である。ＬＤ１１ｂは緑色レーザ光を出射する発光素子である。ＬＤ１１ｃは赤色レーザ光を出射する発光素子である。
【００２２】
光学系１２には、コリメータレンズ１２１ａ〜１２１ｃと、ビームスプリッタ１２２ａ及び１２２ｂと、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System） ミラー１２４と、が含まれている。なお、光学系１２には、プリズムや集光レンズ等の他の光学素子が適宜配置されてよい。
【００２３】
コリメータレンズ１２１ａ〜１２１ｃは、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃから出射されるレーザ光を平行光に変換する光学素子である。また、ビームスプリッタ１２２ａ及び１２２ｂは、たとえばダイクロイックミラーで構成してよい。この場合、ビームスプリッタ１２２ａ及び１２２ｂは、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する光学素子となる。ビームスプリッタ１２２ａは、青色レーザ光を反射し、赤色及び緑色レーザ光を透過する。ビームスプリッタ１２２ｂは、緑色レーザ光を反射し、赤色レーザ光を透過する。ただし、ビームスプリッタ―１２２ａ及び１２２ｂは、ダイクロイックミラーではなく、例えばハーフミラーで構成されてもよい。ＭＥＭＳミラー１２４は、入射される各色のレーザ光を反射する光学反射素子である。
【００２４】
なお、ＭＥＭＳミラー１２４は、レーザ光の反射方向を２軸方向に変化させることができる。ＭＥＭＳミラー１２４がレーザ光の反射方向を変化させることにより、光学系１２から走査レーザ光７が出射される。この走査レーザ光７は、ハウジング１０の窓部１０ａ、及び、本体筐体１５の光出射部１５ａを通過して本体筐体１５の外部に出射され、フロントガラス８１上のコンバイナ８２に投射される。
【００２５】
サーミスタ１３は、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの環境温度を計測するために、ハウジング１０の内部に設けられる温度検出部である。すなわち、サーミスタ１３が検出する温度により、ＬＤ１１ａ〜１１ｃの各温度を推定することができる。なお、図２では、１つのサーミスタ１３を用いて各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの動作温度を計測しているが、複数のサーミスタ１３を用いて各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの動作温度を個別に計測するようにしてもよい。
【００２６】
加熱冷却部１４ａ〜１４ｃは、サーミスタ１３が検知する温度に応じて、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃを加熱又は冷却する。加熱冷却部１４ａ〜１４ｃは、それぞれ、熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃと、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃと、を含んで構成されている。熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃは、熱伝導率の高い材料で構成され、たとえばＣｕ、Ａｌ、Ａｕ、又は、それらの少なくとも１つを含む合金等の金属材料や、熱伝導率の高いセラミック材料などを用いて形成されている。熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃは、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃと各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃとの間で熱を伝導する。ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃはペルチェ効果を利用した熱電素子であり、ＬＤ１１ａ〜１１ｃの加熱と冷却を可能とする素子である。なお、プロジェクタ１は、ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｂから発生する熱を放熱するための放熱部を含むが、これについての詳細は後述する。
【００２７】
ＬＤドライバ１６は、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの駆動制御を行う。ＬＤドライバ１６は、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃについて、それぞれ、発光及び光出力等に関する駆動制御を行えるように設けられている。
【００２８】
ミラーサーボ部１７は、ＭＥＭＳミラー１２４を制御する駆動制御部である。たとえば、ミラーサーボ部１７は、ＣＰＵ２５からの水平同期信号に応じてＭＥＭＳミラー１２４を駆動し、これによって、ＭＥＭＳミラー１２４における水平方向の反射方向が変化する。また、ミラーサーボ部１７は、ＣＰＵ２５からの垂直同期信号に応じてＭＥＭＳミラー１２４を駆動し、これによって、ＭＥＭＳミラー１２４における垂直方向の反射方向が変化する。
【００２９】
ペルチェ素子ドライバ１８は、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの駆動制御を行う。ペルチェ素子ドライバ１８は、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃについて、それぞれ、加熱動作及び冷却動作の駆動制御を行えるように設けられている。なお、ペルチェ素子ドライバ１８には、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの動作（加熱動作、冷却動作、及び動作停止など）を切り替えるための切替部が含まれている。切替部には、たとえばＦＥＴ（Field Effect Transistor）などが用いられる。
【００３０】
電源部１９は、たとえば車両８の蓄電池（不図示）などの電力源から電力の供給を受けて、プロジェクタ１の各構成部に応じた電圧への変換等を行い、変換された電力を各構成部に供給する。入出力Ｉ／Ｆ２２は外部装置と有線通信又は無線通信するための通信インターフェースである。操作部２３は、ユーザの操作入力を受け付ける入力ユニットである。
【００３１】
記憶部２４は、不揮発性の記憶媒体であり、プロジェクタ１の各構成部（たとえばＣＰＵ２５）により用いられるプログラム及び制御情報を格納している。このほか、記憶部２４は、たとえばコンバイナ８２に投影する映像情報なども格納している。なお、図２では、記憶部２４は、ＣＰＵ２５とは別の構成部となっているが、この例に限定されず、ＣＰＵ２５に含まれていてもよい。
【００３２】
ＣＰＵ２５は、記憶部２４に格納されたプログラム及び制御情報などを用いて、プロジェクタ１の各構成部を制御する制御部である。このＣＰＵ２５は、映像処理部２５１と、ＬＤ制御部２５２と、ミラー制御部２５６と、加熱冷却制御部２５３と、を有している。
【００３３】
映像処理部２５１は、記憶部２４に格納されたプログラム、入出力Ｉ／Ｆ２２から入力される情報、及び記憶部２４に格納された情報などに基づく映像情報を生成する。さらに、映像処理部２５１は、生成した映像情報を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の映像データに変換する。変換された３色の映像データはＬＤ制御部２５２に出力される。ＬＤ制御部２５２は、３色の映像データに基づく各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの光制御信号を生成し、ＬＤドライバ１６に出力する。また、ミラー制御部２５６は、映像情報に基づいてＭＥＭＳミラー１２４の方向を制御するための制御信号を生成し、ミラーサーボ部１７に出力する。
【００３４】
加熱冷却制御部２３４は、例えばサーミスタ１３から得られる情報等に基づいて、各ペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃの駆動制御を行うための制御信号を生成し、ペルチェ素子ドライバ１８に出力する。
【００３５】
次に、プロジェクタ１が備えるハウジング１０及びその周辺の構造について、詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が備えるハウジング１０の分解斜視図である。図３に示すように、ハウジング１０は、大きくはケース１０１と、カバー１１１と、を備えている。
【００３６】
ケース１０１は、外形が略直方体形状の箱形部材である。ケース１０１は、例えば熱伝導性の低い樹脂で形成される。ケース１０１の、長手方向（図３のＸ方向）に平行な２つの側壁のうちの一方の略中央部には、平面視略矩形状の第１の開口１０１ａが形成されている。この第１の開口１０１ａには、電気接続端子部１０２に設けられる複数の電気接続端子１０２ａが嵌め込まれる。電気接続端子部１０２は例えば気密性の高いハーメチックシール又は端子をインサート成型した樹脂等で構成される。
【００３７】
これにより、ケース１０１の外部及び内部に電気接続端子１０２ａが露出した状態になり、ケース１０１の内側の電気回路と外側に電気回路の電気的な接続が可能になる。なお、電気接続端子部１０２は、ハウジング１０内の気密性を確保するためのシール部材１０３（Ｏリング又はガスケット又は液体シーリング材）が間に挟み込まれた状態で、その外周側（電気接続端子１０２ａが設けられていない部分）がケース１０１の側壁に外側から取り付けられてネジ止めされる。
【００３８】
また、ケース１０１の、短手方向（図３のＹ方向）に平行な２つの側壁のうちの一方の略中央部には、平面視略矩形状の第２の開口１０１ｂが形成されている。また、第２の開口１０１ｂが形成される側壁の外面側には、第２の開口１０１ｂを囲むように壁１０１ｃが立設されており、凹部空間が形成されている。この凹部空間内に、ガラス製の窓１０４が、第２の開口１０１ｂを覆うように嵌め込まれている。なお、窓１０４は、可視光の透過率が高い材料で構成されれば良く、その構成材料はガラスに限定されない。窓１０４は、ハウジング１０内の気密性を確保するためのシール部材１０５（例えばＯリング等）と共に、光を透過するための開口１０６ａが形成された窓枠１０６によって固定される。窓枠１０６は、ケース１０１の側壁に外側から取り付けられてネジ止めによって固定される。
【００３９】
また、ケース１０１の底壁には、３つの熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃのそれぞれが嵌め込まれる第３の開口１０１ｄが、３つ形成されている。なお、図３では、第３の開口１０１ｄは、２つしか示されていない。また、第３の開口１０１ｄは、ケース１０１の長手方向の一端部寄り（窓１０４が設けられる側の反対側）に設けられている。３つの熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃは、いずれも中央部がくびれた形状をしており、この部分にシール部材１０７（例えばＯリング等）が嵌め込まれた状態でケース１０１に外側（下方）から取り付けられる。このため、第３の開口１０１ｄの存在にもかかわらず、ハウジング１０内部の気密性が確保される。
【００４０】
ケース１０１内には、３つのＬＤ１１ａ〜１１ｃ及び光学系１２が搭載された光学モジュール１０８が収容される。光学モジュール１０８は、例えばネジ止めによってケース１０１内に固定される。図４は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１において、ケース１０１内に光学モジュール１０８が収容された状態を示す概略平面図である。図４においては、電気接続端子部１０２及び窓１０４も取り付けられている。なお、図４においては、理解を容易とするために、レーザ光Ｌも例示してある。また、図３と図４では、ハウジング１０の左右の向きが反対になっている。
【００４１】
光学モジュール１０８がケース１０１内に収容された状態において、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃと、それに対応する（図２参照）熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃとの熱的な接続が得られるように構成されている。また、ＬＤ１１ａ〜１１ｃやＭＥＭＳミラー１２４を構成する電気回路が電気接続端子１０２ａと接続される。
【００４２】
ケース１０１内に光学モジュール１０８が収容された状態で、補強部材１０９をケース１０１内に収容し、カバー１１１を上部開口１０１ｅの上部に外側（上方）から被せると、光学モジュール１０８等が収容されたハウジング１０が得られる。なお、ハウジング１０内の気密性を確保するために、カバー１１１を被せる際に、シール部材１１０が挟み込まれる。カバー１１１は、ケース１０１にネジ止めされる構成等でもよいが、本実施形態では、後述の図５及び図６に示すように別部材（フレーム部材１１２）にネジ止めされる。なお、カバー１１１は、例えば熱伝導性の低い樹脂で形成される。
【００４３】
図５は、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１が備えるハウジング１０、及び、その周囲の構成を示す概略断面斜視図である。なお、図３と図５とでは、ハウジング１０の左右の向きが逆になっている。図５に示すように、ハウジング１０の下部側には、その下面側に多数のフィン３０ａが設けられた放熱板３０が配置される。放熱板３０上には３つのペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃが配置されている。３つのペルチェ素子１４２ａ〜１４２ｃは、それぞれ対応する（図２参照）熱伝導部材１４１ａ〜１４１ｃの下面に熱的に接続するように配置される。
【００４４】
図６は本実施形態のケース１０１に対するカバー１１１の取り付け構造を示す断面模式図である。ケース１０１の側壁の上部には側壁の外周面から外方に突出して環状に形成される（図３参照）フランジ１０１ｆが形成される。カバー１１１はケース１０１の外周面及びフランジ１０１ｆに対向する側壁１１１ａを有する。側壁１１１ａの下部には側壁１１１ａの外周面から突出して環状に形成される（図３参照）フランジ１１１ｂが形成される。
【００４５】
シール部材１１０は、ケース１０１とカバー１１１との間に形成される隙間Ｐ、Ｑ、Ｒのいずれかに配されていずれかの隙間を気密的に塞ぐものであればよく、本実施形態では隙間Ｑを塞ぐように配される。なお、塞ぐ隙間はいずれか一つでなくてもよく、複数の隙間を塞ぐ複数のシール部材１１０を配することとしてもよい。
【００４６】
フランジ１０１ｆの下面側にはフレーム部材１１２が取り付けられ、カバー１１１をケース１０１の上方から取り付けた状態でフランジ１１１ｂ及びフレーム部材１１２に形成されたネジ孔（不図示）にネジを挿通することでネジ止めされる。なお、本実施形態及び以下の実施形態ではフレー部部材１１２とケース１０１とは別体として構成されるが、一体に構成されるものであってもよい。
【００４７】
上記構造により、ケース１０１の開口部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｅの周縁と各開口部の蓋部材である電気接続端子部１０２、窓枠１０６、カバー１１１とが接着剤により接着されていないので、ハウジング１０内部の部品の交換時等におけるハウジング１０の分解時の作業性が確保される。加えて、ハウジング１０の開口部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｅの周縁と各開口部の蓋部材である電気接続端子部１０２、窓枠１０６、カバー１１１との間には隙間を気密的に塞ぐシール部材１０３、１０５、１１０が配されており、組み立てられた状態でハウジング１０内部への水分の侵入が抑制される。
【００４８】
さらに本実施形態では気密性を更に高めるため、すなわち、ハウジング１０内部への水分の侵入をより抑制するために、ハウジング１０内部の気圧をハウジング１０外部（ハウジング１０と本体筐体１５の間）の気圧よりも低い値に設定する。ハウジング１０外部の気圧はプロジェクタ１が設置されている環境の気圧（大気圧）である。
【００４９】
そこでハウジング１０を大気圧よりも気圧の低い減圧環境下で組み立てることで、ハウジング１０内部の気圧を大気圧よりも低い値に設定可能である。当該気圧差により、蓋部材が外面から内面に向かって（すなわちケース１０１の開口部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｅの周縁に向かって）押圧される。これにより、ケース１０１の開口部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｅの周縁と各開口部の蓋部材である電気接続端子部１０２、窓枠１０６、カバー１１１との隙間がより狭まる（各開口部の周縁と蓋部材とが圧着する）。従って、シール部材１０３、１０５、１１０は、ハウジング１０の内部と外部とに気圧差がない場合に比べて狭い隙間に配されるので当該隙間をより気密的に塞いで水分のハウジング１０への侵入の抑制効果が高まる。
【００５０】
本実施形態によれば、開口部の周縁と蓋部材との隙間がシール部材により気密的に塞がれると共に、光学モジュールが収容されたハウジングの内部と外部とが異なる気圧に設定されているので気圧差により開口部の周縁と蓋部材とが圧着する。従って気密性が高くなりハウジング内部への水分の侵入が防がれる。一方で、開口部の周縁と蓋部材とは接着剤により接着されていないので、分解時、すなわち開口部の周縁から蓋部材を取り外す際の作業性が高い。また、上記プロジェクタはヘッドアップディスプレイ装置に好適に利用される。
【００５１】
＜第２実施形態＞
上記第１実施形態はケース１０１の開口部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｅに対して蓋部材である電気接続端子部１０２、窓枠１０６、カバー１１１が外側から取り付けられる構成である。従ってハウジング１０内部の気圧をハウジング１０外部の気圧よりも低い値に設定して、蓋部材がケース１０１（各開口部の周縁）に押圧される構成とした。
【００５２】
しかしながら蓋部材の取付け構造によっては、ハウジング１０内部の気圧をハウジング１０外部の気圧よりも高い値に設定することとしてもよい。具体的には、蓋部材である電気接続端子部１０２、窓枠１０６が開口部１０１ａ、１０１ｂに対してケース１０１の内側から取り付けられる構造では、ハウジング１０内部の気圧をハウジング１０外部の気圧よりも高い値に設定する。ハウジング１０を大気圧よりも気圧の高い高圧環境下で組み立てることで、ハウジング１０内部の気圧を大気圧よりも高い値に設定可能である。
【００５３】
但し、ケース１０１の上部開口１０１ｅは光学モジュール１０８等をハウジング１０内に出し入れ可能にする開口であって、カバー１１１を上部開口１０１ｅの周縁に取り付ける作業はハウジング１０の最後の組立作業である。従ってカバー１１１を上部開口１０１ｅに対してケース１０１の内側から取り付けるのは困難であり、本実施形態においてもカバー１１１は上部開口１０１ｅに対してケース１０１の外側から取り付けられる。
【００５４】
ハウジング１０内部の気圧をハウジング外部の気圧よりも高く設定すると、カバー１１１は気圧差により内面から外面に向かって押圧される。そこで上部開口１０１ｅに対するカバー１１１の取り付け構造は気圧差による上記押圧力によりカバー１１１が脱落しないように例えば図７に示すような構造を有する。
【００５５】
図７は本実施形態のケース１０１に対するカバー１１１の取り付け構造を示す断面模式図である。ケース１０１の側壁の上部には側壁の外周面から外方に突出して、下方に向かって広がる台形状のフランジ１０１ｇが環状に形成される。カバー１１１は側壁１１１ｃを有し、側壁１１１ｃの下部には側壁１１１ｃの内周面から内方に突出して環状に形成される第１のフランジ１１１ｄ及び側壁１１１ｃの外周面から外方に突出して環状に形成される第２のフランジ１１１ｅが形成される。
【００５６】
シール部材１１０は、ケース１０１とカバー１１１との間に形成される隙間Ｓ、Ｔのいずれかに配されていずれかの隙間を気密的に塞ぐものであればよい。また、塞ぐ隙間はいずれか一つでなくてもよく、複数の隙間を塞ぐ複数のシール部材１１０を配することとしてもよい。
【００５７】
本実施形態では、カバー１１１をケース１０１に取り付ける場合、第１のフランジ１１１ｄをフランジ１０１ｇの傾斜面に押し付けるように摺動して取り付ける。フランジ１０１ｆの下面にはフレーム部材１１２が取り付けられ、カバー１１１をケース１０１の上方から取り付けた状態でフランジ１１１ｅ及びフレーム部材１１２に形成されたネジ孔（不図示）にネジを挿通することでネジ止めされる。
【００５８】
このようにカバー１１１がケース１０１に取り付けられた状態でカバー１１１を上方に引き上げても第１のフランジ１１１ｄの上面がフランジ１０１ｇの下面に当たる。従って、ハウジング１０内部の気圧をハウジング１０外部の気圧よりも高い値に設定してもカバー１１１がケース１０１から脱落することがない。
【００５９】
ハウジング１０内部の気圧がハウジング１０外部の気圧よりも高い値に設定されることにより、ケース１０１が外方に向かって（すなわちカバー１１１に向かって）押圧されるので、隙間Ｓ及びＴが狭まる（上面開口１０１ｅの周縁とカバー１１１とが圧着する）。従って隙間Ｓ及び／又は隙間Ｔに配されるシール部材はハウジング１０の内部と外部とに気圧差がない場合に比べて狭い隙間に配されるので当該隙間をより気密的に塞いで水分のハウジング１０への侵入の抑制効果が高まる。
【００６０】
本実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６１】
＜第３実施形態＞
上記第１実施形態及び第２実施形態はハウジング１０を減圧環境下、或いは、高圧環境下で組み立てることで、ハウジング１０内部の気圧とハウジング１０外部の気圧とを異なる値に設定した。しかしながらハウジング１０内部の気圧を調整可能な気圧調整手段を備える場合には、組立環境はこれらに限られるものではない。
【００６２】
そこで本実施形態では第１実施形態に示すハウジング１０においてハウジング１０内部の気圧を調整可能な気圧調整手段を備える構成について説明する。図８は本実施形態のケース１０１に対するカバー１１１の取り付け構造を示す断面模式図である。なお、図６に示す構成と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６３】
カバー１１１はハウジング１０内部の気圧を調整する気圧調整部１５０を備える。気圧調整部１５０はカバー１１１に設けられた貫通孔１５１と、貫通孔１５１に挿通される軸部１５２ａ及び軸部１５２ａの上端に形成されて貫通孔１５１よりも径の大きい頭部１５２ｂを有する栓１５２と、貫通孔１５１と栓１５２との間に形成される隙間を気密的に塞ぐシール部材１５３とを備える。
【００６４】
栓１５２はカバー１１１の上面側から貫通孔１５１に挿通されて貫通孔１５１を塞ぐ。当該構成において、栓１５２を貫通孔１５１から取り外して例えばハウジング１０内部の空気を抜き、或いは、ハウジング１０内部の空気を窒素チタンガス等に置換することでハウジング１０内部の気圧を減圧することが可能である。
【００６５】
本実施形態によれば第１実施形態と同様の効果を奏する。加えて、ハウジングを組み立てた後でハウジング内部の気圧を調整可能であるので、組立環境が制限されない。また、使用される際の外部環境の気圧に応じてハウジング内部の気圧を適切な気圧に調整可能である。
【００６６】
＜第４実施形態＞
本実施形態では第２実施形態に示すハウジング１０においてハウジング１０内部の気圧を調整可能な気圧調整手段を備える構成について説明する。図９は本実施形態のケース１０１に対するカバー１１１の取り付け構造を示す断面模式図である。なお、図７に示す構成と同様の部分には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
本実施形態においてカバー１１１は図７に示すカバー１１１よりも肉厚に形成されて、上面から凹設される凹部１１１ｆが形成される。カバー１１１において凹部１１１ｆが形成される部分はハウジング１０内部の気圧を調整する気圧調整部１６０を備える。気圧調整部１６０は貫通孔１６１と、栓１６２と、貫通孔１６１と栓１６２との間に形成される隙間を気密的に塞ぐシール部材１６３とを備える。
【００６８】
栓１６２は貫通孔１６１に挿通される軸部１６２ａ、軸部１６２ａの下端に形成されて貫通孔１６１よりも径の大きい頭部１６２ｂ、一端が頭部１６２ｂに接続され他端が凹部１１１ｆに向かって突出して設けられる中心軸部１６２ｃ、中心軸部１６２ｃの上端に設けらる押圧部１６２ｄ、軸部１６２ａの上端と押圧部１６２ｄの間に配されると共に中心軸１６２ｃに巻きつけられるバネ１６２ｅを備える。
【００６９】
ハウジング１０を組み立てた状態において栓１６２はカバー１１１の下面側から挿通されてシール部材１６３と共に貫通孔１６１を塞ぐ。当該構成において、バネ１６２ｅの弾性力に抗して押圧部１６２ｄを押圧することで、中心軸部１６２ｃがハウジング１０内部に向かって移動し、これに伴って軸部１６２ａ及び頭部１６２ｂがハウジング１０内部に向かって移動する。従って、貫通孔１６１と栓１６２との隙間が広がり、当該隙間を介してハウジング１０内部の気圧を加圧することが可能である。
【００７０】
ハウジング１０内部の気圧調整後は、押圧部１６２ｄの押圧を終了するとバネ１６２ｅの弾性力によって栓１６２がハウジング１０内部から外部に向かって移動してシール部材１６３と共に貫通孔１６１と栓１６２との間に形成される隙間を気密的に塞ぐ。
【００７１】
本実施形態によれば第３実施形態と同様の効果を奏する。
【００７２】
＜その他＞
以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００７３】
たとえば、上述の実施形態では、映像処理部２５１、ＬＤ制御部２５２、加熱冷却制御部２５３、異常判定部２５４、及び保護動作部２５５は、ＣＰＵ２５の機能部として実現されているが、本発明の適用範囲はこの例に限定されない。これらのうちの少なくとも一部或いは全ては、物理的な構成部（たとえば電気回路）などにより実現されていてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１００    ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置
１      プロジェクタ
１０      ハウジング
１０ａ      窓部
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ      レーザダイオード（ＬＤ）
１０１ｅ      上面開口
１２      光学系
１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ      コリメータレンズ
１２２ａ、１２２ｂ      ビームスプリッタ
１２３      集光レンズ
１２４      ＭＥＭＳミラー
１３        サーミスタ（温度検出部）
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ      加熱冷却部
１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ      伝導部材
１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ      ペルチェ素子
１４３ａ、１４３ｂ、１４３ｃ      ヒートシンク
１５      本体筐体
１５ａ      光出射口
１５０、１６０      気圧調整部
１６      ＬＤドライバ
１７      ミラーサーボ部
１８      加熱冷却駆動部
１８１      ペルチェコントローラ
１８２      切替部
１９      電源
２０      電源制御部
２１      電流検出部
２２      入出力Ｉ／Ｆ
２３      操作部
２４      記憶部
２５      ＣＰＵ
２５１      映像処理部
２５２      ＬＤ制御部
２５３      加熱冷却制御部
２５４      異常判定部
２５５      保護動作部
６      ユーザの視線
７      走査レーザ光
８      車両
８１      フロントガラス
８２      コンバイナ
【図１】
2014194504.tif 000003
【図２】
2014194504.tif 000004
【図３】
2014194504.tif 000005
【図４】
2014194504.tif 000006
【図５】
2014194504.tif 000007
【図６】
2014194504.tif 000008
【図７】
2014194504.tif 000009
【図８】
2014194504.tif 000010
【図９】
2014194504.tif 000011