(57)【要約】【課題】スクリーンを走査する光の発光源の虚像が運転者に視認されることを防ぎつつ、複数のスクリーンで個別に画像を表示させることが可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置は、光源と、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スクリーン１０８、１０９と、光源からの光でスクリーン１０８、１０９を走査するための走査部と、スクリーン１０８、１０９からの光により虚像を生成する光学系と、スクリーン１０８、１０９を一体的に支持するホルダ３６１を有し、ホルダ３６１とともにスクリーン１０８、１０９を移動させる駆動部と、を備える。スクリーン１０８、１０９は、駆動部によるホルダ３６１の移動方向に垂直な方向に並び、且つ、移動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。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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第１のスクリーンと、
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第２のスクリーンと、
前記光源からの光で前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンを走査するための走査部と、
前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンからの光により虚像を生成する光学系と、
前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンを一体的に支持するホルダを有し、前記ホルダとともに前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンを移動させる駆動部と、を備え、
前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンは、前記駆動部による前記ホルダの移動方向に垂直な方向に並び、且つ、前記移動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、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記ホルダは、前記第１のスクリーンの前記第２のスクリーン側の端部と、前記第２のスクリーンの前記第１のスクリーン側の端部との間の段差を塞ぐ壁部を有する、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像表示装置において、
前記第１のスクリーンにより奥行き方向に視距離が変化する奥行き画像を表示させ、前記第２のスクリーンにより視距離が一定の固定画像を表示させる画像処理部を備え、
前記第１のスクリーンが前記奥行き画像を表示するために移動される移動範囲の一方の境界位置に位置付けられたときに、前記第２のスクリーンが前記固定画像を表示するための固定位置に位置付けられるように、前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンが前記ホルダに設置されている、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像表示装置において、
前記第１のスクリーンが前記移動範囲の近視距離側の境界位置に位置付けられたときに、前記第２のスクリーンが前記固定位置に位置付けられるように、前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンが前記ホルダに設置されている、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
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、
前記第１のスクリーンの周囲を覆う第１の遮光部材と、
前記第２のスクリーンの周囲を覆う第２の遮光部材と、をさらに備え、
前記ホルダは、前記第１のスクリーンの周縁および前記第２のスクリーンの周縁をそれぞれ支持する第１の突起および第２の突起を有し、
前記第１の遮光部材は、内周側の周縁が、前記第１の突起に支持された前記第１のスクリーンの前記周縁の上面に、耐熱性の部材を介して重ねられるようにして、前記ホルダに設置され、
前記第２の遮光部材は、内周側の周縁が、前記第２の突起に支持された前記第２のスクリーンの前記周縁の上面に、耐熱性の部材を介して重ねられるようにして、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。
【請求項６】
請求項５に記載の画像表示装置において、
前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンは、それぞれ、長方形の輪郭を有し、
前記第１の突起および前記第２の突起は、それぞれ、前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンの３辺に沿って連続的に設けられている、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の画像表示装置において、
前記第１の突起および前記第２の突起は、前記ホルダに一体形成されている、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
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スクリーンと、
前記スクリーンからの光により虚像を生成する光学系と、
前記スクリーンを保持するホルダを有し、前記ホルダとともに前記スクリーンを移動させる駆動部と、
前記スクリーンの周囲を覆う遮光部材と、を備え、
前記ホルダは、前記スクリーンの周縁を支持する突起を有し、
前記遮光部材は、内周側の周縁が、前記突起に支持された前記スクリーンの前記周縁の上面に、耐熱性の部材を介して重ねられるようにして、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５０９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
このような問題を解消するために、奥行き画像用のスクリーンと固定画像用のスクリーンを個別に配置する構成が用いられ得る。これにより、奥行き画像用のスクリーンの移動範囲を狭めることができ、当該スクリーンを高速で安定的に移動させることができる。
【０００９】
しかしながら、奥行き画像用のスクリーンを個別に駆動する構成では、固定画像用のスクリーンに対して奥行き画像用のスクリーンを相対的に移動させるために、奥行き画像用のスクリーンを支持するホルダと、固定画像用のスクリーンの設置機構との間に隙間を設ける必要がある。このため、両スクリーンを光の投射側から見たときに、両スクリーンの間に隙間が生じ、この隙間を介して、スクリーンを走査する光の発光源の虚像が、運転者に視認されてしまうといった問題が生じる。
【００１０】
かかる課題に鑑み、本発明は、スクリーンを走査する光の発光源の虚像が運転者に視認されることを防ぎつつ、複数のスクリーンで個別に画像を表示させ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。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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第１のスクリーンと、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第２のスクリーンと、前記光源からの光で前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンを走査するための走査部と、前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンからの光により虚像を生成する光学系と、前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンを一体的に支持するホルダを有し、前記ホルダとともに前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンを移動させる駆動部と、を備える。ここで、前記第１のスクリーンおよび前記第２のスクリーンは、前記駆動部による前記ホルダの移動方向に垂直な方向に並び、且つ、前記移動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。
【００１２】
本態様に係る画像表示装置によれば、第１のスクリーンおよび第２のスクリーンがホルダに一体的に支持されて同時に駆動されるため、第１のスクリーンのみを個別に駆動する場合のような隙間を設ける必要がない。よって、スクリーンを光の投射側から見たときに、両スクリーンの間に隙間が生じることを回避でき、この隙間を介して、スクリーンを走査する光の発光源の虚像が、運転者に視認されてしまうことを防ぐことができる。このように、本態様に係る画像表示装置によれば、スクリーンを走査する光の発光源の虚像が運転者に視認されることを防ぎつつ、複数のスクリーンで個別に画像を表示させることができる。
【００１３】
本発明の他の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スクリーンと、前記スクリーンからの光により虚像を生成する光学系と、前記スクリーンを保持するホルダを有し、前記ホルダとともに前記スクリーンを移動させる駆動部と、前記スクリーンの周囲を覆う遮光部材と、を備える。ここで、前記ホルダは、前記スクリーンの周縁を支持する突起を有し、前記遮光部材は、内周側の周縁が、前記突起に支持された前記スクリーンの前記周縁の上面に、耐熱性の部材を介して重ねられるようにして、前記ホルダに設置される。
【００１４】
本態様に係る画像表示装置によれば、光学系を逆行してスクリーン周囲のホルダ部分へと向かう自然光等の迷光が、遮光部材によって遮光される。このため、ホルダのこの部分が迷光により高温になることが抑止される。よって、迷光によって生じるホルダからの熱によりスクリーンがダメージを受けることを抑止できる。また、遮光部材とスクリーン上面との間に耐熱性の部材が介在するため、遮光部材が迷光により高温となっても、遮光部材からスクリーンへと熱が伝搬することが抑止される。よって、遮光部材からの熱によりスクリーンがダメージを受けることを防ぐことができる。さらに、スクリーンは、周縁が突起によって支持されるようにしてホルダに設置されているため、遮光部材の内周縁付近からスクリーン周縁直下のホルダの位置に迷光が入射して、この直下位置が高温となったとしても、この直下位置の熱が直接スクリーンに伝搬することがない。よって、この直下位置からの熱によりスクリーンがダメージを受けることを防ぐことができる。したがって、本態様に係る画像表示装置によれば、光学系を逆行してホルダへと向かう迷光によって、スクリーンが熱によるダメージを受けることを防ぐことができる。なお、この態様は、ホルダに１つのスクリーンが設置される場合も適用され得る。
【発明の効果】
【００１５】
以上のとおり、本発明によれば、スクリーンを走査する光の発光源の虚像が運転者に視認されることを防ぎつつ、複数のスクリーンで個別に画像を表示させることが可能な画像表示装置を提供することができる。
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】図４（ａ）は、実施形態に係る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、遮光部材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】図５（ａ）は、実施形態に係る、遮光カバー、磁気カバーおよび構造体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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】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。
【図９】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。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態に係るホルダの構成を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係るホルダの構成を示す平面図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係る、ホルダに対する遮光部材の取り付け過程を示す分解斜視図である。
【図１３】図１３は、実施形態に係る、ホルダにスクリーンおよび遮光部材を取り付けた構造体の構成を示す斜視図である。
【図１４】図１４（ａ）は、実施形態に係る、遮光部材を装着する前の構造体の構成を示す平面図である。図１４（ｂ）は、実施形態に係る、遮光部材を装着した後の構造体の構成を示す平面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、実施形態に係る２つのスクリーンの位置関係を模式的に示す図である。図１５（ｂ）は、実施形態に係る２つのスクリーンの走査方法を模式的に示す図である。
【図１６】図１６（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１６（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。
【図１７】図１７（ａ）は、実施形態に係る、２つのスクリーンがホルダに設置されたことによる効果を説明するための断面図である。図１７（ｂ）は、実施形態に係る、遮光部材、断熱部材および突起の作用を模式的に示す断面図である。
【図１８】図１８（ａ）は、実施形態に係るサスペンションに用いたベリリウム銅２５合金の疲労特性を示すグラフである。図１８（ｂ）は、実施形態に係るサスペンションの特性を示すグラフである。
【図１９】図１９（ａ）は、比較例に係るサスペンションの構成を示す平面図である。図１９（ｂ）は、比較例に係るサスペンションの変位量と応力との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
なお、以下に示す実施形態において、スクリーン１０８は、特許請求の範囲に記載の「第１のスクリーン」に対応し、スクリーン１０９は、特許請求の範囲に記載の「第２のスクリーン」に対応する。また、遮光部材３６４は、特許請求の範囲に記載の「第１の遮光部材」に対応し、遮光部材３６５は、特許請求の範囲に記載の「第２の遮光部材」に対応する。さらに、突起３６１ｅは、特許請求の範囲に記載の「第１の突起」に対応し、突起３６１ｉは、特許請求の範囲に記載の「第２の突起」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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
ミラー２２は、後述するスクリーン１０８、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。
【００２６】
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。
【００２７】
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、スクリーン１０８、１０９と、駆動部３００とを備える。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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スクリーン１０８、１０９が走査される。
【００３２】
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。
【００３３】
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。スクリーン１０８、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。スクリーン１０８、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。
【００３４】
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、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。
【００３５】
駆動部３００は、スクリーン１０８、１０９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１４（ｂ）を参照して説明する。
【００３６】
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、スクリーン１０８、１０９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１６（ａ）を参照して説明する。
【００３７】
図３（ａ）は、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、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。
【００３８】
図３（ａ）に示すように、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。
【００３９】
また、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。
【００４０】
上記構成を有するスクリーン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。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。
【００４１】
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、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。
【００４２】
スクリーン１０９も、スクリーン１０８と同様の構成となっている。スクリーン１０９は、Ｙ軸方向の幅がスクリーン１０８よりも小さく設定されている。スクリーン１０９も、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。スクリーン１０９に対する走査ラインの数は、スクリーン１０８に対する走査ラインの数よりも少ない。
【００４３】
本実施形態では、スクリーン１０８、１０９が一体的に支持されて駆動部３００により駆動される。奥行き画像の表示において、スクリーン１０８は、スクリーン１０９とともに、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、スクリーン１０９は、スクリーン１０８とともに所定の位置に停止されて、ビームＢ１によって走査される。
【００４４】
次に、駆動部３００の構成について説明する。
【００４５】
図４（ａ）は、駆動部３００の構成を示す斜視図、図４（ｂ）は、遮光カバー３０２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。図５（ａ）は、遮光カバー３０２、磁気カバー３０８および構造体３０１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。
【００４６】
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。
【００４７】
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、スクリーン１０８、１０９は、互いに同じ方向に傾くように構造体３０１に一体的に支持されている。２つのスクリーン１０８、１０９は、駆動部３００による移動方向（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３０１の周囲を覆うように遮光カバー３０２が設置される。遮光カバー３０２は、図４（ｂ）に示す磁気カバー３０８のスリット３０８ｂを覆うために、磁気カバー３０８の上面に設置される。
【００４８】
スクリーン１０８、１０９が設置された構造体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。
【００４９】
こうして、スクリーン１０８、１０９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。
【００５０】
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、スクリーン１０８、１０９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。
【００５１】
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。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と、支持部材３０３の梁部３０３ｃ（図８（ａ）参照）を通すためのスリット３０８ｂが設けられている。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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およびスクリーン１０８、１０９のＺ軸方向の位置が検出される。これにより、スクリーン１０８、１０９の駆動が制御される。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。スクリーン１０８、１０９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。
【００７７】
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軸正側から切り欠き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軸負側のみから切り欠き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。
【００７８】
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およびスクリーン１０８、１０９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。
【００７９】
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。
【００８０】
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およびスクリーン１０８、１０９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。
【００８１】
なお、サスペンション３０４−１、３０４−２によって奏される更なる効果については、追って、図１８（ａ）〜図１９（ｂ）を参照してさらに詳細に説明する。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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してあり、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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
次に、構造体３０１の構成について、図１０（ａ）〜図１４（ｂ）を参照して説明する。
【００８９】
構造体３０１は、スクリーン１０８、１０９と、ホルダ３６１と、耐熱性の部材３６２、３６３と、遮光部材３６４、３６５とからなっている。
【００９０】
図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、ホルダ３６１を上方および下方から見たときのホルダ３６１の構成を示す斜視図である。図１１は、ホルダ３６１を上方から見たときの平面図である。便宜上、図１１には、突起３６１ｅ、３６１ｉの領域にハッチングが付されている。
【００９１】
ホルダ３６１は、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。
【００９２】
ホルダ３６１は、奥行き画像用のスクリーン１０８を支持するための下枠部３６１ａと、固定画像用のスクリーン１０９を支持するための上枠部３６１ｂとを有する。
【００９３】
下枠部３６１ａは、平面視において長方形の開口３６１ｃを有する。また、下枠部３６１ａ上面のＹ軸正側の縁部分に上方に突出する３つの壁３６１ｄが設けられ、下枠部３６１ａ上面のＸ軸正負側の縁部分にも、それぞれ、壁３６１ｄが設けられている。さらに、これらの壁３６１ｄと開口３６１ｃとの間に、上方に突出する突起３６１ｅが設けられている。突起３６１ｅは、開口３６１ｃの周縁に沿うようにして連続的に形成されている。突起３６１ｅの高さは、壁３６１ｄの高さよりも低い。下枠部３６１ａの上面には、壁３６１ｄの外側の位置に、Ｚ軸方向に突出する４つの鉤部３６１ｆが設けられている。
【００９４】
上枠部３６１ｂは、平面視において長方形の開口３６１ｇを有する。また、上枠部３６１ｂ上面のＹ軸負側の縁部分に上方に突出する３つの壁３６１ｈが設けられ、上枠部３６１ｂ上面のＸ軸正負側の縁部分にも、それぞれ、壁３６１ｈが設けられている。さらに、これらの壁３６１ｈと開口３６１ｇとの間に、上方に突出する突起３６１ｉが設けられている。突起３６１ｉは、開口３６１ｇの周縁に沿うようにして連続的に形成されている。突起３６１ｉの高さは、壁３６１ｈの高さよりも低い。上枠部３６１ｂの上面には、壁３６１ｈの外側の位置に、Ｚ軸方向に突出する４つの鉤部３６１ｊが設けられている。
【００９５】
下枠部３６１ａと上枠部３６１ｂとの間の段差は、壁部３６１ｋで塞がれている。壁部３６１ｋの上面は、下方（Ｚ軸負方向）に掘り下げられて、一段低くなっている。また、図１０（ｂ）に示すように、ホルダ３６１の下面には、下面内側から下方に突出する１０個の突片３６１ｌが設けられている。ホルダ３６１の下面の輪郭は、図５（ａ）に示した支持部材３０３の内枠部３０３ａの輪郭と同一である。ホルダ３６１を内枠部３０３ａに載せると、ホルダ３６１の１０個の突片３６１ｌ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。
【００９６】
奥行き画像用のスクリーン１０８は、下枠部３６１ａの突起３６１ｅに載せられて、ホルダ３６１に支持される。このとき、スクリーン１０８のＹ軸負側の端部が、壁部３６１ｋの下側に入り込む。突起３６１ｅは、スクリーン１０８が載せられた状態において、スクリーン１０８の３辺に沿って連続するように形成されている。この状態で、スクリーン１０８は、５つの壁３６１ｄの内側に収まり、スクリーン１０８の外周と壁３６１ｄとの間に僅かな隙間が存在する。
【００９７】
固定画像用のスクリーン１０９は、上枠部３６１ｂの突起３６１ｉに載せられて、ホルダ３６１に支持される。このとき、スクリーン１０９のＹ軸正側の端部が、壁部３６１ｋの上側に重なる。突起３６１ｉは、スクリーン１０９が載せられた状態において、スクリーン１０９の３辺に沿って連続するように形成されている。この状態で、スクリーン１０９は、５つの壁３６１ｈの内側に収まり、スクリーン１０９の外周と壁３６１ｈとの間に僅かな隙間が存在する。
【００９８】
図１２は、ホルダ３６１に対する遮光部材３６４、３６５の取り付け過程を示す分解斜視図である。図１３は、ホルダ３６１にスクリーン１０８、１０９および遮光部材３６４、３６５を取り付けた構造体３０１の構成を示す斜視図である。図１４（ａ）は、遮光部材３６４、３６５を装着する前の構造体３０１の構成を示す平面図である。図１４（ｂ）は、遮光部材３６４、３６５を装着した後の構造体３０１の構成を示す平面図である。
【００９９】
図１２および図１４（ａ）に示すように、スクリーン１０８、１０９の上面に、耐熱性の部材（以下、「耐熱パッキン」という）３６２、３６３が貼り付けられる。耐熱パッキン３６２、３６３は、図１０（ａ）に示した突起３６１ｅ、３６１ｉの略直上位置に位置づけられるように、スクリーン１０８、１０９の３辺の縁付近に設置される。耐熱パッキン３６２、３６３は、スクリーン１０８、１０９が突起３６１ｅ、３６１ｉに載せられる前にスクリーン１０８、１０９に貼り付けられてもよい。
【０１００】
耐熱パッキン３６２、３６３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、３６３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、３６３は、断面が略正方形の棒状の部材である。図１２のようにスクリーン１０８、１０９がホルダ３６１にセットされた状態において、耐熱パッキン３６２の上面は壁３６１ｄの上面よりも高く、同様に、耐熱パッキン３６３の上面は壁３６１ｈの上面よりも高い。
【０１０１】
図１２に示すように、遮光部材３６４、３６５は、薄板状の部材からなっている。遮光部材３６４、３６５の厚みは、たとえば、０．２ｍｍ程度である。遮光部材３６４、３６５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３６４、３６５は、たとえば、マグネシウム合金で形成される。
【０１０２】
遮光部材３６４は、長方形のＹ軸負側が矩形に切り欠かれた形状を有する。遮光部材３６４は、ホルダ３６１の鉤部３６１ｆが係合する孔３６４ａを有する。また、遮光部材３６４は、Ｙ軸負側に矩形の切欠部３６４ｂを有する。
【０１０３】
遮光部材３６５は、長方形のＹ軸正側が矩形に切り欠かれた形状を有する。遮光部材３６５は、ホルダ３６１の鉤部３６１ｊが係合する孔３６５ａを有する。また、遮光部材３６５は、Ｙ軸正側に矩形の切欠部３６５ｂを有する。
【０１０４】
遮光部材３６４は、４つの孔３６４ａをそれぞれ対応する鉤部３６１ｆに係合させることにより、ホルダ３６１の下枠部３６１ａに装着される。同様に、遮光部材３６５は、４つの孔３６５ａをそれぞれ対応する鉤部３６１ｊに係合させることにより、ホルダ３６１の上枠部３６１ｂに装着される。このとき、耐熱パッキン３６２、３６３が、Ｚ軸方向に圧縮され、その反力によって、鉤部３６１ｆ、３６１ｊと孔３６４ａ、３６５ａとの係合が緩むことなく確保される。
【０１０５】
こうして、図１３および図１４（ｂ）に示すように、構造体３０１の組み立てが完了する。この状態において、遮光部材３６４は、内周側の周縁が、突起３６１ｅに支持されたスクリーン１０８の周縁の上面に、耐熱パッキン３６２を介して重ねられる。また、遮光部材３６５は、内周側の周縁が、突起３６１ｉに支持されたスクリーン１０９の周縁の上面に、耐熱パッキン３６３を介して重ねられる。スクリーン１０８、１０９は、それぞれ、遮光部材３６４、３６５の切欠部３６４ｂ、３６５ｂを介して上方に露出している。
【０１０６】
こうして組み立てられた構造体３０１は、図５（ａ）に示した支持部材３０３の内枠部３０３ａに載せられて接着固定される。このとき、ホルダ３６１下面の突片３６１ｌ（図１０（ｂ）参照）が、内枠部３０３ａの内側に嵌まり込む。こうして、支持部材３０３に対する構造体３０１の取り付けが完了する。
【０１０７】
次に、スクリーン１０８、１０９の位置関係と、スクリーン１０８、１０９を用いた画像の表示動作について説明する。
【０１０８】
図１５（ａ）は、スクリーン１０８、１０９の位置関係を模式的に示す図である。
【０１０９】
上記のように本実施形態では、スクリーン１０８、１０９がホルダ３６１に一体的に支持されているため、奥行き画像用のスクリーン１０８が光軸方向（Ｚ軸方向）に移動されると、同時に、固定画像用のスクリーン１０９が光軸方向（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、スクリーン１０８が位置Ｐｓ０〜位置Ｐｓ１の範囲Ｗ１で移動される場合、奥行き画像の生成の際に、固定画像用のスクリーン１０９は位置Ｐｓ１０〜Ｐｓ１１の範囲Ｗ１０で移動される。ここで、範囲Ｗ１の距離と範囲Ｗ１０の距離は同一である。また、スクリーン１０８とスクリーン１０９との間の位置ずれの距離Ｄ１は、スクリーン１０８、１０９の移動において常に一定である。
【０１１０】
なお、画像（虚像）に対する運転者２からの視距離は、スクリーン１０８、１０９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、遠視距離側のスクリーン１０８の境界位置となり、位置Ｐｓ１は、近視距離側のスクリーン１０８の境界位置となる。スクリーン１０９は、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、スクリーン１０９によって表示される画像（虚像）は、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。
【０１１１】
本実施形態では、位置Ｐｓ１１が、固定画像を表示するためにスクリーン１０９が固定される固定位置に設定される。すなわち、奥行き画像用のスクリーン１０８が奥行き画像を表示するために移動される移動範囲（範囲Ｗ１）の近視距離側の境界位置（位置Ｐｓ１）に位置付けられたときに、固定画像用のスクリーン１０９が固定画像を表示するための固定位置（位置Ｐｓ１１）に位置付けられるように、スクリーン１０８、１０９の位置関係（位置ずれの距離Ｄ１）が設定され、この位置関係でスクリーン１０８、１０９がホルダ３６１に設置される。
【０１１２】
このようにスクリーン１０８、１０９の位置関係を設定することにより、スクリーン１０８を位置Ｐｓ０から位置Ｐｓ１へと移動させて奥行き画像を表示させた後、そのまま、スクリーン１０９を停止させて固定画像を表示させることができる。つまり、奥行き画像の表示行程の終了位置である位置Ｐｓ１まで奥行き画像用のスクリーン１０８を移動させると、固定画像用のスクリーン１０９が、固定画像の表示のための固定位置（位置Ｐｓ１１）に位置づけられる。このため、奥行き画像用のスクリーン１０８を位置Ｐｓ１まで移動させた後に、さらにホルダ３６１を駆動して、固定画像用のスクリーン１０９を固定画像の表示のための固定位置に移動させる必要がない。よって、奥行き画像の表示と固定画像の表示とを、一連の動作によって円滑かつ安定的に行うことができる。
【０１１３】
図１５（ｂ）は、スクリーン１０８、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。
【０１１４】
画像表示動作においては、まず、スクリーン１０８がレーザ光で走査される。スクリーン１０８は、最もＹ軸正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、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、スクリーン１０９が位置Ｐｓ１１に固定される。この状態で、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。
【０１１５】
なお、本実施形態では、固定画像の表示動作が終了した後、スクリーン１０８、１０９を位置Ｐｓ０、Ｐｓ１０へと戻す工程において、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、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。
【０１１６】
図１５（ａ）は、図１５（ｂ）に示すような画像を領域Ｓ１に表示する際のスクリーン１０８の駆動例を示すグラフである。本実施形態では、スクリーン１０８の移動に伴いスクリーン１０９が移動する。
【０１１７】
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、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、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、スクリーン１０８は、位置Ｐｓ１（最近位置）に停止される。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。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１６（ａ）に示すように移動される。
【０１１８】
時刻ｔ０〜ｔ１は、図１６（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１６（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１６（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。
【０１１９】
時刻ｔ０〜ｔ１において、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１６（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。
【０１２０】
また、時刻ｔ１〜ｔ２において、スクリーン１０８は位置Ｐｓ１に停止される。これに伴い、固定画像用のスクリーン１０９が固定画像Ｍ３の表示位置である位置Ｐｓ１１に停止される。この間に、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。
【０１２１】
さらに、時刻ｔ２〜ｔ５において、スクリーン１０８が位置Ｐｓ０へと戻される。このとき、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１６（ｂ）に示すような鉛直画像Ｍ２が表示される。
【０１２２】
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。
【０１２３】
なお、図１６（ｂ）の例では、鉛直画像Ｍ２が１つであったため、図１６（ａ）の工程において、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１６（ａ）の工程において、停止位置が複数設定される。ただし、図１６（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、停止位置前後のスクリーン１０８の移動速度（図１６（ａ）の波形の傾き）が変更されることになる。
【０１２４】
＜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。
【０１２５】
スクリーン１０８およびスクリーン１０９がホルダ３６１に一体的に支持され同時に駆動される構成であるため、光の投射方向から見たときに、スクリーン１０８、１０９との間に隙間が生じることを防ぐことができる。このため、スクリーン１０８、１０９間の隙間を介して、スクリーン１０８、１０９を走査する光の発光源の虚像が、運転者に視認されてしまうことを抑止できる。よって、スクリーン１０８、１０９を走査する光の発光源の虚像が運転者に視認されることを防ぎつつ、スクリーン１０８、１０９で個別に画像を表示させることができる。
【０１２６】
図１７（ａ）は、この効果を説明する図である。図１７（ａ）には、構造体３０１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１７（ａ）において、破線の矢印は、走査部１０６のミラー１０６ａによって反射されスクリーン１０８、１０９の境界付近に至るレーザ光の光線を示している。
【０１２７】
Ｚ軸正側から見たときに、スクリーン１０８、１０９の間に隙間が生じていると、走査部１０６のミラー１０６ａによって反射されたレーザ光がこの隙間から漏れて、運転者２の目に入射する。これにより、ミラー１０６ａにおけるレーザ光の反射点を発光源とした光の虚像が運転者２に視認される。
【０１２８】
これに対し、本実施形態では、スクリーン１０８、１０９がホルダ３６１に設置されているため、図１７（ａ）に示すように、スクリーン１０８のＹ軸負側の端部と、スクリーン１０９のＹ軸正側の端部とを、Ｚ軸方向に重ねることができる。このため、本実施形態では、Ｚ軸正側から見たときに、スクリーン１０８、１０９の間に隙間が生じない。これにより、ミラー１０６ａの反射点を発光源とした光の虚像が運転者２に視認されることを抑止できる。
【０１２９】
さらに、本実施形態では、図１７（ａ）に示すように、スクリーン１０８のスクリーン１０９側の端部と、スクリーン１０９のスクリーン１０８側の端部との間の段差を塞ぐ壁部３６１ｋがホルダ３６１に形成されている。これにより、スクリーン１０８とスクリーン１０９の境界部分から発光源の光が漏れることをより確実に防ぐことができる。たとえば、ミラー１０６ａによって反射されたレーザ光が僅かに拡散することによりスクリーン１０８、１０９間の段差部分に入射したとしても、このレーザ光は、壁部３６１ｋで遮断されて、段差部分から漏れることがない。よって、スクリーン１０８、１０９を走査する光の発光源の虚像が、運転者に視認されてしまうことをより確実に防ぐことができる。
【０１３０】
図１５（ａ）を参照して説明したとおり、スクリーン１０８が、奥行き画像を表示するために移動される移動範囲の一方の境界位置（位置Ｐｓ１）に位置付けられたときに、スクリーン１０９が、固定画像を表示するための固定位置（位置Ｐｓ１１）に位置付けられるように、スクリーン１０８およびスクリーン１０９がホルダ３６１に設置されている。これにより、スクリーン１０８を位置Ｐｓ０から位置Ｐｓ１へと移動させて奥行き画像を表示させた後、そのまま、スクリーン１０９を停止させて固定画像を表示させることができる。よって、奥行き画像の表示と固定画像の表示とを、一連の動作によって円滑かつ安定的に行うことができる。
【０１３１】
なお、本実施形態では、スクリーン１０８が移動範囲（範囲Ｗ１）の近視距離側の境界位置（位置Ｐｓ１）に位置付けられたときに、スクリーン１０９が固定位置（位置Ｐｓ１１）に位置付けられるように、スクリーン１０８およびスクリーン１０９の位置関係が設定されたが、スクリーン１０８が移動範囲（範囲Ｗ１）の遠視距離側の境界位置（位置Ｐｓ０）に位置付けられたときに、スクリーン１０９が固定位置（位置Ｐｓ１１）に位置付けられるように、スクリーン１０８およびスクリーン１０９の位置関係が設定されてもよい。この場合、スクリーン１０８が位置Ｐｓ１から位置Ｐｓ０へと移動される間に奥行き画像が表示され、その後、スクリーン１０８が位置Ｐｓ０に停止されて、スクリーン１０９により、固定画像が表示される。
【０１３２】
しかしながら、このようにスクリーン１０８、１０９の位置関係を設定すると、光軸方向（Ｚ軸方向）におけるスクリーン１０８、１０９間の距離が大きくなるため、ホルダ３６１が光軸方向（Ｚ軸方向）に大型化する。これに対し、上記実施形態のように、スクリーン１０８が移動範囲（範囲Ｗ１）の近視距離側の境界位置（位置Ｐｓ１）に位置付けられたときに、スクリーン１０９が固定位置（位置Ｐｓ１１）に位置付けられるように、スクリーン１０８、１０９の位置関係を設定すると、スクリーン１０８、１０９間の距離を小さく抑えることができ、ホルダ３６１を小型化できる。これにより、ホルダ３６１を軽量化でき、より安定的かつ精度良く、スクリーン１０８、１０９を駆動することができる。
【０１３３】
なお、本実施形態では、自然光等の迷光が、外部から取り込まれて画像表示装置２０内に侵入することが起こり得る。この場合、迷光は、ミラー２２によって、スクリーン１０８、１０９の周囲へと集光されるため、高強度の迷光がスクリーン１０８、１０９の周囲に照射される。これにより、ホルダ３６１がかなり高温になることが起こり得る。
【０１３４】
これに対し、本実施形態では、スクリーン１０８、１０９が、それぞれ、図１０（ａ）に示した突起３６１ｅ、３６１ｉに載せられた状態で、図１２に示すように、耐熱パッキン３６２、３６３を介して、遮光部材３６４、３６５で覆われている。これにより、ミラー２２を逆行してスクリーン１０８、１０９周囲のホルダ３６１の部分へと向かう迷光が、遮光部材３６４、３６５によって遮光される。このため、ホルダ３６１のこの部分が迷光により高温になることが抑止される。よって、ホルダ３６１からの熱によってスクリーン１０８、１０９がダメージを受けることを抑止できる。
【０１３５】
また、遮光部材３６４、３６５とスクリーン１０８、１０９上面との間に耐熱パッキン３６２、３６３が介在するため、遮光部材３６４、３６５が迷光により高温となっても、遮光部材３６４、３６５からスクリーン１０８、１０９へと熱が伝搬することが抑止される。よって、遮光部材３６４、３６５からの熱によりスクリーン１０８、１０９がダメージを受けることを防ぐことができる。
【０１３６】
さらに、スクリーン１０８、１０９は、周縁が突起３６１ｅ、３６１ｉによって支持されるようにしてホルダ３６１に設置されているため、遮光部材３６４、３６５の内周縁付近からスクリーン１０８、１０９の周縁直下のホルダ３６１の位置に迷光が入射して、この直下位置が高温となったとしても、この直下位置の熱が直接スクリーン１０８、１０９に伝搬することがない。よって、この直下位置からの熱によりスクリーン１０８、１０９がダメージを受けることを防ぐことができる。
【０１３７】
図１７（ｂ）は、上記効果を説明するための図である。図１７（ｂ）には、ホルダ３６１のＹ軸正側の端部を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１７（ｂ）において、破線の矢印は、迷光を示している。
【０１３８】
図１７（ｂ）に示すように、ホルダ３６１の上面に向かう光は、大部分が遮光部材３６４によって遮光される。しかし、迷光の一部は、遮光部材３６４の内側を通ってホルダ３６１の領域Ａ１０に入射する。領域Ａ１０は、迷光の照射により、かなり高温となる。しかし、スクリーン１０８の周縁が突起３６１ｅに載せられているため、スクリーン１０８と領域Ａ１０との間に隙間が生じ、領域Ａ１０の熱がスクリーン１０８に直接伝搬することがない。よって、領域Ａ１０に生じた熱によってスクリーン１０８がダメージを受けることを防止できる。
【０１３９】
なお、領域Ａ１０で生じた熱は、ホルダ３６１の内部へと広がり、その一部が突起３６１ｅへと伝搬する。しかし、突起３６１ｅに伝搬するまでに熱が分散するため、突起３６１ｅは、それほど高温とはならない。よって、突起３６１ｅとスクリーン１０８とが接触していても、突起３６１ｅからの熱によりスクリーン１０８がダメージを受けることはない。スクリーン１０８のその他の周縁も、同様に、周縁に沿って伸びる突起３６１ｅによって、熱によるダメージを受けることが防がれる。スクリーン１０９についても、同様に、突起３６１ｅによって、熱によるダメージを受けることが防がれる。
【０１４０】
図１０（ａ）、（ｂ）および図１１に示したように、突起３６１ｅ、３６１ｉは、それぞれ、長方形の輪郭を有するスクリーン１０８、１０９の３辺に沿って連続的に設けられている。これにより、突起３６１ｅ、３６１ｉによってスクリーン１０８、１０９を安定的に支持できる。突起３６１ｅ、３６１ｉは、スクリーン１０８、１０９の３辺に沿って断続的に設けられてもよい。
【０１４１】
なお、突起３６１ｅ、３６１ｉは、必ずしも、ホルダ３６１に一体形成されていなくてもよく、部材をホルダに設置することによって突起３６１ｅ、３６１ｉが構成されてもよい。ただし、上記実施形態のように予め突起３６１ｅ、３６１ｉをホルダ３６１に一体形成しておくと、突起３６１ｅ、３６１ｉを構成するための部材をホルダ３６１に設置する作業を省略できるため、構造体３０１の組み立て作業をより簡易化できる。
【０１４２】
＜サスペンションの効果＞
上記実施形態におけるサスペンション３０４−１、３０４−２によれば、さらに、以下の効果が奏され得る。
【０１４３】
図１８（ａ）は、サスペンション３０４−１、３０４−２に用いたベリリウム銅２５合金の疲労特性を示すグラフである。
【０１４４】
図１８（ａ）のグラフの縦軸は、当該金属に付与される最大応力であり、グラフの横軸は、縦軸の応力で反復的に曲げが繰り返されたときに、当該金属が破断するまでの繰り返し回数である。図１８（ａ）の疲労特性は、発明者の検証に基づくものである。
【０１４５】
図１８（ａ）を参照すると、最大応力を３００ＭＰａ程度に抑えることにより、破断限界の繰り返し回数を１０１０回以上まで引き延ばし得ることが分かる。
【０１４６】
図１８（ｂ）は、上記実施形態で用いたサスペンション３０４−１、３０４−２の特性を示すグラフである。
【０１４７】
図１８（ｂ）には、サスペンション３０４−１、３０４−２の中心位置を横軸の変位量だけ変位させるのに必要な荷重を示すグラフと、サスペンション３０４−１、３０４−２の中心位置を横軸の変位量だけ変位させたときにサスペンション３０４−１、３０４−２に生じる最大応力を示すグラフが示されている。サスペンション３０４−１、３０４−２のバネ定数は同じであるため、荷重のグラフはサスペンション３０４−１、３０４−２に対して共通となっている。図１８（ｂ）の各グラフは、発明者がシミュレーションにより求めたものである。
【０１４８】
ここで、サスペンション３０４−１、３０４−２は、全長が７１．４ｍｍ、厚みが０．３ｍｍであり、ベリリウム銅２５合金からなっている。また、サスペンション３０４−１、３０４−２において、中央部（固定部）と端部（支持部）を除いた２箇所のサスペンション３０４−１、３０４−２としての有効長は、それぞれ、２９．１ｍｍである。
【０１４９】
図１８（ｂ）を参照すると、サスペンション３０４−１、３０４−２の中央位置を±１．５ｍｍの範囲でＺ軸方向に往復移動させるのに必要な荷重は、４Ｎ程度である。また、サスペンション３０４−１、３０４−２の中央位置を±１．５ｍｍの範囲でＺ軸方向に往復移動させる場合に、サスペンション３０４−１、３０４−２に生じる最大応力は、３００ＭＰａをやや超える大きさである。これに対し、図１８（ａ）を参照すると、最大応力が３００ＭＰａをやや超える大きさの場合の、破断限界の繰り返し回数は、１０１０回以上である。したがって、サスペンション３０４−１、３０４−２を用いることにより、スクリーン１０８、１０９を、１０１０回以上、すなわち、略半永久的に反復移動させることができる。
【０１５０】
図１９（ａ）は、比較例に係るサスペンション（Ｔｙｐｅ１、２、３）の構成を示す平面図である。
【０１５１】
Ｔｙｐｅ１のサスペンションには、中央部と腕部Ａ１との間に伸縮構造が設けられていない。Ｔｙｐｅ２、３のサスペンションには、中央部と腕部Ａ１との間に、切り欠きＣ１１、Ｃ１２を設けることにより、伸縮構造Ｂ１１、Ｂ１２が設けられている。ただし、伸縮構造Ｂ１１、Ｂ１２の形状は、実施形態のサスペンション３０４−１、３０４−２（図８（ｂ）、（ｃ）参照）の伸縮構造３０４ｂの形状と相違している。また、Ｔｙｐｅ１〜３のサスペンションは、腕部Ａ１の幅がサスペンション３０４−１、３０４−２よりも広くなっている。
【０１５２】
図１９（ｂ）は、比較例（Ｔｙｐｅ１、２、３）に係るサスペンションの変位量と応力との関係を示すグラフである。
【０１５３】
ここで、Ｔｙｐｅ１〜３のサスペンションは、全長が７２．８ｍｍ、厚みが０．２ｍｍであり、ベリリウム銅２５合金からなっている。また、Ｔｙｐｅ１〜３のサスペンションにおいて、中央部（固定部）と端部（支持部）を除いた２箇所のサスペンションとしての有効長は、それぞれ、２９．１ｍｍである。Ｔｙｐｅ２、３のサスペンションは、バネ定数をサスペンション３０４−１、３０４−２と同一にするために厚みが大きくなっている。
【０１５４】
Ｔｙｐｅ２、３のサスペンションの中央位置を±１．５ｍｍの範囲でＺ軸方向に往復移動させる場合に、これらサスペンションに生じる最大応力は、４００ＭＰａをやや超える大きさである。これに対し、図１８（ａ）を参照すると、最大応力が４００ＭＰａをやや超える大きさの場合の、破断限界の繰り返し回数は、１０８回程度である。したがって、Ｔｙｐｅ２、３のサスペンションを用いる場合は、上記実施形態のサスペンション３０４−１、３０４−２を用いる場合に比べて、破断限界の繰り返し回数がかなり短くなる。
【０１５５】
なお、Ｔｙｐｅ１のサスペンションでは、伸縮構造が設けられてないため、最大応力が、上記実施形態のサスペンション３０４−１、３０４−２と同様、３００ＭＰａ程度に抑えられる。しかし、Ｔｙｐｅ１のサスペンションは、伸縮構造が設けられてないため、Ｚ軸方向に撓みにくく、サスペンションの中央を±１．５ｍｍの範囲で往復移動させるのに必要な荷重が顕著に高くなる。
【０１５６】
以上の検証で検討したとおり、上記実施形態のサスペンション３０４−１、３０４−２を用いることにより、サスペンション３０４−１、３０４−２の中央を±１．５ｍｍの範囲で往復移動させる場合に、荷重を抑制しながら、サスペンション３０４−１、３０４−２の寿命を顕著に高めることができる。なお、このような効果を必要としない場合、サスペンション３０４−１、３０４−２の形状は、必ずしも、図８（ｂ）、（ｃ）に示したものでなくともよく、たとえば、図１９（ａ）に示したサスペンションを用いてもよい。この場合も、上側のサスペンションと下側のサスペンションとで座屈剛性が相違するように設定することが好ましい。
【０１５７】
＜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。
【０１５８】
たとえば、上記実施形態では、２つのスクリーン１０８、１０９がホルダ３６１に設置されたが、ホルダ３６１に設置されるスクリーンの数は２つに限られるものではない。たとえば、奥行き画像を表示するためのスクリーンとともに、互いに視距離が異なる位置に２つの固定画像用のスクリーンが配置されてもよい。この場合、固定画像用の２つのスクリーンは、奥行き画像用のスクリーンが移動範囲の境界位置に位置づけられたときに、それぞれ、各視距離で固定画像を表示するための位置に位置づけられればよい。また、奥行き画像用のスクリーンが複数配置されてもよい。
【０１５９】
また、上記実施形態では、スクリーン１０９を停止させた状態でスクリーン１０９により画像が表示されたが、スクリーン１０９を移動させながらスクリーン１０９により画像を表示させてもよい。
【０１６０】
また、上記実施形態では、スクリーン１０８、１０９がＺ軸に垂直な状態から略同じ角度だけ傾けられて構造体３０１に設置されたが、スクリーン１０８、１０９の傾き角が互いに異なっていてもよく、また、スクリーン１０８、１０９の両方または何れか一方がＺ軸に垂直な状態で構造体３０１に設置されてもよい。また、スクリーン１０８、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。
【０１６１】
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。
【０１６２】
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、スクリーン１０８、１０９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スクリーン１０８、１０９を駆動する構成であってもよい。
【０１６３】
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。
【符号の説明】
【０１６４】
２０  …  画像表示装置
２２  …  ミラー（光学系）
１０１  …  光源
１０８  …  スクリーン（第１のスクリーン）
１０９  …  スクリーン（第２のスクリーン）
３００  …  駆動部
３６１  …  ホルダ
３６１ｅ  …  突起（第１の突起）
３６１ｉ  …  突起（第２の突起）
３６２、３６３  …  耐熱パッキン
３６４  …  遮光部材（第１の遮光部材）
３６５  …  遮光部材（第１の遮光部材）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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