(57)【要約】      （修正有）【課題】光軸のずれを抑制しつつ、効率よく迅速に半導体レーザーの温度制御が可能であり、サイズを小さく抑えることができる走査型表示装置を提供する。【解決手段】光源筐体２５は、光源２１を保持し、ペルチェ素子５３は、一方の面である温度調整面５３１が光源筐体２５の一部に熱接続され、ペルチェ素子５３の他方の面である廃熱面５３２が熱拡散部材（取付部材５１）に熱接続され、走査部３１は、光源２１から出射される合成ビームを走査して画像を生成し、第一係止部は、光源筐体２５を、取付部材５１上にペルチェ素子５３を挟んで固定し、さらに、走査部３１を取付部材５１上に固定する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体レーザーと、
前記複数の半導体レーザーを保持する第一のフレームと、
前記第一のフレームの一部に一方の面が熱接続され、前記第一のフレームを介して前記半導体レーザーの温度を調整する熱電素子と、
前記熱電素子の他方の面が熱接続され、前記熱電素子からの熱を拡散する熱拡散部材と、
前記半導体レーザーから出射される光束を走査して画像を生成する走査部と、
前記熱拡散部材上に前記熱電素子を挟んで、前記第一のフレームを固定する第一固定手段と、を備え、前記熱拡散部材上に前記走査部を固定する、
ことを特徴とする走査型表示装置。
【請求項２】
複数の半導体レーザーと、
前記複数の半導体レーザーを保持する第一のフレームと、
前記第一のフレームの一部に一方の面が熱接続され、前記第一のフレームを介して前記半導体レーザーの温度を調整する熱電素子と、
前記熱電素子の他方の面が熱接続され、前記熱電素子からの熱を拡散する熱拡散部材と、
前記半導体レーザーから出射される光束を走査して画像を生成する走査部と、
前記熱拡散部材と前記第一のフレームの間に配置され、前記熱電素子を収納する収納部を有し、前記第一のフレームより熱伝導率が低い部材で形成されるベース部材と、
前記熱拡散部材上に前記ベース部材と前記熱電素子とを挟んで、前記第一のフレームを固定する第一固定手段と、を備え、前記熱拡散部材上に前記走査部を固定する、
ことを特徴とする走査型表示装置。
【請求項３】
前記熱電素子及び前記ベース部材と、前記熱拡散部材との間に、前記熱電素子の面積より大きい熱伝達手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項２に記載の走査型表示装置。
【請求項４】
前記熱伝達手段は、前記熱電素子及び前記ベース部材と、前記熱拡散部材との間に、熱伝導性グリスまたは熱伝導性シートまたは熱伝導性接着剤を設ける、
ことを特徴とする請求項３に記載の走査型表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載の走査型表示装置と、前記走査部が生成した画像を表示するスクリーンと、前記スクリーンに表示された画像を示す表示光を外部の投影部材に投影するリレー光学系と、前記リレー光学系を少なくとも収納するハウジングと、を備え、
前記走査型表示装置は、前記熱拡散部材が前記ハウジングの外側に露出するように固定される、
ことを特徴とする投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体レーザーからの光を走査することで画像を生成する走査型表示装置及び投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の走査型表示装置は、例えば特許文献１に開示され、３つの光源と、光源から出射される光束を整形する光学素子と、３つの光源の光束の光軸を一致させるビーム結合器と、３つの光源から出射された合成ビームを走査することで画像を生成する走査部と、を金属などで形成される光学フレーム内に固定してモジュール化したものが知られている。このような走査型表示装置においては、３色のビームの光軸を精度よく一致させることが重要であり、このように同一の光学フレームに各光学部材を固定することによって各光学部材の位置精度が向上し、かつ金属などの光学フレームに固定されているため、温度上昇による光学フレームの熱変形が均一になるため、各光学部材の位置ずれを防いでいる。
【０００３】
また、このような半導体レーザーを用いた走査型表示装置は、非常に光利用効率が高いため、従来の表示装置に比べて消費電力を抑えることができ、かつ走査型による画像生成方法により従来の液晶表示器を用いた表示装置に比べて容積を低減することが期待できる。
【０００４】
しかしながら、このような半導体レーザーを用いた走査型表示装置は、車両に搭載するヘッドアップディスプレイ装置などに用いられた場合、低温から高温まで幅広い温度での動作が必要とされるが、半導体レーザーは動作温度範囲が狭く、半導体レーザーを車両に搭載するには、この点が大きな課題である。
【０００５】
そこで、このような問題点を解決するため、特許文献２のような、ペルチェ素子（熱電素子）を用いて、半導体レーザーの温度を制御する方法が知られている。ペルチェ素子は、印加電圧の極性を反転させることで温度制御の対象を加熱または冷却することができ、半導体レーザーの温度調整に適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９−５３３７１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２３７２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、半導体レーザーを熱電素子で温度制御する場合、必要な消費電力と目標温度への到達時間が問題となる。例えば、本出願人の実験結果によれば、４ｃｃ程度の表示装置をペルチェ素子により冷却した場合、８５℃雰囲気に置かれた表示装置内の半導体レーザーの温度を動作可能温度範囲の上限である６０℃まで冷却するには、ペルチェ素子の消費電力を１０Ｗとしたとしても９０ｓｅｃもの時間を要し、起動時間が多くかかり過ぎてしまうおそれがあり、起動時間を短くするために消費電力を増加させた場合、走査型表示装置の特徴でもある低消費電力を達成することができないおそれがあった。
【０００８】
さらに、ペルチェ素子で冷却制御した場合、温度制御を行う面（温度制御面）と反対に位置する面（廃熱面）から放出される熱が非常に大きく、ペルチェ素子の廃熱面の熱を外部へ放熱するための熱拡散部材も大型化し、表示装置全体として大型化してしまうおそれがあった。
【０００９】
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、光軸のずれを抑制しつつ、効率よく迅速に半導体レーザーの温度制御が可能であり、サイズを小さく抑えた走査型表示装置、及び投影装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題を解決するため、本発明の第一の観点における走査型表示装置は、複数の半導体レーザーと、前記複数の半導体レーザーを保持する第一のフレームと、前記第一のフレームの一部に一方の面が熱接続され、前記第一のフレームを介して前記半導体レーザーの温度を調整する熱電素子と、前記熱電素子の他方の面が熱接続され、前記熱電素子からの熱を拡散する熱拡散部材と、前記半導体レーザーから出射される光束を走査して画像を生成する走査部と、前記熱拡散部材上に前記熱電素子を挟んで、前記第一のフレームを固定する第一固定手段と、を備え、前記熱拡散部材上に前記走査部を固定するものである。
【００１１】
また、本発明の第二の観点における走査型表示装置は、複数の半導体レーザーと、前記複数の半導体レーザーを保持する第一のフレームと、前記第一のフレームの一部に一方の面が熱接続され、前記第一のフレームを介して前記半導体レーザーの温度を調整する熱電素子と、前記熱電素子の他方の面が熱接続され、前記熱電素子からの熱を拡散する熱拡散部材と、前記半導体レーザーから出射される光束を走査して画像を生成する走査部と、前記熱拡散部材と前記第一のフレームの間に配置され、前記熱電素子を収納する収納部を有し、前記第一のフレームより熱伝導率が低い部材で形成されるベース部材と、前記熱拡散部材上に前記ベース部材と前記熱電素子とを挟んで、前記第一のフレームを固定する第一固定手段と、を備え、前記熱拡散部材上に前記走査部を固定するものである。
【００１２】
また、本発明の第三の観点における走査型表示装置は、前記熱電素子及び前記ベース部材と、前記熱拡散部材との間に、前記熱電素子の面積より大きい熱伝達手段をさらに備えるものである。
【００１３】
また、本発明の第四の観点における走査型表示装置において、前記熱伝達手段は、前記熱電素子及び前記ベース部材と、前記熱拡散部材との間に、熱伝導性グリスまたは熱伝導性シートまたは熱伝導性接着剤を設けるものである。
【００１４】
また、本発明の第五の観点における投影装置は、走査型表示装置と、前記走査部が生成した画像を表示するスクリーンと、前記スクリーンに表示された画像を示す表示光を外部の投影部材に投影するリレー光学系と、前記リレー光学系を少なくとも収納するハウジングと、を備え、前記走査型表示装置は、前記熱拡散部材が前記ハウジングの外側に露出するように固定されるものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、光軸のずれを抑制しつつ、効率よく迅速に半導体レーザーの温度制御が可能であり、サイズを小さく抑えた走査型表示装置、及び投影装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態を示す概略断面図。
【図２】同上実施形態における表示装置の構成を説明する概略平面図である。
【図３】同上実施形態の表示装置の断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】同上実施形態を表示装置の断面図であり、図２のＢ−Ｂ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づいて、本発明の走査型表示装置をヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と記載）１に搭載した一実施形態を説明する。
【００１８】
ＨＵＤ装置（投影装置）１は、例えば自動車に搭載されるものであり、図１等に示すように、表示装置１０と、平面ミラー６１と、曲面ミラー６２と、ハウジング７０と、制御基板（図示しない）と、を備え、表示装置１０が表示した表示画像Ｍを表す表示光Ｌを、平面ミラー６１と曲面ミラー６２とで反射させ、ＨＵＤ装置１が搭載される車両のウインドシールド２に照射し、観察者（通常、車両の運転者）３に、虚像Ｖを視認させるものである。ＨＵＤ装置１がこのように表示する内容は、各種車両情報、ナビゲーション情報等である。
【００１９】
表示装置１０は、表示画像Ｍを後述する透過スクリーン４０上に表示するものであり、詳細な構成については、詳述する。
【００２０】
平面ミラー（リレー光学系）６１は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、表示装置１０が出射した表示画像Ｍの表示光Ｌを、曲面ミラー６２に向けて反射させるものである。
【００２１】
曲面ミラー（リレー光学系）６２は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、平面ミラー６１で反射した表示光Ｌをさらに反射させ、ウインドシールド２に向けて出射する。曲面ミラー６２で反射した表示光Ｌは、後述するハウジング７０の開口部７１ａに設けられた透光性カバー７１ｂを透過して、ウインドシールド２に向かう。ウインドシールド２に到達し、反射された表示光Ｌは、ウインドシールド２の前方位置に表示画像Ｍの虚像Ｖを形成する。これにより、ＨＵＤ装置１は、虚像Ｖとウインドシールド２の前方に実際に存在する外景等の双方を、観察者３に視認させることができる。なお、曲面ミラー６２は拡大鏡としての機能を有し、表示装置１０に表示された表示画像Ｍを拡大してウインドシールド２側へ反射する。すなわち、観察者３に視認される虚像Ｖは表示装置１０が表示する表示画像Ｍが拡大した像である。
【００２２】
ハウジング７０は、例えば黒色の遮光性合成樹脂から形成される上ケース７１と、下ケース７２とから構成され、これら上ケース７１と下ケース７２を係合することで、平面ミラー６１、曲面ミラー６２を内部に収納し、外部に表示装置１０と前記制御基板が取り付けられる。
上ケース７１は、ウインドシールド２に対向する部分に、後述する表示光Ｌをウインドシールド２に通過させる開口部７１ａを有し、この開口部７１ａは、透光性カバー７１ｂに覆われている。また、上ケース７１は、開口部７１ａの平面ミラー６１に近接する箇所に遮光壁７１ｃを有し、開口部７１ａ（透光性カバー７１ｂ）から入射する外光が平面ミラー６１側または表示装置１０側へ進行することを防止する。さらに、上ケース７１は、遮光壁７１ｃの一部に貫通する光検出孔７１ｄを有し、この光検出孔７１ｄの先には後述する外光センサ８０が設けられ、ＨＵＤ装置１の外部（観察者３の周囲）の照度を検出する。
下ケース７２は、ハウジング７０の内部に収納する平面ミラー６１、曲面ミラー６２及び外部に取り付ける表示装置１０、前記制御基板を係合する係合部（図示しない）をそれぞれ有し、表示装置１０、平面ミラー６１、曲面ミラー６２、前記制御基板等をそれぞれ位置決め固定する。また、下ケース７２は、表示装置１０が表示する表示画像Ｍが平面ミラー６１に臨むように開口した表示口７２ａを有する。また、下ケース７２は、図示しないが、前記制御基板から表示装置１０と外光センサ８０などに各種信号と電力とを供給する配線が挿通する配線穴も有する。
【００２３】
コントロールユニット（図示しない）は、ＨＵＤ装置１の電気的な制御をするものであり、光源２１，温度センサ２４，走査部３１，モニタセンサ３３，ペルチェ素子５３，外光センサ８０，図示しない車両ＥＣＵと、図示しない配線により電力や信号を授受可能に接続される。前記コントロールユニットは、車両ＥＣＵからの信号に基づき、図示しない記憶部から画像データをＬＶＤＳ（Ｌｏｗ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌ）通信などで取得し、画像データに基づき、光源２１と走査部３１を制御することで所望の表示画像Ｍを透過スクリーン４０上に生成する。前記コントロールユニットは、外光センサ８０からの照度データに基づき、表示画像Ｍの輝度を決定し、光源２１が出射する光強度を調整する。また、前記コントロールユニットは、モニタセンサ３３から検出された光強度に基づき、光源２１が実際に所望の光強度を出射しているかを監視し、モニタセンサ３３から検出された光強度が所望の光強度になるように光源２１の光強度を補正する。
【００２４】
また、前記コントロールユニットは、温度センサ２４から光源２１の温度データを取得し、光源２１が適当な温度になるように、ペルチェ素子５３を制御することで、光源２１の温度制御を行う。前記コントロールユニットは、光源２１の温度が適当な温度より高温である場合、ペルチェ素子５３の温度調整面５３１から吸熱するようにペルチェ素子５３に電圧を印加して、光源２１を冷却する。なお、光源２１が動作温度範囲以上であると判定された場合、前記コントロールユニットは、ペルチェ素子５３が効率よく駆動できる最大の電圧で駆動し、より短時間で冷却できるように制御する。また、前記コントロールユニットは、光源２１の温度が適当な温度より低温である場合、ペルチェ素子５３の温度調整面５３１から加熱するようにペルチェ素子５３に冷却時とは反転した電圧を印加して、光源２１を加熱する。なお、光源２１が動作温度範囲以下であると判定された場合、前記コントロールユニットは、ペルチェ素子５３が効率よく駆動できる最大の電圧で駆動し、より短時間で加熱できるように制御する。以下に、表示装置１０の具体的な構成を、図２乃至４を用いて説明する。図２は、表示装置１０の構成を説明する概略平面図であり、図３は、表示装置１０の断面図であり、図２のＡ−Ａ断面図であり、図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００２５】
表示装置（走査型表示装置）１０は、図２に示すように、合成ビームＣを出射する光源モジュール２０と、光源モジュール２０から出射された合成ビームＣを走査して画像を生成する走査モジュ−ル３０と、走査モジュ−ル３０が走査した合成ビームＣを表面で結像して表示画像Ｍを表示する透過スクリーン４０と、光源モジュール２０から伝達される熱を拡散する放熱部材（熱拡散部材）５０、取付部材（熱拡散部材）５１、ベース部材５２、ペルチェ素子５３、熱伝導シート５４を備え、光源モジュール２０が出射する合成ビームＣを、走査モジュ−ル３０が透過スクリーン４０上に走査することで透過スクリーン４０の表面に表示画像Ｍが生成され、この表示装置１０で生成された表示画像Ｍがリレー光学系（平面ミラー６１、曲面ミラー６２）に反射されることで、ウインドシールド２に投影され、観察者３に表示画像Ｍの虚像Ｖを視認させることができる。なお、透過スクリーン４０に表示される表示画像Ｍは、曲面ミラー６２やウインドシールド２により拡大されて視認される。以下に、光源モジュール２０の具体的な構成を説明する。
【００２６】
（光源モジュール）
光源モジュール２０は、赤色光束Ｒ，緑色光束Ｇ，青色光束Ｂの三原色の光束を合波して１本の合成ビームＣとして出射するものであり、図２に示すように、光源筐体２５に、光源２１と、集光光学系２２と、ダイクロイックミラー２３と、温度センサ２４と、をそれぞれ固定したものである。
【００２７】
光源２１は、半導体レーザーであり、赤色光束Ｒを出射する第一光源２１ｒと、緑色光束Ｇを出射する第二光源２１ｇと、青色光束Ｂを出射する第三光源２１ｂと、から構成され、図示しない配線により前記コントロールユニットと接続され、前記コントロールユニットから第一光源２１ｒ，第二光源２１ｇ，第三光源２１ｂそれぞれに供給される電流の大きさに基づいて、所望の光強度の赤色光束Ｒ，緑色光束Ｇ，青色光束Ｂを出射するものである。光源２１は、それぞれ後述する光源筐体２５の立壁部２５３に設けられる係止部に固定され、この光源筐体２５を介して後述するペルチェ素子５３の熱が伝達されることで、冷却または加熱される。また、この光源筐体２５の立壁部２５３の上側の位置（ペルチェ素子５３から光源２１よりも離れた位置）には、サーミスタである温度センサ２４が配置され（図３参照）、この温度センサ２４が光源筐体２５の熱を検出することで、光源２１の温度を間接的に検出する。すなわち、光源２１の温度を温度センサ２４により検出し、この検出した温度に基づき、後述する前記コントロールユニットがペルチェ素子５３を制御することで、光源２１の温度が調整される。
【００２８】
集光光学系２２は、片面が凸または両面が凸形状であり、光源２１から出射された発散光を収束光に変換するレンズからなり、第一光源２１ｒから出射される赤色光束Ｒの光路上に配置される第一集光光学系２２ｒと、第二光源２１ｇから出射される緑色光束Ｇの光路上に配置される第二集光光学系２２ｇと、第三光源２１ｂから出射される青色光束Ｂの光路上に配置される第三集光光学系２２ｂと、を有し、入射した光束Ｒ，Ｇ，Ｂが所定の位置に集光するように収差補正するレンズである。集光光学系２２は、それぞれ光源筐体２５と同じ材料（熱膨張係数の小さい金属）で形成されたレンズホルダ２２１により保持され、このレンズホルダ２２１は、それぞれ後述する光源筐体２５の立壁部２５３のペルチェ素子５３から光源２１よりも離れた位置で係合し、第２の面２５２に接触しないように保持される。このように、集光光学系２２（レンズホルダ２２１）を、光源筐体２５の光源２１が取り付けられた位置より離れた位置に係合し、第２の面２５２に接触しないように保持することにより、ペルチェ素子５３からの熱がはじめに光源２１に伝達されるため、光源２１を迅速に温度調整することができる。また、熱膨張係数の小さい金属で形成されているため、温度変化した場合であっても光源２１に対して集光光学系（光学素子）２２の相対位置がずれにくく、光源モジュール２０から出射される光束の光軸がずれずに走査モジュ−ル３０に入射させることができ、延いては、正確な位置に表示品位の高い表示画像Ｍを生成することができる。
【００２９】
ダイクロイックミラー２３は、誘電体多層膜等の薄膜が鏡面に形成されたミラーであり、第一集光光学系２２ｒを通過した赤色光束Ｒの光路上に所定の角度をもって配置される第一ダイクロイックミラー２３ｒと、第二集光光学系２２ｇを通過した緑色光束Ｇの光路上に所定の角度をもって配置される第二ダイクロイックミラー２３ｇと、第三集光光学系２２ｂを通過した青色光束Ｂの光路上に所定の角度をもって配置される第三ダイクロイックミラー２３ｂと、を有し、赤色光束Ｒ，緑色光束Ｇ，青色光束Ｂの光軸を略同方向に揃える。ダイクロイックミラー２３は、それぞれ後述する光源筐体２５の第２の面２５２に設けられた係止部に固定される。
【００３０】
光源筐体（第一のフレーム）２５は、熱伝導性の高い熱伝導性樹脂やセラミックや金属などで形成された板状の部材である。光源筐体２５の一方の第１の面２５１は、平面であり、後述する第三熱伝導シート５４３を介してペルチェ素子５３の温度調整面５３１と熱的に接続される。また、光源筐体２５の他方の第２の面２５２は、光源２１を固定するための突出した立壁部２５３と、集光光学系２２を固定する係止部とを有する。立壁部２５３は、第２の面２５２から一体的に突出しており、光源２１それぞれを固定する。また、立壁部２５３のペルチェ素子５３から光源２１よりも離れた位置には、温度センサ２４が係合され、さらに、集光光学系２２のレンズホルダ２２１が係合される。また、光源筐体２５は、ベース部材５２に固定するための熱伝導性が低い樹脂ネジなどで形成される第一係止部２５４を有し、光源筐体２５は、第一係止部２５４によりベース部材５２と熱交換が少なくなるように固定される。なお、光源筐体２５は、第一係止部２５４と後述するベース部材５２と後述する第二係止部５２２を介して熱拡散部材（放熱部材５０）固定されることとなり、特許請求の範囲に記載の第一固定手段は、本実施形態においては、これら第一係止部２５４と後述するベース部材５２と後述する第二係止部５２２とにより構成される。以上が本実施形態における光源モジュール２０の構成である。以下に本実施形態における走査モジュ−ル３０の構成を説明する。
【００３１】
（走査モジュ−ル）
走査モジュ−ル３０は、光源モジュール２０からの合成ビームＣを受け、この合成ビームＣを走査することで、透過スクリーン４０上に表示画像Ｍを生成するものであり、図４に示すように、走査部筐体３４に、走査部３１と、ミラー３２と、モニタセンサ３３と、をそれぞれ固定したものである。なお、走査部筐体３４は、図示しない固定手段を有し、走査モジュ−ル３０は、この固定手段により放熱部材５０（取付部材５１）に固定される。
【００３２】
走査部３１は、二次元方向に、光源モジュール２０からの合成ビームＣを偏向する偏向器であり、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）ミラーで構成され、前記コントロールユニットの制御のもとで、受光した合成ビームＣを、透過スクリーン４０上で主走査方向に複数回往復走査（主走査）しながら、主走査方向に直交する副走査方向に走査（副走査）することで所望の表示画像Ｍを透過スクリーン４０上に表示する。走査部３１は、後述する走査部筐体３４に設けられた第三係止部３１１（第二固定手段）により固定される。
【００３３】
ミラー３２は、光源モジュール２０から出射される合成ビームＣの光路上に所定の角度をもって配置され、光源モジュール２０からの合成ビームＣを走査部３１の方向へ反射するものである。ミラー３２の反射率は、予め調整され、合成ビームＣの数％はミラー３２を透過してモニタセンサ３３の受光面に入射する。
【００３４】
モニタセンサ３３は、カラーセンサなどであり、合成ビームＣの各色の光強度を検出し、前記コントロールユニットに出力する。前記コントロールユニットは、モニタセンサ３３からの検出信号に基づき、光源２１に供給する電流を調整する。
【００３５】
走査部筐体（第二のフレーム）３４は、合成樹脂などで形成された板状の部材であり、一方の面に、走査部３１，ミラー３２，モニタセンサ３３を配置、固定するための第三係止部３１１などの係止部をそれぞれ有する。また、走査部筐体３４は、後述する取付部材５１に図示しないボルトなどの係合部により固定される。すなわち、走査部３１は、第三係止部３１１と走査部筐体３４と図示しない係合部を介して熱拡散部材（取付部材５１）に固定されるが、これに限定されない。以上が本実施形態における走査モジュ−ル３０の構成である。
【００３６】
透過スクリーン４０は、走査部３１からの画像光Ｋを背面で受光し、透過させることで、表面側に表示画像Ｍを表示するものであり、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される。透過スクリーン４０は、後述するベース部材５２に設けられた係止部に配置、固定されるが、これに限定されず、後述するハウジング７０に設けられた係止部に配置、固定されてもよい。
【００３７】
放熱部材（熱拡散部材）５０は、表面積を大きくするようにフィン形状を有し、金属などの熱伝導がよい部材により形成されたヒートシンクであり、一方の面に後述する第一熱伝導シート５４１を介して取付部材５１が着接し、他方の面をハウジング７０の外部に突出するように配設され、取付部材５１を介してペルチェ素子５３の廃熱面５３２からの熱を吸熱し、ハウジング７０の外部に放出することにより、光源２１を効率よく冷却または加熱する効果を有する。具体的には、放熱部材５０は、図示しないボルトなどで取付部材５１に強固に固定され、取付部材５１を介してハウジング７０の外部に固定される。
【００３８】
取付部材（熱拡散部材）５１は、熱伝導性が高い金属などで形成され、一方の面は第一熱伝導シート５４１を介して放熱部材５０と着接し、放熱部材５０と熱的に接続される。また、取付部材５１の他方の面には、ベース部材５２と、走査部筐体３４とを係止する係止部を有し、第二熱伝導シート５４２を介してベース部材５２とペルチェ素子５３とが着接され、さらに走査部筐体３４が図示しないボルトなどで固定される。具体的には、取付部材５１は、ベース部材５２と第二係止部５２２により強固に固定される。また、取付部材５１は、図示しないボルトなどの係合部を有し、ハウジング７０の外側と係合する。
【００３９】
ベース部材５２は、熱伝導性が低い樹脂などで板状に形成される部材であり、中央領域に後述するペルチェ素子５３を収納する矩形状の貫通孔で形成される収納部５２１と、取付部材５１と係合するための第二係止部５２２と、を有する。第二係止部５２２は、熱伝導性が低い樹脂ネジなどであり、ベース部材５２は、第二係止部５２２により取付部材５１と熱交換が少なくなるように固定される。
【００４０】
ペルチェ素子（熱電素子）５３は、温度調整面５３１と、温度調整面５３１と反対の面である廃熱面５３２と、を有し、後述する前記コントロールユニットの制御のもと、温度調整面５３１を加熱または冷却する熱電素子である。ペルチェ素子５３は、ベース部材５２の収納部５２１に収納され、温度調整面５３１が第三熱伝導シート５４３を介して光源筐体２５と着接し、廃熱面５３２が第二熱伝導シート５４２を介して取付部材５１と着接する。
【００４１】
熱伝導シート５４は、熱伝導性が高いグラファイトシートなどのシート状の部材であり、放熱部材５０と取付部材５１との間に挟着される第一熱伝導シート５４１と、取付部材５１とベース部材５２との間に挟着される第二熱伝導シート５４２と、ペルチェ素子５３と光源筐体２５との間に挟着される第三熱伝導シート５４３と、を有する。
【００４２】
第一熱伝導シート５４１は、放熱部材５０と取付部材５１との熱交換を良好にするものであり、取付部材５１が放熱部材５０に着接する概ね全ての範囲に配置されることが好ましい。
【００４３】
第二熱伝導シート５４２は、取付部材５１とペルチェ素子５３との熱交換を良好にするものであり、ペルチェ素子５３の廃熱面５３２が取付部材５１に着接する領域よりも大きい領域に配置される。斯かる構成により、温度調整面５３１を冷却する際、ペルチェ素子５３の廃熱面５３２に発生する熱を効率よく取付部材５１に廃熱することができ、また、温度調整面５３１を加熱する際、取付部材５１から熱を効率よく吸熱することができる。なお、第二熱伝導シート５４２が、ペルチェ素子５３の廃熱面５３２と取付部材５１とが着接する領域よりも大きい領域に配置された場合、第二熱伝導シート５４２が取付部材５１とベース部材５２との間に配置されることになるが、上述したように、ベース部材５２が熱伝導性の低い部材で構成されているため、取付部材５１の熱が第二熱伝導シート５４２を介してもベース部材５２（ベース部材５２を介した光源筐体２５）に伝わりにくく、ペルチェ素子５３の廃熱面５３２側と温度調整面５３１側との熱伝導を低く抑えることができ、温度調整面５３１により光源２１（光源筐体２５）を効率よく温度調整することができる。
【００４４】
第三熱伝導シート５４３は、ペルチェ素子５３の温度調整面５３１と光源筐体２５との熱交換を良好にするものであり、温度調整面５３１が光源筐体２５に着接する概ね全ての範囲に配置されることが好ましい。
【００４５】
本発明は、以上に説明したとおり、本実施形態における走査型表示装置１０は、複数の光源２１と、光源２１を保持する光源筐体２５と、光源筐体２５の一部に一方の面である温度調整面５３１が熱接続され、光源筐体２５を介して光源２１の温度を調整するペルチェ素子５３と、ペルチェ素子５３の他方の面である廃熱面５３２が熱接続され、ペルチェ素子５３からの熱を拡散する放熱部材５０（取付部材５１）と、光源２１から出射される合成ビームＣを走査して画像を生成する走査部３１と、放熱部材５０（取付部材５１）上にペルチェ素子５３を挟んで、光源筐体２５を固定する第一係止部２５４（第二係止部５２２）と、を備え、放熱部材５０（取付部材５１）上に走査部３１を固定するものであり、ペルチェ素子５３の熱を放出する大きさの放熱部材５０を設けつつ、熱膨張係数の小さい共通の部材である放熱部材５０に光源モジュール２０と走査モジュ−ル３０とを固定することにより、温度変化によって生じる熱変形が均一になるので、光源モジュール２０から出射される光束の光軸がずれずに走査モジュ−ル３０に入射させることができ、延いては、正確な位置に表示品位の高い表示画像Ｍを生成することができる。
【００４６】
なお、本発明は上記実施形態及び図面によって限定されるものではない。これらに変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。
【００４７】
以上の説明では、光源筐体２５に、光学素子である集光光学系２２やダイクロイックミラー２３などを係止していたが、走査モジュ−ル３０の走査部筐体３４にそれぞれ係止されてもよい。
【００４８】
また、走査部３１，ミラー３２，モニタセンサ３３などをそれぞれ走査部筐体３４に係止した走査モジュ−ル３０を、取付部材５１（放熱部材５０）に固定していたが、走査部筐体３４を削除し、走査部３１，ミラー３２，モニタセンサ３３などをそれぞれ取付部材５１（放熱部材５０）に固定してもよい。
【００４９】
また、以上の説明では、光源モジュール２０，走査モジュ−ル３０，ベース部材５２，ペルチェ素子５３は、取付部材５１上に固定されていたが、取付部材５１を削除し、放熱部材５０にそれぞれ固定してもよい。
【００５０】
また、以上の説明では、光源筐体２５とベース部材５２とを第一係止部２５４で係止し、ベース部材５２と取付部材５１とを第二係止部５２２で係止していたが、これらに限られず、ベース部材５２を間に挟み、光源筐体２５と取付部材５１とを係止する係止部（図示しない）を設けてもよい。
【００５１】
また、以上の説明では、ベース部材５２は、ペルチェ素子５３を収納する収納部５２１を設けていたが、ペルチェ素子５３を取付部材５１（放熱部材５０）または光源筐体２５に固定する固定手段（図示しない）を設け、ベース部材５２の収納部５２１を削除してもよい。
【００５２】
また、以上の説明では、光源筐体２５を放熱部材５０に相対的に固定する第一係止部２５４を、光源筐体２５より熱伝導率の低い樹脂などで形成すると記載したが、第一係止部２５４を介して光源筐体２５と他の部材との熱交換が少なければよく、第一係止部２５４の体積を十分小さくすることで光源筐体２５と他の部材との熱交換が少なくすることが可能であり、第一係止部２５４を光源筐体２５と略同等の熱伝導率を有する部材で構成してもよい。
【００５３】
また、以上の説明では、光源筐体２５を保持するベース部材５２を設けていたが、光源筐体２５を、ペルチェ素子５３を挟んだ状態で取付部材５１（放熱部材５０）と固定できればよいので、ベース部材５２を削除し、光源筐体２５を、ペルチェ素子５３に載置した状態で、光源筐体２５よりも熱伝導率が低い第一係止部２５４のみで取付部材５１（放熱部材５０）に固定してもよい。
【００５４】
また、以上の説明では、部材間の熱交換の効率を向上させるため、熱伝導シート５４を部材間に挟装するとしていたが、部材間に熱伝導性グリスの塗布、部材間を熱伝導性接着剤による接着、部材同士を共晶結合、半田接合、ＴＬＰ接合、熱圧着などにより接合することによって、部材間の熱交換の効率を向上させてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１    ＨＵＤ装置（投影装置）
２    ウインドシールド（投影部材）
３    観察者
１０    表示装置（走査型表示装置）
２０    光源モジュール
２１    光源（半導体レーザー）
２２    集光光学系
２３    ダイクロイックミラー（光束結合器）
２４    温度センサ
２５    光源筐体（第一のフレーム）
３０    走査モジュ−ル
３１    走査部
３２    ミラー
３３    モニタセンサ
３４    走査部筐体（第二のフレーム）（第二固定手段）
４０    透過スクリーン
５０    放熱部材（熱拡散部材）
５１    取付部材（熱拡散部材）
５２    ベース部材（第一固定手段）
５３    ペルチェ素子（熱電素子）
５４    熱伝導シート
６１    平面ミラー（リレー光学系）
６２    曲面ミラー（リレー光学系）
７０    ハウジング
８０    外光センサ
２５１  第１の面
２５２  第２の面
２５３  立壁部
２５４  第一係止部（第一固定手段）
３１１  第三係止部（第二固定手段）
５２１  収納部
５２２  第二係止部（第一固定手段）
５３１  温度調整面
５３２  廃熱面
Ｃ    合成光束
Ｋ    画像光
Ｍ    表示画像
Ｌ    表示光
【図１】
2015138114.tif 000003
【図２】
2015138114.tif 000004
【図３】
2015138114.tif 000005
【図４】
2015138114.tif 000006