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技術 ヘッドアップディスプレイ装置

出願人 株式会社デンソー
発明者 東ヶ崎優南原孝啓
出願日 2015年11月19日 (5年1ヶ月経過) 出願番号 2015-226956
公開日 2017年6月1日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2017-097074
状態 特許登録済
技術分野 計器板 その他の光学系・装置、色の干渉・色の制御
主要キーワード 視界補助 投射器 車両状態値 ウインドシールド側 実装箇所 透過経路 投影部材 輸送機器
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (9)

課題

画像の質の低下を抑制しつつ、耐久性が高いHUD装置を提供する。

解決手段

HUD装置は、車両に搭載され、ウインドシールドに画像を投影することにより、画像を乗員により視認可能に虚像表示する。HUD装置は、光源光を発する光源部と、一対の液晶用偏光子61,62と、液晶用偏光子61,62間の液晶層とを、互いに積層した状態で一体的に有することにより、光源光のうち一部を透過させることで画像を形成する液晶パネル60と、光源部と液晶パネル60との間の光路上において配置される追加の偏光子40と、を備える。追加の偏光子40は、一対の液晶用偏光子61,62のうち光源部側の液晶用偏光子61と透過軸40a,61a及び遮光軸40b,61bを互いに合わせて配置される。

概要

背景

従来、移動体に搭載され、画像を乗員により視認可能に虚像表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。特許文献1に開示のHUD装置は、光源光を発する光源部と、光源光のうち一部を透過させることで画像を形成する液晶表示素子と、を備えている。

ここで、液晶表示素子は、一対の液晶用偏光子との間に、液晶層を有してなる。ここで各液晶用偏光子は、液晶層と空間を介して設けられている。

概要

画像の質の低下を抑制しつつ、耐久性が高いHUD装置を提供する。HUD装置は、車両に搭載され、ウインドシールドに画像を投影することにより、画像を乗員により視認可能に虚像表示する。HUD装置は、光源光を発する光源部と、一対の液晶用偏光子61,62と、液晶用偏光子61,62間の液晶層とを、互いに積層した状態で一体的に有することにより、光源光のうち一部を透過させることで画像を形成する液晶パネル60と、光源部と液晶パネル60との間の光路上において配置される追加の偏光子40と、を備える。追加の偏光子40は、一対の液晶用偏光子61,62のうち光源部側の液晶用偏光子61と透過軸40a,61a及び遮光軸40b,61bを互いに合わせて配置される。

目的

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、画像の質の低下を抑制しつつ、耐久性が高いHUD装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
1件

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請求項1

動体(1)に搭載され、投影部材(3)に画像を投影することにより、前記画像を乗員により視認可能に虚像表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、光源光を発する光源部(12)と、一対の液晶用偏光子(61,62)と、前記液晶用偏光子間の液晶層(64)とを、互いに積層した状態で一体的に有することにより、前記光源光のうち一部を透過させることで前記画像を形成する液晶パネル(60,260)と、前記光源部と前記液晶パネルとの間の光路上において配置される追加の偏光子(40,240)と、を備え、前記追加の偏光子及び前記一対の液晶用偏光子は、透過軸(40a,61a,62a)に沿った偏光を透過させ、前記透過軸と交差する遮光軸(40b,61b,62b)に沿った偏光を遮光する性質を有し、前記追加の偏光子は、前記一対の液晶用偏光子のうち前記光源部側の液晶用偏光子(61)と前記透過軸(40a,61a)及び前記遮光軸(40b,61b)を互いに合わせて配置されるヘッドアップディスプレイ装置。

請求項2

前記光源部と前記液晶パネルとの間の光路上に配置され、前記光源光を拡散する拡散部(30,230)をさらに備え、前記追加の偏光子は、前記拡散部と前記液晶パネルとの間の光路上に配置される請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

請求項3

前記光源部と前記液晶パネルとの間の光路上に配置され、前記光源光を集光する集光部(20)をさらに備え、前記追加の偏光子は、前記集光部と前記液晶パネルとの間の光路上に配置される請求項1又は2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

請求項4

前記追加の偏光子は、前記遮光軸に沿った偏光を前記光源部側に反射する性質を有する反射型偏光子である請求項1から3のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

請求項5

前記追加の偏光子よりも前記光源部側に配置され、前記追加の偏光子により反射された前記光源光を、再び前記液晶パネル側へ向けて反射する反射部(50)をさらに備える請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

請求項6

前記追加の偏光子は、前記液晶パネルと貼り合わされている請求項4又は5に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

請求項7

前記追加の偏光子は、前記遮光軸に沿った偏光を吸収する性質を有する吸収型偏光子であって、前記液晶パネルとは空間(SP)を介して配置されている請求項1から3のいずれか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

技術分野

0001

本発明は、移動体に搭載され、画像を乗員により視認可能に虚像表示するヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置略称とする)に関する。

背景技術

0002

従来、移動体に搭載され、画像を乗員により視認可能に虚像表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。特許文献1に開示のHUD装置は、光源光を発する光源部と、光源光のうち一部を透過させることで画像を形成する液晶表示素子と、を備えている。

0003

ここで、液晶表示素子は、一対の液晶用偏光子との間に、液晶層を有してなる。ここで各液晶用偏光子は、液晶層と空間を介して設けられている。

先行技術

0004

特開2007−86387号公報

発明が解決しようとする課題

0005

このように液晶層と空間を介して液晶用偏光子を設けると、例えば液晶用偏光子にて遮光された光源光が熱に変換されても、当該空間により液晶層の温度上昇を抑制することで、HUD装置の耐久性が向上すると考えられる。しかしその空間によって、液晶表示素子が形成する画像の質(例えばコントラスト)が低下してしまうことが懸念されている。

0006

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、画像の質の低下を抑制しつつ、耐久性が高いHUD装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、移動体(1)に搭載され、投影部材(3)に画像を投影することにより、画像を乗員により視認可能に虚像表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
光源光を発する光源部(12)と、
一対の液晶用偏光子(61,62)と、液晶用偏光子間の液晶層(64)とを、互いに積層した状態で一体的に有することにより、光源光のうち一部を透過させることで画像を形成する液晶パネル(60,260)と、
光源部と液晶パネルとの間の光路上において配置される追加の偏光子(40,240)と、を備え、
追加の偏光子及び一対の液晶用偏光子は、透過軸(40a,61a,62a)に沿った偏光を透過させ、透過軸と交差する遮光軸(40b,61b,62b)に沿った偏光を遮光する性質を有し、
追加の偏光子は、一対の液晶用偏光子のうち光源部側の液晶用偏光子(61)と透過軸(40a,61a)及び遮光軸(40b,61b)を互いに合わせて配置される。

0008

このような発明によると、液晶パネルにおいて、一対の液晶用偏光子と、液晶用偏光子間の液晶層とが、互いに積層した状態で一体的に設けられている。そして、追加の偏光子が、光源部と液晶パネルとの間の光路上において配置されている。このような配置により、光源部からの光源光のうち、追加の偏光子の遮光軸に沿った偏光の成分は、液晶パネルに到達する以前の追加の偏光子にて遮光される。すなわち、光源光のうち追加の偏光子の透過軸に沿った偏光が液晶パネルへと向かうこととなる。

0009

ここで、追加の偏光子と、光源部側の液晶用偏光子とは、透過軸及び遮光軸を互いに合わせて配置されているので、追加の偏光子を透過し、その透過軸に沿った偏光である光源光は、当該光源部側の液晶用偏光子にて殆ど遮光されずに透過して、画像は形成される。こうして、光源部側の液晶用偏光子での光源光の熱への変換による液晶パネルの温度上昇が抑制されると共に、積層状態の液晶パネルで画像を形成可能となる。以上により、画像の質の低下を抑制しつつ、耐久性が高いHUD装置を提供することができる。

0010

なお、括弧内の符号は、記載内容の理解を容易にすべく、後述する実施形態において対応する構成を例示するものに留まり、発明の内容を限定することを意図したものではない。

図面の簡単な説明

0011

第1実施形態におけるHUD装置の車両への搭載状態を示す模式図である。
第1実施形態におけるHUD装置の概略構成を示す模式図である。
第1実施形態における集光部を一部拡大して示す図である。
第1実施形態における液晶パネルを一部拡大して示す断面図である。
第1実施形態における液晶パネルを一部拡大して示す平面図である。
第1実施形態における追加の偏光子、及び一対の液晶用偏光子の配置を示す模式図である。
第2実施形態における図2に対応する図である。
変形例1における図2に対応する図である。

実施例

0012

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

0013

(第1実施形態)
図1に示すように、本発明の第1実施形態によるHUD装置100は、移動体の一種である車両1に搭載され、インストルメントパネル2内に収容されている。HUD装置100は、車両1の投影部材としてのウインドシールド3に画像を投影する。画像の光がウインドシールド3に反射されることで、HUD装置100は、画像を車両1の乗員により視認可能に虚像表示する。すなわち、ウインドシールド3に反射された画像の光が、車両1の室内において乗員の眼に到達し、当該乗員が画像の光を虚像VIとして知覚する。そして、乗員は、虚像VIにより各種情報を認識することができる。画像として虚像表示される各種情報としては、例えば、車速燃料残量等の車両状態値、又は道路情報視界補助情報等のナビゲーション情報が挙げられる。

0014

車両1のウインドシールド3は、透光性ガラスないしは合成樹脂等により板状に形成されている。ウインドシールド3において、室内側の面は、画像が投影される投影面3aを湾曲する凹面状又は平坦な平面状に形成している。なお、投影部材として、ウインドシールド3の代わりに、車両1と別体となっているコンバイナを車両1内に設置して、当該コンバイナに画像を投影するものであってもよい。

0015

このようなHUD装置100の具体的構成を、図2〜6に基づいて、以下に説明する。HUD装置100は、図2に示すように、光源部12、集光部20、拡散部30、偏光子40、反射部50、液晶パネル60、及び導光部70を備えており、これらはハウジング80に収容され、保持されている。さらに光源部12、集光部20、拡散部30、偏光子40、反射部50、及び液晶パネル60は、投射器ケース10aに収容されて投射器10を構成している。投射器10は、光源部12からの光源光を液晶パネル60にて一部透過させることにより、画像を導光部70を介してウインドシールド3へ向けて投射するようになっている。

0016

光源部12は、光源用回路基板14、及び複数の発光素子16を有している。光源用回路基板14は、当該基板14上の配線パターンを通じて、電源と各発光素子16とを電気的に接続している。各発光素子16は、発光ダイオード素子であり、通電により電流量に応じた発光量にて、光源光を発する。各発光素子16では、例えば青色発光ダイオード蛍光体で覆うことにより、疑似白色での発光が実現されている。なお、各発光素子16が発する光源光は、ランダム偏光となっている。また、光源用回路基板14を挟んで各発光素子16とは反対側には、投射器ケース10a及びハウジング80から露出した放熱フィン18が設けられている。

0017

こうして光源部12により発せられた光源光は、集光部20に入射し、当該集光部20により集光される。

0018

集光部20は、図2に示すように、光源部12と液晶パネル60との間の光路上に配置され、コンデンサレンズ22及びフィールドレンズ24を有している。

0019

コンデンサレンズ22は、図3に詳細を示すように、例えばアクリル樹脂等の合成樹脂からなる透光性のレンズであり、集光部20において光源部12と対向して配置されている。コンデンサレンズ22は、発光素子16と同数レンズ素子22aを複数配列して形成されているレンズアレイとなっている。各レンズ素子22aは、配列されていることで、それぞれ対応する発光素子16と対向している。各レンズ素子22aは、光源部12側において第1屈折面22bを、各レンズ素子22aに亘って共通の単一平面状に有している。また各レンズ素子22aは、液晶パネル60側において第2屈折面22cを、個別の滑らかな凸面状に有している。

0020

こうしてコンデンサレンズ22の屈折作用により集光された光源光は、フィールドレンズ24に入射する。

0021

フィールドレンズ24は、例えばアクリル樹脂等の合成樹脂からなる透光性のレンズであり、集光部20においてコンデンサレンズ22よりも液晶パネル60側に配置されている。フィールドレンズ24は、複合型フレネルレンズとなっている。具体的にフィールドレンズ24は、コンデンサレンズ22側において滑らかな単一平面状の入射光学面24aを形成している。また、フィールドレンズ24は、液晶パネル60側において、複数に分割された分割光学面24cが連なっている複合光学面24bを形成している。なお、図3では、分割光学面24c及び複合光学面24bの一部分にのみ符号が付されている。

0022

なお、コンデンサレンズ22及びフィールドレンズ24は、成形する際に生じた残留応力により、意図しない位相差特性を有している。

0023

こうしてコンデンサレンズ22及びフィールドレンズ24の屈折作用により集光された光源光は、拡散部30に入射する。

0024

拡散部30は、図2に示すように、光源部12と液晶パネル60との間の光路上、特に本実施形態では、集光部20と偏光子40との間の光路上に配置されている。拡散部30は、例えばポリエステル樹脂等の合成樹脂からなる平板状に形成されている。拡散部30は、透光性基板の表面に、粒径にばらつきがある多数の球状のビーズ定着させて形成されている。こうして、拡散部30に入射した光源光は、ビーズの拡散作用により、拡散されつつ、偏光子40に入射する。

0025

偏光子40は、光源部12と液晶パネル60との間の光路上、特に本実施形態では、集光部20及び拡散部30と液晶パネル60との間の光路上に配置されている。換言すると、偏光子40は、集光部20及び拡散部30よりも液晶パネル60側に配置されている。偏光子40は、透過軸40aに沿った偏光を透過させ、透過軸40aと交差する遮光軸40bに沿った偏光を遮光する性質を有している(図6も参照)。第1実施形態の偏光子40は、遮光軸40bに沿った偏光を反射する性質を有する反射型偏光子となっている。

0026

具体的に、偏光子40には、反射型偏光子としてのワイヤグリッド偏光子が採用されている。この偏光子40は、フィルム状に形成されており、当該フィルム表面に沿った方向に、例えばアルミニウム等の複数の金属ワイヤが所定のピッチで互いに平行に配列されている。ここで、所定のピッチは、光源光の波長よりも小さく設定され、例えば100〜200nm程度に設定されている。この偏光子40において、金属ワイヤの延伸方向が透過軸40aに相当し、金属ワイヤの配列方向が遮光軸40bに相当する。

0027

なお、反射型偏光子として、ワイヤグリッド偏光子の代わりに、複数の光学フィルムを積層して、それらの干渉作用を用いることで、遮光軸40bに沿った偏光を反射する性質を有する偏光子が採用されてもよい。

0028

このような偏光子40により、光源光のうち、透過軸40aに沿った偏光の成分は当該偏光子40を透過し、遮光軸40bに沿った偏光の成分は当該偏光子40により光源部12側へ反射される。

0029

反射部50は、偏光子40よりも光源部12側に配置され、特に第1実施形態では集光部20及び拡散部30よりも光源部12側に配置されている。具体的に反射部50は、光源用回路基板14の液晶パネル60側表面のうち各発光素子16の実装箇所を除く箇所に、反射フィルムを貼り付けることで設けられている。反射部50は、偏光子40により光源部12側へ反射された光源光を、再び液晶パネル60側へ向けて反射する。

0030

ここで、反射部50に反射されて再び偏光子40に到達する光源光は、偏光子40と反射部50との間を往復することにより、拡散部30及び集光部20をそれぞれ2回ずつ透過する。当該往復中の光源光が拡散部30を透過すると、当該光源光は、拡散作用と同時に、偏光解消作用を受ける。当該往復中の光源光が集光部20を透過すると、上述の残留応力による位相差特性の影響や、屈折作用と同時に生じる偏光収差の影響により、透過経路によって様々に偏極状態が変化し得る。

0031

したがって、偏光子40での反射時には遮光軸40bに沿った偏光であった光源光が反射部50を経て再び偏光子40に到達する時には、透過軸40aに沿った偏光の成分を含むようになっている。こうして、再び偏光子40に到達した光源光のうち透過軸40aに沿った偏光の成分は、当該偏光子40を透過することとなる。

0032

液晶パネル60は、図2,4,5に示すように、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor、TFT)を用いた液晶パネルであって、例えば2次元方向に配列された複数の液晶画素60aから形成されるアクティブマトリクス型の液晶パネルである。液晶パネル60は、一対の液晶用偏光子61,62と、当該液晶用偏光子61,62間の液晶層64とを、互いに積層した状態で一体的に有している。

0033

図6に示すように、一対の液晶用偏光子61,62のうち光源部12側の液晶用偏光子61は、透過軸61aに沿った偏光を透過させ、透過軸61aと交差する遮光軸61bに沿った偏光を遮光する性質を有している。同様に、ウインドシールド3側(すなわち導光部70側)の液晶用偏光子62も、透過軸62aに沿った偏光を透過させ、透過軸62aと交差する遮光軸62bに沿った偏光を遮光する性質を有している。ここで、一対の液晶用偏光子61,62は、互いに透過軸61a,62aを実質直交して配置される。各液晶用偏光子61,62は、遮光軸61b,62bに沿った偏光を吸収する性質を有する吸収型偏光子となっている。

0034

具体的に、各液晶用偏光子61,62は、ポリビニルアルコール二色性色素であるヨウ素を添加して形成された吸収型偏光子である。この各液晶用偏光子61,62は、ヨウ素分子配向方向によって透過軸61a,62aと遮光軸61b,62bとを互いに実質直交した状態で有している。

0035

ここで、光源部12側の液晶用偏光子61は、偏光子40と透過軸61a,40a及び遮光軸61b,40bを互いに合わせて配置されている。特に本実施形態では、液晶パネル60の厚みをなす積層方向LDに沿って液晶用偏光子61及び偏光子40を見た場合に、互いの透過軸61a,40aが丁度重なるように配置されている。

0036

このようにすることで、偏光子40を透過し、かつ透過軸40aに沿った偏光の光源光は、そのまま液晶用偏光子61を高透過率にて透過する。換言すれば、液晶用偏光子61には、その遮光軸61bに沿った偏光の成分が殆ど入射しない。なお、特に本実施形態では、偏光子40は、図2に示すように、液晶パネル60と隙間なく貼り合わされている。

0037

また液晶パネル60は、図4に示すように、一対の液晶用偏光子61,62と液晶層64との間に、一対の透明電極63a,63bを有している。液晶層64は、一対の透明電極63a,63bの間に挟まれて配置されている。液晶層64には、例えばネマティック液晶等の液晶分子を主成分とする溶液充填されている。液晶画素60a毎の一対の透明電極63a,63b間の電圧印加により液晶分子の配向方向が制御されることで、液晶層64では、印加電圧に応じて当該液晶層64を透過する光源光の偏光方向を変化させることが可能となっている。

0038

液晶層64の厚みは、最大透過率に対応する所定電圧(例えば0V)の場合に、液晶パネル60の積層方向LDから垂直に入射する光の偏光方向が当該液晶層64の透過により90度変化するように、設定されている。光源光の偏光方向が液晶用偏光子61,62間で90度変化することで、ウインドシールド3側の液晶用偏光子62を透過することが可能となる。

0039

また図5に示すように、各液晶画素60aは、画像非形成部である配線部65と、当該配線部65に囲まれて開口し、画像を形成可能な開口部66とを形成している。また液晶パネル60には、カラー画像を形成するためのカラーフィルタ67も積層されている。

0040

このような構成により、各液晶画素60aにおいて印加電圧を制御することで入射する光源光の透過率が制御される。したがって、液晶パネル60は、光源光のうち一部を透過させることで画像を形成可能となっている。

0041

図2に示すように、投射器ケース10aにおいて液晶パネル60の導光部70側が露出していることで、投射された画像の光は導光部70に導入されるようになっている。導光部70は、投射器10からの画像の光を、ウインドシールド3へ向けて導光する光学系である。導光部70は、平面鏡72及び凹面鏡74を有している。

0042

平面鏡72は、合成樹脂ないしはガラス等からなる基材の表面に、反射面72aとしてアルミニウムを蒸着させること等により形成されている。反射面72aは、液晶パネル60及び凹面鏡74と向かい合う側に設けられ、平坦な平面状に形成されている。そして、平面鏡72は、液晶パネル60からの画像の光を、凹面鏡74へ向けて反射する。

0043

凹面鏡74は、合成樹脂ないしはガラス等からなる基材の表面に、反射面74aとしてアルミニウムを蒸着させること等により形成されている。反射面74aは、平面鏡72及びウインドシールド3と向かい合う側に設けられ、凹面鏡74の中心が凹む凹面として、滑らかな曲面状に形成されている。そして、凹面鏡74は、平面鏡72からの画像の光を、ハウジング80において開口する開口部80aを通じて、ウインドシールド3へ向けて反射する。

0044

作用効果
以上説明した第1実施形態の作用効果を以下に説明する。

0045

第1実施形態によると、液晶パネル60において、一対の液晶用偏光子61,62と、液晶用偏光子61,62間の液晶層64とが、互いに積層した状態で一体的に設けられている。そして、追加の偏光子40が、光源部12と液晶パネル60との間の光路上において配置されている。このような配置により、光源部12からの光源光のうち、追加の偏光子40の遮光軸40bに沿った偏光の成分は、液晶パネル60に到達する以前の追加の偏光子40にて遮光される。すなわち、光源光のうち追加の偏光子40の透過軸40aに沿った偏光の成分が液晶パネル60へと向かうこととなる。

0046

ここで、追加の偏光子40と、光源部12側の液晶用偏光子61とは、透過軸40a,61a及び遮光軸40b,61bを互いに合わせて配置されているので、追加の偏光子40を透過し、その透過軸40aに沿った偏光である光源光は、当該光源部12側の液晶用偏光子61にて殆ど遮光されずに透過して、画像は形成される。こうして、光源部12側の液晶用偏光子61での光源光の熱への変換による液晶パネル60の温度上昇が抑制されると共に、積層状態の液晶パネル60で画像を形成可能となる。以上により、画像の質の低下を抑制しつつ、耐久性が高いHUD装置100を提供することができる。

0047

また、第1実施形態によると、追加の偏光子40は、拡散部30と液晶パネル60との間の光路上に配置される。したがって、拡散部30により拡散される光源光の偏光が拡散作用と同時に乱れたとしても、その後追加の偏光子40を透過する際に光源部12側の液晶用偏光子61に沿った偏光となって当該液晶用偏光子61に入射するので、当該液晶用偏光子61での光源光の熱への変換による液晶パネル60の温度上昇が抑制される。こうして、拡散を用いて画像の質を高めつつ、HUD装置100の耐久性を高めることができる。

0048

また、第1実施形態によると、追加の偏光子40は、集光部20と液晶パネル60との間の光路上に配置される。したがって、集光部20により集光される光源光に集光作用と同時に偏光収差等が発生したとしても、その後追加の偏光子40を透過する際に光源部12側の液晶用偏光子61に沿った偏光となって当該液晶用偏光子61に入射するので、当該液晶用偏光子61での光源光の熱への変換による液晶パネル60の温度上昇が抑制される。こうして、集光を用いて画像の質を高めつつ、HUD装置100の耐久性を高めることができる。

0049

また、第1実施形態によると、追加の偏光子40は、遮光軸40bに沿った偏光を光源部12側に反射する性質を有する反射型偏光子である。このような光源部12側への反射により、光源光が液晶パネル60付近で熱に変換されることを抑制できる。

0050

また、第1実施形態によると、追加の偏光子40よりも光源部12側に配置され、追加の偏光子40により反射された光源光を、再び液晶パネル60側へ向けて反射する反射部50をさらに備える。反射部50に反射された光源光の一部が追加の偏光子40を透過することで再利用され、画像の輝度を高めることができる。こうして、画像の質が高まる。

0051

また、第1実施形態によると、追加の偏光子40は、液晶パネル60と貼り合わされている。このようにすることで、偏光子40を追加しても、HUD装置100に保持される部品点数の増加を抑制することができる。

0052

(第2実施形態)
図7に示すように、本発明の第2実施形態は第1実施形態の変形例である。第2実施形態について、第1実施形態とは異なる点を中心に説明する。

0053

第2実施形態において、偏光子40に相当する偏光子240は、第1実施形態と同様に集光部20及び拡散部230と液晶パネル260との間の光路上に配置されている。換言すると、偏光子240は、集光部20及び拡散部230よりも液晶パネル260側に配置されている。ただし、偏光子240は、拡散部230に貼り合わされており、液晶パネル260とは空間SPを介して配置されている。

0054

また、偏光子240は、遮光軸40bに沿った偏光を吸収する性質を有する吸収型偏光子となっている。具体的には、偏光子240は、一対の液晶用偏光子61,62と同様に、ポリビニルアルコールに二色性色素であるヨウ素を添加して形成された吸収型偏光子である。この偏光子240は、ヨウ素分子の配向方向によって透過軸40aと遮光軸40bとを互いに実質直交した状態で有している。

0055

なお、第2実施形態のHUD装置200には、反射部50が設けられていない。

0056

このような第2実施形態においても、偏光子240は、一対の液晶用偏光子61,62のうち光源部12側の液晶用偏光子61と透過軸40a,61a及び遮光軸40b,61bを互いに合わせて配置されている。したがって、第1実施形態に準じた作用効果を奏することが可能となる。

0057

また、第2実施形態によると、追加の偏光子240は、遮光軸40bに沿った偏光を吸収する性質を有する吸収型偏光子であって、液晶パネル260とは空間SPを介して配置されている。このような空間SPにより、追加の偏光子240に吸収された光源光の熱を、液晶パネル260に伝わり難くできるので、HUD装置200の耐久性を高めることができる。

0058

(他の実施形態)
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

0059

具体的に変形例1としては、図8に示すように、導光部70は、平面鏡72を有さずに、凹面鏡74の1部材により構成されていてもよい。

0060

変形例2としては、導光部70に、例えば反射鏡、レンズ、プリズム偏光板位相差板光学フィルタ等の各種光素子を追加してもよい。

0061

変形例3としては、第2実施形態の追加の偏光子240を、吸収型偏光子に代えて、反射型偏光子に置換してもよい。すなわち、追加の偏光子240が反射型偏光子であっても、追加の偏光子240は、拡散部230と貼り合わされることで、液晶パネル260と空間SPを介して配置されていてもよい。またすなわち、追加の偏光子240が反射型偏光子であっても、これに対応する反射部50を設けなくてよい。

0062

変形例4としては、追加の偏光子40は、他の部材と貼り合わされていない板状に形成され、独立して投射器ケース10aに保持されていてもよい。

0063

変形例5としては、反射部50は、光源用回路基板14の表面におけるソルダーレジストを明色(例えば白色)にすることで、偏光子40により反射された光源光を、再び液晶パネル60側へ向けて反射するようにしてもよい。

0064

変形例6としては、集光部20は、光源部12からの光源光を集光するものであれば、1枚のレンズにより構成されていてもよく、3枚以上のレンズ群により構成されていてもよい。

0065

変形例7としては、HUD装置100は、集光部20及び拡散部30の少なくとも一方を備えていなくてもよい。

0066

変形例8としては、液晶パネルには、TN(Twisted Nematic)方式の他、VA(Vertical Alignment)方式、IPS(In-Place-Switching)方式等の駆動方式を採用することができる。また、液晶パネルには、パッシブマトリクス型が採用されてもよい。

0067

変形例9としては、車両1以外の船舶ないしは飛行機等の各種移動体(輸送機器)に、本発明を適用してもよい。

0068

100,200HUD装置、1 車両(移動体)、3ウインドシールド(投影部材)、12光源部、20集光部、30,230拡散部、40,240偏光子(追加の偏光子)、40a透過軸、40b遮光軸、50反射部、60,260液晶パネル、61 光源部側の液晶用偏光子、61a 透過軸、61b 遮光軸、62ウインドシールド側の液晶用偏光子、62a 透過軸、62b 遮光軸、64液晶層、SP 空間

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