表示装置
【課題】 表示像に遠近感を付与し、視覚的演出効果のある表示装置を提供する。
【解決手段】 表示画像を示す表示光Ｌを出射するプロジェクタ４０と、表示光Ｌが投射され表示画像を表示するスクリーン５０とを備え、スクリーン５０に表示された表示画像を第１、第２の反射部材８０、９０を用いてフロントガラス１００に投影し、表示像（虚像）Ｖを表示する表示装置において、スクリーン５０として、第１のスクリーン５１とこの第１のスクリーン５１と非平行状態をなす第２のスクリーン５２とを有し、第１のスクリーン５１には表示画像の一部となる第１の表示画像Ｓ１が表示されるとともに第２のスクリーン５２には第１の表示画像Ｓ１とは表示形態が異なる第２の表示画像Ｓ２が表示される。
【解決手段】 表示画像を示す表示光Ｌを出射するプロジェクタ４０と、表示光Ｌが投射され表示画像を表示するスクリーン５０とを備え、スクリーン５０に表示された表示画像を第１、第２の反射部材８０、９０を用いてフロントガラス１００に投影し、表示像（虚像）Ｖを表示する表示装置において、スクリーン５０として、第１のスクリーン５１とこの第１のスクリーン５１と非平行状態をなす第２のスクリーン５２とを有し、第１のスクリーン５１には表示画像の一部となる第１の表示画像Ｓ１が表示されるとともに第２のスクリーン５２には第１の表示画像Ｓ１とは表示形態が異なる第２の表示画像Ｓ２が表示される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、表示光が投射される被投射部材とを備え、被投射部材に表示された表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の表示装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の表示装置は、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイからなり、所定の表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器等からなる表示器と、この表示器から出射される表示光が投射され前記表示画像を表示する透過型スクリーン（被投射部材）とを備え、この透過型スクリーンに表示された前記表示画像を反射手段である２つの反射鏡を用いてウインドシールド（所定の投影部材）に投影し、車両を運転する運転者に対し表示像（虚像）を表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２６２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の表示装置の場合、透過型スクリーンの形状が平坦形状となっていることに起因して、透過型ウインドシールドの前方に表示される（運転者が視認可能な）表示像は、遠近感に乏しい表示像となってしまい、視覚的演出効果の低いものであった。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、表示像に遠近感を付与し、視覚的演出効果のある表示装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、前記表示光が投射され前記表示画像を表示する被投射部材とを備え、前記被投射部材に表示された前記表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置において、前記被投射部材として、第１の被投射部材とこの第１の被投射部材と非平行状態をなす第２の被投射部材とを有し、前記第１の被投射部材には前記表示画像の一部となる第１の表示画像が表示されるとともに前記第２の被投射部材には前記第１の表示画像とは表示形態が異なる第２の表示画像が表示されてなることを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、前記表示光が投射され前記表示画像を表示する被投射部材とを備え、前記被投射部材に表示された前記表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置において、前記被投射部材から前記反射手段に至る前記表示光の光路中には、前記被投射部材の所定箇所に表示される第１の表示画像を反射させるとともに前記所定箇所とは異なる前記被投射部材の他の箇所に表示される第２の表示画像を透過させる透過反射部材が配設されてなることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、前記被投射部材から前記反射手段へと至る前記表示光の光路中には、光路変更部材が配設されてなることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、前記被投射部材から前記透過反射部材へと至る前記表示光の光路中には、光路変更部材が配設されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、表示像に遠近感を付与し、視覚的演出効果のある表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態による表示装置の断面図。
【図２】図１中、Ａ部を拡大して示す拡大断面図。
【図３】図２中、矢印Ｂ方向から見たときの第１の被投影部材を示す図。
【図４】図２中、矢印Ｃ方向から見たときの第２の被投影部材を示す図。
【図５】同実施形態による第１の光路変更部材を示す図。
【図６】同実施形態による第２の光路変更部材を示す図。
【図７】同第実施形態による投影部材の要部正面図。
【図８】本発明の第２実施形態による表示装置の断面図。
【図９】図８中、Ｆ部を拡大して示す拡大断面図。
【図１０】図９中、矢印Ｇ方向から見たときの被投影部材を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）以下、添付図面に基づいて、本発明を車両用のヘッドアップディスプレイに適用した一実施形態を説明する。
【００１２】
図１において、本実施形態によるヘッドアップディスプレイからなる表示装置Ｄは、例えば自動車等の車両に搭載されるもので、制御手段１０と、記憶手段２０と、ハウジング３０と、プロジェクタ（投射型表示器）４０と、スクリーン（被投射部材）５０と、プリズムシート（光路変更部材）６０と、円偏光板７０と、第１の反射部材８０と、第２の反射部材９０とを備え、プロジェクタ４０から出射される後述する２つの表示画像を示す表示光Ｌは、スクリーン５０、プリズムシート６０及び円偏光板７０を経て第１の反射部材８０側へと導かれ、その後、第１、第２の反射部材８０、９０を通じて（用いて）所定の投影部材である車両のフロントガラス１００側へと照射（投影）される。
【００１３】
そして、このように表示光Ｌがフロントガラス１００へと照射されることで、車両を運転する運転者（利用者）Ｐは、フロントガラス１００の前方側（車両運転席の正面前方）に風景と重畳した後述する第１の表示像と第２の表示像とでなる表示像（虚像）Ｖを視認することができる。
【００１４】
制御手段１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェイス等を有するマイクロコンピュータから構成される。かかる制御手段１０は、外部信号の入力や操作手段（図示せず）からの操作信号の入力等に応じて記憶手段２０から画像データを取得し、この画像データに応じた駆動信号を所定周期でプロジェクタ４０へ出力してスクリーン５０に表示画像を示す表示光Ｌを出射させるべく発光表示駆動制御をするものである。
【００１５】
なお、本例の場合、制御手段１０は、記憶手段２０から自車両画像データ及び走路画像データからなる画像データを取得しているものとし、これに伴い表示画像には、自車両画像データに基づく自車両表示画像と、走路画像データに基づく走路形状表示画像とが含まれることになる。
【００１６】
つまり、この場合、プロジェクタ４０からスクリーン５０へと出射される表示光Ｌには、自車両画像データに基づく自車両表示画像を示す第１の表示光Ｌ１と、走路画像データに基づく走路形状表示画像を示す第２の表示光Ｌ２とが含まれることになる。
【００１７】
記憶手段２０は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリからなり、表示装置Ｄにて表示する表示画像を示す画像データを記憶する。
【００１８】
ハウジング３０は、例えば黒色の合成樹脂からなり、プロジェクタ４０と、スクリーン５０と、プリズムシート６０と、円偏光板７０と、第１の反射部材８０と、第２の反射部材９０とを内部に収容する他、フロントガラス１００に対向する側には、表示光Ｌをフロントガラス１００に向けて出射させる開口窓からなる出射部３１が形成され、この出射部３１は透光性カバー３２にて覆われている（塞がれている）。
【００１９】
プロジェクタ４０は、表示画像を示す表示光Ｌ（つまり自車両表示画像を示す第１の表示光Ｌ１及び走路形状表示画像を示す第２の表示光Ｌ２）をスクリーン５０に向けて出射する投射型表示器であり、例えば光源からの光を液晶パネルを透過させて表示光を形成する液晶プロジェクタからなる。
【００２０】
なお、この場合、プロジェクタ４０は、第１の表示光Ｌ１をスクリーン５０の後述する第１のスクリーンに向けて出射するとともに、第２の表示光Ｌ２をスクリーン５０の後述する第２のスクリーンに向けて出射するようになっている。
【００２１】
被投影部材であるスクリーン５０は、プロジェクタ４０から出射された表示光Ｌが投射されて表示画像を映し出す（表示する）透過型スクリーンからなる。そして、本例の場合、スクリーン５０は、図２に示すように第１の被投射部材としての第１のスクリーン５１と、この第１のスクリーン５１と非平行状態をなす第２の被投射部材としての第２のスクリーン５２とを有し、両スクリーン５１、５２の位置関係は、第２のスクリーン５２の下方側に第１のスクリーン５１が位置している。
【００２２】
第１のスクリーン５１は、傾斜した状態でハウジング３０内に配設され、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち第１の表示光Ｌ１が投射されて例えば自車両表示画像である第１の表示画像Ｓ１を映し出す（表示する）ものである（図３参照）。
【００２３】
ここで、プロジェクタ４０から運転者Ｐの視点へと至る第１の表示光Ｌ１の光路に着目すると、第１の表示光Ｌ１は、奇数回（つまり第１の反射部材８０と第２の反射部材９０とフロントガラス１００にて）反射されて運転者Ｐに到達するため、図２中、矢印Ｂ方向から第１のスクリーン５１を見たとき（正視したとき）、第１のスクリーン５１に表示される自車両表示画像からなる第１の表示画像Ｓ１は、その表示意匠が上下反転した表示意匠となっている。
【００２４】
一方、第２のスクリーン５２は、第１のスクリーン５１の傾斜角度とは異なる傾斜角度を有するように傾斜した状態でハウジング３０内に配設され、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち第２の表示光Ｌ２が投射されて、第１の表示画像Ｓ１とは表示形態が異なる走路形状表示画像である第２の表示画像Ｓ２を映し出す（表示する）ものである（図４参照）。
【００２５】
ここで、プロジェクタ４０から運転者Ｐの視点へと至る第２の表示光Ｌ２の光路に着目すると、第２の表示光Ｌ２は、第１の表示光Ｌ１と同様に奇数回反射されて運転者Ｐに到達するため、図２中、矢印Ｃ方向から第２のスクリーン５２を見たとき（正視したとき）、第２のスクリーン５２に表示される走路形状表示画像からなる第２の表示画像Ｓ２は、その表示意匠が第１の表示画像Ｓ１と同様に上下反転した表示意匠となっている。
【００２６】
プリズムシート６０は、第１の光路変更部材としての第１のプリズムシート６１と、第２の光路変更部材としての第２のプリズムシート６１とを有し、第１のプリズムシート６１は、第１のスクリーン５１（スクリーン５０）から円偏光板７０（反射部材８０）へと至る第１の表示光Ｌ１（表示光Ｌ）の光路中に配設される。具体的には、第１のプリズムシート６１は、円偏光板７０側となる第１のスクリーン５１の表面に配置（固着）され、母材となる第１透光性基材６１ａの前面に複数の微細な第１プリズム部６１ｂが設けられた構成となっている。
【００２７】
そして、第１のスクリーン５１を透過した第１の表示光Ｌ１は、第１のプリズムシート６１の第１背面部６１ｃから第１透光性基材６１ａ内へと入射し、第１プリズム部６１ｂによって円偏光板７０側へ向けて反射される。なお、第１のプリズムシート６１の第１背面部６１ｃは、第１のスクリーン５１と平行になっている（図５参照）。
【００２８】
また、第２のプリズムシート６２は、第２のスクリーン５２（スクリーン５０）から円偏光板７０（反射部材８０）へと至る第２の表示光Ｌ２（表示光Ｌ）の光路中に配設される。具体的には、第２のプリズムシート６２は、円偏光板７０側となる第２のスクリーン５２の表面に配置（固着）され、母材となる第２透光性基材６２ａの前面に複数の微細な第２プリズム部６２ｂが設けられた構成となっている。
【００２９】
そして、第２のスクリーン５２を透過した第２の表示光Ｌ２は、第２のプリズムシート６２の第２背面部６２ｃから第２透光性基材６２ａ内へと入射し、第２プリズム部６２ｂによって円偏光板７０側へ向けて反射される。なお、第２のプリズムシート６２の第２背面部６２ｃは、第２のスクリーン５２と平行になっている（図６参照）。
【００３０】
円偏光板７０は、直線偏光板７１とλ／４板７２を積層一体化して構成されている。このような積層一体化を行うには、例えばアクリル系粘着剤のような透明で光学的に等方性の粘着剤７３を用いて直線偏光板７１とλ／４板７２とを貼り合わせればよい。
【００３１】
また、直線偏光板７１とλ／４板７２の積層の順番は、スクリーン５０側から、λ／４板７２、直線偏光板７１となるが、例えば円偏光板７０は透明な支持体（図示せず）に積層されていてもよい。また、第１の反射部材８０側に位置する直線偏光板７１とスクリーン５０側に位置するλ／４板７２は、直線偏光板７１の透過軸とλ／４板７２の光軸とが略４５度の角度をなすように積層することで、円偏光板として機能させることができる。
【００３２】
ここで、太陽光等の外光が透光性カバー３２を通じてハウジング３０内部に入射し、その後、所定の光路（例えば第２の反射部材９０及び第１の反射部材８０）を経て直線偏光板７１へと照射されることが考えられるが、この場合、直線偏光板７１へと照射される外光は、直線偏光板７１を通ることで直線偏光に変換され、さらにその直線偏光がλ／４板７２を通ることで円偏光に変換され、それが第１のプリズムシート６１を経て第１のスクリーン５１で反射するかもしくは第２のプリズムシート６２を経て第２のスクリーン５２で反射する際、光の進む側から見た円偏光の向きが逆になり、その反射円偏光がλ／４板７２を通って直線偏光になると、その反射直線偏光（反射光）は、入射時の直線偏光と直交する方向のものとなるので、直線偏光板７１を通過できない。
【００３３】
このように円偏光板７０で前記反射光を遮ることにより表示像Ｖの表示エリアにスクリーン５０が見えてしまうという不具合が解消され、表示像Ｖの視認性を向上させることが可能となる。
【００３４】
第１の反射部材８０は、例えばポリカーボネート等の樹脂材料に例えばアルミニウムなどの金属を蒸着させて反射面を形成してなる平面鏡である。
【００３５】
第２の反射部材９０は、例えばポリカーボネート等の樹脂材料に例えばアルミニウムなどの金属を蒸着させて反射面を形成してなる凹面鏡である。なお、本実施形態では、第１の反射部材８０と第２の反射部材９０とで反射手段Ｍが構成されている。
【００３６】
以上の各部により表示装置Ｄが構成されている。このような構成において、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち自車両表示画像（第１の表示画像Ｓ１）を示す第１の表示光Ｌ１は、第１のスクリーン５１を透過した後、第１のスクリーン５１上に固着されている第１のプリズムシート６１（第１プリズム部６１ｂ）によって円偏光板７０側へと導かれる。そして、円偏光板７０へと至る第１の表示光Ｌ１は円偏光板７０から出射される際にλ／４板７２を通じて円偏光となり、その後、各反射部材８０、９０並びに透光性カバー３２を通じてフロントガラス１００へと照射される。
【００３７】
このように第１の表示光Ｌ１がフロントガラス１００へと照射されることで、運転者Ｐは、フロントガラス１００の前方側にて、自車両表示像である第１の表示像（第１の虚像）Ｖ１を視認することができる（図７参照）。
【００３８】
ここで、プロジェクタ４０から運転者Ｐへと至る第１の表示光Ｌ１の光路において、図３中、自車両のタイヤ５１ａ側となる第１のスクリーン５１箇所からフロントガラス１００までの光路長と図３中、自車両の天井５１ｂ側となる第１のスクリーン５１箇所からフロントガラス１００までの光路長とはほぼ同じ光路長となっているため、運転者Ｐ側からフロントガラス１００を見たとき、自車両表示像である第１の表示像Ｖ１は略平面的に表示される。
【００３９】
一方、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち走路形状表示画像（第２の表示画像Ｓ２）示す第２の表示光Ｌ２は、第２のスクリーン５２を透過した後、第２のスクリーン５２上に固着されている第２のプリズムシート６２（第２プリズム部６２ｂ）によって円偏光板７０側へと導かれる。そして、円偏光板７０へと至る第２の表示光Ｌ２は円偏光板７０から出射される際にλ／４板７２を通じて円偏光となり、その後、各反射部材８０、９０並びに透光性カバー３２を通じてフロントガラス１００へと照射される。
【００４０】
このように第２の表示光Ｌ２がフロントガラス１００へと照射されることで、運転者Ｐは、第１の表示像Ｖ１の直下（真下）に走路形状表示像である第２の表示像（第２の虚像）Ｖ２を視認することができる（図７参照）。
【００４１】
また、この場合、自車両表示像である第１の表示像Ｖ１と、走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２とが、上下に並設された状態でフロントガラス１００の前方に表示されるとともに、プロジェクタ４０から運転者Ｐへと至る第２の表示光Ｌ２の光路において、図３中、走路形状の一端側５２ａとなる第２のスクリーン５２箇所からフロントガラス１００までの光路長が図３中、走路形状の他端側５２ｂとなる第２のスクリーン５２箇所からフロントガラス１００までの光路長よりも短く設定されていることに起因して、運転者Ｐ側からフロントガラス１００を見たとき、走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２は、あたかも手前側から遠方側に向けて傾斜しているかのごとき奥行き感を有して立体的に表示される。
【００４２】
すなわち、走路形状表示像（第２の表示像Ｖ２）は、前述した一端側５２ａが手前側に表示されるとともに、一端側５２ａとは反対側に位置する前述した他端側５２ｂが遠方側に表示されるため、あたかも傾斜しているかのごとき立体表示される構成となる。
【００４３】
以上のように本実施形態では、各表示画像Ｓ１、Ｓ２を示す各表示光Ｌ１、Ｌ２を出射するプロジェクタ４０と、各表示光Ｌ１、Ｌ２が投射され各表示画像Ｓ１、Ｓ２を表示するスクリーン５０とを備え、スクリーン５０に表示された各表示画像Ｓ１、Ｓ２を第１、第２の反射部材８０、９０を用いてフロントガラス１００に投影し、各表示像Ｖ１、Ｖ２を表示する表示装置Ｄにおいて、スクリーン５０として、第１のスクリーン５１とこの第１のスクリーン５１と非平行状態をなすように傾斜配置される第２のスクリーン５２とを有し、第１のスクリーン５１には自車両表示画像（表示画像の一部）となる第１の表示画像Ｓ１が表示されるとともに第２のスクリーン５２には自車両表示画像とは表示形態が異なる走路形状表示画像である第２の表示画像Ｓ２が表示されるものである。
【００４４】
従って、運転者Ｐが自車両表示像である第１の表示像Ｖ１と走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２の双方を視認するにあたって、両表示像Ｖ１、Ｖ２のうち第２の表示像Ｖ２は、奥行き感を有して立体的に表示されることから、第１の表示像Ｖ１と第２の表示像Ｖ２とでなる表示像Ｖに遠近感が付与され、視覚的演出効果のある表示装置を提供することができる。
【００４５】
また本実施形態では、第１のスクリーン５１から円偏光板７０（第１の反射部材８０）へと至る表示光Ｌ（第１の表示光Ｌ１）の光路中には第１のプリズムシート６１が配設されているとともに、第２のスクリーン５２から円偏光板７０（第１の反射部材８０）へと至る表示光Ｌ（第２の表示光Ｌ２）の光路中には第２のプリズムシート６２が配設されていることにより、第１のプリズムシート６１（第１プリズム部６１ｂ）から出射される第１の表示光Ｌ１の光路を円偏光板７０側へと変更させ、且つ、第２のプリズムシート６２（第２プリズム部６２ｂ）から出射される第２の表示光Ｌ２の光路を円偏光板７０側へと変更させる構成となることから、各表示像Ｖ１、Ｖ２の輝度低下を極力抑制することができるというメリットがある。
【００４６】
（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態を図８〜図１０に基づいて説明するが、前述の第１実施形態と同一もしくは相当個所には同一の符号を用いてその詳細な説明は省略する。この第２実施形態においては、第１のスクリーン５１と第２のスクリーン５２とでなるスクリーン５０に代えて単一のスクリーンからなるスクリーン１１０が被投射部材として採用され、このスクリーン１１０から円偏光板７０へと至る表示光Ｌの光路中に透過反射部材であるハーフミラー１２０が配置（配設）された構成となっている（図８、図９参照）。
【００４７】
スクリーン１１０は、プロジェクタ４０から出射された表示光Ｌが投射されて表示画像を映し出す（表示する）透過型スクリーンからなり、傾斜した状態でハウジング３０内に配設されてなる。
【００４８】
具体的には、スクリーン１１０は、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌ（前記第１実施形態にて採用した第１、第２の表示光Ｌ１、Ｌ２）が投射されて自車両表示画像からなる第１の表示画像Ｓ１及び走路形状表示画像からなる第２の表示画像Ｓ２を映し出すものである。
【００４９】
なお、本第２実施形態の場合、図１０中、スクリーン１１０の上方側（つまりスクリーン１１０における円偏光板７０側）となるスクリーン１１０の所定箇所には、第１の表示画像Ｓ１が前記第１実施形態と同様に反転した表示意匠として表示されるとともに、図１０中、スクリーン１１０の下方側（つまり円偏光板７０の配設位置とは反対側となるスクリーン１１０箇所）には、第２の表示画像Ｓ２が前記第１実施形態と同様に反転した表示意匠として表示される構成となっているものとする。
【００５０】
プリズムシート１２０は、前記第１実施形態にて採用したプリズムシート６０（つまり第１のプリズムシート６１または第２のプリズムシート６２）と同一の機能を有するものであり、スクリーン１１０からハーフミラー１３０へと至る各表示光Ｌ１、Ｌ２の光路中に配設されている。
【００５１】
かかる光路変更部材としてのプリズムシート１２０は、スクリーン１１０の表面全体を覆うようにスクリーン１１０上に配置（固着）され、母材となる透光性基材１２１の前面に複数の微細なプリズム部１２２が設けられた構成となっている。
【００５２】
ハーフミラー１３０は、スクリーン１１０から円偏光板７０（第１の反射部材８０）へと至る各表示光Ｌ１、Ｌ２の光路中に配設され、スクリーン１１０の前記所定箇所（図１０中、スクリーン１１０の上方側）に表示される第１の表示画像Ｓ１を反射させるとともに、前記所定箇所とは異なるスクリーン１１０の他の箇所（図１０中、スクリーン１１０の下方側）に表示される第２の表示画像Ｓ２を透過させる透過反射部材からなる。
【００５３】
この第２実施形態の構成において、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち自車両表示画像（第１の表示画像Ｓ１）示す第１の表示光Ｌ１は、スクリーン１１０を透過した後、スクリーン１１０上に固着されているプリズムシート１２０（プリズム部１２２）によってハーフミラー１３０側へと導かれ、ハーフミラー１３０によって円偏光板７０側に反射光として反射される。
【００５４】
そして、円偏光板７０へと至る前記反射光である第１の表示光Ｌ１は円偏光板７０から出射される際にλ／４板７２を通じて円偏光となり、その後、各反射部材８０、９０並びに透光性カバー３２を通じてフロントガラス１００へと照射される。このように第１の表示光Ｌ１がフロントガラス１００へと照射されることで、運転者Ｐは、前記第１実施形態と同様に自車両表示像である第１の表示像Ｖ１を視認することができる。
【００５５】
一方、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち走路形状表示画像（第２の表示画像Ｓ２）を示す第２の表示光Ｌ２は、スクリーン１１０を透過した後、スクリーン１１０上に固着されているプリズムシート１２０（プリズム部１２２）によってハーフミラー１３０側へと導かれる。
【００５６】
そして、ハーフミラー１３０側へと導かれた第２の表示光Ｌ２は、ハーフミラー１３０を透過して透過光となって円偏光板７０へと至る。さらに、円偏光板７０へと至る前記透過光である第２の表示光Ｌ２は円偏光板７０から出射される際にλ／４板７２を通じて円偏光となり、その後、各反射部材８０、９０並びに透光性カバー３２を通じてフロントガラス１００へと照射される。このように第２の表示光Ｌ２がフロントガラス１００へと照射されることで、運転者Ｐは、走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２を視認することができる。
【００５７】
以上のように、スクリーン１１０から円偏光板７０へと至る各表示光Ｌ１、Ｌ２の光路中にハーフミラー１３０が配設される本第２実施形態の構成においても、運転者Ｐはフロントガラス１００の前方側に第１、第２の表示像Ｖ１、Ｖ２を視認することになるが、この場合、ハーフミラー１３０を用いて第１の表示光Ｌ１を反射させ、且つハーフミラー１３０を用いて第２の表示光Ｌ２を透過させる構成としていることから、詳細図示は省略するが運転者Ｐが視認する自車両表示像である第１の表示像Ｖ１と走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２とは、重なった状態で表示される。
【００５８】
しかも、前記第１実施形態と同様に、図１０中、走路形状の一端側１１１となるスクリーン１１０箇所からフロントガラス１００までの光路長が図１０中、走路形状の他端側１１２となるスクリーン１１０箇所からフロントガラス１００までの光路長よりも短く設定されていることに起因して、運転者Ｐ側からフロントガラス１００を見たとき、第２の表示像Ｖ２は、前述した一端側１１１が手前側に表示されるとともに、一端側１１１とは反対側に位置する前述した他端側１１２が遠方側に表示されるため、あたかも傾斜しているかのごとき立体表示され、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、この場合、詳細説明は省略するが、第１の表示像Ｖ１は前記第１実施形態と同様に略平面的に表示されるようになっている。
【００５９】
また本第２実施形態では、スクリーン１１０からハーフミラー１３０へと至る各表示光Ｌ１、Ｌ２の光路中にはプリズムシート１２０が配設されてなることにより、プリズムシート１２０（プリズム部１２２）から出射される各表示光Ｌ１、Ｌ２をハーフミラー１３０側へと変更させる構成となることから、各表示像Ｖ１、Ｖ２の輝度低下を極力抑制することができるというメリットがある。
【００６０】
また本第２実施形態では、プリズムシート１２０がスクリーン１１０の表面全体を覆うように構成されている例について説明したが、例えばプリズムシート１２０を２つのプリズムシートに分割し、この２つのプリズムシートのうち一方のプリズムシートを自車両表示画像側（第１の表示画像Ｓ１側）となるスクリーン１１０の表面箇所に配置するとともに、他方のプリズムシートを走路形状表示画像側（第２の表示画像Ｓ１側）となるスクリーン１１０の表面箇所に配置してもよい。なお、この場合、必要に応じて、前記一方のプリズムシートのプリズム部の形状と前記他方のプリズムシートのプリズム部の形状とを異ならせるようにしてもよい。
【００６１】
なお、前記各実施形態では、第１の表示画像Ｓ１が自車両表示画像からなるとともに、第２の表示画像Ｓ２が走路形状表示画像からなる例について説明したが、第１の表示画像Ｓ１と第２の表示画像Ｓ２とは互いに表示形態が異なる（つまり異種の）表示画像であればあらゆる表示画像を採用することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 制御手段
２０ 記憶手段
３０ ハウジング
３２ 透光性カバー
４０ プロジェクタ（投射型表示器）
５０、１１０ スクリーン（被投射部材）
５１ 第１のスクリーン（第１の被投射部材）
５２ 第２のスクリーン（第２の被投射部材）
６０、１２０ プリズムシート（光路変更部材）
６１ 第１のプリズムシート（第１の光路変更部材）
６２ 第２のプリズムシート（第２の光路変更部材）
７０ 円偏光板
７１ 直線偏光板
７２ λ／４板
８０ 第１の反射部材
９０ 第２の反射部材
１００ フロントガラス（投影部材）
１３０ ハーフミラー（透過反射部材）
Ｍ 反射手段
Ｓ１ 第１の表示画像
Ｓ２ 第２の表示画像
Ｖ 表示像（虚像）
Ｖ１ 第１の表示像
Ｖ２ 第２の表示像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、表示光が投射される被投射部材とを備え、被投射部材に表示された表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この種の表示装置にあっては、例えば下記特許文献１に記載されているものが知られている。この特許文献１に記載の表示装置は、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイからなり、所定の表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器等からなる表示器と、この表示器から出射される表示光が投射され前記表示画像を表示する透過型スクリーン（被投射部材）とを備え、この透過型スクリーンに表示された前記表示画像を反射手段である２つの反射鏡を用いてウインドシールド（所定の投影部材）に投影し、車両を運転する運転者に対し表示像（虚像）を表示するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１２６２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の表示装置の場合、透過型スクリーンの形状が平坦形状となっていることに起因して、透過型ウインドシールドの前方に表示される（運転者が視認可能な）表示像は、遠近感に乏しい表示像となってしまい、視覚的演出効果の低いものであった。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、表示像に遠近感を付与し、視覚的演出効果のある表示装置の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、前記表示光が投射され前記表示画像を表示する被投射部材とを備え、前記被投射部材に表示された前記表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置において、前記被投射部材として、第１の被投射部材とこの第１の被投射部材と非平行状態をなす第２の被投射部材とを有し、前記第１の被投射部材には前記表示画像の一部となる第１の表示画像が表示されるとともに前記第２の被投射部材には前記第１の表示画像とは表示形態が異なる第２の表示画像が表示されてなることを特徴とする。
【０００６】
また本発明は、表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、前記表示光が投射され前記表示画像を表示する被投射部材とを備え、前記被投射部材に表示された前記表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置において、前記被投射部材から前記反射手段に至る前記表示光の光路中には、前記被投射部材の所定箇所に表示される第１の表示画像を反射させるとともに前記所定箇所とは異なる前記被投射部材の他の箇所に表示される第２の表示画像を透過させる透過反射部材が配設されてなることを特徴とする。
【０００７】
また本発明は、前記被投射部材から前記反射手段へと至る前記表示光の光路中には、光路変更部材が配設されてなることを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、前記被投射部材から前記透過反射部材へと至る前記表示光の光路中には、光路変更部材が配設されてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、初期の目的を達成でき、表示像に遠近感を付与し、視覚的演出効果のある表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態による表示装置の断面図。
【図２】図１中、Ａ部を拡大して示す拡大断面図。
【図３】図２中、矢印Ｂ方向から見たときの第１の被投影部材を示す図。
【図４】図２中、矢印Ｃ方向から見たときの第２の被投影部材を示す図。
【図５】同実施形態による第１の光路変更部材を示す図。
【図６】同実施形態による第２の光路変更部材を示す図。
【図７】同第実施形態による投影部材の要部正面図。
【図８】本発明の第２実施形態による表示装置の断面図。
【図９】図８中、Ｆ部を拡大して示す拡大断面図。
【図１０】図９中、矢印Ｇ方向から見たときの被投影部材を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）以下、添付図面に基づいて、本発明を車両用のヘッドアップディスプレイに適用した一実施形態を説明する。
【００１２】
図１において、本実施形態によるヘッドアップディスプレイからなる表示装置Ｄは、例えば自動車等の車両に搭載されるもので、制御手段１０と、記憶手段２０と、ハウジング３０と、プロジェクタ（投射型表示器）４０と、スクリーン（被投射部材）５０と、プリズムシート（光路変更部材）６０と、円偏光板７０と、第１の反射部材８０と、第２の反射部材９０とを備え、プロジェクタ４０から出射される後述する２つの表示画像を示す表示光Ｌは、スクリーン５０、プリズムシート６０及び円偏光板７０を経て第１の反射部材８０側へと導かれ、その後、第１、第２の反射部材８０、９０を通じて（用いて）所定の投影部材である車両のフロントガラス１００側へと照射（投影）される。
【００１３】
そして、このように表示光Ｌがフロントガラス１００へと照射されることで、車両を運転する運転者（利用者）Ｐは、フロントガラス１００の前方側（車両運転席の正面前方）に風景と重畳した後述する第１の表示像と第２の表示像とでなる表示像（虚像）Ｖを視認することができる。
【００１４】
制御手段１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び入出力インターフェイス等を有するマイクロコンピュータから構成される。かかる制御手段１０は、外部信号の入力や操作手段（図示せず）からの操作信号の入力等に応じて記憶手段２０から画像データを取得し、この画像データに応じた駆動信号を所定周期でプロジェクタ４０へ出力してスクリーン５０に表示画像を示す表示光Ｌを出射させるべく発光表示駆動制御をするものである。
【００１５】
なお、本例の場合、制御手段１０は、記憶手段２０から自車両画像データ及び走路画像データからなる画像データを取得しているものとし、これに伴い表示画像には、自車両画像データに基づく自車両表示画像と、走路画像データに基づく走路形状表示画像とが含まれることになる。
【００１６】
つまり、この場合、プロジェクタ４０からスクリーン５０へと出射される表示光Ｌには、自車両画像データに基づく自車両表示画像を示す第１の表示光Ｌ１と、走路画像データに基づく走路形状表示画像を示す第２の表示光Ｌ２とが含まれることになる。
【００１７】
記憶手段２０は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリからなり、表示装置Ｄにて表示する表示画像を示す画像データを記憶する。
【００１８】
ハウジング３０は、例えば黒色の合成樹脂からなり、プロジェクタ４０と、スクリーン５０と、プリズムシート６０と、円偏光板７０と、第１の反射部材８０と、第２の反射部材９０とを内部に収容する他、フロントガラス１００に対向する側には、表示光Ｌをフロントガラス１００に向けて出射させる開口窓からなる出射部３１が形成され、この出射部３１は透光性カバー３２にて覆われている（塞がれている）。
【００１９】
プロジェクタ４０は、表示画像を示す表示光Ｌ（つまり自車両表示画像を示す第１の表示光Ｌ１及び走路形状表示画像を示す第２の表示光Ｌ２）をスクリーン５０に向けて出射する投射型表示器であり、例えば光源からの光を液晶パネルを透過させて表示光を形成する液晶プロジェクタからなる。
【００２０】
なお、この場合、プロジェクタ４０は、第１の表示光Ｌ１をスクリーン５０の後述する第１のスクリーンに向けて出射するとともに、第２の表示光Ｌ２をスクリーン５０の後述する第２のスクリーンに向けて出射するようになっている。
【００２１】
被投影部材であるスクリーン５０は、プロジェクタ４０から出射された表示光Ｌが投射されて表示画像を映し出す（表示する）透過型スクリーンからなる。そして、本例の場合、スクリーン５０は、図２に示すように第１の被投射部材としての第１のスクリーン５１と、この第１のスクリーン５１と非平行状態をなす第２の被投射部材としての第２のスクリーン５２とを有し、両スクリーン５１、５２の位置関係は、第２のスクリーン５２の下方側に第１のスクリーン５１が位置している。
【００２２】
第１のスクリーン５１は、傾斜した状態でハウジング３０内に配設され、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち第１の表示光Ｌ１が投射されて例えば自車両表示画像である第１の表示画像Ｓ１を映し出す（表示する）ものである（図３参照）。
【００２３】
ここで、プロジェクタ４０から運転者Ｐの視点へと至る第１の表示光Ｌ１の光路に着目すると、第１の表示光Ｌ１は、奇数回（つまり第１の反射部材８０と第２の反射部材９０とフロントガラス１００にて）反射されて運転者Ｐに到達するため、図２中、矢印Ｂ方向から第１のスクリーン５１を見たとき（正視したとき）、第１のスクリーン５１に表示される自車両表示画像からなる第１の表示画像Ｓ１は、その表示意匠が上下反転した表示意匠となっている。
【００２４】
一方、第２のスクリーン５２は、第１のスクリーン５１の傾斜角度とは異なる傾斜角度を有するように傾斜した状態でハウジング３０内に配設され、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち第２の表示光Ｌ２が投射されて、第１の表示画像Ｓ１とは表示形態が異なる走路形状表示画像である第２の表示画像Ｓ２を映し出す（表示する）ものである（図４参照）。
【００２５】
ここで、プロジェクタ４０から運転者Ｐの視点へと至る第２の表示光Ｌ２の光路に着目すると、第２の表示光Ｌ２は、第１の表示光Ｌ１と同様に奇数回反射されて運転者Ｐに到達するため、図２中、矢印Ｃ方向から第２のスクリーン５２を見たとき（正視したとき）、第２のスクリーン５２に表示される走路形状表示画像からなる第２の表示画像Ｓ２は、その表示意匠が第１の表示画像Ｓ１と同様に上下反転した表示意匠となっている。
【００２６】
プリズムシート６０は、第１の光路変更部材としての第１のプリズムシート６１と、第２の光路変更部材としての第２のプリズムシート６１とを有し、第１のプリズムシート６１は、第１のスクリーン５１（スクリーン５０）から円偏光板７０（反射部材８０）へと至る第１の表示光Ｌ１（表示光Ｌ）の光路中に配設される。具体的には、第１のプリズムシート６１は、円偏光板７０側となる第１のスクリーン５１の表面に配置（固着）され、母材となる第１透光性基材６１ａの前面に複数の微細な第１プリズム部６１ｂが設けられた構成となっている。
【００２７】
そして、第１のスクリーン５１を透過した第１の表示光Ｌ１は、第１のプリズムシート６１の第１背面部６１ｃから第１透光性基材６１ａ内へと入射し、第１プリズム部６１ｂによって円偏光板７０側へ向けて反射される。なお、第１のプリズムシート６１の第１背面部６１ｃは、第１のスクリーン５１と平行になっている（図５参照）。
【００２８】
また、第２のプリズムシート６２は、第２のスクリーン５２（スクリーン５０）から円偏光板７０（反射部材８０）へと至る第２の表示光Ｌ２（表示光Ｌ）の光路中に配設される。具体的には、第２のプリズムシート６２は、円偏光板７０側となる第２のスクリーン５２の表面に配置（固着）され、母材となる第２透光性基材６２ａの前面に複数の微細な第２プリズム部６２ｂが設けられた構成となっている。
【００２９】
そして、第２のスクリーン５２を透過した第２の表示光Ｌ２は、第２のプリズムシート６２の第２背面部６２ｃから第２透光性基材６２ａ内へと入射し、第２プリズム部６２ｂによって円偏光板７０側へ向けて反射される。なお、第２のプリズムシート６２の第２背面部６２ｃは、第２のスクリーン５２と平行になっている（図６参照）。
【００３０】
円偏光板７０は、直線偏光板７１とλ／４板７２を積層一体化して構成されている。このような積層一体化を行うには、例えばアクリル系粘着剤のような透明で光学的に等方性の粘着剤７３を用いて直線偏光板７１とλ／４板７２とを貼り合わせればよい。
【００３１】
また、直線偏光板７１とλ／４板７２の積層の順番は、スクリーン５０側から、λ／４板７２、直線偏光板７１となるが、例えば円偏光板７０は透明な支持体（図示せず）に積層されていてもよい。また、第１の反射部材８０側に位置する直線偏光板７１とスクリーン５０側に位置するλ／４板７２は、直線偏光板７１の透過軸とλ／４板７２の光軸とが略４５度の角度をなすように積層することで、円偏光板として機能させることができる。
【００３２】
ここで、太陽光等の外光が透光性カバー３２を通じてハウジング３０内部に入射し、その後、所定の光路（例えば第２の反射部材９０及び第１の反射部材８０）を経て直線偏光板７１へと照射されることが考えられるが、この場合、直線偏光板７１へと照射される外光は、直線偏光板７１を通ることで直線偏光に変換され、さらにその直線偏光がλ／４板７２を通ることで円偏光に変換され、それが第１のプリズムシート６１を経て第１のスクリーン５１で反射するかもしくは第２のプリズムシート６２を経て第２のスクリーン５２で反射する際、光の進む側から見た円偏光の向きが逆になり、その反射円偏光がλ／４板７２を通って直線偏光になると、その反射直線偏光（反射光）は、入射時の直線偏光と直交する方向のものとなるので、直線偏光板７１を通過できない。
【００３３】
このように円偏光板７０で前記反射光を遮ることにより表示像Ｖの表示エリアにスクリーン５０が見えてしまうという不具合が解消され、表示像Ｖの視認性を向上させることが可能となる。
【００３４】
第１の反射部材８０は、例えばポリカーボネート等の樹脂材料に例えばアルミニウムなどの金属を蒸着させて反射面を形成してなる平面鏡である。
【００３５】
第２の反射部材９０は、例えばポリカーボネート等の樹脂材料に例えばアルミニウムなどの金属を蒸着させて反射面を形成してなる凹面鏡である。なお、本実施形態では、第１の反射部材８０と第２の反射部材９０とで反射手段Ｍが構成されている。
【００３６】
以上の各部により表示装置Ｄが構成されている。このような構成において、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち自車両表示画像（第１の表示画像Ｓ１）を示す第１の表示光Ｌ１は、第１のスクリーン５１を透過した後、第１のスクリーン５１上に固着されている第１のプリズムシート６１（第１プリズム部６１ｂ）によって円偏光板７０側へと導かれる。そして、円偏光板７０へと至る第１の表示光Ｌ１は円偏光板７０から出射される際にλ／４板７２を通じて円偏光となり、その後、各反射部材８０、９０並びに透光性カバー３２を通じてフロントガラス１００へと照射される。
【００３７】
このように第１の表示光Ｌ１がフロントガラス１００へと照射されることで、運転者Ｐは、フロントガラス１００の前方側にて、自車両表示像である第１の表示像（第１の虚像）Ｖ１を視認することができる（図７参照）。
【００３８】
ここで、プロジェクタ４０から運転者Ｐへと至る第１の表示光Ｌ１の光路において、図３中、自車両のタイヤ５１ａ側となる第１のスクリーン５１箇所からフロントガラス１００までの光路長と図３中、自車両の天井５１ｂ側となる第１のスクリーン５１箇所からフロントガラス１００までの光路長とはほぼ同じ光路長となっているため、運転者Ｐ側からフロントガラス１００を見たとき、自車両表示像である第１の表示像Ｖ１は略平面的に表示される。
【００３９】
一方、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち走路形状表示画像（第２の表示画像Ｓ２）示す第２の表示光Ｌ２は、第２のスクリーン５２を透過した後、第２のスクリーン５２上に固着されている第２のプリズムシート６２（第２プリズム部６２ｂ）によって円偏光板７０側へと導かれる。そして、円偏光板７０へと至る第２の表示光Ｌ２は円偏光板７０から出射される際にλ／４板７２を通じて円偏光となり、その後、各反射部材８０、９０並びに透光性カバー３２を通じてフロントガラス１００へと照射される。
【００４０】
このように第２の表示光Ｌ２がフロントガラス１００へと照射されることで、運転者Ｐは、第１の表示像Ｖ１の直下（真下）に走路形状表示像である第２の表示像（第２の虚像）Ｖ２を視認することができる（図７参照）。
【００４１】
また、この場合、自車両表示像である第１の表示像Ｖ１と、走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２とが、上下に並設された状態でフロントガラス１００の前方に表示されるとともに、プロジェクタ４０から運転者Ｐへと至る第２の表示光Ｌ２の光路において、図３中、走路形状の一端側５２ａとなる第２のスクリーン５２箇所からフロントガラス１００までの光路長が図３中、走路形状の他端側５２ｂとなる第２のスクリーン５２箇所からフロントガラス１００までの光路長よりも短く設定されていることに起因して、運転者Ｐ側からフロントガラス１００を見たとき、走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２は、あたかも手前側から遠方側に向けて傾斜しているかのごとき奥行き感を有して立体的に表示される。
【００４２】
すなわち、走路形状表示像（第２の表示像Ｖ２）は、前述した一端側５２ａが手前側に表示されるとともに、一端側５２ａとは反対側に位置する前述した他端側５２ｂが遠方側に表示されるため、あたかも傾斜しているかのごとき立体表示される構成となる。
【００４３】
以上のように本実施形態では、各表示画像Ｓ１、Ｓ２を示す各表示光Ｌ１、Ｌ２を出射するプロジェクタ４０と、各表示光Ｌ１、Ｌ２が投射され各表示画像Ｓ１、Ｓ２を表示するスクリーン５０とを備え、スクリーン５０に表示された各表示画像Ｓ１、Ｓ２を第１、第２の反射部材８０、９０を用いてフロントガラス１００に投影し、各表示像Ｖ１、Ｖ２を表示する表示装置Ｄにおいて、スクリーン５０として、第１のスクリーン５１とこの第１のスクリーン５１と非平行状態をなすように傾斜配置される第２のスクリーン５２とを有し、第１のスクリーン５１には自車両表示画像（表示画像の一部）となる第１の表示画像Ｓ１が表示されるとともに第２のスクリーン５２には自車両表示画像とは表示形態が異なる走路形状表示画像である第２の表示画像Ｓ２が表示されるものである。
【００４４】
従って、運転者Ｐが自車両表示像である第１の表示像Ｖ１と走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２の双方を視認するにあたって、両表示像Ｖ１、Ｖ２のうち第２の表示像Ｖ２は、奥行き感を有して立体的に表示されることから、第１の表示像Ｖ１と第２の表示像Ｖ２とでなる表示像Ｖに遠近感が付与され、視覚的演出効果のある表示装置を提供することができる。
【００４５】
また本実施形態では、第１のスクリーン５１から円偏光板７０（第１の反射部材８０）へと至る表示光Ｌ（第１の表示光Ｌ１）の光路中には第１のプリズムシート６１が配設されているとともに、第２のスクリーン５２から円偏光板７０（第１の反射部材８０）へと至る表示光Ｌ（第２の表示光Ｌ２）の光路中には第２のプリズムシート６２が配設されていることにより、第１のプリズムシート６１（第１プリズム部６１ｂ）から出射される第１の表示光Ｌ１の光路を円偏光板７０側へと変更させ、且つ、第２のプリズムシート６２（第２プリズム部６２ｂ）から出射される第２の表示光Ｌ２の光路を円偏光板７０側へと変更させる構成となることから、各表示像Ｖ１、Ｖ２の輝度低下を極力抑制することができるというメリットがある。
【００４６】
（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態を図８〜図１０に基づいて説明するが、前述の第１実施形態と同一もしくは相当個所には同一の符号を用いてその詳細な説明は省略する。この第２実施形態においては、第１のスクリーン５１と第２のスクリーン５２とでなるスクリーン５０に代えて単一のスクリーンからなるスクリーン１１０が被投射部材として採用され、このスクリーン１１０から円偏光板７０へと至る表示光Ｌの光路中に透過反射部材であるハーフミラー１２０が配置（配設）された構成となっている（図８、図９参照）。
【００４７】
スクリーン１１０は、プロジェクタ４０から出射された表示光Ｌが投射されて表示画像を映し出す（表示する）透過型スクリーンからなり、傾斜した状態でハウジング３０内に配設されてなる。
【００４８】
具体的には、スクリーン１１０は、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌ（前記第１実施形態にて採用した第１、第２の表示光Ｌ１、Ｌ２）が投射されて自車両表示画像からなる第１の表示画像Ｓ１及び走路形状表示画像からなる第２の表示画像Ｓ２を映し出すものである。
【００４９】
なお、本第２実施形態の場合、図１０中、スクリーン１１０の上方側（つまりスクリーン１１０における円偏光板７０側）となるスクリーン１１０の所定箇所には、第１の表示画像Ｓ１が前記第１実施形態と同様に反転した表示意匠として表示されるとともに、図１０中、スクリーン１１０の下方側（つまり円偏光板７０の配設位置とは反対側となるスクリーン１１０箇所）には、第２の表示画像Ｓ２が前記第１実施形態と同様に反転した表示意匠として表示される構成となっているものとする。
【００５０】
プリズムシート１２０は、前記第１実施形態にて採用したプリズムシート６０（つまり第１のプリズムシート６１または第２のプリズムシート６２）と同一の機能を有するものであり、スクリーン１１０からハーフミラー１３０へと至る各表示光Ｌ１、Ｌ２の光路中に配設されている。
【００５１】
かかる光路変更部材としてのプリズムシート１２０は、スクリーン１１０の表面全体を覆うようにスクリーン１１０上に配置（固着）され、母材となる透光性基材１２１の前面に複数の微細なプリズム部１２２が設けられた構成となっている。
【００５２】
ハーフミラー１３０は、スクリーン１１０から円偏光板７０（第１の反射部材８０）へと至る各表示光Ｌ１、Ｌ２の光路中に配設され、スクリーン１１０の前記所定箇所（図１０中、スクリーン１１０の上方側）に表示される第１の表示画像Ｓ１を反射させるとともに、前記所定箇所とは異なるスクリーン１１０の他の箇所（図１０中、スクリーン１１０の下方側）に表示される第２の表示画像Ｓ２を透過させる透過反射部材からなる。
【００５３】
この第２実施形態の構成において、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち自車両表示画像（第１の表示画像Ｓ１）示す第１の表示光Ｌ１は、スクリーン１１０を透過した後、スクリーン１１０上に固着されているプリズムシート１２０（プリズム部１２２）によってハーフミラー１３０側へと導かれ、ハーフミラー１３０によって円偏光板７０側に反射光として反射される。
【００５４】
そして、円偏光板７０へと至る前記反射光である第１の表示光Ｌ１は円偏光板７０から出射される際にλ／４板７２を通じて円偏光となり、その後、各反射部材８０、９０並びに透光性カバー３２を通じてフロントガラス１００へと照射される。このように第１の表示光Ｌ１がフロントガラス１００へと照射されることで、運転者Ｐは、前記第１実施形態と同様に自車両表示像である第１の表示像Ｖ１を視認することができる。
【００５５】
一方、プロジェクタ４０から出射される表示光Ｌのうち走路形状表示画像（第２の表示画像Ｓ２）を示す第２の表示光Ｌ２は、スクリーン１１０を透過した後、スクリーン１１０上に固着されているプリズムシート１２０（プリズム部１２２）によってハーフミラー１３０側へと導かれる。
【００５６】
そして、ハーフミラー１３０側へと導かれた第２の表示光Ｌ２は、ハーフミラー１３０を透過して透過光となって円偏光板７０へと至る。さらに、円偏光板７０へと至る前記透過光である第２の表示光Ｌ２は円偏光板７０から出射される際にλ／４板７２を通じて円偏光となり、その後、各反射部材８０、９０並びに透光性カバー３２を通じてフロントガラス１００へと照射される。このように第２の表示光Ｌ２がフロントガラス１００へと照射されることで、運転者Ｐは、走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２を視認することができる。
【００５７】
以上のように、スクリーン１１０から円偏光板７０へと至る各表示光Ｌ１、Ｌ２の光路中にハーフミラー１３０が配設される本第２実施形態の構成においても、運転者Ｐはフロントガラス１００の前方側に第１、第２の表示像Ｖ１、Ｖ２を視認することになるが、この場合、ハーフミラー１３０を用いて第１の表示光Ｌ１を反射させ、且つハーフミラー１３０を用いて第２の表示光Ｌ２を透過させる構成としていることから、詳細図示は省略するが運転者Ｐが視認する自車両表示像である第１の表示像Ｖ１と走路形状表示像である第２の表示像Ｖ２とは、重なった状態で表示される。
【００５８】
しかも、前記第１実施形態と同様に、図１０中、走路形状の一端側１１１となるスクリーン１１０箇所からフロントガラス１００までの光路長が図１０中、走路形状の他端側１１２となるスクリーン１１０箇所からフロントガラス１００までの光路長よりも短く設定されていることに起因して、運転者Ｐ側からフロントガラス１００を見たとき、第２の表示像Ｖ２は、前述した一端側１１１が手前側に表示されるとともに、一端側１１１とは反対側に位置する前述した他端側１１２が遠方側に表示されるため、あたかも傾斜しているかのごとき立体表示され、前記第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、この場合、詳細説明は省略するが、第１の表示像Ｖ１は前記第１実施形態と同様に略平面的に表示されるようになっている。
【００５９】
また本第２実施形態では、スクリーン１１０からハーフミラー１３０へと至る各表示光Ｌ１、Ｌ２の光路中にはプリズムシート１２０が配設されてなることにより、プリズムシート１２０（プリズム部１２２）から出射される各表示光Ｌ１、Ｌ２をハーフミラー１３０側へと変更させる構成となることから、各表示像Ｖ１、Ｖ２の輝度低下を極力抑制することができるというメリットがある。
【００６０】
また本第２実施形態では、プリズムシート１２０がスクリーン１１０の表面全体を覆うように構成されている例について説明したが、例えばプリズムシート１２０を２つのプリズムシートに分割し、この２つのプリズムシートのうち一方のプリズムシートを自車両表示画像側（第１の表示画像Ｓ１側）となるスクリーン１１０の表面箇所に配置するとともに、他方のプリズムシートを走路形状表示画像側（第２の表示画像Ｓ１側）となるスクリーン１１０の表面箇所に配置してもよい。なお、この場合、必要に応じて、前記一方のプリズムシートのプリズム部の形状と前記他方のプリズムシートのプリズム部の形状とを異ならせるようにしてもよい。
【００６１】
なお、前記各実施形態では、第１の表示画像Ｓ１が自車両表示画像からなるとともに、第２の表示画像Ｓ２が走路形状表示画像からなる例について説明したが、第１の表示画像Ｓ１と第２の表示画像Ｓ２とは互いに表示形態が異なる（つまり異種の）表示画像であればあらゆる表示画像を採用することができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６２】
１０ 制御手段
２０ 記憶手段
３０ ハウジング
３２ 透光性カバー
４０ プロジェクタ（投射型表示器）
５０、１１０ スクリーン（被投射部材）
５１ 第１のスクリーン（第１の被投射部材）
５２ 第２のスクリーン（第２の被投射部材）
６０、１２０ プリズムシート（光路変更部材）
６１ 第１のプリズムシート（第１の光路変更部材）
６２ 第２のプリズムシート（第２の光路変更部材）
７０ 円偏光板
７１ 直線偏光板
７２ λ／４板
８０ 第１の反射部材
９０ 第２の反射部材
１００ フロントガラス（投影部材）
１３０ ハーフミラー（透過反射部材）
Ｍ 反射手段
Ｓ１ 第１の表示画像
Ｓ２ 第２の表示画像
Ｖ 表示像（虚像）
Ｖ１ 第１の表示像
Ｖ２ 第２の表示像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、
前記表示光が投射され前記表示画像を表示する被投射部材とを備え、
前記被投射部材に表示された前記表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置において、
前記被投射部材として、第１の被投射部材とこの第１の被投射部材と非平行状態をなす第２の被投射部材とを有し、
前記第１の被投射部材には前記表示画像の一部となる第１の表示画像が表示されるとともに前記第２の被投射部材には前記第１の表示画像とは表示形態が異なる第２の表示画像が表示されてなることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、
前記表示光が投射され前記表示画像を表示する被投射部材とを備え、
前記被投射部材に表示された前記表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置において、
前記被投射部材から前記反射手段に至る前記表示光の光路中には、前記被投射部材の所定箇所に表示される第１の表示画像を反射させるとともに前記所定箇所とは異なる前記被投射部材の他の箇所に表示される第２の表示画像を透過させる透過反射部材が配設されてなることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記被投射部材から前記反射手段へと至る前記表示光の光路中には、光路変更部材が配設されてなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記被投射部材から前記透過反射部材へと至る前記表示光の光路中には、光路変更部材が配設されてなることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項１】
表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、
前記表示光が投射され前記表示画像を表示する被投射部材とを備え、
前記被投射部材に表示された前記表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置において、
前記被投射部材として、第１の被投射部材とこの第１の被投射部材と非平行状態をなす第２の被投射部材とを有し、
前記第１の被投射部材には前記表示画像の一部となる第１の表示画像が表示されるとともに前記第２の被投射部材には前記第１の表示画像とは表示形態が異なる第２の表示画像が表示されてなることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
表示画像を示す表示光を出射する投射型表示器と、
前記表示光が投射され前記表示画像を表示する被投射部材とを備え、
前記被投射部材に表示された前記表示画像を反射手段を用いて所定の投影部材に投影し、虚像を表示する表示装置において、
前記被投射部材から前記反射手段に至る前記表示光の光路中には、前記被投射部材の所定箇所に表示される第１の表示画像を反射させるとともに前記所定箇所とは異なる前記被投射部材の他の箇所に表示される第２の表示画像を透過させる透過反射部材が配設されてなることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記被投射部材から前記反射手段へと至る前記表示光の光路中には、光路変更部材が配設されてなることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記被投射部材から前記透過反射部材へと至る前記表示光の光路中には、光路変更部材が配設されてなることを特徴とする請求項２記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−８３６７５（Ｐ２０１３−８３６７５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２１４４８（Ｐ２０１１−２２１４４８）
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月６日（２０１１．１０．６）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
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