(57)【要約】  ヘッドアップディスプレイ装置は、表示手段と、透明部材及び反射型偏光素子を有し、前記表示手段から照射される表示光を反射させることにより、表示像を表示させることが可能な透明スクリーンと、を有し、前記反射型偏光素子は、前記透明部材または樹脂層に接して設けられるとともに、前記表示光は、前記反射型偏光素子に接して設けられた前記透明部材または樹脂層の空気と接する第１の表面から入射し、前記表示光は、入射面に対して平行なＰ偏光の光であり、前記反射型偏光素子は、反射軸が、表示光の偏光軸と平行となるように配置され、前記第１の表面における入射角θ１は、空気と前記第１の表面を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示手段と、
透明部材及び反射型偏光素子を有し、前記表示手段から照射される表示光を反射させることにより、表示像を表示させることが可能な透明スクリーンと、
を有し、
前記反射型偏光素子は、前記透明部材または樹脂層に接して設けられるとともに、前記表示光は、前記反射型偏光素子に接して設けられた前記透明部材または樹脂層の空気と接する第１の表面から入射し、
前記表示光は、入射面に対して平行なＰ偏光の光であり、
前記反射型偏光素子は、反射軸が、表示光の偏光軸と平行となるように配置され、
前記第１の表面における入射角θ１は、空気と前記第１の表面を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲であることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記透明スクリーンにおいて、前記反射型偏光素子は前記透明部材中に埋設されており、
前記第１の表面は、前記透明部材の空気と接する面であって、
前記透明部材において、前記第１の表面と反対側で空気と接する表面を第２の表面とした場合に、
前記表示光のうち、前記反射型偏光素子で反射されずに、当該透明スクリーン内に進行する透過光の、前記第２の表面における入射角θ２は、前記第２の表面を構成する材料と空気との界面でのブリュースタ角をθｂ２（ただしθｂ２は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ２±２０゜の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記透明部材は、２つの透明基板と、両透明基板の間に配置された中間層とから構成され、前記反射型偏光素子は、前記中間層中に埋設されていることを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記第１の表面は、前記透明部材が空気と接する面であって、
前記透明部材において、前記第１の表面と反対側で空気と接する表面を第２の表面とした場合に、
前記透明スクリーンにおいて、前記反射型偏光素子は前記透明部材の前記第２の表面に配置されたことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記透明スクリーンにおいて、前記反射型偏光素子は前記透明部材の表面に配置されるとともに樹脂層で覆われ、
前記第１の表面は、前記反射型偏光素子を覆う前記樹脂層の空気と接する面であって、
前記透明部材において、前記反射型偏光素子が配置されている側とは反対側の表面を第２の表面とした場合に、
前記表示光のうち、前記反射型偏光素子で反射されずに、当該透明スクリーン内に進行する透過光の、前記第２の表面における入射角θ２は、前記第２の表面を構成する材料と空気との界面でのブリュースタ角をθｂ２（ただしθｂ２は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ２±２０゜の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記透明部材は、１つの透明基板から構成されるか、あるいは、２つの透明基板と両透明基板の間に配置された中間層とから構成されることを特徴とする請求項４または５に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
前記透明基板は、樹脂またはガラスで構成されることを特徴とする請求項３または６に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項８】
前記反射型偏光素子は、ワイヤグリッド型偏光素子であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項９】
前記透明スクリーンは、輸送機器用のフロントガラスであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一つに記載の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、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、背面側の景色を遮断することなく、表示像を表示することが可能な透明スクリーンが注目されている。【０００３】
透明スクリーンの代表的な例は、車両または航空機等の移動手段用のヘッドアップディスプレイ装置である。【０００４】
例えば、車両用のヘッドアップディスプレイ装置は、運転手前方の視野内に、車速等の情報を結像することができる（例えば、特許文献１および特許文献２）。このため、運転者は、車両の運転中に、情報確認のため視線を前方から大きくそらす必要がなくなり、運転中の安全性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１４１７２０号公報
【特許文献２】実開平３−５９３３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に、車両用のヘッドアップディスプレイ装置は、車内のダッシュボード等に設置された表示手段、およびコンバイナと呼ばれる半透過半反射の光学素子から構成される。このコンバイナに向かって表示光を照射させ、前記コンバイナにより表示光を反射させることにより、運転者に外景と重畳させた表示像（虚像）を視認させる。コンバイナは、フロントガラス（合わせガラス）内に封入させる、またはフロントガラスの運転手側の表面に貼り付ける、またはフロントガラスと運転手の間に設置する、などといった形態で用いられる。【０００７】
しかしながら、いずれの構成においても、コンバイナに照射された表示光の一部は、コンバイナを透過して、例えばコンバイナが外界と接する側の表面など、屈折率の異なる界面で運転者側に反射される。このため、従来のヘッドアップディスプレイ装置では、本来必要なコンバイナからの反射光（表示光）のほかに、そのほかの界面からの反射光も存在することになる。従って、従来のヘッドアップディスプレイ装置では、表示像が二重像になり、視認性が悪くなるという問題が生じる。【０００８】
なお、前述の特許文献１には、このような二重像の問題を軽減するための対策が開示されている。特許文献１に記載の対策では、コンバイナに半透過ミラーと位相差フィルムを用いて、フロントガラスの外界と接する側の表面に入射する偏光を変化させて、前記表面からの反射光を減少させている。しかしながら、一般に位相差フィルムは、ある波長における位相差を設定するため、二重像抑制の効果が小さく、カラー表示用のヘッドアップディスプレイ装置には適用することが難しいなど、汎用性に問題がある。【０００９】
本発明は、このような背景に鑑みなされたものであり、本発明では、汎用性を有する上、二重像を軽減して視認性を高めることが可能な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】
【００１０】
一つの形態によれば、表示手段と、透明部材及び反射型偏光素子を有し、前記表示手段から照射される表示光を反射させることにより、表示像を表示させることが可能な透明スクリーンと、を有し、前記反射型偏光素子は、前記透明部材または樹脂層に接して設けられるとともに、前記表示光は、前記反射型偏光素子に接して設けられた前記透明部材または樹脂層の空気と接する第１の表面から入射し、前記表示光は、入射面に対して平行なＰ偏光の光であり、前記反射型偏光素子は、反射軸が、表示光の偏光軸と平行となるように配置され、前記第１の表面における入射角θ１は、空気と前記第１の表面を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲であるヘッドアップディスプレイ装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本実施形態では、二重像を軽減して視認性を高めることが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のヘッドアップディスプレイ装置の構成を概略的に示した図である。
【図２】反射型偏光素子の一例としての、ワイヤグリッド型偏光素子の構成を概略的に示した図である。
【図３】図２に示したワイヤグリッド型偏光素子に、Ｓ偏光の光が入射された際の光学特性を説明するための模式図である。
【図４】図２に示したワイヤグリッド型偏光素子に、Ｐ偏光の光が入射された際の光学特性を説明するための模式図である。
【図５】別のワイヤグリッド型偏光素子の構成を概略的に示した図である。
【図６】Ｓ偏光とＰ偏光の入射角θが反射率（％）に及ぼす影響を模式的に示したグラフである。
【図７】本実施形態による透明スクリーンの一構成例を概略的に示した図である。
【図８】本実施形態による透明スクリーンの別の構成例を概略的に示した図である。
【図９】本実施形態による透明スクリーンの第３の構成例を概略的に示した図である。
【図１０】本実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の構成例を概略的に示した図である。
【図１１】本実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の別の構成例を概略的に示した図である。
【図１２】本実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の第３の構成例を概略的に示した図である。
【図１３】実施例１に係る透明スクリーンの構造を模式的に示した断面図である。
【図１４】比較例１に係る透明スクリーンの構造を模式的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
【００１４】
まず、本実施形態による特徴をより良く理解するため、図１を参照して、従来の透明スクリーンの構成について簡単に説明する。なお、ここでは、透明スクリーンの一例として、車両用のヘッドアップディスプレイ装置を取り上げ、その構成を説明する。
【００１５】
図１には、従来の車両用のヘッドアップディスプレイ装置の構成を概略的に示す。
【００１６】
図１に示すように、従来の車両用のヘッドアップディスプレイ装置１０は、フロントガラス２０と、該フロントガラス２０の少なくとも一部もしくはその前面に設置されたコンバイナ４０と、プロジェクタのような表示手段４５とを有する。表示手段４５は、通常の場合、車両のダッシュボード８０の一部もしくは内部に設置される。
【００１７】
フロントガラス２０は、内面（運転者側の表面）２２と、外面（外界側の表面）２４とを有する。また、フロントガラス２０は、通常の場合、第１のガラス基板３０と、第２のガラス基板３５とを、中間膜３９を介して相互に貼り合わせることにより構成される。図１の例では、第１のガラス基板３０がフロントガラス２０の内面２２の側となり、第２のガラス基板３５が外面２４の側となる。
【００１８】
コンバイナ４０は、例えば銀薄膜のような金属層で構成され、第１のガラス基板３０の側、すなわちフロントガラス２０の内面２２に配置される。
【００１９】
表示手段４５は、該表示手段４５から表示像を含む表示光６０を出射するために設置される。なお、表示手段４５から出射される表示光６０は、通常の場合、Ｓ偏光の光である。
【００２０】
ここで、Ｓ偏光とは、光の電場の振動方向が入射面に対して垂直な偏光を意味する。（これに対して、光の電場の振動方向が入射面に対して平行な偏光は、Ｐ偏光と呼ばれる。）また、「入射面」とは、入射光と反射光の光路を含む平面を意味する。
【００２１】
一般に表示光６０として、Ｓ偏光の光を利用するのは、Ｓ偏光ではＰ偏光に比べて、より多くの光をフロントガラス２０で反射させることができ、表示像が明るくなるためである。
【００２２】
このようなヘッドアップディスプレイ装置１０を作動させる際には、表示手段４５が起動され、表示手段４５から表示像を含む表示光６０が出射される。この表示光６０は、フロントガラス２０の内面２２に設置されたコンバイナ４０に向かって進行する。なお、この際には、表示手段４５とフロントガラス２０の間に、レンズ等の光学素子（図示されていない）を配置しておき、これにより、表示光６０をコンバイナ４０の方に誘導する、もしくは像の大きさを拡大する、などしても良い。
【００２３】
次に、表示光６０は、コンバイナ４０に入射し、ここで反射され、反射光６５となる。反射光６５は、運転者９０の方に向かい、これにより、運転者９０は、自身の前方に外景と重畳させた表示像（虚像）を視認することができる。
【００２４】
しかしながら、実際には、コンバイナ４０に到達した表示光６０の全てが反射光６５となる訳ではなく、表示光６０の一部は、コンバイナ４０〜フロントガラス２０の内面２２を透過して、透過光７０となり、フロントガラス２０の内部に侵入する。その後、この透過光７０は、例えば、フロントガラス２０を構成する第２のガラス基板３５の外側の表面、すなわちフロントガラス２０の外面２４で反射され、第２の反射光７５となり、フロントガラス２０から、運転者９０の側に向かって出射される。
【００２５】
その結果、運転者９０の側には、反射光６５と第２の反射光７５の双方が到達することとなり、これにより表示像が二重像になるという問題が生じる。また、より厳密には、フロントガラス２０内のその他の界面（例えば、第１のガラス基板３０と中間膜３９との界面、および第２のガラス基板３５と中間膜３９との界面など）からの反射も生じるため、運転者９０に視認される表示像は、三重像以上の多重像になる場合も生じ得る。
【００２６】
このように、従来のヘッドアップディスプレイ装置１０では、表示像の視認性に問題がある。
【００２７】
本願発明者らは、このような問題に対処すべく、様々な検討を行ってきた。その結果、反射型偏光素子を利用し、ブリュースタ角θｂの特性をうまく利用することにより、前述のような二重像の問題が解消または軽減されることを見出し、本願発明に至った。
【００２８】
すなわち、第１の実施形態では、
表示手段と、当該表示手段から照射される表示光を反射させることにより、表示像を表示させることが可能な透明スクリーンとを有するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記透明スクリーンは、透明部材と、当該透明部材中に埋設された反射型偏光素子とを有し、
前記透明部材において、空気と接する２つの面をそれぞれ第１の表面および第２の表面とした場合に、
前記表示光は、前記第１の表面から入射し、
前記表示光は、入射面に対して平行なＰ偏光の光であり、
前記反射型偏光素子は、反射軸が、表示光の偏光軸と平行となるように配置され、
前記第１の表面における入射角θ１は、空気と前記第１の表面を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲であり、
前記表示光のうち、前記反射型偏光素子で反射されずに、当該透明スクリーン内に進行する透過光の、前記第２の表面における入射角θ２は、前記第２の表面を構成する材料と空気との界面でのブリュースタ角をθｂ２（ただしθｂ２は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ２±２０゜の範囲にあるヘッドアップディスプレイ装置が提供される。
【００２９】
また、第２の実施形態では、
表示手段と、当該表示手段から照射される表示光を反射させることにより、表示像を表示させることが可能な透明スクリーンとを有するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記透明スクリーンは、透明部材と、当該透明部材の表面に配置された反射型偏光素子とを有し、
前記透明部材において、空気と接する２つの面をそれぞれ第１の表面および第２の表面とした場合に、
前記表示光は、前記第１の表面から入射し、
前記反射型偏光素子は、前記第２の表面に配置され、
前記表示光は、入射面に対して平行なＰ偏光の光であり、
前記反射型偏光素子は、反射軸が、表示光の偏光軸と平行となるように配置され、
前記表示光の前記第１の表面での入射角θ１は、空気と前記第１の表面を構成する材料の界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲にあるヘッドアップディスプレイ装置が提供される。
【００３０】
（反射型偏光素子の構成および作用について）
ここで、本実施形態の構成に利用される、反射型偏光素子の構成および作用について簡単に説明する。
【００３１】
反射型偏光素子としては、ワイヤグリッド型偏光素子や、高屈折率層および低屈折率層の異なる２種類の高分子層を一方向の屈折率は完全に一致させ他方向の屈折率は異なるように互いに数百層並べた光学フィルム、コレステリック液晶と４分の１波長板を組み合わせた光学素子等が挙げられる。
【００３２】
高屈折率層、低屈折率層の異なる２種類の高分子層を、一方向の屈折率は完全に一致させ、他方向の屈折率は異なるように互いに数百層並べた光学フィルムである。表示装置において輝度向上用途に用いられる。本実施形態にあるような透明スクリーンに用いる場合、従来よりもさらに偏光度を落とし、透過率を向上させて用いることが望ましい。このような光学フィルムとしては、住友スリーエム社製のＤＢＥＦが挙げられる。
【００３３】
コレステリック液晶と４分の１波長板を組み合わせた光学素子とは、ある直線偏光を入射させ４分の１波長板により円偏光に変換させ、コレステリック液晶により選択的に透過・反射させ、反射した円偏光は再度４分の１波長板を通り、円偏光から直線偏光へ変換されるという素子である。
【００３４】
図２には、反射型偏光素子の一例として、ワイヤグリッド型偏光素子を示す。
【００３５】
図２に示すように、このワイヤグリッド型偏光素子１００は、透明基板１１０と、該透明基板１１０上に設置された複数の金属ワイヤ１３０とを有する。透明基板１１０は、例えば、光硬化樹脂、熱可塑性樹脂、またはガラス等で構成される。
【００３６】
各金属ワイヤ１３０は、等間隔で、相互に平行に配置される。例えば、図２の例では、各金属ワイヤ１３０は、ピッチＰで、それぞれＹ方向に平行に延伸するように配置される。なお、ピッチＰは、少なくとも可視光の波長（約４００ｎｍ）よりも短く、例えば、１００ｎｍ〜２００ｎｍ程度である。このため、目視では、各金属ワイヤ１３０を視認することはできない。
【００３７】
なお、以下、金属ワイヤ１３０の延伸方向を、反射軸と称する。「反射軸」の定義は、後述する。
【００３８】
このように構成されたワイヤグリッド型偏光素子１００は、以下のように作用する。
【００３９】
まず、図２に示すようなワイヤグリッド型偏光素子１００に、Ｓ偏光の光が入射する場合を説明する。ここで、前述のように、Ｓ偏光とは、光の電場の振動方向が入射面に対して垂直な偏光を意味する。
【００４０】
この場合、大きく分けて、図３に示すような２通りの光学特性が生じる。
【００４１】
（ａ）入射する光１４０Ｓの偏光軸（図３（ａ）の紙面に垂直な方向）と、ワイヤグリッド型偏光素子１００の金属ワイヤ１３０の延伸方向、すなわち反射軸の方向が平行な場合、図３（ａ）に示すように、光１４０Ｓは反射し、反射光１５０ａとなる。
【００４２】
（ｂ）一方、入射する光１４０Ｓの偏光軸（図３（ａ）の紙面に垂直な方向）と、ワイヤグリッド型偏光素子１００の金属ワイヤ１３０の延伸方向、すなわち反射軸の方向が垂直な場合、図３（ｂ）に示すように、光１４０Ｓは透過し、透過光１５０ｂとなる。
【００４３】
次に、ワイヤグリッド型偏光素子１００に、Ｐ偏光の光が入射する場合を説明する。ここで、前述のように、Ｐ偏光とは、光の電場の振動方向が入射面に対して平行な偏光を意味する。
【００４４】
この場合、大きく分けて、図４に示すような２通りの光学特性が生じる。
【００４５】
（ｃ）入射する光１４０Ｐの偏光軸（図４（ａ）の紙面に平行な方向）と、ワイヤグリッド型偏光素子１００の金属ワイヤ１３０の延伸方向、すなわち反射軸の方向が垂直な場合、図４（ａ）に示すように、光１４０Ｐは透過し、透過光１５０ｃとなる。
【００４６】
（ｄ）一方、入射する光１４０Ｐの偏光軸（図４（ａ）の紙面に平行な方向）と、ワイヤグリッド型偏光素子１００の金属ワイヤ１３０の延伸方向、すなわち反射軸の方向が平行な場合、図３（ｂ）に示すように、光１４０Ｐは反射し、反射光１５０ｄとなる。
【００４７】
このように、ワイヤグリッド型偏光素子１００は、自身の反射軸と、入射する偏光の偏光軸との配置関係により、入射光の光学特性を、反射／透過で変化させることができるという特徴を有する。
【００４８】
なお、図２の例では、各金属ワイヤ１３０は、略四角柱状の形状で、透明基板１１０の平坦面１１５上に配置されている。しかしながら、金属ワイヤの配置形態は、これに限られない。
【００４９】
図５には、別の構成のワイヤグリッド型偏光素子１０１を示す。
【００５０】
このワイヤグリッド型偏光素子１０１では、透明基板１１１は、図５のＸ方向に沿って、ピッチＰで配列された突起１２０を有する。図５からは視認できないが、各突起１２０は、Ｙ方向（紙面に垂直な方向）に沿って相互に平行に延伸している。
【００５１】
突起１２０は、透明基板１１１と同じ材料で構成されても良く、透明基板１１１と異なる光透過性材料で構成されても良い。突起１２０の材料としては、光硬化樹脂、熱可塑性樹脂、ガラス等が挙げられる。突起１２０を構成する材料の屈折率は、透明基板１１１を構成する材料の屈折率に近いことが好ましい。具体的には、それらの屈折率差（絶対値）は、０．１以下が好ましく、０．０５以下がより好ましい。そうすることで、透明基板１１１と突起１２０との界面でおこる反射による光のロスを抑えることができる。
【００５２】
ピッチＰは、突起底面の幅Ｔと突起底部の幅Ｓの和である。ピッチＰは１００〜１４０ｎｍが好ましい。ピッチＰが１４０ｎｍ以下であれば、短波長領域（４５０ｎｍ以下）におけるｐ偏光透過率がさらに高くなる。また、ピッチＰが１００ｎｍ以上であれば、金属細線を形成しやすい。突起底面の幅Ｔは、ピッチＰと同じ値でもかまわないが、ピッチＰの７０％以下が好ましく、ピッチＰの６０％以下がより好ましい。幅ＴがピッチＰより小さくなると透過率が高くなり、透過率の角度依存が小さくなる。Ｈは突起の高さを表す。突起の高さＨは２００ｎｍ以下が好ましく、１５０ｎｍ以下がより好ましい。高さＨが２００ｎｍ以下となるとナノインプリントなどによる作成が容易となる。Ｌは金属ワイヤの高さ、ｔは金属ワイヤの幅を表す。ワイヤグリッド偏光素子において偏光分離特性を発揮するのはこの金属ワイヤの部分である。幅ｔは５ｎｍ以上７０ｎｍ以下が好ましく、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下がより好ましい。幅ｔを５ｎｍ以上とすることにより、金属の膜質劣化を抑えて所望の光学特性を発揮できるようにできる。幅ｔを７０ｎｍ以下とすることにより、透明スクリーンとして透過率・反射率の両立が適切に行える。
【００５３】
また前述の通り、金属ワイヤの部分で偏光分離特性を発揮するため、図２のように突起を有さず金属ワイヤのみの構成をとることも可能である。
【００５４】
各金属ワイヤ１３１は、透明基板１１１の対応する突起１２０の傾斜面に配置される。
【００５５】
このような構成のワイヤグリッド型偏光素子１０１においても、ピッチＰが可視光の波長に比べて十分に短い場合、図２に示したワイヤグリッド型偏光素子１００と同様の特性が得られることは、当業者には明らかである。
【００５６】
さらに、この特徴は、ワイヤグリッド型偏光素子１００に限られるものではなく、反射型偏光素子全般に対して成立する。すなわち、反射型偏光素子の反射軸と、入射される光の偏光軸（偏光の振動方向）との関係により、同様のことが言える。
【００５７】
ここで、本実施形態において、反射型偏光素子の「反射軸」は、以下のように定められる。
【００５８】
反射型偏光素子に非偏光状態の光が入射されると、光の電場の振動方向が直交した、透過光と反射光の２つの光に分離される。反射光の振動方向と平行な方向を反射軸と称し、透過光の振動方向と平行な方向を透過軸と称する。
【００５９】
本実施形態の第１発明および第２発明では、このような特性を有する反射型偏光素子の反射軸が、入射されるＰ偏光の偏光軸と平行となるように配置されるという特徴を有する。
【００６０】
この場合、入射される光の光学特性は、図４（ｂ）示すような反射状態となり、入射光１４０Ｐの大部分を反射させることが可能になる。
【００６１】
なお、前述のような特性を有するワイヤグリッド型偏光素子は、例えば、複数の平行な微細溝を有する樹脂グリッド基板を準備し、この溝内に、金属細線を成膜することにより、製造することができる。
【００６２】
樹脂グリッド基板は、例えば、ナノインプリント（光インプリント、熱インプリント）プロセス等によって形成することができる。あるいは、干渉露光法により、直接、樹脂グリッド基板を製作しても良い。一方、金属細線は、例えば、蒸着法およびスパッタ法等の一般的な成膜技術を用いて形成することができる。
【００６３】
あるいは、ワイヤグリッド型偏光素子は、例えば、平坦な表面を有する基板上に、蒸着法およびスパッタ法等の一般的な成膜技術を用いて金属膜を成膜した後、この金属膜をフォトリソグラフィまたは電子ビーム描画法等の技術を用いて、ワイヤー状にパターン処理することにより製造しても良い。
【００６４】
その他にも、様々な方法で、ワイヤグリッド型偏光素子を製造することができる。
【００６５】
（ブリュースタ角θｂについて）
次に、図６を参照して、ブリュースタ角θｂについて説明する。
【００６６】
図６には、Ｓ偏光とＰ偏光の入射角θが反射率（％）に及ぼす影響を模式的に示す。前述のように、Ｓ偏光とは、光の電界の振動方向が入射面に対して垂直な偏光を意味し、Ｐ偏光とは、光の電界の振動方向が入射面に対して平行な偏光を意味する。なお、図６は、Ｓ偏光またはＰ偏光の光が、空気層（第１の媒質）から、樹脂またはガラス層（第２の媒質）に向かって入射する場合を仮定している。
【００６７】
図６から、Ｓ偏光の場合は、入射角θが大きくなるほど、反射率がほぼ単調に増加する傾向にあることがわかる。
【００６８】
これに対して、Ｐ偏光の場合は、反射率がほぼゼロになる入射角θが存在する。また、この角度の前後では、Ｐ偏光の反射率が極めて小さくなる。このような反射率がゼロまたは最小となる入射角θを、ブリュースタ角θｂと呼ぶ。例えば、第１の透明基板がガラスで構成される場合、ブリュースタ角θｂは、
【００６９】
【数１】
2013190959.tif 000003
で定義され、この図の例の場合、空気（ｎ１＝１．０）、ガラス（ｎ２＝１．５２）であるから、θｂ＝５６．７゜と求められる。
【００７０】
ここで、第１の実施形態では、透明スクリーンの第１の表面に入射される表示光として、Ｐ偏光の光が使用される。また、第１の実施形態では、透明スクリーンの第１の表面での表示光の入射角θ１を、ブリュースタ角θｂ１に近い値になるように調整している。このため、第１の表面での表示光の反射は、最小限に抑制される。
【００７１】
さらに、第１の実施形態では、反射型偏光素子を透過した透過光が、透明スクリーンの第２の表面に照射される際の入射角θ２を、ブリュースタ角θｂ２に近い値になるように調整している。このため、透過光の第２の表面での反射は、最小限に抑制される。
【００７２】
従って、第１の実施形態では、反射型偏光素子で反射された光以外の光が、観者に向かって反射することを抑制することができ、二重像の問題を有意に改善することができる。
【００７３】
同様に、第２の実施形態では、透明スクリーンの第１の表面に入射される表示光として、Ｐ偏光の光が使用される。また、第２の実施形態では、透明スクリーンの第１の表面での表示光の入射角θ１を、ブリュースタ角θｂ１に近い値になるように調整している。このため、第１の表面での表示光の反射は、最小限に抑制される。
【００７４】
従って、第２の実施形態においても、反射型偏光素子で反射された光以外の光が、観者に向かって反射することを抑制することができ、二重像の問題を有意に改善することができる。
【００７５】
ここで、前述のような本実施形態による二重像の抑制効果は、カラーの表示光に対しても同様に得ることができる。従って、第１の実施形態および第２の実施形態では、前述の特許文献１に関する問題、すなわち、単色の表示光でしか効果を得ることができないという問題を有意に改善することができる。従って、本実施形態による透明スクリーンにより、カラー表示用のヘッドアップディスプレイ装置に適用することができる。
【００７６】
ただし、本実施形態は、カラーの表示光を使用する構成に限られるものではなく、単色の表示光を使用しても良い。
【００７７】
（本実施形態における透明スクリーン）
以下、図面を参照して、本実施形態における透明スクリーンの一構成例について詳しく説明する。
【００７８】
図７には、本実施形態における透明スクリーンの一構成例を概略的に示す。
【００７９】
図７に示すように、この透明スクリーン７００は、第１の透明基板７３０と、第２の透明基板７３５と、両透明基板の間に配置された中間膜７５０とを有する。中間膜７５０と内には、反射型偏光素子７４０が配置される。
【００８０】
透明スクリーン７００は、第１の表面７２２と、第２の表面７２４とを有する。第１の透明基板７３０の一方の表面は、透明スクリーン７００の第１の表面７２２を構成し、第２の透明基板７３５の一方の表面は、透明スクリーン７００の第２の表面７２４を構成する。
【００８１】
第１の透明基板７３０および第２の透明基板７３５の材料は、特に限られず、透明な部材で構成されている限り、いかなる材料を用いても良い。第１および第２の透明基板７３０、７３５は、例えば、ガラス基板または樹脂基板であっても良い。
【００８２】
中間膜７５０の材質は、透明である限り特に限られず、例えば、公知の合わせガラスに用いられる中間膜、例えばポリビニルブチラールやエチレンビニルセテート等を用いることができる。
【００８３】
反射型偏光素子７４０は、反射軸が、入射される表示光の偏光軸と平行になるようにして、第１および第２の透明基板７３０、７３５の間に設置される。反射型偏光素子７４０は、前述のような効果を有する偏光素子である限り、特に限られず、例えば、図２または図５に示したようなワイヤグリッド型偏光素子１００、１０１等であっても良い。
【００８４】
また、本実施形態における透明スクリーン７００は、透明スクリーン７００の第１の表面７２２の側から、表示光７６０が照射された際に、第１の表面７２２での入射角がθ１（ただしθ１は、０〜９０゜）となるように構成される。
【００８５】
ここで、入射角θ１は、空気と、透明スクリーン７００の第１の表面７２２（すなわち第１の透明基板７３０）を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲となるように選定される。
【００８６】
この入射角θ１は、θｂ１±１５゜の範囲であることが好ましく、θｂ１±１０゜であることがより好ましく、θｂ１±５゜であることがさらに好ましく、θ１≒θｂ１であることが最も好ましい。
【００８７】
さらに、本実施形態における透明スクリーン７００は、反射型偏光素子７４０を通過し、第２の透明基板７３５内を進行する透過光７７０が、透明スクリーン７００の第２の表面７２４に入射される際の入射角がθ２（ただしθ２は、０〜９０゜）となるように構成される。ここで、入射角θ２は、入射側の透明スクリーン７００の第２の表面７２４（すなわち第２の透明基板７３５）を構成する材料と、空気との界面でのブリュースタ角をθｂ２（ただしθｂ２は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ２±２０゜の範囲となるように選定される。
【００８８】
この入射角θ２は、θｂ２±１５゜の範囲であることが好ましく、θｂ２±１０゜であることがより好ましく、θｂ２±５゜であることがさらに好ましく、θ２≒θｂ２であることが最も好ましい。
【００８９】
（本実施形態における透明スクリーン７００の動作）
次に、このような構成の本実施形態における透明スクリーン７００の動作について説明する。
【００９０】
まず、透明スクリーン７００に、第１の表面７２２の側から、Ｐ偏光である表示光７６０が照射される。つまり、本実施形態において、表示手段（不図示）はＰ偏光の表示光７６０を出射する。
【００９１】
前述のように、本実施形態における透明スクリーン７００は、表示光７６０が透明スクリーン７００の第１の表面７２２に入射した際に、第１の表面７２２での入射角θ１が、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲となるように構成されている。
【００９２】
このため、表示光７６０は、そのほとんどが第１の表面７２２では反射されずに、第１の透過光７６２となり、そのまま透明スクリーン７００内に進入する。
【００９３】
その後、第１の透過光７６２は、第１の透明基板７３０内を進行し、反射型偏光素子７４０に至る。
【００９４】
前述のように、反射型偏光素子７４０は、反射軸が、入射される光の偏光軸と平行になるようにして配置されている。このため、反射型偏光素子７４０に入射されたＰ偏光の透過光７６２は、ここで大部分が反射され、反射光７６５となる。この反射光７６５は、透明スクリーン７００の前方にいる観者７９０の方に出射され、観者７９０は、この反射光７６５により、表示像を認識することができる。
【００９５】
なお、反射型偏光素子７４０に入射された透過光７６２の一部は、反射されずに、第２の透過光７７０となり、そのまま透明スクリーン７００の内部に進入する可能性がある。その場合、この第２の透過光７７０は、第２の透明基板７３５内を進行し、透明スクリーン７００の第２の表面７２４に入射角θ２で照射される。
【００９６】
ここで、本実施形態における透明スクリーン７００では、前述のように、この第２の透過光７７０の第２の表面７２４での入射角θ２は、実質的に、θｂ２±２０゜の範囲となるように構成されている。
【００９７】
この場合、第２の表面７２４での第２の透過光７７０の反射は、最小限に抑制される。すなわち、第２の透過光７７０の大部分は、そのまま光７７４となり、透明スクリーン７００の後方から外部に出射されるようになる。このため、仮に第２の透過光７７０が存在する場合であっても、第２の透過光７７０が第２の反射光となり、観者７９０の方に戻ることが有意に抑制される。
【００９８】
このように、本実施形態における透明スクリーン７００では、反射型偏光素子７４０で反射される反射光７６５以外の反射される光が有意に抑制され、これにより、本実施形態における透明スクリーン７００では、表示像の二重像の問題を有意に抑制することができる。
【００９９】
（本実施形態における透明スクリーンの別の構成）
以上、図７を参照して、本実施形態における透明スクリーン７００の一構成例について説明した、しかしながら、本実施形態における透明スクリーンの構成は、図７に示した透明スクリーン７００に限られるものではない。
【０１００】
図８には、本実施形態における透明スクリーンの別の構成例を示す。
【０１０１】
図８に示すように、本実施形態における別の透明スクリーン８００（以下、「第２の透明スクリーン８００」と称する）は、第１の透明基板８３０と、反射型偏光素子８４０とを有する。
【０１０２】
ここで、図７に示した透明スクリーン７００とは異なり、第２の透明スクリーン８００は、第２の透明基板７３５を有さない。
【０１０３】
すなわち、第２の透明スクリーン８００は、第１の表面８２２と、第２の表面８２４とを有するが、第２の透明スクリーン８００の第１の表面８２２は、第１の透明基板８３０の一方の表面で構成され、第２の透明スクリーン８００の第２の表面８２４は、反射型偏光素子８４０が設置された、第１の透明基板８３０の他方の表面で構成される。
【０１０４】
第１の透明基板８３０の材料は、特に限られず、透明な部材で構成されている限り、いかなる材料を用いても良い。第１の透明基板８３０は、例えば、ガラス基板または樹脂基板であっても良い。
【０１０５】
反射型偏光素子８４０は、接着層８５０を介して、第１の透明基板８３０と接合される。
【０１０６】
反射型偏光素子８４０は、反射軸が、入射される表示光の偏光軸と平行になるようにして、第１の透明基板８３０の他方の表面に配置される。反射型偏光素子８４０は、前述のような効果を有する偏光素子である限り、特に限られず、例えば、図２または図５に示したようなワイヤグリッド型偏光素子１００、１０１等であっても良い。
【０１０７】
接着層８５０としては、透明基板８３０に各種フィルム等を貼着する際に用いられる公知の粘着剤等を用いれば良い。反射型偏光素子８４０として、図５に示す反射型偏光素子１０１を使用し、かつ反射型偏光素子１０１の透明基板１１１が接着層８５０と接するように配置する場合、接着層８５０を構成する材料の屈折率は、透明基板１１１を構成する材料の屈折率に近づけることが好ましい。具体的には、それらの屈折率差（絶対値）は、０．１以下が好ましく、０．０５以下がより好ましい。そうすることで、透明基板１１１と突起１２０との界面でおこる反射による光のロスを抑えることができる。
【０１０８】
ここで、第２の透明スクリーン８００は、該第２の透明スクリーン８００の第１の表面８２２の側から、表示光８６０が照射された際に、第１の表面８２２での入射角がθ１（ただしθ１は、０〜９０゜）となるように構成される。
【０１０９】
ここで、入射角θ１は、空気と、第２の透明スクリーン８００の第１の表面８２２（すなわち第１の透明基板８３０）を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲となるように選定される。
【０１１０】
この入射角θ１は、θｂ１±１５゜の範囲であることが好ましく、θｂ１±１０゜であることがより好ましく、θｂ１±５゜であることがさらに好ましく、θ１≒θｂ１であることが最も好ましい。
【０１１１】
このように構成された第２の透明スクリーン８００において、まず、透明スクリーン８００に、第１の表面８２２の側から、Ｐ偏光を有する表示光８６０が照射される。つまり、本実施形態において、表示手段（不図示）はＰ偏光の表示光８６０を出射する。
【０１１２】
前述のように、第２の透明スクリーン８００は、表示光８６０が第２の透明スクリーン８００の第１の表面８２２に入射した際に、第１の表面８２２での入射角θ１が、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲となるように構成されている。
【０１１３】
このため、表示光８６０は、そのほとんどが第１の表面８２２では反射されずに透過光８６２となり、そのまま第２の透明スクリーン８００内に進入する。
【０１１４】
その後、透過光８６２は、第１の透明基板８３０内を進行し、反射型偏光素子８４０に至る。
【０１１５】
前述のように、反射型偏光素子８４０は、反射軸が、入射される光の偏光軸と平行になるようにして配置されている。このため、反射型偏光素子８４０に入射されたＰ偏光の透過光８６２は、ここで大部分が反射され、反射光８６５となる。この反射光８６５は、第２の透明スクリーン８００の前方にいる観者８９０の方に出射され、観者８９０は、この反射光８６５により、表示像を認識することができる。
【０１１６】
この場合も、図７に示した透明スクリーン７００の場合と同様に、表示像の二重像の問題を有意に抑制することができることは明らかであろう。
（本実施形態における透明スクリーンの第３の構成）
図９には、本実施形態における透明スクリーンの第３の構成例を示す。
【０１１７】
図９に示すように、本実施形態における第３の透明スクリーン１３００は、第１の透明基板１３３０と、第２の透明基板１３３５と、両透明基板の間に配置された中間膜１３５０とを有する。また、第３の透明スクリーン１３００は、第１の透明基板１３３０の、第２の透明基板１３３５とは反対の側に設置された反射型偏光素子１３４０と、該反射型偏光素子１３４０を覆う樹脂層１３１０とを有する。
【０１１８】
透明スクリーン１３００は、第１の表面１３２２と、第２の表面１３２４とを有する。樹脂層１３１０の一方の表面は、透明スクリーン１３００の第１の表面１３２２を構成し、第２の透明基板１３３５の一方の表面は、透明スクリーン１３００の第２の表面１３２４を構成する。
【０１１９】
反射型偏光素子１３４０は、反射軸が、入射される表示光の偏光軸と平行になるようにして、第１の透明基板１３３０の表面に配置される。反射型偏光素子１３４０は、前述のような効果を有する偏光素子である限り、特に限られず、例えば、図２または図５に示したようなワイヤグリッド型偏光素子１００、１０１等であっても良い。
【０１２０】
樹脂層１３１０は、透明な樹脂で構成される。樹脂層１３１０は、反射型偏光素子１３４０を適正に保護することができる限り、いかなる樹脂で構成されても良い。
【０１２１】
なお、第１の透明基板１３３０、第２の透明基板１３３５、および中間膜１３５０としては、それぞれ、前述の第１の透明スクリーン７００の第１の透明基板７３０、第２の透明基板７３５、および中間膜７５０と同様のものが使用できる。
【０１２２】
ここで、第３の透明スクリーン１３００は、透明スクリーン１３００の第１の表面１３２２の側から、表示光１３６０が照射された際に、第１の表面１３２２での入射角がθ３（ただしθ３は、０〜９０゜）となるように構成される。
【０１２３】
ここで、入射角θ３は、空気と、透明スクリー１３００の第１の表面１３２２（すなわち樹脂層１３１０）を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ３（ただしθｂ３は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ３±２０゜の範囲となるように選定される。
【０１２４】
この入射角θ３は、θｂ３±１５゜の範囲であることが好ましく、θｂ３±１０゜であることがより好ましく、θｂ３±５゜であることがさらに好ましく、θ３≒θｂ３であることが最も好ましい。
【０１２５】
さらに、第３の透明スクリーン１３００は、反射型偏光素子１３４０を通過し、第１の透明基板１３３０〜第２の透明基板１３３５内を進行する透過光１３７０において、透明スクリーン１３００の第２の表面１３２４に入射される際の入射角がθ４（ただしθ４は、０〜９０゜）となるように構成される。ここで、入射角θ４は、入射側の透明スクリーン１３００の第２の表面１３２４（すなわち第２の透明基板１３３５）を構成する材料と、空気との界面でのブリュースタ角をθｂ４（ただしθｂ４は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ４±２０゜の範囲となるように選定される。
【０１２６】
この入射角θ４は、θｂ４±１５゜の範囲であることが好ましく、θｂ４±１０゜であることがより好ましく、θｂ４±５゜であることがさらに好ましく、θ４≒θｂ４であることが最も好ましい。
【０１２７】
（第３の透明スクリーン１３００の動作）
次に、このような構成の第３の透明スクリーン１３００の動作について説明する。
【０１２８】
まず、透明スクリーン１３００に、第１の表面１３２２の側から、Ｐ偏光である表示光１３６０が照射される。つまり、本実施形態において、表示手段（不図示）はＰ偏光の表示光８６０を出射する。
【０１２９】
前述のように、第３の透明スクリーン１３００は、表示光１３６０が透明スクリーン１３００の第１の表面１３２２に入射した際に、第１の表面１３２２での入射角θ３が、実質的に、θｂ３±２０゜の範囲となるように構成されている。
【０１３０】
このため、表示光１３６０は、そのほとんどが第１の表面１３２２では反射されずに、第１の透過光１３６２となり、そのまま透明スクリーン１３００内に進入する。
【０１３１】
その後、第１の透過光１３６２は、樹脂層１３１０内を進行し、反射型偏光素子１３４０に至る。
【０１３２】
前述のように、反射型偏光素子１３４０は、反射軸が、入射される光の偏光軸と平行になるようにして配置されている。このため、反射型偏光素子１３４０に入射されたＰ偏光の透過光１３６２は、ここで大部分が反射され、反射光１３６５となる。この反射光１３６５は、透明スクリーン１３００の前方にいる観者１３９０の方に出射され、観者１３９０は、この反射光１３６５により、表示像を認識することができる。
【０１３３】
なお、反射型偏光素子１３４０に入射された透過光１３６２の一部は、反射されずに、第２の透過光１３７０となり、そのまま透明スクリーン１３００の内部に進入する可能性がある。その場合、この第２の透過光１３７０は、第１の透明基板１３３０〜第２の透明基板１３３５内を進行し、透明スクリーン１３００の第２の表面１３２４に入射角θ４で照射される。
【０１３４】
ここで、本実施形態における透明スクリーン１３００では、前述のように、この第２の透過光１３７０の第２の表面１３２４での入射角θ４は、実質的に、θｂ４±２０゜の範囲となるように構成されている。
【０１３５】
この場合、第２の表面１３２４での第２の透過光１３７０の反射は、最小限に抑制される。すなわち、第２の透過光１３７０の大部分は、そのまま光１３７４となり、透明スクリーン１３００の後方から外部に出射されるようになる。このため、仮に第２の透過光１３７０が存在する場合であっても、第２の透過光１３７０が第２の反射光となり、観者１３９０の方に戻ることが有意に抑制される。
【０１３６】
このように、本実施形態における透明スクリーン１３００では、反射型偏光素子１３４０で反射される反射光１３６５以外の反射される光が有意に抑制され、これにより、本実施形態における透明スクリーン１３００では、表示像の二重像の問題を有意に抑制することができる。
【０１３７】
なお、以上の実施形態において、入射角（θ１〜θ４）がそれぞれ上記範囲となるように、表示手段（不図示）からの表示光の出射方向と第１の表面（７２２、８２２、１３２２）の角度との関係及び表示手段（不図示）からの表示光の出射方向と第２の表面（７２４、８２４、１３２４）の角度との関係を制御することができる。本実施形態において、例えば表示手段からの光の出射方向を制御して、入射角（θ１〜θ４）が上記範囲となるようにすることができる。また、例えば、第１の透明基板（７３０、８３０、１３３０）、樹脂層１３１０、又は第２の透明基板（７３５、１３３５）の角度を調整して入射角（θ１〜θ４）が上記範囲となるようにすることができる。なお、第１の表面（７２２、８２２、１３２２）と第２の表面（７２４、８２４、１３２４）とは、平行であってもよいが、θｂ１及びθｂ２の値を考慮して、入射角（θ１〜θ４）が上記範囲となるように、表示手段からの光の出射方向に対して異なる角度とすることもできる。
【０１３８】
（本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置）
次に、本実施形態における透明スクリーンの具体的一例として、自動車および電車等の車両用ヘッドアップディスプレイ装置を取り上げ、この構成および特徴について、詳しく説明する。なお、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置は、車両用に限られるものではなく、例えば航空機のような他の移動手段、さらにはショーウィンドウやショーケースに取りつけられるスクリーン等にも、同様に適用することができることに留意する必要がある。
【０１３９】
図１０には、本実施形態における車両用のヘッドアップディスプレイ装置の一構成例を概略的に示す。
【０１４０】
図１０に示すように、このヘッドアップディスプレイ装置９００は、反射型偏光素子９４０を備えるフロントガラス９２０と、プロジェクタのような表示手段９４５とを有する。表示手段９４５は、車両のダッシュボード９８０の一部に設置されても良い。
【０１４１】
フロントガラス９２０は、内面（運転者側の表面）９２２と、外面（外界側の表面）９２４とを有する。
【０１４２】
フロントガラス９２０は、第１のガラス基板９３０と、第２のガラス基板９３５とを、中間膜９５０を介して相互に貼り合わせることにより構成される。図１０の例では、第１のガラス基板９３０がフロントガラス９２０の内面９２２の側となり、第２のガラス基板９３５が外面９２４の側となる。
【０１４３】
また、中間膜９５０内には、反射型偏光素子９４０が配置される。
【０１４４】
表示手段９４５は、該表示手段９４５から表示像を含む表示光９６０を出射するために設置される。なお、表示手段９４５から出射される表示光９６０は、Ｐ偏光の光である。
【０１４５】
表示手段９４５は、表示光９６０がフロントガラス９２０の内面９２２に照射される際に、この表示光９６０の入射角がθ１（ただしθ１は、０〜９０゜）となるように構成される。ここで、入射角θ１は、空気と、第１のガラス基板９３０を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲となるように選定される。
【０１４６】
この入射角θ１は、θｂ１±１５゜の範囲であることが好ましく、θｂ１±１０゜であることがより好ましく、θｂ１±５゜であることがさらに好ましく、θ１≒θｂ１であることが最も好ましい。
【０１４７】
また、表示手段９４５は、表示光９６０のうち、フロントガラス９２０内を進行し、フロントガラス９２０の外面９２４に到達する透過光９７０の、外面９２４での入射角がθ２（ただしθ２は、０〜９０゜）となるように構成される。ここで、入射角θ２は、入射側の第２のガラス基板９３５を構成する材料と、空気との界面でのブリュースタ角をθｂ２（ただしθｂ２は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ２±２０゜の範囲となるように選定される。
【０１４８】
この入射角θ２は、θｂ２±１５゜の範囲であることが好ましく、θｂ２±１０゜であることがより好ましく、θｂ２±５゜であることがさらに好ましく、θ２≒θｂ２であることが最も好ましい。
【０１４９】
さらに、反射型偏光素子９４０は、反射軸が、第１のガラス基板９３０を透過して、反射型偏光素子９４０に入射される透過光９６２の偏光軸と平行になるようにして配置される。
【０１５０】
反射型偏光素子９４０は、前述のような効果を有する偏光素子である限り、特に限られず、例えば、図２または図５に示したようなワイヤグリッド型偏光素子１００、１０１等であっても良い。
【０１５１】
次に、このように構成された本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置９００の動作について説明する。
【０１５２】
まず、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置９００に、表示手段９４５から、Ｐ偏光を有する表示光９６０が照射される。表示光９６０は、フロントガラス９２０の内面９２２に、入射角θ１で入射される。
【０１５３】
ここで、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置９００では、前述のように、表示光９６０の内面９２２での入射角θ１が、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲となるように構成されている。
【０１５４】
このため、表示光９６０の大部分は、フロントガラス９２０の内面９２２において反射されず、第１の透過光９６２となり、そのままフロントガラス９２０内に進入する。
【０１５５】
その後、第１の透過光９６２は、第１のガラス基板９３０内を進行し、反射型偏光素子９４０に至る。
【０１５６】
前述のように、反射型偏光素子９４０は、反射軸が、入射される光の偏光軸と平行になるようにして配置されている。このため、反射型偏光素子９４０に入射されたＰ偏光の第１の透過光９６２は、ここで大部分が反射され、反射光９６５となる。この反射光９６５は、車両の内部にいる運転者９９０の方に出射され、運転者９９０は、この反射光９６５により、表示像を認識することができる。
【０１５７】
なお、反射型偏光素子９４０に入射された第１の透過光９６２の一部は、反射されずに、第２の透過光９７０となり、そのままフロントガラス９２０の内部に進入する可能性がある。その場合、この第２の透過光９７０は、第２のガラス基板９３５内を進行し、フロントガラス９２０の外面９２４に、入射角θ２で入射される。
【０１５８】
ここで、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置９００では、前述のように、この第２の透過光９７０のフロントガラス９２０の外面９２４での入射角θ２が、実質的に、θｂ２±２０゜の範囲となるように構成されている。
【０１５９】
この場合、第２の透過光９７０のフロントガラス９２０の外面９２４での反射は、最小限に抑制される。すなわち、第２の透過光９７０の大部分は、そのまま光９７４となり、フロントガラス９２０の後方から、外部に向かって出射されるようになる。このため、仮に第２の透過光９７０が存在する場合であっても、第２の透過光９７０が第２の反射光となり、運転者９９０の方に戻ることが有意に抑制される。
【０１６０】
このように、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置９００では、表示像の二重像の問題を有意に抑制することができる。
【０１６１】
（本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置の別の構成）
以上の説明では、第１のガラス基板９３０と、第２のガラス基板９３５とを、反射型偏光素子９４０を挟むようにして、相互に貼り合わせることにより構成されたフロントガラス９２０を備える構成を例に、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置の特徴について説明した。
【０１６２】
しかしながら、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置は、そのような構成に限られるものではない。
【０１６３】
図１１には、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置の別の構成例を概略的に示す。
【０１６４】
図１１に示すように、この第２のヘッドアップディスプレイ装置１０００は、基本的に、図１０に示したヘッドアップディスプレイ装置９００とほぼ同様の構成を有する。従って、図１１において、図１０と同様の構成部材には、図１０と同様の参照符号が付されている。
【０１６５】
しかしながら、第２のヘッドアップディスプレイ装置１０００では、フロントガラス１０２０の構成が、前述のフロントガラス９２０の構成とは異なっている。
【０１６６】
すなわち、第２のヘッドアップディスプレイ装置１０００が備えるフロントガラス１０２０は、第１のガラス基板９３０と、反射型偏光素子９４０とで構成され、第２のガラス基板９３５を有さない。
【０１６７】
第１のガラス基板９３０の一方の表面は、フロントガラス１０２０の内面９２２を構成し、第１のガラス基板９３０の他方の表面は、フロントガラス１０２０の外面９２４を構成する。また、反射型偏光素子９４０は、接着層９５２を介して、第１のガラス基板９３０の他方の表面に設置される。
【０１６８】
第２のヘッドアップディスプレイ装置１０００においても、表示手段９４５から、Ｐ偏光を有する表示光９６０が、フロントガラス１０２０の内面９２２に、入射角θ１で入射される。
【０１６９】
また、前述のように、表示光９６０の内面９２２での入射角θ１は、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲となるように構成されている。
【０１７０】
このため、表示光９６０の大部分は、フロントガラス１０２０の内面９２２において反射されず、第１の透過光９６２となり、そのままフロントガラス１０２０内に進入する。
【０１７１】
その後、第１の透過光９６２は、第１のガラス基板９３０内を進行し、反射型偏光素子９４０に至る。
【０１７２】
前述のように、反射型偏光素子９４０は、反射軸が、入射される光の偏光軸と平行になるようにして配置されている。このため、反射型偏光素子９４０に入射されたＰ偏光の透過光９６２は、ここで大部分が反射され、反射光９６５となる。この反射光９６５は、車両の内部にいる運転者９９０の方に出射され、運転者９９０は、この反射光９６５により、表示像を認識することができる。
【０１７３】
この場合も、表示像の二重像の問題を有意に抑制することができることは当業者には明らかであろう。
【０１７４】
（本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置の第３の構成）
図１２には、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置の第３の構成例を概略的に示す。
【０１７５】
図１２に示すように、この第３のヘッドアップディスプレイ装置１４００は、樹脂層１４１０を有するフロントガラス１４２０と、プロジェクタのような表示手段１４４５とを有する。
【０１７６】
樹脂層１４１０内には、反射型偏光素子１４４０が埋設されている。表示手段１４４５は、車両のダッシュボード１４８０の一部に設置されても良い。
【０１７７】
フロントガラス１４２０は、内面（運転者側の表面）１４２２と、外面（外界側の表面）１４２４とを有する。
【０１７８】
フロントガラス１４２０は、第１のガラス基板１４３０と、第２のガラス基板１４３５とを、中間膜１４５０を介して相互に貼り合わせ、さらに、第１のガラス基板１４３０の第２のガラス基板１４３５とは反対側の表面に、反射型偏光素子１４４０を設置した後、この反射型偏光素子１４４０を樹脂層１４１０で保護することにより構成される。
【０１７９】
図１２の例では、樹脂層１４１０がフロントガラス１４２０の内面１４２２の側となり、第２のガラス基板１４３５が外面１４２４の側となる。
【０１８０】
表示手段１４４５は、該表示手段１４４５から表示像を含む表示光１４６０を出射するために設置される。なお、表示手段１４４５から出射される表示光１４６０は、Ｐ偏光の光である。
【０１８１】
表示手段１４４５は、表示光１４６０がフロントガラス１４２０の内面１４２２に照射される際に、この表示光１４６０の入射角がθ３（ただしθ３は、０〜９０゜）となるように構成される。ここで、入射角θ３は、空気と、樹脂層１４１０を構成する材料（すなわち樹脂）との界面でのブリュースタ角をθｂ３（ただしθｂ３は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ３±２０゜の範囲となるように選定される。
【０１８２】
この入射角θ３は、θｂ３±１５゜の範囲であることが好ましく、θｂ３±１０゜であることがより好ましく、θｂ３±５゜であることがさらに好ましく、θ３≒θｂ３であることが最も好ましい。
【０１８３】
また、表示手段１４４５は、表示光１４６０のうち、フロントガラス１４２０内を進行し、フロントガラス１４２０の外面１４２４に到達する透過光１４７０の、外面１４２４での入射角がθ４（ただしθ４は、０〜９０゜）となるように構成される。ここで、入射角θ４は、入射側の第２のガラス基板１４３５を構成する材料と、空気との界面でのブリュースタ角をθｂ４（ただしθｂ４は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ４±２０゜の範囲となるように選定される。
【０１８４】
この入射角θ４は、θｂ４±１５゜の範囲であることが好ましく、θｂ４±１０゜であることがより好ましく、θｂ４±５゜であることがさらに好ましく、θ４≒θｂ４であることが最も好ましい。
【０１８５】
さらに、反射型偏光素子１４４０は、反射軸が、樹脂層１４１０を透過して、反射型偏光素子１４４０に入射される透過光１４６２の偏光軸と平行になるようにして配置される。
【０１８６】
反射型偏光素子１４４０は、前述のような効果を有する偏光素子である限り、特に限られず、例えば、図２または図５に示したようなワイヤグリッド型偏光素子１００、１０１等であっても良い。
【０１８７】
次に、このように構成された第３のヘッドアップディスプレイ装置１４００の動作について説明する。
【０１８８】
まず、第３のヘッドアップディスプレイ装置１４００に、表示手段１４４５から、Ｐ偏光を有する表示光１４６０が照射される。表示光１４６０は、フロントガラス１４２０の内面１４２２に、入射角θ３で入射される。
【０１８９】
ここで、第３のヘッドアップディスプレイ装置１４００では、前述のように、表示光１４６０の内面１４２２での入射角θ３が、実質的に、θｂ３±２０゜の範囲となるように構成されている。
【０１９０】
このため、表示光１４６０の大部分は、フロントガラス１４２０の内面１４２２において反射されず、第１の透過光１４６２となり、そのままフロントガラス１４２０内に進入する。
【０１９１】
その後、第１の透過光１４６２は、樹脂層１４１０内を進行し、反射型偏光素子１４４０に至る。
【０１９２】
前述のように、反射型偏光素子１４４０は、反射軸が、入射される光の偏光軸と平行になるようにして配置されている。このため、反射型偏光素子１４４０に入射されたＰ偏光の第１の透過光１４６２は、ここで大部分が反射され、反射光１４６５となる。この反射光１４６５は、車両の内部にいる運転者１４９０の方に出射され、運転者１４９０は、この反射光１４６５により、表示像を認識することができる。
【０１９３】
なお、反射型偏光素子１４４０に入射された第１の透過光１４６２の一部は、反射されずに、第２の透過光１４７０となり、そのままフロントガラス１４２０の内部に進入する可能性がある。その場合、この第２の透過光１４７０は、第１のガラス基板１４３０〜第２のガラス基板１４３５内を進行し、フロントガラス１４２０の外面１４２４に、入射角θ４で入射される。
【０１９４】
ここで、第３のヘッドアップディスプレイ装置１４００では、前述のように、この第２の透過光１４７０のフロントガラス１４２０の外面１４２４での入射角θ４が、実質的に、θｂ４±２０゜の範囲となるように構成されている。
【０１９５】
この場合、第２の透過光１４７０のフロントガラス１４２０の外面１４２４での反射は、最小限に抑制される。すなわち、第２の透過光１４７０の大部分は、そのまま光１４７４となり、フロントガラス１４２０の後方から、外部に向かって出射されるようになる。このため、仮に第２の透過光１４７０が存在する場合であっても、第２の透過光１４７０が第２の反射光となり、運転者１４９０の方に戻ることが有意に抑制される。
【０１９６】
このように、第３のヘッドアップディスプレイ装置１４００においても、表示像の二重像の問題を有意に抑制することができる。
【実施例】
【０１９７】
以下、本実施形態の実施例について説明する。【０１９８】
（実施例１）
ワイヤグリッド型偏光素子を有する透明スクリーンを想定し、この透明スクリーンにＰ偏光の光を照射した際の光の反射／透過特性を、シミュレーションにより評価した。【０１９９】
図１３には、使用した透明スクリーンの断面図を模式的に示す。【０２００】
図１３に示すように、透明スクリーン１１００は、第１の透明樹脂基板１１３０と、第２の透明樹脂基板１１３５と、ワイヤグリッド型偏光素子１１４０とで構成される。【０２０１】
第１の透明樹脂基板１１３０は、第１の表面１１５２を有する。また、第２の透明樹脂基板１１３５は、第１の表面１１６２および第２の表面１１６４を有する。第１の透明樹脂基板１１３０の第１の表面１１５２は、透明スクリーン１１００の第１の表面１１２２を構成し、第２の透明樹脂基板１１３５の第２の表面１１６４は、透明スクリーン１１００の第２の表面１１２４を構成する。【０２０２】
ワイヤグリッド型偏光素子１１４０は、第２の透明樹脂基板１１３５の第１の表面１１６２上に配置される。【０２０３】
ワイヤグリッド型偏光素子１１４０は、同一の方向（図１３のＸ方向）に沿って、一定のピッチＰで配列された突起１１２０を有する。各突起１１２０は、図１３において、紙面に垂直な方向（Ｙ方向）に延在している。各突起１１２０の底面の長さＴを７０ｎｍとし、隣接する突起１１２０同士の間隔Ｓを７０ｎｍとする（従って、ピッチＰ＝Ｔ＋Ｓ＝１４０ｎｍ）。各突起１１２０の垂直な高さＨを１５０ｎｍとする。【０２０４】
各突起１１２０の同じ側の傾斜面には、金属アルミニウム製のワイヤ１１３１が、突起１１２０の延伸方向に沿って、設置されている。ワイヤ１１３１の厚さｔを５５ｎｍとし、ワイヤ１１３１の高さ（垂直方向の長さ）Ｌを１５ｎｍとする。【０２０５】
なお、通常の車両のフロントガラスの条件を模擬するため、透明スクリーン１１００は、波長５５０ｎｍの光を、透明スクリーン１１００に入射角０゜で照射した際の透過率が、約７０％（Ｐ偏光とＳ偏光の平均値）となるように構成した。【０２０６】
表１には、そのような透明スクリーン１１００（構成１と称する）における、ワイヤグリッド型偏光素子１１１０のパラメータ値をまとめて示す。【０２０７】
【表１】
2013190959.tif 000004
このような条件下で、透明スクリーン９００に、波長５５０ｎｍのＰ偏光の光を入射角θ１＝６０゜で入射させたときの光の反射／透過特性を、シミュレーションにより評価した。シミュレーションには、ＧＳｏｌｖｅｒソフト（Ｇｒａｔｉｎｇ  Ｓｏｌｖｅｒ  Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ  Ｃｏｍｐａｎｙ社製）を使用した。なお、ワイヤグリッド型偏光素子９１０は、反射軸、すなわちワイヤの延伸方向が、入射される光の偏光軸と平行となるように配置した。【０２０８】
前述の表１の「シミュレーション結果」の欄には、得られた反射率および透過率のシミュレーション結果を示す。この結果から、構成１における反射率は、２５．０％となり、透過率は、５７．０％となった。【０２０９】
前述の表１の「評価結果」の欄には、構成１における二重像の程度（強さ）を評価した結果を示す。【０２１０】
この結果から、以下のことが推察される。【０２１１】
まず、図１３に示した透明スクリーン１１００において、第１の表面１１２２の側から、入射角θ１＝６０゜でＰ偏光の光が入射されると、この入射角度は、空気（入射側）／樹脂の界面でのブリュースタ角θｂである５５゜に近く、θ≦θｂ±２０゜を十分に満たす。【０２１２】
従って、Ｐ偏光の光は、透明スクリーン１１００の第１の表面１１２２では反射されず、第１透過光となり、透明スクリーン１１００の内部に進入する。換言すれば、透明スクリーン１１００の第１の表面１１２２で反射される光（以下、「第１反射光」と称する）は、ほとんど生じない。【０２１３】
その後、第１透過光は、ワイヤグリッド型偏光素子１１４０に入射する。ワイヤグリッド型偏光素子１１４０は、ワイヤ１１３１の延伸方向が、入射光の偏光軸と平行となるように配置されている。そのため、第１透過光は、ワイヤグリッド型偏光素子１１４０において反射され、第２反射光となる。ここで、ワイヤグリッド型偏光素子１１４０でのＰ偏光の反射率は、シミュレーションの結果から、２５．０％である。【０２１４】
ワイヤグリッド型偏光素子１１４０において反射されなかった第１透過光のうち、５７．０％は、第２透過光となり、さらに透明スクリーン１１００の内部に進入する。【０２１５】
その後、第２透過光は、入射角θ２で、透明スクリーン１１００の第２の表面１１２４に入射される。ここで、θ２は、約６０゜である。【０２１６】
この入射角θ２は、樹脂（入射側）／空気の界面でのブリュースタ角θｂである５５゜に近く、θ≦θｂ±２０゜を十分に満たす。このため、透明スクリーン１１００の第２の表面１１２４に入射した第２透過光は、ここで反射されることなく、透明スクリーン１１００を透過して外方に出射される。換言すれば、透明スクリーン１１００の第２の表面１１２４で反射される光（以下、「第３反射光」と称する）は、ほとんど生じない。【０２１７】
このように、構成１の場合、透明スクリーン１１００内のワイヤグリッド型偏光素子１１４０部分以外の場所で反射される第１反射光および第３反射光は、ほとんど生じない。【０２１８】
その結果、透明スクリーン１１００からは、第２反射光のみが反射されることになり、二重像の程度は、極めて軽微になると予想される。【０２１９】
（実施例２〜５）
実施例１と同様の方法により、ワイヤグリッド型偏光素子を有する透明スクリーンを想定し、この透明スクリーンにＰ偏光の光を照射した際の光の反射／透過特性を、シミュレーションにより評価した。【０２２０】
ただし、実施例２の透明スクリーンでは、ワイヤ１１３１の厚さｔを５ｎｍとし、ワイヤ１１３１の高さ（垂直方向の長さ）Ｌを１１３ｎｍとした。そのような透明スクリーンを、以下「構成２」と称する。また、実施例３の透明スクリーンでは、ワイヤ１１３１の厚さｔを１０ｎｍとし、ワイヤ１１３１の高さ（垂直方向の長さ）Ｌを７５ｎｍとした。そのような透明スクリーンを、以下「構成３」と称する。また、実施例４の透明スクリーンでは、ワイヤ１１３１の厚さｔを２５ｎｍとし、ワイヤ１１３１の高さ（垂直方向の長さ）Ｌを３８ｎｍとした。そのような透明スクリーンを、以下「構成４」と称する。また、実施例５の透明スクリーンでは、ワイヤ１１３１の厚さｔを４０ｎｍとし、ワイヤ１１３１の高さ（垂直方向の長さ）Ｌを２３ｎｍとした。そのような透明スクリーンを、以下「構成５」と称する。【０２２１】
表２には、構成２〜構成５の透明スクリーンにおける、ワイヤグリッド型偏光素子のパラメータ値をまとめて示した。【０２２２】
【表２】
2013190959.tif 000005
実施例１と同様の方法により、構成２〜構成５の各透明スクリーンにＰ偏光の光を照射した際の光の反射／透過特性を、シミュレーションにより評価した。【０２２３】
表２の「シミュレーション結果」の欄には、各構成において得られた反射率および透過率のシミュレーション結果を示す。【０２２４】
構成２の場合、反射率は、１４．０％であり、透過率は、５１．０％であった。また、構成３の場合、反射率は、１６．０％であり、透過率は、４６．０％であった。構成４の場合、反射率は、２８．０％であり、透過率は、４２．０％であった。構成５の場合、反射率は、３０．０％であり、透過率は、４１．０％であった。【０２２５】
また、表２の「評価結果」の欄には、構成２〜構成５における二重像の程度（強さ）を評価した結果を示す。【０２２６】
構成２〜構成５の場合、構成１の場合と同じ理由により、「第１反射光」および「第３反射光」は、ほとんど生じず、第２反射光のみが反射される。従って、この場合も、構成２〜構成５における透明スクリーンからは、第２反射光のみが反射されることになり、二重像の程度は、極めて軽微になると予想される。【０２２７】
（比較例１）
実施例１と同様の方法により、透明スクリーンに光を照射した際の光の反射／透過特性を、シミュレーションにより評価した。ただし、この比較例１では、透明スクリーンとして、図１４に示す構造のものを想定した。【０２２８】
すなわち、図１４に示すように、この透明スクリーン１２００は、第１の表面１２０５および第２の表面１２０６を有する樹脂基板１２５０と、この樹脂基板１２５０の第１の表面１２０５に設置されたハーフミラー１２１０とで構成される。ハーフミラー１２１０は、厚さが９．５ｎｍの金属銀薄膜とした。【０２２９】
なお、透明スクリーン１２００は、通常の車両のフロントガラスの条件を模擬するため、波長５５０ｎｍの光を、透明スクリーン１１００に入射角０゜で照射した際の透過率が、約７０％（Ｐ偏光とＳ偏光の平均値）となるように構成した。【０２３０】
このような透明スクリーン１２００（構成６）に、波長５５０ｎｍのＳ偏光の光を入射角６０゜で入射させたときの光の反射／透過特性を、シミュレーションにより評価した。【０２３１】
表３の「シミュレーション結果」の欄には、得られた反射率および透過率のシミュレーション結果を示す。また、表３の「評価結果」の欄には、構成６における二重像の程度（強さ）を評価した結果を示す。【０２３２】
【表３】
2013190959.tif 000006
ここで、構成６の場合、シミュレーション結果より、Ｓ偏光の光の反射率は、４８．７％である。従って、図１４に示した透明スクリーン１２００において、樹脂基板１２５０の第１の表面１２０５の側から、入射角６０゜でＳ偏光の光が入射された場合、第１の表面１２０５で反射される第１反射光の量は、４８．７％であり、反射されずに透過する透過光の量は、４７．８％であることが予想される。【０２３３】
第１の表面１２０５を透過した４７．８％の透過光は、その後、樹脂基板１２５０の第２の表面１２０６に、約６０゜の入射角θで入射される。また、透過光は、ここで反射されて第２反射光となり、樹脂基板１２５０の第１の表面１２０５の側に戻る。【０２３４】
その結果、透明スクリーン１２００からは、第１反射光および第２反射光が反射されることになる。【０２３５】
ここで、第２反射光の強度は、４７．８％であり、第１反射光の強度の４８．７％に匹敵する。このため、二重像の程度は、極めて顕著になると予想される。【０２３６】
このように、構成６では、顕著な二重像が生じることがわかる。【０２３７】
（比較例２）
次に、比較例１と同様の方法により、透明スクリーンに光を照射した際の光の反射／透過特性を、シミュレーションにより評価した。ただし、この比較例２では、図１４に示す透明スクリーン１２００に、波長５５０ｎｍのＰ偏光の光を入射角６０゜で入射させたときの光の反射／透過特性を、シミュレーションにより評価した（構成７）。【０２３８】
その他の条件は、比較例１の場合と同様である。【０２３９】
表４の「シミュレーション結果」の欄には、得られた反射率および透過率のシミュレーション結果を示す。また、表４の「評価結果」の欄には、構成７における二重像の程度（強さ）を評価した結果を示す。【０２４０】
【表４】
2013190959.tif 000007
構成７の場合、シミュレーション結果より、Ｐ偏光の光の反射率は、１４．２％であり、透過率は、８１．７％となった。従って、図１４に示した透明スクリーン１２００において、樹脂基板１２５０の第１の表面１２０５の側から、入射角６０゜でＰ偏光の光が入射された場合、第１の表面１２０５で反射される第１反射光の量は、１４．２％であり、反射されずに透過する透過光の量は、８１．７％であることが予想される。【０２４１】
第１の表面１２０５を透過した８１．７％の透過光は、その後、樹脂基板１２５０の第２の表面１２０６に、約６０゜の入射角θで入射される。また、透過光は、ここで反射されて第２反射光となり、樹脂基板１２５０の第１の表面１２０５の側に戻る。【０２４２】
その結果、透明スクリーン１２００からは、第１反射光および第２反射光が反射されることになる。【０２４３】
ここで、第２反射光の強度は、８１．７％であり、極めて大きい。このため、構成７の場合、第１反射光および第２反射光の影響により、二重像の程度は、極めて顕著になると予想される。【０２４４】
以上のように、構成６および７では、顕著な二重像が生じることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【０２４５】
本実施形態は、車両や航空機等の移動手段用のヘッドアップディスプレイ装置等に適用することができる。【０２４６】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。【０２４７】
本発明は以下の対応も含む。【０２４８】
表示手段と、当該表示手段から照射される表示光を反射させることにより、表示像を表示させることが可能な透明スクリーンとを有するヘッドアップディスプレイ装置であって、前記透明スクリーンは、透明部材と、当該透明部材中に埋設された反射型偏光素子とを有し、前記透明部材において、空気と接する２つの面をそれぞれ第１の表面および第２の表面とした場合に、前記表示光は、前記第１の表面から入射し、前記表示光は、入射面に対して平行なＰ偏光の光であり、前記反射型偏光素子は、反射軸が、表示光の偏光軸と平行となるように配置され、前記第１の表面における入射角θ１は、空気と前記第１の表面を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲であり、前記表示光のうち、前記反射型偏光素子で反射されずに、当該透明スクリーン内に進行する透過光の、前記第２の表面における入射角θ２は、前記第２の表面を構成する材料と空気との界面でのブリュースタ角をθｂ２（ただしθｂ２は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ２±２０゜の範囲にあるヘッドアップディスプレイ装置が提供される。【０２４９】
表示手段と、当該表示手段から照射される表示光を反射させることにより、表示像を表示させることが可能な透明スクリーンとを有するヘッドアップディスプレイ装置であって、前記透明スクリーンは、透明部材と、当該透明部材の表面に配置された反射型偏光素子とを有し、前記透明部材において、空気と接する２つの面をそれぞれ第１の表面および第２の表面とした場合に、前記表示光は、前記第１の表面から入射し、前記反射型偏光素子は、前記第２の表面に配置され、前記表示光は、入射面に対して平行なＰ偏光の光であり、前記反射型偏光素子は、反射軸が、表示光の偏光軸と平行となるように配置され、前記表示光の前記第１の表面での入射角θ１は、空気と前記第１の表面を構成する材料の界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲にあるヘッドアップディスプレイ装置が提供される。【０２５０】
表示手段と、当該表示手段から照射される表示光を反射させることにより、表示像を表示させることが可能な透明スクリーンとを有するヘッドアップディスプレイ装置であって、前記透明スクリーンは、透明部材と、当該透明部材の表面に配置された反射型偏光素子とを有し、前記反射型偏光素子は、樹脂層で覆われ、前記反射型偏光素子を覆う樹脂層の表面を第１の表面とし、前記透明部材において、前記反射型偏光素子が配置されている側とは反対側の表面を第２の表面とした場合に、前記表示光は、前記第１の表面から入射し、前記表示光は、入射面に対して平行なＰ偏光の光であり、前記反射型偏光素子は、反射軸が、表示光の偏光軸と平行となるように配置され、前記表示光の前記第１の表面での入射角θ１は、空気と前記第１の表面を構成する材料との界面でのブリュースタ角をθｂ１（ただしθｂ１は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ１±２０゜の範囲にあり、前記表示光のうち、前記反射型偏光素子で反射されずに、当該透明スクリーン内に進行する透過光の、前記第２の表面における入射角θ２は、前記第２の表面を構成する材料と空気との界面でのブリュースタ角をθｂ２（ただしθｂ２は、０〜９０゜）としたとき、実質的に、θｂ２±２０゜の範囲にあるヘッドアップディスプレイ装置が提供される。【０２５１】
本国際出願は２０１２年６月２２日に出願された日本国特許出願２０１２−１４１１６３号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容をここに援用する。
【符号の説明】
【０２５２】
１０      従来の車両用のヘッドアップディスプレイ装置
２０      フロントガラス
２２      内面（運転者側の表面）
２４      外面（外界側の表面）
３０      第１のガラス基板
３５      第２のガラス基板
３９      中間膜
４０      コンバイナ
４５      表示手段
６０      表示光
６５      反射光
７０      透過光
７５      第２の反射光
８０      ダッシュボード
９０      運転者
１００    ワイヤグリッド型偏光素子
１０１    別の構成のワイヤグリッド型偏光素子
１１０    透明基板
１１１    透明基板
１１５    平坦面
１２０    突起
１３０、１３１  金属ワイヤ
１４０Ｓ、１４０Ｐ  光
１５０ａ  反射光
１５０ｂ  透過光
１５０ｃ  透過光
１５０ｄ  反射光
７００    本発明による透明スクリーン
７２２    第１の表面
７２４    第２の表面
７３０    第１の透明基板
７３５    第２の透明基板
７４０    反射型偏光素子
７５０    中間膜
７６０    表示光
７６２    第１の透過光
７６５    反射光
７７０    第２の透過光
７７４    光
７９０    観者
８００    第２の透明スクリーン
８２２    第１の表面
８２４    第２の表面
８３０    第１の透明基板
８４０    反射型偏光素子
８５０    接着層
８６０    表示光
８６２    透過光
８６５    反射光
８９０    観者
９００    本発明によるヘッドアップディスプレイ装置
９２０    フロントガラス
９２２    内面
９２４    外面
９３０    第１のガラス基板
９３５    第２のガラス基板
９４０    反射型偏光素子
９４５    表示手段
９５０    中間膜
９５２    接着層
９６０    表示光
９６２    第１の透過光
９６５    反射光
９７０    第２の透過光
９７４    光
９８０    ダッシュボード
９９０    運転者
１０００  第２のヘッドアップディスプレイ装置
１０２０  フロントガラス
１１００  透明スクリーン
１１２０  突起
１１２２  透明スクリーンの第１の表面
１１２４  透明スクリーンの第２の表面
１１３０  第１の透明樹脂基板
１１３１  ワイヤ
１１３５  第２の透明樹脂基板
１１４０  ワイヤグリッド型偏光素子
１１５２  第１の透明樹脂基板の第１の表面
１１６２  第２の透明樹脂基板の第１の表面
１１６４  第２の透明樹脂基板の第２の表面
１２００  比較例１に係る透明スクリーン
１２０５  第１の表面
１２０６  第２の表面
１２１０  ハーフミラー
１２５０  樹脂基板
１３００  第３の透明スクリーン
１３１０  樹脂層
１３２２  第１の表面
１３２４  第２の表面
１３３０  第１の透明基板
１３３５  第２の透明基板
１３４０  反射型偏光素子
１３５０  中間膜
１３６０  表示光
１３６２  第１の透過光
１３６５  反射光
１３７０  第２の透過光
１３７４  光
１３９０  観者
１４００  第３のヘッドアップディスプレイ装置
１４１０  樹脂層
１４２０  フロントガラス
１４２２  内面
１４２４  外面
１４３０  第１のガラス基板
１４３５  第２のガラス基板
１４４０  反射型偏光素子
１４４５  表示手段
１４５０  中間膜
１４６０  表示光
１４６２  第１の透過光
１４６５  反射光
１４７０  第２の透過光
１４７４  光
１４８０  ダッシュボード
１４９０  運転者
【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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【国際調査報告】
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