(57)【要約】  太陽光による液晶表示パネルの破損を抑制しつつ、小型化及び製造原価の低減を図る。そのためにヘッドアップディスプレイ装置(1)は、バックライト(31)と、バックライトからの光が入射し、透過して映像光を出射させる液晶表示パネル(33)と、映像光Lを被投射部材で反射させることで映像光による虚像（80）を乗り物（2）の前方に表示する虚像光学系(40)と、赤外線を吸収しかつ可視光を透過させる光学特性を有し、樹脂を用いて形成された波長選択部材(92a)と、虚像光学系及び波長選択部材を収容する筐体(50)と、を備え、虚像光学系は、液晶表示パネルにおける映像光の出射面に近い位置から順に、映像光の出射方向に沿って配置されたレンズユニット(43)と自由曲面ミラー(41)と、を含み、波長選択部材は、液晶表示パネルにおける映像光の出射面から筐体の開口部に至る映像光の光路上に配置される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗り物の運転手に対して虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
バックライトと、
前記バックライトからの光が入射し、透過して映像光を出射させる液晶表示パネルと、
前記映像光を被投射部材で反射させることで前記映像光による虚像を前記乗り物の前方に表示する虚像光学系と、
赤外線を吸収しかつ可視光を透過させる光学特性を有し、樹脂を用いて形成された波長選択部材と、
前記虚像光学系及び前記波長選択部材を収容する筐体と、
前記筐体に設けられた前記映像光が出射する開口部と、
を備え、
前記虚像光学系は、前記液晶表示パネルにおける前記映像光の出射面に近い位置から順に、前記映像光の出射方向に沿って配置されたレンズユニットと自由曲面ミラーと、を含み、
前記波長選択部材は、前記液晶表示パネルにおける前記映像光の出射面から前記筐体の前記開口部に至る前記映像光の光路上に配置される、
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】
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記開口部を覆う防眩板を更に備え、
前記波長選択部材は、前記映像光の光路上における、前記防眩板と前記自由曲面ミラーとの間、前記自由曲面ミラーと前記レンズユニットの間、又は前記レンズユニットと前記液晶表示パネルとの間のいずれかに配置される、
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３】
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であって、
前記液晶表示パネルは、前記バックライトからの光が入射する第１偏光板と、当該第１偏光板に当接する液晶層と、当該液晶層における前記第１偏光板との当接面とは反対側の面に当接する第２偏光板とを含んで構成され、
前記第１偏光板及び前記第２偏光板のそれぞれは、前記液晶層に対して平行に配置され、
前記第２偏光板の偏光軸は前記第１偏光板の偏光軸に対して略９０°異なる配置とし、かつ前記第２偏光板の偏光軸は、前記波長選択部材に前記映像光が入射して生じる複屈折に起因する偏光方向と一致する、
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４】
請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記第１偏光板及び前記第２偏光板は、染料系偏光板を用いて形成される、
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５】
請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記バックライトは、
ＬＥＤ光源と、
前記ＬＥＤ光源からの発散光を取り込んで略平行光に変換するコリメートレンズを含むライトファネルと、を含む、
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６】
乗り物の運転手に対して虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
バックライトと、
前記バックライトからの光が入射し、透過して映像光が出射する液晶表示パネルと、
前記映像光を被投射部材で反射させることで前記映像光による虚像を前記乗り物の前方に表示する虚像光学系と、
前記虚像光学系を収容する筐体と、
前記筐体に設けられた前記映像光が出射する開口部と、
を備え、
前記虚像光学系は、前記液晶表示パネルにおける前記映像光の出射面に近い位置から順に、前記映像光の出射方向に沿って配置されたレンズユニットと自由曲面ミラーと、を含み、
前記レンズユニットは、赤外線を吸収しかつ可視光を透過させる光学特性を有する樹脂を用いて形成される、
ことを特徴とする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し、特にヘッドアップディスプレイ装置に照射される太陽光の影響を抑制する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両において、通常は、車速やエンジン回転数等の情報は、ダッシュボード内の計器盤（インパネ）に表示される。また、ナビゲーション等の画面は、ダッシュボード内に組み込まれるか、もしくはダッシュボード上に設置されたディスプレイに表示される。運転手がこれらの情報を視認する場合に視線を大きく移動させることが必要となることから、視線の移動量を低減させる技術として、車速等の情報やナビゲーションに係る誘導指示等の情報をウィンドシールド（フロントガラス）等に投射して表示するヘッドアップディスプレイ（Head Up Display、以下では「ＨＵＤ」と記載する）が知られている。【０００３】
ＨＵＤに関連する技術として、例えば、特許文献１には、「ヘッドアップディスプレイ装置は、液晶セル及びこの液晶セルを後方から透過照明する発光素子を備えた液晶表示器が発した表示光によって虚像を表示させる。表示光を透過させ赤外線を反射させる透過反射部材と、透過反射部材の後面に貼着された偏光部材と、を液晶セルの前側に設ける。液晶セルと平行でない状態にて、透過反射部材及び偏光部材を配置する。保持部材は、熱伝導性材料からなり、透過反射部材及び偏光部材を保持する（要約抜粋）」構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−６５０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＨＵＤを自動車に搭載する場合、ダッシュボードに配置することを選択した場合、ダッシュボードにはスピードメータやエアコンのコントロールパネル等様々な装置が配置されるので、ＨＵＤの小型化が望まれている。一方、ＨＵＤの筐体内に太陽光が入射し、ＨＵＤを構成する液晶表示パネルの温度を上昇させ破損させることがあるので、太陽光対策も必要となる。【０００６】
しかし、太陽光対策のために部品点数を増やすと小型化に反することにもなりかねない。よって、部品点数を増やすことなく、太陽光による温度上昇をより効果的に抑制したいという要望がある。更に、ＨＵＤ自体の製造原価も下げたいという要望もある。この点において、特許文献１に記載のＨＵＤでは、表示光を透過させ赤外線を反射させる透過反射部材として高価なワイヤーグリッド偏光板を用いて太陽光対策を行っているので、小型化と太陽光対策との両立、加えて製造原価の低減のためには、更なる工夫の余地がある。【０００７】
本発明は上記実情に鑑みたものであり、太陽光による液晶表示パネルの破損を抑制しつつ、小型化及び製造原価の低減を図る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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、特許請求の範囲に記載の構成を有する。その一例をあげるならば、乗り物の運転手に対して虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、バックライトと、前記バックライトからの光が入射し、透過して映像光を出射させる液晶表示パネルと、前記映像光を被投射部材で反射させることで前記映像光による虚像を前記乗り物の前方に表示する虚像光学系と、赤外線を吸収しかつ可視光を透過させる光学特性を有し、樹脂を用いて形成された波長選択部材と、前記虚像光学系及び前記波長選択部材を収容する筐体と、前記筐体に設けられた前記映像光が出射する開口部と、を備え、前記虚像光学系は、前記液晶表示パネルにおける前記映像光の出射面に近い位置から順に、前記映像光の出射方向に沿って配置されたレンズユニットと自由曲面ミラーと、を含み、前記波長選択部材は、前記液晶表示パネルにおける前記映像光の出射面から前記筐体の前記開口部に至る前記映像光の光路上に配置される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、太陽光による液晶表示パネルの破損を抑制しつつ、小型化及び製造原価の低減を図る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。なお、上記した以外の目的、構成、効果については下記実施形態において明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ＨＵＤの概略構成図
【図２Ａ】ＨＵＤの外装筐体を中心とした外観の例を示した斜視図
【図２Ｂ】図２Ａに示したＨＵＤを各部品に分解した状態を示した斜視図
【図３】太陽光の進入経路を示す図
【図４】波長選択部材の光学特性を示す図
【図５】ＬＣＤを各部品に分解した状態を斜視図により示す図
【図６】ＬＣＤに含まれる液晶表示パネルの構成を示す図
【図７】太陽光エネルギー強度の分布を示す図
【図８】偏光入射における吸収軸と透過軸の透過率を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。以下に示す各実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ）が自動車等の車両に設置される場合を例として説明するが、電車や航空機等の他の乗り物にも適用可能である。また、乗り物以外の用途に用いるＨＵＤにも適用可能である。
【００１２】
図１、図２Ａ、図２Ｂ、図３を参照して本実施形態に係るＨＵＤ１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係るＨＵＤ１の概略構成図である。図２Ａは、ＨＵＤ１の外装筐体５０を中心とした外観の例を示した斜視図である。また、図２Ｂは、図２Ａに示したＨＵＤ１を各部品に分解した状態を示した斜視図である。図３は、太陽光ＳＬの進入経路を示す図である。
【００１３】
図１に示すように、ＨＵＤ１は、車両２に備えられたダッシュボード４内に備えられる。ダッシュボード４はＨＵＤ１から出射した映像光Ｌを通過させるためのダッシュボード開口部７を備える。映像光Ｌは車両２のウィンドシールド３で反射されて運転手５の目に入射する。運転手５は、その映像光Ｌによる虚像８０をウィンドシールド３よりも更に前方に視認する。なお、被投射部材はウィンドシールド３に限られず、映像光が投射される部材であれば、コンバイナなど他の部材とすることができる。
【００１４】
ＨＵＤ１は、外装筐体５０と、外装筐体５０に装着されるＬＣＤ（Liquid Crystal Display）３０と（図２Ａ参照）、ＬＣＤ３０から出射される映像光Ｌを拡大投影する虚像光学系４０とを含んで構成される。外装筐体５０は、虚像光学系４０を構成する各要素を収容する。
【００１５】
外装筐体５０の上面には、映像光Ｌの出射口となる筐体開口部５１ａが形成される。筐体開口部５１ａは、外装筐体５０に塵やほこりが進入することを防ぐための防眩板（グレアトラップ）５２で覆われている。防眩板５２は、可視光を透過する部材により構成される。
【００１６】
虚像光学系４０は、ＬＣＤ３０に近い位置、より詳しくＬＣＤ３０に備えられた液晶表示パネル３３の映像光Ｌの出射面３３ａ（図３参照）に近い位置から順に、映像光Ｌの出射方向に沿ってレンズユニット４３と自由曲面ミラー４１とが配置される。
【００１７】
レンズユニット４３は、自由曲面ミラー４１とＬＣＤ３０の光学的な距離を調整するためのレンズの集合体である。
【００１８】
自由曲面ミラー４１は、レンズユニット４３を透過した映像光Ｌを筐体開口部５１ａに向けて反射させる部材である。自由曲面ミラー４１はミラー駆動部４２により回動する。ミラー駆動部４２は、自由曲面ミラー４１が反射した映像光Ｌが防眩板５２を通過してウィンドシールド３に到達するように、自由曲面ミラー４１の角度を調整する。
【００１９】
自由曲面ミラー４１は、赤外線を透過し可視光は反射するフィルムを自由曲面ミラー４１の反射面に備えた、所謂コールドミラーにより構成してもよい。
【００２０】
図２Ｂに示すように、ＨＵＤ１は、外装ケース５４に光学部品保持部材５３が収容され、更に外装蓋部５１により上部が覆われる構成を有する。外装ケース５４及び外装蓋部５１の各部材は、図１に示したＨＵＤ１における外装筐体５０を構成する。そして、外装ケース５４の側部開口部５４ａにはＬＣＤ３０が装着される。
【００２１】
外装蓋部５１は、筐体開口部５１ａが形成され、筐体開口部５１ａは防眩板５２によって覆われている。
【００２２】
光学部品保持部材５３は、自由曲面ミラー４１及びレンズユニット４３を保持する部材である。
【００２３】
外装ケース５４には、後述するバックライト３１（図５参照）等の動作を制御する制御装置が実装されるメイン基板７０や、自由曲面ミラー４１の傾斜角度を変化させるためのモータ等からなるミラー駆動部４２等の他の部品が取り付けられていてもよい。本実施形態では、更に、ＬＣＤ３０を取り付け／取り外しすることができるように、ねじ穴等の着脱機構や、映像光Ｌが入射するための側部開口部５４ａが形成されている。
【００２４】
図３に示すように、液晶表示パネル３３から出射した映像光Ｌは自由曲面ミラー４１で反射され、ウィンドシールド３で更に反射され、運転手５の目に入射する。符号５ａＬは運転手の左目のアイレンジ、符号５ａＲは運転手の右目のアイレンジ、符号５ｂはアイボックス、符号５ｃはアイポイントを示す。運転手の左目に入射した映像光Ｌは虚像８０Ｌを形成し、運転手の右目に入射した映像光Ｌは虚像８０Ｒを形成する。
【００２５】
映像光Ｌの光路は、ウィンドシールド３を透過して太陽光ＳＬが、ＨＵＤ１に進入してＬＣＤ３０に到達する光路にもなる。太陽光ＳＬは、レンズユニット４３で集光されて液晶表示パネル３３に入射する。この入射した太陽光ＳＬにより液晶表示パネル３３が高温となり、破損、故障の原因となる。
【００２６】
そこで、本実施形態では、液晶表示パネル３３から防眩板５２に至る映像光Ｌの光路上に、太陽光ＳＬに含まれる赤外線は吸収しかつ可視光は透過する波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃを配置する。波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、例えば赤外線を吸収する添加剤を含み、バインダーとして透過性を有する樹脂、例えばポリカーボネートを用いた材料により構成される。
【００２７】
波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、液晶表示パネル３３から防眩板５２に至る映像光Ｌの光路上であればよい。図２Ｂ、図３では、防眩板５２と自由曲面ミラー４１との間に配置した波長選択部材９２ａ、自由曲面ミラー４１とレンズユニット４３との間に配置した波長選択部材９２ｂ、及びレンズユニット４３とＬＣＤ３０との間に配置した波長選択部材９２ｃを示すが、波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、いずれか一つあればよい。
【００２８】
波長選択部材９２ａは、防眩板５２における外装筐体５０の内側に防眩板５２を覆うようにねじ等で固定してもよい。防眩板５２の近辺に波長選択部材９２ａを配置するので、筐体開口部５１ａから波長選択部材９２ａを取り付ける作業ができ、作業がしやすくなる。
【００２９】
又は波長選択部材９２ｂを挟んでレンズユニット４３を光学部品保持部材５３にねじ止め（二点鎖線で図示）して取り付けてもよい。この場合、波長選択部材９２ｂの取り付け部材が不要となり、作業性が向上する。
【００３０】
又は、外装ケース５４の底面の内部に溝やレールからなる保持構造５０ａを形成し、レンズユニット４３とＬＣＤ３０との間に波長選択部材９２ｃを取り付けてもよい。ＬＣＤ３０に近いほど映像光Ｌの広がりが小さいので、波長選択部材９２ｃを小さくできる。そのため、限られた外装筐体５０の内部容積を圧迫せず、波長選択部材９２ｃの製造コストもより安くできる。
【００３１】
図４は、本実施形態で用いる波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃの光学特性を示す図である。
【００３２】
添加剤を含まないポリカーボネートは３８０ｎｍ付近から２２００ｎｍ波長までの光を透過する。太陽光ＳＬは可視光から赤外線までの広波長の光を含むので、添加剤を含まないポリカーボネートでは、太陽光ＳＬに含まれる多くの波長の光を透過する。なお、ウィンドシールド３にＵＶカット加工がされており、ウィンドシールド３を透過した太陽光ＳＬの紫外線の多くはカットされているものとする。
【００３３】
これに対して、赤外線を吸収する添加剤を含むポリカーボネートの場合は、可視光域の波長は透過するものの、７８０ｎｍ付近よりも長い波長、即ち、近赤外線、中赤外線、遠赤外線の多くは透過していない。よって、波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃを透過した太陽光ＳＬに含まれる赤外線の多くはカットされているので、液晶表示パネル３３に到達する赤外線を減らすことができる。そこで、本実施形態に係るＨＵＤ１は、ＬＣＤ３０から防眩板５２までの間の映像光Ｌの光路上に波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃのいずれか一つを配置する。これにより、太陽光ＳＬによるＬＣＤ３０のダメージを軽減する。
【００３４】
更に本実施形態では、ＬＣＤ３０の耐熱性を向上させることで、太陽光ＳＬによるＬＣＤ３０のダメージを更に軽減する。以下、図５及び図６を参照してＬＣＤ３０の実装形態及び構成について説明する。図５は、ＬＣＤ３０を各部品に分解した状態を斜視図により示す図である。図６は、ＬＣＤ３０に含まれる液晶表示パネル３３の構成を示す図である。
【００３５】
図５に示すように、ＬＣＤ３０は、液晶表示パネル３３がフレキシブルケーブル３４を介してメイン基板７０から入力された映像信号に基づいてバックライト３１からの光を変調することで映像を表示する。表示された映像は、図２における外装ケース５４の側部開口部５４ａを通して虚像光学系４０に出力され、運転手５が視認可能な虚像８０が生成される。
【００３６】
バックライト３１は、主にＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源３１ａ、ライトファネル３２ａ、導光体３２ｂ、及び拡散板３２ｃを含んで構成される。本実施形態では、後述するように液晶表示パネル３３に含まれる偏光板として染料系偏光板を用いるので、光学的性能を補償する観点から指向性が高いＬＥＤ光源を用いた面発光型とする。図５の例ではＬＥＤ基板として実装している。この場合、例えば、後述するような技術的な工夫を用いて発散光の利用効率を向上させる。
【００３７】
ＬＥＤの入力電力に対する発光効率は、発光色によっても異なるが、２０〜３０％程度であり、残りはほとんどが熱に変換される。このため、ＬＥＤ光源３１ａを取り付けるフレーム３５には、熱伝導率の高い部材（例えば、アルミニウム等の金属部材）からなる放熱用のフィン（ヒートシンク３１ｂ）を設けて熱を外部に放散させる。
【００３８】
ＬＥＤ光源３１ａからの発散光を効率よく液晶表示パネル３３に導くため、図５の例では、導光体３２ｂ及び拡散板３２ｃを用いている。この場合、塵などの付着を防止するため、例えば、第１外装部材３６ａ、第２外装部材３６ｂによって導光体３２ｂや拡散板３２ｃ、及び液晶表示パネル３３等の全体を覆い、ＬＣＤ３０としてモジュール化する。
【００３９】
また、図５の例では、ＬＥＤ光源３１ａからの発散光を取り込んで平行光とするため、コリメートレンズ等からなる複数のライトファネル３２ａを設けている。各ライトファネル３２ａにおいてＬＥＤ光源３１ａからの発散光を取り込む開口部は、例えば、平面とした上でＬＥＤ光源３１ａとの間に媒質を挿入して光学的に接続する、もしくは、凸面形状として集光作用を持たせる。これにより、発散光を可能な限り平行光として、ライトファネル３２ａの界面に入射する光の入射角を小さくする。その結果、ライトファネル３２ａを通過後、更に発散角を小さくすることができるため、導光体３２ｂで反射した後に液晶表示パネル３３に向かう光源光の制御が容易となる。
【００４０】
更にＬＥＤ光源３１ａからの発散光の利用効率を向上させるため、ライトファネル３２ａと導光体３２ｂの接合部分においてＰＢＳ（Polarizing Beam Splitter）を用いて偏光変換を行い、所望の偏光方向に変換する。これにより、液晶表示パネル３３への入射光の効率を向上させることができる。このように光源光の偏光方向を揃えた場合には、更に導光体３２ｂの素材として複屈折が少ない材料を用いるのが望ましい。これにより、偏波の方向が回転して液晶表示パネル３３を通過する場合において、例えば、黒表示時に色付き等の問題が発生するのを抑制することができる。
【００４１】
図６に示すように、液晶表示パネル３３は、第１偏光板３３１及び第２偏光板３３２の間に液晶層３３３を挟んで構成される。第１偏光板３３１及び液晶層３３３の第１偏光板との対向面は当接し、液晶層３３３における第１偏光板との対向面とは反対側の面は、第２偏光板３３２に当接する。そして、第１偏光板３３１、液晶層３３３、第２偏光板３３２の各当接面はそれぞれ粘着剤を用いて固着される。
【００４２】
第１偏光板３３１及び第２偏光板３３２は共に染料系偏光板を用いる。そして第１偏光板３３１の偏光方向と、第２偏光板３３２の偏光方向とは略９０°異なる偏光板を組み合わせて用いる。染料系偏光板はヨウ素系偏光板と比較して光学特性が劣るので、これを補償するために、上記の如く本実施形態ではバックライトとして、発散角が狭く指向性を持ち平行光を照射するバックライトを用いる。上記「略９０°」とは、９０°及び９０°を中心に取り付け誤差や製造誤差に起因して生じる角度のずれ、若しくは第１偏光板の吸収軸と第２偏光板の吸収軸とを交差させて光の透過量が最小となる角度であって９０°と見做せる角度許容範囲を含む範囲を意味する。また上記「平行光」には、完全な平行光及び後述するするコリメートレンズの性能等に起因して生じる照射角度であって、平行光と見做せる範囲内の許容照射角度を有する光を含む。
【００４３】
更に波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃのいずれかに映像光Ｌが入射すると複屈折して位相差（リタデーション）が生じる。そこで、映像光ＬのＳ波がウィンドシールド３に投射されるように、第２偏光板３３２の偏光軸は波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃに映像光Ｌが入射して生じる複屈折に起因する偏光方向と一致させておく。これにより、波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃを透過した映像光ＬがＳ波を含み、虚像８０（図１参照）の視認性を損なわないように形成することができる。
【００４４】
図７、図８を用いて本実施形態の作用効果について説明する。図７は太陽光エネルギー強度の分布を示す図である。図８は、偏光入射における吸収軸と透過軸の透過率を示す図である。
【００４５】
図７に示すように太陽光エネルギー強度は、可視光域の５００ｎｍ超でピーク値となり高波長域に向けて逓減する。しかし、７８０ｎｍよりも長い赤外線域のエネルギー積分値は太陽光エネルギー強度の半分近くある。
【００４６】
本実施形態によれば、波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃによりＨＵＤ１に進入する太陽光ＳＬの赤外線をカットするので、太陽光ＳＬのエネルギーを凡そ半減することができる。その結果、液晶表示パネル３３に到達した太陽光ＳＬにより液晶表示パネル３３の温度が上昇することを抑制することができる。
【００４７】
図８は透過軸透過率と吸収軸透過率との差異を示す。透過軸透過率は先行技術文献（特開２００７−６５０１１号公報）に記載されたＨＵＤに用いられる透過反射部材に相当する。一方、吸収軸透過率は、波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃに相当する。図８において、斜線領域の光量が、先行技術文献に比べて本実施形態において太陽光ＳＬを吸収できた光量に相当する。よって、透過反射部材ではなく波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃを用いることにより、より効果的に太陽光ＳＬの光量、即ちエネルギーを吸収し、ＬＣＤ３０に与える太陽光ＳＬのダメージを軽減することができる。
【００４８】
更に、液晶表示パネル３３の第１偏光板３３１及び第２偏光板３３２は、ＨＵＤ１に普及しているヨウ素系偏光板よりも耐熱性が高い染料系偏光板を用いるので、液晶表示パネル３３の耐熱性を向上させることができる。これにより、液晶表示パネル３３に到達した太陽光ＳＬにより液晶表示パネル３３の温度が上昇しても、ダメージを受けにくくすることができる。
【００４９】
加えて、染料系偏光板を用いることによる光学特性の劣化は、指向性が強く平行光を照射するバックライトを用いることにより、光学特性の補償を行い、虚像８０の視認性の劣化を抑制する。
【００５０】
また、先行技術ではワイヤーグリッド偏光板からなる透過反射部材を用いていたが、本実施形態に係る波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃの方が安価であるので、製造コストの低減が期待できる。
【００５１】
本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【００５２】
例えば波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃを配置する態様に代えて、レンズユニット４３を波長選択部材９２ａ、９２ｂ、９２ｃと同等の材質を用いて構成してもよい。これにより、部品点数を減らし組み立て作業の簡易化が図れる。
【００５３】
又は防眩板５２に波長選択部材９２ａと同等の光学特性を備えさせて一体形成してもよい。例えば、防眩板５２に可視光は透過し、赤外線は吸収する遮光フィルムを密着させて形成してもよいし、波長選択部材９２ａと同等の部材を用いて防眩板５２を形成してもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１…ＨＵＤ、２…車両、３…ウィンドシールド、４…ダッシュボード、５…運転手、３０…ＬＣＤ、３１ａ…ＬＥＤ光源、３１ｂ…ヒートシンク、３２ａ…ライトファネル、３２ｂ…導光体、３２ｃ…拡散板、３３…液晶表示パネル、３３１…第１偏光板、３３２…第２偏光板、３３３…液晶層、３４…フレキシブルケーブル、３５…フレーム、３６ａ…第１外装部材、３６ｂ…第２外装部材、４１…自由曲面ミラー、４２…ミラー駆動部、４３…レンズユニット、５０…外装筐体、５１…外装蓋部、５２…防眩板、５３…光学部品保持部材、５４…外装ケース、７０…メイン基板、８０…虚像
【図１】
2019064691.tif 000003
【図２Ａ】
2019064691.tif 000004
【図２Ｂ】
2019064691.tif 000005
【図３】
2019064691.tif 000006
【図４】
2019064691.tif 000007
【図５】
2019064691.tif 000008
【図６】
2019064691.tif 000009
【図７】
2019064691.tif 000010
【図８】
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【国際調査報告】
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