(57)【要約】  投影装置（１００）は、光源（１）と、入射面（２１）から入射した光が出射面（２２）から出射される導光素子（２）と、出射面から出射された光が画像（７）に照射される画像形成部（３）と、画像（７）を投影する画像投影部（４）とを備える。側面（２３）は、対向して配置される第１の側面（２３ａ）と第２の側面（２３ｂ）とを含み、第１の側面（２３ａ）は、入射面（２１）から出射面（２２）の方向で凸形状に湾曲した面であり、第２の側面（２３ｂ）は、入射面（２１）から出射面（２２）の方向で凹形状に湾曲した面である。第１の側面（２３ａ）で反射された後に第２の側面（２３ｂ）で反射された光、又は、第２の側面（２３ｂ）で反射された光において、出射面（２２）における第２の側面（２３ｂ）側の領域から出射される光の光量は第１の側面（２３ａ）側の領域から出射される光の光量よりも多い。
2019082228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
入射面、出射面及び側面を含み、前記入射面から入射した光が、直接に又は前記側面で反射されて導光されて前記出射面に達し、前記出射面から出射される導光素子と、
投影される画像を形成し、前記出射面から出射された光が前記画像に照射される画像形成部と、
前記画像を投影する画像投影部と
を備え、
前記側面は、対向して配置される第１の側面と第２の側面とを含み、
前記第１の側面は、導光される光に対して、前記入射面から前記出射面の方向で凸形状に湾曲した面であり、
前記第２の側面は、導光される光に対して、前記入射面から前記出射面の方向で凹形状に湾曲した面であり、
前記入射面から入射して前記第１の側面で反射された後に前記第２の側面で反射された光において、又は、前記入射面から入射して前記第２の側面で反射された光において、前記出射面における前記第２の側面側の領域から出射される光の光量は前記出射面における前記第１の側面側の領域から出射される光の光量よりも多い
投影装置。
【請求項２】
前記第１の側面と前記第２の側面との間隔は、前記入射面から前記出射面に向けて広がっている
請求項１に記載の投影装置。
【請求項３】
前記第１の側面は、光を反射する第１の反射領域を含み、
前記第２の側面は、光を反射する第２の反射領域及び第３の反射領域を含み、
前記第１の反射領域と前記第２の反射領域とは対向して配置され、
前記第３の反射領域は、前記第１の反射領域及び前記第２の反射領域よりも前記出射面側に配置され、
前記第１の反射領域で反射された後に前記第３の反射領域で反射されて前記出射面から出射される光において、前記出射面における前記第２の側面側の領域から出射される光の光量は、前記出射面における前記第１の側面側の領域から出射される光の光量よりも多く、
前記第２の反射領域で反射された後に直接前記出射面から出射される光において、前記出射面における前記第２の側面側の領域から出射される光の光量は、前記出射面における前記第１の側面側の領域から出射される光の光量よりも多い
請求項１又は２に記載の投影装置。
【請求項４】
前記導光素子は、前記第２の反射領域と前記第３の反射領域との間に段差を備え、
前記第３の反射領域と前記第１の側面との間隔は、前記第２の反射領域と前記第１の側面との間隔よりも広い
請求項３に記載の投影装置。
【請求項５】
前記導光素子は、当該導光素子を保持する第１の保持部を備え、
前記第１の保持部は、前記第２の側面上の前記第３の反射領域と前記段差との間、又は前記第３の反射領域の前記段差側の端部に形成されている
請求項４に記載の投影装置。
【請求項６】
前記導光素子は、当該導光素子を保持する第２の保持部を備え、
前記第２の保持部は、前記側面の前記入射面側の端部、及び前記側面の前記出射面側の端部のいずれか１箇所以上に形成されている
請求項１から５のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項７】
前記画像形成部は、前記導光素子の前記出射面に形成され、
前記投影される画像は、前記出射面の形状によって形成される
請求項１から６のいずれか１項に記載の投影装置。
【請求項８】
前記画像が投影される投影面に対して、前記出射面における前記第１の側面側の領域から出射された光の投写距離は、前記出射面における前記第２の側面側の領域から出射された光の投写距離よりも短い
請求項１から７のいずれか１項に記載の投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
路面に情報を投影する光学系と、光学系が投影する情報を指示する指示装置とを備えた投影端末が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この光学系は、光を路面に投射し、投射された光の形状で情報を表す装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−９０３１８号公報（例えば、段落００１３、００１９、図６）
【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の投影端末の光学系では、光源からカラー液晶パネルなどの情報提示部に一様な光が照射されている。そのため、例えば、路面上の投影端末に近い位置に投影された情報（文字又は矢印など）の照度は高く、路面上の投影端末から遠い位置に投影された情報の照度は低くなる。また、路面上における情報の投影される範囲が広い場合には、このような照度ムラは顕著になる。これによって、路面上に投影される情報の視認性が低下する。【０００５】
本発明は、従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、投影される情報の視認性を向上するために、情報提示部に照射される光量の分布が設定された投影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】
【０００６】
本発明に係る投影装置は、光を出射する光源と、入射面、出射面及び側面を含み、前記入射面から入射した光が、直接に又は前記側面で反射されて導光されて前記出射面に達し、前記出射面から出射される導光素子と、投影される画像を形成し、前記出射面から出射された光が前記画像に照射される画像形成部と、前記画像を投影する画像投影部とを備え、前記側面は、対向して配置される第１の側面と第２の側面とを含み、前記第１の側面は、導光される光に対して、前記入射面から前記出射面の方向で凸形状に湾曲した面であり、前記第２の側面は、導光される光に対して、前記入射面から前記出射面の方向で凹形状に湾曲した面であり、前記入射面から入射して前記第１の側面で反射された後に前記第２の側面で反射された光において、又は、前記入射面から入射して前記第２の側面で反射された光において、前記出射面における前記第２の側面側の領域から出射される光の光量は前記出射面における前記第１の側面側の領域から出射される光の光量よりも多い。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、投影される画像の輝度分布が設定された投影装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る投影装置の主要構成を概略的に示す構成図である。
【図２】実施の形態１に係る投影装置の主要構成を概略的に示す構成図である。
【図３】実施の形態１に係る投影装置の導光素子の形状の一例を示す図である。
【図４】実施の形態１に係る投影装置の導光素子の形状の他の例を示す図である。
【図５】実施の形態１に係る投影装置が取り付けられた車両を示す側面図である。
【図６】実施の形態１に係る投影装置が取り付けられた車両を示す平面図である。
【図７】実施の形態１に係る投影装置から投影される光の光路を示す説明図である。
【図８】図４に示される導光素子の保持部を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る投影装置を、添付図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、本発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【００１０】
車両に実施の形態に係る投影装置を搭載することによって、投影装置は、例えば、車両の前方の路面に車両の状態などの情報（画像）を投影することができる。車両の運転者は、周囲の車両の運転者、及び歩行者などと、直観的にコミュニケーションを行うことができる。また、実施の形態に係る投影装置を搭載した車両の運転者は、投影装置が投影する情報（画像）によって周囲の車両の運転者及び歩行者などに注意を促すことができる。
【００１１】
例えば、路面に投影された画像の照度ムラを低減するためには、画像形成部に照射される光の光量を、光が照射される位置によって設定する必要がある。すなわち、画像形成部に照射される光の強度分布を設定する必要がある。投影装置は、設定された光量の分布の光を画像形成部に照射する。つまり、画像形成部に照射される光は、光量の分布が設定されている。ここで、画像形成部は、例えば、特許文献１の情報提示部に相当する部分である。投影面に投影される画像（情報）の照度を部分的に設定する投影装置を提供できる。すなわち、以下の実施の形態に係る投影装置は、投影面に投影される画像の照度分布を設定することができる。そして、投影される情報の照度ムラを抑えることで視認性の高い情報を表示することができる。その結果、投影される情報の照度ムラを抑えた投影装置を提供することができる。
【００１２】
なお、「設定」とは、ある条件を定めることである。ここでは、出射面２２上の光量の分布（輝度分布）を導光素子２の側面２３の形状で定めることである。以下の実施の形態では、例えば、導光素子２の側面２３の形状は定められて作製されている。
【００１３】
以下の実施の形態では、説明を容易にするために、投影面上に投影された情報の照度ムラを低減する例を示している。すなわち、投影面上に投影された情報の照度分布の均一性を高める例を示している。しかし、以下の実施の形態で示す投影装置は、投影される情報の輝度分布を設定することによって投影面上に投影された情報の照度分布を設定することができる。すなわち、投影装置は照度分布を持たせた情報を投影することができる。そのため、例えば、投影された情報の視認性を向上するために、投影装置は、投影面上に投影された情報に照度分布を持たせることもできる。例えば、投影装置は、遠い位置の照度を近い位置の照度より高くすることができる。また、投影装置は、遠い位置の照度を近い位置の照度より低くすることができる。
【００１４】
なお、投影される情報には、画像が含まれる。画像は文字を含んでいる。また、画像は、静止画及び動画を含んでいる。
【００１５】
光源は、例えば、ランプ光源（管球光源）又は半導体光源などである。
【００１６】
ランプ光源は、白熱電球、ハロゲンランプ又は蛍光ランプなどである。ランプ光源は、発光体を有する。従来のランプ光源は、半導体光源に比べて指向性の低い光源である。このため、ランプ光源は、発光体から放射した光を反射するリフレクタ（例えば、反射鏡など）を用いて、発光体から放射した光に指向性を持たせている。
【００１７】
半導体光源は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ））又はレーザーダイオード（ＬＤ（Ｌａｓｅｒ  Ｄｉｏｄｅ））などである。
【００１８】
近年において、二酸化炭素（ＣＯ２）の排出と燃料の消費とを抑えるといった環境への負荷を軽減する観点から、例えば、車両などにおける省エネルギー化が望まれている。これに伴い、車両用灯具、照明装置、及び実施の形態に係る投影装置においても小型化、軽量化及び省電力化が求められている。そこで、車両用灯具、照明装置、及び実施の形態に係る投影装置の光源として、半導体光源の採用が望まれている。半導体光源は、従来のハロゲンバルブ（ランプ光源）に比べて発光効率が高い光源である。
【００１９】
半導体光源は、少なくとも一つの発光面を備えている。そして、発光面から光が放射される。そのため、半導体光源は、ランプ光源に比べて指向性が高い光源である。
【００２０】
なお、上述の半導体光源は、固体光源の一種である。固体光源としては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）又は平面上に塗布された蛍光体に励起光を照射して発光させる光源等が挙げられる。
【００２１】
「指向性」とは、光などが空間中に出力されるとき、その強度が方向によって異なる性質である。ここで「指向性を有する」とは、上述のように、発光面の表面側に光が進行して、発光面の裏面側には光が進行しないことをいう。つまり、指向性を有する光源から出射される光の発散角は１８０度以下となる。
【００２２】
また、以下の実施の形態で示す光源は、指向性を有する光源（固体光源）として示している。上述のように、光源の主な例としては、発光ダイオード又はレーザーダイオード等の半導体光源である。また、光源は、有機エレクトロルミネッセンス光源又は平面上に塗布された蛍光体に励起光を照射して発光させる光源等であってもよい。
【００２３】
実施の形態で固体光源を例として採用しているのは、管球光源を用いた場合には、省エネルギー化の要望又は装置の小型化の要望に応え難いからである。しかし、省エネルギー化の要望を重視しない場合には、光源は、ランプ光源であってもよい。つまり、省エネルギー化の要望又は装置の小型化の要望が無い場合は、光源はランプ光源であってもよい。
【００２４】
投射光学素子は、投影光学素子と同じ意味で用いている。ここで、「投射」とは、光線を投げかけること。なお、「投影」とは、像を映し出すことである。ここでは、投射光学素子４は、画像形成部が形成した映像を投影面（例えば、路面）上に映し出している。投射光学素子４は、画像投影部の一例である。
【００２５】
以下、車両の投影装置を例として、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態の例を説明する。しかし、後述のように、本発明の投影装置は、車両以外にも用いることができる。本発明の投影装置は、特に、投影装置の光軸と投影面との成す角度が垂直でないときに視認性を高めることができる。例えば、天井面に備えられた投影装置から壁面に向かって情報を投影する場合にも用いることができる。
【００２６】
以下の実施の形態の説明においては、説明を容易にするためにＸＹＺ直交座標系を用いて説明する。
【００２７】
投影装置の光軸Ｃの方向をＺ軸方向とする。例えば、導光素子２の内部の光の進行する方向をＺ軸方向とする。また、例えば、導光素子２から投射光学素子４に向かう光の進行方向をＺ軸方向とする。ここで、光が進行する方向は＋Ｚ軸方向である。
【００２８】
実施の形態において、Ｚ軸方向は路面に対して傾斜している。つまり、Ｚ軸方向は路面に対して平行ではない。ここで、路面は投影面である。また、車両の進行方向は、路面に対して平行である。Ｚ軸において、車両の前方側を＋Ｚ軸方向とし、車両の後方側を−Ｚ軸方向とする。例えば、＋Ｚ軸方向は、投影装置が光を照射する方向である。
【００２９】
投影装置の光軸Ｃの方向に直交する方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向は、例えば、車両の左右方向である。Ｘ軸において、車両の前方に対して左側を＋Ｘ軸方向とし、車両の前方に対して右側を−Ｘ軸方向とする。
【００３０】
Ｚ軸方向とＸ軸方向の両方に直交する方向をＹ軸方向とする。Ｙ軸において、例えば、車両の上側を＋Ｙ軸方向とし、車両の下側を−Ｙ軸方向とする。Ｙ軸方向は、例えば、路面に垂直な方向に対して傾斜している。また、車両の高さ方向は、路面に対して垂直な方向である。
【００３１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る投影装置１００の主要構成を概略的に示す構成図である。図１は、投影装置１００の主要構成を概略的に示す側面図である。図１は、例えば、車両の前方に対して右側（−Ｘ軸方向側）から＋Ｘ軸方向に見た図である。図２は、実施の形態１に係る投影装置１００の主要構成を概略的に示す構成図である。図２は、投影装置１００の主要構成を概略的に示す平面図である。図２は、例えば、車両の上（＋Ｙ軸方向側）から−Ｙ軸方向に見た図である。ただし、図１及び図２に示される形状は、一例に過ぎず、他の形状を採用することが可能である。
【００３２】
＜投影装置１００の構成＞
図１及び図２に示されるように、実施の形態１に係る投影装置１００は、光源１、導光素子２、画像形成部３、及び投射光学素子４を備える。また、投影装置１００は、投影面９上に画像６を表示する。以下の説明において、投影面９が路面である場合を説明する。
【００３３】
光源１は、光を出射する。光源１は光照射部である。光源１は、光を導光素子２に向けて照射する。光源１は、上述したように、ランプ光源又は固体光源である。実施の形態１では、光利用効率を向上させるために、光源１が固体光源の場合を説明する。光源１の発光面は、例えば、矩形形状である。光源１は、車両の前方（＋Ｚ軸方向）に光を出射する。「出射」とは、ある方向に向けて光を発することである。
【００３４】
導光素子２は、光源１から出射された光を画像形成部３に向けて導光する。「導光」とは、ある方向に向けて光を導くことである。図１に示すように、Ｘ軸方向から見ると、導光素子２は湾曲している。図２に示すように、Ｙ軸方向から見ると、導光素子２は湾曲していない。図１及び図２に示された導光素子２は、単一の光学部品で構成されている。しかし、導光素子２は、複数の光学部品の組み合わせで構成されてもよい。導光素子２は導光部である。
【００３５】
画像形成部３は、投影面９に投影される画像７を形成する。画像形成部３には、画像信号（画像情報）が入力される。そして、画像形成部３は、画像信号に基づく画像７を形成する。画像形成部３は、光を画像光に変換する。導光素子２の出射面２２から出射された光は、画像光に変換される。「画像光」とは、画像情報を有する光のことである。すなわち、「画像光」とは、画像情報に基づいて変調された光である。画像形成部３は、例えば、液晶パネル（液晶ライトバルブ）、遮光板、又はマイクロミラーを有する表示素子などである。マイクロミラーは、例えば、２次元に配列された複数のマイクロミラーを備えている。
【００３６】
投射光学素子４は、画像形成部３で形成される画像７を投影面９に投影する。投射光学素子４は、画像投影部である。このとき、画像７は、投影面９上では、画像６のように拡大して投影される。ここで、画像７は、投影される情報である投影対象である。また、画像６は、投影された情報である投影画像である。また、画像７は、投影面９上では画像６のように上下左右が反転して投影される。実施の形態では、投射光学素子４は、単一の光学部品で構成される。しかし、投射光学素子４は、複数の光学部品の組み合わせで構成されてもよい。また、実施の形態では、投射光学素子４は、光学レンズで示されている。しかし、投射光学素子４は、拡大ミラー（例えば、凹面鏡）などを備えることも可能である。
【００３７】
＜導光素子２＞
導光素子２は、入射面２１、出射面２２及び側面２３を備えている。光源１から出射された光は、入射面２１から導光素子２に入射する。導光素子２に入射した光は、側面２３で反射されて導光される。導光された光は、出射面２２に到達する。側面２３で反射された光は、出射面２２に到達する。つまり、導光素子２に入射した光の一部は、側面２３で反射されて出射面２２に到達する。また、導光素子２に入射した光は、直接出射面２２に到達する。つまり、導光素子２に入射した光の一部は、直接出射面２２に到達する。出射面２２に到達した光は、導光素子２から出射される。
【００３８】
導光素子２は、例えば、透明樹脂等で製作されている。また、導光素子２の材質は、透明樹脂に限らず、光を透過する屈折材であれば他の材質であってもよい。
【００３９】
図３は、実施の形態１に係る投影装置１００の導光素子２の形状を示す構成図である。図３は、例えば、車両の前方に対して右側（−Ｘ軸方向側）から＋Ｘ軸方向に見た図である。
【００４０】
入射面２１は、光を入射する。光源１から出射された光は、入射面２１から導光素子２に入射される。
【００４１】
入射面２１は、導光素子２の−Ｚ軸方向側の端部に設けられている。図３では、例えば、入射面２１は、平面で示されている。しかし、入射面２１は、曲面形状を備えても構わない。曲面形状は、例えば、凸面形状又は凹面形状などである。導光素子２が光を透過する屈折材である場合には、入射面２１を通過した光は、入射面２１で屈折される。
【００４２】
出射面２２は、導光素子２の＋Ｚ軸方向側の端部に設けられている。出射面２２の＋Ｚ軸方向側には、例えば、画像形成部３が備えられる。そのため、出射面２２の形状は、画像形成部３との干渉を避けるために平面形状であることが望ましい。ただし、出射面２２は、曲面形状を備えてもよい。曲面形状は、例えば、凸面形状又は凹面形状などである。
【００４３】
出射面２２は、光を出射する。出射面２２を通過する光は、出射面２２で屈折される。出射面２２から出射される光は、導光素子２によって導光された光である。出射面２２から出射される光の中心光線は、＋Ｚ軸方向に向かって進む。出射面２２から出射される光の中心光線は、例えば、側面で反射されずに出射面２２に到達した光線である。つまり、出射面２２から出射される光の中心光線は、例えば、直接出射面２２に到達した光線である。出射面２２から出射した光は、例えば、画像形成部３に到達する。
【００４４】
側面２３は、入射面２１から入射した光を反射して導光する。側面２３で反射された光は、出射面２２に向かって進行する。
【００４５】
図１に示される導光素子２を進行する光は、例えば、全反射によって導光される。つまり、光は、側面２３で全反射される。「全反射」とは、入射する光が境界面を透過せずに反射される作用を指す。ここでは、導光素子２内を進む光が、導光素子２とその外部の空間との境界面に達したときに、境界面を透過せずに、反射される作用を指す。
【００４６】
また、導光素子２の側面２３をミラー面としても良い。ミラー面は、例えば、ミラー蒸着された面である。その場合は、導光素子２は、屈折材でなくてもよい。屈折材でない例として、例えば、導光素子２の内部は空洞となっていても構わない。側面２３は、この空洞を囲うように配置されている。側面２３の内側の面は、例えば、ミラー面（光反射面）である。しかし、導光素子２の側面２３の反射面は、ミラー蒸着によるミラー面ではなく、全反射面であることが望ましい。なぜならば、全反射面は、ミラー面よりも反射率が高く、光利用効率の向上に寄与するからである。
【００４７】
説明を容易にするために、一例として、投影装置１００が車両に搭載された際の上側の側面２３ａと下側の側面２３ｂとで反射される光線について説明する。
【００４８】
側面２３ａは、導光素子２の上側（＋Ｙ軸方向側）の側面である。また、側面２３ｂは、導光素子２の下側（−Ｙ軸方向側）の側面である。側面２３ａと側面２３ｂとは、対向して配置されている。
【００４９】
また、図２に示すように、側面２３ｃは、導光素子２の左側（＋Ｘ軸方向側）の側面である。また、側面２３ｄは、導光素子２の右側（−Ｘ軸方向側）の側面である。側面２３ｃと側面２３ｄとは、対向して配置されている。実施の形態１では、例えば、側面２３ｃ，２３ｄは平面である。また、例えば、側面２３ｃと平面２３ｄとは平行である。側面２３ｃ，２３ｄは、例えば、Ｙ−Ｚ平面に平行である。
【００５０】
図３に示されるように、側面２３ａは、導光される光に対して、入射面２１から出射面２２の方向で凸形状に湾曲した面である。例えば、導光素子２の内側から見て、側面２３ａは、Ｚ軸方向の中央部分で光軸Ｃに向けて突き出している。すなわち、側面２３ａはＺ軸方向の中央部分で内向きに突き出している。なお、例えば、側面２３ａはＸ軸方向には曲率を有していない。つまり、側面２３ａはＸ軸方向には湾曲していない。
【００５１】
また、反射領域２３１は、側面２３ａの一部の領域である。反射領域２３１は、側面２３ａの入射面２１側に備えられる。
【００５２】
側面２３ｂは、導光される光に対して、入射面２１から出射面２２の方向で凹形状に湾曲した面である。例えば、導光素子２の内側から見て、側面２３ｂは、Ｚ軸方向の中央部分で光軸Ｃから遠ざかるように窪んでいる。すなわち、側面２３ｂはＺ軸方向の中央部分で凹んでいる。なお、例えば、側面２３ｂはＸ軸方向には曲率を有していない。つまり、側面２３ｂはＸ軸方向には湾曲していない。
【００５３】
また、反射領域２３２及び反射領域２３３は、側面２３ｂの一部の領域である。反射領域２３２は、側面２３ｂの入射面２１側に備えられる。反射領域２３３は、側面２３ｂの出射面２２側に備えられる。反射領域２３２と反射領域２３１とは、対向して配置される。反射領域２３３は、反射領域２３１及び反射領域２３２よりも出射面２２側に配置されている。
【００５４】
なお、「湾曲した面」は、曲面に限らず、複数の平面などが連続的につながった形状の面も含む。
【００５５】
また、例えば、側面２３ａと側面２３ｂとの間隔は、入射面２１から出射面２２に向けて広がっている。これによって、出射面２２から出射される光の角度は、入射面２１から入射する光の角度よりも小さくなる。ここで、出射面２２から出射される光の角度は、光軸Ｃに対する角度である。入射面２１から入射する光の角度は、光軸Ｃに対する角度である。このため、出射面２２から出射された光の内の投射光学素子４で取り込める光の割合が増える。すなわち、投射光学素子４に入射する光の光量が増える。これにより、光利用効率が向上する。
【００５６】
光線Ｒ２１、光線Ｒ２２、光線Ｒ２３及び光線Ｒ２４は、光源１から出射されて導光素子２内を導光される光線の例である。
【００５７】
光線Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４は、入射面２１で屈折される。入射面２１から入射した光線Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４は、導光素子２の内部を進行する。入射面２１から入射した光線Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４は、導光素子２の内部を＋Ｚ軸方向に進行する。ここで、「＋Ｚ軸方向に進む」とは、光線Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４が、直接出射面２２に向けて進むこと又は側面２３で反射されて出射面２２に向けて進むことである。導光素子２の内部を進行した光線Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４は、出射面２２から出射される。
【００５８】
なお、光線Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４は、光源１から出射された光の主要な光線の一例を示す。そのため、光源１から出射される光のすべてが光線Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４と同様の光路を辿るとは限らない。
【００５９】
光線Ｒ２１は、光源１から側面２３ｂ側（−Ｙ軸方向側）に向けて出射された光である。光線Ｒ２１は、導光素子２の側面２３ｂの反射領域２３２で反射される。反射領域２３２で反射された光線Ｒ２１は、出射面２２に到達する。
【００６０】
反射領域２３２で反射された光線Ｒ２１は、出射面２２における側面２３ｂ側（−Ｙ軸方向側）の領域に到達する。反射領域２３２で反射されて出射面２２に到達した光線Ｒ２１は、出射面２２における側面２３ｂ側の領域に到達する。反射領域２３２で反射されて出射面２２に到達した光線Ｒ２１は、出射面２２から出射される。反射領域２３２で反射された光線Ｒ２１は、出射面２２から出射される。反射領域２３２で反射された光線Ｒ２１は、出射面２２における側面２３ｂ側の領域から出射される。つまり、反射領域２３２で反射された光線Ｒ２１は、出射面２２における側面２３ｂに近い領域から出射される。反射領域２３２で反射され出射面２２における側面２３ｂ側の領域から出射される光の光量は、反射領域２３２で反射され出射面２２における側面２３ａ側の領域から出射される光の光量より多い。
【００６１】
光線Ｒ２２は、光源１から側面２３ａ側（＋Ｙ軸方向側）に向けて出射された光である。光線Ｒ２２は、導光素子２の側面２３ａの反射領域２３１で反射される。反射領域２３１で反射された光線Ｒ２２は、反射領域２３３に到達する。反射領域２３１で反射され反射領域２３３に到達した光線Ｒ２２は、反射領域２３３で反射される。反射領域２３３で反射された光線Ｒ２２は、出射面２２に到達する。
【００６２】
反射領域２３３で反射された光線Ｒ２２は、出射面２２における側面２３ｂ側（−Ｙ軸方向側）の領域に到達する。反射領域２３３で反射されて出射面２２に到達した光線Ｒ２２は、出射面２２における側面２３ｂ側の領域に到達する。反射領域２３３で反射されて出射面２２に到達した光線Ｒ２２は、出射面２２から出射される。反射領域２３３で反射された光線Ｒ２２は、出射面２２から出射される。反射領域２３３で反射された光線Ｒ２２は、出射面２２における側面２３ｂ側の領域から出射される。つまり、反射領域２３３で反射された光線Ｒ２２は、出射面２２における側面２３ｂに近い領域から出射される。反射領域２３３で反射され出射面２２における側面２３ｂ側の領域から出射される光の光量は、反射領域２３３で反射され出射面２２における側面２３ａ側の領域から出射される光の光量より多い。
【００６３】
光線Ｒ２３は、光源１から側面２３ｂ側（−Ｙ軸方向側）に向けて出射された光である。光線Ｒ２３は、側面２３ｂで反射されずに出射面２２に到達する。光線Ｒ２３は、直接出射面２２に到達する。つまり、光線Ｒ２３は、側面２３ｂで反射されずに出射面２２における側面２３ｂ側の領域に到達する。光線Ｒ２３は、直接出射面２２における側面２３ｂ側の領域に到達して出射される。光線Ｒ２３は、直接出射面２２における側面２３ｂに近い領域に到達して出射される。
【００６４】
光線Ｒ２４は、光源１から側面２３ａ側（＋Ｙ軸方向側）に向けて出射された光である。光線Ｒ２４は、側面２３ａで反射されずに出射面２２に到達する。光線Ｒ２４は、直接出射面２２に到達する。つまり、光線Ｒ２４は、側面２３ａで反射されずに出射面２２における側面２３ａ側の領域に到達する。光線Ｒ２４は、直接出射面２２における側面２３ａ側の領域に到達して出射される。光線Ｒ２４は、直接出射面２２における側面２３ａに近い領域に到達して出射される。
【００６５】
これらによって、出射面２２から出射される光の光量分布は、出射面２２における側面２３ｂ側（−Ｙ軸方向側）の領域から出射される光の光量が、出射面２２における側面２３ａ側（＋Ｙ軸方向側）の領域から出射される光の光量より多い分布となる。つまり、出射面２２における側面２３ｂ側（−Ｙ軸方向側）の領域の輝度は、出射面２２における側面２３ａ側（＋Ｙ軸方向側）の領域の輝度よりも高くなる。言い換えれば、出射面２２における側面２３ｂ側（−Ｙ軸方向側）の領域は高輝度の領域となる。そして、出射面２２における側面２３ａ側（＋Ｙ軸方向側）の領域は低輝度の領域となる。
【００６６】
また、導光素子２は、側面２３ａ，２３ｂに３つの反射領域２３１，２３２，２３３を備えている。また、側面２３ａ，２３ｂは湾曲形状をしている。このような構造によって、出射面２２上の輝度勾配を細かく設定することができる。つまり、投影される画像７の輝度分布を設定することができる。そして、投影面９１上の投影範囲８１（図５に示される）における照度ムラを低減することができる。投影面９１は、例えば、路面である。
【００６７】
また、投影装置１００では、１つの湾曲した側面２３ｂ上に反射領域２３２，２３３が形成されている。しかし、例えば、反射領域２３２と反射領域２３３との間に湾曲形状以外の形状が設けられてもよい。湾曲形状以外の形状は、例えば、段差などである。
【００６８】
図４は、投影装置１００の導光素子２１０の形状を示す構成図である。導光素子２１０は、反射領域２３１ｒ，２３２ｒ，２３３ｒを備えている。反射領域２３１ｒ，２３２ｒ，２３３ｒは、導光素子２の反射領域２３１，２３２，２３３にそれぞれ対応している。側面２３ａは、反射領域２３１ｒを備えている。側面２３ｂは、反射領域２３２ｒ，２３３ｒを備えている。
【００６９】
導光素子２１０には、反射領域２３２ｒと反射領域２３３ｒとの間に段差２４が設けられている。段差２４は、導光素子２１０の光軸Ｃに垂直な断面積が広くなるように設けられている。段差２４は、光軸Ｃから反射領域２３３ｒまでの距離が光軸Ｃから反射領域２３２ｒまでの距離よりも長くなるように設けられている。段差２４は、側面２３ａから反射領域２３３ｒまでの距離が側面２３ａから反射領域２３２ｒまでの距離よりも長くなるように設けられている。反射領域２３３ｒと側面２３ａとの間隔は、反射領域２３２ｒと側面２３ａとの間隔よりも広い。段差２４を設けても、側面２３ｂは全体として湾曲している。
【００７０】
導光素子２の側面２３は、凹形状の曲面又は凸形状の曲面で示されている。しかし、光線Ｒ２１及び光線Ｒ２２に同様の光路を辿らせることができる形状であれば、側面２３は曲面以外の形状であってもよい。例えば、側面２３は、複数の平面を配列した多角形状などの他の形状であってもよい。多角形状は、例えば、曲面形状に近似している。
【００７１】
＜画像形成部３＞
画像形成部３は、例えば、導光素子２の出射面２２から出射される光の一部を透過させる。また、画像形成部３は、導光素子２の出射面２２から出射される光の一部を遮光する。これによって、投影面９に投影される画像７が画像形成部３上に形成される。
【００７２】
画像形成部３は、例えば、液晶パネルを採用することができる。液晶パネルは、偏光フィルターによって光の一部を透過又は遮光することで画像を形成する。液晶パネルは、入力される画像情報に応じて投影される画像７を変更できる。また、液晶パネルは、投影される画像７を動画とすることができる。画像形成部３は、例えば、画像形成部材である。
【００７３】
画像形成部３は、例えば、遮光板を採用することができる。遮光板は、例えば、ステンレス鋼などの金属板である。遮光板は、投影される画像７を変更できない。遮光板を採用した場合には、画像形成部３は、１つの同じ画像７を投影する。なお、画像形成部３は、遮光板を差し替えることで複数の画像７を投影することができる。例えば、遮光板をカラーホイールのような構成とする。遮光板を回転させることで、複数の画像７を投影することができる。
【００７４】
画像形成部３は、例えば、複数のマイクロミラーを用いた表示素子を採用することができる。複数のマイクロミラーを用いた表示素子は、例えば、微細な反射型ミラーを使用した表示素子である。マイクロミラーを用いた表示素子は、例えば、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ；登録商標）又はＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ；登録商標）などである。「ＭＥＭＳ」とは、微小な電気部品と機械部品を一つの基板上に組み込んだデバイス又はシステムを指す。マイクロミラーを用いた表示素子は、投影される画像７を変更できる。また、マイクロミラーを用いた表示素子は、投影される画像７を動画とすることができる。
【００７５】
画像形成部３は、例えば、導光素子２の出射面２２とすることができる。画像形成部３は、例えば、導光素子２の出射面２２に形成されている。例えば、出射面２２の形状によって画像７が形成される。ここで、出射面２２の形状は、例えば、出射面２２の輪郭の形状である。出射面２２の形状は、例えば、矩形の形状である。この出射面２２の形状に基づいて投影範囲８１が決まる。そのため、出射面２２の形状を、例えば、矢印の形状とした場合には、矢印形状の画像７が投影面９上に投影される。また、出射面２２上の形状によって画像７を形成することができる。ここで、出射面２２上の形状は、出射面２２の表面上の形状である。例えば、出射面２２上に矢印の形状の溝を付けることで、投影面９上に矢印形状の光の濃淡を形成することができる。この投影面９上の光の濃淡によって、画像６を形成することができる。
【００７６】
＜投射光学素子４＞
投射光学素子４は、例えば、レンズである。図１における投射光学素子４は、説明の簡略化のために、平凸形状のレンズとして示されている。しかし、投射光学素子４は、両凸形状などのような他の形状のレンズであってもよい。投射光学素子４は、例えば、透明樹脂などで製作されている。また、投射光学素子４の材質は、透明樹脂に限らず、光を透過する屈折材であれば他の材質であってもよい。
【００７７】
また、投射光学素子４は、リフレクタなどのような反射面を有する部材を備えてもよい。投射光学素子４は、複数枚のレンズを組み合わせた構成又は複数のリフレクタを組み合わせた構成であってもよい。さらに、投射光学素子４は、レンズとリフレクタとを組み合わせた構成とすることも可能である。
【００７８】
また、投射光学素子４が備えるレンズの表面又はリフレクタの反射面は、非球面形状であってもよい。投射光学素子４として、例えば、シリンドリカルレンズ又はトロイダルレンズなどを採用することができる。また、投射光学素子４は、導光素子２の光軸Ｃに対して偏心して配置されてもよい。
【００７９】
次に、投射光学素子４によって投射される光線について説明する。
【００８０】
図１に示されるように、画像形成部３上に形成される画像を画像７とする。そして、画像７が投影されて、投影面９上に画像６が形成される。投射光学素子４は画像７を投影して、投影面９上に画像６が形成される。
【００８１】
光Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３は、画像形成部３から出射された光を示す。なお、光Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３は、画像形成部３から出射された主要な光を示す。そのため、画像形成部３から出射された光のすべてが光Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３と同様の光路を辿るとは限らない。
【００８２】
光Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３によって示されるように、画像形成部３と投影面９とは光学的に共役の位置にある。「光学的に共役」とは、１つの点から発した光が他の１つの点に結像する関係のことをいう。なお、実施の形態１では、画像形成部３の表示面が投射光学素子４の光軸に対して垂直な面となっている。しかし、画像形成部３の表示面が投射光学素子４の光軸に対して傾斜していてもよい。
【００８３】
つまり、図１に示されるように、画像形成部３上の点７ａから出射された光Ｒ４１は、投影面９上の点６ａに結像する。画像形成部３上の点７ｂから出射された光Ｒ４２は、投影面９上の点６ｂに結像する。画像形成部３上の点７ｃから出射された光Ｒ４３は、投影面９上の点６ｃに結像する。
【００８４】
光Ｒ４１は、例えば、出射面２２における側面２３ａ側（＋Ｙ軸方向側）の領域から出射された光に対応している。光Ｒ４１は、画像７上の点７ａから出射されている。点７ａは、画像７上の＋Ｙ軸方向側の点である。光Ｒ４１は、投射光学素子４によって屈折される。そして、光Ｒ４１は、投影面９の−Ｙ軸方向側の点６ａに結像する。
【００８５】
光Ｒ４２は、例えば、出射面２２における側面２３ｂ側（−Ｙ軸方向側）の領域から出射された光に対応している。光Ｒ４２は、画像７上の点７ｂから出射されている。点７ｂは、画像７上の−Ｙ軸方向側の点である。光Ｒ４２は、投射光学素子４によって屈折される。そして、光Ｒ４２は、投影面９の＋Ｙ軸方向側の点６ｂに結像する。
【００８６】
光Ｒ４３は、例えば、出射面２２の中央の領域から出射された光に対応している。光Ｒ４３は、画像７上の点７ｃから出射されている。点７ｃは、画像７上の中央の点である。光Ｒ４３は、投射光学素子４によって屈折される。そして、光Ｒ４３は、投影面９の中央の点６ｃに結像する。
【００８７】
上述したように、導光素子２の出射面２２上の輝度分布において、出射面２２における側面２３ｂ側（−Ｙ軸方向側）の領域が高輝度の領域となる。そして、出射面２２における側面２３ａ側（＋Ｙ軸方向側）の領域が低輝度の領域となる。つまり、画像形成部３によって形成される画像７の輝度分布において、画像７の−Ｙ軸方向側（側面２３ｂ側）の領域が高輝度の領域となる。そして、画像７の＋Ｙ軸方向側（側面２３ａ側）の領域が低輝度の領域となる。
【００８８】
また、上述したように、画像形成部３と投影面９とは光学的に共役の位置にある。従って、画像形成部３で形成された画像７は、投射光学素子４（例えば、投射レンズ）によって反転されて投影面９に投影される。画像７は、投射光学素子４によって投影面９に投影される。
【００８９】
図１に示される投影面９は、投影装置１００の光軸Ｃに対して垂直な面である。そのため、光Ｒ４１の光路長と光Ｒ４２の光路長とは等しい。光Ｒ４１，Ｒ４２の光路長は、例えば、光Ｒ４１，Ｒ４２の中心光線の光路長である。つまり、点７ａから点６ａまでの距離は、点７ｂから点６ｂまでの距離と等しい。なお、後述のように、光路長は投写距離と言い換えることができる。つまり、光Ｒ４１における投写距離と光Ｒ４２における投写距離とは等しい。
【００９０】
このとき、投影面９に投影される画像６の照度分布は、点６ｂ側（＋Ｙ軸方向側）の領域が高照度の領域となる。そして、点６ａ側（−Ｙ軸方向側）の領域が低照度の領域となる。つまり、画像６は、点６ｂ側（＋Ｙ軸方向側）の領域が明るく、点６ａ側（−Ｙ軸方向側）の領域が暗くなる。
【００９１】
以下に、投影装置１００を車両５００に取り付けた場合の効果を説明する。
【００９２】
図５は、実施の形態１に係る投影装置１００が取り付けられた車両５００を示す側面図である。図５は、車両５００の前方に対して右側（−Ｘ軸方向側）から＋Ｘ軸方向に見た図である。また、図６は、実施の形態１に係る投影装置１００が取り付けられた車両５００を示す平面図である。図６は、車両５００の上側（＋Ｙ軸方向側）から−Ｙ軸方向に見た図である。
【００９３】
図５及び図６では、車両５００は、投影装置１００を前方部に備えている。前方部とは、例えば、フロントグリル、前照灯又は前部霧灯などが配置されている部分である。また、投影装置１００は、投影面９１上に画像６１を表示する。投影面９１は、例えば、路面である。このとき、投影装置１００に対して、投影面９１は傾斜した面である。Ｚ軸方向に対して、投影面９１は傾斜した面である。すなわち、投影装置１００から出射される画像光の中心光線と投影面９１との間の角度は、０°より大きく、９０°より小さい。投影装置１００から出射される画像光の中心光線と投影面９１とのなす角度は、０°より大きく、９０°より小さい。
【００９４】
投影装置１００は、投影面９１に対して傾斜した画像光を照射して投影面９１上に画像６１を表示する。一例としては、上述のように、車両５００から路面（投影面９１）に対して画像光を照射する場合である。他の例としては、図１に示したように、投影面９が投影装置１００の光軸Ｃに対して垂直な面であって、画像６が光軸Ｃからずれた位置に表示される場合である。画像６は、例えば、光軸Ｃから＋Ｙ軸方向または−Ｙ軸方向にずれた位置に表示される。
【００９５】
つまり、投影装置１００は、投影装置１００の光軸Ｃに対して投影面９１が傾斜していない場合にも、使用可能である。例えば、投影面９（図１）が投影装置１００の光軸Ｃに対して垂直な面である場合である。このような場合には、例えば、投影装置１００は、画像６を投影面９上のＹ軸方向にずれた位置に表示することができる。この場合にも、投影装置１００は、投影面９１に対して傾斜した光を照射して画像７を投影して、画像６を表示することができる。
【００９６】
投影装置１００は、投影面９１に対して傾斜した光を照射している。「傾斜した光」とは、例えば、投影装置１００から照射された光の中心光線が投影面９１に対して傾斜していることを示す。中心光線は、例えば、光線の放射角度に対する光強度分布の加重平均となる角度方向の光線とすることができる。また、中心光線は、例えば、光の大部分が進行する主な方向の光線とすることができる。また、この中心光線と重なる軸を投影装置１００の光軸とすることができる。通常、放射角度に対して中心の光強度が最も高いので、光軸は、光源１の発光面の中心を通り発光面に垂直な軸となる。そして、通常、中心光線は、光軸上の光線となる。
【００９７】
投影面９１上における投影範囲８１は、投影装置１００から投影された画像６１の最大の投影範囲である。つまり、図１に示される画像形成部３によって光の一部を遮光しない場合には、投影範囲８１の全体に光が投射される。
【００９８】
投影装置１００の光軸Ｃに対して投影面９１が傾斜している場合には、投影範囲８１は、台形形状となる。投影範囲８１の台形形状は、−Ｚ軸方向側の幅が狭く、＋Ｚ軸方向側の幅が広い。つまり、投影装置１００から近い側の投影範囲８１の幅は、投影装置１００から遠い側の投影範囲８１の幅よりも狭い。ここで、投影範囲８１の幅は、Ｘ軸方向の長さである。
【００９９】
これは、画像形成部３上の単位面積によって照明される投影面９上の面積は、投影装置１００から遠くなるほど広くなるからである。
【０１００】
なお、投影範囲８１が台形の形状となるのは、図３に示される出射面２２の形状が矩形の形状であるときである。また、従来、投影範囲８１は、−Ｚ軸方向側が明るく、＋Ｚ軸方向側が暗くなる。つまり、投影範囲８１では、照度ムラが発生する。そのため、画像６１にも同様に、照度ムラが発生する。投影装置１００は、例えば、この照度ムラを抑制する。
【０１０１】
図７は、投影装置１００から投影される光の光路を示す説明図である。図７は、車両５００の前方（＋Ｚ軸方向）に対して右側（−Ｘ軸方向側）から＋Ｘ軸方向に見た図である。
【０１０２】
上述したように、投影装置１００から傾斜した投影面９１に画像６１を表示する場合には、投影装置１００は、例えば、＋Ｒｘ方向に回転した状態で配置される。Ｒｘは、Ｘ軸まわりの回転を示す。＋Ｒｘは、−Ｘ軸方向側から見て時計回りである。−Ｒｘは、−Ｘ軸方向側から見て反時計回りである。このとき、投影装置１００の光軸Ｃも同様に、＋Ｒｘ方向に回転する。
【０１０３】
図７において、光Ｒ４１ｐは、図１の光Ｒ４１に対応している。光Ｒ４２ｐは、図１の光Ｒ４２に対応している。光Ｒ４３ｐは、図１の光Ｒ４３に対応している。
【０１０４】
また、図７において、点６１ａは、図１の点６ａに対応している。点６１ｂは、図１の点６ｂに対応している。点６１ｃは、図１の点６ｃに対応している。点６１ｂは、点６１ａ，６１ｃよりも投影装置１００から遠くに位置する。点６１ｃは、点６１ａよりも投影装置１００から遠くに位置する。つまり、点６１ｂは、投影装置１００から最も遠くに位置する。点６１ａは、投影装置１００から最も近くに位置する。
【０１０５】
このとき、光Ｒ４１ｐ、光Ｒ４２ｐ及び光Ｒ４３ｐは、それぞれ光路長が異なる。つまり、光Ｒ４１ｐ、光Ｒ４２ｐ及び光Ｒ４３ｐにおいて、それぞれ投写距離が異なる。「投写距離」とは、映像を投影するために必要な距離である。ここでは、画像形成部３に形成された画像７を投影して、投影面９１上に画像６１を表示するために必要な距離である。
【０１０６】
光Ｒ４２ｐは、光Ｒ４１ｐ，Ｒ４３ｐよりも投影装置１００から遠くに投射される。光Ｒ４３ｐは、光Ｒ４１ｐよりも投影装置１００から遠くに投射される。つまり、光Ｒ４２ｐは、投影装置１００から最も遠くに投射される。光Ｒ４１ｐは、投影装置１００から最も近くに投射される。
【０１０７】
光Ｒ４２ｐは、光Ｒ４１ｐ，Ｒ４３ｐよりも投写距離が長い。光Ｒ４３ｐは、光Ｒ４１ｐよりも投写距離が長い。つまり、光Ｒ４２ｐは、最も投写距離が長い。光Ｒ４１ｐは、最も投写距離が短い。
【０１０８】
画像７が投影される投影面９１に対して、出射面２２上の側面２３ａ側の領域から出射された光における投写距離は、前記出射面２２上の側面２３ｂ側の領域から出射された光における投写距離よりも短い。
【０１０９】
つまり、例えば、投影範囲８１で均一な照度を得るためには、光Ｒ４１ｐの光量を少なくし、光Ｒ４２ｐの光量を多くする必要がある。つまり、光Ｒ４２ｐの光量を、光Ｒ４１ｐの光量よりも多くする必要がある。
【０１１０】
上述したように、実施の形態１における投影装置１００では、光Ｒ４１ｐの光量が少なく、光Ｒ４２ｐの光量が多くなる。つまり、投影範囲８１では、均一な照度が得られる。より厳密に言えば、照度ムラ又は照度勾配が低減された照度分布が得られる。これによって、投影範囲８１内に投影される画像の視認性を向上させることができる。
【０１１１】
なお、投影される画像によっては、視認性の向上又は情報の理解の向上のために、投影範囲８１内で照度勾配を持たせることもできる。これは、例えば、画像の内の強調したい部分の照度を高くし、他の部分の照度を低くする場合などに使用される。また、投影範囲８１内の一部の領域の照度を変化させることもできる。導光素子２は、反射領域２３１，２３２，２３３を備えることで、投影範囲８１内での照度の設定を容易にすることができる。すなわち、導光素子２は、反射領域２３１，２３２，２３３を備えることで、照度分布の設定を容易にすることができる。
【０１１２】
図８は、導光素子２４０を保持するための保持部２５（２５ａ〜２５ｅ）を示す構成図である。導光素子２４０は、一例として、段差２４を備える導光素子２１０に保持部２５を設けている。図８は、導光素子２４０を−Ｘ軸方向側の位置から見た図である。ただし、保持部２５（２５ｂ〜２５ｅ）は、図３に示される段差を持たない導光素子２にも適用可能である。
【０１１３】
導光素子２４０は、保持部２５を用いてホルダーなどに保持される。ホルダーは、例えば、投影装置１００の本体構造の一部である。ホルダーは、導光素子２４０を保持する。
【０１１４】
保持部２５は、例えば、導光素子２４０に設けられたリブなどである。リブは、例えば、補強材である。リブは、例えば、突起部である。例えば、リブに設けられた穴にねじを通して、導光素子２４０は、ねじによってホルダーなどに固定される。また、ねじを用いることなく、リブにフックなどを設けて、導光素子２４０はフックによってホルダーなどに固定される。
【０１１５】
保持部２５は、側面２３の内の光が反射しない領域に設けられることが望ましい。或いは、保持部２５は、側面２３の内の反射する光の光量の少ない領域に設けられることが望ましい。
【０１１６】
保持部２５ａは、側面２３ｂ上の反射領域２３３と段差２４との間に形成されている。或いは、保持部２５ａは、反射領域２３３の段差２４側の端部に形成されている。段差２４の出射面２２ｒ側には、光が届きにくい領域が形成されている。このような構造を採用することによって、光利用効率の低下を防ぐことができる。
【０１１７】
保持部２５ｂ，２５ｃは、側面２３ａ，２３ｂ上の入射面２１ｒ側の端部に設けられている。保持部２５ｂは、側面２３ａ上の入射面２１ｒ側の端部に設けられている。保持部２５ｃは、側面２３ｂ上の入射面２１ｒ側の端部に設けられている。入射面２１ｒから入射する光は発散角を有しているため、側面２３ａ，２３ｂ上の入射面２１ｒ側の端部には、光が届きにくい領域が形成されている。このような構造を採用することによって、光利用効率の低下を防ぐことができる。
【０１１８】
保持部２５ｄ，２５ｅは、側面２３ａ，２３ｂ上の出射面２２ｒ側の端部に設けられている。保持部２５ｄは、側面２３ａ上の出射面２２ｒ側の端部に設けられている。保持部２５ｅは、側面２３ｂ上の出射面２２ｒ側の端部に設けられている。通常、画像形成部３の画像形成範囲は、導光素子２４０の出射面２２ｒよりも小さい。そのため、側面２３ａ，２３ｂ上の出射面２２ｒ側の端部に到達した光は、画像形成部３の画像形成範囲に入射しない。このような構造を採用することによって、光利用効率の低下を防ぐことができる。
【０１１９】
保持部２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅは、側面２３ａの入射面２１ｒ側の端部、側面２３ａの出射面側２２ｒの端部、側面２３ｂの入射面２１ｒ側の端部、及び側面２３ｂの出射面２２ｒ側の端部のいずれか１箇所以上に形成されている。
【０１２０】
図８において、保持部２５（２５ａ〜２５ｅ）は、側面２３ａ，２３ｂ上に設けられている。しかし、保持部２５は、側面２３ｃ，２３ｄ上に設けられてもよい。また、図４において、段差２４は側面２３ｂ上に設けられている。しかし、段差２４は、側面２３ａ，２３ｃ，２３ｄ上に設けられてもよい。
【０１２１】
保持部２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ，２５ｅは、側面２３の入射面２１ｒ側の端部および側面２３の出射面側２２ｒの端部のいずれか１箇所以上に形成されている。
【０１２２】
なお、上述の各実施の形態においては、「平行」又は「垂直」などの部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差や組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部品間の位置関係もしくは部品の形状を示す記載をした場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。
【０１２３】
なお、以上のように、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限るものではない。
【符号の説明】
【０１２４】
１００  投影装置、  ５００  車両、  １  光源、  ２，２１０  導光素子（導光部）、  ２１，２１ｒ  入射面、  ２２，２２ｒ  出射面、  ２３，２３ａ，２３ｂ  側面、  ２３１，２３２，２３３，２３１ｒ，２３２ｒ，２３３ｒ  反射領域、  ２４  段差、  ２５，２５ａ〜２５ｅ  保持部、  ３  画像形成部、  ４  投射光学素子（画像投影部）、  ６，６１  投影面上の画像、  ７  画像形成部上の画像、  ６ａ，６ｂ，６ｃ，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ  投影面上の点、  ７ａ，７ｂ，７ｃ  画像形成部上の点、  ８１  投影範囲、  ９  投影面、  ９１  投影面（路面）、  Ｒ２１，Ｒ２２，Ｒ２３，Ｒ２４，Ｒ２１ｒ，Ｒ２２ｒ，Ｒ２３ｒ，Ｒ２４ｒ  光線、  Ｒ４１，Ｒ４２，Ｒ４３，Ｒ４１ｐ，Ｒ４２ｐ，Ｒ４３ｐ  光、  Ｃ  光軸。
【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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【国際調査報告】
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