(57)【要約】【課題】虚像の視認性が良好な虚像表示装置を提供する。【解決手段】虚像表示装置としてのＨＵＤ装置は、投影部へ画像を投影することにより、画像を視認可能に虚像表示する。ＨＵＤ装置は、第１方向の偏光を反射すると共に、第１方向とは直交する第２方向に沿った偏光を透過させる偏光部４０と、画像の表示光を、偏光部４０側へ向けて発する液晶表示器２０と、液晶表示器２０側から偏光部４０を経由した表示光を再び偏光部４０へ向けて反射する反射部であって、偏光部４０との間に表示光を往復させる往復光路ＯＰ１を構成する反射部５０と、往復光路ＯＰ１に設けられ、その復路において表示光が偏光部４０により投影部側へ導光されるように、表示光の偏光方向を変換する１／４波長板６０と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影部（３ａ）へ画像を投影することにより、前記画像を視認可能に虚像表示する虚像表示装置であって、
第１方向（Ｄ１）の偏光を反射すると共に、前記第１方向とは直交する第２方向（Ｄ２）に沿った偏光を透過させる偏光部（４０，２４０，４４０，７４０）と、
前記画像の表示光を、前記偏光部側へ向けて発する画像発光部（２０，２２０，３２０，８２０）と、
前記画像発光部側から前記偏光部を経由した前記表示光を再び前記偏光部へ向けて反射する反射部であって、前記偏光部との間に前記表示光を往復させる往復光路（ＯＰ１）を構成する反射部（５０，２５０）と、
前記往復光路に設けられ、その復路において前記表示光が前記偏光部により前記投影部側へ導光されるように、前記表示光の偏光方向を変換する１／４波長板（６０，２６０，３６０，７６０）と、を備える虚像表示装置。
【請求項２】
前記偏光部は、前記画像発光部側からの前記表示光を前記反射部へ向けて透過させ、
前記１／４波長板は、前記往復光路の復路において、前記表示光が前記偏光部により前記投影部側へ反射されるように、前記表示光の偏光方向を前記第１方向に沿った方向に変換する請求項１に記載の虚像表示装置。
【請求項３】
前記偏光部の画像発光部側のうち、前記往復光路の往路開始時において、前記表示光が前記偏光部に入射する領域（ＩＲ１）を除く領域に対応して配置され、前記偏光部と積層状態の光遮断積層部であって、前記偏光部を前記反射部側から前記画像発光部側へ透過しようとする光を遮断する光遮断積層部（５７３）を、さらに備える請求項２に記載の虚像表示装置。
【請求項４】
前記偏光部を保持すると共に、前記偏光部のうち前記画像発光部側に表面を密着させている壁状に形成され、前記偏光部を前記反射部側から前記画像発光部側へ透過しようとする光を遮断する偏光部保持壁（６１４）を、さらに備える請求項２に記載の虚像表示装置。
【請求項５】
前記偏光部の向きを変更する偏光部向き変更部（７５５）をさらに備える請求項２から４のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項６】
前記偏光部は、前記画像発光部側からの前記表示光を前記反射部へ向けて反射し、
前記１／４波長板は、前記往復光路の復路において、前記表示光が前記偏光部により前記投影部側へ透過するように、前記表示光の偏光方向を前記第２方向に沿った方向に変換する請求項１に記載の虚像表示装置。
【請求項７】
前記画像発光部及び前記反射部を収容するハウジング（６１０）をさらに備え、
前記ハウジングは、前記表示光を前記投影部へ向けて前記ハウジングの外部へ射出する窓部（１１）を有し、
前記偏光部は、前記窓部を塞ぐことにより、防塵シートと兼用されている請求項６に記載の虚像表示装置。
【請求項８】
前記１／４波長板は、前記偏光部に貼り合せた状態で形成されている請求項１から７のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項９】
前記１／４波長板は、前記反射部に貼り合せた状態で形成されている請求項１から７のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項１０】
前記偏光部が平板状に形成されていると共に、前記反射部の反射面は曲面状に形成されている請求項１から９のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項１１】
前記画像発光部から前記偏光部へ至る光路上において、負の光学パワーを有する負の光学素子（８７５）をさらに備える請求項１から１０のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【請求項１２】
前記往復光路の往路開始時において、前記表示光が前記偏光部に入射する領域である第１入射領域（ＩＲ１）の全域は、前記往復光路の復路終了時において、前記表示光が前記偏光部に入射する領域である第２入射領域（ＩＲ２）に、包含されている請求項１から１１のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像を視認可能に虚像表示する虚像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投影部へ画像を投影することにより、画像を視認可能に虚像表示する虚像表示装置が知られている。特許文献１に開示の虚像表示装置は、凹面鏡、画像発光部、及び反射ミラーを有している。凹面鏡の少なくとも一部には、ハーフミラーからなるハーフミラー領域が設けられている。画像発光部は、画像の表示光をハーフミラー領域へ向けて発する。反射ミラーは、ハーフミラー領域を透過した表示光を反射ミラーへ向けて反射することにより、凹面鏡との間に表示光を往復させる往復光路を構成している。反射ミラーに反射された光は、ハーフミラー領域を含む凹面鏡にて投影部側へ反射される。こうして投影部へ画像が投影される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１５８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、特許文献１の装置では、往復光路を構成することで、光路長を稼ぎながら装置を小型化することが試みられている。しかしながら、虚像の一部を構成する表示光は、ハーフミラー領域を１回透過し、さらに１回反射することとなるため、透過及び反射の度に表示光が例えば半分程度に減衰してしまう。すなわち表示光が投射後に４分の１以下に減衰してしまう程エネルギー効率が悪く、虚像に十分な輝度が得られない。したがって、視認性が良好な虚像を表示することが困難であった。
【０００５】
開示されるひとつの目的は、虚像の視認性が良好な虚像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ここに開示された虚像表示装置は、投影部（３ａ）へ画像を投影することにより、画像を視認可能に虚像表示する虚像表示装置であって、
第１方向（Ｄ１）の偏光を反射すると共に、第１方向とは直交する第２方向（Ｄ２）に沿った偏光を透過させる偏光部（４０，２４０，４４０，７４０）と、
画像の表示光を、偏光部側へ向けて発する画像発光部（２０，２２０，３２０，８２０）と、
画像発光部側から偏光部を経由した表示光を再び偏光部へ向けて反射する反射部であって、偏光部との間に表示光を往復させる往復光路（ＯＰ１）を構成する反射部（５０，２５０）と、
往復光路に設けられ、その復路において表示光が偏光部により投影部側へ導光されるように、表示光の偏光方向を変換する１／４波長板（６０，２６０，３６０，７６０）と、を備える。
【０００７】
このような虚像表示装置によると、反射部が画像発光部側から偏光部を経由した表示光を再び偏光部へ向けて反射することにより、表示光が偏光部と反射部との間を往復する往復光路が構成されている。こうした往復光路に１／４波長板が配置されることにより、表示光の偏光方向が変換されて、往復光路の復路を進む表示光は、偏光部によって投影部側へ導光されるようになる。
【０００８】
すなわち、最初の偏光部経由時の表示光の偏光方向は、偏光部における第１方向及び第２方向のうち一方に沿った方向となる。その後、表示光は１／４波長板を往復光路にて２回透過することにより、その偏光方向が実質的に９０度異なる方向に変換された状態で偏光部に再び入射する。偏光部への再入射時には、表示光の偏光方向が偏光部における第１方向及び第２方向のうち他方に沿った方向となるため、表示光の殆どは、画像発光部側に戻らずに、投影部側へ導光可能となる。故に、表示光の減衰を抑制しつつ光路長を稼ぐための往復光路を構成することが可能となるので、見易い距離に高輝度の虚像を表示することができる。以上により、虚像の視認性が良好な虚像表示装置を提供することができる。
【０００９】
なお、括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態のＨＵＤ装置の車両への搭載状態を示す模式図である。
【図２】第１実施形態のＨＵＤ装置の概略構成を示す図であって、左方から右方の方向にＨＵＤ装置を見た図である。
【図３】第１実施形態のＨＵＤ装置の概略構成を示す図であって、上方から下方の方向にＨＵＤ装置を見た図である。
【図４】第１実施形態の液晶表示器の概略構成を示す図である。
【図５】第１実施形態の偏光部を説明するための図である。
【図６】第１実施形態の表示光の振る舞いを説明するための模式図である。
【図７】第２実施形態における図２に対応する図である。
【図８】第２実施形態における図３に対応する図である。
【図９】第２実施形態における図６に対応する図である。
【図１０】第３実施形態における図２に対応する図である。
【図１１】第３実施形態における図６に対応する図である。
【図１２】第４実施形態における図２に対応する図である。
【図１３】第５実施形態における図２に対応する図である。
【図１４】第６実施形態における図２に対応する図である。
【図１５】第７実施形態における図２に対応する図である。
【図１６】第７実施形態における図６に対応する図である。
【図１７】第８実施形態における図２に対応する図である。
【図１８】変形例１における図２に対応する図である。
【図１９】変形例１における図３に対応する図である。
【図２０】変形例２における図２に対応する図である。
【図２１】変形例２における図３に対応する図である。
【図２２】変形例６のうち一例における図５に対応する図である。
【図２３】変形例６のうち他の一例における図５に対応する図である。
【図２４】変形例１０のうち一例における図２に対応する図である。
【図２５】変形例１０のうち他の一例における図２に対応する図である。
【図２６】変形例１１における図２に対応する図である。
【図２７】変形例１４における図２に対応する図である。
【図２８】変形例１５における図２に対応する図である。
【図２９】変形例１６における図２に対応する図である。
【図３０】変形例１７における図２に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
【００１２】
（第１実施形態）
図１に示すように、本開示の第１実施形態による虚像表示装置は、車両１に用いられ、当該車両１のインストルメントパネル２内に収容されているヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置）１００となっている。ＨＵＤ装置１００は、車両１のウインドシールド３に設定された投影部３ａへ向けて画像を投影する。これにより、ＨＵＤ装置１００は、画像を、視認者としての車両１の乗員により視認可能に虚像表示する。すなわち、投影部３ａにて反射される画像の表示光が、車両１の室内に設定された視認領域ＥＢに到達することにより、視認領域ＥＢにアイポイントＥＰが位置する乗員が当該表示光を虚像ＶＲＩとして知覚する。そして、乗員は、虚像ＶＲＩとして表示される各種情報を認識することができる。画像として虚像表示される各種情報としては、例えば車速、燃料残量等の車両１の状態を示す情報、又は視界補助情報、道路情報等のナビゲーション情報等が挙げられる。
【００１３】
以下において、特に断り書きが無い限り、前方、後方、前後方向、上方、下方、上下方向、左方、右方、及び左右方向は、水平面ＨＰ上の車両１を基準として表記される。
【００１４】
車両１のウインドシールド３は、例えばガラスないしは合成樹脂により透光性の板状に形成され、インストルメントパネル２よりも上方に配置されている。ウインドシールド３は、表示光が投影される投影部３ａを、滑らかな凹面状又は平面状に形成している。なお、投影部３ａは、ウインドシールド３に設けられていなくてもよい。例えば車両１と別体となっているコンバイナを車両１内に設置して、当該コンバイナに投影部３ａが設けられていてもよい。
【００１５】
視認領域ＥＢは、ＨＵＤ装置１００により表示される虚像ＶＲＩが所定の規格を満たすように視認可能となる空間領域であって、アイボックスとも称される。視認領域ＥＢは、典型的には、車両１に設定されたアイリプスと重なるように設定される。アイリプスは、乗員のアイポイントＥＰの分布を統計的に表したアイレンジに基づいて、楕円体状に設定されている。
【００１６】
このようなＨＵＤ装置１００の具体的構成を、図２〜６も用いて、以下に説明する。ＨＵＤ装置１００は、図２，３に示すように、ハウジング１０、液晶表示器２０、偏光部４０、反射部５０、及び１／４波長板６０等により構成されている。本ＨＵＤ装置１００は、小型化が図られているため、車両１への搭載性が良好なものとなっている。
【００１７】
ハウジング１０は、例えば合成樹脂ないしは金属により、例えば液晶表示器２０、反射部５０等のＨＵＤ装置１００の他の要素を収容する中空形状を呈しており、車両１のインストルメントパネル２内に設置されている。ハウジング１０は、投影部３ａと対向する上面部に、光学的に開口する窓部１１を有している。窓部１１は、表示光を透過可能な防塵シート１２で覆われている。
【００１８】
画像発光部は、虚像ＶＲＩとして結像される画像の表示光を、発光する。本実施形態の画像発光部は、液晶表示器２０となっている。液晶表示器２０は、バックライト部２１及び液晶パネル２６を有し、例えば箱状のケーシング２０ａにこれらを収容して構成されている。図４に示すようにバックライト部２１は、例えば、光源２２、コンデンサレンズ２３、及びフィールドレンズ２４等により構成されている。
【００１９】
光源２２は、例えば複数の発光素子２２ａの配列により構成されている。本実施形態における発光素子２２ａは、光源用回路基板２２ｂ上に配置され、電源と接続されている発光ダイオード素子である。各発光素子２２ａは、通電により電流量に応じた発光量で光を発光する。詳細には、各発光素子２２ａは、例えば青色発光ダイオードを黄色蛍光体で覆うことにより、疑似白色での発光が実現されている。
【００２０】
コンデンサレンズ２３及びフィールドレンズ２４は、光源２２と液晶パネル２６との間に配置されている。コンデンサレンズ２３は、例えば合成樹脂ないしはガラス等により透光性を有して形成されている。特に本実施形態のコンデンサレンズ２３は、複数の凸レンズ素子が発光素子２２ａの数及び配置に合わせて配列されたレンズアレイとなっている。コンデンサレンズ２３は、光源２２側から入射した光を集光してフィールドレンズ２４側へ射出する。
【００２１】
フィールドレンズ２４は、コンデンサレンズ２３と液晶パネル２６との間に配置され、例えば合成樹脂ないしはガラス等により透光性を有して形成されている。特に本実施形態のフィールドレンズ２４は、コンデンサレンズ２３側から入射した光をさらに集光して、平行化し、液晶パネル２６側へ向けて射出する。
【００２２】
なお、バックライト部２１の構成としては、上述の構成以外にも、種々の構成を採用することができる。
【００２３】
本実施形態の液晶パネル２６は、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、ＴＦＴ）を用いた液晶パネルであって、例えば２方向に配列された複数の液晶画素から形成されたアクティブマトリクス型の液晶パネル２６である。液晶パネル２６では、一対の直線偏光板２７ａ，２７ｂ及び一対の直線偏光板２７ａ，２７ｂに挟まれた液晶層等が積層されている。各直線偏光板２７ａ，２７ｂは、透過軸ＴＡに沿った方向の偏光を透過させると共に、透過軸ＴＡとは直交する吸収軸に沿った方向の偏光を遮光する性質を有している。一対の直線偏光板２７ａ，２７ｂは、透過軸ＴＡを互いに実質直交して配置されている。液晶層は、液晶画素毎の電圧印加により、印加電圧に応じて液晶層に入射する光の偏光方向を回転させることが可能となっている。
【００２４】
液晶パネル２６は、バックライト部２１側からの光の入射により、液晶画素毎の当該光の透過率を制御して、表示画面２８から射出される表示光によって画像を形成することが可能となっている。隣り合う液晶画素には、互いに異なる色（例えば、赤、緑、及び青）のカラーフィルタが設けられており、これらの組み合わせにより様々な色が実現されるようになっている。ここで、表示光は、射出側の直線偏光板２７ｂの透過軸ＴＡに沿った直線偏光として、表示画面２８から射出される。こうして表示光は、表示画面２８から光路上の偏光部４０側へ向けて射出される。本実施形態の表示光は、３８０〜７８０ｎｍの範囲の波長の光を主体として構成されている。本実施形態の液晶表示器２０は、前方から後方へ向けて表示光を発するようになっている。
【００２５】
偏光部４０は、図２に示すように、例えば透光基板４１の全面に偏光素子４３を貼り合せて平板状に形成されている。透光基板４１は、例えば合成樹脂ないしはガラス等により、偏光特性が実質的にない透光性の平板状に形成されている。本実施形態の偏光部４０は、液晶表示器２０よりも後方において、その法線方向が前方かつ下方及び後方かつ上方を向くように、傾斜配置されている。
【００２６】
偏光素子４３は、第１方向Ｄ１の偏光を反射すると共に、第１方向Ｄ１とは実質直交する第２方向Ｄ２に沿った偏光を透過させる偏光特性を有している（図６も参照）。本実施形態の偏光素子４３は、例えばスリーエム社製のＤＢＥＦ（登録商標）等のフィルム状の反射型偏光素子となっている。こうした反射型の偏光素子４３においては、第１方向Ｄ１を反射軸ＲＡ、第２方向Ｄ２を透過軸ＴＡと称することができる。偏光素子４３は、例えば透光基板４１において液晶表示器２０とは反対側の面（すなわち反射部５０側の面）に貼り付けられている。
【００２７】
ここで、偏光素子４３の透過軸ＴＡは、液晶パネル２６における射出側の直線偏光板２７ｂの透過軸ＴＡに合わせて配置されている。したがって、液晶パネル２６の表示画面２８から射出され、偏光部４０に所定の入射角で斜め入射する表示光は、透光基板４１を透過し、さらに偏光素子４３を透過する。こうして偏光部４０を透過した表示光の先には、反射部５０が配置されている。
【００２８】
反射部５０は、例えば合成樹脂ないしはガラス等からなる基材の表面に、反射面５１としてアルミニウム等の金属を蒸着させること等により金属膜を形成した反射鏡となっている。反射面５１は、曲面状に形成されており、例えば反射部５０の中心が凹むように凹面状に湾曲している。すなわち、反射部５０は、正の光学パワーを有する正の光学素子となっている。本実施形態の反射面５１は、偏光部４０よりも後方において、前方を向くように配置されている。
【００２９】
反射部５０は、液晶表示器２０側から偏光部４０を経由した表示光を再び偏光部４０へ向けて反射する。こうして反射部５０は、偏光部４０との間に表示光を往復させる往復光路ＯＰ１を構成している。往復光路ＯＰ１を構成することにより、反射面５１への入射角及び反射角が小さくなるように（例えば２０度以下、好ましくは１０度以下になるように）、偏光部４０及び反射部５０を配置することが可能となる。
【００３０】
ここで、図２，５に示すように、表示光が液晶表示器２０から偏光部４０に入射する往復光路ＯＰ１の往路開始時において、当該表示光が偏光部４０に入射する偏光部４０上の領域を第１入射領域ＩＲ１と定義する。さらには、往復光路ＯＰ１の復路終了時において、表示光が偏光部４０に入射する偏光部４０上の領域を第２入射領域ＩＲ２と定義する。基本的に、表示光が進行するに連れて光束が拡がっていくので、第２入射領域ＩＲ２の面積が第１入射領域ＩＲ１の面積よりも広くなる。本実施形態では、第１入射領域ＩＲ１の全域が第２入射領域ＩＲ２に包含されるように設定されている。このようにすることで、偏光部４０のサイズを小型化しつつ、反射面５１での入射角及び反射角が小さくなるような光学系を構成することが可能となる。
【００３１】
仮に、往復光路ＯＰ１において、表示光の偏光方向を変換する要素がないとすれば、反射部５０にて反射された表示光は、偏光素子４３の透過軸ＴＡに沿った偏光方向を維持することとなるので、再び偏光部４０を透過してしまう。そこで本実施形態では、図２に示すように、往復光路ＯＰ１にて、１／４波長板６０が配置されている。
【００３２】
１／４波長板６０は、進相軸ＦＡに沿った偏光と遅相軸ＳＡに沿った偏光との間に、実質１／４波長分の位相差を生じさせる光学素子である（図６も参照）。本実施形態の１／４波長板６０は、液晶表示器２０からの表示光のいずれかの波長（３８０〜７８０ｎｍ）に対応して設計されており、１／４波長分の位相差とは、距離換算で９５〜１９５ｎｍの範囲に含まれる位相差である。１／４波長板６０は、例えば複屈折材料により板状又はフィルム状に形成されている。１／４波長板６０は、偏光部４０のうち反射部５０側の面に貼り合わせて形成されている。図６に示すように、１／４波長板６０の進相軸ＦＡ及び遅相軸ＳＡは、偏光素子４３の透過軸ＴＡ及び反射軸ＲＡに対して、実質的に４５度の角度をなすように配置されている。
【００３３】
したがって、往復光路ＯＰ１を往復する表示光は、往路と復路で１回ずつ、合計２回１／４波長板６０を透過することとなる。具体的に、往路での１／４波長板６０の作用により、表示光は、偏光素子４３の透過軸ＴＡに沿った偏光方向の直線偏光から、右回り円偏光ないしは左回り円偏光に変換される。そして、反射部５０により反射される際に、表示光は、入射前とは逆回りの円偏光となる。復路での１／４波長板６０の作用により、表示光は、上述の逆回りの円偏光から、直線偏光に変換されるが、その偏光方向は、反射の際に逆回りになったことで、偏光素子４３の反射軸ＲＡに沿ったものとなる。
【００３４】
この結果、復路において表示光が偏光部４０に入射する時点では、表示光の偏光方向が偏光素子４３の反射軸ＲＡに沿ったものとなっているので、偏光部４０により表示光が投影部３ａ側へ反射される。すなわち、１／４波長板６０により、表示光が投影部３ａ側へ導光されるように、当該表示光の偏光方向が変換されているのである。
【００３５】
偏光部４０に反射された表示光は、もう一度１／４波長板６０を透過するので円偏光に変換された後、窓部１１を透過してハウジング１０の外部へ射出され、投影部３ａに投影される。こうして、乗員が虚像ＶＲＩを視認可能となる。
【００３６】
ここで本実施形態の防塵シート１２は、図２に示すように、透光基板１２ａの全面に色温度変換フィルタ１２ｂを貼り合せて曲板状に形成されている。透光基板１２ａは、例えば合成樹脂ないしはガラス等により形成されている。色温度変換フィルタ１２ｂは、透過率に波長依存性を有しており、１／４波長板６０の透過後の表示光の各波長の透過量を調整することにより、虚像ＶＲＩの色温度を調整変換する。すなわち１／４波長板６０のリタデーション値にも波長依存性が僅かに存在するため、表示光が防塵シート１２に至る時には、表示画面２８から発せられた時と比べて色味が変化してしまうが、色温度変換フィルタ１２ｂは、この色味を表示画面２８から発せられた時の状態に戻すように調整する。こうして、虚像ＶＲＩの色温度が表示画面２８での画像の色温度に近づくことで、虚像ＶＲＩの色味の再現性が高まる。
【００３７】
虚像ＶＲＩは、反射部５０の反射面５１を凹面状に湾曲させたことにより、液晶パネル２６の表示画面２８よりも拡大して表示される。虚像ＶＲＩの拡大において、拡大作用を作用させた反射面５１が、往復光路ＯＰ１の折り返し地点に設定されているので、上述のように反射の際の入射角を小さく設定することが可能となっている。したがって、拡大作用と共に生じ得る上下非対称な（又は左右非対称な）虚像ＶＲＩの歪みを抑制することができる。
【００３８】
（作用効果）
以上説明した第１実施形態の作用効果を以下に改めて説明する。
【００３９】
このような第１実施形態によると、反射部５０が画像発光部としての液晶表示器２０側から偏光部４０を経由した表示光を再び偏光部４０へ向けて反射することにより、表示光が偏光部４０と反射部５０との間を往復する往復光路ＯＰ１が構成されている。こうした往復光路ＯＰ１に１／４波長板６０が配置されることにより、表示光の偏光方向が変換されて、往復光路ＯＰ１の復路を進む表示光は、偏光部４０によって投影部３ａ側へ導光されるようになる。
【００４０】
すなわち、最初の偏光部４０経由時の表示光の偏光方向は、偏光部４０における第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のうち一方に沿った方向となる。その後、表示光は１／４波長板６０を往復光路ＯＰ１にて２回透過することにより、その偏光方向が実質的に９０度異なる方向に変換された状態で偏光部４０に再び入射する。偏光部４０への再入射時には、表示光の偏光方向が偏光部４０における第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２のうち他方に沿った方向となるため、表示光の殆どは、液晶表示器２０側に戻らずに、投影部３ａ側へ導光可能となる。故に、偏光部４０での表示光の減衰を抑制しつつ光路長を稼ぐための往復光路ＯＰ１を構成することが可能となるので、見易い距離に高輝度の虚像ＶＲＩを表示することができる。以上により、虚像ＶＲＩの視認性が良好なＨＵＤ装置１００を提供することができる。
【００４１】
また、第１実施形態によると、偏光部４０は、液晶表示器２０側からの表示光を反射部５０へ向けて透過させ、１／４波長板６０は、往復光路ＯＰ１の復路において、表示光が偏光部４０により投影部３ａ側へ反射されるように、表示光の偏光方向を第１方向Ｄ１に沿った方向に変換する。このような構成によると、偏光部４０と反射部５０との間を表示光が往復する往復光路ＯＰ１を、偏光部４０での表示光の減衰を抑制しつつ、容易に実現することができる。
【００４２】
また、第１実施形態によると、１／４波長板６０は、偏光部４０に貼り合せた状態で形成されている。このようにすると、１／４波長板６０を保持するための独自の構造を設けることが抑制できる。また、平板状の偏光部４０への貼り合わせでは、曲面への貼り合わせの場合のようなしわ等の発生を抑制できる。
【００４３】
また、第１実施形態によると、偏光部４０が平板状に形成されていると共に、反射部５０の反射面５１は曲面状に形成されている。したがって、入射角及び反射角が相対的に大きくなる偏光部４０での反射時にて表示光に拡大作用が生じさせずに、往復光路ＯＰ１の折り返し地点に配置されていることにより入射角及び反射角が相対的に小さくなる反射部５０での反射時に表示光に拡大作用を生じさせる。このため、拡大作用と共に生ずる上下非対称（又は左右非対称）な虚像ＶＲＩの歪みを抑制することができる。故に、虚像ＶＲＩの視認性をより良好なものとすることができる。
【００４４】
また、第１実施形態によると、第１入射領域ＩＲ１の全域は、第２入射領域ＩＲ２に、包含されている。このようにすると、両入射領域ＩＲ１，ＩＲ２を最大限重複させることができる。したがって偏光部４０のサイズを小型化できるので、これに伴ってＨＵＤ装置１００自体を小型化することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
図７〜９に示すように、第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００４６】
第２実施形態にて画像発光部に相当している液晶表示器２２０は、図７，８に示すように、第１実施形態と同様の内部構成であるが、前方かつ上方の斜め方向に表示光を発光するようになっている。
【００４７】
第２実施形態の偏光部２４０は、ハウジング１０の内部に収容され、液晶表示器２２０よりも上方において、その法線方向が上方かつ僅かに前方又は下方かつ僅かに後方を向くように、傾斜配置されている。偏光部２４０は、第１実施形態と同様に透光基板２４１の全面に偏光素子２４３を貼り合わせて形成されている。より詳細に、偏光素子２４３は、例えば透光基板２４１において液晶表示器２２０及び反射部２５０側の面に貼り付けられている。
【００４８】
ここで、第２実施形態の偏光素子２４３の反射軸ＲＡは、液晶パネル２６における射出側の直線偏光板２７ｂの透過軸ＴＡに合わせて配置されている（図９も参照）。したがって、表示画面２８から射出され、偏光部２４０に所定の入射角で斜め入射する表示光は、偏光素子２４３により反射される。こうして偏光部２４０を反射した表示光の先には、反射部２５０が配置されている。
【００４９】
第２実施形態の反射部２５０の反射面２５１は、偏光部２４０より下方かつ液晶表示器２２０より前方において、上方かつ僅かに後方を向くように配置されている。こうして反射部２５０は、第１実施形態と同様、偏光部２４０との間に表示光を往復させる往復光路ＯＰ１を構成している。
【００５０】
第２実施形態の１／４波長板２６０は、フィルム状に形成されており、反射部２５０の反射面２５１に貼り合わせて配置されている。そして、図９に示すように、１／４波長板２６０の進相軸ＦＡ及び遅相軸ＳＡは、偏光素子２４３の透過軸ＴＡ及び反射軸ＲＡに対して、実質的に４５度の角度をなすように配置されている。
【００５１】
したがって、第１実施形態と同様に、往復光路ＯＰ１を往復する表示光は、往路と復路で１回ずつ、合計２回１／４波長板２６０を透過することとなる。具体的に、往路での１／４波長板２６０の作用により、表示光は、偏光素子２４３の透過軸ＴＡに沿った偏光方向の直線偏光から、右回り円偏光ないしは左回り円偏光に変換される。そして、反射部２５０にて反射される際に、表示光は、入射前とは逆回りの円偏光となる。復路での１／４波長板２６０の作用により、表示光は、上述の逆回りの円偏光から、直線偏光に変換されるが、その偏光方向は、反射の際に逆回りになったことで、偏光素子２４３の透過軸ＴＡに沿ったものとなる。
【００５２】
この結果、複路において表示光が偏光部２４０に入射する時点では、表示光の偏光方向が偏光素子２４３の透過軸ＴＡに沿ったものとなっているので、偏光部２４０を表示光が投影部３ａ側へ透過する。すなわち、１／４波長板２６０により、表示光が投影部３ａ側へ導光されるように、当該表示光の偏光方向が変換されているのである。
【００５３】
以上説明した第２実施形態によると、偏光部２４０は、液晶表示器２２０側からの表示光を反射部２５０へ向けて反射し、１／４波長板２６０は、往復光路ＯＰ１の復路において、表示光が偏光部２４０により投影部３ａ側へ透過するように、表示光の偏光方向を第２方向Ｄ２に沿った方向に変換する。このような構成によると、偏光部２４０と反射部２５０との間を表示光が往復する往復光路ＯＰ１を、偏光部２４０での表示光の減衰を抑制しつつ、容易に実現することができる。
【００５４】
（第３実施形態）
図１０，１１に示すように、第３実施形態は第２実施形態の変形例である。第３実施形態について、第２実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００５５】
第３実施形態の１／４波長板３６０は、偏光部２４０のうち液晶表示器３２０及び反射部２５０側の面に貼り合わせて形成されている。１／４波長板３６０の進相軸ＦＡ及び遅相軸ＳＡは、偏光素子２４３の透過軸ＴＡ及び反射軸ＲＡに対して、実質的に４５度の角度をなすように配置されている。
【００５６】
一方、第３実施形態の液晶表示器３２０において液晶パネル３２６は、表示画面３２８に別の１／４波長板３２９を貼り合わせて構成されている。この１／４波長板３２９の進相軸ＦＡ及び遅相軸ＳＡは、液晶パネル３２６の射出側の直線偏光板２７ｂの透過軸ＴＡに対して、実質的に４５度の角度をなすように配置されている。このため、液晶表示器３２０は、直線偏光ではなく、右回り円偏光又は左回り円偏光として、表示光を発する。液晶表示器３２０が発する円偏光を右回りとするか左回りとするかは、表示光が最初に１／４波長板３６０を透過した際に、直線偏光に変換される表示光の偏光方向が偏光素子２４３の反射軸ＲＡに沿った方向となるように、選択される。したがって、１／４波長板３６０を透過した後偏光部２４０に所定の入射角で斜め入射する表示光は、偏光素子２４３により反射部２５０へ向けて反射されることとなる。
【００５７】
ここから表示光は、往復光路ＯＰ１を往復するが、往復光路ＯＰ１中では第２実施形態と同様に、往路と復路で１回ずつ、合計２回１／４波長板３６０を往復する。したがって、往路において表示光が再び偏光部２４０に入射する時点では、表示光の偏光方向が偏光素子２４３の透過軸ＴＡに沿ったものとなっているので、偏光部２４０を表示光が透過する。
【００５８】
以上説明した第３実施形態によると、液晶表示器２２０から１／４波長板３６０への最初の入射時に、表示光は円偏光にて入射する。したがって、表示光は、１／４波長板３６０の進相軸ＦＡ及び遅相軸ＳＡの設定に従って確実に偏光部２４０における第１方向Ｄ１に沿った直線偏光とすることができるので、偏光部２４０から反射部２５０へ表示光を高い反射率で反射する光学系を実現するための軸合わせが容易となる。故に、偏光部２４０での表示光の減衰を抑制しつつ光路長を稼ぐための往復光路ＯＰ１を構成することが可能となるので、見易い距離に高輝度の虚像ＶＲＩを表示することができる。
【００５９】
（第４実施形態）
図１２に示すように、第４実施形態は第２実施形態の変形例である。第４実施形態について、第２実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００６０】
第４実施形態の偏光部４４０は、ハウジング６１０の窓部１１の全体を塞ぐように配置されている。すなわち、偏光部４４０は、異物（例えば塵、埃、水）がハウジング６１０の外部からハウジング６１０の内部へと侵入することを防止する防塵シートと兼用されている。
【００６１】
また、こうした偏光部４４０の配置により、例えばウインドシールド３を透過して窓部１１に入射する太陽光等の外光の一部を、当該偏光部４４０が遮光することで、ハウジング６１０の内部への外光の侵入も抑制される。
【００６２】
さらに、本実施形態の偏光部４４０は、投影部３ａ側の面が凹面状に湾曲すると共に、液晶表示器２２０及び反射部２５０側の面が凸面状に湾曲することにより、略一定の厚さを有する曲板状に形成されている。このため、液晶表示器２２０から発せられる表示光は、偏光部４４０の凸面状の曲面にて反射され、その後、反射部２５０にて凹面状の反射面２５１にて反射され、さらには略一定厚の偏光部４４０を透過する。したがって、虚像ＶＲＩとして結像される表示光による光学系について、液晶表示器２２０側のテレセントリック性を向上させることができる。故に、視認領域ＥＢの大きさを確保しつつ、液晶パネル２６を用いて実現された虚像ＶＲＩの表示品位を高めることができる。
【００６３】
以上説明した第４実施形態によると、偏光部４４０は、窓部１１を塞ぐことにより、防塵シートと兼用されている。往復光路ＯＰ１が構成された光学系を実現する部品と、防塵シートを実現する部品とが共通化されているので、部品点数を抑制することで、ＨＵＤ装置１００の体格増加を抑制しつつ、虚像ＶＲＩの高い視認性を実現することができる。
【００６４】
（第５実施形態）
図１３に示すように、第５実施形態は第１実施形態の変形例である。第５実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００６５】
第５実施形態のＨＵＤ装置１００は、光遮断部５７０をさらに有している。光遮断部５７０は、例えば黒色等の暗色に着色されたポリウレタンにより光吸収性を有して形成され、光遮断フード部５７１及び光遮断積層部５７３を一体的に有している。
【００６６】
光遮断フード部５７１は、液晶表示器２０と偏光部４０との間において、表示光の進行方向に沿って、かつ表示光の光束を遮らないように、壁状に形成されている。光遮断フード部５７１は、外光等の迷光を吸収等により遮断することで、迷光が多重反射により虚像ＶＲＩに映り込んでしまうこと等を抑制している。
【００６７】
光遮断積層部５７３は、第２入射領域ＩＲ２と重なる領域のうち第１入射領域ＩＲ１を除く領域において、偏光部４０の液晶表示器２０側の面と貼り合わせられて又は密着して配置されていることで、偏光部４０と積層された状態で配置されている。光遮断積層部５７３は、外光のうち偏光部４０を透過する光を吸収等により遮断することで、液晶表示器２０の液晶パネル２６等の劣化又は損傷を抑制する。
【００６８】
さらには、反射部５０にて反射され、再び偏光部４０に入射した表示光の一部が偏光部４０の偏光素子４３を透過してしまったとしても、この透過光を光遮断積層部５７３が吸収する。これにより、係る透過光が偏光部４０の液晶表示器２０側の面にて投影部３ａ側に反射されて虚像ＶＲＩに二重像が発生してしまう事態も抑制可能である。
【００６９】
以上説明した第５実施形態によると、偏光部４０の液晶表示器２０側のうち第１入射領域ＩＲ１を除く領域に対応して配置され、偏光部４０と積層状態の光遮断積層部５７３は、偏光部４０を反射部５０側から液晶表示器２０側へ透過しようとする光を遮断する。こうした光の遮断により、液晶表示器２０の劣化又は損傷が抑制されるので、長きに亘って虚像ＶＲＩの高い視認性を維持することができる。
【００７０】
（第６実施形態）
図１４に示すように、第６実施形態は第１実施形態の変形例である。第６実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００７１】
第６実施形態のハウジング６１０は、その内部において、反射部保持壁６１３、偏光部保持壁６１４、及び表示穴６１５を有している。
【００７２】
反射部保持壁６１３は、反射部５０において反射面５１とは反対側と当接するように壁状に形成されている。反射部保持壁６１３は、貼り合わせ、嵌合、又は締結等により、反射部５０を保持している。
【００７３】
偏光部保持壁６１４は、偏光部４０において反射部５０とは反対側（すなわち液晶表示器６２０側）のうち一部分に当接するように壁状に形成されている。偏光部保持壁６１４は、貼り合わせ、嵌合、又は締結等により、偏光部４０を保持している。
【００７４】
詳細に、偏光部保持壁６１４は、偏光部４０の液晶表示器６２０側の面のうち第１入射領域ＩＲ１を除く領域、すなわち概ね第２入射領域ＩＲ２に対応する部分に、表面６１４ａを密着させている。偏光部保持壁６１４の表面６１４ａは、例えば光の反射を規制可能な暗色（例えば黒色）に形成されている。この結果、偏光部保持壁６１４は、第５実施形態の光遮断積層部５７３と同様に、外光のうち偏光部４０を透過する光の遮断作用、及び二重像の抑制作用を発揮する。
【００７５】
表示穴６１５は、偏光部４０の第１入射領域ＩＲ１に対応した部分において、偏光部保持壁６１４に開口する穴状に形成されている。本実施形態の表示穴６１５は、ハウジング６１０を貫通する貫通穴状に形成されているが、有底穴状に形成されていてもよい。表示穴６１５は、偏光部４０から離間する程、漸次狭くなる四角錐台状の穴となっている。
【００７６】
第６実施形態において画像発光部に相当する液晶表示器６２０は、表示穴６１５において偏光部４０から離間した位置に配置されている。液晶表示器６２０は、液晶パネル２６を偏光部４０と対向させると共に、バックライト部２１の一部分をハウジング６１０の外部に配置させている。このため、液晶表示器６２０は、表示穴６１５の側壁６１５ａに第５実施形態の光遮断フード部５７１のように迷光遮断作用を生じさせつつ、バックライト部２１にて発生した熱を、ハウジング６１０外に容易に放熱可能となっている。
【００７７】
以上説明した第６実施形態によると、偏光部４０を保持すると共に、偏光部４０の液晶表示器６２０側に表面６１４ａを密着させている偏光部保持壁６１４は、偏光部４０を反射部５０側から液晶表示器６２０側へ透過しようとする光を遮断する。光の遮断により、液晶表示器６２０の劣化又は損傷が抑制されるので、長きに亘って虚像ＶＲＩの高い視認性を維持することができる。そして、偏光部４０の保持構造と光の遮断構造とを共通化することにより、部品点数を抑制することで、ＨＵＤ装置１００の体格増加を抑制しつつ、虚像ＶＲＩの高い視認性を実現することができる。
【００７８】
（第７実施形態）
図１５，１６に示すように、第７実施形態は第１実施形態の変形例である。第７実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００７９】
第７実施形態の偏光部７４０は、反射部５０側の面が凹状に湾曲する曲板状に形成されている。１／４波長板７６０は、フィルム状に形成されており、反射部５０の反射面５１に貼り合わせて配置されている。そして、１／４波長板７６０の進相軸ＦＡ及び遅相軸ＳＡは、偏光素子７４３の透過軸ＴＡ及び反射軸ＲＡに対して、実質的に４５度の角度をなすように配置されている（図１６参照）。したがって、第１実施形態と同様に、第１実施形態と同様に、往復光路ＯＰ１を往復する表示光は、往路と復路で１回ずつ、合計２回１／４波長板７６０を透過することとなり、第１実施形態と同様に偏光方向が変換される。ただし、偏光部７４０を反射した後の表示光波、１／４波長板７６０を透過しないため、直線偏光のまま窓部１１へ入射する。
【００８０】
第７実施形態のＨＵＤ装置１００には、偏光部向き変更部７５５が設けられている。偏光部向き変更部７５５は、ステッピングモータを用いて、例えば左右方向に延伸する回転軸７５６まわりに、偏光部７４０を回動することにより、当該偏光部７４０の向きを変更することが可能となっている。このとき、表示光の偏光方向に対する実効的な反射軸ＲＡ及び透過軸ＴＡの方向が維持されるように、回転軸７５６の方向が設定される。例えば、回転軸７５６の方向と反射軸ＲＡ及び透過軸ＴＡのうち一方の方向を一致させると、偏光部７４０の向きが変更されても、偏光部７４０にて透過率及び反射率が変わってしまうことを極力抑制することができる。
【００８１】
偏光部７４０の向きが変更されると、往復光路ＯＰ１の復路において、表示光が投影部３ａに反射された後の当該表示光の進行方向が変更される。よって、投影部３ａにおいて虚像ＶＲＩが投影される位置が上下に変更される。この結果、虚像ＶＲＩの表示位置が上下に移動し、同時に、視認領域ＥＢも上下に移動させることができる。すなわち、乗員の実際のアイポイントＥＰの位置又は乗員の好みに合わせて、虚像ＶＲＩの見え方を調整することができる。
【００８２】
以上説明した第７実施形態によると、液晶表示器２０からの表示光を偏光部７４０で透過させて往復光路ＯＰ１へ導光する構成において、偏光部向き変更部７５５が偏光部７４０の向きを変更する。表示光が透過する場合においては偏光部７４０の向きによる影響が少ないので、偏光部７４０と反射部５０との間の往復光路ＯＰ１の形態を維持しつつ、偏光部４０の向きの変更により往復光路ＯＰ１経由後の投影部３ａへの反射方向を変更して、虚像ＶＲＩの見え方を調整することが可能となる。したがって、虚像ＶＲＩの高い視認性を実現することができる。
【００８３】
（第８実施形態）
図１７に示すように、第８実施形態は第１実施形態の変形例である。第８実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。
【００８４】
第８実施形態において、画像発光部としての液晶表示器８２０から偏光部４０へ至る表示光の光路上には、凸面鏡８７５が設けられている。凸面鏡８７５は、反射面８７６としてアルミニウム等の金属を蒸着させること等により、金属膜を形成している。反射面８７６は、曲面状に形成されており、例えば凸面鏡８７５の中心が突出するように凸面状に湾曲している。すなわち、凸面鏡８７５は、負の光学パワーを有する負の光学素子となっている。本実施形態の反射面８７６は、偏光部４０に隣接した位置において、後方かつ下方の斜め方向を向くように配置されている。
【００８５】
第８実施形態において液晶表示器８２０は、凸面鏡８７５へ向けて、前方かつ上方へ表示光を発する。液晶表示器８２０が発した表示光が反射面８７６に反射されることで、当該表示光が偏光部４０に入射するようになっている。
【００８６】
以上説明した第８実施形態によると、液晶表示器８２０から偏光部４０へ至る光路上において、負の光学パワーを有する凸面鏡８７５が設けられている。こうした凸面鏡８７５により、虚像ＶＲＩとして結像される表示光について、液晶表示器８２０側のテレセントリック性を高めることができる。すなわち、液晶表示器８２０の視野角を狭く構成して画像の品質を高めつつ、視認領域ＥＢのサイズを確保することができる。したがって、虚像ＶＲＩの高い視認性を実現することができる。
【００８７】
（他の実施形態）
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００８８】
変形例１としては、特に第１，５〜８実施形態に関して、液晶表示器２０、偏光部４０、及び反射部５０等は、異なる配置となっていてもよい。具体的に第１実施形態の配置を前後逆にした図１８，１９の例では、液晶表示器２０は、後方から前方へ向けて表示光を発する。偏光部４０は、液晶表示器２０よりも前方において、その法線方向が後方かつ下方及び前方かつ上方を向くように、傾斜配置されている。反射部５０の反射面５１は、偏光部４０よりも前方において、後方を向くように配置されている。
【００８９】
変形例２としては、特に第２〜４実施形態に関して、液晶表示器２２０、偏光部２４０、及び反射部２５０等は、異なる配置となっていてもよい。具体的に第２実施形態の配置を変更した図２０，２１の例では、液晶表示器２２０は、前方から後方へ向けて表示光を発する。偏光部２４０は、液晶表示器２２０よりも後方において、その法線方向が前方かつ下方及び後方かつ上方を向くように、傾斜配置されている。反射部２５０の反射面２５１は、偏光部２４０よりも下方において、上方かつ僅かに後方となる方向を向くように配置されている。
【００９０】
変形例３としては、１／４波長板６０は、往復光路ＯＰ１に設けられていれば、偏光部４０又は反射部５０と貼り合わせられていなくてもよい。例えば、１／４波長板６０は、往復光路ＯＰ１上の偏光部４０と反射部５０との間に、独立して配置されていてもよい。
【００９１】
変形例４としては、１／４波長板６０は、単板で構成されていなくてもよい。例えば、往復光路ＯＰ１上において、進相軸ＦＡに沿った偏光と遅相軸ＳＡに沿った偏光との間に実質１／８波長分の位相差を生じさせる１／８波長板を、互いに進相軸ＦＡ及び遅相軸ＳＡを合計２枚配置することにより、実質的に１／４波長板６０が設けられている構成としてもよい。また、１／４波長板６０の進相軸ＦＡ又は遅相軸ＳＡは、第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ２に対して、例えば４０〜５０度の角度をなしていてもよい。
【００９２】
変形例５としては、偏光部４０において偏光素子４３は、透光基板４１に対していずれの側に設けられてもよい。
【００９３】
変形例６としては、特に第１，５〜８実施形態に関して、偏光部４０において偏光素子４３は、偏光部４０の全面ではなく一部の領域にのみ形成されていてもよい。図２２，２３に示すように、第１入射領域ＩＲ１にのみ偏光素子４３が配置されていてもよく、偏光部４０のうち第１入射領域ＩＲ１を除く領域は、反射面４４としてアルミニウム等の金属を蒸着させること等により金属膜が形成されていてもよい。また図２３のように、表示光のうち一部が偏光部４０を経由し、他部は偏光部４０の側方をそのまま透過して往復光路ＯＰ１に至る構成であってもよい。
【００９４】
変形例７としては、偏光部４０の構成として、様々な構成を採用することができる。例えば、偏光素子４３として、ワイヤーグリッドを用いた偏光素子が採用されていてもよい。このワイヤーグリッド偏光素子は、例えばフィルム状に形成されており、互いに実質平行に延伸する複数の金属ワイヤを有している。複数の金属ワイヤは、例えばアルミニウム等からなり、所定のピッチで配列されている。ここで、所定のピッチは、表示光の殆どの波長よりも小さく設定されている。このようなワイヤーグリッド偏光素子では、金属ワイヤの延伸方向が第１方向Ｄ１ないしは反射軸ＲＡに対応し、当該延伸方向に直交する方向が第２方向Ｄ２ないしは透過軸ＴＡに対応している。
【００９５】
変形例８としては、偏光部４０のさらに他の構成として、プレート型の偏光ビームスプリッタを採用することができる。偏光ビームスプリッタは、例えばＳ偏光を反射し、Ｐ偏光を透過させるようになっている。すなわちＳ偏光の偏光方向が第１方向Ｄ１に対応し、Ｐ偏光の偏光方向が第２方向Ｄ２に対応している。
【００９６】
変形例９としては、偏光部４０及び防塵シート１２等の表示光が透過する各面には、反射防止膜が設けられていてもよい。
【００９７】
変形例１０としては、偏光部４０は、図２４，２５に示すように曲板状に設けられていてもよく、その表面は、球面状、円筒面状、又は鞍点を含んだ自由曲面状等に形成されていてもよい。同様に、反射部５０の反射面５１又は凸面鏡８７５の反射面８７６も、球面状、円筒面状、又は鞍点を含んだ自由曲面状等に形成されていてもよい。
【００９８】
第４実施形態に関する変形例１１としては、図２６に示すように、防塵シートと兼用されている偏光部４４０は、平板状に形成されていてもよい。
【００９９】
第５実施形態に関する変形例１２としては、光遮断積層部５７３は、ポリウレタン以外の例えば遮光フィルム又は偏光部２４０への塗装膜の形成等により設けられていてもよい。
【０１００】
変形例１３としては、画像発光部として、液晶パネル２６を用いた液晶表示器２０以外の構成を、例えばＤＬＰ（Digital Light Processing；登録商標）方式の表示器、レーザスキャナ方式の表示器等を、採用することができる。ＤＬＰ方式の表示器では、発光素子からの光を、オン状態及びオフ状態を切り替え可能かつ微小なデジタルミラー素子の配列へ向けて入射させ、オン状態のデジタルミラー素子のみ光を反射させることで画像が形成され、当該画像の表示光が発せられる。レーザスキャナ方式の表示器では、レーザ光をマイクロミラーに入射させると共に、当該マイクロミラーの向きを変更することで当該レーザ光を走査することで、スクリーン上に画像が形成され、当該画像の表示光が発せられる。
【０１０１】
変形例１４としては、第２〜４実施形態の液晶表示器２２０、偏光部２４０、及び反射部２５０の構成に対して、第５実施形態のような光遮断フード部５７１を適用してもよい。この場合、図２７に示すように、光遮断フード部５７１が往復光路ＯＰ１と干渉しないように配置されることが好ましい。
【０１０２】
変形例１５としては、例えば図２８に示すように、第２〜４実施形態の液晶表示器２２０、偏光部２４０、及び反射部２５０の構成に対して、第６実施形態のような反射部保持壁６１３を適用してもよい。
【０１０３】
変形例１６としては、第２〜４実施形態の液晶表示器２２０、偏光部２４０、及び反射部２５０の構成に対して、反射部２５０の向きを変更する反射部向き変更部２５７がさらに設けられていてもよい。図２９に示すように、反射部向き変更部２５７は、ステッピングモータを用いて、例えば左右方向に延伸する回転軸２５８まわりに、反射部２５０を回動することにより、当該反射部２５０の向きを変更することが可能となっている。反射部２５０の向きが変更されると、往復光路ＯＰ１の復路において、表示光が投影部３ａに反射された後の当該表示光の進行方向が変更される。よって、投影部３ａにおいて虚像ＶＲＩが投影される位置が上下に変更される。
【０１０４】
変形例１７としては、図３０に示すように、第２〜４実施形態の液晶表示器２２０、偏光部２４０、及び反射部２５０の構成に対して、第６実施形態のような凸面鏡８７５を適用してもよい。
【０１０５】
変形例１８としては、虚像表示装置は、航空機、船舶、あるいは移動しない筐体等の各種の乗り物に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１００  ＨＵＤ装置（虚像表示装置）、３ａ  投影部、２０，２２０，３２０，８２０  液晶表示器（画像発光部）、４０，２４０，４４０，７４０  偏光部、６０，２６０，３６０，７６０  １／４波長板、Ｄ１  第１方向、Ｄ２  第２方向、ＯＰ１  往復光路
【図１】
2019078784.tif 000003
【図２】
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【図３】
2019078784.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019078784.tif 000009
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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