(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１画像（Ｇ１）、第２画像（Ｇ２）、および液晶パネル（６０）により表示される液晶パネル画像（Ｇ３）を重畳して表示させる表示装置において、
第１表示光（Ｌ１）を射出して前記第１画像を表示させる表示器（Ｄ）と、
前記表示器に光学的に接続して配置され、前記表示器から射出された前記第１表示光をバックライトとして前記液晶パネル画像を表示させる前記液晶パネルと、
第２表示光（Ｌ２）を射出して、前記液晶パネルの表示面（６０ａ）で前記第２表示光を反射させることで前記第２画像を虚像表示させる虚像用表示器（４０）と、
を備え、
前記表示器は、
背面側からの光の入射を許容する光透過型のスクリーン（２０）と、
前記スクリーンの背面側から前記第１表示光を射出して、前記第１表示光を前記スクリーンに投影させることで前記第１画像を前記スクリーンに表示させるプロジェクタ（３０）と、
を有し、
前記第１表示光は、前記第１画像の成分を含み、
前記スクリーンは、前記第１表示光を結像させて前記第１画像を視認させるものである表示装置。
【請求項２】
前記液晶パネルは、液晶層（６３）と、前記液晶層に対して前記第１表示光を射出する側に配置された偏光フィルム（６５）と、を有し、前記偏光フィルムの表面で前記第２表示光を反射させる請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
第１画像（Ｇ１）および第２画像（Ｇ２）を重畳して表示させる表示装置において、
第１表示光（Ｌ１）を射出して前記第１画像を表示させる表示器（Ｄ）と、
第２表示光（Ｌ２）を射出して、前記表示器の表示面（２０ａ）で前記第２表示光を反射させることで前記第２画像を虚像表示させる虚像用表示器（４０）と、
を備え、
前記表示器は、
背面側からの光は入射を許容し、表面側からの光は反射する特性を有する光透過型のスクリーン（２０）と、
前記スクリーンの背面側から前記第１表示光を射出して、前記第１表示光を前記スクリーンに投影させることで前記第１画像を前記スクリーンに表示させるプロジェクタ（３０）と、
を有し、
前記第１表示光は、前記第１画像の成分を含み、
前記スクリーンは、
前記第１表示光を結像させて前記第１画像を視認させるものであり、
入射光を所定方向に進む平行光に変換して射出するフレネルレンズ層（２１）と、
前記フレネルレンズ層から射出された前記平行光を所望の角度範囲に配向するレンチキュラレンズ層（２２）と、
前記レンチキュラレンズ層を、前記フレネルレンズ層の反対側から保護するプロテクト層（２３）と、を有し、
前記プロテクト層の表面で、前記第２表示光を反射させる表示装置。
【請求項４】
前記表示面のうち少なくとも前記第２表示光を反射させる部分が、湾曲した形状である請求項１〜３のいずれか１つに記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示面の全体が湾曲した形状である請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示面は、１本の仮想直線の周りに湾曲した形状である請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示面が光沢状である請求項１〜６のいずれか１つに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の画像を重畳して表示させる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、第１画像を表示する第１表示器と、第１表示器の視認者側に配置されたハーフミラーと、ハーフミラーの視認者側に配置されてハーフミラーへ投影光を射出する投影器と、を備える表示装置が開示されている。第１表示器で表示される第１画像は、ハーフミラーを透して視認される。投影機から射出された投影光は、ハーフミラーで反射して虚像の第２画像として視認される。これによれば、第１画像および第２画像を、視認方向において互いに異なる位置に視認させることができるので、第１画像および第２画像を重畳した画像を、立体的に視認させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−５５２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ハーフミラーを用いた上述の表示装置では、第１画像を表示させている表示器とハーフミラーとの間に空間が存在することに起因して、ハーフミラー越しに視認される第１画像は低輝度の見栄えになる。
【０００５】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたもので、その目的は、複数の画像を重畳表示させて立体的な画像に視認させることを、輝度低下を抑制しつつ実現可能にした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】
ここに開示される発明は上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００７】
開示される第１の発明は、第１画像（Ｇ１）、第２画像（Ｇ２）、および液晶パネル（６０）により表示される液晶パネル画像（Ｇ３）を重畳して表示させる表示装置において、第１表示光（Ｌ１）を射出して第１画像を表示させる表示器（Ｄ）と、表示器に光学的に接続して配置され、表示器から射出された第１表示光をバックライトとして液晶パネル画像を表示させる液晶パネルと、第２表示光（Ｌ２）を射出して、液晶パネルの表示面（６０ａ）で第２表示光を反射させることで第２画像を虚像表示させる虚像用表示器（４０）と、を備え、
表示器は、背面側からの光の入射を許容する光透過型のスクリーン（２０）と、スクリーンの背面側から第１表示光を射出して、第１表示光をスクリーンに投影させることで第１画像をスクリーンに表示させるプロジェクタ（３０）と、を有し、第１表示光は、第１画像の成分を含み、スクリーンは、第１表示光を結像させて第１画像を視認させるものである表示装置である。
【０００８】
上記第１の発明によれば、虚像表示させる第２表示光を、表示器に光学的に接続して配置された液晶パネルの表示面、つまり液晶パネル反射面で反射させるので、表示器のうち第１画像が投影表示される部分と液晶パネル反射面との間に空間が存在しなくなる。換言すれば、液晶パネルの表面側に空間を隔てて配置される従来のハーフミラーを不要にできるので、そのようなハーフミラー越しに第１画像が低輝度で視認されることを回避できる。よって、第２画像を第１画像に重畳して虚像表示させつつも、第１画像が低輝度で視認されることを回避できる。
【０００９】
開示される第２の発明は、第１画像（Ｇ１）および第２画像（Ｇ２）を重畳して表示させる表示装置において、第１表示光（Ｌ１）を射出して第１画像を表示させる表示器（Ｄ）と、第２表示光（Ｌ２）を射出して、表示器の表示面（２０ａ）で第２表示光を反射させることで第２画像を虚像表示させる虚像用表示器（４０）と、を備え、表示器は、背面側からの光は入射を許容し、表面側からの光は反射する特性を有する光透過型のスクリーン（２０）と、スクリーンの背面側から第１表示光を射出して、第１表示光をスクリーンに投影させることで第１画像をスクリーンに表示させるプロジェクタ（３０）と、を有し、第１表示光は、第１画像の成分を含み、スクリーンは、第１表示光を結像させて第１画像を視認させるものであり、入射光を所定方向に進む平行光に変換して射出するフレネルレンズ層（２１）と、フレネルレンズ層から射出された平行光を所望の角度範囲に配向するレンチキュラレンズ層（２２）と、レンチキュラレンズ層を、フレネルレンズ層の反対側から保護するプロテクト層（２３）と、を有し、プロテクト層の表面で、第２表示光を反射させる表示装置である。
【００１０】
上記第２の発明によれば、虚像表示させる第２表示光を、第１画像が表示される表示器の表示面、つまり表示器反射面で反射させるので、表示器のうち第１画像が表示される部分と表示器反射面との間に空間が存在しなくなる。換言すれば、表示器の表面側に空間を隔てて配置される従来のハーフミラーを不要にできるので、そのハーフミラー越しに第１画像が低輝度で視認されることを回避できる。よって、第２画像を第１画像に重畳して虚像表示することで立体的な画像に視認させつつも、第１画像が低輝度で視認されることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置を模式的に示す断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図。
【図３】第１実施形態に係る表示装置の表示態様の一例を示す図。
【図４】第１実施形態に係る表示装置の、各種表示モードによる表示態様を示す図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る表示装置を模式的に示す断面図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ断面図。
【図７】第２実施形態に係る表示装置の、各種表示モードによる表示態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において、先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において、構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を参照し適用することができる。
【００１４】
（第１実施形態）
図１に示すように、本実施形態に係る表示装置は、車両１０の室内に設置されるインストルメントパネル（インパネ１１）に取り付けられている。図１中の上下左右方向を示す矢印は、表示装置を車両１０に搭載した状態における、重力方向および車両１０の左右幅方向を示す。表示装置は、以下に詳述する表示器Ｄ、虚像用表示器４０、および電子制御装置（ＥＣＵ５０）を備える。表示器Ｄは、第１画像Ｇ１を表示するものであり、スクリーン２０およびプロジェクタ３０を有する。  スクリーン２０は、インパネ１１の開口部１１ａに取り付けられている。詳細には、インパネ１１のうち、車両１０の運転者の正面の部分に取り付けられている。スクリーン２０は、背面側からの光は入射を許容し、表面側からの光は反射する特性を有する光透過型である。スクリーン２０に投影される画像の表示光は、スクリーン２０の背面側、つまりスクリーン２０に対して視認者Ｅの反対側から入射し、その表示光がスクリーン２０で結像して画像として視認される。つまり、スクリーン２０は、背面側から入射する第１表示光Ｌ１を第１画像Ｇ１として投影させる光透過型のスクリーンである。スクリーン２０は、背面側からの光は入射を許容し、表面側からの光は反射する特性を有する光透過型である。
【００１５】
図２に示すように、スクリーン２０は、フレネルレンズ層２１、レンチキュラレンズ層２２およびプロテクト層２３を有する。これらの層は、背面側から、フレネルレンズ層２１、レンチキュラレンズ層２２およびプロテクト層２３の順に積層配置されている。フレネルレンズ層２１およびレンチキュラレンズ層２２は、互いの間に隙間を形成した状態で保持されている。レンチキュラレンズ層２２およびプロテクト層２３は互いに接触した状態で保持されている。
【００１６】
フレネルレンズ層２１は、フレネルレンズ部２１ａを有する樹脂製のシートである。フレネルレンズ部２１ａは、スクリーン２０の中心から周辺に向かって発散的に入射する第１表示光Ｌ１を、収束して平行光にする。レンチキュラレンズ層２２は、レンチキュラレンズ部２２ａを有する樹脂製のシートである。レンチキュラレンズ部２２ａは、フレネルレンズ層２１により平行光に変換された第１表示光を、様々な角度から第１画像Ｇ１として認識可能となるように配向しつつ拡散する。
【００１７】
プロテクト層２３は、レンチキュラレンズ層２２を視認者側から覆って保護する樹脂製シートである。この樹脂製シートの表面は光沢状であり、例えば、反射率が４〜５％である光沢状である。反射率とは、プロテクト層２３の視認者側からの入射光に対する、その入射光が吸収されずに反射された割合のことである。本実施形態におけるスクリーン２０の表示面とは、光沢状に形成されたプロテクト層２３の表面のことであり、先述した表示器反射面に相当し、以下、スクリーン反射面２０ａと呼ぶ。つまり、スクリーン２０の視認者側からの入射光の一部（例えば４〜５％）は、スクリーン反射面２０ａにおいて視認者側へ反射される。
【００１８】
スクリーン２０の全体が、図１に示すように湾曲した形状になっている。したがって、スクリーン反射面２０ａも湾曲した形状になっている。詳細には、スクリーン２０は、図２に示す１本の仮想直線Ｖ１の周りに湾曲した形状である。この仮想直線Ｖ１が延びる方向は、表示装置が車両１０に搭載された状態で水平方向であり、車両の左右方向、つまり図１の紙面垂直方向に一致する。
【００１９】
プロジェクタ３０は、スクリーン２０の背面側、つまりスクリーン２０に対して視認者Ｅの反対側に配置されている。プロジェクタ３０は、スクリーン２０の背面側から第１表示光Ｌ１をスクリーン２０へ射出する。具体的には、スクリーン２０のフレネルレンズ層２１の背面側へ向けて、第１表示光Ｌ１を射出する。プロジェクタ３０は、液晶パネル、バックライトおよび拡大レンズを有する。バックライトにより液晶パネルを透過して射出される表示光は、拡大レンズにより拡大されて、第１表示光Ｌ１としてプロジェクタ３０から射出される。
【００２０】
虚像用表示器４０は、スクリーン２０の表面側、つまりスクリーン２０に対して視認者Ｅの側に配置されている。虚像用表示器４０は、スクリーン２０の表面側から第２表示光Ｌ２をスクリーン反射面２０ａへ射出する。具体的には、スクリーン２０のプロテクト層２３の表面側へ向けて、第２表示光Ｌ２を射出する。虚像用表示器４０は、液晶パネルおよびバックライトを有する。バックライトにより液晶パネルを透過して射出される表示光は、第２表示光Ｌ２として虚像用表示器４０から射出される。射出された第２表示光Ｌ２の一部は、スクリーン反射面２０ａで反射して視認者Ｅに向かう。これにより、第２表示光Ｌ２は、スクリーン２０の背面側に位置する虚像（第２画像Ｇ２）として視認される。そして、スクリーン２０に投影表示されている第１画像Ｇ１に、虚像表示されている第２画像Ｇ２が重畳して視認される。
【００２１】
図３の下段は、第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２が重畳して表示される一態様であって、視認者Ｅからの見え方を示す。図３の上段は、重畳表示されている下段の画像から第２画像Ｇ２だけを抽出した図であり、図３の中段は、重畳表示されている下段の画像から第１画像Ｇ１だけを抽出した図である。視認者Ｅから見て、第２画像Ｇ２は第１画像Ｇ１よりも遠方の位置に視認され、第１画像Ｇ１はスクリーン２０上に視認される。
【００２２】
図３に示す例では、第１画像Ｇ１には、背景画像Ｇ１１、目盛画像Ｇ１２、数値画像Ｇ１３および指針画像Ｇ１４が含まれている。エンジン回転数や車速等の車両１０運転状態を表した物理量に応じて、指針画像Ｇ１４が回転するように表示され、指針画像Ｇ１４が目盛画像Ｇ１２を指し示すことで、上記物理量が表示される。第２画像Ｇ２は、その物理量の数値を表わした画像である。第２画像Ｇ２は、第１画像Ｇ１のうち背景画像Ｇ１１の部分に重ねて視認される。つまり、第１画像Ｇ１の背景画像Ｇ１１と第２画像Ｇ２とが重畳して表示されている。
【００２３】
ＥＣＵ５０は、所定のプログラムが記憶されたメモリや、そのプログラムを実行処理するプロセッサ等を有し、プロジェクタ３０および虚像用表示器４０の作動を制御する。具体的にはバックライトへの通電オンオフや、液晶パネルの電極への印加電圧等を制御する。なお、プロジェクタ３０、虚像用表示器４０およびＥＣＵ５０は、インパネ１１の内側に配置され、視認者Ｅからは見えないようにインパネ１１で覆われている。
【００２４】
ＥＣＵ５０は、図４に示すように表示モードを切り替える。例えば、図中の（ａ）欄は、図３と同じ表示態様であって、通常走行時の表示態様を示す。
【００２５】
図中の（ｂ）欄は、エコモードによる走行時の表示態様を示す。エコモードとは、車両の加速性よりも燃料消費率を優先して内燃機関を制御している時のモードである。（ｂ）欄の例では、実際の車速を投影表示させるとともに、エコモードであることを示唆する背景を虚像表示させている。
【００２６】
図中の（ｃ）欄は、制限速度を表示している時の表示態様を示す。具体的には、制限速度が時速４０ｋｍの走行路を時速６０ｋｍで走行している状況において、制限速度を投影表示させるとともに、車速を虚像表示させている。
【００２７】
図中の（ｄ）欄は、ターンバイターン（ＴＢＴ）と注意喚起を表示している時の表示態様を示す。ＴＢＴとは、ナビゲート装置において、右折または左折するように運転者を促すための表示である。（ｄ）欄の例では、注意喚起を投影表示させるとともに、ＴＢＴを虚像表示させている。
【００２８】
図中の（ｅ）欄は、オートクルーズコントロール（ＡＣＣ）に関する情報を表示している時の表示態様を示す。ＡＣＣとは、運転者がアクセルペダルを踏み続けることなく、予め設定した車速で自動運転する機能である。（ｅ）欄の例では、設定車速および実車速を虚像表示するとともに、実車速に応じた背景を投影表示させている。
【００２９】
図中の（ｆ）欄は、ナビゲート装置における地図情報およびＴＢＴを表示している時の表示態様を示す。（ｆ）欄の例では、ＴＢＴを虚像表示するとともに、地図情報を投影表示させている。
【００３０】
以上により、本実施形態に係る表示装置は、光透過型のスクリーン２０と、スクリーン２０の背面側から第１表示光Ｌ１を射出するプロジェクタ３０と、第２表示光Ｌ２を射出してスクリーン反射面２０ａで反射させる虚像用表示器４０と、を備える。
【００３１】
これによれば、第１表示光Ｌ１を背面側からスクリーン２０に投影させるので、第１画像Ｇ１がスクリーン２０に投影表示される。そして、虚像表示させる第２表示光Ｌ２を、スクリーン反射面２０ａで反射させるので、スクリーン２０のうち第１画像Ｇ１が投影表示される部分、つまりスクリーン２０のフレネルレンズ層２１の部分と、スクリーン反射面２０ａとの間に空間が存在しなくなる。換言すれば、スクリーン２０の表面側に空間を隔てて配置される従来のハーフミラーを不要にできるので、そのハーフミラー越しに第１画像Ｇ１が低輝度で視認されることを回避できる。よって、第２画像Ｇ２を第１画像Ｇ１に重畳して虚像表示することで立体的な画像に視認させつつも、第１画像Ｇ１が低輝度で視認されることを回避できる。
【００３２】
しかも、本実施形態によれば、スクリーン反射面２０ａが湾曲した形状であるため、平坦形状である場合に比べて、虚像表示される第２画像Ｇ２を視認者から遠くの位置に視認させることができる。よって、第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２の視認方向における視認位置の差（つまり視差）を大きくできるので、第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２が重畳した画像を立体的に視認させることを促進できる。
【００３３】
さらに本実施形態では、スクリーン反射面２０ａが光沢状である。そのため、スクリーン反射面２０ａでの反射により虚像表示される第２画像Ｇ２を、鮮明な見栄えの表示にできる。
【００３４】
さらに、本実施形態によれば、スクリーン反射面２０ａの全体が湾曲した形状である。そのため、スクリーン２０を正面から視認者Ｅが見る際に、視認者Ｅ自身の姿がスクリーン反射面２０ａに映り込んで視認されてしまうことを抑制でき、しかも、スクリーン２０の手前側に、映り込み防止用の湾曲カバーを設けることを不要にできる。
【００３５】
上記「映り込んで視認」とは、表示装置の外部の光である外光が、視認者Ｅに反射した後、スクリーン反射面２０ａに反射して視認者Ｅの眼に入射して視認されることを言う。仮に、本実施形態に反してスクリーン反射面２０ａが平坦形状である場合には、視認者Ｅからスクリーン反射面２０ａに向けて進む外光が、歪むことなくそのまま反射して視認者Ｅの目に入射する。そして、視認者Ｅ自身の姿がそのまま視認、つまり映り込んで視認されることとなる。これに対し、本実施形態では、スクリーン反射面２０ａが湾曲形状であるため、外光がスクリーン反射面２０ａで歪められて反射する。よって、視認者Ｅ自身で反射した外光がそのまま視認者Ｅの目に入射することが抑制され、映り込みが抑制される。
【００３６】
さらに本実施形態では、スクリーン反射面２０ａは、１本の仮想直線Ｖ１の周りに湾曲した形状である。つまり、スクリーン反射面２０ａは１方向に湾曲した形状である。そのため、例えば円錐形状等のように多方向に湾曲した形状に比べて、スクリーン反射面２０ａの製造、つまりスクリーン２０の製造を容易にできる。
【００３７】
さらに本実施形態では、車両１０の室内に表示装置が設置された状態で、仮想直線Ｖ１の延びる方向が水平方向である。つまり、スクリーン反射面２０ａは上下方向に湾曲した形状である。そのため、車両１０のフロントウインドシールド１２から車室内へ入射して表示装置へ向かう外光が、上下方向に拡散されるので、外光がスクリーン反射面２０ａで反射して視認者Ｅの目に入ることを抑制でき、視認者Ｅが眩しいと感じることを抑制できる。
【００３８】
（第２実施形態）
図５に示すように、本実施形態に係る表示装置は、スクリーン２０の表面側に光学的に接続して配置され、スクリーン２０を透過した第１表示光Ｌ１をバックライトとして画像を表示する液晶パネル６０を備える。液晶パネル６０で表示される画像を液晶パネル画像Ｇ３と呼ぶ。液晶パネル６０の背面がスクリーン２０の表面と接触した状態で、液晶パネル６０はインパネ１１の開口部１１ａに取り付けられている。そのため、スクリーン２０に投影表示されている第１画像Ｇ１に液晶パネル画像Ｇ３が重畳して視認される。
【００３９】
図６に示すように、液晶パネル６０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が保持されるＴＦＴ基板６１と、カラーフィルタ基板６２と、液晶層６３と、一対の偏光フィルム６４、６５と、を有して構成されている。ＴＦＴの作動はＥＣＵ５０により制御される。液晶層６３は、カラーフィルタ基板６２およびＴＦＴ基板６１の間に配置されている。積層配置されたカラーフィルタ基板６２、液晶層６３およびＴＦＴ基板６１は、一対の偏光フィルムの間に配置されている。したがって、厳密には、液晶パネル６０の背面側に位置する偏光フィルム６４が、スクリーン２０のプロテクト層２３と接触した状態で、液晶パネル６０はインパネ１１に取り付けられている。
【００４０】
偏光フィルム６４、６５は、入射光のうち特定の振動方向（つまり偏光軸）の光だけを透過させる。互いの偏光フィルム６４、６５の偏光軸は直交する。ＴＦＴ基板６１は、画素毎に配置された透明電極、および透明電極への通電を制御するスイッチング素子を有する。カラーフィルタ基板６２は、ＴＦＴ基板６１の透明電極に対向配置された透明電極、および画素毎に配置されたカラーフィルタを有する。スイッチング素子の作動を制御することで、対向配置された透明電極の各々には配向膜が設けられている。それら配向膜の間に位置する液晶層６３の液晶分子は、透明電極間の電圧に応じた分子配列状態となる。したがって、透明電極間の電圧で制御することで、液晶層６３の状態が制御され、画素毎の表示状態が制御される。
【００４１】
液晶パネル６０の表面側に位置する偏光フィルム６５の表面は光沢状であり、例えば、反射率が４〜５％である光沢状である。反射率とは、偏光フィルム６５の視認者側からの入射光に対する、その入射光が吸収されずに反射された割合のことである。本実施形態における液晶パネル６０の表示面とは、光沢状に形成された偏光フィルム６５の表面のことであり、以下、液晶パネル反射面６０ａと呼ぶ。つまり、液晶パネル６０の視認者側からの入射光の一部（例えば４〜５％）は、液晶パネル反射面６０ａにおいて視認者側へ反射される。
【００４２】
スクリーン２０とともに液晶パネル６０の全体が、図５に示すように湾曲した形状になっている。したがって、液晶パネル反射面６０ａも湾曲した形状になっている。詳細には、液晶パネル６０は、図６に示す１本の仮想直線Ｖ２の周りに湾曲した形状である。この仮想直線Ｖ２が延びる方向は、表示装置が車両１０に搭載された状態で水平方向であり、車両の左右方向、つまり図５の紙面垂直方向に一致する。
【００４３】
虚像用表示器４０は、液晶パネル６０の表面側、つまり液晶パネル６０に対して視認者Ｅの側に配置されている。虚像用表示器４０は、液晶パネル６０の表面側から第２表示光Ｌ２を液晶パネル反射面６０ａへ射出する。具体的には、液晶パネル６０の偏光フィルム６５の表面側へ向けて、第２表示光Ｌ２を射出する。虚像用表示器４０から射出された第２表示光Ｌ２の一部は、液晶パネル反射面６０ａで反射して視認者Ｅに向かう。これにより、第２表示光Ｌ２は、スクリーン２０の背面側に位置する虚像（第２画像Ｇ２）として視認される。そして、スクリーン２０に投影表示されている第１画像Ｇ１と、虚像表示されている第２画像Ｇ２と、液晶パネル６０に表示されている液晶パネル画像Ｇ３とが重畳して視認される。
【００４４】
図７の下段は、第１画像Ｇ１、第２画像Ｇ２および液晶パネル画像Ｇ３が重畳して表示される一態様であって、視認者Ｅからの見え方を示す。図７に示す例では、第１画像Ｇ１には、背景画像Ｇ１１、目盛画像Ｇ１２および数値画像Ｇ１３が含まれている。指針画像は液晶パネル画像Ｇ３により表示されている。そして、エンジン回転数や車速等の車両１０運転状態を表した物理量に応じて、液晶パネル画像Ｇ３である指針画像が回転するように表示され、その指針画像が目盛画像Ｇ１２を指し示すことで、上記物理量が表示される。第２画像Ｇ２および液晶パネル画像Ｇ３は、第１画像Ｇ１のうち背景画像Ｇ１１の部分に重ねて視認される。つまり、第１画像Ｇ１の背景画像Ｇ１１と第２画像Ｇ２と液晶パネル画像Ｇ３とが重畳して表示されている。
【００４５】
以上により、本実施形態に係る表示装置は、第１実施形態に係るスクリーン２０、プロジェクタ３０および虚像用表示器４０に加え、スクリーン２０の表面側に接触して配置された液晶パネル６０を備える。液晶パネル６０は、スクリーン２０を透過した第１表示光Ｌ１をバックライトとして液晶パネル画像Ｇ３を表示させる。
【００４６】
ここで、第１表示光Ｌ１は第１画像Ｇ１を含んでいるが、図７に示すように、その第１表示光Ｌ１のうち目盛画像Ｇ１２の内側の円弧領域ならびに数値画像Ｇ１３の各数字の間の領域は、模様、図形、数字、文字などの判読画像成分を含んでいない背景成分である。そして、この背景成分の領域に、液晶パネル画像Ｇ３を位置させている。そのため、第１表示光Ｌ１のうち円弧領域ならびに各数字の間の領域からの背景成分によって液晶パネル画像Ｇ３を表示させて該液晶パネル画像Ｇ３を第１画像Ｇ１に重畳させても、該液晶パネル画像Ｇ３は明確に視認される。なお、背景成分としては、色成分が一例として挙げられ、例えば白色などの無彩色、あるいは赤、青などの有彩色である。
【００４７】
虚像用表示器４０は、第２表示光Ｌ２を射出して液晶パネル反射面６０ａで反射させる。これによれば、第１表示光Ｌ１を背面側からスクリーン２０に投影させるので、第１画像Ｇ１がスクリーン２０に投影表示される。そして、虚像表示させる第２表示光Ｌ２を、液晶パネル６０による液晶パネル反射面６０ａで反射させ、その液晶パネル６０はスクリーン２０に接触して配置されている。
【００４８】
そのため、スクリーン２０のうち第１画像Ｇ１が投影表示される部分、つまりスクリーン２０のフレネルレンズ層２１の部分と、液晶パネル反射面６０ａとの間に空間が存在しなくなる。換言すれば、液晶パネル６０の表面側に空間を隔てて配置される従来のハーフミラーを不要にできるので、そのハーフミラー越しに第１画像Ｇ１が低輝度で視認されることを回避できる。よって、第１画像Ｇ１および液晶パネル画像Ｇ３に第２画像Ｇ２を重畳して虚像表示することで立体的な画像に視認させつつも、第１画像Ｇ１が低輝度で視認されることを回避できる。
【００４９】
さらに本実施形態では、液晶パネル反射面６０ａが光沢状である。そのため、液晶パネル反射面６０ａでの反射により虚像表示される第２画像Ｇ２を、鮮明な見栄えの表示にできる。
【００５０】
さらに、本実施形態によれば、液晶パネル反射面６０ａの全体が湾曲した形状である。そのため、液晶パネル６０を正面から視認者Ｅが見る際に、視認者Ｅ自身の姿が液晶パネル反射面６０ａに映り込んで視認されてしまうことを抑制でき、しかも、液晶パネル６０の手前側に、映り込み防止用の湾曲カバーを設けることを不要にできる。
【００５１】
さらに本実施形態では、液晶パネル反射面６０ａは、１本の仮想直線Ｖ２の周りに湾曲した形状である。つまり、液晶パネル反射面６０ａは１方向に湾曲した形状である。そのため、例えば円錐形状等のように多方向に湾曲した形状に比べて、液晶パネル反射面６０ａの製造、つまり液晶パネル６０の製造を容易にできる。
【００５２】
さらに本実施形態では、車両１０の室内に表示装置が設置された状態で、仮想直線Ｖ２の延びる方向が水平方向であり、液晶パネル反射面６０ａは上下方向に湾曲した形状である。そのため、フロントウインドシールド１２から車室内へ入射して表示装置へ向かう外光が、上下方向に拡散されるので、外光が液晶パネル反射面６０ａで反射して視認者Ｅの目に入ることを抑制でき、視認者Ｅが眩しいと感じることを抑制できる。
【００５３】
（他の実施形態）
以上、発明の好ましい実施形態について説明したが、発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、以下に例示するように種々変形して実施することが可能である。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。
【００５４】
上記第１実施形態では、第２表示光Ｌ２を反射させるスクリーン反射面２０ａは、スクリーン２０が有するプロテクト層２３の表面であるが、本発明に係るスクリーン反射面２０ａはプロテクト層２３の表面に限定されるものではない。例えば、プロテクト層２３の表面に所定のシートを接触して配置し、その所定のシートの表面をスクリーン反射面２０ａとしてもよい。そして、その所定のシートはハーフミラーであってもよい。また、プロテクト層２３を廃止して、レンチキュラレンズ層２２の表面をスクリーン反射面２０ａとしてもよい。また、レンチキュラレンズ層２２を廃止して、フレネルレンズ層２１の表面をスクリーン反射面２０ａとしてもよい。
【００５５】
上記第２実施形態では、第２表示光Ｌ２を反射させる液晶パネル反射面６０ａは、液晶パネル６０が有する偏光フィルム６５の表面であるが、本発明に係る液晶パネル反射面６０ａは偏光フィルム６５の表面に限定されるものではない。例えば、偏光フィルム６５の表面に所定のシートを接触して配置し、その所定のシートの表面を液晶パネル反射面６０ａとしてもよい。そして、その所定のシートはハーフミラーであってもよい。また、その所定のシートは、偏光フィルムを保護するプロテクト層であってもよい。
【００５６】
上記各実施形態では、スクリーン２０の表示面の全体が湾曲した形状であり、液晶パネル６０の表示面の全体が湾曲した形状である。これに対し、これらの表示面は、湾曲した形状の湾曲部および平坦形状の平坦部を有し、部分的に湾曲した形状であってもよい。但し、スクリーン２０の表示面の全体のうち、スクリーン反射面２０ａについては湾曲していることが要求される。また、液晶パネル６０の表示面については、全体が平坦形状であり、湾曲部を有していない形状であってもよい。
【００５７】
上記各実施形態では、スクリーン反射面２０ａおよび液晶パネル反射面６０ａの全体が湾曲した形状である。これに対し、これらの反射面は、湾曲した形状の湾曲部および平坦形状の平坦部を有し、部分的に湾曲した形状であってもよい。そして、第２画像Ｇ２に含まれている特定画像が平坦部に表示される第１表示モードと、特定画像が湾曲部に表示される第２表示モードとを切り替えるよう、ＥＣＵ５０が表示内容を制御してもよい。また、第２画像Ｇ２の全体に対する特定画像の表示位置を変化させるよう、第２表示光Ｌ２による表示内容を切り替えることで、第１表示モードと第２表示モードとを切り替えてもよい。また、第２表示光Ｌ２を射出する向きを切り替えることで、第１表示モードと第２表示モードとを切り替えてもよい。
【００５８】
図１および図５に示す実施形態では、液晶パネルから第１表示光Ｌ１を射出するプロジェクタ３０を採用しているが、液晶パネルに替えて、レーザ光束を走査することで第１表示光Ｌ１を射出するプロジェクタ３０を採用してもよい。
【００５９】
上記各実施形態では、車両１０のインパネ１１に組み付けられた表示装置に本発明を適用させているが、本発明は該適用に限定されるものではなく、例えば、車両１０に搭載された電子ミラーに適用させてもよい。なお、電子ミラーとは、フロントウインドシールド１２やドアトリムに取り付けられて、ミラーに映る像を模した画像を表示させるものであり、車両後方の映像を表示させるものである。また、本発明は車両１０に搭載された表示装置に限定されるものではなく、例えば、パチンコやスロットル等の遊技機等や、家電製品に搭載された表示装置であってもよい。
【００６０】
上記各実施形態では、スクリーン反射面２０ａおよび液晶パネル反射面６０ａは、水平方向に延びる仮想直線の周りに湾曲した形状、つまり上下方向に湾曲した形状である。換言すると、図１および図５に示す縦断面において湾曲した形状、かつ、横断面において平坦な形状である。これに対し、スクリーン反射面２０ａおよび液晶パネル反射面６０ａは、上下方向に延びる仮想直線の周りに湾曲した形状、つまり水平方向に湾曲した形状であり、表示装置の縦断面において平坦な形状、かつ、横断面において湾曲した形状であってもよい。また、互いに向きを異にする複数本の仮想直線の周りに湾曲した形状、つまり、縦断面および横断面のいずれにおいても湾曲した形状であってもよい。
【００６１】
上記各実施形態では、スクリーン反射面２０ａおよび液晶パネル反射面６０ａを湾曲させることに伴い、それらの手前側に映り込み防止用の湾曲カバーを設けることを廃止させている。これに対し、スクリーン反射面２０ａおよび液晶パネル反射面６０ａを湾曲させつつ、映り込み防止用の湾曲カバーをさらに備えさせてもよい。
【００６２】
上記各実施形態に係るスクリーン反射面２０ａおよび液晶パネル反射面６０ａは、湾曲した形状であるが、平坦形状であってもよい。
【００６３】
上記各実施形態では、第１画像Ｇ１を表示する表示器Ｄに、スクリーン２０およびプロジェクタ３０を有してスクリーン２０に投影表示する投影表示器を用いている。特に、スクリーン２０の背面側から第１表示光Ｌ１を投影するリアプロジェクタを用いている。これに対し、スクリーン２０の表面側から第１表示光Ｌ１を投影するフロントプロジェクタを用いてもよい。また、投影表示器に替えて液晶表示器を用いてもよい。この場合、液晶表示器から射出される表示光が第１表示光Ｌ１に相当し、液晶表示器の表面が第２表示光を反射することとなる。
【００６４】
上記各実施形態のスクリーン２０はその全面が光透過性を有していてプロジェクタ３０からの第１表示光Ｌ１に含まれている画像成分を投影させる構成である。これに対し、例えばスクリーン２０に特定の図柄を所定深さでその背面側から表面側に向かって彫り込み、プロジェクタ３０から画像成分を含まない光をスクリーン２０の背面側から当て、スクリーン２０の表面側に特定図柄を透かして表示させるようにしてもよい。
【００６５】
制御装置であるＥＣＵ５０が提供する手段および／または機能は、実体的な記憶媒体に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。例えば、制御装置がハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。
【符号の説明】
【００６６】
２０…スクリーン、２０ａ…表示器の表示面（スクリーン反射面）、３０…プロジェクタ、４０…虚像用表示器、６０…液晶パネル、６０ａ…液晶パネルの表示面、Ｄ…表示器。
【図１】
0006354771.tif 000002
【図２】
0006354771.tif 000003
【図３】
0006354771.tif 000004
【図４】
0006354771.tif 000005
【図５】
0006354771.tif 000006
【図６】
0006354771.tif 000007
【図７】
0006354771.tif 000008