(57)【要約】      （修正有）【課題】１つの投影器で奥行き方向にずれた複数の面に画像（虚像）を表示する。【解決手段】虚像生成部２５は、表示器２３と第二のスクリーン１２（第一のスクリーン１１）との間の第二の投影光Ｌ２（第一の投影光Ｌ１）の光路上に配置され、第一の投影光Ｌ１を生成する表示器２３の第一の表示領域の虚像と、第二の投影光Ｌ２を生成する表示器２３の第二の表示領域の虚像とを、表示器２３上の第一の表示領域及び第二の表示領域よりも投射レンズ２４側に生成する。虚像生成部２５は、第二の投影光Ｌ２が透過する第二の虚像生成部の厚さを、第一の投影光Ｌ１が透過する第一の虚像生成部の厚さよりも厚くする。投射レンズ２４は、第二の表示領域の虚像を、第一の表示領域の虚像よりも離れた位置で実像として結像する。【選択図】図２
2017207632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の投影光（Ｌ１）を生成する第一の表示領域（２３１）と、第二の投影光（Ｌ２）を生成する第二の表示領域（２３２）と、を有する表示器（２３）と、
前記第一の投影光の光路上に配置され、前記第一の投影光が結像して第一の画像（Ｍ１）を表示する第一のスクリーン（１１）と、
前記第二の投影光の光路上の、前記第一のスクリーンよりも前記表示器から離れた位置に配置され、前記第二の投影光が結像して第二の画像（Ｍ２）を表示する第二のスクリーン（１２）と、
前記第一の表示領域から前記第一のスクリーンに向かう前記第一の投影光の光路上に配置され、前記第一の表示領域の表面側に前記第一の表示領域の虚像（２３１ｐ）を生成する第一の虚像生成部（２５１）と、
前記第二の表示領域から前記第二のスクリーンに向かう前記第二の投影光の光路上に配置され、前記第二の表示領域の表面側に前記第二の表示領域の虚像（２３２ｐ）を生成する第二の虚像生成部（２５２）と、
前記第一の虚像生成部及び前記第二の虚像生成部と、前記第一のスクリーン及び前記第二のスクリーンとの間に配置され、前記第一の虚像生成部が生成した前記虚像を前記第一のスクリーンに結像させ、かつ前記第二の虚像生成部が生成した前記虚像を前記第二のスクリーンに結像させる投射レンズ（２４）と、を備え、
前記第二の虚像生成部が生成する前記虚像は、前記第一の虚像生成部が生成する前記虚像より前記表示器から離れている、
ことを特徴とする投影型表示装置。
【請求項２】
前記第一の虚像生成部は、前記第一の投影光の入射面（２５１ａ）と出射面（２５１ｂ）とが非平行になるように形成される、又は／及び前記第二の虚像生成部は、前記第二の投影光の入射面（２５２ａ）と出射面（２５２ｂ）とが非平行になるように形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の投影型表示装置。
【請求項３】
前記第一の虚像生成部と前記第二の虚像生成部とは、一体に形成され、
前記第一の虚像生成部の前記入射面と、前記第二の虚像生成部の前記入射面とは、同一平面で形成される、
ことを特徴とする請求項２に記載の投影型表示装置。
【請求項４】
第一の投影光（Ｌ１）を生成する第一の表示領域（２３１）と、第二の投影光（Ｌ２）を生成する第二の表示領域（２３２）と、を有する表示器（２３）と、
前記第一の投影光の光路上に配置され、前記第一の投影光が結像して第一の画像（Ｍ１）を表示する第一のスクリーン（１１）と、
前記第二の投影光の光路上の、前記第一のスクリーンよりも前記表示器から離れた位置に配置され、前記第二の投影光が結像して第二の画像（Ｍ２）を表示する第二のスクリーン（１２）と、
前記第二の表示領域から前記第二のスクリーンに向かう前記第二の投影光の光路上に配置され、前記第二の表示領域の表面側に前記第二の表示領域の虚像（２３２ｐ）を生成する第二の虚像生成部（２５２）と、
前記第二の虚像生成部と、前記第一のスクリーンとの間に配置され、前記表示器の前記第一の表示領域を前記第一のスクリーンに結像させ、かつ前記第二の虚像生成部が生成した前記虚像を前記第二のスクリーンに結像させる投射レンズ（２４）と、を備える、
ことを特徴とする投影型表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の投影型表示装置と、
前記第一のスクリーンが表示する前記第一の画像の光と、前記第二のスクリーンが表示する前記第二の画像の光と、を視認者の視線方向に位置する透過反射部に向けるリレー光学部（１３，１４）と、を備える、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、１つの投影器で複数の面に画像を表示することが可能な投影型表示装置及び、この投影型表示装置が表示した複数の面に表示された画像を虚像として視認させるヘッドアップディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
投影型表示装置は、投影器から出射された画像光（投影光）を、スクリーンなどへ投影し、スクリーン上に画像を表示する表示装置である。特に特許文献１に開示されている投影型表示装置は、投射器から投影光を受光し、受光した投影光をスクリーンに向けて反射する結像位置調整ミラーを有し、この結像位置調整ミラーが投影器からの投影光を受光し、受光した投影光を結像距離の異なる複数の投影光に変換することで、投影器から距離が異なる位置に配置される複数のスクリーンそれぞれに投影光を結像させている。これにより、１つの投影器であっても、投影器から距離が異なる位置に配置される複数のスクリーンに画像を表示することが可能である。すなわち、それぞれのスクリーンに表示される画像は、視認者から観て奥行き方向にずれた位置に表示されるため、視認者に立体的に画像を認識させることができる。
【０００３】
そして、特許文献１に開示されているヘッドアップディスプレイは、上記投影型表示装置が複数の面に表示した画像を虚像化するため、視認者から観て奥行き方向にずれた複数の虚像を表示することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−４５２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された投影型表示装置は、１つの投影器からの投影光を複数のスクリーンに結像させるための結像位置調整ミラーを必要としていた。結像位置調整ミラーは、サイズが大きく、投影型表示装置（ヘッドアップディスプレイ）のサイズが大型化してしまうおそれがあり、別の方法での複数面への画像の表示方法が求められていた。
【０００６】
本発明は、１つの投影器で奥行き方向にずれた複数の面に画像（虚像）を表示可能な投影型表示装置及びヘッドアップディスプレイを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の観点における投影型表示装置（１０）は、第一の投影光（Ｌ１）を生成する第一の表示領域（２３１）と、第二の投影光（Ｌ２）を生成する第二の表示領域（２３２）と、を有する表示器（２３）と、
前記第一の投影光の光路上に配置され、前記第一の投影光が結像して第一の画像（Ｍ１）を表示する第一のスクリーン（１１）と、
前記第二の投影光の光路上の前記第一のスクリーンよりも前記表示器から離れた位置に配置され、前記第二の投影光が結像して第二の画像（Ｍ２）を表示する第二のスクリーン（１２）と、
前記第一の表示領域から前記第一のスクリーンに向かう前記第一の投影光の光路上に配置され、前記第一の表示領域の表面側に前記第一の表示領域の虚像（２３１ｐ）を生成する第一の虚像生成部（２５１）と、
前記第二の表示領域から前記第二のスクリーンに向かう前記第二の投影光の光路上に配置され、前記第二の表示領域の表面側に前記第二の表示領域の虚像（２３２ｐ）を生成する第二の虚像生成部（２５２）と、
前記第一の虚像生成部及び前記第二の虚像生成部と、前記第一のスクリーン及び前記第二のスクリーンとの間に配置され、前記第一の虚像生成部が生成した前記虚像を前記第一のスクリーンに結像させ、かつ前記第二の虚像生成部が生成した前記虚像を前記第二のスクリーンに結像させる投射レンズ（２４）と、を備え、
前記第二の虚像生成部が生成する前記虚像は、前記第一の虚像生成部が生成する前記虚像より前記表示器から離れていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の第二の観点におけるヘッドアップディスプレイは、前記投影型表示装置１０と、
前記第一のスクリーンが表示する前記第一の画像の光と、前記第二のスクリーンが表示する前記第二の画像の光と、を視認者の視線方向に位置する透過反射部に向けるリレー光学部（１３，１４）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、１つの投影器で奥行き方向にずれた複数の面に画像（虚像）を表示可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係るヘッドアップディスプレイの構成を示す図である。
【図２】図１の投影型表示装置の構成を示す図である。
【図３】図２の虚像生成部を示す斜視図である。
【図４】上記実施形態の投影型表示装置における虚像生成部の作用を説明する図である。
【図５】上記実施形態の虚像生成部の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【００１２】
図１は、本実施形態のヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤと記載する）１の構成を示す図である。  本実施形態のＨＵＤ１は、図１に示すように、第一のスクリーン１１に第一の画像Ｍ１を表示し、第二のスクリーン１２に第二の画像Ｍ２を表示する投影型表示装置１０と、第一の画像Ｍ１の第一の表示光Ｎ１及び第二の画像Ｍ２の第二の表示光Ｎ２を、視認者Ｅの視線方向（前方）に位置するウインドシールド（透過反射部の一例）２に向ける第一のリレー光学部１３、第二のリレー光学部１４から構成される。ＨＵＤ１は、投影型表示装置１０が表示する第一の画像Ｍ１の第一の虚像Ｖ１と、第二の画像Ｍ２の第二の虚像Ｖ２と、を視認者Ｅに視認させる。
【００１３】
第一の画像Ｍ１を始点とした視認者Ｅまでの第一の表示光Ｎ１の光路長と、第二の画像Ｍ２を始点とした視認者Ｅまでの第二の表示光Ｎ２の光路長とは異なる。これにより、視認者Ｅが視認する第一の虚像Ｖ１と第二の虚像Ｖ２との奥行き方向の位置が異なる。本実施形態のＨＵＤ１では、視認者Ｅまでの第一の表示光Ｎ１の光路長が、視認者Ｅまでの第二の表示光Ｎ２の光路長よりも長くなるように、内部に第一の画像Ｍ１が表示される表示面（第一のスクリーン１１）と、第二の画像Ｍ２が表示される表示面（第二のスクリーン１２）とが配置される。
【００１４】
第一のリレー光学部１３は、平板状の反射面を有する平面鏡であり、第一のスクリーン１１に表示される第一の画像Ｍ１の第一の表示光Ｎ１と、第二のスクリーン１２に表示される第二の画像Ｍ２の第二の表示光Ｎ２とを、第二のリレー光学部１４に向けて反射する。
【００１５】
第二のリレー光学部１４は、凹状の反射面を有する凹面鏡であり、第一のリレー光学部１３で反射した第一の表示光Ｎ１及び第二の表示光Ｎ２をさらに反射させ、フロントガラス２に向けて反射する。第二のリレー光学部１４で反射した第一の表示光Ｎ１，第二の表示光Ｎ２は、ＨＵＤ１の筐体の透光部を透過して、フロントガラス２に到達する。フロントガラス２は、第一の表示光Ｎ１，第二の表示光Ｎ２を視認者Ｅに向けて反射する。これにより、ＨＵＤ１は、虚像Ｖ（第一の虚像Ｖ１及び第二の虚像Ｖ２）とフロントガラス２の前方に実際に存在する外景等の双方を、視認者Ｅに視認させることができる。なお、第二のリレー光学部１４は、拡大鏡としての機能を有し、投影型表示装置１０が表示した第一の画像Ｍ１及び第二の画像Ｍ２を拡大してフロントガラス２側へ反射する。すなわち、視認者Ｅに視認される第一の虚像Ｖ１，第二の虚像Ｖ２は、投影型表示装置１０が表示する第一の画像Ｍ１，第二の画像Ｍ２が拡大した像である。また、第二のリレー光学部１４は、フロントガラス２が曲面であることに起因する第一の虚像Ｖ１及び第二の虚像Ｖ２の歪みを軽減する機能も有していてもよい。
【００１６】
なお、第一のリレー光学部１３及び第二のリレー光学部１４の反射面の形状は、上記の形状に限定されず、凹状、凸状、自由曲面形状など変更してもよい。また、第一のリレー光学部１３又は第二のリレー光学部１４の一方を省略してもよく、新たな反射型のリレー光学部を追加してもよい。また、レンズなどの透過屈折型のリレー光学系で代替してもよく、新たに透過屈折型のリレー光学系を追加してもよい。
【００１７】
（投影型表示装置）  図２は、投影型表示装置１０の構成を示す図である。なお、後述する照明光Ｃ、第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２は、無数の光線からなる光束として表現すべきだが、図をわかりやすくするため、照明光Ｃは、後述する照明部２１から出射される光束の光軸のみ図示し、第一の投影光Ｌ１は、第一のスクリーン１１で結像する光束の光軸のみ図示し、第二の投影光Ｌ２は、第二のスクリーン１２で結像する光束の光軸のみ図示する。  投影型表示装置１０は、第一のスクリーン１１に結像する第一の投影光Ｌ１及び第二のスクリーン１２に結像する第二の投影光Ｌ２を出射する投影器２０と、投影器２０が出射する第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２を反射する平面鏡からなる第三のリレー光学系３０と、第三のリレー光学系３０が反射した第一の投影光Ｌ１を結像する第一のスクリーン１１と、第二の投影光Ｌ２を結像する第二のスクリーン１２と、から構成される。なお、本実施形態の投影型表示装置１０は、投影器２０と第一のスクリーン１１及び第二のスクリーン１２との間に、第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２を折り返す（反射する）第三のリレー光学系３０を設け、投影型表示装置１０の一方向における大型化を抑制しているが、第三のリレー光学系３０は省略されてもよい。
【００１８】
本実施形態の投影型表示装置１０は、投影器２０から第一のスクリーン１１までの第一の投影光Ｌ１の光路長が、投影器２０から第二のスクリーン１２までの第二の投影光Ｌ２の光路長より長くなるように、第一のスクリーン１１及び第二のスクリーン１２を配置する。投影器２０は、第一の投影光Ｌ１と、第一の投影光Ｌ１よりも結像距離が長い第二の投影光Ｌ２とを出射するため、投影器２０からの距離が異なるそれぞれのスクリーンに投影光を結像することが可能である。以下に、結像距離の異なる第一の投影光Ｌ１、第二の投影光Ｌ２を生成する投影器２０の構成を説明する。
【００１９】
（投影器）  投影器２０は、照明光Ｃを出射する照明部２１と、照明部２１からの照明光Ｃを透過し、後述する表示器２３が生成する第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２を投射レンズ２４に向けて反射するプリズム２２と、照明光Ｃを受光し、照明光Ｃを空間光変調した第一の投影光Ｌ１を生成する表示領域（図示しない）と、第二の投影光Ｌ２を生成する表示領域（図示しない）と、を有する表示器２３と、正の屈折力を有し、第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２を、第一のスクリーン１１及び第二のスクリーン１２に結像させる投射レンズ２４と、プリズム２２と表示器２３との間に配置され、表示器２３から出射される第一の投影光Ｌ１と第二の投影光Ｌ２の光路上に位置し、第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２の結像距離を調整する虚像生成部２５と、から構成される。なお、投影器２０を構成する部材や配置などは、適宜変更、追加、削除をしてもよい。
【００２０】
照明部２１は、複数の色を出射可能な単数又は複数の光源（図示しない）を有し、時分割的に出射する照明光Ｃの色を変化させる。表示器２３は、フィールドシーケンシャルカラー方式で、画像を生成するための第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２を生成する。表示器２３は、具体的には、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）やＬＣｏＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ（登録商標））などの反射型の表示デバイスであるが、これらに限定されない。プリズム２２は、例えば、ＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ  Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）プリズムなどで構成されるが、これに限定されない。
【００２１】
図３は、虚像生成部２５の立体図である。  虚像生成部２５は、屈折率ｎを有する無色透明の部材であり、例えばアクリル樹脂で形成され、プリズム２２と表示器２３との間に配置される。虚像生成部２５は、表示器２３から第一のスクリーン１１に向かう第一の投影光Ｌ１が透過する第一の虚像生成部２５１と、表示器２３から第二のスクリーン１２に向かう第二の投影光Ｌ２が透過する第二の虚像生成部２５２と、を有する。第一の虚像生成部２５１は、第一の投影光Ｌ１を入射する入射面２５１ａと、透過した第一の投影光Ｌ１を投射レンズ２４に向けて出射する出射面２５１ｂと、を有する。本実施形態において、第一の虚像生成部２５１の入射面２５１ａと出射面２５１ｂとは平行である。すなわち、第一の虚像生成部２５１は、平板状と言える。また、第二の虚像生成部２５２は、第二の投影光Ｌ２を入射する入射面２５２ａと、透過した第二の投影光Ｌ２を投射レンズ２４に向けて出射する出射面２５２ｂと、を有する。本実施形態において、第二の虚像生成部２５２の入射面２５２ａと出射面２５２ｂとは平行である。すなわち、第二の虚像生成部２５２は、平板状と言える。虚像生成部２５は、第一の虚像生成部２５１の厚さ（第一の投影光Ｌ１の進行方向に概ね沿った長さ）ｄ１が、第二の虚像生成部２５２の厚さ（第二の投影光Ｌ２の進行方向に概ね沿った長さ）ｄ２よりも薄くなるように形成される。また、本実施形態では、第一の虚像生成部２５１の入射面２５１ａと第二の虚像生成部２５２の入射面２５１ａとは、同一平面である。斯かる構成により、虚像生成部２５は、表示器２３から入射する第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２が、入射面（２５１ａ，２５２ａ）で反射され、迷光となってしまうことを防止することができる。なお、図３に示される虚像生成部２５は、第一の虚像生成部２５１と第二の虚像生成部２５２とを一体に形成しているが、別々に形成されてもよい。
【００２２】
また、虚像生成部２５は、第一の虚像生成部２５１と第二の虚像生成部２５２との間の境界部２５３を有する。この境界部２５３は、虚像生成部２５のうち第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２を受光する面にある第一境界部２５３ａと、虚像生成部２５のうち第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２を出射する面にある第二境界部２５３ｂと、第一の虚像生成部２５１と第二の虚像生成部２５２との間の第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２に概ね沿った境界面である第三境界部２５３ｃと、に分けられる。虚像生成部２５は、これらの境界部２５３の少なくとも一つに、例えば黒色の遮光層（図示しない）を設けてもよい。これにより、第一の投影光Ｌ１が第二の虚像生成部２５２に侵入したり、逆に第二の投影光Ｌ２が第一の虚像生成部２５１に侵入したりしてしまい、第一のスクリーン１１、第二のスクリーン１２に表示される画像が乱れてしまうことを防止することができる。なお、虚像生成部２５の形状は、図３に示されるものに限定されず、第一の投影光Ｌ１が透過する第一の虚像生成部２５１の厚さｄ１が、第二の投影光Ｌ２が透過する第二の虚像生成部２５２の厚さｄ２よりも薄くなる（厚さ０も含む）ように形成されるという、要旨を変更しない範囲で変更することが可能である。虚像生成部２５の変形例については、後で図５を用いて説明する。
【００２３】
図４は、虚像生成部２５の作用、及び各投影光Ｌ１，Ｌ２が各スクリーン１１，１２に結像される原理を説明する図である。なお、図４では、図３に記載の照明部２１、プリズム２２及び第三のリレー光学系３０は、省略する。図４において、２４１は、投射レンズ２４の前側主点であり、２４２は、後側主点である。ｆ１は、投射レンズ２４の前側焦点距離であり、ｆ２は、後側焦点距離である。Ａ０は、前側主点２４１から表示器２３の表示面までの距離である。２３１は、表示器２３の表示面のうち第一の投影光Ｌ１を生成する第一の表示領域であり、２３２は、第二の投影光Ｌ２を生成する第二の表示領域である。２３１ｐは、虚像生成部２５の第一の虚像生成部２５１の作用により生成される第一の表示領域２３１の虚像の位置を示し、２３２ｐは、第一の虚像生成部２５１の厚さｄ１より厚い厚さｄ２を有する第二の虚像生成部２５２の作用により生成される第二の表示領域２３２の虚像の位置を示す。
【００２４】
Ａ１は、第一の表示領域２３１の虚像２３１ｐと、前側主点２４１との間の距離であり、下記数式（１）で求められる。
【数１】
2017207632.tif 000003
【００２５】
また、Ａ２は、第二の表示領域２３２の虚像２３２ｐと、前側主点２４１との間の距離であり、下記数式（２）で求められる。
【数２】
2017207632.tif 000004
【００２６】
第二の虚像生成部２５２の厚さｄ２は、第一の虚像生成部２５１の厚さｄ１よりも厚いため、上記数式（１），数式（２）により、距離Ａ２が距離Ａ１より短くなる。すなわち、第二の表示領域２３２の虚像２３２ｐは、第一の表示領域２３１の虚像２３１ｐよりも投射レンズ２４の近傍に生成される。なお、第一の表示領域２３１の虚像２３１ｐ及び第二の表示領域２３２の虚像２３２ｐは、投射レンズ２４の前側焦点距離ｆ１よりも離れた位置に生成される。これにより、第一の表示領域２３１の虚像２３１ｐ及び第二の表示領域２３２の虚像２３２ｐが、投射レンズ２４を跨いだスクリーン側で実像として結像される。
【００２７】
Ｂ１は、後側主点２４２と、第一の投影光Ｌ１が結像する位置との間の距離である。すなわち、距離Ｂ１は、投射レンズ２４の後側主点２４２と、第一のスクリーン１１との間の距離であり、下記数式（３）で求められる。
【数３】
2017207632.tif 000005
【００２８】
また、Ｂ２は、後側主点２４２と、第二の投影光Ｌ２が結像する位置との間の距離である。すなわち、距離Ｂ２は、投射レンズ２４の後側主点２４２と、第二のスクリーン１２との間の距離であり、下記数式（４）で求められる。
【数４】
2017207632.tif 000006
【００２９】
上記したように、第二の表示領域２３２の虚像２３２ｐは、第一の表示領域２３１の虚像２３１ｐよりも投射レンズ２４の近傍に生成されるため、投射レンズ２４は、第二の表示領域２３２の虚像２３２ｐを、第一の表示領域２３１の虚像２３１ｐよりも離れた位置で実像として結像する。
【００３０】
以上に説明したように、本実施形態の虚像生成部２５は、表示器２３から第一のスクリーン１１に向かう第一の投影光Ｌ１が透過する平板状の第一の虚像生成部２５１と、表示器２３から第二のスクリーン１２に向かう第二の投影光Ｌ２が透過する平板状の第二の虚像生成部２５２と、を設ける。この虚像生成部２５により、第一の投影光Ｌ１を生成する表示器２３の第一の表示領域２３１の虚像２３１ｐと、第二の投影光Ｌ２を生成する表示器２３の第二の表示領域２３２の虚像２３２ｐとが、表示器２３上の第一の表示領域２３１及び第二の表示領域２３２よりも投射レンズ２４側に生成される。また、第二の投影光Ｌ２が透過する第二の虚像生成部２５２内の長さ（第二の虚像生成部２５２の厚さ）ｄ２は、第一の投影光Ｌ１が透過する第一の虚像生成部２５１内の長さ（第一の虚像生成部２５１の厚さ）ｄ１よりも長い（厚い）ので、第二の表示領域２３２の虚像２３２ｐは、第一の表示領域２３１の虚像２３１ｐよりも投射レンズ２４の近傍に生成され、そして、投射レンズ２４は、第二の表示領域２３２の虚像２３２ｐを、第一の表示領域２３１の虚像２３１ｐよりも離れた位置で実像として結像する。斯かる第一の投影光Ｌ１及び第二の投影光Ｌ２の光路上に、透光性の部材からなる虚像生成部２５を配置する簡易な構成により、１つの投影器２０からの光を複数のスクリーンに結像させることができる。
【００３１】
以上が、本実施形態におけるＨＵＤ１の説明であるが、本発明は上記実施形態及び図面によって限定されるものではない。これらに変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。以下に変形例の一例を示す。
【００３２】
上記実施形態の虚像生成部２５は、図３に示されるように、第一の虚像生成部２５１における第一の投影光Ｌ１の入射面２５１ａと出射面２５１ｂとが平行の平板状であり、第二の虚像生成部２５２における第一の投影光Ｌ２の入射面２５２ａと出射面２５２ｂとが平行の平板状であったが、第一の虚像生成部２５１（第二の虚像生成部２５２）の入射面２５１ａ（２５２ａ）と出射面２５１ｂ（２５２ｂ）とは非平行であってもよい。具体的には、図５（ａ）に示すように、虚像生成部２５の第一の虚像生成部２５１又は／及び第二の虚像生成部２５２は、平板状ではなく、出射面２５２ｂ（２５１ｂ）が入射面２５２ａ（２５１ａ）に対して傾くように形成されてもよい。また、虚像生成部２５は、図５（ｂ）に示すように、第一の虚像生成部２５１と第二の虚像生成部２５２との間の境界部２５３に段差を有さず、そして、第一の虚像生成部２５１又は／及び第二の虚像生成部２５２は、出射面２５２ｂ（２５１ｂ）が入射面２５２ａ（２５１ａ）に対して傾くように形成されてもよい。また、虚像生成部２５は、図５（ｃ）に示すように、虚像生成部２５の第一の虚像生成部２５１又は／及び第二の虚像生成部２５２における投影光の入射面２５２ａ（２５１ａ）又は／及び出射面２５２ｂ（２５１ｂ）を曲面で形成してもよい。また、虚像生成部２５は、図５（ｄ）に示すように、第一の虚像生成部２５１を省略してもよい（厚さｄ１をゼロとしてもよい）。また、虚像生成部２５は、図５（ｅ）に示すように、第一の虚像生成部２５１又は／及び第二の虚像生成部２５２が、部分的に凹又は凸であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明の投影型表示装置は、例えば、車両のインストルメントパネルに搭載可能な表示装置である。また、本発明のヘッドアップディスプレイは、車両などの移動体に搭載され、視認者に虚像を視認させる虚像表示装置として好適である。
【符号の説明】
【００３４】
１…ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）、２…フロントウインドシールド（透過反射部）、１０…投影型表示装置、１１…第一のスクリーン、１２…第二のスクリーン、１３…第一のリレー光学部、１４…第二のリレー光学部、２０…投影器、２１…照明部、２２…プリズム、２３…表示器、２４…投射レンズ、２５…虚像生成部、３０…第三のリレー光学系、２３１…第一の表示領域、２３１ｐ…虚像、２３２…第二の表示領域、２３２ｐ…虚像、２４１…前側主点、２４２…後側主点、２５１…第一の虚像生成部、２５２…第二の虚像生成部、Ｃ…照明光、Ｅ…視認者、ｆ１…前側焦点距離、ｆ２…後側焦点距離、Ｌ１…第一の投影光、Ｌ２…第二の投影光、Ｍ１…第一の画像、Ｍ２…第二の画像、Ｎ１…第一の表示光、Ｎ２…第二の表示光、Ｖ１…第一の虚像、Ｖ２…第二の虚像
【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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