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公開番号2024071852
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-27
出願番号2022182313
出願日2022-11-15
発明の名称映像表示装置
出願人日亜化学工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/01 20060101AFI20240520BHJP(光学)
要約【課題】焦点距離が異なる虚像を表示可能な映像表示装置を提供する。
【解決手段】映像表示装置は、画像を表示可能な表示装置と、前記表示装置から出射した光が入射され、P偏光及びS偏光のいずれかを選択的に出射可能な液晶素子と、前記液晶素子から出射された、P偏光及びS偏光のいずれか一方の光を反射し、他方の光を透過する反射型偏光部材と、前記他方の光を前記反射型偏光部材によって反射された前記一方の光が進む方向と同一方向に反射する反射部材と、を備える。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
画像を表示可能な表示装置と、
前記表示装置から出射した光が入射され、Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれかを選択的に出射可能な液晶素子と、
前記液晶素子から出射された、Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれか一方の光を反射し、他方の光を透過する反射型偏光部材と、
前記他方の光を前記反射型偏光部材によって反射された前記一方の光が進む方向と同一方向に反射する反射部材と、
を備えた映像表示装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
画像を表示可能な表示装置と、
前記表示装置から出射した光が入射され、Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれかを選択的に出射可能な液晶素子と、
前記液晶素子から出射された光が入射する透光性部材と、
を備え、
前記透光性部材は、
前記液晶素子から出射された、Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれか一方の光を反射し、他方の光を前記透光性部材内に入射させる第１面と、
前記他方の光を前記第１面によって反射された前記一方の光が進む方向と同一方向に反射する第２面と、
を有する映像表示装置。
【請求項３】
前記液晶素子から出射した光が入射し、前記画像に応じた第１の像を形成する結像光学系をさらに備え、
前記結像光学系は、前記第１の像側において略テレセントリック性を有し、
前記表示装置から出射する光が略ランバーシアン配光を有する請求項１または２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記表示装置から出射する光は、前記表示装置から出射する光の光軸に対して角度θの方向の光度が前記光軸上の光度のｃｏｓｎθ倍で近似される配光パターンを有し、
前記ｎは０より大きい値である請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
前記ｎは、１１以下である請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
前記表示装置は、複数のＬＥＤ素子を有するＬＥＤディスプレイである請求項１または２に記載の映像表示装置。
【請求項７】
前記ＬＥＤ素子から出射する光が、略ランバーシアン配光を有する請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項８】
前記表示装置は、前記ＬＥＤ素子上に配置され、前記ＬＥＤ素子から出射する光が入射する波長変換部材をさらに有する請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項９】
前記結像光学系は、
前記液晶素子から出射した光が入射する入力素子を含み、前記表示装置において互いに異なる位置から出射して前記入力素子に入射する前に互いに交差して前記第１の像に至る複数の主光線同士が、前記第１の像の前後で略平行になるように前記複数の主光線を屈曲する屈曲部と、
前記入力素子を経由した光が入射する出力素子を含み、前記屈曲部を経由した前記複数の主光線が、前記第１の像の形成位置に向かうように前記複数の主光線の進行方向を変更する方向変更部と、
を有する請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
前記液晶素子と前記結像光学系との間に配置され、前記液晶素子から前記結像光学系に向かう光の一部が通過する開口が設けられ、前記液晶素子から前記結像光学系に向かう光の他の一部を遮断する遮光部材をさらに備える請求項３に記載の映像表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、映像表示装置に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、表示装置から出射した光を、複数のミラーで順次反射し、最後のミラーにおいて反射された光を、ウインドシールド等の反射部材で使用者に向けてさらに反射し、使用者に表示装置が表示する画像に応じた虚像を視認させる技術が開示されている。近年、立体的な虚像を表示したいという要望がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１６／２０８１９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態は、焦点距離が異なる虚像を表示可能な映像表示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】
【０００５】
本発明の実施形態に係る映像表示装置は、画像を表示可能な表示装置と、前記表示装置から出射した光が入射され、Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれかを選択的に出射可能な液晶素子と、前記液晶素子から出射された、Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれか一方の光を反射し、他方の光を透過する反射型偏光部材と、前記他方の光を前記反射型偏光部材によって反射された前記一方の光が進む方向と同一方向に反射する反射部材と、を備える。
【０００６】
本発明の実施形態に係る映像表示装置は、画像を表示可能な表示装置と、前記表示装置から出射した光が入射され、Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれかを選択的に出射可能な液晶素子と、前記液晶素子から出射された光が入射する透光性部材と、を備える。前記透光性部材は、前記液晶素子から出射された、Ｐ偏光及びＳ偏光のいずれか一方の光を反射し、他方の光を前記透光性部材内に入射させる第１面と、前記他方の光を前記第１面によって反射された前記一方の光が進む方向と同一方向に反射する第２面と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態によれば、焦点距離が異なる虚像を表示可能な映像表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１の実施形態に係る映像表示装置を示す端面図である。
図２は、第１の実施形態における映像表示装置において、表示装置が表示する画像、液晶素子の状態、及び、反射型偏光部材に結像される虚像の関係を示す図である。
図３は、第１の実施形態に係る映像表示装置の表示装置を示す端面図である。
図４Ａは、第１の実施形態に係る映像表示装置の液晶素子を示す端面図である。
図４Ｂは、第１の実施形態に係る映像表示装置の液晶素子の動作を示す図である。
図５は、第１の実施形態に係る映像表示装置の反射型偏光部材を示す斜視図である。
図６Ａは、第１の実施形態に係る光源ユニットの原理を示す模式図である。
図６Ｂは、実施例２０に係る光源ユニットの原理を示す模式図である。
図７は、実施例１、１１、２０において、１つの発光エリアから出射する光の配光パターンを示すグラフである。
図８は、実施例１～１２および実施例２０における第２の像の輝度の均一性を示すグラフである。
図９は、第２の実施形態に係る映像表示装置を示す端面図である。
図１０は、第３の実施形態に係る映像表示装置を示す端面図である。
図１１は、運転席にいる視認者から見た景色を示す模式図である。
図１２は、第４の実施形態に係る映像表示装置の表示装置を示す断面図である。
図１３は、第５の実施形態に係る映像表示装置の光源ユニットを示す端面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、各実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、適宜簡略化又は強調されている。例えば、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。さらに、本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【００１０】
＜第１の実施形態＞
（全体構成と動作）
図１は、本実施形態に係る映像表示装置を示す端面図である。
図２は、本実施形態における映像表示装置において、表示装置が表示する画像、液晶素子の状態、及び、反射型偏光部材に結像される虚像の関係を示す図である。
図１においては、光Ｌの光路のうち、Ｓ偏光及びＰ偏光のいずれも通過し得る部分を実線で示し、Ｓ偏光のみが通過する部分及びＳ偏光による虚像が見える方向を一点鎖線で示し、Ｐ偏光のみが通過する部分及びＰ偏光による虚像が見える方向を二点鎖線で示している。後述する図９及び図１０においても同様である。
（【００１１】以降は省略されています）

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