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公開番号2024089299
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-03
出願番号2022204574
出願日2022-12-21
発明の名称画像投影装置
出願人株式会社小糸製作所
代理人弁理士法人プロウィン
主分類G02B 27/01 20060101AFI20240626BHJP(光学)
要約【課題】画像表示部の温度上昇を抑制しながらも、投影画像の輝度向上を図ることが可能な画像投影装置を提供する。
【解決手段】照射光を照射する光源(11)と、照射光を拡散する光拡散部(14)と、所定方向の偏光成分を透過し、所定方向と交差する方向の偏光成分を反射する反射型偏光部(15)と、反射型偏光部(15)を透過した所定方向の偏光成分が背面から入射し、表示面から画像光を出射する画像表示部(16)を備え、光拡散部(14)と反射型偏光部(15)が所定距離を隔てて配置されている画像投影装置。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
照射光を照射する光源と、
前記照射光を拡散する光拡散部と、
所定方向の偏光成分を透過し、前記所定方向と交差する方向の偏光成分を反射する反射型偏光部と、
前記反射型偏光部を透過した前記所定方向の偏光成分が背面から入射し、表示面から画像光を出射する画像表示部を備え、
前記光拡散部と前記反射型偏光部が所定距離を隔てて配置されていることを特徴とする画像投影装置。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記光拡散部と前記反射型偏光部の間に空隙が設けられていることを特徴とする画像投影装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記画像表示部の長手方向の長さがＬであり、
前記反射型偏光部の背面からＬ／５以下の範囲に前記光拡散部が配置されていることを特徴とする画像投影装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記光源と前記光拡散部の間に配置され、前記画像表示部の長手方向における配光分布を調整する第１光学部材を備え、
前記画像表示部の長手方向の長さがＬであり、
前記第１光学部材と前記光拡散部との間隔はＬ／８以下の範囲であることを特徴とする画像投影装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像投影装置であって、
前記光源と前記第１光学部材の間に配置され、前記光源からの前記照射光の配光分布を調整する第２光学部材を備え、
前記第２光学部材の厚さは、３Ｌ／１０以上９Ｌ／１０以下の範囲であることを特徴とする画像投影装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置に関し、特に虚像を表示するための表示部に対して投影画像を照射する画像投影装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、車両内に各種情報を表示する装置として、アイコンを点灯表示する計器盤が用いられている。また、表示する情報量の増加とともに、計器盤に画像表示装置を埋め込むことや、計器盤全体を画像表示装置で構成することも提案されている。
【０００３】
しかし、計器盤は車両のフロントガラス（ウィンドシールド）より下方に位置しているため、計器盤に表示された情報を運転者が視認するには、運転中に視線を下方に移動させる必要があるため好ましくない。そこで、フロントガラスに画像を投影して、運転者が車両の前方を視認したときに情報を読み取れるようにするヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤ：ＨｅａｄＵｐＤｉｓｐｌａｙ）も提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１９－１１９２４８号公報
特開２０１９－１１９２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から提案されているＨＵＤ装置（画像投影装置）では、画像表示部の背面側からバックライト光を照射し、自由曲面ミラーやレンズ等の投影光学部を介して、画像光を所定の位置に投影している。また従来の画像投影装置では、画像表示部として液晶表示装置等が用いられており、光源から照射された光のうち特定方向に偏光した光のみが画像光の照射に用いられる。そのため、液晶表示装置等の裏面側には、特定方向の偏光のみを透過する偏光板が配置されている。
【０００６】
しかし特に車載用の画像投影装置では、投影される画像を社外の風景に重ね合わせるため、投影された画像の視認性を高めるためには画像光の輝度を非常に高める必要がある。そのため、偏光板を透過しないバックライト光によって、偏光板および液晶表示装置の温度が上昇して製品寿命に悪影響を及ぼす可能性がある。また、無偏光なバックライトのうち、偏光板を透過する光量はバックライト光の半分だけになり、光源が照射した光量を十分に利用して投影画像の輝度を向上させることが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、画像表示部の温度上昇を抑制しながらも、投影画像の輝度向上を図ることが可能な画像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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の画像投影装置は、照射光を照射する光源と、前記照射光を拡散する光拡散部と、所定方向の偏光成分を透過し、前記所定方向と交差する方向の偏光成分を反射する反射型偏光部と、前記反射型偏光部を透過した前記所定方向の偏光成分が背面から入射し、表示面から画像光を出射する画像表示部を備え、前記光拡散部と前記反射型偏光部が所定距離を隔てて配置されていることを特徴とする。
【０００９】
このような本発明の画像投影装置では、反射型偏光部で所定方向と交差する方向の偏光成分を反射し、画像表示部の温度上昇を抑制しながらも、所定距離を隔てて配置された光拡散部で再度光を拡散し、拡散された光に所定方向の偏光成分を含ませて投影画像の輝度向上を図ることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記光拡散部と前記反射型偏光部の間に空隙が設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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