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公開番号2024110873
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-16
出願番号2023015732
出願日2023-02-03
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 20060101AFI20240808BHJP(光学)
要約【課題】照射光の利用効率を高め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、照射光を第1方向に沿った偏光方向に変換してバックライト光として出射する偏光変換素子(50)と、バックライト光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(18)とを備え、偏光変換素子(50)は第1方向の偏光を第1光として反射し、第1方向に直交する第2方向の偏光を第2光として透過する反射型偏光部(13)と、第2光を反射する反射鏡(15)と、第1光または第2光の光路上に配置された二分の一波長板(14)と、を有する画像投影装置(100)。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
照射光を照射する光源と、
前記照射光を第１方向に沿った偏光方向に変換してバックライト光として出射する偏光変換素子と、
前記バックライト光が背面から入射し、表示面から画像光を出射する画像表示部とを備え、
前記偏光変換素子は、
前記第１方向の偏光を第１光として反射し、前記第１方向に直交する第２方向の偏光を第２光として透過する反射型偏光部と、
前記第２光を反射する反射鏡と、
前記第１光または前記第２光の光路上に配置された二分の一波長板と、を有することを特徴とする画像投影装置。
続きを表示（約 670 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記反射型偏光部と前記反射鏡は平行に配置され、前記バックライト光における前記第１光および前記第２光の進行方向が同じであ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、
前記反射型偏光部と前記反射鏡は非平行に配置され、前記バックライト光における前記第１光および前記第２光の進行方向が異なっ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、
前記光源と前記偏光変換素子を少なくとも二組有し、
一方の前記光源から照射されたバックライト光が前記画像表示部の第１領域に入射し、
他方の前記光源から照射されたバックライト光が前記画像表示部の第２領域に入射す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、
一方の前記偏光変換素子と他方の前記偏光変換素子との間に、迷光防止遮光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６】
請求項１から５の何れか一つに記載の画像投影装置であって、
一方の前記偏光変換素子と前記画像表示部の間に配置された第１レンズ部と、
他方の前記偏光変換素子と前記画像表示部の間に配置された第２レンズ部を有し、
前記第１レンズ部と前記第２レンズ部は、配光特性が異なってい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等の搭乗者が視認するには、運転中に視線を下方に移動させる必要があり好ましくない。そこで、フロントガラスに画像を投影して、搭乗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）のような画像投影装置が提案されている。（例えば、特許文献１，２を参照）。
【０００４】
特許文献１，２の画像投影装置は、画像照射部が画像を含んだ照射光を照射し、自由曲面ミラー等で照射光を反射させて、ウィンドシールド等の表示部を介して空間中に画像が結像するように搭乗者の視点の位置に到達させる。これにより、搭乗者は視点に入射した照射光によって、奥行き方向における結像位置に画像が表示されているように認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
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】
【０００６】
このような従来の画像投影装置では、液晶表示装置等の画像表示部を用いて投影画像を表示し、画像表示部の背面側から照射光を照射して画像光を投影している。しかし、液晶表示装置等の画像表示部では、特定方向の偏光のみを透過するため、無偏光の照射光が入射した場合には、特定方向以外の偏光は画像の投影に利用されず光の利用効率が低下する。
【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、照射光の利用効率を高め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、前記照射光を第１方向に沿った偏光方向に変換してバックライト光として出射する偏光変換素子と、前記バックライト光が背面から入射し、表示面から画像光を出射する画像表示部とを備え、前記偏光変換素子は、前記第１方向の偏光を第１光として反射し、前記第１方向に直交する第２方向の偏光を第２光として透過する反射型偏光部と、前記第２光を反射する反射鏡と、前記第１光または前記第２光の光路上に配置された二分の一波長板と、を有す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、偏光変換素子が反射型偏光部と反射鏡と二分の一波長板を備えることで、光源からの照射光の偏光方向を揃えてバックライト光として照射することで、照射光の利用効率を高めることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記反射型偏光部と前記反射鏡は平行に配置され、前記バックライト光における前記第１光および前記第２光の進行方向が同じである。
（【００１１】以降は省略されています）

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