特許ウォッチ

公開番号2024136311
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-04
出願番号2023047394
出願日2023-03-23
発明の名称光学部材および画像投影装置
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 20060101AFI20240927BHJP(光学)
要約【課題】照射光の利用効率を高めることが可能な光学部材および画像投影装置を提供する。
【解決手段】内部を光が伝搬する導光体部(13)と、導光体部(13)の第1面に設けられ、光が入射する光入射部(13a)と、導光体部(13)の第2面に設けられ、光入射部(13a)から入射した光を反射光として反射する光反射部(13b)と、導光体部(13)の第3面に設けられ、反射光を出射する光出射部(13c)を備え、光入射部(13a)には、第1方向の偏光を反射し、第1方向と交わる第2方向の偏光を透過する反射型偏光部(14)が設けられ、光出射部(13c)には、反射光の偏光方向を90度回転させる二分の一波長板(16)が設けられている光学部材。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内部を光が伝搬する導光体部と、
前記導光体部の第１面に設けられ、前記光が入射する光入射部と、
前記導光体部の第２面に設けられ、前記光入射部から入射した前記光を反射光として反射する光反射部と、
前記導光体部の第３面に設けられ、前記反射光を出射する光出射部を備え、
前記光入射部には、第１方向の偏光を反射し、前記第１方向と交わる第２方向の偏光を透過する反射型偏光部が設けられ、
前記光出射部には、前記反射光の偏光方向を９０度回転させる二分の一波長板が設けられていることを特徴とする光学部材。
続きを表示（約 720 文字）【請求項２】
請求項１に記載の光学部材であって、
前記光は前記光入射部に入射して屈折され、前記光反射部に到達することを特徴とする光学部材。
【請求項３】
請求項１に記載の光学部材であって、
前記第１面および前記第３面は、前記導光体部の隣り合う面であることを特徴とする光学部材。
【請求項４】
請求項３に記載の光学部材であって、
前記第１面および前記第３面は、前記光入射部への前記光の入射方向に対して傾斜して設けられていることを特徴とする光学部材。
【請求項５】
請求項３に記載の光学部材であって、
前記第１面は、前記光入射部への前記光の入射方向に対して傾斜して設けられ、
前記第３面は、前記入射方向と平行に配置されていることを特徴とする光学部材。
【請求項６】
請求項５に記載の光学部材であって、
前記第１面と前記第２面は非平行に配置され、
前記反射光は前記光出射部に略直角に入射することを特徴とする光学部材。
【請求項７】
請求項１に記載の光学部材であって、
前記第２面が曲面で構成されていることを特徴とする光学部材。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一つに記載の光学部材と、
前記光入射部に対して光を照射する光源と、
前記反射型偏光部で反射された前記第１方向の偏光、および前記光出射部から照射された光が入射し、画像光を照射する画像照射部と、
虚像を表示するための表示部に対して前記画像光を投影する投影光学部とを備え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、光学部材および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光学部材および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、本発明の光学部材は、内部を光が伝搬する導光体部と、前記導光体部の第１面に設けられ、前記光が入射する光入射部と、前記導光体部の第２面に設けられ、前記光入射部から入射した前記光を反射光として反射する光反射部と、前記導光体部の第３面に設けられ、前記反射光を出射する光出射部を備え、前記光入射部には、第１方向の偏光を反射し、前記第１方向と交わる第２方向の偏光を透過する反射型偏光部が設けられ、前記光出射部には、前記反射光の偏光方向を９０度回転させる二分の一波長板が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このような本発明の光学部材では、光源から照射された光は反射型偏光部で第１方向の偏光が反射され、第２方向の偏光は反射型偏光部を透過して光反射部で反射されて光出射部に到達し、二分の一波長板で偏光方向が９０度回転されて第１方向の偏光に変換される。これにより、光源からの無偏光の光を同じ方向の偏光にして面積を拡大して照射し、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、前記光は前記光入射部に入射して屈折され、前記光反射部に到達する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許