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公開番号2025007153
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023108361
出願日2023-06-30
発明の名称光学システム及びヘッドアップディスプレイ装置
出願人旭化成株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02F 1/1335 20060101AFI20250109BHJP(光学)
要約【課題】映像表示素子の発熱を抑制することができる光学システム及びヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】
光源と、
偏光子と、
映像表示素子と、
検光子と、
を、前記光源から出射される光源光の光路OP1に対し、この順に備え、
前記映像表示素子が、カラーフィルターと反射型偏光板RP1と液晶層LC1とを、前記光路OP1に対し、この順に備える、光学システム。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
光源と、
偏光子と、
映像表示素子と、
検光子と、
を、前記光源から出射される光源光の光路ＯＰ１に対し、この順に備え、
前記映像表示素子が、カラーフィルターと反射型偏光板ＲＰ１と液晶層ＬＣ１とを、前記光路ＯＰ１に対し、この順に備える、光学システム。
続きを表示（約 960 文字）【請求項２】
前記検光子が、外光の入射面を有する吸収型偏光板ＡＰ１を備え、
前記映像表示素子及び前記検光子が、前記光路ＯＰ１及び／又は前記外光の光路ＯＰ２に対して、傾斜している、請求項１に記載の光学システム。
【請求項３】
前記映像表示素子が、前記液晶層ＬＣ１よりも前記偏光子側に配される液晶層ＬＣ２を更に備え、
前記液晶層ＬＣ２と前記カラーフィルターと前記反射型偏光板ＲＰ１と前記液晶層ＬＣ１とが、前記光路ＯＰ１に対し、この順に配され、
前記液晶層ＬＣ２の画素サイズが、前記液晶層ＬＣ１の画素サイズよりも大きい、請求項１に記載の光学システム。
【請求項４】
前記映像表示素子が、前記液晶層ＬＣ２と前記カラーフィルターとの間に、反射型偏光板ＲＰ２を更に備える、請求項３に記載の光学システム。
【請求項５】
前記偏光子が、前記映像表示素子から離隔され、かつ、前記光路ＯＰ１に対して傾斜している、請求項１に記載の光学システム。
【請求項６】
前記偏光子が、反射型偏光板ＲＰ３と、反射型偏光板ＲＰ４と、前記反射型偏光板ＲＰ３及び反射型偏光板ＲＰ４の間に配置される吸収型偏光板ＡＰ２と、を備える、請求項１に記載の光学システム。
【請求項７】
前記吸収型偏光板ＡＰ２が、基材Ｓ１を有し、
前記吸収型偏光板ＡＰ２における前記基材Ｓ１の厚み位相差値ａは、４０ｎｍ以下である、請求項６に記載の光学システム。
【請求項８】
前記反射型偏光板ＲＰ３及び反射型偏光板ＲＰ４が、表面にワイヤグリッド構造を有するワイヤグリッド偏光板である、請求項６に記載の光学システム。
【請求項９】
前記反射型偏光板ＲＰ３の基材の厚み位相差値ｂ１と前記反射型偏光板ＲＰ４の基材の厚み位相差値ｂ２との和が４０ｎｍ以下である、請求項８に記載の光学システム。
【請求項１０】
前記光学システムが、前記光源光のうち前記偏光子にて反射される光の照射面を有する内壁を更に備え、
前記照射面の少なくとも一部が、光反射性材料を含む、請求項１に記載の光学システム。
（【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】
本発明は、光学システム及びヘッドアップディスプレイ装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、車両映像表示装置として、ヘッドアップディスプレイ装置の利用が拡大している。ヘッドアップディスプレイ装置は、車両のダッシュボードに設けられ、映像光を、映写板としてのフロントガラスに投影することにより、運転情報を虚像として表示することができる。
【０００３】
ヘッドアップディスプレイ装置の構成については、種々検討されている。例えば、特許文献１においては、所定の構成を具備する映像表示装置をヘッドアップディスプレイ装置として適用することが提案されている。この映像表示装置は、映像表示器を有するものであり、当該映像表示器は、液晶表示パネルと光源とを有し、液晶表示パネルは、液晶セルと、液晶セルの両側に貼着された偏光板（偏光子及び検光子）を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
国際公開第２０１９／０８２９２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の映像表示装置によれば、反射鏡として用いる反射型偏光板の偏光反射軸方向を容易に調整できるため、映写板に投影される映像の明るさの均一性を高めることができる点で有利といえる。一方、このような映像表示装置における映像表示器の液晶表示パネルは、外光（典型的には、太陽光）が、映像を表示する光と逆の方向から偏光板に入射した場合、偏光板が光を吸収して発熱する傾向がある。このような発熱を抑制し、映像表示装置としての品質をより高める観点から、特許文献１に記載の技術には依然として改善の余地がある。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、映像表示素子の発熱を抑制することができる光学システム及びヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鋭意研究を重ねた結果、光学システムにおける各構成部材の配置を工夫することで、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち、本発明は以下の態様を含む。
［１］
光源と、
偏光子と、
映像表示素子と、
検光子と、
を、前記光源から出射される光源光の光路ＯＰ１に対し、この順に備え、
前記映像表示素子が、カラーフィルターと反射型偏光板ＲＰ１と液晶層ＬＣ１とを、前記光路ＯＰ１に対し、この順に備える、光学システム。
［２］
前記検光子が、外光の入射面を有する吸収型偏光板ＡＰ１を備え、
前記映像表示素子及び前記検光子が、前記光路ＯＰ１及び／又は前記外光の光路ＯＰ２に対して、傾斜している、［１］に記載の光学システム。
［３］
前記映像表示素子が、前記液晶層ＬＣ１よりも前記偏光子側に配される液晶層ＬＣ２を更に備え、
前記液晶層ＬＣ２と前記カラーフィルターと前記反射型偏光板ＲＰ１と前記液晶層ＬＣ１とが、前記光路ＯＰ１に対し、この順に配され、
前記液晶層ＬＣ２の画素サイズが、前記液晶層ＬＣ１の画素サイズよりも大きい、［１］又は［１］に記載の光学システム。
［４］
前記映像表示素子が、前記液晶層ＬＣ２と前記カラーフィルターとの間に、反射型偏光板ＲＰ２を更に備える、［３］に記載の光学システム。
［５］
前記偏光子が、前記映像表示素子から離隔され、かつ、前記光路ＯＰ１に対して傾斜している、［１］～［３］のいずれかに記載の光学システム。
［６］
前記偏光子が、反射型偏光板ＲＰ３と、反射型偏光板ＲＰ４と、前記反射型偏光板ＲＰ３及び反射型偏光板ＲＰ４の間に配置される吸収型偏光板ＡＰ２と、を備える、［１］～［５］のいずれかに記載の光学システム。
［７］
前記吸収型偏光板ＡＰ２が、基材Ｓ１を有し、
前記吸収型偏光板ＡＰ２における前記基材Ｓ１の厚み位相差値ａは、４０ｎｍ以下である、［６］に記載の光学システム。
［８］
前記反射型偏光板ＲＰ３及び反射型偏光板ＲＰ４が、表面にワイヤグリッド構造を有するワイヤグリッド偏光板である、［６］又は［７］に記載の光学システム。
［９］
前記反射型偏光板ＲＰ３の基材の厚み位相差値ｂ１と前記反射型偏光板ＲＰ４の基材の厚み位相差値ｂ２との和が４０ｎｍ以下である、［６］～［８］のいずれかに記載の光学システム。
［１０］
前記光学システムが、前記光源光のうち前記偏光子にて反射される光の照射面を有する内壁を更に備え、
前記照射面の少なくとも一部が、光反射性材料を含む、［１］～［９］のいずれかに記載の光学システム。
［１１］
前記検光子を介して出射される映像光が、車両の運転情報を含む、［１］～［１０］のいずれかに記載の光学システム。
［１２］
［１］～［１１］のいずれかに記載の光学システムを備える、ヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、映像表示素子の発熱を抑制することができる光学システム及びヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
ヘッドアップディスプレイ装置の適用例を示す説明図である。
光学システムの第１の態様を例示する模式図である。
光学システムの第２の態様を例示する模式図である。
光学システムの第３の態様を例示する模式図である。
光学システムの第４の態様を例示する模式図である。
光学システムの第５の態様を例示する模式図である。
光学システムの第５の態様の更なる詳細の一例に係る模式図である。
吸収型偏光板を有する偏光子を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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