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公開番号2025020699
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-13
出願番号2023124225
出願日2023-07-31
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 20060101AFI20250205BHJP(光学)
要約【課題】輝度ムラを抑制することが可能な画像投影装置を提供する。
【解決手段】虚像を表示するための表示部に対して照射光を投影する画像投影装置であって、照射光を照射する画像照射部(10)と、照射光の光路上に配置され、所定方向の偏光を透過し、所定方向に交差する方向の偏光を吸収または反射する偏光部(50)を備え、偏光部(50)は、所定方向に交差する方向において、照射光の入射側に凹形状に湾曲している画像投影装置。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
虚像を表示するための表示部に対して照射光を投影する画像投影装置であって、
前記照射光を照射する画像照射部と、
前記照射光の光路上に配置され、所定方向の偏光を透過し、前記所定方向に交差する方向の偏光を吸収または反射する偏光部を備え、
前記偏光部は、前記所定方向に交差する方向において、前記照射光の入射側に凹形状に湾曲していることを特徴とする画像投影装置。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記偏光部は、前記照射光の前記所定方向に対して所定角度で傾斜して配置さ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２に記載の画像投影装置であって、
前記所定角度は０度以上５５度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４】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記画像照射部は、画像を表示する画像表示部を有し、
前記偏光部は、前記画像表示部と前記表示部の間に配置されてい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、
前記偏光部は、平均曲率が２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下の範囲で湾曲し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に記載の画像投影装置であって、
前記画像照射部は、画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部に対して無偏光の前記照射光を照射する光源とを有し、
前記偏光部は、前記光源と前記画像表示部の間に配置されていることを特徴とする画像投影装置。
【請求項７】
請求項６に記載の画像投影装置であって、
前記偏光部は、平均曲率が１０ｍｍ以上５００ｍｍ以下の範囲で湾曲し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 1,600 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、画像表示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。
【０００５】
しかし画像投影装置では、外部から太陽光などが外光として入射してきた場合に、外光が自由曲面ミラーによって画像表示部の表面上に集光されてしまい、画像表示部の温度が上昇して劣化する可能性があった。そこで、外光の経路上に外光フィルタを配置して、外光に含まれる紫外光や赤外光をカットして、画像表示部に到達する外光のエネルギーを低減し、画像表示部の温度上昇を抑制することも提案されている（例えば、特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１９－１１９２４８号公報
特開２０１９－１１９２６２号公報
特開２０２３－０５５０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来の画像投影装置では、外光カットフィルタで外光の一部の波長をカットすることで、画像表示部の温度上昇を抑制することはできるが、可視光は透過するため温度上昇の抑制には限界があった。そこで本願発明者らは、外光カットフィルタとして偏光板を用い、画像表示部から照射される照射光を透過し、照射光の偏光方向に直交する方向の光をカットすることを検討した。しかし、偏光板を透過した照射光には、偏光板の中央領域と端部領域との間で輝度に差が生じて、投影される虚像に輝度ムラが生じ虚像の視認性が低下する可能性があることがわかった。
【０００８】
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、輝度ムラを抑制す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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の画像投影装置は、虚像を表示するための表示部に対して照射光を投影する画像投影装置であって、前記照射光を照射する画像照射部と、前記照射光の光路上に配置され、所定方向の偏光を透過し、前記所定方向に交差する方向の偏光を吸収または反射する偏光部を備え、前記偏光部は、前記所定方向に交差する方向において、前記照射光の入射側に凹形状に湾曲していることを特徴とする。
【００１０】
このような本発明の画像投影装置では、偏光部が凹形状に湾曲していることで、偏光部の中央領域と端部領域に入射した照射光の透過率差を低減し、虚像の輝度ムラを低減することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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