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公開番号2025112235
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024006443
出願日2024-01-18
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 20060101AFI20250724BHJP(光学)
要約【課題】照射光の利用効率を高めつつ、省スペース化を図ることが可能な画像投影装置を提供する。
【解決手段】無偏光の第1照射光および第2照射光を照射する光源部(12)と、第1照射光を第1方向に沿った偏光方向に変換して第1バックライト光として出射する第1偏光変換部(15a)と、第2照射光を第1方向に沿った偏光方向に変換して第2バックライト光として出射する第2偏光変換部(15b)と、第1バックライト光および第2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(110)とを有し、光源部(12)からの第1照射光および第2照射光の照射方向と、第1バックライト光および第2バックライト光の出射方向が交差する画像投影装置(10)。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
無偏光の第１照射光および第２照射光を照射する光源部と、
前記第１照射光を第１方向に沿った偏光方向に変換して第１バックライト光として出射する第１偏光変換部と、
前記第２照射光を前記第１方向に沿った偏光方向に変換して第２バックライト光として出射する第２偏光変換部と、
前記第１バックライト光および前記第２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有し、
前記光源部からの前記第１照射光および前記第２照射光の照射方向と、前記第１バックライト光および前記第２バックライト光の出射方向が交差することを特徴とする画像投影装置。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記光源部は、前記第１照射光が透過する第１レンズと、前記第２照射光が透過する第２レンズを備え、
前記第１レンズおよび前記第２レンズは一体に形成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１に記載の画像投影装置であって、
前記第１偏光変換部と前記第２偏光変換部は、前記表示面までの距離が異なっており、
前記第１偏光変換部と前記第２偏光変換部の間には、光を遮る遮光部材が配置され、
前記遮光部材には部分的に開口部が設けられており、前記第１照射光は前記開口部を通過して前記第１偏光変換部に入射することを特徴とする画像投影装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像投影装置であって、
前記第１偏光変換部は、前記表示面までの距離が前記第２偏光変換部よりも近く、
前記第１照射光と前記第２バックライト光が交差する交差領域を備えていることを特徴とする画像投影装置。
【請求項５】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記画像表示部は、前記第１バックライト光が入射する第１領域と、前記第２バックライト光が入射する第２領域を有し、
前記第１領域と前記第２領域は分離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５に記載の画像投影装置であって、
前記第１領域は前記第２領域よりも面積が大きく、
前記第１領域に表示される第１画像は、前記第２領域に表示される第２画像よりも、視点から遠い位置に結像されることを特徴とする画像投影装置。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一つに記載の画像投影装置であって、
前記第１偏光変換部および前記第２偏光変換部は、
前記第１方向の偏光を反射し、前記第１方向に直交する第２方向の偏光を透過する反射型偏光部と、
前記反射型偏光部を透過した光を反射する反射鏡と、
前記第２方向の偏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。

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。また、画像光を複数照射して、ウィンドシールドから異なる距離に複数の虚像を結像させることも提案されている。
【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。照射光の偏光を特定方向に変換する光学部材も提案されているが、大きな面積に照射するためには装置が大型化する傾向がある。
【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つつ、省スペース化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、無偏光の第１照射光および第２照射光を照射する光源部と、前記第１照射光を第１方向に沿った偏光方向に変換して第１バックライト光として出射する第１偏光変換部と、前記第２照射光を前記第１方向に沿った偏光方向に変換して第２バックライト光として出射する第２偏光変換部と、前記第１バックライト光および前記第２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有し、前記光源部からの前記第１照射光および前記第２照射光の照射方向と、前記第１バックライト光および前記第２バックライト光の出射方向が交差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、無偏光の第１照射光と第２照射光を第１偏光変換部と第２偏光変換部で第１方向に沿った偏光方向に変換し、第１照射光と第２照射光の照射方向と第１バックライト光と第２バックライト光の出射方向が交差しているため、照射光の利用効率を高めつつ、省スペース化を図ることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記光源部は、前記第１照射光が透過する第１レンズと、前記第２照射光が透過する第２レンズを備え、前記第１レンズおよび前記第２レンズは一体に形成されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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