CN102640033A - 显示装置、移动体以及控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的显示装置包括：显示光射出部(20)，具备射出光的光源(21)，利用从光源射出的光形成图像，并射出对应于所形成的图像的显示光(204)；偏转部(30)，使从显示光射出部射出的显示光发生偏转；窄带反射部(50)，具有仅反射可见光波长范围中一部分的反射波长范围的光并让反射波长范围以外的波长的光透过的特性，将从偏转部入射的显示光朝观察者的视点反射；以及控制部(10)，根据从光源射出的光的波长的变化，改变来自偏转部的显示光射入窄带反射部时的入射角，其中，窄带反射部(50)如果若射入该窄带反射部的光的入射角变化则反射波长范围发生变化，控制部改变入射角，使从光源射出的光的波长被包含在窄带反射部的反射波长范围内。

Description

显示装置、移动体以及控制装置

技术领域

本发明涉及一种能够适用于将影像重叠在可从具有透过性的显示区域看到的外界景色上进行显示，一起辨认影像与外界景色的装置的显示装置、具备该显示装置的移动体、以及控制图像显示部的控制装置。

背景技术

驾驶汽车等车辆的驾驶员需要在驾驶中安全并且迅速地进行车外状况的了解、车辆显示装置的信息读取以及驾驶操作等，因而较为理想的是，在驾驶员的视点移动范围在了解驾驶中的车外状况所需的范围内时能够读取车辆显示装置的信息。因此，期待例如通过将光照射在车辆的前挡玻璃等透明板的一部分上等来显示文字或图像的图像显示装置的实现等。

作为这种透过型的显示装置，可以举出在汽车的前挡玻璃上显示驾驶信息的平视显示器(Head-Up Display，以下记为HUD)、在眼镜的透镜部分显示信息的头戴式显示器(Head-Mounted Display，以下记为HMD)等。如果使用这种透过型的装置，驾驶员能够一边辨认外界情况一边同时观看与驾驶有关的信息(例如地图、速度计)，因此可以期待驾驶员能够更加安全地进行驾驶。

作为以往的HUD，有在前挡玻璃上投影虚像的结构。图28中示出以往的HUD的例子。在该例中，通过利用前挡玻璃部分将显示光向驾驶员反射，能够同时进行外界情况的辨认与显示光的辨认。

在图28中，101是搭载有HUD的车身。102是收纳于仪表盘内部的HUD光学单元，内部包括显示部103、偏转部104。显示部103例如包括液晶元件以及光源，用来显示要对驾驶员107显示的信息。由显示部103显示的显示光向偏转部104投影。偏转部104由镜等构成，将来自显示部103的显示光偏转向前挡玻璃106。被偏转部104偏转的显示光通过HUD光学单元102的光学系统开口部105，投影到前挡玻璃106上。前挡玻璃106将来自HUD光学单元102的显示光向驾驶员107反射。驾驶员107通过观看由前挡玻璃106反射的显示光，能够辨认与驾驶有关的信息。可视区(eyebox)108表示驾驶员107移动头部时能够看到影像的范围，在驾驶员107的眼睛位于可视区108内的情况下，显示光到达驾驶员107的视网膜，驾驶员107能够辨认影像。另外，前挡玻璃106在反射来自HUD光学单元102的显示光的同时，使来自前挡玻璃106的外部(外界)的光透过。利用该前挡玻璃106的性能，驾驶员107能够将前挡玻璃106的外界的景象与显示部103显示的信息一起观看。这样，通过HUD，驾驶员107不从外界移开视线就能观看来自显示部103的信息，因此驾驶员107移动视线的需要减少，驾驶时的安全性提高。

此外，在本说明书中，将来自前挡玻璃106的外部的光经由前挡玻璃106到达车内的比例称为外界透过率。外界透过率越高，则驾驶员107能够越清楚地辨认车外的景象。

但是，在这种由前挡玻璃106反射显示光的以往的HUD中，存在产生二重像这一问题。用图29表示其示例。图29是表示前挡玻璃106的结构的图，在构成前挡玻璃106的内侧玻璃202与外侧玻璃203这两块玻璃之间，设置有中间膜201。射入该前挡玻璃106的入射光204如图29所示，被内侧玻璃202的表面以及外侧玻璃203的背面这两个面反射，产生表面反射光205以及背面反射光206。此时，由于玻璃的厚度，表面反射光205的光路与背面反射光206的光路不同，因此驾驶员107同时辨认表面反射光205以及背面反射光206时，会看到双影。将该现象称为二重像。图30中示出二重像的例子。在图30中，301表示通过表面反射光205驾驶员107所辨认的像。同样，302表示通过背面反射光206驾驶员107所辨认的像。如图30所示，由于显示像301与反射像302的显示位置不同，因此驾驶员107所辨认的像如图30所示被看成双影。此外在本说明书中，将由内侧玻璃202的表面产生的反射光205与由外侧玻璃203的背面产生的反射光206同时被驾驶员107辨认的问题称为二重像问题。

作为解决该二重像问题的方法，可举出在前挡玻璃的表面设置窄带滤光部(narrowband filter)的方法(例如专利文献1)。此处所谓窄带滤光部，是指以高反射率仅反射特定范围的波长的光，以高透过率使其他波长的光透过的滤光部。图31中示出窄带滤光部的反射特性的例子。图31示出以设计入射角θa射入窄带滤光部的情况下各波长的光的反射率，反射波长范围501中包含的波长的光以反射率R被反射，其他波长的光不被反射，而是透过。作为窄带滤光部，具体而言，能够使用通过层压低折射率材料与高折射率材料而构成的多层膜滤光部(multi-layer filter)或梳状滤光部(rugate filter)，通过使用这些滤光部能够提高反射率R。此外在本说明书中，“反射波长范围”是表示例如相对于峰值反射率R为80％以上的反射率的波长的范围。

图32中示出利用这种窄带滤光部防止二重像产生的例子。在图32中，在前挡玻璃106的车内侧表面设置窄带滤光部401。此时，窄带滤光部401反射的反射波长区域被设计成与入射光204中包含的波长范围一致，入射光204不透过窄带滤光部401，而是被反射。此时，由于入射光204不到达外侧玻璃203，因此不会产生外侧玻璃203与空气的界面(背面)的反射，驾驶员仅辨认表面反射光205。这样，通过使用窄带滤光部401能够解决二重像问题。

但是，在使用窄带滤光部401以解决二重像问题的情况下，与光源的波长范围的对应及外界透过率的降低成为问题。

窄带滤光部401对从车外向车内入射的光(以后称为外光)也产生作用。因此，在窄带滤光部401反射较广范围的波长的情况下，针对外光的透过率降低。在窄带滤光部401具有图31所示的反射特性的情况下，在将可见光的波长范围设为W0、窄带滤光部401的反射波长范围设为W时，外光的透过率(外界透过率)的百分比为式(1)所示的值。

{(W0-W)/W0}×100    ……(1)

从确保驾驶员驾驶时的辨认性的观点出发，外界透过率越高越理想。因此，窄带滤光部401的反射波长范围W最好被设定为较小的值。

但是，在反射波长范围W小于从显示部103中使用的光源射出的光的波长范围的情况下，即使使用窄带滤光部401也会产生二重像。图33表示光源的波长范围601大于窄带滤光部401的反射波长范围501时的图。如图33所示，在光源的波长范围601较大的情况下，未包含在窄带滤光部401的反射波长范围501中的波长域的光(图33的波长范围602、603的光)不被窄带滤光部401反射，而是透过窄带滤光部401。因此，即使如图32所示那样在前挡玻璃106上具备窄带滤光部401，入射光204的一部分(图33的波长范围602、603的光)仍会到达外侧玻璃203，产生使二重像产生的反射光。为了应对该问题，需要将窄带滤光部401的反射波长范围设定得比光源的波长范围601宽，但如前所述在反射波长范围501较大的情况下会导致外界透过率的降低。即，对光源的波长范围601的应对与外界透过率降低的防止存在权衡(trade-off)的关系，难以兼顾二者。此外，在本说明书中，“光源的波长范围”例如是从光源射出的光的波长分布的半值全宽(full widthat half maximum)。

此外，在使用激光光源这种波长范围较窄的光源作为光源的情况下，也发生上述问题。一般而言，从激光光源射出的激光的波长随温度而变化。图34中示出由温度造成的激光的波长的变化。如图34所示，示出从激光光源射出的激光的波长在高温时向长波长侧变化的现象。在设温度为T、系数为C时，从温度为T的光源射出的激光的波长λ如式(2)所示。

λ＝λmin+(T-Tmin)×C    ……(2)

此处，如图34所示，λmin≤λ≤λmax，Tmin≤T≤Tmax。

因此，即使某温度下的激光光源的波长范围较窄，随着周边温度的变化，激光光源射出的激光的波长范围也在λmin至λmax的范围(图34的温度变化范围Wt)中变化。在窄带滤光部401的反射波长范围501比光源的温度变化范围小的情况下，在光源的输出波长处于反射波长范围501内的温度下不产生二重像，而在光源变为高温或低温，光源的输出波长脱离窄带滤光部401的反射波长范围501时产生二重像。图35、图36中示出该例。图35中示出某温度的激光光源的波长范围1901在窄带滤光部401的反射波长范围501的范围内的情况。此时，从光源输出的光全部由窄带滤光部401反射，因此不产生二重像问题。图36示出激光光源的温度上升了的情况，此时，激光光源输出的光的波长范围1901脱离窄带滤光部401的反射波长范围501。因此，来自光源的光不被窄带滤光部401反射，而是透过窄带滤光部401，因此产生二重像问题。

为了应对这种由光源温度造成的输出波长的变动，窄带滤光部401的反射波长范围501需要设定得比光源的温度变化范围Wt大，但在此情况下，也会由于加宽反射波长范围501而导致外界透过率的降低。

在专利文献1中，未考虑这种光源的波长范围、光源波长的温度变化与外界透过率的关系。

专利文献1：日本专利公开公报特开昭58-181004号

发明内容

本发明用于解决所述以往问题，其目的在于提供一种即使在窄带滤光部的反射波长范围较窄的情况下也能够防止二重像产生的显示装置、移动体以及控制装置。

本发明所提供的显示装置包括：显示光射出部，具备射出光的光源，利用从所述光源射出的光形成图像，并射出对应于所形成的图像的显示光；偏转部，使从所述显示光射出部射出的所述显示光偏转；窄带反射部，具有仅反射可见光波长范围中一部分的反射波长范围的光并让所述反射波长范围以外的波长的光透过的特性，将从所述偏转部入射的所述显示光朝观察者的视点反射；以及控制部，根据从所述光源射出的所述光的波长的变化，改变来自所述偏转部的所述显示光射入所述窄带反射部时的入射角，其中，所述窄带反射部如果射入该窄带反射部的光的入射角变化则所述反射波长范围发生变化，所述控制部改变所述入射角，使从所述光源射出的所述光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内。

本发明所提供的移动体包括：上述显示装置；由所述观察者操作的操作部；产生用于移动的驱动力的驱动源；以及根据所述观察者进行的所述操作部的操作控制所述驱动源的驱动控制部。

本发明所提供的控制装置控制图像显示部，所述图像显示部通过具备射出光的光源的显示光射出部，利用从所述光源射出的光形成图像，并射出对应于所形成的图像的显示光，通过偏转部使射出的所述显示光偏转，并通过具有仅反射可见光波长范围中一部分的反射波长范围的光，而让所述反射波长范围以外的波长的光透过的特性的窄带反射部，将被偏转的所述显示光朝观察者的视点反射，所述窄带反射部如果射入该窄带反射部的光的入射角变化则所述反射波长范围发生变化，所述控制装置包括：第一控制部，控制所述显示光射出部以形成所述图像，并使对应于所形成的所述图像的所述显示光从所述显示光射出部射出，以及第二控制部，根据从所述光源射出的所述光的波长的变化，改变来自所述偏转部的所述显示光射入所述窄带反射部时的入射角，其中，所述第二控制部改变所述入射角，使从所述光源射出的所述光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内。

附图说明

图1是表示搭载有本发明实施方式1的平视显示器(HUD)的车辆的结构的功能方框图。

图2是示意性地表示车辆的图。

图3是示意性地表示本发明实施方式1的HUD的结构的图。

图4是表示窄带滤光部的结构例的图。

图5是表示窄带滤光部的反射特性的例子的图。

图6是表示窄带滤光部的反射特性的变化(波长移位)的图。

图7是表示本发明实施方式1的显示光射出部的结构例的图。

图8是表示屏幕的扩散性能的例子的图。

图9是表示本实施方式1的屏幕的形状的图。

图10是表示本实施方式1的动作程序的流程图。

图11是表示液晶元件中的图像的显示位置的例子的图。

图12是表示通过改变屏幕上的图像显示位置来改变射向窄带滤光部的入射角的例子的图。

图13是表示通过改变屏幕上的图像显示位置来改变射向窄带滤光部的入射角的例子的图。

图14是说明实施方式1的屏幕上的点的扩散方向、屏幕的倾角、窄带滤光部的倾角、与显示光射向前挡玻璃上的窄带滤光部的入射角的关系的图。

图15是以表形式表示入射角判定部保存的与扩散方向有关的数据的例子的图。

图16是以表形式表示入射角与设计入射角的角度差与波长移位量的关系的一例的图。

图17是说明由入射角的变更产生的反射波长范围的变更的图。

图18是说明由入射角的变更产生的反射波长范围的变更的图。

图19是表示使用扫描部时的显示部的结构例的图。

图20是表示显示部对屏幕的上侧区域投影显示光的例子的图。

图21是表示通过改变显示部的朝向，对屏幕的下侧区域投射显示光的例子的图。

图22是表示具备动态全息元件的显示部的结构例的图。

图23是示意性地表示层叠三个窄带滤光部的例子的图。

图24是表示从激光光源射出的激光的波长的温度特性的例子的图。

图25是表示三个窄带的反射特性的一例的图。

图26是示意性地表示使用同时对应于RGB波长的窄带滤光部的例子的图。

图27是表示本发明实施方式2的HMD的结构的图。

图28是表示以往的HUD的例子的图。

图29是表示前挡玻璃的结构的图。

图30是表示二重像的例子的图。

图31是表示窄带滤光部的反射特性的例子的图。

图32是表示利用窄带滤光部防止二重像产生的例子的图。

图33是表示光源的波长范围比窄带滤光部的反射波长范围大的情况的图。

图34是表示由温度造成的激光的波长的变化的图。

图35是表示某温度下的激光光源的波长范围位于窄带滤光部的反射波长范围内的情况的图。

图36是表示激光光源输出的光的波长范围脱离窄带滤光部的反射波长范围的情况的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

(实施方式1)

图1是表示搭载有本发明实施方式1的平视显示器(HUD)的车辆的结构的功能方框图。图2是示意性地表示上述车辆的图。图3是示意性地表示本发明实施方式1的HUD的结构的图。

车辆1包括操作部2、发动机3、电子控制单元(ECU)4、HUD控制部10、温度检测部15、以及显示光射出部20。操作部2包括方向盘5、制动器踏板6、加速器踏板7等。操作部2根据驾驶员8的操作将操作信号输出到ECU4。发动机3根据来自ECU4的控制信号产生使车辆1移动的驱动力。ECU4根据来自操作部2的操作信号让发动机3工作等，控制车辆1整体。ECU4将要显示给驾驶员8的视点的信息(例如车辆1的速度)输出到HUD控制部10。如上所述，可视区(eyebox)108表示驾驶员8移动头部时能够看到影像的范围。在驾驶员8的眼睛位于可视区108内的情况下，显示光(表面反射光205)到达驾驶员8的视网膜，驾驶员8能够辨认影像。

图3中，在搭载HUD的车辆1的仪表盘9的内部具备HUD光学单元100。HUD光学单元100包括HUD控制部10、显示光射出部20、偏转部30、以及光学系统开口部40。显示光射出部20朝驾驶员8射出对应于驾驶信息(速度计、地图信息)等图像的显示光。

HUD控制部10具有通过控制从显示光射出部20射出的显示光204，控制显示光204相对于窄带滤光部(narrow band filter)50的入射角的功能。显示光射出部20具备光源，利用从光源射出的光形成图像，并射出对应于所形成的图像的显示光204。偏转部30使从显示光射出部20射出的显示光偏转。窄带滤光部50具有仅反射可见光波长范围中一部分的反射波长范围的光并让该反射波长范围以外的波长的光透过的特性。窄带滤光部50将从偏转部30射入的显示光204朝驾驶员8的可视区108反射。窄带滤光部50如果射入该窄带滤光部50的光的入射角变化则反射波长范围发生变化。HUD控制部10改变显示光204相对于窄带滤光部50的入射角，使从光源射出的光的波长包含在窄带滤光部50的反射波长范围中。显示光射出部20、偏转部30、以及窄带滤光部50构成显示部80。HUD控制部10包括波长推定部11、入射角控制部12、显示位置控制部13以及入射角判定部14，进行用于应对二重像问题的处理。HUD控制部10的各部、温度检测部15、显示光射出部20、偏转部30、以及窄带滤光部50将在后面进行详细描述。

在本实施方式中，驾驶员8的可视区108对应于观察者的视点的一例，窄带滤光部50对应于窄带反射部的一例，HUD控制部10对应于控制部的一例。另外，车辆1对应于移动体的一例，发动机3对应于驱动源的一例，ECU4对应于驱动控制部的一例，驾驶员8对应于观察者的一例。另外，HUD光学单元100以及窄带滤光部50对应于显示装置的一例。另外，构成显示部80的显示光射出部20、偏转部30以及窄带滤光部50对应于图像显示部的一例。另外，HUD控制部10对应于第二控制部的一例。

图4是表示窄带滤光部的结构例的图。图5是表示窄带滤光部的反射特性的一例的图。图6是表示窄带滤光部的反射特性的变化(波长移位)的图。如图4所示，前挡玻璃106包括内侧玻璃202、外侧玻璃203、以及设置在内侧玻璃202以及外侧玻璃203之间并接合内侧玻璃202以及外侧玻璃203的中间膜201。

为了解决所述的二重像问题，将具有图4所示的结构的窄带滤光部50设置在前挡玻璃106的内侧玻璃202的车内侧的表面。设置在前挡玻璃106上的窄带滤光部50将来自偏转部30的光向驾驶员8反射。窄带滤光部50被设计成，如图5所示，针对以设计入射角θa入射的光，以高反射率反射可见光波长范围W0中的指定反射波长范围W中包含的光。而且，被设计成使上述反射波长范围W包含激光光源21至23(图7)的线宽(指定温度Ta时的波长宽度)。例如，在光源波长的线宽为2nm的情况下，上述反射波长范围W具有2nm以上的宽度，包含温度Ta时的光源的输出波长范围1901(上述图35)。另外，在本实施方式中，窄带滤光部50包括能够仅使反射波长范围W的反射率提高的多层膜滤光部(multi-layer filter)。此外，如后所述，窄带滤光部也可以包括梳状滤光部(rugate filter)。

此外，在本实施方式中，指定温度Ta为图24(后述)所示的光源工作最低温度Tmin与光源工作最高温度Tmax的平均值。另外，如图3所示，设计入射角θa作为在使前挡玻璃106与水平线所成的角为θf时从90度减去θf所得的值(θa＝90-θf)来处理，但也可以分别设定其他值。例如，指定温度Ta也可以是光源工作平均温度。在此情况下，能够降低改变相对于窄带滤光部50的入射角的频率。

在本实施方式中，描述即使在使用反射波长范围W的宽度较窄的窄带滤光部50的情况下，也能够通过利用窄带滤光部50的角度依赖性来防止二重像产生的HUD。

此处，所谓窄带滤光部50的角度依赖性，是指根据射入窄带滤光部50的光的角度(入射角)不同，窄带滤光部50反射的光的波长范围发生变化的性质。一般而言，作为窄带滤光部50而使用的多层膜滤光部或梳状滤光部，如图4所示，通过层叠低折射率材料51与高折射率材料52而构成。此时，相对于窄带滤光部50的入射角越大，窄带滤光部50反射的波长越短。即，窄带反射滤光部50如果若入射角变大则反射波长范围向短波长方向变化，若入射角变小则反射波长范围向长波长方向变化。图6示出此例。图6的反射波长范围Wa表示对以入射角θa入射的光，窄带滤光部50反射的光的波长范围。另外，图6的反射波长范围Wb表示对以入射角θb入射的光，窄带滤光部50反射的光的波长范围。在图6中，波长λa是反射波长范围Wa的中心波长，波长λb是反射波长范围Wb的中心波长。此时，入射角θb比入射角θa大(θb＞θa)。这种根据射入窄带滤光部50的光的入射角不同窄带滤光部50反射的波长发生变化的现象在本说明书中称为波长移位(wavelengthshift)。

在本发明的实施方式1中，利用该波长移位，在由于光源温度的变化从光源射出的光的波长发生了变动的情况下，使显示光相对于窄带滤光部50的入射角发生变化，使反射波长范围发生波长移位，以便使窄带滤光部50的反射波长范围包含光源波长(从光源射出的光的波长)。由此，即使在使用光的波长随温度发生变化的光源的情况下，也能解决二重像问题。

以下，详细描述利用窄带滤光部50的波长移位的二重像问题的应对方法。

图7是表示显示光射出部的结构例的图。本实施方式的显示光射出部20包括液晶元件27以及背光光源。HUD控制部10控制显示光射出部20的各个部分。

在本实施方式中，显示光射出部20包括作为光源的红色激光光源21、蓝色激光光源22、以及绿色激光光源23。从红色激光光源21、蓝色激光光源22、以及绿色激光光源23射出的各激光通过准直仪(collimator)24，并由分色镜25合波。通过适当调制来自各种颜色的激光光源21至23的输出，能够输出任意颜色的激光。此外，在图7中，红色激光光源21采用红色(R)的半导体激光光源，蓝色激光光源22采用蓝色(B)的半导体激光光源，绿色激光光源23采用红外线的半导体激光光源23a与将红外线转换为绿色的SHG(Second-Harmonic Generation，第二谐波产生)元件23b的组合。取而代之，绿色激光光源23也可以采用绿色(G)的半导体激光光源。进一步取而代之，各光源21至23还可以是固体激光器、液体激光器、气体激光器、发光二极管。

此外，在图7中是由各激光光源21至23进行激光的调制，但也可以通过将用来调制从激光光源射出的光的装置与激光光源组合使用，由此来调制激光。

来自激光光源21至23的光由照明光学元件26扩散后照射液晶元件27，形成显示光L。来自液晶元件27的显示光L进而通过投射透镜28，由此从显示光射出部20射出。在本实施方式中，半导体激光光源23a对应于基波激光光源的一例，SHG元件23b对应于第二谐波产生元件的一例，液晶元件27对应于显示元件的一例。另外，HUD控制部10对应于第一控制部的一例。

温度检测部15检测激光光源21至23的温度。通过检测光源的温度，能够推定随温度变化的从光源射出的激光的波长。此外，温度检测部15可以检测全部光源的温度，也可以针对每个RGB光源设置不同的温度检测部。在后者的情况下，能够更为正确地检测各光源的温度。

此外，在本实施方式中，采用了使用从背面照射光源的透过型液晶元件27的结构，但也可以使用反射型液晶元件。在此情况下，能够提高光源的光利用效率，能够使来自显示光射出部20的显示光L更加明亮。

如图3所示，偏转部30在来自显示光射出部20的显示光204入射后，向前挡玻璃106扩散。在本实施方式的HUD中，采用驾驶员8经由前挡玻璃106(窄带滤光部50)辨认在偏转部30上形成的像的形式。此外，为了控制显示光204射向前挡玻璃106(窄带滤光部50)的入射角，如以下说明的那样，偏转部30被设计成在偏转部30上的不同位置具有不同的扩散特性。

图8是表示偏转部30的扩散性能的例子的图。图9是表示本实施方式1的偏转部30的形状的图。图9(a)是偏转部30的垂直方向的剖视图。图9(b)是偏转部30的水平方向的剖视图。图9(c)是偏转部30的正视图。

如图8所示，从显示光射出部20投射的显示光204在偏转部30上成像，该光以一定的扩散角θd向前挡玻璃106扩散，作为扩散光31至33射入窄带滤光部50。此时偏转部30被设计成，根据偏转部30上的投影位置不同，显示光204的扩散方向D1至D3不同。此外，扩散光31至33中的实线箭头D1至D3表示从偏转部30上的各点扩散的扩散光31至33中朝向可视区108的中心的光，在本实施方式中，将该光的朝向作为来自偏转部30上的点(位置)的扩散方向来处理。

在该例中，如图8所示，射入偏转部30的中心点30C的光作为以与偏转部30的法线30N方向相同的D1为中心的扩散光31扩散。但是，射入偏转部30的一个端部30U以及另一个端部30D的光分别相对于法线30N具有倾角地扩散(图8所示的扩散光32、33)。因此，对射入偏转部30的中心点30C的光与射入偏转部30的一个端部30U以及另一个端部30D的光而言，射向窄带滤光部50的入射角不同。通过使用这种偏转部30来改变投影来自显示光射出部20的显示光204的区域，由此能够改变来自偏转部30的光射入前挡玻璃106(窄带滤光部50)的角度。在本实施方式中，通过改变偏转部30上的图像显示位置，改变射向前挡玻璃106(窄带滤光部50)的入射角。

如图9(a)、图9(b)、图9(c)所示，在本实施方式中，偏转部30作为包括微小的凹面镜30M的复眼透镜(fly-eye mirror)而构成。即，如图9(c)所示，复眼透镜由多个凹面镜30M二维排列而构成。各凹面镜30M相对于复眼透镜的排列面30P倾斜排列。通过使用复眼透镜作为偏转部30，能够通过微小的凹面镜30M的曲率来控制从偏转部30扩散的光的扩散角θd。另外，如图9(a)所示，根据偏转部30上的位置改变微小的凹面镜30M的倾角。即，各凹面镜30M被排列成根据在复眼透镜上的位置不同而具有不同的倾角。由此，能够改变由偏转部30上的各点扩散的光的扩散方向。

此处，凹面镜30M的曲率被设计成具有使显示光204射向窄带滤光部50的入射角变化了扩散角θd时的反射波长的变化幅度小于反射波长范围W的波长宽度的扩散角θd。根据该结构，能够防止显示光204透过窄带反射滤光部50，能够防止二重像的产生。

此外，作为偏转部30也可以不利用复眼透镜，而是利用具有相同光学特性的反射型全息镜。在此情况下，无须进行用于形成微小凹面镜的精细加工，因此具有制造变得容易的效果。

此外，作为偏转部30也可以不使用复眼透镜，而是使用具有凹面形状的扩散板。通过使扩散板为凹面形状，能够根据扩散板的位置改变扩散光的扩散方向。在此情况下，无须形成微小凹面镜，因此具有制造变得容易的效果。

此外，作为偏转部30，也可以代替复眼透镜而使用通过组合微透镜阵列与镜来实现偏转部30的扩散特性的方法。

此外在本实施方式中，为了简化，对于窄带滤光部50，仅例示了关于RGB激光光源21至23内的单色的波长范围(例如红色激光光源21)的反射特性，但窄带滤光部50对于RGB各激光光源21至23存在反射特性/角度依赖性。

此外，在本实施方式中，窄带滤光部50由多层膜滤光部实现，但也可以使用具有角度依赖性的全息等。在此情况下，能够将来自滤光部的出射角设定为与入射角不同的值等，能够提高HUD的光学布局的自由度。

图10是表示本实施方式1的动作程序的流程图。下面，对具体的二重像问题对策的过程进行说明。本实施方式的显示装置，通过由HUD控制部10进行图10所示的步骤S1至S5的处理，防止二重像的产生。此外，以下为了简化，针对从激光光源21至23射出的RGB波长的激光中的一种颜色(R波长)的激光，描述用于应对光源的波长变化的射向窄带滤光部50的入射角控制的例子。

[步骤S1](光源波长的推定)

在本步骤S1中，波长推定部11推定从显示光射出部20所包含的光源(例如激光光源21)射出的光的波长。波长推定部11例如在存储器中保存表示后述的图24所示的光源温度与波长的关系的数据。波长推定部11通过从温度检测部15取得当前的光源温度，基于图24所示的关系推定当前的光源波长(从光源射出的光的波长)。

此外，在本实施方式中，使用了根据光源温度求取光源波长(从光源射出的光的波长)的方法，但并不限于此。取而代之，也可以使用设置光谱分析仪等检测光的波长的波长检测部，直接测定从光源射出的光的波长的方法。在此情况下，能够更为正确地测定从光源射出的光的波长。另外，无须具备温度检测部15。

波长推定部11将推定出的从光源射出的光的波长的信息通知给入射角控制部12。

[步骤S2](入射角判定)

在本步骤S2中，入射角判定部14利用来自显示位置控制部13的信息，判定从偏转部30射入窄带滤光部50的显示光204的入射角。此处，显示位置控制部13控制从显示光射出部20投影的显示光204在偏转部30上的位置。

在本实施方式中，显示位置控制部13具有管理在偏转部30上显示图像的位置的功能。显示位置控制部13控制图7所示的显示光射出部20的液晶元件27显示图像的位置。

图11是表示液晶元件27中的图像的显示位置的例子的图。在图11(a)、图11(b)中，用虚线表示的框线27a表示液晶元件27中能够显示图像的区域(液晶显示画面)，用实线表示的框线27b表示实际上显示图像的区域。在图11(a)所示的例子中，在液晶元件27的液晶显示画面的上部显示图像。同样，在图11(b)所示的例子中，在液晶元件27的液晶显示画面的下部显示图像。在本实施方式中，光学布局被设计成使来自显示光射出部20的显示光204照射到偏转部30的整体上。因此，如前所述，通过改变液晶元件27上的图像的显示位置，能够改变偏转部30上实际显示图像的区域。此时，无须为了改变偏转部30上的图像的显示位置而移动光学部件，因此能够进行更高速的控制。

图12、图13是表示通过改变偏转部30上的图像显示位置而使射向窄带滤光部50的入射角变化的例子的图。图12表示从偏转部30射向窄带滤光部50的显示光204的入射角较大，在偏转部30的上部区域34中显示图像的例子。图13表示从偏转部30射向窄带滤光部50的显示光204的入射角较小，在偏转部30的下部区域35中显示图像的例子。

入射角判定部14根据显示位置控制部13保存的与偏转部30上的图像显示位置有关的信息，判定显示光204射入窄带滤光部50的入射角。如图8所示，偏转部30具有根据显示光204在偏转部30上的入射位置而不同的扩散性能。因此，入射角判定部14保存与偏转部30的扩散性能(偏转部30的坐标与该位置的扩散角θd、扩散方向D1至D3等扩散性能)有关的数据。并且，入射角判定部14根据从显示位置控制部13取得的当前的图像显示位置，以及与光学系统布局有关的信息(偏转部30的倾角、前挡玻璃106的倾角)，判定描绘在当前的偏转部30上显示的图像的显示光204相对于窄带滤光部50的入射角。

图14是说明本实施方式中的偏转部30上的点的扩散方向θout、偏转部30的倾角θs、前挡玻璃(窄带滤光部50)的倾角θf、与显示光204射向前挡玻璃106上的窄带滤光部50的入射角θin的关系的图。入射角判定部14针对从显示位置控制部13取得的偏转部30上的图像显示位置36进行扩散方向θout的判定。此处，扩散方向θout是偏转部30的法线30N与扩散光(显示光204)所成的角度。入射角判定部14具有与相对于偏转部30上的各点的该扩散方向θout有关的数据。

图15是以表形式表示入射角判定部14保存的与扩散方向有关的数据的例子的图。在该例中，针对偏转部30的垂直方向的各位置记载垂直方向的扩散方向。关于水平方向，入射角判定部14也保存同样的数据，利用这些数据来判定扩散光的扩散方向θout。

此外，在本实施方式中，如图15所示，入射角判定部14以表的形式保存数据，但并不限于此。取而代之，入射角判定部14也可以使用根据偏转部30上的坐标位置用函数依次计算扩散方向的方法。在此情况下，能够更为详细地计算扩散方向。

来自偏转部30的扩散光(显示光204)射入前挡玻璃106上的窄带滤光部50的入射角θin，通过将图14所示的偏转部30的倾角θs和前挡玻璃(窄带滤光部50)的倾角θf与扩散光的扩散方向θout相加来进行计算。即，

θin＝θs+θf+θout成立。

此外，本实施方式中，在从偏转部30扩散的光的扩散角θd(图8所示的扩散光31至33的虚线箭头所成的角)较大的情况下，利用从偏转部30上的点射向可视区108的中心的光(扩散光31至33的实线箭头D1至D3)，用于从偏转部30射入窄带滤光部50的光的入射角的判定。

此外，在入射角θin的判定中，入射角判定部14也可以将射向可视区108的中心的光以外的光用于入射角的判定。例如，可以在车内设置对驾驶员8的眼球位置进行摄影的眼照相机，入射角判定部14将射向驾驶员8的眼球所在的可视区108上的位置的光用于入射角的判定。在此情况下，能够更为正确地判定驾驶员8实际辨认的显示光的入射角。另外，入射角判定部14也可以将从偏转部30上的各点扩散的光中作为中心的光的朝向决定为扩散方向θout。

另外，在图像被显示的区域内扩散性能不同的情况(例如，在图8的区域34整体上显示图像时，图像上部的扩散光32的扩散方向D2与图像下部的扩散光31的扩散方向D1不同等情况)下，入射角判定部14基于显示显示图像的中心像素的偏转部30的位置的扩散性能进行入射角的判定。在此情况下，能够在易显示重要信息的画面中心更为正确地防止二重像的产生。

此外，在图像被显示的区域内扩散性能不同的情况下，入射角判定部14也可以基于显示显示图像的中心像素的偏转部30的位置以外的位置进行入射角的判定。例如，入射角判定部14可以使用图像被显示的区域整体的扩散方向的平均值。或者，也可以设置眼照相机以测定驾驶员8的注视点，入射角判定部14基于对应于驾驶员8观看的像素的偏转部30的位置的扩散性能进行入射角的判定。

入射角判定部14将判定出的与显示光204射向窄带滤光部50的入射角θin有关的信息通知给入射角控制部12。

[步骤S3](反射波长范围判定)

在本步骤S3中，入射角控制部12基于由入射角判定部14在前面的步骤S2通知的显示光204相对于窄带滤光部50的入射角θin的值，计算波长移位的影响，计算窄带滤光部50反射的光的波长范围(反射波长范围)。

入射角控制部12具有窄带滤光部50相对于设计入射角θa的反射波长范围的信息(图5所示的反射波长范围W与反射率R)以及与窄带滤光部50的波长移位有关的信息，基于在前面的步骤S2由入射角判定部14通知的入射角θin，进行当前的窄带滤光部50的反射波长范围的判定。

图16是以表形式表示入射角θin和设计入射角θa的角度差与波长移位量的关系的一例的图。在本实施方式中，入射角控制部12具有图16所示的入射角θin和设计入射角θa的角度差与波长移位量的关系。例如，在当前的入射角θin和设计入射角θa的角度差为5度的情况下，入射角控制部12基于图16的关系，判定窄带滤光部50的反射波长范围位于使图5所示的反射波长范围W向短波长侧整体移位了8nm的位置。

此外，波长移位量的计算也可以不使用图16所示的关系表，而是使用求取窄带滤光部50的波长移位量的计算式。式(3)是求取窄带滤光部50的波长移位量的计算式的例子。入射角控制部12通过用该式(3)计算设计入射角θa时的反射波长λa和当前的入射角θin时的反射波长的差，能够求出波长移位的量。通过使用该方法，能够更为详细地计算波长移位的量。

λ＝λ0×SQRT(1-sin²θ/Nb²)    ……(3)

此处，θ是显示光射向窄带滤光部50的入射角，λ0是在入射角θ＝0时的反射波长范围W的中心波长，Nb是窄带滤光部50的平均折射率，λ是在入射角为θ时的反射波长范围W的中心波长。

入射角控制部12利用计算出的当前的反射波长范围的数值，判定有无二重像的产生。

[步骤S4](二重像判定)

在本步骤S4中，入射角控制部12通过比较在前面的步骤S1中判定出的光源的输出波长(即，例如从激光光源21射出的光的波长)与在前面的步骤S3中判定出的窄带滤光部50的反射波长范围W，判定有无二重像的产生。

在光源的输出波长(即从光源射出的光的波长)在当前的窄带滤光部50的反射波长范围W内的情况(即处于上述图35的状态的情况)下，来自光源的光全部被窄带滤光部50反射，不产生二重像。因此，入射角控制部12结束处理，返回到步骤S1的处理。

在光源的输出波长(即从光源射出的光的波长)不在当前的窄带滤光部50的反射波长范围W内的情况下，由于在来自光源的显示光中一部分或全部波长范围的光未被窄带滤光部50反射，因此产生二重像。在此情况下，入射角控制部12为了进行入射角的变更处理而实施步骤S5的处理。

[步骤S5](入射角的变更)

在本步骤S5中，为了使光源的输出波长(即从光源射出的光的波长)落在窄带滤光部50的反射波长范围W中，入射角控制部12进行显示光射向窄带滤光部50的入射角θin的变更。

入射角控制部12通过计算光源的输出波长(即从光源射出的光的波长)的最大值与窄带滤光部50的反射波长范围W的最大值的差，来计算波长误差的量。在该步骤S5中，进行如下处理，即在光源的输出波长比窄带滤光部50的反射波长范围W大(长)的情况下，减小射向窄带滤光部50的入射角θin，在光源的输出波长比窄带滤光部50的反射波长范围W小(短)的情况下，增大射向窄带滤光部50的入射角θin。

此外，如上所述，从光源射出的光的波长的宽度为从光源射出的光的波长分布的半值宽度。因此，光源的输出波长的最大值为上述半值宽度的长波长侧端部的波长。另外，如上所述，窄带滤光部50的反射波长范围W是表示相对于峰值反射率R为80％以上的反射率的波长的范围。因此，反射波长范围W的最大值是表示相对于峰值反射率R在80％以上的反射率的长波长侧端部的波长。

入射角控制部12利用图16所示的数据来决定波长误差的量与波长移位的量相等的入射角的值。例如，在波长误差的值为-8nm的情况(即光源的输出波长的最大值比窄带滤光部50的反射波长范围W的最大值小8nm的情况)下，入射角控制部12将入射角设定为比设计入射角θa大5度的值。入射角控制部12将以此方式求出的入射角的值作为修正入射角θb通知给显示位置控制部13。

显示位置控制部13根据保存的与偏转部30有关的信息决定显示图像的偏转部30上的位置。在从入射角控制部12通知的修正入射角θb比当前的入射角大5度，并且当前的图像显示位置在偏转部30的中心的情况下，显示位置控制部13为了使入射角增大5度，基于图15所示的数据，使偏转部30上的图像显示位置向上方移动5mm。

图17、图18是说明基于入射角变更的反射波长范围的变更的图。图17示出光源温度为高温的情况，图18示出光源温度为低温的情况。在高温时光源波长向长波长方向变动了的情况下，通过减小显示光射向窄带滤光部50的入射角，如图17所示，能够进行控制以使光源波长范围Whi落在反射波长范围W中。同样，在低温时光源波长向短波长方向变动了的情况下，通过增大显示光射向窄带滤光部50的入射角，如图18所示，能够进行控制以使光源波长范围Wlo落在反射波长范围W中。

此外，在计算波长误差时，也可以计算光源的输出波长的最小值与窄带滤光部50的反射波长范围W的最小值的差。另外，也可以使用如下方法，即在光源的输出波长相对于窄带滤光部50的反射波长范围W向短波长侧发生偏移时，将光源的输出波长的最小值与窄带滤光部50的反射波长范围W的最小值的差作为波长误差，在光源的输出波长相对于窄带滤光部50的反射波长范围W向长波长侧发生偏移时，将光源的输出波长的最大值与窄带滤光部50的反射波长范围的最大值的差作为波长误差。在此情况下，能够将波长误差的值抑制得较小，能够减少所需的入射角的变更。

此外，在本实施方式中，采用了来自偏转部30的显示光204直接射入前挡玻璃106(窄带滤光部50)的方式，但也可以采用在偏转部30与前挡玻璃106(窄带滤光部50)之间设置折返镜的方式。在此情况下，能够使光学系统的光路弯折，容易实现小型化。

此外，在本实施方式中，为了简化，以针对RGB光源21至23中的一个光源的窄带滤光部50的反射波长范围W的变更为例进行了说明，但对其他波长也可以实施同样的处理。

此外，在上述实施方式1中，显示光射出部20具备液晶元件27，但作为实现显示光射出部20的方法，也可以取代液晶元件，使用由扫描部二维扫描来自激光光源的输出光，由此形成显示像的方法。在此情况下，具有能够使显示光射出部20进一步小型化的效果。

图19是表示使用扫描部时的显示光射出部20的结构例的图。扫描部71使来自激光光源21至23的光束二维扫描开口部72。扫描部71是角度能够二维偏转的单板小型镜、是MEMS(Micro-Electro-Mechanical-System，微电子机械系统)微镜，通过使单板小型镜在垂直的二轴方向上振动，让射入镜的激光在二维方向扫描。

此外，扫描部71不仅可采用使一块镜在二维方向上振动的方法，也可采用通过组合分别在不同的一维方向上振动的两块镜而使激光L在二维方向扫描的方法。在此情况下，由于各镜仅在一维方向上振动，因此具有各镜的角度控制较为简单的效果。来自扫描部71的光通过开口部72从显示光射出部20输出。

此外，在上述实施方式1中，显示位置控制部13通过改变液晶元件27上的图像显示位置，进行偏转部30上的图像显示位置的变更，但也可以通过其他方法进行偏转部30上的图像显示位置的变更。例如，可以使用在显示光射出部20中设置改变出射光的方向的机构，根据来自显示位置控制部13的指示改变来自显示光射出部20的光的射出方向的方法。图20、图21示出此例。

图20是表示显示光射出部20对偏转部30的上侧区域34投影显示光的例子的图。图21是表示通过改变显示光射出部20的朝向，对偏转部30的下侧区域35投影显示光的例子的图。这样，通过具备改变显示光射出部20的朝向的机构，即使在液晶元件27的整个面上显示图像的情况下，也能够使偏转部30上的显示位置偏转，能够进行更高画质的显示。

图22是表示具备动态全息元件的显示光射出部20的结构例的图。如图22所示，可以采用不改变显示光射出部20整体的朝向，而是在显示光射出部20射出显示光的部分设置改变光的朝向的偏转元件的方法。在图22所示的例子中，在显示光射出部20的开口部73，作为偏转元件的一例，设置动态全息元件74。动态全息元件74是在液晶元件上记录衍射光栅而形成的元件，是能够通过电压施加的有无来控制衍射功能的元件。驱动部75基于来自显示位置控制部13的控制信号，对动态全息元件74施加电压。在图22所示的结构中，不使用改变显示光射出部20的朝向的可动部件就能改变偏转部30上的图像的显示位置。此外，作为偏转元件，可以取代动态全息元件74而使用电光元件、声光元件等。

此外，在上述实施方式1中，窄带滤光部50可以通过层叠三个分别反射RGB激光光源21至23的各波长的窄带滤光部来实现，也可以使用与RGB波长同时对应的窄带滤光部。在前者的情况下，具有与各光源21至23的温度特性相对应的窄带滤光部的设计较为容易的效果。以下对它们的结构例进行说明。

图23是示意性地表示层叠三个窄带滤光部50R、50G、50B的例子的图。图24是表示从激光光源射出的激光的波长的温度特性的例子的图。图24(a)示出红色、蓝色激光光源21、22的温度特性。图24(b)示出具备红外半导体激光器23a以及SHG元件23b的绿色激光光源23(图7)的温度特性。图25是表示三个窄带滤光部50R、50G、50B的反射特性的例子的图。

在图23中，窄带滤光部50B由反射来自蓝色激光光源22的蓝色光B、而让其他波长的光透过的多层膜滤光部构成。窄带滤光部50G由反射来自绿色激光光源23的绿色光G、而让其他波长的光透过的多层膜滤光部构成。窄带滤光部50R由反射来自红色激光光源21的红色光R、而让其他波长的光透过的多层膜滤光部构成。

如图24所示，各激光光源21至23的温度特性不同。即，相对于Tmin≤T≤Tmax的温度变化，对于红色、蓝色激光光源21、22而言，如图24(a)所示，波长在λ1min≤λ≤λ1max中变化，波长的温度变化范围为Wt1。另一方面，相对于Tmin≤T≤Tmax的温度变化，对于具备红外半导体激光器23a以及SHG元件23b的绿色激光光源23而言，如图24(b)所示，波长在λ2min≤λ≤λ2max中变化，波长的温度变化范围为Wt2。此处，如图24(a)、图24(b)所示，Wt1＞Wt2。即，在温度同样变化时，与红色、蓝色激光光源21、22的光源波长的变化量相比，绿色激光光源23的光源波长的变化量较小。

因此，如图25所示，窄带滤光部50R、50G、50B以反射波长范围WR、WG、WB满足WR＞WG、WB＞WG的方式构成。即，与红色、蓝色激光光源21、22的相对于温度变化的光源波长的变化量相比，绿色激光光源23的相对于温度变化的光源波长的变化量较小，因此即使反射波长范围WG的波长宽度较小，也不易脱离该范围，因此不会造成障碍。根据该结构，由于减小反射波长范围WG的波长宽度，因此能够抑制层叠的窄带滤光部50R、50G、50B的整体透过率的降低。其结果是，驾驶员8能够更好地辨认前挡玻璃106的外界。此外，波长推定部11可以在存储器中分别保存图24(a)以及24(b)所示的表示光源温度与波长的关系的数据。在该实施方式中，红色、蓝色激光光源21、22对应于第一激光光源的一例，绿色激光光源23对应于第二激光光源的一例，反射波长范围WR、WB对应于第一反射波长范围的一例，反射波长范围WG对应于第二反射波长范围的一例。

此外，窄带滤光部50R、50G、50B也可以分别被设计成具有使窄带滤光部50R、50G、50B的相对于入射角变化的反射波长范围WR、WG、WB的变化量彼此大致相同的平均折射率。根据该结构，通过由入射角控制部12同样地改变利用来自红色激光光源21的激光的显示光射向窄带反射滤光部50R的入射角、利用来自蓝色激光光源22的激光的显示光射向窄带反射滤光部50B的入射角、以及利用来自绿色激光光源23的激光的显示光射向窄带反射滤光部50G的入射角，能够使窄带滤光部50R、50G、50B的反射波长范围WR、WG、WB的变化量大致相同。其结果是，即使在使用各激光光源21至23的情况下，也能够通过改变射向窄带反射滤光部50R、50G、50B的入射角来防止二重像的产生。在该实施方式中，红色激光光源21对应于第一激光光源的一例，蓝色激光光源22对应于第二激光光源的一例，窄带反射滤光部50R对应于第一多层膜滤光部的一例，窄带反射滤光部50B对应于第二多层膜滤光部的一例。

图26是示意性地表示使用同时对应于RGB波长的窄带滤光部55的例子的图。该窄带滤光部55由梳状滤光部构成。梳状滤光部是以折射率的变动在较高值与较低值之间连续振动的方式构成的公知的滤光部。通过使用梳状滤光部，能够实现仅反射红色光R、绿色光G与蓝色光B，而让其他波长范围的光透过的窄带滤光部55。

此外，在上述实施方式1中，在车辆1的仪表盘9中收纳HUD光学单元100。但是，本发明并不限定于此。取而代之，也可以在车辆1完成后作为选装部件而安装HUD光学单元100。在此情况下，例如，可以在仪表盘9的上面设置HUD光学单元100，将窄带滤光部50与前挡玻璃106分开设置，由窄带滤光部50反射来自HUD光学单元100的显示光后射向驾驶员8的视点。另外，ECU4可以预先设计成能够与作为选装件而安装的HUD控制部10进行通信。另外，HUD控制部10能够与ECU4进行通信。

此外，在上述实施方式1中，波长推定部11例如在存储器中分别保存图24(a)以及24(b)所示的表示光源温度与波长的关系的数据。另外，一般而言，激光光源射出的激光的波长具有个体差异。因此，可以在出厂时将修正值存储在波长推定部11的存储器中，基于该修正值修正图24(a)以及24(b)所示的表示光源温度与波长的关系的数据。

(实施方式2)

在本实施方式中，描述即使在使用反射波长范围较窄的窄带滤光部的情况下，也能够通过利用窄带滤光部的角度依赖性来防止二重像产生的HMD。

图27是表示本实施方式的显示装置的结构的图，图27(a)是俯视图，图27(b)是侧视图。此外，对与实施方式1相同的结构要素使用相同的符号，并省略说明。

61表示本实施方式中作为显示装置的主体的眼镜架。显示光射出部20、偏转部30、HUD控制部10、温度检测部15被设置在眼镜架61的镜腿部分。由于此形状，无须如以往的HMD那样在用户眼前具备较大的光学系统/机构，能够提高显示装置的外观性能。

62是眼镜镜片，进行与用户的视力相对应的度数调节。窄带滤光部50设置在眼镜镜片62的表面，能够在不损伤用户视力的情况下将来自偏转部30的显示光向用户的眼球(左眼63L以及右眼63R)反射。

在本实施方式中，也针对光源的波长变化进行相对于窄带滤光部50的入射角的控制，但其处理内容与实施方式1相同，因此省略说明。

此外，迄今为止说明的实施方式为一例，能够在不脱离本发明主旨的范围内采用各种方式。

此外，上述的具体实施方式中主要包含具有以下结构的发明。

本发明所提供的显示装置包括：显示光射出部，具备射出光的光源，利用从所述光源射出的光形成图像，并射出对应于所形成的图像的显示光；偏转部，使从所述显示光射出部射出的所述显示光偏转；窄带反射部，具有仅反射可见光波长范围中一部分的反射波长范围的光并让所述反射波长范围以外的波长的光透过的特性，将从所述偏转部入射的所述显示光朝观察者的视点反射；以及控制部，根据从所述光源射出的所述光的波长的变化，改变来自所述偏转部的所述显示光射入所述窄带反射部时的入射角，其中，所述窄带反射部如果若射入该窄带反射部的光的入射角变化则所述反射波长范围发生变化，所述控制部改变所述入射角，使从所述光源射出的所述光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内。

根据该结构，显示光射出部具备射出光的光源，利用从光源射出的光形成图像，并射出对应于所形成的图像的显示光。偏转部使从显示光射出部射出的显示光偏转。窄带反射部具有仅反射可见光波长范围中一部分的反射波长范围的光并让反射波长范围以外的波长的光透过的特性。窄带反射部将从偏转部入射的显示光朝观察者的视点反射。控制部根据从光源射出的光的波长的变化，改变来自偏转部的显示光射入窄带反射部时的入射角。窄带反射部如果射入该窄带反射部的光的入射角变化则反射波长范围发生变化。控制部改变入射角，使从光源射出的光的波长包含在窄带反射部的反射波长范围内。因此，即使在从光源射出的光的波长发生了变化的情况下，也能通过改变射入窄带反射部的光的入射角，使得该光的波长包含在窄带反射部的反射波长范围内，由此能够防止二重像的产生。

在上述显示装置中，较为理想的是，所述窄带反射部包括采用低折射率材料与高折射率材料的多层膜滤光部或者梳状滤光部。

根据该结构，窄带反射部包括采用低折射率材料与高折射率材料的多层膜滤光部或者梳状滤光部。因此，能够以高反射率仅反射从光源射出的光。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述窄带反射部若所述入射角变大则所述反射波长范围向短波长方向变化，若所述入射角变小则所述反射波长范围向长波长方向变化，所述控制部在从所述光源射出的光的波长比所述反射波长范围的最大波长长的情况下，减小所述显示光射向所述窄带反射部的入射角，使从所述光源射出的光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内，在从所述光源射出的光的波长比所述窄带反射部的所述反射波长范围的最小波长短的情况下，增大所述显示光射向所述窄带反射部的入射角，使从所述光源射出的光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内。

根据该结构，窄带反射部若入射角变大则反射波长范围向短波长方向变化，若入射角变小后反射波长范围向长波长方向变化。控制部在从光源射出的光的波长比反射波长范围的最大波长长的情况下，减小显示光射向窄带反射部的入射角，使从光源射出的光的波长包含在窄带反射部的反射波长范围内，在从光源射出的光的波长比窄带反射部的反射波长范围的最小波长短的情况下，增大显示光射向窄带反射部的入射角，使从光源射出的光的波长包含在窄带反射部的反射波长范围内。

由于窄带反射部如果入射角变小则反射波长范围向长波长方向变化，因此在从光源射出的光的波长比反射波长范围的最大波长长的情况下，如果减小显示光射向窄带反射部的入射角，反射波长范围向长波长方向变化。因此，能够使从光源射出的光的波长包含在反射波长范围内。另外，由于窄带反射部如果入射角变大则反射波长范围向短波长方向变化，因此在从光源射出的光的波长比反射波长范围的最小波长短的情况下，如果增大显示光射向窄带反射部的入射角，反射波长范围向短波长方向变化。因此，能够使从光源射出的光的波长包含在反射波长范围内。其结果是，能够根据光源波长的变化适当地改变显示光射向窄带反射部的入射角。

另外，较为理想的是，上述显示装置还包括：检测所述光源的温度的温度检测部，所述光源包括射出激光，具有该光源的温度越高所述激光的波长越长，该光源的温度越低所述激光的波长越短的特性的激光光源，所述控制部基于由所述温度检测部检测出的所述激光光源的温度，改变所述入射角。

根据该结构，温度检测部检测光源的温度。光源包括射出激光，具有该光源的温度越高激光的波长越长，该光源的温度越低激光的波长越短的特性的激光光源。控制部基于由温度检测部检测出的激光光源的温度改变入射角。因此，能够基于激光光源的温度适当地改变入射角。另外，由于使用射出的光的波长范围较小的激光光源，因此能够将窄带反射部的反射波长范围抑制得较小。其结果是，能够抑制窄带反射部的透过率的降低。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述激光光源包括射出相互不同的波长的激光的第一激光光源以及第二激光光源，所述窄带反射部包括将从所述第一激光光源射出的激光的波长包含在所述反射波长范围内的第一多层膜滤光部，以及将从所述第二激光光源射出的激光的波长包含在所述反射波长范围内的第二多层膜滤光部，所述第一以及第二多层膜滤光部各自具有使所述第一以及第二多层膜滤光部的相对于所述入射角变化的所述反射波长范围的变化量彼此大致相同的平均折射率。

根据该结构，激光光源包括射出相互不同的波长的激光的第一激光光源以及第二激光光源，窄带反射部包括将从第一激光光源射出的激光的波长包含在反射波长范围内的第一多层膜滤光部，以及将从第二激光光源射出的激光的波长包含在反射波长范围内的第二多层膜滤光部。第一以及第二多层膜滤光部各自分别具有使第一以及第二多层膜滤光部的相对于入射角变化的反射波长范围的变化量彼此大致相同的平均折射率。因此，通过由控制部同样地改变利用来自第一激光光源的激光的显示光射向窄带反射部的入射角、以及利用来自第二激光光源的激光的显示光射向窄带反射部的入射角，能够使第一以及第二多层膜滤光部的反射波长范围的变化量大致相同。其结果是，即使在使用第一以及第二激光光源的情况下，也能够通过改变射向窄带反射部的入射角来防止二重像的产生。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述激光光源包括射出相互不同的波长的激光的第一激光光源以及第二激光光源，所述窄带反射部具有作为所述反射波长范围的反射从所述第一激光光源射出的光的波长的第一反射波长范围、以及反射从所述第二激光光源射出的光的波长的第二反射波长范围，在与所述第一激光光源的相对于温度变化的所述激光的波长变化量相比，所述第二激光光源的相对于温度变化的所述激光的波长变化量较小时，所述窄带反射部的所述第二反射波长范围的波长宽度小于所述第一反射波长范围的波长宽度。

根据该结构，激光光源包括射出相互不同的波长的激光的第一激光光源以及第二激光光源，窄带反射部具有作为反射波长范围的反射从第一激光光源射出的光的波长的第一反射波长范围、以及反射从第二激光光源射出的光的波长的第二反射波长范围。在与第一激光光源的相对于温度变化的激光的波长变化量相比，第二激光光源的相对于温度变化的激光的波长变化量较小时，窄带反射部的第二反射波长范围的波长宽度小于第一反射波长范围的波长宽度。因此，第二反射波长范围的波长宽度比第一反射波长范围的波长宽度小，相应程度地能够抑制窄带反射部的透过率的降低。其结果是，能够根据光源的温度特性使窄带反射部所需的反射波长范围最佳化。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述第一激光光源包括半导体激光光源，所述第二激光光源包括射出基波激光的基波激光光源以及将所述基波激光转换为第二谐波激光的第二谐波产生元件。

根据该结构，第一激光光源包括半导体激光光源。第二激光光源包括射出基波激光的基波激光光源以及将基波激光转换为第二谐波激光的第二谐波产生元件。因此，能够根据激光光源的种类使窄带反射部所需的反射波长范围最佳化。其结果是，能够适宜地利用不同种类的激光光源。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述偏转部使来自所述显示光射出部的所述显示光在不同入射位置向不同的扩散方向扩散。

根据该结构，偏转部使来自显示光射出部的显示光在不同入射位置向不同的扩散方向扩散。因此，能够通过改变显示光在偏转部上的入射位置来改变射向窄带反射部的入射角。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，基于所述偏转部的所述显示光的扩散方向，在所述显示光的入射位置以指定方向在所述偏转部的一端侧的区域时和以所述指定方向在与所述偏转部的所述一端侧相反的另一端侧的区域时相互不同。

根据该结构，基于偏转部的显示光的扩散方向，在显示光的入射位置以指定方向在偏转部的一端侧的区域时和以指定方向在与偏转部的一端侧相反的另一端侧的区域时相互不同。因此，能够通过使显示光在偏转部上的入射位置向指定方向移动，来改变射向窄带反射部的入射角。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述偏转部包括由多个凹面镜排列构成的复眼透镜，所述各凹面镜相对于所述复眼透镜的排列面倾斜排列，并根据其在所述复眼透镜上的位置以不同的倾角排列。

根据该结构，偏转部包括由多个凹面镜排列构成的复眼透镜。各凹面镜相对于复眼透镜的排列面倾斜排列，并根据其在复眼透镜上的位置以不同的倾角排列。因此，来自显示光射出部的显示光在不同的入射位置由各凹面镜向不同的扩散方向扩散。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述偏转部的扩散角，使所述显示光射向所述窄带反射部的入射角变化了由所述偏转部扩散的所述显示光的所述扩散角的值时的所述反射波长的变化幅小于所述反射波长范围的波长宽度。

根据该结构，偏转部的扩散角，使显示光射向窄带反射部的入射角变化了由偏转部扩散的显示光的扩散角的值时的反射波长的变化幅度小于反射波长范围的波长宽度。因此，能够防止显示光透过窄带反射部，能够防止二重像的产生。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述控制部通过改变射入所述偏转部的来自所述显示光射出部的所述显示光的入射位置，改变所述显示光相对于所述窄带反射部的入射角。

根据该结构，控制部通过改变射入偏转部的来自显示光射出部的显示光的入射位置，改变显示光相对于窄带反射部的入射角。若改变射入偏转部的来自显示光射出部的显示光的入射位置，则显示光由偏转部向不同的扩散方向扩散。其结果是，显示光相对于窄带反射部的入射角被改变。因此，能够在不改变偏转部的位置的情况下改变显示光射向窄带反射部的入射角。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述显示光射出部具备利用从所述光源射出的光形成所述图像并将该图像显示在指定的显示区域中的显示元件，射出对应于所述显示区域中显示的所述图像的所述显示光，所述控制部通过控制所述显示元件以改变在所述显示区域内显示所述图像的位置，来改变所述显示光在所述偏转部上的入射位置。

根据该结构，显示光射出部具备利用从光源射出的光形成图像并将该图像显示在指定的显示区域中的显示元件，射出对应于显示区域中显示的图像的显示光。控制部通过控制显示元件以改变在显示区域内显示图像的位置，来改变显示光在偏转部上的入射位置。因此，不用在显示光射出部中设置可动部分就能够改变显示光在偏转部上的入射位置。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述显示光射出部具有改变所述显示光的射出方向的方向变更部，所述控制部通过所述方向变更部改变从所述显示光射出部射入所述偏转部的所述显示光的入射角，由此改变所述显示光在所述偏转部上的入射位置。

根据该结构，显示光射出部具有改变显示光的射出方向的方向变更部。控制部通过方向变更部改变从显示光射出部射入偏转部的显示光的入射角，由此改变显示光在偏转部上的入射位置。因此，仅改变显示光的射出方向，就能够容易地改变显示光在偏转部上的入射位置。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述方向变更部通过改变所述显示光射出部相对于所述偏转部的朝向，改变所述显示光的射出方向。

根据该结构，方向变更部通过改变显示光射出部相对于偏转部的朝向，改变显示光的射出方向。因此，能够容易地改变显示光在偏转部上的入射位置。

另外，在上述显示装置中，较为理想的是，所述方向变更部包括在所述显示光射出部的开口部配置的、以能够切换改变所述显示光射出方向的功能的有无的方式构成的动态全息。

根据该结构，方向变更部包括在显示光射出部的开口部设置的、以能够切换改变显示光射出方向的功能的有无的方式构成的动态全息。因此，不用在显示光射出部中设置可动部分就能够改变显示光在偏转部上的入射位置。

本发明所涉及的移动体包括：上述显示装置；由所述观察者操作的操作部；产生用于移动的驱动力的驱动源；以及根据所述观察者进行的所述操作部的操作控制所述驱动源的驱动控制部。

根据该结构，操作部由观察者操作。驱动源产生用于移动的驱动力。驱动控制部根据观察者进行的操作部的操作来控制驱动源。通过具备上述显示装置，即使在从光源射出的光的波长发生了变化的情况下，也能改变射入窄带反射部的光的入射角，使得该光的波长包含在窄带反射部的反射波长范围内，由此能够防止二重像的产生。因此，观察者能够适宜地操作操作部。

本发明所提供的控制装置控制图像显示部，所述图像显示部通过具备射出光的光源的显示光射出部，利用从所述光源射出的光形成图像，射出对应于所形成的图像的显示光，通过偏转部使射出的所述显示光偏转，并通过具有仅反射可见光波长范围中一部分的反射波长范围的光，而让所述反射波长范围以外的波长的光透过的特性的窄带反射部，将被偏转的所述显示光朝观察者的视点反射，所述窄带反射部如果射入该窄带反射部的光的入射角变化则所述反射波长范围发生变化，所述控制装置包括：第一控制部，控制所述显示光射出部以形成所述图像，并使对应于所形成的所述图像的所述显示光从所述显示光射出部射出，以及第二控制部，根据从所述光源射出的所述光的波长的变化，改变来自所述偏转部的所述显示光射入所述窄带反射部时的入射角，其中，所述第二控制部改变所述入射角，使从所述光源射出的所述光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内。

根据该结构，第一控制部控制显示光射出部以形成图像，并使对应于所形成的图像的显示光从显示光射出部射出。第二控制部根据从光源射出的光的波长的变化，改变来自偏转部的显示光射入窄带反射部时的入射角。第二控制部改变入射角，使从光源射出的光的波长包含在窄带反射部的反射波长范围内。因此，即使在从光源射出的光的波长发生了变化的情况下，也能改变射入窄带反射部的光的入射角，使窄带反射部的反射波长范围发生变化，由此防止二重像的产生。其结果是，能够适宜地控制图像显示部。

根据本发明，通过根据光源的波长变动改变显示光射向窄带反射部的入射角，能够防止二重像的产生。

产业上的可利用性

本发明所涉及的显示装置、移动体以及控制装置具有对反射波长范围的光进行反射的窄带反射部，能够应用于显示装置、显示系统、显示方法、显示程序等用途。

Claims (18)

1.一种显示装置，其特征在于包括：

显示光射出部，具备射出光的光源，利用从所述光源射出的光形成图像，并射出对应于所形成的图像的显示光；

偏转部，使从所述显示光射出部射出的所述显示光偏转；

窄带反射部，具有仅反射可见光波长范围中一部分的反射波长范围的光并让所述反射波长范围以外的波长的光透过的特性，将从所述偏转部入射的所述显示光朝观察者的视点反射；以及

控制部，根据从所述光源射出的所述光的波长的变化，改变来自所述偏转部的所述显示光射入所述窄带反射部时的入射角，其中，

所述窄带反射部，如果射入该窄带反射部的光的入射角变化则所述反射波长范围发生变化，

所述控制部，改变所述入射角，使从所述光源射出的所述光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：所述窄带反射部，包括采用低折射率材料与高折射率材料的多层膜滤光部或梳状滤光部。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于：

所述窄带反射部，若所述入射角变大则所述反射波长范围向短波长方向变化，若所述入射角变小则所述反射波长范围向长波长方向变化，

所述控制部，在从所述光源射出的光的波长比所述反射波长范围的最大波长长的情况下，减小所述显示光射向所述窄带反射部的入射角，使从所述光源射出的光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内，在从所述光源射出的光的波长比所述窄带反射部的所述反射波长范围的最小波长短的情况下，增大所述显示光射向所述窄带反射部的入射角，使从所述光源射出的光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于还包括：检测所述光源的温度的温度检测部，其中，

所述光源，包括射出激光、具有该光源的温度越高所述激光的波长越长、该光源的温度越低所述激光的波长越短的特性的激光光源，

所述控制部，基于由所述温度检测部检测出的所述激光光源的温度，改变所述入射角。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于：

所述激光光源，包括射出相互不同的波长的激光的第一激光光源以及第二激光光源，

所述窄带反射部，包括使从所述第一激光光源射出的激光的波长包含在所述反射波长范围内的第一多层膜滤光部，以及使从所述第二激光光源射出的激光的波长包含在所述反射波长范围内的第二多层膜滤光部，

所述第一以及第二多层膜滤光部，各自具有使所述第一以及第二多层膜滤光部的相对于所述入射角变化的所述反射波长范围的变化量彼此大致相同的平均折射率。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于：

所述激光光源，包括射出相互不同的波长的激光的第一激光光源以及第二激光光源，

所述窄带反射部，具有作为所述反射波长范围的反射从所述第一激光光源射出的光的波长的第一反射波长范围，以及反射从所述第二激光光源射出的光的波长的第二反射波长范围，

所述窄带反射部，在所述第二激光光源的相对于温度变化的所述激光的波长变化量与所述第一激光光源的相对于温度变化的所述激光的波长变化量相比较小时，所述第二反射波长范围的波长宽度小于所述第一反射波长范围的波长宽度。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于：

所述第一激光光源，包括半导体激光光源，

所述第二激光光源，包括射出基波激光的基波激光光源以及将所述基波激光转换为第二谐波激光的第二谐波产生元件。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的显示装置，其特征在于：所述偏转部，使来自所述显示光射出部的所述显示光在不同入射位置向不同的扩散方向扩散。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于：基于所述偏转部的所述显示光的扩散方向，在所述显示光的入射位置以指定方向在所述偏转部的一端侧的区域时和以所述指定方向在所述偏转部的所述一端侧相反的另一端侧的区域时相互不同。

10.根据权利要求8或9所述的显示装置，其特征在于：

所述偏转部，包括由多个凹面镜排列构成的复眼透镜，

所述各凹面镜，相对于所述复眼透镜的排列面倾斜排列，并根据其在所述复眼透镜上的位置以不同的倾角排列。

11.根据权利要求8至10中任一项所述的显示装置，其特征在于：所述偏转部的扩散角，使所述显示光射向所述窄带反射部的入射角变化了由所述偏转部扩散的所述显示光的所述扩散角的值时的所述反射波长的变化幅度小于所述反射波长范围的波长宽度。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的显示装置，其特征在于：所述控制部，通过改变射入所述偏转部的来自所述显示光射出部的所述显示光的入射位置，改变所述显示光相对于所述窄带反射部的入射角。

13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于：

所述显示光射出部，具备利用从所述光源射出的光形成所述图像并将该图像显示在指定的显示区域中的显示元件，射出对应于所述显示区域中显示的所述图像的所述显示光，

所述控制部，通过控制所述显示元件改变在所述显示区域内显示所述图像的位置，来改变所述显示光在所述偏转部上的入射位置。

14.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于：

所述显示光射出部，具有改变所述显示光的射出方向的方向变更部，

所述控制部，通过所述方向变更部改变从所述显示光射出部射入所述偏转部的所述显示光的入射角，来改变所述显示光在所述偏转部上的入射位置。

15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于：所述方向变更部，通过改变所述显示光射出部相对于所述偏转部的朝向，来改变所述显示光的射出方向。

16.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于：所述方向变更部，包括在所述显示光射出部的开口部配置的、以能够切换改变所述显示光射出方向的功能的有无的方式构成的动态全息。

17.一种移动体，其特征在于包括：

如权利要求1至16中任一项所述的显示装置；

由所述观察者操作的操作部；

产生用于移动的驱动力的驱动源；以及

根据所述观察者进行的所述操作部的操作控制所述驱动源的驱动控制部。

18.一种控制装置，用于控制图像显示部，该图像显示部通过具备射出光的光源的显示光射出部，利用从所述光源射出的光形成图像，并射出对应于所形成的图像的显示光，通过偏转部使射出的所述显示光偏转，并通过具有仅反射可见光波长范围中一部分的反射波长范围的光、而让所述反射波长范围以外的波长的光透过的特性的窄带反射部，将被偏转的所述显示光朝观察者的视点反射，并且所述窄带反射部如果射入该窄带反射部的光的入射角变化则所述反射波长范围发生变化，其特征在于包括：

第一控制部，控制所述显示光射出部以形成所述图像，并使对应于所形成的所述图像的所述显示光从所述显示光射出部射出，以及

第二控制部，根据从所述光源射出的所述光的波长的变化，改变来自所述偏转部的所述显示光射入所述窄带反射部时的入射角，其中，

所述第二控制部，改变所述入射角，使从所述光源射出的所述光的波长被包含在所述窄带反射部的所述反射波长范围内。

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