CN106255917A - 反射投影型显示装置 - Google Patents

反射投影型显示装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106255917A
CN106255917A CN201580022807.8A CN201580022807A CN106255917A CN 106255917 A CN106255917 A CN 106255917A CN 201580022807 A CN201580022807 A CN 201580022807A CN 106255917 A CN106255917 A CN 106255917A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
mentioned
crest
comprised
half breadth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201580022807.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106255917B (zh
Inventor
岛谷贵文
臼仓奈留
加藤浩巳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Publication of CN106255917A publication Critical patent/CN106255917A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106255917B publication Critical patent/CN106255917B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
    • B60K35/23—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/28—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising
    • G02B27/286—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for polarising for controlling or changing the state of polarisation, e.g. transforming one polarisation state into another
    • B60K2360/29—
    • B60K2360/333—
    • B60K2360/334—
    • B60K2360/347—
    • B60K2360/349—
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0112—Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0112—Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display
    • G02B2027/0114—Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display comprising dichroic elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility

Abstract

平视显示器(10)具备：MEMS镜子元件(14)，其显示图像；以及组合器(12)，其反射来自MEMS镜子元件(14)的光而使观察者将该反射光观察为虚像(VI)，并且透射外光，以层叠的形式具备：绿色光反射部(17)，其主要选择性地反射绿色的波长区域的绿色光；红色光反射部(16)，其主要选择性地反射红色的波长区域的红色光；以及蓝色光反射部(18)，其主要选择性地反射蓝色的波长区域的蓝色光，并且绿色光反射部(17)配置为最靠近MEMS镜子元件(14)。

Description

反射投影型显示装置
技术领域
本发明涉及反射投影型显示装置。
背景技术
以往，已知通过反射太阳光、室内的照明光等外光而进行显示的反射型液晶显示装置，其一例记载在下述专利文献1中。专利文献1中记载了一种层叠型的彩色胆甾液晶显示元件，其从元件观察侧起按顺序层叠第1蓝色液晶层、第2绿色液晶层以及第3红色液晶层，具备配置在绿色液晶层和红色液晶层之间的选择性地吸收600nm以下的波长的光线的绿色截止滤光片层，由此能将不需要的颜色的噪声光除去。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2007/004286号
发明内容
发明要解决的问题
如上所述，专利文献1记载的彩色胆甾液晶显示元件从元件观察侧起按顺序具备蓝色液晶层、绿色液晶层、红色液晶层，由此，所反射的外光的光量增多。即，相互层叠的蓝色液晶层、绿色液晶层以及红色液晶层分别能吸收光，其吸收率具有越是短波长侧的光而越高的趋势。而另一方面，在专利文献1的这种利用外光进行显示的反射型液晶显示装置中，外光的发光强度不具有波长依赖性。因此，如果将反射吸收率最高的蓝色光的蓝色液晶层配置为最靠元件观察侧，则会避免蓝色光被绿色液晶层和红色液晶层吸收，由此，所反射的外光的光量会变多。
然而，在反射来自激光二极管、LED等光源的光，使观察者将该反射光观察为虚像的反射投影型显示装置中，与外光不同，光源具有特定的发光光谱，该光源光的发光强度具有波长依赖性。因此，假如是使用专利文献1记载的彩色胆甾液晶显示元件来反射光源光的情况，反而用于显示的光量有可能减少。
本发明是基于上述情况而完成的，其目的在于增加用于显示的光量。
用于解决问题的方案
本发明的反射投影型显示装置具备：显示元件，其显示图像；以及波长选择性反射构件，其反射来自上述显示元件的光而使观察者将该反射光观察为虚像，并且透射外光，以层叠的形式具备：绿色光反射部，其主要选择性地反射绿色的波长区域的绿色光；红色光反射部，其主要选择性地反射红色的波长区域的红色光；以及蓝色光反射部，其主要选择性地反射蓝色的波长区域的蓝色光，并且上述绿色光反射部配置为最靠近上述显示元件。
这样，来自显示图像的显示元件的光由波长选择性反射构件反射，该反射光被观察者观察为虚像。观察者观察的虚像是通过如下方式投影而成的：由构成波长选择性反射构件的绿色光反射部、红色光反射部以及蓝色光反射部选择性地反射各自的颜色的波长区域的光。另一方面，波长选择性反射构件虽然使外光中的与绿色光反射部、红色光反射部以及蓝色光反射部的各反射光谱一致的外光反射，但会使与该各反射光谱不一致的外光透射过。由此，观察者既能良好地观察基于以高透射率透射过波长选择性反射构件的外光的外部的像，又能以高亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像。
在此，构成波长选择性反射构件的各光反射部相互层叠，因此，由各光反射部中的配置在远离显示元件的一侧的光反射部反射的光具有被配置在靠近显示元件的一侧的光反射部吸收而光量减少的趋势。各光反射部对光的吸收率具有越是短波长侧的光而越高的趋势。另一方面，来自显示元件的光与外光不同，其发光强度具有波长依赖性，因此，为了确保白平衡而具有绿色的波长区域的绿色光包含得最多的趋势。
鉴于这种情况，如上所述，波长选择性反射构件以绿色光反射部最靠近显示元件的方式配置，因此能高效地反射为了确保白平衡而包含得最多的绿色的波长区域的绿色光，由此既能良好地确保白平衡又能增加用于显示的光量。而且，绿色光相比于红色光和蓝色光，相对可见度较高，因此通过如上所述增加用于显示的光量，能实现亮度的提高。
作为本发明的实施方式，优选如下构成。
(1)具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为1nm以下的光源，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为6nm以上且小于11nm的范围。这样，能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以80％以上且小于87.5％的范围的反射率反射从光源发出的各色的光。由此，观察者能以高亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像。在此，光源的发光光谱所包含的波峰的半值宽度极窄，为1nm以下，因此，在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，反射率有可能显著降低。另一方面，从光源发出的各色的光中也略微包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的光(以下，称为旁瓣光)，该旁瓣光具有各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，即使在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，也能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以10％以上且小于25％的范围的反射率反射从光源发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。此时，外光的透射过波长选择性反射构件的光量确保得较多，因此观察者能良好地观察基于外光的外部的像。此外，上述的波长移位是在各光反射部具有周期结构的情况下基于反射光中产生的光路差与光的波长一致的条件而产生的，如果入射角变大则向短波长侧产生波长移位，如果入射角变小则向长波长侧产生波长移位。
(2)具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为1nm以下的光源，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为11nm以上且小于18nm的范围。这样，能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以87.5％以上且小于90％的范围的反射率反射从光源发出的各色的光。由此，观察者能以高亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像。在此，光源的发光光谱所包含的波峰的半值宽度极窄，为1nm以下，因此，在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，反射率有可能显著降低。另一方面，从光源发出的各色的光中也略微包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，即使在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，也能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以25％以上且小于40％的范围的充分高的反射率反射从光源发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。由此，观察者斜向观察虚像的情况下的亮度确保得充分高，因此显示质量高。
(3)具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为1nm以下的光源，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为18nm以上且90nm以下的范围。这样，能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以90％以上且95％以下的范围的反射率反射从光源发出的各色的光。由此，观察者能以高亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像。在此，光源的发光光谱所包含的波峰的半值宽度极窄，为1nm以下，因此，在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，反射率有可能显著降低。另一方面，从光源发出的各色的光中也略微包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，即使在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，也能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以40％以上且95％以下的范围的更高的反射率反射从光源发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。由此，观察者斜向观察虚像的情况下的亮度进一步变高，因此显示质量更高。而且，通过使各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为90nm以下，外光的透射率确保为70％以上，因此能满足日本的道路运输车辆安全基准。
(4)具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围的光源，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为4nm以上且小于14nm的范围。从光源发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的光(以下，称为旁瓣光)，该旁瓣光具有各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以20％以上且小于50％的范围的反射率反射从光源发出的各色的光。由此，不仅观察者能以充分的亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像，还能确保外光的透射过波长选择性反射构件的光量更多，因此观察者能更良好地观察基于外光的外部的像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，也能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以10％以上且小于25％的范围的反射率反射从光源发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。此外，上述波长移位是在各光反射部具有周期结构的情况下基于反射光中产生的光路差与光的波长一致的条件而产生的，如果入射角变大则向短波长侧产生波长移位，如果入射角变小则向长波长侧产生波长移位。
(5)具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围的光源，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为14nm以上且小于40nm的范围。从光源发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以50％以上且小于80％的范围的充分高的反射率反射从光源发出的各色的光。由此，不仅观察者能以更高的亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像，还能充分确保外光的透射过波长选择性反射构件的光量，因此观察者能良好地观察基于外光的外部的像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以25％以上且小于40％的范围的反射率反射从光源发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。
(6)具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围的光源，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为40nm以上且90nm以下的范围。从光源发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以80％以上且90％以下的范围的更高的反射率反射从光源发出的各色的光。由此，观察者能以更高的亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以40％以上且90％以下的反射率反射从光源发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。而且，通过使各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为90nm以下，外光的透射率确保为70％以上，因此能满足日本的道路运输车辆安全基准。
(7)具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围的光源，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为4nm以上且小于23nm的范围。从光源发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以20％以上且小于50％的范围的反射率反射从光源发出的各色的光。由此，不仅观察者能以充分的亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像，还能确保外光的透射过波长选择性反射构件的光量更多，因此观察者能更良好地观察基于外光的外部的像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以10％以上且小于25％的范围的反射率反射从光源发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。
(8)具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围的光源，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为23nm以上且小于71nm的范围。从光源发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以50％以上且小于80％的范围的充分高的反射率反射从光源发出的各色的光。由此，不仅观察者能以更高的亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像，还能充分确保外光的透射过波长选择性反射构件的光量，因此观察者能良好地观察基于外光的外部的像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以25％以上且小于40％的范围的反射率反射从光源发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。
(9)具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围的光源，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为71nm以上且90nm以下的范围。从光源发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以80％以上且83％以下的范围的更高的反射率反射从光源发出的各色的光。由此，观察者能以更高的亮度观察由波长选择性反射构件的反射光投影的虚像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成波长选择性反射构件的各光反射部以40％以上且83％以下的范围的反射率反射从光源发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。而且，通过使各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为90nm以下，外光的透射率确保为70％以上，因此能满足日本的道路运输车辆安全基准。
(10)上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部、上述绿色光反射部以及上述蓝色光反射部分别包括胆甾液晶面板。这样，通过选择胆甾液晶使用的液晶材料，能容易且以低成本变更反射光谱的半值宽度。因此，能容易且以低成本实现波峰的半值宽度为特定的值的反射光谱。而且，能使波长选择性反射构件兼有偏振光选择性。
(11)上述波长选择性反射构件是以上述蓝色光反射部最远离上述显示元件的方式配置而成的。假如是将红色光反射部配置为最远离显示元件的情况，为了调整白平衡，例如有时需要将来自显示元件的光所包含的红色的波长区域的光的亮度设为最大值并且使绿色的波长区域的光和蓝色的波长区域的光的各亮度低于最大值。而另一方面，如果如上所述将蓝色光反射部配置为最远离显示元件，则在调整白平衡时，例如能将来自显示元件的光所包含的绿色的波长区域光的亮度设为最大值并且使红色的波长区域的光和蓝色的波长区域的光的各亮度低于最大值，因此，绿色的波长区域的光的亮度相对地变高。而且，由红色光反射部反射的红色的波长区域的光量也变多。由此，能使用于显示的光量最多。
(12)具备偏振光转换部，上述偏振光转换部至少相对于上述波长选择性反射构件配置在上述显示元件侧，并且将光选择性地转换为左圆偏振光或右圆偏振光，上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部、上述绿色光反射部以及上述蓝色光反射部各自不仅具有波长选择性还具有偏振光选择性，并且各自的偏振特性与上述偏振光转换部的偏振特性相同。这样，由偏振光转换部选择性地转换为左圆偏振光或右圆偏振光的光被具有与偏振光转换部相同的偏振特性的红色光反射部、绿色光反射部以及蓝色光反射部反射，从而被观察者观察为虚像。假如是省略偏振光转换部并且波长选择性反射构件不具有偏振光选择性的构成，则反射光容易产生着色，而与之相比，通过上述构成能抑制反射光产生着色。在此，例如，在各光反射部的反射光谱中产生重叠的情况下，根据上述构成，能利用绿色光反射部反射红色光和蓝色光中的与绿色光反射部的反射光谱重叠的波长的光。假如红色光反射部或蓝色光反射部具有与绿色光反射部不同的偏振特性，则红色光或蓝色光中的与绿色光反射部的反射光谱重叠的波长的光不会被绿色光反射部反射。与其相比，能进一步增加用于显示的光量。
发明效果
根据本发明，能增加用于显示的光量。
附图说明
图1是示出将本发明的实施方式1的平视显示器搭载于汽车的状态的概略构成的侧视图。
图2是平视显示器的截面图。
图3是显示构成激光二极管的各色的激光二极管元件的发光光谱的坐标图。
图4是显示构成组合器的各光反射部的反射光谱的坐标图。
图5是表示构成激光二极管的各色的激光二极管元件的光学特性、达到目标白平衡的光通量比、以绿色光为基准的白平衡调整后的出射光的光通量以及构成组合器的各光反射部对各色的光的吸收率的表。
图6是示出比较实验1的实施例2的组合器的截面图。
图7是表示比较实验1的比较例1～4的实验结果的表。
图8是表示比较实验1的实施例1、2的实验结果的表。
图9是表示比较实验2的实验结果的坐标图，是表示组合器的反射光谱的波峰的半值宽度与组合器的反射率或透射率的关系的坐标图。
图10是本发明的实施方式2的平视显示器的截面图。
图11是表示构成LED的各色的LED元件的发光光谱的坐标图。
图12是表示构成LED的各色的LED元件的光学特性、达到目标的白平衡的光通量比、以绿色光为基准的白平衡调整后的出射光的光通量以及构成组合器的各光反射部对各色的光的吸收率的表。
图13是表示比较实验3的比较例5～8的实验结果的表。
图14是表示比较实验3的实施例3、4的实验结果的表。
图15是表示比较实验4的实验结果的坐标图，是表示组合器的反射光谱的波峰的半值宽度与组合器的反射率或透射率的关系的坐标图。
图16是本发明的实施方式3的组合器的截面图。
图17是本发明的实施方式4的组合器的截面图。
图18是示出本发明的实施方式5的组合器与液晶显示装置的截面图。
图19是本发明的实施方式6的组合器的截面图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
根据图1至图9说明本发明的实施方式1。在本实施方式中，例示了搭载于汽车的平视显示器(反射投影型显示装置)10。该平视显示器10用于在驾驶时使运行速度、各种警告、地图信息等各种信息以在司机的前方视野中越过前窗1存在虚像VI的方式进行显示，由此能减少驾驶中的司机的视线移动。此外，以下，将可见光线简单地记载为“光”。
如图1所示，平视显示器10包括：显示元件单元11，其收纳在仪表板2内，显示图像；以及组合器(波长选择性反射构件)12，其以与前窗1对面的形式配置，反射来自显示元件单元11的光而使司机等观察者将该反射光观察为虚像VI。显示元件单元11包括：激光二极管(光源)13；MEMS镜子元件(显示元件)14，其利用来自激光二极管13的光显示图像；以及屏幕15，其以放大的形式投影MEMS镜子元件14所显示的图像。此外，“MEMS”是指“Micro ElectroMechanical Systems：微电子机械系统”。
激光二极管13具备：红色激光二极管元件，其发出红色的波长区域(约600nm～约780nm)所包含的波长的红色光；绿色激光二极管元件，其发出绿色的波长区域(约500nm～约570nm)所包含的波长的绿色光；以及蓝色激光二极管元件，其发出蓝色的波长区域(约420nm～约500nm)所包含的波长的蓝色光。构成激光二极管13的各色的激光二极管元件分别内置有通过多重反射使光产生共振的共振器，所发出的光是束状且波长和相位相同的相干光，并且为直线偏振光。激光二极管13构成为所发出的各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度均为1nm以下。如图3所示，构成激光二极管13的红色激光二极管元件的发光光谱所包含的波峰的峰值波长为638nm左右，绿色激光二极管元件的发光光谱所包含的波峰的峰值波长为516nm左右，蓝色激光二极管元件的发光光谱所包含的波峰的峰值波长为450nm左右。此外，省略作为发光源的各色的激光二极管元件的图示。
激光二极管13按规定的顺序和定时发出红色光、绿色光以及蓝色光。激光二极管13调整各色的发光强度，以使由红色光、绿色光以及蓝色光显示的图像成为特定的白平衡。调整该白平衡时，是通过设定构成激光二极管13的红色激光二极管元件、绿色激光二极管元件以及蓝色激光二极管元件的输出值(电流值)的比率来进行的。如图5所示，该激光二极管13的具体的图像的白平衡调整为：红色光的光通量比为26％左右，绿色光的光通量比为72％左右，蓝色光的光通量比为2％左右(参照图5的从下数第3行)。另外，构成激光二极管13的红色激光二极管元件具有红色光的最大光通量(单位为“a.u.”)为37.5左右的发光特性，绿色激光二极管元件具有绿色光的最大光通量为50左右的发光特性，蓝色激光二极管元件具有蓝色光的最大光通量为4左右的发光特性(参照图5的最上面一行)。该最大光通量是对各色的激光二极管元件提供最大的额定电流时得到的光通量，该光通量是将发光强度乘以相对可见度而得到的。红色光的相对可见度为0.25，绿色光的相对可见度为1.0，蓝色光的相对可见度为0.05。另外，在激光二极管13中，例如在由绿色激光二极管元件以最大光通量(50左右)出射绿色光的情况下，为了确保目标白平衡，要调整红色激光二极管元件和蓝色激光二极管元件的输出值，使得红色光的光通量(单位为“a.u.”)为18.2左右并且使蓝色光的光通量为1.4左右(参照图5的从下数第2行)。
MEMS镜子元件14是通过MEMS技术将单个镜子和用于驱动该镜子的驱动部制作在基板上而成的。镜子呈例如直径为零点几毫米至几毫米左右的大小的圆形，能利用作为镜面的反射面发射来自激光二极管13的光。驱动部由相互正交的2个轴部支撑该镜子，能利用电磁力或静电力使镜子自由倾斜。通过由驱动部控制镜子的倾斜，MEMS镜子元件14以二维扫描屏幕的形式将光朝向屏幕出射，从而能将二维的图像投影到屏幕上。屏幕15对从MEMS镜子元件14出射的光进行投影，将该投影的光朝向后述的组合器12出射。
如图1所示，组合器12配置在前窗1的内侧并与前窗1稍微隔开距离的位置，通过装配到例如设置在仪表板2上的支撑部件、遮阳板(均省略图示)等而支撑在相同位置。组合器12以层叠的形成具备主要选择性地反射红色光的红色光反射部16、主要选择性地反射绿色光的绿色光反射部17以及主要选择性地反射蓝色光的蓝色光反射部18。相互层叠的各色的光反射部16～18通过介于其间的包括粘接剂等的固定层19固定。该组合器12是具有波长选择性的反射构件，透射与各光反射部16～18的各反射光谱不一致的外光，因此通过将由各光反射部16～18反射的光投影到观察者的瞳孔，观察者能以高亮度观察由该反射光投影的虚像VI，并且能良好地观察基于以高透射率透射过组合器12的外光的、前窗1的前方外部的像。如图4所示，构成组合器12的红色光反射部16的反射光谱所包含的波峰的峰值波长为638nm左右，绿色光反射部17的反射光谱所包含的波峰的峰值波长为516nm左右，蓝色光反射部18的反射光谱所包含的波峰的峰值波长为450nm左右。为了满足日本的道路运输车辆安全基准，该组合器12确保外光(外部的可见光线)的透射率至少为70％以上。
构成组合器12的各色的光反射部16～18均包括胆甾液晶面板。如图2所示，胆甾液晶面板包括：大致透明的一对基板20、21；夹持在两个基板20、21间的胆甾液晶层22；以及将胆甾液晶层22密封的密封部23。胆甾液晶层22具有液晶分子成为以特定的周期旋转的螺旋状的周期结构，能选择性地反射基于该螺旋的间距的特定的波长的光。该胆甾液晶层22是通过将手性材料添加到向列型液晶材料中来赋予扭曲(螺旋形状)而成的，通过调整该手性材料的添加量等，能适当变更螺旋的间距即选择性地反射的光的波长(反射光谱所包含的波峰的峰值波长)。此时，为了调整各色的光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度，例如，只要调整胆甾液晶层22所包含的液晶分子的螺旋的间距的数值、该数值不同的液晶分子的含有比率即可。胆甾液晶层22具有偏振光选择性，仅选择性地反射与呈螺旋状的液晶分子的旋转方向一致的圆偏振光即右圆偏振光和左圆偏振光中的任意一方。另外，胆甾液晶层22还具有入射角选择性，仅选择性地反射特定的范围的入射角的光。
构成组合器12的各光反射部16～18如上所述具有波长选择性，因此会透射与反射光谱不一致的光，但是在其透射时会以规定的比例进行吸收。各光反射部16～18对光的吸收率根据该光的波长而不同，具有越是短波长侧越高，相反越是长波长侧越低的趋势。具体地说，如图5所示，对于各光反射部16～18对光的吸收率分别是：红色光为例如20％左右，绿色光为例如25％左右，蓝色光为30％左右(参照图5的最下面一行)。
一般来说，在利用外光进行显示的反射型液晶显示装置中，外光的发光强度不具有波长依赖性。因此，在该反射型液晶显示装置所使用的彩色胆甾液晶显示元件中，只要将反射吸收率最高的蓝色光的蓝色液晶层配置为最靠元件观察侧，就能避免蓝色光被绿色液晶层和红色液晶层吸收，由此，用于显示的外光的光量会变多。然而，在如本实施方式这样使用具有特定的发光光谱的激光二极管13作为光源的平视显示器10中，如果使用与上述反射型液晶显示装置同样的配置构成的彩色胆甾液晶显示元件作为组合器，用于显示的光量反而有可能减少。具体地说，对MEMS镜子元件14供应光的激光二极管13的发光强度具有波长依赖性，为了确保显示的图像的白平衡而具有绿色光包含得最多的趋势。而另一方面，构成组合器12的各光反射部16～18的光的吸收也具有波长依赖性，并且由各光反射部16～18中的配置在远离MEMS镜子元件14的一侧的光反射部反射的光具有被配置在靠近MEMS镜子元件14的一侧的光反射部吸收而光量减少的趋势。由于这些情况，当将上述反射型液晶显示装置所具备的彩色胆甾液晶显示元件用作组合器时，特别是绿色光的光量会减少，显示的图像的明亮度有可能降低。
因此，本实施方式的组合器12为如下构成：关于各光反射部16～18的层叠顺序，将绿色光反射部17配置为最靠近MEMS镜子元件14(激光二极管13)和观察者。根据这种构成，能利用最靠近MEMS镜子元件14和观察者的绿色光反射部17更高效地反射为了确保显示的图像的白平衡而从激光二极管13发出的光中包含得最多的绿色光。换句话说，通过将红色光反射部16和蓝色光反射部18配置为比绿色光反射部17远离MEMS镜子元件14和观察者，能避免光量最多的绿色光被该光反射部16、18吸收。由此，既能良好地确保白平衡又能增加用于显示的光量。而且，绿色光相比于红色光和蓝色光，相对可见度较高，因此，通过如上所述增加光量，能实现亮度的提高。
而且，具备偏振光转换部24，偏振光转换部24以介于激光二极管13和MEMS镜子元件14之间的形式配置，并且将来自激光二极管13的光选择性地转换为左圆偏振光或右圆偏振光。偏振光转换部24例如包括产生1/4λ的相位差的相位差板(四分之一波长板)，能将从激光二极管13出射的直线偏振光转换为左右任意一方圆偏振光。此外，构成组合器12的各光反射部16～18相互的偏振特性一致，并且其偏振特性与偏振光转换部24的偏振特性也相同。例如，在偏振光转换部24具有将直线偏振光选择性地转换为右圆偏振光的偏振特性的情况下，各光反射部16～18分别具有仅选择性地反射右圆偏振光的偏振特性。相反地，在偏振光转换部24具有将直线偏振光选择性地转换为左圆偏振光的偏振特性的情况下，各光反射部16～18分别具有仅选择性地反射左圆偏振光的偏振特性。根据这种构成，由偏振光转换部24选择性地转换为左圆偏振光或右圆偏振光的光被具有与偏振光转换部24相同的偏振特性的红色光反射部16、绿色光反射部17以及蓝色光反射部18反射，从而被观察者观察为虚像VI。假如是省略偏振光转换部并且组合器不具有偏振光选择性的构成的情况，则在外光的透射光或反射光中容易产生着色，而与之相比，根据上述构成，能抑制在外光的透射光或反射光中产生着色。在此，例如，在各光反射部16～18的反射光谱中产生重叠的情况下(参照图4)，根据上述构成，能利用绿色光反射部17反射红色光和蓝色光中的与绿色光反射部17的反射光谱重叠的波长的光。假如红色光反射部或蓝色光反射部具有与绿色光反射部17不同的偏振特性，则红色光或蓝色光中的与绿色光反射部17的反射光谱重叠的波长的光不会被绿色光反射部17反射。与其相比，能进一步增加用于显示的光量。
另外，组合器12按以下方式配置：关于各光反射部16～18的层叠顺序，蓝色光反射部18最远离MEMS镜子元件14和观察者。即，构成组合器12的各光反射部16～18以从靠近MEMS镜子元件14和观察者的一侧起按绿色光反射部17、红色光反射部16、蓝色光反射部18的顺序排列的形式相互层叠配置。红色光反射部16配置为夹在最靠近MEMS镜子元件14和观察者的绿色光反射部17与最远离MEMS镜子元件14和观察者的蓝色光反射部18之间。
接着，为了得知当变更构成组合器12的各光反射部16～18的层叠顺序时组合器12的出射光的光通量即明亮度如何变化，进行下述的比较实验1。在该比较实验1中，使用比较例1、比较例2、比较例3、比较例4、实施例1以及实施例2，关于构成组合器12的各光反射部16～18的层叠顺序，从靠近MEMS镜子元件14和观察者的一侧起，比较例1为红色光反射部16、绿色光反射部17、蓝色光反射部18的顺序，比较例2为红色光反射部16、蓝色光反射部18、绿色光反射部17的顺序，比较例3为蓝色光反射部18、红色光反射部16、绿色光反射部17的顺序，比较例4为蓝色光反射部18、绿色光反射部17、红色光反射部16的顺序，实施例1为绿色光反射部17、红色光反射部16、蓝色光反射部18的顺序，实施例2为绿色光反射部17、蓝色光反射部18、红色光反射部16的顺序。实施例2的组合器12具有图6所示的截面构成。关于经由MEMS镜子元件14和屏幕15对该比较例1～4和实施例1、2的各组合器12供应光的激光二极管13，以使由各组合器12的反射光显示的图像的白平衡成为目标光通量比的方式调整所发出的各色的光的光通量。在该调整时，将从激光二极管13发出的红色光、绿色光、蓝色光中的任意一种光设定为最大光通量。分别测量通过使这样调整后的来自激光二极管13的光由比较例1～4和实施例1、2的各组合器12反射而得到的出射光的光通量，将其结果在图7和图8中示出。此外，在图7和图8中，将各光反射部16～18的从靠近MEMS镜子元件14和屏幕15的一侧起的层叠顺序用英文首字母写在括弧中而记载在比较例1～4和实施例1、2的各栏中。
在图7和图8中，最上面一行的“用于得到白平衡调整后的出射光的入射光的光通量”表示为了得到以激光二极管13发出的光所包含的绿色光的最大光通量为基准调整白平衡后的组合器12的出射光12L_out(参照从图5的从下数第2行)而需要的向组合器12入射的入射光12L_in的光通量(单位为“a.u.”)。即，在此，假如使调整白平衡后的组合器12的出射光12L_out所包含的绿色光的光通量与激光二极管13发出的光所包含的绿色光的最大光通量一致，则计算的是入射光12L_in所包含的红色光、绿色光以及蓝色光的各光通量为怎样的数值。具体地说，该入射光12L_in由下述的式(1)算出。在式(1)中，“R1”表示构成组合器12的各光反射部16～18中从靠近MEMS镜子元件14和观察者的一侧起第1层光反射部的反射率，“R2”表示构成组合器12的各光反射部16～18中从靠近MEMS镜子元件14和观察者的一侧起第2层光反射部的反射率，“R3”表示构成组合器12的各光反射部16～18中从靠近MEMS镜子元件14和观察者的一侧起第3层的光反射部(最远离MEMS镜子元件14和观察者的光反射部)的反射率。关于“R1～R3”的具体数值，与各光反射部16～18的反射光谱的峰值波长一致的波长的光的反射率设为90％，与各光反射部16～18的反射光谱的峰值波长不一致的波长的光的反射率设为10％。在此，与上述反射光谱的峰值波长不一致的光的反射率设为10％的理由是，即使与反射光谱的峰值波长不一致，上述反射光谱中也能包含旁瓣光。在式(1)中，“A1”表示从靠近MEMS镜子元件14和观察者的一侧起第1层光反射部对光的吸收率，“A2”表示从靠近MEMS镜子元件14和观察者的一侧起第2层光反射部对光的吸收率。与组合器12中的第2层光反射部的反射光谱的峰值波长一致的波长的光在入射时和出射时分别透射过第1层光反射部，因此每次被第1层光反射部吸收。与组合器12中的第3层的光反射部的反射光谱的峰值波长一致的波长的光在入射时和出射时分别透射过第1层光反射部和第2层光反射部，因此每次被第1层光反射部和第2层光反射部吸收。
[数学式1]
12L_in＝12L_out/(R1+R2×(1－R1)×(1－A1)2+R3×(1－R1)×(1－A1)2×(1－R2)×(1－A2)2)···(1)
在图7和图8中，从上数第2行的“上述入射光的光通量的最大额定值”是如下得到的最大额定值：算出将最上面一行的各色的入射光12L_in除以激光二极管13的各色的最大光通量(参照图5的最上面一行)得到的值中的最大值，将各色的入射光12L_in除以该最大值。即，在此，在使各色的入射光12L_in中的任意一个为激光二极管13的最大光通量的情况下，为了使出射光12L_out的白平衡达到目标，求出其余2色的光的光通量应该为怎样的数值。此外，其余2色的光的光通量为比最大光通量小的值。
在图7和图8中，从下数第2行的“各色的出射光的光通量”是如下得到的光通量：将“以绿色光为基准的白平衡调整后的出射光的光通量”(参照图5的从下数第2行)乘以“上述入射光的光通量的最大额定值”，然后除以“用于得到白平衡调整后的出射光的入射光的光通量”。即，在此，算出将入射光12L_in设为“上述入射光的光通量的最大额定值”时的出射光12L_out作为“各色的出射光的光通量”。并且，在图7和图8中，最下面一行的“出射光整体的光通量”是将“各色的出射光的光通量”加在一起而得到的光通量。该“出射光整体的光通量”表示由组合器12的反射光显示的图像的明亮度。
说明比较实验1的实验结果。根据图7和图8，“出射光整体的光通量”的数值在实施例1、2中最高，其次在比较例1、4中较高，在比较例2、3中最低。在实施例1、2中，绿色光反射部17均配置在第1层，在比较例1、4中，绿色光反射部17均配置在第2层，在比较例2、3中，绿色光反射部17均配置在第3层。即，“出射光整体的光通量”依赖于组合器12中的绿色光反射部17的配置，可以说具有如下趋势：绿色光反射部17越靠近MEMS镜子元件14和观察者配置而越提高，绿色光反射部17越远离MEMS镜子元件14和观察者配置而越降低。详细地说，在比较例1、4中，绿色光反射部17配置在第2层，因此为了使白平衡达到目标而在入射光12L_in中包含得最多的绿色光会被位于其光路上的第1层光反射部吸收，从而可以认为与实施例1、2相比绿色光的光量减少。在比较例2、3中，绿色光反射部17配置在第3层，因此为了使白平衡达到目标而在入射光12_in中包含得最多的绿色光会分别被位于其光路上的第1层光反射部和第2层光反射部吸收，从而可以认为与实施例1、2及比较例1、4相比绿色光的光量减少。而另一方面，在实施例1、2中，绿色光反射部17配置在第1层，因此为了使白平衡达到目标而在入射光12L_in中包含得最多的绿色光会在被其它光反射部吸收之前被绿色光反射部17高效地反射。由此，在实施例1、2中，绿色光的光量最多，因此出射光整体的光通量的数值也为最高值。
接着，为了得知构成组合器12的各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度与组合器12的透射率及各光反射部16～18的各色的光的反射率的关联性，进行下面的比较实验2。在比较实验2中，使用与比较实验1的实施例1为同一结构的组合器12，并且使构成该组合器12的各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度在4nm～100nm的范围内变化时，测量伴随着该波峰的半值宽度的变化而组合器12的可见光线的透射率以及与各光反射部16～18的反射光谱的峰值波长一致的波长的各光的反射率如何变化，将其结果在图9中示出。在图9中，横轴为构成组合器12的各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度的数值(单位为“nm”)，纵轴为组合器12的可见光线的透射率的数值(单位为“％”)以及与各光反射部16～18的反射光谱的峰值波长一致的波长的各光的反射率的数值(单位为“％”)。并且，在该比较实验2中，分别测量在入射光12L_in入射到组合器12的入射角为25°的情况下和该入射角为30°的情况下的反射率。该入射光12L_in的入射角表示当使显示元件单元11相对于组合器12的配置固定时入射光12L_in入射到组合器12的哪个位置。在该比较实验2中，在上述入射角为25°的情况下，表示该入射光12L_in入射到组合器12的中央位置，在上述入射角为30°的情况下，表示该入射光12L_in入射到组合器12的一端位置。即，可以说在该比较实验2中，验证的是在光入射到组合器12的中央位置的情况下和光入射到组合器12的一端位置的情况下反射率的变化有什么区别。此外，组合器12的透射率对入射光12L_in的入射角没有依赖性。另外，在光入射到组合器12的另一端位置的情况下，入射光12L_in入射到组合器12的入射角为20°，但是其实验结果与该入射角为30°的情况相同。
说明比较实验2的实验结果。根据图9，首先，可以说组合器12具有如下趋势：虽然各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度越窄而透射率即外光的透射光量越增加，但用于显示图像的光的反射光量减少而显示的图像的明亮度降低。另一方面，可以说具有如下趋势：上述各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度越大而用于显示图像的光的反射光量越增加，但外光的透射光量减少而外部的像的视觉识别变困难。其次，各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度越大而用于显示图像的光的反射光量越增加，考虑这是因为激光二极管13发出的光所包含的旁瓣光的利用效率变高所致。
并且，当比较入射光12L_in入射到组合器12的入射角为25°的情况和该入射角为30°的情况时，不管各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度的数值如何，前者的反射率始终大于后者的反射率。这起因于组合器12具有周期性结构。即，构成组合器12的各光反射部16～18均包括胆甾液晶面板，该胆甾液晶面板所包含的胆甾液晶层22具有周期性结构，因此反射光满足布拉格条件。为了使反射光满足布拉格条件，只要使其光路差与光的波长一致即可，因此如果入射角变大则光的波长会向短波长侧产生波长移位，如果入射角变小则光的波长会向长波长侧产生波长移位。因此，与入射光12L_in的入射角为25°的情况相比，在该入射角为30°的情况下，光的波长向短波长侧进行波长移位，作为具体的数值，例如在胆甾液晶层22的折射率为1.5时，向短波长侧产生9nm左右的波长移位。而另一方面，构成组合器12的各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的峰值波长是以入射到组合器12的中央位置(入射角为25°)的入射光12L_in为基准设定的。因此，在入射光12L_in入射到组合器12的入射角为25°的情况下，不管各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度的数值如何，反射率均最高。而另一方面，在入射光12L_in入射到组合器12的入射角为30°的情况下，与为25°的情况相比，在各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度为4nm～33nm的范围内，虽然反射率大致变低，但上述反射光谱的波峰的半值宽度越大，反射率越提高，当上述半值宽度大于33nm时，成为与25°的情况同等的反射率。考虑这是因为，各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度越大，上述反射光谱中就越多地包含起因于入射角的差异而产生波长移位的光，当上述半值宽度大于33nm时上述反射光谱中包含产生波长移位的光的大致全部。此外，作为光源的激光二极管13的发光光谱所包含的波峰的半值宽度极窄，为1nm以下，因此，在各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度为4nm～33nm的范围内，当该半值宽度变窄时，起因于波长移位的反射率的降低显著。
接着，说明各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度与各光反射部16～18的反射率的具体对应关系。首先，如果各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度为6nm以上且小于11nm的范围，则入射光12L_in入射到组合器12的入射角为25°的情况下的反射率为80％以上且小于87.5％的范围，在入射光12L_in入射到组合器1的入射角为30°的情况下，为10％以上且小于25％的范围。由此，观察者能以高亮度观察由组合器12的反射光投影的虚像VI。另外，能确保外光的透射过组合器12的光量较多，因此观察者能良好地观察基于外光的外部的像。
其次，如果各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度为11nm以上且小于18nm的范围，则入射光12L_in入射到组合器1的入射角为25°的情况下的反射率为87.5％以上且小于90％的范围，在入射光12L_in入射到组合器1的入射角为30°的情况下，为25％以上且小于40％的范围。由此，观察者能以高亮度观察由组合器12的反射光投影的虚像VI，并且观察者斜向观察组合器12的端位置的情况下的亮度确保得充分高，因此显示质量高。
并且，如果各光反射部16～18的反射光谱的波峰的半值宽度为18nm以上且90nm以下的范围，则入射光12L_in入射到组合器1的入射角为25°的情况下的反射率为90％以上且95％以下的范围，在入射光12L_in入射到组合器1的入射角为30°的情况下，为40％以上且95％以下的范围。由此，观察者能以高亮度观察由组合器12的反射光投影的虚像VI，并且观察者斜向观察组合器12的端位置的情况下的亮度进一步变高，因此显示质量更高。而且，通过使各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为90nm以下，外光的透射率确保为70％以上，因此能满足日本的道路运输车辆安全基准。
如以上说明的那样，本实施方式的平视显示器(反射投影型显示装置)10具备：MEMS镜子元件(显示元件)14，其显示图像；以及组合器(波长选择性反射构件)12，其反射来自MEMS镜子元件14的光而使观察者将该反射光观察为虚像VI，并且透射外光，以层叠的形式具备：绿色光反射部17，其主要选择性地反射绿色的波长区域的绿色光；红色光反射部16，其主要选择性地反射红色的波长区域的红色光；以及蓝色光反射部18，其主要选择性地反射蓝色的波长区域的蓝色光，并且绿色光反射部17配置为最靠近MEMS镜子元件14。
这样，来自显示图像的MEMS镜子元件14的光由组合器12反射，该反射光被观察者观察为虚像VI。观察者观察的虚像VI是通过如下方式投影而成的：由构成组合器12的绿色光反射部17、红色光反射部16以及蓝色光反射部18选择性地反射各自的颜色的波长区域的光。另一方面，组合器12虽然会使外光中的与绿色光反射部17、红色光反射部16以及蓝色光反射部18的各反射光谱一致的外光反射，但会使与该各反射光谱不一致的外光透射过。由此，观察者既能良好地观察基于以高透射率透射过组合器12的外光的外部的像，又能以高亮度观察由组合器12的反射光投影的虚像VI。
在此，构成组合器12的各光反射部16～18相互层叠，因此由各光反射部16～18中的配置在远离MEMS镜子元件14的一侧的光反射部反射的光具有被配置在靠近MEMS镜子元件14的一侧的光反射部吸收而光量减少的趋势。各光反射部16～18对光的吸收率具有越是短波长侧的光而越高的趋势。另一方面，来自MEMS镜子元件14的光与外光不同，其发光强度具有波长依赖性，因此，为了确保白平衡而具有绿色的波长区域的绿色光包含得最多的趋势。
鉴于这些情况，如上所述，组合器12以绿色光反射部17最靠近MEMS镜子元件14的方式配置，因此能高效地反射为了确保白平衡而包含得最多的绿色的波长区域的绿色光，从而能良好地确保白平衡并且增加用于显示的光量。而且，绿色光相比于红色光和蓝色光，相对可见度较高，因此通过如上所述增加光量，能实现亮度的提高。
另外，具备激光二极管(光源)13，激光二极管(光源)13至少对MEMS镜元件14照射红色光、绿色光以及蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为1nm以下，组合器12的红色光反射部16的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、绿色光反射部17的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及蓝色光反射部18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为6nm以上且小于11nm的范围。这样，能利用构成组合器12的各光反射部16～18以80％以上且小于87.5％的范围的反射率反射从激光二极管13发出的各色的光。由此，观察者能以高亮度观察由组合器12的反射光投影的虚像VI。在此，激光二极管13的发光光谱所包含的波峰的半值宽度极窄，为1nm以下，因此，在起因于光入射到各光反射部16～18的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，反射率有可能显著降低。另一方面，从激光二极管13发出的各色的光中也略微包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的光(以下，称为旁瓣光)，该旁瓣光具有各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，即使在起因于光入射到各光反射部16～18的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，也能利用构成组合器12的各光反射部16～18以10％以上且小于25％的范围的反射率反射从激光二极管13发出的各色的光，从而确保观察虚像VI的观察者的视野角较广。此时，外光的组合器12的透射光量确保得较多，因此观察者能更良好地观察基于外光的外部的像。此外，上述波长移位是在各光反射部16～18具有周期结构的情况下基于反射光中产生的光路差与光的波长一致的条件而产生的，如果入射角变大则向短波长侧产生波长移位，如果入射角变小则向长波长侧产生波长移位。
另外，具备激光二极管13，激光二极管13至少对MEMS镜元件14照射红色光、绿色光以及蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为1nm以下，组合器12的红色光反射部16的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、绿色光反射部17的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及蓝色光反射部18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为11nm以上且小于18nm的范围。这样，能利用构成组合器12的各光反射部16～18以87.5％以上且小于90％的范围的反射率反射从激光二极管13发出的各色的光。由此，观察者能以高亮度观察由组合器12的反射光投影的虚像VI。在此，激光二极管13的发光光谱所包含的波峰的半值宽度极窄，为1nm以下，因此，在起因于光入射到各光反射部16～18的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，反射率有可能显著降低。另一方面，从激光二极管13发出的各色的光中也略微包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，即使在起因于光入射到各光反射部16～18的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，也能利用构成组合器12的各光反射部16～18以25％以上且小于40％的范围的充分高的反射率反射从激光二极管13发出的各色的光，从而确保观察虚像VI的观察者的视野角较广。由此，观察者斜向观察虚像VI的情况下的亮度确保得充分高，因此显示质量高。
另外，具备激光二极管13，激光二极管13至少对MEMS镜元件14照射红色光、绿色光以及蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为1nm以下，组合器12的红色光反射部16的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、绿色光反射部17的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及蓝色光反射部18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为18nm以上且90nm以下的范围。这样，能利用构成组合器12的各光反射部16～18以90％以上且95％以下的范围的反射率反射从激光二极管13发出的各色的光。由此，观察者能以高亮度观察由组合器12的反射光投影的虚像VI。在此，激光二极管13的发光光谱所包含的波峰的半值宽度极窄，为1nm以下，因此，在起因于光入射到各光反射部16～18的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，反射率有可能显著降低。另一方面，从激光二极管13发出的各色的光中也略微包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，即使在起因于光入射到各光反射部16～18的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，也能利用构成组合器12的各光反射部16～18以40％以上且95％以下的范围的更高的反射率反射从激光二极管13发出的各色的光，从而确保观察虚像VI的观察者的视野角较广。由此，观察者斜向观察虚像VI的情况下的亮度进一步变高，因此显示质量更高。而且，通过使各光反射部16～18的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为90nm以下，外光的透射率确保为70％以上，因此能满足日本的道路运输车辆安全基准。
另外，组合器12的红色光反射部16、绿色光反射部17以及蓝色光反射部18分别包括胆甾液晶面板。这样，通过选择胆甾液晶使用的液晶材料，能容易且以低成本变更反射光谱的半值宽度。因此，能容易且以低成本实现波峰的半值宽度为特定的值的反射光谱。而且，能使组合器12兼有偏振光选择性。
另外，具备偏振光转换部24，偏振光转换部24至少相对于组合器12配置在MEMS镜子元件14侧，并且将光选择性地转换为左圆偏振光或右圆偏振光，组合器12的红色光反射部16、绿色光反射部17以及蓝色光反射部18不仅具有波长选择性还具有偏振光选择性，并且各自的偏振特性与偏振光转换部24的偏振特性相同。这样，由偏振光转换部24选择性地转换为左圆偏振光或右圆偏振光的光被具有与偏振光转换部24相同的偏振特性的红色光反射部16、绿色光反射部17以及蓝色光反射部18反射，从而被观察者观察为虚像VI。假如是省略偏振光转换部并且组合器12不具有偏振光选择性的构成的情况，则反射光容易产生着色，而与之相比，通过上述构成能抑制反射光产生着色。在此，例如，在各光反射部16～18的反射光谱中产生重叠的情况下，根据上述构成，能利用绿色光反射部17反射红色光和蓝色光中的与绿色光反射部17的反射光谱重叠的波长的光。假如红色光反射部16或蓝色光反射部18具有与绿色光反射部17不同的偏振特性，则红色光或蓝色光中的与绿色光反射部17的反射光谱重叠的波长的光不会被绿色光反射部17反射。与其相比，能进一步增加用于显示的光量。
＜实施方式2＞
根据图10至图15说明本发明的实施方式2。在该实施方式2中，示出将光源变更为LED25的构成。此外，对与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果省略重复的说明。
如图10所示，本实施方式的平视显示器110具备LED25作为光源。LED25具备：红色LED元件，其发出红色的波长区域所包含的波长的红色光；绿色LED元件，其发出绿色的波长区域所包含的波长的绿色光；以及蓝色LED元件，其发出蓝色的波长区域所包含的波长的蓝色光。构成LED25的各色的LED元件发出无偏振的光。LED25构成为发出的各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度均为大于1nm并且50nm以下的范围，其半值宽度的值相互大致相同。如图11所示，构成LED25的红色LED元件的发光光谱所包含的波峰的峰值波长为638nm左右，绿色LED元件的发光光谱所包含的波峰的峰值波长为516nm左右，蓝色LED元件的发光光谱所包含的波峰的峰值波长为450nm左右。此外，省略作为发光源的各色的LED元件的图示。
LED25按规定的顺序和定时发出红色光、绿色光以及蓝色光。LED25调整各色的发光强度，以使由红色光、绿色光以及蓝色光显示的图像成为特定的白平衡。调整该白平衡时，是通过设定构成LED25的红色LED元件、绿色LED元件以及蓝色LED元件的输出值(电流值)的比率来进行的。如图12所示，该LED25的具体的图像的白平衡调整为：红色光的光通量比为26％左右，绿色光的光通量比为72％左右，蓝色光的光通量比为2％左右(参照图12的从下数第3行)。另外，构成LED25的红色LED元件具有红色光的最大光通量(单位为“a.u.”)为5左右的发光特性，绿色LED元件具有绿色光的最大光通量为10.0左右的发光特性，蓝色LED元件具有蓝色光的最大光通量为1.8左右的发光特性(参照图12的最上面一行)。该最大光通量是对各色的LED元件提供最大的额定电流时得到的光通量，该光通量是将发光强度乘以相对可见度而得到的。红色光的相对可见度为0.25，绿色光的相对可见度为1.0，蓝色光的相对可见度为0.05。另外，在LED25中，例如在由绿色LED元件以最大光通量(10.0左右)出射绿色光的情况下，为了确保目标白平衡，要调整红色LED元件和蓝色LED元件的输出值，使得红色光的光通量为3.6左右并且使蓝色光的光通量为0.3左右(参照图12的从下数第2行)。
本实施方式的平视显示器110的光源以外的构成也有偏光，不是具备上述实施方式1所记载的MEMS镜子元件14(参照图2)，而是具备DMD(Digital Micromirror Device：数字微镜器件)显示元件26。在DMD显示元件26中，构成显示像素的多个微小的微镜按平面配置成矩阵状，并且设置有用于控制各微镜的单独的动作的TFT等半导体元件(微镜均省略图示)等。在DMD显示元件26中，以与从LED25顺次照射的红色光、绿色光以及蓝色光的发光定时同步的形式控制微镜的动作，由此，DMD显示元件26的各色的光的反射光量按各微镜(各显示像素)被控制，从而能显示彩色图像。而且，在该平视显示器110中具备以介于LED25和DMD显示元件26之间的形式配置的第1偏振光转换部27和第2偏振光转换部28，并且第1偏振光转换部27将来自LED25的无偏振的光转换为直线偏振光；以及第2偏振光转换部28，其将由第1偏振光转换部27转换的直线偏振光选择性地转换为左圆偏振光或右圆偏振光。第1偏振光转换部27例如包括PS转换器、偏振板、反射型偏振板中的任意一种，能将来自LED25的无偏振的光转换为直线偏振光。第2偏振光转换部28例如包括产生1/4λ的相位差的相位差板(四分之一波长板)，能将从第1偏振光转换部27出射的直线偏振光转换为左右任意一方的圆偏振光。并且，与上述实施方式1同样，构成组合器112的各光反射部116～118相互的偏振特性是一致的，并且其偏振特性也与第2偏振光转换部28的偏振特性相同。
接着，为了得知在变更构成组合器112的各光反射部116～118的层叠顺序时组合器112的出射光的光通量即明亮度如何变化，进行下述比较实验3。在该比较实验3中，使用比较例5、比较例6、比较例7、比较例8、实施例3以及实施例4，关于构成组合器112的各光反射部116～118的层叠顺序，从靠近DMD显示元件26和观察者的一侧起，比较例5为红色光反射部116、绿色光反射部117、蓝色光反射部118的顺序的比较例5，比较例6为红色光反射部116、蓝色光反射部118、绿色光反射部117的顺序，比较例7为蓝色光反射部118、红色光反射部116、绿色光反射部117的顺序，比较例8为蓝色光反射部118、绿色光反射部117、红色光反射部116的顺序，实施例3为绿色光反射部117、红色光反射部116、蓝色光反射部118的顺序，实施例4为绿色光反射部117、蓝色光反射部118、红色光反射部116的顺序。实施例4的组合器112的截面构成与上述实施方式1的比较实验1的实施例2同样(参照图6)。关于经由DMD显示元件26和屏幕115对该比较例5～8和实施例3、4的各组合器112供应光的LED25，以使由各组合器112的反射光显示的图像的白平衡成为目标光通量比的方式调整所发出的各色的光的光通量。在该调整时，将从LED25发出的红色光、绿色光、蓝色光中的任意一种设定为具有最大光通量。分别测量通过使来自这样调整的LED25的光由比较例5～8和实施例3、4的各组合器112反射而得到的出射光的光通量，将其结果在图13和图14中示出。此外，在图13和图14中，将各光反射部116～118的从靠近DMD显示元件26和屏幕115的一侧起的层叠顺序用英文首字母写在括弧中而记载在比较例5～8和实施例3、4的各栏中。另外，图13和图14的各栏的数值的具体算出方法与上述实施方式1的比较实验1同样，因此省略详细的说明。
说明比较实验3的实验结果。根据图13和图14，“出射光整体的光通量”的数值在实施例3中最高，其次在实施例4中较高，其次在比较例5、8中较高，在比较例6、7中最低。在实施例3、4中，绿色光反射部117均配置在第1层，在比较例5、8中，绿色光反射部117均配置在第2层，在比较例6、7中，绿色光反射部117均配置在第3层。即，“出射光整体的光通量”大致依赖于组合器112中的绿色光反射部117的配置，可以说具有如下趋势：绿色光反射部117越靠近DMD显示元件26和观察者配置而越提高，绿色光反射部117越远离DMD显示元件26和观察者配置而越降低。详细地说，在比较例5、8中，绿色光反射部117配置在第2层，因此为了使白平衡达到目标而在入射光中包含得最多的绿色光会被位于其光路上的第1层光反射部吸收，从而可以认为与实施例3、4相比绿色光的光量减少。在比较例6、7中，绿色光反射部117配置在第3层，因此为了使白平衡达到目标而在入射光中包含得最多的绿色光会分别被位于其光路上的第1层光反射部和第2层光反射部吸收，从而可以认为与实施例3、4和比较例5、8相比绿色光的光量减少。而另一方面，在实施例3、4中，绿色光反射部117配置在第1层，因此为了使白平衡达到目标而在入射光中包含得最多的绿色光会在被其它光反射部吸收之前被绿色光反射部117高效地反射，从而与比较例5～8相比绿色光的光量变多。
并且，在比较实施例3、4时，实施例3与实施例4相比，“出射光整体的光通量”的数值变高。如图14的从上数第2行的栏所示，这起因于入射光的光通量的最大额定值是以红色光为基准算出的。即，在该比较实验2中，在调整白平衡时，使LED25发出的光中的红色光为最大光通量，使绿色光和蓝色光小于最大光通量。在此，在实施例3、4中，红色光反射部116和蓝色光反射部118的层叠顺序为相反的关系，起因于此，在实施例4中，绿色光和蓝色光的各光通量的数值相对变低。而且，在实施例4中，具有最大光通量的红色光由配置在第3层的红色光反射部116反射，因此红色光的光量进一步减少。与此相比，在实施例3中，红色光反射部116配置在第2层，由此，绿色光和蓝色光的各光通量的数值相对变高，并且红色光的光量相对变多。由此，在实施例3中，各色的光的光量比实施例4多，从而出射光整体的光通量的数值为最高值。
接着，为了得知构成组合器112的各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度与组合器112的透射率及各光反射部116～118的各色的光的反射率的关联性，进行以下比较实验4。在比较实验4中，使用与比较实验3的实施例3为同一结构的组合器112，并且使构成该组合器112的各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度在4nm～100nm的范围内变化时，测量伴随着该波峰的半值宽度的变化而组合器112的可见光线的透射率以及与各光反射部116～118的反射光谱的峰值波长一致的波长的各光的反射率如何变化，将其结果在图15中示出。在图15中，横轴为构成组合器112的各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度的数值(单位为“nm”)，纵轴为组合器112的可见光线的透射率的数值(单位为“％”)以及与各光反射部116～118的反射光谱的峰值波长一致的波长的各光的反射率的数值(单位为“％”)。
并且，在该比较实验4中，分别使用发光光谱的波峰的半值宽度为14nm的第1LED和发光光谱的波峰的半值宽度为24nm的第2LED作为光源，并且分别测量在入射光入射到组合器112的入射角为25°的情况下和该入射角为30°的情况下的反射率。该入射光的入射角表示当使显示元件单元111相对于组合器112的配置固定时入射光入射到组合器112的哪个位置。在该比较实验4中，在上述入射角为25°的情况下，表示该入射光入射到组合器112的中央位置，在上述入射角为30°的情况下，表示该入射光入射到组合器112的一端位置。即，可以说在该比较实验4中，验证的是在光入射到组合器112的中央位置的情况下和光入射到组合器112的一端位置的情况下反射率的变化有什么区别。此外，组合器112的透射率对入射光的入射角没有依赖性。另外，在光入射到组合器112的另一端位置的情况下，入射光入射到组合器112的入射角为20°，但是其实验结果与该入射角为30°的情况相同。
说明比较实验4的实验结果。根据图15，首先，可以说组合器112具有如下趋势：虽然各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度越窄而透射率即外光的透射光量越增加，但用于显示图像的光的反射光量减少而显示的图像的明亮度降低。另一方面，可以说具有如下趋势：上述各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度越大而用于显示图像的光的反射光量越增加，但外光的透射光量减少而外部的像的视觉识别变困难。其次，各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度越大而用于显示图像的光的反射光量越增加，考虑这是因为LED25发出的光所包含的旁瓣光的利用效率变高所致。
并且，在比较各LED中入射光入射到组合器112的入射角为25°的情况和该入射角为30°的情况时，不管各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度的数值如何，前者的反射率始终大于后者的反射率。这起因于组合器112具有周期性结构。即，构成组合器112的各光反射部116～118均包括胆甾液晶面板，该胆甾液晶面板所包含的胆甾液晶层122(参照图10)具有周期性结构，因此反射光满足布拉格条件。为了使反射光满足布拉格条件，只要使其光路差与光的波长一致即可，因此，如果入射角变大则光的波长会向短波长侧产生波长移位，如果入射角变小则光的波长会向长波长侧产生波长移位。因此，与入射光的入射角为25°的情况相比，在该入射角为30°的情况下，光的波长向短波长侧进行波长移位，作为具体的数值，例如在胆甾液晶层122的折射率为1.5时，向短波长侧产生9nm左右的波长移位。而另一方面，构成组合器112的各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的峰值波长是以入射到组合器112的中央位置(入射角为25°)的入射光为基准设定的。因此，在入射光入射到组合器112的入射角为25°的情况下，不管各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度的数值如何，反射率均最高。而另一方面，在入射光入射到组合器112的入射角为30°的情况下，与为25°的情况相比，不管各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度的数值如何，反射率几乎始终是低的。这是因为，各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度越大，上述反射光谱中就越多地包含起因于入射角的差异而产生波长移位的光。然而，与上述实施方式1中使用的激光二极管13相比，本实施方式的LED25(第1LED和第2LED)的半值宽度变大，为14nm或24nm，因此，即使使各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度变大，也不易随着上述波长移位而在上述反射光谱中包含旁瓣光。因此，在入射光入射到组合器112的入射角为30°的情况下，不管各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度的数值如何，反射率几乎始终是低的。
接着，说明各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度与各光反射部116～118的反射率的具体对应关系。首先，在使用第1LED的情况下，如果各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度为4nm以上且小于14nm的范围，则入射光入射到组合器112的入射角为25°的情况下的反射率为20％以上且小于50％的范围，在入射光入射到组合器112的入射角为30°的情况下，为10％以上且小于25％的范围。由此，不仅观察者能以充分的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，还能确保外光的组合器112的透射光量更多，因此观察者能更良好地观察基于外光的外部的像。另外，观察虚像的观察者的视野角确保得较广。此外，在该比较实验4中，例示了第1LED的发光光谱的波峰的半值宽度为14nm的情况，但只要该半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围，则组合器112的光的反射率为与上述大致同样的值，即，在入射角为25°的情况下反射率为20％以上且小于50％的范围，在入射角为30°的情况下反射率为10％以上且小于25％的范围。
其次，在使用第1LED的情况下，如果各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度为14nm以上且小于40nm的范围，则入射光入射到组合器112的入射角为25°的情况下的反射率为50％以上且小于80％的范围，在入射光入射到组合器112的入射角为30°的情况下，为25％以上且小于40％的范围。由此，不仅观察者能以更高的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，还能充分确保外光的透射过组合器112的光量，因此观察者能良好地观察基于外光的外部的像。另外，观察虚像的观察者的视野角确保得较广。此外，在该比较实验4中，例示了第1LED的发光光谱的波峰的半值宽度为14nm的情况，但只要该半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围，则组合器112的光的反射率为与上述大致同样的值，即，在入射角为25°的情况下反射率为50％以上且小于80％的范围，在入射角为30°的情况下反射率为25％以上且小于40％的范围。
并且，在使用第1LED的情况下，如果各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度为40nm以上且90nm以下的范围，则入射光入射到组合器112的入射角为25°的情况下的反射率为80％以上且90％以下的范围，在入射光入射到组合器112的入射角为30°的情况下，为40％以上且90％以下的范围。由此，观察者能以更高的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，并且观察者斜向观察组合器112的端位置的情况下的亮度进一步变高，因此显示质量更高。而且，通过使各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为90nm以下，外光的透射率确保为70％以上，因此能满足日本的道路运输车辆安全基准。此外，在该比较实验4中，例示了第1LED的发光光谱的波峰的半值宽度为14nm的情况，但只要该半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围，则组合器112的光的反射率为与上述大致同样的值，即，在入射角为25°的情况下反射率为80％以上且小于90％的范围，在入射角为30°的情况下反射率为40％以上且小于90％的范围。
而且，在使用第2LED的情况下，如果各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度为4nm以上且小于23nm的范围，则入射光入射到组合器112的入射角为25°的情况下的反射率为20％以上且小于50％的范围，在入射光入射到组合器112的入射角为30°的情况下，为10％以上且小于25％的范围。由此，不仅观察者能以充分的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，还能确保外光的透射过组合器112的光量更多，因此观察者能更良好地观察基于外光的外部的像。另外，观察虚像的观察者的视野角确保得较广。此外，在该比较实验4中，例示了第2LED的发光光谱的波峰的半值宽度为24nm的情况，但只要该半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围，则组合器112的光的反射率为与上述大致同样的值，即，在入射角为25°的情况下反射率为20％以上且小于50％的范围，在入射角为30°的情况下反射率为10％以上且小于25％的范围。
其次，在使用第2LED的情况下，如果各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度为23nm以上且小于71nm的范围，则入射光入射到组合器112的入射角为25°的情况下的反射率为50％以上且小于80％的范围，在入射光入射到组合器112的入射角为30°的情况下，为25％以上且小于40％的范围。由此，不仅观察者能以更高的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，还能充分确保外光的透射过组合器112的光量，因此观察者能良好地观察基于外光的外部的像。另外，观察虚像的观察者的视野角确保得较广。此外，在该比较实验4中，例示了第2LED的发光光谱的波峰的半值宽度为24nm的情况，但只要该半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围，则组合器112的光的反射率为与上述大致同样的值，即，在入射角为25°的情况下反射率为50％以上且小于80％的范围，在入射角为30°的情况下反射率为25％以上且小于40％的范围。
并且，在使用第2LED的情况下，如果各光反射部116～118的反射光谱的波峰的半值宽度为71nm以上且90nm以下的范围，则入射光入射到组合器112的入射角为25°的情况下的反射率为80％以上且90％以下的范围，在入射光入射到组合器112的入射角为30°的情况下，为40％以上且90％以下的范围。由此，观察者能以更高的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，并且观察者斜向观察组合器112的端位置的情况下的亮度进一步变高，因此显示质量更高。而且，通过使各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为90nm以下，外光的透射率确保为70％以上，因此能满足日本的道路运输车辆安全基准。此外，在该比较实验4中，例示了第2LED的发光光谱的波峰的半值宽度为24nm的情况，但只要该半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围，则组合器112的光的反射率为与上述大致同样的值，即，在入射角为25°的情况下反射率为80％以上且小于90％的范围，在入射角为30°的情况下反射率为40％以上且小于90％的范围。
如以上说明的那样，根据本实施方式，具备LED(光源)25，LED(光源)25至少对DMD显示元件(显示元件)26照射红色光、绿色光以及蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围，组合器112的红色光反射部116的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、绿色光反射部117的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及蓝色光反射部118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为4nm以上且小于14nm的范围。从LED25发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的光(以下，称为旁瓣光)，该旁瓣光具有各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成组合器112的各光反射部116～118以20％以上且小于50％的范围的反射率反射从LED25发出的各色的光。由此，不仅观察者能以充分的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，还能确保外光的透射过组合器112的光量更多，因此观察者能更良好地观察基于外光的外部的像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部116～118的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，也能利用构成组合器112的各光反射部116～118以10％以上且小于25％的范围的反射率反射从LED25发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。此外，上述波长移位是在各光反射部116～118具有周期结构的情况下基于反射光中产生的光路差与光的波长一致的条件而产生的，如果入射角变大则向短波长侧产生波长移位，如果入射角变小则向长波长侧产生波长移位。
另外，具备LED25，LED25至少对DMD显示元件26照射红色光、绿色光以及蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为大于1nm且24nm的范围，组合器112的红色光反射部116的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、绿色光反射部117的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及蓝色光反射部118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为14nm以上且小于40nm的范围。从LED25发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成组合器112的各光反射部116～118以50％以上且小于80％的范围的充分高的反射率反射从LED25发出的各色的光。由此，不仅观察者能以更高的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，还能充分确保外光的透射过组合器112的光量，因此观察者能良好地观察基于外光的外部的像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部116～118的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成组合器112的各光反射部116～118以25％以上且小于40％的范围的反射率反射从LED25发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。
另外，具备LED25，LED25至少对DMD显示元件26照射红色光、绿色光以及蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为大于1nm且24nm的范围，组合器112的红色光反射部116的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、绿色光反射部117的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及蓝色光反射部118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为40nm以上且90nm以下的范围。从LED25发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成组合器112的各光反射部116～118以80％以上且90％以下的范围的更高的反射率反射从LED25发出的各色的光。由此，观察者能以更高的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部116～118的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成组合器112的各光反射部116～118以40％以上且90％以下的反射率反射从LED25发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。而且，通过使各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为90nm以下，外光的透射率确保为70％以上，因此能满足日本的道路运输车辆安全基准。
另外，具备LED25，LED25至少对DMD显示元件26照射红色光、绿色光以及蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围，组合器112的红色光反射部116的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、绿色光反射部117的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及蓝色光反射部118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为4nm以上且小于23nm的范围。从LED25发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成组合器112的各光反射部116～118以20％以上且小于50％的范围的反射率反射从LED25发出的各色的光。由此，不仅观察者能以充分的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，还能确保外光的组合器112的透射光量更多，因此观察者能更良好地观察基于外光的外部的像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部116～118的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成组合器112的各光反射部116～118以10％以上且小于25％的范围的反射率反射从LED25发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。
另外，具备LED25，LED25至少对DMD显示元件26照射红色光、绿色光以及蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围，组合器112的红色光反射部116的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、绿色光反射部117的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及蓝色光反射部118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为23nm以上且小于71nm的范围。从LED25发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成组合器112的各光反射部116～118以50％以上且小于80％的范围的充分高的反射率反射从LED25发出的各色的光。由此，不仅观察者能以更高的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像，还能充分确保外光的透射过组合器112的光量，因此观察者能良好地观察基于外光的外部的像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部116～118的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成组合器112的各光反射部116～118以25％以上且小于40％的范围的反射率反射从LED25发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。
另外，具备LED25，LED25至少对DMD显示元件26照射红色光、绿色光以及蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围，组合器112的红色光反射部116的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、绿色光反射部117的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及蓝色光反射部118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为71nm以上且90nm以下的范围。从LED25发出的各色的光中包含从发光光谱的峰值波长偏离的波长的旁瓣光，该旁瓣光具有各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度越大而越多地被反射的趋势。因此，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，能利用构成组合器112的各光反射部116～118以80％以上且83％以下的范围的更高的反射率反射从LED25发出的各色的光。由此，观察者能以更高的亮度观察由组合器112的反射光投影的虚像。而且，即使在起因于光入射到各光反射部116～118的入射角变动而在反射光中产生波长移位的情况下，通过将各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度如上所述进行设定，也能利用构成组合器112的各光反射部116～118以40％以上且83％以下的范围的反射率反射从LED25发出的各色的光，从而确保观察虚像的观察者的视野角较广。而且，通过使各光反射部116～118的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为90nm以下，外光的透射率确保为70％以上，因此能满足日本的道路运输车辆安全基准。
另外，组合器112以蓝色光反射部118最远离DMD显示元件26的方式配置。假如是将红色光反射部配置为最远离DMD显示元件26的情况，为了调整白平衡，例如有时需要将来自DMD显示元件26的光所包含的红色的波长区域的光的亮度设为最大值并且使绿色的波长区域的光和蓝色的波长区域的光的各亮度低于最大值。而另一方面，如果如上所述将蓝色光反射部118配置为最远离DMD显示元件26，则在调整白平衡时，例如能将来自DMD显示元件26的光所包含的绿色的波长区域光的亮度设为最大值并且使红色的波长区域的光和蓝色的波长区域的光的各亮度低于最大值，因此绿色的波长区域的光的亮度相对地变高。而且，由红色光反射部116反射的红色的波长区域的光的光量也变多。由此，能使用于显示的光量最多。
＜实施方式3＞
根据图16说明本发明的实施方式3。在该实施方式3中，示出从上述实施方式1将组合器212变更后的构成。此外，对与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果省略重复的说明。
如图16所示，本实施方式的组合器212的相互层叠配置的各光反射部216～218分别包括全息元件。全息元件具有对特定的波长成分反射率变高的波长选择性，具体地说，以仅对于制造该全息元件时使用的特定的波长的附近的光具有大的衍射效率的形式具有波长选择性。因此，构成红色光反射部216的全息元件构成为主要选择性地反射红色光，构成绿色光反射部217的全息元件构成为主要选择性地反射绿色光，构成蓝色光反射部218的全息元件构成为主要选择性地反射蓝色光。在使用这种全息元件的组合器212中，通过将绿色光反射部217配置为最靠近显示元件单元211，也能得到与上述实施方式1同样的作用和效果。此外，构成显示元件单元211的激光二极管213、MEMS镜子元件214、屏幕215以及偏振光转换部224与上述实施方式1同样。
＜实施方式4＞
根据图17说明本发明的实施方式4。在该实施方式4中，示出从上述实施方式1将组合器312变更后的构成。此外，对与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果省略重复的说明。
如图17所示，在本实施方式的组合器312中，相互层叠配置的各光反射部316～318分别包括电介质多层膜。电介质多层膜是将折射率相互不同的透光性薄膜层叠而成的，具有与上述胆甾液晶面板、全息元件同样对特定的波长成分反射率变高的波长选择性。因此，构成红色光反射部316的电介质多层膜构成为主要选择性地反射红色光，构成绿色光反射部317的电介质多层膜构成为主要选择性地反射绿色光，构成蓝色光反射部318的电介质多层膜构成为主要选择性地反射蓝色光。在使用这种电介质多层膜的组合器312中，通过将绿色光反射部317配置为最靠近显示元件单元311，也能得到与上述实施方式1同样的作用和效果。此外，构成显示元件单元311的激光二极管313、MEMS镜子元件314、屏幕315以及偏振光转换部324与上述实施方式1同样。
＜实施方式5＞
根据图18说明本发明的实施方式5。在该实施方式5中，示出使用液晶显示装置29来代替上述实施方式1记载的激光二极管的构成。此外，对与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果省略重复的说明。
在本实施方式中，如图18所示，液晶显示装置29用作显示元件单元411的光源。液晶显示装置29包括：显示图像的液晶面板；以及对液晶面板供应用于显示的光的背光源装置。作为该背光源装置的光源，例如能使用LED。来自液晶面板的出射光为直线偏振光。因此，以介于液晶显示装置29与屏幕415之间的形式配置有将直线偏振光转换为圆偏振光的偏振光转换部424。该偏振光转换部424例如包括产生1/4λ的相位差的相位差板(四分之一波长板)，能将从液晶显示装置29出射的直线偏振光转换为左右任意一方的圆偏振光。另外，与上述实施方式1同样，构成组合器412的各光反射部416～418的相互的偏振特性一致，并且其偏振特性与偏振光转换部424的偏振特性相同。在将这种液晶显示装置29用作光源的情况下，通过在组合器412中将绿色光反射部417配置为最靠近显示元件单元411，也能得到与上述实施方式1同样的作用和效果。
＜实施方式6＞
根据图19说明本发明的实施方式6。在该实施方式6中，示出从上述实施方式1将构成组合器512的各光反射部516～518的偏振特性变更后的构成。此外，对与上述实施方式1同样的结构、作用以及效果省略重复的说明。
如图19所示，本实施方式的组合器512包含各光反射部516～518的偏振特性不是全都相同，而包含不同偏振特性的光反射部。具体地说，组合器512例如构成为：红色光反射部516和蓝色光反射部518均具有仅选择性地反射右圆偏振光的偏振特性，而绿色光反射部517具有仅选择性地反射左圆偏振光的偏振特性。在此，直线偏振光是右圆偏振光和左圆偏振光的合成，因此在本实施方式中，向组合器512供应左右两种圆偏振光作为入射光，因此是将来自激光二极管513的直线偏振光直接供应给组合器512。即，在本实施方式中，省略上述实施方式1所记载的偏振光转换部24。此外，构成显示元件单元511的激光二极管513、MEMS镜子元件514以及屏幕515与上述实施方式1同样。
根据上述这种构成，在各光反射部516～518的反射光谱中产生重叠的情况下，第1层的绿色光反射部517能反射绿色光的左圆偏振光，并且能反射红色光和蓝色光中的与绿色光反射部517的反射光谱重叠的波长的左圆偏振光。绿色光的右圆偏振光透射过该绿色光反射部517。因此，第2层的红色光反射部516能反射红色光的右圆偏振光，并且能反射绿色光和蓝色光中的与红色光反射部516的反射光谱重叠的波长的右圆偏振光。并且，第3层的蓝色光反射部518能反射蓝色光的右圆偏振光，并且能反射绿色光中的与蓝色光反射部518的反射光谱重叠的波长的右圆偏振光。这样，将上述实施方式1中未被利用的绿色光的右圆偏振光用作反射光，因此能进一步增加用于显示的光量。
＜其它实施方式＞
本发明不限于根据上述记载和附图说明的实施方式，例如下面的实施方式也包含在本发明的技术范围中。
(1)除了上述各实施方式以外，激光二极管或LED的最大光通量的具体数值也能适当变更。在该情况下，基于变更后的最大光通量的数值，算出“以绿色光为基准的白平衡调整后的出射光的光通量”等数值，由此能求出“出射光整体的光通量”。
(2)除了上述各实施方式以外，达到目标的白平衡的光通量比的具体数值也能适当变更。在该情况下，基于变更后的最大光通量的数值，算出“以绿色光为基准的白平衡调整后的出射光的光通量”等数值，由此能求出“出射光整体的光通量”。
(3)除了上述各实施方式以外，构成组合器的各光反射部对各色的光的吸收率的具体数值也能适当变更。在该情况下，基于变更后的吸收率的数值，算出“用于得到白平衡调整后的出射光的入射光的光通量”等数值，由此能求出“出射光整体的光通量”。
(4)在上述实施方式1、3、4、6中，示出了使用发光光谱的波峰的半值宽度为1nm以下的激光二极管作为光源的情况，但是激光二极管的发光光谱的波峰的半值宽度的具体数值能适当变更。具体地说，在使激光二极管的发光光谱的波峰的半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围的情况下，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为4nm以上且小于14nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少20％以上且小于50％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为14nm以上且小于40nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少50％以上且小于80％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为40nm以上且90nm以下的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少80％以上。另外，在使激光二极管的发光光谱的波峰的半值宽度为24nm以上且小于50nm的范围的情况下，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为4nm以上且小于23nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少20％以上且小于50％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为23nm以上且小于71nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少50％以上且小于80％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为71nm以上且90nm以下的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少80％以上。在上述任意一种情况下，外光的透射率均确保为至少70％以上。
(5)在上述实施方式2的比较实验4中，示出了使用发光光谱的波峰的半值宽度为14nm的第1LED和该半值宽度为24nm的第2LED作为光源的情况，但是LED的发光光谱的波峰的半值宽度的具体数值能适当变更。具体地说，在使LED的发光光谱的波峰的半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围的情况下，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为4nm以上且小于14nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少20％以上且小于50％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为14nm以上且小于40nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少50％以上且小于80％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为40nm以上且90nm以下的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少80％以上。另外，在使LED的发光光谱的波峰的半值宽度为24nm以上且小于50nm的范围的情况下，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为4nm以上且小于23nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少20％以上且小于50％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为23nm以上且小于71nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少50％以上且小于80％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为71nm以上且90nm以下的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少80％以上。另外，也能使LED的发光光谱的波峰的半值宽度为1nm以下，在该情况下，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为6nm以上且小于11nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少20％以上且小于50％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为11nm以上且小于18nm的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少50％以上且小于80％，如果使组合器的各光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度为18nm以上且90nm以下的范围，则反射光在组合器的中央位置的反射率为至少80％以上。在上述任意一种情况下，外光的透射率均确保为至少70％以上。
(6)在上述实施方式3、4、6中，也能使用实施方式2中记载的LED代替激光二极管作为光源。另外，在上述各实施方式中，也能使用激光二极管和LED以外的光源(例如有机EL等)，在该情况下，如上述(5)记载的那样，只要设定光源的发光光谱的波峰的半值宽度和组合器的各光反射部的反射光谱的波峰的半值宽度的数值范围，就能得到与上述(5)同样的作用。
(7)在上述实施方式5中，也能使用冷阴极管、有机EL等作为液晶显示装置的光源。
(8)在上述实施方式5中，能使用有机EL面板、PDP等自发光型的显示元件来代替液晶显示装置。
(9)在上述各实施方式中，示出了组合器由遮阳板等支撑从而与前窗隔开距离配置的情况，但也能将组合器设为贴附于前窗的配置。除此以外，例如在将2张玻璃层叠而构成前窗的情况下，也能以夹入于构成前窗的2张玻璃之间的形式配置组合器。
(10)在上述各实施方式中，例示了显示元件单元收纳在仪表板内的构成，但是也可以由遮阳板等支撑显示元件单元，或将显示元件单元悬挂于汽车内的顶板。
(11)在上述各实施方式中，例示了搭载于汽车的平视显示器，但是本发明也能适用于搭载于航空器、自动二轮车(摩托车)、乘坐型娱乐设备等乘坐物的平视显示器。
(12)在上述各实施方式中，例示了平视显示器，但是本发明也能适用于头戴式显示器。
(13)在上述各实施方式中，示出了对构成组合器的各光反射部(胆甾液晶面板)的反射光谱的波峰所包含的波长的光的反射率为90％，对该波峰不包含的波长的光的反射率为10％的情况，但这些具体的反射率的数值能适当变更。
(14)在上述实施方式1中，作为MEMS镜子元件，示出了驱动部具有相互正交的2个轴部而由这2个轴部支撑镜子的构成，但例如也可以设置2张镜子，由相互正交的2个轴部中的一个轴部支撑这2个镜子中的一个镜子，由另一个轴部支撑另一个镜子。在该情况下，由各轴部控制各镜子的倾斜，由此以二维扫描屏幕的形式将光朝向屏幕出射，从而能将二维的图像投影到屏幕上。另外，MEMS镜子元件的具体构成除上述以外也能适当变更。另外，能将上述实施方式1所记载的MEMS镜子元件用于以LED为光源的实施方式2。相反地，也能将实施方式2所记载的DMD显示元件用于以激光二极管为光源的实施方式1。
附图标记说明
10、110…平视显示器(反射投影型显示装置)；12、112、212、312、412、512…组合器(波长选择性反射构件)；13、213、313、513…激光二极管(光源)；14、214、314、514…MEMS镜子元件(显示元件)；16、116、216、316、416、516…红色光反射部；17、117、217、317、417、517…绿色光反射部；18、118、218、318、418、518…蓝色光反射部；24、224、324、424…偏振光转换部；25…LED(光源)；26…DMD显示元件(显示元件)；27…第1偏振光转换部(偏振光转换部)；28…第2偏振光转换部(偏振光转换部)；29…液晶显示装置(显示元件)；VI…虚像。

Claims (13)

1.一种反射投影型显示装置，其特征在于，具备：
显示元件，其显示图像；以及
波长选择性反射构件，其反射来自上述显示元件的光而使观察者将该反射光观察为虚像，并且透射外光，以层叠的形式具备：绿色光反射部，其主要选择性地反射绿色的波长区域的绿色光；红色光反射部，其主要选择性地反射红色的波长区域的红色光；以及蓝色光反射部，其主要选择性地反射蓝色的波长区域的蓝色光，并且上述绿色光反射部配置为最靠近上述显示元件。
2.根据权利要求1所述的反射投影型显示装置，
具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为1nm以下的光源，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为6nm以上且小于11nm的范围。
3.根据权利要求1所述的反射投影型显示装置，
具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为1nm以下的光源，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为11nm以上且小于18nm的范围。
4.根据权利要求1所述的反射投影型显示装置，
具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为1nm以下的光源，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为18nm以上且90nm以下的范围。
5.根据权利要求1所述的反射投影型显示装置，
具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围的光源，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为4nm以上且小于14nm的范围。
6.根据权利要求1所述的反射投影型显示装置，
具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围的光源，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为14nm以上且小于40nm的范围。
7.根据权利要求1所述的反射投影型显示装置，
具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为大于1nm并且小于24nm的范围的光源，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为40nm以上且90nm以下的范围。
8.根据权利要求1所述的反射投影型显示装置，
具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围的光源，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为4nm以上且小于23nm的范围。
9.根据权利要求1所述的反射投影型显示装置，
具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围的光源，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为23nm以上且小于71nm的范围。
10.根据权利要求1所述的反射投影型显示装置，
具备对上述显示元件至少照射上述红色光、上述绿色光以及上述蓝色光且各色的光的发光光谱所包含的波峰的半值宽度为24nm以上且50nm以下的范围的光源，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度、上述绿色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度以及上述蓝色光反射部的反射光谱所包含的波峰的半值宽度分别为71nm以上且90nm以下的范围。
11.根据权利要求1至权利要求10中的任一项所述的反射投影型显示装置，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部、上述绿色光反射部以及上述蓝色光反射部分别包括胆甾液晶面板。
12.根据权利要求1至权利要求11中的任一项所述的反射投影型显示装置，
上述波长选择性反射构件是以上述蓝色光反射部最远离上述显示元件的方式配置而成的。
13.根据权利要求1至权利要求12中的任一项所述的反射投影型显示装置，
具备偏振光转换部，上述偏振光转换部至少相对于上述波长选择性反射构件配置在上述显示元件侧，并且将光选择性地转换为左圆偏振光或右圆偏振光，
上述波长选择性反射构件的上述红色光反射部、上述绿色光反射部以及上述蓝色光反射部各自不仅具有波长选择性还具有偏振光选择性，并且各自的偏振特性与上述偏振光转换部的偏振特性相同。
CN201580022807.8A 2014-04-30 2015-04-23 反射投影型显示装置 Expired - Fee Related CN106255917B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014093694 2014-04-30
JP2014-093694 2014-04-30
PCT/JP2015/062337 WO2015166872A1 (ja) 2014-04-30 2015-04-23 反射投影型表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106255917A true CN106255917A (zh) 2016-12-21
CN106255917B CN106255917B (zh) 2018-12-07

Family

ID=54358601

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580022807.8A Expired - Fee Related CN106255917B (zh) 2014-04-30 2015-04-23 反射投影型显示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9857586B2 (zh)
CN (1) CN106255917B (zh)
WO (1) WO2015166872A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108803032A (zh) * 2018-05-29 2018-11-13 上海交通大学 一种反射式增强现实显示系统及设备

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016153281A (ja) * 2015-02-20 2016-08-25 富士フイルム株式会社 ウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステム
JP6513784B2 (ja) * 2015-02-20 2019-05-15 富士フイルム株式会社 コンバイナおよびヘッドアップディスプレイシステム
WO2017030654A1 (en) 2015-08-14 2017-02-23 Gentex Corporation Heads up display system
US10656415B2 (en) * 2015-12-01 2020-05-19 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Head-up display, and mobile object equipped with head-up display
DE102016225718B4 (de) * 2015-12-29 2021-12-23 Ford Global Technologies, Llc Head-up-Display für ein Fahrzeug sowie ein Fahrzeug
JP6836050B2 (ja) * 2016-04-22 2021-02-24 ミツミ電機株式会社 表示装置
JP6602727B2 (ja) * 2016-06-06 2019-11-06 富士フイルム株式会社 ヘッドアップディスプレイシステム
WO2018143231A1 (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 大日本印刷株式会社 表示装置、投射装置および移動体
IL250869B (en) * 2017-03-01 2021-06-30 Eyeway Vision Ltd Display system with video through the display
JP6988353B2 (ja) * 2017-10-11 2022-01-05 大日本印刷株式会社 反射体、表示装置および移動体
EP3692413B1 (en) 2017-11-27 2021-09-15 Gentex Corporation Switchable polarized displays
EP3692414B1 (en) 2017-11-27 2022-03-02 Gentex Corporation Switchable polarized displays
WO2019146423A1 (ja) * 2018-01-25 2019-08-01 富士フイルム株式会社 投映像表示用部材、ウインドシールドガラスおよびヘッドアップディスプレイシステム
JP7059654B2 (ja) * 2018-01-29 2022-04-26 大日本印刷株式会社 表示装置、移動体、照明装置および反射板
KR102570280B1 (ko) * 2018-01-30 2023-08-24 삼성전자주식회사 Hud 영상 제공 장치
CN110341725B (zh) 2018-04-03 2023-05-12 矢崎总业株式会社 车室内显示系统
JP2019182398A (ja) * 2018-04-03 2019-10-24 矢崎総業株式会社 車室内表示システム
US11619826B2 (en) * 2018-04-17 2023-04-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Augmented reality (AR) display apparatus and method
EP3598200A1 (en) 2018-07-18 2020-01-22 Visteon Global Technologies, Inc. Display device for displaying image information conveying depth information
GB2580588B (en) 2019-01-11 2021-06-30 Optomel Ltd Method of making optical filter materials and devices
JP7163868B2 (ja) * 2019-05-17 2022-11-01 株式会社デンソー 虚像表示装置
WO2021060402A1 (ja) * 2019-09-27 2021-04-01 富士フイルム株式会社 ヘッドアップディスプレイ用プロジェクター
WO2021224697A1 (en) * 2020-05-08 2021-11-11 3M Innovative Properties Company Display system for vehicle
JP2023540026A (ja) * 2020-08-26 2023-09-21 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 光学スタック
WO2022119995A1 (en) * 2020-12-04 2022-06-09 Solutia Inc. Systems and methods for stray light artifact mitigation
US11921299B2 (en) 2020-12-21 2024-03-05 3M Innovative Properties Company Display system for vehicle
CN116168658B (zh) * 2023-02-20 2023-08-15 深圳新视光电科技有限公司 基于径向反射的lcd色差调整方法、装置、设备及介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06130317A (ja) * 1992-10-16 1994-05-13 Nippondenso Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
TW201115256A (en) * 2009-10-28 2011-05-01 Young Optics Inc Illumination system and projection apparatus
WO2011121949A1 (ja) * 2010-03-29 2011-10-06 パナソニック株式会社 シースルーディスプレイ
WO2012042744A1 (ja) * 2010-10-01 2012-04-05 パナソニック株式会社 表示装置、移動体及び制御装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001242315A (ja) * 2000-02-29 2001-09-07 Fuji Photo Film Co Ltd コレステリック液晶カラーフィルター及びその製造方法並びにそれを用いた表示装置
JP3748406B2 (ja) * 2001-12-18 2006-02-22 株式会社日立製作所 表示装置
WO2007004286A1 (ja) 2005-07-04 2007-01-11 Fujitsu Limited 液晶表示素子
TWI541543B (zh) * 2013-10-21 2016-07-11 財團法人工業技術研究院 分光模組及應用其之投影裝置
US9335549B2 (en) * 2014-03-19 2016-05-10 Google Inc. Imaging lightguide with holographic boundaries

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06130317A (ja) * 1992-10-16 1994-05-13 Nippondenso Co Ltd ヘッドアップディスプレイ装置
TW201115256A (en) * 2009-10-28 2011-05-01 Young Optics Inc Illumination system and projection apparatus
WO2011121949A1 (ja) * 2010-03-29 2011-10-06 パナソニック株式会社 シースルーディスプレイ
WO2012042744A1 (ja) * 2010-10-01 2012-04-05 パナソニック株式会社 表示装置、移動体及び制御装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108803032A (zh) * 2018-05-29 2018-11-13 上海交通大学 一种反射式增强现实显示系统及设备
CN108803032B (zh) * 2018-05-29 2020-10-09 上海交通大学 一种反射式增强现实显示系统及设备

Also Published As

Publication number Publication date
CN106255917B (zh) 2018-12-07
WO2015166872A1 (ja) 2015-11-05
US20170052369A1 (en) 2017-02-23
US9857586B2 (en) 2018-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106255917A (zh) 反射投影型显示装置
JP6574181B2 (ja) レーザ・ダイオード駆動ｌｃｄ量子ドット・ハイブリッド表示装置
CN104603689B (zh) 光源装置
CN103913936B (zh) 发光装置及投影系统
CN110300912A (zh) 包括伪影抑制的投影仪架构
US8587451B2 (en) Laser projection system
CN104062836B (zh) 光源装置和显示装置
JP4059066B2 (ja) プロジェクタ
CN106030403B (zh) 光源装置
JP4052282B2 (ja) プロジェクタ
US10215979B2 (en) Device and method for emitting a light beam intended to form an image, projection system, and display using said device
CN106569381A (zh) 投影式图像显示装置
CN109791291A (zh) 平视显示装置
US10042162B2 (en) Device and method for emitting a light beam intended to form an image, projection system, and display using said device
CN102043314B (zh) 图像显示装置
TW202102883A (zh) 定向顯示設備
CN105793763A (zh) 具有调节组合图像亮度比的液晶模块的透明头戴式显示器
US10216027B2 (en) Display device
Hedili et al. Microstructured head-up display screen for automotive applications
JP2006003502A (ja) 反射型スクリーン
TW201033723A (en) Laser projection system
CN108693689A (zh) 光源装置
JP2014199266A (ja) 積層型発色点群ディスプレイ
TWI578119B (zh) 影像顯示裝置
US9651817B1 (en) Nanoplasmonic optical filter and display employing same

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181207

Termination date: 20200423