CN113906328A - 信息显示系统和利用其的车辆用信息显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信息显示系统，其经由设置于空间的透明的被投影部件对所述空间的内部或外部单向显示影像，包括：影像投影装置(48)，其配置于所述空间的内部，对来自光源(201)的光束进行调制而生成影像光进行投影；透明片，其被配置在设于所述被投影部件的一部分的显示区域的内侧面上；和光方向转换部(54)，其使来自所述影像投影装置(48)的所述影像光的方向去往所述显示区域的所述透明片，所述影像投影装置(48)包括影像光特性转换部，用于将来自所述光源(201)的影像光转换成扩散角度窄且由特定偏振成分构成的影像光。

Description

信息显示系统和利用其的车辆用信息显示系统

技术领域

本发明涉及一种能够通过在橱窗玻璃等用于划分空间的透明部件上进行反射或透射，来向店铺(空间)的内部或外部显示影像的信息显示系统；进而，涉及一种能够利用该信息显示系统将影像光投影到汽车、电车、飞机等(以下总称为“车辆”)的前窗玻璃(frontglass，前挡风玻璃)、后窗玻璃(rear glass，后挡风玻璃)、侧窗玻璃(side glass，侧面玻璃)或者叠像镜(combiner)上，来向车辆内部或外部进行显示的车辆用信息显示系统。

背景技术

作为这种信息显示系统，通常已知的是使用透明或反射型屏幕来显示影像，例如，根据下述专利文献1和专利文献2，已知一种透明或反射型屏幕，其包括含粘合剂、微颗粒的光扩散层。

另一方面，关于车用信息影像装置和利用它构成的信息显示系统，例如根据下述专利文献3等，已知一种将影像光投影到汽车的前窗玻璃、叠像镜上形成虚像，来显示路线信息、拥堵信息等交通信息以及燃料剩余量、冷却水温度等汽车信息的所谓平视显示器(HUD：Head-Up-Display)装置。在这种信息显示装置中，为了能够出于减少驾驶者的视点移动之目的而以虚像的形式观察影像信息，通常大多采用的结构是，使用包含凹面镜(起到凸透镜的作用)的光学系统将显示于影像显示装置的影像投影到驾驶者的视点处。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第6133522号公报

专利文献2：日本特许第6199530号公报

专利文献3：日本特开2015-194707号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，在上述现有技术的放大投影型信息显示系统或装置中，没有考虑到如何使影像光高效地传递到观察者来提高光的利用效率，其结果是存在第一技术问题，即，难以降低系统或装置中的包含光源的影像投影装置的功耗。

另外，在以平视显示器等为代表的车辆用信息显示装置中，以不妨碍驾驶者观察车辆外部的方式，显示由虚像构成的AR(Augmented-Reality＝增强现实)信息，但例如在显示地图等信息的情况下，还要求具有高分辨率、高可辨识性。因此，出于容易获得高质量影像且价格较低之原因，大多使用液晶显示元件(液晶显示面板)，但另一方面，为了实现组件小型化使用了小型的液晶显示元件，所以得到的投影图像的分辨率会不够，从而明确了第二技术问题，即，不适合显示例如智能手机等显示的高分辨率的影像。

另外，在该现有技术的平视显示器方式的车辆用信息显示装置中，在前窗玻璃的倾斜角度较大(接近垂直)的情况下，由于影像装置的配置场所仅限于方向盘与前窗玻璃之间，所以来自影像装置的影像光在被前窗玻璃反射后可能会反射到无法到达驾驶者的眼睛的方向导致无法构成显示系统，从而明确了第三技术问题，即，对可设置该信息显示装置的车辆结构存在制约。

另外，该现有技术的平视显示器方式的车辆用信息显示装置的目的不在于向车辆的外部显示影像信息。因此，在想要向车辆的外部显示影像信息的情况下，需要在车辆的内部搭载显示器等影像显示装置等，隔着车辆的玻璃显示该影像信息。然而，在该情况下，这些影像显示装置会妨碍驾驶者的视野，从安全驾驶的角度考虑也不合适。

此外，在作为现有技术的专利文献1和专利文献2中，公开了信息显示装置中使用的包括含粘合剂、微颗粒的光扩散层的反射型屏幕或者透明屏幕，但没有考虑如何使影像光高效地传递到观察者即提高光的利用效率，另外，对于该屏幕在车辆中的应用以及应用的具体方法、形态、结构没有任何教导。

本发明提供一种信息显示系统和利用该信息显示系统的车辆用信息显示系统，代替现有的信息显示系统和装置，即使在例如橱窗的玻璃面上也能够显示高分辨率的影像信息，并且能够通过使影像光高效地传递到观察者来提高光的利用效率，从而能够大幅降低包含光源和影像投影装置的系统和装置的功耗。其目的还在于提供一种车辆用信息显示系统，通过提高光的利用效率来降低功耗，并且能够利用车辆的包括前窗玻璃、后窗玻璃、侧窗玻璃在内的挡风玻璃，与其倾斜角度无关地，实现一种在车辆内部能够由包括驾驶者在内的搭乘(同乘)者观察、而从车辆的外部不能观察，或者从车辆的外部能够观察、而车辆的内部的搭乘(同乘)者不能观察的显示，即，能够进行所谓的单向显示。

解决问题的技术手段

为了实现上述目的，本发明首先提供一种信息显示系统，其经由构成空间的透明的被投影部件对所述空间的内部或外部单向显示影像，包括：影像投影装置，其配置于所述空间的内部，对来自光源的光束进行调制而生成影像光进行投影；透明片，其被配置在设于所述被投影部件的一部分的显示区域的内侧面上；和光方向转换部，其使来自所述影像投影装置的所述影像光的方向去往所述显示区域的所述透明片，其中，所述影像投影装置包括影像光特性转换部，用于将来自构成该影像投影装置的所述光源的影像光转换成扩散角度窄且由特定偏振成分构成的影像光。

为了实现上述目的，本发明还提供一种车辆用信息显示系统，其将构成车辆的透明的被投影部件的一部分用作显示区域，向所述车辆的内部或外部显示信息，其包括：影像投影装置，其设置在所述车辆的内部，用于投影所述信息的影像光；透明片，其被配置在设于所述被投影部件的一部分的所述显示区域的内侧面上；和光方向转换部，其将来自所述影像投影装置的所述影像光的方向转换成去往所述透明片，其中，所述影像投影装置包括影像光特性转换部，用于将来自构成该影像投影装置的所述光源的影像光转换成扩散角度窄且由特定偏振成分构成的影像光。

发明效果

采用本发明，能够提供一种新型且可用性高的信息显示系统，即使在例如橱窗的玻璃面上也能够显示高分辨率的影像信息，并且能够通过使影像光高效地传递到观察者来提高光的利用效率，从而能够大幅降低功耗。进而，利用该信息显示系统能够提供一种可大幅降低功耗的车辆用信息显示系统，就该车辆用信息显示系统而言，能够利用车辆的包括前窗玻璃、后窗玻璃、侧窗玻璃在内的挡风玻璃，实现一种在车辆内部能够由包括驾驶者在内的搭乘(同乘)者观察、而从车辆的外部则不能观察，或者从车辆的外部能够观察、而车辆的内部的搭乘(同乘)者则不能观察的显示，即，能够进行所谓的单向显示。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施例的信息显示系统的整体结构之一例的图。

图2是表示信息显示系统的影像投影装置中包括的光源装置的具体结构之一例的图。

图3是用于说明在影像投影装置中进行偏振转换的光源的结构及其作用的截面配置图。

图4是用于说明在影像投影装置中进行偏振转换的光源的结构及其作用的截面配置图。

图5是表示信息显示系统的影像投影装置中包括的柱状透镜的结构之一例的图。

图6所示的图中包含表示影像显示装置的影像光扩散特性的曲线图。

图7所示的图中包含表示影像显示装置的影像光扩散特性的曲线图。

图8是用于说明信息显示系统的影像投影装置中包括的光方向转换面板的原理的截面图。

图9是表示信息显示系统的影像投影装置中包括的保护盖的概略结构之一例的截面图。

图10是表示测量液晶面板的视觉特性的坐标系的图。

图11是表示通常的液晶面板的亮度角度特性(上下方向)的图。

图12是表示通常的液晶面板的对比度的角度特性(上下方向)的图。

图13是表示通常的液晶面板的亮度角度特性(左右方向)的图。

图14是表示通常的液晶面板的对比度的角度特性(左右方向)的图。

图15是表示设置在信息显示系统的影像显示装置中的光方向限制面板的结构例的截面图。

图16是表示信息显示系统的影像投影装置中包括的单向性透明片(反射型)(例1)的结构的截面图。

图17是表示信息显示系统的影像投影装置中包括的单向性透明片(反射型)(例2)的结构的截面图。

图18是表示信息显示系统的影像投影装置中包括的单向性透明片(透射型)(例1)的结构的截面图。

图19是表示信息显示系统的影像投影装置中包括的单向性透明片(透射型)(例2)的结构的截面图。

图20是表示将信息显示系统应用于乘用车的例子的图。

图21是表示将信息显示系统的影像显示装置设置于作为车辆的乘用车的顶棚部分的例子的图。

图22是表示将信息显示系统的影像显示装置设置于作为车辆的乘用车的顶棚部分的情况下，汽车的玻璃部分中能够显示影像的部位的图。

图23是表示将信息显示系统的影像显示装置设置于作为车辆的乘用车的顶棚部分的例子的图。

图24是表示将信息显示系统的影像显示装置设置于作为车辆的乘用车的顶棚部分的情况下，汽车的玻璃部分中能够显示影像的部位的图。

图25是表示将信息显示系统应用于作为车辆的公共汽车的例子的图。

图26是表示将信息显示系统应用于作为车辆的电车的例子的图。

图27所示的图中包含表示太阳光等自然光的波长分布的曲线图。

图28所示的图中包含表示玻璃对太阳光等自然光的P偏振光和S偏振光的反射率的曲线图。

图29是表示将信息显示系统应用于车辆而得到的车辆用显示系统的具体结构之一例的图。

图30是表示将信息显示系统应用于车辆而得到的车辆用显示系统的更具体的结构之一例的图。

图31是表示将信息显示系统应用于乘用车的例子的图。

图32是表示通过车辆的前窗玻璃向驾驶员显示信息的车辆用显示系统的配置的例子的图。

图33是表示通过车辆的前窗玻璃向驾驶员和副驾驶席的监视者显示信息的车辆用显示系统的配置的例子的图。

图34是表示通过车辆的后窗玻璃向车辆的外部显示信息的例子的图。

图35是表示由信息显示系统得到的虚像尺寸与虚像的生成位置的关系的图。

图36是表示将设置在信息显示系统的影像显示装置中的光方向限制面板与影像显示装置一起设置于车辆的例子的图。

具体实施方式

下面使用附图等对本发明的实施例进行详细说明。本发明并不限定于以下的说明，在本说明书所公开的技术思想的范围内，本领域技术人员能够进行各种变更和修正。另外，在用于说明本发明的所有附图中，对具有相同功能的部分标注相同的附图标记，有时省略其重复的说明。

＜信息显示系统＞

图1表示本发明的一个实施例的信息显示系统的整体结构。例如，在店铺等中，空间被玻璃等透光性部件构成的橱窗(也称为“窗玻璃”)220分隔，采用本实施例的信息显示系统，能够通过该透明部件进行反射或透射，来对店铺(空间)的内部或者外部单向地显示影像。另外，该图1表示的状态是，橱窗220的内侧(店铺内)为进深方向(远处)，其外侧(例如人行道)为近处(眼前处)。

更具体而言，如图1所示，在玻璃等透明部件构成的橱窗220的上方，配置有后文详述的包括光源且用于生成并投影要显示的影像光的影像显示装置48，该影像显示装置48生成的影像光在同样后文详述的光方向转换面板54或粘贴在橱窗220上的透明片(薄膜)51的作用下，有选择地对内部或外部单向显示。由此，能够利用橱窗220对其内部或外部显示各种信息，能够显著提高橱窗的利用效率。

接着，图2表示了上述信息显示系统的更具体的结构，构成上述影像显示装置48的一部分的影像显示元件52例如由画面尺寸超过6英寸的比较大型的液晶显示面板构成。另外，为了能够通过畸变校正来校正到实际使用没有问题的程度，面板的分辨率优选1280×720以上。

另外，在影像显示装置48中，与上述液晶显示面板52一起还包括构成其光源的光源装置101，图2中，将该光源装置101与上述液晶显示面板52一起表示为展开立体图。

如后文也会详细说明的那样，该液晶显示面板(元件)52如图2中箭头30所示，利用来自背光装置即光源装置101的光，得到指向性(直线行进性)强、且偏振面统一在一个方向上的与激光具有相似特性的照明光束，将按照输入的影像信号实施了调制的影像光，向设置于窗玻璃220表面的透明片51出射。

另外，在信息显示系统中，该图2中与构成影像显示装置48的液晶显示面板52一起表示了后文将说明的光方向转换面板54，还可以根据需要包括窄角扩散板(未图示)，其中，光方向转换面板54用于控制来自光源装置101的出射光束的指向特性。即，在液晶显示面板52的两面设置有偏振板，使得按照影像信号对光的强度进行调制并出射特定偏振的影像光(参照图2的箭头30)。

由此，使用指向性(直线行进性)高的特定偏振的光，将期望的影像经由光方向转换面板54投影到窗玻璃220上，利用设置在其表面的透明片51，向店铺(空间)的内部或外部的监视者的眼睛(未图示)反射或透射。另外，有时也在上述的光方向转换面板54的表面设置保护盖(未图示)。

在本实施例中，为了提高来自光源装置101的出射光束30的利用效率以大幅降低功耗，在包括光源装置101和液晶显示面板52而构成的影像显示装置48中，如以下所述，对于来自该光源装置101的光(参照图2的箭头30)，针对其中要在设置于窗玻璃220的表面的透明片51中透射或扩散的影像光的亮度，利用以下所述的柱状透镜等光学部件提供高指向性。由此，来自影像显示装置48的影像光如激光那样以高指向性(直线行进性)高效地到达位于橱窗220内侧(店铺内)的观察者或位于其外侧(例如人行道)的观察者，其结果是，能够以高分辨率显示高质量的影像，并且显著降低包含光源即LED元件201的影像显示装置48的功耗。

＜影像显示装置的实施例＞

图3表示上述光源装置101的具体结构。在该图3中，在包含图2的光源装置101的影像显示装置48上配置了液晶显示面板52和光方向转换面板54。该光源装置101例如由塑料等形成为图2所示的壳体状，在其内部收纳后文详述的LED元件201、导光体203，在导光体203的端面，为了如图2所示将来自各个LED元件201的发散光转换为大致平行光束而设置有透镜形状，该透镜形状具有截面积随着去往与受光部相对的方向而逐渐变大的形状，且具有通过使光在内部传播时多次全反射而使得发散角逐渐变小的作用。其上表面安装有构成影像投影装置48的液晶显示面板52。

另外，在光源装置101的壳体的一个侧面(在图3的例子中为左侧的端面)，设置有作为半导体光源的LED(Light Emitting Diode：发光二极管)元件201和安装有LED元件的控制电路的LED基板202，并且有的情况下还在该LED基板202的外侧面安装有散热器，该散热器是用于冷却由上述LED元件和控制电路产生的热的部件。

另一方面，在安装于光源装置101的壳体的上表面的液晶显示面板框架(未图示)上，设置了安装于该框架的液晶显示面板52和与该液晶显示面板电连接的FPC(FlexiblePrinted Circuits：柔性印刷电路板)(未图示)等。即，如后文详述，液晶显示元件即液晶显示面板52与固体光源即LED元件201一起，基于从构成为电子装置的控制电路(在此未图示)发出的控制信号，对透射光的强度进行调制来生成显示影像。此时，由于生成的影像光的扩散角度窄且仅具有特定偏振成分，所以能够得到接近由影像信号驱动的面发光激光影像源的、现有技术没有的新的影像显示装置。

另外，在现状下，从安全方面考虑，通过激光装置获得与上述影像显示装置48得到的图像同等尺寸的激光光束是不可能的。因此，在本实施例中，例如利用包括LED元件的普通光源发出的光束，获得接近上述面发光激光影像光的光。

＜柱状透镜(lenticular lens)＞

为了控制来自液晶显示面板52的影像光的扩散分布，通过在上述光源装置101与液晶显示面板52之间、或者在液晶显示面板52的表面设置图5所示的柱状透镜800并优化透镜形状，能够控制一个方向(在图中为X轴方向的影像光)出射特性。进而，通过将微透镜阵列配置成矩阵状，能够在x轴和y轴方向上控制来自影像投影装置48的影像光束的出射特性，其结果是，能够得到具有期望的扩散特性的影像显示装置。

接着，下面参照上述图3和图4，对收纳在光源装置101的壳体内的光学系统的结构进行详细说明。

图3和图4是截面图，所以仅表示了构成光源的多个LED元件201中的一个，如上所述，它们发出的光能够在导光体203的受光端面203a的形状的作用下被转换为大致准直光。因此，导光体端面的受光部和LED元件被安装成保持规定的位置关系。

该导光体203各自由例如丙烯酸等透光性树脂形成。而且，该导光体端部的LED受光面例如具有由抛物截面旋转而得到的凸圆锥形状的外周面，其顶部具有凹部，而凹部在其中央部形成有凸部(即，凸透镜面)，并且，在其平面部的中央部具有向外侧突出的凸透镜面(或者也可以是向内侧凹陷的凹透镜面)(未图示)。此外，安装LED元件201的导光体的受光部外形形状为能够形成圆锥形外周面的抛物面形状，抛物面被设定在能够使从LED元件向周围方向出射的光在其内部全反射的角度范围内，或者形成有反射面。

另一方面，LED元件201分别配置在其电路板即所谓LED基板202的表面上的规定位置。该LED基板202相对于LED准直器(受光端面203a)以其表面上的LED元件201分别位于上述凹部的中央部的方式配置并固定。

根据该结构，利用上述导光体203的受光端面203a的形状，能够将LED元件201出射的光输出成大致平行光，能够提高所产生的光的利用效率。

如上所述，光源装置101在设置于导光体203的端面的作为受光部的受光端面203a处安装了由多个作为光源的LED元件201排列得到的光源部，利用导光体端面的受光端面203a的透镜形状使来自该LED元件201的发散光束成为大致平行光，如箭头所示地在导光体203内部进行导光(与纸面平行的方向)，并利用光束方向转换部204使其向着与导光体大致平行地配置的液晶显示面板52(与纸面垂直的方向)出射。并且，通过利用导光体内部或表面的形状来优化该光束方向转换部204的分布(密度)，能够控制入射到液晶显示面板52的光束的均匀性。

图3是用于说明在包含上述导光体203和LED元件201的光源装置101中进行偏振转换的本实施例的光源的结构及其作用的截面配置图。在图3中，光源装置101例如包括由塑料等形成且在表面或内部设置有光束方向转换部204的导光体203、作为光源的LED元件201、反射片205、相位差板206、上述的柱状透镜800等，在其上表面安装有在光源光入射面和影像光出射面设置有偏振板的液晶显示面板52，由此构成影像投影装置48。

在与光源装置101对应的液晶显示面板52的光源光入射面(图中下表面)设置有薄膜或片状的反射型偏振板49，有选择地使从LED光源201出射的自然光束210中的一个方向的偏振光(例如P光)212反射，并使其进而被设置在导光体203的一个(图中下方)面上的反射片205反射，再次去往液晶显示面板52。

因此，在反射片205与导光体203之间或者导光体203与反射型偏振板49之间设置相位差板(λ/4板)206，于是反射光束被反射片205反射从而通过2次该相位差板206，能够从P偏振光转换为S偏振光，提高作为影像光的光源光的利用效率。如图1所示，由液晶显示面板52基于影像信号实施了光强度调制的影像光束(图3的箭头213)以较大的入射角入射到窗玻璃220，所以在透明片51上的反射率较大，能够获得良好的扩散特性以用于在店铺(空间)的内部或外部进行监视。

图4与图3同样，是用于说明在包含导光体203和LED元件201的光源装置101中进行偏振转换的本实施例的光源的结构和作用的截面配置图。图4的光源装置101也同样地，例如包括由塑料等形成且在表面或内部设置有光束方向转换部204的导光体203、作为光源的LED元件201、反射片205、相位差板206、上述的柱状透镜800等，在其上表面安装有在光源光入射面和影像光出射面设置有偏振板的液晶显示面板52，由此构成影像投影装置48。

在与光源装置101对应的液晶显示面板52的光源光入射面(图中下表面)设置有薄膜或片状的反射型偏振板49，有选择地使从LED光源201出射的自然光束210中的一个方向的偏振光(例如S光)211反射，并使其进而被设置在导光体203的一个(图中下方)面上的反射片205反射，再次去往液晶显示面板52。在反射片205与导光体203之间或者导光体203与反射型偏振板49之间设置有相位差板(λ/4板)，于是反射光束被反射片205反射从而通过2次该相位差板，能够从S偏振光转换为P偏振光，提高作为影像光的光源光的利用效率。由液晶显示面板52基于影像信号实施了光强度调制的影像光束(图中箭头214)即使如图1所示以较大的入射角入射到窗玻璃220，也能够减轻表面的反射，能够利用透明片51高效地使影像光扩散到室外。

在此，对图5所示的柱状透镜800的作用进行说明。该柱状透镜800通过优化透镜形状，能够使从上述影像显示装置48出射的光在窗玻璃220上的透明片51上高效地反射或扩散。即，对于来自影像投影装置48的影像光，如图6中(a)和(b)所示，例如通过组合2片柱状透镜或将微透镜阵列配置成矩阵状来设置可控制扩散特性的片材，能够在X轴和Y轴方向上按照反射角度(垂直方向为0度)控制影像光的亮度(相对亮度)。

在本实施例中，通过使用这样的柱状透镜800，与现有技术相比，如图6中(b)所示，使垂直方向的亮度特性变得陡峭，进而使上下(y轴的正负方向)方向的指向特性的平衡性发生变化(变得不平衡)，来降低反射、扩散以提高光的亮度(相对亮度)，由此能够形成如同来自面发光激光影像源的影像光那样的、扩散角度窄(高直线行进性)且仅具有特定偏振成分的影像光，能够高效地到达监视者的眼睛。

另外，利用上述的光源装置，与图6中(a)、(b)所示的通常的液晶面板的出射光扩散特性(在图6中标记为现有技术)相比，通过如实施例1和实施例2所示，形成在x轴方向和y轴方向均大幅度地窄角化的指向特性，能够实现一种可出射与特定方向接近平行的影像光束的影像显示装置，并且该影像光束是特定偏振的光。

图7表示本实施例中采用的柱状透镜的特性的一个例子。在该例中，特别表示了X方向(垂直方向)上的特性，特性O表示光的出射方向的峰值位于自垂直方向(0度)向上30度附近的角度且上下对称的亮度特性。另外，图7的特性A、B表示进一步在30度附近对峰值亮度上方的影像光进行聚光而提高了亮度(相对亮度)的特性的例子。因此，在这些特性A、B中，在超过30度的角度位置，与特性O相比，光的亮度(相对亮度)急剧降低。

即，采用包括上述柱状透镜的光学系统，能够使来自影像投影装置48的影像光经由后述窗玻璃220上的透明片51以亮度在特定的方向上增大(强调)的方式反射或扩散。由此，能够使来自影像投影装置48的影像光如同来自面发光激光影像源的影像光那样，作为扩散角度窄(高的直线行进性)且仅具有特定偏振成分的光，高效地到达室外或室内的监视者的眼睛。由此，即使来自影像投影装置48的影像光的强度(亮度)降低，监视者也能够准确地识别影像光来获得信息。换言之，通过进一步降低影像投影装置48的输出，能够实现功耗更低的信息显示系统。

＜光方向转换面板＞

图8是用于说明光方向转换面板54的原理的概略说明图，该光方向转换面板54构成本实施例的信息显示系统的一部分，其设置于上述影像显示装置48的上表面。来自上述光源装置101的导光体203的光束从光方向转换面板54的入射面(图中下表面)入射，在设置于出射面(图中上表面)的线性菲涅尔透镜的透镜作用下，使光束向期望的方向θ3折射。此时，基于斯涅尔定律，根据光束在菲涅尔透镜上的入射角θ2、菲涅尔透镜的菲涅尔角θ0和基材的折射率n，可唯一地导出期望的方向θ3。

其结果是，能够对来自导光体的大致平行光束提供去往期望的方向的指向性。即，来自构成影像显示装置48的液晶显示面板52的、由具有高的直线行进性且仅具有特定偏振成分的光构成的影像光，能够不会被店铺(空间)的内部或外部的监视者观察到地，去往下述设置于窗玻璃220上的透明片51。之后，影像光被透明片51向一个方向反射、扩散，其反射像被监视者观察到。

即，利用该光方向转换面板54，来自影像显示装置48(参照图1)的影像光，能够在本身不会直接从空间内被观察到、所以不会对店铺内的监视者造成妨碍的前提下，由监视者仅监视其反射光产生的反射像。此外，通过在菲涅耳透镜的连接面88上设置光吸收性的涂料、颜料，来抑制产生向期望的方向行进的光束以外的光。其结果是，在由窗玻璃220反射的影像光中不会混入不需要的光，所以不会有损成像性能。

＜保护盖＞

图9是表示设置于上述光方向转换面板54的上表面的保护盖50的概略结构的横截面图。在大致透明的基材56的光出射侧的一部分设置有黑色条带59。为了降低包含太阳光在内的外部光的表面反射，黑色条带59可以使用包含炭黑的涂料作为黑色涂料。另外，在没有设置黑色条带的部分，为了抑制表面反射而设置了防反射膜，由此保护盖50的表面上的外部光反射大幅减轻，由外部光反射引起的问题得到减轻。另一方面，为了强化对太阳光的遮光性能，可以使防反射膜具有反射近红外光和红外光的特性。

另一方面，在大致透明的基材56的光入射侧(图中下侧)，形成或粘贴有用于吸收或反射太阳光束中的P光成分的膜或薄膜50a。其结果是，太阳光的P光成分等不会入射到影像投影装置48，所以耐光性、耐热性方面的可靠性得到大幅提高。另一方面，由于还一并设置了使从影像投影装置48输出的S偏振的影像光有选择地透射的滤波特性，所以得到的影像的对比度性能大幅提高。

然而，在通常的TFT(Thin Film Transistor)液晶面板中，由于液晶与偏振板彼此的特性，亮度、对比度性能随光的出射方向而不同。在图10所示的测量环境下的评价中，面板上下方向上的亮度和视野角的特性如图11所示，在相对于与面板面垂直(出射角0度)的出射角稍微错开的角度下，特性(在本实施例中为+5度)最为优异。这是因为，在液晶的上下方向上，使光扭转的特性在施加电压最大时不会成为0度。

另一方面，上下方向的对比度性能如图12所示，在-15度至+15度的范围内较为优异，如果一并考虑亮度特性，则以5度为中心在±10度的范围内使用时能够得到最优异的特性。

另外，面板左右方向上的亮度和视野角的特性如图13所示，在与面板面垂直(出射角0度)的出射角下特性最为优异。这是因为，在液晶的左右方向上，使光扭转的特性在施加电压最大时为0度。

同样地，左右方向的对比度性能如图14所示，在-5度至-10度的范围内较为优异，如果一并考虑亮度特性，则以-5度为中心在±5度的范围内使用时能够得到最优异的特性。因此，针对从液晶面板出射的影像光的出射角，利用设置于上述光源装置101的导光体203的光束方向转换部204使光从能够得到最优异的特性的方向入射到液晶面板，并基于影像信号进行光调制，能够提高影像显示装置48的画质和性能。

为了使作为影像显示元件的液晶面板发出的影像光弯折到期望的方向，可以在液晶面板的出射面设置光方向转换面板54。

＜影像光控制膜＞

图15是具有限制影像光的出射方向的作用的影像光控制膜70的截面图。该影像光控制膜70例如设置于影像显示装置48的上表面，使来自液晶显示面板52的影像光向特定方向(在图中为空心的箭头方向)出射，一部分的光被黑色部70b遮挡，所以不会直接进入监视者的眼睛，因此能够防止来自影像显示装置48的光直接进入监视者的眼睛而造成问题。

该影像光控制膜70具有使影像光不直接去往监视者的作用，另一方面，影像光通过透明部分70a后被前窗玻璃6等反射从而能够被作为监视者的驾驶者识别。作为该影像光控制膜70，例如适合使用信越聚合物株式会社的视野角控制膜(VCF：View Control Film)，其结构是交替配置透明硅和黑色硅，并在光入射、出射面配置合成树脂而形成三明治结构，所以有望实现与本实施例的影像光控制膜70同样的效果。

上述视野角控制膜的透明部70a与黑色部70b的间距h优选为要显示的影像的像素的1/3以下。此时，关于厚度W，在想要获得比90度大的视野角α的情况下，使h/w比1.0大，在想要获得比90度小的视野角α的情况下，使h/w比1.0小即可。另一方面，透明片51的由扩散透射率与平行光线透射率的比率定义的雾度(HAZE)只要为10％以下，在实用上就没有问题，但优选为4％以下较好。

＜单向性透明片：反射型的示例1＞

接着，在本实施例的信息显示系统的整体结构中，尤其针对透明片51的结构和作用使用图16进行说明。在此，从倾斜方向入射到窗玻璃220的太阳光的S偏振光被反射，P偏振光透射而去往透明片51。透明片51由透射S光的偏振板57、透明扩散片材55和相位差板58构成。

该透明片51使用的是通过将分散有折射率大的氧化锆纳米颗粒或金刚石纳米颗粒的热塑性高分子熔化并拉伸而成的膜，例如是JXTG能源株式会社制造的“KALEIDOSCREEN”(参照上述的专利文献3)，在不显示影像的情况下是透明的，不会妨碍监视者监视外界(店外)的风景，另一方面，在影像显示时，通过使影像光扩散、反射来使店铺(空间)的内部或外部的监视者辨识影像信息，即，能够实现所谓的单向显示。此时，透明片51的由扩散透射率与平行光线透射率的比率定义的雾度(HAZE)只要为10％以下，在实用上就没有问题，但优选为4％以下较好。

来自影像投影装置48的影像光是S偏振光，所以在倾斜入射的情况下，以反射率高的状态在上述透明扩散片材55的内部散射并向监视者出射。另一方面，影像光的一部分因散射导致偏振方向紊乱，在透明扩散片材55中扩散透射并同时向窗玻璃220出射。在窗玻璃220的入射面处由于折射率差小，所以由反射光产生的双像的程度较低。

与此相对，在窗玻璃220的出射面(与外界接触的面)产生的反射光的强度由于大部分是S偏振成分所以反射率大。该面上反射的影像光在反射后再次通过偏振板57时被吸收，所以不会返回到监视者侧。因此，能够大幅减轻由窗玻璃220的反射影像产生的双像的光强度，所以画质大幅提高。另外，同样地，作为影像的反射面，代替窗玻璃220而在叠像镜上粘贴上述的透明片51，当然也能够得到同样的效果。

采用以上所述的透明片51，在白天的规定条件下，在信息显示系统以及设置于其上表面的光方向转换面板54、保护盖50之前，将通过窗玻璃220后的P偏振光的太阳光成分(在叠像镜方式下，通过窗玻璃后还通过叠像镜)吸收，由此能够使其不返回液晶显示面板和偏振板。

＜单向性透明片：反射型的示例2＞

利用图17对单向性透明片的反射型的示例2进行说明。在该例子中，在上述透明片51上进一步添加图15所示的影像光控制膜70而形成外部光控制膜(以下，用附图标记70表示)。

从倾斜方向入射到窗玻璃220的太阳光如上述那样，其S偏振光被反射，P偏振光透射而去往透明片51。此时，被设置于外部光控制膜70中的黑色区域70b(在图17中显示为灰色)吸收，不会到达配置有影像显示装置的室内或车内。

另外，由于也不会与来自影像显示装置48的影像光混合，所以还能够防止画质降低。透明片51由透明扩散片材55构成。该透明片51使用的是通过将分散有折射率大的氧化锆纳米颗粒或金刚石纳米颗粒的热塑性高分子熔化并拉伸而成的膜，例如是JXTG能源株式会社制造的“KALEIDO SCREEN”(参照上述的专利文献3)，在不显示影像的情况下是透明的，不会妨碍监视者监视外界(店外)的风景，另一方面，在影像显示时，通过使影像光扩散、反射来使店铺(空间)的内部或外部的监视者辨识影像信息，即，能够实现所谓的单向显示。

上述外部光控制膜70在监视者监视外界的风景的情况下，外界的光通过透明部分70a，所以不会妨碍外界的风景监视。作为该外部光控制膜70，例如适合使用信越聚合物株式会社的视野角控制膜(VCF：View Control Film)，其结构是交替配置透明硅和黑色硅，并在光入射、出射面配置合成树脂而形成三明治结构，所以有望实现与本实施例的外部光控制膜70同样的效果。以上所述的视野角控制膜的透明部70a与黑色部70b的间距h优选为要显示的影像的像素的1/3以下。此时，关于厚度W，在想要获得比90度大的视野角α的情况下，使h/w比1.0大，在想要获得比90度小的视野角α的情况下，使h/w比1.0小即可。

另一方面，透明片51的由扩散透射率与平行光线透射率的比率定义的雾度(HAZE)只要为10％以下，在实用上就没有问题，但优选为4％以下较好。另外，在车载用途时粘贴于前窗玻璃使用的情况下，总的透射率需要为75％以上。

来自影像投影装置48的影像光是S偏振光，所以在倾斜入射的情况下，以反射率高的状态在上述透明扩散片材55的内部散射并向监视者出射。另一方面，影像光的一部分因散射导致偏振方向紊乱，在透明扩散片材55中扩散透射并同时向窗玻璃220出射。在窗玻璃220的入射面处由于折射率差小，所以由反射光产生的双像的程度较低。

与此相对，在窗玻璃220的出射面(与外界接触的面)产生的反射光的强度由于大部分是S偏振成分所以反射率大。该面上反射的影像光在反射后再次通过偏振板57时被黑色区域70b吸收，所以不会返回到监视者侧。因此，能够大幅减轻由窗玻璃220的反射影像产生的双像的光强度，所以画质大幅提高。另外，同样地，作为影像的反射面，代替窗玻璃220而在叠像镜上粘贴上述的透明片51，当然也能够得到同样的效果。

采用以上所述的透明片51，在白天的规定条件下，在信息显示系统以及设置于其上表面的光方向转换面板54、保护盖50之前，将通过窗玻璃220后的P偏振光的太阳光成分(在叠像镜方式下，通过窗玻璃后还通过叠像镜)吸收，由此能够使其不返回液晶显示面板和偏振板。

＜单向性透明片：透射型的示例1＞

图18表示使影像光束向车外或室外扩散的透明片51′的结构。在透明扩散片材55的影像光束入射面设置有透射P光的偏振板57和相位差板58，阻止在透明扩散片材55上反射的影像光束返回室内(设置有信息显示装置的空间)。其结果是，不会因窗玻璃220上呈现的影像而对监视者造成障碍。关于设置在偏振板57与透明扩散片材55之间的相位差板58的最佳相位差，可以根据透明扩散片的扩散特性来选择最佳值，在扩散角大的情况下优选接近λ/4，在扩散角小的情况下，通过与λ/8板等组合能够得到良好的转换性能。

另外，代替上述的透明扩散片材55，将实施了用于提高特定偏振的反射率的增反涂层的片材用作上述偏振板的替代，或者将增反涂层设置于偏振板的表面，能够增大影像光束的反射率，同时，也能够大幅减轻由窗玻璃220的反射影像产生的双像的强度，即，可确认能够得到与上述技术同样的效果。

进而，代替上述透明扩散片材55，例如可以使用Santech Display株式会社的PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)，在影像显示状态下不施加电压从而使影像光分散，在不显示影像的状态下施加电压来形成透明状态以代替透明片。另外，笔者通过实验发现，通过使施加于上述PDLC的电压可变而使分散特性可变，并与影像信号的ON/OFF或强弱同步地对施加电压进行调制，能够实现能够按照影像来相应地改变透射率的具有新功能的屏幕。

＜单向性透明片：透射型的示例2＞

图19表示使影像光束向车外或室外扩散的透明片51′，其中使用图15所示的影像光控制膜70作为外部光控制膜(以下，用附图标记70表示)。从倾斜方向入射到窗玻璃220的太阳光如上述那样，其S偏振光被反射，P偏振光透射而去往透明片51。此时，被设置于外部光控制膜70中的黑色部分70b(在图19中显示为灰色)吸收，不会到达配置有影像显示装置的室内或车内。另外，由于不会与来自影像显示装置48的影像光混合，所以还能够防止画质降低。透明片51′由透明扩散片材55构成。

该透明片51′使用的是通过将分散有折射率大的氧化锆纳米颗粒或金刚石纳米颗粒的热塑性高分子熔化并拉伸而成的膜，例如是JXTG能源株式会社制造的“KALEIDOSCREEN”(参照上述的专利文献3)，在不显示影像的情况下是透明的，不会妨碍监视者监视外界(店外)的风景，另一方面，在影像显示时，通过使影像光扩散、反射来使店铺(空间)的内部或外部的监视者辨识影像信息，即，能够实现所谓的单向显示。

在上述外部光控制膜70中，从倾斜方向入射到窗玻璃220的影像光几乎不被黑色部分70b遮蔽地通过透明部分70a，所以能够被透明片51′扩散，能够进行面向外界(车外或店外)的影像显示。作为该外部光控制膜70，例如适合使用信越聚合物株式会社的视野角控制膜(VCF：View Control Film)，其结构是交替配置透明硅和黑色硅，并在光入射、出射面配置合成树脂而形成三明治结构，所以有望实现与本实施例的外部光控制膜同样的效果。

以上所述的视野角控制膜的透明部70a与黑色部70b的间距h优选为要显示的影像的像素的1/3以下。此时，关于厚度W，在想要获得比90度大的视野角α的情况下，使h/w比1.0大，在想要获得比90度小的视野角α的情况下，使h/w比1.0小即可。另外，通过使黑色部分的倾斜角γ与由影像显示装置48和窗玻璃的安装位置决定的影像光入射角度一致，能够降低能量损失。

另一方面，透明片51的由扩散透射率与平行光线透射率的比率定义的雾度(HAZE)只要为10％以下，在实用上就没有问题，但优选为4％以下较好。另外，代替上述的透明扩散片材55，通过设置实施了用于提高特定偏振的反射率的增反涂层的片材，能够增大影像光束的反射率，同时，也能够大幅减轻由窗玻璃220的反射影像产生的双像的强度，即，可确认能够得到与上述技术同样的效果。

进而，代替上述透明扩散片材55，例如可以使用Santech Display株式会社的PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)，在影像显示状态下不施加电压从而使影像光分散，在不显示影像的状态下施加电压来形成透明状态以代替透明片。另外，发明人通过实验发现，通过使施加于上述PDLC的电压可变而使分散特性可变，并与影像信号的ON/OFF或强弱同步地对施加电压进行调制，能够实现能够按照影像来相应地改变透射率的具有新功能的屏幕。

另外，由于构成上述影像投影装置48的影像源为液晶面板，所以在监视者戴着偏光太阳镜的情况下，会产生特定偏振被遮挡而看不到影像的不良情况。为了防止这种情况，如上所述，在设置于影像投影装置48的光出射侧的保护盖50的光入射侧面上设置的用于吸收或反射太阳光束中的P光成分的膜或薄膜50a与基材56之间，配置有λ/4板或λ/8板或λ/16板等波长板50b。通过设置波长板50b，使光束的偏振方向统一在特定的方向上，作为最佳的偏振角，使影像光的偏振轴与偏光太阳镜的偏振方向错开期望量即可。

另一方面，即使是同一偏振光，通过使吸收轴旋转，例如使液晶面板出射侧偏振板的吸收轴相对于偏光太阳镜的吸收轴偏移30度以上，吸收变为50％左右，所以能够消除看不到影像的不良情况。

另外，当使偏振轴旋转而接近圆偏振光时，来自信息显示系统的影像光的偏振轴相对于S偏振光旋转。因此，窗玻璃220上的反射率降低，影像的亮度将会降低，所以可以取两者的平衡来进行选择。

根据以上详述的本实施例的信息显示系统，来自影像投影装置48的影像光如同来自面发光激光影像源的影像光那样，是扩散角度窄(高的直线行进性)且仅具有特定偏振成分的光，所以能够实现这样一种信息显示系统，例如，能够利用构成空间的橱窗220对空间的内部或外部显示各种信息，能够显著提高橱窗的利用效率，并且能够以高分辨率显示高质量的影像，并且能够提高来自光源的出射光的利用效率以大幅降低功耗。

另外，在显示更大的影像的情况下，作为与光源装置101一起构成影像投影装置48的影像显示元件即液晶显示面板52，也能够采用将多片较为廉价的液晶显示面板组合而使接合部连续地形成为一体的大型的液晶显示面板52。该情况下，通过使来自上述光源装置101的光束平行地去往设置于窗玻璃220的透明片51，并通过该透明片51向一个方向(单向地)反射、扩散，能够大幅降低功耗，并且能够显示进一步放大的影像信息。

另外，在以上的说明中，叙述了将信息显示系统应用于由玻璃等透明部件构成的橱窗所分隔的空间即店铺中，利用该橱窗220对其内部或者外部单向地进行显示的例子，但本发明并不仅限定于这样的例子。即，对于本发明的信息显示系统来说，只要是利用玻璃等透明部件分隔的规定的空间，就能够利用分隔该空间的透明的部件对内部或外部单向地进行显示，下面，对信息显示系统的其他例子进行说明。

＜车辆用信息显示系统＞

采用上述实施例的信息显示系统，能够使从影像投影装置48产生并向着作为被投影部件的橱窗220出射的影像光，成为(1)如同来自面发光激光影像源的影像光那样的扩散角度窄(高的直线行进性)且仅具有特定偏振成分的影像光，由此能够以高分辨率显示高质量的影像，并且能够提高出射光的利用效率而大幅降低功耗，同时，(2)根据上述的构成部件也可知，能够将装置的整体外形构成为平面(面板)状。因此，利用这些特征，以下详细说明将上述实施例的信息显示系统代替上述的店铺等空间而应用于汽车、电车、飞机等车辆的所谓的车辆用信息显示系统的各种例子。

图20表示在普通的乘用车上搭载了车辆用信息显示系统的例子，在该例子中，利用本实施例的车辆用信息显示面板100，在前窗玻璃6的一部分(方向盘43的上部)、后窗玻璃和侧窗玻璃6″等的一部分(灰色部分)或全部显示影像信息。

作为在汽车的(一部分或全部的)窗玻璃上显示影像的具体的手段，例如，如图21所示，在车体1的顶棚部分设置包括大型液晶面板52a(也参照图2的附图标记52)的影像投影装置48，在该液晶面板的背面的一部分，作为光源装置101设置有构成光源装置101的多个导光体203a、203b、203c、203d、203e、203f、203g(也参照图2的附图标记101、203)，分别如图中空心的箭头所示，得到如同来自面发光激光光源的光那样的扩散角度窄(高直线行进性)且偏振面一致的影像光。

这些光束进一步被与这些导光体203a～203g分别对应设置的光方向转换面板(在此未图示，参照图2的附图标记54)向作为影像信息的被投影面的前窗玻璃6、后窗玻璃6′和侧窗玻璃6″投影，向车辆1的内部或者外部单向地显示影像。另外，此时，如图22所示，在构成影像投影装置48的液晶面板的位置，分割显示与各自对应的影像。此时，由于从影像显示装置到各个车窗玻璃的距离以及车窗玻璃的形状不同，所以使原始图像变形以使得投影影像能够以正确的形状显示。大型液晶面板52a的分辨率只要相当于8k就足够。

或者，如图23和图24所示，也可以代替由上述大型的液晶面板52a构成的影像投影装置48，而是将多个影像显示装置48a、48b、48c、48d、48e、48f设置于车体的顶棚部分，向各个窗玻璃显示影像。此时，由于从影像显示装置到各个车窗玻璃的距离以及车窗玻璃的形状不同，所以也可以使原始图像变形以使得投影影像能够以正确的形状显示。

其中，上面说明了在窗玻璃6上粘贴透明片51而得到图像显示区域，利用车辆用信息显示系统在该图像显示区域显示各种影像的例子。但是，本发明并不仅限定于此，通过在上述的偏振板的表面设置用于提高特定偏振的反射率的增反涂层来代替上述的透明扩散片材，能够增大影像光束的反射率，同时也能够大幅减轻由窗玻璃6的反射影像产生的双像的强度，所以确认了能够得到与上述技术同样的效果。

图25和图26是将车辆用信息显示系统特别搭载于公共汽车、电车(电力驱动轨道车辆)等商用车辆的情况下的外观图。在车辆主体1的驾驶席前部，存在用于投影并显示影像光的作为透光性被投影部件的前窗玻璃6、后窗玻璃6′(未图示)、侧窗玻璃6″等(也总称为“挡风玻璃”)。特别是，前窗玻璃6相对于车身的倾斜角度随车辆的类型而不同。为了实现最佳的虚像光学系统，发明者调查了其曲率半径。结果可知，对于公共汽车、铁路车辆等的前窗玻璃6来说，与车辆的接地面水平的水平方向上的曲率半径Rh和与水平轴垂直的方向上的曲率半径Rv具有下述关系，并且水平方向的曲率半径Rh大多接近平面。

Rh＞Rv

该车辆用信息显示系统，利用作为将车内的空间分隔的透光性部件、并且构成车辆的一部分的作为被投影部件的前窗玻璃6、后窗玻璃6′和/或侧窗玻璃6″，将影像信息向车辆的内部或外部单向地显示，在驾驶者驾驶本车时，能够使车辆内的驾驶者或同乘者监视影像信息，另一方面，也能够对车辆的外部显示影像信息。其结果是，驾驶者、同乘者能够将必要的信息适当地显示于前窗玻璃6等显示区域，在车辆内进行监视，另一方面，从车辆的外部无法监视该信息。或者，经由后窗玻璃6′、侧窗玻璃6″(也可以包括前窗玻璃6)，也能够对车辆的外部显示影像信息，该显示的信息能够从外部监视，但无法从车内监视，不会妨碍驾驶者、同乘者监视外部的景观，不会妨碍驾驶。

另外，在车辆用信息显示系统中，车辆自身暴露于包含太阳光的自然光之下，所以需要应对该太阳光，但太阳光等自然光如图27所示，不仅是从紫外线至红外线的宽波段的光，偏振方向也处于混合有与光的行进方向垂直的振动方向的光和偏振方向为水平方向的光这2种偏振方向(以下记载为S偏振光和P偏振光)的光的状态。特别是，在入射到前窗玻璃6的入射角度超过50度的区域中，如图28所示，玻璃面上的反射率根据S偏振光、P偏振光和入射角而各不相同。

因此，在本实施例中，基于上述的发明人的见解，即，考虑到通过前窗玻璃6侵入的太阳光的大部分是P偏振成分，为了抑制包含侵入信息显示装置内的太阳光在内的外部光，尤其是减小P光成分是有效的，此外，作为从信息显示装置出射并向车内反射而应被作为监视者的驾驶者、同乘者识别的影像光，利用S光成分是有效的。

＜车辆用信息显示系统的其他具体结构1＞

接着，参照图29和图30，对将本实施例的信息显示系统应用于车辆而得到的其他车辆用信息显示系统及其具体结构进行详细说明。

图29和图30表示将本实施例的信息显示系统应用于车辆，经由构成车辆的一部分的作为透明的被投影部件的前窗玻璃6，将影像信息显示于驾驶者监视的外部景观的一部分中的车辆用信息显示系统的整体结构。在此，将前窗玻璃6分割为多个区域，在其一部分区域(在本例中为前窗玻璃6的上部)使来自影像投影装置48的影像光扩散、反射，驾驶者或同乘者在一个方向上直接监视其反射像。其结果是，驾驶者、同乘者能够将必要的信息适当地显示于前窗玻璃6的显示区域来进行监视，但另一方面，无法从车辆的外部观察该信息。

在该车辆用信息显示系统中，如图29所示，影像投影装置48例如将来自智能手机300等的高分辨率的地图信息(大型高分辨率的影像显示装置的影像)经由光方向转换面板54、保护盖50(以下，将构成本实施例的信息显示系统的作为背光装置的光源装置101、影像投影装置48、光方向转换面板54、保护盖50统称为“信息显示装置”100)投影到前窗玻璃6的内侧表面，经由设置于该前窗玻璃6的表面的透明片51向监视者(驾驶者)的眼睛8反射，由此在前窗玻璃6上显示影像，具体下面将详述。

此外，在该例子中，表示了利用搭载有提供地图信息等的导航功能的作为高性能便携终端装置的智能手机300的情况的一个例子，能够经由有线的连接端子、或者通过Bluetooth(注册商标)、Wifi(注册商标)等无线方式，将来自智能手机300的显示画面输入来显示其影像，由此，驾驶者能够利用车辆用信息显示系统来监视高分辨率的影像信息。此外，在此虽然未图示，智能手机与上述的影像投影装置48同样地，包括由CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)、具有工作存储器或信息积累/存储部之功能的RAM、ROM等各种固体存储器等构成的控制部，当然包括生成所需的影像并显示于该显示装置(液晶显示器)的功能。

进一步对车辆用信息显示系统的更具体的结构进行说明。构成信息显示装置100的影像投影装置48的影像显示元件52例如由画面尺寸超过6英寸的比较大型的液晶显示面板构成。一般而言，前窗玻璃6的曲率半径大多局部地不同，所以根据影像的反射部位而在显示影像中产生不均匀(纵向和横向)的变形。因此，为了在从监视方向观察反射像时得到正确的影像，需要畸变校正。为了能够通过该畸变校正来校正到实际使用没有问题的程度，面板的分辨率优选1280×720以上。

另外，在影像显示装置48中，与上述液晶显示面板52一起还包括构成其光源的光源装置101，图29中，将该光源装置101表示在上述液晶显示面板52的上方。

该液晶显示面板(元件)52如图29所示，利用背光装置即光源装置101得到指向性强的照明光束，将按照输入的影像信号实施了调制的影像光，向设置于前窗玻璃6的透明片51出射。另外，在该图29中，车辆用信息显示系统构成为，除了包括具有光源装置101和液晶显示面板52的影像投影装置48之外，还包括对来自光源装置101的出射光束30的指向特性进行控制的光方向转换面板54，和根据需要设置的窄角扩散板(未图示)。即，在液晶显示面板52的两面设置有偏振板，使得按照影像信号对光的强度进行调制并出射特定偏振的影像光。由此，利用光方向转换面板54向前窗玻璃6出射来自智能手机300等的高分辨率的影像(大型高分辨率的影像显示装置的影像)，并利用设置于其表面的透明片51向监视者(驾驶者)的眼睛8反射。

此外，如图所示，构成车辆用信息显示系统的影像投影装置48包括光源装置101、液晶显示面板52等，关于该影像投影装置48的包含光源装置101在内的结构、作用，在上文中已经作为影像显示装置的实施例表示，在此不进行详述，该影像投影装置能够将LED产生的几乎全部的光输出为平行光，能够提高产生的光的利用效率，进而，能够在进一步提高其均匀的照明特性的同时，包含模块化的S偏振光的光源装置在内，小型且低成本地制造。

此外，在此虽然未图示，通过采用结构、特性如上述图5～图7所示的柱状透镜、微透镜阵列片材(未图示)，能够得到如同来自面发光激光影像源的影像光那样扩散角度窄(高的直线行进性)且仅具有特定偏振成分的影像光，利用这样的影像光，能够使来自影像投影装置48的影像光高效地到达室外或室内的监视者的眼睛8，由此，能够实现以高分辨率显示高质量的影像、并且进一步降低了影像投影装置48的输出的低功耗的车辆用信息显示系统。

另外，上述影像投影装置48的下表面设置的光方向转换面板54也与上述图8及其相关记载中已经叙述的相同，在此不再对其结构、作用进行详述，利用该光方向转换面板54，能够使从构成车辆用信息显示系统的影像投影装置48的液晶显示面板52发出的光即影像光，在不被车辆内部的驾驶者、同乘者观察到的前提下去往设置于前窗玻璃6的透明片51，之后，影像光被透明片51向一个方向反射、扩散，其反射像被驾驶者观察到。即，利用该光方向转换面板54，来自影像投影装置48的影像光本身不会从车内被直接观察到，所以影像光不会妨碍驾驶，驾驶者或同乘者能够仅监视其反射光的反射像。

另外，关于与车辆的顶棚面相接地配置、设置于上述光方向转换面板54的上表面的保护盖50，也与上述图9及其相关记载中已经叙述的内容相同，在此对其结构、作用不进行详述，利用该保护盖50，在车辆用信息显示系统中尤其是在驾驶员驾驶本车时能够减轻由外部光反射引起的问题。

此外，从倾斜方向入射到前窗玻璃6的太阳光，其S偏振光被反射，P偏振光透射而去往透明片51。该透明片51如上述图16及其相关记载中已经叙述的那样，由透射S光的偏振板57和透明扩散片材55构成，在不显示影像的情况下是透明的，不会妨碍驾驶者监视外界(车外)的风景，另一方面，在影像显示时，通过使影像光扩散、反射，能够实现可由驾驶者、同乘者观察到影像信息的单向显示。

另外，如已经说明的那样，采用图17所示的结构也能够得到同样的效果。此时，透明片51的由扩散透射率与平行光线透射率的比率定义的雾度(HAZE)只要为10％以下，在实用上就没有问题，但优选为4％以下较好。而汽车用的车窗玻璃的HAZE为2％以下。

另一方面，来自构成车辆用信息显示系统的影像投影装置48的影像光是S偏振光，所以在倾斜入射的情况下，以反射率高的状态在构成上述透明片51的透明扩散片材55的内部散射并向监视者出射。另一方面，影像光的一部分因散射导致偏振方向紊乱，在透明扩散片材55中扩散透射并同时向前窗玻璃6出射。在前窗玻璃6的入射面处由于折射率差小，所以由反射光产生的双像的程度较低。

与此相对，在前窗玻璃6的出射面(与外界接触的面)产生的反射光的强度由于大部分是S偏振成分所以反射率大。该面上反射的影像光在反射后再次通过偏振板57时被吸收，所以不会返回到监视者侧。因此，不会由前窗玻璃6的反射影像产生双像，所以画质大幅提高。另外，同样地，作为影像的反射面，代替前窗玻璃6而在叠像镜上粘贴上述的透明片51，当然也能够得到同样的效果。

采用以上所述的透明片51，从上述的图16、图17也可知，在白天的规定条件下，在构成车辆用信息显示系统的包含光源装置101、液晶显示面板52的影像投影装置48、和包含光方向转换面板54等的装置以及设置于其上表面的光方向转换面板54、保护盖50之前，将通过前窗玻璃6后的P偏振光的太阳光成分(在叠像镜方式下，通过窗玻璃后还通过叠像镜)吸收，由此能够使其不返回液晶显示面板和偏振板。

在上述的例子中，说明了采用反射型的透明片51作为设置于前窗玻璃6上的单向性透明片51的情况，但也可以取而代之，通过采用上述图18中说明的透射型的透明片51′，使影像光束向一个方向、即车辆的外部扩散。在该情况下，在构成透明片51′的透明扩散片材55的影像光束入射面设置有透射P光的偏振板和相位差板，阻止在透明扩散片材55上反射的影像光束返回到车内(设置有车辆用信息显示系统的空间)。其结果是，驾驶者不会因前窗玻璃6上呈现的影像而对驾驶造成障碍。

关于设置在偏振板57与透明扩散片材55之间的相位差板58的最佳相位差，可以根据透明扩散片的扩散特性来选择最佳值，在扩散角大的情况下优选接近λ/4，在扩散角小的情况下，通过与λ/8板等组合能够得到良好的转换性能。进而，对于图19中说明的单向性透明片的示例2也能够得到同样的效果。

在包括以上详述的包含光源装置101、液晶显示面板52的影像投影装置48和光方向转换面板54等而构成的车辆用信息显示系统中，如图29中箭头所示，在与用于分隔车内空间的透明部件即前窗玻璃6的上部区域的影像显示区域对应的位置(图的顶棚面)设置了大型高分辨率的影像投影装置48，通过使其显示影像在前窗玻璃上反射，能够使驾驶者、同乘者直接监视其反射像。此时，能够利用如同来自面发光激光影像源的影像光那样的扩散角度窄(高的直线行进性)且仅具有特定偏振成分的影像光，以高分辨率显示高质量的影像，并且能够提高出射光的利用效率而大幅地降低功耗。

＜车辆用信息显示系统的其他具体结构2＞

此外，在上述的车辆用信息显示系统中，利用包括分隔车辆空间的前窗玻璃6、侧窗玻璃6″在内的车窗玻璃，通过影像投影装置48、光方向转换面板54等显示影像，但本发明并不限定于此，还能够利用后窗玻璃显示影像，或者同时搭载并使用平视显示器(HUD)型的信息显示装置(以下，称为“HUD装置”)，以下对其示例进行叙述。

接着，图31表示代替上述大型车辆在外观如图30所示的普通乘用车上搭载车辆用信息显示系统的例子，利用代替上述影像投影装置48和光方向转换面板54而设置的HUD装置700的影像显示装置704和光源装置710，面向车辆的内部或外部，将影像单向显示在前窗玻璃6的一部分(方向盘43的上部)和侧窗玻璃6″的一部分上。

在此，作为HUD装置能够采用已知的通常的装置，此处作为其一例，在下面对其概略进行说明。

图31是表示HUD装置700及其周围设备结构的概略结构图，在此，为了在驾驶者8的视线(eye point)上在本车的前方形成虚像V1，利用设置于前窗玻璃6的透明片51将由被投影部件6(前窗玻璃的内表面)反射的各种信息向车内扩散反射而显示为实像。

上述HUD装置700包括：影像显示装置704，其与上述影像投影装置48对应，用于生成要显示的信息的影像光；和光源装置710，其与上述光源装置101对应，用于向该影像显示装置704提供光。为了控制来自影像显示装置704的影像光的扩散分布，与上述同样地，在影像显示装置704的一部分的表面设置有柱状透镜，通过优化透镜形状而能够在一个方向上进行控制。

来自HUD装置700的影像光束从开口部(未图示)向前窗玻璃6出射。即，在构成车辆用信息显示系统的HUD装置700中，通过采用上述柱状透镜、微透镜阵列片材能够得到如同来自面发光激光影像源的影像光那样的扩散角度窄(高的直线行进性)且仅具有特定偏振成分的影像光，通过应用这样的影像光，同样地能够使影像光高效地到达室外或室内的监视者的眼睛8，由此，能够实现以高分辨率显示高质量的影像、并且进一步降低了HUD装置700的输出的低功耗的车辆用信息显示系统。

另外，上述HUD装置700包括控制其背光的控制装置740。包括上述影像显示装置704、背光等的光学部件通过使影像显示装置704的显示影像在粘贴于前窗玻璃6的透明片51上反射并同时扩散，来使该显示影像去往驾驶者的视线8。作为影像显示装置704，例如有包括背光的LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)等。

构成该HUD装置的图示的控制装置740从导航系统761取得各种信息作为前景信息(即，要通过上述虚像在本车的前方显示的信息)，该各种信息包括与本车正在行驶的当前位置对应的道路的限速和车道数、导航系统761中设定的本车的移动预定路径等。

驾驶辅助ECU762是根据作为周围监视装置763的监视结果检测出的障碍物来对驱动系统和控制系统进行控制，由此实现驾驶辅助控制的控制装置。作为该驾驶辅助控制，例如包括巡航控制、自适应巡航控制、预碰撞安全系统、车道保持辅助等公知技术。图示的周围监视装置763是监视本车周围的状况的装置，作为一例，是基于本车周围拍摄到的图像来检测本车周围存在的物体的摄像机，和基于探测波的收发结果来检测本车周围存在的物体的探测装置等。

上述HUD装置的控制装置740取得来自该驾驶辅助ECU762的信息(例如与前车间的距离、前车的方位、障碍物和标志的所在位置等)作为前景信息。进而，点火(IG)信号和本车状态信息也被输入到该控制装置740。这些信息中，本车状态信息是作为车辆信息取得的信息，不需要以高分辨率显示，例如包括内燃机燃料的余量和冷却液的温度等表示已达到预先规定的异常状态的警告信息。

此外，还包括方向指示器的操作结果和本车行驶速度，此外还包括挡位信息等。上述控制装置740在输入了点火信号时启动。此外，被投影部件6只要是可被投影信息的部件即可，不仅可以是上述的前窗玻璃，也可以是叠像镜，只要是能够在驾驶者的视线8上在本车的前方形成实像供驾驶者观察的部件即可。

接着，在图32中表示搭载有上述影像投影装置48、透明片51和/或HUD装置700的汽车的座舱内的配置之一例。图32中(a)表示与方向盘配置于左侧的汽车对应的系统的配置，图32中(b)表示与方向盘配置于右侧的汽车对应的系统的配置。

在图32的HUD图像显示区域(1a)中，使用上述HUD装置700在前窗玻璃6上进行反射来显示影像信息，在图像显示区域(1b)(与透明片51的粘贴区域对应)中，使用由包括上述光源装置101、液晶显示面板52的影像投影装置48和光方向转换面板54等构成的装置(在此，作为“车辆信息显示装置”用附图标记100表示)，使影像信息被前窗玻璃6反射，使驾驶者监视其反射像。此时，如图所示，图像显示区域(1b)优选设定在前窗玻璃6的上部，HUD图像显示区域(1a)优选设定在例如可监视到本车的发动机罩的范围等对驾驶者来说不妨碍监视车外景观的范围、区域。

如图32所示，上述的车辆信息显示装置100在车辆的顶棚面的与与前窗玻璃6相连的位置面对方向盘43配置，另一方面，HUD装置700在前窗玻璃6与方向盘43之间的仪表板47的内部，在与前窗玻璃6相连的位置面对方向盘43配置。其结果是，能够提供如下的车辆用信息显示系统：在驾驶者驾驶本车时，利用车辆信息显示装置100使大型高分辨率的影像显示装置的影像在前窗玻璃6上反射，由此驾驶者或同乘者能够在经由前窗玻璃6监视的外部景观即前窗玻璃6的一部分区域监视该影像的反射像，或者根据需要也能够显示来自HUD装置700的信息。

即，在窗玻璃6上的粘贴了透明片51的图像显示区域(1b)，使来自车辆信息显示装置100的影像光反射而使驾驶者进行监视。此时，图像显示区域(1b)例如能够通过与驾驶者在驾驶中监视的景观叠加来模拟地实现增强现实。此时呈现的影像优选设定在对驾驶者而言不妨碍车外景观监视的范围、区域。

此外，也可以在图32所示的车室内后视镜71上设置监视驾驶者的状态和监视车内状况的摄像机72，例如能够控制来自上述车辆信息显示装置100的影像光的出射方向使之与驾驶者的眼睛高度匹配。

＜车辆用信息显示系统的其他变形例：向外部显示＞

根据以上详述的实施例，在驾驶者驾驶本车时，能够经由构成车辆的一部分的挡风玻璃即作为被投影部件的前窗玻璃6，对车辆内部的驾驶者、同乘者单向地以高分辨率显示必要的影像信息供其监视。

此时无法从车辆的外部监视该信息。然而，本发明的车辆用信息显示系统并不限定于上述的实施例，除此之外还能够对车辆的外部显示影像信息。即，不仅经由上述的前窗玻璃6，而且还经由作为挡风玻璃的后窗玻璃6′、侧窗玻璃6″，能够与上述同样地将影像信息向车辆内部或者外部显示。

例如，在本实施例的系统中，可以将“空车”等表示车辆状态的信息显示于出租车的前窗玻璃6的一部分，进而显示于后窗玻璃6′、侧窗玻璃6″，或者，也可以将其他信息宣传、广告等信息显示于车辆的外部。另外，在公共汽车、电车等车辆中，也能够将其路线、目的地等信息在前窗玻璃、后窗玻璃、侧窗玻璃等上单向地对车外显示。下面说明对外部显示信息的情况下的车辆用信息显示系统的结构。

图33表示经由被投影部件即前窗玻璃6对车辆的外部单向地以高分辨率显示必要的影像信息以供监视的系统，更具体而言，此处表示了在出租车的前窗玻璃上显示出租车状态(“空车”等)的例子。此外，该例子中，在上述图32所示的结构中，通过设置于前窗玻璃6表面的透明片51′(参照图18)，利用前窗玻璃6使来自车辆信息显示装置100′的影像光扩散、透射，使该影像如图18等中箭头所示那样透射到车辆的外部进行显示，例如行人等能够进行监视。其结果是，驾驶者或同乘者能够在前窗玻璃6上向车外较大地显示必要的信息，但该显示不会妨碍从车内监视的车外的景观，不会妨碍驾驶者的驾驶。

另外，通过代替上述透明片51′的透明扩散片材55而在上述偏振板的背面设置用于提高特定偏振的反射率的增反涂层，能够增大影像光束的反射率，同时也能够大幅减轻由前窗玻璃6的反射影像产生的双像的强度。即，确认了能够得到与上述技术同样的效果。

进而，代替上述透明片51′的透明扩散片材55，例如可以使用Santech Display株式会社的PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)，在影像显示状态下不施加电压从而使影像光分散，在不显示影像的状态下施加电压来形成透明状态以代替透明片。

其中，透明片51′与上述同样地由透射S光的偏振板57和透明扩散片材55构成，此处使用的是通过将分散有折射率大的氧化锆纳米颗粒或金刚石纳米颗粒的热塑性高分子熔化并拉伸而成的膜，例如是JXTG能源株式会社制造的“KALEIDO SCREEN”(参照上述的专利文献2)，通过使用该膜，在不显示影像的情况下是透明的，而在影像显示时使影像光扩散、反射。由此，能够不使驾驶者、同乘者观察到影像信息、不妨碍车外风景的监视地，在外部显示影像信息。

对此时的透明片51′的作用进行说明。透明片51′由偏振板57、透明扩散片材55和相位差板58构成，与上述同样地，对于从倾斜方向入射的太阳光，反射其S偏振光并使P偏振光透射来减轻太阳光的照度。此时，通过利用相位差板58使P偏振光的偏振轴旋转，从而利用偏振板吸收一部分太阳光。其结果是，能够分散影像投影装置48因太阳光而受到的损伤。

另一方面，在透明扩散片材55(参照图18)的作用下向车外扩散的影像光会被后窗玻璃6′等反射而返回到车内。该光会遮挡驾驶员的视野，所以对驾驶造成障碍。因此，在本实施例中，通过在后窗玻璃6′等与偏振板57之间配置相位差板58并利用偏振板吸收反射光，影像光的信息不会被车内的驾驶者、同乘者观察到，而是单向地朝车辆的外部显示。

当然，使用图19所示的单向性透明片的示例2也能够获得同样的效果。此时，该影像光的信息也不会妨碍车内的驾驶者或同乘者对车外景观的监视，不会妨碍驾驶。上述透明片51的由扩散透射率与平行光线透射率的比率定义的雾度(HAZE)只要为10％以下，在实用上就没有问题，但优选为4％以下较好。而汽车用的车窗玻璃的HAZE为2％以下。

如上所述，利用前窗玻璃6和后窗玻璃、侧窗玻璃等挡风玻璃的一部分实现的面向车辆外部的信息显示，尤其适合于对路上的行人等显示上述的表示出租车的空车状态的“空车”等信息。另外，本实施例的车辆用信息显示系统，不仅能够如上所述地在前窗玻璃上单向显示影像信息，而且能够在例如公共汽车、电车等大型的车辆中，利用构成该车辆的一部分的挡风玻璃中的后窗玻璃6′、侧窗玻璃6″(参照图25、图26等)等被投影部件，来显示包括宣传、广告、通知等在内的各种信息。下面进一步叙述对车辆外部显示信息的情况下的车辆用信息显示系统的结构及其作用。

在图34中，作为一例，作为构成车辆的一部分的被投影部件，经由构成车辆的后窗玻璃6′，对例如位于车辆外部的行人等显示信息。其结果是，驾驶者、同乘者能够在上述的前窗玻璃6上监视必要的信息(参照图25等)，同时也能够通过后窗玻璃6′向车外显示信息。此外，驾驶者、同乘者无法监视对外部显示的信息，所以不会妨碍驾驶者的视野。即，不会因面向车外的信息显示，导致妨碍车内的驾驶者或同乘者监视外部景观。

在该例子中，在构成车辆的一部分的作为被投影部件的后窗玻璃6′的上方配置车辆信息显示装置100′，将其影像光投影到设定于后窗玻璃6′的整个面或一部分的图像显示区域(1e)，由此进行影像信息的显示。

在该例子中，后窗玻璃6′的图像显示区域当然设置了上述图18和图19所示的透明片51′。此外，作为向车外单向显示影像信息的被投影部件，并不限定于上述的前窗玻璃6、后窗玻璃6′，除此之外，例如也能够利用构成车辆的侧面的侧窗玻璃6″(参照图25、图26、图31等)，在该情况下，当然要在侧窗玻璃6″附近的部件(例如，相邻的顶棚面、窗框结构的一部分等)配置车辆信息显示装置100′，并且在该侧窗玻璃6″的图像显示区域(1d)设置上述图18和图19所示的透明片51′，不过此处未给出图示。

该侧窗玻璃6″上的信息显示，例如适合于在出租车中对路上的乘客等显示“请等待”或者“请搭乘”等消息。

此外，在以上所述的例子中，说明了利用构成车辆的一部分的被投影部件即前窗玻璃6、后窗玻璃6′、侧窗玻璃6″，将要显示的影像信息单向地显示于车辆外部或者内部的车辆信息显示装置100和100′。然而，本发明并不限定于此，例如，能够与在车辆内部显示信息的车辆信息显示装置100一起，适当地组合对车辆外部显示信息的车辆信息显示装置100′。

由此，例如在应用于公共交通工具即公共汽车、电车等的情况下，能够经由该后窗玻璃6′、侧窗玻璃6″，对车外的公众显示包括宣传、广告、通知等在内的各种信息(能够控制成从车内无法观察)，能够向公众显示有效的信息。另外，如上所述，作为车辆信息显示装置，还能够同时搭载并利用平视显示器(HUD)700。

进而，代替上述的透明扩散片材55(参照图18)，例如使用Santech Display株式会社的PDLC(Polymer Dispersed Liquid Crystal)，并在影像光入射侧形成能够吸收或反射特定偏振的片材或膜，其中，在影像显示状态下不施加电压从而使之成为白色状态，由此能够向车内外显示影像光。在不显示影像的状态下，可以通过施加电压而使之成为透明的状态以代替透明片。在驾驶者需要观察后部景观的情况下，例如在切换到倒车档的情况下、或通过驾驶者监视摄像机确认到驾驶者的视点移动到后视镜、车室内后视镜的情况下，对PDLC的一部分施加电压而使PDLC整个面、一部分透明，从而确保后方可辨识性。通过上述的片材或膜能够减轻影像光返回到驾驶者侧的情况，不会造成驾驶的障碍。

并且，也能够利用包括上述的影像投影装置48、光方向转换面板54的显示装置，将来自上述HUD装置700的影像显示于窗玻璃6，其一个例子表示在上述图29、图31中。HUD装置700的结构、动作与上述相同，另外，车辆信息显示装置100的结构、动作也与上述相同。此外，该情况下也与上述同样地，能够提高所产生的光的利用效率，进而，能够在进一步提高其均匀的照明特性的同时，包括模块化的S偏振光的光源装置等在内，小型且低成本地进行制造。

此外，在经由构成车辆的一部分的被投影部件即前窗玻璃6、后窗玻璃6′、侧窗玻璃6″显示更大的影像的情况下，在上述的车辆信息显示装置100和100′中，作为与光源装置101一起构成影像投影装置48的影像显示元件52，也能够采用将多片较为廉价的液晶显示面板组合而使接合部连续地形成为一体的大型的液晶显示面板52。该情况下，通过使来自上述光源装置101的光束平行地去往设置于窗玻璃6的透明片51，并通过该透明片51向一个方向(单向地)反射、扩散，能够比较简单且廉价地大幅降低功耗，显示进一步放大的影像信息。

在以上所述的本发明的HUD装置型的车辆用影像显示系统中，在来自影像显示装置48的影像光为平行光的情况下，例如令窗玻璃到监视者的眼睛8的距离为80cm，以能够看到虚像的距离(被窗玻璃反射的位置)作为参数，通过计算求取影像显示装置48的画面水平尺寸为10英寸和20英寸的情况下的能够在窗玻璃上看到的反射像(虚像)的相对尺寸。其结果表示于图35。

若虚像成像在与监视者的眼睛水平的轴L-L′的上部，则虚像将出现在空中，当汽车上下抖动时监视者会出现晕车。因此，虚像最好显示于水平线L-L′或其下方，根据发明人的实验结果可知，虚像与水平轴所成的角度β优选为0度至8度的范围，在实现增强现实的情况下，更优选0度至4度的范围。β为4度的情况下的虚像距离为20m，在影像显示装置的水平尺寸为10英寸的情况下，由窗玻璃反射而得到的虚像相当于250英寸，20英寸的情况下相当于500英寸。

进而，图36是表示将设置有上述具有限制影像光的出射方向的作用的影像光控制膜70(参照图15)的影像显示装置48搭载于汽车的情况下之一例的截面图。在图36中，光源装置101与上述图3、图4等同样地，例如包括由塑料等形成且在表面或内部设置有光束方向转换部204的导光体203、作为光源的LED元件201、反射片205、相位差板206等，在其上表面安装有在光源光入射面和影像光出射面设置有偏振板49的液晶显示面板52，由此构成影像投影装置48，并且，在其最上部设置有上述图15所示的影像光控制膜70。来自液晶显示面板52的影像光向特定方向(在图中为前窗玻璃6)出射，一部分的光被黑色部70b遮挡，所以不会直接进入监视者的眼睛，因此直接来自影像显示装置48的光不会成为驾驶的障碍。

该影像光控制膜70具有使影像光不直接去往监视者的作用，另一方面，影像光通过透明部分70a后被前窗玻璃6等反射从而能够被作为监视者的驾驶者识别。作为该影像光控制膜70，例如适合使用信越聚合物株式会社的视野角控制膜(VCF：View Control Film)，其结构是交替配置透明硅和黑色硅，并在光入射、出射面配置合成树脂而形成三明治结构，所以有望实现与本实施例的影像光控制膜70同样的效果。

上述视野角控制膜的透明部70a与黑色部70b的间距h优选为要显示的影像的像素的1/3以下。此时，关于厚度W，在想要获得比90度大的视野角α的情况下，使h/w比1.0大，在想要获得比90度小的视野角α的情况下，使h/w比1.0小即可。另一方面，透明片51的由扩散透射率与平行光线透射率的比率定义的雾度(HAZE)只要为10％以下，在实用上就没有问题，但优选为4％以下较好。

以上对各种实施例进行了详述，但本发明并不仅限定于上述的实施例，包含各种变形例。例如，上述的实施例中为了容易理解地说明本发明而详细说明了整个系统，但并不限定于必须包括所说明的全部结构。另外，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，也能够在某个实施例的结构上添加其他实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，能够进行其他结构的追加、删除、置换。

附图标记说明

1…汽车(车辆)主体，6…前窗玻璃，6′…后窗玻璃，6″…侧窗玻璃，100…车辆信息显示装置，101…光源装置，48…影像投影装置，49…反射型偏振板，52…液晶显示面板(元件)，50…保护盖，51…单向性透明片，54…光方向转换面板，55…透明扩散片材，57…偏振板，58…相位差板，70a…透明部分，70b…黑色部分，202…LED基板，203…导光体，205…反射片，220…橱窗(窗玻璃)，300…智能手机。

Claims (24)

1.一种信息显示系统，其经由构成空间的透明的被投影部件对所述空间的内部或外部单向显示影像，其特征在于，包括：

影像投影装置，其配置于所述空间的内部，对来自光源的光束进行调制而生成影像光进行投影；

透明片，其被配置在设于所述被投影部件的一部分的显示区域的内侧面上；和

光方向转换部，其使来自所述影像投影装置的所述影像光的方向去往所述显示区域的所述透明片，

其中，所述影像投影装置包括影像光特性转换部，该影像光特性转换部用于将来自构成该影像投影装置的所述光源的影像光转换成扩散角度窄且由特定偏振成分构成的影像光。

2.如权利要求1所述的信息显示系统，其特征在于：

所述影像投影装置的所述影像光特性转换部，包括控制所述影像光的扩散分布的柱状透镜和偏振板。

3.如权利要求1所述的信息显示系统，其特征在于：

所述光方向转换部由线性菲涅尔透镜形成。

4.如权利要求1所述的信息显示系统，其特征在于：

所述空间被所述透明的被投影部件分隔，所述空间是店铺。

5.如权利要求1所述的信息显示系统，其特征在于：

所述影像投影装置使用单个液晶面板或多个液晶显示面板的组合构成。

6.如权利要求1所述的信息显示系统，其特征在于：

所述透明片包含相位差板、吸收特定偏振的光的吸收型偏振板、具有光扩散作用的透明扩散片材，向所述空间的内部或外部投影经所述光方向转换部转换了方向的所述影像光。

7.如权利要求1所述的信息显示系统，其特征在于：

在构成所述影像投影装置的所述光源中，利用导光体将出射自然光的发散光源形成为面光源，并利用所述导光体的端面的形状使所述发散光源的光以大致平行光束入射到所述影像光特性转换部。

8.一种车辆用信息显示系统，其将构成车辆的透明的被投影部件的一部分用作显示区域，向所述车辆的内部或外部显示信息，其特征在于，包括：

影像投影装置，其设置在所述车辆的内部，对来自光源的光束进行调制来投影所述信息的影像光；

透明片，其被配置在设于所述被投影部件的一部分的所述显示区域的内侧面上；和

光方向转换部，其将来自所述影像投影装置的所述影像光的方向转换成去往所述透明片，

其中，所述影像投影装置包括影像光特性转换部，该影像光特性转换部用于将来自构成该影像投影装置的所述光源的影像光转换成扩散角度窄且由特定偏振成分构成的影像光。

9.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述影像投影装置的所述影像光特性转换部，包括控制所述影像光的扩散分布的柱状透镜和偏振板。

10.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述光方向转换部由线性菲涅尔透镜形成。

11.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

进行影像光的投影的所述影像投影装置被安装于所述车辆的顶棚部分。

12.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述影像投影装置使用单个液晶显示面板或多个液晶显示面板的组合构成。

13.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述透明片包括相位差板、吸收特定偏振的光的吸收型偏振板、具有光扩散作用的透明扩散片材，

向所述车辆的内部或外部投影经所述光方向转换部转换了方向的所述影像光。

14.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

包括保护盖，该保护盖设置于所述光方向转换部的一个面，用于降低外部光的表面反射。

15.如权利要求13所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述透明片通过反射经所述光方向转换部转换了方向的所述影像光，来向所述车辆的内部进行投影。

16.如权利要求13所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述透明片通过使经所述光方向转换部转换了方向的所述影像光透射，来向所述车辆的外部进行投影。

17.如权利要求14所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述保护盖包括吸收或反射来自所述车辆的外部的偏振成分的偏振膜。

18.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述被投影部件是前窗玻璃。

19.如权利要求18所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

在所述前窗玻璃上，利用多个所述车辆用信息显示系统，将所述影像光向所述车辆的内部和外部投影。

20.如权利要求18所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

通过搭载平视显示装置而构成。

21.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述被投影部件是后窗玻璃或侧窗玻璃。

22.如权利要求21所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

在所述后窗玻璃或所述侧窗玻璃上，利用1个或多个所述车辆用信息显示系统，将所述影像光向所述车辆的外部投影。

23.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

所述影像投影装置使用多个液晶显示面板组合构成。

24.如权利要求8所述的车辆用信息显示系统，其特征在于：

在构成所述影像投影装置的所述光源中，利用导光体将出射自然光的发散光源形成为面光源，并利用所述导光体的端面的形状使所述发散光源的光以大致平行光束入射到所述影像光特性转换部。

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