JP2013214008A - 表示装置及びこれを備えたヘッドアップディスプレイシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の表示装置は、ヘッドアップディスプレイ用の表示装置であって、第1表示領域と第2表示領域を含む一の表示領域を有する液晶表示器1と、液晶表示器1の第1表示領域から出射された第1出射光を反射するハーフミラー7と、液晶表示器1の第2表示領域から出射された第2出射光をハーフミラー7の方向に反射する平面鏡6と、を備え、ハーフミラー7で反射した第1出射光と、ハーフミラー7を透過した第2出射光を重ねて装置外部に導出する。
【選択図】図1
Description
<A−1.構成>
図1は、実施の形態1に係るヘッドアップディスプレイ用の表示装置100の構成を示す断面図であり、図2は表示装置100の使用状態を示す図である。表示装置100は例えば自動車などの車両に搭載される。表示装置100の出力光がフロントガラス11に反射して運転者に届くことにより、運転者はフロントガラス11より前方に虚像を視認するものである。
次に、図1を参照しながらLED4の出射光が虚像として運転者に視認されるまでを説明する。
図3は、実施の形態1の変形例に係る表示装置101の構成を示す断面図である。図3において、図1に示した表示装置100と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。
本実施の形態の表示装置100,101は、ヘッドアップディスプレイ装置用の表示装置であって、第1表示領域と第2表示領域を含む一の表示領域を有する液晶表示器1(表示手段)と、液晶表示器1の第1表示領域から出射された第1出射光を反射するハーフミラー7と、液晶表示器1の第2表示領域から出射された第2出射光をハーフミラー7の方向に反射する平面鏡6(第1の反射板)と、を備え、ハーフミラー7で反射した第1出射光と、ハーフミラー7を透過した第2出射光を重ねて装置外部に導出する。一つの液晶表示器1を用いて2つの虚像を表示するので、ヘッドアップディスプレイ用の表示装置100,101を簡単な構造で実現できる。
<B−1.構成>
図5は、実施の形態2に係るヘッドアップディスプレイ用の表示装置102の構成を示す断面図である。図5において、図1に示した表示装置100と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。
次に、図5を参照しながらLED4の出射光が虚像として運転者に視認されるまでを説明する。LED4から液晶パネル2までの光路と、液晶パネル2の第1表示領域から運転者までの光路については、実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
図6に示した虚像2の虚像1に対する傾きは、偏角素子12の入射面と出射面がなす角度αに起因する。しかし、当該角度αには全反射を避けるためにα<sin−1(1/n)の制限がある。そこで、実施の形態2の変形例に係る表示装置103では複数の偏角素子を用いることにより、虚像2の虚像1に対する傾斜を大きくすることを可能にする。
実施の形態2に係る表示装置102は、液晶表示器1の第2表示領域からハーフミラー7に至る第2出射光の光路上に設けられ、透光性を有し、第2出射光の出射面が入射面に対して傾斜した偏角素子12を備えるので、第2出射光が偏角素子12,13で屈折し、虚像2が虚像1に対して傾斜して表示される。よって、立体的な表示が可能となる。
<C−1.構成、動作>
図9は、実施の形態3に係るヘッドアップディスプレイ用の表示装置104の構成を示す断面図である。表示装置104はデュアルディスプレイ15の他、ハーフミラー17、平面鏡16、凹面鏡8、偏光素子14を備える。
実施の形態3の表示装置104は、ヘッドアップディスプレイ装置用の表示装置であって、表示面を有し、当該表示面から第1の仰角範囲に第1画像を表示し、第2の仰角範囲に第2画像を表示するデュアルディスプレイ15と、第1の仰角範囲に設けられ、第1画像の表示光を反射するハーフミラー7と、第2の仰角範囲に設けられ、第2画像の表示光をハーフミラー7の方向に反射する第1の反射板6と、を備え、ハーフミラー7で反射した第1画像の表示光と、ハーフミラー7を透過した第2画像の表示光を重ねて装置外部に導出する。一つのデュアルディスプレイ15を用いて2つの虚像を表示するので、ヘッドアップディスプレイ用の表示装置104を簡単な構造で実現できる。
Claims (16)
- ヘッドアップディスプレイ装置用の表示装置であって、
第1表示領域と第2表示領域を含む一の表示領域を有する表示手段と、
前記表示手段の前記第1表示領域から出射された第1出射光を反射するハーフミラーと、
前記表示手段の前記第2表示領域から出射された第2出射光を前記ハーフミラーの方向に反射する第1の反射板と、を備え、
前記ハーフミラーで反射した前記第1出射光と、前記ハーフミラーを透過した前記第2出射光を重ねて装置外部に導出する、
表示装置。 - 前記ハーフミラーで反射した前記第1出射光と、前記ハーフミラーを透過した前記第2出射光を重ねて装置外部に反射する第2の反射板をさらに備える、
請求項1に記載の表示装置。 - 前記第2の反射板は凹面鏡である、
請求項2に記載の表示装置。 - 前記第2出射光を順次に反射する複数の前記第1の反射板を備える、
請求項1〜3のいずれかに記載の表示装置。 - 前記第1の反射板は凹面鏡である、
請求項1〜4のいずれかに記載の表示装置。 - 前記表示手段の前記第2表示領域から前記ハーフミラーに至る前記第2出射光の光路間に設けられた凹レンズをさらに備える、
請求項1〜4のいずれかに記載の表示装置。 - 前記第2表示領域から前記ハーフミラーに至る前記第2出射光の光路上に設けられ、透光性を有し、前記第2出射光の出射面が入射面に対して傾斜した偏角素子をさらに備える、
請求項1〜6のいずれかに記載の表示装置。 - 前記偏角素子の屈折率をnとした場合に、前記偏角素子の前記出射面と前記入射面がなす角度αは、α<sin−1(1/n)を満たすことを特徴とする、
請求項7に記載の表示装置。 - 前記偏角素子を複数備えることを特徴とする、
請求項8に記載の表示装置。 - ヘッドアップディスプレイ装置用の表示装置であって、
表示面を有し、当該表示面から第1の仰角範囲に第1画像を表示し、第2の仰角範囲に第2画像を表示するデュアルディスプレイと、
前記第1の仰角範囲に設けられ、前記第1画像の表示光を反射するハーフミラーと、
前記第2の仰角範囲に設けられ、前記第2画像の表示光を前記ハーフミラーの方向に反射する第1の反射板と、を備え、
前記ハーフミラーで反射した前記第1画像の表示光と、前記ハーフミラーを透過した前記第2画像の表示光を重ねて装置外部に導出する、
表示装置。 - 前記ハーフミラーで反射した前記第1画像の表示光と、前記ハーフミラーを透過した前記第2画像の表示光を重ねて装置外部に反射する第2の反射板をさらに備える、
請求項10に記載の表示装置。 - 前記第2の反射板は凹面鏡である、
請求項11に記載の表示装置。 - 前記デュアルディスプレイの前記表示面から前記ハーフミラーに至る前記第1画像の表示光の光路上に設けられ、透光性を有し、前記第1画像の表示光の出射面が入射面に対して傾斜した偏角素子をさらに備える、
請求項10〜12のいずれかに記載の表示装置。 - 前記デュアルディスプレイの前記表示面から前記第1の反射板に至る前記第2画像の表示光の光路上に設けられ、透光性を有し、前記第2画像の表示光の出射面が入射面に対して傾斜した偏角素子をさらに備える、
請求項10〜13のいずれかに記載の表示装置。 - 前記デュアルディスプレイは視差バリア方式のTFT液晶ディスプレイである、
請求項10〜14のいずれかに記載の表示装置。 - 請求項1〜15のいずれかに記載の表示装置と、
前記表示装置から導出された光を使用者側に反射する透過基板と、
を備えたヘッドアップディスプレイシステム。
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