JP2017097115A - スクリーン装置及びヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】遠近虚像表示の差別化をしやすくする。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置１００は、第１スクリーン４１が第１表示画像Ｍ１に基づく第１表示光Ｎ１を出射し、第２スクリーンが第１スクリーン４１よりも視認者側に配置され、第２表示画像Ｍ２に基づく第２表示光Ｎ２を出射し、光遮蔽部４６ｂは、第１スクリーン４１から出射される第１表示光Ｎ１が、前記第２スクリーンに直接到達することを防止し、発光表示部４３は、視認者側から見て第１スクリーン４１と第２スクリーン４２との間に配置され第３投影光Ｌ３を受光し、受光した第３投影光Ｌ３を出射する。【選択図】図１

Description

本発明はスクリーン装置及びヘッドアップディスプレイ装置に関する。

ヘッドアップディスプレイ装置は、車両に搭載され、運転者に運転に必要な情報などをフロントガラスなどの透光部材を介して虚像表示する。これにより、車両前方の景色と重ね合わせて情報を表示することができるため、運転者は、運転中に大きな視線移動を行うことなく、必要な情報を把握することができる。
例えば、特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイ装置は、１つの表示器（投影部）で表示距離の異なる２つの表示画像を２つのスクリーンそれぞれに対して投影し、この２つのスクリーンに表示されたそれぞれの表示画像をフロントガラスに投影することで、ユーザに異なる表示距離を有する２つの虚像を視認させている。

特開２０１５−０３４９１９号公報

しかしながら、特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置では、ユーザに対して表示距離の異なる２つの虚像を表示しているが、近距離虚像エリアと、遠距離虚像エリアとの境界が存在しない（視認されない）ため、遠距離虚像と近距離虚像との情報の差別化がしづらいという問題が生じるおそれがある。

本発明は、上記問題点を解消し、遠近虚像表示の差別化がしやすいスクリーン装置及びヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るスクリーン装置は、
第１投影光と第２投影光と第３投影光とを含む投影光を受光するスクリーン装置であって、
前記第１投影光を受けて結像し、前記第１投影光が表す第１の像を表示する第１スクリーンと、
前記第１投影光よりも結像するまでの距離が長い第２投影光を受けて結像し、前記第２投影光が表す第２の像を表示する第２スクリーンと、
前記第１スクリーンが前記第１投影光を受けた面の反対の面から、前記第１の像の表示に伴い射出される光が、前記第２スクリーンに直接到達することを防止する光遮蔽部と、
前記第３投影光を受光する受光部と、視認者側から見て前記第１スクリーンと前記第２スクリーンとの間に配置され、前記受光部が受光した前記第３投影光を出射する光出射部と、から形成される発光表示部と、を備える、ことを特徴とする。

また、本発明の第２の観点に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
第１の観点に係るスクリーン装置と、
前記投影光を射出する表示器と、
前記表示器から出射される前記投影光を受光し、入射した前記投影光のうち少なくとも一部の前記投影光が結像するまでの距離を変え、結像するまでの距離の異なる前記投影光に調整する結像位置調整部と、を備え、
前記第１スクリーンに表示された前記第１の像を表す第１表示光と、前記第２スクリーンに表示された前記第２の像を表す第２表示光と、前記発光表示部から出射される前記第３投影光の拡散光である第３表示光を、透光部材に向けて射出し、前記第１の像と前記第２の像と前記発光表示部とを前記透光部材を介して虚像として表示する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、遠近虚像表示の差別化をしやすくすることができる。

本発明のスクリーン装置及びヘッドアップディスプレイ装置の一実施の形態を示す概略図である。 上記実施形態のスクリーン装置の部分構成を示す概略図である。 上記実施形態のスクリーン装置の（ａ）概略斜視図、及び（ｂ）分解断面図である。

以下に、本発明に係るスクリーン装置及びヘッドアップディスプレイ装置の一実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
本発明のスクリーン装置１は、投影部２０から出射される第１投影光Ｌ１と第２投影光Ｌ２と第３投影光Ｌ３とを含む投影光Ｌを受光するスクリーン装置１であって、第１投影光Ｌ１を受けて結像し、第１投影光Ｌ１が表す第１の像（以下、第１表示画像とする）Ｍ１を表示する第１スクリーン４１と、投影光Ｌの進行方向における第１スクリーン４１より投影部２０から離れた位置に配置されるスクリーンであり、第２投影光Ｌ２を受けて結像し、第２投影光Ｌ２が表す第２の像（以下、第２表示画像とする）Ｍ２を表示する第２スクリーン４２と、第１スクリーン４１が第１投影光Ｌ１を受光する受光面の反対の面から、第１表示画像Ｍ１の表示に伴い射出される光が、第２スクリーン４２に到達することを防止する光遮蔽部４６ｂと、第３投影光Ｌ３を受光して光輝する発光表示部４３と、を備えて構成される。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置１００は、投影光Ｌを出射する投影部２０と、スクリーン装置１と、第１スクリーン４１に表示された第１表示画像Ｍ１を表す第１表示光Ｎ１と、第２スクリーン４２に表示された第２表示画像Ｍ２を表す第２表示光Ｎ２と、発光表示部４３（光出射部４３ｂ）から出射される第３投影光Ｌ３の拡散光である第３表示光Ｎ３と、をフロントガラス２００に向けて射出し、第１表示画像Ｍ１と第２表示画像Ｍ２と光出射部４３ｂとをフロントガラス２００を介して虚像Ｖとして表示するものである。

本実施の形態のヘッドアップディスプレイ装置１００は、例えば自動車に搭載されるものであり、図１に示すように、投影部２０と、結像位置調整部３０と、スクリーン装置１と、スクリーン装置１から出射される表示光ＮをユーザＥ側に向けて反射する平面鏡６０，凹面鏡７０と、これらを収納する筐体１０と、制御基板（図示しない）と、を備えている。
ヘッドアップディスプレイ装置１００は、投影部２０が第１スクリーン４１及び第２スクリーン４２に第１表示画像Ｍ１及び第２表示画像Ｍ２を投影し、平面鏡６０と凹面鏡７０とが、スクリーンに表示された第１表示画像Ｍ１及び第２表示画像Ｍ２に基づく第１表示光Ｎ１及び第２表示光Ｎ２を、車両のフロントガラス２００に向けて反射することで、ユーザ（視認者）Ｅに対して、第１表示画像Ｍ１の第１虚像Ｖ１と、第２表示画像Ｍ２の第２虚像Ｖ２とを異なる表示距離の虚像として表示する。
また、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１００は、投影部２０が発光表示部４３を第３投影光Ｌ３により所定の色で光輝させ、平面鏡６０と凹面鏡７０とが、発光表示部４３から射出される第３表示光Ｎ３を、車両のフロントガラス２００に向けて反射することで、ユーザ（視認者）Ｅに対して、発光表示部４３の第３虚像Ｖ３を表示する。

筐体１０は、例えば黒色の遮光性合成樹脂から形成され、投影部２０、結像位置調整部３０、スクリーン装置１、平面鏡６０、凹面鏡７０を内部に収納し、外部に制御基板（図示しない）が取り付けられている。
筐体１０は、後述する表示光Ｎをフロントガラス２００に通過させる開口部１１を有し、この開口部１１は、透光性カバー１２で覆われている。

投影部２０は、図１に示すように、第１表示画像Ｍ１を示す第１投影光Ｌ１と、第２表示画像Ｍ２を示す第２投影光Ｌ２と、発光表示部４３を光輝させる第３投影光Ｌ３と、を生成して出射する表示器２１と、この表示器２１から入射した投影光Ｌを反射して折り返すフォールドミラー２２と、を備えている。

表示器２１は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）やＬＣＯＳ（登録商標：Liquid Crystal On Silicon）などの反射型表示素子やＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネルなどの透過型表示素子を有し、図示しない制御基板からの制御信号に基づき、第１表示画像Ｍ１，第２表示画像Ｍ２を表示させるための第１投影光Ｌ１，第２投影光Ｌ２、及び発光表示部４３を所定の色で光輝させるための第３投影光Ｌ３をフォールドミラー２２に向けて出射する。なお、表示器２１は、後述する発光表示部４３の受光部４３ａの領域全体に占める第３投影光Ｌ３が照射される領域を調整することができ、これにより、発光表示部４３の輝度を調整することができる。
なお、表示器２１は、ユーザＥに視認される際に、歪んだ虚像Ｖ（第１虚像Ｖ１、第２虚像Ｖ２）にならないように、それぞれの光学部材の光学特性及び配置などを考慮して予め歪ませた表示画像Ｍ（第１表示画像Ｍ１，第２表示画像Ｍ２）を表示するように制御される。

フォールドミラー２２は、例えば合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、表示器２１から出射された第１投影光Ｌ１、第２投影光Ｌ２及び第３投影光Ｌ３を結像位置調整部３０に反射する平面鏡である。フォールドミラー２２を設けることで、光路を折り返すなどで投影部２０のパッケージをよりコンパクトにすることができる。
なお、表示器２１から結像位置調整部３０までの間にフォールドミラー２２を複数設けても良く、またフォールドミラー２２を省略しても良い。

結像位置調整部３０は、例えば、結像位置調整ミラー３１で構成される。
結像位置調整ミラー３１は、例えば合成樹脂材料やガラス材料などからなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、同一基材上に、第１投影光Ｌ１と第３投影光Ｌ３とを受光する第１反射面３２と、第２投影光Ｌ２を受光する第２反射面３３とを有する。本実施形態のように、同一基材上に、第１反射面３２と第２反射面３３とを設けることで、組立誤差が生じることを防止でき、組立時の調整が不要となるが、第１反射面３２と第２反射面３３とを別々の基板上に設けてもよい。
本実施形態において、第１反射面３２は、反射面が平面で形成され、受光した第１投影光Ｌ１を、結像するまでの距離を変化させず（表示器２１から第１スクリーン４１に向けた第１投影光Ｌ１の集光角度を変化させず）に第１スクリーン４１に反射することで第１スクリーン４１の表面側に第１表示画像Ｍ１を結像する。
また、第１反射面３２は、受光した第３投影光Ｌ３を、結像するまでの距離を変化させず（表示器２１から発光表示部４３の受光部４３ａに向けた第１投影光Ｌ１の集光角度を変化させず）に発光表示部４３の後述する受光部４３ａに向けて反射する。
また、第２反射面３３は、第１反射面３２と比べて屈折力が小さい反射曲面を有し、例えば、凸の自由曲面で形成され、受光した第２投影光Ｌ２を、結像するまでの距離を長く変化させて（表示器２１から第２スクリーン４２に向けた第２投影光Ｌ２の集光角度を小さく変化させて）受光方向前方の第２スクリーン４２に反射することで第２スクリーン４２の表面側に第２表示画像Ｍ２を結像する。

なお、第２投影光Ｌ２を反射する第２反射面３３は、第１投影光Ｌ１を反射する第１反射面３２よりも屈折力が小さければよく、第１反射面３２と第２反射面３３との双方を凸状または凹状に形成してもよい。

また、本実施形態では、第３投影光Ｌ３は、第１投影光Ｌ１と同じ第１反射面３２で反射されるが、第１反射面３２に比べて屈折力が小さい第２反射面３３で反射されてもよい。ただし、本実施形態のように、屈折力が大きい第１反射面３２で第３投影光Ｌ３を反射することで、発光表示部４３の受光部４３ａに到達する際の第３投影光Ｌ３の光束の幅を小さくすることができ、第３投影光Ｌ３の光束の幅が大きい場合と比べると、第１スクリーン４１側及び第２スクリーン４２側に第３投影光Ｌ３の一部が進行することで生じる誤表示を抑制することができる。

なお、結像位置調整部３０は、２つの反射面３２、３３を備える結像位置調整ミラー３１で構成する場合に限らず、レンズ方式で構成することもできる。
レンズ方式は、例えば、円形状のレンズを上下方向に分割した分割形状とし、第１レンズを固定し、第２レンズを光路に沿って前後方向に移動可能として結像するまでの距離を変更したり、第１レンズと第２レンズの前後方向の位置をずらして固定したりすることで、結像するまでの距離を調整することができる。

次に、ヘッドアップディスプレイ装置１００におけるスクリーン装置１について説明する。
スクリーン装置１は、図１に示すように、第１投影光Ｌ１と第２投影光Ｌ２と第３投影光Ｌ３とを含む投影光Ｌを受光するスクリーン装置１であって、第１投影光Ｌ１を受けて結像し、第１投影光Ｌ１が表す第１表示画像Ｍ１を表示する第１スクリーン４１と、第１投影光Ｌ１よりも結像するまでの距離が長い第２投影光Ｌ２を受けて結像し、第２投影光Ｌ２が表す第２表示画像Ｍ２を表示する第２スクリーン４２と、第１スクリーン４１が第１投影光Ｌ１を受けた面の反対の面から、第１表示画像Ｍ１の表示に伴い射出される光が、第２スクリーン４２に到達することを防止する光遮蔽部４６ｂと、第３投影光Ｌ３を受光する受光部４３ａと、視認者側から見て第１スクリーン４１と第２スクリーン４２との間に配置され、受光部４３ａが受光した第３投影光Ｌ３を出射する光出射部４３ｂと、から形成される発光表示部４３と、を備えて構成される。
スクリーン装置１は、結像するまでの距離の短い第１表示画像Ｍ１の第１投影光Ｌ１を第１スクリーン４１で受光して第１スクリーン４１上に第１表示画像Ｍ１を結像させる。同様に、結像するまでの距離の長い第２表示画像Ｍ２の第２投影光Ｌ２を第２スクリーン４２で受光して第２スクリーン４２上に第２表示画像Ｍ２を結像させる。また、スクリーン装置１は、発光表示部４３の受光部４３ａで第３投影光Ｌ３を受光して光出射部４３ｂを光輝させる。
第１スクリーン４１は、第１投影光Ｌ１の受光面と反対の面から第１表示光Ｎ１を、平面鏡６０、凹面鏡７０を介してフロントガラス２００に向けて出射する。同様に、第２スクリーン４２は、第２投影光Ｌ２の受光面と反対の面から第２表示光Ｎ２を、平面鏡６０、凹面鏡７０を介してフロントガラス２００に向けて出射する。さらに、発光表示部４３は、第３投影光Ｌ３を受光する受光部４３ａと反対側の光出射部４３ｂから、第３表示光Ｎ３を、平面鏡６０、凹面鏡７０を介してフロントガラス２００に向けて出射する。

第１スクリーン４１は、投影部２０から出射された第１投影光Ｌ１を受光面で受光し、受光面と反対の表面側に第１表示画像Ｍ１を表示する透過スクリーンである。第１スクリーン４１は、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される。
第１スクリーン４１は、図２、図３に示すように、略矩形状の外縁部分の一部を矩形状に切り抜いた切り欠き部４１ａを設けた逆凹状の表示エリアを有した形状とされる。なお、第１スクリーン４１の逆凹状の形状により、第１虚像Ｖ１も逆凹状の表示エリアを有する。

第２スクリーン４２は、第１スクリーン４１の切り欠き部４１ａの略相似形状である矩形状に形成され、投影部２０から出射された第２投影光Ｌ２を受光面で受光し、受光面と反対の表面側に第２表示画像Ｍ２を表示する透過スクリーンであり、第１スクリーン４１と同様、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される。第２スクリーン４２は、投影光Ｌの進行方向において、第１スクリーン４１よりも表示器２１から離れた位置に配置される。従って、第２投影光Ｌ２は、図２に示すように、第１スクリーン４１の切り欠き部４１ａを通って第２スクリーン４２に到達する。

スクリーン４０では、図１〜図３に示すように、第１スクリーン４１は、第２スクリーン４２よりも投影部２０の近くに配置される。すなわち、ユーザＥからスクリーン４０までの光の経路を辿って行くと、ユーザＥから見た第１スクリーン４１は、第２スクリーン４２よりも遠くに配置されることになる。それゆえ、ユーザＥが視認する第１スクリーン４１に表示される第１の像Ｍ１に基づく第１虚像Ｖ１の表示距離は、第２スクリーン４２に表示される第２の像Ｍ２に基づく第２虚像Ｖ２の表示距離よりも長くなる。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１００では、第１虚像Ｖ１が第２虚像Ｖ２よりも遠くの位置にあるように表示することができ、例えば、第１虚像Ｖ１の表示距離を５ｍとし、第２虚像Ｖ２の表示距離を２ｍにすることができる。

また、第１スクリーン４１は、第１スクリーン４１からユーザＥに向かう第１表示光Ｎ１の光軸に対して所定の角度（０度も含む）を有するように配置され、そして、第２スクリーン４２も同様に、第２スクリーン４２からユーザＥに向かう第２表示光Ｎ２の光軸に対して所定の角度（０度も含む）を有するように配置されている。
なお、第１スクリーン４１（第２スクリーン４２）が第１表示光Ｎ１（第２表示光Ｎ２）の光軸に対して所定の角度を持つ場合においても凹面鏡７０の自由曲面により、ユーザＥの前方視線に対して第１虚像Ｖ１及び第２虚像Ｖ２が概ね垂直に向かい合うように結像される。ユーザＥが第１虚像Ｖ１（第２虚像Ｖ２）を視認した際、第１虚像Ｖ１（第２虚像Ｖ２）内のどの領域でも表示距離が一定となり、ユーザＥが焦点移動をしなくても第１虚像Ｖ１（第２虚像Ｖ２）全体を視認し易くすることができる。

発光表示部４３は、例えば、透光性を有するポリカーボネートあるいはアクリルからなる平板状の透光性基板であり、平板状の厚み方向の辺を含む所定の側面が第３投影光Ｌ３の受光部４３ａとして機能し、この受光部４３ａから受光した第３投影光Ｌ３を内部で導光し、受光部４３ａと反対の側面である光出射部４３ｂから第３投影光Ｌ３の拡散光を第３表示光Ｎ３として出射する。本実施形態において、図２に示されるように、発光表示部４３の受光部４３ａは、第１スクリーン４１と同一平面になるように配置され、発光表示部４３の光出射部４３ｂは、第２スクリーン４２と同一平面になるように配置されるが、この限りではなく、例えば、光出射部４３ｂが第２スクリーン４２よりも表示光Ｎ（投影光Ｌ）の進行方向側に突出していてもよく、受光部４３ａが第１スクリーン４１よりも表示光Ｎ（投影光Ｌ）の進行方向側に配置されてもよい。なお、発光表示部４３は、受光部４３ａと光出射部４３ｂを除く表面に、例えば、印刷や塗装などで図示しない低屈折率部を設けてもよい。これにより、発光表示部４３の内部において、第３投影光Ｌ３を効率よく受光部４３ａから光出射部４３ｂまで導光することができる。

スクリーンホルダー４４は、第１スクリーン４１，第２スクリーン４２及び発光表示部４３を保持するものであり、例えば、合成樹脂材料で形成される。
本実施形態のスクリーンホルダー４４は、図３に示すように、例えば、第１スクリーン４１を受光面側から押さえる第１カバー４５と、第１スクリーン４１を表面側から押さえ、かつ第２スクリーン４２を受光面側から押さえるホルダー本体４６と、第２スクリーン４２を表面側から押さえる第２カバー４７と、により構成される。

第１カバー４５は、第１スクリーン４１が配置される開口部４５ａを有し、ホルダー本体４６に形成された枠状のフレーム部４６ａとで、第１スクリーン４１の外周部を挟むことで、第１スクリーン４１を固定する。これと同時に、第１カバー４５は、ホルダー本体４６のフレーム部４６ａに固定される。

ホルダー本体４６は、例えば、第１スクリーン４１の外周部を押さえるフレーム部４６ａと、第２スクリーン４２の形状と略相似形状であり、内部を第２投影光Ｌ２が通過する筒状の光遮蔽部４６ｂとが一体的に形成されている。光遮蔽部４６ｂは、第２投影光Ｌ２の光路となる開口の断面積が、第２投影光Ｌ２の進行方向に向かって徐々に大きく広がる形状に形成されている。これにより、ホルダー本体４６の先端開口部に装着される第２カバー４７に取り付ける第２スクリーン４２をより大きな面積とすることができ、第１虚像Ｖ１と第２虚像Ｖ２との隙間を小さくすることができる。
なお、ホルダー本体４６の光遮蔽部４６ｂは、第１スクリーン４１と第２スクリーン４２との境界に沿った壁面を少なくとも備えて迷光（余分な光）の結像を防止できれば良く、第２スクリーン４２の配置や形状により、筒状でなく切り欠き部４１ａの開口端側の壁面がない略コ字状などに形成したものであっても良い。

ホルダー本体４６の光遮蔽部４６ｂは、第２投影光Ｌ２の光路を囲むことで、第１スクリーン４１に表示される第１表示画像Ｍ１による第１表示光Ｎ１が前方の第２スクリーン４２に受光されないように第１表示光Ｎ１の混入を遮蔽する。
なお、光遮蔽部４６ｂ内には、第２投影光Ｌ２を屈折させるフィールドレンズなど光学系を設けてもよい。

第２カバー４７は、第２スクリーン４２が配置される開口部４７ａを有し、ホルダー本体４６に形成された筒状の光遮蔽部４６ｂとで、第２スクリーン４２の外周部を挟むことで、第２スクリーン４２を固定する。これと同時に、第２カバー４７は、ホルダー本体４６の光遮蔽部４６ｂに固定される。

これにより、スクリーンホルダー４４は、投影光Ｌの進行方向における投影部２０に近い方に第１スクリーン４１を配置し、投影部２０の遠い方に第２スクリーン４２を配置し、第２スクリーン４２に向かう第２投影光Ｌ２の光路を光遮蔽部４６ｂで囲み、第１スクリーン４１から出射される第１表示光Ｎ１と第２投影光Ｌ２とを遮蔽する。

ホルダー本体４６の光遮蔽部４６ｂは、その外側に、例えば、黒色の反射防止塗膜を塗布する、あるいは黒色の樹脂部材で形成される反射防止部（図示しない）を有することが好ましい。これにより、第１スクリーン４１を出射した第１表示光Ｎ１が光遮蔽部４６ｂの外側で反射し、反射光によって光遮蔽部４６ｂ自体がユーザＥに虚像Ｖとして視認されてしまうことを防止することができる。
また、ホルダー本体４６の光遮蔽部４６ｂは、発光表示部４３を一部に組み付け可能に形成される。

発光表示部４３は、スクリーン４０を表面側から正視した際に、第１スクリーン４１と、第２スクリーン４２との境界となる領域の少なくとも一部に配置される。本実施形態の発光表示部４３は、第２スクリーン４２の上方に直線上に配置されるが、第２スクリーン４２の全周を囲むように配置されてもよい。発光表示部４３は、投影部２０からの第３投影光Ｌ３を受光部４３ａで受光し、発光表示部４３の内部を導光し、導光した第３投影光Ｌ３を、第３表示光Ｎ３として光出射部４３ｂから出射する。なお、光出射部４３ｂの表面には、例えば、シボ加工などの図示しない光拡散部が設けられている。発光表示部４３は、無色であり、第３投影光Ｌ３の色に基づき、発光表示部４３（光出射部４３ｂ）の光輝する色を切り替えることが可能であり、第１の虚像Ｖ１または第２の虚像Ｖ２の付加情報として活用することが可能である。

平面鏡６０は、例えば合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、第１スクリーン４１、第２スクリーン４２、発光表示部４３（光出射部４３ｂ）から出射した第１表示光Ｎ１、第２表示光Ｎ２、第３表示光Ｎ３を、凹面鏡７０に向けて反射する。

凹面鏡７０は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、平面鏡６０で反射した第１表示光Ｎ１、第２表示光Ｎ２、第３表示光Ｎ３をさらに反射させ、フロントガラス２００に向けて出射する凹状の自由曲面を有するミラーである。
凹面鏡７０で反射した第１表示光Ｎ１、第２表示光Ｎ２、第３表示光Ｎ３は、筐体１０の開口部１１に設けられた透光性カバー１２を透過して、透光部材であるフロントガラス２００に到達する。
フロントガラス２００で反射された第１表示光Ｎ１、第２表示光Ｎ２、第３表示光Ｎ３は、フロントガラス２００の前方位置に表示距離が異なる２つの第１虚像Ｖ１及び第２虚像Ｖ２と、第２虚像Ｖ２と概ね表示距離が等しい第３虚像Ｖ３を形成する。

このように構成したスクリーン装置１では、第１投影光Ｌ１と第２投影光Ｌ２とを含む投影光Ｌを受光するスクリーン装置１であって、第１投影光Ｌ１を受けて結像し、第１投影光Ｌ１が表す第１の像（第１表示画像）Ｍ１を表示する第１スクリーン４１と、第１投影光Ｌ１よりも結像するまでの距離が長い第２投影光Ｌ２を受けて結像し、第２投影光Ｌ２が表す第２の像（第２表示画像）Ｍ２を表示する第２スクリーン４２と、第１スクリーン４１が第１投影光Ｌ１を受けた面の反対の面から、第１の像（第１表示画像）Ｍ１の表示に伴い射出される第１表示光Ｎ１が、第２スクリーン４２に到達することを防止する光遮蔽部４６ｂと、を備えているので、第１表示画像Ｍ１を表示する第１投影光Ｌ１が後方の第１スクリーン４１に結像された後、第１表示光Ｎ１が第２表示画像Ｍ２を表示する第２投影光Ｌ２に混入して前方の第２スクリーン４２に結像されることが光遮蔽部４６ｂで防止され、第１スクリーン４１と第２スクリーン４２で表示される第１表示画像Ｍ１と第２表示画像Ｍ２の表示品位を向上することができる。
したがって、結像するまでの距離の異なる表示画像Ｍ１，Ｍ２を高品位で表示することができるスクリーン装置１とすることができる。

また、スクリーン装置１で、光遮蔽部４６ｂは、光遮蔽部４６ｂの外側で反射する光が、第１スクリーン４１の受光面の反対の面から第１表示画像Ｍ１の表示に伴い射出される第１表示光Ｎ１に混入することを防止し、かつ光遮蔽部４６ｂに設けられる前記反射防止部は、第１スクリーン４１を出射した第１表示光Ｎ１が光遮蔽部４６ｂの外側で反射し、反射光によって光遮蔽部４６ｂ自体がユーザＥに虚像Ｖとして視認されてしまうことを防止することができる。

また、スクリーン装置１で、光遮蔽部４６ｂは、第１スクリーン４１と第２スクリーン４２との間に位置し、第２投影光Ｌ２の光路を囲む筒状であり、第１スクリーン４１側よりも第２スクリーン４２側のほうが拡径していることで、受光方向前方の第２スクリーン４２の面積を広くとることができ、結像するまえの距離が異なる複数の虚像Ｖの間の隙間を小さくすることができる。また、視認者（ユーザ）Ｅの方向から見たときに光遮蔽部４６ｂの外側の面積を小さく見せることで、光遮蔽部４６ｂの外側を視認しづらくすることができる。
これにより、表示画像Ｍの表示品位を一層向上することができる。

なお、上記実施形態では、ホルダー本体４６の光遮蔽部４６ｂに、別体の発光表示部４３を設けていたが、発光表示部４３自体を筒状に形成し、第１スクリーン４１から出射される第１表示光Ｎ１が第２スクリーン４２に到達しないように、第１表示光Ｎ１から第２スクリーン４２に向かう経路上の遮蔽することで、発光表示部４３に光遮蔽部４６ｂとしての機能を加えてもよい。
また、上記実施の形態では、スクリーン４０は、第１スクリーン４１と第２スクリーン４２との２つで構成する場合を例に説明したが、これに限らず、３つ以上のスクリーンで構成することもできる。
また、スクリーンの形状も第１スクリーン４１を、切り欠き部４１ａを備えた逆凹状とし、第２スクリーン４２を切り欠き部と相似形状の矩形とする場合に限らず、第１スクリーン４１を円形や多角形状などとし、第２スクリーン４２の形状と相似形の切り欠き部や穴部を備えた形状とし、第２スクリーン４２を第１スクリーン４１の切り欠き部や穴部と略相似形状として組み合わせた形状で構成することもできる。
さらに、第１スクリーン４１に隣接して第２スクリーン４２を配置するようにしても良く、例えば、略瓢箪形状などその形状は適宜選択すれば良い。
これらの場合には、相対的に受光方向後方の第１スクリーン４１と、これより前方の第２スクリーン４２との境界に沿って順次光遮蔽部４６ｂを設置して第１表示光Ｎ１の第２投影光Ｌ２への混入を防止するようにすれば良い。

１ スクリーン装置
１００ ヘッドアップディスプレイ装置
１０ 筐体
１１ 開口部
１２ 透光性カバー
２０ 投影部
２１ 表示器
２２ フォールドミラー
３０ 結像位置調整部
３１ 結像位置調整ミラー
３２ 第１反射面
３３ 第２反射面
４０ スクリーン
４１ 第１スクリーン
４１ａ 切り欠き部
４２ 第２スクリーン
４３ 発光表示部
４３ａ 受光部
４３ｂ 光出射部
４４ スクリーンホルダー
４５ 第１カバー
４６ ホルダー本体
４６ａ フレーム部
４６ｂ 光遮蔽部
４７ 第２カバー
６０ 平面鏡
７０ 凹面鏡
２００ フロントガラス（透光部材）
Ｍ 表示画像
Ｍ１ 第１表示画像
Ｍ２ 第２表示画像
Ｖ 虚像
Ｖ１ 第１虚像
Ｖ２ 第２虚像
Ｖ３ 第３虚像
Ｌ 投影光
Ｌ１ 第１投影光
Ｌ２ 第２投影光
Ｌ３ 第３投影光
Ｎ 表示光
Ｎ１ 第１表示光
Ｎ２ 第２表示光
Ｎ３ 第３表示光
Ｅ ユーザ（視認者）

Claims (4)

1. 第１投影光と第２投影光と第３投影光とを含む投影光を受光するスクリーン装置であって、
   前記第１投影光を受けて結像し、前記第１投影光が表す第１の像を表示する第１スクリーンと、
   前記第１投影光よりも結像するまでの距離が長い第２投影光を受けて結像し、前記第２投影光が表す第２の像を表示する第２スクリーンと、
   前記第１スクリーンが前記第１投影光を受けた面の反対の面から、前記第１の像の表示に伴い射出される光が、前記第２スクリーンに直接到達することを防止する光遮蔽部と、
   前記第３投影光を受光する受光部と、視認者側から見て前記第１スクリーンと前記第２スクリーンとの間に配置され、前記受光部が受光した前記第３投影光を出射する光出射部と、から形成される発光表示部と、を備える、
   ことを特徴とするスクリーン装置。
2. 前記光遮蔽部は、
   表面に、光の反射を抑える黒色の反射防止部を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のスクリーン装置。
3. 前記光出射部は、前記発光表示部が内部で導光した前記第３投影光を拡散して出射する拡散部を有する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のスクリーン装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリーン装置と、
   前記投影光を射出する表示器と、
   前記表示器から出射される前記投影光を受光し、入射した前記投影光のうち少なくとも一部の前記投影光が結像するまでの距離を変え、結像するまでの距離の異なる前記投影光に調整する結像位置調整部と、を備え、
   前記第１スクリーンに表示された前記第１の像を表す第１表示光と、前記第２スクリーンに表示された前記第２の像を表す第２表示光と、前記発光表示部から出射される前記第３投影光の拡散光である第３表示光を、透光部材に向けて射出し、前記第１の像と前記第２の像と前記発光表示部とを前記透光部材を介して虚像として表示する、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。

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