JP2018036336A - 光源装置、表示装置、および移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】利便性を向上させた光源装置、表示装置、および移動体を提供する。【解決手段】光源装置１６は、光源素子１９と、液晶パネル２２と、ビームスプリッタ２４と、導光部材２５とを備える。液晶パネル２２は、光源素子１９からの光が入射する第１面２２ａと、第１面２２ａに入射した光が所定の偏光方向に偏光された画像投影光が出射する第２面２２ｂとを有する。ビームスプリッタ２４は、液晶パネル２２の第２面２２ｂから出射し進行方向に進む画像投影光を通過させ、且つ、進行方向とは逆の逆行方向に進む外光を進行方向とは異なる方向に反射させる。導光部材２５は、ビームスプリッタ２４によって反射された外光を導光し、液晶パネル２２の第１面２２ａに入射させる。【選択図】図３

Description

本発明は、光源装置、表示装置、および移動体に関する。

従来、車両等の移動体に搭載され、移動体の運転者等の利用者に虚像を視認させる装置が知られている。例えば特許文献１には、周囲の明るさに応じて光源の光量を制御する技術が開示されている。

特開２０１５−１６８３８２号公報

従来、利用者に虚像を視認させる装置において、利便性の向上が望まれている。

本発明の目的は、利便性を向上させた光源装置、表示装置、および移動体を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る光源装置は、光を発する光源素子と、前記光源素子から発せられる光の光路における進行方向に位置する液晶パネルと、前記液晶パネルの前記進行方向に位置し、前記進行方向に垂直な平面に対して傾いているビームスプリッタと、導光部材と、を備える。前記液晶パネルは、前記光源素子からの光が入射する第１面と、前記第１面に入射した光が所定の偏光方向に偏光された画像投影光が出射する第２面と、を有する。前記ビームスプリッタは、前記液晶パネルの前記第２面から出射し前記進行方向に進む前記画像投影光を通過させ、且つ、前記進行方向とは逆の逆行方向に進む外光を前記進行方向とは異なる方向に反射させる。前記導光部材は、前記ビームスプリッタによって反射された外光を導光し、前記液晶パネルの前記第１面に入射させる。

本発明の一実施形態に係る表示装置は、利用者に画像の虚像を視認させる表示装置であって、光を発する光源素子と、前記光源素子から発せられる光の光路における進行方向に位置する液晶パネルと、前記液晶パネルの前記進行方向に位置し、前記進行方向に垂直な平面に対して傾いているビームスプリッタと、１以上の光学部材と、導光部材と、を備える。前記液晶パネルは、前記光源素子からの光が入射する第１面と、前記第１面に入射した光が所定の偏光方向に偏光された画像投影光が出射する第２面と、を有する。前記ビームスプリッタは、前記液晶パネルの前記第２面から出射し前記進行方向に進む前記画像投影光を通過させ、且つ、前記進行方向とは逆の逆行方向に進む外光を前記進行方向とは異なる方向に反射させる。前記１以上の光学部材は、前記ビームスプリッタを通過した前記画像投影光を実空間上の所定領域に到達させる。前記導光部材は、前記ビームスプリッタによって反射された外光を導光し、前記液晶パネルの前記第１面に入射させる。

本発明の一実施形態に係る移動体は、利用者に画像の虚像を視認させる移動体であって、光を発する光源素子と、前記光源素子から発せられる光の光路における進行方向に位置する液晶パネルと、前記液晶パネルの前記進行方向に位置し、前記進行方向に垂直な平面に対して傾いているビームスプリッタと、１以上の光学部材と、導光部材と、を備える。前記液晶パネルは、前記光源素子からの光が入射する第１面と、前記第１面に入射した光が所定の偏光方向に偏光された画像投影光が出射する第２面と、を有する。前記ビームスプリッタは、前記液晶パネルの前記第２面から出射し前記進行方向に進む前記画像投影光を通過させ、且つ、前記進行方向とは逆の逆行方向に進む外光を前記進行方向とは異なる方向に反射させる。前記１以上の光学部材は、前記ビームスプリッタを通過した前記画像投影光を実空間上の所定領域に到達させる。前記導光部材は、前記ビームスプリッタによって反射された外光を導光し、前記液晶パネルの前記第１面に入射させる。

本発明の一実施形態に係る光源装置、表示装置、および移動体によれば、利便性が向上する。

本発明の一実施形態に係る移動体および表示装置を示す図である。 図１の表示装置の概略構成を示す図である。 図２の光源装置の光軸に沿った断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

（移動体および表示装置の概要）
図１を参照して、一実施形態に係る移動体１０および表示装置１１について説明する。移動体１０は、表示装置１１を備える。

移動体１０は、例えば車両、船舶、および航空機等を含んでよい。車両は、例えば自動車、産業車両、鉄道車両、生活車両、および滑走路を走行する固定翼機等を含んでよい。自動車は、例えば乗用車、トラック、バス、二輪車、およびトロリーバス等を含んでよい。産業車両は、例えば農業および建設向けの産業車両等を含んでよい。産業車両は、例えばフォークリフトおよびゴルフカート等を含んでよい。農業向けの産業車両は、例えばトラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、および芝刈り機等を含んでよい。建設向けの産業車両は、例えばブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、およびロードローラ等を含んでよい。車両は、人力で走行するものを含んでよい。車両の分類は、上述した例に限られない。例えば、自動車は、道路を走行可能な産業車両を含んでよい。複数の分類に同じ車両が含まれてよい。船舶は、例えばマリンジェット、ボート、およびタンカー等を含んでよい。航空機は、例えば固定翼機および回転翼機等を含んでよい。

表示装置１１は、例えば移動体１０のダッシュボード内に設置されてよい。表示装置１１は、例えば移動体１０の運転者等の利用者１２に所望の画像の虚像１３を視認させる、ヘッドアップディスプレイとして機能する。具体的には、一実施形態において表示装置１１は、移動体１０に備えられた第１光学部材１４の所定領域に向かって画像投影光を出射する。一実施形態において、第１光学部材１４はウィンドシールドであってもよい。他の実施形態において、第１光学部材１４はコンバイナであってもよい。画像投影光の詳細については後述する。第１光学部材１４の所定領域で反射した画像投影光は、アイボックス１５に到達する。アイボックス１５は、例えば利用者１２の体格、姿勢、および姿勢の変化等を考慮して、利用者１２の眼が存在し得ると想定される実空間上の領域である。図１に示す実線の矢印は、表示装置１１から出射された画像投影光の一部がアイボックス１５まで到達する経路を示す。利用者１２は、アイボックス１５内に眼が存在する場合、アイボックス１５に到達する画像投影光によって、当該画像の虚像１３を視認可能である。虚像１３は、例えば移動体１０よりも前方に視認され得る。

ここで、例えば太陽光等の外光が、第１光学部材１４を通過して、画像投影光が進む経路とは逆向きの経路で表示装置１１に入射し得る。図１に示す破線の矢印は、表示装置１１に入射する外光の経路を示す。表示装置１１に入射した外光の詳細については後述する。

（表示装置の構成）
図２を参照して、一実施形態に係る表示装置１１について詳細に説明する。表示装置１１は、光源装置１６と、１以上の第２光学部材１７と、を備える。図２は、表示装置１１に２つの第２光学部材１７ａ、１７ｂが備えられた構成を例示している。

光源装置１６は、表示装置１１の内部において、画像投影光を出射する。光源装置１６の詳細な構成については後述する。

第２光学部材１７ａおよび１７ｂは、光源装置１６から出射された画像投影光を表示装置１１の外部に到達させる。一実施形態において、第２光学部材１７ａおよび１７ｂの少なくとも一方は、ミラーであってもよい。図２に示す実線の矢印は、光源装置１６から出射された画像投影光の一部が、第２光学部材１７ａおよび１７ｂによって反射され、表示装置１１の筐体に設けられた窓部を通過し表示装置１１の外部まで到達する経路を示す。表示装置１１の外部に到達した画像投影光は、図１に示すように移動体１０に備えられた第１光学部材１４の所定領域に到達する。他の実施形態において、第２光学部材１７ａおよび１７ｂの少なくとも一方は、レンズであってもよい。他の実施形態において、第２光学部材１７ａおよび１７ｂの一方がミラーであり、他方がレンズであってもよい。

第２光学部材１７ａおよび１７ｂは更に、画像投影光を拡大する拡大光学系として機能してよい。一実施形態において、第２光学部材１７ａおよび１７ｂの少なくとも一方は、画像投影光が到達する面の少なくとも一部に凸面形状または凹面形状を有するミラーであってもよい。他の実施形態において、第２光学部材１７ａおよび１７ｂの少なくとも一方は、画像投影光が入射または出射する面の少なくとも一部に凸面形状または凹面形状を有するレンズであってもよい。凸面形状および凹面形状の少なくとも一部は、球面形状または非球面形状であってもよい。

ここで、上述したように表示装置１１に入射した外光は、表示装置１１の内部において、画像投影光が進む経路と逆向きの経路で光源装置に入射し得る。図２に示す破線の矢印は、光源装置１６に入射する外光の経路を示す。光源装置１６に入射した外光の詳細については後述する。

（光源装置の構成）
図３を参照して、一実施形態に係る光源装置１６について詳細に説明する。光源装置１６は、基板１８と、光源素子１９と、第３光学部材２０と、第４光学部材２１と、液晶パネル２２と、ビームスプリッタ２４と、制御部２３と、導光部材２５と、を備える。基板１８、第３光学部材２０、第４光学部材２１、液晶パネル２２、および導光部材２５は、光源装置１６の内部において固定的に配置される。光源素子１９および制御部２３は、基板１８上に配置される。

光源素子１９は、例えば１以上の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emission Diode）またはレーザ装置等を含む。光源素子１９は、制御部２３の制御に応じて光を放射する。光源素子１９は、例えば発する光の色が異なる複数の発光ダイオードを備えてもよい。図３において光源素子１９から延びる実線の矢印は、光源素子１９から放射された光のうちの一部が進行する経路を示す。一実施形態において、光源素子から発せられる光の光路における進行方向と、第１方向と、が略一致する。

第３光学部材２０は、光源素子１９の第１方向（図３においては右方向）に位置する。第３光学部材２０は、例えばコリメータレンズを含む。第３光学部材２０は、光源素子１９から入射される光をコリメートする。コリメートされた光は、第３光学部材２０の光軸方向に進行する略平行な光である。

第４光学部材２１は、第３光学部材２０の第１方向に位置する。第４光学部材２１は、例えばレンズを含む。一実施形態において、第４光学部材２１は、フレネルレンズを含んでよい。第４光学部材２１は、第４光学部材２１の光軸と第３光学部材２０の光軸とが略一致するように、光源装置１６の内部に固定的に配置される。以下、第３光学部材２０（または第４光学部材２１）の光軸を、光源装置１６の光軸ともいう。一実施形態において、上述した第１方向と、光源装置１６の光軸方向とは略平行である。第４光学部材２１は、第３光学部材２０を通過してコリメートされた光を所望の進行方向に屈折させる。

液晶パネル２２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の透過型液晶デバイスを含む。液晶パネル２２は、第４光学部材２１の第１方向に位置する。したがって、例えば図３に示すように、光源素子１９、第３光学部材２０、第４光学部材２１、および液晶パネル２２は、この順番で光源装置１６の光軸に沿って配置される。液晶パネル２２は、制御部２３の制御に応じて駆動する液晶層によって、多様な画像を表示可能である。液晶パネル２２は、第４光学部材２１を通過した光を、液晶層によって透過させまたは遮蔽することによって、画像投影光を光源装置１６の外部に出射する。具体的には、光源素子１９からの光が、第３光学部材２０および第４光学部材２１を介して液晶パネル２２の第１面２２ａに入射する。液晶パネル２２の第１面２２ａに入射した光の少なくとも一部が、制御部２３の制御に応じて駆動する液晶層において所定の偏光方向に偏光されて、液晶層を通過する。液晶層を通過した直線偏光は、液晶パネル２２の第２面２２ｂから出射する。以下、液晶パネル２２の第２面２２ｂから出射する直線偏光を、画像投影光ともいう。

一実施形態において、液晶パネル２２の第２面２２ｂは、第１方向に垂直な平面に対して傾いている。他の実施形態において、液晶パネル２２の第２面２２ｂは、第１方向に略垂直であってもよい。

ビームスプリッタ２４は、液晶パネル２２の第１方向に位置する。ビームスプリッタ２４は、ビームスプリッタ２４に対して斜めに入射する光を２つの光に分割する。一実施形態において、ビームスプリッタ２４は、入射する光のうち、第１偏光方向の成分を通過させ、第１偏光方向と直交する第２偏光方向の成分を反射させる偏光ビームスプリッタであってもよい。ビームスプリッタ２４は、例えばハーフミラーであってもよい。一実施形態において、ビームスプリッタ２４は、第１方向に垂直な平面に対して傾いて配置される。このため、液晶パネル２２の第２面２２ｂから出射し第１方向に進む画像投影光は、ビームスプリッタ２４に対して斜めに入射する。ビームスプリッタ２４は、第１偏光方向と、入射する画像投影光の偏光方向と、が略一致するように配置される。したがって、ビームスプリッタ２４は、液晶パネル２２から出射し第１方向に進む画像投影光を通過させる。一実施形態において、ビームスプリッタ２４と、液晶パネル２２の第２面２２ｂとが当接していてもよく、離れていてもよい。一実施形態において、液晶パネル２２とビームスプリッタ２４とが一体的に設けられることによって、ビームスプリッタ２４と、液晶パネル２２の第２面２２ｂとが当接してもよい。一実施形態において、ビームスプリッタ２４は、シート状に形成され、液晶パネル２２の第２面２２ｂに貼り付けられてもよい。

ビームスプリッタ２４は、上述したように光源装置１６に入射した外光の少なくとも一部を反射させる。図３に示す破線の矢印は、光源素子１９に入射した外光の少なくとも一部が進行する経路を示す。具体的には、表示装置１１に入射した外光は、例えば図２に示すように、１以上の第２光学素子によって反射または屈折し、第１方向とは逆の第２方向（図２において左方向）に進む。一実施形態において、光源素子から発せられる光の光路における進行方向とは逆の逆行方向と、第２方向と、が略一致する。第２方向に進む外光が、光源装置１６に入射する。ビームスプリッタ２４は、第２方向に進む外光のうち、第１偏光方向の成分を通過させ、第２偏光方向の成分を反射させる。ビームスプリッタ２４を通過した外光は、上述のように第１方向に垂直な平面に対して傾いた液晶パネル２２の第２面２２ｂで反射し、第１方向以外の方向に進む。一方、ビームスプリッタ２４で反射した外光は、第１方向以外の方向に進む。一実施形態において、液晶パネル２２の第２面２２ｂで反射した外光が進む方向と、ビームスプリッタ２４で反射した外光が進む方向と、は略同一であってもよい。例えば、液晶パネル２２の第２面２２ｂおよびビームスプリッタ２４でそれぞれ反射した外光は、第１方向とは異なる第３方向（図３において下方向）に進む。他の実施形態において、液晶パネル２２の第２面２２ｂで反射した外光が進む方向と、ビームスプリッタ２４で反射した外光が進む方向と、は異なってよい。

制御部２３は、１以上のプロセッサを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および特定の処理に特化した専用のプロセッサを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ；Programmable Logic Device）を含んでよい。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を含んでよい。制御部２３は、１つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、およびＳｉＰ（System In a Package）のいずれかであってもよい。制御部２３は、光源装置１６全体の動作を制御する。例えば、制御部２３は、光源素子１９の駆動電力を制御して、光源素子１９を発光させる。光源素子１９の駆動電力制御は、電流制御、電圧制御、およびＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御を含んでよい。発する光の色が異なる複数の発光ダイオードを光源素子１９が備える場合、制御部２３は、光源素子１９の調色を行ってもよい。光源素子１９の調色は、発光ダイオード毎に行われる駆動電力制御を含んでよい。制御部２３は、液晶パネル２２に画像を表示させる。画像は、文字または図形を含んでよい。

導光部材２５は、ビームスプリッタ２４によって反射された外光を導光して、液晶パネル２２の第１面２２ａに入射させる。一実施形態において、導光部材２５は、ビームスプリッタ２４によって反射された外光を集光するレンズ２６と、集光された外光が第１端２７ａから入射し第２端２７ｂから出射する光ファイバ２７と、を備える。一実施形態において、光ファイバ２７の第２端２７ｂが、光源素子１９の近傍に配置されてもよい。光学素子の近傍とは、例えば、光学素子からの光が放射される空間と同一の空間に、光ファイバ２７の第２端２７ｂからの光が放射される位置である。かかる場合、光源素子１９からの光に加えて、光ファイバ２７の第２端２７ｂからの光が、第３光学部材２０および第４光学部材２１を介して液晶パネル２２の第１面２２ａに入射する。図３において光ファイバ２７の第２端２７ｂから延びる実線の矢印は、第２端２７ｂから放射された光のうちの一部が進行する経路を示す。

他の実施形態において、導光部材２５は、光ファイバ２７の第２端２７ｂに接続された拡散部材をさらに備えてよい。拡散部材は、例えば光拡散板または光拡散ファイバを含んでよい。拡散部材は、光ファイバ２７の第２端２７ｂから出射した外光を拡散する。かかる場合、光源素子１９からの光に加えて、拡散部材からの光が、第３光学部材２０および第４光学部材２１を介して液晶パネル２２の第１面２２ａに入射する。拡散部材が光拡散ファイバを含む場合、光拡散ファイバは、例えば光源素子１９の周囲を覆うように曲げられて、基板１８上に配置されてよい。

他の実施形態において、光源装置１６は更に、第４光学部材２１と液晶パネル２２との間に拡散板を備えてよい。

以上述べたように、一実施形態に係る光源装置１６によれば、ビームスプリッタ２４が、液晶パネル２２から出射し第１方向に進む画像投影光を通過させ、且つ、第１方向とは逆の第２方向に進む外光を、第１方向とは異なる方向に反射させる。かかる構成によれば、以下に説明するように、利便性を向上させた光源装置１６が実現される。

例えば、一実施形態に係る光源装置１６とは異なり、液晶パネル２２の第２面２２ｂが第１方向に略垂直であって、ビームスプリッタ２４を備えない構成の光源装置を考える。かかる場合、当該光源装置に入射した外光は、液晶パネル２２の第２面２２ｂで反射して第１方向に進む。液晶パネル２２で反射し第１方向に進む外光は、画像投影光とともに当該光源装置から出射される。このため、ビームスプリッタ２４を備えない構成の光源装置が採用される場合、液晶パネル２２で反射した外光がアイボックス１５まで到達するので、虚像１３の視認性は低下する。

一方、一実施形態に係る光源装置１６によれば、光源装置１６に入射した外光が第１方向とは異なる方向に反射されるので、反射した外光がアイボックス１５に到達することが減る。虚像１３の視認性の低下が減るので、光源装置１６、ならびに光源装置１６を備える表示装置１１および移動体１０は、利便性が向上する。

更に、一実施形態に係る光源装置１６によれば、導光部材２５が、ビームスプリッタ２４によって反射された外光を導光し、液晶パネル２２の第１面２２ａに入射させる。かかる構成によって、光源装置１６に入射した外光が、光源素子１９からの光と同様に、いわばバックライトとして利用可能である。このため、画像投影光の明るさが向上し、虚像１３の視認性が向上する。更に、導光部材２５から液晶パネル２２に入射する光が十分明るい場合、光源素子１９の発光強度が弱くても虚像１３の視認性が維持される。光源装置１６では、光源素子１９の駆動電力量を少なくすることが可能である。したがって、光源装置１６、ならびに光源装置１６を備える表示装置１１および移動体１０の利便性が向上する。

一実施形態において、液晶パネル２２の第２面２２ｂが、第１方向に垂直な平面に対して傾いていてよい。かかる構成によって、光源装置１６に入射し第２方向に進む外光の一部がビームスプリッタ２４を通過した場合であっても、ビームスプリッタ２４を通過した外光は、液晶パネル２２の第２面２２ｂで反射し、第１方向とは異なる方向に進む。したがって、虚像１３の視認性の低下が減るので、光源装置１６、ならびに光源装置１６を備える表示装置１１および移動体１０の利便性が向上する。

本発明を諸図面や実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各手段、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップ等を１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。

例えば、他の実施形態において、移動体１０は更に、第１光学部材１４（例えば、ウィンドシールド）の、画像投影光を反射させる第３面とは異なる第４面上に、偏光フィルタを備えてもよい。第３面は、移動体１０の内部空間に面する第１光学部材１４の面である。第４面は、移動体１０の外部空間に面する第１光学部材１４の面である。偏光フィルタは、入射する光のうち所定の偏光方向の成分を減衰させまたは遮蔽する。偏光フィルタは、当該所定の偏光方向と、第１光学部材１４に到達する画像投影光の偏光方向と、が略一致するように、第１光学部材１４の第４面上に設けられる。かかる構成によれば、偏光フィルタおよび第１光学部材１４を通過して表示装置１１に入射する外光の、画像投影光と同一の偏光方向の成分が減衰しまたは遮蔽される。したがって、表示装置１１に入射して、光源装置１６のビームスプリッタ２４に到達する外光のうち、ビームスプリッタ２４を通過する量は、ゼロに近づく。例えば、上述した一実施形態とは異なり、液晶パネル２２の第２面２２ｂが第１方向に略垂直となる構成であっても、ビームスプリッタ２４を通過した後液晶パネル２２の第２面２２ｂで反射して第１方向に進む外光がゼロに近づく。このため、上述した一実施形態と同様に虚像１３の視認性の低下が減るとともに、液晶パネル２２の第２面２２ｂの向きに関する設計自由度が向上するので、移動体１０の利便性が更に向上する。

他の実施形態において、光源装置１６は更に、液晶パネル２２によって表示された画像の明るさ、即ち画像投影光の明るさを検出する第１センサを備えてよい。第１センサは、例えばフォトダイオードまたはフォトトランジスタ等の光検出器を含んでよい。第１センサは、光源装置１６において、例えば液晶パネル２２またはビームスプリッタ２４の第１方向に配置されてよい。制御部２３は、第１センサの検出値に応じて、光源素子１９の駆動電力を制御する。具体的には、制御部２３は、第１センサの検出値が所定の閾値以上である場合、光源素子１９の駆動電力量を減らして、光源素子１９からの光の明るさを低減させる。上述したように、画像投影光は、光源素子１９からの光と、導光部材２５からの光と、を含む。かかる構成によれば、例えば導光部材２５からの光が十分に明るい場合、光源素子１９の駆動電力量および発熱が減る。このため、光源装置１６、ならびに光源装置１６を備える表示装置１１および移動体１０の利便性が更に向上する。他の実施形態において、第１センサは、光源装置１６に替えて、表示装置１１または移動体１０に備えられてもよい。

他の実施形態において、光源装置１６は更に、導光部材２５から液晶パネル２２の第１面２２ａに入射する外光、または当該外光と光源素子１９からの光との合成光の色温度を検出する第２センサを備えてよい。第２センサは、例えば色温度計を含んでよい。第２センサは、光源装置１６において、例えば基板１８と第３光学部材２０との間の空間に配置されてよい。制御部２３は、第２センサの検出値に応じて、光源素子１９の調色を行う。具体的には、制御部２３は、第２センサの検出値に基づき、例えばＲＧＢそれぞれが所望の割合となるように、光源素子１９に含まれる各発光ダイオードの駆動電力制御を行う。かかる構成によれば、例えば導光部材２５から液晶パネル２２の第１面２２ａに入射する外光によって、画像投影光が所望の色調から変化することを軽減できる。このため、光源装置１６、ならびに光源装置１６を備える表示装置１１および移動体１０の利便性が更に向上する。

１０ 移動体
１１ 表示装置
１２ 利用者
１３ 虚像
１４ 第１光学部材
１５ アイボックス
１６ 光源装置
１７、１７ａ、１７ｂ 第２光学部材
１８ 基板
１９ 光源素子
２０ 第３光学部材
２１ 第４光学部材
２２ 液晶パネル
２２ａ 第１面
２２ｂ 第２面
２３ 制御部
２４ ビームスプリッタ
２５ 導光部材
２６ レンズ
２７ 光ファイバ
２７ａ 第１端
２７ｂ 第２端

Claims (12)

1. 光を発する光源素子と、
   前記光源素子から発せられる光の光路における進行方向に位置する液晶パネルと、
   前記液晶パネルの前記進行方向に位置し、前記進行方向に垂直な平面に対して傾いているビームスプリッタと、
   導光部材と、
   を備え、
   前記液晶パネルは、前記光源素子からの光が入射する第１面と、前記第１面に入射した光が所定の偏光方向に偏光された画像投影光が出射する第２面と、を有し、
   前記ビームスプリッタは、前記液晶パネルの前記第２面から出射し前記進行方向に進む前記画像投影光を通過させ、且つ、前記進行方向とは逆の逆行方向に進む外光を前記進行方向とは異なる方向に反射させ、
   前記導光部材は、前記ビームスプリッタによって反射された外光を導光し、前記液晶パネルの前記第１面に入射させる、光源装置。
2. 請求項１に記載の光源装置であって、
   前記液晶パネルの前記第２面は、前記進行方向に垂直な平面に対して傾いている、光源装置。
3. 請求項１又は２に記載の光源装置であって、
   前記ビームスプリッタは、前記所定の偏光方向の光を通過させる偏光ビームスプリッタである、光源装置。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載の光源装置であって、
   前記液晶パネルの前記第２面と前記ビームスプリッタとが当接する、光源装置。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載の光源装置であって、
   前記導光部材は、
   前記ビームスプリッタによって反射された外光を集光する光学部材と、
   前記光学部材によって集光された外光が入射する第１端、および前記第１端に入射した外光が出射する第２端を有する光ファイバと、を含み、
   前記光ファイバの前記第２端から出射する外光が、前記液晶パネルの前記第１面に入射する、光源装置。
6. 請求項５に記載の光源装置であって、
   前記導光部材は、前記光ファイバの前記第２端に接続された拡散部材を更に有し、
   前記光ファイバの前記第２端から出射する光が、前記拡散部材によって拡散されて、前記液晶パネルの前記第１面に入射する、光源装置。
7. 請求項１乃至６の何れか一項に記載の光源装置であって、
   前記液晶パネルによって表示された前記画像の明るさを検出する第１センサと、
   前記第１センサの検出値に応じて、前記光源素子の駆動電力を制御する制御部と、
   を更に備える、光源装置。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の光源装置であって、
   前記センサは、前記導光部材から前記液晶パネルの前記第１面に入射する外光の色温度を検出する第２センサと、
   前記第２センサの検出値に応じて、前記光源素子の調色を行う制御部と、
   を更に備える、光源装置。
9. 利用者に画像の虚像を視認させる表示装置であって、
   光を発する光源素子と、
   前記光源素子から発せられる光の光路における進行方向に位置する液晶パネルと、
   前記液晶パネルの前記進行方向に位置し、前記進行方向に垂直な平面に対して傾いているビームスプリッタと、
   １以上の光学部材と、
   導光部材と、
   を備え、
   前記液晶パネルは、前記光源素子からの光が入射する第１面と、前記第１面に入射した光が所定の偏光方向に偏光された画像投影光が出射する第２面と、を有し、
   前記ビームスプリッタは、前記液晶パネルの前記第２面から出射し前記進行方向に進む前記画像投影光を通過させ、且つ、前記進行方向とは逆の逆行方向に進む外光を前記進行方向とは異なる方向に反射させ、
   前記１以上の光学部材は、前記ビームスプリッタを通過した前記画像投影光を実空間上の所定領域に到達させ、
   前記導光部材は、前記ビームスプリッタによって反射された外光を導光し、前記液晶パネルの前記第１面に入射させる、表示装置。
10. 利用者に画像の虚像を視認させる移動体であって、
    光を発する光源素子と、
    前記光源素子から発せられる光の光路における進行方向に位置する液晶パネルと、
    前記液晶パネルの前記進行方向に位置し、前記進行方向に垂直な平面に対して傾いているビームスプリッタと、
    １以上の光学部材と、
    導光部材と、
    を備え、
    前記液晶パネルは、前記光源素子からの光が入射する第１面と、前記第１面に入射した光が所定の偏光方向に偏光された画像投影光が出射する第２面と、を有し、
    前記ビームスプリッタは、前記液晶パネルの前記第２面から出射し前記進行方向に進む前記画像投影光を通過させ、且つ、前記進行方向とは逆の逆行方向に進む外光を前記進行方向とは異なる方向に反射させ、
    前記１以上の光学部材は、前記ビームスプリッタを通過した前記画像投影光を実空間上の所定領域に到達させ、
    前記導光部材は、前記ビームスプリッタによって反射された外光を導光し、前記液晶パネルの前記第１面に入射させる、移動体。
11. 請求項１０に記載の移動体であって、
    前記移動体は車両であり、
    前記１以上の光学部材は、ウィンドシールドを含み、
    前記画像投影光は、前記ウィンドシールドによって反射されて、実空間上の前記所定領域に到達する、移動体。
12. 請求項１１に記載の移動体であって、
    前記ウィンドシールドの、前記画像投影光を反射させる第３面とは異なる第４面上に、入射する光のうち前記画像投影光と同一の偏光方向の成分を減衰させまたは遮蔽する偏光フィルタが設けられた、移動体。

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