JP2018083593A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視認者がアイボックスから外に視点を移しても、輝度が急に低下しない表示装置を提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置１００は、放射状に光を発する光源１１９と、光源１１９から発せられた放射状の光を平行な光に変換する第１のレンズ１１１と、平行な光を当該平行な光の進行方向に交差する面上の第１の方向に拡散させる第２のレンズ１１２と、第３のレンズ１１３と、第２のレンズ１１２および第３のレンズ１１３を通過した光が背面から入射されることで画像を表示し、表示された画像を表す光を前面から射出する液晶表示パネル１１８と、を備える。第３のレンズ１１３は、凹面状に形成され、第１の方向に拡散された光が入射する入射面１１３ｉと、厚み方向に内部を通過した入射した光が射出する射出面１１３ｏと、射出面１１３ｏに第１の方向と同一方向に延びる凸状で、進行方向から見て第１の方向に交差する第２の方向に並ぶように形成されたシリンドリカルレンズ部と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、情報を表示する表示装置に関する。

従来から、情報を表示する表示装置として、車両のフロントガラス等に情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置に使用される表示装置が知られている。

例えば、特許文献１に係るヘッドアップディスプレイ装置は、表示光を発する表示器を備え、表示器から発せられた表示光をフロントガラス等に照射することで、ユーザに表示光が表す像を虚像として視認させる。特許文献１に記載の表示器は、光線を放射する光源と、光源からの光線を平行化するコンデンサレンズと、このコンデンサレンズを通過した光線の拡散角度を縦方向および横方向それぞれに調整するレンズアレイと、レンズアレイで生成される中間像を拡大する２枚のフィールドレンズとを備える。

特開２０１２−２０３１７６号公報

上記特許文献１に係る表示装置におけるレンズアレイは、ヘッドアップディスプレイ装置の光軸Ａに対して垂直な平面に規則的に複数配置された両凸レンズにより構成される。このような構成を備えるレンズアレイを用いることにより、視認者が虚像を認識できる範囲（以下、「アイボックス」という）の輝度を、アイボックス内で均一にすることができる。しかし、視認者がアイボックスから外に視点を移した場合、輝度が急に低下し、視認者に違和感を与えることになる。このような違和感は、特に、ヘッドアップディスプレイ装置を車両に搭載した場合、運転者の運転に支障がでるおそれがある。

本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、視認者がアイボックスから外に視点を移しても、輝度が急に低下しない表示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、本発明に係る表示装置は、
放射状に光を発する光源と、
前記光源から発せられた放射状の光を、平行な光に変換する第１の光学素子と、
前記平行な光を、当該平行な光の進行方向に交差する面上の第１の方向に拡散させる第２の光学素子と、
凹面状に形成され、前記第１の方向に拡散された光が入射する第１の入射面と、厚み方向に内部を通過した入射した光が射出する第１の射出面と、前記第１の射出面に前記第１の方向と同一の方向に延びる凸状または凹状で、前記進行方向から見て前記第１の方向に交差する第２の方向に並ぶように形成された第１のシリンドリカルレンズ部と、を備え、前記第１の入射面に入射した光を前記第１のシリンドリカルレンズ部から前記第２の方向に拡散する光として射出する第３の光学素子と、
前記第２の光学素子および前記第３の光学素子を通過した光が背面から入射されることで画像を表示し、表示された前記画像を表す光を前面から射出する透過型表示部と、を備える。

本発明によれば、視認者がアイボックスから外に視点を移しても、輝度が急に低下しない表示装置を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両の模式図である。 ヘッドアップディスプレイ装置の断面図である。 （ａ）はヘッドアップディスプレイの第２のレンズの平面図、（ｂ）は第２のレンズの側面図、（ｃ）は第２のレンズの正面図である。 （ａ）は第３のレンズの平面図、（ｂ）は第３のレンズの側面図、（ｃ）は第３のレンズの正面図である。 第１のレンズの斜視図である。 （ａ）は反射抑制部材を備える第３のレンズの上面図、（ｂ）は要部拡大図である。 （ａ）は他の反射抑制部材を備える第３のレンズの上面図、（ｂ）は要部拡大図である。 （ａ）は形状が変更された第３のレンズの上面図、（ｂ）は要部拡大図である。 （ａ）は形状が変更された他の第３のレンズの上面図、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の一実施形態に係る縦方向における光線の経路を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る横方向における光線の経路を示す概略図である。 （ａ）は本発明の一実施形態に係る第２のレンズを通過する光線の経路を示す概略図であって、（ｂ）は比較例としての第２のレンズを通過する光線の経路を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る（ａ）は縦方向の視点の位置と輝度との関係を示したグラフであって、（ｂ）は横方向の視点の位置と輝度との関係を示したグラフである。 本発明の一変形例に係る第３のレンズの側面図である。 本発明の一変形例に係る（ａ）は反射抑制部材を備える第３のレンズの上面図、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の一変形例に係る（ａ）は他の反射抑制部材を備える第３のレンズの上面図、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の一変形例に係る（ａ）は形状が変更された第３のレンズの上面図、（ｂ）は要部拡大図である。 本発明の一変形例に係る（ａ）は形状が変更された他の第３のレンズの上面図、（ｂ）は要部拡大図である。

本発明に係る表示装置をヘッドアップディスプレイ装置として具体化した一実施形態について、図面を参照して説明する。

本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００は、図１に示すように、例えば、車両２００のダッシュボード内に設置される。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両２００のフロントガラス２０１（投射部材の一例）に向けて画像を表す光（以下、表示光Ｌｏという。）を射出し、フロントガラス２０１で反射した表示光Ｌｏによって前記画像の虚像Ｖを表示する。このように虚像Ｖが表示されることで、視認者１（主に車両２００の運転者）は、フロントガラス２０１を通して虚像Ｖを表示画像として視認可能となる。この表示画像は、例えば、視認者１から見て縦方向および横方向に延びる長方形状をなす。

以下では、ヘッドアップディスプレイ装置１００の構成の理解を容易にするため、図１等に示したＸ、Ｙ、Ｚ座標系を用いて説明する。本実施形態では、Ｘ方向は車両の前後方向に沿い、Ｙ方向は車両の幅方向に沿い、Ｚ方向は車両の高さ方向に沿う。また、図１等において、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標系の矢印が向く方向を＋Ｘ、＋Ｙ、＋Ｚと規定し、その反対方向を−Ｘ、−Ｙ、−Ｚと規定する。

（構成）
ヘッドアップディスプレイ装置１００は、図２に示すように、表示部１１０と、凹面鏡１２０と、ハウジング１３０と、放熱部材１４０と、を備える。

ハウジング１３０は、表示部１１０と、凹面鏡１２０を収納する部材であり、非透光性樹脂材料または金属材料で形成されるとともに、中空の略直方体をなす。ハウジング１３０は、Ｚ方向に互いに対面する上板１３０ａおよび下板１３０ｂを備える。上板１３０ａの−Ｘ側（本例では車両前側）には、その厚さ方向に貫通した開口部１３０ｃが形成されている。この開口部１３０ｃには、表示部１１０により発せられた表示光Ｌｏが通過するアクリルなどの透光性樹脂材料からなる湾曲板状の窓部（透光部）１３１が嵌め込まれている。

ハウジング１３０は、上板１３０ａおよび下板１３０ｂを＋Ｘ側（本例では車両後側）で連結する側板１３０ｄを備える。側板１３０ｄには、Ｘ方向に貫通した開口部１３２が形成されている。

放熱部材１４０は、ハウジング１３０の開口部１３２内に固定されている。放熱部材１４０は、例えばアルミニウムなどの金属材料または熱伝導性樹脂材料で形成されるフィン型の構造体である。放熱部材１４０は、表示部１１０（具体的には後述する光源１１９）が発する熱を外部に放出可能に構成されている。

ハウジング１３０の上板１３０ａの内面（ハウジング１３０の内部空間に露出する面）には、その面に直交する隔壁１３０ｅが形成され、ハウジング１３０の下板１３０ｂの内面には、その面に直交する隔壁１３０ｆが形成されている。両隔壁１３０ｅ，１３０ｆは互いにＺ方向に沿って対向して位置する。

表示部１１０は、所定の画像を表す表示光Ｌｏを出射するものであり、具体的には、第１〜第３のレンズ１１１〜１１３と、光源１１９と、基板１１６と、液晶表示パネル１１８と、光拡散部材１１７と、第１のケース体１１４と、第２のケース体１１５と、を備える。

基板１１６は、放熱部材１４０の内面（ハウジング１３０の内部空間に露出する面）に設置され、基板１１６の上面（放熱部材１４０に接する面と反対側の面）には各種配線がプリントされている。図１０および図１１に示すように、基板１１６の上面には、複数（本例では１２個）の光源１１９が実装されている。

光源１１９は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からなる。光源１１９は、基板１１６上に、マトリックス状に配置されている。具体的には、Ｚ方向が行方向であって、Ｙ方向が列方向である場合、ＬＥＤは２行×６列のマトリックス状に配置される。

第１のケース体１１４は、光源１１９からの光を外部に漏らさず、その光を第１のケース体１１４の内部に保持される第１〜第３のレンズ１１１〜１１３に通過させるものである。詳しくは、第１のケース体１１４は、図２に示すように、例えば、非透光性樹脂材料にて長方形の筒状に形成され、放熱部材１４０の内面とハウジング１３０の両隔壁１３０ｅ，１３０ｆとの間に設置されている。

第１のケース体１１４は、第１筒部１１４ａと、第２筒部１１４ｂと、つば部１１４ｃとを備える。第１筒部１１４ａは、その一端（＋Ｘ方向の端部）が基板１１６の周囲を囲みつつ放熱部材１４０の内面に接触し、その他端（−Ｘ方向の端部）が第２筒部１１４ｂに連結されている。第２筒部１１４ｂは、Ｚ方向において第１筒部１１４ａより小さく形成されている。また、第２筒部１１４ｂの他端（＋Ｘ方向の端部）が第１筒部１１４の他端（−Ｘ方向の端部）に段差を持って連結されている。つば部１１４ｃは、第１筒部１１４ａの一端から外側に延出するとともに、放熱部材１４０の内面に面接触する。つば部１１４ｃには、２つの位置決めピン（図示しない）が設けられており、これら位置決めピンを、放熱部材１４０に２個所形成される位置決め孔（図示しない）に挿入することで位置決めされる。この位置決めされた状態で、ねじ（図示しない）を利用してつば部１１４ｃが放熱部材１４０に締結される。なお、ここでの詳細図示は省略するが、第１のケース体１１４を第１筐体と第２筐体とに分割し、これら第１筐体と第２筐体とをフック固定等の適宜固定手段を用いて固定してもよい。

また、第２筒部１１４ｂの内面には、図２に示すように、第２のレンズ１１２を保持するためのＹ方向に延びる一対の凹部１１４ｄが形成されている。一対の凹部１１４ｄは、Ｚ方向において互いに対向して位置する。同様に、第２筒部１１４ｂの内面には、第３のレンズ１１３を保持するためのＹ方向に延びる一対の凹部１１４ｅが形成されている。一対の凹部１１４ｅは、上記一対の凹部１１４ｄよりも隔壁１３０ｅ，１３０ｆに近い位置において、Ｚ方向に互いに対向して位置する。

第１のケース体１１４の内部には、第１〜第３のレンズ１１１〜１１３が保持されている。第１〜第３のレンズ１１１〜１１３は、ヘッドアップディスプレイ装置１００の光軸Ａ上に配置される。すなわち、第１〜第３のレンズ１１１〜１１３は、第１のレンズ１１１の光軸と、第２のレンズ１１２の光軸と、第３のレンズの光軸とが、同一線上に配置される。第１〜第３のレンズ１１１〜１１３の光軸を、光軸Ａと称する。

第１〜第３のレンズ１１１〜１１３は、光軸Ａ上に、光源１１９に近い方から第１のレンズ１１１、第２のレンズ１１２および第３のレンズ１１３の順で配置されている。そして、光源１１９からの光は、第１のレンズ１１１、第２のレンズ１１２および第３のレンズ１１３の順でそれらの厚さ方向に通過する。なお、第１〜第３のレンズ１１１〜１１３が第１のケース体１１４に保持された状態で、本実施形態では、第１〜第３のレンズ１１１〜１１３の縦方向（短手方向）はＺ方向に一致し、第１〜第３のレンズ１１１〜１１３の横方向（長手方向）はＹ方向に一致する。また、第１のレンズ１１１は第１の光学素子に相当し、第２のレンズ１１２は第２の光学素子に相当し、第３のレンズ１１１は第３の光学素子に相当する。

第１のレンズ１１１は、透明光学樹脂または光学ガラスにより長方形板状に形成されている。第１のレンズ１１１として、例えば、コンデンサレンズが用いられる。第１のレンズ１１１は、図２に示すように、複数配置された凸レンズ部１１１ａと、第１筒部１１４ａの内部に嵌め込まれる脚部１１１ｂとを備える。

脚部１１１ｂは、第１のレンズ１１１の縦方向における第１のレンズ１１１の両側部においてＬ字の柱状に形成される。脚部１１１ｂは、凸レンズ部１１１ａの側部から縦方向に沿って延出し、その先端が第１のレンズ１１１の厚さ方向（本例ではＸ方向に一致する方向）に沿うように屈曲するように形成されている。第１のレンズ１１１は、その脚部１１１ｂの先端面が基板１１６の上面に接触するように配置される。これにより、第１のレンズ１１１は、脚部１１１ｂを通じて第１筒部１１４ａ内に保持されている。このとき、第１筒部１１４ａと第２筒部１１４ｂとの段差によっても、第１のレンズ１１１は、脚部１１１ｂにおける基板１１６と離間する方向への移動が規制されている。

第１のレンズ１１１の凸レンズ部１１１ａは、図５に示すように、両凸レンズ状に形成されるとともに、上述した光源１１９と同様に２行×６列のマトリックス状に配置されている。なお、図５においては、脚部１１１ｂは省略して図示されている。各凸レンズ部１１１ａは、図２に示すように、各光源１１９からの光を受けるように、Ｘ方向において各光源１１９に対向して位置する。第１のレンズ１１１の各凸レンズ部１１１ａは、光源１１９から射出される光を集光するとともに、光をＸ方向に沿うように平行化する機能を有する。ここで「平行」とは、射出面から射出される光が正確に平行化される場合のみならず、図１０、１１に示すように、射出面から射出される光が第１のレンズ１１１の光軸Ａに略平行となる範囲も含む。

第２のレンズ１１２は、図２に示すように、透明光学樹脂または光学ガラスにより長方形板状に形成される。第２のレンズ１１２として、例えば、レンチキュラレンズが用いられる。詳しくは、第２のレンズ１１２は、光が入射する入射面１１２ｉ（第２の入射面）と、第２のレンズ１１２をその厚さ方向に通過した光が射出する射出面１１２ｏ（第２の射出面）と、第１のケース体１１４に保持される保持部１１２ｃとを備える。

第２のレンズ１１２の入射面１１２ｉには、図３（ａ）〜図３（ｃ）に示すように、複数（本例では１１個）のシリンドリカルレンズ部１１２ａが形成され、第２のレンズ１１２の射出面１１２ｏには、複数（本例では１１個）のシリンドリカルレンズ部１１２ｂが形成されている。各シリンドリカルレンズ部１１２ａ，１１２ｂは、第２のレンズ１１２の長手方向（第２の方向）に沿って凸状、例えば半円柱状に延出し、第２のレンズ１１２の短手方向（第１の方向）に沿って配列されている。入射面１１２ｉのシリンドリカルレンズ部１１２ａは、第２のレンズ１１２の厚さ方向において射出面１１２ｏと離間する方向に向かって突出し、射出面１１２ｏのシリンドリカルレンズ部１１２ｂは、第２のレンズ１１２の厚さ方向において入射面１１２ｉと離間する方向に向かって突出する。入射面１１２ｉのシリンドリカルレンズ部１１２ａ及び射出面１１２ｏのシリンドリカルレンズ部１１２ｂは、第２のレンズ１１２の厚さ方向に対向する位置に設けられる。また、第２のレンズ１１２の保持部１１２ｃは、第２のレンズ１１２の短手方向の両端において、第２のレンズ１１２の長手方向に延出する四角柱状に形成される。図２に示すように、この第２のレンズ１１２の保持部１１２ｃが第２筒部１１４ｂの凹部１１４ｄに嵌合することで、第２のレンズ１１２は、第２筒部１１４ｂ内に保持される。第２のレンズ１１２の入射面１１２ｉは、そのシリンドリカルレンズ部１１２ａによって、光線を短手方向（縦方向、第１の方向）に拡散する機能を有する。第２のレンズ１１２のシリンドリカルレンズ部１１２ａ，１１２ｂのピッチおよび曲率半径に基づき、光線の拡散角度を調整することができる。また、第２のレンズ１１２の射出面１１２ｏは、そのシリンドリカルレンズ部１１２ｂによって、完全に平行化されていない光線の拡散角度を調整する機能を有する。

第３のレンズ１１３は、図２に示すように、透明光学樹脂または光学ガラスにより長方形板状に形成される。詳しくは、第３のレンズ１１３は、光が入射する入射面（第１の入射面）１１３ｉと、第３のレンズ１１３の内部をその厚さ方向に通過した光が射出する射出面（第１の射出面）１１３ｏと、第１のケース体１１４に保持される保持部１１３ｂとを備える。

第３のレンズ１１３の入射面１１３ｉは、図４（ｂ）（ｃ）に示すように、第３のレンズ１１３の長手方向および短手方向に沿って凹状の曲面（凹面）に形成される。凹面は、第３のレンズ１１３の光軸Ａが通過する点を中心（頂点）とする凹面であり、中心から外側に向かうにつれて第３のレンズ１１３の厚さが厚くなるような凹面である。第３のレンズ１１３の入射面１１３ｉには、凹面状に形成されることにより、入射面１１３ｉに入射した光は、第３のレンズ１１３の中心では、折曲されずに射出面１１３ｏから射出される。第３のレンズ１１３の外周部に向かうほど、入射面１１３ｉに入射した光は、大きく折曲されて射出面から射出される。したがって、入射面１１３ｉに入射した光が、第３のレンズ１１３から射出するときには、中心付近では通過する光の密度が大きく、外周部に向かうほど光の密度は小さくなる。

第３のレンズ１１３の入射面１１３ｉは、後述する液晶表示パネル１１８に合わせて光を拡散可能に凹トロイダル面で形成されている。例えば、第３のレンズ１１３の短手方向に沿う曲面の曲率半径は、第３のレンズ１１３の長手方向に沿う曲面の曲率半径より大きく設定されている。光軸Ａ方向から見て、第３のレンズ１１３は、後述する液晶表示パネル１１８を含むように、液晶表示パネル１１８より大きい面積で形成されている。第３のレンズ１１３の射出面１１３ｏは、後述する液晶表示パネル１１８全域を照明するように光線を拡散する機能を有する。なお、この場合、第３のレンズ１１３だけではなく、第１、第２のレンズ１１１、１１２も、表示光Ｌｏの光軸方向から見て、液晶表示パネル１１８を含むように、液晶表示パネル１１８より大きい面積で形成されている。

第３のレンズ１１３の射出面１１３ｏには、図４（ａ）、（ｃ）に示すように、複数（本例では１６個）のシリンドリカルレンズ部１１３ａが形成されている。シリンドリカルレンズ部１１３ａとして、例えば、レンチキュラレンズが用いられる。シリンドリカルレンズ部１１３ａは、第３のレンズ１１３の短手方向（第１の方向）に沿って凸状、例えば半円柱状で延出するとともに、第３のレンズ１１３の長手方向（第２の方向）に沿って配列されている。シリンドリカルレンズ部１１３ａは、第３のレンズ１１３の厚さ方向において、入射面１１３ｉと離間する方向に向かって突出する。第３のレンズ１１３の射出面１１３ｏは、そのシリンドリカルレンズ部１１３ａによって光を長手方向（横方向）に拡散する機能を有する。

第３のレンズ１１３の保持部１１３ｂは、第３のレンズ１１３の短手方向の両端に、第３のレンズ１１３の長手方向に延出する四角柱状に形成される。図２に示すように、第３のレンズ１１３の保持部１１３ｂが第２筒部１１４ｂの凹部１１４ｅに嵌合することで、第３のレンズ１１３は第２筒部１１４ｂに保持される。

第３のレンズ１１３の側面には、入射面１１３ｉから入射した光が、当該側面により反射されて射出面１１３ｏから射出されることを抑制する反射抑制部材が形成されてもよい。第３のレンズ１１３の側面に入射面１１３ｉから入射した光が反射すると、反射した光は射出面１１３ｏから角度を持って射出され、画像が表示されたときに一部が明るく見える（フレア等）現象が起きる。この現象を抑制するために反射抑制部材を取り付ける。反射抑制部材について、図６、７を用いて説明する。ここで、反射抑制部材とは、反射を完全に阻止する態様のみではなく、反射を軽減する態様も含む。

図６、７は、第３のレンズ１１３を、Ｚ軸方向から見た図である。第３のレンズ１１３は、光が入射する入射面１１３ｉと、第３のレンズ１１３の厚み方向に通過した光を射出する射出面１１３ｏと、入射面１１３ｉと射出面１１３ｏとの外周部を繋いで形成される側面１１３ｓと、側面１１３ｓに形成された反射抑制部材を備える。図６、７で示す第３のレンズ１１３は、射出成型により形成され、所定の抜き勾配をもって形成されたレンズを示す。抜き勾配をもって形成された第３のレンズ１１３は、抜き勾配があるため入射光が側面１１３ｓによって反射し、反射した光が射出面１１３ｏを通過する可能性が高まる。

反射抑制部材には、一例として、光吸収部材と、凹凸部を適用した部材とがある。光吸収部材を適用した例を図６に、凹凸部を適用した例を図７に示す。

光吸収部材１１３ｐは、図６（ａ）に示すように、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに取り付けられる。光吸収部材１１３ｐは、例えば、黒色材料からなる顔料に樹脂を混合した塗料を側面１１３ｓに印刷塗装等の手法を用いて塗装することにより構成される。顔料としては、シアン、マゼンダ、イエロー等の色素を混合し、樹脂としては、ポリカーボネイト樹脂、アクリル樹脂等が用いられる。また、顔料としてカーボンブラックを用いてもよい。このような光吸収部材１１３ｐを用いると、図６（ｂ）に示すように、入射面１１３ｉから入射した光Ｌが、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに照射されても、光吸収部材１１３ｐによって吸収される。したがって、射出面１１３ｏまで光Ｌが到達することはない。

凹凸部１１３ｑは、図７（ａ）に示すように、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに形成される。凹凸部１１３ｑは、例えば、シボ加工により形成される。「シボ加工」とは物体表面に付加される凹凸模様のパターンである。模様には、皮革模様、砂目模様、梨地模様、幾何学模様などがある。シボ加工のパターンは、成型のために使用される金型に予め形成されている。また、第３のレンズ１１３を成型した後に、レーザー光線により側面１１３ｓをシボ加工してもよい。シボ加工を施すことにより、図７（ｂ）に示すように、入射面１１３ｉから入射した光Ｌは、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに照射されても、シボ加工の凹凸により乱反射するので、射出面１１３ｏへ向かう光を低減させることができる。尚、本実施形態で施すシボ加工により、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓのヘイズ値（全光線透過率における拡散透過率の割合）は、７０以上となる。

図６、７では、側面１１３ｓに反射抑制部材を別途設けて、入射面１１３ｉから入射した光が、当該側面１１３ｓにより反射されて射出面１１３ｏから射出されることを抑制していたが、第３のレンズ１１３の形状を変更することで、同一の効果を達成することができる。第３のレンズ１１３の形状を変更する例を図８、９を用いて説明する。

図８（ａ）に、第３のレンズ１１３の形状を変更した一例を示す。第３のレンズ１１３は、凹面状に形成された入射面１１３ｉと、シリンドリカルレンズ部１１３ａが設けられた射出面１１３ｏと、入射面１１３ｉと射出面１１３ｏとの外周部を繋いで形成された側面１１３ｓとを備える。シリンドリカルレンズ部１１３ａが設けられた射出面１１３ｏと側面１１３ｓとのなす角は鈍角に形成される。第３のレンズ１１３をこのような形状に成形すると、図８（ｂ）に示すように入射面１１３ｉから入射した光Ｌは、側面１１３ｓが傾斜していることから、側面１１３ｓにより反射されても、射出面１１３ｏに届く可能性が低くなる。

図９（ａ）に、第３のレンズ１１３の形状を変更した他の例を示す。第３のレンズ１１３は、入射面１１３ｉと、シリンドリカルレンズ部１１３ａが設けられた射出面１１３ｏと、入射面１１３ｉと射出面１１３ｏとの外周部を繋いで形成された側面１１３ｓとを備える。入射面１１３ｉは、中央部を凹面に形成された凹面部１１３ｃと、凹面部１１３ｃの外周から外側に向かって延出し、光軸Ａ（Ｘ方向）に垂直な面である平坦部１１３ｄとを備えるように形成される。側面１１３ｓは、光軸Ａに平行である。第３のレンズ１１３が平坦部１１３ｄを備えることにより、図９（ｂ）に示すように、入射面１１３ｉから入射した光Ｌは、側面１１３ｓにより反射されても、射出面１１３ｏに届く可能性が低くなる。

第２のケース体１１５は、図２に示すように、非透光性樹脂材料にて長方形の枠状に形成されている。第２のケース体１１５は、両隔壁１３０ｅ，１３０ｆにおける第１のケース体１１４と反対側の面に固定される。

光拡散部材１１７及び液晶表示パネル１１８は、それぞれＹＺ平面に沿って延出し、互いに対面した状態で、第２のケース体１１５の内部に保持される。例えば、光拡散部材１１７及び液晶表示パネル１１８は、第２のケース体１１５に接着剤によって接着される。光拡散部材１１７は、第１のケース体１１４に近い位置に設けられ、液晶表示パネル１１８は、ハウジング１３０の内部空間に露出する位置に設けられている。

透過型表示部の一例である液晶表示パネル１１８は、例えば、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶層を封入した液晶セルの両面に偏光板を貼着して長方形板状で形成される。そして、液晶表示パネル１１８の各画素が画像に応じて透過状態および不透過状態の間で切り替えられる。液晶表示パネル１１８は、第３のレンズ１１３の射出面１１３ｏからの光を受けて、画像を表す表示光Ｌｏを射出する。

光拡散部材１１７は、透明樹脂材料を基材としたフィルム状または板状の部材である。光拡散部材１１７は、ハウジング１３０の内部に進入した外光が第３のレンズ１１３の射出面１１３ｏに反射した光を拡散可能に構成されている。

凹面鏡１２０は、例えばポリカーボネートなどの樹脂材料からなるホルダと、そのホルダに例えばアルミニウムなどの金属を蒸着させてなる鏡面とを備える。凹面鏡１２０は、ハウジング１３０内の液晶表示パネル１１８に対向して位置し、表示部１１０からの表示光Ｌｏに対して傾斜する向きで設置される。凹面鏡１２０は、表示部１１０からの表示光Ｌｏを反射させつつ表示光Ｌｏが表す像を拡大し、その拡大した像をフロントガラス２０１に照射するように構成される。

（作用）
次に、図１０および図１１を参照しつつ、各光源１１９から発せられる光が第１〜第３のレンズ１１１〜１１３を通過する際の光の作用について説明する。本実施形態では各光源１１９から発せられる光を、複数の光線からなる光束と捉えて説明する。図１０は、Ｙ方向（横方向）から見たＺ方向（縦方向）における光線の作用について模式的に示し、図１１は、Ｚ方向（縦方向）から見たＹ方向（横方向）における光線の作用について模式的に示している。横方向の光線は、画像（虚像Ｖ）の横方向に対応し、縦方向の光線は、画像（虚像Ｖ）の縦方向に対応する。

まず、Ｚ方向（縦方向）における光線の作用について説明する。

図１０に示すように、各光源１１９から第１のレンズ１１１の各凸レンズ部１１１ａに向けて複数の光線Ｌａが放射状に照射される。第１のレンズ１１１の凸レンズ部１１１ａは、その入射面および射出面において光線Ｌａを屈折させることで、光線ＬａはＸ方向（光軸Ａ方向）に方向を変換されて平行化され、凸レンズ部１１１ａの射出面から光線Ｌｂが出てくる。

光線Ｌｂが入射される第２のレンズ１１２の入射面１１２ｉ側の各シリンドリカルレンズ部１１２ａは、Ｚ方向（縦方向）において、当該光線Ｌｂを所定の拡散角度にて拡散する。ここで、第２のレンズ１１２内に導かれる光線Ｌｂは、第２のレンズ１１２の厚み方向に対して平行化された光線Ｐと、第２のレンズ１１２の厚み方向に対して平行化されていない光線Ｑとで構成されており、第２のレンズ１１２の射出面１１２ｏ側の各シリンドリカルレンズ部１１２ｂは、平行化されていない光線（以下、当該光線を非平行光Ｑとする）を、平行化された光線（以下、当該光線を平行光Ｐとする）と同様に拡散するように調整する。具体的には、図１２（ｂ）に示すように、第２のレンズ１１２のシリンドリカルレンズ部１１２ｂが省略されて、第２のレンズの射出面２１２ｏが平面で形成されている比較例において、第２のレンズ１１２の射出面２１２ｏの形状（つまり平面形状）に起因して、スネルの法則により当該射出面２１２ｏから出る非平行光Ｑは、その傾斜状態をほぼ保って第２のレンズ１１２から射出される。よって、図１２（ｂ）の構成では、非平行光Ｑは調整されない。一方、本実施形態の構成では、図１２（ａ）に示すように、第２のレンズ１１２の射出面１１２ｏの形状（つまりシリンドリカルレンズ部１１２ｂを構成するシリンドリカル形状）に起因して、スネルの法則により当該射出面１１２ｏから出る非平行光Ｑは、各シリンドリカルレンズ部１１２ｂによって屈折することで、平行光Ｐが第２のレンズ１１２を通過した場合（図６参照）と同様の拡散角度になるように角度調整された上で、第２のレンズ１１２から射出される。よって、第２のレンズ１１２を通過する光線Ｌｂが所定のばらつきをもってＺ方向に拡散することが抑制される。その結果として、第２のレンズ１１２によるＺ方向における光線（後述する光線Ｌｃ）の拡散角度が制限される。

第２のレンズ１１２を通過した光線は、図１０に示すように、第３のレンズ１１３の入射面１１３ｉに光線Ｌｃとして入射する。そして、第３のレンズ１１３内に進む光線Ｌｃは射出面１１３ｏから射出される。この際、第３のレンズ１１３の射出面１１３ｏは、第３のレンズ１１３の内部を通過した光線を所定の拡散角度で拡散し、その拡散した光線を光線Ｌｄとして液晶表示パネル１１８の全域に照射する。

次に、Ｙ方向（横方向）の光線の作用について説明する。

第１のレンズ１１１は、図１１に示すように、上記Ｚ方向（縦方向）と同様に、Ｙ方向（横方向）において複数の光線Ｌａを平行化し、平行化された光線Ｌｂを第２のレンズ１１２に向けて照射する。第２のレンズ１１２の各シリンドリカルレンズ部１１２ａ，１１２ｂは、入射された光線ＬｂをＹ方向（横方向）にそのまま進行させる。第２のレンズ１１２を通過した光線は第３のレンズ１１３に向かって光線Ｌｃとして照射される。第３のレンズ１１３の入射面１１３ｉは凹面に形成されているので、入射された光線Ｌｃは、凹面で傾斜の程度に応じて横方向（Ｙ方向）に屈折されて、第３のレンズ１１３の厚み方向に通過する。光線Ｌｃは、傾斜のない中心では屈折せず、凹面の中心から外側に向かって傾斜が大きくなるにつれて、屈折する度合いが大きくなる。第３のレンズ１１３を通過した光線Ｌｃは、射出面１１３ｏに設けられたシリンドリカルレンズ部１１３ａにより、Ｙ方向（横方向）において、入射された光線Ｌｃを所定の拡散角度にて拡散し、その拡散した光線Ｌｄを液晶表示パネル１１８全域に照射する。

ここで、視認者１は、自身の目の位置が仮想的な空間であるアイボックスＩｂ内にあるとき、フロントガラス２０１を反射する表示光Ｌｏを受けて虚像Ｖを視認可能となる。図１３（ａ）に示すように、縦方向においては、上述のように第２のレンズ１１２によって完全に平行化されていない光線の調整が行われるため、アイボックスＩｂ内の輝度を効率的に高めることができる。一方、横方向においては、凹面状の入射面１１３ｉに光線Ｌｃが入射するので、凹面の傾斜の度合いに応じて光線Ｌｃの屈折する角度が異なる。具体的には、図１１に示すように、射出面１１３ｏの中心付近では屈折角度が小さく、外周部に向かうほど屈折角度が大きくなる。したがって、射出面１１３ｏから射出する光線Ｌｄは、中心付近では光線Ｌｄの密度が高く、外周部に向かうほど光線Ｌｄの密度は小さくなる。よって、図１３（ｂ）に示すように、横方向におけるアイボックスＩｂ内の輝度は、中心を頂点として、外周部に向かって徐々に低下する。これにより、視認者１の視点がＹ方向（横方向）に移動してアイボックスＩｂ外となったとき、光線の輝度の急な変化によって虚像Ｖを視認する視認者１に違和感を与えることを抑制できる。

（効果）
以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。

（１）表示装置の一例であるヘッドアップディスプレイ装置１００の第３のレンズ１１３は、凹面状に形成され、複数の光線Ｌｃが入射する入射面１１３ｉと、厚み方向に内部を通過した複数の光線Ｌｃが射出する射出面１１３ｏと、射出面１１３ｏに第１の方向と同一の方向に延びて凸状または凹状に形成され、平行な光線Ｌｂの進行方向から見て縦方向（第１の方向）に交差する横方向（第２の方向）に並ぶように形成されたシリンドリカルレンズ部１１３ａと、を備える。

光線Ｌｃは、第３のレンズ１１３の凹面状の入射面１１３ｉに入射するので、射出面１１３ｏから射出する光線Ｌｄの光線の密度を中心部から外側へ行くほど小さくすることができる。したがって、視認者１がアイボックスＩｂから外に視点をずらしても輝度が急に変化して違和感を与えることがない。視認者１は、アイボックスＩｂの中心部からアイボックスＩｂの外側に視点を移したときに、徐々に輝度が低下するので、違和感を感じることが抑制される。

（２）第２のレンズ１１２は、複数の光線Ｌｂが入射する入射面１１２ｉと、第２のレンズ１１２の内部を通過した複数の光線Ｌｂが射出する射出面１１２ｏとを備える。第２のレンズ１１２の入射面１１２ｉおよび射出面１１２ｏには、それぞれ、横方向（第２の方向）に沿って同一の凸状をなすシリンドリカルレンズ部１１２ａ，１１２ｂが、縦方向（第１の方向）に沿って並ぶように形成される。このように、第２のレンズ１１２の入射面１１２ｉおよび射出面１１２ｏにシリンドリカルレンズ部１１２ａ，１１２ｂが形成されることで、非平行光Ｑも平行光Ｐと同様の光路を経るように調整される。よって、縦方向においては、光線の拡散角度のばらつきが少なくなるため、アイボックスＩｂ内の輝度が効率的に高められる。

（３）視認者１が座席に座った状態においては、例えば車載スイッチの操作のため、視点が横方向に大きく移動することは少なくない。本実施形態では、横方向の光線Ｌｃが第３のレンズ１１３によって中心部は密度を大きく、外側に向かうほど密度を小さくなるように徐々に拡散される。したがって、アイボックスＩｂ内の輝度は、中心部から外側に徐々に小さくなる。したがって、視認者１の視点がアイボックスＩｂの横方向に外れたとき、特に、視認者１が運転者の場合、視認者１に違和感を与えることが抑制され、表示画像が運転への妨げにならない。

（４）液晶表示パネル１１８から射出された画像を表す表示光Ｌｏを、凹面鏡１２０により反射してフロントガラス２０１に照射させることにより、視認者１はアイボックスＩｂ内で適切な輝度に調整された虚像を視認することができる。

（５）液晶表示パネル１１８に一番近い第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに、反射抑制部材である光吸収部材１１３ｐまたは凹凸部１１３ｑを形成することで、視認者１は画像を明確に視認することができる。また、第３のレンズ１１３の形状を変更して側面１１３ｓからの反射を抑制する際にも、同様な効果を備える。

（６）第３のレンズ１１３の入射面１１３ｉを凹面状とし、更に側面１１３ｓに反射抑制部材である光吸収部材１１３ｐまたは凹凸部１１３ｑを形成することで、表示画像は輝度が適切に調整され、反射による影響を受けない明瞭な画像を視認者１に提供することができる。また、第３のレンズ１１３の形状を変更して側面１１３ｓからの反射を抑制する際にも、同様な効果を備える。

（変形例）
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。

上記実施形態では、第３のレンズ１１３の射出面１１３ｏには、複数の凸状のシリンドリカルレンズ部１１３ａが形成されていた。しかし、この凸状のシリンドリカルレンズ部１１３ａに替えて、図１４に示すように、第３のレンズ２１３の射出面２１３ｏに、複数の凹状のシリンドリカルレンズ部２１３ａが形成されてもよい。第２のレンズ１１２の入射面１１２ｉ、射出面１１２ｏに形成された複数の凸状のシリンドリカルレンズ部１１２ａ、１１２ｂも、複数の凹状のシリンドリカルレンズ部としてもよい。

上記実施形態における第２のレンズ１１２の入射面１１２ｉまたは射出面１１２ｏのいずれか一方を平面状に形成し、他方の面にシリンドリカルレンズ部を形成してもよい。入射面１１２ｉまたは射出面１１２ｏのいずれか一方を平面状にすることにより、アイボックスＩｂの縦方向において、輝度のばらつきが生じ、縦方向におけるアイボックスＩｂの両側に緩衝領域が形成される。このような緩衝領域が形成されることで、視認者１の視点がアイボックスＩｂから縦方向に移動してアイボックスＩｂの外に移動したときに、輝度の急な変化によって虚像Ｖを視認する視認者１に違和感を与えることを抑制することができる。

上記実施形態では、第２のレンズ１１２および第３のレンズ１１３は、それぞれ自身の保持部１１２ｃおよび保持部１１３ｂを介して第１のケース体１１４に保持されていたが、これら保持部１１２ｃ，１１３ｂを省略してもよい。この場合、例えば、接着剤を通じて、第２のレンズ１１２および第３のレンズ１１３を第１のケース体１１４に接着してもよい。

上記実施形態では、第３のレンズ１１３の入射面１１３ｉは、凹トロイダル面形状を有していたが、第３のレンズ１１３の入射面１１３ｉは凸レンズ形状、自由曲面形状、単純球面形状、シリンドリカル面形状または非球面形状であってもよい。

上記実施形態では、反射抑制部材として、光吸収部材１１３ｐと凹凸部１１３ｑを別途に説明したが、これらの双方を、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに形成してもよい。

上記実施形態では、光吸収部材１１３ｐは、塗装により側面１１３ｓに施されていたが、フィルムを貼付したり、真空蒸着、エッチング等の成膜処理を施して側面１１３ｓに光吸収部材１１３ｐを形成してもよい。

上記実施形態では、第３のレンズ１１３の平坦部１１３ｄは、第３のレンズ１１３の光軸Ａに垂直である説明したが、垂直方向の面に対して所定の角度をもって形成されてもよい。また平坦部１１３ｄと隣り合う側面１１３ｓは光軸Ａに平行であると説明したが、平行な面に対して所定の角度をもって形成されてもよい。

上記実施形態では、光源１１９はＬＥＤであったが、その他白熱電球等の光源であってもよい。

第２のレンズ１１２のシリンドリカルレンズ部１１２ａ，１１２ｂのピッチおよび大きさ（曲率半径）は、上記実施形態に限定されず、適宜変更可能である。これらを変更することで、光線の拡散角度を調整することができる。また、第３のレンズ１１３のシリンドリカルレンズ部１１３ａのピッチおよび大きさも同様に適宜変更し、光線の拡散角度を調整することができる。

上記実施形態では、第１のレンズ１１１の凸レンズ部１１１ａは、両凸レンズ状に形成されていたが、平凸レンズ状、フレネルレンズ状で形成してもよい。また、第１のレンズ１１１に替えて第１の光学素子として光を平行化するリフレクタを適用してもよい。

上記実施形態では、第２のレンズ１１２は、シリンドリカル部１１２ａ、１１２ｂを備えたレンズであったが、光を第１の方向に拡散させる異方性拡散板であってもよい。

上記実施形態における凹面鏡１２０を省略してもよい。この場合、表示部１１０からの表示光Ｌｏが直接に投射部材（例えば、フロントガラス）に照射される。

上記実施形態では、第２のレンズ１１２が光を拡散する第１の方向であるＺ方向（縦方向）と、第３のレンズ１１３が光を拡散する第２の方向であるＹ方向（横方向）とは互いに直交していたが、交わっていればよく、必ずしも直交している必要はない。

上記実施形態では、第２のレンズ１１２が光を拡散する第１の方向はＺ方向（縦方向）であって、第３のレンズ１１３が光を拡散する第２の方向はＹ方向（横方向）であったが、これに限定されない。例えば、表示部１１０を、Ｘ軸を中心に９０度回転させて設置する。これにより、第２のレンズ１１２が光を拡散する第１の方向はＹ方向（横方向）となり、第３のレンズ１１３が光を拡散する第２の方向はＺ方向（縦方向）となる。

上記実施形態では、第１〜第３のレンズ１１１〜１１３は長方形板状で形成されていたが、これに限らず、例えば、正方形、円、楕円または多角形の板状で形成されてもよい。第１〜第３のレンズ１１１〜１１３の形状変更に応じて、第１のケース体１１４の形状も変更する必要がある。

上記実施形態では、本発明に係る表示装置を車載用のヘッドアップディスプレイ装置に適用したが、車載用に限らず、飛行機、船等の乗り物に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置に適用してもよい。また、投射部材はフロントガラスに限られず、専用のコンバイナであってもよい。また、本発明に係る表示装置をヘッドアップディスプレイ装置ではなく、屋内または屋外で使用されるプロジェクタ等の表示装置に適用してもよい。また、投射部材は透光性を有するものに限られず、反射型のスクリーンなどであってもよい。また、例えば、本発明に係る表示装置をメガネ型ウェアラブル端末に搭載してもよい。

上記実施形態では、第３のレンズ１１３は、入射面１１３ｉを凹面とする第３のレンズ１１３を使用して、側面１１３ｓに反射抑制部材を設けていたが、入射面１１３ｉにシリンドリカルレンズ部を形成し、射出面１１３ｏを凹面とする第３のレンズ１１３にも適用できる。上記実施形態と同様に、側面１１３ｓに設けた反射抑制部材により、光を吸収または乱反射させて、射出面１１３ｏに反射光が侵入することを抑制することができる。図１５、１６に具体例を示す。

反射抑制部材の一例である光吸収部材１１３ｐは、図１５（ａ）に示すように、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに設けられる。このような光吸収部材１１３ｐを用いると、図１５（ｂ）に示すように、第３のレンズ１１３に入射した光Ｌは、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに照射されても、光吸収部材１１３ｐによって吸収され、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓにより反射されない。

反射抑制部材の一例である凹凸部１１３ｑは、図１６（ａ）に示すように、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに設けられる。凹凸部１１３ｑは、例えば、シボ加工により形成される。シボ加工を施すことにより、図１６（ｂ）に示すように、第３のレンズ１１３に入射した光Ｌは、第３のレンズ１１３の側面１１３ｓに照射されても、シボ加工の凹凸により乱反射されるので、射出面１１３ｏへ向かう光を低減させることができる。

上記実施形態では、第３のレンズ１１３は、入射面１１３ｉを凹面とする第３のレンズ１１３を使用して、第３のレンズ１１３の形状を変更することで、射出面１１３ｏに反射光が侵入することを抑制することを説明したが、入射面１１３ｉにシリンドリカルレンズ部を形成し、射出面１１３ｏを凹面とする第３のレンズ１１３にも適用できる。図１７、１８に具体例を示す。

形状が変更された第３のレンズ１１３は、図１７（ａ）に示すように、シリンドリカルレンズ部１１３ａが設けられた入射面１１３ｉと、凹面状に形成された射出面１１３ｏと、入射面１１３ｉと射出面１１３ｏとを繋ぎ、入射面１１３ｉとのなす角が鈍角である側面１１３ｓとを備える。第３のレンズ１１３はこのような構成を備えることで、図１７（ｂ）に示すように入射面１１３ｉから入射した光Ｌは、側面１１３ｓが傾斜していることから、側面１１３ｓにより反射されても、射出面１１３ｏに届く可能性が低くなる。

さらに、他の形状が変更された第３のレンズ１１３は、図１８（ａ）に示すように、シリンドリカルレンズ部１１３ａが設けられた入射面１１３ｉと、射出面１１３ｏと、入射面１１３ｉと射出面１１３ｏとを繋いで形成された側面１１３ｓとを備える。シリンドリカルレンズ部１１３ａが設けられていない射出面１１３ｏは、中央部を凹面部１１３ｃとし、凹面部１１３ｃの外周から外側に向かって延出し、光軸Ａに垂直な面である平坦部１１３ｄを備える。第３のレンズ１１３に凹面部１１３ｃの外周に平坦部１１３ｄを設けることにより、図１８（ｂ）に示すように、入射面１１３ｉから入射した光Ｌは、平坦部１１３ｄを通過するので、射出面１１３ｏに入ることはない。

図１５〜１８に示した変形例は、上記実施形態おける第３のレンズ１１３の入射面と反射面の位置をＸ方向に逆に配置した例であるが、図１５〜１８に示した第３のレンズ１１３は、そのまま上記実施形態における第３のレンズ１１３と入れ替えて使用することができる。具体的には、図２に示すヘッドアップディスプレイ装置１００において、第３のレンズ１１３に替えて、本変形例の第３のレンズ１１３を取り付ける。本変形例の第３のレンズ１１３を取り付けたヘッドアップディスプレイ１００の構成は、図２に示すヘッドアップディスプレイ装置１００と同一の構成を適用する。

図１５〜１８に示した第３のレンズ１１３を適用したヘッドアップディスプレイ装置１００は、横方向におけるアイボックスＩｂの両側に緩衝領域が形成されて輝度が適度に調整されるとともに、反射による影響を受けない明瞭な画像を視認者１に提供することができる。

図１５〜１８に示した第３のレンズ１１３を含むヘッドアップディスプレイ装置１００にも、上述した変形例を適用することができる。

[付記１]
放射状に光を発する光源と、
前記光源から発せられた放射状の光を、平行な光に変換する第１の光学素子と、
前記平行な光を、当該平行な光の進行方向に交差する面上の第１の方向に拡散させる第２の光学素子と、
前記第１の方向に拡散された光が入射する入射面と、厚み方向に内部を通過した入射した光が射出する射出面と、前記入射面と前記射出面の外周部を繋いで形成された側面と、前記入射面と前記射出面とのいずれか一方の面に前記第１の方向と同一の方向に延びる凸状または凹状で、前記進行方向から見て前記第１の方向に交差する第２の方向に並ぶように形成されたシリンドリカルレンズ部と、を備え、前記入射面に入射した光を前記シリンドリカルレンズ部から前記第２の方向に拡散する光として射出する第３の光学素子と、
前記第２の光学素子および前記第３の光学素子を通過した光が背面から入射されることで画像を表示し、表示された前記画像を表す光を前面から射出する透過型表示部と、
前記第３の光学素子の側面に形成され、前記入射面から入射した光が前記側面により反射されて前記射出面に向かうことを抑制する反射抑制部材と、を備える、
ことを特徴とする表示装置。
[付記２]
前記反射抑制部材は、前記入射した光を吸収する光吸収部材である、
ことを特徴とする付記１に記載の表示装置。
[付記３]
前記反射抑制部材は、前記側面に形成された凹凸部である、
ことを特徴とする付記１に記載の表示装置。
[付記４]
放射状に光を発する光源と、
前記光源から発せられた放射状の光を、平行な光に変換する第１の光学素子と、
前記平行な光を、当該平行な光の進行方向に交差する面上の第１の方向に拡散させる第２の光学素子と、
前記第１の方向に拡散された光が入射する入射面と、厚み方向に内部を通過した入射した光が射出する射出面と、前記入射面と前記射出面の外周部を繋いで形成された側面と、前記入射面と前記射出面とのいずれか一方の面に前記第１の方向と同一の方向に延びる凸状または凹状で、前記進行方向から見て前記第１の方向に交差する第２の方向に並ぶように形成されたシリンドリカルレンズ部と、を備え、前記入射面に入射した光を前記シリンドリカルレンズ部から前記第２の方向に拡散する光として射出する第３の光学素子と、
前記第２の光学素子および前記第３の光学素子を通過した光が背面から入射されることで画像を表示し、表示された前記画像を表す光を前面から射出する透過型表示部と、を備え、
前記第３の光学素子は、前記シリンドリカルレンズ部を備える前記一方の面と前記側面とのなす角が鈍角に形成されている、
ことを特徴とする表示装置。
[付記５]
放射状に光を発する光源と、
前記光源から発せられた放射状の光を、平行な光に変換する第１の光学素子と、
前記平行な光を、当該平行な光の進行方向に交差する面上の第１の方向に拡散させる第２の光学素子と、
前記第１の方向に拡散された光が入射する入射面と、厚み方向に内部を通過した入射した光が射出する射出面と、前記入射面と前記射出面の外周部を繋いで形成された側面と、前記入射面と前記射出面とのいずれか一方の面に前記第１の方向と同一の方向に延びる凸状または凹状で、前記進行方向から見て前記第１の方向に交差する第２の方向に並ぶように形成されたシリンドリカルレンズ部と、を備え、前記入射面に入射した光を前記シリンドリカルレンズ部から前記第２の方向に拡散する光として射出する第３の光学素子と、
前記第２の光学素子および前記第３の光学素子を通過した光が背面から入射されることで画像を表示し、表示された前記画像を表す光を前面から射出する透過型表示部と、を備え、
前記第３の光学素子は、前記シリンドリカルレンズ部を備えない他方の面が、凹面部と、当該凹面部の外周から外側に延在する平坦部と、を含む、
ことを特徴とする表示装置。

１…視認者
１００…ヘッドアップディスプレイ装置
１１０…表示部
１１１…第１のレンズ
１１１ａ…凸レンズ部
１１２…第２のレンズ
１１２ａ，１１２ｂ…シリンドリカルレンズ部
１１２ｂ…保持部
１１２ｉ…入射面
１１２ｏ…射出面
１１３，２１３…第３のレンズ
１１３ａ，２１３ａ…シリンドリカルレンズ部
１１３ｂ…保持部
１１３ｃ…凹面部
１１３ｄ…平坦部
１１３ｓ…側面
１１３ｉ…入射面
１１３ｏ，２１３ｏ…射出面
１１３ｐ…光吸収部材
１１３ｑ…凹凸部
１１４…第１のケース体
１１５…第２のケース体
１１６…基板
１１７…光拡散部材
１１８…液晶表示パネル
１１９…光源
１２０…凹面鏡
１３０…ハウジング
１４０…放熱部材
２００…車両
２０１…フロントガラス
Ｌｏ…表示光
Ｖ…虚像

Claims (4)

1. 放射状に光を発する光源と、
   前記光源から発せられた放射状の光を、平行な光に変換する第１の光学素子と、
   前記平行な光を、当該平行な光の進行方向に交差する面上の第１の方向に拡散させる第２の光学素子と、
   凹面状に形成され、前記第１の方向に拡散された光が入射する第１の入射面と、厚み方向に内部を通過した入射した光が射出する第１の射出面と、前記第１の射出面に前記第１の方向と同一の方向に延びる凸状または凹状で、前記進行方向から見て前記第１の方向に交差する第２の方向に並ぶように形成された第１のシリンドリカルレンズ部と、を備え、前記第１の入射面に入射した光を前記第１のシリンドリカルレンズ部から前記第２の方向に拡散する光として射出する第３の光学素子と、
   前記第２の光学素子および前記第３の光学素子を通過した光が背面から入射されることで画像を表示し、表示された前記画像を表す光を前面から射出する透過型表示部と、を備える、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記第２の光学素子は、
   前記平行な光が入射する第２の入射面と、厚み方向に内部を通過した入射した光が射出する第２の射出面と、前記第２の入射面と前記第２の射出面の双方の面に前記第２の方向と同一の方向に延びる凸状または凹状で、前記第１の方向に並ぶように形成された第２のシリンドリカルレンズ部と、を備え、前記第２の入射面に入射した前記平行な光を前記第２のシリンドリカルレンズ部から前記第１の方向に拡散する光として射出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記透過型表示部から射出された前記画像を表す光を、投射部材に向けて反射させる凹面鏡を更に備える、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記第１の方向は、車両の高さ方向に一致し、
   前記第２の方向は、車両の幅方向に一致する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。

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