JP2018097137A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構成かつ単純な動作制御で奥行きのある高品質な映像表示を行うことが可能な表示装置を提供する。【解決手段】出射部から出射光を出射し、所定の照射領域に出射光を照射する光源と、照射領域内に配置され、各々が出射部を通る直線上において互いに重ならない位置に投影領域を有する複数のスクリーンと、複数のスクリーンの各々の投影領域の全てを通る直線上に配置された反射部材と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関する。

近年、例えば、ヘッドアップディスプレイが搭載された車両が普及し始めている。ヘッドアップディスプレイは、例えば、イメージコンバイナ（以下、単にコンバイナと称する）と呼ばれる透光性の表示部材に自車情報や道路情報、ナビゲーション情報等を表示する表示装置である。ヘッドアップディスプレイは、上記したような車両の運転に資する情報を、フロントガラスの前方に虚像として表示する。

また、例えば、ヘッドアップディスプレイは、互いに結像位置が異なる虚像を表示させる構成を有することで、実際の風景に合わせた奥行のある画像表示を行うことができる。例えば、特許文献１には、画像表示用プロジェクタと、複数枚の液晶調光板とを備える立体画像表示装置が開示されている。

特開2002-228975号公報

例えば、ヘッドアップディスプレイにおいて、奥行きのある虚像を表示させることを考慮すると、コンバイナからの位置が互いに異なる複数のスクリーンを配置し、当該スクリーンの各々に画像を表示させることが考えられる。また、虚像の映像品質を考慮すると、虚像全体のフレームレートは落とさないことが好ましい。

フレームレートを落とさずに複数のスクリーンの各々に画像を表示させる場合、画像を生成する光源には通常のリフレッシュレートよりも高い周波数で画像切替を行うことが求められることが一例として挙げられる。この場合、高機能かつ高価な光源を用いることが要求されることが一例として挙げられる。また、光源のみならずスクリーンや他の構成部品の動作を複雑に制御することが要求されることが一例として挙げられる。

本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、単純な構成かつ単純な動作制御で奥行きのある高品質な映像表示を行うことが可能な表示装置を提供することを課題の１つとしている。

請求項１に記載の発明は、出射部から出射光を出射し、所定の照射領域に出射光を照射する光源と、照射領域内に配置され、各々が出射部を通る直線上において互いに重ならない位置に投影領域を有する複数のスクリーンと、複数のスクリーンの各々の投影領域の全てを通る直線上に配置された反射部材と、を有することを特徴とする。

（ａ）は実施例１に係る表示装置の構成を模式的に示す図であり、（ｂ）は実施例１に係る表示装置における表示部の構成を模式的に示す図である。 （ａ）は実施例１に係る表示装置における駆動部によるスクリーンの駆動信号を示す図であり、（ｂ）は実施例１に係る表示装置において画像データ生成部が生成する画像例を示す図であり、（ｃ）は実施例１に係る表示装置によって生成される虚像を模式的に示す図である。 （ａ）は実施例１に係る表示装置における表示部及び反射部の配置構成を模式的に示す図であり、（ｂ）は実施例１に係る表示装置における光源及びスクリーンの配置構成を模式的に示す図である。 （ａ）は実施例１の変形例に係る表示装置の構成を模式的に示す図であり、（ｂ）は実施例１の変形例に係る表示装置における駆動部によるスクリーンの駆動信号を示す図である。 実施例２に係る表示装置の構成を模式的に示す図である。

以下に本発明の実施例について詳細に説明する。

図１（ａ）は、実施例１に係る表示装置１０の構成を模式的に示す図である。本実施例においては、表示装置１０は、車両（図示せず）に搭載されて虚像ＶＩを表示するヘッドアップディスプレイである。なお、図１（ａ）には、表示装置１０が表示する虚像ＶＩを破線で示している。また、図１（ａ）には、虚像ＶＩを観察する観察者、例えば車両の運転者の目の位置を視点ＥＹとして示している。

なお、本明細書においては、虚像ＶＩを観察する観察者の観察方向に沿った方向をｚ軸方向とし、このｚ方向に垂直でかつ互いに垂直な方向をそれぞれｘ軸方向及びｙ軸方向とする。また、ｘ軸方向を幅方向（左右方向）、ｙ軸方向を高さ方向（上下方向）、ｚ軸方向を奥行方向（前後方向）とする場合がある。また、視点ＥＹから虚像ＶＩに向かう方向を前方とする。すなわち、虚像ＶＩは、観察者の前方に表示される。

表示装置１０は、所定領域に光を照射可能な光源２０を有する。また、光源２０は、虚像ＶＩを表示するための光（出射光Ｌ１）を出射する出射部ＥＰを有する。すなわち、光源２０は、出射部ＥＰから出射光Ｌ１を出射し、所定の照射領域に出射光Ｌ１を照射する。

例えば、光源２０は、画像（映像）を投影するプロジェクタである。本実施例においては、光源２０は、レーザ光を走査して所定領域にレーザ光を照射する走査型のレーザプロジェクタである。例えば、光源２０は、出射光Ｌ１としてレーザ光を生成するレーザ素子（図示せず）と、レーザ光を走査する走査素子（図示せず）とを有する。また、光源２０は、出射部ＥＰとしてレーザ光の出射点を有する。

表示装置１０は、光源２０からの出射光Ｌ１が照射されて画像が表示される複数のスクリーンＳ１、Ｓ２及びＳ３からなるスクリーン群３０を有する。本実施例においては、スクリーン群３０は３つのスクリーンＳ１〜Ｓ３からなる。また、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は平板形状を有する。

例えば、スクリーン群３０の各スクリーンＳ１〜Ｓ３は、光源２０からの出射光Ｌ１を透過させる透過状態（非表示状態）と、出射光Ｌ１を散乱させる散乱状態（表示状態）との間で状態が変化する状態可変型のスクリーンである。なお、透過状態とは、例えばスクリーンが透明な状態であり、出射光Ｌ１を散乱させずに通過させる状態である。

本実施例においては、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、液晶分子を含む液晶層（図示せず）と、液晶層を挟んで液晶層に積層され、液晶層内の液晶分子の状態を切り替える電極層（図示せず）とを有する液晶フィルムを含む。例えば、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、ガラスや樹脂などの透光性の基板上に液晶フィルムを貼り付けた構成を有していてもよい。また、例えば、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、剛体化された液晶パネルであってもよい。なお、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、液晶フィルムを含む場合に限定されない。例えば、スクリーンＳ１〜Ｓ３は、マイクロレンズを含む透光板であってもよい。

ここで、図１（ａ）及び（ｂ）を用いて光源２０及びスクリーン群３０の構成及び配置について説明する。図１（ｂ）は、光源２０の出射部ＥＰから見たスクリーン群３０を模式的に示す図である。まず、図１（ｂ）に示すように、光源２０は、出射部ＥＰから、所定の照射領域ＳＡに出射光Ｌ１を照射する。例えば、光源２０としてのレーザ光源は、出射光Ｌ１としてレーザ光を出射し、照射領域ＳＡを走査領域としてレーザ光を走査する。例えば、光源２０は、照射領域ＳＡ内においてレーザ光をラスタースキャンによって走査する。

なお、本実施例においては、照射領域ＳＡは、照射幅ＳＶ及び照射高さＳＨを有する矩形の形状を有する。例えば、本実施例においては、照射領域ＳＡは、出射光Ｌ１としてのレーザ光を走査する走査領域である。また、照射幅ＳＶ及び照射高さＳＨは、それぞれレーザ光を走査する走査領域の走査幅及び走査高さに対応する。例えば、光源２０は、照射幅ＳＶの方向に沿った複数の走査線を有し、この走査線に対して順次走査を行うことで出射光Ｌ１を照射領域ＳＡ内に照射する。

スクリーンＳ１〜Ｓ３は、それぞれ、出射光Ｌ１の照射領域ＳＡ内に配され、虚像ＶＩを投影する投影領域Ａ１〜Ａ３を有する。投影領域Ａ１〜Ａ３は、スクリーンＳ１〜Ｓ３における出射光Ｌ１が照射される領域である。なお、本実施例においては、スクリーンＳ１〜Ｓ３の主面のほぼ全体が投影領域Ａ１〜Ａ３である。

図１（ｂ）に示すように、スクリーン群３０においては、スクリーンＳ１、Ｓ２及びＳ３は、各々が出射部ＥＰから見たときに互いに重ならない位置に投影領域Ａ１、Ａ２及びＡ３をそれぞれ有する。具体的には、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、光源２０の出射部ＥＰを含む直線（出射光Ｌ１の光線）上において互いに重ならない位置に配置された投影領域Ａ１〜Ａ３を有する。

本実施例においては、光源２０からの出射光Ｌ１の照射領域ＳＡを高さ方向に３分割し、当該分割された領域のそれぞれに出射光Ｌ１が照射されるように、スクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３が配置されている。例えば、光源２０によるレーザ光の走査線は高さ方向に３等分され、投影領域Ａ１〜Ａ３の各々は、当該分割された走査線のそれぞれに対応するレーザ光の被照射領域である。なお、本実施例においては、投影領域Ａ１〜Ａ３を含め、スクリーンＳ１〜Ｓ３の全体が出射部ＥＰから見たときに重ならないように配置されている。

なお、例えば、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々における投影領域Ａ１〜Ａ３は、出射光Ｌ１を透過させる透過状態と出射光Ｌ１を散乱させる散乱状態との間で状態が変化する状態可変部材、例えば調光式の液晶フィルムからなる。

再度図１（ａ）を参照すると、表示装置１０は、スクリーンＳ１〜Ｓ３に照射された被照射光（すなわち投影領域Ａ１〜Ａ３に画像を投影するための投影光）Ｌ２を反射させる反射部材４０を有する。本実施例においては、反射部材４０は、イメージコンバイナであり、可視光に対して透光性を有する。すなわち、反射部材４０は、可視光を透過させる透光板である。

反射部材４０は、スクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３の全てを通る直線（投影光Ｌ２の光線）上に配置されている。換言すれば、反射部材４０は、反射部材４０から見たときに、全てのスクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３からの投影光Ｌ２が入射する位置に配置されている。換言すれば、スクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３の各々は、光源２０の出射部ＥＰから見たときには互いに重ならないように、反射部材４０から見たときには互いに重なるように配置されている。

具体的には、本実施例においては、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、互いに平行に配置され、その投影領域Ａ１〜Ａ３も同様に互いに平行に配置されている。また、スクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３は、投影領域Ａ１〜Ａ３の法線方向において互いに重なるように所定の間隔で配置されている。また、反射部材４０は、投影領域Ａ１〜Ａ３を全て通る直線を当該法線方向に沿って引いた時に、その直線の延長上に配置されている。

なお、スクリーンＳ１〜Ｓ３においては、その投影領域Ａ１〜Ａ３の各々が完全に平行に配置される場合に限定されない。例えば、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々又は投影領域Ａ１〜Ａ３の各々（例えば各液晶層）は、表示される虚像ＶＩ（例えば画像の形状）に影響を与えない範囲内で、互いに対してわずかに傾斜していてもよい。

また、本実施例においては、反射部材４０は、スクリーン群３０に対して凹んだ凹面部４１を有する。凹面部４１は、スクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３の各々に対向して配置されている。本実施例においては、凹面部４１は、投影光Ｌ２に対して凹面鏡として機能する。

例えば、図１（ａ）に示すように、光源２０から出射された出射光Ｌ１は、各スクリーンＳ１〜Ｓ３（投影領域Ａ１〜Ａ３）に入射される。スクリーンＳ１〜Ｓ３に入射された光は、投影光Ｌ２として、出射光Ｌ１の照射面の反対側の表面から、投影領域Ａ１〜Ａ３に垂直な方向に、投影光Ｌ２が出射される。そして、投影光Ｌ２は、反射部材４０に向かって進む。

観察者は、視点ＥＹから反射部材４０を観察すると、反射部材４０の奥側（ｚ軸方向における前方）に虚像ＶＩを視認することができる。具体的には、観察者は、それぞれスクリーンＳ１、Ｓ２及びＳ３と反射部材４０との間の距離に応じた位置に結像された複数の虚像Ｖ１、Ｖ２及びＶ３を、反射部材４０越しに視認することとなる。

表示装置１０は、虚像ＶＩを表示するためにスクリーン群３０に投影する画像データＶＤを生成する画像データ生成部５０を有する。画像データ生成部５０は、例えば、外部から、車両の状態などを示す車両情報、車両周辺の情報を示す周辺情報、及び車両の走行を案内するナビゲーション情報などを取得し、これらの情報を表示させる画像データＶＤを生成する。

表示装置１０は、光源２０及びスクリーン群３０を駆動する駆動部６０を有する。駆動部６０は、画像データ生成部５０から画像データＶＤを取得し、画像データＶＤに基づいて光源２０を駆動する光源駆動信号ＤＳ１と、スクリーン群３０を駆動するスクリーン駆動信号ＤＳ２とを生成する。駆動部６０は、光源駆動信号ＤＳ１を光源２０に供給する。光源２０は、光源駆動信号ＤＳ１によって、画像データＶＤに対応する出射光Ｌ１を生成して照射する。

また、駆動部６０は、スクリーン駆動信号ＤＳ２をスクリーン群３０に駆動する。スクリーン群３０のスクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、スクリーン駆動信号ＤＳ２によって、その透過状態及び散乱状態が切り替わる。

図２（ａ）は、駆動部６０が生成するスクリーン駆動信号ＤＳ２を模式的に示す図である。図２（ａ）は、スクリーン駆動信号ＤＳ２のタイミングチャートの一部（フレーム期間Ｆ１及びＦ２のみ）を示している。駆動部６０は、スクリーン駆動信号ＤＳ２として、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々の透過状態及び散乱状態を切り替える信号を生成する。

例えば、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、スクリーン駆動信号ＤＳ２が第１の電位レベル（例えば接地電位）の時は散乱状態となり、第１の電位レベルよりも高い第２の電位レベル（例えば電源電位）の時は透過状態となる。本実施例においては、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々の投影領域Ａ１〜Ａ３は、通電時、すなわち電圧が印加されると透過状態（非表示状態）に状態が変化する（ノーマルモードと称される場合がある）。

本実施例においては、駆動部６０は、図２（ａ）に示すように、スクリーンＳ１〜Ｓ３のうち、最も反射部材４０から遠い位置のスクリーンＳ１を、常に散乱状態となるように駆動する。これは、反射部材４０から最も遠い位置のスクリーンＳ１の投影領域Ａ１が常に散乱状態（表示状態）となっていても、他のスクリーンＳ２及びＳ３の表示画像に影響を及ぼさないからである。

具体的には、本実施例においては、光源２０の照射領域ＳＡ内で互いに重ならないようにスクリーンＳ１〜Ｓ３（投影領域Ａ１〜Ａ３）を配置している。従って、光源２０からの出射光Ｌ１は、投影領域Ａ１〜Ａ３毎で互いに異なるタイミングで照射される。従って、虚像Ｖ１〜Ｖ３の各々を投影するためには、投影領域Ａ１〜Ａ３からの投影光Ｌ２の各々を投影領域Ａ１〜Ａ３毎に異なるタイミングで反射部材４０に入射させることのみを考慮して、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々を駆動すればよい。

従って、例えばスクリーンＳ２を散乱状態（表示状態）とした場合、スクリーンＳ１が表示状態となっていても、光源２０からの出射光Ｌ１は、スクリーンＳ１に遮られずにスクリーンＳ２に入射される。従って、スクリーンＳ２からの投影光Ｌ２を反射部材４０に入射させる場合、スクリーンＳ３を透過状態としておけばよい。同様に、スクリーンＳ３を散乱状態とする場合は、スクリーンＳ１及びＳ２は散乱状態となっていてもよい。

従って、駆動部６０は、反射部材４０から最も遠いスクリーンＳ１を常に散乱状態とするようにスクリーンＳ１を駆動することができる。従って、スクリーン群３０の駆動制御が単純化され、また、スクリーン群３０にかかる切替負荷を低減することができる。

なお、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、図２（ａ）に示す態様で駆動される場合に限定されない。例えば、駆動部６０は、スクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３に対し、投影領域Ａ１〜Ａ３のいずれか１つが散乱状態（表示状態）となるようにスクリーンＳ１〜Ｓ３を駆動してもよい。

図２（ｂ）は、画像データ生成部５０が生成する画像データＶＤの一例を示す図である。図２（ｂ）には、フレーム期間Ｆ１における画像データＶＤを示している。例えば、光源２０は、フレーム期間Ｆ１においては、図２（ｂ）に示すような画像を表示する出射光Ｌ１を生成及び出射する。また、画像データＶＤには、１つのフレーム中にスクリーンＳ１〜Ｓ３に投影される画像、すなわち虚像Ｖ１〜Ｖ３用のデータが高さ方向に分かれて含まれる。

図２（ｃ）は、表示された虚像ＶＩを模式的に示す図である。図２（ｂ）に示す画像データＶＤをスクリーン群３０に投影すると、図２（ｃ）に示すように視点ＥＹから見たときに３つの虚像Ｖ１〜Ｖ３が異なる前後方向の位置で表示される。また、１つのフレーム期間Ｆ１内、すなわち１つの映像周期内に３つの虚像Ｖ１〜Ｖ３が生成及び表示される。

例えば、光源２０は、レーザ光を６０Ｈｚのリフレッシュレートで走査して投影領域Ａ１〜Ａ３の各々に照射する。この場合、虚像Ｖ１〜Ｖ３の各々も６０Ｈｚのフレームレートで表示される。すなわち、光源２０のリフレッシュレートと同一のフレームレートでそれぞれの虚像Ｖ１〜Ｖ３が表示されることとなる。このようにして、画像データ生成部５０は画像データＶＤを生成し、駆動部６０は光源２０及びスクリーン群３０を駆動する。

図３（ａ）及び（ｂ）は、表示装置１０内における光源２０、スクリーン群３０及び反射部材４０の配置構成を模式的に示す図である。図３（ａ）及び（ｂ）を用いて、スクリーン群３０及び反射部材４０の好ましい配置関係、並びに光源２０及びスクリーン群３０の好ましい配置関係について説明する。

図３（ａ）に示すように、スクリーンＳ１〜Ｓ３及び反射部材４０は、反射部材４０における凹面部４１の焦点ＦＰから見てスクリーンＳ１〜Ｓ３の各々の投影領域Ａ１〜Ａ３の各々の外縁同士が重なるように構成されていることが好ましい。例えば、スクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３のそれぞれの上端部（１の端部）を結んだ直線ＬＡとスクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３のそれぞれの下端部（他の端部）を結んだ直線ＬＢとの交点が反射部材４０の凹面部４１の焦点ＦＰに一致することが好ましい。

反射部材４０の焦点ＦＰから見たときに投影領域Ａ１〜Ａ３の外縁同士が重なるように構成されている場合、虚像Ｖ１〜Ｖ３の大きさをほぼ同程度とすることができる。従って、重畳された虚像Ｖ１〜Ｖ３の全体としての歪が抑制されるなど、画像品質が向上する。

また、図３（ｂ）に示すように、光源２０及びスクリーンＳ１〜Ｓ３の各々は、光源２０の出射部ＥＰと反射部材４０から最も近いスクリーンＳ３の投影領域Ａ３の下端部Ａ３１とを結ぶ直線ＬＣと、投影領域Ａ３に垂直な直線（投影領域Ａ３の法線）ＬＤとがなす角θが５°以下となるように構成されていることが望ましい。これによって、反射部材４０に入射する投影光Ｌ２の光強度の低下を抑制することができ、虚像Ｖ１〜Ｖ３の輝度低下が抑制される。

このように、表示装置１０は、出射部ＥＰから出射光Ｌ１を出射し、所定の照射領域ＳＡに出射光Ｌ１を照射する光源２０と、照射領域ＳＡ内に配置され、各々が出射部ＥＰを含む直線上において互いに重ならない位置に配置された投影領域Ａ１〜Ａ３を有する複数のスクリーンＳ１〜Ｓ３と、投影領域Ａ１〜Ａ３の全てを通る直線上に配置された反射部材４０とを有する。

従って、例えば一般的な光源２０を使用し、かつ単純な動作制御を行うことで奥行きのある高品質な映像表示を行うことが可能な表示装置１０を提供することができる。例えば、光源２０として一般的なリフレッシュレート（例えば６０Ｈｚ）走査型のレーザ光源を用意し、その出射部ＥＰから見て重ならないようにスクリーンＳ１〜Ｓ３を配置するだけでよい。また、スクリーンＳ１〜Ｓ３の投影領域Ａ１〜Ａ３に合わせて反射部材４０として一般的なコンバイナを配置すればよい。これによって、例えば、光源２０のリフレッシュレートを上げることなく、高い映像品質の虚像ＶＩを得ることができる。

また、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々の投影領域Ａ１〜Ａ３は、光源２０からの出射光Ｌ１を透過させる透過状態と出射光Ｌ１を散乱させる散乱状態との間で状態が変化する状態可変部材からなる。投影領域Ａ１〜Ａ３を出射部ＥＰから見て重ならないように配置することで、例えば、反射部材４０から最も離れた位置のスクリーンＳ１の投影領域Ａ１を常に散乱状態とする駆動を行うことができる。従って、各投影領域Ａ１〜Ａ３全体の駆動制御が単純化される。

なお、スクリーンＳ１〜Ｓ３（投影領域Ａ１〜Ａ３）は、その各々が状態可変部材からなる場合に限定されない。具体的には、投影領域Ａ１〜Ａ３を光源２０からずらして配置することで、反射部材４０から最も遠いスクリーンＳ１の投影領域Ａ１は、他のスクリーンＳ２又はＳ３の投影領域Ａ２又はＡ３のように状態可変部材からなる必要がない。例えば、スクリーンＳ１の投影領域Ａ１は、光散乱板などの単純な光散乱部材であってもよい。

換言すれば、例えば、スクリーンＳ１〜Ｓ３のうちの反射部材４０から最も離れた位置に配された１のスクリーンＳ１の投影領域Ａ１は、出射光Ｌ１を散乱させる散乱部材からなり、スクリーンＳ１〜Ｓ３のうちの他のスクリーンＳ２及びＳ３の各々の投影領域Ａ２及びＡ３は、出射光Ｌ１を透過させる透過状態と出射光Ｌ１を散乱させる散乱状態との間で状態が変化する状態可変部材からなっていてもよい。

スクリーンＳ１〜Ｓ３の一部をパッシブな光散乱部材とすることで、全てのスクリーンＳ１〜Ｓ３を駆動させる場合に比べて駆動部６０によるスクリーン群３０の制御が単純化される。また、スクリーン群３０の低価格化を図ることができる。

また、反射部材４０から最も遠い位置のスクリーンＳ１に投影された画像である虚像Ｖ１は、他の虚像Ｖ２又はＶ３に比べて輝度が低い（暗い）ことが懸念される。しかし、スクリーンＳ１の投影領域Ａ１の設計においては、透過特性を考慮する必要がなくなる。従って、投影領域Ａ１としての散乱部材を検討する際には、例えば散乱特性を最優先することができる。従って、虚像Ｖ１の高輝度化（輝度低下を抑制）することができる。

図４（ａ）は、実施例１の変形例に係る表示装置１０Ａの構成を模式的に示す図である。表示装置１０Ａは、スクリーン群３０Ａ及び駆動部６０Ａの構成を除いては、表示装置１０と同様の構成を有する。本変形例においては、スクリーン群３０Ａは、３つのスクリーンＳ１１、Ｓ２１及びＳ３１からなる。駆動部６０Ａは、スクリーンＳ１１〜Ｓ３１の各々を駆動するスクリーン駆動信号ＤＳ２１を生成する。

本変形例においては、スクリーンＳ１１〜Ｓ３１は、投影領域Ａ１〜Ａ３のみが光源２０の出射部ＥＰから見たときに重ならないように配置されている。本変形例においては、スクリーンＳ１１〜Ｓ３１は、出射部ＥＰから見たときに部分的に重なるが、投影領域Ａ１〜Ａ３については実施例１と同様に重ならないように構成されている。

図４（ｂ）は、駆動部６０Ａが生成するスクリーン駆動信号ＤＳ２１を示す図である。図４（ｂ）は、フレーム期間Ｆ１及びＦ２におけるスクリーン駆動信号ＤＳ２１を示すタイミングチャートである。図４（ｂ）に示すように、本変形例においては、スクリーンＳ１１〜Ｓ３１のいずれか１つが散乱状態（表示状態）となるように駆動部６０ＡはスクリーンＳ１１〜Ｓ３１を駆動する。

本変形例のように、映像周期内においては常に投影領域Ａ１〜Ａ３のいずれか１つのみを散乱状態とする駆動制御を行う場合、虚像ＶＩの映像品質が安定する。例えば、スクリーンＳ１及びＳ２を散乱状態としてスクリーンＳ２に画像を投影しているタイミングにおいて、迷光となったわずかな投影光Ｌ２がスクリーンＳ１に投影されることが懸念される。これに対し、１のスクリーンが散乱状態となっているタイミングでは他のスクリーンは全て透過状態としておくことで、確実にスクリーンＳ２のみに所望の投影光Ｌ２を投影させることが可能となる。

また、本変形例においては、スクリーンＳ１１〜Ｓ３１の形状やサイズの詳細設計を容易にすることができる。例えば、スクリーンＳ１１〜Ｓ３１として市販の液晶フィルムを用意し、各々の投影領域Ａ１〜Ａ３を定めた上で、投影領域Ａ１〜Ａ３が光源２０の出射部ＥＰから見て重ならない位置に配置されるようにスクリーンを配置すればよい。本変形例においても、単純な構成かつ単純な動作制御で奥行きのある高品質な映像表示を行うことが可能な表示装置１０Ａを提供することができる。

なお、例えば、スクリーンＳ１１〜Ｓ３１の各々は、投影領域Ａ１〜Ａ３以外の領域が透光性を有する場合、例えば透光板に液晶フィルムが貼り付けられた構成を有する場合には、図２（ａ）に示す態様で駆動されても同様の投影動作を行うことができる。

また、本実施例及びその変形例においては、各投影領域Ａ１〜Ａ３が通電時に透過状態となるノーマルモードの状態可変部材からなる場合について説明した。しかし、各投影領域Ａ１〜Ａ３は、通電時に散乱状態となるリバースモードの状態可変部材であってもよい。この場合、例えば、駆動部６０又は６０Ａは、各投影領域Ａ１〜Ａ３に対し、図２（ａ）や図４（ｂ）に示す信号レベルとは反対の信号レベルのスクリーン駆動信号（位相が反転した信号であり、電圧の印加パターンが反対の信号）を供給すればよい。

図５は、実施例２に係る表示装置７０の構成を模式的に示す図である。表示装置７０は、反射部材８０の構成を除いては、表示装置１０と同様の構成を有する。本実施例においては、反射部材８０は、スクリーンＳ１〜Ｓ３の各々に対向する凹面部８１を有する反射鏡である。凹面部８１は、投影光Ｌ２を外部に向けて反射させる。

本実施例においては、反射部材８０はスクリーンＳ１〜Ｓ３からの投影光Ｌ２を車両のフロントガラスＦＧに向けて反射させる。すなわち、表示装置７０は、反射部材８０によって、投影光Ｌ２をフロントガラスＦＧに投影する。観察者は、フロントガラスＦＧ越しに虚像ＶＩ（虚像Ｖ１〜Ｖ３）を視認する。

このように、本実施例においては、反射部材８０は、凹面部８１を有する反射鏡である。従って、例えば、フロントガラスＦＧをコンバイナとして機能させることで、単純な構成かつ単純な動作制御で奥行きのある高品質な映像表示を行うことが可能な外部表示型の表示装置７０を提供することができる。

１０、１０Ａ、７０ 表示装置
２０ 光源
ＥＰ 出射部
Ｌ１ 出射光
Ｓ１、Ｓ１１、Ｓ２、Ｓ２１、Ｓ３、Ｓ３１ スクリーン
４０、８０ 反射部材
４１、８１ 凹面部
６０ 駆動部

Claims (6)

1. 出射部から出射光を出射し、所定の照射領域に前記出射光を照射する光源と、
   前記照射領域内に配置され、各々が前記出射部を通る直線上において互いに重ならない位置に投影領域を有する複数のスクリーンと、
   前記複数のスクリーンの各々の前記投影領域の全てを通る直線上に配置された反射部材と、を有することを特徴とする表示装置。
2. 前記複数のスクリーンの各々の前記投影領域は、前記出射光を透過させる透過状態と前記出射光を散乱させる散乱状態との間で状態が変化する状態可変部材からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記複数のスクリーンのうちの前記反射部材から最も離れた位置に配された１のスクリーンの前記投影領域は、前記出射光を散乱させる散乱部材からなり、
   前記複数のスクリーンのうちの他のスクリーンの各々の前記投影領域は、前記出射光を透過させる透過状態と前記出射光を散乱させる散乱状態との間で状態が変化する状態可変部材からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記状態可変部材は、電圧が印加されると前記透過状態に状態が変化することを特徴とする請求項２又は３に記載の表示装置。
5. 前記反射部材は、前記複数のスクリーンの前記投影領域の各々に対向して配置された凹面部を有し、
   前記複数のスクリーンの各々は、前記凹面部の焦点から見たときに前記投影領域の各々の外縁同士が重なるように配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の表示装置。
6. 前記光源は、前記出射光としてレーザ光を出射し、前記照射領域を走査領域として前記レーザ光を走査するレーザ光源であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の表示装置。

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