JP2019159285A - 表示装置及び機器 - Google Patents

Abstract

【課題】外光による障害を確実に防止する。【解決手段】表示装置１は画像を透過反射部材６に投射することにより虚像７を表示する。表示装置１は、画像を形成する画像形成部１２と、画像を構成する光を透過反射部材６に向かわせる光学素子１５と、画像形成部１２と光学素子１５との間に配置され、光束から赤外線５２を分離する波長選択性ミラー１４と、赤外線５２を遮蔽する又は減衰させる遮蔽部１７とを備える。光学素子１５は、拡散させた光と逆の光路をたどる外光５１を集光する。波長選択性ミラー１４は、光学素子１５により集光された外光５１に含まれる赤外線５２を分離する。遮蔽部１７は、波長選択性ミラー１４と、波長選択性ミラー１４により分離された赤外線５２の集光点５５との間に配置される。【選択図】図４

Description

本発明は、表示装置及び機器に関する。

車両等の移動体において、観察者（運転者）が少ない視線移動で各種情報（例えば速度情報、交通情報、ナビゲーション情報、警告情報等）を認知できるようにするＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）等の表示装置が利用されている。このような表示装置は、一般的に、レーザ光の走査等によりスクリーン上に形成された元画像をフロントガラス等の透過反射部材に投射することにより、観察者が視認可能な虚像を表示させるものである。

車両用のＨＵＤにおいて、外光（太陽光）による影響を低減することを目的として、表示装置内に入射した外光の光路上に、可視光線を反射させ赤外線を透過させるコールドミラーを配置する構成が開示されている（特許文献１）。また、元画像が形成されるスクリーン（液晶パネル）と、スクリーンから射出された光をフロントガラスに投射する凹面ミラーとの間に赤外成分を低減させる部材を配置する構成が開示されている（特許文献２）。

コールドミラー等の波長選択性ミラーを利用することにより、外光による影響を低減させることができる。しかし、例えばコールドミラーを利用する場合、コールドミラーを透過した後の赤外線による影響を考慮する必要がある。元画像を構成する光をフロントガラス等の透過反射部材に反射させる凹面ミラー等の光学素子は、フロントガラス等の湾曲した透過反射部材の形状に合わせてパワーを有している。そのため、当該光学素子は、通常、元画像が表示されるスクリーン側から透過反射部材側へ反射される光に対しては、観察者から数ｍ先に虚像を形成するために発散光を集束光とする機能があるため、透過反射部材側からスクリーン側へ反射される光に対しても集光作用を有する。そのため、凹面ミラー等の光学素子を経由してコールドミラーを透過した赤外線は、光路上の何処かで集光し、その集光点において温度上昇を引き起こす。集光点に何らかの構成物（例えば光学素子、電子デバイス、ケーシング部材等）が存在する場合には、コールドミラーを透過した赤外線がこれらの構成物に影響を及ぼす可能性がある。従来技術によってはこのような問題を解決することができない。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、外光による障害を確実に防止することができるようにすることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一形態である表示装置は、画像を透過反射部材に投射することにより虚像を表示させる表示装置であって、前記画像を形成する画像形成部と、前記画像を構成する光を前記透過反射部材に向かわせる光学素子と、前記画像形成部と前記光学素子との間に配置され、光束から赤外線を分離する波長選択性ミラーと、赤外線を遮蔽する又は減衰させる遮蔽部と、を備え、前記光学素子は、拡散させた前記光と逆の光路をたどる外光を集光し、前記波長選択性ミラーは、前記光学素子により集光された前記外光に含まれる赤外線を分離し、前記遮蔽部は、前記波長選択性ミラーと、前記波長選択性ミラーにより分離された赤外線の集光点との間に配置される、ことを特徴とする。

本発明によれば、外光による障害を確実に防止することが可能となる。

図１は、第１の実施形態に係る表示装置が搭載された機器の全体的構成例を示す図である。 図２は、第１の実施形態に係る画像形成ユニットの構成例を示す図である。 図３は、第１の実施形態に係る発光部の構成例を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る表示装置の構成例を示す図である。 図５は、第２の実施形態に係る表示装置の構成例を示す図である。 図６は、第３の実施形態に係る表示装置の構成例を示す図である。 図７は、第４の実施形態に係る表示装置の構成例を示す図である。 図８は、第５の実施形態に係る表示装置の構成例を示す図である。

以下に添付図面を参照して、表示装置及び機器の実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態によって本発明が限定されるものではなく、以下の実施形態における構成要素には当業者が容易に想到できるもの、実質的に同一のもの、及びいわゆる均等の範囲のものが含まれる。以下の実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換、変更、及び組み合わせを行うことができる。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る表示装置１が搭載された機器２の全体的構成例を示す図である。本実施形態に係る表示装置１は、機器２に搭載されたＨＵＤである。機器２は、例えば車両、航空機、船舶等の移動体、又は操縦シミュレーションシステム、ホームシアターシステム等の非移動体であり得る。ここでは、車両（機器２の一例）に搭載されたＨＵＤ（表示装置１の一例）を例として説明する。

表示装置１は、観察者（車両の運転者）５がフロントガラス６（透過反射部材）を通して視認可能な虚像７を表示する装置である。表示装置１は、筐体１１、画像形成ユニット１２（画像形成部）、全反射ミラー１３、コールドミラー１４（波長選択性ミラー）、凹面ミラー１５、防塵シート１６、及び遮蔽部１７を含む。Ｘ軸は機器２の幅方向に対応し、Ｙ軸は機器２の上下方向に対応し、Ｚ軸は機器２の前後方向に対応する。

筐体１１は、表示装置１の外郭を構成し、画像形成ユニット１２、全反射ミラー１３、コールドミラー１４、凹面ミラー１５、遮蔽部１７等の構成物を収容する部材である。筐体１１の素材、形状等は、使用条件に応じて適宜選択されるべきものであるが、堅牢性、耐熱性、軽量性、成形性等に優れた樹脂材等が利用され得る。

画像形成ユニット１２は、虚像７の元となる画像（元画像）を形成するための機構を備えたユニットである。画像形成ユニット１２の具体的構成については後述する。

全反射ミラー１３は、可視光線及び赤外線を含む光束を反射させるミラーである。コールドミラー１４は、可視光線を反射させ、赤外線を透過させるミラーである。全反射ミラー１３は、画像形成ユニット１２から射出された光（元画像を構成する光）をコールドミラー１４へ反射させる。コールドミラー１４は、全反射ミラー１３から射出された光の可視光成分を凹面ミラー１５へ反射させる。なお、ここでは画像形成ユニット１２から射出された光を、全反射ミラー１３を介してコールドミラー１４に照射する構成が例示されているが、これに限られるものではない。例えば、画像形成ユニット１２から射出された光を直接コールドミラー１４に照射してもよいし、画像形成ユニット１２とコールドミラー１４の間に更に多くのミラーが介在されてもよい。

凹面ミラー１５は、コールドミラー１４から射出された光（元画像を構成する可視光線）をフロントガラス６へ反射させるミラーである。凹面ミラー１５は、フロンガラス６の湾曲に合わせて、すなわち虚像７が観察者５により歪みのない形状で視認されるように、湾曲した形状を有している。凹面ミラー１５は、適宜な駆動機構により変位可能に構成されてもよい。これにより、虚像７の表示位置調整、歪み補正等を実現することができる。

なお、本実施形態においては、虚像７を観察者５により視認させるために必要な機能を有する光学系として、凹面ミラー１５を記している。しかしながら、虚像７を観察者５に視認させるために必要な機能を有する光学系は、集光機能を有するものであれよい。本実施形態では、凹面ミラー１５を利用する例を説明するが、凹面ミラー１５と同様の機能を有する他の光学素子を用いてもよい。例えば、透過型のレンズ素子、フレネルレンズ、フレネル反射素子、回折格子等を利用することができる。

光をフロントガラス６に向かわせる光学素子の一例である本実施形態に係る凹面ミラー１５は、光利用効率を最大限に上げるため、アルミ、銀等の金属薄膜を蒸着、スパッタリング等により樹脂部材、ガラス部材等の表面に形成したものであることが多い。そのため、太陽光等の外光が有する波長分布（３００ｎｍの紫外光域から８００ｎｍを超え２５００ｎｍｍにいたる近赤外域）の反射率も高い。従って、凹面ミラー１５により反射されコールドミラー１４を透過した赤外線は、光路上の何処かで集光し、その集光点において温度上昇を引き起こしやすい。

防塵シート１６は、透光性の部材であり、表示装置１内へ粉塵が侵入するのを防止する部材である。元画像を構成し凹面ミラー１５により反射された光は、防塵シート１６を通してフロントガラス６に照射される。

遮蔽部１７は、コールドミラー１４を透過した赤外線を遮蔽又は減衰させる部材である。遮蔽部１７については後に詳述する。

図２は、第１の実施形態に係る画像形成ユニット１２の構成例を示す図である。画像形成ユニット１２は、筐体２１、発光部２２、走査部２３、折り返しミラー２４、及びスクリーン２５を含む。

筐体２１は、画像形成ユニット１２の外郭を構成し、発光部２２、走査部２３、折り返しミラー２４、スクリーン２５等の構成物を収容する部材である。筐体２１の素材、形状等は、使用条件に応じて適宜選択されるべきものであるが、堅牢性、耐熱性、軽量性、成形性等に優れた樹脂材等が利用され得る。発光部２２は、レーザ光を射出する機構であり、例えば光源素子、集光光学系、平行化光学系、拡散光学系等を利用して構成される。走査部２３は、発光部２２から射出されたレーザ光の進行方向を変化させる機構であり、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー、ＭＥＭＳミラーの動作を制御する回路（マイクロプロセッサ、ロジック回路等）等を利用して構成される。折り返しミラー２４は、走査部２３から射出されたレーザ光を反射させるミラーである。スクリーン２５は、折り返しミラー２４から射出されたレーザ光を受光する光学素子である。スクリーン２５の具体的構成は、使用条件等に応じて適宜選択されるべきものであるが、例えばマイクロレンズアレイ等を利用して構成され得る。走査部２２の機能により、レーザ光がスクリーン２５上を走査する。所望の情報を含む虚像７の構成に応じて発光部２２及び走査部２３の動作を制御することにより、スクリーン２５上に元画像が形成される。なお、折り返しミラー２４は、主に画像形成ユニット１２（筐体２１）の小型化を目的として配置されるものであるため、画像形成ユニット１２は、折り返しミラー２４を用いずに、すなわち走査部２２から射出されたレーザ光が直接スクリーン２５上を走査するように構成されてもよい。

図３は、第１の実施形態に係る発光部２２の構成例を示す図である。本例に係る発光部２２は、ＬＤ（半導体レーザ素子）３１，３２，３３、カップリングレンズ３５，３６，３７、アパーチャ４１，４２，４３、合成素子４５、及びメニスカスレンズ４６を含む。

ＬＤ３１，３２，３３は、互いに異なる波長（例えば６４０ｎｍ、５３０ｎｍ、及び４４５ｎｍ）の光束を射出する。各ＬＤ３１，３２，３３から射出された光束は、それぞれに対応するカップリングレンズ３５，３６，３７により後続の光学系にカップリングされる。各カップリングレンズ３５，３６，３７から射出された光束は、それぞれに対応するアパーチャ４１，４２，４３により整形される。アパーチャ４１，４２，４３の形状は、使用条件（光束の発散角等）に応じて適宜選択されるべきものであるが、例えば円形、楕円形、長方形、正方形等であり得る。各アパーチャ４１，４２，４３から射出された光束は、合成素子４５により光路合成される。合成素子４５の具体的構成は、使用条件に応じて適宜選択されるべきものであるが、例えばプレート状又はプリズム状のダイクロイックミラー等であり得る。この場合、合成素子４５は、波長に応じて各光束を反射又は透過し、複数の光束の光路を１つに合成する。メニスカスレンズ４６は、走査部２３に対面する面が凹面となるように配置されている。合成素子４５により光路合成された光束は、メニスカスレンズ４６を通して走査部２３に導かれる。

図４は、第１の実施形態に係る表示装置１の構成例を示す図である。画像形成ユニット１２により形成された元画像を構成する光が全反射ミラー１３、コールドミラー１４、及び凹面ミラー１５を経てフロントガラス６に投射されることにより、観察者５はフロントガラス６を通して虚像７を視認することが可能となる。本実施形態に係る表示装置１は、いわゆる「縦置き型」の構成を有し、画像形成ユニット１２、全反射ミラー１３、コールドミラー１４、及び凹面ミラー１５が、画像形成ユニット１２のスクリーン２５から射出されフロントガラス６に至る光の光路が略垂直面（ＹＺ平面）上に乗るように配置されている。

太陽光等を含む外光５１は、フロントガラス６及び防塵シート１６を通して表示装置１の筐体１１内に侵入すると、凹面ミラー１５に反射され、コールドミラー１４に照射される。このとき、外光５１に含まれる赤外線５２は、コールドミラー１４を透過する。ここで、凹面ミラー１５は、フロントガラス６の湾曲形状に合わせて湾曲しているため、フロントガラス６からコールドミラー１４へ反射される光に対して集光作用を有する。そのため、凹面ミラー１５により反射されコールドミラー１４を透過した赤外線５２は、コールドミラー１４の背面側で集光する。すなわち、コールドミラー１４の背面側に延びる赤外線５２の光路上において、赤外線５２の光束の径Ｄｓが最も小さくなる集光点５５が出現する。集光点５５では温度上昇が生ずるため、集光点５５に何らかの構成部（光学系、電子デバイス、ケーシング部材等）が存在する場合には、構成部に損傷が生ずる可能性がある。なお、集光点５５は、あくまでも仮想的な集光点であって、遮蔽部１７や筐体１１が存在しない場合に初めて特定できるものである。

本実施形態に係る遮蔽部１７は、赤外線５２を遮蔽又は減衰させる作用を有する部材であり、コールドミラー１４と集光点５５との間に配置されている。遮蔽部１７の構成材料、形状等は、使用条件に応じて適宜選択されるべきものである。遮蔽部１７は、例えばスズ酸化インジウム、アンチモン酸化スズ等の赤外線を遮蔽又は減衰する作用を有する公知又は新規な物質を利用して構成され得る。筐体１１全体を、赤外線を遮蔽又は減衰する作用を有する材料から構成し、当該筐体１１の一部を延設させることにより遮蔽部１７を構成してもよい。遮蔽部１７は、筐体１１と一体の部材であってもよいし、筐体１１等の適宜な構成物に対して着脱可能な部材であってもよい。また、遮蔽部１７は、コールドミラー１４を透過した赤外線５２の全てを遮蔽可能な形状（例えば平板形状等）であってもよいし、赤外線５２を部分的に遮蔽可能な形状（例えば短冊形状、網目形状等）であってもよい。遮蔽部１７の形状は、赤外線５２のエネルギーを少なくとも減衰可能なものであればよい。

なお、遮蔽部１７の構成材料、形状等は、上記に限られるものではない。例えば、筐体１１を金属から形成し、遮蔽部１７を筐体１１の一部として形成してもよい。また、協定１１を樹脂から形成し、遮蔽部１７を筐体１１の一部として形成してもよい。例えば、集光点５５が遮蔽部１７から所定距離（例えば赤外線５２が構成物に損傷を与える可能性が十分低いと考えられる距離）以上離れた位置にある場合には、成形性、軽量性等の観点から筐体１１及び遮蔽部１７を樹脂から形成することが好ましい。筐体１１及び遮蔽部１１５として用いられる樹脂は、例えば、結晶性の耐熱性ポリマー等であり得る。より具体的には、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍ−ＰＰＥ）等のエンジニアリングプラスチックが使用され得る。特に、耐熱性として高い融点を持つ、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、及びポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好適である。

赤外線５２のエネルギーは、天候、太陽高度等に依存するが、最大でも赤道直下での太陽光のエネルギー約１１００Ｗ／ｍ^２の６割程度あると考えられる。集光点５５でのエネルギー密度は、凹面ミラー１５で取り込む外光５１の量にも寄るが、凹面ミラー１５で受光する面積Ｓと凹面ミラー１５で集光された集光点５５の面積ｓとの比（Ｓ／ｓ）を集光倍率と定義した場合、集光倍率が１０以上であると、集光点５５での照射密度が６６００Ｗ／ｍ^２以上となることが見積もられる。このような照射密度の集光点５５においては、大きな温度上昇が発生する可能性がある。そのため、集光倍率はできるだけ小さい方がよく、１０より小さいことが好ましい。集光倍率は、外光５１の光路上に存在する部材の特性（本例ではフロントガラス６や防塵シート１６の透過率、凹面ミラー１５の反射率等）に応じて変化する。集光倍率を１０より小さくすれば、遮蔽部１７として特殊な材料や表面処理を用いる必要性が低下し、例えば成形性の良い樹脂を用いて筐体１１及び遮蔽部１７を形成することが可能となる。

遮蔽部１７の受光面は、コールドミラー１４を透過した赤外線５２の光束中心５３（光路）に対して垂直でない、すなわち光束中心５３の垂直面５４に対して所定角度以上傾斜していることが好ましい。これにより、遮蔽部１７における受光領域の径Ｄ１を大きくすることができ、赤外線５２を遮蔽又は減衰する効果を向上させることができる。径Ｄ１は、集光点５５における赤外線５２の光束の径Ｄｓより大きくなっている。また、本実施形態に係る遮蔽部１７の受光面は、コールドミラー１４の反射面に対して所定角度以上傾いている。集光点５５の位置、径Ｄ１，Ｄｓ等は、凹面ミラー１５の曲率、凹面ミラー１５とコールドミラー１４との位置関係等に基づいて推定することができる。

上記のように、コールドミラー１４と集光点５５との間に遮蔽部１７を設けることにより、コールドミラー１４を透過した赤外線５２が遮蔽又は減衰され、集光点５５の出現の阻止又は集光点５５におけるエネルギーの減衰を図ることが可能となる。これにより、外光５１による障害を確実に防止することが可能となる。

以下に、他の実施形態について図面を参照して説明するが、第１の実施形態と同一又は同様の作用効果を奏する箇所については同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。

（第２の実施形態）
図５は、第２の実施形態に係る表示装置１０１の構成例を示す図である。本実施形態は、コールドミラー１４の反射面と遮蔽部１１５の受光面とが略平行になっている点、及び筐体１１２がコールドミラー１４に近接する形状を有している点で第１の実施形態と相違する。このときの遮蔽部１１５の受光領域の径Ｄ１は、光束中心５３に対して垂直な受光領域を想定した場合の径Ｄ２よりも大きくなる。

また、本実施形態に係る遮蔽部１１５は、第１の実施形態に係る遮蔽部１７よりも凹面ミラー１５に近い位置に配置されている。そのため、遮蔽部１１５の受光領域の径Ｄ１が第１の実施形態に係る遮蔽部１７より大きくなり、赤外線５２の照射密度が第１の実施形態と比較して小さくさなる。これにより、遮蔽部１１５として特殊な材料を用いなくても、筐体１１の一部を利用して遮蔽部１１５を形成することが可能となる。

また、本実施形態は、遮蔽部１１５の受光面と赤外線５２の光束中心５３とが垂直でない点、及び径Ｄ１が集光点５５における光束の径Ｄｓより大きい点では第１の実施形態と共通している。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様にコールドミラー１４を透過した赤外線５２を遮蔽又は減衰して外光５１による障害を確実に防止すると共に、表示装置１０１の小型化を図ることが可能となる。また、筐体１１内に集光点５５が存在しないようにすることができるため、筐体１１内にほこり等の異物が混入された場合であっても、異物が集光点５５により加熱されることを確実に防止することが可能となる。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態に係る表示装置２０１の構成例を示す図である。本実施形態に係る表示装置２０１は、画像形成ユニット２１１、コールドミラー１４、凹面ミラー１５、及び遮蔽部２１５を含み、いわゆる「横置き型」の構成を有するものである。本実施形態に係る画像形成ユニット２１１、コールドミラー１４、及び凹面ミラー１５は、画像形成ユニット２１１のスクリーン２５からコールドミラー１４へ向かう光が略水平面（ＸＺ平面）上に乗り、凹面ミラー１５からフロントガラス６へ向かう光が略垂直面（ＹＺ平面）上に乗るよう配置されている。

本実施形態に係る画像形成ユニット２１１は、第１の実施形態に係る画像形成ユニット１２と同様に元画像を形成するユニットであり、発光部２２、走査部２３、及びスクリーン２５を含む。画像形成ユニット２１１は、折り返しミラー２４を含まない点で画像形成ユニット１２と相違する。また、本実施形態に係る表示装置２０１は、第１の実施形態に係る全反射ミラー１３に相当するものを有しておらず、スクリーン２５から射出された光は直接コールドミラー１４へ照射される。

本実施形態においては、遮蔽部２１５の受光面がコールドミラー１４の反射面と略平行となっている。また、表示装置２０１の筐体２１２がコールドミラー１４に近接する形状を有している。このときの径Ｄ１は、集光点５５における光束の径Ｄｓ及び光束中心５３に対して垂直な受光領域を想定した場合の径Ｄ２より大きくなる。

本実施形態によれば、いわゆる横置き型の表示装置２０１においてもコールドミラー１４を透過した赤外線５２を遮蔽又は減衰して外光５１による障害を確実に防止すると共に、表示装置２０１の小型化を図ることが可能となる。

（第４の実施形態）
図７は、第４の実施形態に係る表示装置３０１の構成例を示す図である。本実施形態に係る表示装置３０１は、遮蔽部２１５の受光面がコールドミラー１４の反射面に対して所定角度以上傾いている点で第３の実施形態と相違する。遮蔽部２１５の受光領域の径Ｄ１は、集光点５５における光束の径Ｄｓ及び光束中心５３に対して垂直な受光領域を想定した場合の径Ｄ２よりも大きくなっている。

このような構成であっても、第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第５の実施形態）
図８は、第５の実施形態に係る表示装置４０１の構成例を示す図である。本実施形態に係る表示装置４０１は、赤外線を反射させ可視光線を透過させるホットミラー４１３（波長選択性ミラー）と、ホットミラー４１３により反射された赤外線５２を遮蔽又は減衰させる遮蔽部４２１とを含む。

画像形成ユニット２１１のスクリーン２５から射出された光は、ホットミラー４１３を透過して凹面ミラー１５に照射される。上方から入射して凹面ミラー１５により反射された外光５１に含まれる赤外線５２は、ホットミラー４１３により反射される。遮蔽部４２１は、ホットミラー４１３と赤外線５２の集光点５５との間に配置されている。ここでは遮蔽部４２１が筐体４１２の内壁面に設けられている構成が例示されているが、遮蔽部４２１の位置、形状等はこれに限られるものではなく、使用条件に応じて適宜選択されるべきものである。遮蔽部４２１の受光領域の径Ｄ１は、赤外線５２の集光点５５における光束の径Ｄｓより大きくなっている。

上記構成によれば、外光５１に含まれる赤外線５２が画像形成ユニット２１１、その他の構成物が存在する位置で集光することを防止し、ホットミラー４１３により反射された赤外線５２を遮蔽又は減衰して外光５１による障害を確実に防止することが可能となる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図するものではない。この新規な実施形態はその他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更、及び組み合わせを行うことができる。この実施形態及びその変形は発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１，１０１，２０１，３０１，４０１ 表示装置
２ 機器
５ 観察者
６ フロントガラス（透過反射部材）
７ 虚像
１１，１１２，２１２，４１２ （表示装置の）筐体
１２，２１１ 画像形成ユニット（画像形成部）
１３ 全反射ミラー
１４ コールドミラー（波長選択性ミラー）
１５ 凹面ミラー（光学素子）
１６ 防塵シート
１７，１１５，２１５，４２１ 遮蔽部
２１ （画像表示ユニットの）筐体
２２ 発光部
２３ 走査部
２４ 折り返しミラー
２５ スクリーン
３１〜３３ ＬＤ
３５〜３７ カップリングレンズ
４１〜４３ アパーチャ
４５ 合成素子
４６ メニスカスレンズ
５１ 外光
５２ 赤外線
５３ 光束中心
５４ 垂直面
５５ 集光点
４１３ ホットミラー（波長選択性ミラー）
Ｄ１ （遮蔽部における受光領域の）径
Ｄ２ （光束中心に対して垂直な受光領域を想定した場合の）径
Ｄｓ （集光点における赤外線の光束の）径

特開２００３−３４４８０１号公報 特開２０１７−００９８５５号公報

Claims (11)

1. 画像を透過反射部材に投射することにより虚像を表示させる表示装置であって、
   前記画像を形成する画像形成部と、
   前記画像を構成する光を前記透過反射部材に向かわせる光学素子と、
   前記画像形成部と前記光学素子との間に配置され、光束から赤外線を分離する波長選択性ミラーと、
   赤外線を遮蔽する又は減衰させる遮蔽部と、
   を備え、
   前記光学素子は、拡散させた前記光と逆の光路をたどる外光を集光し、
   前記波長選択性ミラーは、前記光学素子により集光された前記外光に含まれる赤外線を分離し、
   前記遮蔽部は、前記波長選択性ミラーと、前記波長選択性ミラーにより分離された赤外線の集光点との間に配置される、
   表示装置。
2. 前記光学素子は、前記画像を構成する光を前記透過反射部材に反射させる凹面ミラーである、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記遮蔽部の受光面は、前記波長選択性ミラーにより分離された赤外線の光路の垂直面に対して所定角度以上傾斜している、
   請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記遮蔽部の受光面は、前記波長選択性ミラーの反射面と平行である、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記遮蔽部における前記波長選択性ミラーにより分離された赤外線の受光領域の径は、前記集光点における前記波長選択性ミラーにより分離された赤外線の光束の径より大きい、
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記遮蔽部における前記波長選択性ミラーにより分離された赤外線の受光領域の径は、前記波長選択性ミラーにより分離された赤外線の光路に対して垂直な前記受光領域を想定した場合の径より大きい、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記画像形成部、前記波長選択性ミラー、及び前記光学素子は、前記画像形成部から前記波長選択性ミラーへ向かう光が水平面上に乗るよう配置されている、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記波長選択性ミラーは、可視光線を反射させ、赤外線を透過させる、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 前記波長選択性ミラーは、赤外線を反射させ、可視光線を透過させる、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の表示装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の表示装置と、
    前記透過反射部材と、
    を備える機器。
11. 前記透過反射部材は、曲面を含む部材である、
    請求項１０に記載の機器。

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