JP2024064884A - 画像表示装置および画像投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示部の温度上昇を抑制することが可能な画像表示装置および画像投影装置を提供する。【解決手段】画像を表示する画像表示部（１３）と、画像表示部（１３）の裏面側に配置され、光を遮る第１遮光部（１４）とを備え、第１遮光部（１４）は、画像表示部（１３）の全表示領域の少なくとも一部を覆い、画像が表示される画像表示領域に対応した第１開口部（１７）が設けられている画像表示装置（１０）。【選択図】図２

Description

本発明は、画像表示装置および画像投影装置に関する。

従来から、車両内に各種情報を表示する装置として、アイコンを点灯表示する計器盤が用いられている。また、表示する情報量の増加とともに、計器盤に画像表示装置を埋め込むことや、計器盤全体を画像表示装置で構成することも提案されている。

しかし、計器盤は車両のフロントガラス（ウィンドシールド）より下方に位置しているため、計器盤に表示された情報を運転者等の搭乗者が視認するには、運転中に視線を下方に移動させる必要があり好ましくない。そこで、フロントガラスに画像を投影して、搭乗者が車両の前方を視認したときに情報を読み取れるようにするヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤ：Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）のような画像投影装置が提案されている。（例えば、特許文献１，２を参照）。

従来の画像投影装置は、画像照射部が画像を含んだ照射光を照射し、自由曲面ミラー等で照射光を反射させて、ウィンドシールド等の表示部を介して空間中に画像が結像するように搭乗者の視点の位置に到達させる。これにより、搭乗者は視点に入射した照射光によって、奥行き方向における結像位置に画像が表示されているように認識することができる。また、より多くの情報を提示するために、運転支援ＨＵＤ装置を用いて複数の画像をウィンドシールドに投影することも提案されている。

しかし、複数の画像を異なる距離に虚像として投影して結像するためには、画像照射部と投影光学系を複数備える必要があり、インストルメントパネル内に収容するためには設計の自由度が低いという問題があった。そこで本願出願人は、一つの画像照射部内に複数の画像を表示し、プリズム等の光分岐部によって各画像の光路を分岐することで、省スペース化を図った画像投影装置を提案している。

特開２０１９－１１９２４８号公報 特開２０１９－１１９２６２号公報

このような従来のＨＵＤ装置では、表示部であるウィンドシールドを介して投影画像を照射するため、ウィンドシールドの下方から上方に向けて光を照射するための投影光学系を備えている。そのため、太陽光等の外光がウィンドシールドの上方から入射した場合には、画像を表示する画像照射部まで投影光学系を介して外光が到達してしまう。このとき、投影光学系を介して画像照射部の画像表示部まで到達する外光は、投影光学系の光学パワーによって集光され、温度上昇による劣化を引き起こすという問題があった。

また、ＨＵＤ装置ではウィンドシールドを介して背景に重ね合わせて画像を表示するため、画像表示部に対して高い輝度のバックライト光を照射する必要があり、バックライト光によっても画像表示部の温度上昇が生じやすいという問題があった。

そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、画像表示部の温度上昇を抑制することが可能な画像表示装置および画像投影装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の画像表示装置は、画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部の裏面側に配置され、光を遮る第１遮光部とを備え、前記第１遮光部は、前記表示部の全表示領域の少なくとも一部を覆い、前記画像が表示される画像表示領域に対応した第１開口部が設けられていることを特徴とする。

このような本発明の画像表示装置では、画像表示部の裏面側に配置された第１遮光部で全表示領域の一部を覆い、画像の投影に寄与しない領域へのバックライト光を遮光することで、画像表示部の温度上昇を抑制することが可能となる。

また、本発明の一態様では、前記第１遮光部は、第１金属層と第１熱伝導性接着層とを備え、前記第１金属層は、前記第１熱伝導性接着層によって前記画像表示部の裏面に貼り付けられている。

また、本発明の一態様では、前記第１金属層は、前記第１熱伝導性接着層と反対側の面に、光を反射する反射面を備えている。

また、本発明の一態様では、前記第１開口部は、前記画像表示領域より大きい。

また、本発明の一態様では、前記画像表示部の表面側に配置され、光を遮る第２遮光部を備え、前記第２遮光部は、前記全表示領域の少なくとも一部を覆い、前記画像表示領域に対応した第２開口部が設けられている。

また、本発明の一態様では、前記第２遮光部は、第２金属層と第２熱伝導性接着層とを備え、前記第２金属層は、前記第２熱伝導性接着層によって前記画像表示部の表面に貼り付けられている。

また、本発明の一態様では、前記第１開口部は、前記第２開口部より大きい。

また、本発明の一態様では、前記第１開口部の面積は、前記第２開口部の面積の１．１倍以上１．２倍以下の範囲である。

また、上記課題を解決するために、本発明の画像投影装置は、上記何れか一つに記載の画像表示装置と、前記画像表示装置の前記第１遮光部側から光を照射する光源部と、前記画像表示装置から照射された画像光を投影する投影光学部とを備えることを特徴とする。

本発明では、画像表示部の温度上昇を抑制することが可能な画像表示装置および画像投影装置を提供することができる。

第１実施形態に係る画像投影装置１００の構成を示す模式図である。 第１実施形態に係る画像表示装置１０の構造例を示す模式断面図である。 画像表示領域と開口部１７，１８の関係を示す模式図であり、図３（ａ）は画像表示部１３における画像表示領域を示し、図３（ｂ）は遮光層１４における近方開口部１７ａと遠方開口部１７ｂを示し、図３（ｃ）は遮光層１５における近方開口部１８ａと遠方開口部１８ｂを示している。 第２実施形態に係る画像表示装置１０の構造例を示す模式断面図である。 第３実施形態に係る画像表示装置１０の構造例を示す模式断面図である。

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付すものとし、適宜重複した説明は省略する。図１は、本実施形態に係る画像投影装置１００の構成を示す模式図である。図１に示すように、画像投影装置１００は、画像表示装置１０と、反射プリズム２０と、第１ミラー３０と、第２ミラー４０を備えている。図１に示すように、画像投影装置１００から投影された第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２は、ウィンドシールド（表示部）ＷＳで反射されて運転者の視点位置に照射される。運転者は、第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２が入射してきた光路の延長上に結像された虚像Ｐ１，Ｐ２を視認する。

図１に示した画像投影装置１００では、各部と情報通信可能に接続された制御部を用いて、各部を制御している。制御部の構成は限定されないが、一例として情報処理を行うためのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）や、メモリ装置、記録媒体、情報通信装置等を備えるものが挙げられる。制御部は、予め定められたプログラムに従って各部の動作を制御し、画像を含んだ情報（画像情報）を画像表示装置１０に送出する。

画像表示装置１０は、制御部からの画像情報に基づいて、画像を含んだ光照射する部分である。画像表示装置１０の具体的構成は限定されず、例えば液晶表示装置、有機ＥＬ表示装置、レーザ光源と光変調素子の組み合わせ等の従来公知のものを用いることができる。図２に示した例では、液晶表示装置の背面側から発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）により光を照射するものを用いている。画像表示装置１０は、遠方画像と近方画像をそれぞれ表示する遠方表示領域（第１領域）と近方表示領域（第２領域）を含んで構成されている。遠方表示領域（第１領域）および近方表示領域（第２領域）は、本発明における画像表示領域に相当している。

反射プリズム２０は、画像表示装置１０から照射される画像の光を第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２に分岐するとともに、両者の光路長に差を生じさせる光学部材である。図１に示した例では、遠方表示領域で表示される第１画像を第１画像光Ｌ１とし、近方表示領域で表示される第２画像を第２画像光Ｌ２として分岐する。反射プリズム２０の詳細な構造については後述する。

図１に示した例では反射プリズム２０を画像表示装置１０の遠方表示領域と近方表示領域に重ねて配置している。ここで、反射プリズム２０を画像表示装置１０に重ねて配置するとは、平面視において反射プリズム２０を配置した領域が画像表示装置１０の画像表示領域と重複することを意味している。また、反射プリズム２０と画像表示装置１０が接触している場合も非接触の場合も重ねて配置に含まれるものとする。また、反射プリズム２０と画像表示装置１０の間に光を透過する光学部材や、両者の間隔を維持するための保持部材を介在させている場合も、重ねて配置に含まれる。

第１ミラー３０は、反射プリズム２０から出射された第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２が入射し、第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２を第２ミラー４０方向に反射する光学部材である。図１に示した例では、第１ミラー３０として第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２を虚像Ｐ１，Ｐ２として投影するために必要な光学設計された凹面形状の自由曲面ミラーを示している。

第２ミラー４０は、第１ミラー３０で反射された第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２が入射し、第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２をウィンドシールドＷＳ方向に反射する光学部材である。図１に示した例では、第２ミラー４０として第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２を虚像Ｐ１，Ｐ２として投影するために必要な光学設計された凹面形状の自由曲面ミラーを示している。

第１ミラー３０および第２ミラー４０の反射面は、ウィンドシールドＷＳを介して第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２を虚像Ｐ１，Ｐ２として投影するために、運転者の視点方向に光径が拡大するように設計されている。ここで、視点方向に光径が拡大するとは、反射後に光径が一貫して拡大する場合だけでなく、光径が縮小して中間地点において結像した後に拡大する場合も含む。反射プリズム２０、第１ミラー３０および第２ミラー４０の組み合わせは、ウィンドシールドＷＳを介して第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２を投影する機能を有しており、本発明における照射光学部に相当している。

図１では、第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２の光路を一本の直線として描いている。しかし、実際の第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２は、画像表示装置１０において所定の面積で表示されたものであり、進行方向に垂直な方向に所定の面積をもっている。また、第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２は、第１ミラー３０で反射されて光径が縮小されながら進行し、第１ミラー３０と第２ミラー４０の間の中間結像位置Ｆ（図示省略）において中間結像されるとしてもよい。

第１ミラー３０で反射された第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２を中間結像位置Ｆで結像させる場合には、第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２の通過する断面積は、第１ミラー３０と第２ミラー４０の間の中間結像位置Ｆで最小となる。また図１では、第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２の光路は、第１ミラー３０と第２ミラー４０の間における交差位置において交差している。

ウィンドシールドＷＳは、車両の運転席前方に設けられて可視光を透過する部分である。ウィンドシールドＷＳは、車両の内側面では第２ミラー４０から入射した第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２を視点方向に対して反射し、車両の外部からの光を視点方向に対して透過するため、本発明における表示部に相当している。ここでは表示部としてウィンドシールドＷＳを用いた例を示したが、ウィンドシールドＷＳとは別に表示部としてコンバイナーを用意し、第２ミラー４０からの光を視点方向に反射するとしてもよい。また、車両の前方に位置するものに限定されず、搭乗者の視点に対して画像を投影するものであれば側方や後方に配置するとしてもよい。

虚像Ｐ１，Ｐ２は、ウィンドシールドＷＳで反射された第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２が運転者等の視点（アイボックス）に到達した際に、空間中に結像されたように表示される画像である。虚像Ｐ１，Ｐ２が結像される位置は、画像表示装置１０から照射された光が、第１ミラー３０、第２ミラー４０およびウィンドシールドＷＳで反射された後に視点方向に進行する際の拡がり角度によって決まる。

画像投影装置１００では、画像表示装置１０の遠方表示領域に表示された遠方画像が第１画像光Ｌ１として照射され、近方表示領域に表示された近方画像が第２画像光Ｌ２として照射される。遠方表示領域に表示される遠方画像としては、注意喚起の画像や緊急情報等の運転に関する補助的な情報が挙げられる。また、近方表示領域に表示される近方画像としては、速度と音量インジケータ、進行方向ガイド等が挙げられる。

第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２は、反射プリズム２０に入射して、第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２の光路差が生じ、第１ミラー３０に到達して反射される。第１ミラー３０で反射された第１画像光Ｌ１は、反射プリズム２０を介して第２ミラー４０に到達する。また、第１ミラー３０で反射された第２画像光Ｌ２も第２ミラー４０に到達する。第２ミラー４０で反射された第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２は、それぞれウィンドシールドＷＳで反射されて運転者の視点に到達する。第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２は、第１ミラー３０および第２ミラー４０によって光径が拡大して視点に到達するため、運転者は第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２による虚像Ｐ１，Ｐ２が所定距離に結像されているように視認する。ここで、虚像Ｐ１，Ｐ２の結像位置は、第１画像のほうが第２画像よりも視点位置から遠いものとなっている。

図２は、本実施形態にかかる画像表示装置１０の構造例を示す模式断面図である。図２に示したように、画像表示装置１０は、搭載基板１１と、発光素子１２と、画像表示部１３と、遮光層１４，１５と、熱伝導性接着層１６ａ，１６ｂとを備え、遮光層１４，１５にはそれぞれ開口部１７，１８が設けられている。

搭載基板１１は、発光素子１２を搭載して保持する略板状の部材である。図２では図示を省略しているが、搭載基板１１の表面には配線パターンが形成されており、配線パターンに複数の発光素子１２が電気的に接続されている。また、搭載基板１１上には発光素子１２に電流を供給して発光の駆動と制御をする駆動回路が形成されているとしてもよい。また、搭載基板１１上に画像表示装置１０または画像投影装置１００の各部を制御する制御部を搭載するとしてもよい。また、搭載基板１１の表面には、配線パターンを覆うように、白色樹脂等で反射膜を形成することが好ましい。

発光素子１２は、搭載基板１１上に搭載されてバックライト光を発光する電子部品である。発光素子１２の具体的な構成は限定されないが、一例としては発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いることができる。発光素子１２が照射する光は白色が好ましいが、青色や緑色、赤色などの単色を発光するものを用いるとしてもよい。発光素子１２は、画像表示装置１０の裏面に配置された遮光層１４側からバックライト光を照射するため、本発明における光源部に相当している。

画像表示部１３は、制御部からの画像信号に応じて投影画像を表示する部分である。画像表示部１３に表示された投影画像に対して、バックライトである発光素子１２からのバックライト光が照射されることで、画像表示装置１０から第１画像光Ｌ１および第２画像光Ｌ２が照射される。画像表示部１３の具体的な構成は限定されないが、透過型液晶表示装置等を用いることができる。

遮光層１４，１５は、それぞれ画像表示部１３の裏面および表面に配置された遮光性の部材である。遮光層１４，１５にはそれぞれ開口部１７，１８が設けられており、画像表示部１３の全表示領域の少なくとも一部を覆っている。遮光層１４，１５では、開口部１７，１８を設けた領域では画像表示部１３を光が透過するが、遮光層１４，１５で覆われた領域では光が遮られる。 遮光層１４と熱伝導性接着層１６ａの組み合わせは、本発明における第１遮光部に相当している、また、遮光層１５と熱伝導性接着層１６ｂの組み合わせは、本発明における第２遮光部に相当している。図２では、遮光層１４，１５は、熱伝導性接着層１６ａ，１６ｂを用いて画像表示部１３の裏面と表面に貼り付けられた例を示しているが、遮光層１４，１５と画像表示部１３の間に空隙を設けるとしてもよい。

また遮光層１４は、熱伝導性接着層１６ａと反対側の面（発光素子１２と対向する面）に、反射面を備えることが好ましい。これにより図２中に矢印で示したように、発光素子１２から照射されたバックライト光を遮光層１４裏面の反射面で反射させて、さらに搭載基板１１の表面でバックライト光を再反射させ、開口部１７，１８を透過するバックライト光の光量を増大させることができる。

遮光層１４，１５を構成する材料は限定されないが、外光やバックライト光を遮ることで、遮光層１４，１５の温度が上昇するため、熱伝導率が高い材料で構成することが好ましく、一例としては銅やアルミニウム等の金属層を用いることが好ましい。特に、遮光層１４としてアルミニウムを用いることは、光の反射率が高いため図２に示した光取り出し効率の向上には有利である。また、遮光層１４，１５として銅を用いることは、熱伝導率が高いため放熱性の向上には有利である。さらに、銅などの熱伝導率が高い金属層の表面に銀やアルミニウムで反射膜を形成するとしてもよい。

熱伝導性接着層１６ａ，１６ｂは、画像表示部１３と遮光層１４，１５の間に設けられて、両者を貼り合わせるための部材である。熱伝導性接着層１６ａ，１６ｂの具体的な構成は限定されず、樹脂層や粘着層に熱伝導率が高い微粒子を分散させたものを用いることができる。一例としては熱伝導シリコンシートや、熱伝導シリコングリース等が挙げられる。本実施形態では、熱伝導性接着層１６ａ，１６ｂを用いて画像表示部１３に遮光層１４，１５を貼り付けているため、外光やバックライト光が画像表示部１３に到達することで、画像表示部１３の温度が上昇した場合にも、熱伝導性接着層１６ａ，１６ｂおよび遮光層１４，１５を介して効率的に放熱することができる。

開口部１７は、画像表示部１３の画像表示領域に対応した形状で、遮光層１４と熱伝導性接着層１６ａに設けられた開口である。開口部１８は、画像表示部１３の画像表示領域に対応した形状で、遮光層１５と熱伝導性接着層１６ｂに設けられた開口である。後述するように、開口部１７は画像表示領域よりも大きく形成されており、開口部１７は画像表示領域と略同一の面積で形成されている。

図３は、画像表示領域と開口部１７，１８の関係を示す模式図であり、図３（ａ）は画像表示部１３における画像表示領域を示し、図３（ｂ）は遮光層１４における近方開口部１７ａと遠方開口部１７ｂを示し、図３（ｃ）は遮光層１５における近方開口部１８ａと遠方開口部１８ｂを示している。

図３（ａ）に示すように、画像表示部１３では、画像を表示可能な全表示領域に対して、遠方表示領域（第１領域）１３ｂおよび近方表示領域（第２領域）１３ａにそれぞれ遠方画像（第１画像）と近方画像（第２画像）が表示される。換言すると、全表示領域の一部を画像表示領域として設定し、画像表示領域を構成する遠方表示領域１３ｂと近方表示領域１３ａのみを用いて画像を表示する。したがって、画像表示部１３の全表示領域において、遠方表示領域１３ｂと近方表示領域１３ａを除いた領域は、投影される画像の表示には寄与していない。

画像表示装置１０から照射された第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２は、第１ミラー３０、第２ミラー４０およびウィンドシールドＷＳで反射されて視点位置に到達する。それぞれの反射面は曲率を有しており、画像表示部１３で表示された画像は各反射面の曲率に応じて進行する。そのため、投影される虚像Ｐ１，Ｐ２の外形が矩形状であっても、画像表示部１３における遠方表示領域１３ｂと近方表示領域１３ａは、矩形状を歪ませたものとなっている。

図３（ｂ）に示すように、遮光層１４には開口部１７として近方開口部１７ａと遠方開口部１７ｂが形成されている。近方開口部１７ａと遠方開口部１７ｂは、それぞれ画像表示部１３の近方表示領域１３ａと遠方表示領域１３ｂに対応した位置と形状で形成されており、近方表示領域１３ａと遠方表示領域１３ｂよりも大きく形成されている。

図２に示したように、搭載基板１１側から画像表示部１３に斜めに入射するバックライト光も存在する。したがって、近方開口部１７ａと遠方開口部１７ｂを近方表示領域１３ａと遠方表示領域１３ｂよりも大きく形成することで、遠方画像と近方画像の外周近傍にも良好に光を照射することができる。ここで、近方開口部１７ａおよび遠方開口部１７ｂの面積は、近方表示領域１３ａおよび遠方表示領域１３ｂの面積の１．１倍以上１．２倍以下の範囲であることが好ましい。この面積比が１．１倍未満の場合には、近方表示領域１３ａおよび遠方表示領域１３ｂの外周にバックライト光が十分に照射されず、投影される虚像Ｐ１，Ｐ２に輝度ムラが生じてしまう。また、面積比が１．２倍よりも大きいと、近方開口部１７ａおよび遠方開口部１７ｂから画像表示部１３に到達するバックライト光の光量が増加し、画像表示部１３の温度上昇を引き起こしやすくなる。

図３（ｃ）に示すように、遮光層１５には開口部１８として近方開口部１８ａと遠方開口部１８ｂが形成されている。近方開口部１８ａと遠方開口部１８ｂは、それぞれ画像表示部１３の近方表示領域１３ａと遠方表示領域１３ｂに対応した位置と形状で形成されており、近方表示領域１３ａと遠方表示領域１３ｂと略同一の面積で形成されている。換言すると、遮光層１４の近方開口部１７ａと遠方開口部１７ｂは、遮光層１５の近方開口部１８ａと遠方開口部１８ｂよりも大きく形成されている。近方開口部１８ａと遠方開口部１８ｂの大きさを近方表示領域１３ａと遠方表示領域１３ｂと略同一の面積とすることで、画像表示部１３に到達する外光の光量を可能な限り低減させ、画像表示部１３の温度上昇を抑制することができる。

上述したように本実施形態の画像表示装置１０および画像投影装置１００では、画像表示部１３の裏面側に配置された遮光層１４で全表示領域の一部を覆い、画像の投影に寄与しない領域へのバックライト光を遮光することで、画像表示部１３の温度上昇を抑制することが可能となる。また、画像表示部１３の表面側に配置された遮光層１５で全表示領域の一部を覆い、画像の投影に寄与しない領域への外光を遮光することで、画像表示部１３の温度上昇を抑制することが可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図４は、本実施形態に係る画像表示装置１０の構造例を示す模式断面図である。図４に示したように、画像表示装置１０は、搭載基板１１と、発光素子１２と、画像表示部１３と、遮光層１４と、熱伝導性接着層１６ａとを備え、遮光層１４には開口部１７が設けられている。

本実施形態の画像表示装置１０では、画像表示部１３の表面側に遮光層１５を設けていないため、第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２の経路上に、開口部を設けた遮光部材（図示省略）を別途配置することが好ましい。遮光部材を配置する位置は限定されないが、第１ミラー３０で反射された第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２を中間結像位置Ｆで結像させる場合には、中間結像位置Ｆに遮光部材を配置することが好ましい。上述したように、中間結像位置Ｆでは第１画像光Ｌ１と第２画像光Ｌ２の光径が最小となっているため、遮光部材および開口部の小型化を図ることができる。

本実施形態の画像表示装置１０および画像投影装置１００でも、画像表示部１３の裏面側に配置された遮光層１４で全表示領域の一部を覆い、画像の投影に寄与しない領域へのバックライト光を遮光することで、画像表示部１３の温度上昇を抑制することが可能となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図５を用いて説明する。第１実施形態と重複する内容は説明を省略する。図５は、本実施形態に係る画像表示装置１０の構造例を示す模式断面図である。図５に示したように、画像表示装置１０は、搭載基板１１と、発光素子１２と、画像表示部１３と、遮光層１４，１５と、熱伝導性接着層１６ａ，１６ｂと、導光部材１９を備え、遮光層１４，１５には開口部１７，１８が設けられている。

導光部材１９は、入射された光を内部で導光するとともに、光反射面で反射して光出射面から照射する光学部材である。導光部材１９の形状は限定されないが、裏面側の反射面が傾斜しており、側面から入射された光を面内で均一に反射する構造が好ましい。また、図５では図示を省略しているが、必要に応じて裏面側の光反射面に微細な凹凸を形成するとしてもよい。

本実施形態の画像表示装置１０では、図５中において矢印で示したように、発光素子１２から照射されたバックライト光は、側面から導光部材１９に入射される。バックライト光は、導光部材１９の面内を伝搬して光反射面で均一に反射されて、光出射面から画像表示部１３方向に照射される。

本実施形態の画像表示装置１０および画像投影装置１００でも、画像表示部１３の裏面側に配置された遮光層１４で全表示領域の一部を覆い、画像の投影に寄与しない領域へのバックライト光を遮光することで、画像表示部１３の温度上昇を抑制することが可能となる。また、画像表示部１３の表面側に配置された遮光層１５で全表示領域の一部を覆い、画像の投影に寄与しない領域への外光を遮光することで、画像表示部１３の温度上昇を抑制することが可能となる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１００…画像投影装置
１０…画像表示装置
２０…反射プリズム
３０…第１ミラー
４０…第２ミラー
１１…搭載基板
１２…発光素子
１３…画像表示部
１３ａ…近方表示領域
１３ｂ…遠方表示領域
１４，１５…遮光層
１６ａ，１６ｂ…熱伝導性接着層
１７，１８…開口部
１７ａ,１８ａ…近方開口部
１７ｂ，１８ｂ…遠方開口部
１９…導光部材

Claims (9)

1. 画像を表示する画像表示部と、
   前記画像表示部の裏面側に配置され、光を遮る第１遮光部とを備え、
   前記第１遮光部は、前記画像表示部の全表示領域の少なくとも一部を覆い、前記画像が表示される画像表示領域に対応した第１開口部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記第１遮光部は、第１金属層と第１熱伝導性接着層とを備え、
   前記第１金属層は、前記第１熱伝導性接着層によって前記画像表示部の裏面に貼り付けられていることを特徴とする画像表示装置。
3. 請求項２に記載の画像表示装置であって、
   前記第１金属層は、前記第１熱伝導性接着層と反対側の面に、光を反射する反射面を備えていることを特徴とする画像表示装置。
4. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記第１開口部は、前記画像表示領域より大きいことを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記画像表示部の表面側に配置され、光を遮る第２遮光部を備え、
   前記第２遮光部は、前記全表示領域の少なくとも一部を覆い、前記画像表示領域に対応した第２開口部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
6. 請求項５に記載の画像表示装置であって、
   前記第２遮光部は、第２金属層と第２熱伝導性接着層とを備え、
   前記第２金属層は、前記第２熱伝導性接着層によって前記画像表示部の表面に貼り付けられていることを特徴とする画像表示装置。
7. 請求項５に記載の画像表示装置であって、
   前記第１開口部は、前記第２開口部より大きいことを特徴とする画像表示装置。
8. 請求項７に記載の画像表示装置であって、
   前記第１開口部の面積は、前記第２開口部の面積の１．１倍以上１．２倍以下の範囲であることを特徴とする画像表示装置。
9. 請求項１から８の何れか一つに記載の画像表示装置と、
   前記画像表示装置の前記第１遮光部側から光を照射する光源部と、
   前記画像表示装置から照射された画像光を投影する投影光学部とを備えることを特徴とする画像投影装置。
   

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