JP5741540B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示面に形成された表示画像を移動体の投影面に投影することにより、表示画像の虚像を移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置に関する。

従来、ヘッドアップディスプレイ装置は、光源から放射された光を拡散させる拡散板を備えている。この拡散板は、拡散させた光を、表示画像を形成する表示器に向けて出射させる。こうした拡散板の一種として、特許文献１に開示のようなシャーカステンが知られている。このシャーカステンには、光を拡散させるための構成として、目の粗い開放孔を有する多孔質層が塗膜として形成されている。

特開平７−２３９４４６号公報

さて、近年のヘッドアップディスプレイ装置には、虚像の輝度を高めることがいっそう要求されている。そこで本願の発明者は、拡散板の光の透過率を向上させるため、開放孔を有する多孔質層を拡散板に形成するのではなく、光を通過させる複数の貫通孔を拡散板に形成する構成を想到した。

しかし、拡散板に単に貫通孔を形成してしまうと、当該貫通孔を通過した光が、表示画像のごく一部分を明るく照明してしまう。すると、表示画像の虚像にも、局所的な明部が生じることとなる。こうした明部は、虚像を視認する視認者に輝度ムラとして認識されるおそれがあった。

本願発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、輝度ムラの抑制された虚像を、高輝度で表示可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、表示面（７２）に形成された表示画像（７１）を移動体（１）の投影面（９１）に投影することにより、表示画像の虚像（７０）を移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、表示面に沿って配列される複数の画素（２７）を有し、各画素における光の透過を制御することで表示面に表示画像を形成する表示器（２６）と、光を放射させる光源（２１）と、光源からの光を拡散させて表示器に出射させる拡散板（３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０）と、を備え、拡散板は、当該拡散板を板厚方向に貫通する複数の貫通孔（３１，２３１，３３１，４３２，５３１，６３１）を有し、表示面に沿う特定方向（ｘ）において、貫通孔の内法寸法（ｄ，ｗ，ａ_ｓ，ｄ_ｍｉｎ）が、複数の画素における画素ピッチ（ｐ_ｐｉｘ）よりも小さいことを特徴としている。

また、請求項３の発明は、表示面（７２）に形成された表示画像（７１）を移動体（１）の投影面（９１）に投影することにより、表示画像の虚像（７０）を移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、表示面に表示画像を形成する表示器（２６）と、光を放射させる光源（２１）と、光源から放射された光を拡散させて表示器に向け出射させる拡散板（３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０）と、表示面に形成された表示画像を拡大し、投影面に投影する拡大光学系（４０）と、を備え、拡散板は、当該拡散板を板厚方向に貫通する複数の貫通孔（３１，２３１，３３１，４３２，５３１，６３１）を有し、表示面に沿う特定方向（ｘ）における貫通孔の内法寸法（ｄ，ｗ，ａ_ｓ，ｄ_ｍｉｎ）と、拡大光学系及び投影面による特定方向での表示画像の拡大率との積が、０．５ミリメートル以下であることを特徴としている。

請求項１に記載の発明において、表示面に沿って配列される複数の画素は、虚像の一部として表示された状態にて、当該虚像を視認した視認者に個別に知覚され難い大きさとされている。そこでこの発明では、画素一つ分の大きさに相当する画素ピッチよりも、貫通孔の内法寸法が小さく抑えられている。故に、拡散板の貫通孔を通過した光によって虚像に生じる明部は、視認者に知覚され難くなる。よって、虚像における輝度ムラの抑制が可能となる。

さらに本発明の発明者は、０．５ミリメートル以下の光点を視認者が知覚困難であることに着目した。そこで、請求項３に記載の発明では、拡大光学系及び投影面による拡大率と、貫通孔の内法寸法との積が、０．５ミリメートルよりも小さくされている。以上の構成では、拡散板の貫通孔を通過する光によって虚像に生じる明部は、拡大光学系及び投影面にて拡大されても、虚像において０．５ミリメートル以下の大きさを維持し得る。こうして虚像に生じる明部が視認者に知覚され難くなることにより、虚像における輝度ムラの抑制が可能となる。

加えて、請求項１，３に記載の発明では、光源から放射された光が貫通孔を通過できるので、拡散板における光の透過率は、向上容易となる。したがって、これらの発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、輝度ムラの抑制された虚像を、高輝度で表示することができるようになるのである。

本発明の第一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の車両における配置を説明するための図である。 ヘッドアップディスプレイ装置が備える各構成の配置を説明するための図である。 ヘッドアップディスプレイ装置によって視認可能に表示される虚像を説明するための図である。 表示ユニットの構成を説明するための断面図である。 表示器の表示面に配列された画素を模式的に示す図である。 第一実施形態による拡散板に形成された貫通孔を模式的に示す図である。 拡散板の機能を模式的に示す図である。 貫通孔の内径と拡散板に生じる輝度ムラとの相関を示す図である。 拡散板における開口率と透過率との相関を示す図である。 第二実施形態による拡散板に形成された貫通孔を模式的に示す図である。 第三実施形態による拡散板に形成された貫通孔を模式的に示す図である。 第四実施形態による拡散板に形成された貫通孔を模式的に示す図である。 第五実施形態による拡散板に形成された貫通孔を模式的に示す図である。 第六実施形態による拡散板に形成された貫通孔を模式的に示す図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第一実施形態）
図１に示すように、本発明の第一実施形態によるヘッドアップディスプレイ（以下、「ＨＵＤ」という）装置１００は、「移動体」としての車両１に搭載され、インストルメントパネル８０内に収容されている。ＨＵＤ装置１００は、車両１のウィンドシールド９０へ、表示面７２に形成された表示画像７１を投影する。車両１において、ウィンドシールド９０の室内側の面は、表示画像７１が投影される投影面９１を、湾曲する凹面状又は平坦な平面状等に形成している。ウィンドシールド９０は、室内側の面と室外側の面とで、光路差を抑制するための角度差を有するものであってもよいし、あるいは当該光路差抑制のために蒸着膜乃至はフィルム等を室内側の面に設けたものであってもよい。

ウィンドシールド９０の投影面９１に対して表示画像７１の光が投影されると、車両１の室内では、当該投影面９１により反射した光が視認者のアイポイント６１に到達する。視認者は、アイポイント６１への到達光を知覚することで、ウィンドシールド９０の前方に結像された表示画像７１の虚像７０を、視認可能となる。このとき虚像７０の視認は、図２に示す視認者の視認領域６０内に、アイポイント６１が位置するときに限られる。換言すれば、アイポイント６１が視認領域６０から外れている場合には、視認者による虚像７０の視認が困難となる。

以上のＨＵＤ装置１００は、投影面９１への表示画像７１の投影により、表示画像７１の虚像７０を、図３に示すように車両１の室内から視認可能に表示する。尚、虚像７０としては、例えば、車両１の走行速度を示す速度表示７０ａや、ナビゲーションシステムによる車両１の進行方向の指示表示７０ｂ、車両１に関するウォーニング表示７０ｃが、表示される。

このような虚像７０の表示機能を実現する図１のＨＵＤ装置１００の基本構成を、以下に詳細に説明する。ＨＵＤ装置１００は、表示ユニット１０及び拡大光学系４０を、ハウジング５０内に備えている。

表示ユニット１０は、図４に示すように、ケース１１内に収容された回路アッセンブリ２０、拡散板３０、コリメートレンズ２３、及び表示器２６等によって構成されている。ケース１１には、透光性の材料によって形成されたカバー１２が、蓋体として被せられている。

回路アッセンブリ２０は、コントローラ２９及び複数の光源２１等を回路基板２０ａに実装することによって構成されている。回路基板２０ａがケース１１に締結されることで、回路アッセンブリ２０は、ケース１１に保持されている。

コントローラ２９は、プロセッサ等から構成される制御回路である。コントローラ２９は、表示器２６に制御信号を出力することにより、表示器２６に表示画像７１を形成させる。またコントローラ２９は、複数の光源２１の夫々に駆動信号を出力することにより、各光源２１の発光を制御する。

光源２１は、電圧の印加によって光を放射させる発光ダイオードである。光源２１は、例えば白色の光を、表示器２６に向けて放射させる。各光源２１には、光源レンズ２２が装着されている。光源レンズ２２は、光源２１から放射された光の進行方向を、拡散板３０に向けて整える。

拡散板３０は、０．１ミリメートル（ｍｍ）程度の板厚を有する矩形の板状に形成されている。拡散板３０は、光源２１とコリメートレンズ２３との間に配置されている。拡散板３０は、回路基板２０ａに沿った姿勢にて、ケース１１に保持されている。拡散板３０は、光源２１からの光を拡散させて、コリメートレンズ２３及び表示器２６に向けて出射させる。

コリメートレンズ２３は、表示器２６と拡散板３０との間に配置されており、ケース１１等によって保持されている。コリメートレンズ２３には、拡散板３０と対向する入射面２４と、表示器２６と対向する出射面２５とが形成されている。入射面２４は、拡散板３０に沿うような平滑な平面状に形成されている。出射面２５は、中央部から周辺部に従って入射面２４に近接するよう湾曲する凸面状に形成されている。コリメートレンズ２３の光軸は、表示器２６及び拡散板３０に実質的に直交している。こうした姿勢での配置により、コリメートレンズ２３は、入射面２４に入射させた光を、光軸に沿う方向に屈折させて、出射面２５から出射させる。

表示器２６は、矩形の板状を呈する透過型の液晶デュスプレイパネルパネルである。表示器２６は、コリメートレンズ２３を挟んで拡散板３０とは反対側に配置され、ケース１１に保持されている。表示器２６には、表示画像７１を形成する表示面７２が設けられている。表示器２６は、図５に示す如く、表示面７２に沿って配列される複数の画素２７を有している。表示面７２における表示画像７１のカラー表示を実現するために、各画素２７には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の光をそれぞれ透過させる三つのサブ画素２７ｒ，２７ｇ，２７ｂが設けられている。

図４，５に示すように、表示器２６は、コントローラ２９から取得する制御信号に基づいて、各画素２７におけるＲＧＢの光の透過を制御する。これにより、表示面７２には、表示画像７１が形成される。表示器２６を透過した光は、カバー１２を通過し、図１，２に示す拡大光学系４０に向けて出射される。

拡大光学系４０は、表示面７２に形成された表示画像７１を拡大し、投影面９１に投影するための構成である。具体的に、拡大光学系４０は、平面鏡４１及び凹面鏡４３を有している。平面鏡４１及び凹面鏡４３は、ガラス等の基材表面に、アルミニウム等の蒸着によって反射面が設けられることにより、形成されている。平面鏡４１は、矩形の板状に形成されている。平面鏡４１は、表示器２６及び凹面鏡４３に反射面を向けた姿勢にて、ハウジング５０に保持されている。凹面鏡４３の反射面は、中央部分が平面鏡４１から離間する方向に湾曲した凹面状を呈している。凹面鏡４３は、平面鏡４１及び投影面９１に反射面を向けた姿勢にて、ハウジング５０に保持されている。第一実施形態では、拡大光学系４０及び投影面９１の湾曲により、表示面７２に形成された表示画像７１は、水平方向ｘ及び垂直方向ｙのそれぞれに６倍に拡大され、図３の如く虚像７０として表示される。

次に、第一実施形態に用いられる拡散板３０の詳細を、図６〜９に基づいて説明する。

図６に示す拡散板３０は、ポリエステル樹脂などの透光性の樹脂材料によって形成されている。拡散板３０の表面には、光を拡散させるための微小な凹凸を形成するビーズコート層が形成されている。拡散板３０には、例えば微小なピンを突き通す加工によって、拡散板３０を板厚方向に貫通する複数の貫通孔３１が穿設されている。これら複数の貫通孔３１は、千鳥状の配置にて拡散板３０に形成されている。具体的に千鳥状とは、水平方向ｘにおいて隣接する貫通孔３１が、垂直方向ｙに互い違いに配置された形態を示している。即ち、特定の貫通孔３１の水平方向ｘに隣接する貫通孔３１は、当該特定の貫通孔３１に対し垂直方向ｙにずれて位置している。これら隣接する貫通孔３１の間の間隔Ｐは、例えば０．１５ｍｍ程度に規定されている。そして、垂直方向ｙに隣接する一対の貫通孔３１が、これらに水平方向ｘにて隣接する貫通孔３１に対してなす角度αは、例えば６０°に規定されている。

各貫通孔３１は、円筒孔状に形成されている。これにより、拡散板３０の板厚方向と直交する方向における貫通孔３１の横断面の形状は、実質的に円形となっている。そして、貫通孔３１の内法寸法としての内径ｄは、約φ５０マイクロメートル（μｍ）に設定されている。貫通孔３１の内径ｄは、図７に示すように、板厚方向において実質的に一定とされている。また、貫通孔３１の軸方向は、拡散板３０の板厚方向に沿っている。

以上の構成による拡散板３０は、貫通孔３１に到達した光源２１からの光の実質的に全てを、表示器２６に向けて通過させる。加えて拡散板３０は、貫通孔３１の周囲を囲む拡散領域３３に到達した光源２１からの光の６０パーセント程度を、表示器２６に向けて拡散させつつ、透過させる。

以上の貫通孔３１の設計原理について、さらに詳細に説明する。

図３に示す虚像７０は、図７の各画素２７を通過した光が投影面９１（図２参照）に投影されてなる複数の光の点（以下、「光点」という）の集合により形成されている。こうした光点は、視認者によって個々に認識されないような大きさに規定されることが望ましく、具体的には、虚像７０（図３参照）において０．５ｍｍ以下となるように規定されている。

図１に示す虚像７０の表示画像７１に対する拡大率は、上述の如く水平方向ｘ及び垂直方向ｙのそれぞれに６倍とされている。故に、虚像７０を形成する一つの光点が０．５ｍｍ以下となるようにするためには、図７に示す一つの画素２７の水平方向ｘの大きさ、即ち画素ピッチｐ_ｐｉｘは、０．５（ｍｍ）／６（倍）＝０．００８３・・・（ｍｍ）以下となるように規定される。こうした画素ピッチｐ_ｐｉｘの大きさに倣い、貫通孔３１の内径ｄも、望ましくは約８０μｍ以下、さらに望ましくは５０μｍ（拡大された状態で０．３ｍｍ）以下に設定されるのがよいのである。

ここで、図３に示す虚像７０において、最も明るい部分の輝度と、最も暗い部分の輝度との比を、虚像７０の輝度ムラと定義する。上述の如く、貫通孔３１の内径ｄが小さくされると、貫通孔３１を通過した光が拡大され、虚像７０にて点状の明部を生じさせたとしても、この点状の明部は、視認者に知覚され難い小ささを維持する。これにより、最も明るい部分の輝度が抑えられるため、輝度ムラの低減が可能となる。この輝度ムラの低減効果は、図８に示すように、貫通孔３１の内径ｄが小さくなるに従い向上する。こうした理由により、貫通孔３１の内径ｄを上述の如く約８０μｍ以下とする構成は、虚像７０（図３参照）の輝度ムラ低減を可能にするのである（図８におけるドットの範囲を参照）。

さらに、図９に示すように、拡散板３０における光の透過率は、貫通孔３１の開口率に対応している。即ち、貫通孔３１の内径ｄが大きくなるほど、及び互いに隣接する貫通孔３１の間の間隔が狭められるほど、拡散板３０における光の透過率は、向上する。第一実施形態では、上述の如く内径ｄの上限が規定されているので、貫通孔３１の間隔が狭められることにより、拡散板３０は、所望の透過率を獲得可能となる（図９におけるドットの範囲を参照）。

ここまで説明した第一実施形態の拡散板３０では、光源２１から放射された光は、貫通孔３１を通過することができる。故に、拡散板３０における貫通孔３１の密度を高めることで、拡散板３０における光の透過率は、容易に向上し得る。したがって、ＨＵＤ装置１００は、輝度ムラの抑制された虚像７０を、高輝度で表示することができるようになる。

また第一実施形態によれば、円筒孔状の貫通孔３１の形態により、貫通孔３１を通過した光は、径方向の外側に均等に広がり得る。こうして、拡散板３０の拡散作用が高められることにより、虚像７０の輝度ムラは、いっそう抑制可能となる。

さらに第一実施形態のように、貫通孔３１を千鳥状に配置することによれば、所定の面積内に形成可能な貫通孔３１の数は、増加する。こうして拡散板３０が高い透過率を獲得することで、虚像７０の輝度は、いっそう向上可能となる。

また加えて第一実施形態の拡散板３０では、貫通孔３１だけでなく、貫通孔３１周囲の拡散領域３３も、光源２１からの光を透過させることができる。このように、拡散領域３３が光の透過率の向上に寄与することで、拡散板３０は、さらに高い光の透過率を獲得し得る。したがって、虚像７０の輝度は、いっそう向上可能となる。

尚、第一実施形態において、車両１が特許請求の範囲に記載の「移動体」に相当し、内径ｄが特許請求の範囲に記載の「内法寸法」に相当し、水平方向ｘが特許請求の範囲に記載の「特定方向」に相当する。

（第二実施形態）
図１０に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態による拡散板２３０では、貫通孔２３１の密度が、光源２１から遠ざかるに従って高くされている。以上の貫通孔２３１の配置によれば、光源２１から離間するに従い開口率が向上するので、光の透過率は、光源２１から遠い位置ほど高くなる。これにより、光源２１の近傍にて拡散板２３０から出射される光の輝度と、光源２１から離れた位置にて拡散板２３０をから出射される光の輝度との差が、低減可能となる。

ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果が発揮されることにより、見映えに優れた虚像７０（図３参照）が、高輝度にて表示される。加えて、拡散板２３０を通過する光は、光源２１からの距離に関わらず一定の輝度となるように均され得る。このように拡散板２３０が高い光の拡散作用を発揮することにより、虚像７０の輝度ムラは、いっそう抑制可能となるのである。

（第三実施形態）
図１１に示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。第三実施形態による拡散板３３０では、複数の貫通孔３３１は、水平方向ｘ及び垂直方向ｙのそれぞれに沿って、一定の間隔で配列されている。即ち、特定の貫通孔３３１の水平方向ｘに隣接する貫通孔３３１は、当該特定の貫通孔３３１に対し垂直方向ｙにずれることなく位置している。第三実施形態では、水平方向ｘ及び垂直方向ｙにて隣接する貫通孔３３１の間の間隔Ｐは、例えば０．１５ｍｍ程度に規定さている。

ここまで説明した第三実施形態のように、複数の貫通孔３３１が並列に配置された拡散板３３０であっても、各貫通孔３３１の内径ｄが８０μｍ以下とされることにより、第一実施形態と同様の効果が発揮される。したがって、見映えに優れた虚像７０（図３参照）が、高輝度にて表示されるのである。

（第四実施形態）
図１２に示す本発明の第四実施形態では、第一実施形態における円筒孔状の貫通孔３１（図６参照）に替えて、垂直方向ｙを長手方向とする複数のスリット４３２が「貫通孔」として形成されている。複数のスリット４３２は、等間隔にて水平方向ｘに並んでいる。各スリット４３２の内法寸法としての幅ｗは、貫通孔３１の内径ｄと同様に、望ましくは８０μｍ以下、さらに望ましくは５０μｍ以下に設定されるのがよい。

以上のスリット４３２を通過した光によって虚像７０（図３参照）に生じる光の線の幅は、拡大光学系４０（図２参照）及び投影面９１（図２参照）にて拡大されても、０．５ｍｍ以下の大きさを維持し得る。故に、虚像７０に生じる光の線は、視認者に知覚され難いものとなる。したがって、第三実施形態においても、スリット４３２を通過した光によって生じる明部が虚像７０の見映えを悪化させる事態は、回避可能となる。

加えて第四実施形態によれば、貫通孔がスリット状であることにより、拡散板４３０の開口率、ひいては拡散板４３０の光の透過率が、さらに向上容易となる。したがって、虚像７０（図６参照）の輝度は、いっそう向上可能となる。

尚、第四実施形態では、スリット４３２が特許請求の範囲に記載の「貫通孔」に相当し、スリット４３２の幅ｗが特許請求の範囲に記載の「内法寸法」に相当する。

（第五実施形態）
図１３に示す本発明の第五実施形態は、第三実施形態の変形例である。第五実施形態による拡散板５３０では、複数の貫通孔５３１は、楕円筒孔状に形成されている。各貫通孔５３１の長軸は、垂直方向ｙに向けられている。また、各貫通孔５３１の短軸は、水平方向ｘに向けられている。

こうした貫通孔５３１であっても、内法寸法としての短軸の長さａ_ｓが８０μｍ以下、望ましくは５０μｍ以下に設定されることにより、第一実施形態と同様の効果が発揮される。したがって、見映えに優れた虚像７０（図３参照）が、高輝度にて表示されるのである。

尚、第五実施形態では、短軸の長さａ_ｓが特許請求の範囲に記載の「内法寸法」に相当する。

（第六実施形態）
図１４に示す本発明の第六実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。第六実施形態による拡散板６３０の貫通孔６３１は、板厚方向に沿って光源２１に近接するに従い、縮径している。こうしたテーパ状の貫通孔６３１では、光源２１に向かって開口している開口部６３４の内径ｄ_ｍｉｎが、「内法寸法」に相当する。この内径ｄ_ｍｉｎが８０μｍ以下、望ましくは５０μｍ以下に設定されることにより、見映えに優れた虚像７０（図３参照）が、高輝度にて表示されるのである。

加えて第六実施形態では、光源２１側から表示器２６側に向かうに従って、貫通孔６３１の内径が拡大されているので、この貫通孔６３１を通過する光は、拡散され易くなる。こうして、拡散板６３０が高い光の拡散作用を発揮することにより、虚像７０（図３参照）の輝度ムラは、いっそう抑制可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上記実施形態の変形例において、画素ピッチｐ_ｐｉｘが非常に小さい表示器が採用されていた場合、貫通孔の内法寸法は、画素ピッチｐ_ｐｉｘより大きされていてもよい。こうした形態でも、表示画像に対する虚像の拡大率と内法寸法との積が０．５ｍｍ以下であれば、貫通孔３１を通過した光によって生じる明部が虚像７０の見映えを悪化させる事態は、回避可能となる。

上記実施形態の変形例おいて、特許請求の範囲に記載の「特定方向」は、水平方向ｘに限定されず、拡大光学系及び投影面の拡大率や貫通孔の開口形状等に応じて適宜変更されてよい。但し、表示画像７１に対する虚像７０の拡大率が水平方向ｘ及び垂直方向ｙ異なっていた場合、拡大率の大きい方向を「特定方向」とすることが望ましい。また、拡大光学系４０に相当する構成が省略されていた場合、拡大率は、湾曲する投影面９１の形状によって決定される。また、投影面９１が平面状である場合には、拡大率は、拡大光学系４０の備える拡大率によって決定される。

上記第一実施形態の変形例において、隣接する貫通孔のなす角度αは、６０°に限定されず、例えば９０°等に設定されてもよい。また、上記第三実施形態の変形例において、水平方向ｘにおける貫通孔の間隔Ｐと、垂直方向ｙにおける貫通孔の間隔Ｐとは、互いに異なっていてもよい。さらに、これら貫通孔の間隔Ｐは、上記実施形態の値に限定されず、適宜変更されてよい。

上記実施形態の変形例では、横断面形状が四角形状及び三角形状等の多角形状である貫通孔が、拡散板に設けられていてもよい。また、貫通孔の軸方向は、拡散板の板厚方向に対して傾斜していてもよい。さらに、貫通孔の内法寸法及び横断面形状は、拡散板における位置によって変化していてもよい。

上記実施形態の変形例として、所望の透過率の確保が可能であれば、拡散板は、遮光性の材料によって形成されていてもよい。また、拡散板の形状は、矩形の板状に限定されず、表示器の形状等に応じて適宜変更されてよい。例えば拡散板は、湾曲した形状とされていてもよい。

そして、上記実施形態では、車両に搭載されて、ウィンドシールド９０に表示画像７１を投影するＨＵＤ装置に本発明を適用した例を示したが、本発明は、各種の輸送機器に搭載され、表示画像７１の虚像７０を視認者に視認可能とする種々のヘッドアップディスプレイ装置に適用することができる。

１ 車両（移動体）、２１ 光源、２６ 表示器、２７ 画素、３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０ 拡散板、３１，２３１，３３１，５３１，６３１ 貫通孔、４３２ スリット（貫通孔）、４０ 拡大光学系、７０ 虚像、７１ 表示画像、７２ 表示面、９１ 投影面、１００ ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）、ｘ 水平方向（特定方向）、ｙ 垂直方向、ｐ_ｐｉｘ 画素ピッチ、ｄ，ｄ_ｍｉｎ 内径（内法寸法）、ａ_ｓ 短軸の長さ（内法寸法）、ｗ スリットの幅（内法寸法）

Claims (7)

1. 表示面（７２）に形成された表示画像（７１）を移動体（１）の投影面（９１）に投影することにより、前記表示画像の虚像（７０）を前記移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記表示面に沿って配列される複数の画素（２７）を有し、各前記画素における光の透過を制御することで前記表示面に前記表示画像を形成する表示器（２６）と、
   光を放射させる光源（２１）と、
   前記光源からの光を拡散させて前記表示器に出射させる拡散板（３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０）と、を備え、
   前記拡散板は、当該拡散板を板厚方向に貫通する複数の貫通孔（３１，２３１，３３１，４３２，５３１，６３１）を有し、
   前記表示面に沿う特定方向（ｘ）において、前記貫通孔の内法寸法（ｄ，ｗ，ａ_ｓ，ｄ_ｍｉｎ）が、複数の前記画素における画素ピッチ（ｐ_ｐｉｘ）よりも小さいことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記表示面に形成された前記表示画像を拡大し、前記投影面に投影する拡大光学系（４０）、をさらに備え、
   前記拡大光学系及び前記投影面による前記特定方向での前記表示画像の拡大率と、前記内法寸法との積が、０．５ミリメートル以下であることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 表示面（７２）に形成された表示画像（７１）を移動体（１）の投影面（９１）に投影することにより、前記表示画像の虚像（７０）を前記移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記表示面に前記表示画像を形成する表示器（２６）と、
   光を放射させる光源（２１）と、
   前記光源から放射された光を拡散させて前記表示器に向け出射させる拡散板（３０，２３０，３３０，４３０，５３０，６３０）と、
   前記表示面に形成された前記表示画像を拡大し、前記投影面に投影する拡大光学系（４０）と、を備え、
   前記拡散板は、当該拡散板を板厚方向に貫通する複数の貫通孔（３１，２３１，３３１，４３２，５３１，６３１）を有し、
   前記表示面に沿う特定方向（ｘ）における前記貫通孔の内法寸法（ｄ，ｗ，ａ_ｓ，ｄ_ｍｉｎ）と、前記拡大光学系及び前記投影面による前記特定方向での前記表示画像の拡大率との積が、０．５ミリメートル以下であることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記板厚方向と直交する方向における前記貫通孔の横断面の形状は、実質的に円形であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 複数の前記貫通孔は、千鳥状の配置にて前記拡散板に形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記拡散板における前記貫通孔の密度が、前記光源から遠ざかるに従って高くなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
7. 前記拡散板は、透光性の材料によって形成されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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