JP7155700B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクリーン部に光を投射し情報を提供することができる表示装置に関する。

車両には、フロントガラス等のスクリーン部に光を投射させて運転者に必要な情報を提供する表示装置（ヘッドアップディスプレイ装置）が搭載されることがある。表示装置には、光源から出射された光をスクリーン部まで導く光学素子が設けられている。このような表示装置の従来技術として特許文献１に開示される技術がある。

特許文献１に示されるような表示装置は、光が照射され照射された光が透過する表示素子と、この表示素子の一部の領域を透過した光が入射するハーフミラーと、このハーフミラーに向かって表示素子の他の領域を透過した光を反射する反射ミラーと、を備えている。

一部の領域を透過した光は、ハーフミラーで反射され、フロントガラスに投射される。

一方、他の領域を透過した光は、反射ミラーを介してハーフミラーを透過し、フロントガラスに投射される。反射ミラーを介しているため、他の領域を透過した光の光路は、一部の領域を透過した光の光路と比べて、反射ミラー及びハーフミラーの距離の分だけ長くなる。

運転者は、一部の領域を透過した光がフロントガラスに投射されると第１の像、他の領域を透過した光がフロントガラスに投射されると第２の像、を認識する。他の領域を透過した光の光路の方が長いため、第１の像よりも前方（奥）において第２の像を認識する。

特開２０１３－２１４００８号公報

特許文献１に示されるような表示装置には、ハーフミラーが用いられている。ハーフミラーは、照射された光の一部を反射させ、残りの一部を透過させる。このため、表示素子を透過した際よりも、スクリーン部に投射される光が弱くなる。このため、光エネルギーの利用効率が悪い。

本発明は、光エネルギーの利用効率の向上を図ることができる表示装置の提供を課題とする。

請求項１による発明によれば、光源と、この光源から出射された光を透過可能な表示素子を備え、この表示素子を透過した光をスクリーン部に投射する表示装置において、
前記表示素子の一部の領域を透過した光を第１の表示光とし、前記表示素子の他の領域を透過した光を第２の表示光とした場合に、
前記第２の表示光の光路上には、
前記表示素子を透過した前記第２の表示光が入射するプリズムと、
このプリズムに入射した前記第２の表示光を反射する反射部材と、
が設けられ、
前記プリズムは、
前記表示素子を透過した前記第２の表示光に対して傾いて配置され、前記表示素子を透過した前記第２の表示光が入射すると共に、前記反射部材で反射された前記第２の表示光を外部へ反射する第１の面を含み、
前記第１の表示光の光路上には、前記プリズムが配置されておらず、
前記第１の表示光及び第２の表示光は前記スクリーン部に投射され、
前記第２の表示光の光路は、前記第１の表示光の光路よりも長い、ことを特徴とする表示装置が提供される。

請求項２に記載のごとく、好ましくは、前記反射部材を介して前記第１の面に入射する前記第２の表示光の入射角は、入射光が全反射するための最小の角度を臨界角とした場合に、前記臨界角よりも角度が大きい。

請求項３に記載のごとく、好ましくは、前記反射部材は、任意の方向に位置及び角度を変更することができるように、ミラー支持機構によって支持されている。

請求項１に係る発明では、プリズムは、表示素子を透過した第２の表示光に対して傾いて配置され、表示素子を透過した第２の表示光が入射すると共に、反射部材で反射された第２の表示光を外部へ反射する第１の面を含む。プリズムが第１の面を含んでいることで、第１の面から入射した第２の表示光は、反射部材により反射され再び第１の面に入射し、第１の面により外方へ反射されることになる。つまり、第１の面から入射し反射部材に到達するまでの間に第２の表示光が進む距離をＡとし、反射部材により反射され第１の面に到達するまでの間に第２の表示光が進む距離をＢとした場合、第２の表示光の光路は、第１の表示光の光路よりもＡ＋Ｂだけ距離が長くなる。更に、表示素子を透過した第２の表示光に対してプリズムを傾けて配置することで、第１の面で反射された第２の表示光が、所望の方向に進むように調整される。上記構成によればハーフミラーを用いることなく、第２の表示光の光路を長くすることができる。つまり、第１の表示光の光路及び第２の表示光の光路の長さがそれぞれ異なる表示装置において、スクリーン部に投射される光が弱まることを抑制することができる。即ち、光エネルギーの利用効率の向上を図ることができる。

請求項２に係る発明では、反射部材を介して第１の面に入射する第２の表示光の入射角は、入射光が全反射するための最小の角度を臨界角とした場合に、臨界角よりも角度が大きい。上記第２の表示光の入射角を臨界角よりも大きくすることで、反射部材で反射された第２の表示光は、第１の面に入射すると共に第１の面で外方に向かって全反射される。全反射されることにより、第１の面での反射において光エネルギーの損失が抑制される。即ち、より光エネルギーの利用効率の向上を図ることができる。

請求項３に係る発明では、反射部材は、任意の方向に位置及び角度を変更することができるように、ミラー支持機構によって支持されている。上記ミラー支持機構に支持されることにより、第２の表示光の光路の長さを自由に変えることができ、更には、プリズムから出射される第２の表示光が所望の方向に進むよう調整することもできる。即ち、運転者が認識する像の位置を自由に変更することができる。

本発明の実施例１による表示装置の断面図である。 図１に示された表示ユニットの拡大図である。 第２の表示光の光路が長くなることにより運転者が認識する第２の像の位置が変わることを説明する図である。 実施例１による表示ユニットの変形例を示した図である。 実施例２による表示ユニットの拡大図である。 実施例２による表示ユニットにより第２の表示光の光路が長くなることを説明する図である。

本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、説明中、左右とは車両の乗員を基準として左右、前後とは車両の進行方向を基準として前後を指す。また、図中Ｆｒは前、Ｒｒは後、Ｌｅは乗員から見て左、Ｒｉは乗員から見て右、Ｕｐは上、Ｄｎは下を示している。
＜実施例１＞

図１を参照する。表示装置１０は、例えば、車両Ｖｅに搭載され、光を車両ＶｅのフロントガラスＦ（スクリーン部Ｆ）に投射する。運転者Ｍｎは、フロントガラスＦに投射された光から、車速やナビゲーション情報等の情報を得ることができる。

表示装置１０は、箱状を呈するケース１１と、このケース１１内に設けられ光を出射する表示ユニット２０と、この表示ユニット２０から出射された光を反射する平面鏡１２と、この平面鏡１２が反射した光をフロントガラスＦに向かって反射する凹面鏡１３と、表示ユニット２０を制御する制御部１４と、を有している。

表示装置１０は、第１の表示光Ｌ１、及び、第２の表示光Ｌ２をフロントガラスＦに投射する。第１～第２の表示光Ｌ１、Ｌ２が投射されることによって、運転者Ｍｎは、フロントガラスＦの前方に像が２つ投影されているように認識する。以下、認識する２つの像のうち一方を第１の像Ｉ１といい、他方を第２の像Ｉ２という。より詳細には、第１の表示光Ｌ１の投射により運転者Ｍｎが認識する像を第１の像Ｉ１といい、第２の表示光Ｌ２の投射により運転者Ｍｎが認識する像を第２の像Ｉ２という。

ケース１１は、上部が開口している下ケース１１ａと、この下ケース１１ａに被せられた上ケース１１ｂと、この上ケース１１ｂに嵌め込まれ透明な樹脂からなるカバー１１ｃと、を有している。

下ケース１１ａ及び上ケース１１ｂは、遮光性を有する合成樹脂によって形成されている。

図２を参照する。表示ユニット２０は、光を出射する光源２１と、この光源から出射された光を透過する表示素子２２と、この表示素子２２の一部の領域（上部の領域）を透過した第１の表示光Ｌ１を反射するミラー２３と、表示素子２２の他の領域（下部の領域）を透過した第２の表示光Ｌ２が入射するプリズム３０と、このプリズム３０に入射した第２の表示光Ｌ２を反射する反射部材２５と、を有している。

図１を参照する。第１の表示光Ｌ１は、表示素子２２の一部の領域を透過した光であり、第２の表示光Ｌ２は、表示素子２２の他の領域を透過した光である。つまり、一部の領域を透過した光によって第１の像Ｉ１が認識され、他の領域を透過した光によって第２の像Ｉ２が認識される。ここで、第２の表示光Ｌ２の光路は、表示素子２２からフロントガラスＦまでの間において、第１の表示光Ｌ１の光路よりも長くなっている。このため、第２の像Ｉ２は、第１の像Ｉ１よりも奥側（前方）に投影されているよう認識される。

図２を参照する。光源２１は、平板状の基板２１ａにＬＥＤ製のランプ２１ｂが実装された構造をしてる。光源２１は、表示素子２２に向かって光を出射する。尚、光源２１は、表示素子２２に光を出射することができるものであれば何でも良く、ＬＥＤ製のランプ２１ｂを用いたものに限られない。

表示素子２２は、光源２１から出射された光を透過させる光学素子である。表示素子２２は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶パネル等の透過型表示素子である。

ミラー２３は、樹脂製のミラー基材２３ａと、このミラー基材２３ａの表面に蒸着されたミラー反射部２３ｂと、からなるフルミラーである。

ミラー２３は、第２の表示光Ｌ２の光路を避けるように配置されている。

ミラー基材２３ａは、平板状を呈し、表示素子２２に対して４５度傾けられて配置されている。

ミラー反射部２３ｂは、アルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着され形成されており、入射した第１の表示光Ｌ１を上方（平面鏡１２（図１参照））に向かって反射する。尚、ミラー反射部２３ｂを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

プリズム３０は、第２の表示光Ｌ２が入射する第１の面３１と、この第１の面３１から入射した第２の表示光Ｌ２を反射する反射部材２５が形成された第２の面３２と、この第２の面３２に入射し反射部材２５により反射された第２の表示光Ｌ２が外部に出射される際に通過する第３の面３３と、を有している。

プリズム３０は、表示素子２２を透過した第２の表示光Ｌ２に対して傾いて配置されている。

第１の面３１は、表示素子２２と第２の面３２との間に位置している。第１の面３１は、表示素子２２を透過した第２の表示光Ｌ２がプリズム３０内部に入射する際に通過する面である。第１の面３１は、表示素子２２を透過した第２の表示光Ｌ２に対して傾いており、第２の表示光Ｌ２を屈折して入射される。第１の面３１から入射した第２の表示光Ｌ２は、第２の面３２に入射すると共に反射部材２５によって反射され、再び第１の面３１に入射する。第１の面３１は、反射部材２５で反射された第２の表示光Ｌ２を、外部に向かって全反射する。

第２の面３２には、第２の表示光Ｌ２を反射する反射部材２５が一体的に形成されている。このため、第２の面３２に入射した第２の表示光Ｌ２は、反射部材２５により反射される。第２の面３２は、反射部材２５で反射され第１の面３１に入射する第２の表示光Ｌ２の入射角が臨界角（入射光が全反射するための最小の角度）よりも大きな角度で第１の面３１に入射するよう、傾斜状に形成されている。

第３の面３３は、第１の面３１で全反射された第２の表示光Ｌ２が外部に出射される際に通過する面である。第３の面３３は、上方に位置する平面鏡１２（図１参照）に対向している面でもある。これにより、第３の面３３を通過した第２の表示光Ｌ２は、平面鏡１２に入射する、ことになる。

反射部材２５は、第２の面３２の全体に形成された薄膜状の金属であり、第２の面３２に入射した第２の表示光Ｌ２を第１の面３１に向かって反射する。第１の面３１に対して臨界角よりも大きな角度で光が入射するように、第２の表示光Ｌ２を反射する。反射部材２５を形成する金属は、例えば、アルミニウムである。アルミニウムの他、反射部材２５は、銀等によって形成されていても良い。更には、反射部材２５は、光を反射できればどのような構成であっても良い。

反射部材２５は、第２の面３２と連続すると共に、第２の面３２と一体的に形成されている。

図１を参照する。平面鏡１２は、上ケース１１ｂに固定された平面鏡支持部１２ａと、この平面鏡支持部１２ａに回転可能に支持された平面鏡ベース部１２ｂと、この平面鏡ベース部１２ｂの表面に形成され第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２を反射する平面鏡反射部１２ｃと、からなるフルミラーである。

平面鏡ベース部１２ｂは、樹脂製であり、平板状を呈している。

平面鏡反射部１２ｃは、第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２を、凹面鏡１３に向かって反射する。平面鏡反射部１２ｃは、アルミニウム等の金属が薄膜状に形成されてなる。尚、平面鏡反射部１２ｃを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

凹面鏡１３は、下ケース１１ａに固定された凹面鏡支持部１３ａと、この凹面鏡支持部１３ａに回転可能に支持された凹面鏡ベース部１３ｂと、この凹面鏡ベース部１３ｂの表面に形成され第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２を反射する凹面鏡反射部１３ｃと、からなる。

凹面鏡ベース部１３ｂは、樹脂製であり、凹形状を呈している。

凹面鏡反射部１３ｃは、平面鏡反射部１２ｃで反射された第１～第２の表示光Ｌ１、Ｌ２をフロントガラスＦに向かって反射する。凹面鏡反射部１３ｃを介して第１～第２の表示光Ｌ１、Ｌ２を投射させることで、第１～第２の表示光Ｌ１、Ｌ２をフロントガラスＦに直接投射した場合と比べて、第１～第２の像Ｉ１、Ｉ２が拡大される。凹面鏡反射部１３ｃは、アルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着されることによって形成されている。尚、凹面鏡反射部１３ｃを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

フロントガラスＦは、例えば、運転者Ｍｎの前方に設けられた風防ガラスである。このフロントガラスＦに第１～第２の表示光Ｌ１、Ｌ２が投射されることで、運転者Ｍｎは、前方に第１～第２の像Ｉ１、Ｉ２を認識する。

制御部１４は、光源２１の点滅を制御する。更に、制御部１４は、表示素子２２を電圧制御し、表示素子２２を構成する結晶の分子配列を変化させる。表示素子２２が制御部１４に制御されることで、フロントガラスＦに任意の第１～第２の像Ｉ１、Ｉ２が投影される。

次に、本発明の作用を説明する。

図１を参照する。運転者Ｍｎは、表示素子２２の一部の領域を透過した第１の表示光Ｌ１がフロントガラスＦに投射されることで第１の像Ｉ１、表示素子２２の他の領域を透過した第２の表示光Ｌ２がフロントガラスＦに投射されることで第２の像Ｉ２、を認識する。これにより、車速やナビゲーション情報等の情報を得ることができる。

図２を併せて参照する。表示素子２２の一部の領域を透過した第１の表示光Ｌ１は、ミラー２３により平面鏡１２に向かって反射される。表示素子２２の他の領域を透過した第２の表示光Ｌ２は、プリズム３０の第１の面３１に入射し第２の面３２に到達する。その後、第２の表示光Ｌ２は、第２の面３２に形成された反射部材２５によって反射され、再び第１の面３１に入射する。第１の面３１に入射した第２の表示光Ｌ２は、第１の面３１によって外方に向かって全反射される。ここで、第１の面３１から入射した第２の表示光Ｌ２が第２の面３２（反射部材２５）に到達するまでに第２の表示光Ｌ２が進む距離をＡとし、反射部材２５により反射され第１の面３１に到達するまでに第２の表示光Ｌ２が進む距離をＢとした場合、第２の表示光Ｌ２は、Ａ＋Ｂの距離を進む、ことになる。つまり、第２の表示光Ｌ２の光路は、Ａ＋Ｂだけ長くなる。

図３を参照する。図３には、プリズム３０の大きさを異ならせた場合の図が示されている。図３（ａ）を参照する。図３（ａ）には、第１の面３１と第２の面３２との間隔が狭いプリズム３０によって構成される表示ユニット２０が示されている。第１の面３１に入射し第２の面３２に到達するまでに第２の表示光Ｌ２が進む距離をＡ１とし、反射部材２５により反射され第１の面３１に到達するまでに第２の表示光Ｌ２が進む距離をＢ１とした場合、第２の表示光Ｌ２は、Ａ１＋Ｂ１の距離だけ進む、ことになる。このような場合、運転者Ｍｎが認識する第１の像Ｉ１及び第２の像Ｉ２の間隔は、Ｄ１となる。

図３（ｂ）を参照する。図３（ｂ）には、第１の面３１と第２の面３２との間隔が広いプリズム３０によって構成された表示ユニット２０が示されている。第１の面３１から入射し第２の面３２に到達するまでに第２の表示光Ｌ２が進む距離をＡ２（Ａ２＞Ａ１）とし、反射部材２５により反射され第１の面３１に到達するまでに第２の表示光Ｌ２が進む距離をＢ２（Ｂ２＞Ｂ１）とした場合、第２の表示光Ｌ２は、Ａ２＋Ｂ２の距離だけ進むことになる。このような場合、運転者Ｍｎが認識する第１の像Ｉ１及び第２の像Ｉ２の間隔は、Ｄ２（Ｄ２＞Ｄ１）だけ開くことになる。即ち、プリズム３０の大きさを変えるだけで、認識される像の位置を異ならせることができる。

次に、実施例１による表示装置の効果を説明する。

図１を参照する。表示装置１０においては、プリズム３０は、表示素子２２を透過した第２の表示光Ｌ２に対して傾いて配置され、表示素子２２を透過した第２の表示光Ｌ２が入射すると共に、反射部材２５で反射された第２の表示光Ｌ２を外部へ反射する第１の面３１を含む。プリズム３０が第１の面３１を含んでいることで、第１の面３１から入射した第２の表示光Ｌ２は、反射部材２５により反射され再び第１の面３１に入射し、第１の面３１により外方へ反射されることになる。つまり、第１の面３１から入射し反射部材２５に到達するまでの間に第２の表示光Ｌ２が進む距離をＡとし、反射部材２５により反射され第１の面３１に到達するまでの間に第２の表示光Ｌ２が進む距離をＢとした場合、第２の表示光Ｌ２の光路は、第１の表示光Ｌ１の光路よりもＡ＋Ｂだけ距離が長くなる。更に、表示素子２２を透過した第２の表示光Ｌ２に対してプリズム３０を傾けて配置することで、第１の面３１で反射された第２の表示光Ｌ２が、所望の方向に進むように調整される。上記構成によればハーフミラーを用いることなく、第２の表示光Ｌ２の光路を長くすることができる。つまり、第１の表示光Ｌ１の光路及び第２の表示光Ｌ２の光路の長さがそれぞれ異なる表示装置１０において、スクリーン部Ｆに投射される光が弱まることを抑制することができる。即ち、光エネルギーの利用効率の向上を図ることができる。

更に、反射部材２５を介して第１の面３１に入射する第２の表示光Ｌ２の入射角は、入射光が全反射するための最小の角度を臨界角とした場合に、臨界角よりも角度が大きい。上記第２の表示光Ｌ２の入射角を臨界角よりも大きくすることで、反射部材２５で反射された第２の表示光Ｌ２は、第１の面３１に入射すると共に第１の面３１で外方に向かって全反射される。全反射されることにより、第１の面３１での反射において光エネルギーの損失が抑制される。即ち、より光エネルギーの利用効率の向上を図ることができる。

次に、実施例１による表示装置の変形例を説明する。

図４を参照する。図４には、変形例による表示装置１０Ａに設けられた表示ユニット２０Ａが示されている。表示ユニット２０Ａには、反射部材２５を任意の方向に位置及び角度を変更できるミラー支持機構２６Ａが設けられている。更に、実施例２による表示ユニット２０Ａでは、反射部材２５は、第２の面３２に形成されず、ミラー支持機構２６Ａの構成要素であるベース板２６Ａｅの表面に形成されている。

ミラー支持機構２６Ａは、下ケース１１ａに固定された第１のモータ２６Ａａと、この第１のモータ２６Ａａの駆動により回転するピニオン２６Ａｂと、このピニオン２６Ａｂに噛み合いピニオン２６Ａｂの回転により前後に移動するラック２６Ａｃと、このラック２６Ａｃ上に固定された第２のモータ２６Ａｄと、この第２のモータ２６Ａｄに支持され表面に反射部材２５が形成されたベース板２６Ａｅと、第２のモータ２６Ａｄに支持されたベース板２６Ａｅをガイドするガイド部２６Ａｆと、を有している。

第１のモータ２６Ａａには、ＤＣモータ、サーボモータ、ステッピングモータ等の任意のモータを採用することができる。第１のモータ２６Ａａの駆動におけるＯＮ／ＯＦＦ、及び、第１のモータ２６Ａａの回転方向は、制御部１４によって制御される。

ラック２６Ａｃは、ピニオン２６Ａｂが回転することにより、表示素子２２に近づいたり、表示素子２２から遠ざかったりする。つまり、ラック２６Ａｃの位置が前後に移動することにより、第２のモータ２６Ａｄを介してラック２６Ａｃに固定されているベース板２６Ａｅ（反射部材２５）が前後に移動する。これにより、第２の表示光Ｌ２の光路の長さを調整することができる。即ち、第１の面３１から入射した第２の表示光Ｌ２が反射部材２５に到達するまでに進む距離Ａ、及び、反射部材２５で反射された第２の表示光Ｌ２が第１の面３１に入射するまでに進む距離Ｂ、をそれぞれ調整することができる。

第２のモータ２６Ａｄは、ベース板２６Ａｅを介して反射部材２５を回転可能に支持している。即ち、反射部材２５は、第２のモータ２６Ａｄによって回転可能に支持されている、ともいえる。第２のモータ２６Ａｄが駆動させることで、反射部材２５の角度を入射する第２の表示光Ｌ２に対して任意に変化させることができる。第２のモータ２６Ａｄには、ＤＣモータ、サーボモータ、ステッピングモータ等の任意のモータを採用することができる。第２のモータ２６Ａｄの駆動におけるＯＮ／ＯＦＦ、及び、第２のモータ２６Ａｄの回転方向は、制御部１４によって制御される。

ベース板２６Ａｅは、平板状を呈する樹脂からなり、一端が第２のモータ２６Ａｄの先端に固定されている。第２のモータ２６Ａｄを駆動すると、ベース板２６Ａｅの表面に形成された反射部材２５がモータ軸を中心に回転する。即ち、反射部材２５の角度を変化させることができる。

次に、変形例による表示装置の効果を説明する。

反射部材２５は、任意の方向に位置及び角度を変更することができるように、ミラー支持機構２６Ａによって支持されている。上記ミラー支持機構２６Ａに支持されることにより、第２の表示光Ｌ２の光路の長さを自由に変えることができ、更には、プリズム３０から出射される第２の表示光Ｌ２が所望の方向に進むよう調整することもできる。即ち、運転者Ｍｎが認識する像の位置を自由に変更することができる。

上記構成による表示装置１０Ａにおいても、ハーフミラーを用いていないため、本発明所定の効果を得ることができる。
＜実施例２＞

次に、実施例２による表示装置を図面に基づいて説明する。

図５を参照する。図５は、実施例２における表示装置１０Ｂの断面図の一部を拡大したものであり、上記図２に対応させている。実施例２の表示装置１０Ｂにおいては、実施例１による表示ユニット２０の構成が変わっている。具体的には、実施例１のミラー２３を廃しており、替わりに、第２の表示光Ｌ２の光路上に配置された第１の部品（第１の反射ミラー４１Ｂ）、及び、第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２の光路上に配置された第２の部品（第２の反射ミラー４２Ｂ）が設けられている。その他の基本的な構造については、実施例１による表示装置１０と共通する。実施例１と共通する部分については、符号を流用すると共に詳細な説明を省略する。

表示ユニット２０Ｂは、光を出射する光源２１と、この光源２１から出射された光を透過する表示素子２２と、この表示素子２２の他の領域（下部の領域）を透過した第２の表示光Ｌ２が入射するプリズム３０と、このプリズム３０に入射した第２の表示光Ｌ２を反射する反射部材２５と、この反射部材２５を介してプリズム３０の外方に出射された第２の表示光Ｌ２を反射する第１の反射ミラー４１Ｂと、この第１の反射ミラー４１Ｂが反射した第２の表示光Ｌ２、及び、表示素子２２の一部の領域（上部の領域）を透過した第１の表示光Ｌ１を反射する第２の反射ミラー４２Ｂと、を有している。

第１の反射ミラー４１Ｂは、樹脂製の第１の反射ミラー基材４１Ｂａと、この第１の反射ミラー基材４１Ｂａの表面に形成され第２の表示光Ｌ２を反射する第１の反射ミラー反射部４１Ｂｂと、を有している。

第１の反射ミラー４１Ｂは、第１の表示光Ｌ１の光路を避けるように配置されている。

第１の反射ミラー反射部４１Ｂｂは、第１の反射ミラー基材４１Ｂａに対してアルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着されることにより形成された部位であり、入射した第２の表示光Ｌ２を第２の反射ミラー４２Ｂに向かって反射する。尚、第１の反射ミラー反射部４１Ｂｂを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

第２の反射ミラー４２Ｂは、樹脂製の第２の反射ミラー基材４２Ｂａと、この第２の反射ミラー基材４２Ｂａの表面に形成され第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２を反射する第２の反射ミラー反射部４２Ｂｂと、を有している。

第２の反射ミラー反射部４２Ｂｂは、第２の反射ミラー基材４２Ｂａに対してアルミニウム等の金属が薄膜状に蒸着されることにより形成された部位であり、入射した第１の表示光Ｌ１及び第２の表示光Ｌ２を平面鏡１２（図１参照）に向かって反射する。尚、第２の反射ミラー反射部４２Ｂｂを形成する金属は、アルミニウムに限られず、例えば、銀であっても良い。

第１の反射ミラー反射部４１Ｂｂによって反射された第２の表示光Ｌ２の光路は、フロントガラスＦ（図１参照）までの間、第１の表示光Ｌ１の光路に沿っている。

次に、実施例２による表示装置の作用を説明する。

表示素子２２を透過した第２の表示光Ｌ２は、第１の面３１に入射し反射部材２５が形成されたプリズム３０の第２の面３２に到達する。その後、第２の表示光Ｌ２は、反射部材２５により反射され、再び第１の面３１に入射し第１の面３１により外部に向かって全反射される。表示ユニット２０にはハーフミラーが用いられていない。

図６を参照する。図６（ａ）には、実施例１の表示ユニット２０及び表示ユニット２０を通過する第１～第２の表示光Ｌ１、Ｌ２の光路が示されている。第１の面３１に入射し反射部材２５に到達するまでに第２の表示光Ｌ２が進む距離をＡとし、反射部材２５により反射され第１の面３１に到達するまでに第２の表示光Ｌ２が進む距離をＢとした場合、第２の表示光Ｌ２の光路は、第１の表示光Ｌ１の光路よりもＡ＋Ｂだけ長い。

図６（ｂ）を参照する。図６（ｂ）には、第２の反射ミラー４２Ｂを除いた実施例２の表示ユニット２０Ｂ及び表示ユニット２０Ｂを通過する第１～第２の表示光Ｌ１、Ｌ２の光路が示されている。このような表示ユニット２０Ｂにおいては、第２の表示光Ｌ２は、第１の面３１で全反射された後、第１の反射ミラー４１Ｂにより反射される。第１の反射ミラー４１Ｂで反射されることにより、第２の表示光Ｌ２は、第１の表示光Ｌ１に沿うこととなる。ここで、第１の面３１により全反射され第１の反射ミラー４１Ｂに到達するまでに第２の表示光Ｌ２が進む距離をＣとした場合、第２の表示光Ｌ２の光路は、第１の表示光Ｌ１の光路よりもＡ＋Ｂ＋Ｃだけ長くなる。つまり、実施例１の場合よりも第２の表示光Ｌ２の光路は、Ｃだけ長くなる。

従って、このように構成された実施例２の表示装置１０においても、本発明所定の効果を得ることができる。

尚、本発明による表示装置が搭載される車両は、四輪車の他、二輪車又は三輪車であっても良い。更には、車両以外の乗り物や建機等にも適用が可能である。

また、実施例に示されている平面鏡及び凹面鏡は、必須の構成要素ではない。従って、必要に応じてこれらを廃しても良い。

更に、実施例２に示されている第２の反射ミラーは、必須の構成要素でなはない。このため、必要に応じて第２の反射ミラーを廃すことができる。第２の反射ミラーを廃すことにより、表示ユニットをよりコンパクトにすることができる。

また、実施例においては、スクリーン部をフロントガラスとして説明した。しかしながら、スクリーン部は、第１～第２の表示光を投射することができるものであれば何でも良く、フロントガラスに限られない。本発明は、いわゆるコンバイナをスクリーン部とした表示装置にも適用することができる。

即ち、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、本発明は、実施例に限定されるものではない。

本発明の表示装置は、車両に搭載するのに好適である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ…表示装置
２２…表示素子
２５…反射部材
２６Ａ…ミラー支持機構
３０…プリズム
３１…第１の面
Ｆ…フロントガラス（スクリーン部）
Ｌ１…第１の表示光
Ｌ２…第２の表示光
Ｍｎ…運転者
Ｉ１…第１の像
Ｉ２…第２の像

Claims (3)

1. 光源と、この光源から出射された光を透過可能な表示素子を備え、この表示素子を透過した光をスクリーン部に投射する表示装置において、
   前記表示素子の一部の領域を透過した光を第１の表示光とし、前記表示素子の他の領域を透過した光を第２の表示光とした場合に、
   前記第２の表示光の光路上には、
   前記表示素子を透過した前記第２の表示光が入射するプリズムと、
   このプリズムに入射した前記第２の表示光を反射する反射部材と、
   が設けられ、
   前記プリズムは、
   前記表示素子を透過した前記第２の表示光に対して傾いて配置され、前記表示素子を透過した前記第２の表示光が入射すると共に、前記反射部材で反射された前記第２の表示光を外部へ反射する第１の面を含み、
   前記第１の表示光の光路上には、前記プリズムが配置されておらず、
   前記第１の表示光及び第２の表示光は前記スクリーン部に投射され、
   前記第２の表示光の光路は、前記第１の表示光の光路よりも長い、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記反射部材を介して前記第１の面に入射する前記第２の表示光の入射角は、入射光が全反射するための最小の角度を臨界角とした場合に、前記臨界角よりも角度が大きいことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記反射部材は、任意の方向に位置及び角度を変更することができるように、ミラー支持機構によって支持されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表示装置。

Images