WO2023127354A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2023127354A1
WO2023127354A1 PCT/JP2022/043094 JP2022043094W WO2023127354A1 WO 2023127354 A1 WO2023127354 A1 WO 2023127354A1 JP 2022043094 W JP2022043094 W JP 2022043094W WO 2023127354 A1 WO2023127354 A1 WO 2023127354A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
opening
display device
image
transmitting member
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/043094
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
圭司 杉山
裕昭 岡山
聡 葛原
Original Assignee
パナソニックIpマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックIpマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックIpマネジメント株式会社
Publication of WO2023127354A1 publication Critical patent/WO2023127354A1/ja

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays

Definitions

  • the present disclosure relates to display devices.
  • Patent Document 1 discloses a head-up display with improved appearance and design.
  • the head-up display includes an adjustment unit for adjusting the projection direction of the projection unit, and an opening provided movably in the longitudinal direction of the vehicle in the opening through which the display image is transmitted.
  • a lid having a bezel and a controller for controlling movement of the lid in accordance with a projection direction are provided.
  • an object of the present disclosure is to provide a display device capable of suppressing the entry of dust and dirt into the display device and taking measures against stray light according to the position of the driver's eyes.
  • a display device is a display device that projects an image onto a display medium of a mobile body and allows a user to view a virtual image, the display device generates the image, and projects the image onto the display medium.
  • a light transmission member positioned on an optical path of the output image light between the display medium and the image generation unit; and an opening.
  • An opening arranged so as to be movable along the traveling direction of the moving body between a first position and a second position located behind the first position in the traveling direction of the moving body. and the opening has a first edge arranged on the front side in the moving direction of the moving body and a second edge arranged on the rear side in the moving direction of the moving body.
  • a straight line connecting the upper end of the first edge and the lower end of the second edge is set as a reference line, and external light passing along the reference line
  • the reference external light when the opening is arranged at the first position is obtained when the opening is arranged at the second position.
  • the reference ambient light is reflected by the light transmitting member, it reaches a lower position than the reference ambient light in the case of the above case.
  • dust and dirt can be prevented from entering the interior of the display device, and stray light countermeasures can be taken according to the position of the driver's eyes.
  • FIG. 1A is a diagram showing a vehicle and a display device according to Embodiment 1.
  • FIG. 1B is a perspective view showing the display device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the display device according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal structure and the front window of the display device according to Embodiment 1 when the opening is arranged at the first position.
  • 4A is a cross-sectional view showing the internal structure and the front window of the display device according to Embodiment 1 when the opening is arranged at the second position.
  • FIG. FIG. 4B is an explanatory diagram illustrating the upper end of the first edge.
  • FIG. 4C is an explanatory diagram illustrating the lower end of the second edge.
  • FIG. 5 is a diagram showing a position reached by external light when using a conventional light-transmitting member and a position reached by external light when using the light-transmitting member of the embodiment.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the internal structure and the front window of the display device according to the modification of the first embodiment when the opening is arranged at the first position.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the internal structure and the front window of the display device according to the modification of the first embodiment when the opening is arranged at the second position.
  • 8A is a cross-sectional view showing a display device according to Embodiment 2.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view showing the display device and the front window according to Embodiment 2.
  • FIG. FIG. 9 is a cross-sectional view showing the internal structure and the front window of a display device according to another modification when the opening of the display device is arranged at the first position.
  • each figure is a schematic diagram and is not necessarily strictly illustrated. Moreover, in each figure, the same code
  • the second edge side with respect to the first edge is defined as the X-axis positive direction
  • the opening side with respect to the first housing is defined as the Z-axis positive direction
  • the X-axis positive direction is defined. It is a direction perpendicular to the Z-axis positive direction
  • the left side of FIG. 1B is defined as the Y-axis positive direction.
  • the direction of FIG. 1B is also applied to the figures after FIG.
  • FIG. 1A is a diagram showing a vehicle 2 and a display device 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. 1B is a perspective view showing the display device 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the display device 1 according to Embodiment 1.
  • the display device 1 is arranged, for example, on a dashboard (also called an instrument panel) of a vehicle 2.
  • a front window 3 (also referred to as a front shield) is arranged above the dashboard of the vehicle 2 .
  • a display device 1 is arranged between a dashboard and a front window 3 .
  • the front window 3 is an example of a display medium.
  • the vehicle 2 is an example of a moving body.
  • the mobile body may be an aircraft, a ship, or the like, in addition to the vehicle 2 .
  • the display device 1 responds to the image represented by the image light by reflecting the image light representing the image emitted from the image generation unit 20 to the front window 3 for the user such as the driver or fellow passenger. It is possible to display a virtual image that That is, the display device 1 displays an image indicated by the image light on the front window 3 by projecting the image light forming the image emitted by the image generation unit 20 in front of the front window 3 . Thereby, the display device 1 can project an image onto the front window 3 of the vehicle 2 to allow the user to visually recognize the virtual image.
  • the image light is light representing image information including numbers, characters, graphics, etc., and is displayed in front of the front window 3 as a virtual image.
  • An image is a still image or a moving image, and is an image such as numbers, characters, and graphics.
  • FIG. 3 is a sectional view showing the internal structure of the display device 1 and the front window 3 when the opening 40 of the display device 1 according to Embodiment 1 is arranged at the first position.
  • FIG. 4A is a cross-sectional view showing the internal structure of the display device 1 and the front window 3 when the opening 40 of the display device 1 according to Embodiment 1 is arranged at the second position.
  • the display device 1 includes a first housing 10, an image generator 20, a first reflecting mirror 31 and a second reflecting mirror 32, a light transmission member 33, and an opening 40. and
  • the first housing 10 is a housing that houses the image generating section 20 and the light transmitting member 33 .
  • the first housing 10 constitutes the outer shell of the display device 1 .
  • the first housing 10 is fixed to the vehicle 2 while attached to the dashboard.
  • a housing opening 11 for arranging the light transmitting member 33 is formed on the Z-axis plus direction side of the first housing 10 .
  • the housing opening 11 is curved upward on the positive side of the X-axis toward the positive side of the Z-axis according to the shape of the curved light-transmitting member 33 .
  • a portion of the first housing 10 on the positive side of the X axis extends in the positive direction of the Z axis.
  • the image generator 20 generates an image and outputs image light indicating the generated image so that the image is projected onto the front window 3 .
  • the image generating section 20 emits image light from the display section 25 .
  • the image light emitted from the display unit 25 of the image generation unit 20 is reflected by the first reflecting mirror 31 and then reflected by the second reflecting mirror 32 , enters the light transmitting member 33 and passes through the opening 40 .
  • the light passes through the opening of the display device 1 and is projected onto the front window 3 . That is, the image generator 20 can project a predetermined image onto the front window 3 by emitting image light representing an image.
  • the user can recognize the virtual image by reflecting the image light on the front window 3 .
  • the image generator 20 is, for example, a liquid crystal display device having a liquid crystal display or the like.
  • the image generation unit 20 has a display unit 25, a second housing 22, a light emitting module 23, and a condenser lens 24.
  • the display unit 25 is a liquid crystal display element such as a liquid crystal display (LCD).
  • the display unit 25 may be a light-transmissive or light-semi-transmissive TFT liquid crystal (Thin Film Transistor Liquid Crystal). Display) and the like.
  • TFT liquid crystal Thin Film Transistor Liquid Crystal
  • the display unit 25 emits image light representing an image including numbers, characters, graphics, etc. from the emission surface in accordance with a control instruction from the control unit mounted on the vehicle 2 of FIG. 1A.
  • the display unit 25 is driven by AC power obtained from the vehicle 2 side.
  • the display unit 25 has an optical axis in a direction parallel to the prescribed direction.
  • the optical axis is inclined upward in the positive direction of the Z-axis with respect to the positive direction of the X-axis.
  • the display section 25 is inclined with respect to a plane perpendicular to the optical axis of the light emitting module 23 .
  • the display unit 25 is fixed to the second housing 22 so as to be orthogonal to the optical axis.
  • the second housing 22 is a container that houses the light emitting module 23, the condenser lens 24, and the like.
  • the second housing 22 is arranged on the bottom plate portion of the first housing 10 .
  • the second housing 22 is fixed to the bottom of the first housing 10 by fixing members such as screws, for example.
  • the light emitting module 23 has a light source and a substrate.
  • the light emitting module 23 is an example of a projection section.
  • the light source is mounted on the substrate in such a posture that light is emitted from the back side of the display section 25 toward the display section 25 via the condenser lens 24 .
  • the light source is, for example, a light emitting diode (LED: Light Emitting Diode).
  • LED Light Emitting Diode
  • the light source is driven by DC power obtained from a power supply (not shown) inside the vehicle 2 .
  • the light source is turned on or off according to an ON signal or an OFF signal from the controller.
  • the substrate has a light source mounted on the surface on the side of the condenser lens 24 and the display unit 25 .
  • the substrate is supported by the second housing 22 in a posture inclined downward in the positive direction of the X-axis with respect to the ZY plane.
  • the condenser lens 24 is arranged on the light emitting direction side of the light source, and is arranged on the optical path between the light source and the display section 25 .
  • the condenser lens 24 is supported by the second housing 22 in such a posture that the central axis of the condenser lens 24 substantially coincides with the optical axis of the light source.
  • the condenser lens 24 is a lens that collects the light emitted from the light source toward the display section 25 .
  • the light emitted from the condenser lens 24 is applied to the entire rear surface of the display section 25 .
  • the condensing lens 24 is made of translucent members such as glass and transparent resin.
  • the condenser lens 24 is a convex lens. Note that the condenser lens 24 may be a concave lens.
  • the first reflecting mirror 31 reflects the image light emitted by the image generator 20 toward the second reflecting mirror 32 . Also, the second reflecting mirror 32 reflects the image light emitted by the image generating section 20 toward the light transmitting member 33 .
  • first reflecting mirror 31 and the second reflecting mirror 32 are arranged on the first housing 10 so as to face each other with a predetermined distance therebetween.
  • the first reflecting mirror 31 is arranged in the X-axis positive direction of the first housing 10 so as to face the emission surface of the image generation unit 20 arranged on the X-axis negative direction side of the first housing 10 . placed on the direction side.
  • the first reflecting mirror 31 is arranged on the Z-axis positive direction side of the image generating section 20 .
  • the second reflecting mirror 32 is arranged on the negative X-axis direction side of the first housing 10 so as to face the first reflecting mirror 31 arranged on the positive X-axis direction side of the first housing 10 .
  • the second reflecting mirror 32 is arranged so as to be aligned with the first reflecting mirror 31 along the X-axis direction.
  • the second reflecting mirror 32 is arranged on the Z-axis plus direction side of the image generator 20 in the Z-axis direction.
  • the first reflecting mirror 31 and the second reflecting mirror 32 are arranged between the image generating section 20 and the light transmitting member 33 in the Z-axis direction.
  • the first reflecting mirror 31 and the second reflecting mirror 32 are arranged in the first housing 10 in this way, the image light emitted from the image generating section 20 enters the first reflecting mirror 31 and is first reflected. After being reflected by the mirror 31 , the light enters the second reflecting mirror 32 , is reflected by the second reflecting mirror 32 , and enters the light transmission member 33 . That is, the first reflecting mirror 31 is arranged on the optical path between the image generating section 20 and the second reflecting mirror 32, and the second reflecting mirror 32 is arranged on the optical path between the first reflecting mirror 31 and the light transmitting member 33. are placed in
  • the image light that has entered the light transmission member 33 is transmitted through the light transmission member 33 and an image is projected onto the front window 3 .
  • the first reflecting mirror 31 and the second reflecting mirror 32 are convex mirrors or concave mirrors.
  • each of the first reflecting mirror 31 and the second reflecting mirror 32 is a curved concave mirror.
  • each of the first reflecting mirror 31 and the second reflecting mirror 32 is a rectangular mirror elongated in the Z-axis direction.
  • the shapes of the first reflecting mirror 31 and the second reflecting mirror 32 are not particularly limited, and may be polygonal or circular.
  • the second reflecting mirror 32 may be able to swing around the Y-axis direction. In this case, the position of the image projected onto the front window 3 can be adjusted.
  • the second reflecting mirror 32 may be swingable by manual operation or electric operation by a drive mechanism.
  • the light transmitting member 33 is a thin plate having at least a portion curved.
  • the light transmission member 33 has translucency. Therefore, the image light transmitted through the light transmission member 33 is projected onto the front window 3 .
  • the light transmitting member 33 is fixed to the first housing 10 so as to cover (close) the housing opening 11 of the first housing 10 . Further, the light transmitting member 33 is arranged on the Z-axis plus direction side of the second reflecting mirror 32 in a posture substantially parallel to the XY plane. That is, the light transmission member 33 is positioned on the optical path of the image light between the front window 3 and the image generation section 20 . Specifically, the light transmitting member 33 is arranged on the optical path between the second reflecting mirror 32 and the front window 3 . Therefore, the light transmitting member 33 can transmit the image light emitted from the image generating section 20 toward the front window 3 .
  • the light transmission member 33 also serves as an antifouling cover that suppresses dust and dirt entering the first housing 10 .
  • the surface of the light transmitting member 33 on the front window 3 side may be hard-coated. In this case, even if dust and dirt adhere to this surface, it becomes easy to wipe off the dirt.
  • the surface of the light transmitting member 33 on the side of the front window 3 is the surface of the light transmitting member 33 on the positive direction side of the X axis, and is an emission surface from which image light is emitted.
  • the light transmitting member 33 has a curved portion 33a that curves upward as it approaches in the direction opposite to the traveling direction. That is, since the X-axis positive direction side of the housing opening 11 extends in the Z-axis positive direction side, the light transmission member 33 is arranged so that the X-axis positive direction side corresponds to the Z-axis positive direction side so as to correspond to the shape of the housing opening 11 . warped to the side.
  • the curved portion 33a has an arc shape in a cross-sectional view.
  • the light transmitting member 33 may be entirely curved or partially curved. When a part of the light transmitting member 33 is curved, the light transmitting member 33 may have a planar portion located on the negative side of the curved portion 33a in the X-axis direction, in addition to the curved portion 33a.
  • the opening 40 is a frame-like body having an opening 40a.
  • the image light transmitted through the light transmission member 33 passes through the opening 40a.
  • external light incident from the outside of the front window 3 or external light reflected by the light transmitting member 33 passes.
  • the opening 40 is arranged on the front window 3 side of the light transmitting member 33 so as to cover the light transmitting member 33 . That is, the opening 40 a is arranged at a position facing the light transmitting member 33 . Further, the opening 40a is arranged so as to overlap at least a portion of the light transmitting member 33 along the Z-axis direction.
  • the opening 40 is arranged so as to be movable along the traveling direction of the vehicle 2 between a first position and a second position behind the first position in the traveling direction of the vehicle 2. . That is, the opening 40 is located between the first position arranged on the negative side of the X-axis with respect to the light transmitting member 33 and the second position arranged on the positive side of the X-axis with respect to the light transmitting member 33. , and is movable along the X-axis direction.
  • the opening 40a when the opening 40 is at the first position, the opening 40a is arranged at a position not overlapping the curved portion 33a of the light transmitting member 33 along the Z-axis direction.
  • the opening 40a is arranged at a position overlapping the curved portion 33a of the light transmitting member 33 along the Z-axis direction.
  • the second edge 42 of the opening 40 When the opening 40 moves from the first position to the second position, the second edge 42 of the opening 40 is lifted higher than the first edge 41 because it moves along the surface of the light transmitting member 33 .
  • the second edge 42 of the opening 40 moved to the second position assumes a position in which the shoulders are higher than the first edge 41 .
  • the opening 40 moves along the surface of the light transmitting member 33, so that the first edge 41 and the second edge 42 of the opening 40 are aligned. It can be height. That is, the opening 40 moved to the first position may assume a posture in which the first edge 41 and the second edge 42 are aligned along the XY plane.
  • the opening 40 has the first edge 41 and the second edge at both the first position and the second position. 42 may be aligned along the XY plane.
  • the opening 40 may be movable by manual operation. Also, the opening 40 may be movable by a drive mechanism such as an electric motor, gears, or belts. In this case, the opening 40 may be operated by an input device mounted on the vehicle 2 . Further, the opening 40 may be driven and controlled by a drive mechanism and a control unit that controls the drive mechanism by detecting the position of the user's eyes with a sensor mounted on the vehicle. That is, the controller may control the drive mechanism to move the opening 40 by detecting the position of the user's eyes with the sensor. Thereby, the opening 40 can be automatically moved in conjunction with the position of the user's eyes.
  • the control unit is a processor or the like that can execute a program.
  • Such an opening 40 has a first edge 41 , a second edge 42 and a pair of third edges 43 .
  • the first edge portion 41 is arranged facing the second edge portion 42 on the front side in the traveling direction of the moving object, that is, on the X-axis minus direction side of the second edge portion 42 .
  • the first edge 41 is movable along the X-axis direction along with the movement of the opening 40 .
  • the first edge 41 extends in the Z-axis plus direction so as to stand up with respect to the light transmitting member 33 .
  • the tip of the first edge portion 41 is arranged at a position higher than the light transmitting member 33 .
  • the tip of the first edge portion 41 is arranged at a position higher than the curved portion 33a.
  • the first edge portion 41 can block external light. That is, the opening 40 has a light shielding performance.
  • the second edge portion 42 is arranged on the rear side in the traveling direction of the vehicle 2 , that is, on the X-axis plus direction side of the first edge portion 41 .
  • the second edge 42 is movable along the X-axis direction along with the movement of the opening 40 .
  • Each of the pair of third edge portions 43 is arranged at both ends of the first edge portion 41 and the second edge portion 42 and connected to the first edge portion 41 and the second edge portion 42 .
  • the straight line connecting the upper end of the first edge portion 41 and the lower end of the second edge portion 42 is used as the reference line.
  • external light passing along the reference line and incident on the light transmitting member 33 is defined as reference external light.
  • the acute angle ⁇ 1 between the reference line when the opening 40 is placed at the first position and the light transmission member 33 is the same as the reference line when the opening 40 is placed at the second position. It may be larger than the acute angle ⁇ 2 formed with the member 33 .
  • FIG. 4B is an explanatory diagram illustrating the upper end of the first edge portion 41.
  • FIG. 4C is an explanatory diagram illustrating the lower end of the second edge portion 42.
  • FIG. 4B and 4C show only cross sections of the first edge portion 41, the second edge portion 42, and the light transmitting member 33. As shown in FIG.
  • the upper end of the first edge 41 is the vertically upper end of the first edge 41 .
  • the upper end of the first edge portion 41 is curved, a straight line that includes the lower end of the second edge portion 42 and is in contact with the first edge portion 41 becomes the reference line.
  • the point of contact of the first edge 41 with which the straight line contacts may be defined as the upper end of the first edge 41 .
  • the lower end of the second edge 42 is the vertically lower end of the second edge 42 .
  • the second edge 42 of the opening 40 does not contact the light transmitting member 33, that is, when there is a gap between the second edge 42 and the light transmitting member 33
  • the second edge The lower end of the second edge portion 42 may be defined as an intersection point where the extended line of the two-dot chain line along the wall surface of 42 and the light transmitting member 33 intersect.
  • the reference external light When the opening 40 is arranged at the first position, the reference external light reaches a position lower than the eyebox by a predetermined distance even if the eyebox is at a high position at the eye arrangement position. Further, when the opening 40 is arranged at the second position, the reference external light reaches a position lower than the eyebox by a predetermined distance even if the eyebox is at a lower position at the eye arrangement position.
  • the reference external light when the opening 40 is arranged at the first position is reflected by the light transmitting member 33 more than the reference external light when the opening 40 is arranged at the second position. At least part of the trailing optical path reaches a low position.
  • the reference extraneous light when the opening 40 is arranged at the first position is reflected by the windshield 3 more than the reference extraneous light when the opening 40 is arranged at the second position. , to reach a lower position.
  • the reference extraneous light when the opening 40 is placed at the first position is at a position lower than the reference extraneous light when the opening 40 is placed at the second position. reach.
  • FIG. 5 is a diagram showing a position reached by external light when using a conventional light transmitting member and a position reached by external light when using the light transmitting member 33 of the embodiment.
  • FIG. 5 illustrates the case where the opening is arranged at the second position. Also, in FIG. 5, illustration of the second edge, the first housing, etc. is omitted.
  • the reference external light incident on the light transmission member 33 of the present embodiment is indicated by a solid line
  • the conventional light transmission member is indicated by a two-dot chain line
  • the reference external light incident on the conventional light transmission member is indicated by a two-dot chain line.
  • the height from the horizontal line passing through the surface edge of the first edge 41 side of the light transmitting member 33 to the tip of the first edge 41 is D1
  • the inner surface of the front window 3 (the surface on the passenger compartment side) from the horizontal line D2 is the height to the point where the reference external light of the solid line is incident
  • D3 is the height from the position of the user where the solid-line reference external light reaches to the vertical lower end of the eye placement region indicated by the two-dot chain line; D4 is the height from the vertical lower end of the eye placement region to the horizontal line indicated by the two-dot chain line; The height is indicated by D5.
  • the width from the intersection of the surface of the conventional light transmitting member and the surface of the light transmitting member 33 to the edge of the light transmitting member 33 on the user side is L1
  • the edge of the light transmitting member 33 on the user side to the front window 3 L2 is the width to the point where the solid line reference external light is incident on the inner surface of the front window 3
  • L3 is the width from the point of incidence to the front window 3 to the user.
  • the angle between the horizontal line and the inner surface of the front window 3 on the passenger compartment side is indicated by d.
  • the acute angle between the horizontal line passing through the point of incidence on the conventional light transmission member and the reference external light incident on the conventional light transmission member on the chain double-dashed line is denoted by ⁇ .
  • the angle between the horizontal line passing through the incident point of the conventional light transmitting member and the surface (tangent line) of the conventional light transmitting member is denoted by a.
  • the angle between the horizontal line passing through the point of incidence on the conventional light transmitting member and the light reflected by the conventional light transmitting member and the reference external light indicated by the two-dot chain line is indicated by ⁇ +2a.
  • ⁇ T represents the width between the point where the reference external light is incident on the light transmitting member 33 indicated by the solid line and the point where the reference external light is incident on the conventional light transmitting member indicated by the two-dot chain line.
  • the angle between the horizontal line passing through the surface edge of the light transmitting member 33 on the first edge 41 side and the solid line surface (tangent to the point) where the reference external light is incident on the light transmitting member 33 is denoted by g.
  • the angle between the light reflected by the conventional light-transmitting member and the straight line parallel to the vertical direction including the point at which the light is incident on the inner surface of the windshield 3 is indicated by c.
  • the angle between the reference external light reflected by the inner surface of the front window 3 indicated by a two-dot chain line and a straight line parallel to the vertical direction including the point at which the reference external light is incident on the inner surface of the front window 3 is indicated by c+2d.
  • the curvature of the curved portion 33a of the light transmitting member 33 can be made smaller than that of the conventional light transmitting member. That is, the overall height of the light transmitting member 33 can be made smaller than that of the conventional light transmitting member. Therefore, the display device 1 equipped with the light-transmitting member 33 of the present embodiment suppresses an increase in size and is easier to mount on the display device 1 than the display device equipped with the conventional light-transmitting member. Decrease can be suppressed.
  • the image light emitted from the image generator 20 is incident on the first reflecting mirror 31 , reflected, and then incident on the second reflecting mirror 32 .
  • the image light incident on the second reflecting mirror 32 is reflected by the second reflecting mirror 32 , enters the light transmitting member 33 , passes through the light transmitting member 33 , is emitted from the light transmitting member 33 , and reaches the windshield 3 .
  • An image is projected on the front window 3 by the image light being incident on the front window 3 .
  • the display device 1 is the display device 1 that projects an image onto the display medium (front window 3) of a moving body (vehicle 2) and allows the user to visually recognize a virtual image.
  • the display medium and the image generation unit 20 and a light transmitting member 33 formed with an opening 40a and movable along the traveling direction of the moving body between a first position and a second position located behind the first position in the traveling direction of the moving body.
  • the opening 40 has a first edge 41 arranged on the front side in the moving direction of the moving body and a second edge 42 arranged on the rear side in the moving direction of the moving body. .
  • a straight line connecting the upper end of the first edge portion 41 and the lower end of the second edge portion 42 is set as a reference line, and external light passing along the reference line.
  • the reference external light when the opening 40 is arranged at the first position is the reference external light when the opening 40 is arranged at the second position. In at least a part of the optical path after the reference external light is reflected by the light transmitting member 33, it reaches a lower position than the external light.
  • the light transmission member 33 can be arranged at a position facing the opening 40a, it is possible to prevent dust from entering through the opening 40a.
  • the optical path after the non-reference light is reflected by the light transmitting member 33 can be shifted.
  • the position of the opening 40 can be adjusted so that external light does not reach the user's eyes, the user is less likely to be dazzled by the external light.
  • the display device 1 it is possible to prevent dust from entering the display device 1 and to take measures against stray light according to the position of the eyes of the driver. As a result, stray light due to external light can be prevented from reaching the user's eyes, making it difficult for the user to feel glare due to external light.
  • the light-transmitting member 33 has a curved portion 33a that curves upward as it approaches the direction opposite to the traveling direction.
  • the reference external light when the opening 40 is arranged at the first position is higher than the reference external light when the opening 40 is arranged at the second position. After reflecting off the display medium, it reaches the low position.
  • the opening 40 when the opening 40 is at the second position, even if the user feels dazzled by the external light, by moving the opening 40 to the first position side, the external light is removed from the position of the eye box. can reach lower positions. In other words, since the position of the opening 40 can be adjusted so that external light does not reach the user's eyes, the user is less likely to be dazzled by the external light.
  • the reference external light when the opening 40 is arranged at the first position is higher than the reference external light when the opening 40 is arranged at the second position. reach a lower position.
  • the first edge portion 41 protrudes so as to stand up with respect to the light transmitting member 33 .
  • the tip of the first edge portion 41 is arranged at a position higher than the light transmitting member 33 .
  • the opening 40 by moving the opening 40, the amount of external light entering the light transmitting member 33 can be reduced. That is, since external light can be blocked by the first edge portion 41, the amount of external light taken into the inside of the display device 1 can be reduced. For this reason, external light entering and passing through the light transmitting member 33 is condensed and reaches the inside of the image generating section 20, so that an increase in temperature inside the image generating section 20 can be suppressed. As a result, deterioration of the image generator 20 can be suppressed.
  • the image generation section 20 has a display section 25 and a projection section (light emitting module 23).
  • the image generating section 20 can project an image onto the front window 3 by outputting image light.
  • the display device 1 of this modified example differs from the display device of the first embodiment in that the light transmitting member 33 is provided in the opening 140 .
  • Other configurations in this modified example are the same as those in Embodiment 1 unless otherwise specified, and the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the configuration is omitted.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the internal structure of the display device 1 and the front window 3 when the opening 140 of the display device 1 according to the modification of the first embodiment is arranged at the first position.
  • FIG. 7 is a sectional view showing the internal structure of the display device 1 and the front window 3 when the opening 140 of the display device 1 according to the modification of the first embodiment is arranged at the second position.
  • the light transmitting member 33 is connected to the opening 140 as shown in FIGS. Specifically, the light transmitting member 33 is arranged in the opening 140 so as to cover the entire opening 40 a of the opening 140 . Therefore, the light transmitting member 33 can move along the traveling direction of the vehicle 2 together with the opening 140 .
  • another light transmitting member may be arranged in the housing opening 11 of the first housing 10 of this modified example, or another light transmitting member may not be arranged.
  • the light transmitting member 33 is arranged in the opening 40a so as to warp upward as it approaches the direction opposite to the traveling direction. That is, the curved portion 33 a of the light transmitting member 33 is connected to the second edge portion 42 , and the portion of the light transmitting member 33 opposite to the curved portion 33 a (the portion on the negative side of the X axis) is the first edge portion 41 . connected to
  • the lower end of the second edge portion 42 of this embodiment will be described.
  • the intersection point where the light transmitting member 33 intersects the wall surface of the second edge portion 42 may be defined as the lower end of the second edge portion 42. good.
  • the light transmitting member 33 is connected to the opening 140 and is movable along with the opening 140 along the moving direction of the moving body.
  • the light transmitting member 33 can be provided integrally with the opening 140 , the light transmitting member 33 can be moved together with the opening 140 .
  • the display device 1 of the present embodiment differs from the display device of the first embodiment in that the light transmitting member 33 of the display device 1 has a light guide plate 60 .
  • Other configurations in the present embodiment are the same as those in the first embodiment unless otherwise specified, and the same configurations are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the configurations will be omitted.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view showing display device 1 according to Embodiment 2.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view showing the display device 1 and the front window 3 according to Embodiment 2.
  • FIG. 8A is a cross-sectional view showing display device 1 according to Embodiment 2.
  • FIG. 8B is a cross-sectional view showing the display device 1 and the front window 3 according to Embodiment 2.
  • the light transmission member 33 has a light guide plate 60 including an output optical element 62 that displays a hologram image.
  • the light guide plate 60 projects the image light forming the image emitted from the display unit 25 of the image generation unit 20 onto the front window 3, thereby displaying the hologram image indicated by the image light to the user.
  • the light guide plate 60 has a light guide 61 and an emission optical element 62 .
  • the light guide 61 is a long plate that has translucency and extends in a predetermined direction from the incident surface 61a.
  • the light guide 61 has an incident surface 61a and an exit surface 61b.
  • the incident surface 61a is a surface on which the image light reflected by the reflecting mirror 63 is incident.
  • the incident surface 61 a is arranged to face the reflecting mirror 63 .
  • the incident surface 61 a is a part of the back surface of the light guide plate 60 and is the surface of the light guide plate 60 on the one end side.
  • the back surface is the surface of the light guide 61 on the image generation unit 20 side.
  • the incident surface 61 a may be a side surface of the light guide plate 60 . Therefore, the incident surface 61 a is not limited to the back surface of the light guide 61 .
  • the output surface 61b is for the image light incident from the incident surface 61a, and the image light guided inside is output toward the front window 3.
  • the exit surface 61b faces the front window 3 and is separated from the front window 3 by a predetermined distance.
  • the exit surface 61 b is a part of the surface of the light guide 61 .
  • the surface is the surface of the light guide 61 on the front window 3 side.
  • the output optical element 62 is a plate-like light transmission type diffraction hologram that is contained inside the light guide 61 .
  • the emission optical elements 62 are arranged in the longitudinal direction of the light guide 61 along the front and back surfaces of the light guide 61 .
  • the image light reflected by the reflection mirror 63 and entering from the incident surface 61 a is incident on the output optical element 62 .
  • the output optical element 62 diffracts the image light to transmit a part of the image light through the light guide 61 .
  • the light is emitted from the emission surface 61b with a predetermined emission angle through the .
  • part of the image light diffracted by the emission optical element 62 is emitted from the emission surface 61b via the light guide 61, and the remaining image light is guided through the light guide 61,
  • the light is diffracted by the output optical element 62 and output from the output surface 61b.
  • the exit angle is the angle of the exiting light with respect to the normal to the surface of the exit optics 62 .
  • the output optical element 62 diverges the output image light so that the output angles of the image light are different in a predetermined region of the output optical element 62 .
  • the output optical element 62 diffracts the incident image light, the output angle is varied depending on the position (portion) on the output optical element 62 to be diffracted.
  • the output optical element 62 makes the output angles of the part of the image light diffracted by the output optical element 62 different.
  • the light guide 61 of this embodiment is curved. Therefore, the output optical element 62 is also curved. Specifically, the light guide 61 and the output optical element 62 are curved upward as they approach the image generation section 20 . Moreover, the front surface and the back surface of the light guide 61 are curved surfaces.
  • the light guide plate 60 may be arranged in the opening as a light transmission member so as to cover the entire opening of the opening. Therefore, the light transmitting member 33 may be movable along the traveling direction of the vehicle 2 together with the opening. Also, the light guide plate 60 may be arranged in the housing opening of the first housing.
  • the light transmission member 33 has the light guide plate 60 including the output optical element 62 that displays the hologram image.
  • the hologram image can be projected onto the front windshield 3. Therefore, the user can view the image stereoscopically. Therefore, by displaying the information about the travel of the vehicle 2, the user can easily grasp the information about the travel of the vehicle 2, so that the user can drive the vehicle 2 safely.
  • the opening 40 may be arranged inside the dashboard 50 of the vehicle 2 as shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the internal structure of the display device 1 and the front window 3 when the opening 40 of the display device 1 according to another modification is arranged at the first position.
  • the light transmitting member 33 is arranged below the dashboard 50, external light entering the light transmitting member 33 at a small angle is blocked by the dashboard 50. Therefore, the reference external light and the light transmitting member It becomes possible to make the acute angle with 33 as large as possible. Therefore, external light reaches a position lower than the user's eyes at the user's position. As a result, the user becomes less sensitive to glare.
  • the opening 40 is arranged inside the dashboard 50 as shown in FIG. It may be larger than the acute angle formed by the reference line and the light transmitting member 33 when the opening 40 is arranged at the second position.
  • the acute angle formed by the reference line and the light transmitting member 33 when the opening 40 is arranged at the first position is set larger than the angle when the opening 40 is arranged at the second position. ing. Therefore, by moving the position of the opening 40, it is possible to adjust the outside light reflected by the front window 3 to reach a position lower than the position of the user's eyebox.
  • the reference external light when the opening 40 is arranged at the first position is reflected by the light transmitting member 33 more than the reference external light when the opening 40 is arranged at the second position.
  • At least part of the trailing optical path reaches a low position.
  • the opening 40 is arranged at the first position.
  • the acute angle formed between the reference line and the light transmitting member 33 when the opening 40 is positioned at the second position is larger than the acute angle formed between the reference line and the light transmitting member 33 when the opening 40 is disposed at the second position.
  • the display device has an opening as a component, but when the opening is mounted on a vehicle, the display device has a configuration in which the opening is excluded from the structural requirements. good too.
  • the opening may have a lid that covers the opening of the opening and the light transmitting member.
  • the opening and the light transmitting member are all covered with the lid, so that it is possible to prevent external light from entering the display device and the temperature inside the image generation unit from rising. can.
  • the present disclosure can be used for mobile objects such as vehicles.

Landscapes

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Abstract

開口部(40)は、移動体の進行方向の前方側に配置される第1縁部(41)と、移動体の進行方向の後方側に配置される第2縁部(42)と、を有している。また、当該表示装置(1)が移動体に搭載された場合において、第1縁部(41)の上端と第2縁部(42)の下端とを結ぶ直線を基準線とし、基準線に沿って通過する外光であって光透過部材(33)に入射する外光を基準外光とすると、開口部(40)が第1位置に配置された場合の基準外光は、開口部(40)が第2位置に配置された場合の基準外光よりも、基準外光が光透過部材(33)で反射した後の光路の少なくとも一部において、低い位置に到達する。

Description

表示装置
 本開示は、表示装置に関する。
 特許文献1には、見栄え及び意匠性を高めたヘッドアップディスプレイが開示されている。このヘッドアップディスプレイは、投影部の投影方向を調節する調節部と、開口部に車両の前後方向に移動可能に設けられて表示画像を透過する開口を形成し、前方側のベゼルと後方側のベゼルとを有する蓋部と、蓋部を投影方向に応じて移動させる制御を行う制御部とを備えている。
国際公開第2014/171280号
 しかしながら、従来のヘッドアップディスプレイでは、外光による迷光、及び、開口からの塵及び埃等の侵入を抑制する防塵について何ら対策はなされていない。ヘッドアップディスプレイの開口に光透過部材を設置することで防塵効果を高めることが考えられるが、外光が光透過部材で反射することで、迷光がユーザの目に到達してしまうという課題がある。
 そこで、本開示は、表示装置内部への塵及び埃の侵入を抑制するとともに、運転者の目の位置に応じた迷光対策をすることができる表示装置を提供することを目的とする。
 本開示の一態様に係る表示装置は、移動体の表示媒体に画像を投影してユーザに虚像を視認させる表示装置であって、前記画像を生成し、前記表示媒体に前記画像が投影されるように生成した前記画像を示す画像光を出力する画像生成部と、前記表示媒体と前記画像生成部との間における、出力された前記画像光の光路上に位置する光透過部材と、開口が形成され、第1位置と前記第1位置よりも前記移動体の進行方向の後方にある第2位置との間を前記移動体の進行方向に沿って移動可能となるように配置される開口部と、を備え、前記開口部は、前記移動体の進行方向の前方側に配置される第1縁部と、前記移動体の進行方向の後方側に配置される第2縁部と、を有し、当該表示装置が前記移動体に搭載された場合において、前記第1縁部の上端と前記第2縁部の下端とを結ぶ直線を基準線とし、前記基準線に沿って通過する外光であって前記光透過部材に入射する外光を基準外光とすると、前記開口部が前記第1位置に配置された場合の前記基準外光は、前記開口部が前記第2位置に配置された場合の前記基準外光よりも、前記基準外光が前記光透過部材で反射した後の光路の少なくとも一部において、低い位置に到達する。
 なお、これらのうちの一部の具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータで読み取り可能なCD-ROM等の記録媒体を用いて実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせを用いて実現されてもよい。
 本開示の表示装置によれば、表示装置内部への塵及び埃の侵入を抑制するとともに、運転者の目の位置に応じた迷光対策をすることができる。
図1Aは、実施の形態1に係る車両と表示装置とを示す図である。 図1Bは、実施の形態1に係る表示装置を示す斜視図である。 図2は、実施の形態1に係る表示装置を示す分解斜視図である。 図3は、実施の形態1に係る表示装置の開口部を第1位置に配置した場合の表示装置の内部構造及びフロントウインドを示す断面図である。 図4Aは、実施の形態1に係る表示装置の開口部を第2位置に配置した場合の表示装置の内部構造及びフロントウインドを示す断面図である。 図4Bは、第1縁部の上端を説明する説明図である。 図4Cは、第2縁部の下端を説明する説明図である。 図5は、従来の光透過部材を用いた場合に外光が到達する位置と、実施の形態の光透過部材を用いた場合に外光が到達する位置とを示す図である。 図6は、実施の形態1の変形例に係る表示装置の開口部を第1位置に配置した場合の表示装置の内部構造及びフロントウインドを示す断面図である。 図7は、実施の形態1の変形例に係る表示装置の開口部を第2位置に配置した場合の表示装置の内部構造及びフロントウインドを示す断面図である。 図8Aは、実施の形態2に係る表示装置を示す断面図である。 図8Bは、実施の形態2に係る表示装置及びフロントウインドを示す断面図である。 図9は、その他変形例に係る表示装置の開口部を第1位置に配置した場合の表示装置の内部構造及びフロントウインドを示す断面図である。
 以下で説明する実施の形態等は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また全ての実施の形態において、各々の内容を組み合わせることもできる。
 また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。また、以下の実施の形態において、略一致等の表現を用いている。例えば、略一致は、完全に一致することを意味するだけでなく、実質的に一致している、すなわち、例えば数%程度の誤差を含むことも意味する。また、略一致は、本開示による効果を奏し得る範囲においてと一致という意味である。他の「略」を用いた表現についても同様である。
 また、以下の実施の形態では、第1縁部に対する第2縁部側をX軸プラス方向と規定し、第1筐体に対する開口部側をZ軸プラス方向と規定し、X軸プラス方向とZ軸プラス方向と垂直な方向であり、図1Bの左側をY軸プラス方向と規定する。図2以降の図においても図1Bの方向を適用する。
 以下、本開示の表示システムについて、図面を参照しながら具体的に説明する。
 (実施の形態1)
 <構成>
 図1Aは、実施の形態1に係る車両2と表示装置1とを示す図である。図1Bは、実施の形態1に係る表示装置1を示す斜視図である。図2は、実施の形態1に係る表示装置1を示す分解斜視図である。
 図1A、図1B及び図2に示すように、表示装置1は、例えば、車両2のダッシュボード(インストルメントパネルともいう)に配置される。車両2のダッシュボードの上方には、フロントウインド3(フロントシールドともいう)が配置されている。表示装置1は、ダッシュボードとフロントウインド3との間に配置されている。
 ここで、フロントウインド3は、表示媒体の一例である。また、車両2は、移動体の一例である。また、移動体は、車両2の他にも、航空機、船舶等であってもよい。
 表示装置1は、運転者又は同乗者等であるユーザに対して、画像生成部20から出射された画像を表す画像光をフロントウインド3に反射させることで、画像光により表される画像に対応する虚像を表示することができる。つまり、表示装置1は、画像生成部20が出射する画像を構成する画像光をフロントウインド3の前方に投影させることで、画像光が示す画像をフロントウインド3に表示する。これにより、表示装置1は、車両2のフロントウインド3に画像を投影してユーザに虚像を視認させることができる。
 ここで画像光は、数字、文字及び図形等を含む画像の情報を表す光であり、フロントウインド3の前方に虚像として表示される。画像は、静止画像又は動画像であり、数字、文字及び図形等の画像である。
 図3は、実施の形態1に係る表示装置1の開口部40を第1位置に配置した場合の表示装置1の内部構造及びフロントウインド3を示す断面図である。図4Aは、実施の形態1に係る表示装置1の開口部40を第2位置に配置した場合の表示装置1の内部構造及びフロントウインド3を示す断面図である。
 図3及び図4Aに示すように、表示装置1は、第1筐体10と、画像生成部20と、第1反射ミラー31及び第2反射ミラー32と、光透過部材33と、開口部40とを備えている。
 [第1筐体10]
 第1筐体10は、画像生成部20、光透過部材33を収容する収容体である。第1筐体10は、表示装置1の外殻を構成している。第1筐体10は、ダッシュボードに取付けられた状態で、車両2に固定されている。
 第1筐体10のZ軸プラス方向側には、光透過部材33を配置するための筐体開口11が形成されている。筐体開口11は、湾曲した光透過部材33の形状に応じて、X軸プラス方向側がZ軸プラス方向側に反り上がっている。つまり、第1筐体10のX軸プラス方向側の一部は、Z軸プラス方向側に延びている。
 [画像生成部20]
 画像生成部20は、画像を生成し、フロントウインド3に画像が投影されるように生成した画像を示す画像光を出力する。具体的には、画像生成部20は、表示部25から画像光を出射する。画像生成部20の表示部25から出射した画像光は、第1反射ミラー31で反射された後に、第2反射ミラー32でも反射され、光透過部材33に入射して透過した後に、開口部40の開口を通過して、表示装置1から出射されることで、フロントウインド3に投影される。つまり、画像生成部20は、画像を示す画像光を出射することで、所定の画像を、フロントウインド3に投影することができる。画像光がフロントウインド3に反射されることで、ユーザは、虚像を認識することができる。画像生成部20は、例えば、液晶ディスプレイ等を有する液晶表示装置である。
 画像生成部20は、表示部25と、第2筐体22と、発光モジュール23と、集光レンズ24とを有する。
 表示部25は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)等の液晶表示素子である。例えば、表示部25は、光透過型又は光半透過型のTFT液晶(Thin Film Transistor Liquid Crystal
 Display)等である。表示部25では、裏面側から光が照射されることで、透過した光によって出射面が発光する。表示部25は、図1Aの車両2に搭載された制御部からの制御指示に応じて数字、文字及び図形等を含む画像を示す画像光を、出射面から出射させる。表示部25は、車両2側から得られる交流電力により駆動する。
 また、表示部25は、規定方向と平行な方向に光軸を有する。本実施の形態では、光軸は、X軸プラス方向に対してZ軸プラス方向側に上り傾斜している。
 また、表示部25は、発光モジュール23の光軸と直交する平面に対して傾斜している。具体的には、表示部25は、光軸と直交するように第2筐体22に固定されている。
 第2筐体22は、発光モジュール23、集光レンズ24等を収容する収容体である。第2筐体22は、第1筐体10の底板部に配置されている。第2筐体22は、例えば、ネジ等の固定部材によって第1筐体10の底部に固定されている。
 発光モジュール23は、光源と、基板とを有する。発光モジュール23は、投影部の一例である。
 光源は、集光レンズ24を介して、表示部25の裏側から表示部25に向けて光を照射する姿勢で、基板に実装される。光源は、例えば、発光ダイオード(LED:Light
 Emitting Diode)で構成される。例えば、光源は、車両2内の電源(不図示)から得られる直流電力により駆動する。光源は、制御部からのON信号又はOFF信号に応じて、点灯又は消灯する。
 基板は、集光レンズ24及び表示部25側の面に光源を実装している。基板は、Z-Y平面に対してX軸プラス方向に下り傾斜する姿勢で第2筐体22に支持される。
 集光レンズ24は、光源の光の出射方向側に配置され、光源と表示部25との間の光路上に配置されている。本実施の形態では、集光レンズ24は、集光レンズ24の中心軸が光源の光軸と略一致する姿勢で第2筐体22に支持されている。
 集光レンズ24は、光源から出射された光を表示部25に向けて出射する集光するレンズである。集光レンズ24から出射された光は、表示部25の裏面全体に照射される。
 集光レンズ24は、ガラス及び透明樹脂等の透光性の部材で構成されている。本実施の形態では、集光レンズ24は、凸レンズである。なお、集光レンズ24は、凹レンズであってもよい。
 [第1反射ミラー31及び第2反射ミラー32]
 第1反射ミラー31は、画像生成部20が出射した画像光を、第2反射ミラー32に向けて反射する。また、第2反射ミラー32は、画像生成部20が出射した画像光を、光透過部材33に向けて反射する。
 具体的には、第1反射ミラー31及び第2反射ミラー32は、所定距離離間した状態で互いに向き合うように、第1筐体10に配置されている。
 より具体的には、第1反射ミラー31は、第1筐体10のX軸マイナス方向側に配置された画像生成部20の出射面と対向するように、第1筐体10のX軸プラス方向側に配置されている。また、第1反射ミラー31は、画像生成部20よりもZ軸プラス方向側に配置されている。また、第2反射ミラー32は、第1筐体10のX軸プラス方向側に配置された第1反射ミラー31と対向するように、第1筐体10のX軸マイナス方向側に配置されている。つまり、第2反射ミラー32は、X軸方向に沿って第1反射ミラー31と並ぶように配置されている。また、第2反射ミラー32は、Z軸方向において画像生成部20よりも、Z軸プラス方向側に配置されている。
 つまり、第1反射ミラー31及び第2反射ミラー32は、Z軸方向において、画像生成部20と、光透過部材33との間に配置される。
 このように第1反射ミラー31及び第2反射ミラー32が第1筐体10に配置されているため、画像生成部20が出射した画像光は、第1反射ミラー31に入射して第1反射ミラー31で反射した後に、第2反射ミラー32に入射して第2反射ミラー32で反射し、光透過部材33に入射する。つまり、第1反射ミラー31は画像生成部20と第2反射ミラー32との間の光路上に配置され、第2反射ミラー32は第1反射ミラー31と光透過部材33との間の光路上に配置されている。
 その後、光透過部材33に入射した画像光は光透過部材33を透光し、フロントウインド3に画像が投影される。
 第1反射ミラー31及び第2反射ミラー32は、凸面鏡又は凹面鏡である。本実施の形態では、第1反射ミラー31及び第2反射ミラー32のそれぞれは、湾曲した凹面鏡である。また、本実施の形態では、第1反射ミラー31及び第2反射ミラー32のそれぞれは、Z軸方向に長尺な矩形状の鏡である。なお、第1反射ミラー31及び第2反射ミラー32の形状は、特に限定されず、多角形状、及び、円形状であってもよい。
 また、第2反射ミラー32は、Y軸方向を軸心として揺動することができてもよい。この場合、フロントウインド3に投影する画像の位置を調節することができる。第2反射ミラー32は、手動操作又は駆動機構による電動操作によって揺動することができてもよい。
 [光透過部材33]
 光透過部材33は、少なくとも一部が湾曲した薄板である。光透過部材33は、透光性を有する。このため、光透過部材33を透光した画像光は、フロントウインド3に投影される。
 また、光透過部材33は、第1筐体10の筐体開口11を覆う(塞ぐ)ように、第1筐体10に固定されている。また、光透過部材33は、X-Y平面と略平行となる姿勢で、第2反射ミラー32のZ軸プラス方向側に配置されている。つまり、光透過部材33は、フロントウインド3と画像生成部20との間における、画像光の光路上に位置する。具体的には、光透過部材33は、第2反射ミラー32とフロントウインド3との間の光路上に配置されている。このため、光透過部材33は、画像生成部20が出射した画像光をフロントウインド3に向けて透光させることができる。
 また、光透過部材33は、第1筐体10内に侵入する塵及び埃を抑制する防汚カバーとしての役割も果たす。例えば、光透過部材33におけるフロントウインド3側の表面には、ハードコート処理が行われていてもよい。この場合、この表面に塵及び埃が付着しても、汚れを拭き取り易くなる。また、光透過部材33におけるフロントウインド3側の表面は、光透過部材33のX軸プラス方向側の面であり、画像光を出射する出射面である。
 また、光透過部材33は、進行方向と反対方向に近づくにつれて反り上がる湾曲部33aを有している。つまり、筐体開口11のX軸プラス方向側がZ軸プラス方向側に延びているため、光透過部材33は、筐体開口11の形状に対応するように、X軸プラス方向側がZ軸プラス方向側に反り上がっている。湾曲部33aは、断面視で円弧状をなしている。
 また、光透過部材33は、全てが湾曲していてもよく、一部が湾曲していてもよい。光透過部材33の一部が湾曲している場合、光透過部材33は、湾曲部33aの他に、湾曲部33aのX軸マイナス方向側に位置する平面部を有していてもよい。
 [開口部40]
 開口部40は、開口40aが形成された枠状体である。開口40aでは、光透過部材33を透光した画像光が通過する。また、開口40aでは、フロントウインド3の外側から入射した外光が通過したり、光透過部材33で反射された外光が通過したりする。
 また、開口部40は、光透過部材33を覆うように、光透過部材33のフロントウインド3側に配置されている。つまり、開口40aは、光透過部材33と対向する位置に配置される。また、開口40aは、Z軸方向に沿って、光透過部材33の少なくとも一部と重なるように配置されている。
 また、開口部40は、第1位置と第1位置よりも車両2の進行方向の後方にある第2位置との間を車両2の進行方向に沿って移動可能となるように配置されている。つまり、開口部40は、光透過部材33に対してX軸マイナス方向側に配置される第1位置と、光透過部材33に対してX軸プラス方向側に配置される第2位置との間で、X軸方向に沿って移動可能である。本実施の形態では、開口部40が第1位置の場合、開口40aは、Z軸方向に沿って、光透過部材33の湾曲部33aと重ならない位置に配置される。また、開口部40が第2位置の場合、開口40aは、Z軸方向に沿って、光透過部材33の湾曲部33aと重なる位置に配置される。
 開口部40が第1位置から第2位置に移動した場合、光透過部材33の表面に沿って移動するため、開口部40の第2縁部42が第1縁部41より高くなるように持ち上がってもよい。つまり、第2位置に移動した開口部40は、第2縁部42が第1縁部41よりも肩上がりの姿勢となる。一方、開口部40が第2位置から第1位置に移動した場合、光透過部材33の表面に沿って移動するため、開口部40の第1縁部41と第2縁部42とが同等の高さとなってもよい。つまり、第1位置に移動した開口部40は、第1縁部41と第2縁部42とがX-Y平面に沿って並ぶ姿勢となってもよい。
 また、第1筐体10の筐体開口11を開口部40の開口40aに挿入可能な程度に大きい場合、開口部40は、第1位置でも第2位置でも第1縁部41と第2縁部42とがX-Y平面に沿って並ぶ姿勢となってもよい。
 開口部40は、手動操作によって移動することができてもよい。また、開口部40は、電動モータ、ギア、ベルト等の駆動機構によって移動することができてもよい。この場合、開口部40は、車両2に搭載される入力装置によって入力操作されてもよい。また、開口部40は、車両に搭載されたセンサがユーザの目の位置を検知することで、駆動機構及び駆動機構を制御する制御部によって駆動制御されてもよい。つまり、制御部は、センサがユーザの目の位置を検知することで、駆動機構を制御して開口部40を移動させてもよい。これにより、開口部40は、ユーザの目の位置に連動して自動的に移動することができる。なお、制御部は、プログラムを実行することができるプロセッサ等である。
 このような開口部40は、第1縁部41と、第2縁部42と、一対の第3縁部43とを有している。
 第1縁部41は、移動体の進行方向の前方側、つまり第2縁部42よりもX軸マイナス方向側で、第2縁部42と対向して配置されている。第1縁部41は、開口部40の移動とともにX軸方向に沿って移動可能である。
 また、第1縁部41は、光透過部材33に対して立ち上がるようにZ軸プラス方向に延びている。第1縁部41の先端は、光透過部材33よりも高い位置に配置されている。具体的には、第1縁部41の先端は、湾曲部33aよりも高い位置に配置されている。これにより、第1縁部41は、外光を遮光することができる。つまり、開口部40は、遮光性能を有している。
 第2縁部42は、車両2の進行方向の後方側、つまり第1縁部41よりもX軸プラス方向側に配置されている。第2縁部42は、開口部40の移動とともにX軸方向に沿って移動可能である。
 一対の第3縁部43のそれぞれは、第1縁部41と第2縁部42との両端に配置され、第1縁部41と第2縁部42とに接続されている。
 本実施の形態では、当該表示装置1が車両2に搭載された場合において、第1縁部41の上端と第2縁部42の下端とを結ぶ直線を基準線とする。また、本実施の形態では、基準線に沿って通過する外光であって光透過部材33に入射する外光を基準外光とする。この場合、開口部40が第1位置に配置された場合の基準線と光透過部材33との成す鋭角の角度γ1は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準線と光透過部材33との成す鋭角の角度γ2よりも大きくなってもよい。
 ここで、第1縁部41の上端と第2縁部42の下端とについて説明する。図4Bは、第1縁部41の上端を説明する説明図である。図4Cは、第2縁部42の下端を説明する説明図である。なお、図4B及び図4Cでは、第1縁部41、第2縁部42及び光透過部材33の断面のみを示している。
 まず、第1縁部41の上端とは、第1縁部41における鉛直上方の端部である。しかしこれには限定されない。図4Bに示すように、第1縁部41の上端が湾曲した形状の場合、第2縁部42の下端を含み、かつ第1縁部41に接する直線が基準線となる。この場合、直線が接する第1縁部41の接点を第1縁部41の上端と定義してもよい。
 次に、第2縁部42の下端とは、第2縁部42における鉛直下方の端部である。しかしこれには限定されない。図4Cに示すように、開口部40の第2縁部42が光透過部材33と接しない場合、つまり第2縁部42と光透過部材33との間に隙間がある場合、第2縁部42の壁面に沿う二点鎖線の延長線と光透過部材33とが交わる交点を第2縁部42の下端と定義してもよい。
 開口部40が第1位置に配置された場合、基準外光は、目の配置位置においてアイボックスが高い位置にあっても、アイボックスよりも所定距離だけ低い位置に到達する。また、開口部40が第2位置に配置された場合、基準外光は、目の配置位置においてアイボックスが低い位置にあっても、アイボックスよりも所定距離だけ低い位置に到達する。
 また、開口部40が第1位置に配置された場合の基準外光は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準外光よりも、基準外光が光透過部材33で反射した後の光路の少なくとも一部において、低い位置に到達する。本実施の形態では、開口部40が第1位置に配置された場合の基準外光は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準外光よりも、フロントウインド3で反射した後、低い位置に到達する。具体的には、開口部40が第1位置に配置された場合の基準外光は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準外光よりも、ユーザの位置において、低い位置に到達する。このように、開口部40を移動させることで、ユーザの目の位置に合わせてユーザに到達する基準外光の位置を最適化することができる。
 次に、基準外光をユーザの位置において、低い位置に到達させるための計算式について説明する。
 図5は、従来の光透過部材を用いた場合に外光が到達する位置と、実施の形態の光透過部材33を用いた場合に外光が到達する位置とを示す図である。図5では、開口部が第2位置に配置されている場合を例示している。また、図5では、第2縁部、第1筐体等の図示を省略している。本実施の形態の光透過部材33に入射した基準外光を実線で示し、従来の光透過部材を二点鎖線で示し、従来の光透過部材に入射した基準外光を二点鎖線で示している。
 光透過部材33の第1縁部41側の表面端縁を通過する水平線から第1縁部41の先端までの高さをD1、当該水平線からフロントウインド3の内面(車室側の面)に実線の基準外光が入射した地点までの高さをD2、フロントウインド3の内面に実線の基準外光が入射した地点から二点鎖線の基準外光が到達したユーザにおける位置までの高さをD3、実線の基準外光が到達したユーザにおける位置から二点鎖線で示す目の配置領域の鉛直下端までの高さをD4、二点鎖線で示す目の配置領域の鉛直下端から当該水平線までの高さをD5で示す。また、従来の光透過部材の表面と光透過部材33の表面との交点から光透過部材33のユーザ側の端縁までの幅をL1、光透過部材33のユーザ側の端縁からフロントウインド3の内面に実線の基準外光が入射した地点までの幅をL2、フロントウインド3に入射した地点からユーザまでの幅をL3で示す。
 当該水平線と車室側のフロントウインド3の内面との角度をdで示す。また、従来の光透過部材に入射した地点を通過する水平線と従来の光透過部材に入射した二点鎖線の基準外光との鋭角の角度をθで示す。また、従来の光透過部材に入射した地点を通過する水平線と従来の光透過部材の表面(接線)との角度をaで示す。また、従来の光透過部材に入射した地点を通過する水平線と二点鎖線の基準外光が従来の光透過部材で反射した光との角度をθ+2aで示す。また、実線の基準外光が光透過部材33に入射した地点と二点鎖線の基準外光が従来の光透過部材に入射した地点との幅をΔTで示す。また、光透過部材33の第1縁部41側の表面端縁を通過する水平線と実線の基準外光が光透過部材33に入射した表面(地点の接線)との角度をgで示す。二点鎖線の基準外光が従来の光透過部材で反射した光と当該光がフロントウインド3の内面に入射した地点を含む鉛直方向に平行な直線との角度をcで示す。フロントウインド3の内面で反射した二点鎖線の基準外光と当該基準外光がフロントウインド3の内面に入射した地点を含む鉛直方向に平行な直線との角度をc+2dで示す。
 この場合、以下の関係式である式(1)~式(6)が成り立つ。
 tan(θ+2a)=D2/L2   式(1)
 tan(c+2d)=L3/D3   式(2)
 c=90-(θ+2a)   式(3)
 D3=L3/tan(c+2d)=L3/tan(90-(θ+2a-2d))=L3×tan(θ+2a-2d)   式(4)
 D4=D3-D5   式(5)
 ΔT=L1×(tan(a)-tan(g))   式(6)
 このように、本実施の形態では、従来の光透過部材に比べて光透過部材33の湾曲部33aの曲率を小さくすることができるようになる。つまり、従来の光透過部材に比べて光透過部材33の全体の高さを小さくすることができる。このため、従来の光透過部材を搭載した表示装置よりも、本実施の形態の光透過部材33を搭載した表示装置1の方が大型化を抑制し、かつ、表示装置1への搭載性の低下を抑制することができる。
 <動作>
 このような表示装置1では、画像生成部20から出射された画像光は、第1反射ミラー31に入射して反射し、第2反射ミラー32に入射する。第2反射ミラー32に入射した画像光は、第2反射ミラー32で反射し、光透過部材33に入射して光透過部材33を透光し、光透過部材33から出射されてフロントウインド3に入射する。フロントウインド3に画像光が入射することで、画像がフロントウインド3に投影される。
 また、開口部40の位置が第1位置でも第2位置の場合でも、フロントウインド3を透光した外光は、開口部40の開口40aを通過して光透過部材33に入射する。光透過部材33に入射した外光は、光透過部材33で反射してフロントウインド3に入射する。フロントウインド3に入射した外光は、反射してユーザのアイボックスよりも低い位置に到達する。アイボックスの位置に応じて開口部40の位置を調節することで、ユーザのアイボックスに光が到達することを抑制できる。
 <作用効果>
 次に、本実施の形態における表示装置1の作用効果について説明する。
 上述したように、本実施の形態に係る表示装置1は、移動体(車両2)の表示媒体(フロントウインド3)に画像を投影してユーザに虚像を視認させる表示装置1であって、画像を生成し、表示媒体に画像が投影されるように生成した画像を示す画像光を出力する画像生成部20と、表示媒体と画像生成部20との間における、出力された画像光の光路上に位置する光透過部材33と、開口40aを形成し、第1位置と第1位置よりも移動体の進行方向の後方にある第2位置との間を移動体の進行方向に沿って移動可能となるように配置される開口部40と、を備えている。また、開口部40は、移動体の進行方向の前方側に配置される第1縁部41と、移動体の進行方向の後方側に配置される第2縁部42と、を有している。また、当該表示装置1が移動体に搭載された場合において、第1縁部41の上端と第2縁部42の下端とを結ぶ直線を基準線とし、基準線に沿って通過する外光であって光透過部材33に入射する外光を基準外光とすると、開口部40が第1位置に配置された場合の基準外光は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準外光よりも、基準外光が光透過部材33で反射した後の光路の少なくとも一部において、低い位置に到達する。
 これによれば、開口40aと対向する位置に光透過部材33を配置することができるため、開口40aから塵及び埃の侵入を抑制することができる。
 また、開口部40を移動させることで、基準外光が光透過部材33で反射した後の光路をずらすことができる。つまり、ユーザの目に外光が到達しないように開口部40の位置を調節することができるため、ユーザは外光による眩しさを感じ難くなる。
 したがって、表示装置1によれば、表示装置1内部への塵及び埃の侵入を抑制するとともに、運転者の目の位置に応じた迷光対策をすることができる。その結果、外光による迷光がユーザの目に到達してしまうことを抑制することができるため、ユーザは外光による眩しさを感じ難くなる。
 また、本実施の形態に係る表示装置1において、光透過部材33は、進行方向と反対方向に近づくにつれて反り上がる湾曲部33aを有する。
 これによれば、開口部40が第2位置に配置された場合、基準外光を湾曲部33aに入射させることができる。これにより、開口部40が第2位置に配置された場合、アイボックスよりも低い位置に湾曲部33aに外光を入射させることができる。
 また、本実施の形態に係る表示装置1において、開口部40が第1位置に配置された場合の基準外光は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準外光よりも、表示媒体で反射した後、低い位置に到達する。
 これによれば、開口部40が第2位置にある場合、外光によってユーザが眩しさを感じても、開口部40を第1位置側に移動させることで、外光をアイボックスの位置よりも低い位置に到達させることができる。つまり、ユーザの目に外光が到達しないように開口部40の位置を調節することができるため、ユーザは外光による眩しさを感じ難くなる。
 また、本実施の形態に係る表示装置1において、開口部40が第1位置に配置された場合の基準外光は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準外光よりも、低い位置に到達する。
 これによれば、身長の低い人が車両2に乗車していても、開口部40を第1位置に移動させることで、ユーザの目に外光が到達しないようにすることができる。
 また、本実施の形態に係る表示装置1において、第1縁部41は、光透過部材33に対して立ち上がるように突出している。そして、第1縁部41の先端は、光透過部材33よりも高い位置に配置されている。
 これによれば、開口部40を移動させることで、光透過部材33に入射する外光の光量を減少させることができる。つまり、第1縁部41によって外光を遮光することができるため、表示装置1の内部に取り込まれる外光の光量を減らすことができる。このため、光透過部材33に入射して透光した外光が集光されて画像生成部20の内部に到達してしまい、画像生成部20の内部の温度上昇を抑制することができる。その結果、画像生成部20の劣化を抑制することができる。
 また、本実施の形態に係る表示装置1において、画像生成部20は、表示部25と、投影部(発光モジュール23)と、を有する。
 これによれば、画像生成部20は画像光を出力することで、フロントウインド3に画像を投影することができる。
 (実施の形態1の変形例)
 本変形例の表示装置1では、光透過部材33が開口部140に設けられている点で実施の形態1の表示装置と相違する。本変形例における他の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態1と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
 図6は、実施の形態1の変形例に係る表示装置1の開口部140を第1位置に配置した場合の表示装置1の内部構造及びフロントウインド3を示す断面図である。図7は、実施の形態1の変形例に係る表示装置1の開口部140を第2位置に配置した場合の表示装置1の内部構造及びフロントウインド3を示す断面図である。
 本変形例の表示装置1では、図6及び図7に示すように、光透過部材33は、開口部140と接続している。具体的には、光透過部材33は、開口部140の開口40a全体を覆うように、開口部140に配置されている。このため、光透過部材33は、開口部140とともに車両2の進行方向に沿って移動可能である。この場合、本変形例の第1筐体10の筐体開口11には、別の光透過部材が配置されていてもよく、別の光透過部材が配置されていなくてもよい。
 また、光透過部材33は、開口40aにおいて、進行方向と反対方向に近づくにつれて反り上がるように配置される。つまり、光透過部材33の湾曲部33aは、第2縁部42に連結され、光透過部材33の湾曲部33aとは反対側の部分(X軸マイナス方向側の部分)が第1縁部41に連結されている。
 ここで、本実施の形態の第2縁部42の下端について説明する。本実施の形態では、光透過部材33が開口部140に配置されているため、光透過部材33と第2縁部42の壁面とが交わる交点を第2縁部42の下端と定義してもよい。
 このような、本変形例に係る表示装置1において、光透過部材33は、開口部140と接続しており、開口部140とともに移動体の進行方向に沿って移動可能である。
 また、光透過部材33を開口部140に一体的に設けることができるため、光透過部材33を開口部140とともに移動させることができる。
 (実施の形態2)
 本実施の形態における表示装置1の光透過部材33が導光板60を有する点で実施の形態1の表示装置と相違する。本実施の形態における他の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態1と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
 <構成>
 図8Aは、実施の形態2に係る表示装置1を示す断面図である。図8Bは、実施の形態2に係る表示装置1及びフロントウインド3を示す断面図である。
 本実施の形態の表示装置1では、図8Aに示すように、光透過部材33は、ホログラムの画像を表示する出射光学素子62を含む導光板60を有している。導光板60は、画像生成部20の表示部25から出射された画像を構成する画像光をフロントウインド3に投影させることで、画像光が示すホログラムの画像をユーザに表示することができる。
 具体的には、導光板60は、導光体61と、出射光学素子62とを有している。
 導光体61は、透光性を有し、入射面61aから所定方向に延びた長尺な板である。導光体61は、入射面61aと、出射面61bとを有している。
 入射面61aは、反射ミラー63で反射した画像光が入射する面である。入射面61aは、反射ミラー63と対向するように配置されている。入射面61aは、導光板60の裏面の一部であり、導光板60の一端側の面である。裏面は、導光体61の画像生成部20側の面である。なお、入射面61aは、導光板60の側面であってもよい。このため、入射面61aは導光体61の裏面に限定されない。
 出射面61bは、入射面61aから入射した画像光であり、内部を導光した画像光をフロントウインド3に向けて出射する。出射面61bは、フロントウインド3と対向し、フロントウインド3と所定距離離れている。出射面61bは、導光体61の表面の一部である。表面は、導光体61のフロントウインド3側の面である。
 出射光学素子62は、導光体61の内部に内包され、板状をなした光透過型の回折ホログラムである。出射光学素子62は、導光体61の長手方向であり、導光体61の表面及び裏面に沿って配置されている。
 出射光学素子62には、反射ミラー63で反射した画像光であって、入射面61aから入射した画像光が入射する。画像光が出射光学素子62を所定の向きから入射(透過)するたびに、出射光学素子62は、画像光を回折することで画像光のうちの一部の画像光を、導光体61を介して所定の出射角をもって出射面61bから出射させる。具体的には、出射光学素子62で回折した画像光の一部は、導光体61を介して出射面61bから出射されるとともに、残りの画像光が導光体61を導光しながら、出射光学素子62で回折して出射面61bから出射される。出射角は、出射光学素子62の表面の法線に対して出射する光の角度である。
 また、出射光学素子62は、出射光学素子62の所定の領域において、画像光の出射角のそれぞれが異なるように、出射する画像光を発散させる。出射光学素子62は、入射する画像光を回折させる際に、回折させる出射光学素子62上の位置(部分)によって出射角を異ならせる。これにより、出射光学素子62は、出射光学素子62が回折した画像光のうちの一部の画像光の出射角をそれぞれ異ならせる。
 本実施の形態の導光体61は湾曲している。このため、出射光学素子62も湾曲している。具体的には導光体61及び出射光学素子62は、画像生成部20に近づくにつれて上側に反り上がっている。また、導光体61の表面及び裏面は、湾曲した面である。
 なお、導光板60は、光透過部材として、開口部の開口全体を覆うように、開口部に配置されていてもよい。このため、光透過部材33は、開口部とともに車両2の進行方向に沿って移動可能であってもよい。また、導光板60は、第1筐体の筐体開口に配置されていてもよい。
 <作用効果>
 次に、本実施の形態における表示装置1の作用効果について説明する。
 上述したように、本実施の形態に係る表示装置1において、光透過部材33は、ホログラムの画像を表示する出射光学素子62を含む導光板60を有している。
 これによれば、ホログラムの画像をフロントウインド3に投影することができる。このため、ユーザは、立体的に画像を視認することができる。このため、車両2の走行に関する情報を表示すれば、ユーザは、車両2の走行に関する情報を把握し易くなるため、車両2を安全に運転することができるようになる。
 (その他変形例等)
 以上、本開示について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これら実施の形態等に限定されるものではない。
 例えば、上記各実施の形態に係る表示装置1において、図9に示すように、開口部40は、車両2のダッシュボード50の内部に配置されていてもよい。図9は、その他変形例に係る表示装置1の開口部40を第1位置に配置した場合の表示装置1の内部構造及びフロントウインド3を示す断面図である。これによれば、光透過部材33を開口部140と一体化することで、光透過部材33と開口部140との組付けのバラツキを抑制することができる。また、光透過部材33がダッシュボード50よりも下側に配置されることで、小さい角度で光透過部材33に入射する外光がダッシュボード50によって遮光されるため、基準外光と光透過部材33との鋭角の角度をできるだけ大きくすることができるようになる。このため、外光がユーザの位置において、ユーザの目より低い位置に到達するようになる。その結果、ユーザは眩しさを感じ難くなる。
 また、図9のようにダッシュボード50の内部に開口部40を配置しても、開口部40が第1位置に配置された場合の基準線と光透過部材33との成す鋭角の角度は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準線と光透過部材33との成す鋭角の角度よりも大きくなってもよい。これによれば、開口部40を第1位置に配置した場合の基準線と光透過部材33との成す鋭角の角度は、開口部40を第2位置に配置した場合の角度よりも大きく設定されている。このため、開口部40の位置を移動させることで、フロントウインド3で反射した外光を、ユーザのアイボックスの位置よりも低い位置に到達させるように調節することができる。例えば、開口部40が第1位置に配置された場合の基準外光は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準外光よりも、基準外光が光透過部材33で反射した後の光路の少なくとも一部において、低い位置に到達する。また、当然のことながら、ダッシュボード50の開口50aにおけるX軸マイナス方向側の縁部と第2縁部42の下端とを結ぶ直線を基準線とした場合、開口部40が第1位置に配置された場合の当該基準線と光透過部材33との成す鋭角の角度は、開口部40が第2位置に配置された場合の基準線と光透過部材33との成す鋭角の角度よりも大きくなってもよい。
 また、上記各実施の形態に係る表示装置では開口部を構成要素に備えているが、開口部が車両に搭載されている場合、表示装置は、構成要件から開口部を除いた構成であってもよい。
 また、上記各実施の形態に係る表示装置において、開口部は、開口部の開口及び光透過部材を覆う蓋を有していてもよい。つまり、表示装置を使用しない場合、蓋によって開口及び光透過部材の全てを覆うことで、表示装置内部に外光が入射して画像生成部内部の温度が上昇してしまうことを抑制することができる。
 その他、実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
 本開示は、例えば車両等の移動体に利用可能である。
 1 表示装置
 2 車両(移動体)
 3 フロントウインド(表示媒体)
 20 画像生成部
 23 発光モジュール(投影部)
 25 表示部
 33 光透過部材
 33a 湾曲部
 40、140 開口部
 40a 開口
 41 第1縁部
 42 第2縁部
 50 ダッシュボード
 60 導光板
 62 出射光学素子

Claims (10)

  1.  移動体の表示媒体に画像を投影してユーザに虚像を視認させる表示装置であって、
     前記画像を生成し、前記表示媒体に前記画像が投影されるように生成した前記画像を示す画像光を出力する画像生成部と、
     前記表示媒体と前記画像生成部との間における、出力された前記画像光の光路上に位置する光透過部材と、
     開口が形成され、第1位置と前記第1位置よりも前記移動体の進行方向の後方にある第2位置との間を前記移動体の進行方向に沿って移動可能となるように配置される開口部と、を備え、
     前記開口部は、前記移動体の進行方向の前方側に配置される第1縁部と、前記移動体の進行方向の後方側に配置される第2縁部と、を有し、
     当該表示装置が前記移動体に搭載された場合において、前記第1縁部の上端と前記第2縁部の下端とを結ぶ直線を基準線とし、
     前記基準線に沿って通過する外光であって前記光透過部材に入射する外光を基準外光とすると、
     前記開口部が前記第1位置に配置された場合の前記基準外光は、前記開口部が前記第2位置に配置された場合の前記基準外光よりも、前記基準外光が前記光透過部材で反射した後の光路の少なくとも一部において、低い位置に到達する
     表示装置。
  2.  前記開口部が前記第1位置に配置された場合の前記基準線と前記光透過部材との成す鋭角の角度は、前記開口部が前記第2位置に配置された場合の前記基準線と前記光透過部材との成す鋭角の角度よりも大きい
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記光透過部材は、前記進行方向と反対方向に近づくにつれて反り上がる湾曲部を有する
     請求項1又は2に記載の表示装置。
  4.  前記開口部が前記第1位置に配置された場合の前記基準外光は、前記開口部が前記第2位置に配置された場合の前記基準外光よりも、前記表示媒体で反射した後、低い位置に到達する
     請求項1~3のいずれか1項に記載の表示装置。
  5.  前記開口部が前記第1位置に配置された場合の前記基準外光は、前記開口部が前記第2位置に配置された場合の前記基準外光よりも、前記ユーザの位置において、低い位置に到達する
     請求項1~4のいずれか1項に記載の表示装置。
  6.  前記光透過部材は、前記開口部と接続しており、前記開口部とともに前記移動体の進行方向に沿って移動可能である
     請求項1~5のいずれか1項に記載の表示装置。
  7.  前記開口部は、前記移動体のダッシュボードの内部に配置される
     請求項1~6のいずれか1項に記載の表示装置。
  8.  前記第1縁部は、前記光透過部材に対して立ち上がるように突出し、
     前記第1縁部の先端は、前記光透過部材よりも高い位置に配置されている
     請求項1~7のいずれか1項に記載の表示装置。
  9.  前記画像生成部は、表示部と、投影部と、を有する
     請求項1~8のいずれか1項に記載の表示装置。
  10.  前記光透過部材は、ホログラムの画像を表示する出射光学素子を含む導光板を有する
     請求項1~7のいずれか1項に記載の表示装置。
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