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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024179345
(43)【公開日】2024-12-26
(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ及び乗り物
(51)【国際特許分類】
G02B 27/01 20060101AFI20241219BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20241219BHJP
B60K 35/23 20240101ALI20241219BHJP
【ＦＩ】
G02B27/01
G09F9/00 359
G09F9/00 313
B60K35/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】15
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023098109
(22)【出願日】2023-06-14
(71)【出願人】
【識別番号】000005810
【氏名又は名称】マクセル株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001689
【氏名又は名称】青稜弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】山本 智貴
(72)【発明者】
【氏名】永井 利昌
【テーマコード（参考）】
2H199
3D344
5G435
【Ｆターム（参考）】
2H199DA13
2H199DA15
2H199DA19
2H199DA22
2H199DA23
2H199DA33
2H199DA41
3D344AA19
3D344AA21
3D344AA27
3D344AB01
3D344AC25
5G435AA03
5G435BB12
5G435DD11
5G435FF05
5G435LL17
(57)【要約】
【課題】光の利用効率を向上させることができる技術を提供する。
【解決手段】
ヘッドアップディスプレイ装置１は、映像光を出射する画像形成部と、画像形成部で生成した映像を中間スクリーン上に実像として形成する結像光学系と、結像光学系で形成した実像の映像光を反射し、反射された映像光を投射部材に投射する映像投射部とを備える。記画像形成部は、光を出射する光源と、映像を生成する表示パネルと、光源から出射した光を複数の光路に分離して表示パネルへ導く光学素子と、を有する。
【選択図】図５Ａ
【解決手段】
ヘッドアップディスプレイ装置１は、映像光を出射する画像形成部と、画像形成部で生成した映像を中間スクリーン上に実像として形成する結像光学系と、結像光学系で形成した実像の映像光を反射し、反射された映像光を投射部材に投射する映像投射部とを備える。記画像形成部は、光を出射する光源と、映像を生成する表示パネルと、光源から出射した光を複数の光路に分離して表示パネルへ導く光学素子と、を有する。
【選択図】図５Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
映像光を出射する画像形成部と、
前記画像形成部で生成した映像を、中間スクリーン上に実像として形成する結像光学系と、
前記結像光学系で形成した実像の映像光を反射し、反射された映像光を投射部材に投射する映像投射部と、を備え、
前記画像形成部は、光を出射する光源と、
前記映像を生成する表示パネルと、
前記光源から出射した光を複数の光路に分離して、前記表示パネルへ導く光学素子と、
を有する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記画像形成部で生成した映像を、中間スクリーン上に実像として形成する結像光学系と、
前記結像光学系で形成した実像の映像光を反射し、反射された映像光を投射部材に投射する映像投射部と、を備え、
前記画像形成部は、光を出射する光源と、
前記映像を生成する表示パネルと、
前記光源から出射した光を複数の光路に分離して、前記表示パネルへ導く光学素子と、
を有する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項2】
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示パネル上における光の入射領域が、前記複数の光路に応じて分割される、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記表示パネル上における光の入射領域が、前記複数の光路に応じて分割される、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項3】
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記光学素子は、
前記光源から出射した光を、直線偏光に変換して前記画像形成部から出射し、互いに直交する前記直線偏光の一方を透過し、もう一方を反射する偏光素子と、
前記偏光素子を透過または反射した直線偏光の偏光軸を９０°回転させる第１の位相差フィルムと、を有する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記光学素子は、
前記光源から出射した光を、直線偏光に変換して前記画像形成部から出射し、互いに直交する前記直線偏光の一方を透過し、もう一方を反射する偏光素子と、
前記偏光素子を透過または反射した直線偏光の偏光軸を９０°回転させる第１の位相差フィルムと、を有する、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項4】
請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記偏光素子は、透過性部材と偏光分離膜を有し、
前記透過性部材は、ガラスプリズムまたはガラス板を用いて、
前記偏光分離膜は、反射型偏光フィルムまたは誘電体多層膜である、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記偏光素子は、透過性部材と偏光分離膜を有し、
前記透過性部材は、ガラスプリズムまたはガラス板を用いて、
前記偏光分離膜は、反射型偏光フィルムまたは誘電体多層膜である、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項5】
請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記偏光素子は、複数の前記ガラスプリズムを接合し、
前記ガラスプリズムの接合面に、前記偏光分離膜が配置される、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記偏光素子は、複数の前記ガラスプリズムを接合し、
前記ガラスプリズムの接合面に、前記偏光分離膜が配置される、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項6】
請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記偏光素子は、複数の前記ガラス板を含み、
前記複数のガラス板の接合面に、前記偏光分離膜が貼合される、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記偏光素子は、複数の前記ガラス板を含み、
前記複数のガラス板の接合面に、前記偏光分離膜が貼合される、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項7】
請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記光学素子は、前記第１の位相差フィルムとは別に、前記画像形成部の出射側に、第２の位相差フィルムを備え、
前記画像形成部から出射された直線偏光を、当該第２の位相差フィルムによって、円偏光またはランダム偏光へ変換し、前記映像投射部へ入射させる、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記光学素子は、前記第１の位相差フィルムとは別に、前記画像形成部の出射側に、第２の位相差フィルムを備え、
前記画像形成部から出射された直線偏光を、当該第２の位相差フィルムによって、円偏光またはランダム偏光へ変換し、前記映像投射部へ入射させる、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項8】
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示パネルの光軸方向における前記光学素子の長さが、前記表示パネルの出射面を構成する４辺のうち、いずれか１辺の長さの略半分である、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記表示パネルの光軸方向における前記光学素子の長さが、前記表示パネルの出射面を構成する４辺のうち、いずれか１辺の長さの略半分である、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項9】
請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示パネル上の分割された光の入射範囲の境界に、前記表示パネルの光軸方向に高さを持つ仕切りが設けられた、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記表示パネル上の分割された光の入射範囲の境界に、前記表示パネルの光軸方向に高さを持つ仕切りが設けられた、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項10】
請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記複数の光路に応じた複数の表示パネルを有し、
前記複数の表示パネルは、前記複数の光路における光路長が同等となるよう、前記表示パネルの光軸方向における相対位置を調整できる、
ヘッドアップディスプレイ装置。
前記複数の光路に応じた複数の表示パネルを有し、
前記複数の表示パネルは、前記複数の光路における光路長が同等となるよう、前記表示パネルの光軸方向における相対位置を調整できる、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項11】
車体と、
乗り物のフロントガラスまたはコンバイナの前方に虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置を備える乗り物であって、
前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
映像光を出射する画像形成部と、
前記画像形成部で生成した映像を、中間スクリーン上に実像として形成する結像光学系と、
前記結像光学系で形成した実像の映像光を反射し、反射された映像光を前記乗り物に配置された投射部材に投射する映像投射部と、を備え、
前記画像形成部は、光を出射する光源と、
前記映像を生成する表示パネルと、
前記光源から出射した光を複数の光路に分離して、前記表示パネルへ導く光学素子と、
を有する、
乗り物。
乗り物のフロントガラスまたはコンバイナの前方に虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置を備える乗り物であって、
前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
映像光を出射する画像形成部と、
前記画像形成部で生成した映像を、中間スクリーン上に実像として形成する結像光学系と、
前記結像光学系で形成した実像の映像光を反射し、反射された映像光を前記乗り物に配置された投射部材に投射する映像投射部と、を備え、
前記画像形成部は、光を出射する光源と、
前記映像を生成する表示パネルと、
前記光源から出射した光を複数の光路に分離して、前記表示パネルへ導く光学素子と、
を有する、
乗り物。
【請求項12】
請求項１１に記載の乗り物であって、
前記表示パネル上における光の入射範囲が、前記複数の光路に応じて分割される、
乗り物。
前記表示パネル上における光の入射範囲が、前記複数の光路に応じて分割される、
乗り物。
【請求項13】
請求項１１に記載の乗り物であって、
前記光学素子は、互いに直交する直線偏光の一方を透過し、もう一方を反射する偏光素子を有し、
前記偏光素子を透過または反射した直線偏光の偏光軸を９０°回転させる位相差フィルムと、を有する、
乗り物。
前記光学素子は、互いに直交する直線偏光の一方を透過し、もう一方を反射する偏光素子を有し、
前記偏光素子を透過または反射した直線偏光の偏光軸を９０°回転させる位相差フィルムと、を有する、
乗り物。
【請求項14】
請求項１３に記載の乗り物であって、
前記画像形成部の出射側に、前記位相差フィルムとは別に、第２の位相差フィルムを備え、
前記画像形成部から出射した直線偏光を、前記第２の位相差フィルムによって、円偏光またはランダム偏光へ変換し、前記映像投射部へ入射させる、
乗り物。
前記画像形成部の出射側に、前記位相差フィルムとは別に、第２の位相差フィルムを備え、
前記画像形成部から出射した直線偏光を、前記第２の位相差フィルムによって、円偏光またはランダム偏光へ変換し、前記映像投射部へ入射させる、
乗り物。
【請求項15】
請求項１１に記載の乗り物であって、
前記表示パネルの光軸方向における前記光学素子の長さが、前記表示パネル出射面を構成する４辺のうち、いずれか１辺の長さの略半分である、
乗り物。
前記表示パネルの光軸方向における前記光学素子の長さが、前記表示パネル出射面を構成する４辺のうち、いずれか１辺の長さの略半分である、
乗り物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ヘッドアップディスプレイ及び乗り物に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、自動車を代表とする車両には、ヘッドアップディスプレイ（Head Up Display、以下では「ＨＵＤ」と記載する場合がある）が搭載される場合がある。ＨＵＤは、車速やエンジン回転数などの走行情報やナビゲーション情報などの各種情報をウィンドシールド（フロントガラス）やコンバイナなどに投射して表示する。ＨＵＤを用いると、運転者は、ダッシュボードに組み込まれる計器盤、いわゆるインパネなどに視線を移動することなく運転に必要な情報を得ることができる。このため、安全運転に寄与することが可能になる。
【0003】
ＨＵＤの技術として特許文献１がある。特許文献１には、ＬＥＤ素子から射出された光を偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）を介して液晶反射パネル（ＬＣＯＳ）に導く技術が記載されている。ＬＣＯＳは光の偏光方向を変化させることができ、ＰＢＳは偏光方向に応じて光を透過又は反射するため、ＬＣＯＳ上の画素をＯＮ／ＯＦＦさせることで画像を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１２―１６３６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記特許文献１では、ＰＢＳは偏光方向に応じて光を透過又は反射するが、ＰＢＳを透過した光は使用せず、ＰＢＳで反射した光のみがＬＣＯＳに照射され、画像の表示に使用されるので、ＬＥＤ素子から射出される光の利用効率が低い。
【0006】
また、ＰＢＳは、ＬＣＯＳの画像を表示するための有効エリアの一辺の長さに対して、一辺の長さがこれと同じ長さの正方形の面を有する必要があり、大型化してしまう。
【0007】
本発明は、光の利用効率を向上させることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を解決するために、代表的な本発明のヘッドアップディスプレイの一つは、映像光を出射する画像形成部と、画像形成部で生成した映像を中間スクリーン上に実像として形成する結像光学系と、結像光学系で形成した実像の映像光を反射し、反射された映像光を投射部材に投射する映像投射部とを備える。画像形成部は、光を出射する光源と、映像を生成する表示パネルと、光源から出射した光を複数の光路に分離して表示パネルへ導く光学素子とを有する。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、光の利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本実施の形態のヘッドアップディスプレイ装置を搭載した車両の構成例を示す概略図である。
【図2】本実施の形態のＨＵＤ装置の搭載例を示す概略図である。
【図3】ＨＵＤ装置１の車両情報取得部、または車両のコントローラが、車両情報を取得するための、センサ等の構成例を示すブロック図である。
【図4A】ＨＵＤ装置１の機能ブロックの構成例を示すブロック図である。
【図4B】ＨＵＤ装置１の機能ブロックの構成変形例を示すブロック図である。
【図5A】実施例１のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【図5B】実施例１の反射型液晶パネルの平面図である。
【図6A】実施例２のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【図6B】実施例２の反射型液晶パネルの平面図である。
【図7】実施例３のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【図8】実施例４のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【図9】実施例５のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【図10A】実施例６のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【図10B】実施例６の偏光変換素子１４０ａの構成の一例を示す図である。
【図11】実施例７のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【図12】実施例８のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
［車両］
図１は、実施の形態のヘッドアップディスプレイ装置を搭載した車両の構成例を示す概略図である。
［車両］
図１は、実施の形態のヘッドアップディスプレイ装置を搭載した車両の構成例を示す概略図である。
【0012】
図１のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１は、車両２に搭載される。車両２は、代表的には、自動車であるが、必ずしもこれに限定されず、場合によっては鉄道車両等の乗り物であってもよい。ＨＵＤ装置１は、車両２の各部に設置された各種センサや、ナビゲーション装置などから車両情報４を取得する。各種センサは、例えば、車両２で生じた各種イベントを検出したり、走行状況に係る各種パラメータの値を定期的に検出したりする。
【0013】
車両２は、例えば、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれ、車両２のコントローラまたは制御ユニット８を備えている。コントローラ８は、車両２の走行などを制御する。ＨＵＤ装置１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）またはＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信などを通じて、コントローラ８と通信する。コントローラ８およびＨＵＤ装置１は、車両２の車載システムを構成する。ＨＵＤ装置１は、車両情報４に基づいて映像光をウィンドシールド３やコンバイナなどの表示領域に投射し、虚像を表示する。これにより、ＨＵＤ装置１は、運転者等の利用者に、ウィンドシールド３の表示領域５に投射された映像光を虚像として、車両２の前方の風景に重畳された虚像として視認させる。
【0014】
コントローラ８は、ＣＡＮ信号等を通じて、ＨＵＤ装置１を制御することで、表示領域５に映像情報を虚像として表示させることができる。コントローラ８は、後述の図３のような各種のセンサ、計測デバイス、通信デバイス等を用いて、車両情報４を取得する。
【0015】
ＨＵＤ装置１は、ＣＡＮ信号等を通じて、コントローラ８から車両情報４等を入力・取得する。ＨＵＤ装置１は、車両情報４等に基づいて、映像光を表示領域５に出射することにより、表示領域５に投射された映像光を虚像として視認できる。
【0016】
なお、図１等において、説明上の座標系や方向として、（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を用いている。図１等では車両２に対する空間座標系を示している。車両２および運転者に対して、Ｚ軸、Ｚ方向は、鉛直方向であり、言い換えると車両の上下方向、縦方向である。Ｘ軸、Ｘ方向は、第１水平方向であり、言い換えると、左右方向、車両の幅方向または車両の横方向である。Ｙ軸、Ｙ方向は、Ｘ軸に対し直交する第２水平方向であり、言い換えると、車両の進行方向または車両の前後方向である。
【0017】
なお、図１では、ウィンドシールド３の表示領域５へ投影映像を投影するとしたが、これに限定されず、車両２に配置されたコンバイナなどの投射部の表示領域に投影映像を投影してもよい。
［ＨＵＤ装置］
図２は、本実施の形態のＨＵＤ装置１の搭載例を示す概略図である。
［ＨＵＤ装置］
図２は、本実施の形態のＨＵＤ装置１の搭載例を示す概略図である。
【0018】
図２では、図１の車両２をＸ軸方向から見たＹ－Ｚ面での模式図を示す。図２では、車両２のダッシュボード７０内にＨＵＤ装置１が搭載されている。ＨＵＤ装置１は、筐体内に、画像形成部またはＰＧＵ１０と、結像光学系１１と、拡散板または中間スクリーン１２と、ミラーＭ２およびミラーＭ１とを備える。ＨＵＤ装置１が備える光学素子またはミラーＭ２は、複数配置されてよいし、または、配置されてなくてもよいし、補正レンズでもよい。ＰＧＵ１０、ミラーＭ２およびミラーＭ１等の光学系は、筐体内に、所定の位置関係で配置・固定されている。また、ＰＧＵ１０の一部または全部は筐体外に配置・固定されてもよい。
【0019】
ＨＵＤ装置１の筐体の一部、およびダッシュボード７０の一部には、ＨＵＤ装置１の映像光が出射する開口部７が設けられている。開口部７には、透明部材による防塵カバーなどが設けられてもよい。
【0020】
ＰＧＵ１０は、映像を形成する映像光を直線偏光または円偏光として出射する。ＰＧＵ１０で作った映像を結像光学系１１で拡散板または中間スクリーン１２に実像として形成する。結像光学系１１は、レンズでもよいし、またはミラーでもよい。中間スクリーン１２は、例えば、一方の面にフレネルレンズ形状を有し、もう一方の面にレンチキュラーレンズまたは拡散面が付与された透過型スクリーンである。拡散板または中間スクリーン１２は、投射された光を拡散する。拡散板または中間スクリーン１２により偏光が乱れると、投影映像に場所によって明暗の差が生じてしまうので、低リタデーションの拡散板１２を使用することが望ましい。一方、高リタデーションの拡散板の場合、遅相軸が映像の偏光軸と直交あるいは水平となるように設置する。
【0021】
ミラーＭ２は、例えば、平面ミラーでもよいし、折り返しミラーでもよい。本実施の形態では、ミラーＭ２は、折り返しミラーであり、拡散板１２で拡散された映像光を、ミラーＭ１へ向けて反射する。ミラーＭ１は、折り返しミラーＭ２からの映像光を、設定された角度の方向または所定方向へ向けて拡大して反射する映像投射部として機能する。ミラーＭ１は、例えば自由曲面ミラーや光軸非対称の形状を有するミラー等により構成される。本実施の形態では、ミラーＭ１は、凹面の反射面を有するミラーにより構成される。
【0022】
ミラー駆動部１０２０により、ミラーＭ１の角度または向きが調整可能となっている。これにより、運転者の目の高さに合わせてウィンドシールド３の表示領域５及び虚像表示位置を調整することができる。ミラー駆動部１０２０は、ステッピングモータ等を含む機構であり、ミラーＭ１の設置角度を調整する。一方、ユーザの手動操作に基づいて、ミラーＭ１の設置角度を調整可能とされてもよい。また、ミラーＭ１の面積を変更すること等により、表示領域５の面積が調整され、適切な量の情報を表示領域５へ投影可能になる。
【0023】
なお、図２では、ミラーＭ１の回転機構、すなわち表示領域５を上下方向に調整する機構のみを図示している。ミラーＭ１は、表示領域５を左右方向に調整する機構を備えてもよい。また、一つの回転機構は、上下方向及び左右方向に両方とも調整できるものでもよい。
【0024】
図示のように、ＰＧＵ１０からの映像光は、折り返しミラーＭ２およびミラーＭ１で反射され、当該映像光が開口部７から出射されて、ウィンドシールド３の表示領域５に投射され、ウィンドシールド３で反射されて、運転者の視点６に向かう。本発明では、ウィンドシールド３を用いて説明するが、ウィンドシールド３以外、コンバイナのような投射部材の投射領域に映像光を投射してもよい。これにより、運転者の視点６から前方（Ｙ軸前方）を見ると、ウィンドシールド３の表示領域５に投射された映像光を虚像９として視認できる。表示領域５内では、前方の実景に対し、映像光により形成された虚像が重畳された状態で表示される。虚像９は、非ＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）の場合には、所定の位置に独立に表示される映像情報である。虚像９は、ＡＲの場合には、対象物の位置に合わせて重畳表示される映像情報である。虚像９となる映像情報の例は、車速などの情報、ナビゲーション情報、アラート情報など、様々なものがある。
［車両情報およびセンサ］
図３は、ＨＵＤ装置１の制御部１００１（図４Ａ）、または車両２のコントローラ８が、車両情報４を取得するための、センサ等の構成例を示すブロック図である。図４Ｂに示すように、ＨＵＤ装置１は制御部１００１を有さなくてもよい。この場合、車両２のコントローラ８は、ＨＵＤ装置１の制御部１００１として機能してもよい。
［車両情報およびセンサ］
図３は、ＨＵＤ装置１の制御部１００１（図４Ａ）、または車両２のコントローラ８が、車両情報４を取得するための、センサ等の構成例を示すブロック図である。図４Ｂに示すように、ＨＵＤ装置１は制御部１００１を有さなくてもよい。この場合、車両２のコントローラ８は、ＨＵＤ装置１の制御部１００１として機能してもよい。
【0025】
図３では、制御部１００１またはコントローラ８に対し接続されている、各種のセンサ、言い換えると情報取得デバイス、計測デバイス、通信デバイス等の例を示している。例えば、制御部１００１は、車両２のセンサまたはカメラなどからの車両情報４を取得する。または、コントローラ８は、車両２の各部に設置されたセンサ等から、車両情報４を取得してＨＵＤ装置１に送信する。各種のセンサは、車両２の内部や外部における走行状況などの状況に係わるパラメータ値を例えば定期的に検出する。また、コントローラ８は、センサの検出情報に基づいて、車両２に係わる各種のイベントを判断・検出する。
【0026】
車両情報４は、車両２の走行などの状況に係わる情報の総称である。車両情報４は、ＡＤＡＳ情報等を含む。車両情報４は、例えば、車両２の速度情報やギア情報、ハンドル操舵角情報、ランプ点灯情報、外光情報、距離情報、赤外線情報、エンジンＯＮ／ＯＦＦ情報、カメラ映像情報、加速度ジャイロ情報、ＧＰＳ（Global Positioning System）情報、ナビゲーション情報、車車間通信情報、および路車間通信情報などが含まれる。カメラ映像情報は、車内カメラ映像情報や車外カメラ映像情報がある。ＧＰＳ情報には、現在
時刻情報、緯度および経度情報が含まれる。
時刻情報、緯度および経度情報が含まれる。
【0027】
図３で、各種センサとして、車速センサ９０１、シフトポジションセンサ９０２、ハンドル操舵角センサ９０３、ヘッドライトセンサ９０４、照度センサ９０５、色度センサ９０６、測距センサ９０７、赤外線センサ９０８、エンジン始動センサ９０９、加速度センサ９１０、ジャイロセンサ９１１、温度センサ９１２、路車間通信用無線送受信機９１３、車車間通信用無線送受信機９１４、車内カメラ９１５、車外カメラ９１６、ＧＰＳ受信機９１７、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System、登録商標）受信機９１８などがある。各種センサは、これらに限らず、追加、削除、置換などが可能である。
【0028】
車速センサ９０１は、車両２の速度（車速とも記載）を検出し、検出結果となる速度情報を生成する。シフトポジションセンサ９０２は、現在のギアを検出し、検出結果となるギア情報を生成する。ハンドル操舵角センサ９０３は、現在のハンドル操舵角を検出し、検出結果となるハンドル操舵角情報を生成する。ヘッドライトセンサ９０４は、ヘッドライトのＯＮ／ＯＦＦ等を検出し、検出結果となるランプ点灯情報を生成する。照度センサ９０５および色度センサ９０６は、外光を検出し、検出結果となる外光情報を生成する。
【0029】
測距センサ９０７は、車両２と外部の物体との間の距離を検出し、検出結果となる距離情報を生成する。赤外線センサ９０８は、車両２の近距離における物体の有無や距離などを検出し、検出結果となる赤外線情報を生成する。エンジン始動センサ９０９は、エンジンのＯＮ／ＯＦＦを検出し、検出結果となるＯＮ／ＯＦＦ情報を生成する。加速度センサ９１０およびジャイロセンサ９１１は、車両２の加速度および角速度を検出し、検出結果として、車両２の姿勢や挙動を表す加速度ジャイロ情報を生成する。温度センサ９１２は、車両２の内外の温度を検出し、検出結果となる温度情報を生成する。
【0030】
車内カメラ９１５は、車両２内を撮影することで、車内カメラ映像情報を生成する。車外カメラ９１６は、車両２外を撮影することで、車外カメラ映像情報を生成する。具体例では、図２のカメラ９０は、車内カメラ９１５および車外カメラ９１６に相当する。車内カメラ９１５は、例えば運転者の姿勢、眼の位置、動きなどを撮影し、ＤＭＳ（Driver Monitoring System）を構成する。車内カメラ映像情報を解析することで、運転者の疲労状況や視線などが把握可能である。また、車外カメラ９１６は、例えば車両２の前方などの周囲の状況を撮影する。車外カメラ映像情報を解析することで、車両２の周辺に存在する他車両や人などの有無、建物や地形、雨や積雪、凍結、凹凸などといった路面状況、および道路標識などを把握可能である。また、車外カメラ９１６は、走行中の状況を映像で記録するドライブレコーダなども含まれる。
【0031】
路車間通信用無線送受信機９１３は、車両２と、道路、標識、信号機等との間の路車間通信によって、路車間通信情報を生成する。車車間通信用無線送受信機９１４は、車両２と周辺の他車両との間の車車間通信によって、車車間通信情報を生成する。ＧＰＳ受信機９１７は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信することでＧＰＳ情報を生成する。例えばＧＰＳ情報として現在時刻、緯度および経度を取得可能である。ＶＩＣＳ受信機９１８は、ＶＩＣＳ信号を受信することで得られるＶＩＣＳ情報を生成する。ＧＰＳ受信機９１７やＶＩＣＳ受信機９１８は、ナビゲーションシステムの一部として設けられてもよい。
【0032】
図４Ａは、ＨＵＤ装置１の機能ブロックの構成例を示すブロック図である。図４Ａで、ＨＵＤ装置１は、制御部１００１、映像表示部２００、ミラー駆動部１０２０、表示用ドライバ１０２１、光源駆動部１０２２、音声用ドライバ１０２５、音声出力装置１０４１、音声入力装置１０４２等を備える。制御部１００１は、ＭＣＵ（マイクロ・コントロール・ユニット）１０１０、不揮発性メモリ１０１１、揮発性メモリ１０１２、映像処理部１０１３、音声処理部１０１４、車両情報取得部１０１５、通信部１０１６、操作入力部１０１７等を有する。これらの各部は、バスなどを介して相互に接続され、相互に入出力や通信が可能である。
【0033】
制御部１００１は、言い換えると、制御装置である。制御部１００１は、プロセッサによる処理に基づいて、制御機能などを実現する。制御機能は、ＨＵＤ装置１の全体および各部を制御する機能であり、表示領域５に虚像９を表示する機能を含む。制御部１００１は、ソフトウェアプログラム処理または専用回路によって機能を実現する。
【0034】
ＨＵＤ装置１の記憶部は、不揮発性メモリ１０１１および揮発性メモリ１０１２を有して構成される。本実施の形態 では、不揮発性メモリ１０１１と揮発性メモリ１０１２をそれぞれ有する構成となっているが、上記の構成を一つのメモリとして機能してもよい。記憶部には、コンピュータプログラムを含め、制御部１００１等が扱う各種のデータ・情報が格納される。
【0035】
通信部１０１６は、通信インタフェースが実装された装置である。通信部１０１６は、通信インタフェースとして、車両２のＣＡＮ（Controller Area Network）やＬＩＮ（Local Interconnect Network）等のインタフェースを介して、コントローラ８（例えば電子制御ユニット：ＥＣＵ）と接続され、通信可能である。
【0036】
ミラー駆動部１０２０は、制御部１００１からの制御に基づいて、ミラーＭ１を駆動する装置である。
【0037】
表示用ドライバ１０２１は、制御部１００１からの制御に基づいて、ＰＧＵ１０の表示パネル１３０を駆動する駆動回路等を含む装置である。以下の実施の形態における表示パネルは、反射型液晶パネル（ＬＣＯＳ）を用いて説明する。
【0038】
光源駆動部１０２２は、制御部１００１からの制御に基づいて、ＰＧＵ１０の光源装置１１０を駆動する駆動回路等を含む装置である。光源駆動部１０２２は、光源装置１１０の各光源素子の発光のオン／オフや光量などを変更可能な駆動回路等を有する。
【0039】
音声入力装置１０４２は、マイクおよび回路等で構成される。音声出力装置１０４１は、スピーカおよび回路等で構成される。なお、ＨＵＤ装置１に音声入力装置１０４２や音声出力装置１０４１を備える場合を示しているが、これに限らず、ＨＵＤ装置１は、外部で車両２、例えばコントローラ８に接続される音声入力装置１０４２や音声出力装置１０４１を利用してもよい。
【0040】
図４Ａでの制御部１００１は、車両情報取得部１０１５を通じて、車両情報４（図１）やＡＤＡＳ情報やイベント情報などの入力情報を取得する。または、制御部１００１は、通信部１０１６を通じて、コントローラ８から、ＣＡＮ信号として、車両情報４（図１）やＡＤＡＳ情報やイベント情報などの入力情報を取得する。車両情報取得部１０１５は、通信部１０１６と一体で実装されてもよい。
【0041】
入力情報は、図３のような各種センサの検出信号、あるいはそれをコントローラ８が処理した結果の情報などを含む。入力情報は、例えばカメラ９１５，９１６の画像などに基づいて検出された、実景内の対象物の情報や、その対象物に対して重畳するためのアラート情報やナビゲーション情報も含む。制御部１００１は、制御機能により、そのような入力情報に基づいて、必要に応じて、表示領域５に虚像９として表示させるための映像データ・映像情報を生成する。制御部１００１は、その映像データ・映像情報に基づいて、表示用ドライバ１０２１等を制御するための映像信号等を生成する。
【0042】
また、制御部１００１は、操作入力部１０１７を通じて、ユーザによる操作入力情報を取得してもよい。操作入力部１０１７は、リモコン等が挙げられる。また、制御部１００１は、ＨＵＤ装置１による音声出力を行う場合には、音声出力情報を生成し、音声用ドライバ１０２５を制御する。また、制御部１００１は、運転者などのユーザの音声を入力する場合には、音声入力装置１０４２の入力音声に基づいて音声認識を行い、所定の指示などを受け付ける。
【0043】
図４Ａの構成例に限定されず、ＨＵＤ装置１には、例えば各種のセンサ等を備えてもよい。制御部１００１は、そのセンサの検出情報を利用して、ＨＵＤ装置１の状態やＨＵＤ装置１の近傍の状態を判断・検出して、所定の制御を行ってもよい。
【0044】
図４Ｂは、ＨＵＤ装置１の機能ブロックの変形例を示すブロック図である。図４Ｂで、車両２のコントロ―ラ８は図４Ａの制御部１００１として機能する。図４Ｂの基本制御は図４Ａと同じであるが、ここで差異点のみを説明する。図４Ｂに示すように、ＨＵＤ装置１は制御部１００１を有さない構成である。すべての情報は車両情報取得部１０１５及び送信部１０１６により受信し、受信した信号に基づき投射映像（虚像）を表示し、音声の出力などを行う。また、図４Ｂの映像処理部１０１３は、図４Ａの映像処理部１０１３の機能と異なり、映像を作成しないので、車両２から受け取った映像を処理（例えばデコード）して表示する。一方、図４Ｂの映像処理部１０１３を有さない場合、ＭＣＵ内で処理してもよい。車両情報取得部１０１５及び送信部１０１６は一つにまとめてもよい。
【0045】
なお、図４Ａ及び図４Ｂの構成要素は、図３等でのＨＵＤ装置１の筐体内に搭載されてもよいし、筐体外に接続されてもよい。
［実施例１］
図５Ａは、実施例１のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。図５Ｂは、実施例１の反射型液晶パネルの平面図である。
［実施例１］
図５Ａは、実施例１のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。図５Ｂは、実施例１の反射型液晶パネルの平面図である。
【0046】
図５Ａにおいて、ＰＧＵ１０は、光源装置１１０、照明光学系１２０、ＰＢＳまたは偏光分離素子１００、及び反射型液晶パネルまたはＬＣＯＳ１３０を備える。ＰＢＳ１００は、ガラス１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと、偏光分離膜１０２ａ，１０２ｂと、位相差フィルム（１／４λ）１０３と、ミラー１０４とを備える。
【0047】
光源装置１１０には、例えば、固体光源として比較的安価で信頼性の高いＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いる。光源は、1個でもよいし、複数個を並べて使用してもよい。なお、図５から図１２までにおいて、説明上の座標系や方向として（ｘ’、ｙ’、ｚ’）を用いている。ｘ’軸およびｙ’軸、ｚ’軸は、互いに直交し、ｚ’軸は、ＬＣＯＳ１３０が出射する映像光の光軸と平行な方向である。ｘ’軸は、ＬＣＯＳ１３０の短辺と平行な方向である。ｙ’軸は、ＬＣＯＳ１３０の長辺と平行な方向である。
【0048】
本実施の形態における照明光学系１２０は、コリメートレンズ等により構成され、光源装置１１０から照射された光を取り込んで平行光または略平行光とする。光学素子は、光源装置１１０から出射した光を複数の光路に分離して、表示パネル１３０または反射型液晶パネル１３０へ導く。本実施の形態における光学素子は、互いに直交する直線偏光の一方（あるいは、一部の直線偏光）を透過し、もう一方（あるいは、一部の直線偏光以外の直線偏光、または、透過した直線偏光以外の直線偏光）を反射する偏光素子１００またはＰＢＳ１００（Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ：ＰＢＳ）と、偏光素子１００またはＰＢＳ１００を透過または反射した直線偏光の偏光軸を９０°回転させる位相差フィルム１０３を有する。光源装置１１０の光源から出射したランダム偏光は、偏光素子１００またはＰＢＳ１００と位相差フィルム１０３によって、直線偏光へと変換される。偏光素子１００またはＰＢＳ１００は、平板ガラスのプレートタイプと直角プリズムを合わせたキューブタイプがある。偏光素子１００またはＰＢＳ１００は、光源装置１１０の光源からの光の利用効率を向上させるため、照明光学系１２０を透過した光の偏光変換を行い、所望の偏光方向に変換する。これにより、反射型液晶パネル１３０への入射光の効率を向上させることができる。偏光素子１００またはＰＢＳ１００は、透過性部材１０１と偏光分離膜１０２を有し、透過性部材１０１は平行四辺形柱の透光性部材、三角形柱の透光性部材があり、偏光分離膜１０２は反射型偏光フィルムまたは誘電体多層膜である。また、偏光素子１００またはＰＢＳ１００は、複数の透過性部材１０１を接合し、透過性部材１０１の接合面に偏光分離膜１０２が配置される。本実施の形態では、透過性部材１０１は、複数のガラスまたはガラス板を用いており、ｙ’ｚ’断面で三角形である。本実施の形態のガラス１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃは、プリズムであり、ＰＢＳ１００が直方体となるような形状を有する。
【0049】
偏光分離膜１０２ａ，１０２ｂは、例えば誘電体多層膜で、入射光をＰ偏光とＳ偏光に分離するものであり、ｙ’ｚ’面内方向（入射面内方向）で振動するＰ偏光を透過し、入射面に対して垂直方向（ｘ’軸方向）に振動するＳ偏光を反射させる。偏光分離膜１０２ａは、ガラス１０１ａとガラス１０１ｂのどちらか一方の面に設けられ、偏光分離膜１０２ｂは、ガラス１０１ｂとガラス１０１ｃのどちらか一方の面に設けられている。あるいは、偏光分離膜は、ガラスとガラスとの接合面に配置／貼合される。
【0050】
位相差フィルム（１／４λ）１０３は、入射した直線偏光に１／４λの位相差を与えて出射させる。入射した直線偏光の偏光軸が、位相差フィルムの遅相軸と45°で交わるとき、位相差フィルム（１／４λ）１０３を透過した光は、円偏光に変換される。ミラー１０４は、光を反射する。
【0051】
ＬＣＯＳ１３０は、表示用ドライバ１０２１からの映像信号に基づいて、入射した光を変調して映像光を生成する。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、本実施の形態のＬＣＯＳ１３０を領域Ａと領域Ｂで分けて、あるいは、ＬＣＯＳ１３０の長辺（ｙ’軸）で左右に分割する。これにより、ＬＣＯＳ１３０の領域Ａと領域Ｂに入射／出射する光路が異なるため、照射範囲、明るさ、色などが異なる。ＬＣＯＳ１３０の領域Ａと領域Ｂに入射／出射する光の明るさと色が同じになるために、ＬＣＯＳの階調を領域Ａと領域で分けて調整する。
【0052】
光源装置１１０から出射した光を照明光学系１２０とガラス１０１ａを介して偏光分離膜１０２ａに入射する。偏光分離膜１０２ａに入射した光のうちｘ’軸方向に振動する直線偏光（Ｓ偏光）は、偏光分離膜１０２ａで反射し、反射型液晶パネル１３０の領域Ａに入射する。一方、偏光分離膜１０２ａに入射した光のうちｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光（Ｐ偏光）は、偏光分離膜１０２ａを透過する。ｙ’ｚ’面内方向とは、ｙ’ｚ’平面と平行な方向である。
【0053】
偏光分離膜１０２ａを透過した光は、ガラス１０１ｂを透過し、偏光分離膜１０２ｂを透過する。偏光分離膜１０２ｂを透過した光は、ガラス１０１ｃ、及び位相差フィルム（１／４λ）１０３を透過し、ミラー１０４で反射する。
【0054】
ミラー１０４で反射した光は、位相差フィルム（１／４λ）１０３を透過し、ガラス１０１ｃを透過し、偏光分離膜１０２ｂで反射し、反射した光を反射型液晶パネル１３０の領域Ｂに入射する。
【0055】
光源装置１１０から出射した光をガラス１０１ｃを透過して位相差フィルム１０３に入射した光は、位相差フィルム（１／４λ）１０３を２回透過することで、偏光方向が９０度回転して、ｘ’軸方向に振動する直線偏光（Ｓ偏光）となる。つまり、偏光分離膜１０２ｂを透過した光は、位相差フィルム（１／４λ）１０３を透過することで円偏光に変換され、さらにミラー１０４で反射され、位相差フィルム（１／４λ）１０３を再び透過することで、偏光方向が９０度回転した直線偏光となる。これにより、ミラー１０４で反射した光は、ｘ’軸方向に垂直に振動する直線偏光（Ｐ偏光）となり、偏光分離膜１０２ｂで反射型液晶パネル１３０へ向けて反射されるようになる。
【0056】
反射型液晶パネル１３０の領域Ａ及び領域Ｂに照射された光は、反射型液晶パネル１３０で反射されると共に、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光（Ｐ偏光）に変調され、再びＰＢＳ１００を透過して、結像光学系１１を介して拡散板１２へと出射される。なお、拡散板１２で形成された実像を映像光としてウィンドシールド３に入射するときに、高い反射率で映像光が反射されるよう、ＰＧＵ１０は、映像光がウィンドシールド３に対してＳ偏光（図１の略Ｘ軸方向）で入射するように配置するのが望ましい。一方、運転者が偏光サングラスを着用する場合は、ＰＢＳ１００の出射側に位相差フィルムを設けて、映像光を円偏光またはランダム偏光で出射するのがよい。
【0057】
反射型液晶パネル１３０の領域Ａに照射される光と領域Ｂに照射される光とでは、ＰＢＳ１００内で透過してきた光路が異なる。そのため、光が発散する場合には、領域Ａよりも領域Ｂの方が広い範囲に照射されることになり、光が集光する場合には、領域Ａよりも領域Ｂの方が狭い範囲に光が照射される。このような課題に対しては、ＰＢＳ１００に入射する光を、照明光学系１２０で略平行光とすることで解決できる。また、ミラー１０４の反射面の形状を用いて照射範囲を調整してもよい。一方で、領域Ａに照射される光と領域Ｂに照射される光とでは、光路が異なることで、明るさや色彩の差が生じるが、ＬＣＯＳ１３０の階調を調整することで、領域Ａと領域Ｂから出射する映像光の明るさや色彩を合わせることができる。
【0058】
実施例１によれば、偏光分離膜１０２ａによって分離されたＳ偏光およびＰ偏光のそれぞれが、異なる光路によってＬＣＯＳ１３０に導かれ、なおかつ、ＬＣＯＳ１３０へ入射する光の入射範囲が、光路によって異なる。また、偏光分離膜１０２ａを透過したＰ偏光は、位相差フィルム（１／４λ）１０３とミラー１０４を用いてＳ偏光へと変換されることで、映像を形成する光として利用される。すなわち、偏光分離膜１０２ａで分離されたＳ偏光およびＰ偏光の両方が映像生成に利用される光路を、ＰＧＵ１０に設けることで、光源装置１１０から出射する光の利用効率を向上させることができる。なお、Ｓ偏光は、ｘ’軸方向で振動する直線偏光であり、Ｐ偏光は、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光である。また、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｙ’軸方向の長さの約半分の長さにすることができるので、ＰＢＳ１００及び照明光学系１１を小型化して、ＰＧＵ１０の全体を小型化することができる。
［実施例２］
図６Ａは、実施例２のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。図６Ｂは、実施例２の反射型液晶パネルの平面図である。
［実施例２］
図６Ａは、実施例２のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。図６Ｂは、実施例２の反射型液晶パネルの平面図である。
【0059】
実施例２は、ＬＣＯＳ（反射型液晶パネル）１３０から反射された光をＰＢＳ１００を介して画像形成部１０の光出射側で出射する。当該ＰＢＳ１００の光出射側に位相差フィルム（１／２λ）１０５を備え、光源装置１１０からＰＢＳ１００への光の向きがｘ’軸方向になるように配置されている点で、実施例１と異なる。光源から出射された光のうち、ｚ’ｘ’面内方向で振動する直線偏光（Ｐ偏光）の光路に配置された第１の位相差フィルム１０３とは別に、画像形成部の光出射側に第２の位相差フィルム１０５を配置している。第２の位相差フィルム１０５によって、画像形成部１０から出射された直線偏光を円偏光またはランダム偏光へ変換し、映像投射部へ入射させる。位相差フィルム（１／２λ）１０５は、入射した直線偏光に１／２λの位相差を与えて出射させる。位相差フィルム（１／２λ）１０５に入射した直線偏光の偏光軸と、位相差フィルムの遅相軸が略４５°で交わるとき、位相差フィルム（１／２λ）１０５を透過した光は、偏光方向が９０度回転する。
【0060】
なお、図６Ｂに示すように、本実施の形態において、ＬＣＯＳ１３０のｘ’軸方向の長さは、ｙ’軸方向の長さと比較して短いものとする。位相差フィルム１０５は、ＬＣＯＳ１３０で反射された光の出射方向の光路において、ＰＢＳ１００と結像光学系１１との間に配置される。
【0061】
図６Ａにおいて、光源装置１１０からの光は、ｘ’軸上を進み、ＰＢＳ１００を透過して、ＬＣＯＳ１３０に照射される。ＬＣＯＳ（反射型液晶パネル）１３０の領域Ａ及び領域Ｂに入射された光は、ＬＣＯＳ（反射型液晶パネル１３０）で反射されると共に、ｚ’ｘ’面内方向で振動する直線偏光（Ｐ偏光）に変換され、再びＰＢＳ１００を透過する。
【0062】
再びＰＢＳ１００を透過した光は、位相差フィルム（１／２λ）１０５を透過し、偏光方向が９０度回転して、ｙ’軸方向に振動する直線偏光（Ｓ偏光）となり、結像光学系１１を介して拡散板１２に入射する。なお、拡散板１２で形成された実像を映像光としてウィンドシールド３に入射するときに、高い反射率で映像光が反射されるよう、ＰＧＵ１０は、映像光がウィンドシール３に対してＳ偏光（図１の略Ｘ軸方向）で入射するように配置するのが望ましい。一方、運転者が偏光サングラスを着用する場合は、ＰＢＳ１００の光出射側に位相差フィルム１０５を設けて、映像光を円偏光またはランダム偏光で出射するのがよい。
【0063】
実施例２によれば、偏光分離膜１０２ａによって分離されたＳ偏光およびＰ偏光のそれぞれが、異なる光路によってＬＣＯＳ１３０に導かれ、なおかつ、ＬＣＯＳ１３０へ入射する光の入射範囲が、光路によって異なる。また、偏光分離膜１０２ａを透過したＰ偏光は、位相差フィルム（１／４λ）１０３とミラー１０４を用いてＳ偏光へと変換されることで、映像を形成する光として利用される。すなわち、偏光分離膜１０２ａで分離されたＳ偏光およびＰ偏光の両方が映像生成に利用される光路を、ＰＧＵ１０に設けることで、光源装置１１０から出射する光の利用効率を向上させることができる。なお、Ｓ偏光は、ｙ’軸方向で振動する直線偏光であり、Ｐ偏光は、ｚ’ｘ’面内方向で振動する直線偏光である。また、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｘ’軸方向の長さの約半分の長さにすることができるので、ＰＢＳ１００及び照明光学系１１をより小型化して、ＰＧＵ１０の全体を小型化することができる。ここで、ＬＣＯＳ１３０は、ｙ’軸方向の長さに比べてｘ’軸方向の長さが短いので、実施例２では、ＰＢＳ１００およびＰＧＵ１０をより小型化することが可能である。また、ＬＣＯＳ１３０における入射範囲は、実施例１の構成では、ｘ’軸と平行な線に対して線対称に分割され、実施例２の構成では、ｙ’軸と平行な線に対して線対称に分割される。分割されたＬＣＯＳ１３０上の入射範囲である、領域Ａと領域Ｂは、前述したように明るさや色彩に差異が生じやすい。通常、運転者が見る景色において、視点が上方に行くほど遠くの景色を視認し、視点が下方に行くほど近くの景色を視認する。従って、視点が上下に移動するときは、背景の明るさや色彩の変化が比較的大きい。つまり、ＨＵＤにおいては、虚像９の上下方向（車両の上下方向）に分割された構成、すなわち、実施例２の構成の方が、領域Ａと領域Ｂにおける明るさや色彩の差異が、背景の明るさや色彩の変化によって視認されにくく、より適したＰＧＵ１０の構成となる。
［実施例３］
図７は、実施例３のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
［実施例３］
図７は、実施例３のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【0064】
図７において、ＰＢＳ１００は、ガラス１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃ，１０１ｄと、偏光分離膜１０２ａ，１０２ｂを有する。ガラス１０１ａとガラス１０１ｂの接合面，１０１ｃとガラス１０１ｄの接合面は平行、ガラス１０１ａと１０１ｂの接合面に偏光分離膜１０２ａを設け、ガラス１０１ｃとガラス１０１ｄの接合面に偏光分離膜１０２ｂを設け、位相差フィルム（１／２λ）１０５はガラス１０１ｂとガラス１０１ｃとの間に配置される。
【0065】
偏光分離膜１０２ａは、ガラス１０１ａとガラス１０１ｂのどちらか一方の面に設けられてよい。偏光分離膜１０２ｂは、ガラス１０１ｃとガラス１０１ｄのどちらか一方の面に設けられてもよい。位相差フィルム（１／２λ）１０５は、ガラス１０１ｂとガラス１０１ｃとの間に設けられている。つまり、位相差フィルム（１／２λ）１０５は、光源装置１１０の光源から出射された光のうち、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光（Ｐ偏光）の光路に設けられている。具体的にはＬＣＯＳ１３０の領域Ａに入射／出射する光路と領域Ｂに入射／出射する光路との間に設けられている。
【0066】
偏光分離膜１０２ａに入射した光のうち図７のｘ’軸方向で振動する直線偏光（Ｓ偏光）は、偏光分離膜１０２ａで反射し、反射型液晶パネル１３０の領域Ａに照射される。一方、偏光分離膜１０２ａに入射した光のうち図７のｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光（Ｐ偏光）は、偏光分離膜１０２ａを透過する。
【0067】
偏光分離膜１０２ａを透過した光は、ガラス１０１ｂを透過し、位相差フィルム（１／２λ）１０５を透過し、偏光方向が９０度回転して、ｘ’軸方向で振動する直線偏光（Ｓ偏光）となる。位相差フィルム（１／２λ）１０５を透過した光は、ガラス１０１ｃを透過し、偏光分離膜１０２ｂで反射し、ＬＣＯＳ（反射型液晶パネル）１３０の領域Ｂに入射される。
【0068】
ＬＣＯＳ（反射型液晶パネル）１３０の領域Ａ及び領域Ｂに照射された光は、ＬＣＯＳ（反射型液晶パネル）１３０で反射されると共に、ｙ’ｚ’面内で振動する直線偏光（Ｐ偏光）に変換され、再びＰＢＳ１００を透過し、結像光学系１１を介して拡散板１２に入射する。なお、拡散板１２で形成された実像を映像光としてウィンドシールド３に入射するときに、高い反射率で映像光が反射されるよう、ＰＧＵ１０は、映像光がウィンドシール３に対してＳ偏光（図１の略Ｘ軸方向）で入射するように配置するのが望ましい。一方、運転者が偏光サングラスを着用する場合は、ＰＢＳ１００の光出射側に位相差フィルムを設けて、映像光を円偏光またはランダム偏光で出射するのがよい。
【0069】
実施例３によれば、偏光分離膜１０２ａによって分離されたＳ偏光およびＰ偏光のそれぞれが、異なる光路によってＬＣＯＳ１３０に導かれ、なおかつ、ＬＣＯＳ１３０へ入射する光の入射範囲が、光路によって異なる。また、偏光分離膜１０２ａを透過したＰ偏光は、位相差フィルム（１／２λ）１０５によってＳ偏光へと変換されることで、映像を形成する光として利用される。すなわち、偏光分離膜１０２ａで分離されたＳ偏光およびＰ偏光の両方が映像生成に利用される光路を、ＰＧＵ１０に設けることで、光源装置１１０から出射する光の利用効率を向上させることができる。また、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｙ’軸方向の長さの約半分の長さすることができるので、ＰＢＳ１００及び照明光学系１１を小型化することができ、ＰＧＵ１０の全体を小型化することができる。なお、図示しないが、実施例１と実施例２の関係と同様に、実施例３の構成であっても、光源１１０の光軸がｘ’軸と平行となるように配置することが可能である。この場合、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｘ’軸方向の長さの半分であり、ＬＣＯＳ１３０上の入射範囲である領域Ａと領域Ｂは、ｙ’軸と平行な線に対して線対称な関係となる。
【0070】
さらに、実施例１と比較して領域Ａと領域Ｂの光路の差が少ないので、照射範囲の差が小さく、領域Ａと領域Ｂの明るさや色彩の差を低減することができる。
［実施例４］
図８は、実施例４のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
［実施例４］
図８は、実施例４のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【0071】
図８において、ＰＢＳ１００は、ｙ’ｚ’断面で三角形であるガラス１０１ａ，ｙ’ｚ’断面で平行四辺形である１０１ｂ，ｙ’ｚ’断面で三角形である１０１ｃと、反射型偏光フィルム１０６ａ，１０６ｂとを備える。断面で平行四辺形である１０１ｂは、断面で三角形であるガラス１０１ａと三角形である１０１ｃとの間に配置される。位相差フィルム（１／２λ）１０５は、反射型液晶パネル１３０の領域Ｂで反射される光がガラス１０１ｃを透過して出射する方向に設けられ、あるいは、反射型液晶パネル１３０の領域Ｂで反射された光の出射方向の光路において、ＰＢＳ１００の光出射側と拡散板１２との間の光路に設けられる。位相差フィルム（１／２λ）１０５の大きさは領域Ｂとほぼ同じとなる。
【0072】
反射型偏光フィルム１０６ａ，１０６ｂは、直線偏光を透過する透過軸と、直線偏光を反射する反射軸を有し、透過軸と反射軸は直交する。従って、ガラス１０１a、１０１ｂ、１０１ｃに設ける反射型偏光フィルム１０６ａ、１０６ｂは、透過軸（または反射軸）の角度を調整することで、任意の直線偏光を透過/反射させることができる。反射型偏光フィルムとしては、ナノ構造を有したワイヤーグリッドフィルム、または、光学的等方性を有するフィルムと光学的異方性を有するフィルムを交互に積層した多層フィルムなどが用いられる。
【0073】
反射型偏光フィルム１０６ａは、ガラス１０１ａとガラス１０１ｂとの間のいずれかの面に、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光を透過し、ｘ’軸方向で振動する直線偏光を反射するように設けられている。反射型偏光フィルム１０６ｂは、ガラス１０１ｂとガラス１０１ｃとの間のいずれかの面に、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光を反射させ、ｘ’軸方向で振動する直線偏光を透過するように設けられている。なお、反射型偏光フィルム１０６ａと１０６ｂの透過軸角度（または反射軸角度）は、逆の配置でもよい。すなわち、反射型偏光フィルム１０６ａは、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光を反射し、ｘ’軸方向で振動する直線偏光を透過して、反射型偏光フィルム１０６ｂは、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光を反射し、ｘ’軸方向で振動する直線偏光を透過する。
【0074】
反射型偏光フィルム１０６ａに入射した光のうち図８のｘ’軸方向で振動する直線偏光は、反射型偏光フィルム１０６ａで反射し、ＬＣＯＳ（反射型液晶パネル）１３０の領域Ａに照射される。一方、反射型偏光フィルム１０６ａに入射した光のうち図８のｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光は、反射型偏光フィルム１０６ａを透過する。
【0075】
反射型偏光フィルム１０６ａを透過した光は、ガラス１０１ｂを透過し、反射型偏光フィルム１０６ｂで反射し、ＬＣＯＳ（反射型液晶パネル）１３０の領域Ｂに入射される。
【0076】
ＬＣＯＳ（反射型液晶パネル）１３０の領域Ａに入射された光は、反射型液晶パネル１３０で反射されると共に、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光に変調され、再びＰＢＳ１００を透過し、結像光学系１１を介して拡散板１２に入射する。
【0077】
反射型液晶パネル１３０の領域Ｂに入射された光は、反射型液晶パネル１３０で反射されると共に、ｘ’軸方向で振動する直線偏光に変調され、再びＰＢＳ１００を透過する。そして、位相差フィルム（１／２λ）１０５を透過し、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光に変換され、結像光学系１１を介して拡散板１２に入射する。なお、位相差フィルム（１／２λ）１０５は、ＰＢＳ１００の出射面を構成するガラス１０１ｂに設けてもよい。その場合、ＬＣＯＳ１３０の領域Ａから出射した映像光が、位相差フィルム（１／２λ）１０５を透過することで、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光からｘ’軸方向で振動する直線偏光に変換される。ＬＣＯＳ１３０の領域Ｂから出射した映像光は、ｘ’軸方向で振動する直線偏光のままＰＢＳ１００を出射する。すなわち、ＰＧＵ１０から出射される映像光をｘ’軸方向で振動する直線偏光に揃えて出射する。
【0078】
実施例４によれば、反射型偏光フィルム１０６ａによって分離された互いに直交する直線偏光が、それぞれ異なる光路によってＬＣＯＳ１３０に導かれ、なおかつ、ＬＣＯＳ１３０へ入射する光の入射範囲が、光路によって異なる。また、反射型偏光フィルム１０６ａを透過したｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光は、位相差フィルム（１／２λ）１０５によってｘ’軸方向で振動する直線偏光に変換されることで、映像を形成する光として利用される。すなわち、反射型偏光フィルム１０６ａで分離された互いに直交する直線偏光の両方が映像生成に利用される光路を、ＰＧＵ１０に設けることで、光源装置１１０から出射する光の利用効率を向上させることができる。また、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｙ’軸方向の長さの約半分の長さすることができるので、ＰＢＳ１００及び照明光学系１１を小型化することができ、ＰＧＵ１０の全体を小型化することができる。なお、図示しないが、実施例１と実施例２の関係と同様に、実施例４の構成であっても、光源１１０の光軸がｘ’軸と平行となるように配置することが可能である。この場合、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｘ’軸方向の長さの半分であり、ＬＣＯＳ１３０上の入射範囲である領域Ａと領域Ｂは、ｙ’軸と平行な線に対して線対称な関係となる。
【0079】
さらに、実施例１と比較して、領域Ａと領域Ｂの光路の差が少ないので、照射範囲の差が小さく、領域Ａと領域Ｂの明るさや色彩の差を低減することができる。
［実施例５］
図９は、実施例５のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
［実施例５］
図９は、実施例５のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【0080】
図９において、ＰＢＳ１００は、ガラス板１０７ａ，１０７ｂと、反射型偏光フィルム１０６ａ，１０６ｂを備える。位相差フィルム（１／２λ）１０５は反射型偏光フィルム１０６ｂとガラス板１１０７ｂとの間に設けられる。
【0081】
反射型偏光フィルム１０６ａは、ガラス板１０７ａのいずれか一方の面に、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光を透過し、ｘ’軸方向で振動する直線偏光を反射するように設けられている。反射型偏光フィルム１０６ｂは、ガラス板１０７ｂのいずれか一方の面に、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光を反射させ、ｘ’軸方向で振動する直線偏光を透過するように設けられている。位相差フィルム（１／２λ）１０５は、反射型偏光フィルム１０６ｂとガラス板１０７ｂの間、または、ガラス板１０７ｂの出射側に設けられている。なお、反射型偏光フィルム１０６ａと１０６ｂの透過軸角度（または反射軸角度）は、逆の配置でもよい。すなわち、反射型偏光フィルム１０６ａは、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光を反射し、ｘ’軸方向で振動する直線偏光を透過して、反射型偏光フィルム１０６ｂは、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光を反射し、ｘ’軸方向で振動する直線偏光を透過する。
【0082】
反射型偏光フィルム１０６ａに入射した光のうち図９のｘ’軸方向で振動する直線偏光は、反射型偏光フィルム１０６ａで反射し、反射型液晶パネル１３０の領域Ａに照射される。一方、反射型偏光フィルム１０６ａに入射した光のうち図９のｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光は、反射型偏光フィルム１０６ａを透過する。
【0083】
反射型偏光フィルム１０６ａを透過した光は、反射型偏光フィルム１０６ｂで反射し、反射型液晶パネル１３０の領域Ｂに入射される。
【0084】
反射型液晶パネル１３０の領域Ａに入射された光は、反射型液晶パネル１３０で反射されると共に、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光に変調され、再びＰＢＳ１００を透過し、結像光学系１１を介して拡散板１２に入射する。
【0085】
反射型液晶パネル１３０の領域Ｂに入射された光は、反射型液晶パネル１３０で反射されると共に、ｘ’軸方向で振動する直線偏光に変調され、位相差フィルム（１／２λ）１０５を透過して、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光に変換され、結像光学系１１を介して拡散板１２に入射する。
【0086】
実施例５によれば、反射型偏光フィルム１０６ａによって分離された互いに直交する直線偏光が、それぞれ異なる光路によってＬＣＯＳ１３０に導かれ、なおかつ、ＬＣＯＳ１３０へ入射する光の入射範囲が、光路によって異なる。また、反射型偏光フィルム１０６ａを透過したｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光は、位相差フィルム（１／２λ）１０５によってｘ’軸方向で振動する直線偏光に変換されることで、映像を形成する光として利用される。すなわち、反射型偏光フィルム１０６ａで分離された互いに直交する直線偏光の両方が映像生成に利用される光路を、ＰＧＵ１０に設けることで、光源装置１１０から出射する光の利用効率を向上させることができる。また、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｙ’軸方向の長さの約半分の長さすることができるので、ＰＢＳ１００及び照明光学系１１を小型化することができ、ＰＧＵ１０の全体を小型化することができる。なお、図示しないが、実施例１と実施例２の関係と同様に、実施例５の構成であっても、光源装置１１０の光源の光軸がｘ’軸と平行となるように配置することが可能である。この場合、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｘ’軸方向の長さの半分であり、ＬＣＯＳ１３０上の入射範囲である領域Ａと領域Ｂは、ｙ’軸と平行な線に対して線対称な関係となる。
【0087】
さらに、実施例１と比較して領域Ａと領域Ｂの光路の差が少ないので、照射範囲の差が小さく、領域Ａと領域Ｂの明るさや色彩の差を低減することができる。
【0088】
さらに、ガラス板１０７ａ，１０７ｂに、反射型偏光フィルム１０６ａ，１０６ｂ、及び位相差フィルム（１／２λ）１０５を貼ることにより製造されるので、容易に製造することができる。
［実施例６］
図１０Ａは、実施例６のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
［実施例６］
図１０Ａは、実施例６のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【0089】
図１０Ａにおいて、ＰＧＵ１０は、光源装置１１０ａ，１１０ｂ、照明光学系１２０ａ，１２０ｂ、偏光変換素子１４０ａ，１４０ｂ、ＰＢＳ（偏光分離素子）１００、及び反射型液晶パネル（ＬＣＯＳ）１３０を備える。ＰＢＳ１００は、ガラス１０１ａ，１０１ｂ，１０１ｃと、偏光分離膜１０２ａ，１０２ｂとを備える。
【0090】
偏光分離膜１０２ａは、ガラス１０１ａとガラス１０１ｂとの間に設けられ、偏光分離膜１０２ｂは、ガラス１０１ｂとガラス１０１ｃとの間に設けられている。偏光分離膜は、例えば、高屈折率の誘電体と低屈折率の誘電体を交互に積層した誘電体多層膜である。
【0091】
偏光変換素子１４０ａ，１４０ｂは、光を同一の偏光に揃える。
【0092】
図１０Ｂは、実施例６の偏光変換素子１４０ａの構成の一例を示す図である。
【0093】
図１０Ｂに示すように、偏光変換素子１４０ａは、ガラス１０１ｄ，１０１ｅ，１０１ｆと、偏光分離膜１０２ｃ，１０２ｄと、位相差フィルム（１／２λ）１０５とを備える。偏光分離膜１０２ｃは、ガラス１０１ｄとガラス１０１ｅとの間のいずれかの面に設けられ、偏光分離膜１０２ｄは、ガラス１０１ｅとガラス１０１ｆとの間のいずれかの面に設けられている。位相差フィルム（１／２λ）１０５は、ガラス１０１ｄに設けられている。
【0094】
偏光分離膜１０２ｃに入射した光のうち図１０Ｂのｘ’軸方向で振動する直線偏光（Ｓ偏光）は、偏光分離膜１０２ｃで反射し、さらに偏光分離膜１０２ｄで反射する。一方、偏光分離膜１０２ｃに入射した光のうち図１０Ｂのｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光（Ｐ偏光）は、偏光分離膜１０２ｃを透過し、位相差フィルム（１／２λ）１０５を透過して、ｘ’軸方向で振動する直線偏光（Ｓ偏光）に変換される。
【0095】
これにより、偏光変換素子１４０ａに入射したランダム偏光は、ｘ’軸方向で振動する直線偏光（Ｓ偏光）に変換されて出射される。
【0096】
図１０Ａに戻り、偏光変換素子１４０ａ，１４０ｂからの光は、偏光分離膜１０２ａ，１０２ｂで反射し、反射型液晶パネル１３０の領域Ａ及び領域Ｂにそれぞれ入射される。
【0097】
反射型液晶パネル１３０の領域Ａ及び領域Ｂに入射された光は、反射型液晶パネル１３０で反射されると共に、ｙ’ｚ’面内方向で振動する直線偏光（Ｐ偏光）に変換され、再びＰＢＳ１００を透過し、結像光学系１１を介して拡散板１２に入射する。
【0098】
実施例６によれば、偏光変換素子１４０ａ、１４０ｂを用いてランダム偏光から直線偏光に変換された光は、偏光分離膜１０２ａ，１０２ｂで反射し、反射型液晶パネル１３０の領域Ａ及び領域Ｂにそれぞれ入射されるので、光源装置１１０ａ，１１０ｂの光の利用効率を向上させることができる。また、ＰＢＳ１００および偏光変換素子１４０ａ、１４０ｂのｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｙ’軸方向の長さの約半分の長さすることができるので、ＰＢＳ１００、偏光変換素子１４０ａ、１４０ｂ及び照明光学系１１を小型化することができ、ＰＧＵ１０の全体を小型化することができる。なお、図示しないが、実施例１と実施例２の関係と同様に、実施例６の構成であっても、光源１１０ａ、１１０ｂの光軸がｘ’軸と平行となるように配置することが可能である。この場合、ＰＢＳ１００および偏光変換素子１４０ａ、１４０ｂのｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｘ’軸方向の長さの半分であり、ＬＣＯＳ１３０上の入射範囲である領域Ａと領域Ｂは、ｙ’軸と平行な線に対して線対称な関係となる。
【0099】
【0100】
実施例７は、ＬＣＯＳ１３０の領域Ａと領域Ｂの間に仕切り１５０を備える点で、実施例１と異なる。具体的にはＬＣＯＳ１３０上の分割された光の入射範囲の境界に、ＬＣＯＳ１３０の光軸方向に高さを持つ仕切り１５０が設けられた。つまり、仕切り１５０の高さは、ＬＣＯＳ１３０からＰＢＳ１００までの距離となり、ＬＣＯＳ１３０からＰＢＳ１００までの距離より短くてもよい。また、本実施例の仕切りは遮光板であり、遮光板に限定せず、板状のようなものであってもよい。
【0101】
ＬＣＯＳ１３０の領域Ａと領域Ｂの境目の領域では、異なる光路の光が混ざり、表示領域５に表示される虚像に場所によって解像度や色彩の差が生じるおそれがある。図１１では、仕切り１５０により、領域Ａと領域Ｂに照射される光を分けることにより、表示領域５に表示される虚像に場所によって解像度や色彩の差が生じるのを防止する。
【0102】
実施例７によれば、偏光分離膜１０２ａを透過した光をミラー１０４で反射し、位相差フィルム（１／４λ）１０３で偏光方向を変換し、ＬＣＯＳ１３０に入射させるので、光源装置１１０の光の利用効率を向上させることができる。また、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｙ’軸方向の長さの約半分の長さにすることができるので、ＰＢＳ１００及び照明光学系１１を小型化して、ＰＧＵ１０の全体を小型化することができる。
【0103】
また、ＬＣＯＳ１３０の領域Ａと領域Ｂの間に仕切り１５０を備えるので、表示領域５に表示される虚像に場所によって解像度や色彩の差が生じるのを防止することができる。
［実施例８］
図１２は、実施例８のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
［実施例８］
図１２は、実施例８のＰＧＵ１０の構成の一例を示す図である。
【0104】
実施例８は、ＬＣＯＳ１３０の光軸方向において、領域ＡのＬＣＯＳ１３０ａと、領域ＢのＬＣＯＳ１３０ｂの相対位置を調整できる点で、実施例１と異なる。
【0105】
ＬＣＯＳ１３０の領域Ａに照射される光と領域Ｂに入射される光とでは、ＰＢＳ１００内で透過してきた光路が異なる。そのため、発散した光がＰＢＳ１００へ入射した場合には、領域Ａよりも領域Ｂに入射する光の方が広い範囲に入射する、すなわち、領域Ｂに入射する光の一部が領域Ａに入射することになり、領域Ａと領域Ｂで明るさや色彩の差が生じる。また、光が透過した材質が異なることによっても、領域Ａと領域Ｂで明るさや色彩の差が生じる。
【0106】
図１２では、ＬＣＯＳ１３０は、領域ＡのＬＣＯＳ１３０ａと、領域ＢのＬＣＯＳ１３０ｂとを有する。ＬＣＯＳ１３０ａ及びＬＣＯＳ１３０ｂは、それぞれの明るさや色彩を調整することにより、領域Ａと領域Ｂの明るさや色彩の差を低減する。
【0107】
また、領域Ａに入射される光と領域Ｂに入射される光の光路長の差が小さくなるように、ＬＣＯＳ１３０で反射させる光を出射する方向（ｚ’軸）において、ＬＣＯＳ１３０ａとＬＣＯＳ１３０ｂの位置を調整することにより、領域Ａと領域Ｂの明るさや色彩の差を低減する。
【0108】
実施例８によれば、偏光分離膜１０２ａを透過した光をミラー１０４で反射し、位相差フィルム（１／４λ）１０３で偏光方向を変換し、ＬＣＯＳ１３０に入射させるので、光源装置１１０の光の利用効率を向上させることができる。また、ＰＢＳ１００のｚ’軸方向の長さは、ＬＣＯＳ１３０のｙ’軸方向の長さの約半分の長さにすることができるので、ＰＢＳ１００及び照明光学系１１を小型化して、ＰＧＵ１０の全体を小型化することができる。
【0109】
また、ＬＣＯＳ１３０は、領域ＡのＬＣＯＳ１３０ａと、領域ＢのＬＣＯＳ１３０ｂとを有するので、領域Ａと領域Ｂの明るさや色彩の差を低減することができる。
【0110】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【0111】
１ ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置
２ 車両
５ 表示領域
１０ 画像形成部（ＰＧＵ）
１００ 偏光分離素子（ＰＢＳ）
１１０ 光源装置
１３０ 表示パネル（反射型液晶パネル）
２ 車両
５ 表示領域
１０ 画像形成部（ＰＧＵ）
１００ 偏光分離素子（ＰＢＳ）
１１０ 光源装置
１３０ 表示パネル（反射型液晶パネル）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
