特許 7537835 表示装置及びヘッドアップディスプレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-13

(45)【発行日】2024-08-21

(54)【発明の名称】表示装置及びヘッドアップディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20240814BHJP

【ＦＩ】

G02B27/01

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021059822

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022156233

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2023-09-11

(73)【特許権者】

【識別番号】322003857

【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】熊野 豊

(72)【発明者】

【氏名】結城 康三

(72)【発明者】

【氏名】高瀬 裕志

(72)【発明者】

【氏名】杉山 圭司

【審査官】横井 亜矢子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１２２４８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５２８５６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０３１４６４８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２７／００－３０／６０

Ｇ０２Ｆ １／１３３３，１／１３３５

Ｇ０２Ｂ ５／００，５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示面を有する表示部材と、
前記表示部材の前記表示面側に配置され、前記表示部材とは反対側の第１面と前記表示部材側の第２面とを有し、光透過性を有する光透過部材と、
前記表示部材の前記表示面とは反対側に配置され、光拡散性を有する光拡散部材と、を備え、
前記光透過部材と前記表示部材との間に設けられる複数の突起物を有し、
前記光透過部材の前記第１面の光透過率は、前記光透過部材の前記第２面の光透過率よりも低い
表示装置。

【請求項2】

前記複数の突起物は、互いに離間して前記光透過部材と前記表示部材との間に設けられる
請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記表示部材と前記光透過部材との間に配置されるフィルム部材を更に備え、
前記複数の突起物は、前記フィルム部材の表面に設けられる
請求項１又は２に記載の表示装置。

【請求項4】

前記光透過部材の前記第２面のヘイズＨ１、前記フィルム部材のヘイズＨ２、及び前記光拡散部材のヘイズＨ３は、以下の条件式（１）
Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３・・・（１）
を満たす
請求項３に記載の表示装置。

【請求項5】

前記光透過部材の前記第１面の光吸収率は、前記光透過部材の前記第２面の光吸収率よりも高い
請求項１に記載の表示装置。

【請求項6】

前記光透過部材の前記第１面のヘイズは、前記光透過部材の前記第２面のヘイズよりも大きい
請求項１に記載の表示装置。

【請求項7】

前記複数の突起物は、前記光透過部材の前記第２面に設けられる
請求項１又は２に記載の表示装置。

【請求項8】

前記複数の突起物は、前記表示部材の前記表示面に設けられる
請求項１又は２に記載の表示装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載の表示装置と、
前記表示装置から出射された表示光を表示媒体に投射する投射光学系と、を備える
ヘッドアップディスプレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、表示装置及びヘッドアップディスプレイに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１は、ヘッドアップディスプレイ装置に適用される表示ユニットを開示する。この表示ユニットは、表示部材と、表示部材の表示面に配置される透明部材と、を備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１５－２１２９７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

表示部材の表示面に透明部材を配置する構成を採用した場合、画面上にニュートンリングが発生し、ユーザにとって虚像の視認性が低下する場合がある。

【0005】

本開示は、上記の課題を解決するためになされたものであり、ニュートンリングが発生することを低減し得る表示装置及びヘッドアップディスプレイ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】

【0006】

本開示における表示装置は、表示部材と、光透過部材と、光拡散部材とを備える。表示部材は、表示面を有する。光透過部材は、表示部材の表示面側に配置され、表示部材とは反対側の第１面と表示部材側の第２面とを有し、光透過性を有する。光拡散部材は、表示部材の表示面とは反対側に配置され、光拡散性を有する。表示装置は、光透過部材と表示部材との間に複数の突起物を有する。光透過部材の第１面の光透過率は、光透過部材の第２面の光透過率よりも低い。

【0007】

本開示におけるヘッドアップディスプレイは、上記の表示装置と、上記の表示装置から出射された表示光を表示媒体に投射する投射光学系とを備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示における表示装置及びヘッドアップディスプレイは、ニュートンリングが発生することを低減し得る。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態１における表示装置を備えるヘッドアップディスプレイが搭載された自動車を示す図

【図2】実施の形態１における表示装置を備えるヘッドアップディスプレイを用いた場合のユーザの視野を示す図

【図3】実施の形態１における表示装置を備えるヘッドアップディスプレイの構造を説明する図

【図4】実施の形態１における表示装置の概略断面図

【図5】実施の形態１における表示装置の概略斜視図

【図6】実施の形態１における表示装置のフィルム部材の一部を拡大した図

【図7】実施の形態２における表示装置の概略断面図

【図8】実施の形態２における表示装置の光透過部材の一部を拡大した図

【図9】実施の形態３における表示装置の概略断面図

【図10】実施の形態３における表示装置の表示部材の一部を拡大した図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、すでによく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

【0011】

なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲の記載の主題を限定することは意図されていない。

【0012】

（実施の形態１）
以下、図１～図６を参照して、実施の形態１について説明する。

【0013】

（ヘッドアップディスプレイを用いた自動車の構成）
まず、表示装置１０を含むヘッドアップディスプレイ１を用いた自動車１００について図１及び図２を参照して説明する。ヘッドアップディスプレイ１は、一例として、移動体に搭載される。本実施の形態では、図１に示すように、移動体が自動車１００である場合を例に挙げて説明する。自動車１００は、移動体本体としての車体１００ａと、車体１００ａに搭載されるヘッドアップディスプレイ１とを備えている。

【0014】

ヘッドアップディスプレイ１は、自動車１００の車体１００ａのウィンドシールド１０１に下方から画像を投影するように、自動車１００の車室内に設置されている。ウィンドシールド１０１の下方のダッシュボード１０２内に、ヘッドアップディスプレイ１が配置されている。ヘッドアップディスプレイ１からウィンドシールド１０１に画像が投影されると、表示媒体としてのウィンドシールド１０１で反射された画像が運転者であるユーザ２００に視認される。

【0015】

言い換えると、ユーザ２００は、自動車１００の前方に設定された対象空間４００に投影された虚像３１０を、ウィンドシールド１０１越しに視認することになる。本開示における「虚像」とは、ヘッドアップディスプレイから出射される光がウィンドシールド等の反射物にて反射するとき、その反射光によって、実際に物体があるように結ばれる像を意味する。そのため、自動車１００を運転しているユーザ２００は、図２に示すように、自動車１００の前方に広がる実空間に重ねて、ヘッドアップディスプレイ１にて投影される虚像３１０を見ることができる。

【0016】

したがって、ヘッドアップディスプレイ１は、例えば、車速情報、ナビゲーション情報、歩行者情報、前方車両情報、車線逸脱情報、及び車両コンディション等の、種々の運転支援情報を、虚像３１０として表示し、ユーザ２００に視認させることができる。図２では、虚像３１０は、ナビゲーション情報であり、一例として、車線変更を示す矢印を表示している。これにより、ユーザ２００は、ウィンドシールド１０１の前方に視線を向けた状態からわずかな視線移動だけで、運転支援情報を視覚的に取得することができる。

【0017】

ヘッドアップディスプレイ１では、対象空間４００に形成される虚像３１０は、ヘッドアップディスプレイ１の光軸５００に交差する仮想面５０１上に形成される。本実施形態では、光軸５００は、自動車１００の前方の対象空間４００において、自動車１００の前方の路面６００に沿っている。そして、虚像３１０が形成される仮想面５０１は、路面６００に対して略垂直である。例えば、路面６００が水平面である場合には、虚像３１０は鉛直面に沿って表示されることになる。なお、虚像３１０が形成される仮想面５０１は、光軸５００に対して傾いていてもよい。光軸５００に対する仮想面５０１の傾きの角度は、特に限定されない。

【0018】

（ヘッドアップディスプレイの構成）
次に、ヘッドアップディスプレイ１の構成について図３を用いて説明する。ヘッドアップディスプレイ１は、図３に示すように、表示装置１０及び投射光学系２０を備える。表示装置１０及び投射光学系２０について、以下に詳述する。

【0019】

（投射光学系の構成）
投射光学系２０は、表示装置１０の画像を構成する光をウィンドシールド１０１に向けて反射して、ウィンドシールド１０１に画像を投射して対象空間４００に虚像３１０を投射するように構成される。投射光学系２０は、図３に示すように、第１光学部材２０ａ及び第２光学部材２０ｂを備える。第１光学部材２０ａは、表示装置１０からの光を第２光学部材２０ｂに向けて反射するミラーである。第２光学部材２０ｂは、第１光学部材２０ａからの光をウィンドシールド１０１に向けて反射するミラーである。このように、投射光学系２０は、表示装置１０の画像を、第１光学部材２０ａ及び第２光学部材２０ｂにより、ウィンドシールド１０１に投射することで、対象空間４００に虚像３１０を投射する。

【0020】

（表示装置の構成）
続いて、表示装置１０の構成について説明する。表示装置１０は、図４及び図５に示すように、表示部材１５、フィルム部材１４、光透過部材１３、光拡散部材１６、押さえ部材１１、及び枠体１７を備える。表示装置１０を構成する各部材について以下に説明する。

【0021】

表示部材１５は、表示面１５ａを有する。表示部材１５は、具体的には、液晶パネル又は有機ＥＬパネル等である。特に表示部材１５が液晶パネルによって構成される場合には、表示部材１５は、バックライトからの光を選択的に透過させることで、表示面１５ａに画像を形成する。表示部材１５の外周形状は矩形であり、かつ表示部材１５は平板状の部材である。特に、表示部材１５は、画像を表示する面である表示面１５ａを有する。表示面１５ａは、光を選択的に透過させる部位である光透過部位に対応する領域である。

【0022】

光透過部材１３は、光透過性を有し、水晶よりも高い熱伝導率を有する。光透過部材１３は、図４に示すように、表示部材１５における表示面１５ａ側に配置されている。ここで、本開示において用いられる「熱伝導率」とは、熱の移動のしやすさを表す物理量であり、本実施の形態では、光透過部材１３が置かれる環境の周囲温度が２０℃のときに測定した熱伝導率の値を指す。

【0023】

光透過部材１３は、表示装置１０の放熱性を向上させる機能を有する。より具体的には、光透過部材１３は、外部から投射光学系２０を介して表示部材１５の表示面１５ａに太陽光が集光された場合等に、表示面１５ａに生じた熱を表示装置１０の外部に効率よく逃がすことができ、表示装置１０の放熱性を向上させ得る。これにより、光透過部材１３は、表示部材１５の温度上昇を抑制し得る。光透過部材１３は、水晶よりも熱伝導率が高い。光透過部材１３は、一例としては、サファイアガラス等を用いることができる。光透過部材１３は、表示部材１５と同様に、平板状の部材であり、その外周形状は矩形である。本実施の形態では、光透過部材１３は表示部材１５と同じサイズである。ただし、光透過部材１３は表示部材１５と必ずしも同じサイズである必要はない。光透過部材１３は、光透過部材１３の放熱性の機能を阻害しない範囲でサイズを小さくすることができる。また、光透過部材１３は、表示装置１０の他の部材と干渉しない範囲でサイズを大きくしてもよい。

【0024】

光透過部材１３は、光透過率の異なる２つの面を有するように構成されている。具体的には、光透過部材１３における表示部材１５とは反対側の第１面１３ａの光透過率は、光透過部材１３における表示部材１５側の第２面１３ｂの光透過率よりも低い。例えば、光透過部材１３の第１面１３ａには、黒色の膜が蒸着されている。こうすることで、光透過部材１３の第１面１３ａの光吸収率を高めることができ、当該第１面１３ａの光透過率を光透過部材１３の第２面１３ｂの光透過率よりも低くすることができる。

【0025】

なお、光透過部材１３の第１面１３ａは、微細な凹凸が形成されて粗くなっていてもよく、当該第１面１３ａのヘイズは、光透過部材１３の第２面１３ｂのヘイズよりも大きくてもよい。ここで、ヘイズとは、光の散乱の程度を数値化したものであり、その値が大きいほど白濁していることを示す。こうすることで、光透過部材１３の第１面１３ａで散乱される光の割合を高めることができ、当該第１面１３ａの光透過率を光透過部材１３の第２面１３ｂの光透過率よりも低くすることができる。また、光透過部材１３の第１面１３ａの光反射率は、光透過部材１３の第２面１３ｂの光反射率よりも高くてもよい。こうすることで、光透過部材１３の第１面１３ａの光透過率を光透過部材１３の第２面１３ｂの光透過率よりも低くすることができる。

【0026】

フィルム部材１４は、光透過性を有するフィルム状の部材である。フィルム部材１４は、図４に示すように、表示部材１５と光透過部材１３との間に配置されている。フィルム部材１４は、一例として、ＴＡＣ等からなる樹脂製のフィルムである。フィルム部材１４は、表示部材１５及び光透過部材１３と同様に、その外周形状は矩形である。本実施の形態では、フィルム部材１４は表示部材１５及び光透過部材１３と同じサイズである。ただし、フィルム部材１４は表示部材１５及び光透過部材１３と必ずしも同じサイズである必要はない。例えば、フィルム部材１４は、表示部材１５及び光透過部材１３よりも小さいサイズでもよい。また、表示部材１５と光透過部材１３とのサイズが異なる場合、フィルム部材１４は、表示部材１５と光透過部材１３とでサイズが小さい方と同じサイズであってもよい。

【0027】

図６に示すように、フィルム部材１４は、その表面に微細な複数の突起物１４０を有する。より詳細には、複数の突起物１４０は、フィルム部材１４における光透過部材１３側の第１面１４ａ及び表示部材１５側の第２面１４ｂにある。複数の突起物１４０は、表示部材１５の光透過部位の全体を覆うようにフィルム部材１４の表面に存在する。

【0028】

フィルム部材１４は、表示部材１５及び光透過部材１３に対して、複数の突起物１４０を介して接触するように構成されている。したがって、フィルム部材１４と表示部材１５との間、及びフィルム部材１４と光透過部材１３との間には、複数の突起物１４０が表示部材１５及び光透過部材１３のそれぞれの平坦な面と接触することによって複数の空隙１４１が構成される。これにより、フィルム部材１４を透過する光を拡散させることで光の干渉の発生を抑制することができる。

【0029】

複数の突起物１４０は、平面方向に互いに離間している。各突起物１４０は、図示しないが、平面に沿った一の方向に互いに離間していてもよいし、平面に沿った複数の方向に互いに離間していてもよい。各突起物１４０同士の平均間隔Ｗ（図６参照）は、一例として、５μｍ以上５００μｍ以下である。また、各突起物１４０の高さＨ（図６参照）は、一例として、０．５μｍ以上２５０μｍ以下である。

【0030】

ここで、フィルム部材１４は、その屈折率が、表示部材１５の屈折率よりも大きく、かつ、光透過部材１３の屈折率よりも小さくなるように構成されていてもよい。つまり、表示部材１５の屈折率をＦ１、光透過部材１３の屈折率をＦ２、フィルム部材１４の屈折率をＦ３とすると、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は以下の条件式（１）を満たす。なお、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は以下の条件式（１）を満たさないものであってもよい。
Ｆ１≦Ｆ３＜Ｆ２・・・（１）

【0031】

押さえ部材１１は、光透過部材１３を表示面１５ａに向けて押し付ける部材である。押さえ部材１１は、矩形の板状の部材であり、表示部材１５の表示領域に対応する位置に矩形の開口部を有する。つまり、押さえ部材１１は、枠状の部材であり、その外周形状は矩形である。押さえ部材１１は、光透過部材１３のうち、表示部材１５の表示領域以外に対応する部分に接触する。押さえ部材１１は、光透過部材１３に対して表示部材１５とは反対側に配置され、表示部材１５とは反対側から光透過部材１３に接触することで、光透過部材１３を表示部材１５に押し付ける。また、押さえ部材１１は、熱伝導性を有する。押さえ部材１１の熱伝導率は、光透過部材１３の熱伝導率よりも高いことが好ましい。押さえ部材１１は、一例としては、アルミニウム製である。

【0032】

また、押さえ部材１１は、緩衝部材１２を介して光透過部材１３を押さえていてもよい。この場合、緩衝部材１２は、押さえ部材１１と光透過部材１３との間に配置される。緩衝部材１２は、弾性を有している。緩衝部材１２は、押さえ部材１１と同様に、板状の部材であり、その外周形状は矩形で、さらに矩形の開口部を有する。つまり、緩衝部材１２は、枠状の部材であり、その外周形状は矩形である。また、緩衝部材１２の熱伝導率は、光透過部材１３の熱伝導率よりも高いことが好ましい。

【0033】

光拡散部材１６は、図４に示すように、表示部材１５における表示面１５ａとは反対側に設けられている。光拡散部材１６は、光源（図示せず）からの光を拡散して表示部材１５へ導き、表示部材１５の表示面１５ａでの均斉度を向上する機能を有する。光拡散部材１６の外周形状は矩形であり、かつ光拡散部材１６は板状の部材である。光拡散部材１６は、光透過性を有する。光拡散部材１６の材料としては、例えば、ＰＥＴ又はガラス等が挙げられる。光拡散部材１６は、断熱性を有していないことが好ましい。また、光拡散部材１６は、表示部材１５の光透過部位を覆う大きさであることが好ましい。

【0034】

光拡散部材１６は、そのヘイズが、フィルム部材１４のヘイズよりも高くなるように構成されている。また、フィルム部材１４のヘイズは、光透過部材１３の第２面１３ｂのヘイズよりも高くなるように設定されている。つまり、光透過部材１３の第２面１３ｂのヘイズをＨ１、フィルム部材１４のヘイズをＨ２、光拡散部材１６のヘイズをＨ３とすると、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は以下の条件式（２）を満たす。
Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３・・・（２）

【0035】

フィルム部材１４のヘイズは、好ましくは１％～１５％である。ヘイズが１％未満であると、ニュートンリングの低減効果が十分に得られない場合がある。一方、ヘイズが１５％より大きいと、表示部材１５から出射した光の輝度が低下して虚像の視認性が低下する場合がある。

【0036】

枠体１７は、表示部材１５を取り付けるために設けられる。枠体１７は、光拡散部材１６における表示部材１５とは反対側の面の周縁部に接触するように配置される。また、枠体１７は、光透過部材１３及び光拡散部材１６よりも熱伝導率が高いことが好ましい。枠体１７は、一例としては、アルミニウム製である。枠体１７をこのように構成することにより、表示装置１０の放熱性を向上させやすくなる。なお、押さえ部材１１によって表示部材１５の熱を十分に逃がすことができる場合には、枠体１７を樹脂等によって形成してもよい。枠体１７の外周形状は矩形であり、かつ枠体１７は筒状の部材であり、複数（ここでは、４つ）の保持部１７０を有する。各保持部１７０は、図５に示すように、光透過部材１３と表示部材１５と光拡散部材１６とを、枠体１７に対して相対的に固定する。より具体的には、光透過部材１３とフィルム部材１４と表示部材１５と光拡散部材１６とを１つの直方体状の部材と見たとき、この部材の４つの側面とそれぞれ対向するように、４つの保持部１７０が配置されている。そして、４つの保持部１７０により、この部材が枠体１７に対して相対的に固定される。

【0037】

表示装置１０では、すでに述べたように、光透過部材１３と表示部材１５と光拡散部材１６とは、枠体１７の複数の保持部１７０に保持される。そして、押さえ部材１１は、直接又は緩衝部材１２を介して、光透過部材１３に接触する。つまり、表示部材１５の表示面１５ａで発生した熱は、光透過部材１３を介して押さえ部材１１へ伝達され、外部の空気中へ放熱される。

【0038】

（効果等）
以上のように、本実施の形態において、表示装置１０は、表示部材１５、フィルム部材１４、光透過部材１３、及び光拡散部材１６を備える。フィルム部材１４の表面には複数の突起物１４０が形成されている。フィルム部材１４と表示部材１５との間、及びフィルム部材１４と光透過部材１３との間には、複数の突起物１４０が表示部材１５及び光透過部材１３のそれぞれの平坦な面と接触することによって複数の空隙１４１が構成される。

【0039】

これにより、表示装置１０において、ニュートンリングの発生を低減し得る。表示部材１５の平滑な表示面１５ａと光透過部材１３の平滑な面とを密着させると、これらの面が実際には完全な平面でないために、表示部材１５と光透過部材１３との間に空気層が生じる。これにより屈折率が大きく変化する界面が存在することとなり、固定端反射による位相ずれや光路長変化が発生することで、光の干渉が発生し、ニュートンリングが発生し得る。本実施の形態の表示装置１０によれば、表示部材１５と光透過部材１３との間に複数の突起物１４０を有するフィルム部材１４を配置しているため、平滑な面同士が密着しないこととなり、フィルム部材１４を透過する光を拡散させることで光の干渉の発生を抑制し、ニュートンリングの発生を低減し得る。

【0040】

また、光透過部材１３の第２面１３ｂのヘイズをＨ１、フィルム部材１４のヘイズをＨ２、光拡散部材１６のヘイズをＨ３とすると、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３は以下の条件式（２）を満たす。
Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３・・・（２）

【0041】

これにより、ニュートンリングの発生の低減と画質の低下の抑制とを両立し得る。フィルム部材１４のヘイズＨ２を大きくすればニュートンリングの発生を低減する効果を高められることが期待されるが、本実施の形態の表示装置１０では光透過部材１３が表示部材１５の表示面１５ａ側に配置されているため、表示部材１５と光透過部材１３との間に配置されるフィルム部材１４のヘイズＨ２を大きくすれば、表示部材１５の表示面１５ａに表示される画像の画質が低下する恐れがある。本実施の形態の表示装置１０では、フィルム部材１４のヘイズＨ２を光透過部材１３の第２面１３ｂのヘイズＨ１よりも大きくし、かつ、フィルム部材１４のヘイズＨ２を光拡散部材１６のヘイズＨ３よりも小さくすることにより、ニュートンリングの発生を低減しながら、画質の低下を抑制し得る。

【0042】

光透過部材１３の第１面１３ａの光透過率は、光透過部材１３の第２面１３ｂの光透過率よりも低い。

【0043】

これにより、太陽光等の外光がヘッドアップディスプレイ１内に進入して表示装置１０に到達しても、光透過部材１３の第１面１３ａにおいてその外光の一部を吸収又は反射できるため、表示部材１５に到達する外光を低減でき、表示部材１５の温度上昇を抑制し得る。

【0044】

光透過部材１３は、表示部材１５の表示面１５ａ側に配置されている。

【0045】

これにより、ヘッドアップディスプレイ１内に進入した太陽光等の外光により表示部材１５の表示面１５ａが加熱されても、光透過部材１３を介して放熱することができ、表示部材１５の温度上昇を抑制し得る。

【0046】

表示部材１５の屈折率をＦ１、光透過部材１３の屈折率をＦ２、フィルム部材１４の屈折率をＦ３とすると、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３は以下の条件式（１）を満たす。
Ｆ１≦Ｆ３＜Ｆ２・・・（１）

【0047】

これにより、画質の低下を抑制し得る。光透過部材１３としては、熱伝導性の高いサファイアガラスを用いることが好ましいが、サファイアガラスの屈折率は、５５０ナノメートルの波長の光に対して１．７７程度であるため、表示部材１５と光透過部材１３との間の屈折率の差が大きくなり、画質に影響が生じることがある。本実施の形態の表示装置１０では、表示部材１５と光透過部材１３との間に、それぞれの屈折率Ｆ１、Ｆ２の中間の値の屈折率を有するフィルム部材１４を配置することにより、表示部材１５の温度上昇を抑制しながら、画質の低下を抑制し得る。

【0048】

（実施の形態２）
以下、図７及び図８を参照して、実施の形態２について説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の部材については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

【0049】

表示装置１０Ａは、図７に示すように、表示部材１５、光透過部材１３Ａ、光拡散部材１６、押さえ部材１１、及び枠体１７を備える。表示装置１０Ａでは、表示装置１０の場合とは異なり、フィルム部材１４を備えていない。その代わりに、図８に示すように、光透過部材１３Ａが、複数の突起物１３０を有している。より詳細には、複数の突起物１３０は、光透過部材１３Ａの第２面１３ｂにある。複数の突起物１３０は、表示部材１５の光透過部位の全体を覆うように光透過部材１３Ａの当該第２面１３ｂに存在する。

【0050】

光透過部材１３Ａは、表示部材１５に対して、複数の突起物１３０を介して接触するように構成されている。したがって、光透過部材１３Ａと表示部材１５との間には、複数の突起物１３０が表示部材１５の平坦な面と接触することによって複数の空隙１３１が構成される。

【0051】

これにより、表示装置１０Ａでは、光透過部材１３Ａと表示部材１５との間に複数の突起物１３０が存在するため、平滑な面同士が密着しないこととなり、光透過部材１３Ａの第２面１３ｂで反射する光や当該第２面１３ｂを透過する光を拡散させることで光の干渉の発生を抑制し、ニュートンリングの発生を低減し得る。また、表示装置１０Ａでは、複数の突起物１３０を設けるためにフィルム部材１４のような別部材を利用する必要がないため、表示部材１５で発生した熱が直接的に光透過部材１３Ａへ伝熱され得、放熱性の向上を図れる。

【0052】

（実施の形態３）
以下、図９及び図１０を参照して、実施の形態３について説明する。なお、上述した実施の形態１及び２と同一の部材については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。

【0053】

表示装置１０Ｂは、図９に示すように、表示部材１５Ａ、光透過部材１３、光拡散部材１６、押さえ部材１１、及び枠体１７を備える。表示装置１０Ｂでは、上述した実施の形態２の表示装置１０Ａの場合と同様に、フィルム部材１４を備えていない。その代わりに、図１０に示すように、表示部材１５Ａが、複数の突起物１５０を有している。より詳細には、複数の突起物１５０は、表示部材１５Ａにおける表示面１５ａにある。複数の突起物１５０は、表示部材１５Ａの光透過部位の全体にわたって存在する。

【0054】

表示部材１５Ａは、光透過部材１３に対して、複数の突起物１５０を介して接触するように構成されている。したがって、光透過部材１３と表示部材１５Ａとの間には、複数の突起物１５０が光透過部材１３の平坦な面と接触することによって複数の空隙１５１が構成される。

【0055】

これにより、表示装置１０Ｂでは、光透過部材１３と表示部材１５Ａとの間に複数の突起物１５０が存在するため、平滑な面同士が密着しないこととなり、表示部材１５Ａの表示面１５ａで反射する光を拡散させることで光の干渉の発生を抑制し、ニュートンリングの発生を低減し得る。また、表示装置１０Ｂでは、複数の突起物１５０を設けるためにフィルム部材１４のような別部材を利用する必要がないため、表示部材１５Ａで発生した熱が直接的に光透過部材１３へ伝熱され得、放熱性の向上を図れる。

【0056】

（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１～３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用できる。また、上記の実施の形態１～３で説明した書く構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

【0057】

例えば、実施の形態１の表示装置１０において、フィルム部材１４は、第１面１４ａと第２面１４ｂとの両方に複数の突起物１４０を有していなくてもよい。つまり、複数の突起物１４０は、フィルム部材１４の第２面１４ｂにだけあってもよい。この場合、フィルム部材１４の第１面１４ａは平坦な面であってもよい。あるいは、複数の突起物１４０は、フィルム部材１４の第１面１４ａにだけあってもよい。この場合、フィルム部材１４の第２面１４ｂは平坦な面であってもよい。

【0058】

また、実施の形態１の表示装置１０において、光透過部材１３は、光透過率の異なる２つの面を有していなくてもよい。つまり、光透過部材１３の第１面１３ａの光透過率は、光透過部材１３の第２面１３ｂの光透過率と同じであってもよい。あるいは、光透過部材１３の第１面１３ａの光透過率は、光透過部材１３の第２面１３ｂの光透過率よりも高くてもよい。

【0059】

本実施の形態の表示装置１０では、複数の突起物１４０（１３０、１５０）が表示部材１５又は光透過部材１３の平坦な面と接触する場合の、複数の突起物１４０（１３０、１５０）と当該平坦な面とは、接着剤によって接合されていてもよいし、接着剤を用いずに接触していてもよい。なお、接着剤を用いない方が好ましい。接着剤を用いた場合、例えば接着剤と表示部材１５又は光透過部材１３の平坦な面との間の界面で加水分解が発生し、画質が低下する可能性があるためである。接着剤を用いない場合には、このような加水分解の発生を抑制でき、さらに複数の突起物１４０（１３０、１５０）が表示部材１５又は光透過部材１３の平坦な面と接触することによりニュートンリングの発生を低減し得る。

【0060】

表示装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、押さえ部材１１及び緩衝部材１２を有していなくてよい。あるいは、緩衝部材１２は有し、押さえ部材１１を有していない構成であってもよい。この場合、光透過部材１３（１３Ａ）を直接又は緩衝部材１２を介して放熱性能を有する部材に接合するように構成するのが好ましい。また、例えば、表示装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）は、光拡散部材１６を有していなくてよい。

【0061】

表示装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）の構成要素の外周形状は特に限定されない。一例として、表示部材１５（１５Ａ）、フィルム部材１４、光透過部材１３（１３Ａ）、及び光拡散部材１６の外周形状は、必ずしも矩形でなくてもよく、円形、正方形その他の多角形であってもよい。

【0062】

ヘッドアップディスプレイ１は、投射光学系２０の代わりに、ホログラム素子を有していてもよい。この場合、表示装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）から出射した光はホログラム素子に入射し、ホログラム素子で回折した光がウィンドシールド１０１に向けて出射する。

【0063】

上記の実施の形態では、表示媒体の一例としてウィンドシールド１０１を説明した。表示媒体は、ヘッドアップディスプレイ１から投影された画像を反射してユーザ２００に視認させるものであれば、どのように構成してもよい。表示媒体は、ウィンドシールド１０１とユーザ２００との間に存在するコンバイナで実現してもよい。

【0064】

（まとめ）
上記の実施の形態から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施の形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。

【0065】

第１の態様の表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、表示部材（１５、１５Ａ）と、光透過部材（１３、１３Ａ）と、光拡散部材（１６）と、を備える。表示部材（１５、１５Ａ）は、表示面（１５ａ）を有する。光透過部材（１３、１３Ａ）は、表示部材（１５、１５Ａ）の表示面（１５ａ）側に配置され、表示部材（１５、１５Ａ）とは反対側の第１面（１３ａ）と表示部材側の第２面（１３ｂ）とを有し、光透過性を有する。光拡散部材（１６）は、表示部材（１５、１５Ａ）の表示面（１５ａ）とは反対側に配置され、光拡散性を有する。表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、光透過部材（１３、１３Ａ）と表示部材（１５、１５Ａ）との間に設けられる複数の突起物（１３０、１４０、１５０）を有する。第１の態様によれば、光透過部材（１３、１３Ａ）又は表示部材（１５、１５Ａ）の少なくとも一方の平坦な面と複数の突起物（１３０、１４０、１５０）とが接触することによって複数の空隙（１３１、１４１、１５１）が構成される。このため、ニュートンリングの発生を低減し得る。

【0066】

第２の態様の表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、第１の態様との組合せにより実現され得る。第２の態様では、複数の突起物（１３０、１４０、１５０）は、互いに離間して光透過部材（１３、１３Ａ）と表示部材（１５、１５Ａ）との間に設けられる。第２の態様によれば、光透過部材（１３、１３Ａ）又は表示部材（１５、１５Ａ）の少なくとも一方の平坦な面と複数の突起物（１３０、１４０、１５０）とが接触することによってより確実に複数の空隙（１３１、１４１、１５１）が構成される。このため、ニュートンリングの発生を低減し得る。

【0067】

第３の態様の表示装置（１０）は、第１又は第２の態様との組合せにより実現され得る。第３の態様では、表示装置（１０）は、フィルム部材（１４）を更に備える。フィルム部材（１４）は、表示部材（１５）と光透過部材（１３）との間に配置される。複数の突起物（１４０）は、フィルム部材（１４）の表面（１４ａ、１４ｂ）に設けられる。第３の態様によれば、光透過部材（１３）又は表示部材（１５）の少なくとも一方の平坦な面とフィルム部材（１４）に設けられた複数の突起物（１４０）とが接触することによって複数の空隙（１４１）が構成される。このため、ニュートンリングの発生を低減し得る。

【0068】

第４の態様の表示装置（１０）は、第３の態様との組合せにより実現され得る。第４の態様では、光透過部材（１３）の第２面（１３ｂ）のヘイズＨ１、フィルム部材（１４）のヘイズＨ２、及び光拡散部材（１６）のヘイズＨ３は、以下の条件式（２）
Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３・・・（２）
を満たす。第４の態様によれば、ニュートンリングの発生を低減しながら、画質の低下を抑制し得る。

【0069】

第５の態様の表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、第１～第４の態様のいずれか１つとの組合せにより実現され得る。第５の態様では、光透過部材（１３、１３Ａ）の第１面（１３ａ）の光透過率は、光透過部材（１３、１３Ａ）の第２面（１３ｂ）の光透過率よりも低い。第５の態様によれば、表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）に到達した太陽光等の外光の一部は光透過部材（１３、１３Ａ）の第１面（１３ａ）を透過しない。このため、表示部材（１５、１５Ａ）の温度上昇を抑制し得る。

【0070】

第６の態様の表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、第５の態様との組合せにより実現され得る。第６の態様では、光透過部材（１３、１３Ａ）の第１面（１３ａ）の光吸収率は、光透過部材（１３、１３Ａ）の第２面（１３ｂ）の光吸収率よりも高い。第６の態様によれば、表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）に到達した太陽光等の外光の一部を光透過部材（１３、１３Ａ）の第１面（１３ａ）で吸収し得る。このため、表示部材（１５、１５Ａ）の温度上昇を抑制し得る。

【0071】

第７の態様の表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）は、第５の態様との組合せにより実現され得る。第７の態様では、光透過部材（１３、１３Ａ）の第１面（１３ａ）のヘイズは、光透過部材（１３、１３Ａ）の第２面（１３ｂ）のヘイズよりも大きい。第７の態様によれば、表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）に到達した太陽光等の外光の一部を光透過部材（１３、１３Ａ）の第１面（１３ａ）で散乱し得る。このため、表示部材（１５、１５Ａ）の温度上昇を抑制し得る。

【0072】

第８の態様の表示装置（１０Ａ）は、第１又は第２の態様との組合せにより実現され得る。第８の態様では、複数の突起物（１３０）は、光透過部材（１３Ａ）の第２面（１３ｂ）に設けられる。第８の態様によれば、表示部材（１５）の平坦な面と光透過部材（１３Ａ）に設けられた複数の突起物（１３０）とが接触することによって複数の空隙（１３１）が構成される。このため、ニュートンリングの発生を低減し得る。

【0073】

第９の態様の表示装置（１０Ｂ）は、第１又は第２の態様との組合せにより実現され得る。第９の態様では、複数の突起物（１５０）は、表示部材（１５Ａ）の表示面（１５ａ）に設けられる。第９の態様によれば、光透過部材（１３）の平坦な面と表示部材（１５Ａ）に設けられた複数の突起物（１５０）とが接触することによって複数の空隙（１５１）が構成される。このため、ニュートンリングの発生を低減し得る。

【0074】

第１０の態様のヘッドアップディスプレイ（１）は、第１～第９の態様のいずれか１つの表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）と、表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）から出射された表示光を表示媒体（１０１）に投射する投射光学系（２０）と、を備える。第１０の態様によれば、表示装置（１０、１０Ａ、１０Ｂ）におけるニュートンリングの発生を低減し得る。

【産業上の利用可能性】

【0075】

本開示は、移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイに適用可能である。

【符号の説明】

【0076】

１ ヘッドアップディスプレイ
１０、１０Ａ、１０Ｂ 表示装置
１１ 押さえ部材
１２ 緩衝部材
１３、１３Ａ 光透過部材
１４ フィルム部材
１５、１５Ａ 表示部材
１３０、１４０、１５０ 突起物
１６ 光拡散部材
１７ 枠体
１７０ 保持部
２０ 投射光学系
１００ 自動車（移動体）
１００ａ 車体（移動体本体）
１０１ ウィンドシールド（表示媒体）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】