JP6297238B1 - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

本発明の車両用表示装置（１）は、表示部（１０）と、反射部材（３０）とを備える。反射部材（３０）は、表示部（１０）からの表示光（Ｘ）を反射させる。表示部（１０）は、表示光（Ｘ）を反射部材（３０）にＳ偏光として入射させる。反射部材（３０）は、表示部（１０）から車両（Ｖ）のウインドシールド（Ｙ）の反射面までの前記表示光（Ｘ）の入射光路上又は前記反射面を透過した透過光の透過光路上に位置する。前記反射部材（３０）は、直線偏光の入射光を円偏光の反射光として反射させる。車両用表示装置（１）は、反射部材（３０）及びウインドシールド（Ｙ）で反射させた表示光をアイボックスに導く。

Description

関連出願へのクロスリファレンス

本出願は、日本国特許出願２０１６−０８７９２８号（２０１６年４月２６日出願）及び日本国特許出願２０１６−０８７９３２号（２０１６年４月２６日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

本開示は、車両用表示装置に関する。

ヘッドアップディスプレイ等の車両用表示装置は、液晶表示部等の表示部からの表示光を車両のウインドシールド等に反射させる。反射した表示光は、車両の操作者に虚像を視認させる。

車両用表示装置では、表示部から射出される光を、通常、車両のウインドシールドに対して約６５°の角度で入射させている。車両のウインドシールドは、このような入射角では、一般にＰ偏光成分の反射率が非常に低く、Ｓ偏光成分の反射率が比較的高い性質を有する。従来の車両用表示装置は、表示部からの表示光をウインドシールドに対してＳ偏光として入射させることで、高い反射率を確保して、車両の操作者に虚像を視認しやすくさせることが行われている。

偏光サングラスには通常、Ｓ偏光の減衰が大きい偏光膜が設けられている。ウインドシールドから反射されるＳ偏光の表示光は、偏光サングラスによって遮光される。結果、偏光サングラスを着用している操作者は虚像を視認しづらくなる。

車両の操作者が偏光サングラスを着用するときにも虚像の視認性を確保するための技術が提案されている。例えば特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイ装置は、液晶パネルからのＳ偏光の表示光を、選択的に挿入された２分の１波長板によってＰ偏光に変換する。特許文献２に開示された車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、第一の液晶パネルとウインドシールドとの間に偏光変換手段としての第二の液晶パネルを配置する。第一の液晶パネルからの表示光を、ウインドシールドにおける入射光と反射光とを含む面（以下、適宜「入射面」という）に対して４５°傾斜した直線偏光として第二の液晶パネルに入射させる。第二の液晶パネルのＯＮ／ＯＦＦ切り替えによって、入射面に対して４５°の直線偏光のまま透過させ、又は入射された直線偏光を４５°回転させて入射面に直交する直線偏光のＳ偏光に変換する。このようにして、偏光サングラスの着用の有無に応じて適した偏光に切り替えている。特許文献３に開示された車両用表示装置では、液晶パネルからのＳ偏光の表示光を、λ／２板によってＰ偏光に変換し、又はλ／４板によって円偏光に変換して、ウインドシールドに入射させている。

特開２０１０−１１３１９７号公報 特開２０１２−１０３３３１号公報 特開２０１３−５７８９７号公報

本開示の一実施形態に係る車両用表示装置は、表示部と、反射部材と、を備える。前記反射部材は、前記表示部からの表示光を反射させる。前記表示部は、前記表示光を前記反射部材にＳ偏光として入射させる。前記反射部材は、前記表示部から車両のウインドシールドの反射面までの前記表示光の入射光路上又は前記反射面を透過した透過光の透過光路上に位置する。前記反射部材は、直線偏光の入射光を円偏光の反射光として反射させる。前記車両用表示装置は、前記反射部材及び前記ウインドシールドで反射させた表示光をアイボックスに導く。

本開示の第１の実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す側面図である。 ウインドシールドにおける反射率の入射角依存性を示す図である。 反射部材における反射率の波長依存性の一例を示す図である。 反射部材及びウインドシールドにおける表示光の反射の様子を示す断面図である。 本開示の第２の実施形態に係る車両用表示装置の概略構成を示す側面図である。 図５に示す車両用表示装置による制御を説明するフローチャートである。

以下、本開示の複数の実施形態の１つについて、図１から図４を参照して詳細に説明する。

図１を参照して、車両用表示装置１の概略構成について説明する。車両用表示装置１は、表示部１０と、投影光学系２０と、反射部材３０とを備える。車両用表示装置１は、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）として用いられる。表示部１０及び投影光学系２０は、筐体４０に格納される。筐体４０は、車両Ｖのダッシュボード等に収容される。表示部１０及び投影光学系２０は、ヘッドアップディスプレイモジュール（ＨＵＤモジュール）として用いられる。

表示部１０は、表示光Ｘを、投影光学系２０を経て筐体４０の外部に射出する。表示光Ｘは、車両ＶのウインドシールドＹと空気層との境界面（以下、適宜「反射面」という）及び反射部材３０で反射する。反射した表示光Ｘはアイボックスに導かれる。アイボックスは、車両Ｖの運転手等の操作者Ｍの目が位置すると想定されうる所定の空間である。操作者Ｍは、表示光Ｘを受けることで、ウインドシールドＹの前方の所定の位置に虚像Ｚを視認する。虚像Ｚは、車両Ｖの前方にあると操作者Ｍが錯覚している像である。表示部１０からウインドシールドＹに入射する反射面までの表示光Ｘの入射光路をＬ₁とする。反射面を透過した表示光の透過光路をＬ₂とする。透過光路Ｌ₂に沿って車外からウインドシールドＹに入射し、ウインドシールドＹを透過して入射光路Ｌ₁に沿って表示部１０に入射する太陽光線をＳとする。かかる太陽光線Ｓは逆光の１つである。ウインドシールドＹは、ウインドスクリーン又はフロントガラスと称しうる。

表示部１０は、画像を表示するデバイスである。表示部１０は、光源装置１１と、表示パネル１２と、光源装置１１と表示パネル１２との間に位置する照明光学系１３とを備える。

光源装置１１は、照明光を発光する部材である。光源装置１１は、例えば白色光を発散して射出する１つ又は複数のＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の発光素子を含む。照明光学系１３は、例えばレンズ又は拡散板を含む。照明光学系１３は、光源装置１１から射出される照明光を表示パネル１２に導く。

表示パネル１２は、例えば透過型の表示パネルである。表示パネル１２は、液晶表示パネル及びＭＥＭＳシャッターパネルを含む。液晶表示パネルは、例えば、偏光フィルタ、ガラス基板、電極、配向膜、液晶表示素子、カラーフィルタ等を含みうる。表示パネル１２は、光源装置１１から照明光学系１３を経て照明光が照射されると、透過光を表示光Ｘとして射出する。表示光Ｘは、表示パネル１２によって表示される画像に対応する光となる。表示パネル１２にカラー画像が表示されている場合、表示光Ｘは、カラー画像に対応する光となる。表示パネル１２に表示される画像が変化すると、表示光Ｘは画像の変化に対応して変化する。表示パネル１２に表示される画像が更新されると、表示光Ｘは更新後の画像に対応した光となる。表示光Ｘは、表示パネル１２が備える偏光フィルタによって、所定方向の偏光面を有する直線偏光である。

投影光学系２０は、表示部１０からの表示光ＸをウインドシールドＹに導く。投影光学系２０は、表示光Ｘが投影される範囲を拡大しうる。投影光学系２０は、例えば凹面鏡等のミラーを有する。図１には投影光学系２０が２つのミラーを有する場合を例示したが、ミラーの個数は２つに限定されない。投影光学系２０によって筐体４０から射出される表示光Ｘは、ウインドシールドＹに、入射角αで、偏光方向がウインドシールドＹの入射面（入射光と反射光とを含む平面）に直交するＳ偏光として入射する。入射角αは、約６５°であるが、この値に限られない。

ウインドシールドＹは、入射した光の一部を反射する。ウインドシールドＹは、入射した光の一部を透過しうる。ウインドシールドＹは、車両Ｖに備えうる。ウインドシールドＹは、風による影響を減らす部品である。ウインドシールドＹは、ガラス、ポリカーボネート樹脂、メタクリル材等の透光部材を含みうる。ウインドシールドＹの透光率は、例えば７０％以上とされる。ウインドシールドＹの透光率は、各国の法規にて定められる。ウインドシールドＹは、２枚以上のガラス等の透光部材が貼り合わされた積層体を含みうる。ウインドシールドＹは、異なる材質の透光部材が積層されうる。ウインドシールドＹは、筐体４０から照射される表示光Ｘの一部を反射させる。ウインドシールドＹは、操作者Ｍの目が存在すると想定されうる空間に向かって表示光Ｘを反射させる。

図２を参照して、ウインドシールドＹにおける反射率の入射角依存性について説明する。表示光ＸのウインドシールドＹに対する入射角α≒６５°である場合、Ｓ偏光に対する反射率Ｒｓは約２０％であり、Ｐ偏光に対する反射率Ｒｐは約１％である。従って、筐体４０から照射される表示光ＸをウインドシールドＹに対してＳ偏光として入射させることで、ウインドシールドＹによる実効反射率が高くなる。

図１において、虚像Ｚは、ウインドシールドＹで反射した表示光Ｘを操作者Ｍが受けることで、操作者Ｍに視認される。操作者Ｍは、表示光Ｘと併せて、ウインドシールドＹを通して車外の環境光を受ける。虚像Ｚは、ウインドシールドＹを通して操作者Ｍが視認可能な車外の風景等に重なって視認される。

反射部材３０は、表示部１０からの表示光ＸがウインドシールドＹを透過する透過光路Ｌ₂上に位置する。反射部材３０は、後述する各光学特性をその両面において有する。すなわち、反射部材３０は、表示部１０からの表示光Ｘ及び太陽光線Ｓそれぞれを略同じ反射率で反射させ、かつ略同じ透過率で透過させる。

反射部材３０は、直線偏光の入射光を円偏光の反射光として反射させる。反射部材３０は、直線偏光の入射光を円偏光の透過光として透過させる。反射部材３０は、半透過型の部材である。表示部１０からの表示光Ｘは、反射部材３０にＳ偏光として入射する。反射部材３０は、入射した表示光Ｘを円偏光に変換して、一部を反射させる。反射部材３０は、操作者Ｍの目が存在すると想定されうる空間に向かって表示光Ｘを反射させる。これにより、ウインドシールドＹで反射される表示光Ｘに加えて、反射部材３０で反射される表示光Ｘによっても、操作者Ｍは虚像Ｚを視認することができる。

反射部材３０の反射率は、可視光線及び赤外線の波長帯域において、他の波長帯域よりも高いピーク値を有してよい。このような反射部材３０としては、例えば日本ゼオン社製のゼオン液晶フィルムが挙げられる。反射部材３０は、太陽光線Ｓに含まれる可視光線及び赤外線を反射させる。反射部材３０は、太陽光線Ｓに含まれる可視光線及び赤外線の表示部１０への入射が減るので、可視光線及び赤外線による表示部１０の温度の上昇が小さくなる。反射部材３０は、表示部１０の温度上昇等による特性劣化を低減する。

反射部材３０は、所定の反射率のピーク値を有する。反射部材３０が有する反射率のピーク値は、図３に示すように、波長が約６３０ナノメートル（ｎｍ）、約５５０ｎｍ及び約４５０ｎｍの可視光線、及び波長が約７５０ｎｍの赤外線を含みうる。可視光線の３つの波長は、表示パネル１２が有する各カラーフィルタ（Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青））から射出される表示光Ｘの波長にそれぞれ対応する。反射部材３０の反射率のピークは、表示光Ｘが含む主たる波長の光に対応する。反射部材３０は、反射する表示光Ｘの色合いの変化が少なく、操作者Ｍが視認する虚像Ｚの色合いの変化が少ない。

反射部材３０は、本例では、ウインドシールドＹ内に位置する。より具体的には、反射部材３０は、図４に示すように、ウインドシールドＹに含まれる透光部材の間に位置する。

図４に示すように、ウインドシールドＹに含まれる積層体のうち、表示光Ｘが最初に入射する透光部材の層を第１層Ｙ₁とし、表示光Ｘが２番目に入射する透光部材の層を第２層Ｙ₂とする。反射部材３０は、第１層Ｙ₁と第２層Ｙ₂との間に位置する。反射部材３０の厚みは、第１層Ｙ₁の厚み及び第２層Ｙ₂の厚みと比較して無視できる程度に十分に小さい。ウインドシールドＹの厚みは例えば約５ミリメートル（ｍｍ）である。反射部材３０の厚みは例えば約１６マイクロメートル（μｍ）である。第１層Ｙ₁と空気層との間の界面における反射率、及び第２層Ｙ₂と空気層との間の界面における反射率は、共に、入射光がＳ偏光である場合には約２０％であり、入射光がＳ偏光以外の光である場合には約１０％である。反射部材３０を介した第１層Ｙ₁と第２層Ｙ₂との間の反射率は、約３５％である。図４では、説明の簡略化のため、入射光Ｘ₀₀と透過光Ｘ₁₀と透過光Ｘ₂₀と透過光Ｘ ₃₀とを直線で示している。

Ｓ偏光である入射光Ｘ₀₀（表示光Ｘ）は、第１層Ｙ₁に入射角約６５°で入射し、一部がＳ偏光である反射光Ｘ₀₁として反射し、残りがＳ偏光である透過光Ｘ₁₀として屈折して透過する。Ｓ偏光である入射光Ｘ₀₀に対するウインドシールドＹの反射率は上述の通り約２０％であるので、反射光Ｘ₀₁の輝度は、入射光Ｘ₀₀の約２０％であり、透過光Ｘ₁₀の輝度は、入射光Ｘ₀₀の約８０％である。

反射部材３０は、上述の通り直線偏光の入射光を円偏光の反射光として反射させ、かつ円偏光の透過光として透過させる性質を有する。よって、Ｓ偏光である透過光Ｘ₁₀が反射部材３０に入射すると、一部が円偏光である反射光Ｘ₁₁として反射し、残りが円偏光である透過光Ｘ₂₀として屈折して透過する。反射部材３０の厚みは十分に小さいので、透過光Ｘ₁₀が第１層Ｙ₁から反射部材３０に入射する際に反射する反射光と、透過光Ｘ₁₀が反射部材３０を通って第２層Ｙ₂に入射する際に反射する反射光とが同一視できる。透過光Ｘ_{1 0}が第１層Ｙ₁から反射部材３０に入射する際に反射する反射光と、透過光Ｘ₁₀が反射部材３０を通って第２層Ｙ₂に入射する際に反射する反射光とをまとめて反射光Ｘ₁₁とする。反射部材３０を介した第１層Ｙ₁と第２層Ｙ₂との間の反射率は上述の通り約３５％であるので、反射光Ｘ₁₁の輝度は、透過光Ｘ₁₀の約３５％である。透過光Ｘ₂₀の輝度は、透過光Ｘ₁₀の約６５％である。

円偏光である反射光Ｘ₁₁は、第１層Ｙ₁から空気層に臨界角よりも小さい入射角で入射すると、Ｓ偏光成分の一部が反射し、残りが円偏光である反射光Ｘ₁₂として透過する。第１層Ｙ₁と空気層との界面における反射率は、入射光がＳ偏光以外の光である場合には上述の通り約１０％であるので、円偏光である反射光Ｘ₁₁のうち第１層Ｙ₁を透過する反射光Ｘ₁₂の輝度は、反射光Ｘ₁₁の約９０％である。

円偏光である透過光Ｘ₂₀は、第２層Ｙ₂から空気層に臨界角よりも小さい入射角で入射すると、Ｓ偏光成分の一部が反射光Ｘ₂₁として反射し、残りが円偏光である透過光Ｘ₃₀として透過する。第２層Ｙ₂と空気層との間の界面における反射率は、入射光がＳ偏光以外の光である場合には上述の通り約１０％であるので、円偏光である透過光Ｘ₂₀のうち、第２層Ｙ₂で反射する反射光Ｘ₂₁の輝度は、透過光Ｘ₂₀の約１０％であり、第２層Ｙ₂を透過する透過光Ｘ₃₀の輝度は、透過光Ｘ₂₀の約９０％である。

Ｓ偏光である反射光Ｘ₂₁は、第２層Ｙ₂から反射部材３０に入射し、一部が反射し、残りが円偏光である反射光Ｘ₂₂として透過する。反射部材３０を介した第１層Ｙ₁と第２層Ｙ₂との間の反射率は約３５％であるので、反射部材３０を透過する反射光Ｘ₂₂は、輝度が反射光Ｘ₂₁の約６５％である。

円偏光である反射光Ｘ₂₂は、第１層Ｙ₁から空気層に臨界角よりも小さい入射角で入射すると、Ｓ偏光成分の一部が反射し、残りが円偏光である反射光Ｘ₂₃として透過する。第１層Ｙ₁と空気層との界面における反射率は、入射光がＳ偏光以外の光である場合には上述の通り約１０％であるので、円偏光である反射光Ｘ₂₂のうち第１層Ｙ₁を透過する反射光Ｘ₂₃の輝度は、反射光Ｘ₂₂の約９０％である。

以上のように、反射部材３０及びウインドシールドＹは、全体として、入射光Ｘ₀₀が入射角約６５°で入射されると、反射光Ｘ₀₁、Ｘ₁₂及びＸ₂₃を表示光Ｘとして反射する。

上述した入射光Ｘ₀₀、反射光Ｘ₀₁、透過光Ｘ₁₀、反射光Ｘ₁₁、反射光Ｘ₁₂、透過光Ｘ₂₀、反射光Ｘ₂₁、反射光Ｘ₂₂、反射光Ｘ₂₃、及び透過光Ｘ₃₀についての情報をまとめたものを表１に示す。表１において、輝度は、入射光Ｘ₀₀の輝度を１００としたときの相対値である。表１において、透過率、反射率、透過輝度及び反射輝度は、各光が進行先の界面で透過又は反射するときの値である。

表１に示すように、輝度が１００のＳ偏光である入射光Ｘ₀₀を反射部材３０及びウインドシールドＹに入射することで、輝度が２０のＳ偏光である反射光Ｘ₀₁と、輝度が２５．２の円偏光である反射光Ｘ₁₂と、輝度が３．０４２の円偏光である反射光Ｘ₂₃とが表示光Ｘとして反射される。

反射光Ｘ₀₁及び反射光Ｘ₂₃が表示光Ｘとして用いられることで２重像が発生し得るとも考えられるが、反射光Ｘ₀₁及び反射光Ｘ₁₂を合わせた輝度である４５．２に対して、反射光Ｘ₂₃の輝度である３．０４２は６．７％と十分に小さいので、２重像として視認されにくい。反射光Ｘ₀₁及び反射光Ｘ₁₂は十分に間隔が狭いので、光路長の差が小さく、２重像として視認されにくい。

車両用表示装置１によると、反射部材３０は直線偏光の入射光を円偏光の反射光として反射させる部材であり、表示部１０からの表示光Ｘを反射部材３０にＳ偏光として入射させるので、ウインドシールドＹで反射されるＳ偏光（反射光Ｘ₀₁）に加えて、反射部材３０で反射されてウインドシールドＹを透過する円偏光の反射光Ｘ₁₂が表示光Ｘとして利用される。車両Ｖの操作者ＭがＳ偏光成分を遮光する偏光サングラスを着用していても、円偏光の反射光Ｘ₁₂が偏光サングラスを透過するので、操作者Ｍに虚像Ｚを視認させることができる。車両Ｖの操作者Ｍが偏光サングラスを着用していない場合には、ウインドシールドＹによって反射されるＳ偏光及び／又は円偏光の反射光Ｘ₁₂によって、操作者Ｍに虚像Ｚを視認させることができる。よって、本実施形態に係る車両用表示装置１によれば、車両Ｖの操作者Ｍが偏光サングラスを着用しているか否かによらず、虚像Ｚを視認することができる。

車両用表示装置１によると、反射部材３０はウインドシールドＹに位置するので、反射部材３０によって反射される表示光ＸとウインドシールドＹによって反射される表示光Ｘとの光線の差異が少ない。車両用表示装置１は、車両Ｖの操作者Ｍに、２つの表示光Ｘによる虚像Ｚを略同一の箇所に視認させることができる。車両用表示装置１によれば、車両Ｖの操作者Ｍが偏光サングラスを着用しているか否かによる虚像Ｚの空間的な移動が少ない。

さらに、本実施形態に係る車両用表示装置１によると、反射部材３０はウインドシールドＹに含まれる透光部材の間に位置する。反射部材３０によって反射される表示光とウインドシールドＹによって反射される表示光とは十分に間隔が狭いので、光路長の差が小さく、２重像として視認されにくい。

（第２の実施形態）
以下、本開示の複数の実施形態の１つについて、図５及び図６を参照して詳細に説明する。

図５に示すように、車両用表示装置１’は、表示部１０と、投影光学系２０と、反射部材３０と、反射型偏光板５０と、制御部５１と、検出部５２と、入力部５３とを備え、ヘッドアップディスプレイとして用いられる。表示部１０、投影光学系２０及び制御部５１は、筐体４０に格納される。筐体４０は、車両Ｖのダッシュボード等の内部に収容される。検出部５２及び入力部５３は、有線又は無線により制御部５１と情報通信可能に接続されている。車両用表示装置１’の構成要素のうち、反射型偏光板５０、制御部５１、検出部５２及び入力部５３以外の構成は、第１の実施形態に係る車両用表示装置１における構成と同様であるので、説明を省略する。

反射型偏光板５０は、表示部１０からの表示光ＸのウインドシールドＹの入射光路Ｌ₁上に位置する。反射型偏光板５０は、表示部１０と反射部材３０との間に位置する。反射型偏光板５０は、特定の直線偏光成分以外の偏光成分を反射する偏光板である。反射型偏光板５０は、表示部１０からの表示光Ｘと同一の偏光成分以外の偏光成分を反射する。反射型偏光板５０は、本例では、表示部１０に隣接して位置する。反射型偏光板５０を表示部１０に隣接して位置させることで、反射型偏光板５０を小型化することができる。

制御部５１は、検出部５２による検出結果又は入力部５３による入力情報に基づいて、光源装置１１から射出される照明光の輝度を調整する。照明光の輝度が調整されることで、表示部１０からの表示光Ｘの輝度が調整される。制御部５１は、例えばマイクロコンピュータを含む。制御部５１は、筐体４０に格納されていなくてよい。

検出部５２は、車両Ｖの操作者Ｍがサングラスを着用しているか否かを検出する。検出部５２は、例えばドライバーモニターカメラ等の撮像装置を含む。検出部５２は、車両Ｖの操作者Ｍを撮影する等の処理によって操作者情報を取得し、撮影画像に画像信号処理を施す等の処理によって操作者情報から特徴情報を抽出する。検出部５２は、車両Ｖの操作者Ｍがサングラスを着用しているか否かの情報を検出すると、検出結果を制御部５１に出力する。

入力部５３は、操作者Ｍが偏光サングラスを着用している旨の情報（偏光サングラス着用情報）及び着用していない旨の情報（偏光サングラス非着用情報）の入力を受け付ける。入力部５３は、入力情報を、車両Ｖの操作者Ｍの操作に応じて受け付ける。入力部５３は、車両Ｖの操作者Ｍが操作しやすい位置、例えばハンドル等に設けられる。入力部５３は、例えば偏光サングラス着用情報及び偏光サングラス非着用情報を切り替える切替スイッチを含みうる。入力部５３は、偏光サングラス着用情報又は偏光サングラス非着用情報が入力されると、入力情報を制御部５１に出力する。

図６に示すように、制御部５１は、入力部５３から入力情報が入力されたか否かを判定する（ステップＳ１）。制御部５１は、ステップＳ１において入力情報が入力されたと判定すると（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、その入力情報は偏光サングラス着用情報であるか否かを判定する（ステップＳ２）。一方、制御部５１は、ステップＳ１において入力情報が入力されていないと判定すると（ステップＳ１：Ｎｏ）、検出部５２から入力された検出結果がサングラスの着用の検出であるか否かを判定する（ステップＳ３）

制御部５１は、ステップＳ２において、入力情報が偏光サングラス着用情報であると判定すると（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、表示部１０からの表示光Ｘの輝度を上げる制御を行い（ステップＳ４）、処理を終了する。一方、制御部５１は、ステップＳ２において、入力情報が偏光サングラス非着用情報であると判定すると（ステップＳ２：Ｎｏ）、表示部１０からの表示光Ｘの輝度を調整することなく、処理を終了する。

制御部５１は、ステップＳ３において、検出結果がサングラスの着用の検出であると判定すると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、表示部１０からの表示光Ｘの輝度を上げる制御を行い（ステップＳ４）、処理を終了する。一方、制御部５１は、ステップＳ３において、検出結果がサングラスの着用の検出ではないと判定すると（ステップＳ３：Ｎｏ）、表示部１０からの表示光Ｘの輝度を調整することなく、処理を終了する。

車両用表示装置１’によると、車両用表示装置１と同様の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。すなわち、車両用表示装置１’は、制御部５１と、車両Ｖの操作者Ｍのサングラス着用を検出する検出部５２と、をさらに備える。制御部５１は、検出部５２によって操作者Ｍのサングラス着用が検出されると、表示部１０からの表示光Ｘの輝度を上げるように制御する。車両用表示装置１’によれば、車両Ｖの操作者Ｍがサングラスを着用しているときには、着用していないときよりも高輝度の表示光Ｘが射出されるので、操作者Ｍの眼球に入射する表示光Ｘの輝度がサングラスによって低下しても、虚像Ｚを視認することができる。

車両用表示装置１’は、車両用表示装置１の構成に和得て、操作者Ｍの操作に応じて偏光サングラス着用情報の入力を受け付ける入力部５３をさらに備える。制御部５１は、入力部５３に偏光サングラス着用情報が入力されると、検出部５２による検出結果に関わらず、表示部１０からの表示光Ｘの輝度を上げるように制御する。車両用表示装置１’によれば、検出部５２が、非偏光のサングラスを検出した場合又は偏光サングラスを検出できなかった場合であっても、操作者Ｍ自身が入力した偏光サングラス着用情報に基づいて表示光Ｘの輝度を調整することができる。

車両用表示装置１’は、車両用表示装置１の構成に加えて、表示部１０からの表示光ＸのウインドシールドＹへの入射光路Ｌ₁上における表示部１０と反射部材３０との間に、表示部１０からの表示光Ｘと同一の偏光成分以外の偏光成分を反射する反射型偏光板５０をさらに備える。表示部１０からの表示光Ｘは反射型偏光板５０によって遮られることなく透過し、太陽光線Ｓに含まれる表示光Ｘと異なる偏光成分は反射型偏光板５０によって反射される。車両用表示装置１’によると、車両Ｖの操作者Ｍに視認させる虚像Ｚの視認性を確保しつつ、太陽光線Ｓの表示部１０への入射光量をさらに低減することができる。

本開示を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形及び修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部又はやステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

車両用表示装置１及び１’において、反射部材３０がウインドシールドＹに含まれる透光部材の間に位置するとしたが、このような構成には限定されない。反射部材３０は、入射光路Ｌ₁上又は透過光路Ｌ₂上の任意の位置に位置しうる。

車両用表示装置１及び１’において、反射部材３０が直線偏光の入射光を円偏光の反射光として反射させ、かつ円偏光の透過光として透過させる性質を有するとしたが、このような構成には限定されない。反射部材３０は直線偏光の入射光を円偏光の反射光として反射させ、かつ円偏光以外の透過光として透過させる性質を有してよい。

車両用表示装置１’において、検出部５２が車両Ｖの操作者Ｍがサングラスを着用しているか否かの情報を検出し、検出結果を制御部５１に出力するとしたが、このような構成には限定されない。検出部５２は取得した操作者情報を制御部５１に出力し、制御部５１が受信した操作者情報から車両Ｖの操作者Ｍがサングラスを着用しているか否かの情報を検出してよい。

車両用表示装置１’は、車両用表示装置１の構成に加えて、制御部５１と、検出部５２と、入力部５３とを備えるとしたが、このような構成には限定されない。車両用表示装置１’は、車両用表示装置１の構成に加えて、制御部５１と、検出部５２とを備えてよい。この場合、制御部５１は、図６に示したフローチャートによる制御に代えて、検出部５２から入力された検出結果がサングラスの着用の検出であると判定すると、表示部１０からの表示光Ｘの輝度を上げる制御を行い、サングラスの着用の検出ではないと判定すると、表示部１０からの表示光Ｘの輝度を調整することなく処理を終了する。車両用表示装置１’は、車両用表示装置１の構成に加えて、制御部５１と、入力部５３とを備えてよい。この場合、制御部５１は、図６に示したフローチャートによる制御に代えて、入力部５３から偏光サングラス着用情報が入力されると、表示部１０からの表示光Ｘの輝度を上げる制御を行う。

車両用表示装置１’において、反射型偏光板５０は、表示部１０に隣接して設けられるとしたが、このような構成には限定されない。反射型偏光板５０は、入射光路Ｌ₁上又は透過光路Ｌ₂上における、表示部１０と反射部材３０との間の任意の位置に位置しうる。

上記各実施形態では、車両用表示装置について説明したが、上記各構成は、車両以外の用途に用いる表示装置に適用してもよい。このような表示装置としては、例えば、プレイヤーにゲーム画面を虚像として視認させる遊技機用の表示装置、又は演者に原稿等の情報を虚像として視認させるプロンプター等の演者補助用の表示装置等が挙げられる。

１，１’ 車両用表示装置
１０ 表示部
１１ 光源装置
１２ 表示パネル
１３ 照明光学系
２０ 投影光学系
３０ 反射部材
４０ 筐体
５０ 反射型偏光板
５１ 制御部
５２ 検出部
５３ 入力部
Ｌ₁ ウインドシールドへの入射光路
Ｌ₂ ウインドシールドからの透過光路
Ｍ 操作者
Ｖ 車両
Ｘ 表示光
Ｙ ウインドシールド
Ｚ 虚像

Claims (8)

1. 表示部と、
   前記表示部からの表示光を反射させる反射部材と、を備え、
   前記表示部は、前記表示光を前記反射部材にＳ偏光として入射させ、
   前記反射部材は、
   前記表示部から車両のウインドシールドの反射面までの前記表示光の入射光路上又は前記反射面を透過した透過光の透過光路上に位置し、
   直線偏光の入射光を円偏光の反射光として反射させ、
   前記反射部材及び前記ウインドシールドで反射させた表示光をアイボックスに導く、車両用表示装置。
2. 前記反射部材は、前記ウインドシールドに含まれる、請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記ウインドシールドは、２枚以上の透光部材を含む積層体を含み、
   前記反射部材は、前記透光部材の間に位置する、
   請求項２に記載の車両用表示装置。
4. 制御部と、
   前記車両の操作者のサングラス着用を検出する検出部と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記検出部によって前記操作者のサングラス着用が検出されると、前記表示部からの表示光の輝度を上げるように制御する、
   請求項１から３の何れか一項に記載の車両用表示装置。
5. 前記操作者の操作に応じて、偏光サングラス着用情報の入力を受け付ける入力部をさらに備え、
   前記制御部は、前記入力部に前記偏光サングラス着用情報が入力されると、前記検出部による検出結果に関わらず、前記表示部からの表示光の輝度を上げるように制御する、
   請求項４に記載の車両用表示装置。
6. 制御部と、
   前記操作者の操作に応じて、偏光サングラス着用情報の入力を受け付ける入力部と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記入力部に前記偏光サングラス着用情報が入力されると、前記表示部からの表示光の輝度を上げるように制御する、
   請求項１から３の何れか一項に記載の車両用表示装置。
7. 前記反射部材の反射率は、可視光線の波長帯域において、他の波長帯域よりも高いピーク値を有する、
   請求項１から６の何れか一項に記載の車両用表示装置。
8. 前記入射光路上又は前記透過光路上における前記表示部と前記反射部材との間に、前記表示部からの表示光と同一の偏光成分以外の偏光成分を反射する反射型偏光板をさらに備える、請求項１から７の何れか一項に記載の車両用表示装置。

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