WO2023281865A1 - 映像表示装置および映像表示装置を搭載したヘッドアップディスプレイ、移動体 - Google Patents

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WO2023281865A1
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駿介 友松
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a video display device using a light guide plate, and a head-up display and a moving object equipped with this video display device.
  • Patent Document 1 uses a light guide plate to guide light emitted from a light source to a display panel.
  • the light emitted from the light guide plate is incident on the display panel while changing the light distribution angle between the long side direction and the short side direction of the display panel by the light control section and the light polarizing member.
  • the light In the eyebox where the observer can see the virtual image, the light must be diffused in the long side direction, but if the light is diffused in the short side direction as well as in the long side direction, the brightness in the short side direction will decrease. . Since the light distribution angle is different in the long side direction and the short side direction, the light distribution angle in the short side direction is smaller than the light distribution angle in the long side direction. .
  • An object of the present disclosure is to provide a video display device with an increased amount of light in an eye box, a head-up display equipped with the video display device, and a moving object.
  • a video display device includes a light source section having a light source element that emits light, a display panel that displays video, and a light guide panel that guides light from the light source section to the display panel.
  • the light guide panel has a collimating lens section for collimating the light from the light source section on the incident surface on which the light from the light source section is incident.
  • the maximum divergence angle ⁇ at which the light emitted from the light source section intersects with the main surface of the collimating lens section is 15 degrees or more and 60 degrees or less.
  • the width of the light emitted from the light source section is smaller than 1/3 of the width of the main surface of the collimating lens section.
  • a head-up display according to the present disclosure includes the video display device described above.
  • a moving object according to the present disclosure includes the head-up display described above.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle equipped with a head-up display according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the image display device according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of the image display device according to Embodiment 1.
  • FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the vicinity of the light source section in Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the light source section according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a pupil diameter of light emitted from a light source element;
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing an eyebox according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a diagram showing the illuminance distribution of the eyebox according to the first embodiment;
  • FIG. FIG. 4 is a partially enlarged view of the vicinity of a light source element in a comparative example;
  • FIG. 5 is a diagram showing the illuminance distribution of an eyebox in a comparative example;
  • 4 is a schematic diagram of a partial cross section of a light guide panel in a modified example of Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the video display device according to Embodiment 2;
  • FIG. 10 is a partially enlarged cross-sectional view of the video display device according to Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view of a video display device according to Modification 1 of Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view of a video display device according to Modification 2 of Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view of a video display device according to Modification 3 of Embodiment 2;
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view of an image display device according to Modification 4 of Embodiment 2;
  • FIG. 1 A video display device according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 A video display device according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle 1 equipped with a head-up display 11 according to this embodiment.
  • a vehicle 1 as a moving body is, for example, an automobile.
  • a driver gets on the vehicle 1 as an observer Da.
  • a vehicle 1 includes a windshield 3 as a transparent member, that is, a windshield.
  • the light emitted from the display panel 31 of the head-up display 11 is guided through the windshield 3 into the eyebox Db of the observer Da.
  • the observer Da visually recognizes the virtual image Iv.
  • the eyebox Db is an area where the observer Da can visually recognize the virtual image without missing it.
  • the head-up display 11 includes an image display device 21 and a reflective optical unit 13 .
  • the head-up display 11 is arranged inside the housing 15 .
  • the head-up display 11 and the housing 15 are shown enlarged for easy understanding.
  • the configuration of the image display device 21 will be described later.
  • the reflective optical unit 13 has a first mirror 17 and a second mirror 19 .
  • the first mirror 17 reflects light emitted from a display panel 31 of an image display device 21 (to be described later) toward the second mirror 19 .
  • the second mirror 19 reflects the light from the first mirror 17 toward the windshield 3 .
  • the shape of the reflecting surface of the second mirror 19 is concave.
  • the reflecting optical unit 13 does not necessarily have to consist of two mirrors. The number of mirrors may be one or three or more. Also, the reflecting optical unit 13 may have a refractive optical system such as a lens on the optical path.
  • the housing 15 has an opening 16.
  • the opening 16 may be covered with a transparent cover.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the image display device 21 according to the first embodiment. This cross section is the XZ cross section.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the image display device 21 according to the first embodiment.
  • the Y-axis direction is the first direction, which is the short side direction of the display panel 31
  • the X-axis direction is the second direction, which is the long side direction of the display panel 31.
  • the axial direction is the direction perpendicular to the ZY plane.
  • the image display device 21 includes a light source unit 23 that emits light, a condenser lens 24, a light guide panel 25, a specular reflection member 27 as a reflection member, a light beam direction changing member 29, an orientation lens 30, and an image. and a display panel 31 for displaying.
  • the light source section 23 includes a plurality of light source elements 41 .
  • the plurality of light source elements 41 are arranged in a line in the first direction (Y-axis direction) with respect to the image display device 21 .
  • the light source element 41 has a light emitting element 41 a (see FIG. 4B) that supplies illumination light to the transmissive display panel 31 .
  • the condensing lens 24 converges the light emitted from the light source unit 23 to a predetermined position a predetermined distance away from the light guide panel 25 .
  • the condenser lens 24 is, for example, a convex lens. The light condensed at the predetermined position is diffused again and enters the incident surface 43 of the light guide panel 25 .
  • the light guide panel 25 guides the light emitted from the light source section 23 to the display panel 31 .
  • the light guide panel 25 is arranged to face the plurality of light source elements 41 in the second direction (X-axis direction).
  • the light guide panel 25 is made of, for example, a resin, and is arranged close to the light source elements 41 with an interval to the extent that it is not deformed by the heat of the plurality of light source elements 41 .
  • the light guide panel 25 is composed of a plurality of transparent plates that guide light.
  • the light guide panel 25 has an entrance surface 43 , an exit surface 45 , a bottom surface 47 and an opposing surface 49 .
  • the incident surface 43 and the opposing surface 49 are opposed surfaces, and the output surface 45 and the bottom surface 47 are opposed surfaces.
  • the incident surface 43 and the opposing surface 49 are side surfaces of the display panel 31 and intersect the output surface 45 and the bottom surface 47, respectively. Further, in the present embodiment, the first direction is also a direction perpendicular to the light guiding direction and the light emitting direction of the incident surface 43 .
  • the incident surface 43 has a rectangular shape when viewed from the direction of incidence of light.
  • the longitudinal direction of the incident surface 43 is the first direction (Y-axis direction).
  • the incident surface 43 is one end surface of the light guide panel 25 in the second direction (X-axis direction) perpendicular to the third direction (Z-axis direction) in which the display panel 31 and the light guide panel 25 are stacked. .
  • the facing surface 49 faces the incident surface 43 .
  • the exit surface 45 is arranged in a direction intersecting the entrance surface 43 and the opposing surface 49 . Light incident from the entrance surface 43 is emitted from the exit surface 45 .
  • the exit surface 45 is a surface defined by a first direction and a second direction orthogonal to the first direction. The exit surface 45 faces the display panel 31 .
  • the bottom surface 47 faces the emission surface 45 .
  • the bottom surface 47 is inclined with respect to the exit surface 45 .
  • the distance between the bottom surface 47 and the exit surface 45 becomes narrower as the distance from the entrance surface 43 increases. Since the distance between the bottom surface 47 and the emission surface 45 in the third direction (Z-axis direction) gradually narrows, the cross section (XZ cross section) of the light guide panel 25 defined by the second direction and the third direction is wedge-shaped.
  • the bottom surface 47 has a prism surface 51 formed thereon.
  • FIG. 2B is a partially enlarged cross-sectional view of the bottom surface 47 of the light guide panel 25. As shown in FIG. An enlarged view of a portion Ea of the bottom surface 47 shown in FIG. 2(a) is shown in FIG. 2(b).
  • the prism surface 51 has a plurality of prisms 51a.
  • the prism 51a has, for example, a wedge shape.
  • the prism 51a has an inclined surface 51c inclined from the surface 51b of the prism surface 51 toward the output surface 45 side.
  • the angle ⁇ between the slope 51c and the surface 51b is desirably 5° or less.
  • the prism 51a makes the angle of reflection of the light reflected by the bottom surface 47 larger. As a result, the light rays reflected by the bottom surface 47 are more likely to deviate from the condition of total reflection by the exit surface 45, and the amount of light exiting from the exit surface 45 can be increased.
  • the specular reflection member 27 is arranged along the light guide panel 25 at least on the opposite side of the emission surface 45, that is, on the bottom surface 47 side.
  • the specular reflection member 27 reflects the light again toward the inside of the light guide panel 25 when the light incident on the light guide panel 25 from the incident surface 43 is about to be emitted from the bottom surface 47 .
  • the material of the specular reflection member 27 has a reflectance as high as possible.
  • the material of the specular reflection member 27 is, for example, metal.
  • the specular reflection member 27 is formed, for example, by attaching a metal sheet onto the bottom surface 47 of the light guide panel 25 .
  • the exit surface 45 of the light guide panel 25 has a rectangular shape with long sides and short sides, and a plurality of light source elements 41 are arranged in a row along the short side direction of the exit surface 45 in plan view. .
  • the light beam direction changing member 29 is arranged on the output side of the light guide panel 25 . That is, the light beam direction changing member 29 is arranged between the light guide panel 25 and the display panel 31 .
  • the light beam direction changing member 29 changes the traveling direction of the entire light emitted from the light guide panel 25 to the direction in which the display panel 31 is positioned.
  • the light beam direction changing member 29 has a row of triangular prisms on the surface facing the exit surface 45 of the light guide panel 25 .
  • the shape of these triangular prisms is a triangular prism shape with a master axis parallel to the first direction. These triangular prisms are arranged in a second direction.
  • the apex angle of the triangular prism is preferably about 60 degrees.
  • the light beam direction changing member 29 deflects the light raised in the third direction by the triangular prism so as to be perpendicular to the exit surface, thereby improving front luminance.
  • the orientation lens 30 orients the traveling direction of light from the light beam direction changing member 29 with respect to the display panel 31 .
  • the orientation lens 30 has different orientation directions between the central portion and the peripheral portion.
  • Orientation lens 30 is, for example, a concave Fresnel lens.
  • the orientation lens 30 orients the light incident on the display panel 31 toward the reflecting optical unit 13 .
  • the light beam emitted from the light guide panel 25 to the light beam direction changing member 29 rises in the third direction. Since light rays are emitted from the emission surface 45 of the light guide panel 25 at an angle that violates the total reflection condition, the angle of the emission light is 60 to 70 degrees with respect to the third direction. there is By setting the apex angle of the triangular prism to approximately 60 degrees, the brightness can be maximized when the image display device 21 is viewed from the third direction.
  • the transmissive display panel 31 is arranged on the exit side of the light beam direction changing member 29 .
  • the transmissive display panel 31 is, for example, a dot matrix display type thin film transistor (TFT) transmissive liquid crystal panel.
  • TFT thin film transistor
  • the image emitted from the display panel 31 may be either a still image or a moving image.
  • the video shows, for example, the traveling direction guidance of the vehicle 1 and the state of the vehicle 1 .
  • the materials of the light guide panel 25 and the light beam direction changing member 29 are transparent materials having a predetermined refractive index.
  • the refractive index of the transparent material is, for example, about 1.4 to 1.6.
  • transparent materials include resins such as epoxy resins, silicone resins, acrylic resins, and polycarbonates. In this embodiment, for example, polycarbonate is used in consideration of heat resistance.
  • the video display device 21 is used for the head-up display 11 in which the range of the eyebox Db is relatively limited.
  • the light emitted from the image display device 21 has relatively high directivity. Therefore, the light guide panel 25 is made of a material that does not substantially contain scattering materials. As a result, within the light guide panel 25, a directional light beam is guided while being repeatedly reflected.
  • FIGS. 4A and 4B are partially enlarged cross-sectional views of the vicinity of the light source unit 23 in Embodiment 1.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view showing the configuration of the light source section in Embodiment 1
  • FIG. 4B(a) is a cross-sectional view near the light source element 41 in Embodiment 1
  • FIG. 4B(b) is a condensing position P1 It is an enlarged view of the neighborhood.
  • the cross section shown in FIGS. 4A and 4B is a plane defined by a first direction and a second direction, that is, an XY cross section.
  • the light source element 41 has a light emitting element 41a for emitting light and a collimating lens 41b for collimating the light emitted from the light emitting element 41a.
  • the light-emitting element 41a is a light-emitting element having a smaller light-emitting surface than a chip-type light-emitting diode (LED), such as a laser light-emitting element.
  • LED chip-type light-emitting diode
  • the light emitted from the light emitting element 41 a is collimated by the collimating lens 41 b and emitted from the light source element 41 .
  • the width W1 of this collimated light is the width in the major axis direction (Y-axis direction) of the pupil diameter as shown in FIG. 5A.
  • the light emitted from the light emitting element 41a is condensed to the condensing position P1 by the condensing lens 24, and then expanded again.
  • the width of the light emitted from the light source unit 23 means the width W1a of the pupil diameter of the light at the condensing position P1 in the major axis direction.
  • the smaller the size of the light emitting surface of the light emitting element 41a the smaller the width W1a of the light at the condensing position P1.
  • a width W1a of light at the condensing position P1 is smaller than 1 mm, for example, 0.5 mm or less.
  • the width W1a of the light when the light source unit 23 does not have the condensing lens 24 is the width W1 of the light emitted from the light source element 41 .
  • the incident surface 43 of the light guide panel 25 has a plurality of convex collimating lens portions 65 facing the respective light source elements 41 .
  • a convex surface 65 a of each collimating lens portion 65 is a curved surface that protrudes and curves in a direction facing each light source element 41 .
  • the axis of the center of curvature of each convex surface 65a is perpendicular to the XY plane. That is, the axis of the center of curvature of each convex surface 65a is parallel to the third direction (Z-axis direction).
  • each collimating lens portion 65 is, for example, a cylindrical shape, and is a semi-cylindrical shape having a straight line parallel to the third direction as a main axis. Note that the third direction is a direction orthogonal to both the first direction and the second direction.
  • the multiple collimator lens units 65 are arranged in the first direction.
  • Each collimating lens portion 65 is formed integrally with the light guide panel 25 .
  • a plurality of collimating lens portions 65 are arranged corresponding to respective lights emitted from a plurality of light source elements 41 .
  • the condensing position P1 of the transmitted light of the condensing lens 24 and the focal position F1 of the collimating lens section 65 match.
  • the condensing position P1 and the focal position F1 match not only when they completely match but also when the condensing position P1 and the focal position F1 are located close to each other.
  • the positional deviation amount between the condensing position P1 and the focal position F1 is Lpf
  • the focal length f of the collimator lens unit 65 is used to set the positional deviation amount Lpf to the extent that the following relational expression is satisfied. It is sufficient if P1 and the focal position F1 are close to each other. ⁇ f/5 ⁇ Lpf ⁇ f/5 (1) formula
  • a main surface 65 b of the collimating lens portion 65 is a surface connecting an intersection point 65 c between the collimating lens portion 65 and the light that spreads at the maximum spread angle ⁇ from the light source portion 23 .
  • the maximum spread angle ⁇ of light is the spread angle with respect to the optical axis.
  • the maximum spread angle ⁇ at which the light emitted from the light source section 23 intersects with the main surface 65b of the collimating lens section 65 is 15 degrees or more and 60 degrees or less.
  • the width W1a of the light emitted from the light source section 23 is smaller than 1/3 of the width W2 of the main surface 65b of the collimating lens section 65. As shown in FIG. By reducing the width W1a of the light emitted from the light source unit 23 so as to satisfy such a relationship, the light emitted from the light source unit 23 can be efficiently collimated by the collimating lens unit 65 .
  • the width of the light emitted from the light source unit 23 is W1a may be smaller than 1/3 of the width W2 of the main surface 65b of the collimating lens portion 65.
  • the width W1a of light may be smaller than 1/4 of the width W2 of the main surface 65b.
  • the width W1a of the light may be smaller than 1 ⁇ 5 of the width W2 of the main surface 65b.
  • the width W1a of the light may be smaller than 1/6 of the width W2 of the main surface 65b.
  • the width W1a of light may be smaller than 1/7 of the width W2 of the main surface 65b.
  • the width W1a of light, the width W2 of the main surface 65b, and the maximum spread angle ⁇ satisfy the following relational expression. W1a ⁇ W2/tan ⁇ /4 (3) When this relationship is satisfied, the light emitted from the light source section 23 can be more efficiently collimated by the collimating lens section 65 .
  • FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views taken along line VV in FIG. 4B(a), showing the pupil diameter of light emitted from the light source element 41.
  • FIG. 5B is an explanatory diagram showing the eyebox Db.
  • the laser light emitted from the light emitting element 41a is light with different pupil diameters in the Y-axis direction and the Z-axis direction.
  • the pupil diameter 41aa of the laser light immediately after irradiation from the light source element 41 has an elliptical shape extending in the Y-axis direction, and has a major axis in the Y-axis direction and a minor axis in the Z-axis direction.
  • the light divergence angle in the major axis direction of the pupil diameter 41aa of the laser beam is smaller than in the minor axis direction.
  • the eyebox Db has, for example, a shape whose horizontal length is longer than its vertical length, as shown in FIG. 5B. Therefore, in the eyebox Db, the horizontal direction is the long side direction and the vertical direction is the short side direction. Therefore, the major axis direction of the pupil diameter 41aa with the smaller divergence angle is aligned with the short side direction (vertical direction) of the eyebox, and the minor axis direction of the pupil diameter 41aa is aligned with the long side direction (horizontal direction) of the eyebox.
  • a light source element 41 is arranged in the .
  • the spread of light in the short side direction (vertical direction) of the eyebox Db can be suppressed, the light straying from the eyebox Db can be reduced, and the illuminance of the eyebox Db can be improved.
  • the display panel can be illuminated more uniformly.
  • FIG. 6 is a diagram showing illumination distribution in the eyebox Db by the head-up display 11 including the image display device 21 of this embodiment.
  • FIG. 7 is a partially enlarged view of the vicinity of the light source element 42 in the comparative example.
  • FIG. 8 is a diagram showing illumination distribution in the eyebox Db by the head-up display provided with the image display device of the comparative example.
  • the light source element 42 of the light source unit 26 of the comparative example has, for example, an LED and has a large light emitting surface, so that the light emitted from the light source element 42 is reflected by the collimating lens portion 65 of the light guide panel 25.
  • the light cannot be completely collimated at , and the light spreads while propagating.
  • the amount of light spreading outside the eyebox Db increases, and the illuminance inside the eyebox Db decreases.
  • an area Sa1 has an illuminance of 3.7 or more and less than 7.4, an area Sa2 has an illuminance of 7.4 or more and less than 11.1, and an area Sa3 has an illuminance of 11.1 or more and 14 .8, and the area Sa4 is an area with an illuminance of 14.8 or more.
  • the image display device 21 of this embodiment includes a light source unit 23 having a light source element 41 for emitting light, a condenser lens 24 for condensing the light emitted from the light source unit 23, and displaying an image. and a light guide panel 25 for guiding the light from the condensing lens 24 to the display panel.
  • the light source element 41 has a light emitting surface smaller than that of the light emitting diode.
  • the illuminance in the eyebox Db can be improved more than the comparative example.
  • areas Sa5 to Sa11 having higher illuminance than areas Sa1 to Sa4 of the illuminance distribution of the comparative example are observed.
  • the area Sa5 has an illuminance of 18.5 or more
  • the area Sa8 has an illuminance of 29.6 or more
  • the area Sa10 has an illuminance of 40.7 or more.
  • the light beam direction changing member 29 and the collimator lens portion 65 of the light guide panel 25 also transmit light in the vertical direction of the eyebox Db. It is difficult to control the spread.
  • the light source element 41 whose light emitting surface is smaller than that of the light emitting diode it is possible to suppress the spread of the light in the vertical direction of the eye box Db and improve the illuminance in the eye box Db. .
  • the light in the eye box Db, the light must be diffused in the long side direction, which is the horizontal direction. will decline. Therefore, it is desirable that the light distribution angle in the short side direction of the eyebox Db is smaller than the light distribution angle in the long side direction of the eyebox Db.
  • the divergence angle of light in the major axis direction of the pupil diameter of the laser light is smaller than the divergence angle of light in the minor axis direction.
  • the short side of the eye box Db is arranged so that the short side of the eye box Db is larger than the long side direction of the eye box Db. It is possible to suppress the spread of light in the direction.
  • the head-up display 11 includes a video display device 21 . Accordingly, it is possible to provide the head-up display 11 with an increased amount of light.
  • the vehicle 1 as a moving body is provided with a head-up display 11. Accordingly, it is possible to provide the vehicle 1 including the head-up display 11 with an increased amount of light.
  • FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view of the vicinity of the light source element 41 in the modified example of the first embodiment.
  • the incident surface 43A has a protruding portion 67 that is in contact with the outer peripheral surface of each collimating lens portion 65 and extends toward the light source element 41 side. Since the projecting portion 67 is formed between the adjacent collimating lens portions 65, it can collimate the light spreading in the width direction. Also, the projecting portions 67 may be formed on the upper and lower portions of the collimating lens portion 65, in which case the vertically spreading light can be collimated.
  • the light rays emitted from the light source element 41 can be further collimated by the projecting portion 67 , so that more light rays can be focused into the light guide panel 25 .
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the image display device according to the second embodiment.
  • 11 is a partially enlarged cross-sectional view of the light source element and the light guide panel in Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the image display device according to the second embodiment.
  • 11 is a partially enlarged cross-sectional view of the light source element and the light guide panel in Embodiment 2.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the image display device according to the second embodiment.
  • 11 is a partially enlarged cross-sectional view of the light source element and the light guide panel in Embodiment 2.
  • an optical fiber is arranged between the condensing lens 24 and the light guide panel 25.
  • members having the same configurations and functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed descriptions thereof and descriptions of similar effects may be omitted.
  • the image display device 21B includes a light source section 23B, a condenser lens 24, a display panel 31, a light guide panel 25, and an optical fiber 71.
  • the optical fiber 71 is arranged between the condensing lens 24 and the light guide panel 25 , and the light from the condensing lens 24 propagates to the light guide panel through the optical fiber 71 .
  • the opening 71a of the optical fiber 71 on the light source unit 23B side is positioned at the condensing position P1 of the condensing lens 24, and the output port 71b of the optical fiber 71 on the display panel 31 side is positioned at the collimating lens of the incident surface 43 of the display panel 31. It is positioned at the focal position F1 of the portion 65.
  • the light source element 41 may have red, green, and blue laser elements, for example. As a result, three-color laser beams can be emitted from the respective light source elements 4 1 .
  • the optical fiber 71 allows the light source unit 23B to be arranged outside the housing 15, so that the degree of freedom in arranging the image display device 21B on the vehicle 1 can be improved. Further, when the light source unit 23B is arranged outside the housing 15, the heat sink 73 for dissipating the heat of the light source element 41 can be arranged outside the housing 15. A heat sink 73 large enough to dissipate the heat can be provided.
  • the optical fibers 71 are arranged side by side in the first direction between the pair of the light source element 41 and the condenser lens 24 and the collimator lens section 65 corresponding to the pair of the light source element 41 and the condenser lens 24 .
  • the image display device 21B of this embodiment includes the optical fiber 71 arranged between the condensing lens 24 and the light guide panel 25, and the light from the condensing lens 24 is guided through the optical fiber 71. It propagates to the light panel 25 .
  • the amount of light incident on the eyebox Db can be increased. Further, it is possible to provide the image display device 21 with increased light intensity and the head-up display 11 equipped with the image display device 21 . Furthermore, the light source section 23 and the light guide panel 25 can be sufficiently separated, and the transmission of heat from the light source section 23 to the light guide panel 25 can be reduced.
  • the light source unit 23 also includes a heat sink 73 that dissipates heat from the light source element 41 .
  • a heat sink 73 that dissipates heat from the light source element 41 .
  • FIG. 12 is a partially enlarged cross-sectional view of a video display device in a modification of Embodiment 2.
  • FIG. 12 in the image display device 21C, the pitch d2 between the exit ports 71b of the optical fibers 71, that is, the distance between the plurality of collimating lens portions 65 of the light guide panel 25 is greater than the pitch Pt1 between the plurality of light source elements 41. has a smaller pitch d2.
  • the pitch of the light emitted from each light source element 41 can be shortened. densification of the light from the
  • FIG. 13 is a partially enlarged cross-sectional view of an image display device 21D according to Modification 2 of Embodiment 2.
  • the image display device 21D has a phosphor 75 arranged between the optical fiber 71 of the image display device 21B of the second embodiment and the collimator lens portion 65 of the light guide panel 25.
  • the light source element 41D of the light source unit 23D is a laser beam that emits blue light. incident with the blue light transmitted through the .
  • the light guide panel 25 is irradiated with white light. Since only blue light can be used for the light source element 41D, high-power light can be emitted, and the illuminance in the eyebox Db can be further improved.
  • FIG. 14 is a partially enlarged cross-sectional view of an image display device 21E according to Modification 3 of Embodiment 2.
  • the optical fiber 71A of the image display device 21E includes a light source side optical fiber 71Aa, a branch coupler 71Ac, and an output side optical fiber 71Ab.
  • the optical fiber 71A branches from one light source side optical fiber 71Aa on the light source element 41E side to a plurality of output side optical fibers 71Ab on the light guide panel side.
  • the light source side optical fiber 71Aa is branched into a plurality of output side optical fibers 71Ab via a branch coupler 71Ac, for example.
  • the light emitted from the light source element 41E is incident on the light source side optical fiber 71Aa through the condenser lens 24, branched by the branch coupler 71Ac, split into the respective output side optical fibers 71Ab, and propagated.
  • Light emitted from each exit port 71 b of each exit-side optical fiber 71 Ab enters the light guide panel 25 .
  • FIG. 15 is a partially enlarged cross-sectional view of an image display device 21F according to Modification 4 of Embodiment 2.
  • the image display device 21F further includes a half mirror 77 that splits the light from the light source element 41F of the light source section 23F, and a mirror 79 that totally reflects the light from the light source element 41F.
  • the half mirror 77 is arranged on the optical path between the light source element 41F and the condenser lens 24, corresponding to the optical fiber 71 and the condenser lens 24 arranged to face each collimator lens portion 65.
  • the mirror 79 is arranged to face the farthest condenser lens 24 among the condenser lenses 24 into which the light from the light source element 41F is incident.
  • the reflectance of each half mirror 77 is designed to increase in order from the side closer to the light source element 41F so that the amount of reflected light from each half mirror 77 and the mirror 79 is the same.
  • the light emitted from the light source element 41F is split by the half mirror 77 and enters the optical fiber 71 via the condensing lens 24 .
  • the light split multiple times by the half mirror 77 is totally reflected by the mirror 79 and enters the optical fiber 71 .
  • Embodiments 1 and 2 and their modifications have been described as examples of the technology disclosed in the present application.
  • the technology in the present disclosure is not limited to this, and can be applied to embodiments in which modifications, replacements, additions, omissions, etc. are made as appropriate.
  • the TFT transmissive liquid crystal panel was exemplified as the transmissive display panel 31, but other display elements can be used as long as they are transmissive display devices.
  • the light guide panel 25 and the display panel 31 are arranged parallel to each other, but they can also be arranged at an angle.
  • a moving body on which the head-up display 11 of the present embodiment is mounted is not limited to vehicles such as automobiles, but includes railway vehicles, motorcycles, aircraft, helicopters, ships, and other various devices for transporting people.
  • An image display device of the present disclosure includes a light source unit having a light source element that emits light, a display panel that displays an image, and a light guide panel that guides light from the light source unit to the display panel.
  • the light guide panel has a collimating lens section for collimating the light from the light source section on the incident surface on which the light from the light source section is incident.
  • the maximum spread angle ⁇ at which the light emitted from the light source section intersects with the main surface of the collimator lens section is 15 degrees or more and 60 degrees or less, and the width of the light emitted from the light source section is the width of the main surface of the collimator lens section. less than 1/3 of the width.
  • the light source section has a plurality of light source elements.
  • the light guide panel has an incident surface facing the light source section, an emitting surface facing the display panel, and a bottom surface facing the emitting surface on the side opposite to the display panel.
  • the entrance surface is the side of the light guide panel located between the exit surface and the bottom surface.
  • the exit surface has a rectangular shape with long sides and short sides, and a plurality of light source elements are arranged along the short side direction of the exit surface in plan view.
  • the light source unit includes a condenser lens that collects the light emitted from the light source element.
  • the amount of positional deviation Lpf between the condensing position of the transmitted light of the condensing lens and the focal position of the collimating lens section, and the focal length f of the collimating lens section are represented by the following relational expression: meet. - f/5 ⁇ Lpf ⁇ f/5
  • the light source element has a laser element.
  • the width of the light emitted from the light source is 0.5 mm or less.
  • the laser elements are arranged so that the major axis direction of the pupil diameter of the light from the laser elements corresponds to the short side direction of the eyebox, which is the visible area of the image.
  • a light beam direction changing member for changing the traveling direction of the entire light emitted from the light guide panel to the direction in which the display panel is positioned; a light distribution lens that changes the traveling direction of light from the changing member between the central portion and the peripheral portion of the display panel.
  • the projecting portion is in contact with the outer peripheral surface of the collimating lens portion and extends toward the light source portion.
  • the light source unit is arranged away from the light guide panel via an optical fiber, and the light source unit arranged away from the light guide panel is a heat sink that dissipates heat from the light source element.
  • the pitch between the exit openings of the optical fibers is smaller than the pitch between the plurality of light source elements.
  • the phosphor is arranged between the optical fiber and the light guide panel, blue light is emitted from the light source element, and the blue light from the light source element is fluorescent. Illuminating the body, white light is incident on the light guide panel.
  • the optical fiber branches from one fiber on the light source element side to a plurality of fibers on the light guide panel side.
  • the image display device of (3) comprising an optical fiber arranged between the light source unit and the light guide panel, and a half mirror on the optical path between the light source element and the condenser lens,
  • the light from the light source section propagates to the light guide panel through the half mirror, the light from the light source element is split by the half mirror, and the split light enters the optical fiber.
  • a head-up display comprising the image display device of any one of (1) to (16).
  • the present disclosure is applicable to video display devices. Also, the present disclosure can be applied to a head-up display provided with a video display device.

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Abstract

本発明の映像表示装置は、光を照射する光源素子（４１）を有する光源部（２３）と、映像を表示する表示パネルと、光源部（２３）からの光を表示パネルへ導光する導光パネル（２５）と、を備える。導光パネル（２５）は、光源部（２３）からの光を入射する入射面（４３）に光源部（２３）からの光をコリメートするコリメートレンズ部（６５）を有する。光源部（２３）から照射された光がコリメートレンズ部（６５）の主面（６５ｂ）と交わる最大の広がり角θは、１５度以上６０度以下である。光源部（２３）から照射される光の幅は、コリメートレンズ部（６５）の主面（６５ｂ）の幅（Ｗ２）の１／３よりも小さい。

Description

映像表示装置および映像表示装置を搭載したヘッドアップディスプレイ、移動体
　本開示は、導光板を用いた映像表示装置と、この映像表示装置を搭載したヘッドアップディスプレイ及び移動体に関する。
　特許文献１は、光源から出射した光線を、導光板を用いて表示パネルへ導光している。導光板から出射した光は、光線制御部及び光線偏光部材によって、表示パネルの長辺方向と短辺方向とで配光角を変えて表示パネルへ入射している。
国際公開第２０１７／０９４２０９号
　観察者が虚像を視認できるアイボックスにおいて、長辺方向には光を拡散しなければならないが、長辺方向に合わせて短辺方向も光を拡散すると、短辺方向の輝度が低下してしまう。長辺方向と短辺方向とで配光角を変えているので短辺方向の配光角は長辺方向の配光角よりも小さいが、アイボックスの範囲を超えて広がる光量が残っていた。
　本開示は、アイボックスの光量を増加した映像表示装置及び映像表示装置を搭載したヘッドアップディスプレイ、移動体を提供することを目的とする。
　本開示における映像表示装置は、光を照射する光源素子を有する光源部と、映像を表示する表示パネルと、光源部からの光を表示パネルへ導光する導光パネルと、を備える。導光パネルは、光源部からの光を入射する入射面に光源部からの光をコリメートするコリメートレンズ部を有する。光源部から照射された光がコリメートレンズ部の主面と交わる最大の広がり角θは、１５度以上６０度以下である。光源部から照射される光の幅は、コリメートレンズ部の主面の幅の１／３よりも小さい。
　本開示におけるヘッドアップディスプレイは、上述した映像表示装置を備えている。
　本開示における移動体は、上述したヘッドアップディスプレイを備えている。
　アイボックスの光量を増加した映像表示装置および映像表示装置を搭載したヘッドアップディスプレイ、移動体を提供することができる。
実施形態１におけるヘッドアップディスプレイを搭載した車両の模式図。 実施形態１における映像表示装置の断面の模式図。 実施形態１における映像表示装置の平面視の模式図。 実施形態１における光源部近傍の部分拡大断面図。 実施形態１における光源部の構成を示す断面図。 光源素子からの出射光の瞳径を示す断面図。 実施形態１におけるアイボックスを示す説明図。 実施形態１におけるアイボックスの照度分布を示す図。 比較例における光源素子近傍の部分拡大図。 比較例におけるアイボックスの照度分布を示す図。 実施形態１の変形例における導光パネルの部分断面の模式図。 実施形態２における映像表示装置の断面の模式図。 実施形態２における映像表示装置の部分拡大断面図。 実施形態２の変形例１における映像表示装置の部分拡大断面図。 実施形態２の変形例２における映像表示装置の部分拡大断面図。 実施形態２の変形例３における映像表示装置の部分拡大断面図。 実施形態２の変形例４における映像表示装置の部分拡大断面図。
　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、既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。
　なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
（実施形態１）
　以下に、本開示の本実施形態に係る映像表示装置について図１～図８を参照して説明する。
　［１－１．概要］
　図１は、本実施形態におけるヘッドアップディスプレイ１１を搭載した車両１の模式図である。移動体としての車両１は、例えば、自動車である。車両１には、観察者Ｄａとして、例えばドライバーが乗車する。車両１は、透明部材としてのウインドシールド３、すなわちフロントガラスを備える。
　ヘッドアップディスプレイ１１の表示パネル３１から出射した光は、ウインドシールド３を介して、観察者ＤａのアイボックスＤｂ内に導かれる。これにより観察者Ｄａは、虚像Ｉｖを視認する。なお、アイボックスＤｂとは、観察者Ｄａが虚像を欠けることなく視認できる領域のことである。
　［１－２．構成］
　［１－２－１．ヘッドアップディスプレイの構成］
　ヘッドアップディスプレイ１１は、映像表示装置２１と、反射光学ユニット１３と、を備える。ヘッドアップディスプレイ１１は、筐体１５内に配置されている。なお、図１では、理解を容易にするため、ヘッドアップディスプレイ１１及び筐体１５を拡大して示す。映像表示装置２１の構成については、後述する。
　反射光学ユニット１３は、第１ミラー１７および第２ミラー１９を備える。第１ミラー１７は、後述する映像表示装置２１の表示パネル３１から出射された光を第２ミラー１９に向けて反射する。第２ミラー１９は、第１ミラー１７からの光をウインドシールド３に向けて反射する。第２ミラー１９の反射面の形状は、凹面形状である。反射光学ユニット１３は、必ずしも２枚のミラーで構成される必要はない。ミラーの数は、１枚であっても、３枚以上であっても良い。また、反射光学ユニット１３は、光路上にレンズなどの屈折光学系を備えていても良い。
　筐体１５は、開口１６を有する。開口１６には、透明のカバーが被さられてもよい。
　［１－２－２．映像表示装置の構成］
　以下、図２および図３を用いて実施形態１の映像表示装置２１の構成について説明する。図２は、実施形態１における映像表示装置２１の断面の模式図である。この断面は、ＸＺ断面である。図３は、実施形態１における映像表示装置２１の平面視の模式図である。各図において、Ｙ軸方向は第１の方向であって、表示パネル３１の短辺方向であり、Ｘ軸方向は、第２の方向であって、表示パネル３１の長辺方向であり、Ｚ軸方向は、ＺＹ平面に垂直な方向である。
　映像表示装置２１は、光を照射する光源部２３と、集光レンズ２４と、導光パネル２５と、反射部材としての鏡面反射部材２７と、光線方向変更部材２９と、配向レンズ３０と、映像を表示する表示パネル３１と、を備える。
　光源部２３は、複数の光源素子４１を備える。複数の光源素子４１は、映像表示装置２１に対し第１の方向（Ｙ軸方向）に一列に配列されている。光源素子４１は、透過型の表示パネル３１に照明光を供給する発光素子４１ａ（図４Ｂ参照）を有する。
　集光レンズ２４は、光源部２３から照射された光を導光パネル２５から予め定められた距離離れた所定の位置に集光する。集光レンズ２４は、例えば、凸レンズである。所定の位置に集光された光は、再び拡散して導光パネル２５の入射面４３に入射する。
　導光パネル２５は、光源部２３から照射された光を表示パネル３１へ導光する。導光パネル２５は、複数の光源素子４１に対して第２の方向（Ｘ軸方向）に対向して配置される。導光パネル２５は、例えば樹脂製であり、複数の光源素子４１の熱により変形しない程度の間隔を空けて光源素子４１に近接させて配置される。導光パネル２５は、光を導光する透明の複数の板で構成されている。導光パネル２５は、入射面４３と、出射面４５、底面４７、および対向面４９と、を有する。入射面４３と対向面４９とが、出射面４５と底面４７とが、それぞれ対向した面である。また、入射面４３及び対向面４９は、表示パネル３１の側面であり、それぞれ出射面４５及び底面４７と交差される。また、本実施形態において、第１の方向は、入射面４３の光の導光方向と出射方向とに対し垂直な方向でもある。
　入射面４３は、光源素子４１からの光が入射する。入射面４３は光が入射する方向から見て矩形形状を有する。入射面４３の長手方向は、第１の方向（Ｙ軸方向）である。入射面４３は、表示パネル３１と導光パネル２５とが積層される第３の方向（Ｚ軸方向）と垂直な第２の方向（Ｘ軸方向）における、導光パネル２５の一端面である。
　対向面４９は、入射面４３と対向する。出射面４５は、入射面４３および対向面４９に交差する方向に配置される。入射面４３から入射した光が出射面４５から出射する。出射面４５は、第１の方向と、第１の方向と直交する第２の方向とで規定される面である。出射面４５は、表示パネル３１と対向する。
　底面４７は、出射面４５と対向する。底面４７は、出射面４５に対して傾斜している。底面４７と出射面４５との間隔は、入射面４３から離れる程狭い。第３の方向（Ｚ軸方向）における、底面４７と出射面４５との間隔が徐々に狭まるので、導光パネル２５の、第２の方向と第３の方向で規定される断面（ＸＺ断面）の形状は、楔形である。底面４７は、図２（ｂ）に示すように、プリズム面５１が形成されている。図２（ｂ）は、導光パネル２５の底面４７の断面の部分拡大図である。図２（ａ）に示す底面４７の一部分Ｅａの拡大図が図２（ｂ）に示される。
　プリズム面５１は、複数のプリズム５１ａを有する。プリズム５１ａは、例えば、楔形状を有する。プリズム５１ａは、プリズム面５１の面５１ｂから出射面４５側に傾斜した斜面５１ｃを有する。斜面５１ｃと面５１ｂとの角度αは、５°以下が望ましい。プリズム５１ａにより、底面４７で反射する光線の反射角度がより大きくなる。これにより、底面４７で反射した光線が出射面４５で全反射条件から外れやすくなり、出射面４５から出射する光量を増やすことができる。
　鏡面反射部材２７は、少なくとも出射面４５の反対側、すなわち底面４７側に導光パネル２５に沿って配置される。鏡面反射部材２７は、入射面４３から導光パネル２５に入射した光が底面４７から出射しようとする際に、導光パネル２５の内方向へ再び光を反射させる。鏡面反射部材２７の材料は、可能な限り反射率の高いものであることが望ましい。鏡面反射部材２７の材料は、例えば、金属である。鏡面反射部材２７は、例えば、導光パネル２５の底面４７上に金属シートを貼り付けることで形成される。
　導光パネル２５の出射面４５は、長辺と短辺で構成される矩形形状であり、平面視において、出射面４５の短辺方向に沿って複数の光源素子４１が一列に配置されている。
　光線方向変更部材２９は、導光パネル２５の出射側に配置される。すなわち、光線方向変更部材２９は、導光パネル２５と表示パネル３１との間に配置される。光線方向変更部材２９は、導光パネル２５から出射された光全体の進行方向を表示パネル３１が位置する方向に変更する。光線方向変更部材２９は、導光パネル２５の出射面４５と対向する面に、三角形状プリズムの列を有する。これらの三角形状プリズムの形状は、第１の方向に平行な軸を母軸とする三角柱形状である。これらの三角形状プリズムは、第２の方向に配列されている。三角形状プリズムの頂角は、約６０度が好ましい。光線方向変更部材２９は、三角形状プリズムにより第３の方向へ立ち上げられた光を出射面と垂直になるように偏向し、正面輝度を向上させる。
　配向レンズ３０は、光線方向変更部材２９からの光の進行方向を表示パネル３１に対して配向させる。配向レンズ３０は、中央部と周辺部とで配向方向が異なっている。配向レンズ３０は、例えば、凹フレネルレンズである。配向レンズ３０は、表示パネル３１に入射する光に対して、反射光学ユニット１３へ光の向きを合わせる。
　導光パネル２５から光線方向変更部材２９へ出射してきた光線は、第３の方向へ立ち上がる。導光パネル２５の出射面４５からは全反射条件が破れた角度で光線が出射されるため、この出射光の角度は、第３の方向に対して、６０～７０度の角度を有している。三角形状プリズムの頂角を、約６０度とすることにより、映像表示装置２１を第３の方向から見る時、最も輝度を高くできる。
　透過型の表示パネル３１は、光線方向変更部材２９の出射側に配置される。透過型の表示パネル３１は、例えばドットマトリクス表示方式のＴｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ（ＴＦＴ）透過型液晶パネルである。表示パネル３１から出射される映像は、静止画及び動画のいずれでもよい。映像は、例えば、車両１の進行方向案内や車両１の状態を示す。
　導光パネル２５および光線方向変更部材２９の材料は、予め定められた屈折率を有する透明材料である。透明材料の屈折率は、例えば１．４から１．６程度である。このような透明材料としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネイト等の樹脂が挙げられる。本実施形態では、例えば、耐熱性を考慮してポリカーボネイトを用いている。
　また、本実施形態では、映像表示装置２１を、アイボックスＤｂの範囲が比較的限定されるヘッドアップディスプレイ１１に用いる。言い換えると、映像表示装置２１の出射する光は、指向性が比較的高い。したがって、導光パネル２５の材料には、実質的に散乱材を含まない材料を用いる。これにより導光パネル２５の内部では、指向性を持った光線が反射を繰り返しながら導光される。
　［１－２－３．導光パネルと光源部との位置構成］
　以下、図４Ａ及び図４Ｂを参照して実施形態１の導光パネル２５と光源部２３との入射面４３の構成について詳細に説明する。図４Ａは、実施形態１における光源部２３近傍の部分拡大断面図である。図４Ｂは、実施形態１における光源部の構成を示す断面図であり、図４Ｂ（ａ）は、実施形態１における光源素子４１近傍の断面図であり、図４Ｂ（ｂ）は集光位置Ｐ１近傍の拡大図である。図４Ａ及び図４Ｂに示される断面は、第１の方向と第２の方向とで規定される面であり、すなわちＸＹ断面である。
　光源素子４１は、光を出射する発光素子４１ａと、発光素子４１ａから出射された光をコリメートするコリメートレンズ４１ｂとを有する。発光素子４１ａは、チップ型発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ：ＬＥＤ）よりも発光面の小さい発光素子であり、例えばレーザー発光素子である。
　発光素子４１ａから出射された光は、コリメートレンズ４１ｂによりコリメートされて光源素子４１から出射される。このコリメートされた光の幅Ｗ１は、図５Ａで示すように瞳径の長軸方向（Ｙ軸方向）の幅になる。
　発光素子４１ａから出射された光は、集光レンズ２４により、集光位置Ｐ１へ集光され、その後、再び拡大される。発光素子４１ａとしてレーザー発光素子を用いる場合、光源部２３から照射される光の幅とは、集光位置Ｐ１における光の瞳径の長軸方向の幅Ｗ１ａを意味する。発光素子４１ａの発光面の大きさが小さいほど、集光位置Ｐ１での光の幅Ｗ１ａが小さくなる。集光位置Ｐ１での光の幅Ｗ１ａは、１ｍｍよりも小さく、例えば、０．５ｍｍ以下である。なお、光源部２３が集光レンズ２４を有しない場合における光の幅Ｗ１ａは、光源素子４１から出射された状態の光の幅Ｗ１になる。
　図４Ａを参照する。導光パネル２５の入射面４３は、各光源素子４１にそれぞれ対向する複数の凸形状のコリメートレンズ部６５を有する。それぞれのコリメートレンズ部６５の凸面６５ａは、各光源素子４１に対向する方向に突出して湾曲する湾曲面である。そしてそれぞれの凸面６５ａの曲率中心の軸は、ＸＹ平面に対して垂直である。つまり、各凸面６５ａの曲率中心の軸は、第３の方向（Ｚ軸方向）に平行である。それぞれのコリメートレンズ部６５の形状は、例えば、シリンドリカル形状であり、第３の方向に平行な直線を母軸とする半円柱形状である。なお、第３の方向とは、第１の方向と第２の方向との双方に直交する方向とする。複数のコリメートレンズ部６５は、第１の方向に配列されている。各コリメートレンズ部６５は、導光パネル２５と一体に形成されている。複数のコリメートレンズ部６５は、複数の光源素子４１から照射されるそれぞれの光に対応して配置されている。
　集光レンズ２４の透過光の集光位置Ｐ１と、コリメートレンズ部６５の焦点位置Ｆ１とが一致する。ここで、集光位置Ｐ１と焦点位置Ｆ１とが一致するとは、完全に一致する場合だけでなく、集光位置Ｐ１と焦点位置Ｆ１とが互いに近傍に位置する場合も含む。例えば、集光位置Ｐ１と焦点位置Ｆ１との位置ずれ量をＬｐｆとすると、コリメートレンズ部６５の焦点距離ｆを用いて、位置ずれ量Ｌｐｆが以下の関係式が満たされる程度に、集光位置Ｐ１と焦点位置Ｆ１とが近傍であればよい。
　－ｆ／５　＜Ｌｐｆ　＜ｆ／５　・・・　（１）式
　隣り合う光源素子４１のピッチｄと、集光レンズ２４の焦点位置Ｆ１から導光パネル２５のコリメートレンズ部６５の主面６５ｂまでの距離Ｌと、焦点位置Ｆ１からの光の最大広がり角θと、は以下の関係式を満たす。なお、コリメートレンズ部６５の主面６５ｂは、光源部２３から最大広がり角θで広がる光とコリメートレンズ部６５との交点６５ｃを結ぶ面である。また、光の最大広がり角θは、光軸に対する広がり角である。
　１．６・Ｌ・tanθ≦ｄ≦２．０・Ｌ・tanθ　・・・　（２）式
　この関係が満たされる場合、表示パネルを均一に照明することができる。
　光源部２３から照射された光がコリメートレンズ部６５の主面６５ｂと交わる最大の広がり角θは、１５度以上６０度以下である。光源部２３から照射される光の幅Ｗ１ａは、コリメートレンズ部６５の主面６５ｂの幅Ｗ２の１／３よりも小さい。このような関係を満たすように光源部２３から照射される光の幅Ｗ１ａを小さくすることで、光源部２３から照射される光をコリメートレンズ部６５で効率よくコリメートすることができる。
　より詳細に説明すると、光源部２３から照射された光がコリメートレンズ部６５の主面６５ｂと交わる最大の広がり角θが１５度以上３０度未満の場合、光源部２３から照射される光の幅Ｗ１ａは、コリメートレンズ部６５の主面６５ｂの幅Ｗ２の１／３よりも小さくてもよい。また、最大角度の広がり角θが３０度以上４５度未満の場合、光の幅Ｗ１ａは、主面６５ｂの幅Ｗ２の１／４よりも小さくてもよい。また、最大角度の広がり角θが４５度以上５０度未満の場合、光の幅Ｗ１ａは、主面６５ｂの幅Ｗ２の１／５よりも小さくてもよい。また、最大角度の広がり角θが５０度以上５５度未満の場合、光の幅Ｗ１ａは、主面６５ｂの幅Ｗ２の１／６よりも小さくてもよい。最大角度の広がり角θが５５度以上６０度以下の場合、光の幅Ｗ１ａは、主面６５ｂの幅Ｗ２の１／７よりも小さくてもよい。例えば、光の幅Ｗ１ａと、主面６５ｂの幅Ｗ２と、最大角度の広がり角θと、は以下の関係式を満たす。
　Ｗ１ａ　＜　Ｗ２／tanθ／４　・・・　（３）式
　この関係が満たされる場合、光源部２３から照射される光をコリメートレンズ部６５でさらに効率よくコリメートすることができる。
　次に図５Ａ及び図５Ｂを参照して、光源素子４１から出射されるレーザー光の瞳径について説明する。図５Ａは、図４Ｂ（ａ）のＶ－Ｖ矢視断面図であり、光源素子４１からの出射光の瞳径を示す断面図である。図５Ｂは、アイボックスＤｂを示す説明図である。
　発光素子４１ａとして、例えば、半導体レーザーを用いる場合、発光素子４１ａから照射されるレーザー光は、Ｙ軸方向とＺ軸方向とで瞳径が異なる光である。例えば、光源素子４１から照射直後のレーザー光の瞳径４１ａａは、Ｙ軸方向に延びた楕円形を有し、Ｙ軸方向の長径とＺ軸方向の短径とを有する。レーザー光において瞳径４１ａａの長径方向の光の発散角が短径方向より小さい。アイボックスＤｂは、図５Ｂに示すように、例えば、水平方向の長さが垂直方向よりも長い形状を有する。したがって、アイボックスＤｂにおいて、水平方向が長辺方向になり、垂直方向が短辺方向になる。そこで、より発散角の小さい瞳径４１ａａの長径方向がアイボックスの短辺方向（垂直方向）になるように、瞳径４１ａａの短径方向がアイボックスの長辺方向（水平方向）になるように光源素子４１が配置される。これにより、アイボックスＤｂの短辺方向（垂直方向）の光の広がりを抑制することができ、アイボックスＤｂから外れる光を低減することができ、アイボックスＤｂの照度を向上させることができる。また、Ｚ軸方向に短径を有することで、表示パネルをより均一に照明することができる。
　［１－３．効果等］
　図６から図８を参照して、本実施形態のヘッドアップディスプレイ１１の効果を説明する。図６は、本実施形態の映像表示装置２１を備えるヘッドアップディスプレイ１１によるアイボックスＤｂ内の照明分布を示す図である。図７は、比較例における光源素子４２近傍の部分拡大図である。図８は、比較例の映像表示装置を備えるヘッドアップディスプレイによるアイボックスＤｂ内の照明分布を示す図である。
　図７に示すように、比較例の光源部２６の光源素子４２は、例えば、ＬＥＤを有し、発光面が大きいので、光源素子４２から照射された光を導光パネル２５のコリメートレンズ部６５で完全にコリメートすることができずに、光が広がりながら伝播していく。これにより、図８に示すように、アイボックスＤｂ外に広がる光量が増加し、アイボックスＤｂ内の照度が小さくなる。図８において、領域Ｓａ１は照度が３．７以上７．４未満の領域であり、領域Ｓａ２は照度が７．４以上１１．１未満の領域であり、領域Ｓａ３は照度が１１．１以上１４．８未満の領域であり、領域Ｓａ４は照度が１４．８以上の領域である。
　これに対して、本実施形態の映像表示装置２１は、光を照射する光源素子４１を有する光源部２３と、光源部２３から照射された光を集光する集光レンズ２４と、映像を表示する表示パネル３１と、集光レンズ２４からの光を表示パネルへ導光する導光パネル２５と、を備える。光源素子４１は、発光ダイオードよりも発光面が小さい。
　これにより、光源部２３から発光面の小さい光が導光パネル２５に入射するので、光の広がりを抑制することができ、アイボックスＤｂ内に伝播する光量を増加することができる。したがって、光量を増加した映像表示装置２１を提供することができる。
　図６に示すように、比較例よりもアイボックスＤｂ内の照度を向上させることができる。本実施形態のアイボックスＤｂの照度分布は、比較例の照度分布の領域Ｓａ１～Ｓａ４よりも照度が大きい領域Ｓａ５～Ｓａ１１が観測される。領域Ｓａ５は照度が１８．５以上の領域であり、領域Ｓａ８は照度が２９．６以上の領域であり、領域Ｓａ１０は照度が４０．７以上の領域である。
　特に、導光パネル２５の出射面４５の短辺方向から光源素子４１の光を入射する場合、光線方向変更部材２９や導光パネル２５のコリメートレンズ部６５でもアイボックスＤｂの垂直方向の光の広がりを抑制することは困難である。これに対して、発光ダイオードよりも発光面の小さい光源素子４１を用いることで、アイボックスＤｂの垂直方向の光の広がりを抑制することができ、アイボックスＤｂ内の照度を向上させることができる。
　また、アイボックスＤｂにおいて、水平方向である長辺方向には光を拡散しなければならないが、垂直方向である短辺方向も長辺方向に合わせて光を拡散すると、短辺方向の輝度が低下してしまう。そこで、アイボックスＤｂの短辺方向の配光角はアイボックスＤｂの長辺方向の配光角よりも小さいことが望ましい。光源素子４１としてレーザー素子を用いると、レーザー光の瞳径の長径方向の光の発散角が短径方向の光の発散角よりも小さい。したがって、光源素子４１から出射されるレーザー光の瞳径の長径方向が、アイボックスＤｂの短辺方向に対応するようにレーザー素子を配置することで、アイボックスＤｂの長辺方向よりも短辺方向の光の広がりを抑制することができる。
　また、本実施形態において、ヘッドアップディスプレイ１１は、映像表示装置２１を備えている。これにより、光量を増加したヘッドアップディスプレイ１１を提供することができる。
　また、本実施形態において、移動体としての車両１は、ヘッドアップディスプレイ１１を備えている。これにより、光量を増加したヘッドアップディスプレイ１１を備える車両１を提供することができる。
　次に、図９を参照して、本実施形態の導光パネル２５の変形例について説明する。図９は、実施形態１の変形例における光源素子４１近傍の部分拡大断面図である。図９に示すように、入射面４３Ａは、各コリメートレンズ部６５の外周面に接して、光源素子４１側に延びる突出部６７を有する。突出部６７は、隣接するそれぞれのコリメートレンズ部６５の間に形成されているので、幅方向に広がる光をコリメートすることができる。また、突出部６７がコリメートレンズ部６５の上部及び下部に形成されてもよく、この場合、上下方向に広がる光をコリメートすることができる。
　突出部６７により、光源素子４１から出射する光線をよりコリメートすることができるので、より多くの光線を導光パネル２５内に集束することができる。
　（実施形態２）
　以下、図１０及び図１１を参照して、実施形態２の映像表示装置２１Ｂを説明する。図１０は実施形態２における映像表示装置の断面の模式図である。図１１は実施形態２における光源素子と導光パネルの部分拡大断面図である。実施形態２の映像表示装置２１Ｂは、集光レンズ２４と導光パネル２５との間に光ファイバーが配置されている。実施形態２において、実施形態１と同様の構成および機能を有する部材については、同様の符号を付し、その詳細な説明や同様の効果の記載を省略する場合がある。
［２－１．構成］
　映像表示装置２１Ｂは、光源部２３Ｂと、集光レンズ２４と、表示パネル３１と、導光パネル２５と、光ファイバー７１と、を備える。光ファイバー７１は、集光レンズ２４と導光パネル２５との間に配置され、光ファイバー７１を介して集光レンズ２４からの光が導光パネルに伝播する。例えば、光ファイバー７１の光源部２３Ｂ側の開口７１ａは、集光レンズ２４の集光位置Ｐ１に位置決めされ、光ファイバー７１の表示パネル３１側の出射口７１ｂは、表示パネル３１の入射面４３のコリメートレンズ部６５の焦点位置Ｆ１に位置決めされている。光源素子４１は、例えば、赤色、緑色、青色それぞれのレーザー素子を有してもよい。これにより、それぞれの光源素子４1から３色のレーザー光を出射することができる。
　光ファイバー７１により、光源部２３Ｂを筐体１５の外部に配置することもできるので、車両１への映像表示装置２１Ｂの配置の自由度を向上させることができる。また、筐体１５の外部に光源部２３Ｂを配置する場合、光源素子４１の熱を放熱するヒートシンク７３を筐体１５の外部に配置することもできるので、映像表示装置２１Ｂは光源素子４１の熱を放熱するのに十分な大きさのヒートシンク７３を備えることができる。
　光ファイバー７１は、一対の光源素子４１及び集光レンズ２４とコリメートレンズ部６５との間に、一対の光源素子４１及び集光レンズ２４に対応して第１の方向に並んで配置されている。
　［２－２．効果等］
　以上のように、本実施形態の映像表示装置２１Ｂは、集光レンズ２４と導光パネル２５との間に配置された光ファイバー７１を備え、光ファイバー７１を介して集光レンズ２４からの光が導光パネル２５に伝播する。
　これにより、アイボックスＤｂへ入射する光量を増やすことができる。また、光量を増加した映像表示装置２１および映像表示装置２１を搭載したヘッドアップディスプレイ１１を提供することができる。さらに、光源部２３と導光パネル２５とを十分に離すことができ、光源部２３の熱が導光パネル２５へ伝わるのを低減することができる。
　また、光源部２３は、光源素子４１の熱を放熱するヒートシンク７３を備える。これにより、パワーの大きい光源部２３を用いることができ、アイボックスＤｂ内の照度をさらに向上させることができる。
　次に、図１２を参照して、実施形態２の映像表示装置の変形例１について説明する。図１２は、実施形態２の変形例における映像表示装置の部分拡大断面図である。図１２に示すように、映像表示装置２１Ｃにおいて、複数の光源素子４１間のピッチＰｔ１よりも、光ファイバー７１の出射口７１ｂ間のピッチｄ２、つまり、導光パネル２５の複数のコリメートレンズ部６５間のピッチｄ２の方が小さい。光ファイバー７１を用いることで、各光源素子４１から出射される光のピッチを短くすることができるので、小型化された映像表示装置２１及び導光パネル２５にも対応することができ、光源部２３Ｂからの光の高密度化をすることができる。
　次に、図１３を参照して、実施形態２の映像表示装置の変形例２について説明する。図１３は、実施形態２の変形例２における映像表示装置２１Ｄの部分拡大断面図である。図１３に示すように、映像表示装置２１Ｄは実施形態２の映像表示装置２１Ｂの光ファイバー７１と導光パネル２５のコリメートレンズ部６５との間に蛍光体７５が配置されている。光源部２３Ｄの光源素子４１Ｄは青色光を出射するレーザー光であり、出射した青色光は光ファイバー７１を介して蛍光体７５を照射して黄色の蛍光が導光パネル２５に向けて、蛍光体７５を透過する青色光と共に入射する。これによって、白色光が導光パネル２５に照射される。光源素子４１Ｄに青色光だけを用いることができるので、高出力の光を出射することができ、アイボックスＤｂ内の照度をより向上させることができる。
　次に、図１４を参照して、実施形態２の映像表示装置の変形例３について説明する。図１４は、実施形態２の変形例３における映像表示装置２１Ｅの部分拡大断面図である。図２１Ｅに示すように、映像表示装置２１Ｅの光ファイバー７１Ａは、光源側光ファイバー７１Ａａと、分岐カプラー７１Ａｃと、出射側光ファイバー７１Ａｂとを備える。光ファイバー７１Ａは、光源素子４１Ｅ側の１本の光源側光ファイバー７１Ａａから導光パネル側の複数本の出射側光ファイバー７１Ａｂに分岐している。光源側光ファイバー７１Ａａは、例えば、分岐カプラー７１Ａｃを介して複数本の出射側光ファイバー７１Ａｂへ分岐している。
　光源素子４１Ｅから出射した光は、集光レンズ２４を介して光源側光ファイバー７１Ａａに入射し、分岐カプラー７１Ａｃで分岐されてそれぞれの出射側光ファイバー７１Ａｂへ分割されて伝播する。それぞれの出射側光ファイバー７１Ａｂのそれぞれの出射口７１ｂから出射した光は、導光パネル２５へ入射する。このように、出射側が分岐された光ファイバー７１Ａを用いることで、光源素子４１Ｅの個数を減らすことができ、光源部２３Ｅを小型化することができる。
　次に、図１５を参照して、実施形態２の映像表示装置の変形例４について説明する。図１５は、実施形態２の変形例４における映像表示装置２１Ｆの部分拡大断面図である。図１５に示すように、映像表示装置２１Ｆは、光源部２３Ｆの光源素子４１Ｆからの光を分割するハーフミラー７７と、光源素子４１Ｆからの光を全反射するミラー７９をさらに備える。
　ハーフミラー７７は、各コリメートレンズ部６５に対向して配置された光ファイバー７１及び集光レンズ２４に対応して、光源素子４１Ｆと集光レンズ２４との間の光路上に配置されている。ミラー７９は、光源素子４１Ｆの光が入射される集光レンズ２４の中で最も離れた集光レンズ２４と対向するように配置されている。各ハーフミラー７７及びミラー７９からの反射光の光量が同じになるように、各ハーフミラー７７の反射率は光源素子４１Ｆに近い方から順に大きくなるように設計されている。
　光源素子４１Ｆから出射した光は、ハーフミラー７７により分割され、集光レンズ２４を介して光ファイバー７１に入射する。ハーフミラー７７により複数回分割された光は、ミラー７９により全反射されて光ファイバー７１に入射する。このように、ハーフミラー７７及びミラー７９を用いることで、光源素子４１Ｆの個数を減らすことができ、光源部２３Ｆを小型化することができる。
　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、実施形態１及び２とそれらの変形例を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、実施形態１及び２とそれらの変形例で説明した各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。そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
　上記の実施形態では、透過型の表示パネル３１としてＴＦＴ透過型液晶パネルを例示したが、透過型の表示装置であれば他の表示素子を用いることもできる。
　上記の実施形態では、導光パネル２５と表示パネル３１とが平行になるように配置されているが、傾けて配置することもできる。
　本実施の形態のヘッドアップディスプレイ１１が搭載される移動体は、自動車等の車両に限られず、鉄道車両、バイク、航空機、ヘリコプター、船舶、及びその他の人を搬送する各種の装置を含む。
　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
　したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上述した技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
　また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
（実施形態の概要）
　（１）本開示の映像表示装置は、光を照射する光源素子を有する光源部と、映像を表示する表示パネルと、光源部からの光を表示パネルへ導光する導光パネルと、を備える。導光パネルは、光源部からの光を入射する入射面に光源部からの光をコリメートするコリメートレンズ部を有する。光源部から照射された光がコリメートレンズ部の主面と交わる最大の広がり角θは、１５度以上６０度以下であり、光源部から照射される光の幅は、コリメートレンズ部の主面の幅の１／３よりも小さい。
　これにより、光源部から発光面の小さい光が導光パネルに入射するので、光の広がりを抑制することができ、アイボックス内に伝播する光量を増加することができる。
　（２）（１）の映像表示装置において、光源部は複数の光源素子を有する。導光パネルは、光源部と対向する入射面と、表示パネルと対向する出射面と、表示パネルとは反対側に出射面と対向する底面と、を有する。入射面は、出射面と底面との間に位置する、導光パネルの側面である。出射面は、長辺と短辺で構成される矩形形状であり、平面視において、出射面の短辺方向に沿って複数の光源素子が配置されている。
　（３）（１）または（２）の映像表示装置において、光源部は、光源素子から照射された光を集光する集光レンズを備える。
　（４）（３）の映像表示装置において、集光レンズの透過光の集光位置と、コリメートレンズ部の焦点位置との位置ずれ量Ｌｐｆと、コリメートレンズ部の焦点距離ｆが以下の関係式を満たす。
　－ｆ／５　＜Ｌｐｆ　＜ｆ／５
　（５）（１）から（４）のいずれか１つの映像表示装置において、光源素子はレーザー素子を有する。
　（６）（１）から（５）のいずれか１つの映像表示装置において、光源部から照射される光の幅は、０．５ｍｍ以下である。
　（７）（５）の映像表示装置において、レーザー素子からの光の瞳径の長径方向が、映像の視認領域であるアイボックスの短辺方向に対応するようにレーザー素子が配置されている。
　（８）（１）から（７）のいずれか１つの映像表示装置において、導光パネルから出射された光全体の進行方向を表示パネルの位置する方向に変更する光線方向変更部材と、光線方向変更部材からの光の進行方向を表示パネルに対して中央部と周辺部とで変える配光レンズと、を備える。
　（９）（４）の映像表示装置において、光源素子間のピッチｄと、集光レンズの焦点位置から導光パネルのコリメートレンズまでの距離Ｌと、焦点位置からの光の広がりθと、が以下の関係式を満たす、
　１．６・Ｌ・tanθ≦ｄ≦２．０・Ｌ・tanθ
　（１０）（４）または（９）の映像表示装置において、コリメートレンズ部の外周面に接して、光源部側に延びる突出部を有する。
　（１１）（１）から（１０）のいずれか１つの映像表示装置において、光源部と導光パネルとの間に配置された光ファイバーを備え、光ファイバーを介して光源部からの光が導光パネルに伝播する。
　（１２）（１１）の映像表示装置において、光源部は、光ファイバーを介して導光パネルから離れて配置され、導光パネルから離れて配置された光源部は、光源素子の熱を放熱するヒートシンクを備える。
　（１３）（１１）または（１２）の映像表示装置において、複数の光源素子間のピッチよりも、光ファイバーの出射口間のピッチの方が小さい。
　（１４）（１１）または（１２）の映像表示装置において、光ファイバーと導光パネルとの間に配置された蛍光体を備え、光源素子から青色光が照射され、光源素子からの青色光が蛍光体を照射して、導光体パネルに白色光が入射される。
　（１５）（１１）または（１２）の映像表示装置において、光ファイバーは、光源素子側の１本のファイバーから導光パネル側の複数本のファイバーに分岐している。
　（１６）（３）の映像表示装置において、光源部と導光パネルとの間に配置された光ファイバーと、光源素子と集光レンズとの間の光路上に、ハーフミラーと、を備え、光ファイバーを介して光源部からの光が導光パネルに伝播し、ハーフミラーによって、光源素子からの光が分割され、分割された光は光ファイバーに入射している。
　（１７）（１）から（１６）のいずれか１つの映像表示装置を備えた、ヘッドアップディスプレイ。
　（１８）（１７）の、ヘッドアップディスプレイを備えた、移動体。
　本開示は、映像表示装置に適用可能である。また、映像表示装置を備えたヘッドアップディスプレイに本開示は適用可能である。
　　１　　　車両
　　３　　　ウインドシールド
　１１　　　ヘッドアップディスプレイ
　１３　　　反射光学ユニット
　１５　　　筐体
　１７　　　第１ミラー
　１９　　　第２ミラー
　２１　　　映像表示装置
　２３、２６　光源部
　２４　　　集光レンズ
　２５　導光パネル
　２７　　　鏡面反射部材
　２９　　　光線方向変更部材
　３０　　　配向レンズ
　３１　　　表示パネル
　４１　　　光源素子
　４１ａ　　発光素子
　４１ｂ　　コリメートレンズ
　４１ａａ　　瞳径
　４２　　　光源素子
　４３　　　入射面
　４５　　　出射面
　４７　底面
　４９　　　対向面
　５１　　　プリズム面
　５１ａ　　プリズム
　５１ｂ　　シート面
　５１ｃ　　斜面
　６５　　　コリメートレンズ部
　６７　　　突出部
　７１、７１Ａ　光ファイバー
　７１ａ　開口
　７１ｂ　出射口
　７１Ａａ　光源側光ファイバー
　７１Ａｂ　出射側光ファイバー
　７１Ａｃ　分岐カプラー
　７３　　　ヒートシンク
　７５　　　蛍光体
　７７　　　ハーフミラー
　７９　　　ミラー
　Ｄａ　　　観察者
　Ｄｂ　　　アイボックス
　Ｆ１　　　焦点位置
　Ｐ１　　　集光位置

Claims (18)

  1. 　光を照射する光源素子を有する光源部と、
    　映像を表示する表示パネルと、
    　前記光源部からの光を前記表示パネルへ導光する導光パネルと、を備え、
    　前記導光パネルは、前記光源部からの光を入射する入射面に前記光源部からの光をコリメートするコリメートレンズ部を有し、
    　前記光源部から照射された光が前記コリメートレンズ部の主面と交わる最大の広がり角θは、１５度以上６０度以下であり、
    　前記光源部から照射される光の幅は、前記コリメートレンズ部の主面の幅の１／３よりも小さい、
    　映像表示装置。
  2. 　前記光源部は複数の前記光源素子を有し、
    　前記導光パネルは、前記光源部と対向する入射面と、前記表示パネルと対向する出射面と、前記表示パネルとは反対側に前記出射面と対向する底面と、を有し、
    　前記入射面は、前記出射面と前記底面との間に位置する、前記導光パネルの側面であり、
    　前記出射面は、長辺と短辺で構成される矩形形状であり、
    　平面視において、前記出射面の短辺方向に沿って前記複数の前記光源素子が配置されている、
    　請求項１に記載の映像表示装置。
  3. 　前記光源部は、前記光源素子から照射された光を集光する集光レンズを備える、
    　請求項１または２に記載の映像表示装置。
  4. 　前記集光レンズの透過光の集光位置と、前記コリメートレンズ部の焦点位置との位置ずれ量Ｌｐｆと、コリメートレンズ部の焦点距離ｆが以下の関係式を満たす、
    　請求項３に記載の映像表示装置。
    　－ｆ／５　＜Ｌｐｆ　＜ｆ／５
  5. 　前記光源素子はレーザー素子を有する、
    　請求項１から４のいずれか１つに記載の映像表示装置。
  6. 　前記光源部から照射される光の幅は、０．５ｍｍ以下である、
    　請求項１から５のいずれか１つに記載の映像表示装置。
  7. 　前記レーザー素子からの光の瞳径の長径方向が、前記映像の視認領域であるアイボックスの短辺方向に対応するようにレーザー素子が配置されている、
    　請求項５に記載の映像表示装置。
  8. 　前記導光パネルから出射された光全体の進行方向を表示パネルの位置する方向に変更する光線方向変更部材と、
    　前記光線方向変更部材からの光の進行方向を前記表示パネルに対して中央部と周辺部とで変える配光レンズと、を備える、
    　請求項１から７のいずれか１つに記載の映像表示装置。
  9. 　前記光源素子間のピッチｄと、前記集光レンズの焦点位置から前記導光パネルの前記コリメートレンズ部までの距離Ｌと、前記焦点位置からの光の前記最大の広がり角θと、が以下の関係式を満たす、
    　請求項４に記載の映像表示装置。
    　１．６・Ｌ・tanθ≦ｄ≦２．０・Ｌ・tanθ
  10. 　前記コリメートレンズ部の外周面に接して、前記光源部側に延びる突出部を有する、
    　請求項４または９に記載の映像表示装置。
  11. 　前記光源部と前記導光パネルとの間に配置された光ファイバーを備え、
    　前記光ファイバーを介して前記光源部からの光が前記導光パネルに伝播する、
    　請求項１から８のいずれか１つに記載の映像表示装置。
  12. 　前記光源部は、前記光ファイバーを介して前記導光パネルから離れて配置され、
    　前記導光パネルから離れて配置された前記光源部は、前記光源素子の熱を放熱するヒートシンクを備える、
    　請求項１１に記載の映像表示装置。
  13. 　複数の光源素子間のピッチよりも、前記光ファイバーの出射口間のピッチの方が小さい、
    　請求項１１または１２に記載の映像表示装置。
  14. 　前記光ファイバーと前記導光パネルとの間に配置された蛍光体を備え、
    　前記光源素子から青色光が照射され、
    　前記光源素子からの青色光が前記蛍光体を照射して、前記導光パネルに白色光が入射される、
    　請求項１１または１２に記載の映像表示装置。
  15. 　前記光ファイバーは、前記光源素子側の１本のファイバーから前記導光パネル側の複数本のファイバーに分岐している、
    　請求項１１または１２に記載の映像表示装置。
  16. 　前記光源部と前記導光パネルとの間に配置された光ファイバーと、
    　前記光源素子と前記集光レンズとの間の光路上に、ハーフミラーと、を備え、
    　前記光ファイバーを介して前記光源部からの光が前記導光パネルに伝播し、
    　前記ハーフミラーによって、前記光源素子からの光が分割され、
    　分割された光は前記光ファイバーに入射している、
    　請求項３に記載の映像表示装置。
  17. 　請求項１から１６のいずれか１つに記載の映像表示装置を備えた、
    　ヘッドアップディスプレイ。
  18. 　請求項１７に記載のヘッドアップディスプレイを備えた、
    　移動体。
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