CN104350398B - 屏幕部件以及平视显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供屏幕部件以及平视显示装置。平视显示装置(100)通过向挡风玻璃(90)的投影面(91)投影显示图像(71)，使视觉确认者从眼动范围(60)视觉确认显示图像(71)的虚像(70)。该装置(100)所使用的屏幕(30)由多个微镜(34)构成。各微镜(34)分别具有以使激光朝向眼动范围(60)扩展的方式弯曲的凸曲面部(32)。屏幕(30)的扫描面(31)通过各凸曲面部(32)的排列形成。而且，在与扫描面(31)交叉的剖面上，邻接的各凸曲面部(32)的弯曲形状彼此不同。由此，对于微透镜阵列等的屏幕能够维持简单的构成，并减少由于激光的干涉而产生的显示图像的亮度的不均。

Description

屏幕部件以及平视显示装置

本公开主张于2012年5月30日提出的日本专利申请2012-123541号的优先权，并在此引用其全部内容。

技术领域

本公开涉及通过激光的扫描来描绘显示图像的屏幕部件、以及使用了该屏幕部件的平视显示装置。

背景技术

以往，已知有通过将显示图像投影至车辆的挡风玻璃等，从预先假定的视区视觉确认显示图像的虚像的平视显示装置。作为这样的装置的一种，例如专利文献1公开了具备通过从光束产生器照射的扫描光束描绘显示图像的微透镜阵列的扫描光束平视显示装置。该微透镜阵列通过排列多个用于使激光朝向视区扩展的小型透镜来形成。

另外，若向排列同一形状的小型透镜而成的专利文献1的微透镜阵列照射扫描光束，则被一个小型透镜衍射的激光和被与该一个小型透镜邻接的小型透镜衍射的激光干涉而相互增强。若各小型透镜的形状相同，则激光因干涉而相互增强的位置在显示图像中规则地排列。因此，即使使激光扫描，激光由于干涉而相互增强的位置实际上也不移动。因此，到达视区的激光的强度分布产生不均，进而视觉确认者视觉确认的显示图像产生不均。

因此，在专利文献1公开的构成中，以对置的方式配置一组微透镜阵列。在以上的构成中，通过使通过了一个微透镜阵列的激光被另一个微透镜扩散，从而使由于干涉产生的强度分布的不均变得均匀。但是，在专利文献1的装置中，使用了多个微透镜阵列的情况下，还需要高精度地进行这些微透镜的对位，所以微透镜阵列所涉及的构成不可避免地复杂。

专利文献1:日本特表2007－523369号公报(与WO2005/078511A1对应)

发明内容

本公开是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于提供对于微透镜阵列等的屏幕部件能够维持简单的构成，并减少由于激光的干涉而产生的显示图像的亮度的不均的技术。

根据本公开的一方式，通过激光向扫描面的扫描，在扫描面描绘从预先规定的视区视觉确认的显示图像的屏幕部件的特征在于，具备多个光学元件，该多个光学元件分别具有以使激光朝向视区扩展的方式弯曲的弯曲面部，并通过各弯曲面部的排列来形成扫描面，在与扫描面交叉的剖面上，邻接的各弯曲面部的弯曲形状彼此不同。

在上述屏幕部件中，在与扫描面交叉的剖面的弯曲面部的弯曲形状在邻接的光学元件间相互不同，从而在该弯曲面部衍射的激光由于干涉而相互增强位置被规定为不规则的排列。因此，通过用于描绘显示图像的激光的扫描，激光由于干涉而相互增强的位置随着时间的经过，以视觉确认者不能够感知的速度移动。因此，到达视区的激光的强度分布能够视为实际上均匀。如以上那样，通过排列剖面上的弯曲形状彼此不同的弯曲面部，能够避免屏幕部件的构成的复杂化，并减少由于激光的干涉而产生的显示图像的亮度的不均。

附图说明

通过以下参照附图对本发明的优选实施方式进行的详细描述，本发明的上述以及其它目的、特征、优点会变得更加清楚，其中：

图1A是用于说明本公开的第一实施方式的平视显示装置在车辆中的配置的图。

图1B是示意地表示图1A所示的平视显示装置的构成的图。

图2是用于详细地说明激光扫描仪的构成以及动作的图。

图3是示意地表示在平视显示装置中作为屏幕使用的微镜阵列的构成的立体图。

图4是示意地表示在作为屏幕使用的微镜阵列中，两种微镜的排列的图。

图5是图4的V－V线剖视图。

图6是用于说明微镜的形状的图。

图7是用于说明微镜的形状与激光的能量分布的关系的图。

图8是微镜的侧面图。

图9是微镜的主视图。

图10是图6的X－X线剖视图。

图11是图6的XI－XI线剖视图。

图12是图6的XII－XII线剖视图。

图13是用于说明由于衍射而激光干涉的条件的图。

图14是表示在扫描面，法线方向相同的部位的位置关系的图。

图15是例示在本公开的第一实施方式中，由于激光的干涉产生的亮部的图案的图。

图16是用于说明在本公开的第一实施方式中，重叠多个亮部的图案而成的虚像的图。

图17是示意地表示在本公开的第二实施方式中，作为屏幕使用的微镜阵列的构成的立体图。

图18是示意地表示在本公开的第二实施方式的微镜阵列中，三种微镜的排列的立体图。

图19是示意地表示在本公开的第三实施方式中，作为屏幕使用的微镜阵列的构成的立体图。

具体实施方式

以下，根据附图对本公开的多个实施方式进行说明。并且，有时通过在各实施方式中对对应的构成要素赋予同一符号，从而省略重复的说明的情况。在各实施方式中仅说明构成的一部分的情况下，对该构成的其他的部分，能够应用先行说明的其他的实施方式的构成。另外，在各实施方式的说明中不仅明示的构成的组合，只要组合并不特别产生障碍，则即使未明示也能够部分地组合多个实施方式的构成彼此。

(第一实施方式)

图1A、1B所示的本公开的第一实施方式的平视显示装置100例如被收纳在车辆的仪表板80内。平视显示装置100通过在车辆的挡风玻璃90等显示部件投影透过了封闭开口部51的透光性的防尘罩50的显示图像71，能够从预先假定的眼动范围(eyebox)60视觉确认显示图像71的虚像70。该眼动范围60例如规定为水平方向100～200毫米，铅直方向40～90毫米左右的大小。在挡风玻璃90的车厢侧的面形成有通过平视显示装置100投影了显示图像71的投影面91。投影到通过弯曲为凹面状而具有放大作用的投影面91的显示图像71的光通过该投影面91朝向眼动范围60反射，并到达视觉确认者的眼点61。感知该显示图像71的光的视觉确认者能够视觉确认在挡风玻璃90的前方成像的该显示图像71的虚像70。投影到投影面91的显示图像71是与车辆的铅直方向相比水平方向较大的长方形的图像。这是因为一般来说，与铅直方向相比视觉确认者的眼点61的移动在水平方向更容易。在显示图像71中例如，包含有标示安装了平视显示装置100的车辆的行驶速度、导航系统进行的行进方向的指示、以及车辆的警告等的图像部。

(基本构成)

首先，根据图1A～3对平视显示装置100的基本构成进行说明。平视显示装置100具备激光扫描仪10、屏幕30、以及凹面镜40。

激光扫描仪10在铅直方向上隔着屏幕30配置在与投影面91相反的方向，并具有光源部13、光学部20、微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems；MEMS)反射镜部26、以及控制器11。

光源部13由三个激光投射部14、15、16等构成。各激光投射部14、15、16投射彼此不同的频率，即不同的色相的激光。具体而言，激光投射部14投射红色的激光。激光投射部15投射蓝色的激光。激光投射部16投射绿色的激光。如以上那样，通过对不同的色相的激光进行加色混合，能够再现各种颜色。各激光投射部14、15、16与控制器11连接。各激光投射部14、15、16基于来自控制器11的控制信号，投射各色相的激光。

光学部20由三个准直透镜21、分色镜22、23、24、以及聚光透镜25等构成。各准直透镜21分别配置在各激光投射部14、15、16的激光的投射方向。准直透镜21通过使激光折射，来生成平行光。

各分色镜22、23、24分别隔着各准直透镜21配置在各激光投射部14、15、16的投射方向。配置在激光投射部14的投射方向的分色镜22使表示红色的频率的光透过，并使其以外的频率的光反射。配置在激光投射部15的投射方向的分色镜23使表示蓝色的频率的光反射，并使其以外的频率的光透过。配置在激光投射部16的投射方向的分色镜24使表示绿色的频率的光反射，并使其以外的频率的光透过。通过各分色镜22、23、24的作用，从各激光投射部14、15、16投射的激光到达聚光透镜25。

聚光透镜25是具有平面状的入射面以及凸面状的射出面的平凸透镜。聚光透镜25通过使入射至入射面的激光折射，来使其聚焦。由此通过了聚光透镜25的激光在屏幕30的后述的扫描面31上聚光。

MEMS反射镜部26由水平扫描仪27以及铅直扫描仪28等构成。水平扫描仪27以及铅直扫描仪28分别与控制器11连接。在水平扫描仪27以及铅直扫描仪28中分别设有旋转轴27a、28a和形成了使铝等蒸镀而成的金属薄膜的MEMS反射面27b、28b。

水平扫描仪27以使MEMS反射面27b朝向光学部20以及铅直扫描仪28的姿势被配置。MEMS反射面27b被向铅直方向延伸的旋转轴27a支承，且能够绕该旋转轴27a旋转位移。设于水平扫描仪27的驱动部基于来自控制器11的驱动信号，使MEMS反射面27b绕旋转轴27a旋转位移。

另一方面，铅直扫描仪28以使MEMS反射面28b朝向水平扫描仪27的MEMS反射面27b以及屏幕30的姿势被配置。MEMS反射面28b被向水平方向延伸的旋转轴28a支承，且能够绕该旋转轴28a旋转位移。设于铅直扫描仪28的驱动部基于来自控制器11的驱动信号，使MEMS反射面28b绕旋转轴28a旋转位移。

控制器11是由处理器等构成的控制装置，与各激光投射部14、15、16以及各扫描仪27、28连接。控制器11通过向各激光投射部14、15、16输出控制信号，来使激光断续地脉冲点亮。另外控制器11通过向各扫描仪27、28输出驱动信号，如图2所示的扫描线SL那样控制被各MEMS反射面27b、28b反射的激光的方向。

以上的构成的激光扫描仪10通过控制器11的控制，在屏幕30的后述的扫描面31投射作为显示图像71成像的光。具体而言，通过投射的激光的点状发光的扫描，以该点状的发光为一个像素组合的显示图像71描绘并成像于屏幕30的扫描面31。

如图1A、1B、3所示，屏幕30是通过使铝等在玻璃等基体材料的表面蒸镀而形成的反射型的屏幕。屏幕30是在x轴方向以及y轴方向的各个方向，排列多个微小的微镜34而成的所谓的微镜阵列。屏幕30具有的扫描面31由以蒸镀的铝等构成的金属薄膜形成。各微镜34分别具有使激光朝向反射面41(参照图1B等)反射以及衍射，并以使激光朝向眼动范围60扩展的方式弯曲的凸曲面部32。扫描面31通过多个凸曲面部32的排列而形成。

如图1A、1B所示，凹面镜40通过使铝等在玻璃等基体材料的表面蒸镀来形成。凹面镜40位于屏幕30的水平方向。凹面镜40具有使被屏幕30的扫描面31反射的激光朝向挡风玻璃90的投影面91反射的反射面41。反射面41是中央部分向远离扫描面31以及投影面91的方向凹陷的凹面状，并平滑地弯曲。反射面41通过使被扫描面31反射的显示图像71放大并反射，将该显示图像71投影至投影面91。由该反射面41的弯曲带来的显示图像71的放大率在该显示图像71的水平方向和铅直方向不同。具体而言，在反射面41中，为了与铅直方向相比在水平方向较大地放大显示图像71，而水平方向的弯曲比铅直方向的弯曲大。

(特征构成)

接下来，对作为本公开的第一实施方式的平视显示装置100的特征构成的屏幕30进行说明。如图3～5所示，在微镜34中包含有第一微镜35(在图4以空白表示)以及第二微镜36(在图4以点表示)。第一微镜35为相对于zx平面与第二微镜36面对称的形状。第一微镜35以及第二微镜36在x轴方向以及y轴方向的各个方向上，以彼此交错的方式排列。通过这样的各微镜35、36的排列，在图5所示的与扫描面31交叉的zx剖面上，邻接的各凸曲面部32的弯曲形状在x轴方向上彼此不同。同样地，在与扫描面31交叉的yz剖面上，邻接的各凸曲面部32的弯曲形状在y轴方向上彼此不同。如以上那样，通过以彼此错开的方式排列两种呈彼此不同的弯曲形状的凸曲面部32，形成扫描面31。

如图6所示，各微镜35、36的各凸曲面部32形成轮廓39，该轮廓39为四边形状并且为梯形形状。若将凸曲面部32中被轮廓39包围的区域设为各微镜35、36的开口38，则该开口38的面积彼此一致。这样，通过使各凸曲面部32的各开口38的面积实际上相同，抑制从各凸曲面部32朝向眼动范围60(参照图1B)射出的激光的量的偏差。

另外，期望凸曲面部32的上底32u的长度P1与下底32l的长度P2的比被规定为1：1～1：2的范围，在第一实施方式中，大约被规定为1：2。通过将上底32u与下底32l的比规定在上述的范围，能够抑制显示图像71(参照图2)利用照射到各凸曲面部32的激光的利用效率的降低。

若进行详细叙述，则如图7所示，激光的能量随着从该激光的中心朝向外周，按照高斯分布降低。而且一般来说，作为显示图像71，能够利用能量比1/(e＾2)高的范围(参照图7的点的范围)。这里，对于因后述的衍射干涉而引起的不均的降低效果来说，相对于上底32u的长度P1的下底32l的长度P2的比越大越提高。但是，若以与激光的能量超过0.9的范围(参照图7的斜线的范围)对应的方式规定上底32u的长度P1，则增大相对于P1的P2的比的情况下，照射到下底32l附近的激光的能量在1/(e＾2)以下。这样一来，由于在下底32l附近反射的激光较弱，而到达眼动范围60(参照图1B)的激光的强度分布产生不均。为了避免这样的情况，期望P1与P2的比被抑制到1：2左右，以使下底32l的长度P2比激光的能量为1/(e＾2)的二点间的距离短。

并且，如图8、9所示，各凸曲面部32的zx剖面上的曲率半径随着向y轴方向的移动而连续地变化。如图11所示，若将在沿y轴方向的中心部分的zx剖面上的凸曲面部32的曲率半径设为R0，则在图10所示的上底部分的zx剖面上的曲率半径R1设定为R1＝2×P1/(P1+P2)×R0。另一方面，在图12所示的下底部分的zx剖面上的曲率半径R2被设定为R2＝2×P2/(P1+P2)×R0。通过以上那样的各曲率半径R0～R2的设定，在邻接的各微镜35、36间的边界，能够避免沿z轴方向的阶梯差面的产生。

接下来，对显示图像71产生亮度的不均的理由进行说明。如图13所示，照射到扫描面31的激光LB的直径比各微镜35、36大。而且在扫描面31形成有在邻接的凸曲面部32法线的方向一致的部位(在图13中，以Bi表示)。因此，照射到扫描面31的激光LB的一部分从邻接的微镜35、36的各个朝向同一方向反射以及衍射。这些向同一方向反射的激光的光路差ΔL满足ΔL＝P×sin(2θ)＝n×λ的情况下，这些激光由于干涉而相互增强。因此，在显示图像71的虚像70上产生强度分布。另外，上式的P是相互邻接的凸曲面部32之间法线方向一致的部位Bi的间隔，θ是激光的入射角，λ是激光的波长，n是次数。

如上述那样，在第一实施方式的屏幕30中，邻接的各凸曲面部32的弯曲形状相互不同，所以如图14所示，邻接的凸曲面部32之间法线方向一致的部位Bi彼此的间隔不一致。例如，将法线方向沿z轴方向的凸曲面部32的中心设为部位Ba。而且，分别将特定的第一微镜35c的部位Ba与包围该反射镜35c的各第二微镜36u、36r、36d、36l的各部位Ba之间的各间隔设为Pa_u、Pa_r、Pa_d、Pa_l。对于这些各间隔Pa_u、Pa_r、Pa_d、Pa_l来说，间隔Pa_r与间隔Pa_l为相等的值，但各间隔Pa_u、Pa_r(Pa_l)、Pa_d为彼此不同的值。

并且，将在凸曲面部32的中心以外法线方向一致的部位设为Bb。而且，分别将特定的第二微镜36d的部位Bb与包围该反射镜36d的各第一微镜35c、35r、35d、35l的各部位Bb之间的间隔设为Pb_u、Pb_r、Pb_d、Pb_l。这样一来，这些各间隔Pb_u、Pb_r、Pb_d、Pb_l成为彼此不同的值，并且也成为分别与部位Ba的各Pa_u、Pa_r、Pa_d、Pa_l不同的值。

对于由于被这样的构成的屏幕30反射以及衍射的激光干涉而产生的点状的亮部BP的图案，基于图15对其例子进行说明。对第一微镜35c和第二微镜36u照射激光的情况下，形成图15的(a)所示的亮部BP的图案。通过激光扫描仪10(参照图2)的扫描，对第一微镜35c和第二微镜36d(参照图14)照射了激光的情况下，形成图15的(b)所示的亮部BP的图案。并且，对第一微镜35c和第二微镜36r(参照图14)照射了激光的情况下，形成图15的(c)所示的亮部BP的图案。而且，对第一微镜35c和第二微镜36l(参照图14)照射了激光的情况下，形成图15的(d)所示的亮部BP的图案。

如以上那样，在各凸曲面部32(图14参照)衍射的激光由于干涉而相互增强的亮部BP的位置被规定为不规则的排列。因此，若由于为了描绘显示图像71而使激光高速地扫描，则激光由于干涉而相互增强的亮部BP的位置随着时间的经过，以视觉确认者不能够感知的速度移动。因此，如图16所示，视觉确认者视觉确认重叠多个规定为不规则的排列的亮部BP的图案而成的虚像70。

并且，对于图13所示的邻接的凸曲面部32，将法线方向一致的部位Bi彼此的间隔P的平均设为Pav。而且，将取决于图1B所示的凹面镜的反射面41和挡风玻璃90的投影面91的显示图像71的放大率设为M。并且，将从扫描面31到眼动范围60的光路距离设为L，并将激光的最大波长设为λmax。并且，若将视觉确认者假定的瞳孔的直径设为d，则这些值被规定为满足下述式1。

(式1) d＞L×tan{sin^－1(λ/Pav)/M}

一般来说，瞳孔的直径d大约为2毫米。因此，以上式1的右边未满2毫米的方式规定平均间隔Pav，从而在到达眼动范围60的激光中，由于干涉而相互增强的亮部BP的间隔a(参照图15)的平均比视觉确认者的假定的瞳孔的直径d小。根据以上，能够维持多个亮部BP被瞳孔视觉确认的状态。

根据到此为止所说明的第一实施方式，如图16，在重叠多个规定为不规则的排列的亮部BP的图案而成的虚像70中，各图案的明暗相互补充。因此，到达眼动范围60(参照图1B)的激光的强度分布能够视为实际上均匀。因此，通过排列弯曲形状相互不同的凸曲面部32，能够避免屏幕30的构成的复杂化，并减少由于激光的干涉而产生的显示图像71的亮度的不均。

另外在第一实施方式中，各凸曲面部32的轮廓39为四边形状，所以通过向x轴方向以及y轴方向的各微镜35、36的彼此交错的排列，对于扫描面31，邻接的各凸曲面部32的弯曲形状成为相互不同的状态。这样一来，抑制扫描面31的形状的复杂化，从而确保能够降低显示图像71的不均的屏幕30的制造所涉及的实现性。

另外根据第一实施方式，通过将上底32u的长度P1与下底的长度P2的比大约设为1：2的梯形形状的轮廓39，避免到达眼动范围60的激光的强度分布的不均增大的情况。这样一来，若抑制朝向显示图像71的激光的利用效率降低，则能够较高地维持显示图像71的整体的亮度，并减少该图像71产生的亮度的不均。因此，虚像70的显示质量进一步提高。

并且根据第一实施方式，各微透镜34的各开口38的面积一致，从而能够减少形成虚像70的每个像素的亮度的偏差。因此，不仅能够降低由于衍射干涉引起的亮度的不均，还能够降低每个像素产生的亮度的不均。

另外根据第一实施方式，能够维持使瞳孔视觉确认多个亮部BP的状态，从而视觉确认者更难以感知显示图像71的虚像70中的明暗。因此，虚像70的显示质量能够进一步提高。

并且，在第一实施方式中，激光扫描仪10配合地相当于要求保护的范围所述的“激光扫描单元”，凹面镜40相当于要求保护的范围所述的“光学系统”，屏幕30相当于要求保护的范围所述的“屏幕部件”，微镜34相当于要求保护的范围所述的“光学元件”，凸曲面部32相当于要求保护的范围所述的“弯曲面部”，眼动范围60相当于要求保护的范围所述的“视区”，挡风玻璃90相当于要求保护的范围所述的“显示部件”。

(第二实施方式)

图17、18所示的本公开的第二实施方式是第一实施方式的变形例。第二实施方式的屏幕230是所谓的六方紧密堆积的微镜阵列。在屏幕230中，在微镜234中包含有第一微镜235(在图18中以空白表示)、第二微镜236(在图18中以点表示)、以及第三微镜237(在图18中以斜线表示)。

第一～第三微镜235、236、237沿y轴方向以特定的顺序反复排列。换句话说，一个第一微镜235被彼此交错地排列的第二微镜236以及第三微镜237包围(参照图18)。通过这样的各微镜235、236、237的排列，邻接的各凸曲面部232的弯曲形状彼此不同。如以上那样，三种彼此呈不同的弯曲形状的凸曲面部232以特定的顺序反复排列，从而形成第二实施方式的扫描面231。

另外，图17所示的第一～第三微镜235、236、237中的各凸曲面部232形成六边形形状的轮廓239。在第二实施方式中，各微镜235、236、237的各开口238的面积也相互一致。因此，抑制从各凸曲面部232朝向眼动范围60(参照图1B)射出的激光的量的偏差。

根据到此为止说明的第二实施方式，视觉确认者也能够视觉确认重叠多个被规定为不规则的排列的亮部的图案而成的虚像70(参照图1B)。因此，通过各图案的明暗相互补充，到达眼动范围60(参照图1B)的激光的强度分布能够视为实际上均匀。因此，即使为六方紧密堆积的微镜阵列，也能够避免由于三种以上的凸曲面部232的排列而构成复杂化，并降低由于激光的干涉而产生的显示图像71的亮度的不均。

另外在第二实施方式中，各凸曲面部232的轮廓239为六边形形状，所以通过向y轴方向的各微镜235、236、237的反复排列，对于扫描面231，成为邻接的各凸曲面部232的弯曲形状相互不同的状态。这样一来，抑制扫描面231的形状的复杂化，从而确保屏幕230的制造所涉及的实现性。

并且，在第二实施方式中，屏幕230相当于要求保护的范围所述的“屏幕部件”，微镜234相当于要求保护的范围所述的“光学元件”，凸曲面部232相当于要求保护的范围所述的“弯曲面部”。

(第三实施方式)

图19所示的本公开的第三实施方式是第一实施方式的其它的变形例。在第三实施方式的屏幕330中，在第一微镜35与第二微镜36之间形成有遮光部339。遮光部339由遮光性的树脂材料形成为网格状，并覆盖邻接的各凸曲面部32间的边界337。遮光部339通过遮蔽激光的透过，来抑制边界337附近的激光的反射。另外，遮光部339也可以通过遮光性的打印等形成。另外，期望被遮光部339覆盖面积小于开口38的面积的百分之十。

在到此为止所说明的第三实施方式中，存在扫描面31的形状急剧地变化的问题的各凸曲面部32间的边界337被遮光部339覆盖。因此，能够避免由于在这样的边界337反射的激光，而在虚像70(参照图1B)产生局部的亮度不均的情况。因此，除了能够使到达眼动范围60(参照图1B)的激光的强度分布均匀的效果，还能够进一步提高虚像70的显示质量。

另外，在第三实施方式中，屏幕330相当于要求保护的范围所述的“屏幕部件”。

(其他的实施方式)

以上，对本公开的多个实施方式进行了说明，但本公开并不被上述实施方式限定并解释，在不脱离本公开的主旨的范围内能够应用于各种实施方式以及组合。

在上述实施方式中，屏幕是排列作为光学元件的微镜而成的微镜阵列。但是，也可以使用排列作为光学元件的微透镜而成的微透镜阵列作为屏幕。

在上述实施方式中，显示图像71的放大率是光学地组合了凹面镜40的反射面41的放大率、和挡风玻璃90的投影面91的放大率的值。但是，例如，若投影面为平坦的形状，则式1中的放大率M与作为光学系统的凹面镜的反射面的放大率实际上等效。同样地，若光学系统中的反射面为平坦的形状，则式1中的放大率M与假定安装了平视显示装置的车辆的投影面的放大率实际上等效。

在上述第一、第三实施方式中，屏幕是交替地排列两种微透镜而成的网格状的微透镜阵列。但是，排列的微透镜的形状的种类也可以为三种以上。另外，若如第二实施方式那样，为六方紧密堆积的微透镜阵列，则屏幕也可以通过组合四种以上的微透镜形成。并且，微透镜的开口的形状并不限定于四边形形状以及六边形形状。例如屏幕也可以是通过排列使开口面积一致的不定形状的多边形来形成扫描面的形状。

在上述实施方式中，各微透镜的开口的面积彼此一致。但是，开口的面积只要在百分之十五左右的变动内，则也可以并不准确地相同。

而且，在上述实施方式中，示出了将本公开应用于安装在车辆，并向挡风玻璃90投影显示图像71的平视显示装置的例子，但本公开能够应用于安装在各种输送设备，且视觉确认者能够视觉确认显示图像71的虚像70的各种平视显示装置。

Claims (8)

1.一种屏幕部件，其为通过激光向扫描面(31)的扫描，在所述扫描面描绘从预先规定的视区(60)视觉确认的显示图像(71)的屏幕部件(30、230、330)，其中，

具备多个光学元件(34、234)，所述多个光学元件(34、234)分别具有以使激光衍射并朝向所述视区扩展的方式弯曲的凸曲面部(32、232)，并通过各个所述凸曲面部的排列来形成所述扫描面，

照射至所述扫描面的所述激光的直径被设定为大于所述多个光学元件的每一个，

在与所述扫描面交叉的剖面，邻接的各个所述凸曲面部的弯曲形状彼此不同，并且在各个所述凸曲面部衍射的激光由于干涉而相互增强的亮部的位置被规定为不规则的排列。

2.根据权利要求1所述的屏幕部件，其中，

各个所述凸曲面部形成四边形形状的轮廓(39)，

所述扫描面通过相互交错地排列两种以上呈相互不同的弯曲形状的所述凸曲面部来形成。

3.根据权利要求1所述的屏幕部件，其中，

所述凸曲面部形成梯形形状的轮廓(39)，

所述凸曲面部的上底(32u)与下底(32l)之比被规定在1∶1～1：2的范围。

4.根据权利要求1所述的屏幕部件，其中，

各个所述凸曲面部形成六边形形状的轮廓(239)，

所述扫描面通过以特定的顺序反复排列三种以上呈相互不同的弯曲形状的所述凸曲面部来形成。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的屏幕部件，其中，

各个所述光学元件被各个所述凸曲面部的轮廓包围的各个开口(38)的面积彼此一致。

6.根据权利要求1～4中任意一项所述的屏幕部件，其中，

还具备通过覆盖邻接的各个所述凸曲面部间的边界(337)来遮蔽激光的透过的遮光部(339)。

7.一种平视显示装置，其为通过将显示图像投影至形成在显示部件(90)的投影面(91)，使视觉确认者从视区视觉确认所述显示图像的虚像(70)的平视显示装置，所述平视显示装置具备：

权利要求1～4中任意一项所述的屏幕部件；

激光扫描单元(10)，其通过激光的扫描在扫描面描绘所述显示图像；以及

光学系统(40、90)，其对在所述扫描面描绘的所述显示图像进行放大并投影到所述投影面。

8.根据权利要求7所述的平视显示装置，其中，

对于邻接的所述屏幕部件的弯曲面部法线方向一致的部位(Bi)彼此间隔的平均Pav、所述光学系统以及所述投影面对所述显示图像的放大率M、从所述扫描面到所述视区的光路距离L、所述激光扫描单元所照射的激光的最大波长λmax、以及所述视觉确认者被假定的瞳孔的直径d满足下述式1，

(式1) d＞L×tan{sin^-1(λmax/Pav)/M}。