JP2013254031A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マイクロレンズアレイ等のスクリーン部材につき簡素な構成を維持しつつ、レーザ光の干渉により生じる虚像のむらの低減が可能なヘッドアップディスプレイ装置の提供。
【解決手段】レーザ光の走査によって走査面３１に描画される表示画像７１の投影により、予め規定されたアイボックス６０から表示画像７１の虚像７０を視認可能にするヘッドアップディスプレイ装置１００である。スクリーン３０において、表示画像７１の描画される走査面３１は、マイクロレンズ３４の凸曲面部３２を配列させることによって形成されている。ＭＥＭＳミラー部２６は、互いに異なる方向から走査面３１に照射される第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２を生成する。これら各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を重ね合わせることにより、一方のレーザ光にて干渉により生じる明暗が他方のレーザ光にて干渉により生じる明暗を補完するように作用する。
【選択図】図２

Description

本発明は、レーザ光の走査によって描画される表示画像を投影することにより、この表示画像の虚像を視認可能にするヘッドアップディスプレイ装置に関する。

従来から、車両のウィンドシールド等に表示画像を投影することにより、予め想定された視域から表示画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置が知られている。このような装置の一種として、例えば特許文献１には、多数の小型レンズが設けられたマイクロレンズアレイと、マイクロレンズアレイに照射されて表示画像を描画するレーザ光を生成するビーム発生器とを備える走査ビームヘッドアップ表示装置が、開示されている。

特表２００７−５２３３６９号公報

さて、特許文献１のマイクロレンズアレイに走査ビームを照射すると、一つの小型レンズによって回折されたレーザ光と、当該一つに隣接する小型レンズによって回折されたレーザ光とが、干渉することで強め合ってしまう。すると、視域に到達するレーザ光の強度分布、ひいては視認者に視認される表示画像の虚像には、むらが生じてしまう。

そこで、特許文献１に開示の構成では、一組のマイクロレンズアレイが、対向するように配置されている。以上の構成では、一方のマイクロレンズアレイを通過したレーザ光を他方のマイクロレンズによって拡散させることで、干渉により生じる強度分布のむらが、均されていた。しかし、特許文献１の装置では、複数のマイクロレンズアレイを用いたうえで、さらにこれらの位置合わせを高精度に行う必要があるため、マイクロレンズアレイに係る構成は、複雑にならざるを得なかった。

本願発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、マイクロレンズアレイ等のスクリーン部材につき簡素な構成を維持しつつ、レーザ光の干渉により生じる虚像のむらの低減が可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、レーザ光の走査によって走査面に描画される表示画像の投影により、予め規定された視域から表示画像の虚像を視認可能にするヘッドアップディスプレイ装置であって、レーザ光を視域に向けて拡げるよう湾曲する湾曲面部を各々有し、各湾曲面部の配列によって走査面を形成する複数の光学素子、が設けられるスクリーン部材と、表示画像を描画するレーザ光として走査面に照射される第一レーザ光を生成する第一生成手段と、表示画像を描画するレーザ光として第一レーザ光とは異なる方向から走査面に照射される第二レーザ光を生成する第二生成手段と、を備える。

この発明によれば、第一生成手段による第一レーザ光の照射方向と、第二生成手段による第二レーザ光の照射方向とが、互いに異なっている。故に、第一レーザ光が湾曲面部により回折されて干渉により強め合う位置は、第二レーザ光が湾曲面部により回折されて干渉により強め合う位置に対し、ずれ得る。よって、これら第一，第二レーザ光を重ね合わせることによれば、一方のレーザ光にて干渉により生じる明暗が他方のレーザ光にて干渉により明暗を補完するように作用して、視域に到達するレーザ光の強度分布が均される。以上のように、異なる照射方向から照射した複数のレーザ光を重ね合わせることにより、スクリーン部材の簡素な構成を維持しつつ、レーザ光の干渉により生じる虚像のむらを低減することが可能となる。

本発明の第一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の車両における配置を説明するための図である。 レーザスキャナの構成及び作動を詳しく説明するための図である。 ヘッドアップディスプレイ装置においてスクリーンとして用いられるマイクロミラーアレイの構成を模式的に示す図である。 回折によってレーザ光が干渉する条件を説明するための図であって、図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 本発明の第一実施形態におけるＭＥＭＳミラー部の構成及び機能を詳しく説明するための図である。 本発明の第一実施形態において、視認される虚像における明るさの強度分布を模式的に示す図である。 第一レーザ光及び第二レーザ光を重ね合わせることによって虚像の明るさのむらが均される仕組みを模式的に示す図である。 本発明の第二実施形態におけるＭＥＭＳミラー部の構成及び機能を詳しく説明するための図である。 第一〜第三レーザ光を重ね合わせることによって虚像の明るさのむらが均される仕組みを模式的に示す図である。 本発明の第三実施形態によるウェッジプリズム及び回転機構の構成を詳しく説明するための図である。 ウェッジプリズムの形状を説明するための斜視図である。 本発明の第三実施形態によるウェッジプリズム及び回転機構の機能を詳しく説明するための図である。 本発明の第三実施形態において、視認される虚像における明るさの強度分布を模式的に示す図である。 レーザ光の回折干渉により生じる明部を円状に移動させることにより、虚像の明るさのむらが均される仕組みを模式的に示す図である。 本発明の第四実施形態による揺動機構の構成を詳しく説明するための図である。 本発明の第四実施形態による揺動機構の機能を詳しく説明するための図である。 レーザ光の回折干渉により生じる明部を直線状に移動させることにより、虚像の明るさのむらが均される仕組みを模式的に示す図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第一実施形態）
図１Ａ，Ｂに示す本発明の第一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置１００は、例えば車両のインスツルメントパネル８０内に収容されている。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、開口部５１を塞ぐ透光性の防塵カバー５０を透過させた表示画像７１を、車両のウィンドシールド９０等の表示部材に投影することにより、予め想定されたアイボックス６０から表示画像７１の虚像７０を視認可能にする。このアイボックス６０は、例えば水平方向に１００〜２００ミリメートル、鉛直方向に４０〜９０ミリメートル程度の大きさに規定されている。ウィンドシールド９０の車室側の面には、ヘッドアップディスプレイ装置１００によって表示画像７１の投影される投影面９１が形成されている。凹面状に湾曲した投影面９１に投影された表示画像７１の光は、当該投影面９１によってアイボックス６０に向けて反射されて、視認者のアイポイント６１に到達する。この表示画像７１の光を知覚する視認者は、ウィンドシールド９０の前方に結像された当該表示画像７１の虚像７０を視認できる。投影面９１に投影される表示画像７１は、車両の鉛直方向よりも水平方向に大きい横長の画像である。これは一般に、視認者のアイポイント６１の移動が鉛直方向よりも水平方向に容易であることによる。表示画像７１には、例えば、ヘッドアップディスプレイ装置１００の搭載されている車両の走行速度、ナビゲーションシステムによる進行方向の指示、及び車両のウォーニング等を示す画像部が含まれている。

（基本構成）
まず、ヘッドアップディスプレイ装置１００の構成を、図１〜４に基づいて説明する。図１，２に示すヘッドアップディスプレイ装置１００は、レーザスキャナ１０、スクリーン３０、及び凹面鏡４０を備えている。

レーザスキャナ１０は、鉛直方向においてスクリーン３０を挟んで投影面９１とは反対の方向に配置されており、光源部１３、光学部２０、微小電気機械システム（Micro Electro Mechanical Systems；ＭＥＭＳ）ミラー部２６、及びコントローラ１１を有している。

光源部１３は、三つのレーザ投射部１４，１５，１６等によって構成されている。各レーザ投射部１４，１５，１６は、互いに異なる周波数、即ち異なる色相のレーザ光を投射する。具体的には、レーザ投射部１４は、赤色のレーザ光を投射する。レーザ投射部１５は、青色のレーザ光を投射する。レーザ投射部１６は、緑色のレーザ光を投射する。以上のように、異なる色相のレーザ光を加色混合することにより、種々の色が再現可能とされている。各レーザ投射部１４，１５，１６は、コントローラ１１と接続されている。各レーザ投射部１４，１５，１６は、コントローラ１１からの制御信号に基づいて、各色相のレーザ光を投射する。

光学部２０は、三つのコリメートレンズ２１、ダイクロイックフィルタ２２，２３，２４、及び集光レンズ２５等によって構成されている。各コリメートレンズ２１は、各レーザ投射部１４，１５，１６のレーザ光の投射方向に、それぞれ配置されている。コリメートレンズ２１は、レーザ光を屈折させることにより、平行光を生成する。

各ダイクロイックフィルタ２２，２３，２４は、各コリメートレンズ２１を挟んで各レーザ投射部１４，１５，１６の投射方向に、それぞれ配置されている。レーザ投射部１４の投射方向に配置されるダイクロイックフィルタ２２は、赤色を示す周波数の光を透過させ、それ以外の周波数の光を反射させる。レーザ投射部１５の投射方向に配置されるダイクロイックフィルタ２３は、青色を示す周波数の光を反射させ、それ以外の周波数の光を透過させる。レーザ投射部１６の投射方向に配置されるダイクロイックフィルタ２４は、緑色を示す周波数の光を反射させ、それ以外の周波数の光を透過させる。各ダイクロイックフィルタ２２，２３，２４の作用によって、各レーザ投射部１４，１５，１６から投射されたレーザ光は、集光レンズ２５に到達する。

集光レンズ２５は、平面状の入射面及び凸面状の出射面を有する平凸レンズである。集光レンズ２５は、入射面に入射するレーザ光を屈折させることにより、収束させる。これにより集光レンズ２５を通過したレーザ光は、スクリーン３０の後述する走査面３１にて集光する。

ＭＥＭＳミラー部２６は、詳細を後述するスキャナ及びミラー等によって構成されており、レーザ光をスクリーン３０に向けて反射させる。ＭＥＭＳミラー部２６は、コントローラ１１と接続されている。コントローラ１１は、プロセッサ等によって構成される制御装置であって、ＭＥＭＳミラー部２６と共に各レーザ投射部１４，１５，１６と接続されている。コントローラ１１は、各レーザ投射部１４，１５，１６に制御信号を出力することにより、レーザ光を断続的にパルス点灯させる。加えてコントローラ１１は、ＭＥＭＳミラー部２６に駆動信号を出力することにより、当該ミラー部２６にて反射されるレーザ光の方向を、図２に示す走査線ＳＬのように制御する。

以上の構成によるレーザスキャナ１０は、コントローラ１１の制御により、スクリーン３０の後述する走査面３１にて表示画像７１として結像される光を投射する。具体的には、投射されるレーザ光による点状の発光の走査により、当該点状の発光を一つの画素として組み立てられる表示画像７１が、スクリーン３０の走査面３１に描画及び結像される。

図３，４に示すスクリーン３０は、ガラス等の基材の表面にアルミニウム等を蒸着させることにより形成される反射型のスクリーンである。スクリーン３０は、仮想の基準平面ＲＰに沿うｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにおいて、複数の微小なマイクロミラー３４を実質的に等間隔にて配列してなる所謂マイクロミラーアレイである。スクリーン３０の有する走査面３１は、蒸着されたアルミニウム等によりなる金属薄膜によって形成されている。各マイクロミラー３４は、反射面４１（図１Ａ等参照）に向けてレーザ光を反射及び回折させつつ、アイボックス６０（図１Ｂ等参照）に向けてレーザ光を拡げるよう湾曲する凸曲面部３２を、各々有している。走査面３１は、凸曲面部３２の配列によって形成されている。

図１に示すように、凹面鏡４０は、ガラス等の基材の表面にアルミニウム等を蒸着させることにより、形成されている。凹面鏡４０は、スクリーン３０の水平方向に位置している。凹面鏡４０は、スクリーン３０の走査面３１によって反射されたレーザ光をウィンドシールド９０の投影面９１に向けて反射させる反射面４１を有している。反射面４１は、中央部分が走査面３１及び投影面９１から遠ざかる方向に凹む凹面状であって、滑らかに湾曲している。反射面４１は、走査面３１によって反射された表示画像７１を拡大しつつ反射させることにより、投影面９１に当該表示画像７１を投影する。この反射面４１の湾曲による表示画像７１の拡大率は、当該表示画像７１の水平方向と鉛直方向とで異なっている。具体的には、反射面４１では、表示画像７１を鉛直方向よりも水平方向に大きく拡大するよう、水平方向の湾曲が鉛直方向の湾曲よりも大きくされている。

（特徴的構成）
次に、本発明の第一実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置１００の特徴的構成について説明する。図２，５に示すように、ＭＥＭＳミラー部２６からの走査面３１には、第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２が、表示画像７１を描画するレーザ光として照射される。これら第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２は、互いに異なる方向から走査面３１に照射される。以下、ＭＥＭＳミラー部２６の構成を詳細に説明する。

ＭＥＭＳミラー部２６は、ハーフミラー２９ａ、反射鏡２９ｂ、第一スキャナ２７、及び第二スキャナ２８を備えている。ハーフミラー２９ａ及び反射鏡２９ｂは、ガラス等の基材の表面にアルミニウム等を蒸着させることにより、形成されている。ハーフミラー２９ａは、入射した光を実質的に１：１の割合で反射と透過に分ける機能を有しており、光学部２０及び第一スキャナ２７にその反射面を向けた姿勢にて配置されている。ハーフミラー２９ａは、光学部２０から出射されるレーザ光の約半分を第一スキャナ２７に向けて反射させ、残りの約半分を反射鏡２９ｂに向けて透過させる。反射鏡２９ｂは、ハーフミラー２９ａ及び第二スキャナ２８にその反射面を向けた姿勢にて配置されている。反射鏡２９ｂは、ハーフミラー２９ａを透過したレーザ光を第二スキャナ２８に向けて反射させる。以上のハーフミラー２９ａ及び反射鏡２９ｂは、光源部１３及び光学部２０から照射されたレーザ光を分割して各スキャナ２７，２８に向けて出射する。

第一スキャナ２７及び第二スキャナ２８には、アルミニウム等を蒸着させてなる金属薄膜が形成されたＭＥＭＳ反射面２７ｃ，２８ｃｂがそれぞれ設けられている。第一スキャナ２７は、ハーフミラー２９ａ及びスクリーン３０にＭＥＭＳ反射面２７ｃを向けた姿勢にて配置されている。ＭＥＭＳ反射面２７ｃは、鉛直方向に延伸する回転軸２７ａ及び水平方向に延伸する回転軸２７ｂに支持されており、各回転軸２７ａ，２７ｂまわりに回転変位可能とされている。また第二スキャナ２８は、反射鏡２９ｂ及びスクリーン３０にＭＥＭＳ反射面２８ｃを向けた姿勢にて配置されている。ＭＥＭＳ反射面２８ｃは、鉛直方向に延伸する回転軸２８ａ及び水平方向に延伸する回転軸２８ｂに支持されており、各回転軸２８ａ，２８ｂまわりに回転変位可能とされている。各スキャナ２７，２８に設けられた駆動部は、コントローラ１１からの駆動信号に基づいて、それぞれの回転軸２７ａ，２７ｂ，２８ａ，２８ｂまわりに各ＭＥＭＳ反射面２７ｃ，２８ｃを回転変位させる。これにより、各ＭＥＭＳ反射面２７ｃ，２８ｃにて反射された各レーザ光により、走査面３１への表示画像７１の描画が実現される。尚、以下の説明では、第一スキャナ２７から走査面３１に照射されるレーザ光を第一レーザ光Ｌ１とし、第二スキャナ２８から走査面３１に照射されるレーザ光を第二レーザ光Ｌ２とする。

ここまで説明した第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２により、虚像７０の明るさのむらが低減される仕組みを、以下説明する。まず、表示画像７１の虚像７０に明るさのむらが生じる理由を説明する。

図４に示すように、走査面３１に照射されるレーザの直径は、一つのマイクロミラー３４よりも大きくされている。一方、スクリーン３０において、実質的に同一形状のマイクロミラー３４を配列してなる走査面３１では、隣接する凸曲面部３２において法線の方向が一致する部分が形成される。故に、走査面３１に照射されたレーザ光の一部は、隣接するマイクロミラー３４のそれぞれから同一の方向に反射及び回折される。これら同一の方向に反射されたレーザ光の光路差ΔＬが以下の式１の条件を満たす場合、これらのレーザ光は、干渉によって強め合うこととなる。
（式１） ΔＬ ＝ Ｐ×ｓｉｎ(２θ) ＝ ｎ×λ

以上の式１にて、Ｐは互いに隣接するマイクロミラー３４の間のピッチ、θはレーザ光の入射角、λはレーザ光の波長、ｎは次数である。そして、走査面３１がマイクロミラー３４を実質的に同一のピッチで配列してなる構成であることにより、レーザ光が干渉によって強め合う部分が、図６に示すように、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにおいて、一定の間隔で現出する（図６の実線を参照）。レーザ光が干渉により強め合う部分の各次数間における間隔をａとすると、当該干渉間隔ａは、互いに隣接するマイクロミラー３４の間のピッチＰが大きい場合、視認者の瞳孔の径（約２ミリメートル程度）よりも大きくなることがある。故に、アイポイント６１を移動させた場合には、視認者の知覚する光の強度は、アイポイント６１の位置によって変動する。

次に、第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２について、さらに詳しく説明する。図５に示すように、第一レーザ光Ｌ１の第一光軸線ＬＡＸ１は、第二レーザ光Ｌ２の第二光軸線ＬＡＸ２と角度βで交差している。各凸曲面部３２によって回折されるレーザ光が干渉によって強め合う部分の各次数間における角度をαとすると、各光軸線ＬＡＸ１，ＬＡＸ２のなす交差角度βは、干渉角度αと異なる角度に規定されている。具体的に、交差角度βは、干渉角度αの（ｍ＋Δ）倍（ｍは整数、Δは１／３〜２／３の値）となるよう規定されることが望ましく、第一実施形態では、干渉角度αの（ｍ＋１／２）倍に規定されている。以上により、第一レーザ光Ｌ１が干渉により強め合う方向（図５の短破線を参照）は、第二レーザ光Ｌ２が干渉により強め合う方向（図５の長破線を参照）に対し、約α／２ずれる。

さらに、第一実施形態の交差角度βは、ｚｘ平面に沿って規定されている。故に、図６の如く第一レーザ光Ｌ１が干渉により強め合う位置（図６ 実線参照）は、第二レーザ光Ｌ２が干渉により強め合う位置（図６ 長破線参照）に対し、ｘ軸方向に沿って交差間隔ｂずれる。ここで、交差間隔ｂは、交差角度β（図５参照）によって決定される値であり、上述した干渉間隔ａは、干渉角度α（図５参照）によって決定される値である。交差角度β及び干渉角度αが互いに異なることにより、交差間隔ｂ及び干渉間隔ａも、互いに異なる。そして、交差角度βが（ｍ＋１／２）αに規定されることによれば、第二レーザ光Ｌ２が干渉により強め合う各位置は、第一レーザ光Ｌ１が干渉により強め合う各位置の中間に配置される。

ここまで説明した第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２による表示画像７１の虚像７０について、図７に基づいてさらに詳しく説明する。虚像７０において第一レーザ光Ｌ１の干渉により生じるスポット状の明部ＢＰ１は、図７Ａの如くｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにおいて、周期的なパターンで現出する。一方、第二レーザ光Ｌ２の干渉により生じるスポット状の明部ＢＰ２も、図７Ｂの如く虚像７０のｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにおいて、周期的なパターンで現出するする。そして、第一レーザ光Ｌ１による明部ＢＰ１は、第二レーザ光Ｌ２による明部ＢＰ２に対し、ｘ軸方向にずれている。故に、図７Ｃの如く第一，第二レーザ光Ｌ１，Ｌ２を重ね合わせることにより、一方のレーザ光にて干渉により生じる明暗が他方のレーザ光にて干渉により明暗を補完するように作用する。こうして、アイボックス６０（図１Ｂ参照）に到達するレーザ光の強度分布は、均される。したがって、第一，第二レーザ光Ｌ１，Ｌ２を重ね合わせることにより、スクリーン３０（図３参照）の簡素な構成を維持しつつ、レーザ光の干渉により生じる虚像７０のむらを低減することが可能となるのである。

加えて第一実施形態では、交差角度βを干渉角度αの（ｍ＋Δ）倍に規定することにより、第一レーザ光Ｌ１が干渉により強め合う位置は、第二レーザ光Ｌ２が干渉により強め合う位置に対し、確実にずれ得る。よって、一方のレーザ光による明暗が他方のレーザ光による明暗を補完する作用の発揮される確実性は、いっそう向上する。

また第一実施形態における凹面鏡４０の拡大率は、アイボックス６０が横長形状であることに起因して、ｙ軸方向よりもｘ軸方向に大きく規定されている。そのため、干渉間隔ａは、ｙ軸方向よりもｘ軸方向に長くなり易い。そこで第一実施形態では、交差角度βをｚｘ平面に沿って規定することにより、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の各明部ＢＰ１，ＢＰ２は、ｘ軸方向に沿ってずらされている。これにより、目立ち易くなる虚像７０におけるｘ軸方向の明るさのむらが、効果的に低減され得る。

さらに第一実施形態では、光源部１３及び光学部２０から照射されたレーザ光をハーフミラー２９ａ及び反射鏡２９ｂによって分割する構成により、ＭＥＭＳミラー部２６は、構成の複雑化を回避されつつ、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２を生成可能にされている。このように、スクリーン３０と共にＭＥＭＳミラー部２６の構成の複雑化も回避され得ることで、虚像７０のむらを低減可能なヘッドアップディスプレイ装置１００の実現性が、いっそう向上する。

尚、第一実施形態において、光源部１３及び光学部２０が協働で特許請求の範囲に記載の「レーザ光照射手段」に相当し、ハーフミラー２９ａ及び反射鏡２９ｂが協働で特許請求の範囲に記載の「分割手段」に相当し、第一スキャナ２７が特許請求の範囲に記載の「第一生成手段」に相当し、第二スキャナ２８が特許請求の範囲に記載の「第二生成手段」に相当し、スクリーン３０が特許請求の範囲に記載の「スクリーン部材」に相当し、マイクロミラー３４が特許請求の範囲に記載の「光学素子」に相当し、凸曲面部３２が特許請求の範囲に記載の「湾曲面部」に相当し、アイボックス６０が特許請求の範囲に記載の「視域」に相当する。

（第二実施形態）
図８，９に示す本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。図８に示す第二実施形態のＭＥＭＳミラー部２２６は、ハーフミラー２９ａ，２２９ａ、反射鏡２９ｂ、第一スキャナ２７、第二スキャナ２８、第三スキャナ２２７を備えている。ハーフミラー２９ａは、光学部２０から出射されるレーザ光の約１／３を第一スキャナ２７に向けて反射させ、残りの約２／３をハーフミラー２２９ａに向けて透過させる。ハーフミラー２２９ａは、ハーフミラー２９ａと実質的に同一の構成であって、当該ミラー２９ａ及び第三スキャナ２２７にその反射面を向けた姿勢にて配置されている。ハーフミラー２２９ａは、ハーフミラー２９ａを透過したレーザ光の約半分を第三スキャナ２２７に向けて反射させ、残りの約半分を反射鏡２９ｂに向けて透過させる。以上のハーフミラー２９ａ，２２９ａ及び反射鏡２９ｂは、光源部１３及び光学部２０から照射されたレーザ光を分割して各スキャナ２７，２８，２２７に向けて出射する。

第三スキャナ２２７は、第一，第二スキャナ２７，２８と実質的に同一の構成であって、鉛直方向に延伸する回転軸及び水平方向に延伸する回転軸に支持されて、各回転軸まわりに回転変位可能なＭＥＭＳ反射面２２７ｃを有している。第三スキャナ２２７は、ハーフミラー２２９ａ及びスクリーン３０にＭＥＭＳ反射面２２７ｃを向けた姿勢にて配置されている。第三スキャナ２２７は、第一光軸線ＬＡＸ１及び第二光軸線ＬＡＸ２が含まれる平面からずれて位置しており、第一レーザ光Ｌ１及び第二レーザ光Ｌ２の各照射方向とは異なる方向から、レーザ光（以下、「第三レーザ光Ｌ３」という）を走査面３１に照射する。こうして、各ＭＥＭＳ反射面２７ｃ，２８ｃ，２２７ｃにて反射された各レーザ光Ｌ１〜Ｌ３により、走査面３１への表示画像７１の描画が実現される。

以上の構成にて、第一レーザ光Ｌ１の第一光軸線ＬＡＸ１と第二レーザ光Ｌ２の第二光軸線ＬＡＸ２との交差角度をβ１とする。また、第二レーザ光Ｌ２の第二光軸線ＬＡＸ２と第三レーザ光Ｌ３の第三光軸線ＬＡＸ３との交差角度をβ２とし、第三レーザ光Ｌ３の第三光軸線ＬＡＸ３と第一レーザ光Ｌ１の第一光軸線ＬＡＸ１との交差角度をβ３とする。交差角度β１は、第一実施形態におけるβと同様に、ｚｘ平面に沿って規定されている。一方、交差角度β２，β３は、交差角度β１と異なり、ｚｘ平面と交差する平面に規定される。さらに、交差角度β２の規定される平面と交差角度β３の規定される平面は、互いに交差している。

ここまで説明した各レーザ光Ｌ１〜Ｌ３による表示画像７１の虚像７０について、図９に基づいて詳しく説明する。図９Ａ，９Ｂに示す第一，第二レーザ光Ｌ１，Ｌ２による各明部ＢＰ１，ＢＰ２と同様に、図９Ｃに示す第三レーザ光Ｌ３の干渉により生じるスポット状の明部ＢＰ３も虚像７０のｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにおいて、周期的なパターンで現出する。図９Ａ，９Ｂに示す第一，第二レーザ光Ｌ１，Ｌ２による各明部ＢＰ１，ＢＰ２は、第一実施形態と同様に、互いにｘ軸方向にずれている。そして、図９Ｃに示す第三レーザ光Ｌ３による明部ＢＰ３は、図９Ａ，９Ｂに示す各明部ＢＰ１，ＢＰ２に対し、ｘ軸方向及びｙ軸方向にずれている。故に、図９Ｄの如く各レーザ光Ｌ１〜Ｌ３を重ね合わせることにより、明部ＢＰ３は、ｙ軸方向においては隣接する一組の明部ＢＰ１の中間に位置し、ｘ軸方向においては隣接する明部ＢＰ１，ＢＰ２の中間に位置する。

以上の各明部ＢＰ１〜ＢＰ３の配列により、各レーザ光Ｌ１〜Ｌ３にて干渉により生じる各明暗が互いに補完し合うことで、アイボックス６０（図１Ｂ参照）に到達するレーザ光の強度分布は、均される。したがって、第二実施形態でも、スクリーン３０（図３参照）の簡素な構成を維持しつつ、虚像７０のむらを低減することが可能となるのである。

加えて第二実施形態では、第一，第二光軸線ＬＡＸ１，ＬＡＸ２の含まれる平面から第三スキャナ２２７がずらされることにより、第三レーザ光Ｌ３による明部ＢＰ３は、第一，第二レーザ光Ｌ１，Ｌ２による各明部ＢＰ１，ＢＰ２に対し、ｙ軸方向にずれ得る。このように、第一，第二レーザ光Ｌ１，Ｌ２の重ね合わせだけでは明るさの不足し易い位置に第三レーザ光Ｌ３による明部ＢＰ３が配置されることにより、虚像７０における明るさのむらは、いっそう低減可能となる。

尚、第二実施形態において、ハーフミラー２９ａ，２２９ａ及び反射鏡２９ｂが協働で特許請求の範囲に記載の「分割手段」に相当し、第三スキャナ２２７が特許請求の範囲に記載の「第三生成手段」に相当する。

（第三実施形態）
図１０〜１４に示す本発明の第三実施形態は、第一実施形態の別の変形例である。図１０に示すレーザスキャナ３１０において、ＭＥＭＳミラー部３２６は、それぞれコントローラ１１と接続された水平スキャナ３２７及び鉛直スキャナ３２８等によって構成されている。水平スキャナ３２７及び鉛直スキャナ３２８には、回転軸３２７ａ，３２８ａとアルミニウム等を蒸着させてなる金属薄膜が形成されたＭＥＭＳ反射面３２７ｂ，３２８ｂとがそれぞれ設けられている。

水平スキャナ３２７は、光学部２０及び鉛直スキャナ３２８にＭＥＭＳ反射面３２７ｂを向けた姿勢にて配置されている。水平スキャナ３２７は、コントローラ１１からの駆動信号に基づいて、回転軸３２７ａまわりにＭＥＭＳ反射面３２７ｂを回転変位させる。一方、鉛直スキャナ３２８は、水平スキャナ３２７のＭＥＭＳ反射面３２７ｂ及びスクリーン３３０にＭＥＭＳ反射面３２８ｂを向けた姿勢にて配置されている。鉛直スキャナ３２８は、コントローラ１１からの駆動信号に基づいて、回転軸３２８ａまわりにＭＥＭＳ反射面３２８ｂを回転変位させる。各ＭＥＭＳ反射面３２７ｂ，３２８ｂの回転変位により、これら反射面３２７ｂ，３２８ｂによって反射されるレーザ光の方向は、走査線ＳＬのように制御される。

スクリーン３３０は、ガラス等により形成される透過型のスクリーンである。スクリーン３３０は、図１３に示すように、ｘ軸方向及びｙ軸方向のそれぞれにおいて、複数の微小なマイクロレンズ３３４を実質的に等間隔にて配列してなる所謂マイクロレンズアレイである。各マイクロレンズ３３４は、各々凸曲面部３３２を有している。凸曲面部３３２は、反射面４１（図１Ａ等参照）に向けてレーザ光を透過及び回折させつつ、アイボックス６０（図１Ｂ等参照）に向けてレーザ光を拡げるよう湾曲している。スクリーン３３０の走査面３３１は、複数の凸曲面部３３２の配列によって形成されており、ＭＥＭＳミラー部３２６（図１０参照）に向けられている。

図１０に示すヘッドアップディスプレイ装置３００は、第一実施形態における第一，第二レーザ光Ｌ１，Ｌ２（図５参照）のように複数の方向から走査面３３１に照射されるレーザ光を生成するため、ウェッジプリズム３５１及び回転機構３５３を備えている。ウェッジプリズム３５１は、図１１，１２に示すように、ガラス等により円盤状に形成される透光性の部材である。ウェッジプリズム３５１は、ＭＥＭＳミラー部３２６からスクリーン３３０に向かうレーザ光の入射光軸線ＬＡＸｉに中心軸方向を沿わせた姿勢にて、ＭＥＭＳミラー部３２６とスクリーン３３０との間に位置している。ウェッジプリズム３５１は、ヘッドアップディスプレイ装置３００（図１０参照）の図示しない筐体等により、周方向に回転可能に支持されている。ウェッジプリズム３５１には、頂面３５２ａ及び底面３５２ｂが形成されている。頂面３５２ａは、入射光軸線ＬＡＸｉに直交する直交面に対して傾斜した姿勢により、レーザ光を屈折させる。底面３５２ｂは、入射光軸線ＬＡＸｉに直交する直交面及びスクリーン３３０のｘｙ平面に沿っている。これら底面３５２ｂ及び頂面３５２ａの間の角度が、図１２に示す頂角γである。ウェッジプリズム３５１は、頂面３５２ａ及び底面３５２ｂにて、ＭＥＭＳミラー部３２６からスクリーン３３０に照射されるレーザ光を偏角させる。

図１０に示す回転機構３５３は、アクチュエータ３５４及び駆動部３５５を有している。アクチュエータ３５４は、コントローラ１１と接続されており、当該コントローラ１１からの駆動信号に基づいて、出力軸を回転させる。駆動部３５５は、アクチュエータ３５４の出力軸と一体で回転することにより、出力軸の回転をウェッジプリズム３５１に伝達する。回転機構３５３は、毎秒３０回以上の回転速度でウェッジプリズム３５１を回転させる。これにより、ウェッジプリズム３５１の頂面３５２ａ（図１２参照）の向きは、連続的に変動する。以上により、回転機構３５３は、ウェッジプリズム３５１から出射されるレーザ光の偏角する偏角方向、ひいては出射光軸線ＬＡＸｏ（図１２参照）の向きを、時間の経過に従って連続的に変動させる。こうした回転機構３５３及びウェッジプリズム３５１の協働により、走査面３３１に照射される方向につき、時間によって異なるレーザ光が生成される。

ここで、図１２に示すように、入射光軸線ＬＡＸｉと出射光軸線ＬＡＸｏとの間の角度を、便宜的に偏角角度εとすると、この偏角角度εは、ウェッジプリズム３５１の頂角γの整数倍の値と略同一の角度となる。偏角角度εを２倍した角度は、干渉角度α（図５参照）と異なるよう規定される。具体的に、偏角角度εは、干渉角度αの｛（ｍ＋Δ）／２｝倍（ｍは整数、Δは１／３〜２／３の値）となるよう規定されることが望ましく、第三実施形態では、干渉角度αの｛（ｍ＋１／２）／２｝倍に規定されている。以上により、レーザ光が干渉により強め合う方向は、入射光軸線ＬＡＸｉまわりを偏角角度εの振幅を伴い、時間の経過に従って連続的に変動する。

以上の構成では、図１３，１４の如く、レーザ光の干渉により生じるスポット状の明部ＢＰは、偏角半径ｅである円状の軌跡を描いて、周期的に移動する。ここで、偏角半径ｅは、偏角角度ε（図１２参照）によって決定される値である。そして、偏角半径ｅは、干渉角度αによって決定される干渉間隔ａの１／４程度となる。

ここまで説明した第三実施形態によれば、レーザ光が干渉により強め合う明部ＢＰは、１／３０秒にて円状の軌跡を一周する。こうした視認者に知覚されない程度の短い時間にて明部ＢＰを移動させることによれば、表示画像７１の虚像７０は、複数の方向から照射されたレーザ光を重ね合わせたかの如く、視認者によって知覚される。そして、レーザ光の干渉により生じる明暗が移動によって補完し合うことにより、アイボックス６０（図１Ｂ参照）に到達するレーザ光の強度分布は、均される。したがって、スクリーン３３０（図１３参照）の簡素な構成を維持しつつ、レーザ光の干渉により生じる虚像７０のむらを低減することが可能となるのである。

加えて第三実施形態では、偏角角度εを干渉角度αの｛（ｍ＋Δ）／２｝倍に規定することにより、移動する明部ＢＰの軌道は、隣接する他の明部ＢＰの軌道に重ならなくなる。以上により、レーザ光の干渉により生じる明暗が移動によって互いに補完し合う作用は、さらに効果的に発揮され得る。したがって、虚像７０のむらを低減する効果は、いっそう向上する。

また第三実施形態では、ウェッジプリズム３５１の回転速度を毎秒３０回以上とすることにより、視認者による明部ＢＰの移動の知覚は、実質的に不可能となる。故に、レーザ光の干渉により生じる明暗が移動によって互いに補完し合う作用は、さらに確実に発揮され得る。したがって、虚像７０のむらを低減する効果の発揮される確実性を向上させることが可能となる。

尚、第三実施形態において、レーザスキャナ３１０が特許請求の範囲に記載の「レーザ照射手段」に相当し、スクリーン３３０が特許請求の範囲に記載の「スクリーン部材」に相当し、マイクロレンズ３３４が特許請求の範囲に記載の「光学素子」に相当し、凸曲面部３３２が特許請求の範囲に記載の「湾曲面部」に相当し、ウェッジプリズム３５１が特許請求の範囲に記載の「偏角手段」に相当し、回転機構３５３が特許請求の範囲に記載の「変動手段」に相当し、ウェッジプリズム３５１及び回転機構３５３が協働で特許請求の範囲に記載の「第一生成手段」及び「第二生成手段」に相当し、頂面３５２ａが特許請求の範囲に記載の「屈折面」に相当する。

（第四実施形態）
図１５〜１７に示す本発明の第四実施形態は、第一実施形態のさらに別の変形例である。図１５に示すヘッドアップディスプレイ装置４００は、第三実施形態と実質的に同一のＭＥＭＳミラー部３２６を備えている。ヘッドアップディスプレイ装置４００は、第一実施形態における第一，第二レーザ光Ｌ１，Ｌ２（図５参照）のように複数の方向から走査面３３１に照射されるレーザ光を生成するため、揺動スクリーン４３０及び揺動機構４５３を備えている。揺動スクリーン４３０は、第一実施形態のスクリーン３０（図２参照）と同様の反射型のスクリーンである。揺動スクリーン４３０は、ｘ軸方向における両縁部分がｚ軸方向に変位可能なように、ｘ軸方向における中央部分を図示しない筐体等により支持されている。

揺動機構４５３は、アクチュエータ４５４を有している。アクチュエータ４５４は、コントローラ１１と接続されており、当該コントローラ１１からの駆動信号に基づいて、揺動スクリーン４３０に振動を印加する。これにより、揺動スクリーン４３０は、ｘ軸方向の中央部分を中心としてｙ軸まわりに振動することにより、走査面３１を揺動させる。アクチュエータ４５４は、毎秒３０回以上の揺動速度にて、走査面３１を揺動させる。

図１６に示すように、ＭＥＭＳミラー部３２６から照射されるレーザ光の入射光軸線ＬＡＸｉが走査面３１に対しなす入射角度θｉｎは、時間の経過に従って連続的に変動する。こうした図１５に示すレーザスキャナ３１０及び揺動機構４５３の協働により、走査面３１に照射されるレーザ光の方向が、時間の経過に従って変動する。

ここで、図１６に示すように、傾斜した揺動スクリーン４３０に生じる走査面３１の法線方向の振れ幅を振幅角度ζとすると、この振幅角度ζは、アクチュエータ４５４（図１５参照）が揺動スクリーン４３０に加える振幅の２倍の角度となる。加えて振幅角度ζは、干渉角度α（図５参照）とは異なる角度に規定されている。具体的に、振幅角度ζは、干渉角度αの（ｍ＋Δ）倍（ｍは整数、Δは１／３〜２／３の値）となるよう規定されることが望ましく、第四実施形態では、干渉角度αの（ｍ＋１／２）倍に規定されている。

以上の構成では、図１７の如く、レーザ光の干渉により生じる虚像７０におけるスポット状の明部ＢＰは、ｘ軸方向沿う振動幅ｗの移動を繰り返す。ここで振動幅ｗは、振幅角度ζによって決定される値である。そして、振動幅ｗは、干渉角度αによって決定される干渉間隔ａの１／２程度となる。

ここまで説明した第四実施形態によれば、レーザ光が干渉により強め合う明部ＢＰは、１／３０秒にて、ｘ軸方向に沿って振動する。こうした視認者に知覚されない程度の短い時間にて明部ＢＰを移動させることによれば、表示画像７１の虚像７０は、複数の方向から照射されたレーザ光を重ね合わせたかの如く、視認者によって知覚される。そして、レーザ光の干渉により生じる明暗が移動によって補完し合うことにより、アイボックス６０（図１Ｂ参照）に到達するレーザ光の強度分布は、均される。したがって、揺動スクリーン４３０走査面３１につき簡素な構成を維持しつつ、レーザ光の干渉により生じる虚像７０のむらを低減することが可能となるのである。

加えて第四実施形態では、振幅角度ζを干渉角度αの（ｍ＋Δ）倍に規定することにより、移動する明部ＢＰの軌道は、隣接する他の明部ＢＰの軌道に重ならなくなる。以上により、レーザ光の干渉により生じる明暗が移動によって互いに補完し合う作用は、さらに効果的に発揮され得る。したがって、虚像７０のむらを低減する効果は、いっそう向上する。

また第四実施形態では、揺動スクリーン４３０の揺動速度を毎秒３０回以上とすることにより、視認者による明部ＢＰの移動の知覚は、実質的に不可能となる。故に、レーザ光の干渉により生じる明暗が移動によって互いに補完し合う作用は、さらに確実に発揮され得る。したがって、虚像７０のむらを低減する効果の発揮される確実性を向上させることが可能となる。

尚、第四実施形態において、揺動スクリーン４３０が特許請求の範囲に記載の「スクリーン部材」に相当し、揺動機構４５３が特許請求の範囲に記載の「変動手段」に相当し、レーザスキャナ３１０及び揺動機構４５３が協働で特許請求の範囲に記載の「第一生成手段」及び「第二生成手段」に相当する。

（他の実施形態）
以上、本発明による複数の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

上記第一，第二実施形態において、走査面３１には、二つ又は三つのレーザ光が互いに異なる方向から照射されていた。このように走査面に照射されるレーザ光は、四つ以上であってもよい。四つ以上のレーザ光を走査面に照射する形態では、任意の二つのレーザ光につき各光軸線を含む平面が互いに同一平面にならないよう、各レーザ光の各照射方向は、規定されることが望ましい。また上記第一，第二実施形態では、光源部１３及び光学部２０から出射されたレーザ光をハーフミラー２９ａ等によって分割することにより、複数のレーザ光を生成していた。しかし、複数の光源部及び複数の光学部を用いることにより、複数のレ−ザ光が生成されてもよい。

上記実施形態では、凸曲面部につき四辺形状の開口を形成するマイクロミラー又はマイクロレンズを配列してなるマイクロミラーアレイ又はマイクロレンズアレイが、スクリーン部材として用いられていた。こうした格子状のアレイに替えて、六辺形状の開口を形成する光学素子を配列してなる所謂六方稠密状アレイが、スクリーン部材として用いられてもよい。

上記第三実施形態では、ウェッジプリズム３５１が、偏角手段に相当していた。しかし、ウェッジプリズム３５１に替えて、プリズムシート、回折格子、及びホログラム等を偏角手段として用いることが可能である。

上記第四実施形態において、揺動スクリーン４３０は、ｘ軸方向の中央部分を支点として揺動する形態であった。しかし、揺動の中心位置は、適宜変更されてよい。例えば、ｘ軸方向の辺縁部分に揺動の支点が設けられた揺動スクリーンであってもよい。さらに、上記第四実施形態では、ｙ軸方向に沿った揺動軸を設けることにより、明部ＢＰがｘ軸方向に沿って往復移動するよう、揺動スクリーンは振動した。このように、明部ＢＰの移動方向は、アイボックス６０の長手方向に沿うことが望ましい。しかし、明部ＢＰがｙ軸方向に沿って往復移動するよう、揺動スクリーンの揺動軸は、ｘ軸方向に沿って設けられていてもよい。さらに、ｘ軸及びｙ軸に対し傾斜した方向に明部ＢＰが往復移動する形態であってもよい。

上記第三実施形態におけるウェッジプリズムの回転速度、及び上記第四実施形態における揺動スクリーンの揺動速度は、それぞれ毎秒３０回以上とされていた。これら回転速度及び揺動速度は、走査面に描画される表示画像のフレームレート（毎秒約６０フレーム）の約半分を超えるよう設定されることが望ましい。

そして、上記実施形態では、車両に搭載されて、ウィンドシールド９０に表示画像７１を投影するヘッドアップディスプレイ装置に本発明を適用した例を示したが、本発明は、各種の輸送機器に搭載され、表示画像７１の虚像７０を視認者に視認可能とする種々のヘッドアップディスプレイ装置に適用することができる。

α 干渉角度、β，β１，β２，β３ 交差角度、ε 偏角角度、ζ 振幅角度、θｉｎ 入射角度、Ｌ１ 第一レーザ光、Ｌ２ 第二レーザ光、Ｌ３ 第三レーザ光、ＬＡＸ１ 第一光軸線、ＬＡＸ２ 第二光軸線、ＬＡＸ３ 第三光軸線、ＬＡＸｉ 入射光軸線、ＬＡＸｏ 出射光軸線、３１０ レーザスキャナ（第一生成手段，第二生成手段，レーザ光照射手段）、１３ 光源部（レーザ光照射手段）、２０ 光学部（レーザ光照射手段）、２７ 第一スキャナ（第一生成手段）、２８ 第二スキャナ（第二生成手段）、２９ａ，２２９ａ ハーフミラー（分割手段）、２９ｂ 反射鏡（分割手段）、２２７ 第三スキャナ（第三生成手段）、３０，３３０ スクリーン（スクリーン部材）、４３０ 揺動スクリーン（スクリーン部材）、３１，３３１ 走査面、３２ 凸曲面部（湾曲面部）、３４ マイクロミラー（光学素子）、３３４ マイクロレンズ（光学素子）、３５１ ウェッジプリズム（第一生成手段，第二生成手段，偏角手段）、３５２ａ 頂面（屈折面）、３５３ 回転機構（第一生成手段，第二生成手段，変動手段）、４５３ 揺動機構（第一生成手段，第二生成手段，変動手段）、６０ アイボックス（視域）、７０ 虚像、７１ 表示画像、１００，３００，４００ ヘッドアップディスプレイ装置

Claims (12)

1. レーザ光の走査によって走査面（３１，３３１）に描画される表示画像（７１）の投影により、予め規定された視域（６０）から前記表示画像の虚像（７０）を視認可能にするヘッドアップディスプレイ装置であって、
   レーザ光を前記視域に向けて拡げるよう湾曲する湾曲面部（３２）を各々有し、各前記湾曲面部の配列によって前記走査面を形成する複数の光学素子（３４．３３４）、が設けられるスクリーン部材（３０，３３０，４３０）と、
   前記表示画像を描画するレーザ光として前記走査面に照射される第一レーザ光（Ｌ１）を生成する第一生成手段（２７，３５１，３５３，３１０，４５３）と、
   前記表示画像を描画するレーザ光として前記第一レーザ光とは異なる方向から前記走査面に照射される第二レーザ光（Ｌ２）を生成する第二生成手段（２８，５１，３５３，３１０，４５３）と、
   を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記第一レーザ光の第一光軸線（ＬＡＸ１）が前記第二レーザ光の第二光軸線（ＬＡＸ２）に対しなす交差角度（β）は、前記湾曲面部によって回折されるレーザ光の各次数間における干渉角度（α）の（ｍ＋Δ）倍（ｍは整数、Δは１／３〜２／３の値）となるよう規定されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記第一レーザ光の第一光軸線（ＬＡＸ１）及び前記第二レーザ光の第二光軸線（ＬＡＸ２）が含まれる平面からずれて位置し、前記第一レーザ光の照射方向及び前記第二レーザ光の照射方向とは異なる方向から前記走査面に照射される第三レーザ光（Ｌ３）を、前記表示画像を描画するレーザ光として生成する第三生成手段（２２７）、をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. レーザ光を照射するレーザ光照射手段（１３，２０）と、
   前記レーザ光照射手段によって照射されたレーザ光を分割して各前記生成手段に向けて出射する分割手段（２９ａ，２９ｂ，２２９ａ）と、をさらに備え、
   前記各生成手段は、前記分割手段から入射するレーザ光を前記スクリーン部材に反射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. レーザ光を照射するレーザ光照射手段（３１０）と、
   レーザ光照射手段と前記スクリーン部材との間に位置して、前記レーザ光照射手段によって照射されたレーザ光を偏角する偏角手段（３５１）と、
   前記偏角手段に入射するレーザ光に対して当該偏角手段から出射されるレーザ光が偏角する偏角方向を、時間の経過に従って変動させる変動手段（３５３）と、をさらに備え、
   前記偏角手段及び前記変動手段は、協働して前記第一生成手段及び前記第二生成手段を兼ねることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記偏角手段に入射するレーザ光の入射光軸線（ＬＡＸｉ）が当該偏角手段から出射されるレーザ光の出射光軸線（ＬＡＸｏ）に対しなす偏角角度（ε）は、前記湾曲面部によって回折されるレーザ光の各次数間における干渉角度（α）の｛（ｍ＋Δ）／２｝倍（ｍは整数、Δは１／３〜２／３の値）となるよう規定されることを特徴とする請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
7. 前記偏角手段は、
   前記レーザ光照射手段によって照射されるレーザ光の光軸線と直交する直交面に対して傾斜した姿勢により、レーザ光を屈折させる屈折面（３５２ａ）、を有し、
   前記変動手段は、
   前記偏角手段を回転させることにより、前記屈折面の向きを変動させる回転機構（３５３）、を有することを特徴とする請求項５又は６に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
8. 前記回転機構は、毎秒３０回以上の回転速度にて前記屈折面を回転させることを特徴とする請求項７に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
9. レーザ光を前記走査面に照射するレーザ光照射手段（３１０）と、
   前記レーザ光照射手段から照射されるレーザ光の入射光軸線（ＬＡＸｉ）が前記走査面に対しなす入射角度（θｉｎ）を、時間の経過に従って変動させる変動手段（４５４）と、をさらに備え、
   前記レーザ光照射手段及び前記変動手段は、協働して前記第一生成手段及び前記第二生成手段を兼ねることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
10. 前記入射角度につき前記変動手段によって変動する振幅角度（ζ）は、前記湾曲面部によって回折されるレーザ光の各次数間における干渉角度（α）の（ｍ＋Δ）倍（ｍは整数、Δは１／３〜２／３の値）となるよう規定されることを特徴とする請求項９に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
11. 前記変動手段は、前記走査面を揺動させることにより、前記入射角度を変動させる揺動機構（４５４）、を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
12. 前記揺動機構は、毎秒３０回以上の揺動速度にて前記走査面を揺動させることを特徴とする請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

Images