JP2016145938A - Image processing device - Google Patents

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川井 清幸
Kiyoyuki Kawai
清幸 川井
大西 道久
Michihisa Onishi
道久 大西
達弘 冨山
Tatsuhiro Tomiyama
達弘 冨山
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Alps Alpine Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce speckle noise effectively at a low cost in an image processing device for forming an image by scanning with a laser beam.SOLUTION: The image processing device comprises: a laser source; scanning means for scanning with a laser beam emitted from the laser source; division means for dividing the scanning beam emitted from the scanning means into a plurality of divided beams mutually different in emission angle; refraction means for refracting the plurality of divided beams to condense them in one point at a conjugate point on the image side; and a screen placed at the conjugate point, on which an image by the emitted beam from the refraction means is formed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、レーザ光を用いて車両のウインドシールドの前方に虚像を形成するヘッドアップディスプレイ装置その他の画像処理装置に関する。   The present invention relates to a head-up display device and other image processing devices that form a virtual image in front of a windshield of a vehicle using laser light.

特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイでは、レーザ光を可動式のMEMSミラーに照射し、このMEMSミラーの動作によって表示画像をスクリーン上に形成させている。このスクリーンは、両面にマイクロレンズアレイ等の光分散素子を備えている。このような構成においては、スクリーンへの入射光を分散させることができ、これによりスペックルノイズの除去および画素輝点の抑制を可能としている。   In the head-up display described in Patent Document 1, a movable MEMS mirror is irradiated with laser light, and a display image is formed on a screen by the operation of the MEMS mirror. This screen includes light dispersion elements such as a microlens array on both sides. In such a configuration, light incident on the screen can be dispersed, thereby enabling speckle noise to be removed and pixel bright spots to be suppressed.

特開2012−226304号公報JP 2012-226304 A

しかしながら、特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイのようにMEMSミラーによってレーザ光を走査する装置においては、1画素の表示時間が非常に短くなることから、マイクロレンズアレイで入射光を分散させるのみでは、多数発生しているスペックルパターンを変化させることが難しく、スペックルノイズを十分除去することは困難であった。   However, in a device that scans laser light with a MEMS mirror, such as the head-up display described in Patent Document 1, since the display time of one pixel is very short, only by dispersing incident light with a microlens array. However, it is difficult to change the speckle pattern generated in large numbers, and it is difficult to sufficiently remove speckle noise.

そこで本発明は、レーザ光を走査して画像を形成する画像処理装置において、スペックルノイズの低減を効果的かつ低コストで実現することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that speckle noise can be reduced effectively and at low cost in an image processing apparatus that scans laser light to form an image.

上記課題を解決するために、本発明の画像処理装置は、レーザ光源と、レーザ光源から出射されるレーザ光を走査する走査手段と、走査手段から照射された走査光を、出射角が互いに異なる複数の分割光に分割する分割手段と、複数の分割光を屈折させ、像側の共役点において一点に集光させる屈折手段と、共役点に配置され、屈折手段からの出射光による像が形成されるスクリーンと、を備えることを特徴としている。   In order to solve the above-described problems, an image processing apparatus according to the present invention has a laser light source, a scanning unit that scans laser light emitted from the laser light source, and a scanning light emitted from the scanning unit having different emission angles. A splitting means for splitting into a plurality of split lights, a refracting means for refracting a plurality of split lights and condensing them at one point at a conjugate point on the image side, and an image formed by light emitted from the refracting means are formed at the conjugate point And a screen to be provided.

この構成においては、走査手段によって走査されたレーザ光は、分割手段によって異なる出射角を有する多数の分割光に変換され、さらに、これらの分割光は1点に集光される。集光点においては、多数の異なる出射角を持った光が重畳されて複雑な干渉パターンが発生するため、スクリーン上に形成された画像は、空間的に高い周波数成分まで有することとなる。走査手段による走査に伴う微小なビームスポット位置の変動で変化した干渉パターンは互いに相関性の低いパターンであるため、人間の視覚においては、時間的に積分されることから、スペックルノイズが低減された画像が知覚される。   In this configuration, the laser beam scanned by the scanning unit is converted into a large number of divided beams having different emission angles by the dividing unit, and these divided beams are collected at one point. At the condensing point, light having many different emission angles is superimposed to generate a complicated interference pattern, so that the image formed on the screen has spatially high frequency components. Interference patterns that have changed due to minute beam spot position fluctuations due to scanning by the scanning means are patterns that have a low correlation with each other, so in human vision they are integrated over time, so speckle noise is reduced. Perceived images.

本発明の画像処理装置において、分割手段は走査光を回折させる回折手段であって、複数の分割光は、走査光を回折手段に入射することによって得られる、出射角及び位相が互いに異なる複数の回折光であることが好ましい。   In the image processing apparatus of the present invention, the dividing means is a diffracting means for diffracting the scanning light, and the plurality of divided lights are obtained by making the scanning light incident on the diffracting means, and are a plurality of emission angles and phases different from each other. It is preferably diffracted light.

これにより、回折手段によって複雑な波面と角度をもった多数の分割光に変換されることから、屈折手段による集光点においては、多数の異なる位相および角度を持った光が重畳されて複雑な干渉パターンが発生する。したがって、スクリーン上に形成された画像は、空間的により高い周波数成分まで有することとなるため、スペックルノイズがさらに低減された画像が生成することができる。   As a result, the light is converted into a large number of divided light beams having complex wavefronts and angles by the diffraction means, so that light having a large number of different phases and angles is superimposed on the light condensing point by the refraction means. Interference pattern occurs. Therefore, since the image formed on the screen has a spatially higher frequency component, an image in which speckle noise is further reduced can be generated.

本発明の画像処理装置において、回折手段は、回折格子、ランダム位相板、拡散板、レンチキュラーレンズ、又はマイクロレンズアレイであることが好ましい。   In the image processing apparatus of the present invention, the diffractive means is preferably a diffraction grating, a random phase plate, a diffusion plate, a lenticular lens, or a microlens array.

本発明の画像処理装置において、屈折手段は正の屈折力を有するレンズであることが好ましい。   In the image processing apparatus of the present invention, the refracting means is preferably a lens having a positive refractive power.

本発明の画像処理装置において、分割手段は、屈折手段の物体側の共役点に配置されていることが好ましい。   In the image processing apparatus of the present invention, it is preferable that the dividing unit is disposed at a conjugate point on the object side of the refracting unit.

これにより、屈折手段により集光度をさらに高めることができるため、高精細の画像を提供することが可能となる。   Thereby, since a condensing degree can further be raised by a refracting means, it becomes possible to provide a high-definition image.

本発明の画像処理装置において、走査手段と分割手段の間に第1レンズが配置され、第1レンズは、走査手段から照射された走査光を、分割手段の光軸に平行な光として分割手段側へ出射させることが好ましい。   In the image processing apparatus of the present invention, the first lens is disposed between the scanning unit and the dividing unit, and the first lens divides the scanning light emitted from the scanning unit as light parallel to the optical axis of the dividing unit. It is preferable to emit to the side.

平行光を出射することによって、走査手段からの入射角度の違いの影響を抑え、分割手段上の位置によらずに分割光の特性を保つことができ、これにより、スクリーンに生成する画像の品質を高めることができる。   By emitting parallel light, the influence of the difference in the incident angle from the scanning means can be suppressed, and the characteristics of the divided light can be maintained regardless of the position on the dividing means, thereby improving the quality of the image generated on the screen. Can be increased.

本発明の画像処理装置において、屈折手段とスクリーンの間に第2レンズが配置され、第2レンズは、屈折手段からの出射光を、スクリーンの光軸に平行な光としてスクリーン側へ出射させることが好ましい。   In the image processing apparatus of the present invention, the second lens is disposed between the refracting means and the screen, and the second lens emits the light emitted from the refracting means to the screen side as light parallel to the optical axis of the screen. Is preferred.

平行光を出射することによって、屈折手段からの入射角度の違いの影響を抑え、スクリーン上の位置によらずに生成される画像の品質を高めることができる。   By emitting the parallel light, it is possible to suppress the influence of the difference in incident angle from the refracting means, and to improve the quality of the image generated regardless of the position on the screen.

本発明の画像処理装置において、レーザ光源は振幅変調した光を出射することが好ましい。   In the image processing apparatus of the present invention, the laser light source preferably emits amplitude-modulated light.

本発明の画像処理装置において、スクリーンは屈折手段からの入射光を拡散させる拡散手段であることが好ましい。   In the image processing apparatus of the present invention, the screen is preferably a diffusing unit that diffuses incident light from the refracting unit.

本発明の画像処理装置は、車両に設置され、スクリーンで結像した像に基づいてウインドシールドに投影画像を生成する投影光学系を備えることが好ましい。   The image processing apparatus of the present invention preferably includes a projection optical system that is installed in a vehicle and generates a projection image on a windshield based on an image formed on a screen.

本発明の画像処理装置において、分割手段は走査光を分割集光させるマイクロレンズアレイであって、複数の分割光は、走査光をマイクロレンズアレイに入射することによって得られる、出射角及び出射位置が互いに異なる複数の分割光であることが好ましい。   In the image processing apparatus of the present invention, the dividing means is a microlens array that divides and collects scanning light, and the plurality of divided lights are obtained by making the scanning light incident on the microlens array. Are preferably a plurality of split lights.

本発明によると、レーザ光を走査して画像を形成するために1画素の表示時間が短い画像処理装置であっても、スペックルノイズの低減を効果的かつ低コストで実現することができる。   According to the present invention, speckle noise can be reduced effectively and at low cost even in an image processing apparatus that has a short display time of one pixel for forming an image by scanning with laser light.

第1実施形態に係る画像処理装置の構成を示す側面図である。1 is a side view showing a configuration of an image processing apparatus according to a first embodiment. 図1に示す画像処理装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the image processing apparatus shown in FIG. 図1に示すレーザ光源の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the laser light source shown in FIG. (A)は図1に示すランダム位相板の構成を示す平面図、(B)は(A)のIVB−IVB線における断面図である。(A) is a top view which shows the structure of the random phase plate shown in FIG. 1, (B) is sectional drawing in the IVB-IVB line | wire of (A). 第1実施形態の画像処理装置の実施例を用いた実験結果を示す画像である。It is an image which shows the experimental result using the Example of the image processing apparatus of 1st Embodiment. 図5のA−A’線における光強度(輝度)の振幅特性を示すグラフである。6 is a graph showing amplitude characteristics of light intensity (luminance) along the line A-A ′ in FIG. 5. (A)は、第3実施形態における分割手段としてのマイクロレンズアレイの構成を示す平面図、(B)は(A)に示すマイクロレンズアレイの側面図である。(A) is a top view which shows the structure of the micro lens array as a division | segmentation means in 3rd Embodiment, (B) is a side view of the micro lens array shown to (A).

以下、本発明の実施形態に係る画像処理装置について図面を参照しつつ詳しく説明する。   Hereinafter, an image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

<第1実施形態>
第1実施形態は、本発明の画像処理装置を車両用ヘッドアップディスプレイ装置に適用した実施形態である。図1は、第1実施形態に係る画像処理装置10の構成を示す側面図である。図2は、図1に示す画像処理装置10の構成を示すブロック図である。図3は、図1に示すレーザ光源20の構成を示す図である。図4(A)はランダム位相板42の構成を示す平面図、図4(B)は、図4(A)のIVB−IVB線における断面図である。各図には、基準座標としてX−Y−Z座標が示されている。Z方向は、第1レンズ41、ランダム位相板42、正レンズ43、第2レンズ44、及びスクリーン45の光軸方向に沿っており、X−Y面はZ方向に直交する面である。
<First Embodiment>
The first embodiment is an embodiment in which the image processing device of the present invention is applied to a vehicle head-up display device. FIG. 1 is a side view showing a configuration of an image processing apparatus 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the image processing apparatus 10 shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of the laser light source 20 shown in FIG. 4A is a plan view showing the configuration of the random phase plate 42, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line IVB-IVB in FIG. 4A. In each figure, XYZ coordinates are shown as reference coordinates. The Z direction is along the optical axis direction of the first lens 41, the random phase plate 42, the positive lens 43, the second lens 44, and the screen 45, and the XY plane is a plane orthogonal to the Z direction.

図1又は図2に示すように、画像処理装置10は、レーザ光源20と、走査手段としてのスキャナ30と、第1レンズ41と、分割手段としてのランダム位相板42と、屈折手段としての正レンズ43と、第2レンズ44と、拡散手段としてのスクリーン45と、投影光学系としての投影ミラー51と、レーザドライバ21と、スキャナドライバ31と、制御部70と、メモリ71とを備える。ここで、第1レンズ41、ランダム位相板42、正レンズ43、第2レンズ44、及びスクリーン45は、図1に示すように、光軸の延長線がZ方向に沿って互いに重なるように、スキャナ30側から投影ミラー51側へ順に配置されている。   As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the image processing apparatus 10 includes a laser light source 20, a scanner 30 as a scanning unit, a first lens 41, a random phase plate 42 as a dividing unit, and a positive unit as a refracting unit. A lens 43, a second lens 44, a screen 45 as a diffusing unit, a projection mirror 51 as a projection optical system, a laser driver 21, a scanner driver 31, a control unit 70, and a memory 71 are provided. Here, as shown in FIG. 1, the first lens 41, the random phase plate 42, the positive lens 43, the second lens 44, and the screen 45 are arranged so that the extension lines of the optical axes overlap each other along the Z direction. They are arranged in order from the scanner 30 side to the projection mirror 51 side.

レーザ光源20は、振幅変調された可視領域のレーザ光を平行光として出射する光源であって、レーザドライバ21から供給される電流量に応じた強度の光を出射する。この光は、その進行方向に直交する断面が点状の光であって、振幅の変調、及び、レーザドライバ21から供給される電流量は制御部70によって制御される。   The laser light source 20 is a light source that emits amplitude-modulated visible region laser light as parallel light, and emits light having an intensity corresponding to the amount of current supplied from the laser driver 21. This light has a point-like cross section perpendicular to the traveling direction, and the amplitude modulation and the amount of current supplied from the laser driver 21 are controlled by the control unit 70.

図3に示すように、レーザ光源20は、3つのレーザーダイオード22a、23a、24aと、3つのコリメータレンズ22b、23b、24bと、ミラー22cと、2つのダイクロイックプリズム23c、24cとを備える。   As shown in FIG. 3, the laser light source 20 includes three laser diodes 22a, 23a, and 24a, three collimator lenses 22b, 23b, and 24b, a mirror 22c, and two dichroic prisms 23c and 24c.

レーザーダイオード22aは、赤色のレーザ光を出射するレーザーダイオードであり、レーザーダイオード22aから出射されたレーザ光はコリメータレンズ22bで平行光とされ、ミラー22cによってダイクロイックプリズム23c側へ反射される。   The laser diode 22a is a laser diode that emits red laser light. The laser light emitted from the laser diode 22a is collimated by the collimator lens 22b and reflected by the mirror 22c toward the dichroic prism 23c.

レーザーダイオード23aは、緑色のレーザ光を出射するレーザーダイオードであり、レーザーダイオード23aから出射されたレーザ光はコリメータレンズ23bで平行光とされ、ダイクロイックプリズム23cによってダイクロイックプリズム24c側へ反射される。ダイクロイックプリズム23cは、コリメータレンズ23bから出射された緑色光を反射させるとともに、ミラー22cで反射された赤色光をダイクロイックプリズム24c側へ透過させる。   The laser diode 23a is a laser diode that emits green laser light. The laser light emitted from the laser diode 23a is collimated by the collimator lens 23b and reflected by the dichroic prism 23c toward the dichroic prism 24c. The dichroic prism 23c reflects the green light emitted from the collimator lens 23b and transmits the red light reflected by the mirror 22c to the dichroic prism 24c side.

レーザーダイオード24aは、青色のレーザ光を出射するレーザーダイオードであり、レーザーダイオード24aから出射されたレーザ光はコリメータレンズ24bで平行光とされ、ダイクロイックプリズム24cによってスキャナ30側へ反射される。ダイクロイックプリズム24cは、コリメータレンズ24bから出射された青色光を反射させるとともに、ダイクロイックプリズム23cから出射した、赤色光と緑色光の合成光をスキャナ30側へ透過させる。
なお、レーザ光源20は、単色のレーザーダイオードで構成してもよい。
The laser diode 24a is a laser diode that emits blue laser light. The laser light emitted from the laser diode 24a is collimated by the collimator lens 24b and reflected to the scanner 30 side by the dichroic prism 24c. The dichroic prism 24c reflects the blue light emitted from the collimator lens 24b and transmits the combined light of the red light and the green light emitted from the dichroic prism 23c to the scanner 30 side.
The laser light source 20 may be composed of a monochromatic laser diode.

スキャナ30は、例えばガルバノミラーであって、2次元スキャナとして、スキャナドライバ31によって反射面33が2つの回動軸を中心として回動する。レーザ光源20から出射したレーザ光は、回動する反射面33で反射されることにより走査光として出射される。この走査においては、まず、Y方向に沿った第1の回動軸(不図示)を中心とした回動によって1ライン分の光が第1レンズ41上に照射される。次に、X方向に沿った第2の回動軸32を中心とした所定量の回動の後に、第1の回動軸を中心とする回動を行うことによって次の1ライン分の光がY方向下側に照射され、これらを繰り返すことによって1フレーム分の光が第1レンズ41上に照射される。スキャナ30の回動方向及び回動速度は、制御部70によって制御され、制御部70からの制御信号にしたがって、スキャナドライバ31はスキャナ30を回動させる。スキャナ30の第2の回動軸32は、ランダム位相板42の光軸42xの延長線上に配置されている。   The scanner 30 is, for example, a galvanometer mirror, and as a two-dimensional scanner, the reflection surface 33 is rotated about two rotation axes by the scanner driver 31. The laser light emitted from the laser light source 20 is emitted as scanning light by being reflected by the rotating reflecting surface 33. In this scanning, first, light for one line is irradiated onto the first lens 41 by rotation about a first rotation axis (not shown) along the Y direction. Next, after a predetermined amount of rotation about the second rotation axis 32 along the X direction, the rotation for the next one line is performed by rotating about the first rotation axis. Is irradiated downward in the Y direction, and light of one frame is irradiated onto the first lens 41 by repeating these steps. The rotation direction and rotation speed of the scanner 30 are controlled by the control unit 70, and the scanner driver 31 rotates the scanner 30 in accordance with a control signal from the control unit 70. The second rotation shaft 32 of the scanner 30 is disposed on an extension line of the optical axis 42 x of the random phase plate 42.

第1レンズ41は、正の屈折力を有するレンズであって、スキャナ30からの反射光をランダム位相板42の光軸42xに平行にして、ランダム位相板42側へ出射させる。   The first lens 41 is a lens having a positive refractive power and emits the reflected light from the scanner 30 to the random phase plate 42 side in parallel with the optical axis 42x of the random phase plate 42.

ランダム位相板42は、第1レンズ41からの入射光を回折させ、出射角及び位相が互いに異なる複数の回折光を出射させる。ランダム位相板42は、例えば樹脂の成形によって形成される。ランダム位相板42は、例えば図4(A)に示すように、正方形の微細なセルSに分割され、各セルSのZ方向における厚みに変化を持たせている。さらに、隣接するセル間において、透過光の位相が概ねπ/2ずつ異なるように設定している。また、セルSの平面積(X−Y面における面積)は、照射される光のビーム径よりも小さく設定している。   The random phase plate 42 diffracts incident light from the first lens 41 and emits a plurality of diffracted lights having different emission angles and phases. The random phase plate 42 is formed by resin molding, for example. For example, as shown in FIG. 4A, the random phase plate 42 is divided into small square cells S, and the thickness of each cell S in the Z direction is changed. Further, the phase of transmitted light is set to be different by approximately π / 2 between adjacent cells. The plane area of the cell S (area on the XY plane) is set smaller than the beam diameter of the irradiated light.

ランダム位相板42においては、スキャナ30で照射されるラインに対応するように、Y方向上側から8つのラインパターン421、422、423、424、425、426、427、428が形成されている。各ラインパターンは8つのセルSで構成される。これらのラインパターンは、図4(B)に例示するように、Z方向において互いに対向する2面(入射面42aと出射面42b)のうち入射面42aに複数の凸部42c(レンズレット)が形成されており、これによって厚みに変化をもたせている。これらの凸部42cは、前記平面に直交する方向(Z方向)に突出しており、その凸部の突出量の分布が不規則になるように配置され、4種類の突出量の凸部42c0、42c1、42c2、42c3がそれぞれ設定される。このような構成により、ランダム位相板42は、その複雑な波面によって、0次光、1次光、2次光、・・等の高次の回折光を発生することができる。したがって、入射光を分割して、多数の異なる、出射角及び位相の回折光を生成できるため、入射した走査光の空間的規則性を乱すことが可能となる。   In the random phase plate 42, eight line patterns 421, 422, 423, 424, 425, 426, 427, and 428 are formed from the upper side in the Y direction so as to correspond to the lines irradiated by the scanner 30. Each line pattern is composed of eight cells S. As illustrated in FIG. 4B, these line patterns include a plurality of convex portions 42c (lenslets) on the incident surface 42a out of two surfaces (incident surface 42a and output surface 42b) facing each other in the Z direction. It is formed, and this changes the thickness. These protrusions 42c protrude in a direction orthogonal to the plane (Z direction), and are arranged so that the distribution of the protrusion amount of the protrusions is irregular, and four types of protrusions 42c0 with protrusion amounts, 42c1, 42c2, and 42c3 are set. With such a configuration, the random phase plate 42 can generate high-order diffracted light such as zero-order light, first-order light, second-order light,. Accordingly, since the incident light can be divided to generate diffracted light having many different exit angles and phases, the spatial regularity of the incident scanning light can be disturbed.

ここで、凸部42cは、出射面42bに設けても良いし、入射面42aと出射面42bの両方に設けても良い。また、分割手段としては、ランダム位相板のほか、回折格子、拡散板、レンチキュラーレンズ、又はマイクロレンズアレイを用いることができる。また、分割手段としては、走査光の出射角のみが異なる複数の分割光を形成する素子であってもよい。さらにまた、第1レンズ41を省略して、スキャナ30からの出射光がランダム位相板42へ直接入射するように構成しても複数の分割光を得ることができる。   Here, the convex portion 42c may be provided on the exit surface 42b, or may be provided on both the entrance surface 42a and the exit surface 42b. In addition to the random phase plate, a diffraction grating, a diffusion plate, a lenticular lens, or a microlens array can be used as the dividing means. Further, the splitting means may be an element that forms a plurality of split lights that differ only in the emission angle of the scanning light. Furthermore, even if the first lens 41 is omitted and the emitted light from the scanner 30 is directly incident on the random phase plate 42, a plurality of divided lights can be obtained.

正レンズ43は、両凸正レンズであって、ランダム位相板42の各点(各画素)から出射された回折光を、出射点ごとに、像側の共役点f2において1点にそれぞれ集光させる。正レンズ43の面形状は、ランダム位相板42の面形状に基づいて、ランダム位相板42で分割された光が共役点f2で1点に集光するように設計する。正レンズ43の共役点f2においては、ランダム位相板42で分割されて出射角と位相が異なった複数の光によって干渉縞を生じるとともに、集光によって像が形成される。なお、屈折手段としては、正レンズ43に代えて、別の形状の正の屈折力を有する単レンズや、凹面鏡や、複数のレンズで構成され、全体として正の屈折力を有する光学系としてもよい。   The positive lens 43 is a biconvex positive lens, and condenses the diffracted light emitted from each point (each pixel) of the random phase plate 42 at one point at the conjugate point f2 on the image side for each emission point. Let The surface shape of the positive lens 43 is designed based on the surface shape of the random phase plate 42 so that the light divided by the random phase plate 42 is condensed at one point at the conjugate point f2. At the conjugate point f2 of the positive lens 43, interference fringes are generated by a plurality of lights divided by the random phase plate 42 and having different phases from the emission angles, and an image is formed by condensing. As the refracting means, instead of the positive lens 43, a single lens having a positive refractive power of another shape, a concave mirror, or an optical system having a positive refractive power as a whole may be configured by a plurality of lenses. Good.

第2レンズ44は、正の屈折力を有するレンズであって、正レンズ43から入射する光をスクリーン45の光軸45cに平行な光としてスクリーン45側へ出射させる。スクリーン45は、例えば、第2レンズ44からの入射光を発散角を有する拡散光として投影ミラー51側へ出射するディフューザである。   The second lens 44 is a lens having a positive refractive power, and emits light incident from the positive lens 43 to the screen 45 side as light parallel to the optical axis 45 c of the screen 45. The screen 45 is, for example, a diffuser that emits incident light from the second lens 44 to the projection mirror 51 side as diffused light having a divergence angle.

スクリーン45の入射点においては、位相と出射角度の異なる多数の光が重畳され、空間的に多数の干渉パターンが重ね合わせられるため、複雑な干渉パターンが発生する。このため、スクリーン45へ入射した光は、空間的に高い周波数成分までもち、スキャナ30によるスキャンに伴う僅かなビームスポット位置の変化において干渉パターンが大きく変化することから、互いに相関性の低い干渉パターンに変化する。このような光を人間が見ると、相関性の低い多数の干渉パターンが時間的に積分された形で認識されるため、スペックルノイズが低減された画像として知覚される。   At the incident point of the screen 45, a large number of lights having different phases and emission angles are superimposed, and a large number of interference patterns are spatially superimposed, so that a complicated interference pattern is generated. For this reason, the light incident on the screen 45 has a spatially high frequency component, and the interference pattern changes greatly due to a slight change in the beam spot position accompanying the scanning by the scanner 30. To change. When such a light is seen by a human, a large number of interference patterns having low correlation are recognized in a temporally integrated form, and thus are perceived as an image with reduced speckle noise.

ここで、ランダム位相板42は正レンズ43の物体側の共役点f1に配置され、第2レンズ44を正レンズ43の像側の共役点f2に配置されている。これにより、ランダム位相板42を出射点とする光が第2レンズ44上の1点に精度良く集光するため、高精細の画像を得ることができる。   Here, the random phase plate 42 is disposed at the conjugate point f 1 on the object side of the positive lens 43, and the second lens 44 is disposed at the conjugate point f 2 on the image side of the positive lens 43. As a result, the light having the random phase plate 42 as the emission point is focused on one point on the second lens 44 with high accuracy, so that a high-definition image can be obtained.

また、第2レンズ44を省略して、正レンズ43の像側の共役点f2にスクリーン45を配置してもよい。この場合、ランダム位相板42の各点から出射され、正レンズ43で屈折された複数の光は、出射点ごとに、スクリーン45において1点にそれぞれ集光する。   Further, the second lens 44 may be omitted, and the screen 45 may be disposed at the conjugate point f2 on the image side of the positive lens 43. In this case, the plurality of lights emitted from the respective points of the random phase plate 42 and refracted by the positive lens 43 are condensed at one point on the screen 45 for each emission point.

投影ミラー51は、反射面51aを有する凹面鏡(拡大鏡)である。スクリーン45で結像した画像を含む投影光は、投影ミラー51で拡大・反射される。この反射光は、車両のウインドシールド61の表示領域に投影される。この表示領域は半反射面として機能するため、入射したイメージ光は、運転者に向けて反射されるとともに、ウインドシールドの前方位置P1に虚像が形成される。ウインドシールド61の前方の虚像を目視することで、運転者の目Eには、ステアリングホイールの上方の前方に各種の情報が表示されているように見える。ここで、投影ミラー51による反射光を別の投影ミラーに入射させ、このミラーでさらに拡大・反射させる構成も可能である。   The projection mirror 51 is a concave mirror (magnifying mirror) having a reflecting surface 51a. Projection light including an image formed on the screen 45 is magnified and reflected by the projection mirror 51. This reflected light is projected onto the display area of the windshield 61 of the vehicle. Since this display area functions as a semi-reflective surface, the incident image light is reflected toward the driver and a virtual image is formed at the front position P1 of the windshield. By visually observing the virtual image in front of the windshield 61, it appears to the driver's eyes E that various types of information are displayed in front of the steering wheel. Here, a configuration in which the reflected light from the projection mirror 51 is incident on another projection mirror and further magnified and reflected by this mirror is also possible.

図5は、第1実施形態の画像処理装置10の実施例を用いた実験結果を示す画像であり、図6は、図5のA−A’線における光強度(輝度)の振幅特性を示すグラフである。図5は、スクリーン45に形成された画像のうち、Y方向の中央付近を撮影した写真である。図6の横軸はX方向における座標に対応する。図5と図6に示す実施例においては、ランダム位相板42のX−Y面中央に円形の貫通孔を設けている。また、ランダム位相板42に照射される光は、その面内において光強度、波長ともに均一のものとしている。   FIG. 5 is an image showing an experimental result using an example of the image processing apparatus 10 of the first embodiment, and FIG. 6 shows an amplitude characteristic of light intensity (luminance) along the line AA ′ in FIG. It is a graph. FIG. 5 is a photograph taken of the vicinity of the center in the Y direction among the images formed on the screen 45. The horizontal axis in FIG. 6 corresponds to the coordinates in the X direction. In the embodiment shown in FIGS. 5 and 6, a circular through hole is provided in the center of the XY plane of the random phase plate 42. Further, the light applied to the random phase plate 42 is uniform in both the light intensity and the wavelength within the plane.

図5に示すように、貫通孔に対応するX方向中央部分の略円形領域Cにおいて光強度の高いスペックルが現れており、図6においても、貫通孔に対応する範囲のピクセル(横軸の約150〜300)において200以上の高い光強度が現れ、大きなP−P値(peak to peak value)を有するスペックルが発生していることが分かる。これに対して、X方向中央部分(図5の領域C)以外では、光強度が低く抑えられており、図1に示す構成によってスペックルが大幅に低減されていることが確認できる。また、図5の領域Cとそれ以外の領域とのスペックルコントラストとして0.11〜0.15が計測された。この計測結果は、主観的にはスペックルがほとんど気にならないレベルであるであることを示している。   As shown in FIG. 5, speckles having high light intensity appear in a substantially circular region C at the center in the X direction corresponding to the through hole. In FIG. 6, pixels in the range corresponding to the through hole (on the horizontal axis) It is understood that a high light intensity of 200 or more appears at about 150 to 300), and speckles having a large peak-to-peak value are generated. On the other hand, the light intensity is suppressed low except in the central portion in the X direction (region C in FIG. 5), and it can be confirmed that the speckle is greatly reduced by the configuration shown in FIG. Moreover, 0.11 to 0.15 was measured as speckle contrast between the region C in FIG. 5 and the other regions. This measurement result shows that the speckle is at a level that is hardly worried subjectively.

以上のように構成されたことから、第1実施形態に係る画像処理装置によれば、次の効果を奏する。   With the configuration as described above, the image processing apparatus according to the first embodiment has the following effects.

レーザ光源を用いたディスプレイでは、干渉パターンとしてのスペックルがノイズとして知覚される。2次元の空間光変調器を用いたディスプレイでは、フレーム期間(例えば1/60秒=16.7ms)でスペックルパターンを変化させることにより、積分した画像を使用者の目に知覚させることで残像効果を利用してスペックルノイズの大幅な低減が可能である。しかしながら、第1実施形態の画像処理装置10のように2次元スキャナを用いて画像を形成するディスプレイでは、1画素の表示期間が数十nsしかないため、この期間にスペックルパターンを多数変化させることが困難であり、使用者に知覚されない程度にスペックルノイズを低減させることが難しい。これに対して、電気光学効果素子を用いて高速でスペックルパターンを変化させる手法が提案されているが、コストが高くなるという問題がある。   In a display using a laser light source, speckles as interference patterns are perceived as noise. In a display using a two-dimensional spatial light modulator, by changing the speckle pattern in a frame period (for example, 1/60 seconds = 16.7 ms), the integrated image is perceived by the user's eyes, thereby causing an afterimage. The speckle noise can be greatly reduced by using the effect. However, in a display that forms an image using a two-dimensional scanner, such as the image processing apparatus 10 of the first embodiment, the display period of one pixel is only tens of ns. Therefore, many speckle patterns are changed during this period. It is difficult to reduce speckle noise to the extent that it is not perceived by the user. On the other hand, although a method for changing the speckle pattern at high speed using an electro-optic effect element has been proposed, there is a problem that the cost increases.

このような問題に対して、上記第1実施形態の画像処理装置10においては、スキャナ30によって走査されたレーザ光を、分割手段としてのランダム位相板42によって複雑な波面と角度をもった多数の光に変換し、さらに、正レンズ43を用いて集光してスクリーン45上に結像させている。この結像点では多数の異なる位相および角度を持った光が重畳されて複雑な干渉パターンが発生する。このため、スクリーン45上に形成された画像は、空間的に高い周波数成分まで有することとなるため、スキャナ30による走査に伴う微小なビームスポット位置の変動で干渉パターンが大きく変化する。このように変化させた干渉パターンは相関性の低いパターンであるため、人間の視覚においては、時間的に積分されることから、スペックルノイズが低減された画像が知覚される。   In order to deal with such a problem, in the image processing apparatus 10 of the first embodiment, the laser light scanned by the scanner 30 has a large number of complex wavefronts and angles with a random phase plate 42 as a dividing unit. The light is converted into light, and further condensed using a positive lens 43 to form an image on the screen 45. At this imaging point, a large number of lights having different phases and angles are superimposed to generate a complicated interference pattern. For this reason, since the image formed on the screen 45 has a spatially high frequency component, the interference pattern greatly changes due to a minute change in the beam spot position accompanying the scanning by the scanner 30. Since the interference pattern thus changed is a pattern with low correlation, it is integrated over time in human vision, so that an image with reduced speckle noise is perceived.

<第2実施形態>
つづいて、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態においては、第1実施形態のレーザ光源20とスキャナ30に代えて、1次元空間光変調器(SLM)を有するレーザ光源と1次元スキャナを用いた点が第1実施形態と異なる。それ以外の構成は第1実施形態と同様であるため、第1実施形態と同じ部材については同じ参照符号を使用して説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment in that a laser light source having a one-dimensional spatial light modulator (SLM) and a one-dimensional scanner are used instead of the laser light source 20 and the scanner 30 of the first embodiment. . Since the other configuration is the same as that of the first embodiment, the same members as those of the first embodiment will be described using the same reference numerals.

第2実施形態の画像処理装置においては、1次元空間変調器で変調した、進行方向の直交断面が線状のレーザ光が1次元スキャナに照射され、1次元スキャナによる走査光が第1レンズ41に照射される。第1レンズ41に照射される光は、形成する1フレームの画像のうちの1ライン分(X方向に沿ったライン)の画素に対応する。1次元スキャナは、第1実施形態のスキャナ30の第2の回動軸32と同様の構成・配置の回動軸を備えている。1次元スキャナによる走査においては、レーザ光源からの1度の照射でX方向に沿った1ライン分が第1レンズ41上に照射され、1次元スキャナの回動によって次の1ライン分がY方向下側に照射され、これを繰り返すことによって1フレーム分の光が照射される。1次元スキャナの回動方向及び回動速度は、第1実施形態のスキャナ30と同様に、制御部70によって制御され、制御部70からの制御信号にしたがって、スキャナドライバ31はスキャナ30を回動させる。   In the image processing apparatus according to the second embodiment, the one-dimensional scanner is irradiated with laser light modulated by a one-dimensional spatial modulator and having a linear cross section in the traveling direction, and the first lens 41 receives scanning light from the one-dimensional scanner. Is irradiated. The light applied to the first lens 41 corresponds to pixels of one line (line along the X direction) in one frame image to be formed. The one-dimensional scanner includes a rotation shaft having the same configuration and arrangement as the second rotation shaft 32 of the scanner 30 of the first embodiment. In the scanning by the one-dimensional scanner, one line along the X direction is irradiated onto the first lens 41 by one irradiation from the laser light source, and the next one line is moved in the Y direction by the rotation of the one-dimensional scanner. The light is irradiated to the lower side, and light for one frame is irradiated by repeating this. The rotation direction and rotation speed of the one-dimensional scanner are controlled by the control unit 70 as in the scanner 30 of the first embodiment, and the scanner driver 31 rotates the scanner 30 according to the control signal from the control unit 70. Let

第1レンズ41は、1次元スキャナによるスキャン位置にかかわらず、第1実施形態と同様に、ランダム位相板42の光軸42xと平行な光を出射する。第1レンズ41からの出射光は、ランダム位相板42に入射し、出射角及び位相が互いに異なる複数の回折光として出射する。これらの複数の回折光は、正レンズ43によって、ランダム位相板42上の各出射点に対応するように、第2レンズ44上で結像される。第2レンズ44は、正レンズ43から入射した光をスクリーン45の光軸45cに平行な光として、スクリーン45側へ出射される。スクリーン45の入射点では、第1実施形態と同様に、位相と角度の異なる多数の光が重畳され、空間的に多数の干渉パターンが重畳され、複雑な干渉パターンが発生する。このため、スクリーン45に入射した光は、空間的に高い周波数成分まで有し、1次元スキャナによる走査に伴って干渉パターンが大きく変化するため、互いに相関性の低い干渉パターンに変化する。このような光を人間が見ると、相関性の低い多数の干渉パターンが時間的に積分された形で認識されるため、スペックルノイズが低減された画像として知覚される。スクリーン45は、拡散手段として、入射光に適当な発散角を与えて出射させる。   The first lens 41 emits light parallel to the optical axis 42x of the random phase plate 42, similarly to the first embodiment, regardless of the scanning position by the one-dimensional scanner. Light emitted from the first lens 41 enters the random phase plate 42 and is emitted as a plurality of diffracted lights having different emission angles and phases. The plurality of diffracted lights are imaged on the second lens 44 by the positive lens 43 so as to correspond to the emission points on the random phase plate 42. The second lens 44 emits the light incident from the positive lens 43 to the screen 45 side as light parallel to the optical axis 45 c of the screen 45. At the incident point of the screen 45, as in the first embodiment, a large number of lights having different phases and angles are superimposed, a large number of spatial interference patterns are superimposed, and a complicated interference pattern is generated. For this reason, the light incident on the screen 45 has a spatially high frequency component, and the interference pattern changes greatly with the scanning by the one-dimensional scanner. When such a light is seen by a human, a large number of interference patterns having low correlation are recognized in a temporally integrated form, and thus are perceived as an image with reduced speckle noise. The screen 45 emits incident light with an appropriate divergence angle as a diffusing means.

第2実施形態の画像処理装置は、断面が線状のレーザ光を1次元スキャナで走査するものであるが、このような画像処理装置においても1ラインの表示期間が短いため、従来はスペックルノイズを低減することが難しかった。これに対して、第2実施形態の画像処理装置では、1次元スキャナによって走査されたレーザ光を、ランダム位相板42によって複雑な波面と角度をもった多数の光に変換し、さらに、正レンズ43を用いて集光してスクリーン45上に結像させている。このため、スクリーン45上の結像点では多数の異なる位相および角度を持った光が重畳されて複雑な干渉パターンが発生し、スクリーン45上に形成された画像は、空間的に高い周波数成分まで有することとなる。1次元スキャナによる走査に伴う微小なビームスポット位置の変動で干渉パターンが大きく変化し、このように変化させた干渉パターンは相関性の低いパターンであるため、人間の視覚においては、時間的に積分されることから、スペックルノイズが低減された画像が知覚される。
なお、その他の構成、作用、効果は第1実施形態と同様である。
The image processing apparatus according to the second embodiment scans laser light having a linear cross section with a one-dimensional scanner. However, even in such an image processing apparatus, since the display period of one line is short, speckle has been conventionally used. It was difficult to reduce noise. On the other hand, in the image processing apparatus of the second embodiment, the laser light scanned by the one-dimensional scanner is converted into a large number of lights having complicated wavefronts and angles by the random phase plate 42, and further, a positive lens 43 is condensed to form an image on the screen 45. For this reason, a large number of light beams having different phases and angles are superimposed on the image formation point on the screen 45 to generate a complicated interference pattern, and the image formed on the screen 45 has a spatially high frequency component. Will have. The interference pattern changes greatly due to the minute fluctuations in the beam spot position associated with scanning by a one-dimensional scanner, and the interference pattern thus changed is a pattern with low correlation. Thus, an image with reduced speckle noise is perceived.
Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment.

<第3実施形態>
第3実施形態においては、第1実施形態及び第2実施形態のランダム位相板42に代えて、分割手段としてマイクロレンズアレイを用いている。それ以外の構成は、第1実施形態又は第2実施形態と同様である。
<Third Embodiment>
In the third embodiment, instead of the random phase plate 42 of the first and second embodiments, a microlens array is used as a dividing unit. Other configurations are the same as those in the first embodiment or the second embodiment.

図7(A)は、第3実施形態における分割手段としてのマイクロレンズアレイ142の構成を示す平面図、図7(B)は図7(A)に示すマイクロレンズアレイ142の側面図である。マイクロレンズアレイ142には、Z方向に突出する微小な凸レンズ142aが、X方向及びY方向に一定の間隔で複数設けられている。マイクロレンズアレイ142は、その光軸がZ方向に沿うように、凸レンズ142aが第1レンズ41に対向するように配置される。   FIG. 7A is a plan view showing a configuration of a microlens array 142 as a dividing unit in the third embodiment, and FIG. 7B is a side view of the microlens array 142 shown in FIG. 7A. The microlens array 142 is provided with a plurality of minute convex lenses 142a protruding in the Z direction at regular intervals in the X direction and the Y direction. The microlens array 142 is arranged so that the convex lens 142a faces the first lens 41 so that the optical axis thereof is along the Z direction.

第1レンズ41から出射した光は、Z方向に平行に進み、対応する位置の凸レンズ142aにそれぞれ入射する。各凸レンズ142aに入射した光は、分割光としてそれぞれ出射され、かつ、凸レンズ142aの屈折力に応じてそれぞれ集光され、正レンズ43に入射する。このようにしてマイクロレンズアレイ142から出射される複数の分割光は、マイクロレンズアレイ142の出射面142b上の出射位置が互いに異なる。ここで、各凸レンズ142aの形状を異なるものとすると、各凸レンズから出射される光は出射角が互いに異なる光となる。また、第1レンズ41を設けずに、スキャナ30からの出射光を直接マイクロレンズアレイ142に入射させるようにした構成も可能であって、この場合も各凸レンズから出射角が互いに異なる光が出射する。   The light emitted from the first lens 41 travels parallel to the Z direction and enters the convex lens 142a at the corresponding position. The light incident on each convex lens 142 a is emitted as divided light, and is condensed according to the refractive power of the convex lens 142 a, and enters the positive lens 43. In this way, the plurality of split lights emitted from the microlens array 142 have different emission positions on the emission surface 142b of the microlens array 142. Here, if the shape of each convex lens 142a is different, the light emitted from each convex lens becomes light having different emission angles. Further, it is possible to adopt a configuration in which the light emitted from the scanner 30 is directly incident on the microlens array 142 without providing the first lens 41. In this case, light having different emission angles is emitted from each convex lens. To do.

このように、マイクロレンズアレイ142から、出射角及び出射位置が互いに異なる複数の分割光を出射させることにより、スキャナ30によって走査されたレーザ光が、複雑な波面と角度をもった多数の光に変換されるため、第1実施形態又は第2実施形態と同様に、スペックルノイズの低減を効果的かつ低コストで実現することができる。
なお、その他の構成、作用、効果は第1実施形態又は第2実施形態と同様である。
In this way, by emitting a plurality of divided lights having different emission angles and emission positions from the microlens array 142, the laser light scanned by the scanner 30 becomes a large number of lights having complex wavefronts and angles. Since it is converted, the speckle noise can be reduced effectively and at a low cost, as in the first embodiment or the second embodiment.
Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment or the second embodiment.

本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的または本発明の思想の範囲内において改良または変更が可能である。   Although the present invention has been described with reference to the above embodiment, the present invention is not limited to the above embodiment, and can be improved or changed within the scope of the purpose of the improvement or the idea of the present invention.

以上のように、本発明に係る画像処理装置は、レーザ光を走査して画像を形成する画像処理装置に有用であって、スペックルノイズを効果的かつ低コストで低減できる点で有用である。   As described above, the image processing apparatus according to the present invention is useful for an image processing apparatus that scans a laser beam to form an image, and is useful in that speckle noise can be effectively reduced at low cost. .

10 画像処理装置
20 レーザ光源
22a、23a、24a レーザーダイオード
22b、23b、24b コリメータレンズ
22c ミラー
23c、24c ダイクロイックプリズム
30 スキャナ(走査手段)
41 第1レンズ
42 ランダム位相板(分割手段、回折手段)
42a 入射面
42b 出射面
42c 凸部
42x 光軸
43 正レンズ(屈折手段)
44 第2レンズ
45 スクリーン(拡散手段)
45c 光軸
51 投影ミラー(投影光学系)
61 ウインドシールド
142 マイクロレンズアレイ(分割手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Image processing apparatus 20 Laser light source 22a, 23a, 24a Laser diode 22b, 23b, 24b Collimator lens 22c Mirror 23c, 24c Dichroic prism 30 Scanner (scanning means)
41 First lens 42 Random phase plate (dividing means, diffracting means)
42a Incident surface 42b Output surface 42c Convex part 42x Optical axis 43 Positive lens (refractive means)
44 Second lens 45 Screen (Diffusion means)
45c Optical axis 51 Projection mirror (projection optical system)
61 Windshield 142 Micro lens array (dividing means)

Claims (11)

レーザ光源と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光を走査する走査手段と、
前記走査手段から照射された走査光を、出射角が互いに異なる複数の分割光に分割する分割手段と、
前記複数の分割光を屈折させ、像側の共役点において一点に集光させる屈折手段と、
前記共役点に配置され、前記屈折手段からの出射光による像が形成されるスクリーンと、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
A laser light source;
Scanning means for scanning laser light emitted from the laser light source;
A dividing unit that divides the scanning light emitted from the scanning unit into a plurality of divided lights having different emission angles;
Refracting means for refracting the plurality of split lights and condensing them at one point at a conjugate point on the image side;
A screen disposed at the conjugate point, on which an image is formed by light emitted from the refracting means;
An image processing apparatus comprising:
前記分割手段は前記走査光を回折させる回折手段であって、前記複数の分割光は、前記走査光を前記回折手段に入射することによって得られる、出射角及び位相が互いに異なる複数の回折光である
ことを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。
The dividing means is a diffracting means for diffracting the scanning light, and the plurality of divided lights are a plurality of diffracted lights having different emission angles and phases obtained by making the scanning light incident on the diffracting means. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus is provided.
前記回折手段は、回折格子、ランダム位相板、拡散板、レンチキュラーレンズ、又はマイクロレンズアレイである
ことを特徴とする請求項2に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the diffraction unit is a diffraction grating, a random phase plate, a diffusion plate, a lenticular lens, or a microlens array.
前記屈折手段は正の屈折力を有するレンズである
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the refracting unit is a lens having a positive refractive power.
前記分割手段は、前記屈折手段の物体側の共役点に配置されている
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the dividing unit is disposed at a conjugate point on the object side of the refraction unit.
前記走査手段と前記分割手段の間に第1レンズが配置され、
前記第1レンズは、前記走査手段から照射された前記走査光を、前記分割手段の光軸に平行な光として前記分割手段側へ出射させる
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の画像処理装置。
A first lens is disposed between the scanning means and the dividing means;
6. The first lens according to claim 1, wherein the first lens emits the scanning light emitted from the scanning unit to the dividing unit side as light parallel to an optical axis of the dividing unit. The image processing apparatus according to claim 1.
前記屈折手段と前記スクリーンの間に第2レンズが配置され、
前記第2レンズは、前記屈折手段からの出射光を、前記スクリーンの光軸に平行な光として前記スクリーン側へ出射させる
ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
A second lens is disposed between the refraction means and the screen;
7. The second lens according to claim 1, wherein the second lens emits light emitted from the refracting means to the screen side as light parallel to the optical axis of the screen. Image processing apparatus.
前記レーザ光源は振幅変調した光を出射する
ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the laser light source emits amplitude-modulated light.
前記スクリーンは前記屈折手段からの入射光を拡散させる拡散手段である
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the screen is a diffusing unit that diffuses incident light from the refracting unit.
前記画像処理装置は、車両に設置され、
前記スクリーンで結像した像に基づいてウインドシールドに投影画像を生成する投影光学系を備える
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The image processing apparatus is installed in a vehicle,
The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: a projection optical system that generates a projection image on a windshield based on an image formed on the screen.
前記分割手段は前記走査光を分割集光させるマイクロレンズアレイであって、前記複数の分割光は、前記走査光を前記マイクロレンズアレイに入射することによって得られる、出射角及び出射位置が互いに異なる複数の分割光であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The dividing unit is a microlens array that divides and collects the scanning light, and the plurality of divided lights have different emission angles and emission positions obtained by making the scanning light incident on the microlens array. The image processing apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus includes a plurality of divided lights.
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