JP2017097189A - スクリーン、画像表示装置及び物体装置 - Google Patents
スクリーン、画像表示装置及び物体装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017097189A JP2017097189A JP2015229680A JP2015229680A JP2017097189A JP 2017097189 A JP2017097189 A JP 2017097189A JP 2015229680 A JP2015229680 A JP 2015229680A JP 2015229680 A JP2015229680 A JP 2015229680A JP 2017097189 A JP2017097189 A JP 2017097189A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- screen
- optical
- substrate
- image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 111
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 53
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 7
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 22
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 206010047571 Visual impairment Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
Description
ところで、ヘッドアップディスプレイの投射方式は、液晶パネル、DMDパネル(デジタルミラーデバイスパネル)、蛍光表示管(VFD)のようなイメージングデバイスで中間像を形成する「パネル方式」と、レーザ光源から射出されたレーザビームを2次元走査デバイスで走査し中間像を形成する「レーザ走査方式」がある。特に後者のレーザ走査方式は、全画面発光の部分的遮光で画像を形成するパネル方式とは違い、各画素に対して発光/非発光を割り当てることができるため、一般に高コントラストの画像を形成することができる。
図3には、HUD装置の制御系のハードウェア構成を示すブロック図が示されている。HUD装置の制御系は、図3に示されるように、FPGA600、CPU602、ROM604、I/F608、バスライン610、LDドライバ6111、MEMSコントローラ615を備えている。
図4には、HUD装置の機能を示すブロック図が示されている。HUD装置は、図4に示されるように、車両情報入力部800、外部情報入力部802、画像データ生成部804及び画像描画部806を備えている。車両情報入力部800には、CAN等から車両の情報(速度、走行距離、対象物までの距離、外界の明るさ等の情報)が入力される。外部情報入力部802には、外部ネットワークから車両外部の情報(GPSからのナビ情報等)が入力される。画像データ生成部804は、車両情報入力部800及び外部情報入力部802から入力される情報に基づいて、描画すべき画像の画像データを生成し、FPGA600に送る。画像描画部806は、制御部8060を備え、該制御部8060は、FPGA600に画像描画を開始もしくは終了させるための制御信号を送信する。
図5には、光源部11の構成が示されている。光源部11は、図5に示されるように、単数あるいは複数の発光点を有する複数の発光素子111R、111B、111Gを含む。各発光素子は、LD(レーザダイオード)であり、互いに異なる波長λR、λG、λBの光束を放射する。例えばλR=640nm、λG=530nm、λB=445nmである。各LDは、FPGA600によりLDドライバ6111を介して画像データに応じて変調駆動される。LD111R、111G、111Bから放射された波長λR、λG、λBの光束は、対応するカップリングレンズ112R、112G、112Bにより後続の光学系にカップリングされる。カップリングされた光束は、対応するアパーチャ部材113R、113G、113Bにより整形される。各アパーチャ部材の開口形状は、光束の発散角等に応じて円形、楕円形、長方形、正方形等、様々な形状とすることができる。その後、対応するアパーチャ部材で整形された光束は、合成素子115により光路合成される。合成素子115は、プレート状あるいはプリズム状のダイクロイックミラーであり、波長に応じて光束を反射/透過し、1つの光路に合成する。合成された光束は、レンズ119により光偏向器15の反射面に導かれる。レンズ119は、光偏向器15側に凹面が向くメニスカスレンズである。
図6には、光偏向器15の構成が示されている。光偏向器15は、半導体プロセスにて製造されたMEMSスキャナであり、図6に示されるように、反射面を有するミラー150と、X軸方向に並ぶ複数の梁を含み、隣り合う2つの梁が折り返し部を介して蛇行するように接続された一対の蛇行部152とを有する。各蛇行部152の隣り合う2つの梁は、梁A(152a)、梁B(152b)とされ、枠部材154に支持されている。複数の梁には、複数の圧電部材156(例えばPZT)が個別に設けられている。各蛇行部の隣り合う2つの梁の圧電部材に異なる電圧を印加することで、該蛇行部の隣り合う2つの梁が異なる方向に撓み、それが蓄積されて、ミラー150がX軸周り(=垂直方向)に大きな角度で回転することになる。このような構成により、X軸を中心とした垂直方向の光走査が、低電圧で可能となる。一方、Y軸を中心とした水平方向では、ミラー150に接続されたトーションバーなどを利用した共振による光走査が行われる。
図9(A)、図9(B)には、それぞれ実施例1のスクリーン30aの平面図、断面図が示されている。実施例1のスクリーン30aは、図9(A)及び図9(B)に示されるように、入射側の面(一面)にマイクロレンズアレイ(以下「MLA」と略称する)が形成され、出射側の面(他面)にマイクロプリズムアレイ(以下「MPA」と略称する)が形成された透明基板から成る。すなわち、スクリーン30aは、透過スクリーンである。MLAの複数のマイクロレンズとMPAの複数のマイクロプリズムは、1対1で対応している。
図13(A)〜図13(C)には、それぞれ実施例2のスクリーン30bのI型〜III型が示されている。
図14には、実施例3のスクリーン30cの断面図が示されている。上記実施例1、2ではスクリーンとして透過型のものが用いられているが、実施例3のスクリーン30cは、反射型とされている。
Claims (20)
- 複数の集光面を含む第1の光学面と、
前記第1の光学面を介した光が入射され、前記複数の集光面に対応し、対応する前記集光面を介した、前記光の一部を屈折させる複数の屈折面を含む第2の光学面と、を備えることを特徴とするスクリーン。 - 前記屈折面は、対応する前記集光面の焦点位置近傍に位置していることを特徴とする請求項1に記載のスクリーン。
- 前記第2の光学面は、前記第1の光学面を介した前記光の拡散又は収束を抑制することを特徴とする請求項1又は2に記載のスクリーン。
- 前記屈折面は、対応する前記集光面の中心に斜入射した、前記光の一部を該集光面の光軸側に屈折させ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スクリーン。
- 前記屈折面は、対応する前記集光面の中心に斜入射した、前記光の一部を該集光面の光軸に平行な方向に屈折させることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記第1の光学面は基板の一面に形成され、前記第2の光学面は前記基板の他面に形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記第1の光学面が形成された第1の基板と、前記第2の光学面が形成された第2の基板が、前記第1及び第2の光学面が向き合うように固定されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記第1の光学面が一面に形成された第1の基板と前記第2の光学面が形成された第2の基板とが、前記第1の基板の他面と前記第2の光学面が向き合うように固定されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記第1の光学面が形成された第1の基板と前記第2の光学面が一面に形成された第2の基板とが、前記第1の光学面と前記第2の基板の他面が向き合うように固定されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記集光面はマイクロレンズ面であり、
前記光が前記第1の光学面側から照射されるように設置されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のスクリーン。 - 前記集光面はマイクロミラー面であり、
前記光が前記第2の光学面側から照射されるように設置されることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のスクリーン。 - 前記屈折面の傾斜角は、前記第2の光学面の中心側から外周側にかけて単調増加又は単調減少することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 前記屈折面は、ブレーズド回折格子の格子面であることを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載のスクリーン。
- 光により画像を形成する画像形成手段と、
前記画像を形成した光が照射される請求項1〜13のいずれか一項に記載のスクリーンと、を備える画像表示装置。 - 前記画像形成手段は、
画像情報に応じて変調されたレーザ光を出射する光源部と、
前記光源部からのレーザ光を偏向する光偏向器と、を含むことを特徴とする請求項14に記載の画像表示装置。 - 前記光偏向器で偏向されたレーザ光を前記スクリーンに導く光学系を更に含むことを特徴とする請求項15に記載の画像表示装置。
- 前記光偏向器で偏向されたレーザ光が前記スクリーンに直接照射されることを特徴とする請求項15に記載の画像表示装置。
- 前記スクリーンを介したレーザ光を透過反射部材に向けて投射する投光部を更に備えることを特徴とする請求項14〜17のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 請求項18に記載の画像表示装置と、
前記画像表示装置が搭載される物体と、を備える物体装置。 - 前記物体は、移動体であることを特徴とする請求項19に記載の物体装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015229680A JP6606998B2 (ja) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | スクリーン、画像表示装置及び物体装置 |
JP2019184337A JP6904398B2 (ja) | 2015-11-25 | 2019-10-07 | 光学システム、画像表示装置及び物体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015229680A JP6606998B2 (ja) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | スクリーン、画像表示装置及び物体装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019184337A Division JP6904398B2 (ja) | 2015-11-25 | 2019-10-07 | 光学システム、画像表示装置及び物体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017097189A true JP2017097189A (ja) | 2017-06-01 |
JP6606998B2 JP6606998B2 (ja) | 2019-11-20 |
Family
ID=58816774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015229680A Active JP6606998B2 (ja) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | スクリーン、画像表示装置及び物体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6606998B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019074447A (ja) * | 2017-10-18 | 2019-05-16 | スタンレー電気株式会社 | レーザレーダ装置 |
WO2019093496A1 (ja) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | コニカミノルタ株式会社 | 虚像投影光学系及び表示装置 |
CN111856851A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-10-30 | 广东烨嘉光电科技股份有限公司 | 一种复合微透镜和微棱镜的投影系统 |
CN111856853A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-10-30 | 广东烨嘉光电科技股份有限公司 | 一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统 |
JP2021135472A (ja) * | 2020-02-28 | 2021-09-13 | 株式会社リコー | 表示装置、及び移動体 |
EP3754413A4 (en) * | 2018-02-14 | 2021-10-27 | Yazaki Corporation | PROJECTION DISPLAY DEVICE |
CN114690532A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 华为技术有限公司 | 显示系统 |
WO2023127189A1 (ja) * | 2021-12-27 | 2023-07-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 表示装置 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56149002A (en) * | 1980-04-19 | 1981-11-18 | Ricoh Co Ltd | Optical imaging device |
JPH0391702A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-17 | Dainippon Printing Co Ltd | フレネルレンズ、その応用光学系及びそのフレネルレンズの製造方法 |
JP2009204797A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Dainippon Printing Co Ltd | 透過型スクリーン及び背面投射型表示装置 |
US20120244910A1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | Microsoft Corporation | Flexible mobile display |
JP2013064985A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-04-11 | Denso Corp | ヘッドアップディスプレイ装置 |
JP2013088693A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Seiko Epson Corp | 映像表示装置 |
JP2014142423A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Denso Corp | ヘッドアップディスプレイ装置 |
-
2015
- 2015-11-25 JP JP2015229680A patent/JP6606998B2/ja active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56149002A (en) * | 1980-04-19 | 1981-11-18 | Ricoh Co Ltd | Optical imaging device |
JPH0391702A (ja) * | 1989-09-04 | 1991-04-17 | Dainippon Printing Co Ltd | フレネルレンズ、その応用光学系及びそのフレネルレンズの製造方法 |
JP2009204797A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Dainippon Printing Co Ltd | 透過型スクリーン及び背面投射型表示装置 |
US20120244910A1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | Microsoft Corporation | Flexible mobile display |
JP2013064985A (ja) * | 2011-08-29 | 2013-04-11 | Denso Corp | ヘッドアップディスプレイ装置 |
JP2013088693A (ja) * | 2011-10-20 | 2013-05-13 | Seiko Epson Corp | 映像表示装置 |
JP2014142423A (ja) * | 2013-01-22 | 2014-08-07 | Denso Corp | ヘッドアップディスプレイ装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019074447A (ja) * | 2017-10-18 | 2019-05-16 | スタンレー電気株式会社 | レーザレーダ装置 |
WO2019093496A1 (ja) * | 2017-11-10 | 2019-05-16 | コニカミノルタ株式会社 | 虚像投影光学系及び表示装置 |
EP3754413A4 (en) * | 2018-02-14 | 2021-10-27 | Yazaki Corporation | PROJECTION DISPLAY DEVICE |
JP2021135472A (ja) * | 2020-02-28 | 2021-09-13 | 株式会社リコー | 表示装置、及び移動体 |
CN111856851A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-10-30 | 广东烨嘉光电科技股份有限公司 | 一种复合微透镜和微棱镜的投影系统 |
CN111856853A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-10-30 | 广东烨嘉光电科技股份有限公司 | 一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统 |
CN111856853B (zh) * | 2020-08-17 | 2021-03-02 | 广东烨嘉光电科技股份有限公司 | 一种复合微棱镜的微透镜阵列投影系统 |
CN114690532A (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-01 | 华为技术有限公司 | 显示系统 |
WO2022143236A1 (zh) * | 2020-12-31 | 2022-07-07 | 华为技术有限公司 | 显示系统 |
CN114690532B (zh) * | 2020-12-31 | 2024-04-23 | 华为技术有限公司 | 显示系统 |
WO2023127189A1 (ja) * | 2021-12-27 | 2023-07-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6606998B2 (ja) | 2019-11-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10502972B2 (en) | Image display device and mobile object | |
JP6606998B2 (ja) | スクリーン、画像表示装置及び物体装置 | |
US10078217B2 (en) | Image display device and apparatus | |
JP6478151B2 (ja) | 画像表示装置及び物体装置 | |
JP6555507B2 (ja) | 画像表示装置及び移動体 | |
JP5310810B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6579485B2 (ja) | 光走査装置、画像表示装置及び物体装置 | |
JP6638198B2 (ja) | 画像表示装置及び移動体 | |
JP2015145962A (ja) | 画像表示装置、移動体及びレンズアレイ | |
JP6672746B2 (ja) | 画像表示装置および車両 | |
WO2017098913A1 (ja) | 光走査装置、画像表示装置、および車両 | |
JP6792188B2 (ja) | 光走査装置及び画像表示装置 | |
US10598830B2 (en) | Screen member, image display apparatus, and object apparatus | |
WO2016185992A1 (ja) | 表示装置 | |
JP6852354B2 (ja) | 表示装置および移動体 | |
JP6904398B2 (ja) | 光学システム、画像表示装置及び物体装置 | |
JP2020060619A (ja) | 表示システム、移動体および透過部材 | |
JP2017103082A (ja) | 光源装置、画像表示装置及び物体装置 | |
WO2017179655A1 (ja) | 透過スクリーン及びレーザー走査型表示装置 | |
JP2020154280A (ja) | 表示システム、移動体および光学素子 | |
JP2021144131A (ja) | 表示装置、及び移動体 | |
JP2020071475A (ja) | 表示装置、表示システムおよび移動体 | |
JP2017146581A (ja) | 光源装置、画像表示装置及び物体装置 | |
JP2020030275A (ja) | 画像投射装置および拡散スクリーンおよびヘッドアップディスプレイおよび移動体 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20181009 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190708 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190716 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190911 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191007 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6606998 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |