JP2019124859A - Microlens array unit and display device - Google Patents

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Abstract

To provide a microlens array unit capable of suppressing reduction in the contrast of an image and color rendering property due to external light such as sun rays, even when an LED light source is used.SOLUTION: A microlens array unit 100 includes microlens arrays 120, 130, a plurality of light-shielding parts 141, and a plurality of light-transmitting parts 152. The microlens array 120 has a plurality of lenses 121 formed therein. The microlens array 130 is disposed to oppose to the microlens array 120. The microlens array 130 has a plurality of lenses 131 formed therein. The plurality of light-shielding parts 141 are respectively disposed on optical axes C131 of the plurality of lenses 131. The plurality of light-transmitting parts 152 are respectively disposed on optical axes C121 of the plurality of lenses 121. The plurality of light-shielding parts 141 are respectively disposed at or near focal positions of the plurality of lenses 131.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車載用表示装置等に用いられるマイクロレンズアレイユニット及び表示装置に関する。   The present invention relates to a microlens array unit and a display device used for an on-vehicle display device and the like.

車載用表示装置としてヘッドアップディスプレイ等の表示装置が用いられている。一般的に、ヘッドアップディスプレイは、車両のダッシュボードの内部に収容されている。ヘッドアップディスプレイは、ダッシュボードから画像光をフロントガラス等に照射する。運転者は少ない視線移動で、フロントガラスに照射された画像光を、虚像の画像として視認する。運転者は視認した画像から様々な文字情報または映像情報を取得することができる。特許文献１には、レーザ光源を用いたヘッドアップディスプレイが記載されている。   A display device such as a head-up display is used as a vehicle-mounted display device. Generally, the head-up display is housed inside the dashboard of the vehicle. The head-up display irradiates image light from a dashboard to a windshield or the like. The driver visually recognizes the image light emitted to the windshield as an image of a virtual image with little movement of the line of sight. The driver can acquire various text information or video information from the viewed image. Patent Document 1 describes a head-up display using a laser light source.

特開２０１２−２０８４４０号公報JP 2012-208440 A

太陽光等の外光が画像光の光路を通ってヘッドアップディスプレイ内に入射する場合がある。外光がヘッドアップディスプレイ内に入射することにより、フロントガラスに表示される画像のコントラストが低下したり、演色性が低下したりする。そのため、運転者はフロントガラスに表示される画像を視認しにくくなる。   Outside light such as sunlight may enter the head-up display through the optical path of the image light. When external light enters the head-up display, the contrast of the image displayed on the windshield is reduced and the color rendering property is reduced. Therefore, it becomes difficult for the driver to visually recognize the image displayed on the windshield.

そこで、特許文献１に記載されているヘッドアップディスプレイでは、マイクロレンズアレイと遮光部材とを組み合わせることにより、ヘッドアップディスプレイ内への外光の入射を抑制する。遮光部材には、画像光が透過する光透過領域が形成されている。   Therefore, in the head-up display described in Patent Document 1, the combination of the microlens array and the light shielding member suppresses the incidence of external light into the head-up display. In the light blocking member, a light transmitting area through which the image light is transmitted is formed.

ヘッドアップディスプレイ等の車載用表示装置の光源としてレーザ光源を用いる場合、レーザ光源は高価であり、レーザ発振するための温度範囲が狭い。車載用表示装置の光源として例えばＬＥＤ光源を用いる場合、ＬＥＤ光源は、レーザ光源と比較して安価であり、動作温度範囲が広いため、車載用表示装置の光源として好適である。   When a laser light source is used as a light source of a vehicle-mounted display device such as a head-up display, the laser light source is expensive and the temperature range for laser oscillation is narrow. When, for example, an LED light source is used as the light source of the in-vehicle display device, the LED light source is inexpensive as compared with the laser light source and has a wide operating temperature range, and thus is suitable as the light source of the in-vehicle display device.

しかしながら、車載用表示装置の光源としてＬＥＤ光源を用いる場合、通常、マイクロレンズアレイの焦点位置におけるＬＥＤの光線の幅がレーザの光線の幅よりも広い。そのため、遮光部材の光透過領域を広く設定することが必要である。光透過領域を広く設定すると遮光部材の遮光性が低下する。   However, when an LED light source is used as a light source of a vehicle-mounted display device, the width of the LED light beam at the focal position of the microlens array is usually wider than the width of the laser light beam. Therefore, it is necessary to widen the light transmission area of the light shielding member. When the light transmission area is set wide, the light shielding property of the light shielding member is reduced.

従って、特許文献１に記載されているような車載用表示装置では、ＬＥＤ光源を用いる場合、外光が光透過領域を透過する確率が大きくなるため、フロントガラスに表示される画像のコントラスト及び演色性が、レーザ光源を用いた場合よりも低下する場合がある。   Therefore, in the in-vehicle display device as described in Patent Document 1, when an LED light source is used, the probability that external light passes through the light transmission region is large, so the contrast and the color rendering of the image displayed on the windshield In some cases, the quality may be lower than when using a laser light source.

本発明は、光源に影響されることなく、太陽光等の外光による画像のコントラスト及び演色性の低下を抑制できるマイクロレンズアレイユニット及び表示装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a microlens array unit and a display device capable of suppressing deterioration in contrast and color rendering of an image due to external light such as sunlight without being affected by a light source.

本発明は、複数の第１のレンズが形成されている第１のマイクロレンズアレイと、
前記第１のマイクロレンズアレイに対向して配置され、複数の第２のレンズが形成されている第２のマイクロレンズアレイと、
前記複数の第２のレンズの光軸上にそれぞれ配置された複数の遮光部と、
前記複数の第１のレンズの光軸上にそれぞれ配置された複数の光透過部と、
を備えることを特徴とするマイクロレンズアレイユニットを提供する。 The present invention provides a first microlens array in which a plurality of first lenses are formed;
A second microlens array disposed opposite to the first microlens array, wherein a plurality of second lenses are formed;
A plurality of light blocking portions respectively disposed on the optical axes of the plurality of second lenses;
A plurality of light transmitting portions respectively disposed on the optical axes of the plurality of first lenses;
To provide a microlens array unit.

また、本発明は、照明光を射出する光源を有し、前記照明光を画像データに基づいて光変調し、画像光を生成する画像投影装置と、前記画像光を透過させるマイクロレンズアレイユニットとを備え、前記マイクロレンズアレイユニットは、複数の第１のレンズが形成されている第１のマイクロレンズアレイと、前記第１のマイクロレンズアレイに対向して配置され、複数の第２のレンズが形成されている第２のマイクロレンズアレイと、前記複数の第２のレンズの光軸上にそれぞれ配置された複数の遮光部と、前記複数の第１のレンズの光軸上にそれぞれ配置された複数の光透過部とを有することを特徴とする表示装置を提供する。   The present invention also includes an image projection apparatus having a light source for emitting illumination light, and modulating the illumination light based on image data to generate image light, and a microlens array unit for transmitting the image light. And the microlens array unit includes a first microlens array in which a plurality of first lenses are formed, and a plurality of second lenses disposed opposite to the first microlens array. A second microlens array being formed, a plurality of light blocking portions respectively disposed on the optical axes of the plurality of second lenses, and an optical axis disposed on the optical axes of the plurality of first lenses Provided is a display device characterized by having a plurality of light transmitting portions.

本発明のマイクロレンズアレイユニット及び表示装置によれば、光源に影響されることなく、太陽光等の外光による画像のコントラスト及び演色性の低下を抑制できる。   According to the microlens array unit and the display device of the present invention, it is possible to suppress a decrease in contrast and color rendering of an image due to external light such as sunlight without being affected by a light source.

一実施形態の表示装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the display apparatus of one Embodiment. 一実施形態の表示装置における実施例１のマイクロレンズアレイユニットを示す構成図である。It is a block diagram which shows the microlens array unit of Example 1 in the display apparatus of one Embodiment. 実施例１のマイクロレンズアレイユニットの遮光部材を示す平面図である。5 is a plan view showing a light blocking member of the microlens array unit of Example 1. FIG. 実施例１〜４のマイクロレンズアレイユニットの遮光部材を示す平面図である。It is a top view which shows the light-shielding member of the micro lens array unit of Examples 1-4. 実施例１のマイクロレンズアレイユニットと画像光との関係を示す図である。FIG. 6 is a view showing the relationship between the microlens array unit of Example 1 and image light. 実施例１のマイクロレンズアレイユニットと外光との関係を示す図である。FIG. 6 is a view showing the relationship between the microlens array unit of Example 1 and the outside light. 一実施形態の表示装置における実施例２のマイクロレンズアレイユニットを示す構成図である。It is a block diagram which shows the microlens array unit of Example 2 in the display apparatus of one Embodiment. 実施例２のマイクロレンズアレイユニットの遮光部材を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing a light blocking member of the microlens array unit of Example 2; 実施例２のマイクロレンズアレイユニットと画像光との関係を示す図である。FIG. 7 is a view showing the relationship between the microlens array unit of Example 2 and image light. 実施例２のマイクロレンズアレイユニットと外光との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the microlens array unit of Example 2 and the outside light. 一実施形態の表示装置における実施例３のマイクロレンズアレイユニットを示す構成図である。It is a block diagram which shows the microlens array unit of Example 3 in the display apparatus of one Embodiment. 実施例３のマイクロレンズアレイユニットと画像光との関係を示す図である。FIG. 16 is a view showing the relationship between the microlens array unit of Example 3 and image light. 実施例３のマイクロレンズアレイユニットと外光との関係を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the microlens array unit of Example 3 and the external light. 一実施形態の表示装置における実施例４のマイクロレンズアレイユニットを示す構成図である。It is a block diagram which shows the microlens array unit of Example 4 in the display apparatus of one Embodiment.

図１を用いて、一実施形態の表示装置を説明する。表示装置１は、例えばヘッドアップディスプレイ等の車載用表示装置である。表示装置１は、画像投影装置２と、ミラー３と、マイクロレンズアレイユニット１００とを備える。表示装置１を車載用表示装置として用いる場合、表示装置１は車両のダッシュボードＤＢの内部に収容される。   A display device according to an embodiment will be described with reference to FIG. The display device 1 is, for example, an on-vehicle display device such as a head-up display. The display device 1 includes an image projection device 2, a mirror 3, and a microlens array unit 100. When the display device 1 is used as a vehicle-mounted display device, the display device 1 is housed inside a dashboard DB of a vehicle.

画像投影装置２は光源４を有する。光源４は例えばＬＥＤ光源である。画像投影装置２は光源４から照明光を射出させる。なお、光源４としてレーザ光源を用いてもよく、照明光を射出する光源であれば特に限定されるものではない。   The image projection device 2 comprises a light source 4. The light source 4 is, for example, an LED light source. The image projector 2 emits illumination light from the light source 4. A laser light source may be used as the light source 4 and it is not particularly limited as long as it is a light source for emitting illumination light.

画像投影装置２には、文字情報または映像情報を含む画像データＩＤが入力される。画像投影装置２は、画像データＩＤに基づいて照明光を光変調し、画像光ＩＬを生成する。画像投影装置２は、画像光ＩＬを射出する。なお、図１では画像光ＩＬの光軸を示している。ミラー３は画像光ＩＬを反射する。ミラー３は平面ミラーであってもよく、曲面ミラー（例えば凹面ミラー）であってもよい。   An image data ID including text information or video information is input to the image projection device 2. The image projection device 2 modulates the illumination light based on the image data ID to generate the image light IL. The image projection device 2 emits image light IL. Note that FIG. 1 shows the optical axis of the image light IL. The mirror 3 reflects the image light IL. The mirror 3 may be a plane mirror or a curved mirror (for example, a concave mirror).

ミラー３により反射された画像光ＩＬは、マイクロレンズアレイユニット１００と、ダイシュボードＤＢに形成されている光透過部材ＬＴＰとを透過し、車両のフロントガラスＷＳまたはコンバイナ等に照射される。運転者は少ない視線移動で、フロントガラスＷＳまたはコンバイナ等に照射された画像光ＩＬを、虚像の画像として視認する。運転者は、視認した画像から様々な文字情報または映像情報を取得することができる。   The image light IL reflected by the mirror 3 passes through the microlens array unit 100 and the light transmitting member LTP formed on the dicing board DB, and is irradiated to the windshield WS or the combiner of the vehicle. The driver visually recognizes the image light IL irradiated to the windshield WS or the combiner as a virtual image, with a small movement of the line of sight. The driver can acquire various character information or video information from the viewed image.

マイクロレンズアレイユニット１００の構成例を実施例１、実施例２、実施例３、及び、実施例４として説明する。   Example configurations of the microlens array unit 100 will be described as Example 1, Example 2, Example 3, and Example 4.

図２〜図６を用いて、実施例１のマイクロレンズアレイユニットを説明する。図２に示すように、実施例１のマイクロレンズアレイユニット１１０は、マイクロレンズアレイ１２０（実施例１における第１のマイクロレンズアレイ）と、マイクロレンズアレイ１３０（実施例１における第２のマイクロレンズアレイ）と、遮光部１４１と、遮光部材１５０とを有する。マイクロレンズアレイユニット１１０は、図１に示すマイクロレンズアレイユニット１００に相当する。以下、マイクロレンズアレイをＭＬＡとする。   The microlens array unit of Example 1 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the microlens array unit 110 according to the first embodiment includes a microlens array 120 (a first microlens array in the first embodiment) and a microlens array 130 (a second microlens in the first embodiment). Array), a light shielding portion 141, and a light shielding member 150. The microlens array unit 110 corresponds to the microlens array unit 100 shown in FIG. Hereinafter, the microlens array is referred to as MLA.

ＭＬＡ１２０とＭＬＡ１３０とは対向して配置されている。ＭＬＡ１２０には複数のレンズ１２１（実施例１における第１のレンズ）が形成されている。ＭＬＡ１３０には複数のレンズ１３１（実施例１における第２のレンズ）が形成されている。ＭＬＡ１２０及びＭＬＡ１３０は１つの構造体として形成されている。なお、図２では、複数のレンズ１２１及び１３１が垂直方向（紙面の上下方向）に配置されている状態を示している。実際には、複数のレンズ１２１及び１３１は水平方向（紙面の手前奥方向）にも配置されている。   The MLA 120 and the MLA 130 are disposed to face each other. A plurality of lenses 121 (first lenses in Example 1) are formed on the MLA 120. A plurality of lenses 131 (second lenses in Example 1) are formed in the MLA 130. MLA 120 and MLA 130 are formed as one structure. Note that FIG. 2 shows a state in which the plurality of lenses 121 and 131 are arranged in the vertical direction (vertical direction on the paper surface). In practice, the plurality of lenses 121 and 131 are also arranged in the horizontal direction (the front and back direction in the drawing).

遮光部１４１は、ＭＬＡ１２０に対して、ＭＬＡ１３０とは反対側に配置されている。遮光部材１５０は、ＭＬＡ１３０に対して、ＭＬＡ１２０とは反対側に配置されている。図２に示すように、遮光部１４１はレンズ１３１に対応して形成されている。遮光部１４１は、レンズ１３１の光軸Ｃ１３１上に位置するように配置されている。実施例１では、遮光部１４１はＭＬＡ１２０と接触して形成されている。   The light shielding portion 141 is disposed on the opposite side to the MLA 130 with respect to the MLA 120. The light blocking member 150 is disposed on the opposite side to the MLA 120 with respect to the MLA 130. As shown in FIG. 2, the light shielding portion 141 is formed corresponding to the lens 131. The light shielding portion 141 is disposed on the optical axis C131 of the lens 131. In the first embodiment, the light shielding portion 141 is formed in contact with the MLA 120.

図３は、遮光部１４１をＭＬＡ１３０側から見た状態を示している。遮光部１４１は、光吸収部材または光反射部材により形成されている。なお、図３では、説明をわかりやすくするために、水平方向及び垂直方向にレンズ１３１に対応させてそれぞれ４つの遮光部１４１を示している。   FIG. 3 shows the light shielding portion 141 viewed from the MLA 130 side. The light shielding portion 141 is formed of a light absorbing member or a light reflecting member. In FIG. 3, in order to make the description easy to understand, four light shielding portions 141 are shown corresponding to the lens 131 in the horizontal direction and the vertical direction.

図２に示すように、遮光部材１５０は、遮光部１５１と複数の光透過部１５２とを有する。光透過部１５２はレンズ１２１に対応して形成されている。光透過部１５２は、光透過部材により形成されていてもよいし、遮光部材１５０を貫通する開口であってもよい。遮光部材１５０は、光透過部１５２がレンズ１２１の光軸Ｃ１２１上に位置するように配置されている。   As shown in FIG. 2, the light blocking member 150 has a light blocking portion 151 and a plurality of light transmitting portions 152. The light transmitting portion 152 is formed corresponding to the lens 121. The light transmitting portion 152 may be formed of a light transmitting member, or may be an opening passing through the light shielding member 150. The light blocking member 150 is disposed such that the light transmitting portion 152 is located on the optical axis C121 of the lens 121.

図４は、遮光部材１５０をＭＬＡ１２０側から見た状態を示している。遮光部１５１は、光吸収部材または光反射部材により形成されている。なお、図４では、説明をわかりやすくするために、水平方向及び垂直方向にレンズ１２１に対応させてそれぞれ４つの光透過部１５２を示している。   FIG. 4 shows the light blocking member 150 as viewed from the MLA 120 side. The light shielding portion 151 is formed of a light absorbing member or a light reflecting member. In FIG. 4, in order to make the description easy to understand, four light transmitting portions 152 are shown corresponding to the lenses 121 in the horizontal direction and the vertical direction.

遮光部材１５０は、ＭＬＡ１３０と接触して配置されていてもよいし、離隔して配置されていてもよい。迷光等の影響を低減するためには、遮光部材１５０は、ＭＬＡ１３０と接触して、またはＭＬＡ１３０の近傍に配置されていることが望ましい。   The light blocking member 150 may be disposed in contact with the MLA 130 or may be spaced apart. In order to reduce the influence of stray light and the like, it is desirable that the light blocking member 150 be disposed in contact with the MLA 130 or in the vicinity of the MLA 130.

遮光部材１５０は、太陽光等の外光が照射されることにより、遮光部材１５０の温度が上昇する。遮光部材１５０とＭＬＡ１３０との距離が短いと、遮光部材１５０で発生した熱がＭＬＡ１３０へ伝導しやすくなる。ＭＬＡ１３０が遮光部材１５０の熱の影響を受けにくくするためには、遮光部材１５０は、ＭＬＡ１３０から離隔した位置に配置されていることが望ましい。従って、遮光部材１５０とＭＬＡ１３０との距離は、迷光等の影響と遮光部材１５０の熱の影響とに応じて適宜設定されるものである。   The temperature of the light shielding member 150 is increased by the irradiation of external light such as sunlight. When the distance between the light blocking member 150 and the MLA 130 is short, the heat generated by the light blocking member 150 is easily conducted to the MLA 130. In order to make the MLA 130 less susceptible to the heat of the light shielding member 150, it is desirable that the light shielding member 150 be disposed at a distance from the MLA 130. Therefore, the distance between the light shielding member 150 and the MLA 130 is appropriately set according to the influence of stray light and the influence of the heat of the light shielding member 150.

図５は、マイクロレンズアレイユニット１１０と画像光ＩＬとの関係を示している。図５では、説明をわかりやすくするために、マイクロレンズアレイユニット１１０を、レンズ１２１及び１３１と遮光部１４１及び１５１と光透過部１５２とを１つのレンズユニットとして示している。   FIG. 5 shows the relationship between the microlens array unit 110 and the image light IL. In FIG. 5, in order to make the description easy to understand, the microlens array unit 110 is illustrated with the lenses 121 and 131, the light shielding portions 141 and 151, and the light transmitting portion 152 as one lens unit.

図１または図５に示すように、画像投影装置２から射出された画像光ＩＬは、ミラー３により反射し、マイクロレンズアレイユニット１１０のレンズ１２１に入射する。遮光部材１５０は、光透過部１５２がレンズ１２１の焦点位置に位置するように配置されている。画像光ＩＬはレンズ１２１によって集光され、光透過部１５２を透過する。   As shown in FIG. 1 or 5, the image light IL emitted from the image projector 2 is reflected by the mirror 3 and is incident on the lens 121 of the microlens array unit 110. The light blocking member 150 is disposed such that the light transmitting portion 152 is located at the focal position of the lens 121. The image light IL is collected by the lens 121 and transmitted through the light transmitting portion 152.

光源４として用いられる光源の種類によっては、レンズ１２１の焦点位置における画像光ＩＬの光線の幅が異なる場合がある。そのため、光透過部１５２の幅は、レンズ１２１の焦点位置における画像光ＩＬの光線の幅に応じて設計されている。光透過部１５２を透過した画像光ＩＬはダイシュボードＤＢの光透過部材ＬＴＰを透過し、フロントガラスＷＳに照射される。   Depending on the type of light source used as the light source 4, the width of the light beam of the image light IL at the focal position of the lens 121 may be different. Therefore, the width of the light transmitting portion 152 is designed in accordance with the width of the light beam of the image light IL at the focal position of the lens 121. The image light IL transmitted through the light transmitting portion 152 is transmitted through the light transmitting member LTP of the dash board DB, and is irradiated to the windshield WS.

図６は、マイクロレンズアレイユニット１１０と太陽光等の外光との関係を示している。図６は図５に対応する。外部から太陽光等の外光ＳＬが画像光ＩＬの光路を通って表示装置１内に入射する場合、外光ＳＬは遮光部材１５０の光透過部１５２を透過し、レンズ１３１に入射する。遮光部１４１は、レンズ１３１の焦点位置またはその近傍に配置されている。外光ＳＬはレンズ１３１によって集光され、遮光部１４１により遮光される。   FIG. 6 shows the relationship between the microlens array unit 110 and external light such as sunlight. FIG. 6 corresponds to FIG. When external light SL such as sunlight from the outside passes through the light path of the image light IL and enters the display device 1, the external light SL transmits through the light transmitting portion 152 of the light blocking member 150 and enters the lens 131. The light shielding unit 141 is disposed at or near the focal position of the lens 131. The outside light SL is collected by the lens 131 and blocked by the light blocking portion 141.

従って、実施例１のマイクロレンズアレイユニット１１０によれば、画像投影装置２の光源４として用いられる光源の種類に影響されることなく、光透過部１５２を透過した外光ＳＬを遮光部１４１により遮光することができる。これにより、フロントガラスＷＳに表示される画像のコントラスト及び演色性の低下を抑制することができる。   Therefore, according to the micro-lens array unit 110 of the first embodiment, the external light SL transmitted through the light transmitting portion 152 is not blocked by the light blocking portion 141 without being influenced by the type of light source used as the light source 4 It can be shielded from light. Thereby, it is possible to suppress the decrease in the contrast and the color rendering property of the image displayed on the windshield WS.

図４、及び、図７〜図１０を用いて、実施例２のマイクロレンズアレイユニットを説明する。図７に示すように、実施例２のマイクロレンズアレイユニット２１０は、ＭＬＡ２２０（実施例２における第１のマイクロレンズアレイ）と、ＭＬＡ２３０（実施例２における第２のマイクロレンズアレイ）と、遮光部材２４０（実施例２における第１の遮光部材）と、遮光部材２５０（実施例２における第２の遮光部材）とを有する。マイクロレンズアレイユニット２１０は、図１に示すマイクロレンズアレイユニット１００に相当する。   The microlens array unit of Example 2 will be described with reference to FIGS. 4 and 7 to 10. As shown in FIG. 7, the microlens array unit 210 of the second embodiment includes the MLA 220 (first microlens array in the second embodiment), the MLA 230 (second microlens array in the second embodiment), and the light shielding member. 240 (first light shielding member in the second embodiment) and light shielding member 250 (second light shielding member in the second embodiment). The microlens array unit 210 corresponds to the microlens array unit 100 shown in FIG.

ＭＬＡ２２０とＭＬＡ２３０とは対向して配置されている。ＭＬＡ２２０には複数のレンズ２２１（実施例２における第１のレンズ）が形成されている。ＭＬＡ２３０には複数のレンズ２３１（実施例２における第２のレンズ）が形成されている。ＭＬＡ２２０及びＭＬＡ２３０は１つの構造体として形成されている。なお、図７では、複数のレンズ２２１及び２３１が垂直方向（紙面の上下方向）に配置されている状態を示している。実際には、複数のレンズ２２１及び２３１は水平方向（紙面の手前奥方向）にも配置されている。   The MLA 220 and the MLA 230 are disposed to face each other. A plurality of lenses 221 (first lenses in Example 2) are formed on the MLA 220. A plurality of lenses 231 (second lenses in Example 2) are formed on the MLA 230. MLA 220 and MLA 230 are formed as one structure. Note that FIG. 7 shows a state in which the plurality of lenses 221 and 231 are arranged in the vertical direction (vertical direction in the drawing). In practice, the plurality of lenses 221 and 231 are arranged in the horizontal direction (the front and back direction in the drawing).

遮光部材２４０は、ＭＬＡ２２０に対して、ＭＬＡ２３０とは反対側に配置されている。遮光部材２５０は、ＭＬＡ２３０に対して、ＭＬＡ２２０とは反対側に配置されている。遮光部材２４０は、複数の遮光部２４１と、ガラス基板等の光透過基板２４２とを有する。遮光部２４１はレンズ２３１に対応して形成されている。遮光部材２４０は、遮光部２４１がレンズ２３１の光軸Ｃ２３１上に位置するように配置されている。実施例２では、遮光部材２４０は、遮光部２４１がＭＬＡ２２０と離隔するように配置されている。   The light blocking member 240 is disposed on the opposite side to the MLA 230 with respect to the MLA 220. The light blocking member 250 is disposed on the opposite side to the MLA 220 with respect to the MLA 230. The light blocking member 240 includes a plurality of light blocking portions 241 and a light transmission substrate 242 such as a glass substrate. The light shielding portion 241 is formed corresponding to the lens 231. The light blocking member 240 is disposed such that the light blocking portion 241 is positioned on the optical axis C 231 of the lens 231. In the second embodiment, the light shielding member 240 is disposed such that the light shielding portion 241 is separated from the MLA 220.

図８は、遮光部材２４０をＭＬＡ２３０側から見た状態を示している。遮光部２４１は、光吸収部材または光反射部材により形成されている。なお、図８では、説明をわかりやすくするために、水平方向及び垂直方向にレンズ２３１に対応させてそれぞれ４つの遮光部２４１を示している。   FIG. 8 shows the light shielding member 240 as viewed from the MLA 230 side. The light shielding portion 241 is formed of a light absorbing member or a light reflecting member. Note that, in FIG. 8, in order to make the description easy to understand, four light shielding portions 241 are shown corresponding to the lens 231 in the horizontal direction and the vertical direction.

図７に示すように、遮光部材２５０は、遮光部２５１と複数の光透過部２５２とを有する。光透過部２５２はレンズ２２１に対応して形成されている。光透過部２５２は、光透過部材により形成されていてもよいし、遮光部材２５０を貫通する開口であってもよい。遮光部材２５０は、光透過部２５２がレンズ２２１の光軸Ｃ２２１上に位置するように配置されている。   As shown in FIG. 7, the light blocking member 250 has a light blocking portion 251 and a plurality of light transmitting portions 252. The light transmitting portion 252 is formed corresponding to the lens 221. The light transmitting portion 252 may be formed of a light transmitting member, or may be an opening penetrating the light shielding member 250. The light blocking member 250 is disposed such that the light transmitting portion 252 is located on the optical axis C 221 of the lens 221.

図４は、遮光部材２５０をＭＬＡ２２０側から見た状態を示している。遮光部２５１は、光吸収部材または光反射部材により形成されている。なお、図４では、説明をわかりやすくするために、水平方向及び垂直方向にレンズ２２１に対応させてそれぞれ４つの光透過部２５２を示している。   FIG. 4 shows the light blocking member 250 as viewed from the MLA 220 side. The light shielding portion 251 is formed of a light absorbing member or a light reflecting member. In FIG. 4, in order to make the description easy to understand, four light transmitting portions 252 are shown corresponding to the lens 221 in the horizontal direction and the vertical direction.

遮光部材２５０は、ＭＬＡ２３０と接触して配置されていてもよいし、離隔して配置されていてもよい。迷光等の影響を低減するためには、遮光部材２５０は、ＭＬＡ２３０と接触して、またはＭＬＡ２３０の近傍に配置されていることが望ましい。   The light blocking member 250 may be disposed in contact with the MLA 230 or may be spaced apart. In order to reduce the influence of stray light and the like, it is desirable that the light blocking member 250 be disposed in contact with the MLA 230 or in the vicinity of the MLA 230.

遮光部材２５０は、太陽光等の外光が照射されることにより、遮光部材２５０の温度が上昇する。遮光部材２５０とＭＬＡ２３０との距離が短いと、遮光部材２５０で発生した熱がＭＬＡ２３０へ伝導しやすくなる。ＭＬＡ２３０が遮光部材２５０の熱の影響を受けにくくするためには、遮光部材２５０は、ＭＬＡ２３０から離隔した位置に配置されていることが望ましい。従って、遮光部材２５０とＭＬＡ２３０との距離は、迷光等の影響と遮光部材２５０の熱の影響とに応じて適宜設定されるものである。   The temperature of the light shielding member 250 is raised by the irradiation of external light such as sunlight. When the distance between the light blocking member 250 and the MLA 230 is short, the heat generated by the light blocking member 250 is easily conducted to the MLA 230. In order to make the MLA 230 less susceptible to the heat of the light blocking member 250, it is desirable that the light blocking member 250 be disposed at a distance from the MLA 230. Therefore, the distance between the light shielding member 250 and the MLA 230 is appropriately set in accordance with the influence of stray light and the influence of the heat of the light shielding member 250.

図９は、マイクロレンズアレイユニット２１０と画像光ＩＬとの関係を示している。図９では、説明をわかりやすくするために、マイクロレンズアレイユニット２１０を、レンズ２２１及び２３１と遮光部２４１及び２５１と光透過部２５２とを１つのレンズユニットとして示している。   FIG. 9 shows the relationship between the microlens array unit 210 and the image light IL. In FIG. 9, in order to make the description easy to understand, the microlens array unit 210 shows the lenses 221 and 231, the light shielding portions 241 and 251, and the light transmitting portion 252 as one lens unit.

図１または図９に示すように、画像投影装置２から射出された画像光ＩＬは、ミラー３により反射し、光透過基板２４２を透過して、マイクロレンズアレイユニット２１０のレンズ２２１に入射する。遮光部材２５０は、光透過部２５２がレンズ２２１の焦点位置に位置するように配置されている。画像光ＩＬはレンズ２２１によって集光され、光透過部２５２を透過する。   As shown in FIG. 1 or FIG. 9, the image light IL emitted from the image projector 2 is reflected by the mirror 3, transmitted through the light transmission substrate 242, and incident on the lens 221 of the microlens array unit 210. The light blocking member 250 is disposed such that the light transmitting portion 252 is located at the focal position of the lens 221. The image light IL is collected by the lens 221 and transmitted through the light transmission portion 252.

光源４として用いられる光源の種類によっては、レンズ２２１の焦点位置における画像光ＩＬの光線の幅が異なる場合がある。そのため、光透過部２５２の幅は、レンズ２２１の焦点位置における画像光ＩＬの光線の幅に応じて設計されている。光透過部２５２を透過した画像光ＩＬはダイシュボードＤＢの光透過部材ＬＴＰを透過し、フロントガラスＷＳに照射される。   Depending on the type of light source used as the light source 4, the width of the light beam of the image light IL at the focal position of the lens 221 may be different. Therefore, the width of the light transmitting portion 252 is designed in accordance with the width of the light beam of the image light IL at the focal position of the lens 221. The image light IL transmitted through the light transmitting portion 252 is transmitted through the light transmitting member LTP of the dash board DB and is irradiated to the windshield WS.

図１０は、マイクロレンズアレイユニット２１０と太陽光等の外光との関係を示している。図１０は図９に対応する。外部から太陽光等の外光ＳＬが画像光ＩＬの光路を通って表示装置１内に入射する場合、外光ＳＬは遮光部材２５０の光透過部２５２を透過してレンズ２３１に入射する。レンズ２３１は、焦点がＭＬＡ２２０から離隔した位置となるように設計されている。   FIG. 10 shows the relationship between the microlens array unit 210 and external light such as sunlight. FIG. 10 corresponds to FIG. When external light SL such as sunlight from the outside is incident on the display device 1 through the optical path of the image light IL, the external light SL is transmitted through the light transmitting portion 252 of the light blocking member 250 and incident on the lens 231. The lens 231 is designed such that the focal point is located at a distance from the MLA 220.

遮光部２４１は、レンズ２３１の焦点位置またはその近傍に配置されている。従って、遮光部材２４０は、レンズ２３１の焦点位置に応じて、ＭＬＡ２２０から離隔した位置に配置されている。外光ＳＬはレンズ２３１によって集光され、遮光部２４１により遮光される。   The light shielding unit 241 is disposed at or near the focal position of the lens 231. Therefore, the light blocking member 240 is disposed at a position away from the MLA 220 in accordance with the focal position of the lens 231. The outside light SL is condensed by the lens 231 and is shielded by the light shielding portion 241.

従って、実施例２のマイクロレンズアレイユニット２１０によれば、画像投影装置２の光源４として用いられる光源の種類に影響されることなく、光透過部２５２を透過した外光ＳＬを遮光部２４１により遮光することができる。これにより、フロントガラスＷＳに表示される画像のコントラスト及び演色性の低下を抑制することができる。   Therefore, according to the micro-lens array unit 210 of the second embodiment, the external light SL transmitted through the light transmitting portion 252 is blocked by the light blocking portion 241 without being influenced by the type of light source used as the light source 4 of the image projection device 2. It can be shielded from light. Thereby, it is possible to suppress the decrease in the contrast and the color rendering property of the image displayed on the windshield WS.

遮光部２４１は、外光ＳＬがレンズ２３１により集光されて照射される。遮光部２４１は、外光ＳＬを吸収するより、温度が上昇する。ＭＬＡ２２０は、ＭＬＡ２２０を形成する材料によっては、遮光部２４１の熱の影響によって変形したり、劣化が促進したりする場合がある。   In the light shielding portion 241, the outside light SL is condensed by the lens 231 and irradiated. The temperature of the light shielding portion 241 is increased by absorbing the external light SL. Depending on the material forming the MLA 220, the MLA 220 may be deformed or accelerated to deteriorate under the influence of the heat of the light shielding portion 241.

実施例２のマイクロレンズアレイユニット２１０では、遮光部材２４０とＭＬＡ２２０とは離隔しているため、ＭＬＡ２２０は遮光部２４１の熱の影響を受けにくい。熱の影響を低減することにより、画像品質及び信頼性を確保することができる。   In the microlens array unit 210 of the second embodiment, since the light blocking member 240 and the MLA 220 are separated, the MLA 220 is not easily affected by the heat of the light blocking portion 241. By reducing the effects of heat, image quality and reliability can be ensured.

図１１〜図１３を用いて、実施例３のマイクロレンズアレイユニットを説明する。図１１に示すように、実施例３のマイクロレンズアレイユニット３１０は、実施例２のマイクロレンズアレイユニット２１０と比較して、画像光ＩＬの入射側に位置する遮光部材３４０が実施例２の遮光部材２４０と異なり、それ以外の構成は同じである。マイクロレンズアレイユニット３１０は、図１に示すマイクロレンズアレイユニット１００に相当する。   The micro lens array unit of Example 3 is demonstrated using FIGS. 11-13. As shown in FIG. 11, compared with the microlens array unit 210 of Example 2, the microlens array unit 310 of Example 3 is the light shielding of Example 2 in which the light shielding member 340 located on the incident side of the image light IL Unlike the member 240, the other configuration is the same. The microlens array unit 310 corresponds to the microlens array unit 100 shown in FIG.

そこで、遮光部材３４０の構成と、その効果について説明する。なお、説明をわかりやすくするために、実施例２のマイクロレンズアレイユニット２１０と同じ構成部には同じ符号を付す。   Therefore, the configuration of the light shielding member 340 and the effects thereof will be described. In order to make the description easy to understand, the same components as those of the microlens array unit 210 of the second embodiment are denoted by the same reference numerals.

図１１は図７に対応する。図１１に示すように、マイクロレンズアレイユニット３１０は、ＭＬＡ２２０（実施例３における第１のマイクロレンズアレイ）と、ＭＬＡ２３０（実施例３における第２のマイクロレンズアレイ）と、遮光部材３４０（実施例３における第１の遮光部材）と、遮光部材２５０（実施例３における第２の遮光部材）とを有する。   FIG. 11 corresponds to FIG. As shown in FIG. 11, the microlens array unit 310 includes the MLA 220 (first microlens array in the third embodiment), the MLA 230 (second microlens array in the third embodiment), and the light shielding member 340 (embodiment). 3 and the light shielding member 250 (the second light shielding member in the third embodiment).

遮光部材３４０は、ＭＬＡ２２０に対して、ＭＬＡ２３０とは反対側に配置されている。遮光部材３４０は、複数の遮光部３４１と、ガラス基板等の光透過基板３４２とを有する。遮光部３４１、及び、光透過基板３４２は、実施例２の遮光部２４１、及び、光透過基板２４２に対応する。実施例３では、遮光部材３４０は、遮光部３４１がＭＬＡ２２０と離隔するように配置されている。遮光部材３４０は、遮光部３４１がレンズ２３１の光軸Ｃ２３１上に位置するように配置されている。   The light blocking member 340 is disposed on the side opposite to the MLA 230 with respect to the MLA 220. The light blocking member 340 has a plurality of light blocking portions 341 and a light transmission substrate 342 such as a glass substrate. The light shielding portion 341 and the light transmission substrate 342 correspond to the light shielding portion 241 and the light transmission substrate 242 of the second embodiment. In the third embodiment, the light blocking member 340 is disposed such that the light blocking portion 341 is separated from the MLA 220. The light blocking member 340 is disposed such that the light blocking portion 341 is located on the optical axis C 231 of the lens 231.

遮光部３４１は、光反射部材により形成されている。遮光部３４１は、遮光部３４１の表面が光軸Ｃ２３１に対して所定の角度θａだけ傾斜するように配置されている。なお、図１１では、光透過基板３４２の表面を傾斜させ、傾斜させた表面に遮光部３４１を形成している。これにより、遮光部３４１の表面を所定の角度θａに傾斜させることができる。遮光部３４１の傾斜方法、及び、遮光部３４１を傾斜させるための光透過基板３４２の形状は実施例３に限定されるものではなく、他の方法、及び、他の形状により遮光部３４１を傾斜させてもよい。   The light shielding portion 341 is formed of a light reflecting member. The light shielding portion 341 is arranged such that the surface of the light shielding portion 341 is inclined at a predetermined angle θa with respect to the optical axis C231. In addition, in FIG. 11, the surface of the light transmission substrate 342 is inclined, and the light shielding portion 341 is formed on the inclined surface. Thereby, the surface of the light shielding portion 341 can be inclined to the predetermined angle θa. The method of inclining the light shielding portion 341 and the shape of the light transmission substrate 342 for inclining the light shielding portion 341 are not limited to the third embodiment, and the light shielding portion 341 is inclined by another method and another shape. You may

図１２は、マイクロレンズアレイユニット３１０と画像光ＩＬとの関係を示している。図１２では、説明をわかりやすくするために、マイクロレンズアレイユニット３１０を、レンズ２２１及び２３１と遮光部３４１及び２５１と光透過部２５２とを１つのレンズユニットとして示している。   FIG. 12 shows the relationship between the microlens array unit 310 and the image light IL. In FIG. 12, in order to make the description easy to understand, the microlens array unit 310 is illustrated with the lenses 221 and 231, the light shielding portions 341 and 251, and the light transmitting portion 252 as one lens unit.

図１または図１２に示すように、画像投影装置２から射出された画像光ＩＬは、ミラー３により反射し、光透過基板３４２を透過して、マイクロレンズアレイユニット３１０のレンズ２２１に入射する。画像光ＩＬはレンズ２２１によって集光され、光透過部２５２を透過する。さらに、画像光ＩＬはダイシュボードＤＢの光透過部材ＬＴＰを透過し、フロントガラスＷＳに照射される。   As shown in FIG. 1 or 12, the image light IL emitted from the image projector 2 is reflected by the mirror 3, transmitted through the light transmitting substrate 342, and incident on the lens 221 of the microlens array unit 310. The image light IL is collected by the lens 221 and transmitted through the light transmission portion 252. Further, the image light IL passes through the light transmission member LTP of the dash board DB and is irradiated to the windshield WS.

図１３は、マイクロレンズアレイユニット３１０と太陽光等の外光との関係を示している。図１３は図１２に対応する。外部から太陽光等の外光ＳＬが画像光ＩＬの光路を通って表示装置１内に入射する場合、外光ＳＬは遮光部材２５０の光透過部２５２を透過してレンズ２３１に入射する。遮光部３４１は、レンズ２３１の焦点位置またはその近傍に配置されている。外光ＳＬはレンズ２３１によって集光され、遮光部３４１に照射される。   FIG. 13 shows the relationship between the microlens array unit 310 and external light such as sunlight. FIG. 13 corresponds to FIG. When external light SL such as sunlight from the outside is incident on the display device 1 through the optical path of the image light IL, the external light SL is transmitted through the light transmitting portion 252 of the light blocking member 250 and incident on the lens 231. The light shielding unit 341 is disposed at or near the focal position of the lens 231. The outside light SL is condensed by the lens 231 and is irradiated to the light shielding portion 341.

遮光部３４１は外光ＳＬを反射することにより、外光ＳＬを遮光する。遮光部３４１の傾斜角度θａは、遮光部３４１により反射された外光ＳＬが、遮光部材２５０の遮光部２５１に照射されるように設定されている。なお、遮光部３４１の傾斜角度θａは、これに限定されるものではなく、遮光部３４１により反射された外光ＳＬが、画像光ＩＬに影響しない角度であればよい。   The light shielding portion 341 shields the outside light SL by reflecting the outside light SL. The inclination angle θa of the light shielding portion 341 is set so that the external light SL reflected by the light shielding portion 341 is irradiated to the light shielding portion 251 of the light shielding member 250. The inclination angle θa of the light shielding portion 341 is not limited to this, and it may be an angle at which the external light SL reflected by the light shielding portion 341 does not affect the image light IL.

従って、実施例３のマイクロレンズアレイユニット３１０によれば、画像投影装置２の光源４として用いられる光源の種類に影響されることなく、光透過部２５２を透過した外光ＳＬを遮光部３４１により遮光することができる。これにより、フロントガラスＷＳに表示される画像のコントラスト及び演色性の低下を抑制することができる。   Therefore, according to the micro lens array unit 310 of the third embodiment, the external light SL transmitted through the light transmitting portion 252 is blocked by the light blocking portion 341 without being influenced by the type of light source used as the light source 4 of the image projection device 2. It can be shielded from light. Thereby, it is possible to suppress the decrease in the contrast and the color rendering property of the image displayed on the windshield WS.

遮光部３４１は、外部から入射した太陽光等の外光がレンズ２３１により集光されて照射される。遮光部３４１は外光ＳＬを反射するため、外光ＳＬを吸収する場合と比較して遮光部３４１の温度上昇を抑制できる。これにより、遮光部３４１の近傍に配置されているＭＬＡ２２０は、遮光部３４１に起因する熱の影響を受けにくくなる。   In the light shielding portion 341, external light such as sunlight incident from the outside is collected by the lens 231 and irradiated. Since the light shielding portion 341 reflects the external light SL, the temperature rise of the light shielding portion 341 can be suppressed as compared with the case where the external light SL is absorbed. As a result, the MLA 220 disposed in the vicinity of the light shielding portion 341 is less susceptible to the heat caused by the light shielding portion 341.

図１４を用いて、実施例４のマイクロレンズアレイユニットを説明する。図１４に示すように、実施例４のマイクロレンズアレイユニット４１０は、実施例３のマイクロレンズアレイユニット３１０と比較して、画像光ＩＬの射出側に位置するＭＬＡ４３０が実施例３のＭＬＡ２３０と異なる。また、画像光ＩＬの入射側に位置する遮光部材４４０が実施例３の遮光部材３４０と異なる。それ以外の構成は実施例３と同じである。マイクロレンズアレイユニット４１０は、図１に示すマイクロレンズアレイユニット１００に相当する。   The microlens array unit of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 14, compared with the microlens array unit 310 of Example 3, the microlens array unit 410 of Example 4 is different from the MLA 230 of Example 3 in the MLA 430 located on the emission side of the image light IL. . Further, the light blocking member 440 located on the incident side of the image light IL is different from the light blocking member 340 of the third embodiment. The other configuration is the same as that of the third embodiment. The microlens array unit 410 corresponds to the microlens array unit 100 shown in FIG.

そこで、ＭＬＡ４３０、及び、遮光部材４４０の構成と、その効果について説明する。なお、説明をわかりやすくするために、実施例３のマイクロレンズアレイユニット３１０と同じ構成部には同じ符号を付す。   Therefore, the configurations of the MLA 430 and the light shielding member 440 and the effects thereof will be described. In order to make the description easy to understand, the same components as those of the microlens array unit 310 of the third embodiment are denoted by the same reference numerals.

図１４は図１１に対応する。図１４に示すように、マイクロレンズアレイユニット４１０は、ＭＬＡ２２０（実施例４における第１のマイクロレンズアレイ）と、ＭＬＡ４３０（実施例４における第２のマイクロレンズアレイ）と、遮光部材４４０（実施例４における第１の遮光部材）と、遮光部材２５０（実施例４における第２の遮光部材）とを有する。   FIG. 14 corresponds to FIG. As shown in FIG. 14, the microlens array unit 410 includes the MLA 220 (first microlens array in the fourth embodiment), the MLA 430 (second microlens array in the fourth embodiment), and the light shielding member 440 (embodiment). 4 and the light shielding member 250 (the second light shielding member in the fourth embodiment).

ＭＬＡ２２０とＭＬＡ４３０とは対向して配置されている。ＭＬＡ２２０には複数のレンズ２２１（実施例４における第１のレンズ）が形成されている。ＭＬＡ４３０には複数のレンズ４３１（実施例４における第２のレンズ）が形成されている。ＭＬＡ２２０及びＭＬＡ４３０は１つの構造体として形成されている。   The MLA 220 and the MLA 430 are disposed to face each other. A plurality of lenses 221 (first lenses in Example 4) are formed on the MLA 220. The MLA 430 is provided with a plurality of lenses 431 (second lenses in Example 4). MLA 220 and MLA 430 are formed as one structure.

なお、図１４では、複数のレンズ２２１及び４３１が垂直方向（紙面の左右方向）に配置されている状態を示している。実際には、複数のレンズ２２１及び４３１は水平方向（紙面の手前奥方向）にも配置されている。複数のレンズ４３１は、互いに曲率半径が異なる。図１４では、各レンズ４３１を区別するため、符号を４３１ａ、４３１ｂ、４３１ｃ、及び４３１ｄと付す。   FIG. 14 shows a state in which the plurality of lenses 221 and 431 are arranged in the vertical direction (left and right direction in the drawing). In practice, the plurality of lenses 221 and 431 are arranged in the horizontal direction (the front and back direction in the drawing). The plurality of lenses 431 have different radii of curvature. In FIG. 14, reference numerals 431a, 431b, 431c, and 431d are used to distinguish the respective lenses 431.

例えば図１４に示すレンズ４３１ａはレンズ４３１ｂよりも曲率半径が大きい。従って、レンズ４３１ａの焦点はレンズ４３１ｂの焦点と比較して、ＭＬＡ２２０から離隔した位置となる。レンズ４３１ｂはレンズ４３１ｃよりも曲率半径が大きい。従って、レンズ４３１ｂの焦点はレンズ４３１ｃの焦点と比較して、ＭＬＡ２２０から離隔した位置となる。レンズ４３１ｃはレンズ４３１ｄよりも曲率半径が大きい。従って、レンズ４３１ｃの焦点はレンズ４３１ｄの焦点と比較して、ＭＬＡ２２０から離隔した位置となる。   For example, the lens 431a shown in FIG. 14 has a radius of curvature larger than that of the lens 431b. Therefore, the focal point of the lens 431a is located at a distance from the MLA 220 as compared to the focal point of the lens 431b. The lens 431 b has a radius of curvature larger than that of the lens 431 c. Therefore, the focal point of the lens 431b is located at a distance from the MLA 220 as compared to the focal point of the lens 431c. The lens 431 c has a radius of curvature larger than that of the lens 431 d. Therefore, the focal point of the lens 431 c is located at a distance from the MLA 220 as compared to the focal point of the lens 431 d.

なお、全てのレンズ４３１は、互いに曲率半径が異なっていてもよいし、複数のレンズ４３１を１つのグループとして、グループごとにレンズ４３１の曲率半径が異なっていてもよい。   The radius of curvature of all the lenses 431 may be different from each other, or the radius of curvature of the lenses 431 may be different for each group, with the plurality of lenses 431 as one group.

遮光部材４４０は、ＭＬＡ２２０に対して、ＭＬＡ４３０とは反対側に配置されている。遮光部材２５０は、ＭＬＡ４３０に対して、ＭＬＡ２２０とは反対側に配置されている。遮光部材４４０は、複数の遮光部４４１と、ガラス基板等の光透過基板４４２とを有する。遮光部４４１、及び、光透過基板４４２は、実施例３の遮光部３４１、及び、光透過基板３４２に対応する。実施例４では、遮光部材４４０は、遮光部４４１がＭＬＡ２２０と離隔するように配置されている。遮光部材４４０は、遮光部４４１がレンズ４３１の光軸Ｃ４３１上に位置するように配置されている。   The light blocking member 440 is disposed on the opposite side to the MLA 430 with respect to the MLA 220. The light blocking member 250 is disposed on the opposite side to the MLA 220 with respect to the MLA 430. The light blocking member 440 includes a plurality of light blocking portions 441 and a light transmission substrate 442 such as a glass substrate. The light shielding portion 441 and the light transmission substrate 442 correspond to the light shielding portion 341 and the light transmission substrate 342 of the third embodiment. In the fourth embodiment, the light blocking member 440 is disposed such that the light blocking portion 441 is separated from the MLA 220. The light blocking member 440 is disposed such that the light blocking portion 441 is located on the optical axis C431 of the lens 431.

遮光部４４１は、光反射部材により形成されている。複数の遮光部４４１は、対応するレンズ４３１までの距離がそれぞれ異なるように配置されている。遮光部３４１は、遮光部３４１の表面が光軸Ｃ４３１に対して所定の角度θｂだけ傾斜するように配置されている。   The light shielding portion 441 is formed of a light reflecting member. The plurality of light shielding portions 441 are arranged such that the distances to the corresponding lenses 431 are different. The light shielding portion 341 is disposed such that the surface of the light shielding portion 341 is inclined at a predetermined angle θb with respect to the optical axis C431.

例えば、図１４に示すように、光透過基板３４２の表面に遮光部３４１ごとに段差部を形成し、段差部の傾斜面に遮光部４４１を形成することにより、レンズ４３１までの距離がそれぞれ異なるように複数の遮光部３４１を配置してもよい。遮光部４４１の傾斜方法、及び、遮光部４４１を傾斜させるための光透過基板３４２の形状は実施例４に限定されるものではなく、他の方法、及び、他の形状により遮光部４４１を傾斜させてもよい。   For example, as shown in FIG. 14, by forming a stepped portion for each light shielding portion 341 on the surface of the light transmitting substrate 342 and forming the light shielding portion 441 on the inclined surface of the stepped portion, the distances to the lens 431 are different. As described above, a plurality of light shields 341 may be disposed. The method of inclining the light shielding portion 441 and the shape of the light transmission substrate 342 for inclining the light shielding portion 441 are not limited to the fourth embodiment, and the light shielding portion 441 is inclined in another method and another shape. You may

外部から太陽光等の外光ＳＬが画像光ＩＬの光路を通って表示装置１内に入射する場合、外光ＳＬは遮光部材２５０の光透過部２５２を透過してレンズ４３１に入射する。遮光部４４１は、レンズ４３１の焦点位置またはその近傍に配置されている。図１４では、各遮光部４４１を区別するため、各レンズ４３１ａ、４３１ｂ、４３１ｃ、及び４３１ｄに対応させ、符号を４４１ａ、４４１ｂ、４４１ｃ、及び４４１ｄと付す。   When external light SL such as sunlight from the outside enters the display device 1 through the optical path of the image light IL, the external light SL transmits through the light transmitting portion 252 of the light blocking member 250 and enters the lens 431. The light shielding unit 441 is disposed at or near the focal position of the lens 431. In FIG. 14, in order to distinguish the respective light shielding portions 441, reference numerals are denoted by 441 a, 441 b, 441 c and 441 d corresponding to the respective lenses 431 a, 431 b, 431 c and 431 d.

遮光部材４４０は、遮光部４４１ａ、４４１ｂ、４４１ｃ、及び４４１ｄがレンズ４３１ａ、４３１ｂ、４３１ｃ、及び４３１ｄの光軸Ｃ４３１ａ、Ｃ４３１ｂ、Ｃ４３１ｃ、及びＣ４３１ｄ上に位置するように配置されている。遮光部４４１ａは、レンズ４３１ａの焦点位置またはその近傍に配置されている。遮光部４４１ｂは、レンズ４３１ｂの焦点位置またはその近傍に配置されている。遮光部４４１ｃは、レンズ４３１ｃの焦点位置またはその近傍に配置されている。遮光部４４１ｄは、レンズ４３１ｄの焦点位置またはその近傍に配置されている。   The light blocking member 440 is disposed such that the light blocking portions 441a, 441b, 441c, and 441d are located on the optical axes C431a, C431b, C431c, and C431d of the lenses 431a, 431b, 431c, and 431d. The light shielding portion 441a is disposed at or near the focal position of the lens 431a. The light shielding portion 441b is disposed at or near the focal position of the lens 431b. The light shielding portion 441c is disposed at or near the focal position of the lens 431c. The light shielding portion 441 d is disposed at or near the focal position of the lens 431 d.

外光ＳＬはレンズ４３１ａ〜４３１ｄによってそれぞれ集光され、遮光部４４１ａ〜４４１ｄに照射される。遮光部４４１ａ〜４４１ｄは外光ＳＬを反射することにより、外光ＳＬを遮光する。遮光部３４１（３４１ａ〜３４１ｄ）の傾斜角度θｂは、遮光部３４１により反射された外光ＳＬが、画像光ＩＬに影響しない角度であればよい。   The external light SL is condensed by the lenses 431a to 431d, and is irradiated to the light shielding portions 441a to 441d. The light shielding portions 441a to 441d shield the outside light SL by reflecting the outside light SL. The inclination angle θb of the light shielding portion 341 (341a to 341d) may be an angle at which the external light SL reflected by the light shielding portion 341 does not affect the image light IL.

従って、実施例４のマイクロレンズアレイユニット４１０によれば、画像投影装置２の光源４として用いられる光源の種類に影響されることなく、光透過部２５２を透過した外光ＳＬを遮光部４４１により遮光することができる。これにより、フロントガラスＷＳに表示される画像のコントラスト及び演色性の低下を抑制することができる。   Therefore, according to the micro lens array unit 410 of the fourth embodiment, the external light SL transmitted through the light transmitting portion 252 is blocked by the light blocking portion 441 without being influenced by the type of light source used as the light source 4 of the image projection device 2. It can be shielded from light. Thereby, it is possible to suppress the decrease in the contrast and the color rendering property of the image displayed on the windshield WS.

遮光部４４１は、外部から入射した太陽光等の外光がレンズ４３１により集光されて照射される。これにより、遮光部４４１の温度が上昇する。実施例４のマイクロレンズアレイユニット４１０では、遮光部材４４０とＭＬＡ２２０とは離隔しているため、ＭＬＡ２２０は遮光部４４１の熱の影響を受けにくい。   In the light shielding portion 441, external light such as sunlight incident from the outside is collected by the lens 431 and irradiated. Thereby, the temperature of the light shielding portion 441 is increased. In the microlens array unit 410 according to the fourth embodiment, the light blocking member 440 and the MLA 220 are separated, so the MLA 220 is not easily affected by the heat of the light blocking portion 441.

実施例４のマイクロレンズアレイユニット４１０では、複数の遮光部４４１ａ〜４４１ｄは、対応するレンズ４３１ａ〜４３１ｄまでの距離がそれぞれ異なるように配置されている。これにより、外光ＳＬの影響を抑制するための自由度が向上する。例えば、外光ＳＬを、複数の遮光部４４１ａ〜４４１ｄにより、それぞれ異なる方向または領域に反射させることができる。従って、外光ＳＬを画像光ＩＬに影響しない領域に分散させることができる。これにより、外光ＳＬに対する熱対策の自由度が向上する。   In the microlens array unit 410 according to the fourth embodiment, the plurality of light shielding units 441a to 441d are arranged such that the distances to the corresponding lenses 431a to 431d are different. Thereby, the degree of freedom for suppressing the influence of the external light SL is improved. For example, the external light SL can be reflected in different directions or regions by the plurality of light shielding portions 441a to 441d. Therefore, the outside light SL can be dispersed to a region that does not affect the image light IL. Thereby, the degree of freedom of the heat countermeasure to the outside light SL is improved.

本実施形態のマイクロレンズアレイユニット１００及び表示装置１によれば、画像投影装置２の光源４として用いられる光源の種類に影響されることなく、光透過部１５２または２５２を透過した外光ＳＬを遮光部１４１、２４１、３４１、または４４１により遮光することができる。これにより、太陽光等の外光ＳＬによる画像のコントラスト及び演色性の低下を抑制できる。   According to the microlens array unit 100 and the display device 1 of the present embodiment, the external light SL transmitted through the light transmitting portion 152 or 252 is not influenced by the type of the light source used as the light source 4 of the image projector 2 Light shielding can be performed by the light shielding portions 141, 241, 341, or 441. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the contrast and the color rendering of the image due to the external light SL such as sunlight.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

１ 表示装置
２ 画像投影装置
４ 光源
１００，１１０，２１０，３１０，４１０ マイクロレンズアレイユニット
１２０，２２０ マイクロレンズアレイ（第１のマイクロレンズアレイ）
１３０，２３０，４３０ マイクロレンズアレイ（第２のマイクロレンズアレイ）
１２１，２２１ レンズ（第１のレンズ）
１３１，２３１，４３１，４３１ａ，４３１ｂ，４３１ｃ，４３１ｄ レンズ（第２のレンズ）
Ｃ１２１，Ｃ２２１ 光軸（第１のレンズの光軸）
Ｃ１３１，Ｃ２３１，Ｃ４３１，Ｃ４３１ａ，Ｃ４３１ｂ，Ｃ４３１ｃ，Ｃ４３１ｄ 光軸（第２のレンズの光軸）
１４１，２４１，３４１，４４１，４４１ａ，４４１ｂ，４４１ｃ，４４１ｄ 遮光部
１５２，２５２ 光透過部
ＩＤ 画像データ
ＩＬ 画像光 Reference Signs List 1 display device 2 image projector 4 light source 100, 110, 210, 310, 410 microlens array unit 120, 220 microlens array (first microlens array)
130, 230, 430 micro lens array (second micro lens array)
121, 221 lenses (first lens)
131, 231, 431, 431a, 431b, 431c, 431d Lens (second lens)
C121, C221 Optical axis (optical axis of first lens)
C131, C231, C431, C431a, C431b, C431c, C431d Optical axis (optical axis of second lens)
141, 241, 341, 441, 441a, 441b, 441c, 441d Light shielding portion 152, 252 Light transmitting portion ID Image data IL Image light

Claims (11)

複数の第１のレンズが形成されている第１のマイクロレンズアレイと、
前記第１のマイクロレンズアレイに対向して配置され、複数の第２のレンズが形成されている第２のマイクロレンズアレイと、
前記複数の第２のレンズの光軸上にそれぞれ配置された複数の遮光部と、
前記複数の第１のレンズの光軸上にそれぞれ配置された複数の光透過部と、
を備えることを特徴とするマイクロレンズアレイユニット。 A first microlens array in which a plurality of first lenses are formed;
A second microlens array disposed opposite to the first microlens array, wherein a plurality of second lenses are formed;
A plurality of light blocking portions respectively disposed on the optical axes of the plurality of second lenses;
A plurality of light transmitting portions respectively disposed on the optical axes of the plurality of first lenses;
A microlens array unit comprising: 前記複数の遮光部は、前記複数の第２のレンズの焦点位置にそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイユニット。 The microlens array unit according to claim 1, wherein the plurality of light blocking portions are respectively disposed at focal positions of the plurality of second lenses. 前記複数の遮光部は、前記複数の第２のレンズの焦点位置または前記焦点位置の近傍にそれぞれ配置され、前記複数の第２のレンズに入射した光をそれぞれ遮光する
ことを特徴とする請求項１に記載のマイクロレンズアレイユニット。 The plurality of light blocking portions are respectively disposed at the focal position of the plurality of second lenses or in the vicinity of the focal position, and each block light incident on the plurality of second lenses. The microlens array unit according to 1. 前記複数の第２のレンズは、互いに曲率半径が異なる
ことを特徴とする請求項２または３に記載のマイクロレンズアレイユニット。 The microlens array unit according to claim 2, wherein the plurality of second lenses have different curvature radii. 前記複数の遮光部は、前記第１のマイクロレンズアレイと離隔して配置されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイユニット。 The microlens array unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the plurality of light shielding portions are disposed apart from the first microlens array. 前記遮光部は、前記遮光部の表面が前記第２のレンズの光軸に対して所定の角度だけ傾斜するように配置されている
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のマイクロレンズアレイユニット。 The light shielding portion is disposed such that the surface of the light shielding portion is inclined by a predetermined angle with respect to the optical axis of the second lens. Microlens array unit as described. 照明光を射出する光源を有し、前記照明光を画像データに基づいて光変調し、画像光を生成する画像投影装置と、
前記画像光を透過させるマイクロレンズアレイユニットと、
を備え、
前記マイクロレンズアレイユニットは、
複数の第１のレンズが形成されている第１のマイクロレンズアレイと、
前記第１のマイクロレンズアレイに対向して配置され、複数の第２のレンズが形成されている第２のマイクロレンズアレイと、
前記複数の第２のレンズの光軸上にそれぞれ配置された複数の遮光部と、
前記複数の第１のレンズの光軸上にそれぞれ配置された複数の光透過部と、
を有することを特徴とする表示装置。 An image projection apparatus having a light source for emitting illumination light, and light-modulating the illumination light based on image data to generate image light;
A microlens array unit that transmits the image light;
Equipped with
The microlens array unit is
A first microlens array in which a plurality of first lenses are formed;
A second microlens array disposed opposite to the first microlens array, wherein a plurality of second lenses are formed;
A plurality of light blocking portions respectively disposed on the optical axes of the plurality of second lenses;
A plurality of light transmitting portions respectively disposed on the optical axes of the plurality of first lenses;
A display device characterized by having. 前記複数の遮光部は、前記複数の第２のレンズの焦点位置にそれぞれ配置されている
ことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。 The display device according to claim 7, wherein the plurality of light blocking units are respectively disposed at focal positions of the plurality of second lenses. 前記複数の第２のレンズは、互いに曲率半径が異なる
ことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。 The display device according to claim 8, wherein the plurality of second lenses have different radii of curvature. 前記複数の遮光部は、前記第１のマイクロレンズアレイと離隔して配置されている
ことを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の表示装置。 The display device according to any one of claims 7 to 9, wherein the plurality of light blocking portions are disposed apart from the first microlens array. 前記遮光部は、前記遮光部の表面が前記第２のレンズの光軸に対して所定の角度だけ傾斜するように配置されている
ことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の表示装置。 The light shielding portion is arranged such that the surface of the light shielding portion is inclined by a predetermined angle with respect to the optical axis of the second lens. Display device as described.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114185170A (en) * 2020-09-14 2022-03-15 中强光电股份有限公司 Near-to-eye light field display device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7667893B2 (en) * 2005-04-06 2010-02-23 Seiko Epson Corporation Microlens front projection screen
JP5299947B2 (en) * 2008-02-29 2013-09-25 矢崎総業株式会社 Projection screen and display system
US20100079861A1 (en) * 2008-09-29 2010-04-01 Microvision, Inc. Exit Pupil Forming Scanned Beam Projection Display Having Higher Uniformity
JP2017015955A (en) * 2015-07-01 2017-01-19 日本精機株式会社 Display device
EP3404484A4 (en) * 2016-01-12 2019-09-11 Kuraray Co., Ltd. Screen for display

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114185170A (en) * 2020-09-14 2022-03-15 中强光电股份有限公司 Near-to-eye light field display device
US11640062B2 (en) 2020-09-14 2023-05-02 Coretronic Corporation Near-eye light field display device

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