JP2022060700A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光を光学系により適切に拡散してから表示スクリーンに比較的均一に入射させる。
【解決手段】光を出射する光源部（２）と、光源部から出射される光の光路上に配置される光学系（４）と、光学系から出射される光に基づいて表示光を生成する表示スクリーン（６）とを含み、光学系は、光学系の光軸（Ｉ_０）に対して平行化された光が入射されるフライアイレンズ（４２）を含み、表示スクリーンは、光学系の光軸に対して傾斜する態様で配置され、フライアイレンズの形状は、非対称に形成される、表示装置（１）が開示される。
【選択図】図７Ｂ

Description

本開示は、表示装置に関する。

レーザダイオードより発生したレーザ光が、ＹＡＧレーザロッドに照射され、このＹＡＧレーザ光が非線形光学材料に入射することにより第２高調波が発生し、凹レンズにより拡大され、液晶ディスプレイよりなる表示部の光源となる技術が知られている。

特開平２－１０３５８６号公報

しかしながら、上記のような従来技術では、レーザ光等の光を光学系により適切に拡散してから表示スクリーンに均一に入射させることが難しい。すなわち、レーザ光等の光を、光学系により、表示スクリーンの面光源として適切な均一な広がりをもたせることが難しい。
そこで、本開示は、光を光学系により適切に拡散してから表示スクリーンに比較的均一に入射させることを目的とする。

１つの側面では、光を出射する光源部（２）と、
前記光源部から出射される光の光路上に配置される光学系（４）と、
前記光学系から出射される光に基づいて表示光を生成する表示スクリーン（６）とを含み、
前記光学系は、前記光学系の光軸（Ｉ_０）に対して平行化された光が入射されるフライアイレンズ（４２）を含み、
前記表示スクリーンは、前記光学系の光軸に対して傾斜する態様で配置され、
前記フライアイレンズの形状は、非対称に形成される、表示装置（１）が提供される。

本開示によれば、光を光学系により適切に拡散してから表示スクリーンに比較的均一に入射させることが可能となる。

ヘッドアップディスプレイの車両搭載状態を車両側方視で概略的に示す図である。 表示装置の構成を示す概略図である。 液晶パネルの傾斜の説明図である。 回転拡散部の拡散部材を示す模式図である。 回転拡散部の拡散部材の凹凸ピッチを示す模式図である。 コリメータレンズの説明図である。 本実施例のコリメータレンズの特性の説明図（その１）である。 本実施例のコリメータレンズの特性の説明図（その２）である。 本実施例のコリメータレンズの特性の説明図（その３）である。 比較例によるコリメータレンズの特性の説明図（その１）である。 比較例によるコリメータレンズの特性の説明図（その２）である。 ｘ軸に沿って視たときの、フライアイレンズ及び液晶パネルとの関係を概略的に示す平面図である。 ｙ軸に沿って視たときの、フライアイレンズ及び液晶パネルとの関係を概略的に示す平面図である。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

［ヘッドアップディスプレイの構成］
図１は、ヘッドアップディスプレイＨＵＤの車両ＶＣ（移動体の一例）への搭載状態を車両側方視で概略的に示す図である。図２Ａは、表示装置１の構成を示す概略図である。図２Ｂは、液晶パネルの傾斜の説明図である。図３Ａ及び図３Ｂは、回転拡散部３の拡散部材３１の凹凸ピッチを示す模式図である。なお、図３Ａは、拡散部材３１の平面図を示し、図３Ｂは、拡散部材３１の径方向に沿った断面図（ラインＡ－Ａに沿った断面図）を示す。なお、図３Ｂに示す断面図において、Ｘ方向のＸ１側が内周側に対応し、Ｘ２側が外周側に対応する。

ヘッドアップディスプレイＨＵＤでは、図１に示すように、ウインドシールドＷＳに表示光が照射されると、車両ＶＣを運転する運転者にとっては、ウインドシールドＷＳよりも前方に、当該照射によって得られた表示像（虚像表示）ＶＩが見える。これにより、運転者は、前方風景と重畳させて表示像ＶＩを視認できる。したがって、運転者は、インストルメントパネル９内のメータを見る場合に比べて視線移動の少ない態様で車両情報等を把握でき、利便性及び安全性が向上する。

ヘッドアップディスプレイＨＵＤは、表示装置１と、ホログラムＨＯＥとを含む。

表示装置１は、運転者の前方に位置するウインドシールドＷＳ上のホログラムＨＯＥに向けて画像に係る光（表示光）を投射する。ウインドシールドＷＳ上のホログラムＨＯＥは、運転者のアイボックス内に画像に係る光を反射する。この場合、アイボックスに係る視点から視て、運転者の視野前方に、画像に係る光に基づく表示像ＶＩを形成する。

なお、ホログラムＨＯＥは、例えば、フォトポリマーにより形成されてよい。ホログラムＨＯＥのタイプは、反射型、位相変化型、かつ体積型である。ホログラムＨＯＥは、厚さ数ミクロンのホログラムフィルムを利用して形成されてもよい。ホログラムＨＯＥには、干渉縞が例えば屈折率の変化の形で記録される。すなわち、ホログラムＨＯＥには、干渉縞が材料内部に屈性率分布として層状に記憶される。なお、本実施例では、３色のレーザ光に対応して、ホログラムＨＯＥにはＲＧＢの波長各々に係る干渉縞が記録される。この場合、ＲＧＢの波長各々に係る干渉縞ごとホログラム層を作成し、それぞれに係るホログラム層を積層することで積層型のホログラムＨＯＥを形成してもよい。あるいは、ＲＧＢの干渉縞を重ねて記録する多重型のホログラムＨＯＥが実現されてもよい。なお、このような干渉縞の記録（露光）には、任意のレーザ干渉露光装置が利用されてよい。

表示装置１は、図２Ａに示すように、光源部２と、回転拡散部３と、回転拡散部３を経たレーザ光が入射されるレンズ群４と、液晶パネル６と、制御部７と、を備える。

光源部２は、レーザ光（赤色レーザ光Ｒ、緑色レーザ光Ｇ、青色レーザ光Ｂ）を出射する。なお、本実施例では、かかる３色のレーザ光を出射可能であるので、フルカラーの表示像ＶＩを生成可能である。ただし、変形例では、表示可能な色のバリエーションは少なくてもよい。

回転拡散部３は、光源部２から出射されたレーザ光を拡散する。回転拡散部３は、レーザ光を多重化してスペックルを低減する機能を有する。

回転拡散部３は、例えば、図２Ａに示すように、円盤状の拡散部材３１と、拡散部材３１の円中心を回転軸として拡散部材３１を回転させる回転モータ３２と、拡散部材３１及び回転モータ３２をレーザ光の光路に対して直交方向に移動させることで、拡散部材３１に対するレーザ光の入射位置を拡散部材３１の径方向に移動させる移動モータ３３と、を備える。

拡散部材３１は、図３Ｂに示すように、少なくとも一方の面に多数の凹凸を含む凹凸パターンを備える。この凹凸パターンは、内周側（回転半径小側）で周方向の凹凸ピッチが大きく、外周側（回転半径大側）で周方向の凹凸ピッチが小さくなるように形成されている。このような拡散部材３１によれば、回転停止状態であっても入射されたレーザ光を拡散させるが、回転モータ３２によって回転している状態では、レーザ光を多重化してスペックルの低減効果が得られる。また、拡散部材３１の回転数を増加させると、レーザ光が周方向で凹凸をよぎる回数（単位時間あたりの回数）が増えるので、多重化数を増加させてスペックルの低減効果を高めることができる。

また、回転する拡散部材３１に対するレーザ光の入射位置を拡散部材３１の外周側に移動させると、レーザ光入射位置の円周距離が増加し、拡散部材３１が１回転する間にレーザ光が凹凸をよぎる回数が増えるので、多重化数を増加させてスペックルの低減効果をさらに高めることができる。また、回転する拡散部材３１に対するレーザ光の入射位置を拡散部材３１の外周側に移動させると、レーザ光入射位置の凹凸ピッチが小さくなり、レーザ光が凹凸をよぎる回数が増えるので、多重化数を増加させてスペックルの低減効果をさらに高めることができる。

レンズ群４は、コリメータレンズ４１、フライアイレンズ４２、コンデンサレンズ４３、フィールドレンズ４４、レンチキュラーレンズ４５、及びスクリーン拡散板４６を備える。

コリメータレンズ４１は、回転拡散部３からのレーザ光（拡散光）が入射される。コリメータレンズ４１は、回転拡散部３から射出される拡散光を平行光にしながら、均一化する機能を有する。コリメータレンズ４１の構成の詳細は、後述する。

フライアイレンズ４２は、コリメータレンズ４１からのレーザ光（平行光）が入射される。フライアイレンズ４２は、例えば、コリメータレンズ４１からの入射光の分布によらず均一にかつ液晶パネル６のスクリーン形状（例えば矩形）に合わせて照明する機能を有する。フライアイレンズ４２の構成の詳細は、後述する。

コンデンサレンズ４３は、例えば、フライアイレンズ４２の複数の部位（後述する複数の凸状部位４２２０）から射出される光を液晶パネル６のスクリーン上で重ねる機能を有する。コンデンサレンズ４３は、フライアイレンズ４２と協動して、液晶パネル６のスクリーンに入射される光の分布を均一化するように構成されてよい。

フィールドレンズ４４は、例えば、液晶パネル６のスクリーンから出射される光をアイボックス（ＥｙｅＢｏｘ）上で重ねる機能を有する。

レンチキュラーレンズ４５は、例えば、フライアイレンズ４２で発生する光の拡散角が不十分である場合等、拡散角を調整する機能を有する。レンチキュラーレンズ４５は、アイボックスの範囲を広げつつ、上述したコリメータレンズ４１と協動して、アイボックスでの輝度分布を均一化（均斉度を増加）するように構成されてよい。なお、レンチキュラーレンズ４５は、フィールドレンズ４４とスクリーン拡散板４６の間に設けられてよい。

スクリーン拡散板４６は、例えば、液晶パネル６及びレンチキュラーレンズ４５に起因して生じうる輝度ムラを低減する機能を有する。

なお、レンズ群４の構成は、図２Ａに示した構成に限定されない。例えば、変形例では、レンチキュラーレンズ４５は、省略されてもよいし、他の光学系が追加されてもよい。

液晶パネル６は、レンズ群４を経たレーザ光をバックライトとして表示像ＶＩ用の画像を形成する。液晶パネル６から出射される表示光は、上述したように、ホログラムＨＯＥに投射される。なお、液晶パネル６とホログラムＨＯＥとの間には、他の光学系（図示せず）が配置されてもよい。

液晶パネル６は、図２Ｂに示すように、パネル面（入射面）がレンズ群４の光軸Ｉ_０に対して傾斜する態様で配置される（なお、図２Ａでは、傾斜について図示せず）。具体的には、液晶パネル６の法線方向Ｖ_０は、レンズ群４の光軸Ｉ_０に対して角度θ（＞０）をなす。ここでは、一例として、法線方向Ｖ_０と光軸Ｉ_０とは、同一の平面（図２Ｂの紙面に平行な平面）内に延在するものとする。なお、液晶パネル６の傾斜方向は、任意であり、例えば太陽光の入射による影響を低減すべく、パネル面に垂直方向が、例えばケース（図示せず）に向かう方向であってよい。なお、フィールドレンズ４４、レンチキュラーレンズ４５、及びスクリーン拡散板４６も、液晶パネル６と同様に傾斜されてもよい。

制御部７は、例えばマイクロコンピュータ等を含み、回転拡散部３及び液晶パネル６を制御する。

［コリメータレンズ］
次に、コリメータレンズ４１の好ましい例について詳説する。

図４は、コリメータレンズ４１の説明図である。図４には、回転拡散部３の特定位置Ｐからコリメータレンズ４１に入射する光が、コリメータレンズ４１から出射される様子が光線ラインＬ４００で模式的で示される。図４には、光軸に平行なＺ方向が定義され、Ｚ１側とＺ２側とが定義されている。

図４に示すコリメータレンズ４１は、入射面４１Ａ側に曲面４１０と、出射面４１Ｂ側の曲面４１２とを含む。

曲面４１０は、Ｚ２側に凹の形態で形成される。曲面４１２は、Ｚ２側に凸の形態で形成される。曲面４１０及び曲面４１２は、例えば球面であるが、非球面であってよい。ただし、加工性の観点からは、曲面４１０及び曲面４１２が球面であることが好ましい。

曲面４１０は、回転拡散部３から出射されるレーザ光の拡散角αに合わせて形状付けられる。すなわち、曲面４１０は、拡散角αに基づく拡がり全体（例えば８０％、好ましくは９０％）をカバーするように形成される。なお、拡散角αの値は、例えば、中心照度の半値を全角表示することで得ることができる。

ここで、回転拡散部３からのレーザ光の拡散角αは、可能な限り広くする方がスペックル低減の観点からは好ましい。好ましくは、２０度から４０度の範囲である。この場合、コリメータレンズ４１の製造難易度が高くなりすぎず、スペックル低減とコリメータレンズ４１の製造性を適切に両立させることができる。

曲面４１０は、好ましくは、回転拡散部３から入射した直後の光の角密度が略等しくなるように形状付けられる。光の角密度とは、図４に示すように曲面４１０を介してコリメータレンズ４１内に入射する光の進行方向（例えば光軸Ｉ_０に対する進行方向のなす角度）ごとの、光量（強度）に相関する。光の角密度の均一化を図ることで、回転拡散部３から拡散して入射するレーザ光の広がりを、均一に広げることができる。

曲面４１２は、当該曲面４１２から出射される光が平行化（すなわちＺ方向に平行）されるように形状付けられる。

このようにして、コリメータレンズ４１は、回転拡散部３から拡散して入射するレーザ光を、入射側の曲面４１０で、より均一に広がりを持たせつつ、出射面側の曲面４１２で平行化できる。

次に、図５Ａから図６Ｂを参照して、本実施例のコリメータレンズ４１の効果を更に説明する。

図５Ａから図５Ｃは、本実施例のコリメータレンズ４１の特性の説明図である。図５Ａは、コリメータレンズ４１の光軸に沿って視たときの、コリメータレンズ４１から出射される光の強度特性を示すコンター図である。図５Ａにおいて、領域Ｉ１は、強度が一定値β１以上の領域を示し、領域Ｉ２は、強度が一定値β２以上の領域を示し、領域Ｉ３は、強度が一定値β３以上の領域を示し、β１＞β２＞β３である。図５Ｂは、コリメータレンズ４１の光軸に垂直な方向の直線であって、コリメータレンズ４１の光軸を通る直線に沿った、コリメータレンズ４１から出射される光の強度特性Ｌ５００を示す図である。図５Ｃは、図５Ｂに示す特性に重畳して、他の特性Ｌ５０１、Ｌ５０２を示す図であり、他の特性Ｌ５０１は、コリメータレンズ４１に入射する直前の光の強度特性（回転拡散部３から出射される光の強度特性）を示し、他の特性Ｌ５０２は、光源部２から出射される光の強度特性を示す。なお、図５Ｂ及び図５Ｃにおいて、横軸の原点０は、コリメータレンズ４１の光軸（＝光軸Ｉ_０）に対応し、横軸は、コリメータレンズ４１の光軸を中心とした径方向の距離を表す。

光源部２から出射される光の強度特性では、点光源そのままの特性であり、図５Ｃに特性Ｌ５０２で示すように、コリメータレンズ４１の光軸の位置を中心として局所的にピークが発生する。

本実施例では、回転拡散部３が設けられるので、光源部２から出射される光が回転拡散部３を通ることで、図５Ｃに示すように、特性Ｌ５０２が特性Ｌ５０１へと変換される。すなわち、径方向に沿って強度分布の均一化が図られている。

そして、本実施例では、回転拡散部３の出射側に、入射側に曲面４１０を有するコリメータレンズ４１が設けられるので、図５Ｃに示すように、特性Ｌ５０１が特性Ｌ５００へと変換される。すなわち、入射面４１Ａの曲面４１０は、光軸を中心とした径方向のレーザ光の強度分布について、入射面４１Ａに入射する直前の強度分布（Ｌ５０１参照）よりも、入射面４１Ａに入射した直後の強度分布（Ｌ５００参照）の方が、径方向に沿って均一化されるように、構成される。なお、入射面４１Ａに入射した直後の強度分布は、コリメータレンズ４１から出射される光の強度特性Ｌ５００と略同様である。

特性Ｌ５００は、図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、いわゆるトップハット型の形態であり、基準強度Ｉｒ以上となる径方向の範囲が広くなる。基準強度Ｉｒは、例えばピークの強度に対して８０％の強度である。このようにして、本実施例によれば、基準強度Ｉｒ以上となる径方向の範囲を効果的に広げることができ、その結果、アイボックスを広げつつ、アイボックスでの輝度分布の均一化（均斉度の増加）を効果的に図ることができる。

図６Ａ及び図６Ｂは、比較例によるコリメータレンズ（図示せず）の特性の説明図である。

比較例によるコリメータレンズは、本実施例のコリメータレンズ４１とは異なり、入射側に曲面４１０を備えておらず、入射面が平面により形成される。

このような比較例では、図６Ａに示すように、領域Ｉ１の範囲が有意に狭く、図６Ｂに示すように、比較例によるコリメータレンズから出射される光の強度分布Ｌ６００は、比較例によるコリメータレンズの入射面に入射する直前の強度特性（図５Ｃの特性Ｌ５０１参照）と略同じである。すなわち、比較例によるコリメータレンズは、回転拡散部３からの入射する光を平行化するものの、均一化が不十分となる。このため、特性Ｌ６００は、図５Ｂ及び図５Ｃに示す本実施例の特性Ｌ５００とは異なり、ガウシアン型の形態であり、基準強度Ｉｒ以上となる径方向の範囲が、本実施例の特性Ｌ５００よりも有意に狭い。

これに対して、本実施例によれば、上述したように、入射側に曲面４１０を有するコリメータレンズ４１を備えることで、比較例に比べて、基準強度Ｉｒ以上となる径方向の範囲を効果的に広げることができる。その結果、アイボックスを広げつつ、アイボックスでの輝度分布の均一化（均斉度の増加）を効果的に図ることができる。

［フライアイレンズ］
次に、フライアイレンズ４２の好ましい例について詳説する。

ところで、図２Ｂを参照して上述したように、本実施例では、液晶パネル６が光軸Ｉ_０に対して傾斜している。かかる構成では、液晶パネル６で生成される画像（中間像）の輝度分布は、パネル全体にわたり均一でなく、徐々に変化してしまう傾向（すなわち輝度ムラが生じやすくなる傾向）がある。これは、上述したように、コリメータレンズ４１等により均一化した強度分布を有する光が入射する場合も当てはまる。このような不均一な輝度分布は、表示像ＶＩの輝度ムラを生む。

そこで、本実施例では、フライアイレンズ４２は、かかる輝度分布の変化を低減し、液晶パネル６で生成される画像の輝度分布の均一化を図るように構成される。具体的には、フライアイレンズ４２の形状は、非対称に形成される。

以下では、レンズ群４の光軸Ｉ_０の方向をｚ軸とし、ｚ軸と垂直な座標軸をｙ軸とし、ｚ軸及びｙ軸と垂直な座標軸をｘ軸としたときの座標系（図２Ｂ参照）に基づいて、傾斜や非対称性について説明する。なお、図２Ｂ等に示すｘｙｚ座標系の“ｘ”等は、大文字で示された図３Ｂの“Ｘ”とは区別される。

図７Ａは、ｘ軸に沿って視たときの、フライアイレンズ４２及び液晶パネル６との関係を概略的に示す平面図であり、図７Ｂは、ｙ軸に沿って視たときの、フライアイレンズ４２及び液晶パネル６との関係を概略的に示す平面図である。なお、図７Ａでは、図２Ｂを参照して上述した法線方向Ｖ_０が併せて示されている。

フライアイレンズ４２は、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、入射面４２１に複数の凸状部位４２１０を有するとともに、出射面４２２に、複数の凸状部位４２２０を有する。凸状部位４２１０の数は、任意であり、配列についても任意である。凸状部位４２２０についても同様である。図７Ａ及び図７Ｂに示す例では、フライアイレンズ４２は、ｚ方向に視て、３×３の合計９つの凸状部位４２１０と、３×３の合計９つの凸状部位４２２０とを有する。凸状部位４２１０のそれぞれは、互いに同じ形状を有し、凸状部位４２２０のそれぞれは、互いに同じ形状を有してよい。

本実施例では、図７Ａに示すように、ｘ軸方向に沿って視たとき、液晶パネル６の法線方向Ｖ_０がｚ軸に対して傾斜していることに対応して、フライアイレンズ４２は、ｘ軸に沿って視たとき（ｙｚ平面で切断した断面視で）、ｚ軸に関して非対称である。このような非対称性は、個々の凸状部位４２１０、４２２０の非球面状の非対称性に起因する。すなわち、凸状部位４２１０は、図７Ａに示すように、ｚ座標が最も小さい位置（頂点位置Ｐ１）が、当該凸状部位４２１０のｙ軸方向の中心位置よりもｙ軸方向正側にオフセットしている。また、凸状部位４２２０は、図７Ａに示すように、ｚ座標が最も大きい位置（頂点位置Ｐ２）が、当該凸状部位４２２０のｙ軸方向の中心位置よりもｙ軸方向負側にオフセットしている。なお、変形例では、逆であってもよい。すなわち、凸状部位４２１０は、ｚ座標が最も小さい位置（頂点位置Ｐ１）が、当該凸状部位４２１０のｙ軸方向の中心位置よりもｙ軸方向負側にオフセットし、凸状部位４２２０は、ｚ座標が最も大きい位置（頂点位置Ｐ２）が、当該凸状部位４２２０のｙ軸方向の中心位置よりもｙ軸方向正側にオフセットしてもよい。

フライアイレンズ４２の形状は、入射面４２１と出射面４２２とで同じであってもよいが、好ましくは、図７Ａに示すように、回転対称の関係である。具体的には、一の凸状部位４２１０の形状は、ｘ軸に沿った回転軸まわりに１８０度回転させると、一の凸状部位４２２０の形状に重なる。このような構成によれば、フライアイレンズ４２の入射面４２１を形成する金型と、フライアイレンズ４２の出射面４２２を形成する金型とは、一方を他方を複写して形成できるので、製造が容易となる。

フライアイレンズ４２のうちの、光軸Ｉ_０を通る一の凸状部位４２１０（及びそれと回転対称な一の凸状部位４２２０）の非球面形状に係る非球面プロファイルＳａｇ（サグ量）は、例えば以下のような式に基づいてもよい。

ここで、ｒ_ｘ、ｒ_ｙは、ｘ軸方向、ｙ軸方向でのそれぞれの曲率半径を示し、ｃｃ_ｘ、ｃｃ_ｙ、Ａ_ｘｉ、Ａ_ｙｉは、それぞれ係数である。Ａ_ｘｉ、Ａ_ｙｉは、ｉ＝１のとき、１次の非球面係数となり、Ａ_ｘｉ、Ａ_ｙｉは、ｉ＝３のとき、３次の非球面係数となり、以下同様である。本実施例では、ｉ＝奇数のときのｙ軸に係るＡ_ｙｉを０以外の値に設定する。例えば、３次のｙ軸に係る非球面係数Ａ_ｙ３を０以外の値に設定する。これにより、上述したフライアイレンズ４２の非対称性を実現できる。非球面係数Ａ_ｙｉ等の具体的な値は、試験やシミュレーション等を介して、上述した液晶パネル６における輝度分布について必要な均一性が確保されるように適合されてよい。

このようにして、本実施例によれば、上述したように、液晶パネル６が光軸Ｉ_０に対して傾斜して配置される場合でも、当該傾斜に応じてフライアイレンズ４２の形状を非対称に形成することで、フライアイレンズ４２の形状を対称に形成した場合に生じやすい不都合（上述した液晶パネル６における輝度分布の不均一、すなわち輝度ムラ等）を低減できる。

ところで、上述した液晶パネル６における輝度分布は、液晶パネル６の光軸Ｉ_０に対する傾斜角度θ（図２Ｂ等参照）に依存して変化する。すなわち、上述したｙ方向に非対称性のあるフライアイレンズ４２に代えて対称性のあるフライアイレンズを利用した場合、基本的に、傾斜角度θが大きくなるほど、輝度ムラが増加する傾向がある。従って、Ａｘｉ、Ａｙｉ等の具体的な値とともに、傾斜角度θについても、試験やシミュレーション等を介して、上述した液晶パネル６における輝度分布に関して必要な均一性が確保されるように適合されてよい。

また、本実施例では、図７Ｂに示すように、液晶パネル６は、ｙ軸方向に沿って視たとき、法線方向Ｖ_０がｚ軸に対して傾斜していないため、ｙ軸方向に沿って視たときの、フライアイレンズ４２の形状は、ｚ軸に関して対称に形成されている。しかしながら、液晶パネル６は、ｙ軸方向に沿って視たとき、法線方向Ｖ_０がｚ軸に対して傾斜してもよく、この場合、ｙ軸方向に沿って視たときの、フライアイレンズ４２の形状は、ｚ軸に関して非対称に形成されてもよい。例えば、数１の式を利用する場合、ｉ＝奇数のときのｘ軸に係るＡ_ｘｉを０以外の値に設定してよい。

なお、本実施例において、フライアイレンズ４２は、光軸Ｉ_０の方向に沿って間隔をおいて２つ以上設けられてもよい。この場合、回転拡散部３に起因して拡散性の強いレーザ光が入射する場合でも上述した機能を確保でき、また、かかる機能を確保するために必要なフライアイレンズ４２全体としてのサイズ（光軸Ｉ_０に交差するｘ、ｙ軸方向のサイズ）を効果的に低減できる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、表示スクリーンとして、レーザ光をバックライトとして画像を形成する液晶パネル６を例示したが、面光源をバックライトとして用いることができる他の表示パネル（他のスクリーン）が用いられてもよい。また、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術によるマイクロミラーデバイスを用いるＭＥＭＳ方式、反射型液晶パネルを用いるＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）方式、デジタルマイクロミラーデバイスを用いるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）方式などを用いてもよい。また、レーザ光以外の光を発生する光源、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）光源が利用されてもよい。ＬＥＤ光源が利用される場合、ＬＥＤ光を平行光にするレンズ（コンデンサレンズ）が併せて利用されてもよい。

１ 表示装置
２ 光源部
３ 回転拡散部
４ レンズ群
６ 液晶パネル
７ 制御部
９ インストルメントパネル
３１ 拡散部材
３２ 回転モータ
３３ 移動モータ
４１ コリメータレンズ
４１Ａ 入射面
４１Ｂ 出射面
４２ フライアイレンズ
４２１ 入射面
４２２ 出射面
４２１０ 凸状部位
４２２０ 凸状部位
４３ コンデンサレンズ
４４ フィールドレンズ
４５ レンチキュラーレンズ
４６ スクリーン拡散板
ＶＣ 車両
ＶＩ 表示像（虚像表示）
ＷＳ ウインドシールド

Claims (4)

1. 光を出射する光源部（２）と、
   前記光源部から出射される光の光路上に配置される光学系（４）と、
   前記光学系から出射される光に基づいて表示光を生成する表示スクリーン（６）とを含み、
   前記光学系は、前記光学系の光軸（Ｉ_０）に対して平行化された光が入射されるフライアイレンズ（４２）を含み、
   前記表示スクリーンは、前記光学系の光軸に対して傾斜する態様で配置され、
   前記フライアイレンズの形状は、非対称に形成される、表示装置（１）。
2. 前記フライアイレンズは、０とは異なる値に設定された奇数次の非球面係数に基づいて形状付けられている、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記フライアイレンズは、入射面（４２１）と出射面（４２２）とが点対称に形成されている、請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記フライアイレンズは、前記光学系の光軸の方向に沿って間隔をおいて２つ以上設けられる、請求項１～３のうちのいずれか１項に記載の表示装置。

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