JP2022060715A

JP2022060715A - Display device

Info

Publication number: JP2022060715A
Application number: JP2020168347A
Authority: JP
Inventors: 彰矢▲崎▼; Akira Yazaki
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2020-10-05
Filing date: 2020-10-05
Publication date: 2022-04-15

Abstract

To provide a display device capable of properly diffusing laser beam with an optical system and projecting the light relatively evenly on a liquid crystal panel.SOLUTION: A display device (1) includes: a light source (2) that emits a laser beam: a diffusion member (31) for diffusing the laser beam; a collimator lens (41) on which the laser beam emitted from the diffusion member is projected; and an LCD panel (6) that generates display light by using the laser beam emitted from the collimator lens as backlight. The collimator lens has an incident surface (41A) corresponding to a diffusion angle(α) of the laser beam emitted from the diffusion member.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本開示は、表示装置に関する。 The present disclosure relates to a display device.

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。 The laser light generated from the laser diode is applied to the YAG laser rod, and the YAG laser light is incident on the nonlinear optical material to generate a second harmonic, which is magnified by the concave lens and is magnified by the concave lens. The technology that becomes is known.

特開平２－１０３５８６号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2-103586

しかしながら、上記のような従来技術では、レーザ光を光学系により適切に拡散してから液晶パネルに均一に入射させることが難しい。すなわち、レーザ光を、光学系により、液晶パネル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。 However, in the above-mentioned conventional technique, it is difficult to appropriately diffuse the laser beam by the optical system and then uniformly inject it into the liquid crystal panel. That is, it is difficult for the laser beam to have an appropriate uniform spread as a surface light source of the liquid crystal panel by the optical system.

そこで、本開示は、レーザ光を光学系により適切に拡散してから液晶パネルに比較的均一に入射させることを目的とする。 Therefore, an object of the present disclosure is to appropriately diffuse the laser beam by the optical system and then to make the laser beam relatively uniformly incident on the liquid crystal panel.

１つの側面では、レーザ光を出射する光源部（２）と、
前記光源部から出射されるレーザ光を拡散する拡散部材（３１）と、
前記拡散部材から出射されるレーザ光が入射されるコリメータレンズ（４１）と、
前記コリメータレンズから出射されるレーザ光をバックライトとして表示光を生成する液晶パネル（６）とを含み、
前記コリメータレンズは、前記拡散部材から出射されるレーザ光の拡散角（α）に応じた入射面（４１Ａ）を有する、表示装置（１）が提供される。 On one side, a light source unit (2) that emits laser light and
A diffusing member (31) that diffuses the laser beam emitted from the light source unit,
A collimator lens (41) to which a laser beam emitted from the diffusion member is incident, and
A liquid crystal panel (6) that generates display light using the laser light emitted from the collimator lens as a backlight is included.
The collimator lens is provided with a display device (1) having an incident surface (41A) corresponding to a diffusion angle (α) of a laser beam emitted from the diffusion member.

本開示によれば、レーザ光を光学系により適切に拡散してから液晶パネルに比較的均一に入射させることが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to appropriately diffuse the laser beam by the optical system and then make the laser beam relatively uniformly incident on the liquid crystal panel.

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。It is a figure which shows roughly the vehicle-mounted state of a head-up display in the vehicle side view. 表示装置の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structure of a display device. 液晶パネルの傾斜の説明図である。It is explanatory drawing of the inclination of a liquid crystal panel. 回転拡散部の拡散部材を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the diffusion member of a rotation diffusion part. 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。It is a schematic diagram which shows the unevenness pitch of the diffusion member of a rotation diffusion part. コリメータレンズの説明図である。It is explanatory drawing of the collimator lens. 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。It is explanatory drawing (the 1) of the characteristic of the collimator lens of this Example. 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。It is explanatory drawing (the 2) of the characteristic of the collimator lens of this Example. 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。It is explanatory drawing (the 3) of the characteristic of the collimator lens of this Example. 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。It is explanatory drawing (the 1) of the characteristic of a collimator lens by a comparative example. 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。It is explanatory drawing (the 2) of the characteristic of a collimator lens by a comparative example. 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。It is a top view which shows the relationship with the fly eye lens and the liquid crystal panel when viewed along the x-axis. 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。It is a top view which shows the relationship with the fly eye lens and the liquid crystal panel when viewed along the y axis.

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。 Hereinafter, each embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

［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。 [Head-up display configuration]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a mounted state of a head-up display HUD on a vehicle VC (an example of a moving body) when viewed from the side of the vehicle. FIG. 2A is a schematic view showing the configuration of the display device 1. FIG. 2B is an explanatory diagram of the inclination of the liquid crystal panel. 3A and 3B are schematic views showing the uneven pitch of the diffusion member 31 of the rotational diffusion unit 3. 3A shows a plan view of the diffusion member 31, and FIG. 3B shows a cross-sectional view (cross-sectional view along the lines AA) of the diffusion member 31 along the radial direction. In the cross-sectional view shown in FIG. 3B, the X1 side in the X direction corresponds to the inner peripheral side, and the X2 side corresponds to the outer peripheral side.

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。 In the head-up display HUD, as shown in FIG. 1, when the windshield WS is irradiated with the display light, the display obtained by the irradiation is in front of the windshield WS for the driver driving the vehicle VC. Image (virtual image display) VI can be seen. As a result, the driver can visually recognize the display image VI by superimposing it on the landscape in front. Therefore, the driver can grasp the vehicle information and the like in a mode in which the line-of-sight movement is smaller than when looking at the meter in the instrument panel 9, and the convenience and safety are improved.

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。 The head-up display HUD includes a display device 1 and a hologram HOE.

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。 The display device 1 projects the light (display light) related to the image toward the hologram HOE on the windshield WS located in front of the driver. The hologram HOE on the windshield WS reflects the light associated with the image in the driver's eyebox. In this case, a display image VI based on the light related to the image is formed in front of the driver's field of view when viewed from the viewpoint related to the eye box.

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。 The hologram HOE may be formed of, for example, a photopolymer. The types of hologram HOE are reflection type, phase change type, and volume type. The hologram HOE may be formed by utilizing a hologram film having a thickness of several microns. Interference fringes are recorded in the hologram HOE, for example, in the form of changes in the refractive index. That is, in the hologram HOE, the interference fringes are stored in layers inside the material as a bending rate distribution. In this embodiment, interference fringes related to each of the RGB wavelengths are recorded in the hologram HOE corresponding to the three colors of laser light. In this case, a laminated hologram HOE may be formed by creating a hologram layer for each interference fringe corresponding to each of the RGB wavelengths and laminating the hologram layers related to each. Alternatively, a multi-type hologram HOE in which RGB interference fringes are superimposed and recorded may be realized. Any laser interference exposure apparatus may be used for recording (exposure) such interference fringes.

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。 As shown in FIG. 2A, the display device 1 includes a light source unit 2, a rotational diffusion unit 3, a lens group 4 into which a laser beam passing through the rotational diffusion unit 3 is incident, a liquid crystal panel 6, a control unit 7, and the control unit 7. To prepare for.

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。 The light source unit 2 emits laser light (red laser light R, green laser light G, blue laser light B). In this embodiment, since the laser beams of these three colors can be emitted, a full-color display image VI can be generated. However, in the modified example, the variation of the displayable color may be small.

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。 The rotational diffusion unit 3 diffuses the laser light emitted from the light source unit 2. The rotational diffusion unit 3 has a function of multiplexing laser light to reduce speckle.

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。 As shown in FIG. 2A, the rotational diffusion unit 3 includes, for example, a disk-shaped diffusion member 31, a rotary motor 32 that rotates the diffusion member 31 with the center of the circle of the diffusion member 31 as a rotation axis, a diffusion member 31, and a rotary motor. A moving motor 33 for moving the incident position of the laser beam with respect to the diffusing member 31 in the radial direction of the diffusing member 31 by moving the 32 in the direction orthogonal to the optical path of the laser beam.

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。 As shown in FIG. 3B, the diffusion member 31 has an unevenness pattern including a large number of unevenness on at least one surface. This unevenness pattern is formed so that the unevenness pitch in the circumferential direction is large on the inner peripheral side (small turning radius side) and the unevenness pitch in the circumferential direction is small on the outer peripheral side (large turning radius side). According to such a diffusing member 31, the incident laser light is diffused even in the rotation stopped state, but in the state of being rotated by the rotating motor 32, the laser light is multiplexed to reduce the speckle. can get. Further, when the rotation speed of the diffusion member 31 is increased, the number of times the laser beam crosses the unevenness in the circumferential direction (the number of times per unit time) increases, so that the number of multiplexings can be increased to enhance the speckle reduction effect. can.

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。 Further, when the incident position of the laser light with respect to the rotating diffuser member 31 is moved to the outer peripheral side of the diffuser member 31, the circumferential distance of the laser light incident position increases, and the laser beam becomes uneven while the diffuser member 31 rotates once. Since the number of crossings increases, the number of multiplexings can be increased to further enhance the speckle reduction effect. Further, when the incident position of the laser light on the rotating diffusion member 31 is moved to the outer peripheral side of the diffusion member 31, the uneven pitch of the laser light incident position becomes smaller and the number of times the laser light crosses the unevenness increases, so that the number of multiplexings is increased. Can be increased to further enhance the speckle reduction effect.

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。 The lens group 4 includes a collimator lens 41, a fly-eye lens 42, a condenser lens 43, a field lens 44, a lenticular lens 45, and a screen diffuser 46.

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。 Laser light (diffused light) from the rotational diffusion unit 3 is incident on the collimator lens 41. The collimator lens 41 has a function of making the diffused light emitted from the rotational diffusion unit 3 uniform while making it parallel light. Details of the configuration of the collimator lens 41 will be described later.

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。 A laser beam (parallel light) from the collimator lens 41 is incident on the flyeye lens 42. The fly-eye lens 42 has, for example, a function of illuminating uniformly and according to the screen shape (for example, a rectangle) of the liquid crystal panel 6 regardless of the distribution of the incident light from the collimator lens 41. Details of the configuration of the flyeye lens 42 will be described later.

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。 The condenser lens 43 has, for example, a function of superimposing light emitted from a plurality of portions of the flyeye lens 42 (a plurality of convex portions 4220 described later) on the screen of the liquid crystal panel 6. The condenser lens 43 may be configured to cooperate with the flyeye lens 42 to make the distribution of light incident on the screen of the liquid crystal panel 6 uniform.

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。 The field lens 44 has, for example, a function of superimposing the light emitted from the screen of the liquid crystal panel 6 on the eyebox (EyeBox).

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。 The lenticular lens 45 has a function of adjusting the diffusion angle, for example, when the diffusion angle of the light generated by the flyeye lens 42 is insufficient. The lenticular lens 45 may be configured to make the luminance distribution in the eyebox uniform (increase the degree of uniformity) in cooperation with the collimator lens 41 described above while expanding the range of the eyebox. The lenticular lens 45 may be provided between the field lens 44 and the screen diffuser 46.

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。 The screen diffuser 46 has a function of reducing the luminance unevenness that may occur due to, for example, the liquid crystal panel 6 and the lenticular lens 45.

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。 The configuration of the lens group 4 is not limited to the configuration shown in FIG. 2A. For example, in the modified example, the lenticular lens 45 may be omitted, or another optical system may be added.

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。 The liquid crystal panel 6 forms an image for the display image VI by using the laser beam that has passed through the lens group 4 as a backlight. The display light emitted from the liquid crystal panel 6 is projected onto the hologram HOE as described above. In addition, another optical system (not shown) may be arranged between the liquid crystal panel 6 and the hologram HOE.

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。 As shown in FIG. 2B, the liquid crystal panel 6 is arranged so that the panel surface (incident surface) is inclined with respect to the optical axis I ₀ of the lens group 4 (note that the inclination is not shown in FIG. 2A). .. Specifically, the normal direction V ₀ of the liquid crystal panel 6 forms an angle θ (> 0) with respect to the optical axis I ₀ of the lens group 4. Here, as an example, it is assumed that the normal direction V ₀ and the optical axis I ₀ extend in the same plane (a plane parallel to the paper surface of FIG. 2B). The tilting direction of the liquid crystal panel 6 is arbitrary, and may be, for example, a direction perpendicular to the panel surface toward a case (not shown) in order to reduce the influence of the incident of sunlight. The field lens 44, the lenticular lens 45, and the screen diffuser 46 may also be tilted in the same manner as the liquid crystal panel 6.

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。 The control unit 7 includes, for example, a microcomputer and controls the rotation diffusion unit 3 and the liquid crystal panel 6.

［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。 [Collimator lens]
Next, a preferred example of the collimator lens 41 will be described in detail.

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。 FIG. 4 is an explanatory diagram of the collimator lens 41. FIG. 4 schematically shows how the light incident on the collimator lens 41 from the specific position P of the rotational diffusion unit 3 is emitted from the collimator lens 41 by the light ray line L400. In FIG. 4, the Z direction parallel to the optical axis is defined, and the Z1 side and the Z2 side are defined.

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。 The collimator lens 41 shown in FIG. 4 includes a curved surface 410 on the incident surface 41A side and a curved surface 412 on the exit surface 41B side.

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。 The curved surface 410 is formed in a concave shape on the Z2 side. The curved surface 412 is formed in a convex shape on the Z2 side. The curved surface 410 and the curved surface 412 are, for example, spherical surfaces, but may be aspherical surfaces. However, from the viewpoint of workability, it is preferable that the curved surface 410 and the curved surface 412 are spherical surfaces.

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。 The curved surface 410 is shaped according to the diffusion angle α of the laser beam emitted from the rotational diffusion unit 3. That is, the curved surface 410 is formed so as to cover the entire spread (for example, 80%, preferably 90%) based on the diffusion angle α. The value of the diffusion angle α can be obtained, for example, by displaying the half value of the central illuminance in full width.

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。 Here, it is preferable that the diffusion angle α of the laser beam from the rotational diffusion unit 3 is as wide as possible from the viewpoint of speckle reduction. It is preferably in the range of 20 to 40 degrees. In this case, the difficulty in manufacturing the collimator lens 41 does not become too high, and the speckle reduction and the manufacturability of the collimator lens 41 can be appropriately compatible with each other.

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。 The curved surface 410 is preferably shaped so that the angular densities of the light immediately after incident from the rotational diffusion unit 3 are substantially equal. The angular density of light is the amount (intensity) of light for each traveling direction (for example, the angle formed by the traveling direction with respect to the optical axis _I0 ) incident on the collimator lens 41 via the curved surface 410 as shown in FIG. Correlate. By making the angular density of the light uniform, it is possible to uniformly spread the spread of the laser beam diffused and incident from the rotational diffusion unit 3.

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。 The curved surface 412 is shaped so that the light emitted from the curved surface 412 is parallelized (that is, parallel to the Z direction).

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。 In this way, the collimator lens 41 can parallelize the laser beam diffused and incident from the rotational diffusion unit 3 on the curved surface 410 on the incident side while having a more uniform spread on the curved surface 412 on the exit surface side. ..

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。 Next, the effect of the collimator lens 41 of this embodiment will be further described with reference to FIGS. 5A to 6B.

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。 5A to 5C are explanatory views of the characteristics of the collimator lens 41 of this embodiment. FIG. 5A is a contour diagram showing the intensity characteristics of the light emitted from the collimator lens 41 when viewed along the optical axis of the collimator lens 41. In FIG. 5A, the region I1 indicates a region having a constant intensity of β1 or more, the region I2 indicates a region having a constant intensity β2 or more, and the region I3 indicates a region having a constant intensity β3 or more, β1. >Β2> β3. FIG. 5B is a diagram showing a straight line in the direction perpendicular to the optical axis of the collimator lens 41 and showing the intensity characteristic L500 of the light emitted from the collimator lens 41 along the straight line passing through the optical axis of the collimator lens 41. .. FIG. 5C is a diagram showing the other characteristics L501 and L502 superimposed on the characteristics shown in FIG. 5B, and the other characteristics L501 are the intensity characteristics of the light immediately before being incident on the collimator lens 41 (from the rotational diffusion unit 3). The intensity characteristic of the emitted light) is shown, and the other characteristic L502 shows the intensity characteristic of the light emitted from the light source unit 2. In FIGS. 5B and 5C, the origin 0 on the horizontal axis corresponds to the optical axis (= optical axis I ₀ ) of the collimator lens 41, and the horizontal axis is the radial direction centered on the optical axis of the collimator lens 41. Represents the distance.

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。 The intensity characteristic of the light emitted from the light source unit 2 is the characteristic of the point light source as it is, and as shown by the characteristic L502 in FIG. 5C, a peak is locally generated around the position of the optical axis of the collimator lens 41.

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。 In this embodiment, since the rotation diffusion unit 3 is provided, the light emitted from the light source unit 2 passes through the rotation diffusion unit 3, and as shown in FIG. 5C, the characteristic L502 is converted into the characteristic L501. That is, the strength distribution is made uniform along the radial direction.

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。 Then, in this embodiment, since the collimator lens 41 having the curved surface 410 on the incident side is provided on the exit side of the rotation diffusion unit 3, the characteristic L501 is converted into the characteristic L500 as shown in FIG. 5C. That is, the curved surface 410 of the incident surface 41A has an intensity distribution of the laser beam in the radial direction about the optical axis immediately after the incident surface 41A is incident rather than the intensity distribution immediately before the incident surface 41A (see L501). The intensity distribution of (see L500) is configured to be more uniform along the radial direction. The intensity distribution immediately after being incident on the incident surface 41A is substantially the same as the intensity characteristic L500 of the light emitted from the collimator lens 41.

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。 As shown in FIGS. 5B and 5C, the characteristic L500 has a so-called top hat type form, and has a wide radial range in which the reference strength is Ir or more. The reference intensity Ir is, for example, 80% of the intensity of the peak. In this way, according to the present embodiment, the radial range in which the reference intensity Ir or more can be effectively expanded, and as a result, the brightness distribution in the eyebox is made uniform while expanding the eyebox. (Increase in uniformity) can be effectively achieved.

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。 6A and 6B are explanatory views of the characteristics of a collimator lens (not shown) according to a comparative example.

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。 Unlike the collimator lens 41 of the present embodiment, the collimator lens according to the comparative example does not have a curved surface 410 on the incident side, and the incident surface is formed by a flat surface.

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。 In such a comparative example, as shown in FIG. 6A, the range of the region I1 is significantly narrow, and as shown in FIG. 6B, the intensity distribution L600 of the light emitted from the collimator lens according to the comparative example is the collimator according to the comparative example. It is substantially the same as the intensity characteristic immediately before incident on the incident surface of the lens (see characteristic L501 in FIG. 5C). That is, the collimator lens according to the comparative example parallelizes the incident light from the rotational diffusion unit 3, but the homogenization is insufficient. Therefore, the characteristic L600 is a Gaussian-type form unlike the characteristic L500 of the present embodiment shown in FIGS. 5B and 5C, and the radial range of the reference strength Ir or more is larger than that of the characteristic L500 of the present embodiment. Is also significantly narrower.

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。 On the other hand, according to the present embodiment, as described above, by providing the collimator lens 41 having the curved surface 410 on the incident side, the radial range in which the reference intensity Ir or more is equal to or higher than that of the comparative example is effective. Can be expanded. As a result, it is possible to effectively achieve uniform brightness distribution (increase in uniformity) in the eye box while expanding the eye box.

［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。 [Flyeye lens]
Next, a preferred example of the fly-eye lens 42 will be described in detail.

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。 By the way, as described above with reference to FIG. 2B, in this embodiment, the liquid crystal panel 6 is tilted with respect to the optical axis _I0 . In such a configuration, the luminance distribution of the image (intermediate image) generated by the liquid crystal panel 6 is not uniform over the entire panel and tends to gradually change (that is, the luminance unevenness tends to occur easily). This also applies to the case where light having a uniform intensity distribution is incident by the collimator lens 41 or the like as described above. Such a non-uniform luminance distribution causes uneven luminance in the displayed image VI.

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。 Therefore, in the present embodiment, the flyeye lens 42 is configured to reduce such a change in the luminance distribution and to make the luminance distribution of the image generated by the liquid crystal panel 6 uniform. Specifically, the shape of the fly-eye lens 42 is asymmetrically formed.

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。 In the following, the coordinate system when the direction of the optical axis _I0 of the lens group 4 is the z-axis, the coordinate axis perpendicular to the z-axis is the y-axis, and the z-axis and the coordinate axis perpendicular to the y-axis are the x-axis (FIG. 2B). See) to explain tilt and asymmetry. The "x" and the like in the xyz coordinate system shown in FIG. 2B and the like are distinguished from the "X" in FIG. 3B shown in capital letters.

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。 FIG. 7A is a plan view schematically showing the relationship between the fly-eye lens 42 and the liquid crystal panel 6 when viewed along the x-axis, and FIG. 7B is a plan view showing the relationship between the fly-eye lens 42 and the liquid crystal panel 6 when viewed along the y-axis. FIG. 3 is a plan view schematically showing the relationship between the eye lens 42 and the liquid crystal panel 6. In addition, in FIG. 7A, the above-mentioned normal direction V ₀ is also shown with reference to FIG. 2B.

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。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the flyeye lens 42 has a plurality of convex portions 4210 on the incident surface 421 and a plurality of convex portions 4220 on the exit surface 422. The number of convex portions 4210 is arbitrary, and the arrangement is also arbitrary. The same applies to the convex portion 4220. In the example shown in FIGS. 7A and 7B, the fly-eye lens 42 has a total of 9 convex portions 4210 of 3 × 3 and a total of 9 convex portions 4220 of 3 × 3 when viewed in the z direction. Each of the convex portions 4210 may have the same shape as each other, and each of the convex portions 4220 may have the same shape as each other.

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。 In this embodiment, as shown in FIG. 7A, the fly-eye lens corresponds to the fact that the normal direction V0 of the liquid crystal panel 6 is tilted with respect to the z-axis when viewed along the _x -axis direction. 42 is asymmetric with respect to the z-axis when viewed along the x-axis (in a cross-sectional view cut along the yz plane). Such asymmetry is due to the aspherical asymmetry of the individual convex portions 4210 and 4220. That is, as shown in FIG. 7A, in the convex portion 4210, the position where the z coordinate is the smallest (vertex position P1) is offset to the positive side in the y-axis direction from the center position in the y-axis direction of the convex portion 4210. ing. Further, as shown in FIG. 7A, in the convex portion 4220, the position having the largest z coordinate (vertex position P2) is offset to the negative side in the y-axis direction from the center position in the y-axis direction of the convex portion 4220. ing. In the modified example, the reverse may be performed. That is, in the convex portion 4210, the position where the z coordinate is the smallest (the apex position P1) is offset to the negative side in the y-axis direction from the center position in the y-axis direction of the convex portion 4210, and the convex portion 4220 is The position having the largest z-coordinate (apical position P2) may be offset to the positive side in the y-axis direction from the center position in the y-axis direction of the convex portion 4220.

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。 The shape of the fly-eye lens 42 may be the same for the entrance surface 421 and the exit surface 422, but is preferably a rotationally symmetric relationship as shown in FIG. 7A. Specifically, the shape of one convex portion 4210 overlaps with the shape of one convex portion 4220 when rotated 180 degrees around a rotation axis along the x-axis. According to such a configuration, one of the mold forming the incident surface 421 of the fly-eye lens 42 and the mold forming the exit surface 422 of the fly-eye lens 42 can be formed by copying the other. Easy to manufacture.

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。 The aspherical profile Sag (sag amount) relating to the aspherical shape of one convex portion 4210 (and one convex portion 4220 rotationally symmetric with it) passing through the optical axis _I0 of the fly-eye lens 42 is, for example. It may be based on the following formula.

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。

Here, r _x and r _y indicate the respective radii of curvature in the x-axis direction and the y-axis direction, and cc _x , cc _y , A _xi , and A _y i are coefficients, respectively. A _xi and A _yi have a first-order aspherical coefficient when i = 1, and A _xi and A _yi have a third-order aspherical coefficient when i = 3, and so on. In this embodiment, A _yi related to the y-axis when i = odd number is set to a value other than 0. For example, the aspherical coefficient _Ay3 related to the third-order y-axis is set to a value other than 0. Thereby, the asymmetry of the flyeye lens 42 described above can be realized. Specific values such as the aspherical coefficient A _yi may be adapted to ensure the required uniformity of the luminance distribution in the liquid crystal panel 6 described above through tests, simulations, and the like.

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。 In this way, according to the present embodiment, as described above, even when the liquid crystal panel 6 is arranged to be tilted with respect to the optical axis _I0 , the shape of the fly-eye lens 42 is asymmetrical according to the tilt. By forming the fly-eye lens 42 symmetrically, it is possible to reduce the inconvenience that tends to occur when the shape of the fly-eye lens 42 is formed symmetrically (non-uniformity of luminance distribution in the liquid crystal panel 6 described above, that is, uneven luminance, etc.).

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。 By the way, the luminance distribution in the liquid crystal panel 6 described above changes depending on the inclination angle θ (see FIG. 2B and the like) with respect to the optical axis I ₀ of the liquid crystal panel 6. That is, when a symmetric fly-eye lens is used instead of the above-mentioned fly-eye lens 42 having asymmetry in the y direction, the luminance unevenness tends to increase as the inclination angle θ increases. Therefore, along with specific values such as Axi and Ayi, the inclination angle θ may be adapted so as to ensure the necessary uniformity with respect to the luminance distribution in the liquid crystal panel 6 described above through tests, simulations, and the like. ..

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。 Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7B, when the liquid crystal panel 6 is viewed along the y-axis direction, the normal direction V ₀ is not tilted with respect to the z-axis, so that the liquid crystal panel 6 is oriented in the y-axis direction. The shape of the fly-eye lens 42 when viewed along the z-axis is formed symmetrically with respect to the z-axis. However, when the liquid crystal panel 6 is viewed along the y-axis direction, the normal direction _V0 may be inclined with respect to the z-axis, and in this case, the fly eye when viewed along the y-axis direction. The shape of the lens 42 may be formed asymmetrically with respect to the z-axis. For example, when using the equation of Equation 1, A _xi related to the x-axis when i = odd number may be set to a value other than 0.

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。 In this embodiment, two or more flyeye lenses 42 may be provided at intervals along the direction of the optical axis _I0 . In this case, the above-mentioned function can be ensured even when a laser beam having strong diffusivity is incident due to the rotational diffusion unit 3, and the size (light) of the fly-eye lens 42 as a whole necessary for ensuring such a function. The size in the x and y axis directions intersecting the axis _I0 ) can be effectively reduced.

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。 Although each embodiment has been described in detail above, the present invention is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. It is also possible to combine all or a plurality of the components of the above-described embodiment.

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（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）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（Ｌｉｑｕｉｄｃｒｙｓｔａｌｏｎｓｉｌｉｃｏｎ）方式、デジタルマイクロミラーデバイスを用いるＤＭＤ（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）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（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）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。 For example, in the above-described embodiment, the liquid crystal panel 6 that forms an image using a laser beam as a backlight is exemplified as the display screen, but another display panel (another screen) that can use a surface light source as a backlight is used. It may be used. In addition, a MEMS method using a micromirror device using a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, an LCOS (Liquid crystal on silicon) method using a reflective liquid crystal panel, a DMD (Digital Micromirror device) using a digital micromirror device, etc. You may. Further, a light source that generates light other than laser light, for example, an LED (Light Emitting Diode) light source may be used. When an LED light source is used, a lens (condenser lens) that converts LED light into parallel light may also be used.

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 1 Display device 2 Light source 3 Rotating diffuser 4 Lens group 6 Liquid crystal panel 7 Control unit 9 Instrument panel 31 Diffusing member 32 Rotating motor 33 Mobile motor 41 Collimator lens 41A Incident surface 41B Exit surface 42 Fly eye lens 421 Incident surface 422 Exit Surface 4210 Convex part 4220 Convex part 43 Condenser lens 44 Field lens 45 Wrenchular lens 46 Screen diffuser VC Vehicle VI display image (virtual image display)
WS Windshield

Claims

The light source unit (2) that emits laser light and
A diffusing member (31) that diffuses the laser beam emitted from the light source unit,
A collimator lens (41) to which a laser beam emitted from the diffusion member is incident, and
A liquid crystal panel (6) that generates display light using the laser light emitted from the collimator lens as a backlight is included.
The collimator lens is a display device (1) having an incident surface (41A) corresponding to a diffusion angle (α) of a laser beam emitted from the diffusion member.

The display device according to claim 1, wherein the incident surface includes a curved surface in the form of a spherical surface or an aspherical surface.

Regarding the curved surface of the incident surface, regarding the intensity distribution of the laser beam in the radial direction centered on the optical axis, the intensity distribution immediately after the incident surface is higher than the intensity distribution immediately before the incident surface is incident. The display device according to claim 2, which is configured to be uniform along the radial direction.