JP6489300B2 - 透過型スクリーン及びそれを用いたヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
たマイクロレンズアレイと、 前記レーザープロジェクターと前記マイクロレンズアレイ
の光路間に配設され、各マイクロレンズに入射するレーザー光の入射角が、当該マイクロレンズの開角に収まるように補正して投影するコンデンサーレンズと、 前記マイクロレ
ンズアレイの放射面に形成される映像を拡大する光学系拡大素子と、を備える画像形成装置が開示されている。
ているものと考えられる。
2光源12、第3光源13、第1ダイクロイックプリズム21、第1ダイクロイックプリズム21、コリメータレンズ26等を有している。
で走査点s1と間の光路長と、投影ミラー30におけるレーザー光の反射点r0と透過型スクリーン50の最下端部で走査点s2と間の光路長と、は等しい。
R2とは等しくすることも可能であるが、異ならせることが好ましい。
脂・UV硬化性樹脂・電子線硬化性樹脂・ガラスなどを用いることできる。
(FWHM)を拡散角θと定義する。
以下であり、垂直方向拡散角θVが10°以上30°以下であると、ヘッドアップディス
プレイ装置100に用いる透過型スクリーン50としては最適なものとなる。
際に公的なパラメーターであるΔLとSB80-20の2つのパラメーターについて説明する
。
から出射される光の、規格化された散乱光強度の、最大値に対する、極大値と極小値の差分の割合である。また、極小値がない場合は0とする。このようなΔLが7%以下、より好ましくは5%以下であるとき、透過型スクリーン50がヘッドアップディスプレイ装置100に用いるものとしては最適となる。
(実施例)
図8は本発明の実施形態に係る透過型スクリーン50の製造方法の一例を説明する図であり、本実施例における透過型スクリーン50の製造方法でもある。実施例では、図8(A)→図8(B)→図8(C)の順序で製造が行われた。
次に、機械切削加工(FANUC社製ROBONANO)によって鋼材に非球面のマイクロレンズアレイを反転させた下記の2種類の凹形状の型65を形成した。
ピッチ30μm、高さ5μm、広さ50mm×80mm
ピッチ40μm、高さ5μm、広さ50mm×80mm
上記の反転マイクロレンズアレイが形成された鋼材(型65)に、下記組成のUV樹脂を塗布し、等方性拡散部(第1基材61/光拡散層60/第2基材62)が形成されたシート及びPC製のリファレンスシート66で挟んで、リファレンスシート66側からUV照射して後、剥離し光学素子を得た。(図8(B)、(C)参照。)
UV樹脂の組成:
ウレタンアクリレート:35%
1,6−ヘキサンジオールジアクリレート35%
ペンタエリスリトールトリアクリレート10%
ビニルピロリドン15%
1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン2%
ベンゾフェノン2%
ポリエーテル変性シリコーンオイル1%
また、UV照射量は、170mJ/cm2 (365nm)であった。
○マイクロレンズアレイ57のみで等方性拡散部を有さない試料2種。
サンプル名:
MLA1、MLA2
○等方性拡散部(第1基材61/光拡散層60/第2基材62)のみの試料12種。
サンプル名:
D5、D8、D10、D12、D15、D18、D20、D22、D25、D30、D35、D40
○マイクロレンズアレイ57と等方性拡散部(第1基材61/光拡散層60/第2基材62)が重ね合わされた試料24種。
サンプル名:
MLA1+D5、MLA1+D8、MLA1+D10、MLA1+D12、MLA1+D15、MLA1+D18、MLA1+D20、MLA1+D22、MLA1+D25、MLA1+D30、MLA1+D35、MLA1+D40
MLA2+D5、MLA2+D8、MLA2+D10、MLA2+D12、MLA2+D15、MLA2+D18、MLA2+D20、MLA2+D22、MLA2+D25、MLA2+D30、MLA2+D35、MLA2+D40
表1乃至表4に結果を示す。特に、表3及び表4の最右欄には、DXの拡散角/MLAYの拡散角の算出値が記されている。表3及び表4において、ΔL及びSB80-20が共に7
%以下であるものを、ヘッドアップディスプレイ装置100に用いる透過型スクリーン50として好適なものであるとした。このときの、粒子径の値、DXの拡散角/MLAYの拡散角の値には網掛けを施してある。
マイクロレンズアレイ57の拡散角の0.2以上0.4以下であることが好適であるものとしている。
報が横長であることを考慮に入れると、各マイクロレンズ55の第1主面51側の頂点における第1方向の曲率半径R1が、第2方向の曲率半径R2より大きいことが好ましい。
異なる点は、透過型スクリーン50の第1主面51に設けられるマイクロレンズアレイ57の構成のみであるので、以下、この点について説明する。
あり、短軸φ2が第1方向と平行である楕円形である、横長の楕円形であることが好まし
い。これは、ヘッドアップディスプレイ装置100で表示する画像情報が、一般的には横長であるからである。
6・・・ウインドシールド
10・・・投影部
11・・・第1光源
12・・・第2光源
13・・・第3光源
21・・・第1ダイクロイックプリズム
22・・・第2ダイクロイックプリズム
26・・・コリメータレンズ
30・・・投影ミラー(走査部)
50・・・透過型スクリーン
51・・・第1主面
52・・・第2主面
55・・・マイクロレンズ
57・・・マイクロレンズアレイ
60・・・光拡散層
61・・・第1基材
62・・・第2基材
63・・・マイクロレンズ基材
65・・・型
66・・・リファレンスシート
80・・・凹面ミラー
85・・・投影ユニット
100・・・ヘッドアップディスプレイ装置
Claims (7)
- 第1方向と、前記第1方向と直交する第2方向に広がる第1主面と、
前記第1主面と対向すると共に、前記第1方向と、前記第2方向に広がる第2主面と、を有し、
前記第1主面には、複数のマイクロレンズからなるマイクロレンズアレイが設けられ、
前記第1主面と前記第2主面との間には、複数の微粒子を含む光拡散層が設けられ、
前記マイクロレンズアレイの拡散角に対する前記光拡散層の拡散角の割合が0.2以上0.4以下であることを特徴とする透過型スクリーン。 - 前記微粒子と、前記光拡散層以外の透明部分との屈折率差は、0.01以上0.5以下であることを特徴とする請求項1に記載の透過型スクリーン。
- 前記微粒子の直径が、0.1μm以上30μm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の透過型スクリーン。
- 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の透過型スクリーンが用いられることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
- レーザー光を発生するレーザー光源と、
前記レーザー光を前記透過型スクリーンに走査する走査部と、を有することを特徴とする請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 光を発生するLEDと、
前記光を前記透過型スクリーンに反射するLCOS素子と、を有することを特徴とする請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 光を発生するLEDと、
前記光を前記透過型スクリーンに反射するDMD素子と、を有することを特徴とする請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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