JP6797049B2 - 画像形成装置、画像形成装置を搭載した車両 - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施の形態に係る画像形成装置を例示する図である。図1を参照するに、画像形成装置20は、大略すると、光走査装置10と、第1ミラー21と、第2ミラー22と、半透過鏡23とを有する。但し、後述するように、半透過鏡23は、画像形成装置20の必須の構成要素ではない。なお、図1において、24は観測者の眼球(以降、眼球24とする)を、25は虚像(以降、虚像25とする)を示している。
第1の実施の形態の変形例1では、第1の実施の形態とは光学素子の配置が異なる光走査装置の例を示す。なお、第1の実施の形態の変形例1において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
図9は、実施例1に係る光学系を例示する図である。図9に示すように、実施例1は、第1ミラー21として凸面ミラー、第2ミラー22として凹面ミラー、半透過鏡23として反射面が平面の半透過鏡を用いる例である。
図10は、実施例2に係る光学系を例示する図である。図10に示すように、実施例2は、第1ミラー21として凸面ミラー、第2ミラー22として平面ミラー、半透過鏡23として反射面が凹面の半透過鏡を用いる例である。なお、本実施例では、半透過鏡23の反射面は凹面であるが、反射面の反対側の面は反射面と略平行である。つまり、半透過鏡23の厚さは略一定である。
図12は、実施例3に係る光学系を例示する図である。図12に示すように、実施例3は、第1ミラー21として凹面ミラー、第2ミラー22として凸面ミラー、半透過鏡23として反射面が凹面の半透過鏡を用いる例である。なお、本実施例では、半透過鏡23の反射面は凹面であるが、反射面の反対側の面は反射面と略平行である。つまり、半透過鏡23の厚さは略一定である。
11R、11G、11B 光源素子
12R、12G、12B カップリングレンズ
13R、13G、13B アパーチャ
14 合成素子
15 レンズ
15a レンズ15の第1面
15b レンズ15の第2面
15B、15R 光束
16 光偏向器
16d、17d 偏角
17 凹面ミラー
18 被走査面
18d 光束の断面形状
18h 被走査面の法線
20 画像形成装置
21 第1ミラー
22 第2ミラー
23 半透過鏡
23a 領域
23b 光学中心
23c 最深点
24 運転者の眼球
25 虚像
Claims (12)
- 光源素子から出射される光束を光偏向器で2次元的に偏向し、透過性を有する被走査面に2次元像を形成する光走査装置と、
前記2次元像を被投射面に拡大投射する投射光学系と、を有し、
前記被投射面は、外部に設けられた、可視光の一部を透過し一部を反射する半透過鏡の反射面であり、
前記被走査面は、入射光をその進行方向側に拡散させるマイクロレンズアレイであり、
前記マイクロレンズアレイで拡散された光の断面形状が楕円であり、
前記半透過鏡の反射面の反対面側の所定の位置に前記2次元像の拡大された虚像が形成され、
前記マイクロレンズアレイで拡散された光の楕円の長軸方向は、前記虚像の長手方向と一致している画像形成装置。 - 光源素子から出射される光束を光偏向器で2次元的に偏向し、透過性を有する被走査面に2次元像を形成する光走査装置と、
可視光の一部を透過し一部を反射する半透過鏡と、
前記2次元像を前記半透過鏡の反射面に拡大投射する投射光学系と、を有し、
前記被走査面は、入射光をその進行方向側に拡散させるマイクロレンズアレイであり、
前記マイクロレンズアレイで拡散された光の断面形状が楕円であり、
前記半透過鏡の反射面の反対面側の所定の位置に前記2次元像の拡大された虚像が形成され、
前記マイクロレンズアレイで拡散された光の楕円の長軸方向は、前記虚像の長手方向と一致している画像形成装置。 - 前記半透過鏡の反射面は凹面であり、前記凹面の最深点の位置は、前記凹面の光学中心の位置に対して、前記投射光学系側にある請求項1又は2記載の画像形成装置。
- 前記投射光学系は、凸面ミラーを含んでいる請求項1乃至3の何れか一項記載の画像形成装置。
- 前記凸面ミラーは前記被走査面の直後に配置されている請求項4記載の画像形成装置。
- 前記被走査面は、前記被走査面の法線が前記半透過鏡と交差しない位置に配されている請求項1乃至5の何れか一項記載の画像形成装置。
- 互いに波長の異なる光束を出射する第1の光源素子および第2の光源素子を備え、
前記第1の光源素子および前記第2の光源素子の各々から出射され前記マイクロレンズアレイで拡散された各光束は、断面形状がともに楕円である請求項1乃至6の何れか一項記載の画像形成装置。 - 前記投射光学系は、凹面ミラーを含んでいる請求項1乃至7の何れか一項記載の画像形成装置。
- 前記投射光学系は、前記凹面ミラーの直前に配置された凸面ミラーを含んでいる請求項8記載の画像形成装置。
- 前記マイクロレンズアレイと前記凸面ミラーの間の光路長は、前記凸面ミラーと前記凹面ミラーの間の光路長よりも短い請求項9記載の画像形成装置。
- 前記凹面ミラーは、前記半透過鏡の直前に配置されている請求項8乃至10の何れか一項記載の画像形成装置。
- 請求項1乃至11の何れか一項記載の画像形成装置を搭載し、
前記半透過鏡をフロントウィンドウと一体化し、
運転者が前記半透過鏡の反射面よりも前方の所定の位置に前記2次元像の拡大された虚像を視認可能な車両。
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