JP6917810B2 - Diffusion unit - Google Patents

Diffusion unit Download PDF

Info

Publication number
JP6917810B2
JP6917810B2 JP2017132183A JP2017132183A JP6917810B2 JP 6917810 B2 JP6917810 B2 JP 6917810B2 JP 2017132183 A JP2017132183 A JP 2017132183A JP 2017132183 A JP2017132183 A JP 2017132183A JP 6917810 B2 JP6917810 B2 JP 6917810B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
diffusion
diffusion plate
plate
microlens
diffusion unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017132183A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019015822A (en
Inventor
善幹 千葉
善幹 千葉
高橋 靖
靖 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Industrial Solutions Inc
Original Assignee
Ricoh Industrial Solutions Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Industrial Solutions Inc filed Critical Ricoh Industrial Solutions Inc
Priority to JP2017132183A priority Critical patent/JP6917810B2/en
Publication of JP2019015822A publication Critical patent/JP2019015822A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6917810B2 publication Critical patent/JP6917810B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)

Description

この発明は、拡散ユニットに関する。 The present invention relates to a diffusion unit.

一方から入射する光を拡散し、他方から拡散光として射出させる拡散板あるいは拡散板を備えた拡散ユニットが、一眼レフカメラを初めとする各種の光学機器に用いられている。 A diffusing plate or a diffusing unit provided with a diffusing plate that diffuses light incident from one side and emits it as diffused light from the other side is used in various optical devices such as a single-lens reflex camera.

このような拡散板の一つとして、微小レンズを平面状に多数並べたマイクロレンズアレイを用いたものが知られている。
このように微小レンズを用いた拡散板は、微小レンズの光学特性を変更することで、発散角を制御することが比較的容易である。
As one of such diffusers, one using a microlens array in which a large number of microlenses are arranged in a plane is known.
In the diffuser plate using the microlens as described above, it is relatively easy to control the divergence angle by changing the optical characteristics of the microlens.

しかしながら、微小レンズの特性上、摺りガラスのようなランダムな表面をもつ拡散板に比べて出射光の回折や干渉が生じやすく、拡散範囲内に拡散される光強度の均一化と、発散角の制御とを同時に満たすことは困難であった。 However, due to the characteristics of a microlens, diffraction and interference of emitted light are more likely to occur than a diffuser plate having a random surface such as frosted glass, and the light intensity diffused within the diffusion range is made uniform and the divergence angle is increased. It was difficult to meet control at the same time.

本発明は、かかる問題を解決すべく、光強度の均一化と発散角の制御とを両立する新規な拡散ユニットの実現を課題とする。 An object of the present invention is to realize a novel diffusion unit that achieves both uniform light intensity and control of divergence angle in order to solve such a problem.

この発明の拡散ユニットは、複数の微小レンズ面が配列された拡散面を光束の入射方向に沿って少なくとも2つ有し、前記拡散面は、前記入射方向側からみたとき、互いに前記微小レンズ面を構成する一辺が重複しないように、かつ互いに非平行になるように配置され、前記微小レンズ面の中心位置が互いにずれて配置され、前記微小レンズ面を前記入射方向側からみたとき、当該微小レンズ面を構成する前記開口形状が正三角形であるThe diffusion unit of the present invention has at least two diffusion surfaces in which a plurality of minute lens surfaces are arranged along the incident direction of the light beam, and the diffusion surfaces are the minute lens surfaces of each other when viewed from the incident direction side. Are arranged so that one side constituting the lens does not overlap and is non-parallel to each other, and the center positions of the minute lens surfaces are arranged so as to be offset from each other. The aperture shape that constitutes the lens surface is an equilateral triangle .

この発明によれば、光強度の均一化と発散角の制御とを両立する新規な拡散ユニットを実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize a novel diffusion unit that achieves both uniform light intensity and control of divergence angle.

拡散ユニットの実施形態の一例を説明するための図である。It is a figure for demonstrating an example of embodiment of a diffusion unit. 拡散ユニットを構成する拡散板の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the diffusion plate which constitutes a diffusion unit. 図2に示した拡散板の断面形状の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross-sectional shape of the diffusion plate shown in FIG. 図2に示した拡散板のレンズ形状の異なる変形例を示す図である。It is a figure which shows the deformation example which the lens shape of the diffuser plate shown in FIG. 2 is different. 図2に示した拡散板のレンズ形状の異なる変形例を示す図である。It is a figure which shows the deformation example which the lens shape of the diffuser plate shown in FIG. 2 is different. 拡散板を用いたときの像面に投射される画像の従来例を示す図である。It is a figure which shows the conventional example of the image projected on the image plane when a diffuser plate is used. 本発明の拡散ユニットを用いたときの像面に投射される画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image projected on the image plane when the diffusion unit of this invention is used. 本発明の他の実施形態を示す図である。It is a figure which shows the other embodiment of this invention. 図8に示した実施形態における拡散板の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the diffusion plate in the embodiment shown in FIG. 図8に示した実施形態における拡散板の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the diffusion plate in the embodiment shown in FIG. 本発明における拡散板の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the diffusion plate in this invention. 本発明における拡散板の他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example of the diffusion plate in this invention. 本発明における拡散板のレンズ形状の異なる変形例を示す図である。It is a figure which shows the variation example of a different lens shape of a diffuser plate in this invention. 図13に示すレンズ形状の異なる変形例を示す図である。It is a figure which shows the deformation example of a different lens shape shown in FIG.

図1に、本発明の実施形態の一例として、拡散面を備える光拡散手段たる拡散ユニット10を用いた光学装置100について説明する。
光学装置100は、光源20と、光源20から出射された投射光Lを平行光束とするためのコリメートレンズ5と、平行光となった投射光Lを拡散して所定の拡散角2θで拡散させるための拡散ユニット10と、を有している。
FIG. 1 describes an optical device 100 using a diffusion unit 10 as a light diffusion means including a diffusion surface as an example of an embodiment of the present invention.
The optical device 100 diffuses the light source 20, the collimating lens 5 for converting the projected light L emitted from the light source 20 into a parallel luminous flux, and the projected light L that has become parallel light at a predetermined diffusion angle 2θ. It has a diffusion unit 10 for the purpose.

光源20は、本実施形態では半導体レーザ光源である。
光源20は、かかる構成に限定されるものではなく、その他のレーザ光源や、白色光源等であっても良い。
ただし、拡散ユニット10は、レーザー光源等のコヒーレンスの高い光源を用いたとき、結像時に生じる干渉縞やスペックルの低減を図るものであるので、コヒーレンスが高い光源であることが望ましい。
The light source 20 is a semiconductor laser light source in this embodiment.
The light source 20 is not limited to such a configuration, and may be another laser light source, a white light source, or the like.
However, since the diffusion unit 10 is intended to reduce interference fringes and speckles generated at the time of imaging when a light source having high coherence such as a laser light source is used, it is desirable that the diffusion unit 10 is a light source having high coherence.

拡散ユニット10は、図2に示すように、微小レンズ11が複数、平面状に並べられたMLA(マイクロレンズアレイ)である拡散板12a、12bを有している。
本実施形態では、図1に示したように2枚1組のMLAを投射光Lの入射方向であるA方向に沿って配置している。
図2においては、かかる拡散ユニット10をA方向側から見たときの模式図を、光源20側にあるMLAを特に第1拡散板12aとして実線で、出射側にあるMLAを特に第2拡散板12bとして一点鎖線で記載し説明する。
As shown in FIG. 2, the diffusion unit 10 has diffusion plates 12a and 12b, which are MLAs (microlens arrays) in which a plurality of microlenses 11 are arranged in a plane.
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a set of two MLAs is arranged along the A direction, which is the incident direction of the projected light L.
In FIG. 2, a schematic view of the diffusion unit 10 when viewed from the A direction side is shown in a solid line with the MLA on the light source 20 side as the first diffusion plate 12a and the MLA on the emission side as the second diffusion plate in particular. It will be described and described as a one-dot chain line as 12b.

第1拡散板12aと、第2拡散板12bとは何れも同一形状の板状部材であり、表面に正六角形の開口形状を持つ微小レンズ11が六方最密構造の配列パターンを構成するように並べられている。
それぞれの微小レンズ11は、図3に示すように、断面が片側に突出した凸面形状を有する拡散面である微小レンズ面14を形成する。
かかる構成により、第1拡散板12aと、第2拡散板12bとは、それぞれが図3に示すように、入射した投射光Lを発散角2θで発散する拡散板としての機能を有している。
本実施形態においては、微小レンズ11を投射光Lの入射方向側から見たときの形状すなわち微小レンズ面14を構成する曲線と底面とが形成する辺で囲まれる領域の形状を開口形状と表現している。
The first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b are both plate-shaped members having the same shape, and the microlenses 11 having a regular hexagonal opening shape on the surface form an array pattern having a hexagonal close-packed structure. They are lined up.
As shown in FIG. 3, each microlens 11 forms a microlens surface 14 which is a diffusion surface having a convex shape whose cross section protrudes to one side.
With this configuration, the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b each have a function as a diffusion plate that diverges the incident projected light L at a divergence angle of 2θ, as shown in FIG. ..
In the present embodiment, the shape of the microlens 11 when viewed from the incident direction side of the projected light L, that is, the shape of the region surrounded by the side formed by the curve forming the microlens surface 14 and the bottom surface is expressed as an aperture shape. is doing.

微小レンズ11は、本実施形態では、投射光Lの入射方向から見たときに正六角形の形状をしているが、かかる構成に限定されるものではなく、図4に変形例として示すように、正方形であっても良いし、その他正多角形であっても良い。
また、本実施形態では、第1拡散板12aと第2拡散板12bとを同一の微小レンズ11を備え、配列パターンも同一であるとしているが、かかる構成に限定されるものではない。
具体的には、図5に変形例として示すように、第1拡散板12aに配列される微小レンズ11aの開口形状が正方形、第2拡散板12bに配列される微小レンズ11bの開口形状が正六角形、等の構成でも良い。
In the present embodiment, the microlens 11 has a regular hexagonal shape when viewed from the incident direction of the projected light L, but is not limited to such a configuration, and is shown as a modified example in FIG. , It may be a square, or it may be a regular polygon.
Further, in the present embodiment, the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b are provided with the same microlens 11, and the arrangement pattern is also the same, but the configuration is not limited to this.
Specifically, as shown as a modification in FIG. 5, the opening shape of the microlens 11a arranged on the first diffusion plate 12a is square, and the opening shape of the microlens 11b arranged on the second diffusion plate 12b is regular six. It may have a square shape or the like.

微小レンズ11は、正六角形を構成する1辺(例えば図2における辺13a、13b)が、互いに非平行、すなわち平行にならないようにずらして配置されている。
このとき、『非平行』とは2面のパターンの一辺が平行でないことを示している。また『ずらして』とは投射光Lの入射方向からみたときに重複しないように形成された態様を示している。最も好ましくは、互いに平行な状態から次に平行になる回転角βの半分の角度だけ辺13aと辺13bとが傾斜して配置される。
言い換えると、微小レンズ面14が構成する配列パターンの最も基準となるような位置に引いた線を基準線としたときに、第1拡散板12aの基準線Baと、第2拡散板12bの基準線Bbとは所定の角度αだけ回転した態様で配置される。
The microlens 11 is arranged so that one side (for example, the sides 13a and 13b in FIG. 2) forming a regular hexagon is not parallel to each other, that is, not parallel to each other.
At this time, "non-parallel" means that one side of the two-sided pattern is not parallel. Further, "shifted" indicates a mode formed so as not to overlap when viewed from the incident direction of the projected light L. Most preferably, the sides 13a and 13b are arranged so as to be inclined by half an angle of the rotation angle β that becomes parallel to the next parallel state.
In other words, when the line drawn at the most reference position of the arrangement pattern formed by the minute lens surface 14 is used as the reference line, the reference line Ba of the first diffusion plate 12a and the reference of the second diffusion plate 12b are used. The line Bb is arranged so as to be rotated by a predetermined angle α.

例えば、本実施形態のように正六角形であれば、1辺の中心角が60度なので、30度(または90度、150度、210度、270度、330度でも同じ)互いに傾斜された状態が最も望ましい。
また、図4に示したような正方形の場合には、中心角は90度なので、45度互いに傾斜された状態が最も望ましい。
かかる構成により、第1拡散板12aと、第2拡散板12bとを透過した投射光Lが、回折光を薄くすることができる。
For example, in the case of a regular hexagon as in the present embodiment, since the central angle of one side is 60 degrees, it is in a state of being inclined to each other by 30 degrees (or 90 degrees, 150 degrees, 210 degrees, 270 degrees, and 330 degrees). Is the most desirable.
Further, in the case of a square as shown in FIG. 4, since the central angle is 90 degrees, it is most desirable that the square is inclined to each other by 45 degrees.
With such a configuration, the projected light L transmitted through the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b can reduce the diffracted light.

なお、回転角βと、基準線同士のなす角αとは、既に述べたように、α=β/2が最も望ましいが、数式(1)の範囲内であれば良い。
かかる構成により、第1拡散板12aと、第2拡散板12bとを透過した投射光Lは、それぞれの拡散面において拡散され方が異なり、光強度を均一にすることができる。
As already described, the rotation angle β and the angle α formed by the reference lines are most preferably α = β / 2, but they may be within the range of the mathematical formula (1).
With such a configuration, the projected light L transmitted through the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b is diffused differently on each diffusion surface, and the light intensity can be made uniform.

Figure 0006917810
Figure 0006917810

さらに、第1拡散板12aに形成された微小レンズ11と、第2拡散板12bに形成された微小レンズ11とでは、その中心位置が所定距離zだけ互いにずれるように配置される。
かかる構成により、第1拡散板12aと、第2拡散板12bとを透過した投射光Lの回折光を薄くするとともに、輝度ムラを低減することができる。
なお、ここで所定距離zは、微小レンズ11の形状に合わせて適宜設定されてよいが、対角線あるいは直径よりも小さい値であることが望ましい。
Further, the minute lens 11 formed on the first diffusion plate 12a and the minute lens 11 formed on the second diffusion plate 12b are arranged so that their center positions are displaced from each other by a predetermined distance z.
With such a configuration, the diffracted light of the projected light L transmitted through the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b can be thinned, and the brightness unevenness can be reduced.
Here, the predetermined distance z may be appropriately set according to the shape of the minute lens 11, but it is desirable that the predetermined distance z is a value smaller than the diagonal line or the diameter.

なお、図11に変形例として示すように、かかる所定距離z=0として、第1拡散板12aと第2拡散板12bとの中心位置が揃った状態で、基準線同士のなす角α≠0であるように配列パターンを回転させた構成であっても良い。 As shown in FIG. 11 as a modified example, the angle α ≠ 0 formed by the reference lines in a state where the center positions of the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b are aligned with the predetermined distance z = 0. The arrangement pattern may be rotated so as to be.

本実施形態では、かかる拡散ユニット10を用いて、投射光Lの拡散を行う。
拡散ユニット10を投射光Lが透過することで、微小レンズ11により所定の拡散角で拡散され、図7に示すように、照射される面内における光強度が単に微小レンズを用いた拡散板を単数用いた従来例である図6よりも均一化される。
かかる構成により、光強度の均一化と発散角の制御とを両立する。
In the present embodiment, the projected light L is diffused by using the diffusion unit 10.
When the projected light L is transmitted through the diffusion unit 10, it is diffused by the minute lens 11 at a predetermined diffusion angle, and as shown in FIG. 7, the light intensity in the irradiated surface is simply a diffusion plate using the minute lens. It is more uniform than FIG. 6, which is a conventional example using a single lens.
With such a configuration, both uniform light intensity and control of divergence angle are achieved.

また、本実施形態では、拡散ユニット10は、複数の微小レンズ面14が配列された第1拡散板12aと、第2拡散板12bとを有している。
第1拡散板12aと第2拡散板12bとは、それぞれ投射光Lの入射方向A側からみたとき、互いに微小レンズ面を構成する一辺である辺13a、13bが重複しないように、かつ互いに非平行になるように配置される。
かかる構成により、光強度の均一化と発散角の制御とを両立する。
Further, in the present embodiment, the diffusion unit 10 has a first diffusion plate 12a in which a plurality of minute lens surfaces 14 are arranged, and a second diffusion plate 12b.
When the first diffuser plate 12a and the second diffuser plate 12b are viewed from the incident direction A side of the projected light L, the sides 13a and 13b, which are one side constituting the minute lens surface, do not overlap each other and are not mutually exclusive. Arranged so that they are parallel.
With such a configuration, both uniform light intensity and control of divergence angle are achieved.

また、本実施形態では、微小レンズ面14の中心位置が互いにずれて配置される。
かかる構成により、図8に示すように、光強度の均一化と発散角の制御とが両立される。
Further, in the present embodiment, the center positions of the minute lens surfaces 14 are arranged so as to be offset from each other.
With such a configuration, as shown in FIG. 8, uniform light intensity and control of divergence angle are compatible.

本実施形態では、微小レンズ面を構成する一辺13a、13bのなす角αが、互いに平行になる位置から次に平行になるまでの回転角βとしたとき、以下の計算式(1)β/4≦α≦3β/4を満たす。かかる構成により、光強度の均一化と発散角の制御とが両立される。 In the present embodiment, the following calculation formula (1) β / Satisfy 4 ≦ α ≦ 3β / 4. With such a configuration, uniform light intensity and control of divergence angle are compatible.

本実施形態では、微小レンズ面を構成する一辺13a、13bのなす角αが、互いに平行になる位置から次に平行になるまでの回転角βの半分となる。
かかる構成により、単に数式(1)を満たすよりもさらに光強度の均一化と発散角の制御とが両立される。
In the present embodiment, the angle α formed by the sides 13a and 13b constituting the minute lens surface is half of the rotation angle β from the position parallel to each other to the next parallel.
With such a configuration, uniform light intensity and control of the divergence angle are more compatible than simply satisfying the mathematical formula (1).

本発明の他の実施形態として、図8に示すような拡散ユニット30について説明する。なお、簡便のため、既に述べた実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。 As another embodiment of the present invention, the diffusion unit 30 as shown in FIG. 8 will be described. For the sake of simplicity, the same configurations as those in the above-described embodiment will be designated by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

拡散ユニット30は、第1拡散板12aと、第2拡散板12bとを有し、第1拡散板12aと第2拡散板12bとを相対的に移動させるための駆動部31を有している。
駆動部31は、図9に示すように、投射光Lの入射方向から見たときに、第2拡散板12bを揺動、本実施形態においては特にCで示した方向に回転運動させるように駆動する。
The diffusion unit 30 has a first diffusion plate 12a and a second diffusion plate 12b, and has a drive unit 31 for relatively moving the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b. ..
As shown in FIG. 9, the drive unit 31 swings the second diffusion plate 12b when viewed from the incident direction of the projected light L, and in the present embodiment, particularly rotates in the direction indicated by C. Drive.

かかる構成により、第1拡散板12aと第2拡散板12bとにそれぞれ形成された配列パターンの相対位置が時間により変化するため、投射光Lの拡散具合が変動することになるため、コヒーレンスの高い光であっても光強度の均一化と発散角の制御とが両立される。 With this configuration, the relative positions of the arrangement patterns formed on the first diffuser plate 12a and the second diffuser plate 12b change with time, so that the diffusion degree of the projected light L fluctuates, and thus the coherence is high. Even with light, uniform light intensity and control of divergence angle are compatible.

なお、本実施形態では、駆動部31は、回転運動させるように揺動させるとしたが、かかる構成に限定されるものではなく、例えば往復運動させても良いし、図10に示すように、2つの第1拡散板12aと第2拡散板12bとを独立して動かしても良い。
なお、図10においては、移動している様をわかりやすく表示するために、移動距離については誇張して記載しているが、微小レンズ11のサイズ程度、例えば数μmの距離を移動させれば十分であり、かかる構成に限定されるものではない。
In the present embodiment, the drive unit 31 is oscillated so as to rotate, but the present invention is not limited to this configuration. For example, the drive unit 31 may be reciprocated, and as shown in FIG. The two first diffusion plates 12a and the second diffusion plate 12b may be moved independently.
In FIG. 10, the moving distance is exaggerated in order to display the moving state in an easy-to-understand manner, but if the moving distance is about the size of the minute lens 11, for example, a distance of several μm is used. Sufficient and not limited to such configurations.

かかる構成により、第1拡散板12aと第2拡散板12bとにそれぞれ形成された配列パターンの相対位置が時間により変化するため、さらに光強度の均一化と発散角の制御とが両立される。 With this configuration, the relative positions of the arrangement patterns formed on the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b change with time, so that the uniform light intensity and the control of the divergence angle are further compatible.

また、上述の実施形態においては、何れも1枚の拡散板が1つの拡散面である微小レンズ面を有する場合についてのみ述べたが、例えば図12(a)、(b)にそれぞれ示すように、単一のレンズ拡散板12’が複数の拡散面を備える構成を用いても良い。
図12(a)、(b)から明らかなように、レンズ拡散板12’は、互いに配列パターンの異なる複数の拡散面として、第1拡散面14aと第2拡散面14bを有している。
Further, in the above-described embodiment, only the case where one diffusion plate has a minute lens surface which is one diffusion surface has been described, but as shown in FIGS. 12A and 12B, for example. , A configuration in which a single lens diffuser 12'provides a plurality of diffusion surfaces may be used.
As is clear from FIGS. 12A and 12B, the lens diffuser 12'has a first diffusion surface 14a and a second diffusion surface 14b as a plurality of diffusion surfaces having different arrangement patterns from each other.

複数の拡散面14a、14bはそれぞれ、入射方向側からみたとき、互いに微小レンズ面を構成する一辺が重複しないように、かつ互いに非平行になるように配置される。 The plurality of diffusion surfaces 14a and 14b are arranged so that one side constituting the minute lens surface does not overlap each other and is non-parallel to each other when viewed from the incident direction side.

このとき、図12(a)に示すように、第1拡散面14aと第2拡散面14bとは、互いに同一の方向に凸の形状として形成されるとしても良い。
また図12(b)に示すように、第1拡散面14aと第2拡散面14bとが互いに逆向きに凸の形状として形成されても良い。
At this time, as shown in FIG. 12A, the first diffusion surface 14a and the second diffusion surface 14b may be formed as convex shapes in the same direction as each other.
Further, as shown in FIG. 12B, the first diffusion surface 14a and the second diffusion surface 14b may be formed in a convex shape in opposite directions to each other.

かかる構成により、投射光Lが第1拡散面14aと第2拡散面14bとで拡散されるから、光強度の均一化と発散角の制御とが両立される。 With this configuration, the projected light L is diffused on the first diffusion surface 14a and the second diffusion surface 14b, so that uniform light intensity and control of the divergence angle are compatible.

また、他の実施形態として、図13に示すように、第1拡散板12aと、第2拡散板12bとに配列される微小レンズ11aの開口形状が正三角形である構成としても良い。
この場合には、第1拡散板12aの基準線Baと、第2拡散板12bの基準線Bbとは所定の角度αだけ回転した態様で配置され、角度αは、0°≦α≦30°を満たすことが望ましく、図13においては特にα=30°である。
このように、第1拡散板12aと第2拡散板12bとの形状を正三角形とすることにより、単位面積当たりの拡散に寄与する微小レンズの数量が最大化されて、拡散効果が増大する。
Further, as another embodiment, as shown in FIG. 13, the aperture shape of the microlenses 11a arranged on the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b may be an equilateral triangle.
In this case, the reference line Ba of the first diffusion plate 12a and the reference line Bb of the second diffusion plate 12b are arranged in such a manner that they are rotated by a predetermined angle α, and the angle α is 0 ° ≦ α ≦ 30 °. It is desirable to satisfy, and in FIG. 13, α = 30 ° in particular.
By making the shapes of the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b an equilateral triangle in this way, the number of minute lenses that contribute to diffusion per unit area is maximized, and the diffusion effect is increased.

また、図14に示すように、第1拡散板12aと、第2拡散板12bとに配列される微小レンズ11aの開口形状が任意の角度をもった三角形であっても良い。かかる開口形状が三角形の微小レンズ11aを稠密配置するときには、平行四辺形のような四辺形を構成するとしても良い。かかる場合には、第1拡散面14aと第2拡散面14bとは入射方向側から見たとき互いに微小レンズ11aを構成する一辺が重複しないように、かつ互いに非平行になるように配置されることが望ましい。 Further, as shown in FIG. 14, the aperture shape of the microlenses 11a arranged on the first diffusion plate 12a and the second diffusion plate 12b may be a triangle having an arbitrary angle. When the microlenses 11a having a triangular aperture shape are densely arranged, a quadrilateral such as a parallelogram may be formed. In such a case, the first diffusion surface 14a and the second diffusion surface 14b are arranged so that one side constituting the minute lens 11a does not overlap with each other when viewed from the incident direction side and is non-parallel to each other. Is desirable.

この発明によれば、新規な拡散ユニットと、これを用いる光学装置を実現できる。 According to the present invention, a novel diffusion unit and an optical device using the new diffusion unit can be realized.

以上、本発明の好ましい実施の形態について述べたが、この発明は上述した構成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発明の趣旨の範囲内において種々の構成をとることが可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described configuration, and various configurations may be adopted within the scope of the invention described in the claims. It is possible.

この発明の実施形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は、「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention merely list suitable effects arising from the invention, and the effects according to the invention are not limited to those described in the embodiments.

10 拡散ユニット
11 微小レンズ
12a 拡散板(第1拡散板)
12b 拡散板(第2拡散板)
13a 辺(開口形状を構成する一辺)
13b 辺(開口形状を構成する一辺)
14 微小レンズ面(拡散面)
14a、14b 拡散面
20 光源
30 拡散ユニット
31 駆動部
10 Diffusion unit 11 Micro lens 12a Diffusion plate (first diffusion plate)
12b Diffusion plate (second diffusion plate)
13a side (one side that constitutes the opening shape)
13b side (one side that constitutes the opening shape)
14 Micro lens surface (diffusion surface)
14a, 14b Diffusion surface 20 Light source 30 Diffusion unit 31 Drive unit

特開2016−045415号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-045415

Claims (3)

複数の微小レンズ面が配列された拡散面を光束の入射方向に沿って少なくとも2つ有し、
前記拡散面は、前記入射方向側からみたとき、互いに前記微小レンズ面の開口形状を構成する一辺が重複しないように、かつ互いに非平行になるように配置され
前記微小レンズ面の中心位置が互いにずれて配置され、
前記微小レンズ面を前記入射方向側からみたとき、当該微小レンズ面を構成する前記開口形状が正三角形であることを特徴とする拡散ユニット。
It has at least two diffusion surfaces in which a plurality of minute lens surfaces are arranged along the incident direction of the luminous flux.
The diffusion surfaces are arranged so that when viewed from the incident direction side, one side forming the aperture shape of the minute lens surface does not overlap with each other and is non-parallel to each other .
The center positions of the microlens surfaces are offset from each other,
A diffusion unit characterized in that the aperture shape constituting the microlens surface is an equilateral triangle when the microlens surface is viewed from the incident direction side.
請求項1に記載の拡散ユニットであって、
前記微小レンズ面の開口形状を構成する一辺同士のなす角αが、互いに平行になる位置から次に平行になるまでの回転角βとしたとき、以下の計算式
(1)β/4≦α≦3β/4
を満たすことを特徴とする拡散ユニット。
The diffusion unit according to claim 1.
When the angle α formed by one side forming the aperture shape of the minute lens surface is the rotation angle β from the position parallel to each other to the next parallel, the following calculation formula is used.
(1) β / 4 ≤ α ≤ 3 β / 4
A diffusion unit characterized by satisfying.
請求項1または2に記載の拡散ユニットであって、
前記拡散面を相対的に移動させる駆動部を有することを特徴とする拡散ユニット。
The diffusion unit according to claim 1 or 2.
A diffusion unit characterized by having a driving unit that relatively moves the diffusion surface.
JP2017132183A 2017-07-05 2017-07-05 Diffusion unit Active JP6917810B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017132183A JP6917810B2 (en) 2017-07-05 2017-07-05 Diffusion unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017132183A JP6917810B2 (en) 2017-07-05 2017-07-05 Diffusion unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019015822A JP2019015822A (en) 2019-01-31
JP6917810B2 true JP6917810B2 (en) 2021-08-11

Family

ID=65358695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017132183A Active JP6917810B2 (en) 2017-07-05 2017-07-05 Diffusion unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6917810B2 (en)

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3627392B2 (en) * 1996-08-12 2005-03-09 セイコーエプソン株式会社 Polarization generator, display device, and projection display device
JPH11174207A (en) * 1997-12-11 1999-07-02 Toppan Printing Co Ltd Lens array sheet
WO2012117495A1 (en) * 2011-02-28 2012-09-07 パイオニア株式会社 Optical element, headup display, and method for manufacturing optical element
CN102147488B (en) * 2011-03-11 2013-01-23 北京化工大学 Diffusion plate of multilayered diffusion particle layer
JP5149446B2 (en) * 2011-04-14 2013-02-20 パイオニア株式会社 Light source unit and head-up display
TWI499146B (en) * 2012-12-17 2015-09-01 Ind Tech Res Inst Beam generating apparatus
JP2016114768A (en) * 2014-12-15 2016-06-23 アルプス電気株式会社 Light emitting device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019015822A (en) 2019-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6043229B2 (en) Diffusion plate and optical instrument using the same
TWI699512B (en) Apparatus for producing patterned illumination
US9939561B2 (en) Projector having diffuser
KR102136021B1 (en) Diffuser and projection projector units
JP4537311B2 (en) Projection system
JP4649553B2 (en) Light guide plate and liquid crystal display device having the same
US11525947B2 (en) Fresnel lens and display devices with such Fresnel lens
JP2015531075A (en) Directional backlight
JPWO2008114502A1 (en) Laser illumination device and image display device
TWI688255B (en) Multiview camera array, multiview system, and method having camera sub-arrays with a shared camera
JP2010210854A (en) Projector
JP2019139163A (en) Diffusion plate, method for designing diffusion plate, display device, projection device, and illumination device
TW201903474A (en) Scanning display device and scanning display system
JP2016045415A (en) Diffusion plate and optical device having the same
WO2021185299A1 (en) Display device
JP6917810B2 (en) Diffusion unit
JP2014115576A (en) Display device
JP2016114768A (en) Light emitting device
JP6748424B2 (en) Light emitting device, surface light source device, and display device
JP2015055739A (en) Microlens element, optical modulation device, and projector
US20170045739A1 (en) Transmission-type screen and headup display
JP2006210273A (en) Backlight illumination device and liquid crystal display device
TWI723660B (en) Laser projection system, wearable image projection device and method for improving laser projection image
CN113272686B (en) Optical system and lighting device
JP4138787B2 (en) Light guide plate, flat illumination device, and liquid crystal display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200612

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210302

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210426

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210622

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210720

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6917810

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150