KR102119080B1 - 광주사 장치, 화상 표시 장치, 및 차량 - Google Patents

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Abstract

광주사 장치는, 광빔을 출사하도록 구성되는 광원 유닛과, 광빔을 메인 주사 방향과 메인 주사 방향과 직교하는 서브 주사 방향으로 이차원으로 편향시키도록 구성되는 광편향 유닛과, 광편향 유닛에 의해 수행된 광빔의 이차원 주사에 의해 화상을 형성하도록 구성되는 화상 형성 유닛을 포함하고, 광편향 유닛과 화상 형성 유닛 사이의 광빔의 광로에, 광편향 유닛에 입사하는 광과 광편향 유닛으로부터의 편향된 반사광을 투과하는 평판이 배치되며, 평판은 서브 주사 방향을 따른 단면 내의 화상 형성 유닛에 대하여 기울어져 있다. 그 결과, 불필요한 광이 침입하더라도 고콘트라스트의 중간상이 형성될 수 있고, 화상 품질이 좋은 허상을 안정적으로 표시할 수 있다.

Description

광주사 장치, 화상 표시 장치, 및 차량
본 발명은 광주사 장치, 화상 표시 장치, 및 차량에 관한 것이다.
조종자(운전자)가 이동체를 조종할 때에, 조종자로 하여금 작은 시선 이동으로 유용한 정보를 시각적으로 인지할 수 있게 하는 화상 표시 장치가 알려져 있으며, 이 장치는 차량, 항공기, 선박 등의 이동체에 탑재되어 있는 것이다. 이러한 화상 표시 장치는 일반적으로 헤드업 디스플레이(head up display, 이하 "HUD"라고 함)로 불려진다.
HUD는 이동체에 관한 정보에 기초하여 중간상(intermediate image)을 형성하고, 이 중간상을 운전자의 시야에 허상(virtual image)으로서 표시한다. HUD에 중간상을 형성하는 여러 종류의 시스템이 알려져 있다. 그 예로는, 액정 등의 이미징 디바이스를 이용하는 패널 시스템, 레이저 다이오드(이하, LD라고 함)로부터 출사되는 레이저 빔을 이차원으로 주사하는 레이저 주사 시스템 등이 있다. 패널 시스템의 경우, 스크린 전체의 발광을 부분적으로 차광하여 중간상을 형성한다. 레이저 주사 시스템의 경우, 각 픽셀에 대해 "발광" 또는 "비발광"을 할당하여 중간상을 형성한다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
레이저 주사 시스템은 패널 시스템에 비해 콘트라스트가 더 높은 중간상을 형성할 수 있다. 중간상의 콘트라스트를 증가하여 허상의 시인성(visibiltiy)을 강화하기 위해서는, 중간상을 형성하는 레이저 빔 이외의 불필요한 광(이하, "불필요한 광"이라고 함)이 중간상을 형성하는 부분에 도달하지 않는 것이 바람직하다.
또한, 레이저 주사 시스템 내의 원하는 위치에 중간상을 형성하기 위해서는, LD의 발광 타이밍을 제어하는 것이 필요하다. 이러한 이유로, LD로부터의 레이저 빔으로 구성되는 주사광을 검출하는 수광 소자가 사용된다. 전술한 불필요한 광이 수광 소자에 입사할 경우, 중간상의 형성 위치가 교란되고, 이것은 중간상의 화상 품질을 저하시키는 원인이 된다.
또한, HUD에 표시되는 허상의 시인성은 경우에 따라 배경의 밝기에 의존하여 저하될 수도 있다. 따라서, 중간상의 밝기를 허상의 배경의 밝기와 관련하여 조정할 수 있는 것이 바람직하다.
일본 특허 제5050862호
본 발명의 목적은, 불필요한 광이 침입하더라도 고콘트라스트의 중간상을 형성할 수 있고, 화상 품질이 좋은 허상을 안정적으로 표시할 수 있는 광주사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 광주사 장치는, 광빔을 출사하도록 구성되는 광원 유닛과, 광빔을 메인 주사 방향 및 메인 주사 방향과 직교하는 서브 주사 방향으로 이차원으로 편향시키도록 구성되는 광편향 유닛과, 광편향 유닛에 의해 행해진 광빔의 이차원 주사에 의해 화상을 형성하도록 구성되는 화상 형성 유닛을 포함하고, 광편향 유닛과 화상 형성 유닛 사이의 광빔의 광로에, 광편향 유닛에 입사한 광과 광편향 유닛으로부터의 편향 반사광을 투과시키도록 구성되는 평판이 배치되고, 평판은 서브 주사 방향을 따른 단면 내의 화상 형성 유닛에 대하여 기울어져 있다.
본 발명에 따르면, 불필요한 광이 침입하더라도 고콘트라스트의 중간상을 형성할 수 있고, 화상 품질이 좋은 허상을 안정적으로 표시할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 실시형태의 예를 도시하는 구성도이다.
도 2는 화상 표시 장치에 따른 광원 유닛의 예를 도시하는 구성도이다.
도 3은 화상 표시 장치에 따른 주사 광학 시스템의 예를 도시하는 구성도이다.
도 4는 화상 표시 장치에 따른 광주사 수단의 예를 도시하는 평면도이다.
도 5는 화상 표시 장치에 따른 중간상 형성 유닛의 예를 도시하는 사시도이다.
도 6은 화상 표시 장치의 하드웨어 구성의 예를 도시하는 블록도이다.
도 7은 화상 표시 장치의 기능 구성의 예를 도시하는 기능 블록도이다.
도 8은 본 발명에 따른 광주사 장치의 실시형태에 있어서의 메인 주사 방향을 따른 단면의 광학 배치도이다.
도 9는 본 발명에 따른 광주사 장치의 실시형태에 있어서의 서브 주사 방향을 따른 단면의 광학 배치도이다.
도 10은 본 발명에 따른 광주사 장치의 실시형태를 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명에 따른 광주사 장치의 실시형태의 효과를 설명하는 도면이다.
도 12는 본 발명에 따른 광주사 장치의 다른 실시형태에 있어서의 서브 주사 방향을 따른 단면의 광학 배치도이다.
도 13은 본 발명에 따른 광주사 장치의 다른 실시형태의 효과를 설명하는 도면이다.
도 14는 본 발명에 따른 광주사 장치의 또 다른 실시형태에 있어서의 서브 주사 방향을 따른 단면의 광학 배치도이다.
도 15는 본 발명에 관련된 불필요한 광을 설명하는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 광주사 장치, 화상 표시 장치 및 차량의 실시형태에 관해, 도면을 참조하면서 설명한다. 먼저, 광주사 장치를 포함하는 화상 표시 장치의 실시형태에 관해 설명한다.
(실시형태)
[화상 표시 장치의 개요]
도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명에 따른 화상 표시 장치의 실시형태인 HUD(1)은 차량에 탑재되어 이용되는 장치이다. HUD(1)는 운전자(3)에게 유용한 정보를 차량의 운전자(3)의 시야 내에 허상(2)으로서 표시한다. 여기서, "운전자(3)에게 유용한 정보"란, 운전자(3)의 시야에 존재하는 물체 등에 관한 정보, 차량의 동작에 관한 정보 등을 포함하는 정보이다. 또한, "운전자(3)에게 유용한 정보"는 차량의 동작의 이상에 관한 통지를 제공하는 경고 등에 대한 정보도 포함한다. 이하, 본 명세서의 기재에 있어서, 전술한 "운전자(3)에게 유용한 정보"는 경우에 따라 "정보"라고도 표기될 수도 있다.
도 1에 도시하는 HUD(1)의 형태는 차량의 전면 유리인 윈드실드(50)를 광컨바이너(optical combiner)(32)로서 이용하는 형태이다. 광컨바이너(32)는 후술하는 중간상(231)이 투사되는 투과 반사 부재로서, 이것은, 투사된 중간상(231)은 운전자(3)를 향해 반사시키고, 운전자(3)의 시야에 존재하는 환경이나 물체로부터의 광(외부광)은 투과한다. 한편, 윈드실드(50)와 분리된 투과 반사형 광학 소자를 광컨바이너(22)로서 이용할 수도 있다.
HUD(1)는 광원 유닛(10), 주사 광학 시스템(20), 및 관찰 광학 시스템(30)을 포함한다. 광원 유닛(10)과 주사 광학 시스템(20)은 본 발명에 따른 광주사 장치인 광주사 유닛(100)을 구성한다.
광주사 유닛(100)에 중간상(231)이 형성된다. 중간상(231)은 광주사 유닛(100)에서, 관찰 광학 시스템(30)의 일부를 구성하는 오목 미러(31)에 가까운 측에 보인다. 오목 미러(31)는 중간상(231)을 반사하여 광컨바이너(32)에 투사되게 한다. 광컨바이너(32)는 운전자(3)가 허상(2)을 시각적으로 인지할 수 있도록 중간상(231)을 표시한다.
[광원 유닛(10)의 개요]
광원 유닛(10)은 중간상(231)을 형성하기 위한 광빔을 출사한다. 허상(2)이 컬러 화상으로 설정될 경우, 컬러 화상에 필요한 광의 삼원색에 해당하는 광빔들이 광원 유닛(10)으로부터 출사된다.
[주사 광학 시스템(20)의 개요]
주사 광학 시스템(20)은 광원 유닛(10)으로부터 출사된 광빔에 기초하여 중간상(231)을 형성한다. 주사 광학 시스템(20)은 형성된 중간상(231)을 관찰 광학 시스템(30)을 향해 출사한다. 한편, 중간상(231)의 일반적인 외형은 직사각형 등이다.
[관찰 광학 시스템(30)의 개요]
관찰 광학 시스템(30)은 반사형 광학 소자인 오목 미러(31)와, 광컨바이너(32)를 포함한다. 주사 광학 시스템(20)에 형성되는 중간상(231)은 오목 미러(31)에서 확대되어 광컨바이너(32)에 투사된다. 확대 투사된 중간상(231)은 광컨바이너(32)에 의해 운전자(3)를 향해 반사된다.
광컨바이너(32)에 의해 반사된 중간상(231)은 운전자(3)의 시각에 있어서, 광컨바이너(32)의 물리적인 위치와는 상이한 위치(운전자(3)로부터 떨어져 있는 방향의 위치)에서 허상(2)으로서 시각적으로 인지된다. 전술한 바와 같이, 허상(2)이 표시하는 정보는 차량 전방에 관한 정보, 차량의 동작에 관한 정보, 및 차량의 속도와 주행 거리, 목적지 표시와 같은 내비게이션 정보 등이다.
한편, 운전자(3)의 시점은, 단순히 기준으로서 역할하는 시점 위치(기준 아이포인트)를 나타낸다. 운전자(3)의 시점 범위는 차량에 대한 운전자의 아이 레인지(JISD 0021)와 같거나 그보다 작다.
여기서, 본 실시형태의 설명에 따른 "방향"을 정의할 것이다. 중간상(231)은 주사 광학 시스템(20)에서 실행되는 이차원 주사에 의해 생성되는 화상이다. 여기서, 이차원 주사는 메인 주사 방향과 서브 주사 방향의 2개의 방향을 따른 주사를 조합하여 얻어진 주사이다. 또한, 메인 주사 방향과 서브 주사 방향은 중간상(231)의 좌우 방향 및 상하 방향에 대응한다.
중간상(231)의 좌우 방향은, 운전자(3)가 허상(2)을 시각적으로 인지할 때의 좌우 방향으로서 보이는 방향과 동일한 방향에 해당한다. 마찬가지로, 중간상(231)의 상하 방향은 운전자(3)가 허상(2)을 시각적으로 인지할 때의 상하 방향으로서 보이는 방향과 동일한 방향에 해당한다. 중간상(231)의 좌우 방향이 메인 주사 방향이고, 그 상하 방향이 서브 주사 방향이다.
이하의 설명에 있어서, 중간상(231)을 생성할 때의 메인 주사 방향을 "X 방향"으로 정의할 것이며, 그 서브 주사 방향을 "Y 방향"으로 정의할 것이다. 허상(2)에 있어서의 가로 방향을 설명할 때에는, 물리적인 방향에 차이가 있더라도, 중간상(231)에 있어서의 메인 주사 방향에 대응하는 방향인 "X 방향"으로서 가로 방향을 표기할 것이다. 또한, 허상(2)에 있어서의 세로 방향을 설명할 때에도, 물리적인 방향에 차이가 있더라도, 중간상(231)에 있어서의 서브 주사 방향에 대응하는 방향인 "Y 방향"으로서 표기할 것이다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, HUD(1)가 차량에 탑재된 경우, 차량의 진행 방향을 "Z' 방향"으로 정의하고, 차량의 좌우 방향을 "X' 방향"으로 정의하며, 차량의 상하 방향을 "Y' 방향"으로서 정의할 것이다. 이 경우, 허상(2)으로부터 운전자(3)로 향하는 방향(차량의 후퇴 방향)을 +Z' 방향으로 정의할 것이며, 운전자(3)의 시선 방향(차량의 전진 방향)을 -Z' 방향으로 한다. 또한, 운전자(3)의 우측 방향(지면 안쪽 방향)을 +X' 방향으로 정의하며, 운전자(3)의 좌측 방향을 -X' 방향(지면 앞쪽 방향)으로 정의한다. 또한, 운전자(3)의 상측 방향을 + Y' 방향으로 정의하며, 운전자(3)의 하측 방향을 -Y' 방향으로 정의한다.
도 1에 있어서, 허상(2)의 X 방향과 차량의 X' 방향(좌우 방향)은 일치한다. 또한, 허상(2)의 Y 방향과 차량의 Y' 방향(상하 방향)은 일치한다. 한편, 주사 광학 시스템(20)에서 생성되는 중간상(231)의 X 방향(메인 주사 방향)과 X' 방향(좌우 방향)이 일치하지 않는 경우가 있다. 마찬가지로, 중간상(231)의 Y 방향(서브 주사 방향)과 Y' 방향(상하 방향)도 일치하지 않는 경우가 있다. 이것은 주사 광학 시스템(20)에서의 광학 소자의 배치 및 방향, 주사 광학 시스템(20)과 관찰 광학 시스템(30)의 광학적 배치에 따라, 중간상(231)의 메인 주사 방향과 서브 주사 방향을 따른 물리적인 방향이 X'축, Y'축, Z'축과 반드시 직교하는 것은 아니기 때문이다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 오목 미러(31)로부터 광컨바이너(32)로 투사되는 화상 광의 입사 영역의 중심이 입사 영역 중심(303)으로서 설정된다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 입사 영역 중심(303)에서의 접평면은 X'축방향에서 볼 경우, 운전자(3)의 시점과 허상(2)의 중심(허상 중심(305))을 연결하는 제1 가상축(304)에 대해 경사져 있다. 한편, 제1 가상축(304)은 입사 영역 중심(303)을 통과하는 축이다. 주사 광학 시스템(20)에서 형성되는 중간상(231)의 중심과 반사면 중심(307)을 연결하는 제2 가상축(306)을 가정하면, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제2 가상축(306)은 X'축 방향에서 볼 경우, 제1 가상축(304)에 대해 경사져 있다. 또한, 제2 가상축(306)은 Y'축 방향에서 볼 경우 제1 가상축(304)에 대해 경사져 있다.
[광원 유닛(10)의 구성]
다음으로, 광원 유닛(10)의 상세한 구성에 관하여 도 2를 참조하면서 설명한다. 광원 유닛(10)은 허상(2)을 컬러 화상으로 만들기 위해서 광의 삼원색에 해당하는 광빔들을 1 광빔으로 합성하여 합성된 광빔을 출사한다. 이하의 설명에서는, 광원 유닛(10)으로부터 출사되어, 후술하는 광주사 수단으로 지향되는 광빔을 제1 광빔(101)이라 칭한다.
광원 유닛(10)은 예컨대 3개의 반도체 레이저 소자를 포함한다. 각각의 반도체 레이저 소자는 광의 삼원색 중 하나에 대응하는 광원 소자이다. 제1 레이저 소자(110)는 적색(R)의 레이저광을 출사하는 레이저 소자이다. 제2 레이저 소자(120)는 녹색(G)의 레이저광을 출사하는 레이저 소자이다. 제3 레이저 소자(130)는 청색(B)의 레이저광을 출사하는 레이저 소자이다.
한편, 각 레이저 소자마다 단면 발광 레이저(edge-emitting laser)라고 불리는 레이저 다이오드(LD)나 수직 캐비티 표면 발광 레이저(VCSEL)를 이용할 수도 있다. 또한, 반도체 레이저 소자 대신에 LED 소자를 이용할 수도 있다.
광원 유닛(10)은 각각의 레이저 소자 외에도, 각 레이저 소자로부터 출사된 레이저광의 발산성을 억제하는 커플링 렌즈를 포함한다. 또한, 광원 유닛(10)은 각각의 커플링 렌즈로부터의 레이저빔의 직경을 각각 규제하여 정형하는 애퍼처(aperture)를 포함한다. 또, 광원 유닛(10)은, 각 애퍼처에 의해 정형된 각각의 컬러의 레이저 광빔을 합성하고 합성된 광빔을 출사하는 빔합성 프리즘(140)과, 렌즈(150)를 포함한다.
각각의 컬러의 레이저 소자에 대응하는 커플링 렌즈는 제1 커플링 렌즈(111), 제2 커플링 렌즈(121), 및 제3 커플링 렌즈(131)로서 칭해질 것이다.
각각의 레이저 소자에 대응하는 애퍼처는 제1 애퍼처(112), 제2 애퍼처(122), 및 제3 애퍼처(132)로서 칭해질 것이다.
빔합성 프리즘(140)은 적색의 레이저광은 투과시키고 녹색의 레이저광을 반사하는 제1 다이클로익막(141)과, 적색과 녹색의 레이저광은 투과시키고 청색의 레이저광을 반사하는 제2 다이클로익막(142)을 포함한다.
렌즈(150)는 빔합성 프리즘(140)으로부터 출사된 광빔을 "원하는 집광 상태의 빔"으로 변환한다.
제1 레이저 소자(110)로부터 출사되는 광빔(레이저광)의 파장(λR)은 예컨대 640 nm이다. 제2 레이저 소자(120)로부터 출사되는 광빔(레이저광)의 파장(λG)은 예컨대 530 nm이다. 제3 레이저 소자(130)로부터 출사되는 광빔(레이저광)의 파장(λB)은 예컨대 445 nm이다.
제1 레이저 소자(110)로부터 출사되는 적색 레이저광은 제1 커플링 렌즈(111)와 제1 애퍼처(112)를 통과해 빔합성 프리즘(140)에 입사한다. 빔합성 프리즘(140)에 입사하는 적색 레이저광은 제1 다이클로익막(141)을 통과하여 직진한다.
제2 레이저 소자(120)로부터 출사되는 녹색 레이저광은 제2 커플링 렌즈(121)와 제2 애퍼처(122)를 통과해 빔합성 프리즘(140)에 입사한다. 빔합성 프리즘(140)에 입사하는 녹색 레이저광은 제1 다이클로익막(141)에서 반사되어 적색 레이저광과 같은 방향(제2 다이클로익막(142)을 향하는 방향)으로 향한다.
제3 레이저 소자(130)로부터 출사되는 청색 레이저광은, 제3 커플링 렌즈(131)와 제3 애퍼처(132)를 통과해 빔합성 프리즘(140)에 입사한다. 빔합성 프리즘(140)에 입사하는 청색 레이저광은 제2 다이클로익막(142)에서 반사되어 적색 레이저광 및 녹색 레이저광과 같은 방향으로 향한다.
전술한 방식으로, 적색 레이저광과 녹색 레이저광과 청색 레이저광을 합성하여 얻어진 광빔이 빔합성 프리즘(140)으로부터 출사된다.
빔합성 프리즘(140)으로부터 출사되는 광빔은 렌즈(150)에 의해서 "원하는 집광 상태의 빔"인 제1 광빔(101)으로 변환된다. 제1 광빔(101)은 적색 레이저광과 녹색 레이저광과 청색 레이저광이 1 레이저 광빔로서 합성된 광빔이다.
제1 광빔(101)에 포함되는 R(적), G(녹), B(청)의 각 컬러의 레이저 광빔은 표시될 "이차원의 컬러 화상"에 관한 화상 신호에 따라서 강도 변조된다. 또는, 표시될 "이차원의 컬러 화상"에 관한 적절한 화상 정보를 나타내는 화상 데이터에 따라서 강도 변조된다. 이 레이저 광빔의 강도 변조는, 각 컬러의 반도체 레이저를 직접 변조하는 시스템(직접 변조 시스템)이나 각 컬러의 반도체 레이저로부터 출사되는 레이저 광빔을 변조하는 시스템(외부 변조 시스템)을 이용하여 행해질 수 있다.
한편, 각 애퍼처로는, 광빔의 발산각 등에 따라서, 원형, 타원형, 직사각형, 정사각형 등의 다양한 형상을 가진 애퍼처가 이용될 수 있다. 또한, 렌즈(150)는 후술하는 MEMS 미러(21) 쪽으로 요면을 갖는 메니스커스 렌즈이다.
[주사 광학 시스템(20)의 구성]
도 3에 도시하는 바와 같이, 주사 광학 시스템(20)은 제1 광빔(101)을 편향시키는 MEMS 미러(21)와, 투명 평판(22)과, 중간상 형성 유닛인 마이크로렌즈 어레이(23)를 포함한다.
주사 광학 시스템(20)은 광원 유닛(10)으로부터 출사된 제1 광빔(101)을 MEMS 미러(21)에 의해 편향시키는 광학 시스템이다. 주사 광학 시스템(20)에서 편향된 광빔은 제2 광빔(102)으로서 마이크로렌즈 어레이(23)에 입사한다.
도 3에 도시하는 바와 같이, 광원 유닛(10)으로부터의 제1 광빔(101)은 MEMS 미러(21)에 입사하는 도중에 투명 평판(22)을 통과한다. 또한, MEMS 미러(21)에 의해 편향된 제2 광빔(102)은 마이크로렌즈 어레이(23)에 입사하는 도중에 투명 평판(22)을 통과한다. 즉, MEMS 미러(21)에 입사하는 광빔과 MEMS 미러(21)로부터 출사되는 광빔 모두 투명 평판(22)을 통과한다.
보다 상세하게는, MEMS 미러(21)는 밀폐된 영역에 배치되어 있고, 그 영역에의 레이저광의 입사와, 그 영역으로부터의 레이저광의 출사는 투명 평판(22)을 통해 이루어진다. 한편, 투명 평판(22), MEMS 미러(21) 등은 일체적인 모듈로서 구성되어 있다.
마이크로렌즈 어레이(23)는 MEMS 미러(21)에 의해 편향된 제2 광빔(102)에 의해, 메인 주사 방향과 서브 주사 방향을 포함하는 이차원으로 주사된다. 마이크로렌즈 어레이(23)에 대한 이차원 주사에 의해 중간상(231)이 생성된다. 생성된 중간상(231)에 따른 화상광(103)은 마이크로렌즈 어레이(23)의 출사면으로부터 출사되어 관찰 광학 시스템(30)으로 지향된다.
[MEMS 미러(21)의 설명]
여기서, MEMS 미러(21)에 관하여 도 4를 참조하면서 상세히 설명한다. MEMS 미러(21)는 반도체 공정 등에 의해 마이크로 요동 미러 소자(micro-oscillating mirror element)로서 제조된 MEMS(MicroElectroMechanical System)에 해당하며, 중심부에 마이크로미러(210)를 포함한다. 마이크로 미러(210)는 광원 유닛(10)으로부터 출사된 제1 광빔(101)을 편향시키고, 마이크로렌즈 어레이(23)를 이차원으로 주사하는 광편향 유닛이다.
마이크로미러(210)는 제1 광빔(101)을 반사하는 반사면(2101)을 구비한다. 이 반사면(2101)은 2축을 중심으로 하여 회전하도록 구성되어 있다. 반사면(2101)이 Y 방향의 축을 중심으로 회전할 경우, 제2 광빔(102)의 진행 방향은 X 방향에 대해 변한다. 따라서, 반사면(2101)이 Y 방향의 축을 중심으로 회전할 경우, 중간상(231)을 생성하기 위한 메인 주사를 실행할 수 있다. 또한, 반사면(2101)이 X 방향의 축을 중심으로 회전할 경우, 제2 광빔(102)의 진행 방향은 Y 방향에 대해 변한다. 따라서, 반사면(2101)이 X 방향의 축을 중심으로 회전할 경우, 중간상(231)을 생성하기 위한 서브 주사를 실행할 수 있다. 즉, 도 4에서, X 방향은 메인 주사 방향에 대응하고, Y 방향은 서브 주사 방향에 대응한다.
복수의 접음부(folded portion)를 통해 사행하도록 형성된 한 쌍의 사행형 크로스빔부(meandering crossbeam portion)(152)가 마이크로미러(210)의 X 방향의 양측에 배치되어 있다. 사행형 크로스빔부(152)에 있어서 접혀서 서로 인접한 크로스빔들은 제1 크로스빔부(152a)와 제2 크로스빔부(152b)로 나누어지며, 각각의 크로스빔은 압전 부재(156)를 포함한다. 여기서 이용되는 압전 부재(156)는 예컨대 PZT이다.
제1 크로스빔부(152a)와 제2 크로스빔부(152b)에 인가되는 전압은 인접한 크로스빔들에 대해 독립적으로 인가된다. 이들 독립적으로 인가되는 전압은 서로 상이한 값을 갖는다. 상이한 전압이 인가되는 제1 크로스빔부(152a)와 제2 크로스빔부(152b)에는, 각각 다른 휘어짐(wrap)이 생긴다. 휘어짐의 방향은 인가 전압에 의해서 결정된다. 즉, 서로 인접한 제1 크로스빔부(152a)와 제2 크로스빔부(152b)는 서로 상이한 방향으로 편향된다. 한편, 사행형 크로스빔부(152)는 프레임 부재(154)에 지지되어 있다.
전술한 편향이 누적됨에 따라, 마이크로미러(210)는 X 방향의 축을 중심으로 하여 반사면(2101)의 방향을 X 방향에 대하여 변화시키도록 회전한다. 제1 광빔(101)은 X 방향의 축을 중심으로 한 반사면(2101)의 회전에 의해 반사되고, 제2 광빔(102)으로서 마이크로렌즈 어레이(23)를 Y 방향으로 주사한다.
MEMS 미러(21)는 메인 주사 방향으로는 정현파 진동을, 그리고 서브 주사 방향으로는 톱니파 진동을 수행하여 제1 광빔(101)을 제2 광빔으로 이차원으로 편향시키고, 이에 의해 마이크로렌즈 어레이(23)를 이차원으로 주사한다.
전술한 구성을 갖는 MEMS 미러(21)가 이용될 경우, HUD(1)는 X 방향의 축을 회전 중심으로서 사용하는 수직 방향(Y 방향)을 따른 광주사를 저전압으로 수행할 수 있다. 한편, Y 방향의 축을 회전 중심으로서 사용하는 수평 방향(X 방향)을 따른 광주사는 마이크로미러(210)에 접속된 토션 바(torsion bar) 등을 이용한 공진을 통해 수행된다.
[마이크로렌즈 어레이(23)의 설명]
다음으로, 마이크로렌즈 어레이(23)에 관해 상세히 설명한다. 마이크로렌즈 어레이(23)에서, 미세한 볼록 렌즈가 이차원적으로 배열되어 있는 렌즈면이 입사면이며, 렌즈면과 반대쪽의 평편한 면이 출사면이다. 한편, 마이크로렌즈 어레이(23)로서 이용되는 광학 소자는 전술한 예에 한정되지 않으며, 확산판, 투과 스크린, 반사 스크린 등이 채택될 수도 있다.
렌즈면에 입사하는 제2 광빔(102)은 출사면에서 확산되어 출사된다. MEMS 미러(21)에 의해 행해지는 주사는, 예컨대 메인 주사 방향은 고속으로 주사되고, 서브 주사 방향은 저속으로 주사되는 래스터 스캔이다.
전술한 바와 같이, HUD(1)의 광원 유닛(10)으로부터 출사되는 제1 광빔(101)은 컬러를 지원한다. 따라서, 마이크로렌즈 어레이(23)에서 형성되는 중간상(231)은 컬러 화상이다. 한편, 마이크로렌즈 어레이(23)에서 모노크롬 중간상(231)이 형성될 수도 있다.
도 5는 마이크로렌즈 어레이(23)를 제2 광빔(102)의 입사 방향에서 본 투시도이다. 도 5에서 점선으로 표시하는 직사각형은, 중간상(231)의 가상적인 윤곽을 나타낸다. 제2 광빔(102)으로서, MEMS 미러(21)에 의해서 이차원적으로 편향된 제1 광빔(101)에 의해, 제2 광빔(102)으로서 도 5에 도시하는 L1로부터 L2를 향하여 메인 주사 방향을 따라 주사가 행해진다. 다음에, L1로부터 서브 주사 방향으로 1 스텝씩 하향 이동한 후에 메인 주사 방향을 따라 주사가 행해진다. 최종적으로는 L3으로부터 L4로의 메인 주사에 의해 1 프레임의 중간상(231)이 형성된다. 전술한 바와 같이, 중간상(231)의 가로 방향이 메인 주사 방향이고, 그 가로 방향과 직교하는 세로 방향이 서브 주사 방향이다. 중간상(231)은 메인 주사 방향과 서브 주사 방향으로 미리 정해진 시간(주사 시간)에 매 프레임마다 형성된다. 1 프레임의 주사가 완료되면, 주사 시간 내에 다음 프레임의 중간상(231)을 형성하기 위해서 L1로부터 메인 주사가 시작된다.
마이크로렌즈 어레이(23)에서 매 순간(프레임 레이트마다) 형성되는 중간상(231)은 "제2 광빔(102)이 그 순간에 조사하는 픽셀만"으로 형성된다. 따라서, "이차원 컬러 화상인 중간상(231)"은 제2 광빔(102)을 이용해 이차원적으로 주사하는 각 순간에 표시되는 픽셀의 집합이다.
중간상(231)은 마이크로렌즈 어레이(23)에 의해서 발산되는 중에 출사되기 때문에, 운전자(3)의 자세 등으로 인해 운전자(3)의 눈의 위치가 변하더라도 중간상(231)을 허상(2)으로서 시각적으로 인지할 수 있다.
[광주사 유닛(100)의 제어 시스템]
여기서, HUD(1)의 광주사 유닛(100)의 동작을 제어하는 제어 시스템의 구성에 관해 설명한다. 도 6에 도시하는 바와 같이, HUD(1)는 FPGA(600)과, CPU(602)와, ROM(604)와, RAM(606)와, I/F(608)와, 버스 라인(610)과, LD 드라이버(6111)와, MEMS 컨트롤러(615)를 포함한다.
FPGA(600)는 LD 드라이버(6111)와 MEMS 컨트롤러(615)를 이용하여, 광원 유닛(10)과 MEMS 미러(21)를 동작시킨다. CPU(602)는 HUD(1)에 구비된 전술한 각 하드웨어의 부분의 동작을 제어하는 프로세서이다. ROM(604)는, CPU(602)에 의해 HUD(1)의 각 기능을 제어하기 위해서 실행되는 화상 처리용 프로그램을 저장하는 반도체 메모리이다. RAM(606)는 CPU(602)이 각 하드웨어의 부분의 제어 처리를 실행할 때에 작업 영역으로서 이용되는 반도체 메모리이다.
I/F(608)는 HUD(1)을 외부 컨트롤러 등에 접속시키는 컨택 포인트이다. 예를 들어, HUD(1)는 I/F(608)를 통해 CAN(Controller Area Network) 등에 접속된다. 그 결과, HUD(1)는 CAN을 통해 접속되는 다른 외부 컨트롤러 등과 통신을 하면서 동작할 수 있다.
[광주사 유닛(100)의 기능 구성]
다음으로, HUD(1)에 포함된 광주사 유닛(100)의 기능 구성에 관해 설명한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 광주사 유닛(100)은, 차량 정보 입력 유닛(800)과, 외부 정보 입력 유닛(802)과, 화상 정보 생성 유닛(804)과, 표시 화상 형성 유닛(806)을 포함한다.
차량 정보 입력 유닛(800)은 I/F(608)을 통해 접속되어 있는 다른 외부 컨트롤러 등으로부터의 정보(예컨대, 차량의 주행 속도, 주행 거리 등)를 취득한다.
외부 정보 입력 유닛(802)은 I/F(608)을 통해 접속되어 있는 다른 외부 컨트롤러 등으로부터의 정보(예컨대, GPS에 기반한 위치 정보, 내비게이션 장치로부터의 교통 정보 등)를 취득한다.
화상 정보 생성 유닛(804)은 차량 정보 입력 유닛(800)과 외부 정보 입력 유닛(802)으로부터 입력되는 정보에 기초하여 허상(2)(도 1 참조)의 소스로서 기능하는 중간상(231)을 형성하기 위한 정보를 생성한다.
표시 화상 형성 유닛(806)은 컨트롤 유닛(8060)을 포함한다. 컨트롤 유닛(8060)은 화상 정보 생성 유닛(804)에 의해 생성된 정보에 기초하여, 광원 유닛(10) 및 주사 광학 시스템(20)의 동작을 제어한다. 이 제어 기능에 의해, 윈드실드(50)에 투사되는 중간상(231)이 생성된다. 전술한 기능 블록의 동작에 의해서, 운전자(3)의 시점에서 허상(2)이 시각적으로 인지되는 상태를 생성하는 것이 가능하다.
도 1을 참조하면서 설명한다. HUD(1)는, 광주사 유닛(100)에 포함되는 중간상 형성 유닛(마이크로렌즈 어레이(23))을 경계로 하여, 중간 화상 정보 유닛의 외부가 차량 내부의 공간과 연결되도록 구성되어 있다. 허상(2)의 표시에 영향을 미치는 태양광 등의 불필요한 광(5)이 차량의 외부로부터 내부로 입사하는 경우가 있다. 불필요한 광(5)은 도 1에서 예를 든 바와 같은 태양광 등이 차량 상측으로부터 도달하는 것에 한정되지 않고, 여러 각도로부터 도달한다.
또한, 불필요한 광(5)이 관찰 광학 시스템(30)을 통과하여 마이크로렌즈 어레이(23)에 입사하면, 마이크로렌즈 어레이(23)로부터 MEMS 미러(21)에 대하여 불필요한 광(5)이 출사되는 상태가 된다. 이 경우, 중간상(231)을 형성하는 제2 광빔(102)과는 상이한 광이 중간상(231)에 영향을 미치는 상황이 된다. 전술한 바와 같이, 불필요한 광(5)은 중간상(231)의 콘트라스트를 저하시키는 원인이 되고, 또한 중간상(231)의 화상 품질을 저하시키는 원인이 된다.
또한, 마찬가지로, 중간상(231)이 마이크로렌즈 어레이(23)에 형성되는 위치를 제어하기 위한 제2 광빔(102)을 검출하는 동기 신호 센서에 불필요한 광(5)이 입사하는 경우도 생각할 수 있다. 이 경우에, 동기 신호 센서에 의해 검출되는 광량이 불안정적이게 되고, 검출이 이루어져야 할 타이밍과는 상이한 타이밍에 동기 신호가 검출되어, 중간상(231)의 화상 품질을 현저히 저하시키는 원인이 된다.
[광주사 유닛(100)의 제1 실시형태]
다음으로, 광주사 유닛(100)의 실시형태에 관해서, 보다 상세하게 설명한다. 본 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)은 불필요한 광(5)의 영향으로 인한 중간상(231)의 콘트라스트 저하를 막는다. 또한, 본 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)은 중간상(231)을 형성하기 위한 동기 신호 센서의 오동작을 막고, 화상 품질이 좋은 중간상(231)을 형성한다.
도 15는 불필요한 광(5)의 영향을 설명하기 위한 개략도이며, 광주사 유닛(100)의 서브 주사 방향을 따른 단면의 일례이다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 투명 평판(22)을 마이크로렌즈 어레이(23)에 대하여 평행하게 배치한 경우를 가정한다. 도 15에 도시하는 배치 관계에서는, 불필요한 광(5)이 마이크로렌즈 어레이(23)에 재입사하기 쉽다. 여기서 재입사란, 불필요한 광(5)이 마이크로렌즈 어레이(23)를 통과하여 광주사 유닛(100)의 내부에 침입한 후에, 산란광이 되어 마이크로렌즈 어레이(23)의 입사면에 입사하는 것을 의미한다.
마이크로렌즈 어레이(23)와 투명 평판(22)이 평행한 경우에, 불필요한 광(5)이 마이크로렌즈 어레이(23)에 의해 산란되면, 그 산란광이 투명 평판(22) 또는 MEMS 미러(21)에서 반사되어 마이크로렌즈 어레이(23)에 재입사하기 쉬워진다. 즉, 마이크로렌즈 어레이(23)와 투명 평판(22)이 평행한 경우, 중간상(231)의 형성에 악영향을 미칠 가능성이 높다.
본 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)은 도 8 및 도 9에 도시하는 바와 같이, 서브 주사 단면 내에서 투명 평판(22)을 마이크로렌즈 어레이(23)에 대하여 기울어지게 함으로써, 전술한 악영향을 막는 효과가 있다.
도 8은 메인 주사 단면 내에서의 광주사 유닛(100)의 광학적 배치의 예를 도시하고 있다. 도 9는 서브 주사 단면 내에서의 광주사 유닛(100)의 광학적 배치의 예를 도시하고 있다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 메인 주사 단면 내에서, 마이크로렌즈 어레이(23)와 투명 평판(22)은 서로 평행하다. MEMS 미러(21)가 메인 주사 방향으로 제2 광빔(102)을 편향시키는 퍼짐각은 예컨대 52도이다. 이 경우, 제2 광빔(102)을 검출하는 동기 신호 센서가 마이크로렌즈 어레이(23)의 메인 주사 방향의 단부에 배치되며, 동기 신호 센서는 제2 광빔(102)을 검출하여 중간상(231)의 위치를 조정함으로써, 화상 품질을 향상시킨다.
도 9에 도시하는 바와 같이, 본 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)은 서브 주사 단면 내에서, 투명 평판(22)이 마이크로렌즈 어레이(23)에 대하여 각도 α를 형성하도록 기울어지게 배치된다. 그 결과, 마이크로렌즈 어레이(23)로부터 입사한 불필요한 광(5)이 존재하더라도, 불필요한 광(5)이 투명 평판(22)에서 반사되어 마이크로렌즈 어레이(23)에 재입사하기가 어렵다.
본 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)에 있어서의 투명 평판(22)의 경사 방향은, 투명 평판(22)의 단부와 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부를 대각으로 연결하는 2개의 가상선에 기초하여 규정된다. 전술한 2개의 가상선 중 한 선은 다른 선이 투명 평판(22)의 수선과 형성하는 각도보다 작은 각도를, 투명 평판(22)의 수선과 형성한다. 이 한 선과 투명 평판(22)의 수선 사이에 형성되는 각도가 커지는 방향으로 투명 평판(22)이 기울어진다.
본 실시형태에 따른 마이크로렌즈 어레이(23)에 대한 투명 평판(22)의 경사에 관해서, 보다 상세히 설명한다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 서브 주사 단면 내에서의 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 중 한쪽을 "단부 A"라고 하고, 다른쪽의 단부를 "단부 B"라고 한다. 또한, 서브 주사 단면 내에서, 단부 A와 단부 A와 대각에 있는 투명 평판(22)의 단부를 연결하는 가상선을 "제1 가상선(251)"이라고 하고, 단부 B와 단부 B와 대각에 있는 투명 평판(22)의 단부를 연결하는 가상선을 "제2 가상선(252)"이라고 한다.
서브 주사 단면 내에서, 투명 평판(22)의 양단부에 가상적인 수선(221)을 설정할 경우, 제1 가상선(251)과 수선(221) 사이에 형성되는 각도는 제2 가상선(252)과 수선(221) 사이에 형성되는 각도보다 작다. 즉, 광주사 유닛(100)의 투명 평판(22)은 제1 가상선(251)과 수선(221) 사이에 형성되는 각도가 커지는 방향 C로 기울어진다. 다시 말해서, 광주사 유닛(100)의 투명 평판(22)은 마이크로렌즈 어레이(23)와의 평행 상태로부터 벗어나는 방향으로 기울어진다.
전술한 바와 같이 투명 평판(22)을 기울어지게 한 경우의 효과에 대해서 도 11을 참조하면서 설명한다. 도 11에 도시하는 바와 같이 불필요한 광(5)의 광로를 가정하면, 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 A로부터의 불필요한 광(5)은 투명 평판(22)의 단부에서 반사된다면, 도면 부호 A1 또는 도면 부호 A2로 표시하는 방향으로 향하게 된다. 마찬가지로, 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 B로부터의 불필요한 광(5)은 투명 평판(22)의 단부에서 반사된다면, 도면 부호 B1 또는 도면 부호 B2로 표시하는 방향으로 향하게 된다.
도 10에 도시하는 바와 같이 투명 평판(22)을 마이크로렌즈 어레이(23)에 대하여 기울어지게 배치할 경우, 마이크로렌즈 어레이(23)로부터 산란된 불필요한 광(5)은 투명 평판(22)으로부터 반사되더라도 마이크로렌즈 어레이(23)에 재입사하지 않는 상태가 된다.
투명 평판(22)이 방향 C(도 10 참조)로 기울어지면, 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 A에서 산란된 불필요한 광(5)이 서브 주사 단면에 있어서 투명 평판(22)의 한쪽 단부에서 반사될 경우에 형성되는 각도는 불필요한 광(5)이 다른쪽 단부에서 반사될 경우의 각도보다 크다. 이것은 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 B에서 산란된 불필요한 광(5)에도 적용된다. 산란된 불필요한 광(5)이 투명 평판(22)에서 반사될 경우, 서브 주사 단면 내에서 마이크로렌즈 어레이(23)에 가장 가까운 광로는 도면 부호 A1에 해당하는 광로이다. 다시 말해, 도면 부호 A1보다 마이크로렌즈 어레이(23)에 더 가깝게 반사되는 불필요한 광(5)은 없고, 다른 불필요한 광(5)은 마이크로렌즈 어레이(23)로부터 멀어지는 방향으로 반사된다.
도 10에 도시한 방향 C와 반대의 방향으로 투명 평판(22)이 기울어지는 경우에, 투명 평판(22)에서 반사되는 불필요한 광(5)의 일부는 마이크로렌즈 어레이(23)로 되돌아간다. 불필요한 광(5)이 마이크로렌즈 어레이(23)로 되돌아가면, 해당 순간(해당 프레임)에서 중간상(231)의 형성에 기여하지 않는 마이크로렌즈 어레이(23)의 일부가 밝아진다. 이러한 상태가 발생하면, 원래는 어두운 부분이 밝아지게 되어 중간상(231)의 콘트라스트가 저하한다.
전술한 제1 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)은 마이크로렌즈 어레이(23)의 전체 영역으로부터의 산란광이 투명 평판(22)에서 반사되더라도, 마이크로렌즈 어레이(23)에 재입사하지 않기 때문에, 불필요한 광(5)이 중간상(231)에 악영향을 미치는 것을 막을 수 있다. 그 결과, 높은 콘트라스트를 갖는 중간상(231)을 형성할 수 있다.
[광주사 유닛(100)의 제2 실시형태]
다음으로, 본 발명에 따른 광주사 장치의 다른 실시형태에 관하여 도 12 및 도 13을 참조하면서 설명한다. 전술한 실시형태와 마찬가지로, 서브 주사 단면 내에서의 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 중 한쪽을 "단부 A"라고 하고, 다른쪽 단부를 "단부 B"라고 한다. 서브 주사 단면 내에서, 단부 A와 단부 A와 대각에 있는 투명 평판(22)의 단부를 연결하는 가상선을 "제1 가상선(251)"이라고 하고, 단부 B와 단부 B와 대각에 있는 투명 평판(22)의 단부를 연결하는 가상선을 "제2 가상선(252)"이라고 한다.
본 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)에 있어서는, 서브 주사 단면 내에서의 투명 평판(22)의 경사 방향이 전술한 실시형태와 상이하다. 즉, 제2 가상선(252)과 투명 평판(22)의 수선(221) 사이에 형성되는 각도가 제1 가상선(251)과 투명 평판(22)의 수선(221) 사이에 형성되는 각도보다 작아지도록, 투명 평판(22)이 마이크로렌즈 어레이(23)에 대해 기울어진다. 다시 말해, 제2 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)에서는, 투명 평판(22)의 경사 방향이, 제2 가상선(252)과 수선(221) 사이에 형성되는 각도가 커지는 방향으로, 그리고 투명 평판(22)이 마이크로렌즈 어레이(23)와의 평행 상태로부터 벗어나는 방향으로 설정된다.
투명 평판(22)이 전술한 바와 같이 기울어질 경우, 제2 가상선(252)은 MEMS 미러(21)에 입사하는 제1 광빔(101)으로부터 더 먼 측의 투명 평판(22)의 단부, 즉 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 B와 대각의 위치에 있는 단부를 포함하는 선이 된다. 투명 평판(22)의 경사 방향이 이런 식으로 설정되면, 투명 평판(22)을 투과하는 광빔(제1 광빔(101)과 제2 광빔(102))이 투명 평판(22)에 입사하는 각도를 작게 할 수 있다. 그 결과, 투명 평판(22)을 소형화할 수 있고, 투명 평판(22)의 투과율을 향상시킬 수 있다.
전술한 바와 같이 투명 평판(22)을 기울이지게 함으로써 얻는 효과에 대해서 도 13을 참조하면서 설명한다. 도 13에 도시하는 바와 같이 불필요한 광(5)의 광로를 가정하면, 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 B로부터의 불필요한 광(5) 중 투명 평판(22)의 한쪽 단부에서 반사되는 광이 마이크로렌즈 어레이(23)에 가장 가까운 광로를 이동하지만, 반사된 불필요한 광(5)이 마이크로렌즈 어레이(23)에 입사하지 않는다. 도 12 및 도 13에 도시하는 바와 같이 투명 평판(22)이 마이크로렌즈 어레이(23)에 대해 기울어질 경우, 마이크로렌즈 어레이(23)로부터 산란된 불필요한 광(5)이 투명 평판(22)에서 반사되더라도, 마이크로렌즈 어레이(23)에 재입사하기 어렵다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)은 마이크로렌즈 어레이(23)의 전체 영역으로부터의 산란광이 투명 평판(22)에서 반사되더라도 마이크로렌즈 어레이(23)에 재입사하지 않기 때문에, 광원 유닛(10)이 턴오프되는 경우에, 또는 마이크로렌즈 어레이(23) 상에 중간상(231)이 형성되지 않는 부분에, 불필요한 광(5)의 입사를 막을 수 있다. 그 결과, 고콘트라스트의 중간상(231)을 형성할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이, 투명 평판(22)을 투과하는 광빔(제1 광빔(101)과 제2 광빔(102))이 투명 평판(22)에 입사하는 각도를 작게 함으로써, 투명 평판(22)을 소형화할 수 있고 투과율을 향상할 수 있는 이유에 관하여, 도 14를 참조하면서 설명한다.
도 14에 도시하는 바와 같이, 서브 주사 단면 내에서, 광원 유닛(10)으로부터 MEMS 미러(21)에 입사하는 제1 광빔(101)의 입사각이 13도로 설정되고, MEMS 미러(21)의 서브 주사 단면 내에서의 진폭(MEMS 진폭)이 ±5도로 설정된다. 이 경우에, MEMS 미러(21)의 서브 주사 진폭 중심에 대하여 입사측은 13도이고, 출사측은 23도이다(13도 + 10도).
마이크로렌즈 어레이(23)의 중심이 MEMS 미러(21)의 진폭의 중심(MEMS 진폭 중심)에서 레이저광 도달 위치와 일치하고, 서브 주사 방향으로 대칭 형상을 갖는다면, 전술한 바와 같이 기울어진 투명 평판(22)의 경사량은 실질적으로 동일하다. 따라서, 투명 평판(22)을 입사광쪽으로 기울이는 경우에 투명 평판(22)을 투과하는 광빔의 입사각을 작게 설정할 수 있다.
즉, 이차원 주사를 수행하는 MEMS 미러(21)에서, MEMS 미러(21)에 대한 입사광쪽으로 투명 평판(22)을 기울이는 것이, 투명 평판(22)의 소형화와 투과율의 향상이라는 관점에서 보다 바람직하다.
또한, 투명 평판(22)의 기울기를 저감함으로써 MEMS 미러(21)와 투명 평판(22) 사이의 거리를 단축할 수 있다. 그 결과, 제1 광빔(101)이 투과하는 영역을 축소할 수 있다. 즉, 광주사 유닛(100)을 소형화하여 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, HUD(1)은 허상(2)의 배경의 밝기보다 중간상(231)을 더 밝게 해야 한다. 즉, 허상(2)의 배경에 많은 광량이 필요하기 때문에, 투명 평판(22)에서 광의 투과율을 저하하는 것은 바람직하지 않다. 그러나, 본 실시형태에 따르면, 투과되는 광빔(제1 광빔(101)과 제2 광빔(102))의 투명 평판(22)에의 입사각이 감소하여, 투과율 향상으로 이어진다. 또한, 중간상(231)이 형성되는 마이크로렌즈 어레이(23)에서의 제2 광빔(102)의 입사 영역(중간상 영역 내)에 있어서의 밝기의 편차도 줄일 수 있고, 허상(2)의 표시 성능을 향상시키는 것이 가능하다.
전술한 제1 실시형태 또는 제2 실시형태에 따른 광주사 유닛(100)이 레이저 주사 시스템이기 때문에, 중간상(231)의 형성 위치를 제어하기 위해서 광원 유닛(10)의 발광 타이밍을 제어하기 위한 신호를 취득해야 한다. 이 제어 신호는 동기 신호 센서인 수광 소자(25)에 의해 취득된다. 수광 소자는 도 10과 도 12에 도시하는 바와 같이 서브 주사 단면 내에 배치된다.
수광 소자(25)는 서브 주사 단면 내에서, 마이크로렌즈 어레이(23)의 중심에 대하여, 투명 평판(22)의 수선과 더 작은 각도를 형성하는 라인에 포함되는 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부와는 반대쪽의 단부에 배치되는 것이 바람직하다.
예를 들어, 도 10에 도시하는 구성에서는, 수광 소자(25)가 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 B에 배치된다. 도 12에 도시하는 구성의 경우, 수광 소자(25)가 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부 A에 배치된다. 그 결과, 마이크로렌즈 어레이(23)로부터 산란된 불필요한 광(5)이 투명 평판(22)에서 반사되더라도, 불필요한 광(5)이 수광 소자(25)에 입사하는 것을 막을 수 있다. 수광 소자(25)가 마이크로렌즈 어레이(23)의 외측, 특히 불필요한 광(5)이 방출되는 측에 배치되는 경우에, 투명 평판(22)의 수선을, 투명 평판(22)과 마이크로렌즈 어레이(23)에 의해 형성되는 각도가 커지는 방향으로 기울어지게 하는 정도를 크게 설정할 필요가 없다.
전술한 바와 같이, 전술한 실시형태 중 임의의 것에 따른 광주사 유닛(100)으로 불필요한 광(5)이 수광 소자(25)에 입사하는 것을 막고 화상 품질의 저하를 막을 수 있다. 또한, 투명 평판(22)을 불필요하게 크게 기울이지 않고서 투명 평판(22)을 투과하는 광빔의 입사각의 경사 각도를 작게 설정할 수 있다. 그 결과, 투명 평판(22)을 소형화할 수 있고, 투과율을 향상시킬 수 있다.
또한, 전술한 실시형태 중 임의의 것에 따른 광주사 장치에 있어서, MEMS 미러(21)에 입사하는 입사광(제1 광빔(101))이 투명 평판(22)에 수직으로 입사하는 것을 막기 위해 투명 평판(22)은 서브 주사 방향으로 각도를 갖도록 배치된다. 제1 광빔(101)이 투명 평판(22)에 수직으로 입사하면, 제1 광빔(101)의 반사광이 광원 유닛(10)으로 되돌아 갈 가능성이 있다.
광원 유닛(10)이 제1 광빔(101)의 광량을 모니터링할 경우, 제1 광빔(101)의 광량이 변동하기 때문에 광량 제어가 불안정하게 된다. 광량을 모니터링하지 않는 광원 유닛(10)에서도, MEMS 미러(21)에 대한 입사광을 분리하여 광량을 모니터하는 광학 시스템 등이 설치되는 경우가 있다. 어느 경우에서도, 투명 평판(22)에 의해서 제1 광빔(101)이 광원 유닛(10)에 되돌아가는 것은 바람직하지 않다.
그래서, 전술한 실시형태 중 임의의 것에 따른 광주사 유닛(100)과 같이, 투명 평판(22)을, MEMS 미러(21)에 대한 입사광에 대하여 서브 주사 방향으로 각도를 갖도록 배치하면, 광량을 제어하는 센서 등에서 광이 반사되는 것을 막을 수 있고, 제1 광빔(101)의 광량을 정확하게 제어할 수 있다
전술한 바와 같이, HUD(1)는 허상(2)의 표시 중에, 컬러 표시의 컬러의 재현 및 배경의 밝기에 대한 적정한 밝기의 설정을 정확하게 수행할 수 있다.
[발명의 효과]
전술한 HUD(1)에 따르면, 광원 유닛(10)으로부터의 제1 광빔(101)은 단일의 반사면(2101)을 갖는 MEMS 미러(21)에 의한 이차원 주사에 사용되고, 피주사면인 마이크로렌즈 어레이(23) 상에 결상되어 중간상(231)을 형성한다. 중간상(231)을 형성하도록 구성되는 광주사 유닛(100)에서는, MEMS 미러(21)의 동작 정밀도를 향상시키고 화상 품질을 향상시키는 목적을 위해 배치되는 투명 평판(22)이 서브 주사 단면 내에 미리 정해진 조건을 충족하도록 배치된다. 여기서, 미리 정해진 조건이란, 각각 투명 평판(22)의 단부와 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부를 대각으로 연결하는 2개의 선 중, 투명 평판(22)의 수선과 더 작은 각도를 형성하는 선에 대한 투명 평판(22)의 경사 방향을 의미한다. 경사 방향은 투명 평판(22)의 수선에 대해, 투명 평판(22)과 마이크로렌즈 어레이(23)가 형성하는 각도가 커지는 방향이다.
그 결과, 외부로부터 마이크로렌즈 어레이(23)에 닿는 불필요한 광(5)이 마이크로렌즈 어레이(23)에 의해 산란되더라도, 중간상(231)을 형성할 때에 산란광이 마이크로렌즈 어레이(23)에 재입사하는 것을 막을 수 있다. 따라서, HUD(1)는 고콘트라스트의 중간상(231)을 형성하고, 고콘트라스트의 허상(2)을 표시할 수 있다. 또한, 중간상(231)의 형성 위치를 제어하기 위한 동기 신호가 항상 안정적으로 취득될 수 있고, 중간상(231)의 화상 품질이 향상될 수 있다.
또한, 투명 평판(22)의 수선과 더 작은 각도를 형성하는 선은, MEMS 미러(21)에 입사하는 광빔(제1 광빔(101))과 먼 쪽에 있는 투명 평판(22)의 단부를 포함하는 선일 수 있다. 이에 따라, 투명 평판(22)을 소형화하고 투과율을 확보하는 것이 가능하다.
또한, 주사 타이밍을 결정하기 위한 신호를 취득하도록 구성되는 적어도 하나의 수광 소자(25)는, 서브 주사 단면 내에서의 마이크로렌즈 어레이(23)의 중심에 대하여, 투명 평판(22)의 수선과 더 작은 각도를 형성하는 선에 포함되는 마이크로렌즈 어레이(23)의 단부와 반대쪽 단부에 배치된다. 그 결과, 불필요한 광(5)의 영향을 받지 않고서 안정적인 화상 형성을 실현할 수 있는 광주사 유닛(100)을 취득할 수 있다.
또한, 전술한 바와 같은 광주사 유닛(100)을 제공함으로써 화상 품질이 높은 컴팩트한 HUD(1)를 취득할 수 있다.
1: HUD
10: 광원 유닛
20: 주사 광학 시스템
21: MEMS 미러
23: 마이크로렌즈 어레이
100: 광주사 유닛
101: 제1 광빔
102: 제2 광빔
103: 화상광
210: 마이크로미러
231: 중간상

Claims (7)

  1. 광주사 장치에 있어서,
    광빔을 출사하도록 구성되는 광원 유닛과,
    상기 광빔을 메인 주사 방향과 상기 메인 주사 방향과 직교하는 서브 주사 방향으로 이차원으로 편향시키도록 구성되는 광편향 유닛과,
    상기 광편향 유닛에 의해 수행된 상기 광빔의 이차원 주사에 의해 화상을 형성하도록 구성되는 화상 형성 유닛
    을 포함하고,
    상기 광편향 유닛과 상기 화상 형성 유닛 사이의 상기 광빔의 광로에, 상기 광편향 유닛에 입사한 광과 상기 광편향 유닛으로부터의 편향된 반사광을 투과시키도록 구성되는 평판이 배치되며,
    상기 서브 주사 방향을 따른 단면 내에서,
    상기 평판은 상기 화상 형성 유닛에 대하여 소정의 각도로 기울어지고, 상기 평판은 상기 광편향 유닛이 상기 광편향 유닛의 진폭 중심에 있는 상태에서 상기 광편향 유닛에 대하여 기울어지며,
    상기 화상 형성 유닛의 한쪽 단부와 상기 화상 형성 유닛의 상기 한쪽 단부와 대각선에 있는 상기 평판의 제1 단부를 연결하는 선을 제1 가상 선,
    상기 화상 형성 유닛의 다른 쪽 단부와 상기 화상 형성 유닛의 상기 다른 쪽 단부와 대각선에 있는 상기 평판의 제2 단부를 연결하는 선을 제2 가상 선,
    상기 제1 가상 선과 상기 평판의 수직선 사이에 형성되는 각도를 제1 각도,
    상기 제2 가상 선과 상기 평판의 수직선 사이에 형성되는 각도를 제2 각도로 정의하면,
    상기 평판이 상기 화상 형성 유닛에 대하여 기울어진 방향은 상기 제1 각도가 상기 제2 각도보다 작을 때 상기 제1 각도가 커지는 방향이며,
    상기 소정의 각도는, 상기 화상 형성 유닛의 상기 한쪽 단부에서 산란된 불필요한 광이 상기 평판의 상기 제1 단부에 의해 반사될 때의 광로가 상기 화상 형성 유닛에 가깝게 진행하는 광로이고, 상기 화상 형성 유닛에서 산란된 상기 불필요한 광이 상기 평판에 의해 반사될 때의 다른 광로가 상기 화상 형성 유닛에 가깝게 진행하는 상기 광로보다 상기 화상 형성 유닛으로부터 먼 방향으로 반사되도록 하는 각도인 것인 광 주사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 평판의 상기 제1 단부는 상기 제2 단부보다 상기 광편향 유닛에 입사하는 상기 광빔으로부터 먼 쪽에 위치하는 광주사 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 화상 형성 유닛에서 상기 이차원 주사의 타이밍을 제어하기 위한 신호를 취득하도록 구성되는 수광 소자를 더 포함하고,
    상기 수광 소자는, 상기 서브 주사 방향을 따른 단면 내에서 상기 화상 형성 유닛의 상기 다른 쪽 단부에 배치되는 것인 광주사 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 평판은, 상기 광편향 유닛에 입사하는 광에 대해 상기 서브 주사 방향으로 각도를 갖는 것인 광주사 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 광주사 장치를 포함하는 화상 표시 장치에 있어서,
    상기 화상 형성 유닛에 의해 생성되는 중간상이 허상으로서 표시되는 것인 화상 표시 장치.
  6. 제5항에 기재된 화상 표시 장치를 포함하는 차량에 있어서,
    상기 중간상은 운전자에게 허상으로서 표시되는 것인 차량.
  7. 삭제
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6885735B2 (ja) * 2017-01-23 2021-06-16 浜松ホトニクス株式会社 走査装置
WO2019181746A1 (en) * 2018-03-19 2019-09-26 Ricoh Company, Ltd. Image display device, image projection device, and moving body
JP7202539B2 (ja) * 2018-03-19 2023-01-12 株式会社リコー 画像表示装置、画像投写装置及び移動体
JP7451083B2 (ja) * 2019-01-31 2024-03-18 株式会社Ｊｖｃケンウッド ヘッドアップディスプレイ装置
JP2020144326A (ja) * 2019-03-08 2020-09-10 株式会社リコー 光走査装置、表示システムおよび移動体
WO2020188487A1 (en) 2019-03-20 2020-09-24 Ricoh Company, Ltd. Virtual image display device
CN110217106B (zh) * 2019-06-27 2021-06-11 浙江吉利控股集团有限公司 一种车辆的仪表板装置及车辆
JP7152449B2 (ja) * 2020-08-05 2022-10-12 矢崎総業株式会社 車両用表示装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015041039A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 株式会社リコー 光走査装置、画像形成装置及び車両
JP2015148654A (ja) * 2014-02-05 2015-08-20 株式会社リコー 光走査装置、画像表示装置及び移動体

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7050082B2 (en) 2002-01-23 2006-05-23 Ricoh Company, Ltd. Image forming system employing effective optical scan-line control device
US6987593B2 (en) 2002-03-08 2006-01-17 Ricoh Company, Ltd. Optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP3607255B2 (ja) 2002-03-25 2005-01-05 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
JP2003322814A (ja) 2002-05-01 2003-11-14 Ricoh Co Ltd 光走査装置、画像形成装置
JP4430314B2 (ja) 2003-02-17 2010-03-10 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
US7411712B2 (en) 2003-03-19 2008-08-12 Ricoh Company, Limited Optical scanner and image formation apparatus
JP4015065B2 (ja) 2003-05-29 2007-11-28 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
JP4378193B2 (ja) 2003-09-04 2009-12-02 キヤノン株式会社 マルチビーム光走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置
US7277212B2 (en) 2003-09-19 2007-10-02 Ricoh Company, Limited Optical scanning unit and image forming apparatus
DE102004030156A1 (de) * 2004-06-22 2006-01-19 Robert Bosch Gmbh LED-Scannerzeiger
JP4663355B2 (ja) 2005-03-11 2011-04-06 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
JP2007010797A (ja) 2005-06-28 2007-01-18 Ricoh Co Ltd 光走査装置および画像形成装置
JP4975983B2 (ja) 2005-06-29 2012-07-11 株式会社リコー 光走査装置、マルチビーム光走査装置及び画像形成装置
JP4616118B2 (ja) 2005-08-04 2011-01-19 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
JP4739996B2 (ja) 2006-03-14 2011-08-03 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
JP2007328082A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Matsushita Electric Ind Co Ltd 走査光学系、それを備えた画像形成装置、及びその走査光学系に用いられる結像光学系
JP4842747B2 (ja) 2006-09-20 2011-12-21 株式会社リコー 光走査装置、画像形成装置およびカラー画像形成装置
US8233209B2 (en) 2007-01-31 2012-07-31 Ricoh Company, Limited Optical scanning device and image forming apparatus
JP2009069507A (ja) 2007-09-13 2009-04-02 Ricoh Co Ltd 光走査装置、および画像形成装置
JP2009069457A (ja) * 2007-09-13 2009-04-02 Seiko Epson Corp 光走査素子及び画像表示装置
JP2009157269A (ja) 2007-12-27 2009-07-16 Ricoh Co Ltd 光走査装置・画像形成装置
JP5050862B2 (ja) 2008-01-09 2012-10-17 株式会社デンソー 画像形成装置
CN101720445B (zh) 2008-04-30 2013-02-27 松下电器产业株式会社 扫描式图像显示装置、眼镜型头戴式显示器以及车辆
JP5332669B2 (ja) 2008-09-03 2013-11-06 株式会社リコー 光走査装置、および画像形成装置
JP5278700B2 (ja) 2009-09-15 2013-09-04 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
JP2011186357A (ja) * 2010-03-11 2011-09-22 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置
JP5885060B2 (ja) 2010-10-06 2016-03-15 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
JP5691528B2 (ja) 2011-01-07 2015-04-01 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
JP5761655B2 (ja) 2011-03-16 2015-08-12 株式会社リコー 光走査装置、画像形成装置、走査レンズ及び走査レンズの成形方法
JP5596625B2 (ja) 2011-06-07 2014-09-24 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置
JP5896117B2 (ja) 2011-12-13 2016-03-30 株式会社リコー 光走査装置および画像形成装置
JP5724949B2 (ja) 2012-06-05 2015-05-27 株式会社デンソー ヘッドアップディスプレイ装置
JP6244663B2 (ja) 2012-07-05 2017-12-13 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
JP2014095796A (ja) * 2012-11-09 2014-05-22 Ricoh Co Ltd 光偏向装置及び画像投影装置
US9019333B2 (en) 2013-01-22 2015-04-28 Ricoh Company, Limited Optical scanning apparatus and image forming apparatus utilizing a rotational polygon mirror
JP6210293B2 (ja) 2013-10-09 2017-10-11 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
WO2015146071A1 (ja) 2014-03-28 2015-10-01 株式会社Ｊｖｃケンウッド 画像表示装置および画像表示調整方法
JP2015225139A (ja) 2014-05-27 2015-12-14 株式会社リコー 光走査装置及び画像形成装置
US10078217B2 (en) 2014-10-24 2018-09-18 Ricoh Company, Ltd. Image display device and apparatus
JP6617945B2 (ja) 2015-03-11 2019-12-11 株式会社リコー 画像表示装置
JP2017016006A (ja) 2015-07-03 2017-01-19 株式会社リコー 光走査装置、画像表示装置
JP2017097268A (ja) * 2015-11-27 2017-06-01 株式会社リコー 画像表示装置および車両

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015041039A (ja) * 2013-08-23 2015-03-02 株式会社リコー 光走査装置、画像形成装置及び車両
JP2015148654A (ja) * 2014-02-05 2015-08-20 株式会社リコー 光走査装置、画像表示装置及び移動体

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