KR20170076795A

KR20170076795A - 렌즈 어레이 및 이를 통합한 영상 디스플레이 디바이스

Info

Publication number: KR20170076795A
Application number: KR1020177017108A
Authority: KR
Inventors: 마코토 이나모토; 켄이치로 사이쇼; 야스히로 사토; 준 와타나베
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2012-12-21
Filing date: 2013-12-20
Publication date: 2017-07-04
Also published as: US10444499B2; US20180024360A1; CN107272201A; EP2901201A1; EP2901201B1; WO2014098262A1; US9798140B2; CN104884994A; JP2014139655A; JP5682692B2; US20150277115A1; KR20150099821A; EP2901201A4

Abstract

영상 디스플레이 디바이스는 광원, 광원으로부터의 광 빔을 이용하여 영상을 형성하기 위한 촬상 소자, 및 영상 디스플레이를 위한 영상을 형성하는 광 빔이 조사되고 렌즈들이 서로 가깝게 배열된 렌즈 어레이를 포함한다. 렌즈 어레이에서, 이웃 렌즈들의 경계의 표면의 곡률 반경이 광 빔의 파장보다 더 작게 설정된다.

Description

렌즈 어레이 및 이를 통합한 영상 디스플레이 디바이스{LENS ARRAY AND IMAGE DISPLAY DEVICE INCORPORATING THE SAME}

관련 출원에 대한 교차 참조

본 출원은 2012년 12월 21에 출원된 일본 특허 출원 제2012-279736호 및 2013년 10월 24일에 출원된 일본 특허 출원 제2013-221274호에 기초하여 이로부터의 우선권을 주장한다.

본 발명은 렌즈 어레이 및 렌즈 어레이를 통합하는 영상 디스플레이 디바이스에 관한 것이다.

영상 디스플레이 디바이스는 자동차, 열차, 배 및 선박, 헬리콥터, 비행기와 같은 다양한 종류의 동작 가능한 이동 수단에 헤드업(headup) 디스플레이 디바이스로서 통합될 수 있다.

일본 특허 출원 공보 제2009-128659호(참조문헌 1) 및 제2010-145745호(참조문헌 2)는 2차원 광 빔을 스캔하여 영상을 디스플레이하는 영상 디스플레이 디바이스로서 헤드업 디스플레이 디바이스를 개시한다.

이러한 디바이스는 영상 신호에 의해 강도 변조된 광 빔을 2차원 편향하고 편향된 광 빔을 이용하여 마이크로 렌즈 어레이를 스캔하여 영상을 형성하는 디플렉터(deflector)를 포함한다. 영상은 가상 영상 광학 시스템에 의해 확대되고, 확대 가상 영상으로서 형성된다.

확대 가상 영상의 위치 앞에 반사 소자가 제공되어 영상을 관측하기 위한 관측 사이드로 영상을 반사한다.

참고문헌 1 및 2에 설명된 바와 같이, 높은 광학 에너지 밀도 및 지향성을 갖는 레이저 빔이 영상을 형성하는 광 빔에 적절하다.

그러나, 레이저 빔의 코히어런트(coherence)로 인해, 스페클(speckle)과 같은 간섭 잡음이 관측 영상에서 일어날 가능성이 높다. 간섭 무늬들은 간섭 잡음의 통상적인 예이다. 간섭 무늬들은 영상 품질 및 가시성(visibility)의 저하의 원인이 된다.

참고 문헌 1은 간섭 잡음 제거 방법을 개시한다. 여기에서 마이크로 볼록 실린더 렌즈들이 마이크로 렌즈 어레이로서 배열되고, 스캐닝 코히어런트 광 빔의 빔 직경은 마이크로 렌즈들이 배열되는 피치(pitch)보다 작은 값으로 설정된다. 그 후, 광원은 이웃 마이크로 렌즈들의 경계 부위들의 양쪽에 퍼지지 않고 마이크로 렌즈들에만 광 빔이 조사되도록 스캐닝과 동기화되어 광 빔을 펄스로 방출하도록 구성된다.

또는, 광 빔이 경계 부위들을 조사하는 것을 차단하기 위해 광학 쉴드 층이 경계 부위들에 제공될 수 있다.

간섭 잡음은 전술된 방식으로 효과적으로 제거될 수 있다. 그러나, 스캐닝과 동기화되어 광 빔을 펄스로 방출하여 마이크로 렌즈들만을 조사하기 위해, 광원 및 광 빔을 스캐닝하는 부위는 복합 구조(complex structure)를 가질 필요가 있다.

또한, 경계들에 형성된 쉴드 층을 이용하면, 광 빔이 연속적으로 스캔될 수 있지만, 그 결과 쉴드 층에 의한 광 차단은 디스플레이되는 확대 가상 영상의 밝기 감소를 초래할 수 있다.

본 발명의 목적은 코히어런트 광 빔을 이용하여 2차원 스캐닝에 의해 디스플레이된 확대 가상 영상의 밝기를 유지하면서 가시적인 간섭 잡음을 효과적으로 감소시킬 수 있는 영상 디스플레이 디바이스를 제공하는 것이다.

일 실시예에 따르면, 영상 디스플레이 디바이스는 광원, 광원으로부터의 광 빔을 이용하여 영상을 형성하기 위한 촬상 소자, 및 영상 디스플레이를 위한 영상을 형성하는 광 빔이 조사되고 렌즈들이 서로 가깝게 배열되어 있는 렌즈 어레이를 포함하는데, 렌즈 어레이에서 이웃 렌즈들의 경계의 표면의 곡률 반경이 광 빔의 파장보다 더 낮게 설정된다.

본 발명의 특징들, 실시예들, 및 이점들은 첨부 도면들을 참조하여 다음의 상세한 설명으로부터 더 명확해질 것이다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 영상 디스플레이 디바이스를 도시한다.
도 2a 및 도 2b는 마이크로 볼록 렌즈의 광의 발산 및 광의 간섭 잡음의 발생을 도시한다.
도 3a 내지 도 3c는 간섭 잡음을 제거하는 방법을 도시한다.
도 4a 내지 도 4c는 마이크로 볼록 렌즈들이 배열되는 방법의 3개의 예시를 도시한다.
도 5a 내지 도 5e는 마이크로 볼록 렌즈들이 배열되는 방법의 5개의 다른 예시를 도시한다.
도 6은 애너모픽(anamorphic) 마이크로 볼록 렌즈를 도시한다; 그리고
도 7a 및 도 7b는 마이크로 렌즈 어레이의 2개의 예시를 도시한다.

이하, 영상 디스플레이 디바이스의 일 실시예가 첨부 도면을 참조하여 구체적으로 설명될 것이다. 가능한 한, 동일한 참조부호는 도면 전체에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분을 지칭하는데 사용될 것이다.

도 1a 내지 도 1c는 본 실시예에 따른 영상 디스플레이 디바이스의 일례를 도시한다.

영상 디스플레이 디바이스는 2차원 컬러 영상들을 디스플레이하기 위한 헤드업 디스플레이 디바이스이다. 도 1a는 디바이스의 전반적인 구조를 도시한다.

도 1a에서, 영상 디스플레이 디바이스는 광원(100), 광학 디플렉터(6), 오목 거울들(7, 9), 마이크로 렌즈 어레이(8), 및 반사 소자(10)를 포함한다.

광원(100)은 컬러 영상 디스플레이를 위해 광 빔(LC)을 투사한다. 광 빔(LC)은 적색(R) 빔, 녹색(G) 빔, 및 청색(B) 빔을 하나로 결합함으로써 형성된 광 빔이다.

일례로서, 광원(100)의 구조가 도 1b에 도시되어 있다. 광원(100)은 RGB 레이저 빔들을 각각 방출하기 위한 반도체 레이저들(RS, GS, 및 BS), 반도체 레이저들(RS, GS, 및 BS)로부터의 3색 레이저 빔들의 발산을 감소시키기 위한 커플링 렌즈들(RCP, GCP, 및 BCP), 컬러 레이저 빔들의 빔 직경들을 한정하기 위한 개구(RAP, GAP, BAP), 빔 합성 프리즘(101), 및 렌즈(102)를 포함한다.

조정 빔 직경의 컬러 레이저 빔들은 적색 광을 투과하고 녹색 광을 반사하기 위한 다이크로익 필름(dichroic film)(D1) 및 적색 광 및 녹색 광을 투과하고 청색 광을 반사시키기 위한 다이크로익 필름(D2)을 포함하는 빔 합성 프리즘(101)에 입사된다. 이로써, 빔 합성 프리즘(101)은 적색 레이저 빔, 녹색 레이저 빔, 및 청색 레이저 빔을 투사용 단일 레이저 빔으로 결합한다.

그 후, 단일 레이저 빔은 렌즈(102)에 의해 일정 지름을 갖는 병렬 레이저 빔으로 변환된다. 병렬 레이저 빔은 영상 디스플레이를 위한 광 빔(LC)이다.

광 빔(LC)을 구성하는 RGB 레이저 빔들은 디스플레이될 컬러 영상의 영상 신호에 의해 강도가 변조된다. 즉, 반도체 레이저들(RS, GS, 및 BS)은 RGB 컴포넌트들의 개별 영상 신호들에 따라 미도시된 운전자에 의해 방출 강도가 변조된다.

광원(100)로부터 광 빔(LC)은 영상 소자로서 광학 디플렉터(6)에 입사되어 이로써 2차원 편향된다. 본 실시예에 따르면, 광학 디플렉터(6)은 2개의 상호 수직 축을 중심으로 발진하는 마이크로 미러로 구성된다.

구체적으로, 광학 디플렉터(6)는 반도체 프로세스 등에 의해 제조된 미세 전자 기계 시스템(Micro Electro Mechanical System, MEMS) 미러이다.

또는, 광학 디플렉터(6)는 각각 축을 중심으로 발진하고 2개의 서로 수직한 방향으로 발진하는 2개의 마이크로 미러로 구성될 수 있다.

편향 광 빔(LC)은 오목 거울(7)에 입사되어 마이크로 렌즈 어레이(8)로 반사된다.

오목 거울(7)은 일정 방향으로 입사 광 빔(LC)을 반사하는 기능을 한다. 이로써 오목 거울(7)로부터의 광 빔(LC)은 마이크로 렌즈 어레이(8)에 대한 광학 디플렉터(6)의 편향과 함께 수평 진행하고, 마이크로 렌즈 어레이(8)를 2차원 스캐닝한다.

스캐닝에 의해 마이크로 렌즈 어레이(8)에 2차원 컬러 영상이 형성된다. 두말할 필요 없이, 순간마다 광 빔(LC)가 조사된 픽셀만이 순간마다 디스플레이된다.

컬러 영상은 광 빔(LC)를 이용한 스캐닝에 의해 순간마다 디스플레이되는 픽셀들의 군집(aggregate)으로서 형성된다. 마이크로 렌즈 어레이(8)에 대한 컬러 영상을 형성하는 광은 오목 거울(9)에 입사되어 그로부터 반사된다.

도 1a 및 도 1c에 도시되지 않았음에도 불구하고, 마이크로 렌즈 어레이(8)는 후술될 마이크로 볼록 렌즈 구조체를 갖는다. 오목 거울(9)은 가상 영상 광학 시스템을 구성한다.

가상 영상 광학 시스템은 컬러 영상의 확대 가상 영상(12)을 형성한다. 반사 소자(10)는 확대 가상 영상(12)의 위치 전에 제공되어 도면에 눈으로써 표현된 바와 같은 관찰자(11)에게 확대 가상 영상(12)을 형성하는 광을 반사한다. 반사 광에 의해 관찰자(11)는 확대 가상 영상(12)을 볼 수 있다.

도 1a에서, 수직 방향은 Y 방향으로서 정의되고, 도면에 수직한 방향은 X 방향으로 정의된다는 점에 유의한다. 여기서, Y 방향은 세로 방향이라고도 지칭되고, X 방향은 가로 방향이라고도 지칭된다.

마이크로 렌즈 어레이(8)에서, 마이크로 볼록 렌즈들은 픽셀 피치보다 좁은 피치로 조밀하게 배열된다. 각 마이크로 볼록 렌즈는 다음에 도시되는 바와 같이 광 빔(LC)을 발산시키는 기능을 포함한다.

도 1c는 마이크로 렌즈 어레이(8)에 입사될 4개의 광 빔(L1 내지 L4)을 도시한다. 광 빔들(L1 내지 L4)은 마이크로 렌즈 어레이(8) 상의 영상의 4개의 모서리에 입사된다고 가정한다.

마이크로 렌즈 어레이(8)를 투과했으면, 광 빔들(L1 내지 L4)은 광 빔들(L11 내지 L14)로 변환된다.

광 빔들(L1 내지 L4)에 의해 둘러싸인 직사각형 형상의 단면을 갖는 광이 마이크로 렌즈 어레이(8)에 입사되면, 광은 광 빔들(L11 내지 L14)에 의해 둘러싸인 발산 광으로 변환된다. 실제로, 광 빔(LC)은 일정 순간에 마이크로 렌즈 어레이(8)의 특정 마이크로 볼록 렌즈에 입사되어 이로써 발산 빔으로 변환된다.

이로써, 각각의 마이크로 볼록 렌즈는 광 빔을 발산시킨다. 광 빔들(L1 내지 L4)에 의해 둘러싸인 발산 빔은 발산 광 빔(LC)을 발산 광 빔(LC)을 시간적으로 수집한 결과이다. 광 빔(LC)은 반사 소자(10)에 의해 반사된 광 빔을 관찰자(11)의 눈들 근처의 넓은 영역에 조사할 목적으로 발산된다.

광학 발산이 없으면, 반사 소자(10)에 의해 반사된 광 빔이 조사되는 영역은 관찰자(11)의 눈들 주변의 작은 영역만으로 한정되지 않는다. 관찰자(11)가 자신의 머리를 이동시키면, 자신의 눈들의 위치는 작은 영역으로부터 이탈하고, 관찰자(11)는 확대 가상 영상(12)을 관측할 수 없다.

전술된 바와 같이, 발산 광 빔(LC)은 관찰자(11)의 눈들 근처의 넓은 영역을 조사할 수 있고, 이는 관찰자로 하여금 머리의 작은 모션과 무관하게 확대 가상 영상(12)을 확실히 관측하게 한다.

이로써, 본 실시예에 따르면, 광 빔은 마이크로 렌즈 어레이(8)에 입사되어 마이크로 렌즈 어레이(8)를 투과한 후 발산 빔으로 변환되는 경우 병렬 빔이다.

다음으로, 마이크로 렌즈 어레이(8)의 마이크로 볼록 렌즈들은 도 2a와 도 2b 및 도 3a 및 도 3c를 참조하여 설명된다.

각 마이크로 볼록 렌즈는 간섭 잡음을 축소하기 위해 광 빔(LC)의 빔 직경보다 직경이 크도록 구성된다.

도 2a는 마이크로 볼록 렌즈들(801)이 밀집 배열된 마이크로 렌즈 어레이(802)를 도시한다. 마이크로 볼록 렌즈(801)의 직경(806)은 광 빔(803)의 빔 직경(807)보다 크다.

본 실시예에 따르면, 광 빔(803)은 레이저 빔이고, 가우시안 분포(Gaussian distribution)와 유사하게 빔 중심 주변에 광학 강도 분포를 보인다. 따라서, 빔 직경(807)은 광학 강도가 광학 강도 분포에서 1/e²로 감소하는 빔 반경을 따르는 거리이다. 도 2a에서, 빔 직경(807)은 마이크로 볼록 렌즈(801)의 직경과 동일하게 나타나지만, 이와 같을 필요가 없다. 마이크로 볼록 렌즈(801)로부터 돌출하기만 해서는 안 된다.

도 2a에서, 전체 광 빔은 단일 마이크로 볼록 렌즈(801)에 입사되어 발산 각(805)으로 발산 빔(804)으로 변환된다. 이 경우, 단 하나의 발산 빔(804)이 존재하고 간섭 빔들이 존재하지 않기 때문에 간섭 잡음은 일어나지 않을 것이다.

발산 각(805)의 크기가 마이크로 볼록 렌즈(801)의 형상에 따라 임의로 설정될 수 있다는 점에 유의한다.

도 2b에서, 광 빔(811)의 빔 지름은 볼록 렌즈들이 배열된 피치(812)의 두 배이다. 광 빔(811)은 2개의 마이크로 볼록 렌즈(813 및 814) 위에 입사된다.

이 경우, 광 빔(811)은 마이크로 볼록 렌즈(813 및 814)에 의해 2개의 발산 빔(815, 816)으로 발산된다. 그 다음, 발산 빔들(815, 816)은 영역(817)에서 서로 중첩 및 간섭되고, 이 영역에서 간섭 잡음이 일어난다.

또한, 도 3a에서, 광 빔(824)은 마이크로 렌즈 어레이(821)의 2개의 마이크로 볼록 렌즈들(822, 823 등) 위에 입사된다. 광 빔(824)의 빔 직경은 각각의 마이크로 볼록 렌즈의 직경과 동일하다. 이 경우, 마이크로 볼록 렌즈(822)에 입사된 빔(824)의 일부가 발산 빔(826)으로 변환되고, 마이크로 볼록 렌즈(823)에 입사된 나머지 부위는 발산 빔(827)으로 변환된다.

이로써, 발산 빔들(826 및 827)은 서로로부터 분리되도록 발산되고, 간섭 잡음이 일어나지 않도록 중첩되지 않는다.

전술된 바와 같이, 광 빔(824)의 빔 직경이 마이크로 볼록 렌즈(822)의 직경 이하로 설정되는 경우, 마이크로 볼록 렌즈들에 의해 발산된 빔들로부터 일어나는 간섭 잡음은 방지될 수 있다.

다음으로, 마이크로 볼록 렌즈의 직경 및 광 빔의 빔 직경의 수치적 예시가 도시된다.

예를 들어, 영상 디스플레이를 위한 광 빔의 직경은 약 150μm로 용이하게 설정된다. 그 다음, 각각의 마이크로 볼록 렌즈의 직경은 150μm보다 크게, 예를 들어 160μm, 200μm로 설정된다.

도 3a에서, 마이크로 렌즈 어레이(821)의 마이크로 볼록 렌즈들(822, 823 등)은 간극 없이 배열된다. 2개의 이웃 마이크로 볼록 렌즈들 사이의 경계의 폭은 0이어야 한다. 발산 빔들(826, 827)만이 입사 광 빔(824)으로부터 생성된다.

그러나, 마이크로 렌즈 어레이(831)로서 실제 마이크로 볼록 렌즈 구조체에서, 도 3b에 도시된 바와 같이, 이웃 마이크로 볼록 렌즈들(833, 834) 사이의 경계(835)의 폭은 0일 수 없다. 미시적으로, 2개의 이웃 마이크로 볼록 렌즈의 에지들은 부드럽게 계속되어 경계(835)에서 곡면을 형성한다. 이러한 곡면은 입사 광 빔에 대한 마이크로 렌즈 표면 역할을 한다.

그러므로, 발산 빔들(836, 837)뿐 아니라 발산 빔(838)은 마이크로 볼록 렌즈(833, 834)의 경계(835)의 양쪽으로 퍼져서 입사된 광 빔(832)로부터 일어나고, 영역들(839, 840)에서 발산 빔들(836, 837)과 중첩하며, 이로써 간섭 잡음을 초래한다.

도 3c는 마이크로 볼록 렌즈 구조체에서 간섭 잡음을 완화하거나 방지하는 방법을 도시한다.

마이크로 곡면 렌즈(841, 842)의 표면들을 점차적으로 연결시키는 경계(843)의 곡면은 마이크로 렌즈 표면 역할을 한다. 곡면의 곡률 반경은 r로 설정된다.

여기에서, 마이크로 볼록 렌즈 구조체에 입사된 광 빔은 간략화를 위해 파장(λ)을 갖는 단일 컬러 레이저 빔이라고 가정된다. 경계(843)의 곡률 반경(r)이 레이저 빔의 파장(λ)보다 크면(r > λ), 곡면은 입사 레이저 빔에 대한 렌즈 효과를 가한다. 그 후, 경계(843)를 통과하는 빔 컴포넌트가 발산되어 마이크로 볼록 렌즈들(841, 842)로부터의 발산 빔들과 중첩된다.

반면, 경계(843)의 곡률 반경(r)이 레이저 빔의 파장(λ)보다 작으면(r < λ), 경계(843)는 레이저 빔에 대한 서브 파장(sub-wavelength) 구조체가 된다. 서브 파장 구조체는 서브 파장 구조체보다 큰 파장을 갖는 광에 대해 렌즈 효과를 가하지 않는다는 점이 공지되어 있다. 이로써, 파장(λ)보다 작은 곡률 반경(r)을 갖는 경계(843)는 렌즈 기능을 하지 않고, 광 빔이 직선 투과되어 발산되지 않게 한다.

따라서, 경계(843)를 직선 투과한 빔 부위는 마이크로 볼록 렌즈들(841, 842)로부터의 발산 빔들과 중첩되지 않고, 간섭 잡음을 초래하지 않는다.

구체적으로, 다음과 같이, 광 빔의 직경(d), 파장(λ), 마이크로 볼록 렌즈의 직경(D), 및 경계 표면의 곡률 반경(r) 사이의 크기 관계를 설정하는 것이 바람직할 수 있다.

D > d, λ > r

흑백(monochrome) 확대 가상 영상을 디스플레이하기 위해, 광 빔은 파장(λ)을 갖는 단색 코히어런트 광으로 형성된다. 그 후, 전술된 파라미터들(d, λ, D, 및 r)은 전술된 크기 관계를 충족시키도록 설정된다. 이로써 간섭 잡음은 감소될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 광 빔(LC)은 컬러 영상들의 디스플레이를 위한 결합 RGB 광 빔이다. 3개의 빔의 파장들(λR(640nm), λG(510nm), 및 λB(445nm)) 사이의 크기 관계는 λR > λG > λB와 같은 관계이다.

간섭 잡음의 발생을 방지하는 것을 고려하면, 경계 표면의 곡률 반경(r)은 예를 들어, 가장 짧은 파장(λB)보다 작은 400nm로 설정되어야 한다. 더구나, 가장 긴 파장(λR), 예를 들어 600nm보다 작은 곡면 반경(r)을 이용하면, 광 빔의 R 컴포넌트들에 의해 일어나는 간섭 잡음은 방지될 수 있다. 간섭 잡음은 효과적으로 감소될 수 있다.

r < λG이도록 곡률 반경(r)이 예를 들어, 500nm로 설정되는 경우, 광 빔의 R 컴포넌트 및 G 컴포넌트에 의해 일어나는 간섭 잡음은 방지될 수 있다. 간섭 잡음은 광 빔(LC)의 3개의 RGB 컴포넌트들로부터 독립적으로 발생하고, RGB 컴포넌트들로부터의 독립적인 간섭 잡음은 집합적으로 관찰자에 의해 가시적으로 인식된다. 그러므로, 이러한 가시적인 간섭 잡음은 하나의 색상, 즉 가장 긴 파장만을 갖는 R 컴포넌트들에 의해 일어나는 간섭 잡음을 제거함으로써 크게 감소될 수 있으며, 이는 관찰될 영상 품질을 개선하는데 기여한다. 잡음 감소 효과들은 이러한 순서로 G 컴포넌트들 및 B 컴포넌트들에 의해 일어나는 간섭 잡음을 제거함으로써 더 개선된다. 이로 인해, 곡면 반경을 예를 들어, 가장 긴 파장(λR)보다 작은 600nm를 설정하는 것은 일정 레벨로 간섭 잡음의 감소를 달성할 수 있게 만든다.

일반적으로, 간섭 잡음의 강도가 파장, 빔 직경, 및 다중/단일 모드에 따라 달라짐에도 불구하고 간섭 잡음의 가시성 측면에서 관계식 R

G > B은 참으로 유지된다. 즉, 파장(λB)을 갖는 광에 대한 인간 눈들의 가시성은 낮으며, 이로써 간섭 잡음은 눈에 잘 띄지 않는다. 예를 들어, 파장(G)보다 작은, 예를 들어 500nm로 설정된 곡률 반경(r)을 이용하면, 파장들(λR, λG)을 갖는 광에 의해 일어나는 가상 가시성이 높은 간섭 잡음은 감소될 수 있다. 예를 들어, 파장(λB)보다 작은, 예를 들어 400nm로 설정된 곡률 반경(r)을 이용하면, 전술된 바와 같이, 간섭 잡음은 더 효과적으로 감소될 수 있다.

각 마이크로 볼록 렌즈의 사이즈는 대략 100μm이고, 일반적인 마이크로 렌즈이다. 마이크로 볼록 렌즈 구조체는 일반적인 마이크로 렌즈 어레이이다.

마이크로 렌즈 어레이를 제조하기 위해, 일반적으로, 마이크로 렌즈 어레이 표면의 전사 표면을 갖는 몰드(mold)가 마련되고, 몰드 표면은 수지 물질(resin material)로 전사된다. 몰드의 전사 표면은 절단 또는 포토리소그래피(photolithography)에 의해 형성된다고 알려져 있다.

또는, 전사 표면은 예를 들어, 사출 성형(injection molding)에 의해 수지 물질로 전사될 수 있다.

이웃 마이크로 렌즈들의 경계의 곡률 반경을 감소시키기 위해, 경계의 폭은 감소되어야 한다. 경계 폭의 감소는 경계를 날카롭게 함으로서 실현될 수 있다.

마이크로 렌즈 어레이 몰드를 제조하기 위한 다양한 공지의 기법들이 존재하는데, 이를 통해 이웃 마이크로 렌즈들 사이의 경계 폭이 파장 순으로 감소된다.

예를 들어, 일본 특허 제4200223호는 이방성 식각 또는 이온 프로세스에 의해 각 마이크로 렌즈의 곡률 반경을 증가시키고 경계부의 비-렌즈 부위를 제거하기 위한 기법을 개시한다.

더구나, 일본 특허 제5010445호는 이방성 건식 식각에 의해 이웃 마이크로 렌즈 사이의 평면을 제거하기 위한 기술을 개시한다.

이들 공지 기법들에 의해, 곡률 반경이 충분히 작은 경계 표면들을 갖는 마이크로 렌즈 어레이가 제조될 수 있다. 곡률 반경이 640nm 미만인 경계 표면들을 갖는 마이크로 렌즈 어레이에 의해, R 컴포넌트들로 인한 간섭 잡음이 발생하는 것이 방지될 수 있다. 곡률 반경이 510nm 미만인 경계 표면들을 갖는 마이크로 렌즈 어레이에 의해, R 컴포넌트들로 인한 간섭 잡음이 발생하는 것이 방지될 수 있다. 곡률 반경이 445nm 미만인 경계 표면들을 갖는 마이크로 렌즈 어레이에 의해, RGB 컴포넌트들로 인한 간섭 잡음이 발생하는 것이 방지될 수 있다.

전술된 바와 같은 영상 디스플레이 디바이스는 광원, 광원으로부터의 광 빔을 이용하여 영상을 형성하기 위한 촬상 소자, 및 영상 디스플레이를 위한 영상을 형성하는 광 빔이 조사되는 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는데, 여기서 렌즈들은 서로 가깝게 배열된다. 마이크로 렌즈 어레이에서, 이웃 마이크로 렌즈들의 경계의 표면의 곡률 반경(r)이 광 빔의 파장(λ)보다 더 작게 설정된다. 도 1a에서의 오목 거울(7)은 일정 방향으로 진행하도록 2차원 편향된 광 빔(LC)를 반사하도록 구성된다. 오목 거울(7)은 광 빔의 편향 영역을 조정하고 마이크로 렌즈 어레이의 스캔 영역을 한정하기 위한 편향 리스트릭터(deflection restrictor)로서 기능한다.

광학 디플렉터에 의해 2차원 편향된 광 빔의 편향 각이 크지 않으면, 이러한 편향 리스트릭터는 생략 가능하다.

다음으로, 마이크로 렌즈 어레이에서의 마이크로 렌즈들의 배열의 예시들이 설명된다.

마이크로 렌즈 어레이 및 마이크로 렌즈들의 조건은 광 빔의 빔 직경보다 큰 직경을 갖는 마이크로 볼록 렌즈들이 픽셀 피치보다 가까운 피치로 조밀하게 배열되는 조건이다. 조건의 충족 시에, 마이크로 렌즈들의 배열은 임의적으로 결정될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c는 마이크로 렌즈들의 배열의 3개의 예시를 도시한다. 도 4a에서, 마이크로 렌즈 어레이(87)에서, 정사각형 마이크로 렌즈들(8711, 8712 등)이 정사각형 매트릭스로 배열된다.

헤드업 디스플레이 디바이스를 이용하여 디스플레이되는 영상 또는 확대 가상 영상의 픽셀들의 개수는 마이크로 렌즈 어레이에 배열된 마이크로 렌즈들의 피치에 의해 결정된다.

도 4a에서, X 방향으로의 인접 마이크로 렌즈들의 중심 사이의 거리는 X1으로 설정되고, Y 방향으로의 거리는 Y1으로 설정된다. X1 및 Y1은 하나의 픽셀의 픽셀 사이즈, 즉 유효 픽셀 피치이다.

도 4b에서, 마이크로 렌즈 어레이(88)에서, 정육각형 마이크로 렌즈들(8811, 8821 등)이 밀집 배열된다. 이 배열에서, 각각의 마이크로 렌즈는 X 방향에 평행한 변을 포함하지 않는다. 각각의 마이크로 렌즈의 상변과 하변은 지그재그 형태이어서 이러한 배열은 지그재그 배열(zigzag arrangement)이라고 지칭된다.

도 4c에서, 마이크로 렌즈 어레이(89)에서, 정육각형 마이크로 렌즈들(8911, 8921 등)이 밀집 배열된다. 이 배열에서, 각각의 마이크로 렌즈는 X 방향에 평행한 변들을 갖는다. 이 배열은 암체어 배열(armchair arrangement)이라고 지칭되며, 지그재그 배열 및 암체어 배열은 허니콤 배열(honeycomb arrangement)이라고 통칭된다.

도 4c에서의 암체어 배열은 도 4b에서의 지그재그 배열을 90도만큼 회전시킴으로써 형성된다. 지그재그 배열에서, X 방향 및 Y 방향으로의 유효 픽셀 피치들은 각각 X2 및 Y2이다.

암체어 배열에서, X 방향 및 Y 방향으로의 유효 픽셀 피치들은 각각 X3 및 Y3이다.

도 4b에서, 유효 픽셀 피치(Y2)는 마이크로 렌즈(8821)의 중심과 마이크로 렌즈(8811)의 우변의 중점 사이의 거리이다.

도 4c에서, 유효 픽셀 피치(X3)는 마이크로 렌즈(8911)의 중심과 마이크로 렌즈(8911)의 우변들과 접촉하는 2개의 마이크로 렌즈들의 공통 변의 중점 사이의 거리이다.

지그재그 배열에서, 유효 픽셀 피치(X2)는 작으며, 이로써 영상 디스플레이의 해상도가 X 방향으로 개선될 수 있다. 유사하게, 암체어 배열에서 영상 해상도는 Y 방향으로 개선될 수 있다.

허니콤 배열에서의 마이크로 렌즈 어레이에 의해, 실제 렌즈 직경보다 작은 사이즈의 픽셀을 효과적으로 표현할 수 있고, 유효 픽셀 개수를 증가시킬 수 있다.

또한, 전술된 바와 같이, 코히어런트 광의 R 컴포넌트들로 인한 간섭 잡음을 방지하기 위해 이웃 마이크로 렌즈들의 경계들은, 예를 들어, 광 빔(LC)의 R 컴포넌트들의 파장(λR)보다 작은 곡률 반경(r)을 갖도록 형성될 수 있다.

그러나, 곡률 반경이 G 및 B 컴포넌트들의 파장들(λG, λB)보다 크면, 이들 광은 경계부들에 의해 발산되어 서로 간섭할 것이며, 이로써 간섭 잡음을 초래한다.

이러한 경우, 도 4a에서의 정사각형 매트릭스 배열에서, 광 빔은 Ya 방향 및 Xa 방향 모두의 경계들에서 발산되며, 이로써 간섭 잡음을 초래한다.

한편, 도 4b 및 도 4c에서의 허니콤 배열에서, 광 빔은 각각 3개의 방향(8A, 8B, 8C 및 9A, 9B, 9C)의 경계들에서 발산된다.

이로 인해, 간섭 잡음은 정사각형 매트릭스 배열로 양방향으로 발생하지만, 허니콤 배열에서는 세 방향으로 발생한다.

간섭 광을 초래하는 코히어런트 광의 최대 강도가 일정하기 때문에, 발산된 광의 개수가 클수록 간섭 잡음의 콘트라스트(contrast)가 더 약하고, 덜 가시적이거나 덜 눈에 띄게 된다. 그러므로, 경계부의 곡률 반경(r)보다 작은 파장 컴포넌트들에 의해 일어나는 간섭 잡음이 허용되는 경우, 바람직하게 마이크로 렌즈 어레이는 허니콤 형태로 배열된다.

전술된 바와 같이, 도 1a를 참조하면, 가상 영상 광학 시스템은 오목 거울(9)로 구성되어 확대 가상 영상(12)을 형성한다. 즉, 확대 가상 영상(12)은 오목 거울(9)에 의해 형성된 확대 픽셀 영상들의 군집이다.

각각의 마이크로 렌즈를 애너모픽(anamorphic) 렌즈로서 형성함으로써, 마이크로 렌즈는 2개의 상호 수직인 방향으로 광 빔을 발산시킬 수 있다.

도 6은 마이크로 렌즈 어레이(8)의 타원형 마이크로 렌즈들(80)을 도시한다. 마이크로 렌즈들 사이의 경계의 사이즈는 도면에서 고려되지 않았다. 도 6에서, 마이크로 렌즈들(80)의 배율은 Y 방향보다 X 방향으로 더 큰데, 다시 말하면, 마이크로 렌즈들의 곡률은 Y 방향보다 X 방향으로 더 크다.

도면에 도시된 바와 같이, 각각의 마이크로 렌즈들(80)에 입사되어 발산된 광 빔(LC)은 X 방향으로 긴 타원형 단면(FX)을 갖는다. 이로 인해, 각각의 광 빔의 발산 각은 Y 방향보다 X 방향으로 더 크다.

즉, 관찰자(11)로부터 알 수 있듯이, 확대 가상 영상(12)의 관측 각은 X 방향으로 더 크고, 도 6에서 마이크로 렌즈들은 Y 방향으로 길다. 마이크로 렌즈들의 형상은 도 5b에 도시된 바와 같이 X 방향으로 긴 장타원 육각형(oblong hexagon)일 수 있다. 이 경우, 마이크로 렌즈(9211)의 배율은 Y 방향보다 X 방향보가 큰 경우, 마이크로 렌즈로부터의 발산 빔의 단면(FX)은 X 방향으로 긴 장폭 육각형(wide hexagon)일 것이다.

전술된 헤드업 디스플레이 디바이스는 자동차에 탑재되어, 예를 들어 운전자로 하여금 운전 중 확대 가상 영상을 보도록 허용한다. 자동차에서, X 방향은 운전자의 좌석으로부터 볼 때, X 방향은 가로 방향이고, Y 방향은 세로 방향이다. 자동차의 전면 유리(windshield)는 반사 소자(10) 기능을 한다.

확대 가상 영상(12)은 예를 들어, 전면 유리 앞에 내비게이션 영상으로서 디스플레이될 수 있다. 운전자 또는 관찰자(11)는 운전자의 좌석으로부터 영상을 관측할 수 있다.

일반적으로, 확대 가상 영상은 운전자가 X 방향으로 눈을 이동시키는 경우에도 영상을 확실히 볼 수 있도록 X 방향으로 큰 시야각을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 운전자가 우측으로부터 좌측으로 대각 방향으로 디스플레이를 볼 수 있도록 세로 방향보다 가로 방향으로 더 큰 시야각이 요구된다. 따라서, 마이크로 렌즈들은 확대 가상 영상의 가로 또는 Y 방향보다 세로 또는 X 방향으로 더 큰 발산 각(비-이방성 확산(non-isotropic diffusion))을 보이도록 요구된다.

이로 인해, 마이크로 렌즈 어레이의 마이크로 볼록 렌즈들이 애너모픽 렌즈들로서 형성되고, 광 빔(LC)의 발산 각이 확대 가상 영상의 세로 방향보다 수평 방향으로 더 큰 것이 바람직할 수 있다.

이로써 마이크로 렌즈 어레이는 헤드업 디스플레이 디바이스의 필요 시야각을 충족시키는 필수 최소 각도 범위에서 광 빔을 발산시킬 수 있으며, 이는 광학 이용 효율 및 디스플레이 영상 밝기를 개선하는데 기여한다.

또는, 마이크로 렌즈 어레이는 비-이방성 확산 대신, 세로 및 가로로 동일한 발산 각으로 이동성 확산을 보이도록 구성될 수 있다.

더구나, 마이크로 볼록 렌즈들의 표면들이 비구면(aspheric)으로서 형성될 수 있다고 알려져 있다. 본 실시예에 따른 애너모픽 렌즈 표면 또한 비구면이고, 수차 보정을 위해 더 일반적인 타입의 비구면으로서 형성될 수 있다. 수차 보정에 의해, 광학 발산의 강도에서의 불균일성(unevenness)이 감소될 수 있다.

도 4a 내지 도 4c에는 정사각형 또는 정육각형 마이크로 볼록 렌즈들이 예시로서 도시되어 있다. 마이크로 볼록 렌즈들의 형상은 이러한 예시들로 한정되지 않아야 한다. 도 4a 내지 도 4c에 도시된 형상들은 일 방향으로 연장되도록 형상화될 수 있다. 즉, 정사각형은 직사각형으로 바뀌고, 정육각형은 변형된 긴 육각형으로 바뀐다.

도 4a 및 도 4c에서, X 방향 및 Y 방향으로 마이크로 렌즈 어레이의 유효 픽셀 피치들은 각각 X1 내지 X3 및 Y1 내지 Y3이다. X 방향 및 Y 방향의 유효 픽셀 피치들(SX, SY) 사이의 비는 종횡비(SY/SX)라고 지칭된다.

도 4a에서, X1 = Y1이기 때문에, 종횡비(Y1/X1)는 1.0이다.

도 4b에서, Y2 > X2이기 때문에, 종횡비(Y2/X2)는 1.0보다 크다.

도 4c에서, Y3 < X3이기 때문에, 종횡비(Y3/X3)는 1.0보다 작다.

도 5a 내지 도 5e는 마이크로 볼록 렌즈들의 배열의 다른 예시들을 도시한다. X 방향 및 Y 방향의 유효 픽셀 피치들은 X11, Y11, X12, Y12, 및 X13, Y13이다.

도 5a에서, 마이크로 렌즈 어레이(91)에서, 직사각형 마이크로 볼록 렌즈들(9111, 9112, …, 9121 등)이 정사각형 매트릭스로 배열되고, 종횡비는 1.0보다 크다.

도 5b 내지 도 5e에서, 마이크로 렌즈 어레이들(92 내지 95)에서, 마이크로 볼록 렌즈들은 허니콤 형태로 배열되고, 그 종횡비(Y12/X12, Y13/X13)는 모두 1.0보다 크다.

마이크로 렌즈 어레이의 5개의 예시는 모두 X 방향보다 Y 방향으로 길이가 더 길다. 이 타입의 마이크로 볼록 렌즈들은 Y 방향보다 X 방향으로 더 큰 곡률을 갖도록 용이하게 형성될 수 있다. 따라서, Y 방향보다 X 방향으로 더 큰 광학 배율을 가하기 위해 애너모픽 효과들을 용이하게 실현할 수 있다.

예를 들어, 도 5a에서, 유효 픽셀 피치들은 X11 = 150μm 및 Y11 = 200μm로 설정되고, 종횡비는 200/150 = 4/3 > 1일 것이다. 또한, 광 빔의 빔 직경은 150μm보다 더 작을 필요가 있다.

마이크로 렌즈 어레이에서, 도 5b 내지 도 5e에서의 허니콤 형태에서, 각각의 마이크로 볼록 렌즈의 형상은 Y 방향으로 길다. 구체적으로, 도 5b의 마이크로 렌즈 어레이가 지그재그 타입이고, 도 5c 내지 도 5e는 암체어 타입이다.

도 5b의 지그재그 타입의 허니콤 배열 및 도 5c에서의 암체어 타입의 허니콤 배열 모두 유용하다. 그러나, 도 5c의 배열은 도 5b의 배열보다 더 유리한데, 그 이유는 마이크로 볼록 렌즈의 세로 길이와 가로 길이의 차이 및 세로 유효 픽셀 피치와 가로 유효 픽셀 피치 사이의 차이 모두 더 작기 때문이다.

구체적으로, 도 5b에서, X 방향의 각 마이크로 볼록 렌즈(9211, 9212 등)의 직경(R2x)은 100μm이고, Y 방향의 R2y는 200μm이라고 가정한다. 그 후, X 방향의 유효 픽셀 피치(X12)는 50μm이고, Y 방향의 유효 픽셀 피치(Y12)는 150μm이다.

이와 유사하게, 도 5c에서, X 방향의 각 마이크로 볼록 렌즈(9311, 9312 등)의 렌즈 직경(R3x)은 100μm이고, Y 방향의 렌즈 직경(R3y)은 200μm이라고 가정한다. 그 후, X 방향의 유효 픽셀 피치(X13)는 75μm이고, Y 방향의 유효 픽셀 피치(Y13)는 100μm이다.

이로 인해, X 방향 및 Y 방향의 유효 픽셀 피치에서의 차이는 도 5b(50μm 및 100μm)에서보다 도 5c(50μm 및 75μm)에서 더 작다.

도 5c 내지 도 5e에서의 허니콤 타입의 배열들에서, 가로 및 세로 유효 픽셀 피치들은 모두 X13 및 Y13으로서 정의된다. 도 5d 및 도 5e에서, X 방향과 평행한 각각의 마이크로 볼록 렌즈의 상변 및 하변이 대각변(oblique side)들보다 더 길다.

도 5d 및 도 5e에서, 유효 픽셀 피치들(X13, Y13)은 수직적으로 긴 구조체 덕분에 동등해질 수 있다. 또한, 각각의 마이크로 볼록 렌즈의 형상은 발산 광 빔의 발산 각을 제어할 목적으로 임의로 결정될 수 있다. 장타원 육각형의 변들의 길이는 임의적일 수 있다.

이로서, 암체어 타입의 허니콤 배열은 영상의 밝기 및 유효 픽셀 개수를 개선할 수 있고, X 및 Y 방향의 유효 픽셀 피치들의 차이를 감소시킨다.

도 1a의 헤드업 디스플레이 디바이스에서, 광 빔(LC)이 마이크로 렌즈 어레이(8)에 수직 입사된다. 그러나, 광 빔(LC)은 항상 수직으로 입사되는 것은 아니다.

예를 들어, 광학 소자들의 배열을 광원으로부터 반사 소자로 변경함으로써 헤드업 디스플레이 디바이스를 축소하기 위해, 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 광 빔(LC)은 마이크로 렌즈 어레이(8)에 입사될 수 있다.

도 7a에서, 광 빔(LC)의 입사각은 마이크로 렌즈 어레이(8)에 대해 기울어져 있다.

비구면을 갖는 마이크로 볼록 렌즈를 사용하여, 광 빔(LC)은 비구면의 광축에 대해 비스듬히 입사된다. 그러므로, 비구면의 효과들은 가해지지 않을 수 있다.

이러한 경우에, 바람직하게, 마이크로 렌즈 어레이(8a)에서, 도 7b에 도시된 바와 같이 광 축들(AX)이 마이크로 렌즈 어레이(8a)의 기준면에 수직한 방향에 대해 기울어지도록 마이크로 볼록 렌즈들(ML)이 배치된다. 이로써, 광학 축들(AX)이 광 빔(LC)의 입사 방향에 평행하거나 거의 평행하다. 기준면이 마이크로 볼록 렌즈들(ML)이 배열되는 표면이라는 점에 주목한다.

이로 인해, 광학 시스템을 축소하고, 광학 이용 효율을 개선하고, 일정 방향으로 광 빔(LC)을 안정적으로 발산시키는 것이 가능해진다.

본 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 디바이스는 전술된 자동차뿐 아니라 기차, 배 및 선박, 헬리콥터, 비행기와 같은 다양한 종류의 동작 가능 이동 수단에 통합될 수 있다. 이러한 경우에, 작동자의 좌석 앞의 유리 소자가 반사 소자일 수 있다.

또한, 본 실시예에 따른 헤드업 디스플레이 디바이스는 예를 들어, 영화를 위한 2차원 영상 디스플레이로서 구현될 수 있다.

또한, 마이크로 볼록 렌즈들은 2개의 방향(X, Y) 대신 단 하나의 방향으로 광 빔을 발산시키도록 구성될 수 있다. 이러한 경우, 렌즈 표면들은 마이크로 볼록 실린더 표면으로서 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 영상 디스플레이 디바이스는 광학 이용 효율 및 디스플레이 영상 밝기를 개선할 수 있다. 또한, 렌즈 표면 상의 X 방향 및 Y 방향 모두로 곡률을 갖는 마이크로 렌즈 어레이를 사용함으로써, 가시 간섭 잡음을 완화시킬 수 있다.

본 발명이 예시적인 실시예들의 측면에서 설명되었지만, 이로 한정되지 않는다. 다음의 청구항에 의해 정의되는 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고, 당업자에 의해 설명된 실시예들에서 변형 또는 변경이 이루어질 수 있음은 물론이다.

Claims

영상 디스플레이 디바이스로서,
광원;
상기 광원으로부터의 광 빔을 이용하여 영상을 형성하기 위한 촬상 소자; 및
영상 디스플레이를 위해 상기 영상을 형성하는 상기 광 빔이 조사되고 렌즈들이 서로 가깝게 배열되어 있는 렌즈 어레이를 포함하고,
상기 렌즈 어레이에서는 이웃 렌즈들의 경계의 표면의 곡률 반경이 상기 광 빔의 파장보다 더 작게 설정되는, 영상 디스플레이 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 광원은 서로 상이한 파장을 갖는 광 빔들을 투사하기 위한 2 이상의 광원들을 포함하고,
상기 이웃 렌즈들의 경계의 표면의 곡률 반경이 상기 광 빔들의 파장 중 가장 긴 파장보다 더 작게 설정되는 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 촬상 소자는 상기 광원으로부터의 광 빔을 2차원 편향하기 위한 광학 디플렉터(optical deflector)이고,
상기 영상 디스플레이 디바이스는 상기 광 빔이 상기 광학 디플렉터에 의해 2차원 편향된 영역을 조정하고 상기 렌즈 어레이의 스캔 영역을 제한하기 위한 편향 리스트릭터(deflection restrictor)를 더 포함하는 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈 어레이의 렌즈들은 상기 영상의 세로 방향보다 가로 방향으로 더 넓은 각에서 상기 광 빔을 발산하기 위한 애너모픽 렌즈들(anamorphic lenses)인 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 렌즈 어레이의 각각의 렌즈의 형상은 직사각형이고,
상기 렌즈들은 정사각형 매트릭스로 배열되는 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 렌즈 어레이의 각각의 렌즈의 형상은 육각형이고,
상기 렌즈들은 허니콤 형태로 배열되는 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
제6항에 있어서, 상기 허니콤 형태는 지그재그 형태인 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
제6항에 있어서, 상기 허니콤 형태는 암체어 형태인 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 렌즈의 가로 및 세로 방향의 유효 픽셀 피치들의 종횡비는 1.0보다 더 크게 설정되는 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 각 렌즈의 광학 축이 상기 렌즈 어레이의 기준면에 수직인 방향에 대해 기울어진 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 렌즈 어레이에 의해 조사된 광 빔을 이용하여 확대 가상 영상을 형성하기 위한 가상 영상 광학 시스템; 및
영상 디스플레이를 위한 관찰 측으로 상기 광 빔을 반사시키기 위하여 상기 확대 가상 영상의 위치 앞에 제공되는 반사 소자를 더 포함하는, 영상 디스플레이 디바이스.
제11항에 있어서, 운전자의 좌석 앞의 유리 소자를 갖는 운송수단에 탑재되는 경우, 상기 영상 디스플레이 디바이스는 상기 운전자의 좌석으로부터 관측 가능한 위치에서 상기 유리 소자의 앞에 상기 확대 가상 영상을 형성하기 위한 반사 소자로서 상기 유리 소자를 이용하도록 구성되는 것인, 영상 디스플레이 디바이스.
렌즈 어레이로서,
서로 가깝게 배열된 렌즈들을 포함하고,
이웃 렌즈들의 경계의 표면의 곡률 반경이 640nm보다 작게 설정되는, 렌즈 어레이.
렌즈 어레이로서,
서로 가깝게 배열된 렌즈들을 포함하고,
이웃 렌즈들의 경계의 표면의 곡률 반경이 510nm보다 작게 설정되는, 렌즈 어레이.
렌즈 어레이로서,
서로 가깝게 배열된 렌즈들을 포함하고,
이웃 렌즈들의 경계의 표면의 곡률 반경이 445nm보다 작게 설정되는, 렌즈 어레이.