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JP7501293B2 - Display device - Google Patents
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JP7501293B2 - Display device - Google Patents

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JP7501293B2 JP2020168320A JP2020168320A JP7501293B2 JP 7501293 B2 JP7501293 B2 JP 7501293B2 JP 2020168320 A JP2020168320 A JP 2020168320A JP 2020168320 A JP2020168320 A JP 2020168320A JP 7501293 B2 JP7501293 B2 JP 7501293B2
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Description

本開示は、表示装置に関する。 This disclosure relates to a display device.

レーザダイオードより発生したレーザ光が、YAGレーザロッドに照射され、このYAGレーザ光が非線形光学材料に入射することにより第2高調波が発生し、凹レンズにより拡大され、液晶ディスプレイよりなる表示部の光源となる技術が知られている。 A technology is known in which a laser beam generated by a laser diode is irradiated onto a YAG laser rod, and this YAG laser beam is incident on a nonlinear optical material to generate a second harmonic, which is then magnified by a concave lens and becomes the light source for a display unit consisting of a liquid crystal display.

特開平2-103586号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-103586

しかしながら、上記のような従来技術では、レーザ光等の光を光学系により適切に拡散してから表示スクリーンに均一に入射させることが難しい。すなわち、レーザ光等の光を、光学系により、表示スクリーンの面光源として適切な均一な広がりをもたせることが難しい。
そこで、本開示は、光を光学系により適切に拡散してから表示スクリーンに比較的均一に入射させることを目的とする。
However, in the conventional techniques described above, it is difficult to diffuse light such as laser light appropriately using an optical system and then make the light uniformly incident on a display screen. In other words, it is difficult to make light such as laser light spread uniformly using an optical system so that it can be used as a surface light source for a display screen.
Therefore, an object of the present disclosure is to diffuse light appropriately using an optical system and then allow the light to be incident on a display screen relatively uniformly.

1つの側面では、光を出射する光源部(2)と、
前記光源部から出射される光の光路上に配置される光学系(4)と、
前記光学系から出射される光に基づいて表示光を生成する表示スクリーン(6)とを含み、
前記光学系は、前記光学系の光軸(I)に対して平行化された光が入射されるフライアイレンズ(42)を含み、
前記表示スクリーンは、前記光学系の光軸に対して傾斜する態様で配置され、
前記フライアイレンズの形状は、非対称に形成される、表示装置(1)が提供される。
In one aspect, the present invention includes a light source unit (2) that emits light;
an optical system (4) disposed on an optical path of light emitted from the light source unit;
a display screen (6) that generates display light based on the light emitted from the optical system;
The optical system includes a fly-eye lens (42) on which light parallelized with respect to an optical axis (I 0 ) of the optical system is incident,
the display screen is disposed in a tilted manner with respect to an optical axis of the optical system;
A display device (1) is provided, wherein the shape of the fly's eye lens is formed asymmetrically.

本開示によれば、光を光学系により適切に拡散してから表示スクリーンに比較的均一に入射させることが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to appropriately diffuse light using an optical system and then allow the light to be incident on a display screen relatively uniformly.

ヘッドアップディスプレイの車両搭載状態を車両側方視で概略的に示す図である。1 is a diagram showing a head-up display mounted on a vehicle as viewed from the side of the vehicle. FIG. 表示装置の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a display device. 液晶パネルの傾斜の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of the inclination of a liquid crystal panel. 回転拡散部の拡散部材を示す模式図である。4A and 4B are schematic diagrams illustrating a diffusion member of a rotating diffusion unit. 回転拡散部の拡散部材の凹凸ピッチを示す模式図である。5A and 5B are schematic diagrams showing the concave-convex pitch of the diffusion member of the rotary diffusion section; コリメータレンズの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a collimator lens. 本実施例のコリメータレンズの特性の説明図(その1)である。1 is a diagram (part 1) illustrating the characteristics of a collimator lens according to the present embodiment. FIG. 本実施例のコリメータレンズの特性の説明図(その2)である。FIG. 2 is a diagram illustrating the characteristics of the collimator lens of the present embodiment (part 2). 本実施例のコリメータレンズの特性の説明図(その3)である。10 is a diagram (part 3) illustrating the characteristics of the collimator lens of the present embodiment. FIG. 比較例によるコリメータレンズの特性の説明図(その1)である。1 is a diagram (part 1) illustrating the characteristics of a collimator lens according to a comparative example; 比較例によるコリメータレンズの特性の説明図(その2)である。FIG. 11 is a diagram (part 2) illustrating the characteristics of a collimator lens according to a comparative example. x軸に沿って視たときの、フライアイレンズ及び液晶パネルとの関係を概略的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic relationship between a fly's eye lens and a liquid crystal panel when viewed along the x-axis. y軸に沿って視たときの、フライアイレンズ及び液晶パネルとの関係を概略的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a schematic relationship between a fly's eye lens and a liquid crystal panel when viewed along the y-axis.

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the attached drawings.

[ヘッドアップディスプレイの構成]
図1は、ヘッドアップディスプレイHUDの車両VC(移動体の一例)への搭載状態を車両側方視で概略的に示す図である。図2Aは、表示装置1の構成を示す概略図である。図2Bは、液晶パネルの傾斜の説明図である。図3A及び図3Bは、回転拡散部3の拡散部材31の凹凸ピッチを示す模式図である。なお、図3Aは、拡散部材31の平面図を示し、図3Bは、拡散部材31の径方向に沿った断面図(ラインA-Aに沿った断面図)を示す。なお、図3Bに示す断面図において、X方向のX1側が内周側に対応し、X2側が外周側に対応する。
[Head-up display configuration]
FIG. 1 is a diagram showing a state in which a head-up display HUD is mounted on a vehicle VC (an example of a moving body) as viewed from the side of the vehicle. FIG. 2A is a schematic diagram showing a configuration of a display device 1. FIG. 2B is an explanatory diagram of the inclination of a liquid crystal panel. FIG. 3A and FIG. 3B are schematic diagrams showing the uneven pitch of a diffusion member 31 of a rotating diffusion unit 3. FIG. 3A shows a plan view of the diffusion member 31, and FIG. 3B shows a cross-sectional view (cross-sectional view along line A-A) along the radial direction of the diffusion member 31. In the cross-sectional view shown in FIG. 3B, the X1 side in the X direction corresponds to the inner periphery side, and the X2 side corresponds to the outer periphery side.

ヘッドアップディスプレイHUDでは、図1に示すように、ウインドシールドWSに表示光が照射されると、車両VCを運転する運転者にとっては、ウインドシールドWSよりも前方に、当該照射によって得られた表示像(虚像表示)VIが見える。これにより、運転者は、前方風景と重畳させて表示像VIを視認できる。したがって、運転者は、インストルメントパネル9内のメータを見る場合に比べて視線移動の少ない態様で車両情報等を把握でき、利便性及び安全性が向上する。 In the head-up display HUD, as shown in FIG. 1, when display light is irradiated onto the windshield WS, the driver of the vehicle VC sees a display image (virtual image display) VI obtained by said irradiation, ahead of the windshield WS. This allows the driver to visually recognize the display image VI superimposed on the scenery ahead. Therefore, the driver can grasp vehicle information, etc. with less eye movement compared to when looking at the meters in the instrument panel 9, improving convenience and safety.

ヘッドアップディスプレイHUDは、表示装置1と、ホログラムHOEとを含む。 The head-up display HUD includes a display device 1 and a hologram HOE.

表示装置1は、運転者の前方に位置するウインドシールドWS上のホログラムHOEに向けて画像に係る光(表示光)を投射する。ウインドシールドWS上のホログラムHOEは、運転者のアイボックス内に画像に係る光を反射する。この場合、アイボックスに係る視点から視て、運転者の視野前方に、画像に係る光に基づく表示像VIを形成する。 The display device 1 projects light relating to an image (display light) toward a hologram HOE on the windshield WS located in front of the driver. The hologram HOE on the windshield WS reflects the light relating to the image into the driver's eyebox. In this case, when viewed from a viewpoint related to the eyebox, a display image VI based on the light relating to the image is formed in front of the driver's field of vision.

なお、ホログラムHOEは、例えば、フォトポリマーにより形成されてよい。ホログラムHOEのタイプは、反射型、位相変化型、かつ体積型である。ホログラムHOEは、厚さ数ミクロンのホログラムフィルムを利用して形成されてもよい。ホログラムHOEには、干渉縞が例えば屈折率の変化の形で記録される。すなわち、ホログラムHOEには、干渉縞が材料内部に屈性率分布として層状に記憶される。なお、本実施例では、3色のレーザ光に対応して、ホログラムHOEにはRGBの波長各々に係る干渉縞が記録される。この場合、RGBの波長各々に係る干渉縞ごとホログラム層を作成し、それぞれに係るホログラム層を積層することで積層型のホログラムHOEを形成してもよい。あるいは、RGBの干渉縞を重ねて記録する多重型のホログラムHOEが実現されてもよい。なお、このような干渉縞の記録(露光)には、任意のレーザ干渉露光装置が利用されてよい。 The hologram HOE may be formed of, for example, a photopolymer. The types of hologram HOE are reflection type, phase change type, and volume type. The hologram HOE may be formed using a hologram film having a thickness of several microns. In the hologram HOE, the interference fringes are recorded, for example, in the form of a change in refractive index. That is, in the hologram HOE, the interference fringes are stored in layers as a refractive index distribution inside the material. In this embodiment, the hologram HOE records interference fringes related to each of the RGB wavelengths in response to the three colors of laser light. In this case, a hologram layer may be created for each of the interference fringes related to the RGB wavelengths, and the hologram layers related to each may be laminated to form a laminated hologram HOE. Alternatively, a multiplexed hologram HOE in which RGB interference fringes are recorded by overlapping them may be realized. In addition, any laser interference exposure device may be used for recording (exposing) such interference fringes.

表示装置1は、図2Aに示すように、光源部2と、回転拡散部3と、回転拡散部3を経たレーザ光が入射されるレンズ群4と、液晶パネル6と、制御部7と、を備える。 As shown in FIG. 2A, the display device 1 includes a light source unit 2, a rotating diffusion unit 3, a lens group 4 onto which the laser light that has passed through the rotating diffusion unit 3 is incident, a liquid crystal panel 6, and a control unit 7.

光源部2は、レーザ光(赤色レーザ光R、緑色レーザ光G、青色レーザ光B)を出射する。なお、本実施例では、かかる3色のレーザ光を出射可能であるので、フルカラーの表示像VIを生成可能である。ただし、変形例では、表示可能な色のバリエーションは少なくてもよい。 The light source unit 2 emits laser light (red laser light R, green laser light G, and blue laser light B). In this embodiment, since it is possible to emit laser light of these three colors, it is possible to generate a full-color display image VI. However, in a modified example, the variation of colors that can be displayed may be small.

回転拡散部3は、光源部2から出射されたレーザ光を拡散する。回転拡散部3は、レーザ光を多重化してスペックルを低減する機能を有する。 The rotating diffusion unit 3 diffuses the laser light emitted from the light source unit 2. The rotating diffusion unit 3 has the function of multiplexing the laser light to reduce speckle.

回転拡散部3は、例えば、図2Aに示すように、円盤状の拡散部材31と、拡散部材31の円中心を回転軸として拡散部材31を回転させる回転モータ32と、拡散部材31及び回転モータ32をレーザ光の光路に対して直交方向に移動させることで、拡散部材31に対するレーザ光の入射位置を拡散部材31の径方向に移動させる移動モータ33と、を備える。 As shown in FIG. 2A, the rotating diffusion unit 3 includes a disk-shaped diffusion member 31, a rotary motor 32 that rotates the diffusion member 31 around the circular center of the diffusion member 31 as the rotation axis, and a moving motor 33 that moves the incidence position of the laser light on the diffusion member 31 in the radial direction of the diffusion member 31 by moving the diffusion member 31 and the rotary motor 32 in a direction perpendicular to the optical path of the laser light.

拡散部材31は、図3Bに示すように、少なくとも一方の面に多数の凹凸を含む凹凸パターンを備える。この凹凸パターンは、内周側(回転半径小側)で周方向の凹凸ピッチが大きく、外周側(回転半径大側)で周方向の凹凸ピッチが小さくなるように形成されている。このような拡散部材31によれば、回転停止状態であっても入射されたレーザ光を拡散させるが、回転モータ32によって回転している状態では、レーザ光を多重化してスペックルの低減効果が得られる。また、拡散部材31の回転数を増加させると、レーザ光が周方向で凹凸をよぎる回数(単位時間あたりの回数)が増えるので、多重化数を増加させてスペックルの低減効果を高めることができる。 As shown in FIG. 3B, the diffusion member 31 has an uneven pattern including a large number of unevennesses on at least one surface. This uneven pattern is formed so that the uneven pitch in the circumferential direction is large on the inner circumference side (smaller rotation radius side) and the uneven pitch in the circumferential direction is small on the outer circumference side (larger rotation radius side). Such a diffusion member 31 diffuses the incident laser light even when it is not rotating, but when it is rotating due to the rotary motor 32, the laser light is multiplexed to reduce speckles. In addition, if the number of rotations of the diffusion member 31 is increased, the number of times the laser light crosses the unevenness in the circumferential direction (number of times per unit time) increases, so the number of multiplexings can be increased to enhance the speckle reduction effect.

また、回転する拡散部材31に対するレーザ光の入射位置を拡散部材31の外周側に移動させると、レーザ光入射位置の円周距離が増加し、拡散部材31が1回転する間にレーザ光が凹凸をよぎる回数が増えるので、多重化数を増加させてスペックルの低減効果をさらに高めることができる。また、回転する拡散部材31に対するレーザ光の入射位置を拡散部材31の外周側に移動させると、レーザ光入射位置の凹凸ピッチが小さくなり、レーザ光が凹凸をよぎる回数が増えるので、多重化数を増加させてスペックルの低減効果をさらに高めることができる。 Moving the incidence position of the laser light onto the rotating diffusion member 31 toward the outer periphery of the diffusion member 31 increases the circumferential distance of the laser light incidence position, and the number of times the laser light crosses the unevenness during one rotation of the diffusion member 31 increases, so the multiplexing number can be increased to further enhance the speckle reduction effect.Moving the incidence position of the laser light onto the rotating diffusion member 31 toward the outer periphery of the diffusion member 31 reduces the unevenness pitch of the laser light incidence position, and the number of times the laser light crosses the unevenness increases, so the multiplexing number can be increased to further enhance the speckle reduction effect.

レンズ群4は、コリメータレンズ41、フライアイレンズ42、コンデンサレンズ43、フィールドレンズ44、レンチキュラーレンズ45、及びスクリーン拡散板46を備える。 The lens group 4 includes a collimator lens 41, a fly-eye lens 42, a condenser lens 43, a field lens 44, a lenticular lens 45, and a screen diffuser 46.

コリメータレンズ41は、回転拡散部3からのレーザ光(拡散光)が入射される。コリメータレンズ41は、回転拡散部3から射出される拡散光を平行光にしながら、均一化する機能を有する。コリメータレンズ41の構成の詳細は、後述する。 The collimator lens 41 receives the laser light (diffused light) from the rotating diffusion unit 3. The collimator lens 41 has the function of homogenizing the diffused light emitted from the rotating diffusion unit 3 while converting it into parallel light. The configuration of the collimator lens 41 will be described in detail later.

フライアイレンズ42は、コリメータレンズ41からのレーザ光(平行光)が入射される。フライアイレンズ42は、例えば、コリメータレンズ41からの入射光の分布によらず均一にかつ液晶パネル6のスクリーン形状(例えば矩形)に合わせて照明する機能を有する。フライアイレンズ42の構成の詳細は、後述する。 The fly-eye lens 42 receives the laser light (parallel light) from the collimator lens 41. The fly-eye lens 42 has a function of illuminating the liquid crystal panel 6 uniformly and in accordance with the screen shape (e.g., rectangular) regardless of the distribution of the incident light from the collimator lens 41. The configuration of the fly-eye lens 42 will be described in detail later.

コンデンサレンズ43は、例えば、フライアイレンズ42の複数の部位(後述する複数の凸状部位4220)から射出される光を液晶パネル6のスクリーン上で重ねる機能を有する。コンデンサレンズ43は、フライアイレンズ42と協動して、液晶パネル6のスクリーンに入射される光の分布を均一化するように構成されてよい。 The condenser lens 43 has a function of, for example, superimposing the light emitted from multiple portions of the fly-eye lens 42 (multiple convex portions 4220 described below) on the screen of the liquid crystal panel 6. The condenser lens 43 may be configured to cooperate with the fly-eye lens 42 to homogenize the distribution of the light incident on the screen of the liquid crystal panel 6.

フィールドレンズ44は、例えば、液晶パネル6のスクリーンから出射される光をアイボックス(EyeBox)上で重ねる機能を有する。 The field lens 44 has the function of, for example, superimposing the light emitted from the screen of the liquid crystal panel 6 on the eyebox.

レンチキュラーレンズ45は、例えば、フライアイレンズ42で発生する光の拡散角が不十分である場合等、拡散角を調整する機能を有する。レンチキュラーレンズ45は、アイボックスの範囲を広げつつ、上述したコリメータレンズ41と協動して、アイボックスでの輝度分布を均一化(均斉度を増加)するように構成されてよい。なお、レンチキュラーレンズ45は、フィールドレンズ44とスクリーン拡散板46の間に設けられてよい。 The lenticular lens 45 has a function of adjusting the diffusion angle, for example, when the diffusion angle of the light generated by the fly-eye lens 42 is insufficient. The lenticular lens 45 may be configured to expand the range of the eyebox while working with the collimator lens 41 described above to homogenize the luminance distribution in the eyebox (increase the uniformity). The lenticular lens 45 may be provided between the field lens 44 and the screen diffusion plate 46.

スクリーン拡散板46は、例えば、液晶パネル6及びレンチキュラーレンズ45に起因して生じうる輝度ムラを低減する機能を有する。 The screen diffuser 46 has the function of reducing brightness unevenness that may occur due to, for example, the liquid crystal panel 6 and the lenticular lens 45.

なお、レンズ群4の構成は、図2Aに示した構成に限定されない。例えば、変形例では、レンチキュラーレンズ45は、省略されてもよいし、他の光学系が追加されてもよい。 The configuration of the lens group 4 is not limited to the configuration shown in FIG. 2A. For example, in a modified example, the lenticular lens 45 may be omitted, or other optical systems may be added.

液晶パネル6は、レンズ群4を経たレーザ光をバックライトとして表示像VI用の画像を形成する。液晶パネル6から出射される表示光は、上述したように、ホログラムHOEに投射される。なお、液晶パネル6とホログラムHOEとの間には、他の光学系(図示せず)が配置されてもよい。 The liquid crystal panel 6 forms an image for the display image VI using the laser light that has passed through the lens group 4 as a backlight. The display light emitted from the liquid crystal panel 6 is projected onto the hologram HOE as described above. Note that another optical system (not shown) may be disposed between the liquid crystal panel 6 and the hologram HOE.

液晶パネル6は、図2Bに示すように、パネル面(入射面)がレンズ群4の光軸Iに対して傾斜する態様で配置される(なお、図2Aでは、傾斜について図示せず)。具体的には、液晶パネル6の法線方向Vは、レンズ群4の光軸Iに対して角度θ(>0)をなす。ここでは、一例として、法線方向Vと光軸Iとは、同一の平面(図2Bの紙面に平行な平面)内に延在するものとする。なお、液晶パネル6の傾斜方向は、任意であり、例えば太陽光の入射による影響を低減すべく、パネル面に垂直方向が、例えばケース(図示せず)に向かう方向であってよい。なお、フィールドレンズ44、レンチキュラーレンズ45、及びスクリーン拡散板46も、液晶パネル6と同様に傾斜されてもよい。 As shown in FIG. 2B, the liquid crystal panel 6 is arranged in such a manner that the panel surface (incident surface) is inclined with respect to the optical axis I0 of the lens group 4 (note that the inclination is not shown in FIG. 2A). Specifically, the normal direction V0 of the liquid crystal panel 6 forms an angle θ (> 0 ) with respect to the optical axis I0 of the lens group 4. Here, as an example, the normal direction V0 and the optical axis I0 extend in the same plane (a plane parallel to the paper surface of FIG. 2B). Note that the inclination direction of the liquid crystal panel 6 is arbitrary, and for example, in order to reduce the influence of the incidence of sunlight, the vertical direction to the panel surface may be, for example, a direction toward the case (not shown). Note that the field lens 44, the lenticular lens 45, and the screen diffusion plate 46 may also be inclined in the same manner as the liquid crystal panel 6.

制御部7は、例えばマイクロコンピュータ等を含み、回転拡散部3及び液晶パネル6を制御する。 The control unit 7 includes, for example, a microcomputer, and controls the rotation diffusion unit 3 and the liquid crystal panel 6.

[コリメータレンズ]
次に、コリメータレンズ41の好ましい例について詳説する。
[Collimator lens]
Next, a preferred example of the collimator lens 41 will be described in detail.

図4は、コリメータレンズ41の説明図である。図4には、回転拡散部3の特定位置Pからコリメータレンズ41に入射する光が、コリメータレンズ41から出射される様子が光線ラインL400で模式的で示される。図4には、光軸に平行なZ方向が定義され、Z1側とZ2側とが定義されている。 Figure 4 is an explanatory diagram of the collimator lens 41. In Figure 4, the manner in which light incident on the collimator lens 41 from a specific position P of the rotating diffusion section 3 is emitted from the collimator lens 41 is shown diagrammatically by a light ray line L400. In Figure 4, the Z direction parallel to the optical axis is defined, and the Z1 side and the Z2 side are defined.

図4に示すコリメータレンズ41は、入射面41A側に曲面410と、出射面41B側の曲面412とを含む。 The collimator lens 41 shown in FIG. 4 includes a curved surface 410 on the incident surface 41A side and a curved surface 412 on the exit surface 41B side.

曲面410は、Z2側に凹の形態で形成される。曲面412は、Z2側に凸の形態で形成される。曲面410及び曲面412は、例えば球面であるが、非球面であってよい。ただし、加工性の観点からは、曲面410及び曲面412が球面であることが好ましい。 The curved surface 410 is formed in a concave shape on the Z2 side. The curved surface 412 is formed in a convex shape on the Z2 side. The curved surfaces 410 and 412 are, for example, spherical surfaces, but may be aspherical surfaces. However, from the viewpoint of workability, it is preferable that the curved surfaces 410 and 412 are spherical surfaces.

曲面410は、回転拡散部3から出射されるレーザ光の拡散角αに合わせて形状付けられる。すなわち、曲面410は、拡散角αに基づく拡がり全体(例えば80%、好ましくは90%)をカバーするように形成される。なお、拡散角αの値は、例えば、中心照度の半値を全角表示することで得ることができる。 The curved surface 410 is shaped to match the diffusion angle α of the laser light emitted from the rotating diffusion unit 3. In other words, the curved surface 410 is formed to cover the entire spread based on the diffusion angle α (e.g., 80%, preferably 90%). The value of the diffusion angle α can be obtained, for example, by displaying the half value of the central illuminance in full angles.

ここで、回転拡散部3からのレーザ光の拡散角αは、可能な限り広くする方がスペックル低減の観点からは好ましい。好ましくは、20度から40度の範囲である。この場合、コリメータレンズ41の製造難易度が高くなりすぎず、スペックル低減とコリメータレンズ41の製造性を適切に両立させることができる。 Here, from the viewpoint of reducing speckle, it is preferable to make the diffusion angle α of the laser light from the rotating diffusion unit 3 as wide as possible. It is preferably in the range of 20 degrees to 40 degrees. In this case, the manufacturing difficulty of the collimator lens 41 does not become too high, and it is possible to appropriately achieve both speckle reduction and manufacturability of the collimator lens 41.

曲面410は、好ましくは、回転拡散部3から入射した直後の光の角密度が略等しくなるように形状付けられる。光の角密度とは、図4に示すように曲面410を介してコリメータレンズ41内に入射する光の進行方向(例えば光軸Iに対する進行方向のなす角度)ごとの、光量(強度)に相関する。光の角密度の均一化を図ることで、回転拡散部3から拡散して入射するレーザ光の広がりを、均一に広げることができる。 The curved surface 410 is preferably shaped so that the angular density of the light immediately after entering from the rotating diffusion unit 3 is approximately uniform. The angular density of light correlates with the amount of light (intensity) for each traveling direction (e.g., the angle of the traveling direction with respect to the optical axis I0 ) of the light entering the collimator lens 41 through the curved surface 410 as shown in Fig. 4. By making the angular density of light uniform, the spread of the laser light diffused and entering from the rotating diffusion unit 3 can be made uniform.

曲面412は、当該曲面412から出射される光が平行化(すなわちZ方向に平行)されるように形状付けられる。 The curved surface 412 is shaped so that the light emitted from the curved surface 412 is collimated (i.e., parallel to the Z direction).

このようにして、コリメータレンズ41は、回転拡散部3から拡散して入射するレーザ光を、入射側の曲面410で、より均一に広がりを持たせつつ、出射面側の曲面412で平行化できる。 In this way, the collimator lens 41 can spread the diffused laser light entering from the rotating diffusion section 3 more uniformly on the curved surface 410 on the entrance side, while collimating it on the curved surface 412 on the exit side.

次に、図5Aから図6Bを参照して、本実施例のコリメータレンズ41の効果を更に説明する。 Next, the effect of the collimator lens 41 of this embodiment will be further explained with reference to Figures 5A to 6B.

図5Aから図5Cは、本実施例のコリメータレンズ41の特性の説明図である。図5Aは、コリメータレンズ41の光軸に沿って視たときの、コリメータレンズ41から出射される光の強度特性を示すコンター図である。図5Aにおいて、領域I1は、強度が一定値β1以上の領域を示し、領域I2は、強度が一定値β2以上の領域を示し、領域I3は、強度が一定値β3以上の領域を示し、β1>β2>β3である。図5Bは、コリメータレンズ41の光軸に垂直な方向の直線であって、コリメータレンズ41の光軸を通る直線に沿った、コリメータレンズ41から出射される光の強度特性L500を示す図である。図5Cは、図5Bに示す特性に重畳して、他の特性L501、L502を示す図であり、他の特性L501は、コリメータレンズ41に入射する直前の光の強度特性(回転拡散部3から出射される光の強度特性)を示し、他の特性L502は、光源部2から出射される光の強度特性を示す。なお、図5B及び図5Cにおいて、横軸の原点0は、コリメータレンズ41の光軸(=光軸I)に対応し、横軸は、コリメータレンズ41の光軸を中心とした径方向の距離を表す。 5A to 5C are explanatory diagrams of the characteristics of the collimator lens 41 of this embodiment. FIG. 5A is a contour diagram showing the intensity characteristics of the light emitted from the collimator lens 41 when viewed along the optical axis of the collimator lens 41. In FIG. 5A, the region I1 indicates an area where the intensity is equal to or greater than a certain value β1, the region I2 indicates an area where the intensity is equal to or greater than a certain value β2, and the region I3 indicates an area where the intensity is equal to or greater than a certain value β3, where β1>β2>β3. FIG. 5B is a diagram showing the intensity characteristics L500 of the light emitted from the collimator lens 41 along a straight line perpendicular to the optical axis of the collimator lens 41 and passing through the optical axis of the collimator lens 41. FIG. 5C is a diagram showing other characteristics L501 and L502 superimposed on the characteristics shown in FIG. 5B, where the other characteristic L501 indicates the intensity characteristics of the light immediately before entering the collimator lens 41 (the intensity characteristics of the light emitted from the rotating diffusion unit 3), and the other characteristic L502 indicates the intensity characteristics of the light emitted from the light source unit 2. 5B and 5C, the origin 0 of the horizontal axis corresponds to the optical axis of the collimator lens 41 (=optical axis I 0 ), and the horizontal axis represents the radial distance centered on the optical axis of the collimator lens 41 .

光源部2から出射される光の強度特性では、点光源そのままの特性であり、図5Cに特性L502で示すように、コリメータレンズ41の光軸の位置を中心として局所的にピークが発生する。 The intensity characteristics of the light emitted from the light source unit 2 are the same as those of a point light source, and as shown by characteristic L502 in Figure 5C, a local peak occurs around the position of the optical axis of the collimator lens 41.

本実施例では、回転拡散部3が設けられるので、光源部2から出射される光が回転拡散部3を通ることで、図5Cに示すように、特性L502が特性L501へと変換される。すなわち、径方向に沿って強度分布の均一化が図られている。 In this embodiment, the rotating diffusion unit 3 is provided, and the light emitted from the light source unit 2 passes through the rotating diffusion unit 3, so that the characteristic L502 is converted to the characteristic L501 as shown in FIG. 5C. In other words, the intensity distribution is made uniform along the radial direction.

そして、本実施例では、回転拡散部3の出射側に、入射側に曲面410を有するコリメータレンズ41が設けられるので、図5Cに示すように、特性L501が特性L500へと変換される。すなわち、入射面41Aの曲面410は、光軸を中心とした径方向のレーザ光の強度分布について、入射面41Aに入射する直前の強度分布(L501参照)よりも、入射面41Aに入射した直後の強度分布(L500参照)の方が、径方向に沿って均一化されるように、構成される。なお、入射面41Aに入射した直後の強度分布は、コリメータレンズ41から出射される光の強度特性L500と略同様である。 In this embodiment, a collimator lens 41 having a curved surface 410 on the incident side is provided on the exit side of the rotating diffusion unit 3, so that the characteristic L501 is converted to a characteristic L500 as shown in FIG. 5C. That is, the curved surface 410 of the incident surface 41A is configured so that the intensity distribution of the laser light in the radial direction centered on the optical axis is more uniform along the radial direction in the intensity distribution (see L500) immediately after it enters the incident surface 41A than in the intensity distribution (see L501) immediately before it enters the incident surface 41A. Note that the intensity distribution immediately after it enters the incident surface 41A is approximately the same as the intensity characteristic L500 of the light emitted from the collimator lens 41.

特性L500は、図5B及び図5Cに示すように、いわゆるトップハット型の形態であり、基準強度Ir以上となる径方向の範囲が広くなる。基準強度Irは、例えばピークの強度に対して80%の強度である。このようにして、本実施例によれば、基準強度Ir以上となる径方向の範囲を効果的に広げることができ、その結果、アイボックスを広げつつ、アイボックスでの輝度分布の均一化(均斉度の増加)を効果的に図ることができる。 As shown in Figures 5B and 5C, the characteristic L500 has a so-called top hat shape, and the radial range where the intensity is equal to or greater than the reference intensity Ir is wide. The reference intensity Ir is, for example, 80% of the peak intensity. In this way, according to this embodiment, the radial range where the intensity is equal to or greater than the reference intensity Ir can be effectively widened, and as a result, the eyebox can be widened while effectively achieving uniformity of the luminance distribution in the eyebox (increased uniformity).

図6A及び図6Bは、比較例によるコリメータレンズ(図示せず)の特性の説明図である。 Figures 6A and 6B are explanatory diagrams of the characteristics of a collimator lens (not shown) according to a comparative example.

比較例によるコリメータレンズは、本実施例のコリメータレンズ41とは異なり、入射側に曲面410を備えておらず、入射面が平面により形成される。 The collimator lens of the comparative example differs from the collimator lens 41 of this embodiment in that it does not have a curved surface 410 on the incident side, and the incident surface is formed by a flat surface.

このような比較例では、図6Aに示すように、領域I1の範囲が有意に狭く、図6Bに示すように、比較例によるコリメータレンズから出射される光の強度分布L600は、比較例によるコリメータレンズの入射面に入射する直前の強度特性(図5Cの特性L501参照)と略同じである。すなわち、比較例によるコリメータレンズは、回転拡散部3からの入射する光を平行化するものの、均一化が不十分となる。このため、特性L600は、図5B及び図5Cに示す本実施例の特性L500とは異なり、ガウシアン型の形態であり、基準強度Ir以上となる径方向の範囲が、本実施例の特性L500よりも有意に狭い。 In this comparative example, as shown in FIG. 6A, the range of region I1 is significantly narrower, and as shown in FIG. 6B, the intensity distribution L600 of the light emitted from the collimator lens of the comparative example is substantially the same as the intensity characteristic (see characteristic L501 in FIG. 5C) immediately before it enters the entrance surface of the collimator lens of the comparative example. In other words, the collimator lens of the comparative example collimates the light incident from the rotating diffusion section 3, but does not homogenize it sufficiently. Therefore, characteristic L600 is a Gaussian type, unlike characteristic L500 of this embodiment shown in FIGS. 5B and 5C, and the radial range where the intensity is equal to or greater than the reference intensity Ir is significantly narrower than characteristic L500 of this embodiment.

これに対して、本実施例によれば、上述したように、入射側に曲面410を有するコリメータレンズ41を備えることで、比較例に比べて、基準強度Ir以上となる径方向の範囲を効果的に広げることができる。その結果、アイボックスを広げつつ、アイボックスでの輝度分布の均一化(均斉度の増加)を効果的に図ることができる。 In contrast, according to this embodiment, as described above, by providing a collimator lens 41 having a curved surface 410 on the entrance side, the radial range where the intensity is equal to or greater than the reference intensity Ir can be effectively expanded compared to the comparative example. As a result, the eyebox can be expanded while effectively homogenizing the luminance distribution in the eyebox (increasing the uniformity).

[フライアイレンズ]
次に、フライアイレンズ42の好ましい例について詳説する。
[Fly-eye lens]
Next, a preferred example of the fly-eye lens 42 will be described in detail.

ところで、図2Bを参照して上述したように、本実施例では、液晶パネル6が光軸Iに対して傾斜している。かかる構成では、液晶パネル6で生成される画像(中間像)の輝度分布は、パネル全体にわたり均一でなく、徐々に変化してしまう傾向(すなわち輝度ムラが生じやすくなる傾向)がある。これは、上述したように、コリメータレンズ41等により均一化した強度分布を有する光が入射する場合も当てはまる。このような不均一な輝度分布は、表示像VIの輝度ムラを生む。 As described above with reference to Fig. 2B, in this embodiment, the liquid crystal panel 6 is inclined with respect to the optical axis I0 . In such a configuration, the luminance distribution of the image (intermediate image) generated by the liquid crystal panel 6 is not uniform across the entire panel, and tends to change gradually (i.e., luminance unevenness tends to occur easily). This also applies to the case where light having an intensity distribution homogenized by the collimator lens 41 or the like is incident, as described above. Such a non-uniform luminance distribution produces luminance unevenness in the display image VI.

そこで、本実施例では、フライアイレンズ42は、かかる輝度分布の変化を低減し、液晶パネル6で生成される画像の輝度分布の均一化を図るように構成される。具体的には、フライアイレンズ42の形状は、非対称に形成される。 In this embodiment, the fly-eye lens 42 is configured to reduce such changes in the luminance distribution and to homogenize the luminance distribution of the image generated by the liquid crystal panel 6. Specifically, the shape of the fly-eye lens 42 is formed asymmetrically.

以下では、レンズ群4の光軸Iの方向をz軸とし、z軸と垂直な座標軸をy軸とし、z軸及びy軸と垂直な座標軸をx軸としたときの座標系(図2B参照)に基づいて、傾斜や非対称性について説明する。なお、図2B等に示すxyz座標系の“x”等は、大文字で示された図3Bの“X”とは区別される。 In the following, tilt and asymmetry will be described based on a coordinate system (see FIG. 2B) in which the direction of the optical axis I0 of the lens group 4 is the z-axis, the coordinate axis perpendicular to the z-axis is the y-axis, and the coordinate axis perpendicular to the z-axis and the y-axis is the x-axis. Note that the "x" in the xyz coordinate system shown in FIG. 2B and the like is distinguished from the "X" in FIG. 3B, which is written in capital letters.

図7Aは、x軸に沿って視たときの、フライアイレンズ42及び液晶パネル6との関係を概略的に示す平面図であり、図7Bは、y軸に沿って視たときの、フライアイレンズ42及び液晶パネル6との関係を概略的に示す平面図である。なお、図7Aでは、図2Bを参照して上述した法線方向Vが併せて示されている。 Fig. 7A is a plan view that shows a schematic relationship between the fly-eye lens 42 and the liquid crystal panel 6 when viewed along the x-axis, and Fig. 7B is a plan view that shows a schematic relationship between the fly-eye lens 42 and the liquid crystal panel 6 when viewed along the y-axis. Note that Fig. 7A also shows the normal direction V0 described above with reference to Fig. 2B.

フライアイレンズ42は、図7A及び図7Bに示すように、入射面421に複数の凸状部位4210を有するとともに、出射面422に、複数の凸状部位4220を有する。凸状部位4210の数は、任意であり、配列についても任意である。凸状部位4220についても同様である。図7A及び図7Bに示す例では、フライアイレンズ42は、z方向に視て、3×3の合計9つの凸状部位4210と、3×3の合計9つの凸状部位4220とを有する。凸状部位4210のそれぞれは、互いに同じ形状を有し、凸状部位4220のそれぞれは、互いに同じ形状を有してよい。 As shown in FIGS. 7A and 7B, the fly-eye lens 42 has multiple convex portions 4210 on the entrance surface 421 and multiple convex portions 4220 on the exit surface 422. The number of convex portions 4210 is arbitrary, and the arrangement is also arbitrary. The same applies to the convex portions 4220. In the example shown in FIGS. 7A and 7B, the fly-eye lens 42 has a total of nine convex portions 4210 of 3×3 and a total of nine convex portions 4220 of 3×3 when viewed in the z direction. Each of the convex portions 4210 has the same shape as each other, and each of the convex portions 4220 may have the same shape as each other.

本実施例では、図7Aに示すように、x軸方向に沿って視たとき、液晶パネル6の法線方向Vがz軸に対して傾斜していることに対応して、フライアイレンズ42は、x軸に沿って視たとき(yz平面で切断した断面視で)、z軸に関して非対称である。このような非対称性は、個々の凸状部位4210、4220の非球面状の非対称性に起因する。すなわち、凸状部位4210は、図7Aに示すように、z座標が最も小さい位置(頂点位置P1)が、当該凸状部位4210のy軸方向の中心位置よりもy軸方向正側にオフセットしている。また、凸状部位4220は、図7Aに示すように、z座標が最も大きい位置(頂点位置P2)が、当該凸状部位4220のy軸方向の中心位置よりもy軸方向負側にオフセットしている。なお、変形例では、逆であってもよい。すなわち、凸状部位4210は、z座標が最も小さい位置(頂点位置P1)が、当該凸状部位4210のy軸方向の中心位置よりもy軸方向負側にオフセットし、凸状部位4220は、z座標が最も大きい位置(頂点位置P2)が、当該凸状部位4220のy軸方向の中心位置よりもy軸方向正側にオフセットしてもよい。 In this embodiment, as shown in FIG. 7A, when viewed along the x-axis direction, the normal direction V0 of the liquid crystal panel 6 is inclined with respect to the z-axis, and accordingly, when viewed along the x-axis (in a cross-sectional view cut along the yz plane), the fly-eye lens 42 is asymmetric with respect to the z-axis. Such asymmetry is caused by the aspheric asymmetry of each of the convex portions 4210 and 4220. That is, as shown in FIG. 7A, the position (vertex position P1) of the convex portion 4210 with the smallest z coordinate is offset toward the positive side of the y-axis direction from the central position of the convex portion 4210 in the y-axis direction. Also, as shown in FIG. 7A, the position (vertex position P2) of the convex portion 4220 with the largest z coordinate is offset toward the negative side of the y-axis direction from the central position of the convex portion 4220 in the y-axis direction. Note that in a modified example, the opposite may be true. In other words, the position of the convex portion 4210 with the smallest z coordinate (vertex position P1) may be offset to the negative side of the y axis direction from the central position of the convex portion 4210 in the y axis direction, and the position of the convex portion 4220 with the largest z coordinate (vertex position P2) may be offset to the positive side of the y axis direction from the central position of the convex portion 4220 in the y axis direction.

フライアイレンズ42の形状は、入射面421と出射面422とで同じであってもよいが、好ましくは、図7Aに示すように、回転対称の関係である。具体的には、一の凸状部位4210の形状は、x軸に沿った回転軸まわりに180度回転させると、一の凸状部位4220の形状に重なる。このような構成によれば、フライアイレンズ42の入射面421を形成する金型と、フライアイレンズ42の出射面422を形成する金型とは、一方を他方を複写して形成できるので、製造が容易となる。 The shapes of the fly-eye lens 42 may be the same for the entrance surface 421 and the exit surface 422, but preferably have a rotationally symmetric relationship as shown in FIG. 7A. Specifically, the shape of one convex portion 4210 overlaps with the shape of one convex portion 4220 when rotated 180 degrees around a rotation axis along the x-axis. With this configuration, the mold for forming the entrance surface 421 of the fly-eye lens 42 and the mold for forming the exit surface 422 of the fly-eye lens 42 can be formed by copying one from the other, making manufacturing easy.

フライアイレンズ42のうちの、光軸Iを通る一の凸状部位4210(及びそれと回転対称な一の凸状部位4220)の非球面形状に係る非球面プロファイルSag(サグ量)は、例えば以下のような式に基づいてもよい。 The aspheric profile Sag (amount of sag) relating to the aspheric shape of one convex portion 4210 (and one convex portion 4220 rotationally symmetric thereto) of the fly's eye lens 42 passing through the optical axis I0 may be based on, for example, the following equation.

Figure 0007501293000001
ここで、r、rは、x軸方向、y軸方向でのそれぞれの曲率半径を示し、cc、cc、Axi、Ayiは、それぞれ係数である。Axi、Ayiは、i=1のとき、1次の非球面係数となり、Axi、Ayiは、i=3のとき、3次の非球面係数となり、以下同様である。本実施例では、i=奇数のときのy軸に係るAyiを0以外の値に設定する。例えば、3次のy軸に係る非球面係数Ay3を0以外の値に設定する。これにより、上述したフライアイレンズ42の非対称性を実現できる。非球面係数Ayi等の具体的な値は、試験やシミュレーション等を介して、上述した液晶パネル6における輝度分布について必要な均一性が確保されるように適合されてよい。
Figure 0007501293000001
Here, r x and ry indicate the respective radii of curvature in the x-axis direction and the y-axis direction, and cc x , cc y , A xi and A yi are coefficients. A xi and A yi are first-order aspheric coefficients when i=1, and A xi and A yi are third-order aspheric coefficients when i=3, and so on. In this embodiment, A yi relating to the y-axis when i=odd is set to a value other than 0. For example, the third-order aspheric coefficient A y3 relating to the y-axis is set to a value other than 0. This allows the above-mentioned asymmetry of the fly-eye lens 42 to be realized. The specific values of the aspheric coefficient A yi and the like may be adapted through tests, simulations, etc., so that the necessary uniformity is ensured for the luminance distribution in the above-mentioned liquid crystal panel 6.

このようにして、本実施例によれば、上述したように、液晶パネル6が光軸Iに対して傾斜して配置される場合でも、当該傾斜に応じてフライアイレンズ42の形状を非対称に形成することで、フライアイレンズ42の形状を対称に形成した場合に生じやすい不都合(上述した液晶パネル6における輝度分布の不均一、すなわち輝度ムラ等)を低減できる。 In this manner, according to the present embodiment, even if the liquid crystal panel 6 is disposed at an incline with respect to the optical axis I0 as described above, by forming the shape of the fly-eye lens 42 asymmetrically in accordance with the inclination, it is possible to reduce the inconvenience that tends to arise when the shape of the fly-eye lens 42 is formed symmetrically (such as the non-uniformity of the luminance distribution in the liquid crystal panel 6 described above, i.e., uneven luminance).

ところで、上述した液晶パネル6における輝度分布は、液晶パネル6の光軸Iに対する傾斜角度θ(図2B等参照)に依存して変化する。すなわち、上述したy方向に非対称性のあるフライアイレンズ42に代えて対称性のあるフライアイレンズを利用した場合、基本的に、傾斜角度θが大きくなるほど、輝度ムラが増加する傾向がある。従って、Axi、Ayi等の具体的な値とともに、傾斜角度θについても、試験やシミュレーション等を介して、上述した液晶パネル6における輝度分布に関して必要な均一性が確保されるように適合されてよい。 Incidentally, the luminance distribution in the above-mentioned liquid crystal panel 6 changes depending on the inclination angle θ (see FIG. 2B, etc.) with respect to the optical axis I0 of the liquid crystal panel 6. That is, when a symmetrical fly-eye lens is used instead of the above-mentioned fly-eye lens 42 with asymmetrical properties in the y direction, the luminance unevenness tends to increase basically as the inclination angle θ increases. Therefore, the inclination angle θ, together with the specific values of Axi, Ayi, etc., may be adapted through tests, simulations, etc. so that the required uniformity in the luminance distribution in the above-mentioned liquid crystal panel 6 is ensured.

また、本実施例では、図7Bに示すように、液晶パネル6は、y軸方向に沿って視たとき、法線方向Vがz軸に対して傾斜していないため、y軸方向に沿って視たときの、フライアイレンズ42の形状は、z軸に関して対称に形成されている。しかしながら、液晶パネル6は、y軸方向に沿って視たとき、法線方向Vがz軸に対して傾斜してもよく、この場合、y軸方向に沿って視たときの、フライアイレンズ42の形状は、z軸に関して非対称に形成されてもよい。例えば、数1の式を利用する場合、i=奇数のときのx軸に係るAxiを0以外の値に設定してよい。 In this embodiment, as shown in Fig. 7B, when the liquid crystal panel 6 is viewed along the y-axis direction, the normal direction V0 is not inclined with respect to the z-axis, and therefore the shape of the fly's eye lens 42 when viewed along the y-axis direction is formed symmetrically with respect to the z-axis. However, when the liquid crystal panel 6 is viewed along the y-axis direction, the normal direction V0 may be inclined with respect to the z-axis, and in this case, the shape of the fly's eye lens 42 when viewed along the y-axis direction may be formed asymmetrically with respect to the z-axis. For example, when using the formula 1, Axi related to the x-axis when i = odd number may be set to a value other than 0.

なお、本実施例において、フライアイレンズ42は、光軸Iの方向に沿って間隔をおいて2つ以上設けられてもよい。この場合、回転拡散部3に起因して拡散性の強いレーザ光が入射する場合でも上述した機能を確保でき、また、かかる機能を確保するために必要なフライアイレンズ42全体としてのサイズ(光軸Iに交差するx、y軸方向のサイズ)を効果的に低減できる。 In this embodiment, two or more fly-eye lenses 42 may be provided at intervals along the direction of the optical axis I0 . In this case, the above-mentioned function can be ensured even when highly diffusive laser light is incident due to the rotating diffusion unit 3, and the size of the fly-eye lens 42 as a whole required to ensure such function (the size in the x- and y-axis directions intersecting the optical axis I0 ) can be effectively reduced.

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例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範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。 Although each embodiment has been described in detail above, it is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes are possible within the scope of the claims. It is also possible to combine all or some of the components of the above-mentioned embodiments.

例えば、上述した実施例では、表示スクリーンとして、レーザ光をバックライトとして画像を形成する液晶パネル6を例示したが、面光源をバックライトとして用いることができる他の表示パネル(他のスクリーン)が用いられてもよい。また、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術によるマイクロミラーデバイスを用いるMEMS方式、反射型液晶パネルを用いるLCOS(Liquid crystal on silicon)方式、デジタルマイクロミラーデバイスを用いるDMD(Digital Micromirror Device)方式などを用いてもよい。また、レーザ光以外の光を発生する光源、例えばLED(Light Emitting Diode)光源が利用されてもよい。LED光源が利用される場合、LED光を平行光にするレンズ(コンデンサレンズ)が併せて利用されてもよい。 For example, in the above embodiment, the liquid crystal panel 6 that forms an image using laser light as a backlight is exemplified as the display screen, but other display panels (other screens) that can use a surface light source as a backlight may be used. Also, a MEMS system using a micromirror device by MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, a LCOS (Liquid crystal on silicon) system using a reflective liquid crystal panel, a DMD (Digital Micromirror Device) system using a digital micromirror device, etc. may be used. Also, a light source that generates light other than laser light, such as an LED (Light Emitting Diode) light source, may be used. When an LED light source is used, a lens (condenser lens) that converts the LED light into parallel light may be used in addition.

1 表示装置
2 光源部
3 回転拡散部
4 レンズ群
6 液晶パネル
7 制御部
9 インストルメントパネル
31 拡散部材
32 回転モータ
33 移動モータ
41 コリメータレンズ
41A 入射面
41B 出射面
42 フライアイレンズ
421 入射面
422 出射面
4210 凸状部位
4220 凸状部位
43 コンデンサレンズ
44 フィールドレンズ
45 レンチキュラーレンズ
46 スクリーン拡散板
VC 車両
VI 表示像(虚像表示)
WS ウインドシールド
REFERENCE SIGNS LIST 1 Display device 2 Light source unit 3 Rotating diffusion unit 4 Lens group 6 Liquid crystal panel 7 Control unit 9 Instrument panel 31 Diffusion member 32 Rotating motor 33 Moving motor 41 Collimator lens 41A Incident surface 41B Exit surface 42 Fly-eye lens 421 Incident surface 422 Exit surface 4210 Convex portion 4220 Convex portion 43 Condenser lens 44 Field lens 45 Lenticular lens 46 Screen diffusion plate VC Vehicle VI Display image (virtual image display)
WS Windshield

Claims (2)

光を出射する光源部(2)と、
前記光源部から出射される光の光路上に配置される光学系(4)と、
前記光学系から出射される光を変調して画像を生成する表示スクリーン(6)とを含み、
前記光学系は、前記光学系の光軸(I0)に対して平行化された光が入射されるフライアイレンズ(42)を含み、
前記表示スクリーンは、前記光学系の光軸に対して傾斜する態様で配置され、
前記フライアイレンズの形状は、前記表示スクリーンの傾斜の回転軸と前記光学系の光軸とを含む平面と平行な面に対して、非対称に形成され、
前記フライアイレンズは、入射面(421)と出射面(422)とが点対称に形成されている、表示装置。
A light source unit (2) that emits light;
an optical system (4) disposed on an optical path of light emitted from the light source unit;
a display screen (6) for modulating the light emitted from the optical system to generate an image;
The optical system includes a fly-eye lens (42) onto which light parallelized with respect to an optical axis (I0) of the optical system is incident,
the display screen is disposed in a tilted manner with respect to an optical axis of the optical system;
the fly-eye lens is formed asymmetrically with respect to a plane parallel to a plane including a rotation axis of the tilt of the display screen and an optical axis of the optical system;
A display device, wherein the fly-eye lens has an entrance surface (421) and an exit surface (422) formed in point symmetry.
光を出射する光源部(2)と、
前記光源部から出射される光の光路上に配置される光学系(4)と、
前記光学系から出射される光を変調して画像を生成する表示スクリーン(6)とを含み、
前記光学系は、前記光学系の光軸(I0)に対して平行化された光が入射されるフライアイレンズ(42)を含み、
前記表示スクリーンは、前記光学系の光軸に対して傾斜する態様で配置され、
前記フライアイレンズの形状は、前記表示スクリーンの傾斜の回転軸と前記光学系の光軸とを含む平面と平行な面に対して、非対称に形成され、
前記フライアイレンズは、前記光学系の光軸の方向に沿って間隔をおいて2つ以上設けられる、表示装置。
A light source unit (2) that emits light;
an optical system (4) disposed on an optical path of light emitted from the light source unit;
a display screen (6) for modulating the light emitted from the optical system to generate an image;
The optical system includes a fly-eye lens (42) onto which light parallelized with respect to an optical axis (I0) of the optical system is incident,
the display screen is disposed in a tilted manner with respect to an optical axis of the optical system;
the fly-eye lens is formed asymmetrically with respect to a plane parallel to a plane including a rotation axis of the tilt of the display screen and an optical axis of the optical system;
A display device, wherein the fly-eye lenses include two or more lenses spaced apart from each other along the optical axis of the optical system.
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