(57)【要約】【課題】輝度ムラを抑制するＨＵＤ装置の提供。【解決手段】ＨＵＤ装置１００は、表示画像７１となるレーザ光を投射するレーザスキャナ１０と、格子状に配列される複数の光学素子３２を、有し、レーザスキャナ１０から光学素子３２に入射されるレーザ光を拡散して投影面９１側に導くスクリーン部材３０とを、備える。各光学素子３２は、共通の湾曲形態として凸状湾曲形態を呈する湾曲面３３を、表面に形成し、当該湾曲面３３を通じて投影面９１側に出射させるレーザ光を、拡散し、且つ各光学素子３２は、格子状配列の少なくとも一配列方向に隣接する光学素子３２とは当該隣接方向の素子幅Ｗが相異なるように、形成される。【選択図】図６
2014170214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体（１）の投影面（９１）に表示画像（７１）を投影することにより、前記表示画像の虚像（７０）を前記移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示画像となるレーザ光を投射する投射器（１０）と、
格子状に配列される複数の光学素子（３２，２０３２，３０３２，４０３２）を、有し、前記投射器から前記光学素子に入射される前記レーザ光を拡散して前記投影面側に導くスクリーン部材（３０）とを、備え、
各前記光学素子は、凸状湾曲及び凹状湾曲のうち共通の湾曲形態を呈する湾曲面（３３，２０３３，３０３３，４０３３）を、表面に形成し、当該湾曲面を通じて前記投影面側に出射させる前記レーザ光を、拡散し、
且つ各前記光学素子は、格子状配列の少なくとも一配列方向に隣接する前記光学素子とは当該隣接方向の素子幅（Ｗ，Ｗａ，Ｗｂ）が相異なるように、形成されることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
各前記光学素子は、格子状配列の一配列方向に隣接する前記光学素子とは当該一配列方向の前記素子幅が相異なり、且つ格子状配列の他配列方向に隣接する前記光学素子とは当該他配列方向の前記素子幅が相異なるように、形成されることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
各前記光学素子は、格子状配列の一配列方向において隣接する前記光学素子と比較した前記素子幅の大小関係と、格子状配列の他配列方向において隣接する前記光学素子と比較した前記素子幅の大小関係とが一致するように、形成されることを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
各前記光学素子（３２，３０３２，４０３２）は、隣接するもの同士にて前記湾曲面（３３，３０３３，４０３３）の面頂点（３４，３０３４，４０３４）から相互間の境界（３５，３０３５，４０３５）までのサグ量（Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ）が相異なるように、形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
各前記光学素子（２０２２）は、隣接するもの同士にて前記湾曲面（２０３３）の面頂点（２０３４）から相互間の境界（２０３５）までのサグ量（Ｓ）が等しくなるように、形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記各光学素子（２０２２）は、隣接するもの同士にて前記湾曲面（２０３３）の曲率半径（Ｒ，Ｒａ，Ｒｂ）が相異なるように、形成されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
隣接する前記光学素子（３２，２０３２，３０３２，４０３２）同士の前記素子幅は、前記スクリーン部材のうち各前記光学素子表面の前記湾曲面を形成する側の面（３１，４０３１）の全域において、相異なることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の移動体の投影面に表示画像を投影することにより、当該表示画像の虚像を移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置に、関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表示画像となるレーザ光をスクリーン部材で拡散して投影面側に導くことにより、表示画像の虚像表示を実現するヘッドアップディスプレイ装置（以下、「ＨＵＤ装置」という）が知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に開示されるＨＵＤ装置は、投射器から投射されてスクリーン部材に入射されるレーザ光を、格子状配列の複数の光学素子により拡散させている。こうして拡散されて投影面に投影されるレーザ光は、表示画像の虚像として、移動体室内の視認者により視認されることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２８６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、格子状配列により規則性をもった光学素子のパターンに、コヒーレンス性の高いレーザ光が入射されて拡散すると、当該レーザ光を虚像として視認する視認者の感じる輝度には、ムラが生じてしまう。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、輝度ムラを抑制するＨＵＤ装置を、提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的の達成のために本発明者らは、各光学素子によりレーザ光を拡散して出射させるスクリーン部材に関して、鋭意研究を行なってきた。その結果、隣接する光学素子間の境界を通じてレーザ光が出射される際、当該境界での回折により、出射角に応じて波打つ強度分布が出射光に生じ、そうした境界回折に起因して輝度ムラが惹起されるという知見を、本発明者らは得た。
【０００８】
そこで、こうした知見に基いて創作された第一の発明は、移動体（１）の投影面（９１）に表示画像（７１）を投影することにより、表示画像の虚像（７０）を移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、表示画像となるレーザ光を投射する投射器（１０）と、格子状に配列される複数の光学素子（３２，２０３２，３０３２，４０３２）を、有し、投射器から光学素子に入射されるレーザ光を拡散して投影面側に導くスクリーン部材（３０）とを、備え、各光学素子は、凸状湾曲及び凹状湾曲のうち共通の湾曲形態を呈する湾曲面（３３，２０３３，３０３３，４０３３）を、表面に形成し、当該湾曲面を通じて投影面側に出射させるレーザ光を、拡散し、且つ各光学素子は、格子状配列の少なくとも一配列方向に隣接する光学素子とは当該隣接方向の素子幅（Ｗ，Ｗａ，Ｗｂ）が相異なるように、形成されることを特徴とする。
【０００９】
第一の発明では、隣接する光学素子間の境界を通じて出射されるレーザ光が回折により干渉し合うことで、それら各光学素子からの出射光には、出射角に応じて波打つ強度分布が生じる。しかし、格子状配列の少なくとも一配列方向にて隣接する光学素子同士では、素子幅の差に応じて強度分布の波が互いにずれることになる。これによれば、隣接する各光学素子からの出射光は、強度分布の波がずれた状態で視認者により虚像として視認され得るので、視認者の感じる輝度ムラを抑制できる。
【００１０】
また、本発明者らは、隣接する光学素子表面の湾曲面を通じて出射されたレーザ光同士が干渉し合うことで、出射角に応じて複数次数の回折ピークを与える強度分布の回折光が生じ、そうした多重回折に起因して輝度ムラが惹起されるという知見も得た。
【００１１】
そこで、第二の発明として各光学素子（３２，３０３２，４０３２）は、隣接するもの同士にて湾曲面（３３，３０３３，４０３３）の面頂点（３４，３０３４，４０３４）から相互間の境界（３５，３０３５，４０３５）までのサグ量（Ｓ，Ｓａ，Ｓｂ）が相異なるように、形成される。こうした相異なるサグ量の設定によると、一光学素子がその両側の隣接光学素子との間で生じさせる回折光の回折ピークは、互いにずらされる。このずらし作用を利用して、一光学素子と片側の隣接光学素子との間で生じる回折光の回折ピークを、一光学素子と逆側の隣接光学素子との間で生じる回折光の回折バレーと重ねることによれば、それら回折光を虚像として視認する視認者の感じる輝度ムラを、抑制できる。尚、回折バレーとは、回折光の強度分布において回折ピーク間の谷間となる部分を、意味する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態によるＨＵＤ装置の車両への搭載状態を示す模式図である。
【図２】第一実施形態によるＨＵＤ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３】第一実施形態によるＨＵＤ装置の表示状態を示す正面図である。
【図４】第一実施形態によるＨＵＤ装置の具体的構成を示す模式図である。
【図５】第一実施形態のスクリーン部材を部分的に示す平面図である。
【図６】第一実施形態のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図５のVIｘ−VIｘ線断面及びVIｙ−VIｙ線断面に対応する模式図である。
【図７】比較例のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図６に相当する模式図である。
【図８】比較例による出射光の重ね合わせについて説明するための特性図である。
【図９】第一実施形態による出射光の強度分布について説明するための特性図である。
【図１０】第一実施形態による出射光の重ね合わせについて説明するための特性図である。
【図１１】第一実施形態による出射光の光路差について説明するための模式図である。
【図１２】第一実施形態による回折光の強度分布について説明するための特性図である。
【図１３】第一実施形態による回折光の重ね合わせについて説明するための特性図である。
【図１４】第一実施形態におけるサグ量差の設定について説明するための特性図である。
【図１５】図５の要部を拡大して示す平面図である。
【図１６】第二実施形態のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図６に相当する模式図である。
【図１７】第三実施形態のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図６に相当する模式図である。
【図１８】第四実施形態のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図６に相当する模式図である。
【図１９】第四実施形態による出射光の光路差について説明するための特性図である。
【図２０】第一実施形態に適用した変形例１のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図６に相当する模式図である。
【図２１】第四実施形態に適用した変形例１，６のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図１８に相当する模式図である。
【図２２】第二実施形態に適用した変形例２のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図１６に相当する模式図である。
【図２３】第四実施形態に適用した変形例２のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図１８に相当する模式図である。
【図２４】第一実施形態に適用した変形例３，８のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図５に相当する平面図である。
【図２５】第一実施形態に適用した変形例４のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図１５に相当する平面図である。
【図２６】第一実施形態に適用した変形例５，７のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図６に相当する平面図である。
【図２７】第四実施形態に適用した変形例６のスクリーン部材を部分的に示す図であって、図１８に相当する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。
【００１４】
図１に示すように、本発明の第一実施形態によるＨＵＤ装置１００は、「移動体」としての車両１に搭載され、インストルメントパネル８０内に収容されている。ＨＵＤ装置１００は、車両１の「表示部材」であるウインドシールド９０へ表示画像７１を投影する。ここで車両１において、ウインドシールド９０の室内側の面は、表示画像７１が投影される投影面９１を、湾曲する凹面状又は平坦な平面状等に形成している。また、車両１においてウインドシールド９０は、室内側の面と室外側の面とで、光路差を抑制するための角度差を有するものであってもよいし、あるいは当該光路差抑制のために蒸着膜乃至はフィルム等を室内側の面に設けたものであってもよい。
【００１５】
表示画像７１が投影面９１に投影される車両１では、その室内において、投影面９１により反射した当該画像７１の光束が視認者のアイポイント６１に到達する。視認者は、アイポイント６１への到達光束を知覚することで、ウインドシールド９０の前方に結像された表示画像７１の虚像７０を視認する。このとき虚像７０の視認は、図２に示す視認者の視認領域６０内にアイポイント６１が位置することで、可能となる。
【００１６】
以上、投影面９１への表示画像７１の投影によりＨＵＤ装置１００は、図３に示すように、表示画像７１の虚像７０を車両１の室内から視認可能に表示することとなる。尚、虚像７０としては、車両１の走行速度の指示表示７０ａや、ナビゲーションシステムによる車両１の進行方向の指示表示７０ｂ、車両１に関するウォーニング表示７０ｃ等が表示される。
【００１７】
（ＨＵＤ装置の全体的特徴）
以下、ＨＵＤ装置１００の全体的な特徴を説明する。図１に示すようにＨＵＤ装置１００は、レーザスキャナ１０、コントローラ２９、スクリーン部材３０及び光学系４０を、ハウジング５０内に備えている。
【００１８】
図４に示すように、「投射器」であるレーザスキャナ１０は、光源部１３、導光部２０、微小電気機械システム（Micro Electro Mechanical Systems；ＭＥＭＳ）２６を有している。
【００１９】
光源部１３は、三つのレーザ投射部１４，１５，１６等から構成されている。各レーザ投射部１４，１５，１６は、電気接続されたコントローラ２９からの制御信号に従って、互いに異なる色相の単一波長レーザ光をそれぞれ投射する。具体的にレーザ投射部１４は、例えばピーク波長が６００〜６５０ｎｍの範囲（好ましくは６４０ｎｍ）に現れる赤色レーザ光を、投射する。レーザ投射部１５は、例えばピーク波長が４３０〜４７０ｎｍの範囲（好ましくは４５０ｎｍ）に現れる青色レーザ光を、投射する。レーザ投射部１６は、例えばピーク波長が４９０〜５３０ｎｍの範囲（好ましくは５１５ｎｍ）に現れる緑色のレーザ光を、投射する。このように各レーザ投射部１４，１５，１６から投射される三色のレーザ光を加色混合することで、種々の色の再現が可能となる。
【００２０】
導光部２０は、三つのコリメートレンズ２１、ダイクロイックフィルタ２２，２３，２４及び集光レンズ２５等から構成されている。各コリメートレンズ２１は、それぞれ対応するレーザ投射部１４，１５，１６に対して、レーザ光の投射側に例えば０．５ｍｍの間隔をあけて配置されている。各コリメートレンズ２１は、対応するレーザ投射部１４，１５，１６からのレーザ光を屈折させることで、当該レーザ光を平行光にコリメートする。
【００２１】
各ダイクロイックフィルタ２２，２３，２４は、それぞれ対応するコリメートレンズ２１に対して、各レーザ投射部１４，１５，１６の投射側に例えば４ｍｍの間隔をあけて配置されている。各ダイクロイックフィルタ２２，２３，２４は、対応するコリメートレンズ２１を通過したレーザ光のうち、特定波長のレーザ光を反射し且つそれ以外の波長のレーザ光を透過する。具体的には、レーザ投射部１４の投射側に配置されるダイクロイックフィルタ２２は、赤色レーザ光を透過し、それ以外の色のレーザ光を反射する。レーザ投射部１５の投射側に配置されるダイクロイックフィルタ２３は、青色レーザ光を反射し、それ以外の色のレーザ光を透過する。レーザ投射部１６の投射側に配置されるダイクロイックフィルタ２４は、緑色レーザ光を反射し、それ以外の色のレーザ光を透過する。
【００２２】
ここで、ダイクロイックフィルタ２４による緑色レーザ光の反射側には、ダイクロイックフィルタ２３が例えば６ｍｍの間隔をあけて配置されている。また、ダイクロイックフィルタ２３による青色レーザ光の反射側且つ緑色レーザ光の透過側には、ダイクロイックフィルタ２２が例えば６ｍｍの間隔をあけて配置されている。さらに、ダイクロイックフィルタ２２による赤色レーザ光の透過側且つ青色レーザ光及び緑色レーザ光の反射側には、集光レンズ２５が例えば４ｍｍの間隔をあけて配置されている。これらの配置形態により、ダイクロイックフィルタ２２を透過した赤色レーザ光と、それぞれダイクロイックフィルタ２３，２４による反射後にダイクロイックフィルタ２２で反射された青色レーザ光及び緑色のレーザ光とは、集光レンズ２５に入射されることで混色される。
【００２３】
集光レンズ２５は、平面状の入射面及び凸面状の出射面を有する平凸レンズである。集光レンズ２５は、入射面へ入射のレーザ光を屈折よって集束させる。その結果、集光レンズ２５を通過したレーザ光は、ＭＥＭＳ２６に向かって出射される。
【００２４】
ＭＥＭＳ２６は、水平走査ミラー２７及び垂直走査ミラー２８、並びにそれら走査ミラー２７，２８の駆動部（図示しない）等から構成されている。水平走査ミラー２７において中心部が例えば５ｍｍの間隔をあけて集光レンズ２５と対向する面には、薄膜状の反射面２７ｂがアルミニウムの金属蒸着等により形成されている。また、垂直走査ミラー２８において中心部が例えば１ｍｍの間隔をあけて水平走査ミラー２７と対向する面には、薄膜状の反射面２８ｂがアルミニウムの金属蒸着等により形成されている。ＭＥＭＳ２６の駆動部は、電気的に接続されたコントローラ２９からの制御信号に従って、各走査ミラー２７，２８をそれぞれ回転軸２７ａ，２８ａまわりに個別に回転駆動する。
【００２５】
レーザスキャナ１０の最終段を構成する垂直走査ミラー２８の中心部は、スクリーン部材３０の走査面３１に対して、例えば１００ｍｍの間隔をあけて配置されている。かかる配置形態により、集光レンズ２５から走査ミラー２７，２８に順次入射されたレーザ光は、反射面２７ｂ，２８ｂによって順次反射されることで、走査面３１に投射される。
【００２６】
コントローラ２９は、プロセッサ等から構成される制御回路である。コントローラ２９は、各レーザ投射部１４，１５，１６に制御信号を出力することで、レーザ光を断続的にパルス投射する。それと共にコントローラ２９は、走査ミラー２７，２８の駆動部に制御信号を出力することで、走査面３１に対するレーザ光の投射方向を複数の走査線ＬＮに沿って図４の矢印方向に変化させる。これらの制御により、図５の如くレーザ光が円形スポット状に投射される領域Ｏを走査面３１にて移動させることで、表示画像７１が描画される。即ち、レーザスキャナ１０から投射されるレーザ光は、走査面３１を水平方向ｘと垂直方向ｙとに走査することで、表示画像７１となる。ここで、例えば表示画像７１は、水平方向ｘに４８０画素且つ垂直方向ｙに２４０画素を有する画像として、走査面３１に毎秒６０フレーム形成される。尚、図２に示すように走査面３１の水平方向ｘは、車両１の水平方向と一致している。一方、走査面３１の垂直方向ｙは、図２に示すように車両１の鉛直方向に対して傾いていてもよいし、あるいは鉛直方向と一致していてもよい。
【００２７】
図５，６に示すように反射型のスクリーン部材３０は、樹脂基材乃至はガラス基材の表面にアルミニウムを蒸着させること等によって、形成されている。スクリーン部材３０は、車両１においてレーザスキャナ１０よりも上方に配置されている（図１，２参照）。スクリーン部材３０は、マイクロミラーとしての複数の光学素子３２を水平方向ｘと垂直方向ｙとに格子状配列してなり、それら光学素子３２の表面（具体的には、後に詳述する湾曲面３３）により走査面３１を構成している。各光学素子３２の表面は、走査面３１に投射されたレーザ光を反射することで、当該レーザ光を拡散させて出射する。ここで図５に示すように、走査面３１にてレーザ光が投射される投射領域Ｏの直径φｏは、各光学素子３２の素子幅Ｗ（好ましくは、後に詳述する小素子幅Ｗｂ）の半値以上に、設定される。尚、各光学素子３２は、図６に示すように全て一体物として形成されていてもよいし、あるいは別体に形成されて共通基材に保持されていてもよい。
【００２８】
図１，２に示すように光学系４０は、凹面鏡４２及びそれの駆動部（図示しない）を有している。凹面鏡４２は、樹脂基材乃至はガラス基材の表面にアルミニウムを蒸着させること等によって、形成されている。凹面鏡４２は、走査面３１にて拡散されたレーザ光を反射面４２ａによって反射することで、当該レーザ光を投影面９１側へと導いて表示画像７１を投影する。反射面４２ａは、走査面３１及び投影面９１から遠ざかる方向に中心部が凹む凹面として、滑らかな曲面状に形成されることで、表示画像７１を拡大して投影可能となっている。
【００２９】
光学系４０の駆動部は、電気的に接続されたコントローラ２９からの制御信号に従って、凹面鏡４２を図１の揺動軸４２ｂまわりに揺動駆動する。かかる揺動により、投影された表示画像７１の虚像７０の結像位置が上下するのに応じて、視認領域６０も上下する。ここで視認領域６０の位置は、アイリプス６２を考慮して規定されている。具体的にアイリプス６２とは、車両１の室内のうち、運転席に着座した任意の視認者を想定したときにアイポイント６１が存在可能な空間領域を、表している。そこで、凹面鏡４２の揺動に応じて上下する視認領域６０は、当該揺動の範囲では少なくとも一部がアイリプス６２内へ入るように、想定されている。
【００３０】
尚、光学系４０については、凹面鏡４２以外の光学要素を凹面鏡４２に代えて、又は加えて設けてもよい。また、光学系４０（凹面鏡４２）を設けないで、各光学素子３２により拡散されたレーザ光を、直接に投影面９１へ投射してもよい。
【００３１】
（光学素子の詳細特徴）
次に、第一実施形態による光学素子３２の詳細な特徴を説明する。
【００３２】
図５，６に示すように各光学素子３２の表面は、互いに共通の湾曲形態として凸状に湾曲する凸状湾曲の形態を呈することで、円弧面状等の湾曲面３３を形成している。各光学素子３２表面において湾曲面３３は、方向ｘ，ｙとの直交方向ｚ（図２も参照）のうち、レーザスキャナ１０及び光学系４０と向き合う側へ突出し、最突出点を面頂点３４としている。即ち、各光学素子３２表面の湾曲面３３は、スクリーン部材３０を厚さ方向（即ち、ここでは方向ｚ）に挟んだ両側のうち、レーザスキャナ１０及び光学系４０と向き合う側の走査面３１に、形成されている。かかる構成により、レーザスキャナ１０から走査面３１へ投射されるレーザ光は、光学素子３２表面の湾曲面３３により反射されることで、当該湾曲面３３から拡散して光学系４０側へと出射される。
【００３３】
各方向ｘ，ｙにおいて隣接する光学素子３２同士は、それぞれの湾曲面３３の外縁（輪郭）を互いに重ねることで、相互間に境界３５を形成している。ここで、各光学素子３２表面の湾曲面３３については、方向ｚにて基準となる面頂点３４から境界（縦断面における変曲点）３５までのずれ量である深さを、サグ量Ｓと定義する。尚、図５では、理解を容易にするために、一部の符号のみを付して示している。
【００３４】
このような各光学素子３２によりレーザ光を拡散して出射させるスクリーン部材３０に関して、本発明者らは鋭意研究を行なってきた。その結果、隣接する光学素子３２間の境界３５を通じてレーザ光が出射される際、当該境界３５での回折により、出射角に応じて波打つ強度分布が出射光に生じ、そうした境界回折（開口回折）に起因して輝度ムラが惹起されるという知見を、本発明者らは得た。
【００３５】
具体的に、特許文献１のＨＵＤ装置に準じた構成の図７の比較例では、隣接する光学素子１３２同士にて素子幅Ｗがいずれの方向ｘ，ｙでも等しくなるように、各光学素子１３２が形成されている。かかる比較例の場合、図８に示すように、各光学素子１３２からの出射角θ（本比較例では、反射角としてのθ）に応じた強度分布の波は、互いに重なることで、ピーク強度を強め合う。故に、各光学素子１３２からの出射光を重ね合わせた強度分布では、境界１３５（図７参照）に対応する出射角θｂでの波打ち量が大きくなるため、回折光を虚像７０として視認する視認者は、当該波打ち量に応じた輝度ムラを感じることになる。
【００３６】
これに対し、図５，６に示すように第一実施形態では、走査面３１全域のいずれの方向ｘ，ｙにおいても、面頂点３４を通る縦断面での境界３５間の素子幅Ｗが隣接素子３２同士にて相異なるように、各光学素子３２が形成されている。即ち、各光学素子３２は、格子状配列の一配列方向ｘに隣接する光学素子３２とは当該隣接方向ｘの素子幅Ｗが相異なり、且つ格子状配列の他配列方向ｙに隣接する光学素子３２とは当該隣接方向ｙの素子幅Ｗが相異なるように、形成されている。特に第一実施形態の素子幅Ｗとしては、大小二種類の素子幅Ｗａ，Ｗｂが設定されており、大素子幅Ｗａの光学素子３２と小素子幅Ｗｂの光学素子３２とは、いずれの方向ｘ，ｙにおいても交互に配列されている。かかる配列形態により各光学素子３２は、水平方向ｘにおいて隣接する光学素子３２と比較した素子幅Ｗの大小関係と、垂直方向ｙにおいて隣接する光学素子３２と比較した素子幅Ｗの大小関係とにつき、一致させられている。
【００３７】
こうした第一実施形態の場合、図９に示すように、各光学素子３２からの出射角θ（第一実施形態では、反射角としてのθ）に応じた強度分布の波は、大素子幅Ｗａの光学素子３２の場合（実線グラフ）と小素子幅Ｗｂの光学素子３２（一点鎖線グラフ）の場合とで、互いにずれてピーク強度を強め合い難い。故に、それら各素子幅Ｗａ，Ｗｂの光学素子３２から出射されるレーザ光を重ね合わせた図１０の強度分布では、境界３５に対応する出射角θｂ付近での波打ち量が小さくなるため、視認者の感じる輝度ムラが当該波打ち量に応じて抑制され得る。ここで特に、本発明者らの鋭意研究によれば、素子幅Ｗａ，Ｗｂの平均値（本実施形態では、後に詳述するピークピッチＰと一致する）に対して、各素子幅Ｗａ，Ｗｂが±３．５％〜±５％の範囲内となるように設定されることが、輝度ムラの抑制に好ましい。
【００３８】
さて、本発明者らは、隣接する光学素子３２表面の湾曲面３３を通じて出射されたレーザ光同士が干渉し合うことで、出射角に応じて複数次数の回折ピークを与える強度分布の回折光が生じ、そうした多重回折に起因して輝度ムラが惹起されるという知見も得た。
【００３９】
そこで、図６に示すように第一実施形態では、隣接する光学素子３２同士にて相異なるサグ量Ｓが、走査面３１全域で設定されている。特に第一実施形態のサグ量Ｓとしては、大小二種類のサグ量Ｓａ，Ｓｂが設定されており、大サグ量Ｓａの光学素子３２と小サグ量Ｓｂの光学素子３２とは、いずれの方向ｘ，ｙにおいても交互に配列されている。かかる配列形態により、隣接する光学素子３２同士は、サグ量Ｓａ，Ｓｂの差（Ｓａ−Ｓｂ）に応じて、方向ｚの段差を形成している。
【００４０】
こうした第一実施形態において、隣接する各光学素子３２表面の湾曲面３３から出射角θ（第一実施形態では、反射角としての図９のθ）にて出射されることで干渉し合うレーザ光同士の光路長差ΔＬは、例えば図１１の如く発生する。ここで隣接素子３２同士について、面頂点３４間の距離をピークピッチＰ（図５，６参照）、サグ量Ｓａ，Ｓｂの差をΔＳと定義したとき、光路長差ΔＬは、ｓｉｎθ≒θ［ｒａｄ］の近似の元、当該ΔＳより十分大きなピークピッチＰを用いて下記の式１又は式２により表される。具体的に式１は、大サグ量Ｓａの一光学素子３２と、その片側（例えば図６の右側）に隣接する小サグ量Ｓｂの光学素子３２との間で成立する。また一方で式２は、大サグ量Ｓａの一光学素子３２と、その逆側（例えば図６の左側）に隣接する小サグ量Ｓｂの光学素子３２との間で成立する。さらに、レーザ光の波長をλと定義したとき、光路長差ΔＬが当該波長λ分変化する出射角θの角度差α、即ち回折ピークの次数が１変化する出射角θの角度差αは、ｓｉｎα≒αの近似の元、ピークピッチＰを用いた下記の式３により表される。
ΔＬ＝Ｐ・θ−２・ΔＳ  …（式１）
ΔＬ＝Ｐ・θ＋２・ΔＳ  …（式２）
α＝λ／Ｐ  …（式３）
【００４１】
これら式１，２，３に基いて、第一実施形態での光路長差ΔＬが０，±λとなるとき、即ち回折ピークの次数が０，±１となるときの強度分布を考えてみると、図１２の如く出射角θの角度差αに応じた強度分布となることが分かる。かかる強度分布では、式１，３に従って大サグ量Ｓａの一光学素子３２が小サグ量Ｓｂの片側隣接素子３２との間で生じさせる回折ピークは、０に対して２・ΔＳ・α／λ分ずれた０次回折角θ０から±α毎の出射角θを、中心に生じる（実線グラフ）。また一方で、式２，３に従って大サグ量Ｓａの一光学素子３２が小サグ量Ｓｂの逆側隣接素子３２との間で生じさせる回折ピークは、０に対して−２・ΔＳ・α／λ分ずれた０次回折角−θ０から±α毎の出射角θを、中心に生じる（一点鎖線グラフ）。尚、図１２は、ΔＳ＝λ／８と設定したことにより、回折ピークがθ０＝α／４及び−θ０＝−α／４の各々から±α毎に生じている例を、示している。また、図１２の実線グラフに付されたポイントＡ〜Ｇは、図１１に例示した各光路長差ΔＬを発生する回折光の方向Ａ〜Ｇに、それぞれ対応している。
【００４２】
このように第一実施形態では、一光学素子３２がその両側の隣接素子３２との間で生じさせる回折光の回折ピークは、相異なる出射角θを中心に生じることで、互いにずれる。このずらし作用の結果、一光学素子３２といずれか一方の隣接素子３２との間で生じる回折ピークは、一光学素子３２といずれか他方の隣接素子３２との間で生じる回折バレーと重なることになるので、強度を強め合い難い。
【００４３】
以上より、一光学素子３２が両側隣接素子３２との間で生じさせる回折光（二点鎖線グラフ）を重ね合わせた図１３の強度分布（実線グラフ）では、各回折ピーク中心の出射角θ（θ０，−θ０の各々から±α毎）と、その間の出射角θとで、強度差ΔＩが小さくなる。例えば、図１２と同様にΔＳ＝λ／８とした図１３の場合には、α／４，−α／４の各々から±α毎の出射角θと、０から±α／２毎の出射角θとで、強度差ΔＩを小さくできる。故に、視認者の感じる輝度ムラを、小さな強度差ΔＩに応じて抑制し得る。
【００４４】
ここで、上述したように第一実施形態では、湾曲面３３での反射により各光学素子３２がレーザ光を拡散して出射する構成を、採用している。こうした構成において、１以上の任意の奇数をｍと定義したとき、隣接する光学素子３２同士のサグ量の差ΔＳがｍ・λ／４と一致すると、一光学素子３２がその両側の隣接素子３２との間で生じさせる回折ピークは、図１４の如く互いに重なる恐れがある。これは、ΔＳ＝ｍ・λ／４の場合（図１４の例は、ΔＳ＝λ／４の場合）、回折ピークがθ０＝α／２且つ−θ０＝−α／２の各々から±α毎に生じるためである。
【００４５】
そこで、第一実施形態において隣接する光学素子３２同士のサグ量差ΔＳは、下記の式４を成立させる値に設定される。さらに、式４が成立する限りにてサグ量差ΔＳは、下記の式５を成立させる値に設定されることが好ましく、その中でも特に、下記の式６を成立させる値に設定されることがより好ましい。
ΔＳ≠ｍ・λ／４  …（式４）
（２ｍ−１）・λ／１６＜ΔＳ＜（２ｍ＋１）・λ／１６  …（式５）
ΔＳ＝ｍ・λ／８  …（式６）
【００４６】
尚、複数色のレーザ光を使用する第一実施形態では、式４，５，６の波長λは、少なくとも一色のレーザ光に対して想定される。例えば一色のレーザ光に対してのみ想定する場合、視感度の高い緑色レーザ光のピーク波長、あるいは回折角の大きな赤色レーザ光のピーク波長を、波長λとして想定することが好ましい。また、二色以上のレーザ光に対して想定する場合には、各色毎に相異なるｍを設定することで、式４，５，６の成立が可能となる。
【００４７】
以上、式４，５，６のいずれかを成立させる第一実施形態では、少なくとも一色のレーザ光について、隣接する光学素子３２同士のサグ量差ΔＳがｍ・λ／４からずれて、回折ピークの重なりが確実に回避され得る。尚、図６では、理解を容易にするために、サグ量差ΔＳを実際よりも大きく示している。
【００４８】
そして、ここまで説明の特徴を全て実現するために第一実施形態では、図６に示すように、大素子幅Ｗａの光学素子３２に大サグ量Ｓａが設定され、且つ小素子幅Ｗｂの光学素子３２に小サグ量Ｓｂが設定されている。また、走査面３１全域のいずれの方向ｘ，ｙにおいても各光学素子３２表面の湾曲面３３には、面頂点３４を通る縦断面にて互いに等しい曲率半径Ｒが、設定されている。さらに図５，６に示すように、走査面３１全域のいずれの方向ｘ，ｙにおいても各光学素子３２には、隣接する光学素子３２同士の面頂点３４間の距離として、互いに等しいピークピッチＰが設定されている。またさらに、いずれの方向ｘ，ｙにおいてもピークピッチＰの二倍値は、大素子幅Ｗａ及び小素子幅Ｗｂの和（Ｗａ＋Ｗｂ）と等しく設定されている。
【００４９】
これらの設定下、小素子幅Ｗｂの光学素子３２は、図５の如く方向ｚから見て正方形状を呈することで、線状の境界３５を介して大素子幅Ｗａの四素子３２と隣接している。したがって、小素子幅Ｗｂの光学素子３２において各角部の内角ψｂは、図１５の如く９０°となる。また一方、大素子幅Ｗａの光学素子３２は、図５の如く方向ｚから見て正方形状の四隅をカットした略八角形状を呈することで、線状の境界３５を介して小素子幅Ｗｂの四素子３２と隣接しているのみならず、大素子幅Ｗａの別の四素子３２とも隣接している。したがって、大素子幅Ｗａの光学素子３２において各角部の内角ψａは、図１５の如く１３５°となる。
【００５０】
（作用効果）
以下、上述した第一実施形態の作用効果を説明する。
【００５１】
第一実施形態では、隣接する光学素子３２間の境界３５を通じて出射されるレーザ光が回折により干渉し合うことで、それら各光学素子３２からの出射光には、波打つ強度分布が生じる。しかし、格子状配列の一配列方向及び他配列方向である水平方向ｘ及び垂直方向ｙにて隣接する光学素子３２同士では、素子幅Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）の差に応じて強度分布の波が互いにずれることになる。これによれば、隣接する各光学素子３２からの出射光は、強度分布の波がずれた状態で視認者により虚像７０として視認され得るので、視認者の感じる輝度ムラのさらなる抑制効果を発揮できる。
【００５２】
ここで特に第一実施形態では、スクリーン部材３０のうち各光学素子３２表面の湾曲面３３を形成する側となる走査面３１の全域にて、隣接する光学素子３２同士での相異なる素子幅Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）が実現されている。これによれば、強度分布の波ずれを走査面３１での素子位置によらず生じさせて、視認者の感じる輝度ムラの高い抑制効果を達成可能となる。
【００５３】
また、第一実施形態では、各光学素子３２は、水平方向ｘにおいて隣接する光学素子３２と比較した素子幅Ｗの大小関係と、垂直方向ｙにおいて隣接する光学素子３２と比較した素子幅Ｗの大小関係とを、一致させられる。これによれば、各方向ｘ，ｙでの配列に必要な各光学素子３２の形状を可及的に単純化し得るので、スクリーン部材３０の構造を簡素にして、設計容易性乃至は製造容易性を高めることができる。
【００５４】
さらに、第一実施形態の各光学素子３２は、隣接する光学素子３２同士にて湾曲面３３の面頂点３４から相互間の境界３５までのサグ量Ｓ（Ｓａ，Ｓｂ）が相異なるように形成される。こうした相異なるサグ量Ｓ（Ｓａ，Ｓｂ）の設定によると、一光学素子３２がその両側の隣接素子３２との間で生じさせる回折光の回折ピークは、互いにずらされる。このずらし作用を利用して、一光学素子３２と片側の隣接素子３２との間で生じる回折光の回折ピークを、一光学素子３２と逆側の隣接素子３２との間で生じる回折光の回折バレーと重ねることによれば、それら回折光を虚像７０として視認する視認者の感じる輝度ムラを、抑制できる。
【００５５】
（第二実施形態）
図１６に示すように、本発明の第二実施形態は第一実施形態の変形例である。第二実施形態では、ピークピッチＰが互いに等しく且つ素子幅Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）が相異なる各光学素子２０３２の湾曲面２０３３について、隣接素子２０３２同士で相異なる曲率半径Ｒが、走査面３１の全域にて設定されている。特に第二実施形態の曲率半径Ｒとしては、大小二種類の曲率半径Ｒａ，Ｒｂが設定されており、大曲率半径Ｒａの光学素子２０３２と小曲率半径Ｒｂの光学素子２０３２とは、いずれの方向ｘ，ｙにおいても交互に配列されている。かかる配列形態により各光学素子２０３２は、水平方向ｘにおいて隣接する光学素子２０３２と比較した曲率半径Ｒの大小関係と、垂直方向ｙにおいて隣接する光学素子２０３２と比較した曲率半径Ｒの大小関係とにつき、一致させられている。
【００５６】
また、第二実施形態では、大素子幅Ｗａの光学素子２０３２に大曲率半径Ｒａが設定され、且つ小素子幅Ｗｂの光学素子２０３２に小曲率半径Ｒｂが設定されている。さらに、第二実施形態の方向ｚにて湾曲面２０３３の面頂点２０３４から境界２０３５までのサグ量Ｓは、走査面３１の全域において、隣接する光学素子２０３２同士で互いに等しくなるように、設定されている。
【００５７】
これらの設定下にあっても、第一実施形態と同様に小素子幅Ｗｂの光学素子２０３２は、方向ｚから見て正方形状（図示しない）を呈することで、線状の境界２０３５を介して大素子幅Ｗａの四素子２０３２と隣接している。また、第一実施形態と同様に大素子幅Ｗａの光学素子２０３２は、方向ｚから見て正方形状の四隅をカットした略八角形状（図示しない）を呈することで、線状の境界２０３５を介して小素子幅Ｗｂの四素子２０３２と隣接しているのみならず、大素子幅Ｗａの別の四素子２０３２とも隣接している。
【００５８】
このような第二実施形態では、隣接する光学素子２０３２同士の曲率半径Ｒが相異ならされることで、輝度ムラを抑制可能な相異の素子幅Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）が確実に確保され得る。それと共に第二実施形態では、隣接する光学素子２０３２同士にて湾曲面２０３３の面頂点２０３４から相互間の境界２０３５までのサグ量Ｓが等しくなることで、各光学素子２０３２の形状は可及的に単純化され得る。故に、スクリーン部材３０の構造を簡素にして、設計容易性乃至は製造容易性を高めることができる。
【００５９】
（第三実施形態）
図１７に示すように、本発明の第三実施形態は第一実施形態の変形例である。第三実施形態において各光学素子３０３２の表面は、互いに共通の湾曲形態として凹状に湾曲する凹状湾曲形態を呈することで、円弧面状等の湾曲面３０３３を形成している。各光学素子３０３２表面において湾曲面３０３３は、方向ｘ，ｙとの直交方向ｚのうち、レーザスキャナ１０及び光学系４０と向き合う側から反対側へ凹陥し、最凹陥点を面頂点３０３４としている。即ち、各光学素子３０３２表面の湾曲面３０３３は、スクリーン部材３０を厚さ方向（即ち、ここでは方向ｚ）に挟んだ両側のうち、レーザスキャナ１０及び光学系４０と向き合う側の走査面３１に、形成されている。かかる構成により、レーザスキャナ１０から走査面３１へ投射されるレーザ光は、光学素子３０３２表面の湾曲面３０３３により反射されることで、当該湾曲面３０３３から拡散して光学系４０側へと出射される。
【００６０】
各方向ｘ，ｙにおいて隣接する光学素子３０３２同士は、それぞれの湾曲面３０３３の外縁（輪郭）を互いに重ねることで、相互間に境界３０３５を形成している。ここで、第三実施形態における各光学素子３０３２表面の湾曲面３０３３については、方向ｚにて基準となる面頂点３０３４から境界（縦断面における変曲点）３０３５までのずれ量である高さが、サグ量Ｓと定義される。
【００６１】
以上説明の特徴を除いて第一実施形態と同様の特徴を備える第三実施形態によれば、第一実施形態と同様の作用効果を発揮することが、可能となる。
【００６２】
（第四実施形態）
図１８に示すように、本発明の第四実施形態は第一実施形態の変形例である。第四実施形態の各光学素子４０３２表面において湾曲面４０３３は、方向ｘ，ｙとの直交方向ｚのうち、レーザスキャナ１０及び光学系４０と向き合う側とは反対側へ突出し、最突出点を面頂点４０３４としている。即ち、各光学素子４０３２表面の湾曲面４０３３は、スクリーン部材３０を厚さ方向（即ち、ここでは方向ｚ）に挟んだ両側のうち、レーザスキャナ１０及び光学系４０と向き合う側の光学面４０３６とは反対側の走査面４０３１に、形成されている。かかる構成により、レーザスキャナ１０から光学面４０３６へ投射されるレーザ光は、スクリーン部材３０内を透過して、光学素子４０３２表面の湾曲面４０３３に入射する。その結果としてレーザ光は、図１９に示すように、光学素子４０３２表面の湾曲面４０３３により反射されてスクリーン部材３０内を透過することで、光学面４０３６から拡散して光学系４０側へと出射される。
【００６３】
第四実施形態の各方向ｘ，ｙにおいても、図１８に示すように隣接する光学素子４０３２同士は、それぞれの湾曲面４０３３の外縁（輪郭）を互いに重ねることで、相互間に境界４０３５を形成している。また、各光学素子４０３２表面の湾曲面４０３３についても、方向ｚにて基準となる面頂点４０３４から境界（縦断面における変曲点）４０３５までのずれ量である高さが、サグ量Ｓと定義される。ここで、隣接する光学素子４０３２同士には、相異なるサグ量Ｓ、即ち第一実施形態に準ずる大小二種類のサグ量Ｓａ，Ｓｂが、走査面４０３１の全域にて設定されている。それと共に、隣接する光学素子４０３２同士には、第一実施形態に準じて面頂点４０３４を通る縦断面での相異なる素子幅Ｗ、即ち大小二種類の素子幅Ｗａ，Ｗｂが、走査面４０３１の全域にて設定されている。
【００６４】
第四実施形態では、隣接する各光学素子４０３２表面の湾曲面４０３３により反射されれて、光学面４０３６から出射角θにて出射されることで、干渉し合うレーザ光同士の光路長差ΔＬは、例えば図１９の如く発生する。ここで光路長差ΔＬは、隣接素子４０３２同士のサグ量Ｓａ，Ｓｂの差ΔＳと定義したとき、第一実施形態と同様な式１又は式２により表すことができる。また、光路長差ΔＬが波長λ分変化する出射角θの角度差αは、第一実施形態と同様な式３により表すことができる。
【００６５】
このような第四実施形態においても、一光学素子４０３２がその両側の隣接素子４０３２との間で生じさせる回折光の回折ピークは、第一実施形態と同様の原理により、相異なる出射角θを中心に生じることで、互いにずれる。このずらし作用の結果、一光学素子４０３２といずれか一方の隣接素子４０３２との間で生じる回折ピークは、一光学素子４０３２といずれか他方の隣接素子４０３２との間で生じる回折バレーと重なることになるので、強度を強め合い難い。したがって、図示はしないが、一光学素子４０３２が両側隣接素子４０３２との間で生じさせる回折光を重ね合わせた強度分布では、各回折ピーク中心の出射角θと、その間の出射角θとで、強度差が小さくなる。故に、視認者の感じる輝度ムラを、小さな強度差に応じて抑制し得る。
【００６６】
また、上述したように第四実施形態では、湾曲面４０３３での反射により各光学素子４０３２がレーザ光を拡散して当該湾曲面４０３３とは反対側の光学面４０３６から出射する構成を、採用している。こうした構成において、１以上の任意の奇数をｍと定義し且つスクリーン部材３０の屈折率をｎと定義したとき、隣接する光学素子４０３２同士のサグ量の差ΔＳがｍ・λ／４／ｎと一致する場合を想定する。この場合、一光学素子４０３２がその両側の隣接素子４０３２との間で生じさせる回折ピークは、互いに重なる恐れがある。これは、ΔＳ＝ｍ・λ／４／ｎの場合、回折ピークがθ０＝α／２／ｎ且つ−θ０＝−α／２／ｎの各々から±α毎に生じるためである。
【００６７】
そこで、第四実施形態において隣接する光学素子４０３２同士のサグ量差ΔＳは、下記の式７を成立させる値に設定される。さらに、式７が成立する限りにてサグ量差ΔＳは、下記の式８を成立させる値に設定されることが好ましく、その中でも特に、下記の式９を成立させる値に設定されることがより好ましい。これら式７，８，９のうちいずれかの成立により第四実施形態では、隣接する光学素子４０３２同士のサグ量Ｓ（Ｓａ，Ｓｂ）の差ΔＳをｍ・λ／４／ｎと一致させずに、回折ピークの重なりを確実に回避し得る。
ΔＳ≠ｍ・λ／４／ｎ  …（式７）
（２ｍ−１）・λ／１６／ｎ＜ΔＳ＜（２ｍ＋１）・λ／１６／ｎ  …（式８）
ΔＳ＝ｍ・λ／８／ｎ  …（式９）
【００６８】
尚、第四実施形態においても、第一実施形態と同様に、複数色のレーザ光を使用することから、式７，８，９の波長λは、少なくとも一色のレーザ光に対して想定される。例えば一色のレーザ光に対してのみ想定する場合、緑色レーザ光、あるいは赤色レーザ光のピーク波長を、波長λとして想定することが好ましい。また、二色以上のレーザ光に対して想定する場合には、各色毎に相異なるｍを設定することで、式７，８，９の成立が可能となる。
【００６９】
以上説明の特徴を除いて第一実施形態と同様の特徴を備える第四実施形態によれば、第一実施形態と同様の作用効果を発揮することが、可能となる。
【００７０】
（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
【００７１】
具体的に、第一、第三及び第四実施形態に関する変形例１としては、図２０，２１に示すように、隣接する光学素子３２，４０３２同士で相異なる曲率半径Ｒ（Ｒａ，Ｒｂ）を、第二実施形態に準じて設定してもよい。尚、図２０は、第一実施形態に適用した変形例１を、示しており、図２１は、第四実施形態に適用した変形例１を、示している。
【００７２】
第二及び第四実施形態に関する変形例２としては、図２２，２３に示すように、第三実施形態に準じて凹状に湾曲する凹状湾曲形態の湾曲面２０３３，４０３３を、採用してもよい。尚、図２２は、第二実施形態に適用した変形例２を、示しており、図２３は、第四実施形態に適用した変形例２を、示している。
【００７３】
第一〜第四実施形態に関する変形例３としては、図２４に示すように、方向ｘ，ｙのうち一方にて隣接する光学素子３２，２０３２，３０３２，４０３２同士では素子幅Ｗが相異なる（Ｗａ，Ｗｂ）が、方向ｘ，ｙのうち他方にて隣接する光学素子３２，２０３２，３０３２，４０３２同士では素子幅Ｗが等しい構成を、採用してもよい。尚、図２４は、方向ｘにて相異なる素子幅Ｗ（Ｗａ，Ｗｂ）、且つ方向ｙにて等しい素子幅Ｗ（例えば図２４の如きＷａ）となる第一実施形態の変形例３を、示している。
【００７４】
第一〜第四実施形態に関する変形例４としては、図２５に示すように、略八角形状を呈する大素子幅Ｗａの光学素子３２，２０３２，３０３２，４０３２を、平面部３７（図２５の格子状ハッチ部分）を介して大素子幅Ｗａの別の四素子３２，２０３２，３０３２，４０３２と隣接させてもよい。この場合、小素子幅Ｗｂの光学素子３２，２０３２，３０３２，４０３２も、小素子幅Ｗｂの別の四素子３２，２０３２，３０３２，４０３２に対して、平面部３７を介して隣接する。尚、図２５は、第一実施形態に適用した変形例４を、示している。
【００７５】
第一〜第四実施形態に関する変形例５としては、図２６に示すように、走査面３１，４０３１のうち一部にて、隣接する光学素子３２，２０３２，３０３２，４０３２同士の素子幅Ｗが相異なっていれば、同面３１，４０３１のうち残部にて、当該隣接素子同士の素子幅Ｗを等しく設定してもよい。尚、図２６は、第一実施形態に適用した変形例５を、示している。
【００７６】
第四実施形態に関する変形例６としては、図２１，２７に示すように第二実施形態に準じて、隣接する光学素子４０３２同士のサグ量Ｓを、走査面４０３１全域にて等しく設定してもよい。尚、図２１は、第四実施形態に適用した変形例６も、同時に示しており、図２７は、第四実施形態に対して変形例２と共に適用した変形例６を、示している。
【００７７】
第一〜第四実施形態に関する変形例７としては、図２６に示すように、走査面３１，４０３１のうち一部にて、隣接する光学素子３２，２０３２，３０３２，４０３２同士のサグ量Ｓを相異ならせる一方、同面３１，４０３１のうち残部にて、当該隣接素子同士のサグ量Ｓを等しく設定してもよい。尚、図２６は、第一実施形態に適用した変形例７も、同時に示している。
【００７８】
第一〜第四実施形態に関する変形例８としては、図２４に示すように、同一の光学素子３２，２０３２，３０３２，４０３２に対して、水平方向ｘと垂直方向ｙとで相異なる素子幅Ｗ（Ｗａ又はＷｂ）を設定してもよい。尚、図２４は、第一実施形態に適用した変形例８も、同時に示している。
【００７９】
第一〜第四実施形態に関する変形例９としては、同一の光学素子３２，２０３２，３０３２，４０３２に対して、水平方向ｘと垂直方向ｙとで相異なる曲率半径Ｒ（Ｒａ又はＲｂ）を設定してもよい。
【００８０】
第一〜第四実施形態に関する変形例１０としては、三種類以上の素子幅Ｗを設定してもよい。また、第一、第三及び第四実施形態に関する変形例１１としては、三種類以上のサグ量Ｓを設定してもよい。さらにまた、第一〜第四実施形態に関する変形例１２としては、走査面３１，４０３１に投射されたレーザ光を透過することで、当該レーザ光を拡散させて出射する湾曲面３３，２０３３，３０３３，４０３３を、マイクロレンズとしての光学素子３２，２０３２，３０３２，４０３２の表面に形成してもよい。
【００８１】
第一〜第四実施形態に関する変形例１３としては、「投射器」であるレーザスキャナ１０のＭＥＭＳ２６として、二軸まわりに回転可能な一つの走査ミラーを採用してもよい。また、第一〜第四実施形態に関する変形例１４としては、車両１の投影面９１を形成する「表示部材」にウインドシールド９０以外の要素を採用してもよく、例えば、ウインドシールド９０の室内側の面に貼りつけた又はウインドシールド９０とは別体に形成されたコンバイナ等を、採用してもよい。さらにまた、第一〜第四実施形態に関する変形例１５としては、車両１以外の船舶乃至は飛行機等の各種移動体（輸送機器）に、本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１  車両、１０  レーザスキャナ、３０  スクリーン部材、３１，４０３１  走査面、３２，２０３２，３０３２，４０３２  光学素子、３３，２０３３，３０３３，４０３３  湾曲面、３４，２０３４，３０３４，４０３４  面頂点、３５，２０３５，３０３５，４０３５  境界、７０  虚像、７１  表示画像、９０  ウインドシールド、９１  投影面、１００  ＨＵＤ装置、４０３６  光学面、Ｐ  ピークピッチ、Ｒ  曲率半径、Ｒａ  大曲率半径、Ｒｂ  小曲率半径、Ｓ  サグ量、Ｓａ  大サグ量、Ｓｂ  小サグ量、Ｗ  素子幅、Ｗａ  大素子幅、Ｗｂ  小素子幅、ｘ  水平方向、ｙ  垂直方向、θ  出射角、λ  波長
【図１】
2014170214.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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