(57)【要約】【課題】コヒーレントな光束の２次元走査により表示される２次元画像の明るさを保持しつつ、干渉性ノイズを軽減することを課題とする。【解決手段】画像信号により強度変調されるコヒーレントな画素表示用ビームＬＣを、２次元偏向手段６により２次元的に偏向させ、偏向された画素表示用ビームにより、被走査面素子８を２次元的に走査して、被走査面素子に２次元画像を形成する２次元画像表示装置用の光走査装置は、被走査面素子８が、画素表示用ビームＬＣのビーム径より大きく、画素表示用ビームを拡散させる微細凸レンズが、画素ピッチに近いピッチで密接して配列された微細凸レンズ構造を有し、微細凸レンズ構造において隣接する微細凸レンズの境界部をなす面の曲率半径：ｒが、画素表示用ビームの波長：λよりも小さいことを特徴とする。【選択図】図１
2018063447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源からの光をマイクロレンズアレイに照射することで可視画像を表示させる画像表示装置に用いられるマイクロレンズアレイであって、
複数のマイクロレンズが、相互に近接して配列された構造を有し、隣接するマイクロレンズの境界部をなす面の曲率半径が、照射される前記光の波長よりも小さいマイクロレンズアレイ。
【請求項２】
請求項１記載のマイクロレンズアレイにおいて、
互いに波長の異なる複数の光により照射され、
隣接するマイクロレンズの境界部の曲率半径が、前記複数の光の波長のうちの最長波長よりも小さいマイクロレンズアレイ。
【請求項３】
請求項１または２記載のマイクロレンズアレイにおいて、
相互に近接して配列されたマイクロレンズが、配列の縦方向よりも横方向に広い拡散角で拡散させるアナモフィックなレンズであるマイクロレンズアレイ。
【請求項４】
請求項１〜３の任意の１に記載のマイクロレンズアレイにおいて、
相互に近接して配列されたマイクロレンズの個々が、長方形形状であり、正方行列状に配列されているマイクロレンズアレイ。
【請求項５】
請求項１〜３の任意の１に記載のマイクロレンズアレイにおいて、
相互に近接して配列されたマイクロレンズの個々が、六角形形状であり、ハニカム状に配列されているマイクロレンズアレイ。
【請求項６】
請求項５記載のマイクロレンズアレイにおいて、
マイクロレンズのハニカム状の配列が、ジグザグ型配列であるマイクロレンズアレイ。
【請求項７】
請求項５記載のマイクロレンズアレイにおいて、
マイクロレンズのハニカム状の配列が、アームチェア型配列であるマイクロレンズアレイ。
【請求項８】
請求項４〜７の任意の１に記載のマイクロレンズアレイにおいて、
マイクロレンズの横方向の実効画素ピッチ：ＳＸ、縦方向の実効画素ピッチ：ＳＹの比であるアスペクト比：ＳＹ／ＳＸが１より大きいマイクロレンズアレイ。
【請求項９】
請求項１〜８の任意の１に記載のマイクロレンズアレイにおいて、
マイクロレンズのレンズ面光軸が、マイクロレンズアレイの基準面に対して直交方向から傾いているマイクロレンズアレイ。
【請求項１０】
請求項１〜９の任意の１に記載のマイクロレンズアレイを用いた画像表示装置を備える移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロレンズアレイおよび移動体に関する。
【０００２】
この発明のマイクロレンズアレイは、光源からの光をマイクロレンズアレイに照射することで可視画像を表示させる画像表示装置に用いられるマイクロレンズアレイであって、自動車、列車、船舶、ヘリコプター、飛行機など各種の、運転可能な移動体に搭載される「ヘッドアップディスプレイ装置」に用いることができる。
【背景技術】
【０００３】
光ビームを走査して２次元画像を表示する２次元画像表示装置が、ヘッドアップディスプレイ装置等として提案され、実用化されつつある（特許文献１、２）。
【０００４】
このような２次元画像表示装置では、画像信号により強度変調される光ビームを、２次元偏向手段により２次元的に偏向させる。  
そして、偏向された光ビームにより、被走査面素子を２次元的に走査し、被走査面素子に２次元画像を形成する。  
形成された２次元画像を、虚像結像光学系により拡大虚像として結像させる。
【０００５】
そして、拡大虚像の結像位置よりも手前に設けた反射面素子により結像光束を観察部側へ反射させて観察する。
【０００６】
２次元画像形成に供する光ビームとしては、特許文献１、２に記載されたように、光エネルギ密度、指向性ともに高いレーザビームが好適である。
【０００７】
しかし、レーザビームはコヒーレントであるため、観察画像に、スペックル等の干渉によるノイズが観察画像に表れやすい。  
このようなノイズを以下「干渉性ノイズ」と呼ぶ。典型的な干渉性ノイズは「干渉縞」である。
【０００８】
「干渉性ノイズ」は、観察画像の像質を損ない、その視認性を悪くする。
【０００９】
特許文献１は、干渉性ノイズを除去する方法として、以下の方法を開示している。  
即ち、被走査面素子に、微小レンズ（凸シリンドリカルレンズ）を配列形成し、光走査するコヒーレントな光束の光束径を、微小レンズの配列ピッチよりも小さくする。
【００１０】
そして、光束が微小レンズの境界部を跨いで照射しないように、光束の走査に同期して、光束をパルス発光させ、光束が微小レンズにのみ入射するようにする。
【００１１】
別法としては、光束が微小レンズの境界部を照射しないように、境界部に遮光層を形成する。
【００１２】
これ等の方法は、干渉性ノイズの除去に有効である
しかし、光束の走査に同期して、光束をパルス発光させ、光束が微小レンズにのみ入射するようにするのは、光束を走査する部分の構成が複雑化する。
【００１３】
また、境界部に遮光層を形成する方法では、光束による連続走査が可能であるが、遮光部による遮光で、表示される２次元画像の明るさ（輝度）の低下を招来する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものである。  
即ち、この発明は、干渉性ノイズを軽減できる新規なマイクロレンズアレイの実現を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この発明のマイクロレンズアレイは、光源からの光をマイクロレンズアレイに照射することで可視画像を表示させる画像表示装置に用いられるマイクロレンズアレイであって、複数のマイクロレンズが、相互に近接して配列された構造を有し、隣接するマイクロレンズの境界部をなす面の曲率半径が、照射される光の波長よりも小さい。
【発明の効果】
【００１６】
この発明のマイクロレンズアレイでは、干渉性ノイズの軽減のためにマイクロレンズの境界部に遮光領域を用いる必要が無い。
【００１７】
マイクロレンズの境界部をなす面の曲率半径が、画素表示用ビームの波長よりも小さいので、この境界部で画素表示用ビームは拡散されない。
【００１８】
従って、境界部を透過したコヒーレントな光と、マイクロレンズで拡散された光束との干渉が有効に軽減され、干渉性ノイズを有効に軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】マイクロレンズアレイを用いる画像表示装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】微細凸レンズによる拡散と干渉性ノイズ発生を説明するための図である。
【図３】干渉性ノイズの除去を説明するための図である。
【図４】微細凸レンズの配列形態例を３例示す図である。
【図５】微細凸レンズの配列形態の他の例を５例示す図である。
【図６】アナモフィックな微細凸レンズを説明するための図である。
【図７】被走査面素子の例を２例説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施の形態を説明する。  
図１は、マイクロレンズアレイを用いる画像表示装置（以下「２次元画像表示装置」とも言う。）の実施の１形態を説明するための図である。
【００２１】
図１に即して説明する２次元画像表示装置は、２次元のカラー画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であり、図１（ａ）に装置の全体を説明図的に示す。
【００２２】
図１（ａ）において、符号１００で示す部分は「光源部」であり、この光源部１００からカラー画像表示用の画素表示用ビームＬＣが放射される。
【００２３】
画素表示用ビームＬＣは、赤（以下「Ｒ」と表示する。）、緑（以下、「Ｇ」と表示する。）、青（以下「Ｂ」と表示する。）の３色のビームを１本に合成したビームである。
【００２４】
即ち、光源部１００は、例えば、図１（ｂ）の如き構成となっている。
【００２５】
図１（ｂ）において、符号ＲＳ、ＧＳ、ＢＳで示す「光源としての半導体レーザ」は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂのレーザ光を放射する。
【００２６】
符号ＲＣＰ、ＧＣＰ、ＢＣＰで示すカップリングレンズは、半導体レーザＲＳ、ＧＳ、ＢＳから放射される各色のレーザ光の発散性を抑制する。
【００２７】
カップリングレンズＲＣＰ、ＧＣＰ、ＢＣＰにより発散性を抑制された各色レーザ光束は、アパーチュアＲＡＰ、ＧＡＰ、ＢＡＰにより光束径を規制される。
【００２８】
光束径を規制された各色レーザ光束はビーム合成プリズム１０１に入射する。  
ビーム合成プリズム１０１は、Ｒ色光を透過させＧ色光を反射するダイクロイック膜Ｄ１と、Ｒ・Ｇ色光を透過させＢ光を反射するダイクロイック膜Ｄ２を有する。
【００２９】
従って、ビーム合成プリズム１０１からは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色レーザ光束が１本の光束に合成されて射出する。
【００３０】
射出する光束は、レンズ１０２により所定の光束径の「平行ビーム」に変換される。  
この「平行ビーム」が、画素表示用ビームＬＣである。
【００３１】
画素表示用ビームＬＣを構成するＲ、Ｇ、Ｂの各色レーザ光束は、表示するべき「２次元のカラー画像」の画像信号により強度変調されている。
【００３２】
即ち、半導体レーザＲＳ、ＧＳ、ＢＳは、図示されない駆動手段により、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色成分の画像信号により発光強度を変調される。
【００３３】
光源部１００から射出した画素表示用ビームＬＣは、２次元偏向手段６に入射し、２次元的に偏向される。  
２次元偏向手段６は、この形態例では、微小なミラーを「互いに直交する２軸」を揺動軸として揺動するように構成されたものである。
【００３４】
即ち、２次元偏向手段６は具体的には、半導体プロセス等で微小揺動ミラー素子として作製されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）である。
【００３５】
２次元偏向手段は、この例に限らず、他の構成のもの、例えば、１軸の回りに揺動する微小ミラーを２個、揺動方向が互いに直交するように組み合わせたもの等でもよい。
【００３６】
上記の如く２次元的に偏向された画素表示用ビームＬＣは、凹面鏡７に入射し、「マイクロレンズアレイ」である被走査面素子８に向けて反射される。
【００３７】
凹面鏡７の光学作用は、２次元的に偏向されて入射する画素表示用ビームＬＣを反射し、反射された画素表示用ビームＬＣの向きを、一定方向に揃えることである。  
即ち、凹面鏡７により反射された画素表示用ビームＬＣは、２次元偏向手段６による偏向に伴い平行移動しつつ被走査面素子８に入射し、被走査面素子を２次元的に走査する。
【００３８】
この２次元的な走査により、被走査面素子８に「カラーの２次元画像」が形成される。
【００３９】
勿論、各瞬間に表示されるのは「画素表示用ビームＬＣが、その瞬間に照射している画素のみ」である。
【００４０】
カラーの２次元画像は、画素表示用ビームＬＣによる２次元的な走査により「各瞬間に表示される画素の集合」として形成される。  
被走査面素子８に、上記の如く形成された「カラーの２次元画像」を構成する光は、凹面鏡９に入射して反射される。
【００４１】
図１には示されていないが、被走査面素子８は後述する「微細凸レンズ構造」を有している。この微細凸レンズ構造と凹面鏡９とは、虚像結像光学系を構成する。
【００４２】
「虚像結像光学系」は、前記カラーの２次元画像の拡大虚像１２を結像させる。  
拡大虚像１２の結像位置の手前側には、反射面素子１０が設けられ、拡大虚像１２を結像する光束を、観察者１１（図には観察者の目を示す。）の側へ反射する。
【００４３】
この反射光により、観察者１１は拡大虚像１２を視認できる。
【００４４】
図１（ａ）に示す如く、図の上下方向を「Ｙ方向」、図面に直交する方向を「Ｘ方向」とする。
【００４５】
図１（ａ）に示す場合には、Ｙ方向は通常、観察者１１にとって上下方向であり、この方向を「縦方向」と呼ぶ。
【００４６】
Ｘ方向は通常、観察者１１にとって左右方向であり、この方向を「横方向」と呼ぶ。
【００４７】
被走査面素子８は、上述の如く、微細凸レンズ構造を有している。  
後述するように、微細凸レンズ構造は「微細凸レンズが、画素ピッチに近いピッチで密接して配列された」ものである。
【００４８】
そして、個々の微細凸レンズは、画素表示用ビームを拡散させる機能を持つ。  
以下に、この拡散機能を簡単に説明する。
【００４９】
図１（ｃ）において、符号Ｌ１〜Ｌ４は、被走査面素子８に入射する４本の画素表示用ビームを示している。
【００５０】
これ等４本の画素表示用ビームＬ１〜Ｌ４は、被走査面素子８に形成される２次元画像の４隅に入射する画素表示用ビームであるとする。
【００５１】
これら４本の画素表示用ビームＬ１〜Ｌ４は、被走査面素子８を透過すると、ビームＬ１１〜Ｌ１４のように変換される。
【００５２】
仮に、画素表示用ビームＬ１〜Ｌ４で囲まれる４辺形形状の光束を、被走査面素子８に入射させると、この光束は「ビームＬ１１〜Ｌ１４で囲まれる発散性の光束」となる。
【００５３】
実際には、画素表示用ビームは、ある瞬間には被走査面素子８の特定部分に入射しており、微細凸レンズにより「発散性の光束」に変換される。
【００５４】
微細凸レンズのこの機能が「拡散機能」である。
【００５５】
「ビームＬ１１〜Ｌ１４で囲まれる発散性の光束」は、このように発散性光束に変換された画素表示用ビームを時間的に集合した結果である。
【００５６】
画素表示用ビームを拡散させるのは「反射面素子１０により反射された光束が、観察者１１の目の近傍の広い領域を照射する」ようにするためである。
【００５７】
上記拡散機能が無い場合には、反射面素子１０により反射された光束が「観察者１１の目の近傍の狭い領域」のみ照射する。
【００５８】
このため、観察者１１が頭部を動かして、目の位置が上記「狭い領域」から逸れると、観察者１１は拡大虚像１２を視認できなくなる。
【００５９】
上記のように、画素表示用ビームＬＣを拡散することにより、反射面素子１０による反射光束は、観察者１１の目の近傍の広い領域を照射する。
【００６０】
従って、観察者が「頭を少々動かし」ても、拡大虚像１２を確実に視認できる。
【００６１】
上記の如く、説明中の形態例において、被走査面素子８に入射する画素表示用ビームＬＣは平行ビームであるが、被走査面素子８を透過した後は発散性のビームとなる。
【００６２】
マイクロレンズアレイである被走査面素子８は、画素表示用ビームＬＣを拡散させる微細凸レンズが、画素ピッチに近いピッチで密接して配列された「微細凸レンズ構造」を有する。
【００６３】
微細凸レンズは「画素表示用ビームＬＣのビーム径」より大きい。
【００６４】
微細凸レンズを「画素表示用ビームＬＣのビーム径」より大きくするのは、干渉性ノイズの低減のためであり、以下これを、図２及び図３を参照して説明する。
【００６５】
図２（ａ）において、符号８０２は被走査面素子を示す。  
被走査面素子８０２は、微細凸レンズ８０１を配列した微細凸レンズ構造を有する。
【００６６】
符号８０３で示す「画素表示用ビーム」の光束径８０７は、微細凸レンズ８０１の大きさよりも小さい。
【００６７】
即ち、微細凸レンズ８０１の大きさは、光束径８０７よりも大きい。  
なお、説明中の形態例で、画素表示用ビーム８０３はレーザ光束であり、光束中心のまわりにガウス分布状の光強度分布をなす。  
従って、光束径８０７は、光強度分布における光強度が「１／ｅ２」に低下する光束半径方向距離である。
図２（ａ）では、光束径８０７は微細凸レンズ８０１の大きさに等しく描かれているが、光束径８０７が「微細凸レンズ８０１の大きさ」に等しい必要は無い。
微細凸レンズ８０１の大きさを食み出さなければよい。
【００６８】
図２（ａ）において、画素表示用ビーム８０３は、その全体が１個の微細凸レンズ８０１に入射し、発散角８０５をもつ拡散光束８０４に変換される。
【００６９】
なお、「発散角」は、以下において「拡散角」と呼ぶこともある。
【００７０】
図２（ａ）の状態では、拡散光束８０４は１つで、干渉する光束が無いので、干渉性ノイズは発生しない。
【００７１】
なお、拡散角８０５の大きさは、微細凸レンズ８０１の形状により適宜設定できる。
【００７２】
図２（ｂ）では、画素表示用ビーム８１１は、光束径が微細凸レンズの配列ピッチ８１２の２倍となっており、２個の微細凸レンズ８１３、８１４に跨って入射している。
【００７３】
この場合、画素表示用ビーム８１１は、入射する２つの微細凸レンズ８１３、８１４により２つの発散光束８１５、８１６のように拡散される。
【００７４】
２つの発散光束８１５、８１６は、領域８１７において重なり合い、この部分で互いに干渉して干渉性ノイズを発生する。
【００７５】
図３（ａ）は、画素表示用ビーム８２４が、被走査面素子８２１の２つの微細凸レンズ８２２、８２３に跨って入射している状態を示す。
【００７６】
画素表示用ビーム８２４の光束径は、微細凸レンズ８２２等の大きさに等しい。  
この場合、微細凸レンズ８２２に入射したビーム部分は発散光束８２６となり、微細凸レンズ８２３に入射したビーム部分は発散光束８２７となって拡散される。
【００７７】
発散光束８２６と８２７とは、互いに遠ざかる方向へ拡散されるので、これらが相互に重なり合うことはなく、従って、この状態で干渉性ノイズは発生しない。
【００７８】
即ち、微細凸レンズにより拡散された光束の干渉による干渉性ノイズは、画素表示用ビーム８２４のビーム径を「微細凸レンズ８２２の大きさ以下」にすれば発生しない。
【００７９】
微細凸レンズの径と、被走査面素子に入射する画素表示用ビームのビーム径の具体的な数値例を例示する。
【００８０】
画素表示用ビームのビーム径を、例えば１５０μｍ程度に設定することは容易である。
【００８１】
この場合には、微細凸レンズ構造を構成する微細凸レンズの大きさは、上記１５０μｍ以上の大きさ、例えば、１６０μｍ、２００μｍ等に設定すれば良い。
【００８２】
図３（ａ）に示す被走査面素子８２１では、微細凸レンズ８２２、８２３・・は隙間なく配列されている。
【００８３】
従って、隣接する微細凸レンズ面の「境界部の幅（以下「境界幅」とも言う。）は０」である。  
このため、微細凸レンズ８２２、８２３に、図の如く入射する画素表示用ビーム８２４から発生する発散光束は、発散光束８２６、８２７のみである。
【００８４】
しかしながら、実際に形成される微細凸レンズ構造では「隣接する微細凸レンズの境界幅が０となる」ことは無い。
【００８５】
即ち、図３（ｂ）に示す被走査面素子８３１のように、実際に形成される微細凸レンズ構造では、微細凸レンズ８３３、８３４の境界部８３５は「幅：０」とはならない。
【００８６】
微細凸レンズ８３３、８３４の境界部８３５は、微視的には曲面が滑らかに連続しており、境界部８３５には曲面が形成される。
【００８７】
このように境界部８３５に形成された曲面は、この部分に画素表示用ビームが入射すると、入射光部分に対して「微小なレンズ面」として作用する。
【００８８】
従って、微細凸レンズ８３３、８３４に跨って入射する画素表示用ビーム８３２は、発散光束８３６、８３７とともに発散光束８３８も発生させる。
【００８９】
発散光束８３８は境界部８３５の曲面のレンズ作用により発生し、発散光束８３６、８３７と、領域８３９、８４０において重なり合って干渉し、干渉性ノイズを発生させる。
【００９０】
図３（ｃ）は、微細凸レンズ構造における「干渉性ノイズの軽減ないし防止」を説明するための図である。
【００９１】
微細凸レンズ構造において、微細凸レンズ８４１、８４２のレンズ面が緩やかに繋がった境界部８４３の曲面形状は、それ自体が「微小なレンズ面」をなしている。
【００９２】
境界部８４３の曲面形状の曲率半径を図の如く「ｒ」とする。
【００９３】
ここで、説明の簡単のため、微細凸レンズ構造に入射する画素表示用ビームを「波長：λの単色レーザ光束」とする。
【００９４】
境界部８４３の曲率半径：ｒが、画素表示用ビームの波長：λよりも大きい場合（ｒ＞λ）、曲率半径：ｒの曲面は、入射する画素表示用ビームに対してレンズ作用を及ぼす。
【００９５】
従ってこの場合、境界部８４３を通過するビーム成分は発散され、微細凸レンズ８４１、８４２により拡散された光束と重なり合って干渉し、干渉性ノイズを発生する。
【００９６】
一方、境界部８４３の曲率半径：ｒが、画素表示用ビームの波長：λより小さくなると、境界部８４３は画素表示用ビームに対して「サブ波長構造」となる。  
周知の如く、サブ波長構造は「サブ波長構造よりも大きい波長の光」に対してはレンズ作用を生じない。  
従って、波長：λより小さい曲率半径：ｒをもった境界部８４３は「レンズ」として作用せず、画素表示用ビームを直進的に透過させ、発散させることがない。
【００９７】
このため、境界部８４３を直進的に透過したビーム部分と、微細凸レンズ８４１、８４２により拡散された発散光束とは重なり合わず、干渉による干渉性ノイズは発生しない。
【００９８】
即ち、画素表示用ビームのビーム径：ｄ、波長：λ、微細凸レンズの大きさ：Ｄ、境界部をなす面の曲率半径：ｒの大小関係は、以下のように定めるのが良い。
Ｄ＞ｄ、λ＞ｒ    
【００９９】
表示すべき２次元の拡大虚像がモノクロ画像である場合には、波長：λの単色のコヒーレント光により画素表示用ビームが形成される。
従って、上記の大小関係を満足することにより干渉性ノイズを抑制できる。
【０１００】
説明中の実施の形態のように、２次元のカラー画像（拡大虚像）を表示する場合、画素表示用ビームＬＣは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のビームの合成されたものである。
【０１０１】
これ等の３ビームの波長をλＲ（＝６４０ｎｍ）、λＧ（＝５１０ｎｍ）、λＢ（＝４４５ｎｍ）とすると、これらの大小関係は「λＲ＞λＧ＞λＢ」である。
【０１０２】
従って、干渉性ノイズ防止の観点からすれば、上記境界部をなす面の曲率半径：ｒを、最短波長：λＢよりも小さく、例えば、４００ｎｍとすればよい。
【０１０３】
しかし、最長波長：λＲよりも小さい曲率半径：ｒ（例えば６００ｎｍ）を設定すれば、画像表示ビームのＲ成分による干渉性ノイズを防止できる。
【０１０４】
即ち、干渉性ノイズを有効に軽減させることができる。
【０１０５】
「ｒ（例えば５００ｎｍ）＜λＧ」とすれば、画像表示ビームのＲ成分およびＧ成分の光による干渉性ノイズを防止できる。
画素表示用ビームＬＣが「Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のビームの合成されたもの」である場合、
干渉性ノイズは、これら３色の成分について独立に発生する。
そして、これら独立した３色の干渉性ノイズの「総体」が、視認される干渉性ノイズとなる。
従って、３色の干渉性ノイズのうち、１色でも干渉性ノイズが無くなれば、視認される干渉性ノイズは大幅に改善され、観察画像の画質向上に寄与する。
従って、干渉性ノイズの防止効果は、３色のうちで最も長波長のＲ成分のみでも効果があり、次いでＧ成分、Ｂ成分という順で「低減効果」が向上する。  
したがって、最長波長：λＲよりも小さい曲率半径：ｒ（例えば６００ｎｍ）を設定すれば、干渉性ノイズの軽減上、一定の効果を達成できる。
干渉性ノイズの視認性は、波長やビーム径・マルチ／シングルモードなどでノイズ強度は変わるが、一般的にはＲ≒Ｇ＞Ｂの順で高い。  
即ち、波長：λＢの光は人間の眼の視感度が低く、干渉性ノイズは目立ちにくい。  
従って、波長：λＧよりも小さい曲率半径：ｒ（例えば５００ｎｍ）を設定すれば、視認性の比較的高い波長：λＲとλＧの光による干渉性ノイズを軽減できる。
視感度が低い波長：λＢの光による干渉性ノイズは発生しても、さほど目立たない。
勿論、波長：λＢよりも小さい曲率半径：ｒ（例えば４００ｎｍ）を設定すれば、上記の如く、干渉性ノイズを更に有効に軽減できる。
【０１０６】
微細凸レンズ構造を構成する微細凸レンズの大きさは、上記の如く、１００μｍオーダであり、これは通常の「マイクロレンズ」として実現できる。
【０１０７】
また、微細凸レンズを配列した微細凸レンズ構造は「マイクロレンズアレイ」として実現できる。
【０１０８】
従って、以下、微細凸レンズを「マイクロレンズ」とも呼び、微細凸レンズ構造を「マイクロレンズアレイ」とも呼ぶこととする。
【０１０９】
マイクロレンズアレイは、一般に、マイクロレンズアレイのレンズ面アレイの転写面を持つ金型を作製し、この金型を用いて、樹脂材料に金型面を転写して作製される。  
金型における転写面の形成は、切削やフォトリソグラフィなどを用いて形成する方法が知られている。
【０１１０】
また、樹脂材料への転写面の転写は、例えば「射出成形」で行うことができる。
【０１１１】
隣接マイクロレンズの境界部における曲率半径を小さくすることは、境界幅を小さくすることにより実現できる。  
小さい境界幅は、隣接マイクロレンズ面の形成する境界部を「尖鋭化」することにより実現できる。
【０１１２】
マイクロレンズアレイ用の金型において、「隣接マイクロレンズ間の境界幅」の大きさを波長オーダまで小さくする工法は、種々の方法が知られている。
【０１１３】
例えば、特許文献３は、異方性エッチングおよびイオン加工により各マイクロレンズの曲率半径を増加させ、境界部の非レンズ部分を除去する方法を開示している。
【０１１４】
また、特許文献４は、等方性ドライエッチングを用いて、隣接マイクロレンズ間の平坦面を除去する方法を開示している。
【０１１５】
例えば、これらの公知の方法を用いることにより、隣接マイクロレンズ間の境界部を成す面の曲率半径が、十分に小さいマイクロレンズアレイを作製可能である。
即ち、上に説明した被走査面素子は、複数のマイクロレンズが相互に近接して配列した構造を有するマイクロレンズアレイとして構成できる。
隣接するマイクロレンズの境界部をなす面の曲率半径：ｒを６４０ｎｍよりも小さいマイクロレンズアレイとして形成することにより、Ｒ成分光の干渉性ノイズを防止できる。
また、上記曲率半径：ｒを５１０ｎｍよりも小さいマイクロレンズアレイとして形成すれば、Ｒ成分光とＧ成分光による干渉性ノイズを防止できる。
隣接するマイクロレンズの境界部をなす面の曲率半径：ｒを４４５ｎｍよりも小さいマイクロレンズアレイとして形成すれば、Ｒ、Ｇ、Ｂ成分光の干渉性ノイズを防止できる。
【０１１６】
上には、図１に示す２次元画像表示装置（ヘッドアップディスプレイ装置）について説明した。
２次元画像表示装置は、光源部と、該光源部からの光によって画像を形成するための画像形成素子と、前記画像を形成する光が照射される被走査面素子と、を備え、前記被走査面素子に照射された光を用いて画像を表示させる画像表示装置である。
被走査面素子は、複数のマイクロレンズが、相互に近接して配列されたマイクロレンズアレイ構造を有し、隣接するマイクロレンズの境界部をなす面の曲率半径：ｒが、前記光の波長：λよりも小さい。
【０１１７】
図１に示す凹面鏡７は「２次元的に偏向されて入射する画素表示用ビームＬＣを反射し、反射された画素表示用ビームＬＣの向きを、一定方向に揃える機能」を持つ。  
即ち、凹面鏡７は「２次元的に偏向された画素表示用ビームの偏向範囲を調整し、被走査面素子の走査範囲を規制する偏向範囲規制手段」として機能する。
【０１１８】
このような偏向範囲規制手段は、２次元偏向手段６により２次元的に偏向された画素表示用ビームの偏向角がさほど大きくない場合には、省略することもできる。
【０１１９】
次に、微細凸レンズ構造（マイクロレンズアレイ）における微細凸レンズ（マイクロレンズ）の配列形態の例を説明する。
【０１２０】
マイクロレンズアレイおよびマイクロレンズに対する条件は上記の如くである。
【０１２１】
即ち、「画素表示用ビームのビーム径より大きい微細凸レンズが、画素ピッチに近いピッチで密接して配列されて微細凸レンズ構造を構成」する。
【０１２２】
この条件が満足されれば、マイクロレンズの配列は適宜で良いが、具体的な形態を３例、図４に示す。  
図４（ａ）に形態例を示すマイクロレンズアレイ８７は、正方形形状のマイクロレンズ８７１１、８７１２・・等を正方行列状に配列したものである。
【０１２３】
このような配列を「正方行列状配列」と呼ぶ。
【０１２４】
ヘッドアップディスプレイ装置において表示される２次元画像（拡大虚像）の画素数は、マイクロレンズアレイにおけるマイクロレンズの配列周期で決定される。
【０１２５】
図４（ａ）の配列の場合、Ｘ方向に隣接するマイクロレンズ８７１１、８７１２の中心間距離をＸ１とする。
【０１２６】
また、図においてＹ方向に隣接するマイクロレンズ８７１１、８７２１の中心間距離をＹ１とする。これら、Ｘ１、Ｙ１を「１画素の実効サイズ」と見做すことができる。
【０１２７】
「１画素の実効サイズ」を以下において「１画素の実効ピッチ」あるいは「実効画素ピッチ」とも呼ぶ。
【０１２８】
図４（ｂ）に形態例を示すマイクロレンズアレイ８８は、正六角形形状のマイクロレンズ８８１１、８８２１・・を稠密に配列したものである。
【０１２９】
この場合のマイクロレンズの配列では、配列されるマイクロレンズ８８１１等は、Ｘ方向に平行な辺を持たない。
【０１３０】
即ち、Ｘ方向に配列するマイクロレンズの上辺・下辺は「ジグザク状」になるので、このような配列を「ジグザグ型配列」と呼ぶ。
【０１３１】
図４（ｃ）に形態例を示すマイクロレンズアレイ８９は、正六角形形状のマイクロレンズ８９１１、８９２１・・を稠密に配列したものである。
【０１３２】
この場合のマイクロレンズの配列では、配列されるマイクロレンズ８９１１等は、Ｘ方向に平行な辺を持っている。この場合の配列を「アームチェア型配列」と呼ぶ。  
ジグザグ型配列とアームチェア型配列を合わせて「ハニカム型配列」と呼ぶ。
【０１３３】
図４（ｃ）に示すアームチェア型配列は、図４（ｂ）に示すジグザグ型配列を、９０度回転させた配列である。  
ジグザグ型配列では、マイクロレンズの配列では、図に示すＸ２を「Ｘ方向の実効画素ピッチ」、Ｙ２を「Ｙ方向の実効画素ピッチ」と見做すことができる。
【０１３４】
アームチェア型配列では、図に示すＸ３を「Ｘ方向の実効画素ピッチ」、Ｙ３を「Ｙ方向の実効画素ピッチ」と見做すことができる。
【０１３５】
図４（ｂ）で、実効画素ピッチ：Ｙ２は、マイクロレンズ８８２１の中心と、マイクロレンズ８８１１の右側の辺の中点との距離である。
【０１３６】
図４（ｃ）で、実効画素ピッチ：Ｘ３は、マイクロレンズ８９１１の右側に接する２つのマイクロレンズの接する辺の中点とマイクロレンズ８９１１の中心との距離である。
【０１３７】
ジグザク型配列においては、Ｘ方向の実効画素ピッチ：Ｘ２が小さいので、画像表示におけるＸ方向の分解能を向上させることができる。
【０１３８】
また、アームチェア型配列においては、Ｙ方向の分解能を向上させることができる。
【０１３９】
このように、マイクロレンズをハニカム型に配列することにより、実際のレンズ径よりも小さい画素を実効的に表現でき、実効画素数を向上させることが可能である。
【０１４０】
上述の如く、被走査面素子の微細凸レンズ構造（マイクロレンズアレイ）において、隣接するマイクロレンズの境界部は、曲率半径：ｒを有する。
【０１４１】
曲率半径：ｒは、例えば、画素表示用ビームのＲ成分の波長：λＲよりも小さい。
【０１４２】
従って前述の如く、Ｒ成分のコヒーレント光の干渉による干渉性ノイズは防止される。
【０１４３】
しかし、画素表示用ビームのＧ成分光の波長：λＧやＢ成分光の波長：λＢよりも、前記曲率半径：ｒが大きければ、これ等の光は境界部で拡散され、互いに干渉する。
【０１４４】
従って、この干渉による干渉性ノイズは発生する。
【０１４５】
この場合、図４（ａ）の「正方行列状配列」であると、境界部での発散（拡散）は、図のＸａ方向およびＹａ方向の２方向に生じ、それぞれが干渉性ノイズの原因となる。
【０１４６】
これに対し、図４（ｂ）の配列だと、境界部での発散は、８Ａ、８Ｂ、８Ｃの３方向に起こる。また、図４（ｃ）の場合だと、９Ａ、９Ｂ、９Ｃの３方向に拡散する。
【０１４７】
即ち、境界部での発散は、正方行列状配列では２方向、ハニカム状配列では３方向に生じる。
【０１４８】
従って、干渉性ノイズの発生は、正方行列状配列では２方向的、ハニカム状配列では３方向的に生じる。
【０１４９】
即ち、発生する干渉性ノイズは、正方行列状配列では「２方向に分散」されるのに対し、ハニカム状の配列では「３方向に分散」される。
【０１５０】
干渉性ノイズを生じさせるコヒーレント光の最大強度は一定であるので、分散される数が大きいほど、発生する干渉性ノイズのコントラストは弱められて視認されにくくなる。
【０１５１】
従って、「境界部の曲率半径：ｒよりも小さい波長の成分による干渉性ノイズ」の発生を許容する場合には、マイクロレンズの配列は「ハニカム状配列」とするのがよい。
【０１５２】
図１（ａ）に即して説明したように、２次元の拡大虚像１２を結像する虚像結像光学系は、凹面鏡９とにより構成される。
【０１５３】
即ち、個々のマイクロレンズで拡散された光束を便宜上「画素光束」と呼ぶと、この画素光束が凹面鏡９により当該画素の拡大虚像として結像される。
拡大虚像１２は、凹面鏡９により虚像として結像される拡大画素像の集合である。
【０１５４】
微細凸レンズであるマイクロレンズに「アナモフィックな機能」を持たせると、拡散される画素光束の発散角を直交する２方向で異ならせることができる。
【０１５５】
図６を参照すると、図６において符号８０は、被走査面素子８に形成されたマイクロレンズ（微細凸レンズ）の個々を説明図として楕円形状にして示している。  
勿論、説明図であるから、マイクロレンズ相互の境界部の大きさは度外視されている。
図６におけるマイクロレンズ８０は、Ｘ方向のパワーがＹ方向のパワーよりも大きい場合を示している。  
即ち、マイクロレンズ面の曲率は、Ｘ方向の曲率がＹ方向の曲率より大きい。
【０１５６】
図の如く、画素表示用ビームＬＣがマイクロレンズ８０に入射すると、射出する発散ビーム（拡散ビーム）は、その光束断面ＦＸが「Ｘ方向に長い楕円形状」になる。
【０１５７】
換言すれば、マイクロレンズ８０により拡散された画素光束の拡散角は、Ｘ方向の拡散角がＹ方向の拡散角より大きい。
【０１５８】
即ち、観察者１１から見た拡大虚像１２は、その視野角がＸ方向において大きい。
図６には、説明図として、マイクロレンズ８０をＹ方向に長い縦長の楕円形状として示した。
マイクロレンズの形状は、例えば、後述の図５（ｂ）に示すマイクロレンズ９２１１等のように「Ｙ方向に長い縦長の６角形形状」であることもある。
この場合、Ｘ方向のパワーがＹ方向のパワーよりも大きい場合であれば、マイクロレンズ９２１１による拡散ビームの光束断面は「Ｘ方向に長い横長の６角形形状」となる。
【０１５９】
上に説明したヘッドアップディスプレイ装置は、例えば、自動車等の車載用として用いることができ、Ｘ方向は「運転席から見て横方向」、Ｙ方向は「縦方向」である。
【０１６０】
反射面素子１０は、この場合、自動車のフロントガラスである。  
この場合、フロントガラス前方に拡大虚像１２として、例えば「ナビゲーション画像」を表示でき、観察者１１である運転者は、この画像を運転席に居ながら観察できる。
【０１６１】
このような場合、表示される拡大虚像は「運転者の目の位置がＸ方向に移動しても確実に視認できる」ように、Ｘ方向に画角の大きい画像であることが一般に好ましい。
【０１６２】
観測者である運転者が、左右斜め方向から表示画像を見た場合にも、表示を認識できるように、横方向には縦方向に比して大きな視野角が要求されるからである。  
このため、長手方向（Ｘ方向）には短手方向（Ｙ方向）に比して大きな拡散角（非等方拡散）が要求されるのである。
【０１６３】
従って、被走査面素子の微細凸レンズをアナモフィックなレンズとし、画素表示用ビームを拡散させる拡散角を「２次元画像の横方向を縦方向よりも広く」するのが好ましい。
【０１６４】
このようにして、ヘッドアップディスプレイの要求画角を満たす必要最小限の範囲に光を発散させ、光の利用効率を向上させ、表示画像の輝度を向上させることが可能である。
【０１６５】
勿論、上記のような「非等方拡散」ではなく、縦方向と横方向で拡散角が等しい「等方拡散」とする場合も可能である。
【０１６６】
微細凸レンズ（マイクロレンズ）は、そのレンズ面を「非球面」として形成できることが従来から知られている。
【０１６７】
直上に説明したアナモフィックなレンズ面も「非球面」であるが、微細凸レンズのレンズ面をより一般的な非球面として形成でき、収差補正を行なうこともできる。
【０１６８】
収差の補正により「拡散の強度ムラ」を低減することも可能である。
【０１６９】
図４に示した微細凸レンズ構造（マイクロレンズアレイ）における個々の微細凸レンズ（マイクロレンズ）は、正方形もしくは正六角形であった。
【０１７０】
微細凸レンズの形状はこのように正多角形である必要はなく、図４に示したマイクロレンズ形状を１方向に引き伸ばした形状でもよい。
【０１７１】
この場合、正方形形状であったものは「長方形形状」となり、正六角形状であったものは、細長い変形六角形になる。
【０１７２】
微細凸レンズ構造の実効画素ピッチは、図４（ａ）〜（ｃ）の配列では、Ｘ方向につきＸ１〜Ｘ３、Ｙ方向につきＹ１〜Ｙ３であった。  
このように定められるＸ方向の実効画素ピッチを一般に「ＳＸ」、Ｙ方向の実効画素ピッチを一般に「ＳＹ」とするとき、両者の比：ＳＹ／ＳＸを「アスペクト比」と言う。
【０１７３】
図４（ａ）の場合、アスペクト比は「Ｙ１／Ｘ１」であり、Ｘ１＝Ｙ１であるから、アスペクト比は１である。
【０１７４】
図４（ｂ）の場合のアスペクト比は「Ｙ２／Ｘ２」であり、Ｙ２＞Ｘ１であるから、アスペクト比は１より大きい。
【０１７５】
図４（ｃ）の場合のアスペクト比は「Ｙ３／Ｘ３」であり、Ｙ３＜Ｘ３であるから、アスペクト比は１よりも小さい。
【０１７６】
図５（ａ）〜（ｅ）に示す微細凸レンズ構造では、実効画素ピッチを、図４の場合と同様にして以下の如くに定める。
【０１７７】
即ち、Ｘ方向、Ｙ方向の実効画素ピッチは、図５の「Ｘ１１、Ｙ１１」、「Ｘ１２、Ｙ１２」、「Ｘ１３、Ｙ１３」である。
【０１７８】
図５（ａ）の微細凸レンズ構造は、長方形形状の微細凸レンズ９１１１、９１１２、・・９１２１・・の正方行列状配列であり、アスペクト比は１よりも大きい。
【０１７９】
図５（ｂ）〜（ｅ）に示す微細凸レンズ構造は、ハニカム型配列である。
【０１８０】
図５（ｂ）〜（ｅ）に示すハニカム型配列では、アスペクト比「Ｙ１２／Ｘ１２」、「Ｙ１３／Ｘ１３」はいずれも１より大きい。
【０１８１】
図５に示す微細凸レンズ構造の５例は何れも「微細凸レンズ」は、Ｙ方向の長さがＸ方向の長さよりも大きい。
【０１８２】
このように「Ｙ方向の長さがＸ方向の長さより大きい形状の微細凸レンズ」の場合、微細凸レンズの形状として、Ｘ方向の曲率をＹ方向の曲率より大きくするのが容易である。
【０１８３】
従って、前述した「Ｘ方向のパワーがＹ方向のパワーよりも大きくなるアナモフィックな光学機能」を実現しやすい。
【０１８４】
例えば、図５（ａ）に示す例の場合、具体例として例えば、Ｘ１１＝１５０μｍ、Ｙ１１＝２００μｍ、アスペクト比＝２００／１５０＝４／３＞１を挙げることができる。
【０１８５】
勿論、この場合には、画素表示用ビームのビーム径は１５０μｍよりも小さくする。
【０１８６】
図５（ｂ）〜（ｄ）に示す微細凸レンズの配列は、何れもハニカム型配列であり、個々の微細凸レンズは「Ｙ方向に長い形状」となっている。
【０１８７】
図５（ｂ）の配列は「ジグザグ型配列」であり、（ｃ）〜（ｅ）の配列は何れも「アームチェア型配列」である。
【０１８８】
図５（ｂ）の「ジグザグ型の縦長ハニカム型配列」と、（ｃ）の「アームチェア型の縦長ハニカム配列」は何れも使用可能である。
【０１８９】
しかし、図５（ｃ）の配列例は（ｂ）の配列例に対して以下の如き利点を有する。
【０１９０】
即ち、（ｂ）の配列に比して、（ｃ）の配列では、微細凸レンズにおける「Ｘ方向とＹ方向のサイズの差」が小さく、縦横方向の実効画素サイズの差が小さくなる。
【０１９１】
具体的な寸法を挙げる。  
例えば、図５（ｂ）において、微細凸レンズ９２１１、９２１２等のＸ方向のレンズ径：Ｒ２ｘ＝１００μｍ、Ｙ方向のレンズ径：Ｒ２ｙ＝２００ｕｍとする。
【０１９２】
このとき、Ｘ方向の実効画素ピッチ（＝Ｘ１２）は５０μｍ、Ｙ方向の実効画素ピッチ（＝Ｙ１２）は１５０μｍとなる。
【０１９３】
同様に、図５（ｃ）において、微細凸レンズ９３１１、９３１２等の、Ｘ方向のレンズ径：Ｒ３ｘ＝１００μｍ、Ｙ方向のレンズ径：Ｒ３ｙ＝２００μｍとする。
【０１９４】
このとき、Ｘ方向の実効画素ピッチ（＝Ｘ１３）は７５μｍ、Ｙ方向の実効画素ピッチ（＝Ｙ１３）＝１００μｍとなる。
【０１９５】
従って、Ｘ、Ｙ方向の実効画素ピッチは、図５（ｃ）の配列のほうが（ｂ）の配列の場合よりも互いに近い値になる。
【０１９６】
図５の（ｄ）と（ｅ）に示すハニカム型配列は、何れも、図５（ｃ）の配列のものとおなじ実効画素ピッチ：Ｘ１３、Ｙ１３をもつ。  
図５（ｄ）においては、微細凸レンズ９４１１、９４２１等は、Ｘ方向に平行な上下の辺が短く、斜辺が長い。  
また、図５（ｅ）においては、微細凸レンズ９５１１、９５２１等は、Ｘ方向に平行な上下の辺が長く、斜辺が短い。
【０１９７】
これら図５（ｄ）、（ｅ）に示す配列においても、微細凸レンズ構造が縦長構造であることによるＸ、Ｙ方向の実効画素ピッチの均等化が可能である。  
図５（ｃ）〜（ｅ）に示す如き「微細凸レンズの形状」は、例えば、発散光束の発散角制御のため、任意に選択することが可能である。  
このように、微細凸レンズの縦長六角形の形状は、どのような辺の長さでも良い。
【０１９８】
従って、アームチェア型の縦長ハニカム配列は、輝度及び実行画素数の向上に加え、Ｘ方向（横方向）、Ｙ方向（縦方向）の実効画素ピッチの差を小さくすることができる。
【０１９９】
図１（ａ）に示したヘッドアップディスプレイ装置においては、画素表示用ビームＬＣは、被走査面素子８の微細凸レンズ構造に直交入射している。
【０２００】
しかし、画素表示用ビームの被走査面素子への入射形態は、このような「直交入射」に限らない。
【０２０１】
例えば、光源部から反射面素子に到る光学素子の配列を工夫して、ヘッドアップディスプレイ装置をコンパクト化する場合には、図７（ａ）のような入射形態が考えられる。
【０２０２】
即ち、図７（ａ）の例では、画素表示用ビームＬＣが、被走査面素子８に対して傾いて入射している。
【０２０３】
微細凸レンズのレンズ面を「非球面」とするような場合、画素表示用ビームＬＣは、非球面の光軸に対して傾いて入射することになり、非球面の機能を生かせない場合もある。
【０２０４】
このような場合には、図７（ｂ）の被走査面素子８ａのように、微細凸レンズＭＬのレンズ面光軸ＡＸを、被走査面素子８ａの基準面に対して直交方向から傾けるのが良い。
【０２０５】
このようにして、レンズ面光軸ＡＸを画素表示用ビームＬＣの入射方向に平行、もしくはこれに近い方向とすることができる。
【０２０６】
なお、被走査面素子８ａの基準面は、微細凸レンズＭＬがアレイ配列された面である。
【０２０７】
このようにすることにより、光学系の小型化や、光の利用効率の向上が可能となり「微細凸レンズによる画素表示用ビームの発散の方向」を均質化することが可能である。
【０２０８】
上に説明したヘッドアップディスプレイ装置は、上述の自動車への搭載に限らず、列車、船舶、ヘリコプター、飛行機など各種の、運転可能な移動体に搭載できる。
【０２０９】
この場合、運転席前方のフロントガラスを反射面素子とすればよい。
【０２１０】
勿論、ヘッドアップディスプレイ装置を、例えば「映画観賞用の２次元画像表示装置」として実施できることは言うまでも無い。
【０２１１】
微細凸レンズ構造の微細凸レンズは、上記の如く画素表示用ビームを拡散させるものであるが、Ｘ、Ｙの２方向のうち、１方向のみの拡散を行なう場合も考えられる。
【０２１２】
このような場合には、微細凸レンズのレンズ面として「微細凸シリンダ面」を用いることができる。
【符号の説明】
【０２１３】
１００    光源部  
ＬＣ      画素表示用ビーム  
６        ２次元偏向手段
７        凹面鏡  
８        被走査面素子  
９        凹面鏡  
１０      反射面素子  
１１      観察者  
１２      拡大虚像  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０２１４】
【特許文献１】特開２００９−１２８６５９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４５７４５号公報
【特許文献３】特許第４２００２２３号公報
【特許文献４】特許第５０１０４４５号公報
【図１】
2018063447.tif 000003
【図２】
2018063447.tif 000004
【図３】
2018063447.tif 000005
【図４】
2018063447.tif 000006
【図５】
2018063447.tif 000007
【図６】
2018063447.tif 000008
【図７】
2018063447.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年2月2日(2018.2.2)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
この発明は、画像表示装置及び移動体及び被走査面素子に関する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
この発明の被走査面素子は、自動車、列車、船舶、ヘリコプター、飛行機など各種の運転可能な移動体に搭載される「ヘッドアップディスプレイ装置」に用いることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものである。  
即ち、この発明は、干渉性ノイズを軽減できる新規な画像表示装置の実現を課題とするものである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
この発明の画像表示装置は、光源部と、前記光源部からの光を偏向することにより前記光を走査する偏向手段と、前記光により走査される被走査面素子と、を備え、前記被走査面素子に照射された光を用いて画像を表示させる画像表示装置において、前記被走査面素子は、前記光源部からの光を発散光束に変換する複数の微細な光学面が、相互に近接して配列された微細光学面構造を有し、隣接する微細な光学面の境界部をなす面の曲率半径が、前記光の波長よりも小さいことを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
この発明によれば、干渉性ノイズを軽減できる新規な画像表示装置を実現することができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
微細光学面構造の光学面（例えばマイクロレンズ）の境界部をなす面の曲率半径が、画素表示用ビームの波長よりも小さいので、この境界部で画素表示用の光は拡散されない。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
従って、境界部を透過したコヒーレントな光と、微細な光学面で拡散された光束との干渉が有効に軽減され、干渉性ノイズを有効に軽減できる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
【図１】マイクロレンズアレイを被走査面素子として用いる画像表示装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図２】微細凸レンズによる拡散と干渉性ノイズ発生を説明するための図である。
【図３】干渉性ノイズの除去を説明するための図である。
【図４】微細凸レンズの配列形態例を３例示す図である。
【図５】微細凸レンズの配列形態の他の例を５例示す図である。
【図６】アナモフィックな微細凸レンズを説明するための図である。
【図７】被走査面素子の例を２例説明する図である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
以下、実施の形態を説明する。
図１は、マイクロレンズアレイを被走査面素子として用いる画像表示装置（以下「２次元画像表示装置」とも言う。）の実施の１形態を説明するための図である。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源部と、
前記光源部からの光を偏向することにより前記光を走査する偏向手段と、
前記光により走査される被走査面素子と、を備え、
前記被走査面素子に照射された光を用いて画像を表示させる画像表示装置において、
前記被走査面素子は、前記光源部からの光を発散光束に変換する複数の微細な光学面が、相互に近接して配列された微細光学面構造を有し、隣接する微細な光学面の境界部をなす面の曲率半径が、前記光の波長よりも小さいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置において、
光源部は複数の光源を有し、
前記複数の光源は、互いに異なる波長の光を放射するものであり、
前記被走査面素子において、前記微細光学面構造における隣接する前記光学面の境界部の曲率半径が、前記複数の光の波長のうちの最長波長よりも小さいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の画像表示装置において、
前記偏向手段は、前記光源部からの光を画素表示用ビームとして２次元的に偏向させる２次元偏向手段であり、
該２次元偏向手段により２次元的に偏向された前記画素表示用ビームの偏向範囲を調整し、前記被走査面素子の走査範囲を規制する偏向範囲規制手段を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１〜３の任意の１に記載の画像表示装置において、
前記被走査面素子に形成された前記微細光学面構造の複数の微細な前記光学面の個々が、画像表示用ビームを縦方向よりも横方向に広い拡散角で拡散させるアナモフィックなレンズであることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４の任意の１に記載の画像表示装置において、
前記被走査面素子の有する個々の前記微細な光学面が、長方形形状であり、正方行列状に配列されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項１〜４の任意の１に記載の画像表示装置において、
前記被走査面素子の有する個々の前記微細な光学面が、六角形形状であり、ハニカム状に配列されていることを特徴とする画像表示装置。 
【請求項７】
請求項６記載の画像表示装置において、
前記微細な光学面のハニカム状の配列が、ジグザグ型配列であることを特徴とする画像表示装置。 
【請求項８】
請求項６記載の画像表示装置において、
前記微細な光学面のハニカム状の配列が、アームチェア型配列であることを特徴とする画像表示装置。 
【請求項９】
請求項５〜８の任意の１に記載の画像表示装置において、
前記微細な光学面の配列における、横方向の実効画素ピッチ：ＳＸ、縦方向の実効画素ピッチ：ＳＹの比であるアスペクト比：ＳＹ／ＳＸが１より大きいことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項１〜９の任意の１に記載の画像表示装置において、
前記微細光学面構造の光学面は、レンズであり、前記レンズのレンズ面光軸が、前記被走査面素子の基準面に対して直交方向から傾いていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の任意の１に記載の画像表示装置において、
前記被走査面素子により発散光束に変換され拡散された光の拡散光により拡大虚像を結像させる虚像結像光学系と、
前記拡大虚像の結像位置より手前に設けられ、前記拡大虚像を結像する結像光束を観察部側へ反射させる反射面素子と、を有する画像表示装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の画像表示装置において、
運転席の前方に透明部材を備える移動体に搭載され、
前記透明部材を反射面素子として用い、前記透明部材の前方で、且つ、前記運転席から観察可能な位置に拡大虚像を形成することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２の任意の１に記載の画像表示装置を備え、
前記運転席の前方に備えられた前記透明部材を前記反射面素子として、前記運転席から観察可能な位置に前記拡大虚像を形成することを特徴とする移動体。
【請求項１４】
光源からの光を前記被走査面素子に照射することで発散光束に変換された可視画像を表示させる画像表示装置に用いられる被走査面素子であって、
前記光源からの光を発散光束に変換する複数の微細な光学面が、相互に近接して配列された微細光学面構造を有し、隣接する前記光学面の境界部をなす面の曲率半径が、照射される前記光の波長よりも小さい被走査面素子。