(57)【要約】【課題】投射距離に係わらず、共通の投射光学系を用いて良好な結像を得られる映像投射装置及びそれを備えるヘッドアップディスプレイ装置を提供する【解決手段】光ビームを射出するＬＤ１１と、射出された光ビームを平行光に整形するコリメータ１２と、整形された光ビームの結像点がスクリーン３０上に位置するように、光ビームの収束及び発散を調整する調整部１４，１４Ａ，１７と、収束及び発散が調整された光ビームを偏向走査する走査部１４，１４Ａ，１４Ｂと、走査部１４，１４Ａ，１４Ｂからスクリーン３０までの経路上に配置されており、少なくとも１つの光学素子を有し、偏向走査された光ビームをスクリーン３０上に投射する投射光学系２１と、を備え、投射光学系２１は、前側主平面が走査部１４，１４Ａ，１４Ｂから投射光学系２１の焦点距離だけ離れた位置に合うように配置されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を表す光を被投射面（３０）に投射する映像投射装置（２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）であって、
光ビームを射出する射出部（１１）と、
前記射出部から射出された前記光ビームの形状を整形する整形部（１２）と、
前記整形部により整形された前記光ビームの結像点が前記被投射面上に位置するように、前記光ビームの収束及び発散を調整する調整部（１４，１４Ａ，１７）と、
前記調整部により収束及び発散が調整された前記光ビームを偏向走査する走査部（１４，１４Ａ，１４Ｂ）と、
前記走査部から前記被投射面までの前記光ビームの経路上に配置されており、少なくとも１つの光学素子を有し、前記走査部により偏向走査された前記光ビームを前記被投射面に投射する投射光学系（２１）と、を備え、
前記投射光学系は、前側主平面が前記走査部から前記投射光学系の焦点距離だけ離れた位置に合うように配置されている、映像投射装置。
【請求項２】
前記調整部は、反射光学素子であり、前記収束及び発散を調整した光ビームを反射する、請求項１に記載の映像投射装置。
【請求項３】
前記調整部及び前記走査部は、同一の素子により構成されている、請求項２に記載の映像投射装置。
【請求項４】
前記調整部は、前記光ビームを反射する反射面が凸面に形成されている、請求項３に記載の映像投射装置。
【請求項５】
前記調整部は、前記光ビームを反射する反射面が凹面に形成されている、請求項３に記載の映像投射装置。
【請求項６】
前記整形部と前記調整部との間に、前記整形部により整形された前記光ビームを発散させて、発散光を前記調整部に入射させる発散部（１６）を備える、請求項５に記載の映像投射装置。
【請求項７】
前記整形部と前記調整部との間に、前記調整部により整形された前記光ビームを収束させて、収束光を前記調整部に入射させる収束部（１６Ｃ）を備える、請求項４に記載の映像投射装置。
【請求項８】
前記調整部は、前記投射光学系の後側主平面から前記被投射面までの投射距離に応じて、前記調整部の反射面の曲率を変化させることで、前記光ビームの収束及び発散を調整する、請求項３〜７のいずれか１項に記載の映像投射装置。
【請求項９】
前記投射光学系は、ｆθ特性を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の映像投射装置。
【請求項１０】
前記投射光学系は、Ａｓｉｎθ特性を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の映像投射装置。
【請求項１１】
前記被投射面は、マイクロミラーアレイを備えるスクリーンである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の映像投射装置。
【請求項１２】
前記被投射面は、マイクロレンズアレイを備えるスクリーンである、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の映像投射装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の映像投射装置を備える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、映像投射装置及びそれを備えるヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像投射装置の一種として、特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置がある。上記装置は、レーザ光を発散角変換素子で整形し、整形したレーザ光をＭＥＭＳミラーで走査して偏向角変換素子に入射させ、偏向角変換素子を介してスクリーンに結像させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−４９２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記装置では、レーザ光の結像点がスクリーン上から外れると、スポット径が大きくなって画像の解像度が低下するおそれがある。ここで、上記装置を車両に設置する場合、車種によって配置スペースが異なるので、配置スペースに合わせて、投射光学系の素子である偏向角変換素子からスクリーンまでの投射距離を変化させることが望ましい。この場合、良好な結像性能を得るためには、車種ごとに投射光学系を設計しなければならない。しかしながら、コストや手間等を抑制する観点から、車種に係わらず、共通の投射光学系を用いたいという要望がある。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、投射距離に係わらず、共通の投射光学系を用いて良好な結像性能を得られる映像投射装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、情報を表す光を被投射面に投射する映像投射装置（２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ）であって、射出部と、整形部と、調整部と、走査部と、投射光学系と、を備える。射出部（１１）は、光ビームを射出する。整形部（１２）は、射出部から射出された前記光ビームの形状を整形する。調整部（１４，１４Ａ，１７）は、整形部により整形された光ビームの結像点が被投射面上に位置するように、光ビームの収束及び発散を調整する。走査部（１４，１４Ａ，１４Ｂ）は、調整部により収束及び発散が調整された前記光ビームを偏向走査する。投射光学系（２１）は、走査部から前記被投射面までの前記光ビームの経路上に配置されており、少なくとも１つの光学素子を有し、走査部により偏向走査された光ビームを被投射面に投射する。また、投射光学系は、前側主平面が走査部から投射光学系の焦点距離だけ離れた位置に合うように配置されている。
【０００７】
本発明によれば、投射光学系から被投射面までの投射距離を変化させても、光ビームの収束及び発散が調整されて、光ビームの結像点が被投射面上に合わせられる。また、投射光学系の前側主平面が、走査部から投射光学系の焦点距離だけ離れた位置に合わせて配置されているため、物体側テレセントリック光学系が実現される。よって、光ビームの収束及び発散を調整することにより、調整部の結像位置が変化しても、被投射面上のスポット径の変化を抑制することができる。ひいては、投射距離に係わらず、共通の投射光学系を用いて良好な結像を得ることができる。
【０００８】
なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】各実施形態に係る映像投射装置をヘッドアップディスプレイに適用した図である。
【図２】第１実施形態に係る映像投射装置の構成を示す図である。
【図３】各色の光ビームを合成する構成を示す図である。
【図４】投射光学系の前側主平面を示す図である。
【図５】ＭＥＭＳミラー、投射光学系及びスクリーンの位置関係を示す図である。
【図６】テレセントリック性を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る映像投射装置の構成を示す図である。
【図８】第３実施形態に係る映像投射装置の構成を示す図である。
【図９】第４実施形態に係る映像投影装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
（第１実施形態）
＜構成＞
まず、第１実施形態に係る映像投射装置２０を適用するヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤ）１００の構成について、図１を参照しつつ説明する。ＨＵＤ１００は、映像投射装置２０と、スクリーン３０と、光学部５０と、制御回路４０とを備え、車両ＡＭに搭載される装置である。
【００１１】
映像投射装置２０は、情報を表す光を投射する装置であり、制御回路４０により制御される。スクリーン３０は、映像投射装置２０からの光を結像する。映像投射装置２０及びスクリーン３０の詳細については後述する。光学部５０は、光を反射する光学機器を備え、入射された像を拡大する。光学部５０としては、例えば、凹面鏡を用いることができる。
【００１２】
光学部５０にて反射された光は、被投影部材であるフロントガラスＦにて反射され、運転者の視線すなわちアイレンジＥＲへ向かう。そして、アイレンジＥＲにおいて、車両ＡＭの前方に虚像ＶＩを形成して運転者に視認させる。虚像ＶＩとして表示する各種情報には、車両情報や前景情報を含む。なお、被投影部材は、フロントガラスＦに限らず、周知のコンバイナーであってもよい。
【００１３】
次に、映像投射装置２０の構成について、図２を参照して説明する。映像投射装置２０は、情報を表す光を被投射面であるスクリーン３０に投射する装置である。映像投射装置２０は、光走査装置１０と、投射光学系２１と、を備える。
【００１４】
光走査装置１０は、発光部１５と、平面ミラー１３と、ＭＥＭＳミラー１４と、を備える。
発光部１５は、光ビームを照射するレーザダイオード１１（以下、ＬＤ１１）と、ＬＤ１１から射出されて通過した光ビームの形状を、平行光に整形するように収差補正された周知のコリメータ１２と、を備える。図２では簡略化して示しているが、図３に示すように、ＬＤ１１は、青色ビームを射出する青色ＬＤ１１ｂと、緑色ビームを射出する緑色ＬＤ１１ｇと、赤色ビームを射出する赤色ＬＤ１１ｒとから構成されている。また、コリメータ１２は、青色ビームを平行光に整形するコリメータ１２ｂと、緑色ビームを平行光に整形するコリメータ１２ｇと、赤色ビームを平行光に整形するコリメータ１２ｒとから構成されている。ＬＤ１１ｂ，１１ｇ，１１ｒは、制御回路４０に電気的に接続されており、制御回路４０からの信号に応じて、各色の光ビームの出射が制御される。なお、ここでの平行光は、厳密な平行光に限らず、平行光とみなしても問題ない程度の収束光や発散光も含む。
【００１５】
さらに、発光部１５は、ダイクロイックミラー１１０，１２０，１３０を備えている。ダイクロイックミラー１１０は、青色ビームの進行方向に位置し、青色ビームをダイクロイックミラー１２０に向かって反射させる。ダイクロイックミラー１２０は、青色ビームを透過させ、緑色ビームを反射させて、青色ビームと緑色ビームを合成する。ダイクロイックミラー１３０は、青色と緑色の合成ビームを透過させ、赤色ビームを反射させて、三原色の光ビームを合成する。合成された光ビームは、平面ミラー１３に入射する。本実施形態では、ＬＤ１１が射出部、コリメータ１２が整形部に相当する。
【００１６】
平面ミラー１３は、金属膜などの反射膜が蒸着された平面ミラー等であり、入射した光ビームをＭＥＭＳミラー１４へ向かって反射させる。
ＭＥＭＳミラー１４は、反射光学素子である凸面ミラーと、凸面ミラーを駆動する駆動部とを有する。ＭＥＭＳミラー１４の凸面ミラーは、制御回路４０からの信号に従って、鏡面の曲率Ｒすなわち凸面ミラーの焦点距離ｆ０を変化させることにより、凸面ミラーに入射した光ビームの収束及び発散を調整し、光ビームの結像点の位置を制御する。よって、ＭＥＭＳミラー１４は、焦点距離ｆ０を変化させる焦点距離可変素子である。凸面ミラーは、例えば、特開２０１６−４５３２１号公報に記載の焦点可変ミラーのように圧電膜等を用いて、アナモフィックな形状に作られている。曲率を有する反射面に斜めに光が入射すると非点収差などの収差が発生するが、凸面ミラーの形状を単純な球面ではなくアナモフィックな形状とすることで、収差の発生を低減することができる。そして、凸面ミラーは、電圧が印加されることで曲率Ｒが変化する。
【００１７】
また、ＭＥＭＳミラー１４の駆動部は、制御回路４０からの信号に従って、凸面ミラーに設けられた互いに直交する２つの回転軸を中心にして凸面ミラーを振動させることにより、収束及び発散が調整された光ビームを所定の操作角度範囲で２次元走査する。よって、ＭＥＭＳミラー１４は、光ビームを偏向走査する偏向素子である。つまり、本実施形態では、焦点距離可変素子と偏向素子とは、同一の素子であるＭＥＭＳミラー１４により構成されている。本実施形態では、ＭＥＭＳミラー１４が、調整部及び走査部に相当する。
【００１８】
投射光学系２１は、ＭＥＭＳミラー１４からスクリーン３０までの光ビームの経路上に配置されており、ＭＥＭＳミラー１４から照射された光を収束光に変換して、スクリーン３０に投射する。投射光学系２１は、少なくとも１つの光学素子を備える。本実施形態では、投射光学系２１は、光学素子として、ＭＥＭＳミラー１４側に設置されたレンズ２１１と、スクリーン３０側に設置されたレンズ２１２とを備える。
【００１９】
図２及び図４に示すように、投射光学系２１は、ＭＥＭＳミラー１４から投射光学系２１の前側主平面までの入射距離Ｌ１が、投射光学系２１の焦点距離ｆに一致するように配置されている。すなわち、投射光学系２１は、ＭＥＭＳミラー１４と投射光学系２１とが物体側テレセントリック光学系を実現する位置に配置されている。
【００２０】
ここでいう主平面とは、通常の共軸系での近軸量とは異なり、被走査面の中心を走査する光の光路上における光学素子の曲率や光学距離、光線と面法線の角度をもとに、算出される面である。具体的には参考文献「荒木敬介：“Off-Axial光学系の近軸解析”，光学，29 (2000)156-163」に記載の手法で算出される。
【００２１】
本実施形態では、完全な一致に限らず、テレセントリック光学系が実現できると見なせる範囲であれば、投射距離Ｌ１と焦点距離ｆとの多少の位置ずれを許容して一致とする。一致とする許容範囲は、例えば、０．９＜ｆ／Ｌ１＜１．１の範囲である。なお、投射光学系２１がレンズ２１１のみを備える場合、投射光学系２１の前側主平面及び後側主平面は、レンズ２１１の前側主平面及び後側主平面となる。
【００２２】
また、投射光学系２１は、ｆθ特性あるいはＡｓｉｎθ特性を有する。ＭＥＭＳミラー１４により光ビームが等角度走査されている場合、ｆθ特性の投射光学系を用いることにより、光ビームをスクリーン３０上で等速走査させることができる。その結果、スクリーン３０上にスポット径が均一な画像が得られる。
【００２３】
また、ＭＥＭＳミラー１４による光ビームの走査速度が、画像の端ほど遅くなっている場合、画像の端ほど画素が密集することになる。よって、この場合は、画像の端ほど走査速度が速くなる特性であるＡｓｉｎθ特性と組み合わせることで、表示領域全体で均一な画素密度の画像が得られる。投射光学系２１をｆθ特性とするかＡｓｉｎθ特性とするかは、適宜選択すればよい。
【００２４】
スクリーン３０は、反射型のマイクロミラーアレイ（以下、ＭＭＡ）、あるいは、透過型のマイクロレンズアレイ（以下、ＭＬＡ）を備えるスクリーンである。スクリーン３０をＭＭＡ及びＭＬＡのどちらを備えるスクリーンとするかは、適宜選択すればよい。スクリーン３０にて結像した画像は、拡大されてフロントガラス等に映し出される。その結果、フロントガラス等の前方に虚像が形成されて、ドライバに視認される。本実施形態では、スクリーン３０が被投射面に相当する。
【００２５】
また、スクリーン３０に、制御回路４０からの信号に従って駆動するアクチュエータを接続してもよい。そして、表示する情報に応じて、アクチュエータを駆動してスクリーン３０を移動させ、投射光学系２１の後側主平面からスクリーン３０までの投射距離Ｌ２を変化させてもよい。これにより、情報に応じて異なる位置に虚像が形成され、ドライバに視認される。本実施形態では、テレセントリック光学系を実現するとともに、投射距離Ｌ２に応じて光ビームの収束及び発散を調整することにより、投射距離Ｌ２に係わらずスポット径Ｓを略一定として、良好な結像性能が得られるようにしている。以下、スポット径について説明する。
【００２６】
＜スポット径＞
図５に示すように、曲率Ｒの凸面ミラーに平行光が入射すると、凸面ミラーすなわちＭＥＭＳミラー１４の位置からＲ／２離れた位置に結像する。すなわち、ＭＥＭＳミラー１４の位置からＲ／２離れた結像位置である位置Ｐに、ＬＤの発光点の虚像が形成される。よって、位置Ｐを物面として、投射光学系２１の結像公式から、式（１）が成立する。式（１）を変形すると式（２）となる。
【００２７】
【数１】
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【００２８】
【数２】
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【００２９】
凸面ミラーの曲率Ｒ、投射光学系の焦点距離ｆ、及び入射距離Ｌ１を一定にした状態で、投射距離Ｌ２を変化させると、結像公式を満たさなくなる。つまり、スクリーン３０上から光ビームの結像点がずれることになる。その結果、スクリーン３０上のスポット径Ｓは大きくなり、画像の解像度が低下する。よって、本実施形態では、ＭＥＭＳミラー１４を焦点距離可変素子とし、投射距離Ｌ２に応じて、結像公式を満たすように曲率Ｒを変化させる。ただし、光ビームの結像点の位置とスクリーン３０の位置とが完全に一致していなくても、スクリーン３０上に結像点があると見なせる範囲であれば、結像点の多少の位置ずれを許容して一致とする。一致とする許容範囲は、例えば、式（３）で示す範囲とする。
【００３０】
【数３】
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【００３１】
凸面ミラーの曲率Ｒを変化させることにより、位置Ｐが変化する。そのため、ＭＥＭＳミラー１４と投射光学系２１とがテレセントリック光学系を実現していない場合、スクリーン３０上で結像していても、曲率Ｒの変化に伴いスポット径Ｓが変化する。これに対して、本実施形態では、ＭＥＭＳミラー１４と投射光学系２１とがテレセントリック光学系を実現している。図５に示すように、投射光学系２１の前側主平面からＭＥＭＳミラー１４の虚像までの距離をＬ１０、及びＭＥＭＳミラー１４の虚像の径をＤとすると、テレセントリック光学系が実現されている場合、距離Ｌ１０及び径Ｄは無限大とみなせる。よって、位置Ｐが変化しても影響はなく、スポット径Ｓは変化しない。
【００３２】
さらに詳しく説明すると、図６に示すように、投射光学系２１に平行光を入射した場合、投射光学系２１の後側主平面から焦点距離ｆ離れた位置に結像する。この結像位置を基準位置とする。ここで、曲率Ｒを変化させて、平行光を収束又は発散させることにより、投射光学系２１の基準位置から偏差Ｓｋ離れた位置に光ビームを結像させる。この場合、スポット径Ｓは、Ｓ∝（Ｌ１０＋ｆ＋Ｓｋ）／Ｄとなる。テレセントリック光学系が実現されている場合、距離Ｌ１０及び径Ｄは無限大とみなせるので、偏差Ｓｋの影響は無視することができ、スポット径Ｓは常に一定と見なすことができる。
【００３３】
＜効果＞
以上説明した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）投射距離Ｌ２を変化させても、光ビームの収束及び発散が調整されて、光ビームの結像点がスクリーン３０に合わせられる。また、ＭＥＭＳミラー１４と投射光学系２１とがテレセントリック光学系を実現しているため、凸面ミラーの結像位置が変化しても、スクリーン３０上のスポット径Ｓの変化を抑制することができる。よって、投射距離Ｌ２に係わらず、スクリーン３０上で良好な結像を得ることができる。ひいては、複数の車種で共通の投射光学系２１を用いても、良好な結像性能を得ることができる。
【００３４】
（２）光ビームの収束及び発散を調整する焦点距離可変素子を反射光学素子としたことにより、焦点距離可変素子と偏向素子とを、同一の素子であるＭＥＭＳミラー１４で構成することができる。
【００３５】
（３）投射距離Ｌ２に応じて凸面ミラーの反射面の曲率Ｒを変化させることで、凸面ミラーの結像位置が投射距離Ｌ２に応じた位置に変化する。よって、投射距離Ｌ２に係わらず、スクリーン３０上に光ビームの結像点を合わせることができる。
【００３６】
（４）ＭＥＭＳミラー１４により光ビームが等角度走査されている場合は、ｆθ特性の投射光学系２１を用いることにより、中心から端まで均一なスポット径Ｓの画像をえることができる。
【００３７】
（５）ＭＥＭＳミラー１４による光ビームの走査速度が画像の端ほど遅くなる場合は、Ａｓｉｎθ特性の投射光学系２１を用いることにより、表示領域全体で均一な画像密度の画像を得ることができる。
【００３８】
（第２実施形態）
＜第１実施形態との相違点＞
第２実施形態に係る映像投射装置２０Ａは、基本的な構成は第１実施形態に係る映像投射装置２０と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００３９】
上記第１実施形態に係る光走査装置１０では、ＭＥＭＳミラー１４に凸面ミラーを用いた。これに対して、第２実施形態に係る光走査装置１０Ａでは、図７に示すように、ＭＥＭＳミラー１４Ａに凹面ミラーを用いる点が異なる。本実実施形態では、投射距離Ｌ２に応じて凹面ミラーの曲率Ｒａを変化させて、スクリーン３０上に結像点が位置するように、光ビームの収束及び発散を調整する。
【００４０】
平行光を凹面ミラーで反射させると、図６に破線で示すような収束光となる。一方、発散光を凹面ミラーで反射させると平行光となる。凹面ミラーで反射させる光ビームが平行光の場合、光ビームを収束させる方向にしか調整できない。つまり、スクリーン３０の位置を、基準位置から投射光学系２１に近づける方向にしか調整できない。一方、凹面ミラーで反射させる光ビームが発散光の場合、光ビームを収束させる方向及び発散させる方向のどちらにも調整できる。つまり、スクリーン３０の位置を、基準位置から投射光学系２１に遠ざける方向及び近づける方向のどちらにも調整できる。
【００４１】
そこで、本実施形態では、コリメータ１２とＭＥＭＳミラー１４Ａとの間に、集光レンズ１６を設置し、ＭＥＭＳミラー１４Ａへ入射する前に、光ビームを一旦結像させて収束光とした後、ＭＥＭＳミラー１４へ発散光を入射させる。そして、ＭＥＭＳミラー１４Ａは、発散光を反射して平行光を走査する。
【００４２】
本実施例では、３色の光ビームを一つの集光レンズ１６で一旦結像させる。そのため、集光レンズ１６をアクロマートにすることで、３色の光ビームの一旦結像位置を揃えることができ、スクリーン３０での３色の光ビームの結像位置ずれを低減できる。集光レンズ１６の位置は、コリメータ１２と平面ミラー１３との間でもよいし、平面ミラー１３とＭＥＭＳミラー１４との間でもよい。
【００４３】
なお、集光レンズ１６の代わりに、負のパワーを有するレンズ（例えば、凹レンズ）を使って発散光を作ってもよい。また、レンズの代わりに反射面を用いてもよい。
本実施形態では、集光レンズ１６による仮想結像点からＭＥＭＳミラー１４Ａまでの距離を一定値のＬａとすると、ＭＥＭＳミラー１４に入射した光ビームは、ＭＥＭＳミラー１４から、Ｓａ＝ＲａＬａ／（２Ｌａ−Ｒａ）の位置に結像する。よって、式（３）において、Ｒ／２の代わりにＳａを代入した式を満たすように、曲率Ｒａを設定する。本実施形態では、集光レンズ１６が発散部に相当する。
【００４４】
＜効果＞
以上説明した第２実施形態によれば、上記第１実施形態の効果（１）〜（５）に加え、以下の効果が得られる。
【００４５】
（６）凹面ミラーのＭＥＭＳミラー１４Ａを用いた場合でも、基準位置から投射光学系２１に近づける方向と遠ざける方向の両方向で、スクリーン３０の位置を調整することができる。
【００４６】
（第３実施形態）
＜第１実施形態との相違点＞
第３実施形態に係る映像投射装置２０Ｂは、基本的な構成は第１実施形態に係る映像投射装置２０と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００４７】
上記第１実施形態に係る光走査装置１０では、ＭＥＭＳミラー１４により焦点距離可変素子と偏向素子とが構成されていた。これに対して、第３実施形態に係る光走査装置１０Ｂでは、図８に示すように、ＭＥＭＳミラー１４Ｂにより偏向素子を構成するとともに、別途、焦点距離可変素子として焦点距離可変レンズ１７を設ける点が異なる。
【００４８】
ＭＥＭＳミラー１４Ｂは、平面状の反射光学素子である平面ミラーと平面ミラーを駆動する駆動部とを有する。焦点距離可変レンズ１７は、透過型レンズであり、制御回路４０からの信号に従って透過型レンズの曲率Ｒｂを変化させて、通過する光ビームの収束及び発散を調整する。
【００４９】
＜効果＞
以上説明した第３実施形態によれば、上記第１実施形態の効果（１），（３）〜（５）を得られる。
【００５０】
（第４実施形態）
＜第２実施形態との相違点＞
第４実施形態に係る映像投射装置２０Ｃは、基本的な構成は第２実施形態に係る映像投射装置２０Ａと同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第２実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００５１】
第２実施形態に係る光走査装置１０Ａでは、凹面ミラーのＭＥＭＳミラー１４Ａを用いていたのに対して、第４実施形態に係る映像投射装置２０Ｃでは、図９に示すように、第１実施形態に係る光走査装置１０と同様に、凸面ミラーのＭＥＭＳミラー１４を用いる点が異なる。
【００５２】
そして、本実施形態では、集光レンズ１６Ｃは、ＭＥＭＳミラー１４へ入射する前に光ビームを一旦結像させず、ＭＥＭＳミラー１４へ収束光を入射させる。そして、ＭＥＭＳミラー１４は、収束光を反射して平行光を走査する。集光レンズ１６Ｃの代わりに反射面を用いてもよい。本実施形態では、集光レンズ１６Ｃが収束部に相当する。
【００５３】
＜効果＞
以上説明した第４実施形態によれば、上記第１実施形態の効果（１）〜（５）が得られる。
【００５４】
（他の実施形態）
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００５５】
（ａ）上記実施形態では、コリメータ１２とＭＥＭＳミラー１４，１４Ａ，１４Ｂとの間に、平面ミラー１３を設置しているが、平面ミラー１３は設置しなくてもよい。あるいは、平面ミラー１３を複数設置してもよい。平面ミラー１３は、光走査装置１０をどのぐらいの大きさにするかに応じて適宜設置すればよい。
【００５６】
（ｂ）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００５７】
（ｃ）上述した映像投射装置の他、当該映像投射装置を構成要素とするヘッドアップディスプレイ装置、システムなど、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【符号の説明】
【００５８】
１１…レーザダイオード、１２…コリメータ、１４，１４Ａ，１４Ｂ…ＭＥＭＳミラー、２０，２０Ａ，２０Ｂ…映像投射装置、２１…投射光学系。
【図１】
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【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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