(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、
前記第１面と対向する第２面と、を有し、
前記第１面には、複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイが設けられ、
前記第２面には、光拡散面が設けられ、
前記マイクロレンズアレイの拡散角に対する前記光拡散面の拡散角の拡散角割合が０．２以上０．４以下であることを特徴とする透過型スクリーン。
【請求項２】
前記光拡散面が微細凹凸からなることを特徴とする請求項１に記載の透過型スクリーン。
【請求項３】
前記微細凹凸の周期がランダムであることを特徴とする請求項２に記載の透過型スクリーン。
【請求項４】
前記光拡散面の算術平均面粗さが０．１３μｍ以上１．３０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の透過型スクリーン。
【請求項５】
前記光拡散面のヘイズ値が３５％以上７０％以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の透過型スクリーン。
【請求項６】
前記複数のマイクロレンズは、第１方向と前記第１方向と交わる第２方向とに配置され、前記マイクロレンズの第１方向の曲率半径と第２方向の曲率半径とが異なっていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の透過型スクリーン。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の透過型スクリーンが用いら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８】
レーザー光を発生するレーザー光源と、
前記レーザー光を前記透過型スクリーンに走査する走査部と、を有することを特徴とする請求項７に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項９】
光を発生するＬＥＤと、
前記光を前記透過型スクリーンに反射するＬＣＯＳ素子と、を有することを特徴とする請求項７に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１０】
光を発生するＬＥＤと、
前記光を前記透過型スクリーンに反射するＤＭＤ素子と、を有することを特徴とする請求項７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、画像周辺部の輝度低下を抑制することができる透過型スクリーン及びそのような透過型スクリーンを用いたヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用ヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ  Ｕｐ  Ｄｉｓｐｌａｙ：ＨＵＤ）装置は、運転者から見てフロントウインドシールドガラスの向こう側に、すなわち前方視野の前景に重畳して、運転情報（例えば、速度表示やナビゲーション表示など）を虚像として投影する。このようなＨＵＤを用いた車両用の表示システムによれば、運転情報を視認する際に運転者の視線移動を極力少なくすることができる。【０００３】
また、上記のようなヘッドアップディスプレイやプロジェクターの分野においては、マイクロレンズアレイ（Ｍｉｃｒｏ  Ｌｅｎｓ  Ａｒｒａｙ：ＭＬＡ）を透過型スクリーンとして用いることが提案されている。【０００４】
マイクロレンズアレイを透過型スクリーンとして用いた装置の例としては、特許文献１（特開２０１０−１４５７４５号公報）に、レーザー光を光源とし、複数画素の配列で形成される映像を投影するレーザープロジェクターと、 複数のマイクロレンズが配列されたマイクロレンズアレイと、 前記レーザープロジェクターと前記マイクロレンズアレイの光路間に配設され、各マイクロレンズに入射するレーザー光の入射角が、当該マイクロレンズの開角に収まるように補正して投影するコンデンサーレンズと、 前記マイクロレンズアレイの放射面に形成される映像を拡大する光学系拡大素子と、を備える画像形成装置が開示されている。
【特許文献１】特開２０１０−１４５７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ヘッドアップディスプレイ装置において、従来例のように、透過型スクリーン用の光学素子として、異方性の拡散板であるマイクロレンズアレイを使うことで、視野角内での光強度の分布を小さく制御することは可能となる。【０００６】
ここで、ヘッドアップディスプレイ装置の透過型スクリーンとしてマイクロレンズアレイを用いた際の問題点について説明する。図２３は従来のマイクロレンズアレイの課題を説明する図であり、図２３（Ａ）はマイクロレンズアレイの模式図であり、図２３（Ｂ）は当該マイクロレンズアレイの散乱光強度の散乱角依存性特性を示す図である。【０００７】
当該特性はマイクロレンズが設けられている第１面から光を入射し、第２面から出射される光を測定することで取得した。この特性によると、散乱光強度にＰ1とＰ2の２つのピークが発生してしまうことがわかる。【０００８】
ヘッドアップディスプレイ装置には、視野角内での光強度が均一であることが求められる。すなわち、ヘッドアップディスプレイ装置の透過型スクリーンに求められる特性は、所定の散乱角内で、散乱光強度がなるべくフラットであることであるが好ましいが、従来のマイクロレンズアレイによる透過型スクリーンは、図２３（Ｂ）に示すように、散乱光強度がフラットでなく問題であった。【０００９】
なお、このような問題点は、マイクロレンズとマイクロレンズとの間の境界部に起因しているものと考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は以上のような課題を解決するためのものであり、本発明に係る透過型スクリーンは、第１面と、前記第１面と対向する第２面と、を有し、前記第１面には、複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイが設けられ、前記第２面には、光拡散面が設けられ、前記マイクロレンズアレイの拡散角に対する前記光拡散面の拡散角の拡散角割合が０．２以上０．４以下であることを特徴とする。【００１１】
また、本発明に係る透過型スクリーンは、前記光拡散面が微細凹凸からなることを特徴とする。【００１２】
また、本発明に係る透過型スクリーンは、前記微細凹凸の周期がランダムであることを特徴とする。【００１３】
また、本発明に係る透過型スクリーンは、前記光拡散面の算術平均面粗さが０．１３μｍ以上１．３０μｍ以下であることを特徴とする。【００１４】
また、本発明に係る透過型スクリーンは、前記光拡散面のヘイズ値が３５％以上７０％以下であることを特徴とする。【００１５】
また、本発明に係る透過型スクリーンは、前記複数のマイクロレンズは、第１方向と前記第１方向と交わる第２方向とに配置され、前記マイクロレンズの第１方向の曲率半径と第２方向の曲率半径とが異なっていることを特徴とする。【００１６】
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、前記のいずれかに記載の透過型スクリーンが用いられることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。【００１７】
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、レーザー光を発生するレーザー光源と、前記レーザー光を前記透過型スクリーンに走査する走査部と、を有することを特徴とする。【００１８】
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、光を発生するＬＥＤと、前記光を前記透過型スクリーンに反射するＬＣＯＳ素子と、を有することを特徴とする。【００１９】
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、光を発生するＬＥＤと、前記光を前記透過型スクリーンに反射するＤＭＤ素子と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る透過型スクリーンによれば、所定の散乱角内で、散乱光強度がより均一となる。【００２１】
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、上記のような透過型スクリーンを用いているので、視野角内での光強度がより均一となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００が搭載された車両５を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００の構成を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００で情報の重畳画像表示を行った様子を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の斜視図である。
【図５】第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【図６】拡散角の定義を説明する図である。
【図７】ΔＬ及びＳ80-20の定義を説明する図である。
【図８】本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を説明する図である。
【図９】本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【図１３】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【図１４】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【図１５】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【図１６】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【図１７】本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の効果を説明する図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【図１９】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【図２０】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【図２１】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【図２２】本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【図２３】従来のマイクロレンズアレイの課題を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００が搭載された車両５を示す図である。また、図２は本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００の構成を示す図である。なお、以下に説明する図面は、模式的に示した図であって、実際の形状、寸法、配置とは異なる場合もある。
【００２４】
本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両５などに搭載されるものであり、ウインドシールド６、または、運転者とウインドシールド６の間に設けられたコンバイナー(不図示)に、投影ユニット８５から速度情報表示やナビゲーション情報表示などを虚像として投影することによって、前記虚像を前方視野の前景に重畳表示するものである。
【００２５】
図３は本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００で情報の重畳画像表示を行った様子を示す図である。図３は、車両５の運転者からの視点Ｅで視覚されるウインドシールド６の像の一例である。
【００２６】
次に、ヘッドアップディスプレイ装置１００を構成する投影ユニット８５の詳細について説明する。図２は、主として、本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１００の投影ユニット８５の構造の一例を示している。なお、投影ユニット８５内の座標を、図２に示すｘｙｚの３次元直交座標により定義する。例えば、第１光源１１から出射される光はｘ方向と平行な方向に向けて出射される光である。また、透過型スクリーン５０の光軸はｚ方向と平行な方向にあるものとする。透過型スクリーン５０の光軸は、マイクロレンズアレイ５７の重心を通る第１面の法線と定義する。
【００２７】
なお、ｘ軸に平行な軸の方向を第１方向、及び、ｙ軸に平行な軸の方向を第２方向（前記第１方向とは直交関係）と称することがある。
【００２８】
投影部１０からは表示される画像の光が出射される。投影部１０は、第１光源１１、第２光源１２、第３光源１３、第１ダイクロイックプリズム２１、第２ダイクロイックプリズム２２、コリメータレンズ２６等を有している。
【００２９】
第１光源１１、第２光源１２及び第３光源１３は相互に異なる波長の光を出射するものであって、第１光源１１からは第１の波長の光、第２光源１２からは第２の波長の光、第３光源１３からは第３の波長の光が出射される。本実施の形態においては、例えば、第１光源１１から出射される第１の波長の光を青色の光、第２光源１２から出射される第２の波長の光を緑色の光、第３光源１３から出射される第３の波長の光を赤色の光とすることができる。
【００３０】
第１光源１１、第２光源１２及び第３光源１３は、コヒーレント光としてのレーザー光を出射する半導体レーザー装置（レーザー光源）など各種レーザー装置を用いることができる。
【００３１】
本実施の形態においては、第１光源１１より出射された第１の波長の光と第２光源１２より出射された第２の波長の光は、第１ダイクロイックプリズム２１の異なる面に各々入射し、第３光源１３より出射された第３の波長の光は、第２ダイクロイックプリズム２２に入射するように配置されている。
【００３２】
第１ダイクロイックプリズム２１においては、第１光源１１より出射された第１の波長の光は透過し、第２光源１２より出射された第２の波長の光は反射される。これにより、第１の波長の光と第２の波長の光が合波される。
【００３３】
このように合波された第１の波長の光と第２の波長の光は、第２ダイクロイックプリズム２２に入射する。
【００３４】
第２ダイクロイックプリズム２２においては、第１光源１１より出射された第１の波長の光及び第２光源１２より出射された第２の波長の光は透過し、第３光源１３より出射された第３の波長の光は反射される。これにより、第１の波長の光、第２の波長の光、第３の波長の光が合波される。
【００３５】
このように、第２ダイクロイックプリズム２２において合波された第１の波長の光、第２の波長の光及び第３の波長のレーザー光は、コリメータレンズ２６を介し、投影ミラー３０において反射され、透過型スクリーン５０に入射する。投影ミラー３０は、２次元的に角度を変えることのできる機能を有しており、これにより、入射した光を２次元的にスキャンニングすることができ、所望のレーザー光による投影像が形成される。
【００３６】
なお、投影ミラー３０は、ｙ軸と平行な第１軸（不図示）を中心として回動する（ａ）方向の動き得るように、さらに、前記第１軸と直交する第２軸（不図示）を中心として回動する（ｂ）方向の動きえるようになっている。
【００３７】
また、投影ミラー３０としては、入射した光を２次元的にスキャンニングすることができるものであれば、適宜他の光学部材に置換することが可能であり、このような光学部材としては、ガルバノメータミラー、ガルバノメータスキャナー、ポリゴンミラー、プリズム、音響光学素子、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）技術を用いた光学素子等を適宜利用することができる。
【００３８】
また、本実施形態においては、投影ミラー３０においてレーザー光が入射し、これを反射する点と、透過型スクリーン５０の光軸と投影ミラー３０とが交わる点とは一致しており、投影ミラー３０におけるレーザー光の反射点ｒ0と透過型スクリーン５０の最上端部で走査点ｓ1と間の光路長と、投影ミラー３０におけるレーザー光の反射点ｒ0と透過型スクリーン５０の最下端部で走査点ｓ2と間の光路長と、は等しい。
【００３９】
投影ミラー３０から出射されるレーザー光は、透過型スクリーン５０に走査される。ここで、透過型スクリーン５０は、所定以上の透過度を有する透明基材からなる光学部材である。
【００４０】
透過型スクリーン５０は、有機樹脂材料を用いて成型することによって構成することもできるし、ガラスなどの無機材料を用いることで構成することもできる。
【００４１】
図４は本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の斜視図である。ｘ軸に平行な軸の方向を第１方向、及び、ｙ軸に平行な軸の方向を第２方向（第１方向とは直交関係）として定義する。
【００４２】
上記のような定義の下、透過型スクリーン５０は、第１方向と、前記第１方向と直交する第２方向に広がる第１面５１と、第１面５１と対向すると共に、前記第１方向と、前記第２方向に広がる第２面５２と、を有している。
【００４３】
また、透過型スクリーン５０の第１面５１には、複数のマイクロレンズ５５が周期的に配列されてなるマイクロレンズアレイ５７が設けられている。図５は第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。図に示すように、本実施形態に係る透過型スクリーン５０においては、ｚ軸方向から見たとき、マイクロレンズ５５が、１辺の長さがｄである正方形であるものを用いている。なお、マイクロレンズ５５が配されるピッチは、第１方向と第２方向とで等しいことが好ましい。これは、マイクロレンズ５５の配置を密にして、直進透過光を減らすようにするためである。
【００４４】
また、各マイクロレンズ５５は球面レンズ乃至非球面レンズであり、第１面５１側の頂点において、第１方向に曲率半径Ｒ1の曲率を有しており、第２方向に曲率半径Ｒ2の曲率を有している。なお、頂点とは、各マイクロレンズ５５が最もｚ軸方向に突出している点をいう。
【００４５】
そして、各マイクロレンズ５５の第１方向と平行な面であってマイクロレンズ５５の光軸を含む面における断面形状を、第２方向と平行な面であってマイクロレンズ５５の光軸を含む面における断面形状と異ならせることが好ましい。より詳しくは、各マイクロレンズ５５の第１面５１側の頂点における第１方向の曲率半径Ｒ1と、第２方向の曲率半径Ｒ2とは等しくすることも可能であるが、異ならせることが好ましい。
【００４６】
これは、一般的に、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報の縦横比が異なっており、画像周辺部の輝度低下の抑制を、画像の上下端部周辺と、画像の左右端部周辺と同程度とするには、各マイクロレンズ５５の第１面５１側の頂点における第１方向の曲率半径Ｒ1と、第２方向の曲率半径Ｒ2とが異なっていた方がよいからである。
【００４７】
さらに、一般的には、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報は横長であることを考慮に入れると、各マイクロレンズ５５の第１面５１側の頂点における第１方向の曲率半径Ｒ1が、第２方向の曲率半径Ｒ2より大きいことが好ましい。
【００４８】
透過型スクリーン５０の第２面５２には、光拡散面６０が設けられており、この光拡散面６０が等方性の光拡散部として機能する。この光拡散面６０は、周期がランダムである微細凹凸からなっている。一方、透過型スクリーン５０の光拡散面６０以外の部分（マイクロレンズアレイ５７部分も含む）は、透明であり、異方性拡散部として機能する。
【００４９】
なお、周期がランダムである微細凹凸が設けられた光拡散面６０の具体的な構成については、後述する製造工程の説明によって明らかとなるが、光拡散面６０は、すりガラス同様、平滑面に微細な傷が設けられることによって構成される。
【００５０】
なお、ヘッドアップディスプレイ装置１００の透過型スクリーンとしては、拡散板なども用いることができるが、特に、ヘッドアップディスプレイ装置１００の光源として、レーザー光源を用いたヘッドアップディスプレイでは、拡散板に比べてマイクロレンズアレイ５７を用いることにより、レーザー光によるスペックルノイズが抑制されるという利点を有している。
【００５１】
本発明に係る透過型スクリーン５０では、このようにマイクロレンズアレイ５７にて像を形成するため、スクリーンを使用して像を形成する場合と比較して、視認方向に有効に光を伝達することが可能となり、輝度の増加を図ることが可能となる。また、少ない光量でも十分な輝度を得ることが可能となるため、各レーザー光源などの出力を抑制して小電力化を図ることができる。
【００５２】
以上のような透過型スクリーン５０のマイクロレンズアレイ５７に形成されたレーザー光による像は、凹面ミラー８０によって反射され、ウインドシールド６に投影される。
【００５３】
これにより、運転者は、ウインドシールド６において反射された画像を認識する。なお、投影ユニット８５には、車両のウインドシールド６に画像を投影する構造のものと、運転者とウインドシールド６の間に設けられたコンバイナー（不図示）に画像を投影する構造のものとがあり得る。
【００５４】
なお、本実施形態においては、レーザー光などの光源側に透過型スクリーン５０のマイクロレンズアレイ５７を有する第１面５１を配するレイアウトとしたが、透過型スクリーン５０の第２面５２を光源側に配するレイアウトとしてもよい。ただし、前者のレイアウトの方が、光路が明確となり、マイクロレンズアレイ５７を設計する際のシミュレーションの精度を向上させることができる。
【００５５】
また、透過型スクリーン５０とウインドシールド６、または、コンバイナー(不図示)との間に設ける光学部材としては、凹面ミラー８０に限らず、透過型スクリーン５０とウインドシールド６、または、コンバイナー（不図示）のレイアウトに応じて、その他の適当な光学部材を用いることができる。
【００５６】
なお、以上の実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置１００の描画方式として、投影部１０及び投影ミラー３０とからなるレーザープロジェクター方式を採用したものに、透過型スクリーン５０を適用した例に基づいて説明したが、本発明に係る透過型スクリーン５０は、ヘッドアップディスプレイ装置１００の描画方式として、ＬＥＤと、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）素子とを用いたＬＣＯＳ方式を採用したもの、或いは、ＬＥＤと、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）素子とを用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式を採用したものなどにも適用することができる。
【００５７】
なお、ＬＣＯＳ方式の場合には、光源であるＬＥＤからの光を、反射型の液晶素子であるＬＣＯＳ素子が、前記光を透過型スクリーン５０に対して選択的に反射することで、また、ＤＬＰ方式の場合には、光源であるＬＥＤからの光を、複数のマイクロミラーが配置された反射型の素子であるＤＭＤ素子が、前記光を透過型スクリーン５０に対して選択的に反射することで、ヘッドアップディスプレイ装置１００を実現することができる。
【００５８】
次に、透過型スクリーン５０の詳細について説明する。まず、透過型スクリーン５０のベースとなる母材の材質について説明する。透過型スクリーン５０のベースとなる母材の材質は、透明材質であればどのようなものでもよく、例えば、熱可塑性樹脂・熱硬化性樹脂・ＵＶ硬化性樹脂・電子線硬化性樹脂・ガラスなどを用いることできる。
【００５９】
透過型スクリーン５０のベースとなる母材の材質として、熱可塑性樹脂を用いるのであれば、例えば、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、フッ素系アクリル樹脂、シリコーン系アクリル樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィンポリマー、メチルスチレン樹脂、フルオレン樹脂、ＰＥＴ、ポリプロピレン等を挙げることができる。
【００６０】
また、透過型スクリーン５０は、一つのベース母材から形成する必要は必ずしも無く、マイクロレンズアレイ５７などが含まれる異方性拡散部として機能する部分と、等方性光拡散部として機能する光拡散面６０を有する部分とを別部材で構成しておき、これらを接着材など接合するようにしてもよい。ただし、この場合、全ての部材の屈折率が等しいことが好ましい。さらに、異方性拡散部として機能する部分と光拡散面６０を有する部分とは同一の材質であることがより好ましい。
【００６１】
次に、透過型スクリーン５０におけるマイクロレンズアレイ５７の加工方法について説明する。
【００６２】
例えば、マイクロレンズアレイ５７は、ナノ加工装置を使って機械切削で金型へマイクロレンズアレイの型を加工しておき、この型によって透明樹脂へ転写することにより加工することができる。また、マイクロレンズアレイ５７の加工方法としては、前記の型によって、射出成形で樹脂へ転写する方法も用いることができる。また、機械切削で透明樹脂へマイクロレンズアレイ５７を直接加工する方法も用いることができる。
【００６３】
上記のような加工によって、ヘッドアップディスプレイ装置１００の視野角の光強度分布（拡散角やΔＬ、いずれも後述）を制御するために、上記のようなナノ単位の非球面加工が有効である。
【００６４】
また、マイクロレンズアレイ５７の加工方法としては、レジスト・リフロー法、インクジェット法、電子ビーム露光法、レーザービーム描画法、化学エッチングやプラズマエッチングを用いる方法、ポンチを用いる方法などのいずれの方法も採用することができる。
【００６５】
次に、透過型スクリーン５０をヘッドアップディスプレイ装置１００に用いる場合、透過型スクリーン５０として好ましい光学的な特性について説明する。まず、以下、拡散角を頻用するので、これを定義する。
【００６６】
図６は拡散角の定義を説明する図である。本明細書においては、透過型スクリーン５０に光を垂直入射させて、透過型スクリーン５０から出射される光の最大散乱光強度Ｉmaxの２分の１になる２つの角度の差である半値幅（ＦＷＨＭ）を拡散角θと定義する。
【００６７】
上記のような定義の下、透過型スクリーン５０としては、図４に示す水平方向（第２方向）の拡散角θHと、垂直方向（第１方向）の拡散角θVと、間には、θH＞θVの関係があることが好ましい。これは、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報は横長であることに起因している。
【００６８】
さらに、水平拡散角θHが２０°以上６０°以下であり、垂直方向拡散角θVが５°以上３５°以下であることが好ましい。より好ましくは、水平拡散角θHが２０°以上５０°以下であり、垂直方向拡散角θVが１０°以上３０°以下であると、ヘッドアップディスプレイ装置１００に用いる透過型スクリーン５０としては最適なものとなる。
【００６９】
次に、ヘッドアップディスプレイ装置１００に用いる透過型スクリーン５０を選定する際に公的なパラメーターであるΔＬとＳ80-20の２つのパラメーターについて説明する。
【００７０】
図７はΔＬ及びＳ80-20の定義を説明する図である。ΔＬは、透過型スクリーン５０から出射される光の、規格化された散乱光強度の、最大値に対する、極大値と極小値の差分の割合である。また、極小値がない場合は０とする。このようなΔＬが７％以下、より好ましくは５％以下であるとき、透過型スクリーン５０がヘッドアップディスプレイ装置１００に用いるものとしては最適となる。
【００７１】
Ｓ80-20は、透過型スクリーン５０から出射される光の散乱光強度の２０％から８０％の角度の差として定義する。このようなＳ80-20が１０％以下、より好ましくは７％以下であるとき、透過型スクリーン５０がヘッドアップディスプレイ装置１００に用いるものとしては最適となる。
【００７２】
なお、散乱光強度は、ＸＹＺ表色系（ＣＩＥ１９３１表色系）のＹ値によっている。
【００７３】
次に、本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程例について説明する。図８乃至図１１は本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【００７４】
図８（Ａ）は第１金型材１１０を示している。このような第１金型材１１０の一方の面に対して、ナノ加工装置（不図示）を使った機械切削を行い、図８（Ｂ）に示すようなマイクロレンズアレイ５７に対応するパターンが構成された第１の型１１５を得る。本実施形態では、このような第１の型１１５を用いて、射出成形で樹脂へマイクロレンズアレイ５７を転写する方法をとっているが、機械切削で透明樹脂へマイクロレンズアレイ５７を直接加工する方法をとることもできる。
【００７５】
なお、透過型スクリーン５０の量産性を上げるためには、ナノ加工装置を使った機械切削で第１の型１１５を作製し、射出成形でマイクロレンズアレイ５７を樹脂へ転写する方法が最も好ましい。
【００７６】
透過型スクリーン５０においては、視野角の光強度分布（拡散角やΔＬ）を制御するために、ナノ単位の非球面加工が必要となってくるが、ナノ加工装置はこのような加工に好適に用いることができる。
【００７７】
図９（Ａ）は第２金型材１２０を示している。このような第２金型材１２０の一方の面に対して、サンドブラスト加工を施し、図９（Ｂ）に示す中間処理材１２３を得る。次に、この中間処理材１２３のサンドブラスト加工が施された面に、さらにビーズブラスト加工を施し、図９（Ｃ）に示す第２の型１２５を得る。
【００７８】
本実施形態では、このような第２金型材１２０を用いて、射出成形で樹脂へ微細凹凸を転写する方法をとっている。このような微細凹凸は、ブラスト加工面の転写となるので、凹凸の周期はランダムなものとなる。このように製造される微細凹凸は、光拡散面６０として機能し、光が等方性拡散することとなる。また、ランダムとは微細凹凸の配列に規則性がないことを意味している。
【００７９】
なお、本実施形態においては、第２金型材１２０に対して、サンドブラスト加工を施した上で、ビーズブラスト加工を施すようにして微細凹凸の転写パターンを形成しているが、いずれかのブラスト加工のみで、第２金型材１２０に対して、微細凹凸の転写パターンを形成するようにしてもよい。
【００８０】
ただし、第２金型材１２０に対し、サンドブラスト加工を施した上で、ビーズブラスト加工を施すようにして微細凹凸の転写パターンを形成すると、サンドブラストで拡散性を制御し、ビーズブラストによって表面を滑らかにすることで、第２の型１２５によって作製される光拡散面６０のヘイズを小さくすることができる
図１０は、第１の型１１５と第２の型１２５との間に、透明な樹脂材料１３０を充填する様子を示しており、図１１は樹脂材料１３０の硬化後（固化後）、第１の型１１５と第２の型１２５とから離型し、本発明に係る透過型スクリーン５０を得る様子を示している。
【００８１】
以上の本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程は一例であり、他の製造工程を採用することもできる。図１２乃至図１６は本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の製造工程を模式的に説明する図である。
【００８２】
図１２に示すような、２つの主面を有する透明な基材１５０を準備する。このような基材１５０の材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂などを用いることができる。
【００８３】
次に、図１３に示すように、基材１５０の一方の面に、紫外線硬化樹脂材料１５４が塗布されている第１の型１１５を配し、基材１５０の他方の面にリファレンスシート１５６を配し、リファレンスシート１５６側から紫外線を照射して、紫外線硬化樹脂材料１５４を硬化させる。
【００８４】
次に、図１４に示すように、第１の型１１５を離型し、リファレンスシート１５６を剥離することで、一方の面に紫外線硬化樹脂材料１５４が硬化することにより得られたマイクロレンズアレイ部１５７が設けられた基材１５０を得ることができる。
【００８５】
続いて、図１５に示す工程では、基材１５０のマイクロレンズアレイ部１５７が設けられていない他方の面に対して、サンドブラスト加工を施す。図１５に示す工程を経て、基材１５０の他方の面において、サンドブラスト加工が施された面に対して、続いて、図１６に示すようにビーズブラスト加工を施し微細凹凸を得て、光拡散面６０を有する透過型スクリーン５０を得ることができる。
【００８６】
なお、本実施形態においては、基材１５０の他方の面に対して、サンドブラスト加工を施した上で、ビーズブラスト加工を施すようにして微細凹凸を形成しているが、いずれかのブラスト加工のみで、基材１５０の他方の面に対して、微細凹凸を形成するようにしてもよい。
【００８７】
ただし、基材１５０の他方の面に対し、サンドブラスト加工を施した上で、ビーズブラスト加工を施すようにして微細凹凸を形成すると、サンドブラストで拡散性を制御し、ビーズブラストによって表面を滑らかにすることで、基材１５０の他方の面によって作製される光拡散面６０のヘイズを小さくすることができる
また、基材１５０の他方の面に、微細凹凸を形成し、光拡散面６０を得るに当たっては、特開２０１２−１０００号公報や、特開２０１２−４０８７８号公報に開示されている、ブラスト加工以外の方法を採用することもできる。
【００８８】
なお、上記のような微細凹凸は算術平均面粗さＳａとして求めることができる。算術平均面粗さＳａは、国際規格ISO 25178: Geometric Product Specifications (GPS) - Surface texture: arealに基づき求めることができる。また、具体的な測定方法としては、例えば、レーザー顕微鏡OLS4100(オリンパス)やVK-X（キーエンス）を用いて測定することにより、算術平均面粗さＳａを得ることができる。
【００８９】
Aを測定領域の面積、Z(x,y)を測定領域中の点（x,y）における高さとすると、算術平均面粗さＳａは下式（１）の関係を有する。
【００９０】
【数１】
0006601742.tif 000002
【００９１】
光拡散面の微細凹凸であれば（微細凹凸の構造が波長以下の構造ではないので）、Ｓａはレーザー顕微鏡OLS4100(オリンパス)やVK-X（キーエンス）で測定することができる。
（実施例）
先に説明した、第１の型１１５及び第２の型１２５を用い、射出成型により透過型スクリーン５０を製造する製造工程を採用し、各サンプルを作製した。
【００９２】
第１金型材１１０及び第２金型材１２０として、大同特殊鋼製ＮＡＫ８０を用い、６０ｍｍ×９０ｍｍ×２ｍｍｔの外形を射出成型できる入れ子の金型を作製した。
【００９３】
次に、機械切削加工（ＦＡＮＵＣ社製ＲＯＢＯＮＡＮＯ）によって第１金型材１１０に非球面のマイクロレンズアレイを反転させた下記の２種類の第１の型１１５を形成した。
ピッチ３０μｍ、高さ５μｍ、広さ５０ｍｍ×８０ｍｍ
ピッチ４０μｍ、高さ５μｍ、広さ５０ｍｍ×８０ｍｍ
続いて、第２金型材１２０に対して、下記手順で加工し、ランダム微細凹凸パターンを形成した第２の型１２５を１３種類作製した。（ただし、（手順２）を省略した第２の型１２５も１つ含まれる。）
（手順１）
ホワイトアルミナ（ＷＡ）の粒子径を変えてのサンドブラスト加工。
（手順２）
続いて、ガラスビーズ（ＧＢ）の粒子径を変えてのビーズブラスト加工。
【００９４】
次に、第１の型１１５と第２の型１２５とを組み上げた後、射出成型し、マイクロレンズアレイ５７と微細凹凸からなる光拡散面６０が組み合わされた透過型スクリーン５０を得た。材料及び射出成型条件は下記の通りである。
ポリカーボネート樹脂：帝人化成製  パンライト
装置：ニイガタマシンテクノ製  ＭＤ１００Ｘ
金型温度：１２０℃
樹脂温度：３２０℃
概略、以上のような、製造工程によって、次の各サンプルを制作し、三次元変角分光測色システム（ＧＣＭＳ−１３型、株式会社村上色彩技術研究所製）により、変角による散乱光強度を計測し、各パラメーターを算出した。
○マイクロレンズアレイ５７のみで光拡散面６０（等方性拡散部）を有さない試料２種。（図１７（Ｂ）に示されるものの試料）
サンプル名：
ＭＬＡ1、ＭＬＡ2
○算術平均面粗さＳａがそれぞれ異なる光拡散面６０を有するのみでマイクロレンズアレイ５７を有さない試料１３種。（図１７（Ａ）に示されるものの試料）
サンプル名：
Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3、Ｄ4、Ｄ5、Ｄ6、Ｄ7、Ｄ8、Ｄ9、Ｄ10、Ｄ11、Ｄ12、Ｄ13
なお、サンプル名のＤに付されたサフィックスの値が大きくなるに連れて、光拡散面６０の算術平均面粗さＳａは大きくなっている。
○マイクロレンズアレイ５７と光拡散面６０（等方性拡散部）が重ね合わされた、透過型スクリーン５０状の試料２６種。（図１７（Ｃ）に示されるものの試料）
サンプル名：
ＭＬＡ1＋Ｄ1、ＭＬＡ1＋Ｄ2、ＭＬＡ1＋Ｄ3、ＭＬＡ1＋Ｄ4、ＭＬＡ1＋Ｄ5、ＭＬＡ1＋Ｄ6、ＭＬＡ1＋Ｄ7、ＭＬＡ1＋Ｄ8、ＭＬＡ1＋Ｄ9、ＭＬＡ1＋Ｄ10、ＭＬＡ1＋Ｄ11、ＭＬＡ1＋Ｄ12、ＭＬＡ1＋Ｄ13
ＭＬＡ2＋Ｄ1、ＭＬＡ2＋Ｄ2、ＭＬＡ2＋Ｄ3、ＭＬＡ2＋Ｄ4、ＭＬＡ2＋Ｄ5、ＭＬＡ2＋Ｄ6、ＭＬＡ2＋Ｄ7、ＭＬＡ2＋Ｄ8、ＭＬＡ2＋Ｄ9、ＭＬＡ2＋Ｄ10、ＭＬＡ2＋Ｄ11、ＭＬＡ2＋Ｄ12、ＭＬＡ2＋Ｄ13
表１乃至表４に結果を示す。表２においては、第２の型１２５の加工条件と、第２の型１２５により作製される光拡散面６０の算術平均面粗さＳａ及び光拡散面６０のヘイズ値が示されている。なお、ヘイズ値の計測方法はＪＩＳ  Ｋ  ７１３６に記載の方法に依っている。
【００９５】
また、表３及び表４の「拡散角割合」の欄には、ＤXの拡散角／ＭＬＡYの拡散角の算出値が記されている。また、表３及び表４においても、光拡散面６０の算術平均面粗さＳａ及び光拡散面６０のヘイズ値が示されている。
【００９６】
表３及び表４において、ΔＬ及びＳ80-20が共に７％以下であるものを、ヘッドアップディスプレイ装置１００に用いる透過型スクリーン５０として好適なものであるとした。このときのＤXの拡散角／ＭＬＡYの拡散角の値、算術平均面粗さＳａ、ヘイズ値には網掛けを施してある。
【００９７】
【表１】
0006601742.tif 000003
【００９８】
【表２】
0006601742.tif 000004
【００９９】
【表３】
0006601742.tif 000005
【０１００】
【表４】
0006601742.tif 000006
【０１０１】
また、表３においては、ＤXの拡散角／ＭＬＡYの拡散角の値（拡散角の割合）が、０．２以上０．４以下であるサンプルが、透過型スクリーン５０として好適であることがわかる。
【０１０２】
同じく、表４においては、ＤXの拡散角／ＭＬＡYの拡散角の値（拡散角の割合）が、概略、０．２以上０．６以下であるサンプルが、透過型スクリーン５０として好適であることがわかる。
【０１０３】
以上から、表３の場合でも、表４の条場合でも、拡散角の割合として好適なものを、本発明に係る透過型スクリーン５０として採用している。すなわち、本発明に係る透過型スクリーン５０においては、光拡散面６０の拡散角が、マイクロレンズアレイ５７の拡散角の０．２以上０．４以下であることが好適であるものとしている。マイクロレンズアレイ５７の拡散角に対する光拡散面６０の拡散角の割合（光拡散角割合）が、０．２以上０．４以下であることが好適であるものとしている。
【０１０４】
また、表３においては、光拡散面６０の算術平均面粗さＳａが、概略、０．１３μｍ以上１．３０μｍ以下であるサンプルが、透過型スクリーン５０として好適であることがわかる。
【０１０５】
同じく、表４においては、光拡散面６０の算術平均面粗さＳａが、概略、０．０３μｍ以上略１．３０μｍ以下であるサンプルが、透過型スクリーン５０として好適であることがわかる。
【０１０６】
以上から、表３の場合でも、表４の条場合でも、光拡散面６０の算術平均面粗さＳａとして好適なものを、本発明に係る透過型スクリーン５０として採用している。すなわち、本発明に係る透過型スクリーン５０においては、光拡散面６０の算術平均面粗さＳａが、０．１３μｍ以上１．３０μｍ以下であることが好適であるものとしている。
【０１０７】
また、表３においては、光拡散面６０のヘイズ値が、概略、３５％以上７０％以下であるサンプルが、透過型スクリーン５０として好適であることがわかる。
【０１０８】
同じく、表４においては、光拡散面６０のヘイズ値が、概略、１５％以上略７０％以下であるサンプルが、透過型スクリーン５０として好適であることがわかる。
【０１０９】
以上から、表３の場合でも、表４の条場合でも、光拡散面６０のヘイズ値として好適なものを、本発明に係る透過型スクリーン５０として採用している。すなわち、本発明に係る透過型スクリーン５０においては、光拡散面６０のヘイズ値が、３５％以上７０％以下であることが好適であるものとしている。
【０１１０】
ヘイズ値が大きすぎると透過率が低くなり、画像が暗くなってしまう。一方、ヘイズ値が小さすぎると適切な拡散が得られないので、光拡散面６０のヘイズ値が、３５％以上７０％以下の範囲で透過型スクリーン５０を構成すると好適であるものと推定できる。
【０１１１】
図１７は本発明の実施形態に係る透過型スクリーン５０の効果を説明する図である。図１７において、（Ａ）は等方性拡散部のみの散乱光強度の散乱角依存性の特性図を示しており、（Ｂ）はマイクロレンズアレイ５７ののみの散乱光強度の散乱角依存性の特性図を示しており、（Ｃ）は等方性拡散部とマイクロレンズアレイ５７とを組み合わせた本発明に係る透過型スクリーン５０の散乱光強度の散乱角依存性の特性図を示している。
【０１１２】
（Ａ）に示す等方性拡散部のみを、透過型スクリーンとして用いると、光の強度がガウシアン分布となり、中心（０°）の輝度が強くなる。そのため、視野角内での光の強度変化が大きい。
【０１１３】
一方、（Ｂ）に示すマイクロレンズアレイ５７ののみの場合、散乱光強度にＰ1とＰ2の２つのピークが発生してしまうことについては、［発明が解決しようとする課題］の欄において、記載したとおりである。
【０１１４】
そこで、本発明に係る透過型スクリーン５０においては、（Ａ）と（Ｂ）を組み合わせた構成、すなわち、等方性拡散部とマイクロレンズアレイ５７とを組み合わせた構成とし、（Ａ）と（Ｂ）の特性を組み合わせることとした。さらに、そのときにおいて、マイクロレンズアレイ５７の拡散角に対する等方性拡散部である光拡散面６０の拡散角の割合（光拡散角割合）が、０．２以上０．４以下であれば好適であることを実験的に見いだした。
【０１１５】
以上のように、本発明に係る透過型スクリーン５０は、第２面５２には、光拡散面６０が設けられ、前記光拡散面６０の拡散角は、前記マイクロレンズアレイ５７の拡散角の０．２以上０．４以下であり、これにより、本発明に係る透過型スクリーン５０によれば、所定の散乱角内で、散乱光強度がフラットとなる。
【０１１６】
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置１００は、上記のような透過型スクリーン５０を用いているので、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置１００によれば、視野角内での光強度が均一となる。
【０１１７】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。第２実施形態が、先の第１実施形態と異なる点は、透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７の構成のみであるので、以下、この点について説明する。
【０１１８】
図１８は本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【０１１９】
第１実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、正方形であったが、第２実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、長方形として構成している。
【０１２０】
ここで、マイクロレンズ５５の、第１方向の長さｄ1と、第２方向の長さｄ2とを比較すると、ｄ1＜ｄ2であることが好ましい。これは、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報が、一般的には横長であるからである。
【０１２１】
また、本実施形態においても、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報が横長であることを考慮に入れると、各マイクロレンズ５５の第１面５１側の頂点における第１方向の曲率半径Ｒ1が、第２方向の曲率半径Ｒ2より大きいことが好ましい。
【０１２２】
以上のような実施形態によっても、先の第１実施形態と同様の効果を享受することができる。
【０１２３】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。第３実施形態が、先の第１実施形態と異なる点は、透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７の構成のみであるので、以下、この点について説明する。
【０１２４】
図１９は本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【０１２５】
第１実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、正方形であったが、第３実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、正六角形として構成している。
【０１２６】
本実施形態においても、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報が横長であることを考慮に入れると、各マイクロレンズ５５の第１面５１側の頂点における第１方向の曲率半径Ｒ1が、第２方向の曲率半径Ｒ2より大きいことが好ましい。
【０１２７】
以上のような実施形態によっても、先の第１実施形態と同様の効果を享受することができる。
【０１２８】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。第４実施形態が、先の第１実施形態と異なる点は、透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７の構成のみであるので、以下、この点について説明する。
【０１２９】
図２０は本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【０１３０】
第１実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、正方形であったが、第４実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、正六角形でない六角形として構成している。
【０１３１】
ここで、マイクロレンズ５５を構成する六角形としては、第２方向に平行な辺のみが、他の辺の長さより長い、横長の六角形であることが好ましい。これは、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報が、一般的には横長であるからである。
【０１３２】
また、本実施形態においても、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報が横長であることを考慮に入れると、各マイクロレンズ５５の第１面５１側の頂点における第１方向の曲率半径Ｒ1が、第２方向の曲率半径Ｒ2より大きいことが好ましい。
【０１３３】
以上のような実施形態によっても、先の第１実施形態と同様の効果を享受することができる。
【０１３４】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。第５実施形態が、先の第１実施形態と異なる点は、透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７の構成のみであるので、以下、この点について説明する。
【０１３５】
図２１は本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【０１３６】
第１実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、正方形であったが、第５実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、楕円形として構成している。
【０１３７】
ここで、マイクロレンズ５５を構成する楕円形としては、長軸φ1が第２方向と平行であり、短軸φ2が第１方向と平行である楕円形である、横長の楕円形であることが好ましい。これは、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報が、一般的には横長であるからである。
【０１３８】
また、本実施形態においても、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報が横長であることを考慮に入れると、各マイクロレンズ５５の第１面５１側の頂点における第１方向の曲率半径Ｒ1が、第２方向の曲率半径Ｒ2より大きいことが好ましい。
【０１３９】
以上のような実施形態によっても、先の第１実施形態と同様の効果を享受することができる。
【０１４０】
次に、本発明の他の実施形態について説明する。第６実施形態が、先の第１実施形態と異なる点は、透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７の構成のみであるので、以下、この点について説明する。
【０１４１】
図２２は本発明の他の実施形態に係る透過型スクリーン５０の、第１方向と第２方向に広がるマイクロレンズアレイ５７をｚ軸方向から見た図である。
【０１４２】
第１実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、正方形であったが、第６実施形態に係る透過型スクリーン５０の第１面５１に設けられるマイクロレンズアレイ５７のマイクロレンズ５５は、ｚ軸方向から見たとき、小判形として構成している。
【０１４３】
ここで、マイクロレンズ５５を構成する小判形としては、小判型の直線部が第２方向と平行である横長の小判形であることが好ましい。これは、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報が、一般的には横長であるからである。
【０１４４】
また、本実施形態においても、ヘッドアップディスプレイ装置１００で表示する画像情報が横長であることを考慮に入れると、各マイクロレンズ５５の第１面５１側の頂点における第１方向の曲率半径Ｒ1が、第２方向の曲率半径Ｒ2より大きいことが好ましい。
【０１４５】
以上のような実施形態によっても、先の第１実施形態と同様の効果を享受することができる。
【０１４６】
なお、本発明は第１乃至第６の実施形態のみに限られるものではなく、それぞれの実施形態の構成を適宜組み合わせて構成した実施形態も本発明の範疇となるものである。
【産業上の利用性】
【０１４７】
ヘッドアップディスプレイ装置の透過型スクリーンに求められる特性は、所定の散乱角内で、散乱光強度がなるべくフラットであることであるが好ましいが、従来のマイクロレンズアレイによる透過型スクリーンは、散乱光強度がフラットでなく問題であった。一方、本発明に係る透過型スクリーンは、前記第２面には、光拡散面が設けられ、前記光拡散面の拡散角は、前記マイクロレンズアレイの拡散角の０．２以上０．４以下であり、これにより、本発明に係る透過型スクリーンによれば、所定の散乱角内で、散乱光強度がフラットとなり、産業上の利用性が非常に大きい。
【符号の説明】
【０１４８】
５・・・車両
６・・・ウインドシールド
１０・・・投影部
１１・・・第１光源
１２・・・第２光源
１３・・・第３光源
２１・・・第１ダイクロイックプリズム
２２・・・第２ダイクロイックプリズム
２６・・・コリメータレンズ
３０・・・投影ミラー（走査部）
５０・・・透過型スクリーン
５１・・・第１面
５２・・・第２面
５５・・・マイクロレンズ
５７・・・マイクロレンズアレイ
６０・・・光拡散面
８０・・・凹面ミラー
８５・・・投影ユニット
１００・・・ヘッドアップディスプレイ装置
１１０・・・第１金型材
１１５・・・第１の型
１２０・・・第２金型材
１２３・・・中間処理材
１２５・・・第２の型
１３０・・・樹脂材料
１５０・・・基材
１５４・・・紫外線硬化樹脂材料
１５６・・・リファレンスシート
１５７・・・マイクロレンズアレイ部
【図１】
0006601742.tif 000007
【図２】
0006601742.tif 000008
【図３】
0006601742.tif 000009
【図４】
0006601742.tif 000010
【図５】
0006601742.tif 000011
【図６】
0006601742.tif 000012
【図７】
0006601742.tif 000013
【図８】
0006601742.tif 000014
【図９】
0006601742.tif 000015
【図１０】
0006601742.tif 000016
【図１１】
0006601742.tif 000017
【図１２】
0006601742.tif 000018
【図１３】
0006601742.tif 000019
【図１４】
0006601742.tif 000020
【図１５】
0006601742.tif 000021
【図１６】
0006601742.tif 000022
【図１７】
0006601742.tif 000023
【図１８】
0006601742.tif 000024
【図１９】
0006601742.tif 000025
【図２０】
0006601742.tif 000026
【図２１】
0006601742.tif 000027
【図２２】
0006601742.tif 000028
【図２３】
0006601742.tif 000029