(57)【要約】【課題】表示画像の解像度の低下を抑制しつつ、簡易な作業により効果的にスペックルノイズを抑制可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置２０は、レーザ光を出射する光源と、レーザ光を拡散させるためのスクリーン１０８と、光源から出射されたレーザ光をスクリーン１０８に対し走査させる走査部と、スクリーン１０８で拡散されたレーザ光により虚像を生成する光学系と、を備える。スクリーン１０８は、光を拡散させるレンズ部４０２ａが縦横に並ぶように配置されたマイクロレンズアレイ４０２と、マイクロレンズアレイ４０２に対して光源側に、レーザ光の走査範囲をカバーするように配置されたビーズ集合体４０３と、を備える。【選択図】図９
2017044804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射する光源と、
前記レーザ光が走査されることにより画像が形成されるスクリーンと、
前記光源から出射された前記レーザ光を前記スクリーンに対し走査させる走査部と、
前記スクリーンを透過した前記レーザ光により虚像を生成する光学系と、を備え、
前記スクリーンは、
光を拡散させるレンズ部が縦横に並ぶように配置されたレンズアレイと、
前記レンズアレイに対して前記光源側に、前記レーザ光の走査範囲をカバーするように配置されたビーズ集合体と、を備える、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記ビーズ集合体は、ビーズの粒径分布が、前記ビーズ集合体に入射する前記レーザ光のビーム径の１０％以下である、
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に記載の画像表示装置において、
前記ビーズ集合体は、粒径が異なるビーズを含む、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像表示装置において、
前記レンズアレイは、前記各レンズ部の径が、前記ビーズ集合体に入射する前記レーザ光のビーム径以下である、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか一項に記載の画像表示装置において、
前記各レンズ部は、縦方向の曲率と横方向の曲率が異なっている、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか一項に記載の画像表示装置において
前記スクリーンは、前記レンズアレイに対して前記光源と反対側に配置され、横方向に並ぶ前記レンズ部群の横方向の範囲をカバーする横長の開口部が、前記レンズ部群に対向するように、前記レンズ部群ごとに形成されたマスクをさらに備える、
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし６の何れか一項に記載の画像表示装置において、
前記光源からの前記レーザ光が進む方向に前記スクリーンを移動させるための駆動部をさらに備える、
ことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関し、たとえば、乗用車等の移動体に搭載して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドアップディスプレイと称される画像表示装置の開発が進められ、乗用車等の移動体に搭載されている。たとえば、乗用車に搭載されるヘッドアップディスプレイでは、画像情報により変調された光がウインドシールド（フロントガラス）に向けて投射され、その反射光が運転者の目に照射される。これにより、運転者は、ウインドシールドの前方に、画像の虚像を見ることができる。たとえば、車速や外気温等が、虚像として表示される。最近では、ナビゲーション画像や、通行人を注意喚起する画像を虚像として表示することも検討されている。
【０００３】
上記ヘッドアップディスプレイでは、光源として、半導体レーザ等のレーザ光源が用いられ得る。この構成では、映像信号に応じてレーザ光が変調されつつ、レーザ光がスクリーンを走査する。スクリーンでは、レーザ光が拡散され、運転者の目に照射される光の領域が広げられる。これにより、運転者が多少頭を動かしても、目が照射領域から外れなくなり、運転者は、良好かつ安定的に画像（虚像）を見ることができる。
【０００４】
しかしながら、このように光源としてレーザ光源を用いると、レーザ光のコヒーレント性により干渉が起こり、いわゆるスペックルノイズが表示画像に含まれるとの問題が生じる。
【０００５】
これに対し、以下の特許文献１には、マイクロアレイレンズを２枚組み合わせてスペックルノイズを低減する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１の構成では、２つのマイクロレンズアレイの位置関係を厳密に調整する必要があった。また、スペックルノイズを抑制する位置に２つのマイクロレンズアレイを配置すると、表示画像の解像度が低下するとの課題が確認された。
【０００８】
かかる課題に鑑み、本発明は、表示画像の解像度の低下を抑制しつつ、簡易な組立作業により効果的にスペックルノイズを抑制可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の主たる態様に係る画像表示装置は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光が走査されることにより画像が形成されるスクリーンと、前記光源から出射された前記レーザ光を前記スクリーンに対し走査させる走査部と、前記スクリーンを透過した前記レーザ光により虚像を生成する光学系と、を備える。ここで、前記スクリーンは、光を拡散させるレンズ部が縦横に並ぶように配置されたレンズアレイと、前記レンズアレイに対して前記光源側に、前記レーザ光の走査範囲をカバーするように配置されたビーズ集合体と、を備える。
【００１０】
本態様に係る画像表示装置によれば、光源からのレーザ光は、ビーズ集合体によりランダムに拡散された後、レンズアレイに入射する。このため、レンズアレイを透過した後のレーザ光は、光学パスが分離され、互いの位相が揃いにくくなる。よって、干渉によるスペックルノイズの発生を効果的に抑制することができる。また、ビーズ集合体によりレーザ光を拡散させる構成であるため、上記特許文献１のような厳密な位置調整は必要ない。よって、組立時の作業を簡易なものとすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のとおり、本発明によれば、表示画像の解像度の低下を抑制しつつ、簡易な作業により効果的にスペックルノイズを抑制可能な画像表示装置を提供することができる。
【００１２】
本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、実施の形態に係る画像表示装置の使用形態を模式的に示す図、図１（ｃ）は、実施の形態に係る画像表示装置の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施の形態に係る画像表示装置の照射光生成部および照射光生成部に用いる回路の構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）は、実施の形態に係る駆動部の構成を示す斜視図、図３（ｂ）は、実施の形態に係る駆動部の一部を切断した断面図である。
【図４】図４（ａ）は、実施の形態に係るスクリーンの構成を模式的に示す斜視図、図４（ｂ）は、スクリーンに対するレーザ光の走査方法を模式的に示す図である。
【図５】図５（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係るマイクロレンズアレイおよびビーズ集合体を撮像した画像を示す図である。
【図６】図６（ａ）は、実施の形態に係るマスクの一部を正面から見た平面図、図６（ｂ）は、実施の形態に係る庇が形成される前のマスクの一部を背面から見た斜視図、図６（ｃ）は、実施の形態に係る庇が形成された後のマスクの一部を背面（Ｚ軸正側）から見た斜視図である。
【図７】図７は、実施の形態に係るスクリーンの作用を模式的に示す図である。
【図８】図８（ａ）は、実施の形態に係るスクリーンの移動工程の一例を示す図、図８（ｂ）は、スクリーンを移動させることにより表示される画像の一例を示す図である。
【図９】図９（ａ）は、実施の形態に係る検証に用いたマイクロレンズアレイのレンズ部の大きさおよび曲率を模式的に示す図、図９（ｂ）は、実施の形態に係る検証に用いたレンズ部のＳＡＧ量を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施の形態に係るスクリーンのスペックルノイズ抑制効果を検証した検証結果を示す表およびグラフで示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態に係るスクリーンのスペックルノイズ抑制効果の検証結果と、従来例によるスペックルノイズ抑制効果の検証結果とを対比して示すグラフである。
【図１２】図１２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、実施の形態に係るスクリーンのスペックルノイズ抑制効果を検証した他の検証結果を示す表およびグラフで示す図である。
【図１３】図１３（ａ）は、変更例に係るマスクの一部を正面から見た平面図、図１３（ｂ）は、変更例に係るマスクの一部を背面から見た平面図、図１３（ｃ）は、変更例に係るマスクの一部を背面側方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。便宜上、各図には、適宜、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）は、画像表示装置２０の使用形態を模式的に示す図である。図１（ａ）は、乗用車１の側方から乗用車１の内部を透視した模式図、図１（ｂ）は、乗用車１の内部から走行方向前方を見た図である。
【００１６】
本実施の形態は、車載用のヘッドアップディスプレイに本発明を適用したものである。図１（ａ）に示すように、画像表示装置２０は、乗用車１のダッシュボード１１の内部に設置される。
【００１７】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、画像表示装置２０は、映像信号により変調されたレーザ光を、ウインドシールド１２下側の運転席寄りの投射領域１３に投射する。レーザ光は、投射領域１３で反射され、運転者２の目の位置周辺の横長の領域（アイボックス領域）に照射される。これにより、運転者２の前方の視界に、虚像として所定の画像３０が表示される。運転者２は、ウインドシールド１２の前方の景色上に、虚像である画像３０を重ね合わせて見ることができる。すなわち、画像表示装置２０は、虚像である画像３０をウインドシールド１２の投射領域１３の前方の空間に結像させる。
【００１８】
図１（ｃ）は、画像表示装置２０の構成を模式的に示す図である。
【００１９】
画像表示装置２０は、照射光生成部２１と、ミラー２２とを備える。照射光生成部２１は、映像信号により変調されたレーザ光を出射する。ミラー２２は曲面状の反射面を有し、照射光生成部２１から出射されたレーザ光をウインドシールド１２に向けて反射する。ウインドシールド１２で反射されたレーザ光は、運転者２の目２ａに照射される。照射光生成部２１の光学系とミラー２２は、ウインドシールド１２の前方に虚像による画像３０が所定の大きさで表示されるように設計されている。
【００２０】
図２は、画像表示装置２０の照射光生成部２１の構成および照射光生成部２１に用いる回路の構成を示す図である。
【００２１】
照射光生成部２１は、光源１０１と、コリメータレンズ１０２ａ〜１０２ｃと、ミラー１０３と、ダイクロイックミラー１０４、１０５と、走査部１０６と、補正レンズ１０７と、スクリーン１０８と、駆動部１０９とを備える。
【００２２】
光源１０１は、３つのレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを備える。レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃは、それぞれ、赤色波長帯、緑色波長帯および青色波長帯のレーザ光を出射する。本実施の形態では、画像３０としてカラー画像を表示するために、光源１０１が３つのレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを備えている。画像３０として単色の画像を表示する場合、光源１０１は、画像の色に対応する１つのレーザ光源のみを備えていてもよい。レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃは、たとえば、半導体レーザからなっている。
【００２３】
レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射されたレーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ１０２ａ〜１０２ｃによって平行光に変換される。このとき、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射されたレーザ光は、それぞれ、図示しないアパーチャによって、円形のビーム形状に整形される。なお、コリメータレンズ１０２ａ〜１０２ｃに代えて、レーザ光を円形のビーム形状に整形し且つ平行光化する整形レンズを用いてもよい。この場合、アパーチャは省略され得る。
【００２４】
その後、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射された各色のレーザ光は、ミラー１０３と２つのダイクロイックミラー１０４、１０５によって光軸が整合される。ミラー１０３は、コリメータレンズ１０２ａを透過した赤色レーザ光を略全反射する。ダイクロイックミラー１０４は、コリメータレンズ１０２ｂを透過した緑色レーザ光を反射し、ミラー１０３で反射された赤色レーザ光を透過する。ダイクロイックミラー１０５は、コリメータレンズ１０２ｃを透過した青レーザ光を反射し、ダイクロイックミラー１０４を経由した赤色レーザ光および緑色レーザ光を透過する。ミラー１０３と２つのダイクロイックミラー１０４、１０５は、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出射された各色のレーザ光の光軸を整合させるように配置されている。
【００２５】
走査部１０６は、ダイクロイックミラー１０５を経由した各色のレーザ光を反射する。走査部１０６は、たとえば、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical system）ミラーからなっており、ダイクロイックミラー１０５を経由した各色のレーザ光が入射されるミラー１０６ａを、駆動信号に応じて、Ｙ軸に平行な軸とＸ軸に平行な軸の周りに回転させる構成を備える。このようにミラー１０６ａを回転することにより、レーザ光の反射方向が、Ｘ−Ｚ平面の面内方向およびＹ−Ｚ平面の面内方向において変化する。これにより、後述のように、各色のレーザ光によってスクリーン１０８が走査される。
【００２６】
なお、ここでは、走査部１０６が、２軸駆動方式のＭＥＭＳミラーにより構成されたが、走査部１０６は、他の構成であってもよい。たとえば、Ｙ軸に平行な軸の周りに回転駆動されるミラーと、Ｘ軸に平行な軸の周りに回転駆動されるミラーとを組み合わせて走査部１０６が構成されてもよい。
【００２７】
補正レンズ１０７は、走査部１０６によるレーザ光の振り角に拘わらず、各色のレーザ光をＺ軸正方向に向かわせるように設計されている。スクリーン１０８は、レーザ光が走査されることにより画像が形成され、入射したレーザ光を運転者２の目２ａの位置周辺の領域（アイボックス領域）に拡散させる作用を有する。スクリーン１０８の構成は、追って、図４（ａ）ないし図６（ｃ）を参照して説明する。
【００２８】
駆動部１０９は、スクリーン１０８をレーザ光の進行方向に平行な方向（Ｚ軸方向）に往復移動させる。駆動部１０９の構成は、追って、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００２９】
画像処理回路２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理ユニットやメモリを備え、入力された映像信号を処理してレーザ駆動回路２０２、ミラー駆動回路２０３およびスクリーン駆動回路２０４を制御する。レーザ駆動回路２０２は、画像処理回路２０１からの制御信号に応じて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃの出射強度を変化させる。ミラー駆動回路２０３は、画像処理回路２０１からの制御信号に応じて、走査部１０６のミラー１０６ａを駆動する。スクリーン駆動回路２０４は、画像処理回路２０１からの制御信号に応じて、スクリーン１０８を駆動する。画像表示動作時における画像処理回路２０１における制御については、追って、図４（ｂ）を参照して説明する。
【００３０】
図３（ａ）は、駆動部１０９の構成を示す斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す駆動部１０９をＹ軸方向の中央位置においてＸ−Ｚ平面に平行な平面で切断した場合の、ホルダ３０３付近の断面図である。
【００３１】
駆動部１０９は、Ｙ軸方向およびＸ軸方向に対称な構成を有する。駆動部１０９は、Ｚ軸負側が開放された矩形状の筐体３０１と、筐体３０１のＺ軸負側に装着される支持板３０２と、ホルダ３０３と、２つの板バネ３０４と、コイル３０５と、磁石３０６、３０７と、ヨーク３０８と、を備える。
【００３２】
支持板３０２は、Ｘ軸正側とＸ軸負側にそれぞれ内方に突出したＴ字状の支持部３０２ａを備える。これら支持部３０２ａに２つの板バネ３０４が装着されている。上側の板バネ３０４は、位置Ｐ１、Ｐ２において支持部３０２ａに固定され、下側の板バネ３０４は、位置Ｐ３、Ｐ４において支持部３０２ａの固定されている。２つの板バネ３０４は、それぞれＸ軸に平行に設置されている。
【００３３】
２つの板バネ３０４の長手方向の中間位置に、ホルダ３０３が固着されている。ホルダ３０３は、Ｘ軸方向の中間位置からＹ軸正方向およびＹ軸負方向にそれぞれ突出する２つの突部３０３ａを備え、これら突部３０３ａが板バネ３０４に固着されている。ホルダ３０３は、平面視において角が丸められた長方形の形状を有し、４つの角からそれぞれＺ軸正方向に延びる脚部３０３ｂが形成されている。これら４つの脚部３０３ｂに巻回されるように、コイル３０５がホルダ３０３に装着されている。ホルダ３０３は、樹脂材料等の非磁性材料からなっている。
【００３４】
また、ホルダ３０３には、長方形の開口３０３ｃが設けられ、この開口３０３ｃにスクリーン１０８が装着されている。開口３０３ｃには、上側に段差３０３ｄが設けられ、この段差３０３ｄにスクリーン１０８が嵌め込まれて接着固定されている。また、筐体３０１の底面には、スクリーン１０８に対向する位置に開口３０１ａが設けられている。スクリーン１０８をＺ軸正方向に透過した光は、開口３０１ａを通過して、ミラー２２（図１（ｃ）参照）へと至る。
【００３５】
図３（ｂ）に示すように、ホルダ３０３の４つの脚部３０３ｂに矩形状に巻回固定されたコイル３０５を挟むように、磁石３０６、３０７が配置されている。筐体３０１の底面には、Ｕ字状のヨーク３０８が設置され、このヨーク３０８の内側面に磁石３０６、３０７が装着されている。
【００３６】
図３（ｂ）には、矩形状に巻回されたコイル３０５の２辺の部分を挟む磁石３０６、３０７が図示されているが、コイル３０５の残り２辺の部分も、同様の構成により、２つの磁石によって挟まれている。磁石３０６、３０７および残りの磁石は、コイル３０５に電流を流すことによりＺ軸正方向またはＺ軸負方向の駆動力が生じるように磁極が調整されている。コイル３０５に流す電流の方向を切り替えることにより、ホルダ３０３の駆動方向が切り替わる。こうしてホルダ３０３が駆動されることにより、スクリーン１０８が、ホルダ３０３と一体的にＺ軸方向に駆動される。
【００３７】
図４（ａ）は、スクリーン１０８の構成を模式的に示す斜視図である。
【００３８】
本実施の形態では、スクリーン１０８が、基材４０１と、マイクロレンズアレイ４０２と、ビーズ集合体４０３と、マスク５００とからなっている。両面にそれぞれマイクロレンズアレイ４０２とビーズ集合体４０３が配された基材４０１と、マスク５００とをスペーサ（図示せず）を介して一体化することにより、スクリーン１０８が構成される。
【００３９】
基材４０１は、平面視において矩形形状を有し、透明な材料からなっている。たとえば、基材４０１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の透明な樹脂からなっている。
【００４０】
マイクロレンズアレイ４０２は、基材４０１のレーザ光出射側の面に配置される。マイクロレンズアレイ４０２は、たとえば、基材４０１の出射面に樹脂材料を塗布した後、樹脂材料をロール整形することにより形成される。
【００４１】
ビーズ集合体４０３は、基材４０１のレーザ光入射側の面に配置される。ビーズ集合体４０３は、樹脂を含ませたビーズを基材４０１の入射面に塗布することにより形成される。
【００４２】
マイクロレンズアレイ４０２およびビーズ集合体４０３の材料および形成方法は、上記に限らず、他の材料や形成方法であってもよい。たとえば、ビーズ４０３ａは、樹脂に限らず、ガラスであってもよい。
【００４３】
図５（ａ）は、マイクロレンズアレイ４０２の一部をＺ軸正側から撮像した画像である。
【００４４】
図５（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ４０２は、平面視において矩形のレンズ部４０２ａが、Ｘ軸に平行な横方向とＹ軸に平行な縦方向に所定数ずつ並んだ構成となっている。各レンズ部４０２ａの横方向の幅Ｗｘは互いに同一であり、また、各レンズ部４０２ａの縦方向の幅Ｗｙも互いに同一である。幅Ｗｘ、Ｗｙは、数１０μｍ程度である。図５（ａ）の例では、幅Ｗｘと幅Ｗｙが互いに同一の寸法に設定されているが、幅Ｗｘと幅Ｗｙの寸法が異なっていてもよい。
【００４５】
各レンズ部４０２ａは、Ｘ軸方向の曲率半径ＲｘとＹ軸方向の曲率半径Ｒｙが互いに異なっている。ここで、曲率半径Ｒｘは曲率半径Ｒｙよりも小さく、たとえば、Ｒｘ：Ｒｙ＝１：２に設定される。従って、レンズ部４０２ａは、Ｘ軸方向の曲率がＹ軸方向の曲率よりも大きくなっている。このようにレンズ部４０２ａの曲率を設定することにより、各レンズ部４０２ａを透過するレーザ光を、効率良く、運転者２の目２ａの位置周辺の横長の領域（アイボックス領域）に導くことができる。レンズ部４０２ａの曲率は、アイボックス領域の形状に応じて決定される。
【００４６】
図５（ｂ）は、ビーズ集合体４０３の一部をＺ軸負側から撮像した画像である。
【００４７】
図５（ｂ）に示すように、ビーズ集合体４０３は、平面視においてビーズ４０３ａが略隙間なく敷き詰められた構成となっている。ビーズ４０３ａは、球形状の粒子からなっている。ここで、ビーズ４０３ａは、粒径が不均一となっている。ビーズ４０３ａの粒径が均一であると、ビーズ集合体４０３において、ビーズ４０３ａが規則正しく並びやすくなり、このため、レーザ光がビーズ４０３ａをそのまま突き抜けて、画像３０上に輝点が生じるとの問題が起こり得る。これに対し、ビーズ４０３ａの粒径を不均一に設定すると、図５（ｂ）に示すようにビーズ４０３ａが不規則に分布するため、レーザ光がビーズ４０３ａをそのまま突き抜けることがなく、その結果、画像３０上に輝点が生じることが抑制され得る。
【００４８】
図４（ｂ）は、スクリーン１０８に対するレーザ光の走査方法を模式的に示す図である。
【００４９】
上記構成を有するスクリーン１０８のビーズ集合体４０３側の表面が、各色のレーザ光が重ねられたビームＢ１によって、Ｘ軸正方向に走査される。スクリーン１０８のビーズ集合体４０３側の表面に対して、予め、ビームＢ１が通る走査ラインＬ１〜Ｌｎが、Ｙ軸方向に一定間隔で設定されている。走査ラインＬ１〜Ｌｎの開始位置と終了位置は、Ｘ軸方向において一致している。したがって、走査ラインＬ１〜Ｌｎを囲む領域は長方形である。ビームＢ１の径は、たとえば、１００μｍ程度に設定される。
【００５０】
映像信号により各色のレーザ光が変調されたビームＢ１により走査ラインＬ１〜Ｌｎが高周波で走査されることにより、画像が構成される。こうして構成される画像が、スクリーン１０８と、ミラー２２およびウインドシールド１２（図１（ｃ）参照）を介して、運転者２の目２ａの位置周辺の領域（アイボックス）に投射される。これにより、運転者２は、ウインドシールド１２の前方の空間に、虚像として画像３０を視認する。
【００５１】
図６（ａ）は、マスク５００の一部を正面（Ｚ軸負側）から見た平面図、図６（ｂ）は、庇５０２が形成される前のマスク５００の一部を背面（Ｚ軸正側）から見た斜視図、図６（ｃ）は、庇５０２が形成された後のマスク５００の一部を背面（Ｚ軸正側）から見た斜視図である。便宜上、図６（ａ）には、マイクロレンズアレイ４０２の最上段のレンズ部４０２ａが破線で示されている。
【００５２】
図６（ｂ）に示すように、庇５０２が形成される前のマスク５００には、光入射側（Ｚ軸負側）の面に、Ｘ軸方向に延びる複数の溝５００ａが、Ｙ軸方向に一定のピッチで形成されている。溝５００ａは、マスク５００のＸ軸正側の側面からＸ軸負側の側面まで延びている。Ｙ−Ｚ平面で平行な平面で切断した溝５００ａの断面は、二等辺三角形である。マスク５００は、たとえば、ＰＥＴ等の透明な樹脂材料からなっている。マスク５００は、ガラス等の他の透明な材料からなっていてもよい。
【００５３】
図６（ｃ）に示すように、それぞれの溝５００ａに、光を吸収する黒色の色素材料を埋め込むことによって、庇５０２が形成される。庇５０２の断面形状は、溝５００ａと同様、二等辺三角形である。また、Ｙ軸方向に隣り合う２つの庇５０２の間に、光を透過する横長の開口部５０１が形成される。Ｚ軸負側から開口部５０１に入射した光は、開口部５０１ａを透過して、Ｚ軸正側の面から出射される。また、Ｚ軸負側から庇５０２に入射した光は、庇５０２によって吸収される。
【００５４】
図６（ａ）に示すように、上記構成のマスク５００には、平面視において横長の矩形の開口部５０１が、縦方向に一定間隔で並ぶように配置されている。開口部５０１の横方向の幅は、横方向に並ぶ全てのレンズ部４０２ａの範囲よりも広く設定されている。すなわち、開口部５０１は、横方向に並ぶレンズ部４０２ａ群の横方向の範囲をカバーする。
【００５５】
また、開口部５０１の縦方向の幅は、レンズ部４０２ａの幅Ｗｙよりも狭く設定されている。さらに、開口部５０１の縦方向の幅は、開口部５０１を通過するレーザ光に回折が生じない寸法に設定される。たとえば、上記波長帯のレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃでは、開口部５０１の縦方向の幅が１０μｍ以下になるとレーザ光に回折が生じる。このため、開口部５０１の縦方向の幅は、１０μｍ以上に設定されればよい。庇５０２のＸ軸方向の長さは、開口部５０１のＸ軸方向の長さと同一である。
【００５６】
図７は、スクリーン１０８の作用を模式的に示す図である。
【００５７】
スクリーン１０８に入射したレーザ光（図４（ｂ）のビームＢ１）は、ビーズ集合体４０３により拡散された後、マイクロレンズアレイ４０２に入射する。ここで、ビーズ集合体４０３により拡散されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ４０２の複数のレンズ部４０２ａに入射して、レンズ部４０２ａから光学作用を受ける。レンズ部４０２ａは、透過するレーザ光を運転者２の目２ａの位置周辺の領域（アイボックス）に導くための収束作用を、レーザ光に付与する。レンズ部４０２ａの収束作用は、ミラー２２およびウインドシールド１２（図１（ｃ）参照）の光学作用をも加味して設定されている。
【００５８】
その後、レーザ光は、マスク５００の開口部５０１を通ってミラー２２へと導かれる。このとき、開口部５０１を通過するレーザ光の大半は、庇５０２に入射することなく、ミラー２２へと導かれる。しかしながら、開口部５０１を通過するレーザ光の一部は、図７に示すように、庇５０２に入射して庇５０２から光学作用を受ける。すなわち、庇５０２に浅い角度で入射したレーザ光は、庇５０２手前の溝５００ａ（図６（ｂ）参照）の界面で反射されてミラー２２へと導かれる。また、庇５０２に深い角度で入射したレーザ光は、庇５０２手前の溝５００ａ（図６（ｂ）参照）の界面を通過して庇５０２へと至り、庇５０２で吸収される。
【００５９】
このように、庇５０２は、マイクロレンズアレイ４０２を透過した画像表示用のレーザ光の一部を、画像表示から除外する。しかし、その反面、庇５０２は、スクリーン１０８からミラー２２およびウインドシールド１２へと向かう光路を逆行して、外部からスクリーン１０８へと入射する自然光等の光（迷光）を、ビーズ集合体４０３に入射させずに遮光する作用を発揮する。
【００６０】
たとえば、マスク５００が設けられていない場合、上記のように外部からスクリーン１０８へと入射する迷光は、マイクロレンズアレイ４０２を透過してビーズ集合体４０３に入射する。ここで、ビーズ集合体４０３は、種々の粒径のビーズ４０３ａからなっているため、ビーズ集合体４０３に入射した迷光の一部は、ビーズ集合体４０３中のビーズ４０３ａにより反射されて、マイクロレンズアレイ４０２へと向かうようになる。こうして、マイクロレンズアレイ４０２へと向けられた迷光は、マイクロレンズアレイ４０２を透過してミラー２２へと導かれる。その結果、運転者２は、迷光による白くぼやけた画像が、映像信号に基づく画像に重畳された画像を、視認することになってしまう。こうなると、運転者２は、ウインドシールド１２の前方の風景に、白くぼやけた領域が重ねられた不自然な画像を見ることになり、運転者２に違和感を与える結果となってしまう。
【００６１】
これに対し、本実施の形態にように、マイクロレンズアレイ４０２のＺ軸正側にマスク５００を配置すると、外部からの迷光がマスク５００の庇５０２によって遮光される。よって、迷光による白くぼやけた画像が映像信号に基づく画像に重畳されることを抑制でき、運転者２に自然な画像を提供することができる。
【００６２】
なお、迷光を遮光する観点からは、庇５０２のＺ軸方向の高さが高い方が望ましいと言える。しかしながら、庇５０２の高さを高くすると、マイクロレンズアレイ４０２を透過した映像信号に基づくレーザ光が庇５０２によって遮光される量が多くなり、運転者２に提供される画像３０の輝度が低下する。よって、庇５０２の高さは、画像３０に対する迷光重畳の抑制と、画像３０の輝度確保とを考慮して、適正な値に設定する必要がある。たとえば、図６（ｃ）に示すように、庇５０２の断面形状が二等辺三角形である場合、庇５０２の高さは、開口部５０１のＹ軸方向の幅の３〜５倍であることが望ましい。
【００６３】
なお、本実施の形態では、上記のように庇５０２の断面形状が二等辺三角形となっているが、これは以下の理由による。
【００６４】
すなわち、機械的強度を保って庇５０２を高精度に形成するには、庇５０２の底辺部分の幅を所定寸法以上に確保する必要がある。ここで、仮に、底辺部分の幅のままＺ軸正方向に庇５０２を突出させると、レンズ部４０２ａを透過した映像信号に基づくレーザ光のうち、庇５０２に入射するレーザ光の割合が大きくなり、運転者２に提供される画像３０の輝度が低下する。これに対し、庇５０２の断面形状を、先端に向かうに従って幅が小さくなる形状にすれば、映像信号に基づくレーザ光が庇５０２に入射する量を少なくでき、運転者２に提供される画像３０の輝度を高めることができる。
【００６５】
このように、庇５０２は、機械的強度を保って庇５０２を高精度に形成するとの観点と、映像信号に基づくレーザ光が庇５０２で遮光される量を少なくするとの観点から、先端に向かうに従って幅が狭くなる断面形状、すなわち、二等辺三角形の断面形状とされている。
【００６６】
なお、庇５０２の断面形状は、先端に向かうに従って幅が狭くなる形状であれば、二等辺三角形に限らず、他の形状であってもよい。たとえば、庇５０２の断面形状は、二等辺三角形の２辺が内方へと円弧状にやや凹んだ形状であってもよく、あるいは、台形であってもよい。また、機械的強度を保って庇５０２を高精度に形成できるのであれば、庇５０２の断面形状は、Ｚ軸負側の底辺部分の幅をさらに縮めた長方形であってもよい。
【００６７】
以上のように、マスク５００は、外部からスクリーン１０８へと入射する迷光を遮光する作用を発揮する。これにより、ビーズ集合体４０３に迷光が入射することによる画像３０の画質低下を抑制できるとの効果が奏される。
【００６８】
図８（ａ）は、スクリーン１０８の移動工程の一例を示す図、図８（ｂ）は、スクリーン１０８を移動させることにより表示される画像の一例を示す図である。図８（ａ）の移動工程は、図８（ｂ）のような画像を表示する場合のスクリーン１０８の移動工程である。
【００６９】
図８（ａ）に示すように、スクリーン１０８は、時刻ｔ０〜ｔ４を１サイクルとして移動が繰り返される。時刻ｔ０〜ｔ１の間に、スクリーン１０８は、初期位置Ｐｓ０から最遠位置Ｐｓ１へと移動され、時刻ｔ１〜ｔ４の間に、スクリーン１０８は、最遠位置Ｐｓ１から初期位置Ｐｓ０へと戻される。スクリーン１０８の移動周期、すなわち、時刻ｔ０〜ｔ４の時間は、たとえば、１／６０秒である。スクリーン１０８は、図３（ｂ）に示すコイル３０５に印加する電流を変化させることにより、図８（ａ）に示すように移動される。
【００７０】
時刻ｔ０〜ｔ１は、図８（ｂ）において、奥行き方向に広がる奥行き画像Ｍ１を表示するための期間であり、時刻ｔ１〜ｔ４は、図８（ｂ）において、鉛直方向に広がる鉛直画像Ｍ２を表示するための期間である。図８（ｂ）の例において、奥行き画像Ｍ１は、ナビゲーション機能により乗用車１が道路Ｒ１を曲がるべき方向を運転者２に示唆するための矢印であり、鉛直画像Ｍ２は、歩行者Ｈ１が居ることを運転者２に注意喚起するためのマーキングである。たとえば、奥行き画像Ｍ１と鉛直画像Ｍ２は、互いに異なる色で表示される。
【００７１】
時刻ｔ０〜ｔ１において、スクリーン１０８は、初期位置Ｐｓ０から最遠位置Ｐｓ１まで線形に移動される。スクリーン１０８が移動すると、これに伴い、ウインドシールド１２前方の虚像が結像する位置が奥行き方向に移動する。したがって、奥行き画像Ｍ１の奥行き方向の各位置にスクリーン１０８が在るときに、奥行き画像Ｍ１に対応する走査ライン上の、奥行き画像Ｍ１に対応するタイミングにおいて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを発光させることにより、ウインドシールド１２の投射領域１３の前方に、図８（ｂ）に示すような奥行き画像Ｍ１を虚像として表示させることができる。
【００７２】
一方、鉛直画像Ｍ２は、奥行き方向には変化せず、鉛直方向のみに広がっているため、スクリーン１０８を、鉛直画像Ｍ２に対応する位置に固定して、虚像の生成を行う必要がある。図８（ａ）の停止位置Ｐｓ２は、鉛直画像Ｍ２の奥行き位置に対応するスクリーン１０８の位置である。スクリーン１０８は、最遠位置Ｐｓ１から初期位置Ｐｓ０に戻る間に、停止位置Ｐｓ２において、時刻ｔ２〜時刻ｔ３の間、停止される。この間に、鉛直画像Ｍ２に対応する走査ライン上の、鉛直画像Ｍ２に対応するタイミングにおいて、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃを発光させることにより、ウインドシールド１２の投射領域１３の前方に、図８（ｂ）に示すような鉛直画像Ｍ２を虚像として表示させることができる。
【００７３】
以上の制御は、図２に示す画像処理回路２０１によって行われる。この制御により、時刻ｔ０〜時刻ｔ４の間に、奥行き画像Ｍ１と鉛直画像Ｍ２が虚像として表示される。上記の制御では、奥行き画像Ｍ１の表示タイミングと鉛直画像Ｍ２の表示タイミングにずれが生じるが、このずれは極めて短時間であるため、運転者２は、奥行き画像Ｍ１と鉛直画像Ｍ２を重ねた画像を認識する。こうして、運転者２は、投射領域１３の前方に、映像信号に基づく画像（奥行き画像Ｍ１、鉛直画像Ｍ２）を、道路Ｒ１および歩行者Ｈ１を含む風景に重ねて見ることができる。
【００７４】
なお、図８（ｂ）では、鉛直画像Ｍ２が１つであったため、図８（ａ）の工程において、スクリーン１０８の停止位置Ｐｓ２が１つに設定されたが、鉛直画像Ｍ２が複数あれば、それに応じて、図８（ａ）の工程において、停止位置が複数設定される。ただし、図８（ａ）の工程において、時刻ｔ０〜ｔ４の時間は一定であり、時刻ｔ４は不変であるため、停止位置の数の増減に応じて、停止位置前後のスクリーン１０８の移動速度（図８（ａ）の波形の傾き）が変更されることになる。
【００７５】
＜検証１＞
本願発明者らは、ビーズ集合体４０３を用いることによるスペックルノイズの抑制効果を検証した。以下、この検証について説明する。
【００７６】
本検証は、マスク５００を省略して行った。すなわち、本検証は、マイクロレンズアレイ４０２とビーズ集合体４０３とを有するスクリーン１０８に、映像信号により変調されたレーザ光を照射して、スペックルノイズを測定した。検証では、ビーズ４０３ａの粒径範囲が異なる数種のスクリーン１０８を準備し、各スクリーン１０８についてスペックルノイズを測定した。各スクリーン１０８の基材４０１およびマイクロレンズアレイ４０２は、同一の構成とした。比較例として、マイクロレンズアレイ４０２を２枚組み合わせた構成を用いて、スペックルノイズを測定した。
【００７７】
図９（ａ）、（ｂ）は、検証に用いたマイクロレンズアレイ４０２のレンズ部４０２ａの大きさおよび曲率と、ＳＡＧ量を示す図である。
【００７８】
図９（ａ）に示すように、本検証では、レンズ部４０２ａの横方向の幅Ｗｘと縦方向の幅Ｗｙを、それぞれ、３０μｍとした。また、レンズ部４０２ａの横方向の曲率半径Ｒｘと縦方向の曲率半径Ｒｙとの比を、Ｒｘ：Ｒｙ＝１：２とした。さらに、レンズ部４０２ａの横方向のＳＡＧ量と縦方向のＳＡＧ量を、それぞれ、図９（ｂ）のように設定した。
【００７９】
レーザ光のビームが複数のレンズ部４０２ａを跨ることにより、光路が分割され、それぞれの光路で光学距離が変化し、光の位相変化を与えることができる。一つのビーム内で様々な位相の光が存在することで、スペックルノイズ低減の効果が得られる。
【００８０】
検証では、レーザ光のビーム径が、約１００μｍであった。ビーム径は、ガウス分布において強度が１／ｅ２となる円周部分の直径である。したがって、レンズ部４０２ａに外接する円の直径をレンズ部４０２ａの径と定義すると、レンズ部４０２ａの径は、レーザ光のビーム径の４０％程度であり、一つのビームが複数のレンズ部４０２ａを跨る構成であった。
【００８１】
図１０（ａ）に、検証結果を示す。
【００８２】
図１０（ａ）に示すように、ビーズ集合体４０３のビーズ４０３ａの粒径を３０μｍ均一に設定した検証例では、投影された画像上のスペックルのコントラスト値は、２０％であった。これに対し、ビーズ４０３ａの粒径を３〜１５μｍの範囲に設定した検証例では、スペックルのコントラスト値が１２．５％に低下し、また、ビーズ４０３ａの粒径を２〜１２μｍの範囲に設定した検証例では、スペックルのコントラスト値がさらに９．１％に低下した。この検証結果から、ビーズ４０３ａの粒径を小さくするほど、スペックルノイズを抑制できることが確認できた。
【００８３】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の検証結果をグラフ化したものである。横軸は、各検証におけるビーズ粒径の最大値である。
【００８４】
図１０（ｂ）に示すように、検証結果のグラフには、破線で示す線形な近似直線を適用できた。すなわち、スペックルのコントラスト値は、ビーズ４０３ａの粒径の変化に応じて線形に変化することが確認できた。このことからも、ビーズ４０３ａの粒径を小さくするほど、スペックルノイズを抑制できることが確認できた。
【００８５】
なお、スペックルのコントラスト値は、１０％以下に抑えられることが望ましい。すなわち、数１０人が実際黙示で確認した官能検査によると、スペックルコントラストが１０％以下である場合に、画像に対してスペックルノイズが影響しないことが確認された。
【００８６】
図１０（ｂ）の検証結果からすると、ビーズ４０３ａの最大粒径が１２μｍである場合に、スペックルコントラストが１０％を下回っている。図１０（ｂ）の近似直線では、スペックルコントラストが１０％となるときのビーズ４０３ａの最大粒径は、約１４μｍである。したがって、この検証結果からは、ビーズ４０３ａの粒径をレーザ光のビーム径（約１００μｍ）の１４％以下に設定することにより、スペックルコントラスト値を１０％以下に抑え得ることが分かる。よって、ビーズ集合体４０３は、ビーズ４０３ａの粒径がレーザ光のビーム径の１４％以下であるように構成されることが望ましく、より確実にスペックルノイズを抑制するには、ビーズ４０３ａの粒径がレーザ光のビーム径の１０％以下であるように構成されることが望ましい。
【００８７】
図１１は、ビーズ４０３ａの粒径が２〜１２μｍである検証例の検証結果と、マイクロレンズアレイを２枚組み合わせた比較例の検証結果とを、対比して示すグラフである。
【００８８】
図１１に示すとおり、比較例では、スペックルのコントラスト値が３０％を超えており、スペックルノイズによる画質が劣化していることが分かる。これに対し、本実施の形態に係る検証例では、図１０（ａ）、（ｂ）にも示したように、スペックルのコントラスト値が１０％未満に抑えられており、比較例に比べて、顕著に画質が改善されていることが分かる。このように、本実施の形態の構成では、比較例に比べて、スペックルノイズを顕著に抑制できることが分かる。よって、運転者２に、極めて良好で且つ視認性の良い画像を提供することができる。
【００８９】
＜検証２＞
さらに、本願発明者らは、マイクロレンズアレイ４０２のレンズ部４０２ａの大きさをビーム径に対して相対的に変化させたときの投影画像のスペックルコントラスト値および中心輝度を測定した。
【００９０】
ここでは、上記検証１と同様、ビーム径を１００μｍに設定し、ビーズ４０３ａの粒径は２〜１２μｍとした。レンズ部４０２ａの形状は、上記検証１と同様、正方形とし、レンズ部４０２ａの縦横の幅Ｗｘ、Ｗｙを変更して、投影画像のスペックルコントラスト値および中心輝度を測定した。レンズ部４０２ａの縦横方向の曲率は、上記検証１と同じ領域に投影画像が投射されるように設定した。
【００９１】
図１２（ａ）に検証結果を示す。
【００９２】
図１２（ａ）に示すように、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）を３０μｍ、６０μｍ、９０μｍに設定した検証例では、投影された画像上のスペックルコントラスト値を１０％以下に抑えることができた。これに対し、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）を１２０μｍ、１５０μｍに設定した検証例では、投影された画像上のスペックルコントラスト値が１０％を超えた。
【００９３】
図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のスペックルコントラスト値の検証結果をグラフ化したものである。横軸は、各検証におけるレンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）である。
【００９４】
図１２（ｂ）に示すように、スペックルのコントラスト値は、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）が大きくなるほど大きくなり、コントラスト値の増加量は、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）が大きくなるほど大きくなることが確認できた。このことから、スペックルノイズを抑制するためには、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）をなるべく小さく設定することが望ましいと言える。
【００９５】
レーザ光のビームが複数のレンズ部４０２ａを跨ることにより、光路が分割され、それぞれの光路で光学距離が変化し、光の位相変化を与えることができる。一つのビーム内で様々な位相の光が存在することで、スペックルノイズ低減の効果が得られる。
【００９６】
上記検証１で述べたように、スペックルのコントラスト値は、１０％以下に抑えることが望ましい。したがって、本検証の条件では、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）を９０μｍ以下に設定することが望ましいと言える。ここで、レンズ部４０２ａに外接する円の直径をレンズ部４０２ａの径と定義すると、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）が９０μｍであるときのレンズ部４０２ａの径は、１２５μｍ程度であり、ビーム径（１００μｍ）をやや越える大きさとなる。したがって、少なくとも、レンズ部４０２ａの径をビーム径以下に設定することにより、スペックルコントラストを効果的に抑制できると言える。
【００９７】
また、図１２（ａ）に示すように、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）を３０μｍ、６０μｍ、９０μｍに設定した検証例では、投影された画像の中心輝度を１０００ｃｄ／ｍ２以上に維持することができた。これに対し、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）を１２０μｍ、１５０μｍに設定した検証例では、投影された画像の中心輝度が１０００ｃｄ／ｍ２を下回った。
【００９８】
図１２（ｃ）は、図１２（ａ）の中心輝度の検証結果をグラフ化したものである。横軸は、各検証におけるレンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）である。
【００９９】
図１２（ｃ）に示すように、投影画像の中心輝度は、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）が大きくなるほど低下し、また、低下量は、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）が大きくなるほど大きくなることが確認できた。このことから、投影画像の中心輝度を高めるためには、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）をなるべく小さく設定することが望ましいと言える。
【０１００】
なお、周囲が明るい日中の環境下において、投影画像が適正に視認可能であるためには、投影画像の中心輝度が１０００ｃｄ／ｍ２以上であることが望ましい。したがって、この観点からも、本検証の条件では、レンズ部４０２ａの幅（Ｗｘ、Ｗｙ）を９０μｍ以下に設定することが望ましいと言える。したがって、レンズ部４０２ａの径をビーム径以下に設定することにより、上記のようにスペックルコントラスト値を効果的に抑制しながら、投影画像の中心輝度を、日中でも投影画像を視認可能な望ましい値に設定することができる。
【０１０１】
＜実施形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。
【０１０２】
光源１０１からのレーザ光は、ビーズ集合体４０３によりランダムに拡散された後、マイクロレンズアレイ４０２に入射する。このため、マイクロレンズアレイ４０２を透過した後のレーザ光は、光学パスが分離され、互いの位相が揃いにくくなる。よって、干渉によるスペックルノイズの発生を効果的に抑制することができる。また、ビーズ集合体４０３によりレーザ光を拡散させる構成であるため、２つのマイクロレンズアレイを組み合わせる場合のような厳密な位置調整は必要ない。よって、組立時の作業を簡易なものとすることができる。
【０１０３】
また、図１０（ａ）、（ｂ）の検証結果において示したとおり、ビーズ４０３ａの粒径分布が、ビーズ集合体４０３に入射するレーザ光のビーム径の１０％以下となるようにビーズ集合体４０３を構成することにより、スペックルのコントラスト値を１０％以下に抑えることができる。これにより、画像３０の画質を顕著に高めることができる。
【０１０４】
また、図５（ｂ）に示すように、本実施の形態では、粒径が異なるビーズ４０３ａを含むようにビーズ集合体４０３が構成されている。これにより、レーザ光がビーズ４０３ａをそのまま突き抜けて、画像３０上に輝点が生じるとの問題が解消され得る。
【０１０５】
また、図１２（ａ）〜（ｃ）の検証結果において示したとおり、マイクロレンズアレイ４０２のレンズ部４０２ａの径を、ビーズ集合体４０３に入射するレーザ光のビーム径以下に設定することにより、スペックルのコントラスト値を効果的に抑えることができ、且つ、投影画像の中心輝度を望ましい値に維持できる。これにより、画像３０の画質を顕著に高めることができる。
【０１０６】
また、マイクロレンズアレイ４０２のレンズ部４０２ａは、縦方向の曲率と横方向の曲率が異なっている。これにより、各レンズ部４０２ａを透過するレーザ光を、効率良く、運転者２の目２ａの位置周辺の横長の領域（アイボックス領域）に導くことができる。
【０１０７】
また、本実施の形態では、図７に示すように、マイクロレンズアレイ４０２に対して光源１０１と反対側にマスク５００が配置されている。これにより、スクリーン１０８からミラー２２およびウインドシールド１２へと向かう光路を逆行して、外部からスクリーン１０８へと入射する迷光が、マスク５００によって遮光される。このため、迷光がビーズ集合体４０３により反射されることにより生じる白くぼやけた画像が、映像信号に基づく画像３０に重畳されることが抑止される。よって、画像３０の画質を良好に保つことができる。
【０１０８】
また、本実施の形態では、図８（ａ）に示すような工程により、スクリーン１０８が移動される。これにより、図８（ｂ）に示すような奥行き画像Ｍ１と鉛直画像Ｍ２を表示することができる。
【０１０９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、また、本発明の適用例も、上記実施の形態の他に、種々の変更が可能である。
【０１１０】
たとえば、上記実施の形態では、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、溝５００ａに色素材料を埋め込むことによって庇５０２が形成されたが、庇５０２の形成方法は、これに限られるものではなく、たとえば、以下のように枠状の部材によりマスク５００を形成してもよい。
【０１１１】
図１３（ａ）は、マスク５００の一部を正面（Ｚ軸負側）から見た平面図、図１３（ｂ）は、マスク５００の一部を背面（Ｚ軸正側）から見た平面図、図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の状態からマスク５００のＸ軸負側の端部をＺ軸正方向に持ち上げてマスクを傾けたときの一部斜視図である。便宜上、図１３（ａ）には、マイクロレンズアレイ４０２の最上段のレンズ部４０２ａが破線で示されている。
【０１１２】
図１３（ａ）、（ｂ）に示すように、マスク５００には、平面視において横長の矩形の開口５１１が、縦方向に一定間隔で並ぶように形成されている。開口５１１の横方向の幅は、横方向に並ぶ全てのレンズ部４０２ａの範囲よりも広く設定されている。すなわち、開口５１１は、横方向に並ぶレンズ部４０２ａ群の横方向の範囲をカバーする。
【０１１３】
また、開口５１１の縦方向の幅は、レンズ部４０２ａの幅Ｗｙよりも狭く設定されている。上記実施の形態の開口部５０１と同様、開口５１１の縦方向の幅は、開口５１１を通過するレーザ光に回折が生じない寸法に設定される。
【０１１４】
図１３（ｂ）、（ｃ）に示すように、マスク５００の開口５１１間の領域には、Ｚ軸正方向に突出する庇５１２がＸ軸に平行に延びるように形成されている。庇５１２のＸ軸方向の長さは、開口５１１のＸ軸方向の長さと同一である。また、Ｘ−Ｚ平面に平行な面で切断した庇５１２の断面形状は、二等辺三角形である。マスク５００のＸ軸負側の周縁には、Ｚ軸正方向に突出する枠部５１３が形成され、庇５１２の両端が枠部５１３に繋がっている。
【０１１５】
マスク５００は、光を吸収する材料により一体形成される。なお、庇５１２のみが、光を吸収する材料からなっていてもよい。
【０１１６】
なお、この変更例では、開口５１１を通って庇５１２に浅い角度で入射したレーザ光は、庇５１２によって吸収され、ミラー２２（図１参照）へ到達しない。これに対し、上記実施の形態では、開口部５０１を通って庇５０２に浅い角度で入射したレーザ光は、庇５０２手前の溝５００ａの界面によって反射され、ミラー２２（図１参照）へと到達する。よって、映像信号により変調されたレーザ光をより有効に利用するためには、上記実施の形態のように、溝５００ａに色素材料を埋め込むことにより庇５０２を形成するのが好ましい。
【０１１７】
また、上記実施の形態では、本発明を乗用車１に搭載されるヘッドアップディスプレイに適用した例を示したが、本発明は、車載用に限らず、他の種類の画像表示装置にも適用可能である。
【０１１８】
また、画像表示装置２０および照射光生成部２１の構成は、図１（ｃ）および図２に記載された構成に限られるものではなく、適宜、変更可能である。また、スクリーン１０８を移動させる駆動部１０９の構成も、図３（ａ）、（ｂ）に示す構成に限られるものではなく、適宜、変更可能である。
【０１１９】
本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１２０】
２０  …  画像表示装置
２２  …  ミラー（光学系）
１０１  …  光源
１０６  …  走査部
１０８  …  スクリーン
１０９  …  駆動部
４０２  …  マイクロレンズアレイ（レンズアレイ）
４０２ａ  …  レンズ部
４０３  …  ビーズ集合体
４０３ａ  …  ビーズ
５００  …  マスク
５０１  …  開口部
５１１  …  開口（開口部）
【図１】
2017044804.tif 000003
【図２】
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【図４】
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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３】
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【図５】
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