平视显示装置的制作方法

文档序号:11236478阅读:508来源:国知局
平视显示装置的制造方法

本发明涉及一种平视显示装置,其中,让辨认者将虚像与风景一起地进行辨认。



背景技术:

半导体激光器作为光源的平视显示装置(在下面称为“hud装置”)在比如专利文献1中公开。该hud装置包括:半导体激光器,该半导体激光器射出激光;扫描部,该扫描部通过向二维方向使从该半导体激光器射出的激光偏振,产生图像;屏幕,该屏幕将通过扫描部而扫描的激光作为扩散的图像光而射出;中继光学系统,该中继光学系统使从屏幕而射出的图像光朝向透射反射面。

一般,采用激光的hud装置所产生的图像产生称为光斑的斑点模样。光斑是由于激光的干涉性的高度而产生的,通过屏幕而扩散的激光彼此干涉,产生光的强弱,由此产生该光斑。比如,在通过在内部具有扩散件的扩散板、表面的凹凸而使光扩散的霜型扩散板等中,光斑显著地产生。如果产生光斑,则具有因斑点模样带来图像的分辨率下降、辨认性降低的问题。

作为解决这样的问题的方案,在专利文献2中,将二重微透镜阵列(doublemicrolensarray;dmla)用于hud装置的屏幕中,该二重微透镜阵列通过二重地设置微型透镜阵列(microlensarray;mla)的方式构成。如果像这样而采用dmla,由于通过微型透镜组的折射作用使激光发散,故可降低光斑的发生。

但是,为了将mla用于屏幕,减少光斑,还必须要求在激光方面开动脑筋。由于从半导体激光器而射出的激光通常为椭圆状,其强度分布为基本正态型,故在专利文献2中记载的hud装置中,将激光整形为与mla的单个透镜相同的形状,另外通过透镜等将激光的强度分布转换为顶部强度分布。

通过这样的激光的整形、强度分布转换,与mla的组合,顶部的干涉图样没有间隙地设置于眼框的全部区域,并且实现干涉图样之间的无光强度差的配光分布。于是,如果辨认者的瞳孔在眼框内,由于即使在瞳孔的位置移动的情况下,射入瞳孔内的光量仍没有变化,故可让辨认者辨认质量良好的显示像。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:jp特开平7—270711号公报

专利文献2:jp特表2007—523369号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

但是,如果上述那样的光束的整形、强度分布转换没有适当地进行,则mla与激光的干涉图样在眼框上不紧密,产生显示像的亮度不均匀、颜色不均匀。另外,即使在实际上适当地进行了上述那样的光束的整形、强度分布转换的情况下,仍具有下述的问题,即,在眼框的全部区域难以完全消除干涉图样间的间隙,因瞳孔的位置移动,射入瞳孔的光量发生变化,产生显示像的亮度不均匀、颜色不均匀。

于是,本发明的目的在于针对上述的课题,提供一种平视显示装置,其中,可产生抑制了亮度不均匀的显示像。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述的课题,本发明采用下述技术方案。

即,第1发明的平视显示装置包括:

光源,该光源射出激光;

扫描部,该扫描部以二维方式,于主扫描方向和不同于上述主扫描方向的副扫描方向使上述激光进行扫描;

透镜阵列屏幕,该透镜阵列屏幕具有周期性地设置的多个微小透镜,使上述扫描部所扫描的上述激光扩散,使其朝向辨认区域;

控制部,该控制部通过控制上述光源和上述扫描部,在上述透镜阵列屏幕上产生显示图像;

上述控制部进行:

第1扫描,在该第1扫描中,在于上述主扫描方向进行高速扫描的同时,于上述副扫描方向进行扫描;

第2扫描,在该第2扫描中,相对于上述透镜阵列屏幕(40)上的上述第1扫描而在上述副扫描方向(v)错动的位置进行扫描。

发明的效果

本发明可产生抑制亮度不均匀的显示像。

附图说明

图1为表示本发明的一个实施方式的hud装置相对车辆的装载形态的构思结构图;

图2为上述实施方式的hud装置的概略结构图;

图3为表示上述实施方式的合成激光发生装置的概略结构图;

图4为表示上述实施方式的透射屏幕上的扫描形态的图;

图5(a)为mla的放大俯视图,图5(b)为开口阵列的放大俯视图;

图6为图4的透射屏幕的侧面观看的概略剖视图;

图7为用于说明上述实施方式的hud装置的控制系统的方框图;

图8为表示上述实施方式的透射屏幕上的光束直径与mla的间距的关系的构思图;

图9为上述实施方式的hud装置的眼框的主扫描方向的配光强度分布;

图10为上述实施方式的主扫描方向的扫描和通过该主扫描方向的扫描而产生的眼框的主扫描方向的配光强度分布;

图11为表示上述实施方式的眼框的时间平均化的主扫描方向的配光强度分布的图;

图12为上述实施方式的副扫描方向的扫描和通过该副扫描方向的扫描而产生的眼框的副扫描方向的配光强度分布;

图13为表示上述实施方式的hud装置的副扫描位置的时间推移的图;

图14为用于说明针对上述实施方式的每个副帧而扫描的扫描线的形态的图;

图15为表示上述实施方式的眼框的时间平均化了的副扫描方向的配光强度分布的图。

具体实施方式

下面根据附图,对用于本发明的平视显示装载(在下面记载为“hud装置”)的第1实施方式进行说明。

本实施方式的hud装置1像图1所示的那样,为下述的装置,其设置于车辆2的仪表盘内部,通过前挡玻璃3反射在后述的透射屏幕40中生成的表示显示图像m(参照图2)的图像光600,由此,让驾驶员辨认表示车辆信息的图像m的虚像w(显示像)。驾驶员在作为视域的眼框4中,将显示图像m作为虚像w而辨认。另外,为了使感觉的理解容易,图1的虚像w是示意性的。图2的显示图像m也相同。

图1所示的hud装置1像图2所示的那样,包括:合成激光发生装置10;mems(microelectromechanicalsystem(微电子机械系统))扫描仪20;物镜30;透射屏幕40;中继光学部50;外壳60。

合成激光发生装置10为调整后述的各光源11b、11r、11g所射出的各激光b、r、g的光轴,射出1个合成激光500的装置,像图3所示的那样,该合成激光发生装置10具有:光源11、聚光光学部12、与光轴调整部13。

光源11像图3所示的那样,由发出蓝色激光b的蓝色光源11b、发出红色激光r的红色光源11r、与发出绿色激光g的绿色光源11g构成。各光源11b、11r、11g按照在作为合成激光500而射出时,各激光b、r、g的偏振方向(电场振动方向)一致的方式设置。

聚光光学部12为按照将从光源11射出的作为发散光的各激光b、r、g转换为收敛光,于后述的透射屏幕40汇聚的下面的方式进行像差补偿的透镜,该聚光光学部12由于从各光源11b、11r、11g射出的各激光b、r、g的光路上分别设置的蓝色聚光透镜12b、红色聚光透镜12r、绿色聚光透镜12g构成。从光源11射出的各激光b、r、g具有大致正态型的光强度分布(在图中未示出),通过聚光光学部12而汇聚,到达透射屏幕40的合成激光500(各激光b、r、g)也可同样地视为具有基本正态型的光强度分布710。

光轴调整部13使各激光b、r、g的光轴基本对齐,作为合成激光500而朝向mems扫描仪20,该光轴调整部13由仅仅反射红色激光r的波长区域的第1二向色镜13r,与仅仅反射绿色激光g的波长区域的第2二向色镜13g构成。

返回到图2,mems扫描仪20使合成激光发生装置10所射出的合成激光500进行扫描,在透射屏幕40的外面侧形成显示图像m。mems扫描仪20像图4所示的那样,在于主扫描方向h进行多次的主扫描的同时,于与主扫描方向h基本相正交的副扫描方向v进行副扫描,由此,在后述的透射屏幕40上形成显示图像m。

物镜30使mems扫描仪20所扫描的合成激光500以对应于扫描位置的入射角射入透射屏幕40中。物镜30以对应于透射屏幕40以后的光学系统(中继光学部50、前挡玻璃3)的特性,对合成激光500相对透射屏幕40的入射角进行最佳化处理的方式形成而设置。

透射屏幕40像图6所示的那样,由设置于微型透镜阵列(在下面称为“mla”)41、与于mla41的前面侧设置的开口阵列42构成,于其外面侧显示显示图像m。透射屏幕40将从mems扫描仪20而射入的合成激光500的射出瞳(exitpupil)放大,作为图像光600而朝向中继光学部50而射出。

在这里,通过图5、图6对透射屏幕40进行说明。

图5(a)为mla41的俯视图,图5(b)为开口阵列42的俯视图。另外,图6为透射屏幕40的剖视图,为沿图4中的a—a线的剖视图。

mla41像图5(a)所示的那样,于其面内具有多个微型透镜(在下面称为“ml”)41a,ml41a分别按照于主扫描方向h以dh1的间距,于副扫描方向v以dv1的间距而周期性地排列的方式形成。在本实施方式中,dh1>dv1,ml41a呈长方形的格子状而周期性地排列,按照在邻接的ml41a彼此产生的间隙、高差为最小限度的方式形成。在这里的间距是指相互邻接的ml41a的透镜中心之间的距离。通过形成这样的长方形的透镜阵列,从透射屏幕40射出的激光可以长方形状,以良好的效率对眼框4进行照明。在本实施方式中,副扫描方向v的间距dv1为相当于基本1个像素的尺寸。

在本实施方式中,长方形的微型透镜呈格子状而排列,但是,透镜的形状也可为正方形。另外,六边形的微型透镜也可呈蜂窝状而排列。

开口阵列42像图5(b)所示的那样,在其面内具有于主扫描方向h以间距dha,于副扫描方向v以间距dva而周期性地排列的多个开口部42a。在这里的间距是指相互邻接的开口部42a的中心之间的距离。

在本实施方式中,与mla41相同,dha>dva。另外,开口阵列42的间距稍大于mla41的间距,dha>dh1。

关于开口阵列42的开口部42a,其尺寸按照mla41a的透镜尺寸的1/5~1/10的程度的方式进行调整而形成。开口阵列42的开口部42a以外的区域像图示的那样,为遮光部42b。遮光部42b由比如用于液晶面板的黑阻这样的吸收可见光的材料形成。即,在开口阵列42中,在其两个表面上开口部42a以外的区域构成遮光部42b的表面。由此,除了到达开口阵列42的激光中的通过开口部42a的光以外,其大部分由遮光部42b吸收。

mla41和开口阵列42按照下述方式进行设置,该方式为:像图6所示的那样,相互的所具有的面平行,并且位于开口阵列42的中心部的开口部42a的中心位于mla41的中心部的ml41a的光轴ax上。另外,两者以ml41a的焦点距离f的间隔隔开而设置。此外,位于mla41的中心部的ml41a是指:通过mems扫描仪20而扫描的激光的中心的光所照射的位置。另外,mla41和开口阵列42按照下述方式形成而设置,该方式为:开口阵列42的多个开口部42a各自与mla41的多个微型透镜41a各自相互成对,并且开口部42a的中心位于mla41的激光r、g、b的聚光点p。

由于透射屏幕40像上述那样而构成,故通过mla41而汇聚的激光刚好通过开口阵列42的开口部42a。由此,可使光源11射出的激光作为以良好的效率而表示显示图像m的光。另一方面,反向地在图2所示的hud装置1中的激光的光路中传送,到达透射屏幕40的外部光的大部分由开口阵列42的遮光部42b而吸收。由此,外部光反射大幅度地减少。在没有遮光部42b的场合,通过透射屏幕40而扩散反射的外部光取hud装置1的光路,到达辨认者的眼睛处。此时,透射屏幕40与显示像重合,呈白框状而上浮,由此使辨认性变差。

另外,到达透射屏幕40的激光中的,通过开口阵列42的开口部42a的图像光600(即,表示显示图像m的光)以外的光的大部分由开口阵列42的遮光部42b而吸收。由此,透射屏幕40内的激光的内部反射也可降低。

在本实施方式中,在透射屏幕40上形成开口阵列42,但是也可为单独的mla41。

中继光学部50设置于透射屏幕40和前挡玻璃3的光路之间,其为按照以下方式进行光学补偿的光学系统,于透射屏幕40的前面显示的显示图像m按照在所需的位置以所需的大小作为虚像w而成像。中继光学部50由平面反射镜51和凹面反射镜52的两个片镜构成。

平面反射镜51为平面状的全反射镜等,将表示显示于透射屏幕40上的显示图像m的图像光600,朝向凹面反射镜52而反射。

凹面反射镜52为凹面镜等,其通过凹面而反射通过平面反射镜51而反射的图像光600,由此,将反射光朝向前挡玻璃3而射出。借此,所成像的虚像w的尺寸为将显示图像m放大的尺寸。

外壳60在上方具有规定的尺寸的开口部,其呈箱状,由硬质树脂等形成,在其内部的规定的位置,接纳有:合成激光发生装置10、mems扫描仪20、物镜30、透射屏幕40、中继光学部50等。另外,在外壳60的开口部安装有窗部61。

下面参照图7,对hud装置1的控制系统进行说明。

hud装置1不但具有上述的部分,还像图7所示的那样,包括:ld控制部100、mems控制部200、与控制ld控制部100和mems控制部200的控制机构300。这些控制部安装于比如于外壳60的内部设置的印刷电路板(在图中没有示出)上。另外,这些控制部还可设置于hud装置1的外部,通过布线而与hud装置1(光源11r、11g、11b,mems扫描仪20等)电连接。

ld控制部100由驱动光源11b、11r、11g的驱动器ic等构成,其根据控制机构300的控制(根据来自显示控制部340的ld驱动信号),通过pwm方式或脉冲振幅调制(pulseamplitudemodulation;pam)方式而驱动各光源11b、11r、11g。

mems控制部200由驱动mems扫描仪20的驱动器ic等构成,其根据控制机构300的控制(根据来自显示控制部340的扫描控制信号)驱动mems扫描仪20。mems控制部200通过正弦波状的主扫描驱动信号(主扫描驱动电压),使mems扫描仪20于主扫描方向h共振。另外,mems控制部200通过副扫描驱动信号(副扫描驱动电压),使mems扫描仪20于副扫描方向v而振动。

mems控制部200获得使mems扫描仪20的反射镜运动的压电元件的单位时间的振动位置,基于此计算反馈数据,将该反馈数据输出给后述的显示控制部340。

从mems控制部200而输出的反馈数据为下述图4所示的那样的数据,该数据包括:扫描位置检测数据,其涉及主扫描行数n、扫描开始位置ya、显示开始位置(在图中未示出)、显示结束位置(在图中未示出)、扫描结束位置yb等的mems扫描仪20的扫描位置;实测主共振频率数据,该数据为于主扫描方向h,实际上使mems扫描仪20共振时的共振频率;实测副共振频率数据,该数据为于副扫描方向v,实际上使mems扫描仪20共振时的共振频率。

控制机构300由微型控制器、fpga(fieldprogrammablegatearray(现场可编程门阵列))、asic(applicationspecificintegratedcircuit(专用集成电路))等构成,控制机构300包括:输入处理部310、存储器控制部320、帧缓存器330、显示控制部340,控制机构300根据从车辆ecu5而输入的图像信号,经由ld控制部100和mems控制部200,控制ld(光源11r、光源11g、光源11b)与mems扫描仪20,由此,在透射屏幕40上形成基于图像信号的图像m。另外,本发明的控制部由ld控制部100、mems控制部200以及控制机构300构成。

输入处理部310从车辆ecu5输入图像信号,对该数据进行处理,设置为与控制机构300内的处理适合的形式。

存储控制部320将各个通过输入处理部310而转换的帧数据存储于帧缓存器330中。帧缓存器330由dram、sram等的易失性存储器、闪存等的可改写的非易失性存储器等构成。

一旦有来自显示控制部340的命令,存储控制部320从帧缓存器330取出帧数据,将其输出给显示控制部340,显示控制部340将其存储于显示控制部340内的缓冲存储器341中。

显示控制部340通过执行预先存储的程序数据,将ld驱动信号输出给ld控制部100,另外将扫描控制信号输出给mems控制部200,由此,控制光源11r、光源11g、光源11b和mems扫描仪20,在透射屏幕40上形成显示图像m。

以上为本实施方式的hud装置1的结构。

下面通过图8、图9,对到达本实施方式的透射屏幕40上的合成激光500的形状和光强度分布710(720)与合成激光500通过透射屏幕40的图像光600的配光强度分布810(820)进行说明。图8为用于说明透射屏幕40和合成激光500的关系与合成激光500的光强度分布710(720)的图,图9为用于说明从透射屏幕40而射出的图像光600的配光强度分布810(820)的图。通过聚光光学部12而转换为收敛光的合成激光500按照在输入mla41中的位置形成基本最小的光束直径的方式汇聚。该光束直径为由聚光光学部12的光束直径、与从聚光光学部12到mla41的距离而确定的衍射界限。另外,将射入透射屏幕40中的合成激光500的主扫描方向h的光束直径记载为dh,将副扫描方向v的光束直径记载为dv,进行以下的说明。本实施方式的说明中的光束直径dh(dv)将直至相对于合成激光500的主扫描方向h(副扫描方向v)的峰值强度为1/e2(13.5%)的强度的位置,规定为直径。

(关于主扫描)

主扫描方向h的光束直径dh像图8所示的那样,比mla41的主扫描方向h的间距dh1小,该主扫描方向h的光强度分布710看上去呈基本正态型。通过mla41的ml41a而折射的图像光600通过开口阵列42的开口部42a而发散,朝向眼框4。照射到眼框4中的图像光600的主扫描方向h的配光强度分布810像图9所示的那样,像大致正态型那样分布。主扫描方向h的光束直径dh比mla41的间距dh1小,由此,合成激光500难以跨过多个ml41a而射入,这样,从mla41而射出的图像光600在眼框4中,难以产生干涉条纹。

在本实施方式的主扫描中,为了形成显示图像m的1个像素(对1个ml41a进行扫描),以10nsec的程度驱动光源11。由于同样在此期间,mems扫描仪20连续地于主扫描方向h进行扫描,故合成激光500在光源11的驱动期间内,于主扫描方向h以ml41a的基本1个的量而移动。于是,从透射屏幕40而射出的图像光600的主扫描方向h中的配光强度分布810的峰值在眼框4的内部而移动。

图10为表示输入ml41a中的合成激光500的在主扫描方向h的位置,与眼框4的主扫描方向h中的配光强度分布810的关系的图,图10(a)和图10(f),图10(b)和图10(g),图10(c)和图10(h),图10(d)和图1(i),图10(e)和图10(j)分别相对应。如果合成激光500像图10(a)~图10(e)所示的那样,在主扫描方向h对1个mla41进行扫描,则获得图10(f)~图10(j)所示的那样的,分别不同的配光强度分布810(811、812、813、814、815)。如果以1个的量对ml41a进行扫描的时间,对这些不同的配光强度分布810进行积分,则像图11所示的那样,可在眼框4的主扫描方向h的全部区域形成视为基本top—hat的,基本均匀的配光强度分布810。

(关于副扫描)

副扫描方向v的光束直径dv像图8所示的那样,比mla41的副扫描方向v的间距dv1小,该副扫描方向v的光强度分布720看上去为基本正态型。通过mla41的ml41a而折射的图像光600通过开口阵列42的开口部42a而发散,朝向眼框4。照射到眼框4的图像光600的副扫描方向v中的配光强度分布820像图9所示的那样,呈基本正态那样分布。副扫描方向v的光束直径dv比mla41的间距dv1小,由此,由于合成激光500难以跨过多个ml41a而射入,故从ma41而射出的图像光600难以在眼框4中产生干涉条纹。

由于mems扫描仪20在进行副扫描的同时进行主扫描,故透射屏幕40上的扫描线不与主扫描方向h平行,而呈相对于透射屏幕40而倾斜的扫描线而形成(参照图4)。具体来说,在于主扫描方向h上而扫描1行的期间,以ml41a的大致1个的量向副扫描方向v而移动。由此,在于主扫描方向h扫描1行的期间,像图12(a)、图12(b)、图12(c)所示的那样,在ml41a中扫描的合成激光500的副扫描方向v的位置不同,像图12(f)、图12(g)、图12(h)所示的那样,副扫描方向v的配光强度分布820的峰值位置移动。于是,如果从眼框4内的规定的位置辨认虚像w,则在主扫描方向h并列的像素中,混合有可清楚地辨认的像素与无法辨认的像素,虚像w的辨认性降低。按照本发明的hud装置1,通过采用在下面说明的扫描方法,可抑制因副扫描而产生的眼框4中的副扫描方向v的配光强度分布820的偏差。

由此,通过图13~图15,对本发明的mems扫描仪20的扫描方向进行说明。图13表示副扫描位置y的时间推移。图14为表示合成激光500在透射屏幕40上扫描的样子的透射屏幕40的俯视图。另外,图15为表示采用本发明的场合的眼框4的副扫描方向v的配光强度分布820的图。

在本实施方式中,描绘显示图像m的帧f像图13所示的那样,由第1副帧sf1、第2副帧sf2、第3副帧sf3这3个副帧sf构成。另外,相应的副帧sf由对显示区域40a进行扫描,产生显示图像m的实际扫描期间(第1实际扫描期间sf1a、第2实际扫描期间sf2a、第3实际扫描期间sf3a),与不产生显示图像m的回描行期间(第1回描行期间sf1b、第2回描行期间sf2b、第3回描行期间sf3b)构成。

另外,帧f以不足人可辨认闪烁的临界融合频率(60hz)以上的1/60秒(人的眼睛的时间分辨率)的程度而设定。即,构成帧f的第1副帧sf、第2副帧sf2、第3副帧sf3以不足1/180秒(180hz以上)的程度而设定。

首先,在第1副帧sf1,显示控制部340从第1扫描开始位置y1a,开始mems扫描仪20的主扫描和副扫描,在扫描位置到达显示区域40a的时刻,根据存储于缓存341中的第1副帧sf1的绘图数据,对光源11r、11g、11b进行点亮控制,对显示图像m进行绘图。接着,显示控制部340在mems扫描仪20的扫描位置移动到非显示区域40b的场合,在第1回描行扫描期间sf1b,将mems扫描仪20的扫描位置从第1扫描结束位置y1b移动到第2扫描开始位置y2a(第1扫描的一个例子)。

接着,在第2副帧sf2,显示控制部340从第2扫描开始位置y2a,开始mems扫描仪20的主扫描和副扫描,在扫描位置到达显示区域40a的时刻,根据存储于缓存器341中的第2副帧sf2的绘图数据,对光源11r、11g、11b进行点亮控制,对显示图像m进行描绘。接着,显示控制部340在mems扫描仪20的扫描位置移动到非显示区域40b的场合,在第2回描行扫描期间sf2b,将mems扫描仪20的扫描位置从第2扫描结束位置y2b移动到第3扫描开始位置y3a(第2扫描的一个例子)。

还有,在第3副帧sf3,显示控制部340从第3扫描开始位置y3a,开始mems扫描仪20的主扫描和副扫描,在扫描位置到达显示区域40a的时刻,根据存储于缓存器341中的第3副帧sf3的描绘数据,对光源11r、11g、11b进行点亮控制,对显示图像m进行描绘。接着,显示控制部340在mems扫描仪20的扫描位置移动到非显示区域40b的场合,在第3回描行扫描期间sf3b,将mems扫描仪20的扫描位置从第3扫描结束位置y3b移动到第1扫描开始位置y1a(第3扫描的一个例子)。

此外,第2扫描开始位置y2a为从第1扫描开始位置y1a开始在副扫描方向v方向以规定值移动的位置,第3扫描开始位置y3a为从第2扫描开始位置y2a开始在副扫描方向v的方向以规定的值而移动的位置。最好,从第1扫描开始位置y1a到第3扫描开始位置y3a的向副扫描方向v的方向的移动幅度p以比mla41的副扫描方向v的间距dva小的程度而设定。

另外,第1副帧sf1的描绘数据、第2副帧sf2的描绘数据、与第3副帧sf3的描绘数据为相同的描绘数据,在第1副帧sf1、第2副帧sf2、与第3副帧sf3中,将相同的显示图像m形成于透射屏幕40上。

通过上述扫描方法,ml41a可在1帧中,射入在多个副帧(第1副帧sf1、第2副帧sf2、第3副帧sf3)的副扫描方向v,位置不同的合成激光500。于是,眼框4的副扫描方向v的配光强度分布820可为对于图12(a)、图12(b)、图12(c)所示的那样的不同的位置具有峰值的,配光强度分布820进行时间平均化处理的,在图15所示的那样的副扫描方向v的方向有基本均匀的配光强度分布820a。在该扫描方法中,主扫描方向h的光束直径dh小于mla41的间距dh1,由此,合成激光500难以跨过多个ml41a而射入,这样,可降低光斑和干涉条纹,可抑制辨认者所辨认的虚像w的每个像素的亮度不均匀。

此外,本发明不限于以上的实施方式和附图。在不改变本发明的主旨的范围内,可适当进行变更(还包括结构要素的删除)。

在上述实施方式中,在1帧中采用3个副帧sf,实质上对眼框4的副扫描方向v的配光强度分布820进行了均匀化处理,但是,用于均匀化的副帧的数量是任意的。也可在两个副帧sf或4个以上的副帧sf中进行副扫描方向v的配光强度分布820的均匀化处理。

此外,在上述实施方式中,将帧f分割为副帧sf,在这些副帧sf之间使扫描位置在副扫描方向v错开,但是也可在连续的帧f之间使操作位置在副扫描方向v错开。

还有,在上述实施方式中,扫描位置于副扫描方向错开的多个扫描(第1扫描和第2扫描与第3扫描)中的描绘数据为相同描绘数据,但是不限于此,也可采用不同的描绘数据。

另外,在上述实施方式中,在副扫描的同时进行主扫描,但是,也可按照透射屏幕40上的扫描线与主扫描方向h基本平行的方式,调整副扫描驱动信号。比如,也可使副扫描驱动信号为相对时间而分阶段地变化的信号。

还有,主扫描方向h的1条扫描线不必一定对mla41的1个透镜行进行扫描,也可按照于主扫描方向h而邻接的两个透镜行而进行扫描。另外,也可在副帧sf之间,按照于主扫描方向h而邻接的两个透镜行而进行扫描。

此外,在上述实施方式中,对显示图像m进行扩散的为透射形的屏幕(透射屏幕40),但是也可采用反射型的屏幕。

另外,在上述实施方式中,对透射屏幕40由1个mla41和1个开口阵列42组合而构成的场合进行了说明,但是,透射屏幕40也可由通过两个微型透镜阵列形成的双微型透镜阵列构成。通过该方案,可使眼框4的主扫描方向h的配光强度分布810、副扫描方向v的配光强度分布820更加均匀。另外,作为双微型透镜阵列的结构,考虑两个微型透镜阵列的凸面分别朝向外侧的类型、两个微型透镜阵列的凸面对合的类型等,可采用公知的各种的双微型透镜阵列。

产业上的利用可能性

本发明涉及虚像重叠于实景上而可进行辨认的平视显示装置,其最好用作比如下述显示装置,其设置于车辆的仪表内,将图像光射出到车辆的前挡玻璃。

标号的说明:

标号1表示hud装置(平视显示装置);

标号2表示车辆;

标号3表示前挡玻璃;

标号4表示眼框;

标号10表示合成激光发生装置;

标号11表示ld(11r、11g、11b);

标号12表示聚光光学系统(12r、12g、12b);

标号13表示光轴调整部(13r,13g);

标号20表示mems扫描仪;

标号30表示物镜;

标号40表示透射屏幕(透镜阵列屏幕);

标号41表示mla(微型透镜阵列);

标号41a表示微型透镜(微小透镜);

标号42表示开口阵列;

标号42a表示开口部;

标号42b表示遮光部;

标号50表示中继光学部;

标号51表示平面反射镜;

标号52表示放大镜;

标号100表示ld控制部(控制部);

标号200表示mems控制部(控制部);

标号300表示控制机构(控制部);

标号310表示输入处理部;

标号320表示存储控制部;

标号330表示帧缓存器;

标号340表示显示控制部;

标号500表示合成激光;

标号600表示图像光;

标号710表示主扫描方向的光强度分布;

标号720表示副扫描方向的光强度分布;

标号810表示主扫描方向的配光强度分布;

标号820表示副扫描方向的配光强度分布;

符号r表示红色激光;

符号g表示绿色激光;

符号b表示蓝色激光;

符号m表示显示图像;

符号w表示虚像。

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