WO2014045340A1 - 光学素子、光源ユニット及びヘッドアップディスプレイ - Google Patents

Description

光学素子、光源ユニット及びヘッドアップディスプレイ

　本発明は、マイクロレンズアレイを用いた表示技術に関する。

　従来から、ヘッドアップディスプレイやレーザプロジェクタなどに、マイクロレンズアレイを中間像生成用の光学素子として用いる技術が提案されている。このような中間像生成用光学素子を用いた場合、入射された光を適切に分散させることができると共に、必要な拡散角（射出角）を自由に設計することができる。

　例えば、特許文献１には、所定の距離だけ離間させて２つのマイクロレンズアレイを対向配置させたデュアルレンズアレイを用いて中間像を生成する技術が開示されている。デュアルレンズアレイでは、一方のレンズアレイを通過した光が他方のレンズアレイで集光し、その後射出される。このようなデュアルレンズアレイを中間像生成用光学素子として用いることで、高解像度を実現しつつ観察位置での輝度ムラやスペックルノイズを抑制することができるとったメリットがある。

特表２００７－５２３３６９号公報

　一方、デュアルレンズアレイの場合、デュアルレンズアレイに入射する光の傾きとデュアルレンズアレイからの射出光の広がり角が各レンズの開口数により制限されるため、視野角を広くとることができないという課題が存在する。また、デュアルレンズアレイの場合、レンズアレイの対向する各レンズを一対一で位置合わせする必要があり、高精度の調整を要し、かつ、経時変化等に起因した位置ずれ等により影響を受けやすいといった問題がある。

　本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、視認性を好適に向上させることが可能な光学素子、光源ユニット及びヘッドアップディスプレイを提供することを主な目的とする。

　請求項１に記載の発明では、光学素子は、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部と、前記マイクロレンズアレイ部と対向して配置された反射部とを備え、前記マイクロレンズアレイ部を通過した光は、前記反射部で反射された後、入射したマイクロレンズに集光することを特徴とする。

ヘッドアップディスプレイの概略構成を示す。 光源ユニットの一部を示す構成図である。 スクリーンの光の入射方向に沿った断面図を示す。 反射面の正面図である。 光源からスクリーンに光が入射する様子を示した図である。 分割前ミラーから反射面の形状を決定する方法を説明するための図である。 スクリーンの反射面に対する照射範囲の例を示す。 各形状のマイクロレンズがそれぞれ配列された図である。 スクリーンの他の構成例に係る断面図である。 スクリーンの他の構成例に係る断面図である。 光源と、スクリーンとを有する投影システムの構成例である。 第２実施例において、光源からスクリーンに光が入射する様子を示した図である。 入射スポットと射出スポットとの位置関係を示す図である。 第２実施例における投影システムの構成例である。 変形例に係る入射スポットと射出スポットとの位置関係を示す図である。

　本発明の１つの好適な実施形態では、光学素子は、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部と、前記マイクロレンズアレイ部と対向して配置された反射部とを備え、前記マイクロレンズアレイ部を通過した光は、前記反射部で反射された後、入射したマイクロレンズに集光する。

　上記の光学素子は、マイクロレンズアレイ部と、反射部とを備える。マイクロレンズアレイ部には、複数のマイクロレンズが配列されている。反射部は、マイクロレンズアレイ部と対向して配置されている。そして、マイクロレンズアレイ部を通過した光は、反射部で反射された後、入射したマイクロレンズに集光する。この構成により、各マイクロレンズを通過した光を反射させてマイクロレンズに集光させることができるため、デュアルレンズアレイと同様、高解像度を実現しつつ、観察点における輝度ムラ等を低減させることができる。また、各マイクロレンズを通過した光を、各マイクロレンズの開口数によらず同一のマイクロレンズに反射させることで、光学素子は、広い視野角を実現することができる。

　上記光学素子の好適な例では、前記マイクロレンズアレイ部を通過した光は、前記反射部で反射された後、入射したマイクロレンズの主面に集光する。

　上記光学素子の一態様では、前記マイクロレンズアレイ部は、光源からの出射光が入射され、前記マイクロレンズアレイ部を通過した光は、前記反射部で反射された後、入射したマイクロレンズに集光し、前記光源側に射出される。この構成により、光学素子は、光源からの出射光に基づき好適に像を生成し、観察者に視認させることができる。

　上記光学素子の他の一態様では、前記反射部は、正のパワーを有する。この態様により、反射部は、好適に、各マイクロレンズを通過した光を反射させて同一のマイクロレンズに集光させることができる。

　上記光学素子の他の一態様では、前記反射部は、正のパワーを有するミラーを分割して厚みを減らしたミラーである。この態様により、各マイクロレンズが同一面上に形成されていた場合であっても、各マイクロレンズと反射部との光路上の距離をほぼ一定にすることができ、反射部は、好適に、各マイクロレンズを通過した光を反射させて同一のマイクロレンズに集光させることができる。

　上記光学素子の他の一態様では、前記マイクロレンズアレイ部と、前記反射部とは、一体構成される。この態様により、マイクロレンズアレイ部と反射部との位置合わせ等を行う必要がなく、デュアルレンズアレイを比較して簡易に構成でき、経時変化等に起因した位置ずれ等も生じない。

　上記光学素子の他の一態様では、前記複数のマイクロレンズの各々には、１つの画素に対応する光が入射され、前記１つの画素に対応する反射光が集光する。この態様により、光学素子は、高解像度の画像を好適に生成することができる。

　上記光学素子の他の一態様では、光学素子は、プロジェクタ用スクリーンである。この態様によっても、光学素子は、輝度を適切に保ちつつ、広い視野角を有するスクリーンとして機能することができる。

　本発明の他の好適な実施形態では、光源ユニットは、上記いずれか記載の光学素子と、前記光学素子に表示像を構成する光を出射する光源と、を有する。光源ユニットは、ヘッドアップディスプレイやヘッドマウントディスプレイなどに好適に適用される。そして、光源ユニットは、上記記載の光学素子を備えることで、光源と光学素子との距離を小さくすることができ、小型化を実現することができる。

　上記光源ユニットの一態様では、上記光源は、レーザスキャン型光源である。この態様では、光源ユニットは、スペックルノイズを抑制し、視認性を向上させることができる。

　本発明の他の好適な実施形態では、上記いずれか記載の光学素子を備え、前記光学素子によって形成された画像をユーザの目の位置から虚像として視認させる。ヘッドアップディスプレイは、上記記載の光学素子を備えることで、視認性を向上させると共に、小型化を実現することができる。

　以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

　＜第１実施例＞
　［ヘッドアップディスプレイの構成］
　図１は、本実施例に係るヘッドアップディスプレイの概略構成図である。図１に示すように、本実施例に係るヘッドアップディスプレイは、車両に搭載され、光源１と、中間像生成用光学素子であるスクリーン１２と、コンバイナ１３とを備える。

　光源１は、観察者に視認させる情報を示す中間像を構成する光をスクリーン１２に向けて出射する。光源１は、好適には、レーザスキャン型光源である。光源１の具体的な構成については、「光源の構成」のセクションで詳しく説明する。

　スクリーン１２は、中間像を生成する反射型の光学素子であり、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を有する。スクリーン１２の具体的な構成については、［スクリーンの構成］のセクションで説明する。

　コンバイナ１３は、スクリーン１２で生成された中間像を構成する光が投影されると共に、その投影光を運転者のアイポイント「Ｐｅ」へ反射することで虚像を観察者に視認させるハーフミラーである。

　なお、好適には、光源１とスクリーン１２とは同一の筐体に収容される。この場合、光源１及びスクリーン１２は、本発明における「光源ユニット」の一例である。

　［光源の構成］
　図２は、光源１の一部を示す構成図である。図２に示すように、光源１は、画像信号入力部２と、ビデオＡＳＩＣ３と、フレームメモリ４と、ＲＯＭ５と、ＲＡＭ６と、レーザドライバＡＳＩＣ７と、ＭＥＭＳ制御部８と、レーザ光源部９と、ＭＥＭＳミラー１０と、を備える。

　画像信号入力部２は、外部から入力される画像信号を受信してビデオＡＳＩＣ３に出力する。

　ビデオＡＳＩＣ３は、画像信号入力部２から入力される画像信号及びＭＥＭＳミラー１０から入力される走査位置情報「Ｓｃ」に基づいてレーザドライバＡＳＩＣ７やＭＥＭＳ制御部８を制御するブロックであり、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）として構成されている。ビデオＡＳＩＣ３は、同期／画像分離部３１と、ビットデータ変換部３２と、発光パターン変換部３３と、タイミングコントローラ３４と、を備える。

　同期／画像分離部３１は、画像信号入力部２から入力された画像信号から、画像表示部であるスクリーン１２に表示される画像データと同期信号とを分離し、画像データをフレームメモリ４へ書き込む。

　ビットデータ変換部３２は、フレームメモリ４に書き込まれた画像データを読み出してビットデータに変換する。

　発光パターン変換部３３は、ビットデータ変換部３２で変換されたビットデータを、各レーザの発光パターンを表す信号に変換する。

　タイミングコントローラ３４は、同期／画像分離部３１、ビットデータ変換部３２の動作タイミングを制御する。また、タイミングコントローラ３４は、後述するＭＥＭＳ制御部８の動作タイミングも制御する。

　フレームメモリ４には、同期／画像分離部３１により分離された画像データが書き込まれる。ＲＯＭ５は、ビデオＡＳＩＣ３が動作するための制御プログラムやデータなどを記憶している。ＲＡＭ６には、ビデオＡＳＩＣ３が動作する際のワークメモリとして、各種データが逐次読み書きされる。

　レーザドライバＡＳＩＣ７は、後述するレーザ光源部９に設けられるレーザダイオードを駆動する信号を生成するブロックであり、ＡＳＩＣとして構成されている。レーザドライバＡＳＩＣ７は、赤色レーザ駆動回路７１と、青色レーザ駆動回路７２と、緑色レーザ駆動回路７３と、を備える。

　赤色レーザ駆動回路７１は、発光パターン変換部３３が出力する信号に基づき、赤色レーザＬＤ１を駆動する。青色レーザ駆動回路７２は、発光パターン変換部３３が出力する信号に基づき、青色レーザＬＤ２を駆動する。緑色レーザ駆動回路７３は、発光パターン変換部３３が出力する信号に基づき、緑色レーザＬＤ３を駆動する。

　ＭＥＭＳ制御部８は、タイミングコントローラ３４が出力する信号に基づきＭＥＭＳミラー１０を制御する。ＭＥＭＳ制御部８は、サーボ回路８１と、ドライバ回路８２と、を備える。

　サーボ回路８１は、タイミングコントローラからの信号に基づき、ＭＥＭＳミラー１０の動作を制御する。

　ドライバ回路８２は、サーボ回路８１が出力するＭＥＭＳミラー１０の制御信号を所定レベルに増幅して出力する。

　レーザ光源部９は、レーザドライバＡＳＩＣ７から出力される駆動信号に基づいて、レーザ光をＭＥＭＳミラー１０へ出射する。

　走査手段としてのＭＥＭＳミラー１０は、レーザ光源部９から出射されたレーザ光をスクリーン１２に向けて反射する。こうすることで、ＭＥＭＳミラー１０は、スクリーン１２上に表示すべき画像を形成する。また、ＭＥＭＳミラー１０は、画像信号入力部２に入力された画像を表示するためにＭＥＭＳ制御部８の制御によりスクリーン１２上を走査（スキャン）するように移動し、その際の走査位置情報（例えばミラーの角度などの情報）をビデオＡＳＩＣ３へ出力する。

　光源１は、上記のようなスクリーン１２から出射された光をコンバイナ１３で反射させ、その反射光に対応する画像を、運転者のアイポイントＰｅから虚像として視認させる。

　次に、レーザ光源部９の詳細な構成を説明する。レーザ光源部９は、ケース９１と、波長選択性素子９２と、コリメータレンズ９３と、赤色レーザＬＤ１と、青色レーザＬＤ２と、緑色レーザＬＤ３と、モニタ用受光素子（単に「受光素子」とも呼ぶ。）５０とを備える。

　ケース９１は、樹脂などにより略箱状に形成される。ケース９１には、緑色レーザＬＤ３を取り付けるために、ケース９１内へ貫通する孔が設けられているとともに断面が凹状のＣＡＮ取付部９１ａと、ＣＡＮ取付部９１ａと直交する面に設けられ、ケース９１内へ貫通する孔が設けられているとともに断面が凹状のコリメータ取付部９１ｂと、が形成されている。

　合成素子としての波長選択性素子９２は、例えばトリクロイックプリズムにより構成され、反射面９２ａと反射面９２ｂが設けられている。反射面９２ａは、赤色レーザＬＤ１から出射されたレーザ光をコリメータレンズ９３へ向かって透過させ、青色レーザＬＤ２から出射されたレーザ光をコリメータレンズ９３へ向かって反射させる。反射面９２ｂは、赤色レーザＬＤ１および青色レーザＬＤ２から出射されたレーザ光の大部分をコリメータレンズ９３へ向かって透過させ、その一部を受光素子５０へ向かって反射させる。また、反射面９２ｂは、緑色レーザＬＤ３から出射されたレーザ光の大部分をコリメータレンズ９３へ向かって反射させ、その一部を受光素子５０へ向かって透過させる。こうして、各レーザからの出射光が重ね合わされて、コリメータレンズ９３および受光素子５０に入射される。なお、波長選択性素子９２は、ケース９１内のコリメータ取付部９１ｂの近傍に設けられている。

　コリメータレンズ９３は、波長選択性素子９２から入射したレーザ光を平行光にしてＭＥＭＳミラー１０へ出射する。コリメータレンズ９３は、ケース９１のコリメータ取付部９１ｂに、ＵＶ系接着剤などで固定される。即ち、合成素子の後段にコリメータレンズ９３が設けられている。

　レーザ光源としての赤色レーザＬＤ１は、赤色のレーザ光を出射する。赤色レーザＬＤ１は、半導体レーザ光源がチップ状態のまま、又は、チップがサブマウントなどに載置された状態で、ケース９１内の波長選択性素子９２及びコリメータレンズ９３と同軸となる位置に固定されている。

　レーザ光源としての青色レーザＬＤ２は、青色のレーザ光を出射する。青色レーザＬＤ２は、半導体レーザ光源がチップ状態のまま、又は、チップがサブマウントなどに載置された状態で、出射したレーザ光が反射面９２ａによってコリメータレンズ９３へ向かって反射できる位置に固定されている。この赤色レーザＬＤ１と青色レーザＬＤ２の位置は入れ替わってもよい。

　レーザ光源としての緑色レーザＬＤ３は、ＣＡＮパッケージに取り付けられた状態又はフレームパッケージに取り付けられた状態であり、緑色のレーザ光を出射する。緑色レーザＬＤ３は、ＣＡＮパッケージ内に緑色のレーザ光を発生する半導体レーザ光源チップＢが取り付けられており、ケース９１のＣＡＮ取付部９１ａに固定されている。

　受光素子５０は、各レーザ光源から出射されたレーザ光の一部を受光する。受光素子５０は、フォトディテクタなどの光電変換素子であり、入射したレーザ光の光量に応じた電気信号である検出信号「Ｓｄ」をレーザドライバＡＳＩＣ７へ供給する。実際には、パワー調整時には、赤色レーザ光、青色レーザ光及び緑色レーザ光のうちの１つが順に受光素子５０へ入射され、受光素子５０は、そのレーザ光の光量に対応する検出信号Ｓｄを出力する。レーザドライバＡＳＩＣ７は、検出信号Ｓｄに応じて、赤色レーザＬＤ１、青色レーザＬＤ２及び緑色レーザＬＤ３のパワー調整を行う。

　例えば、赤色レーザＬＤ１のパワー調整を行う場合、レーザドライバＡＳＩＣ７は赤色レーザ駆動回路７１のみを動作させ、赤色レーザＬＤ１へ駆動電流を供給して赤色レーザＬＤ１から赤色レーザ光を出射させる。この赤色レーザ光の一部は受光素子５０により受光され、その光量に応じた検出信号ＳｄがレーザドライバＡＳＩＣ７へフィードバックされる。レーザドライバＡＳＩＣ７は、検出信号Ｓｄが示す光量が適正な光量となるように、赤色レーザ駆動回路７１から赤色レーザＬＤ１へ供給される駆動電流を調整する。こうして、パワー調整がなされる。青色レーザＬＤ２のパワー調整及び緑色レーザＬＤ３のパワー調整も同様に行われる。

　［スクリーンの構成］
　次に、第１実施例に係るスクリーン１２の構成について具体的に説明する。

　図３は、第１実施例に係るスクリーン１２の断面図を示す。以後の説明では、スクリーン１２が形成する面（後述するマイクロレンズアレイ２１及び反射面２２）と垂直な方向を「Ｚ軸方向」、図３においてＺ軸方向と垂直な方向であって光源１の出射光の主走査方向を「Ｙ軸方向」、Ｚ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向であって光源１の出射光の副走査方向を「Ｘ軸方向」と呼び、各軸の正方向を図３及び後述する図４に示すように定める。

　スクリーン１２は、板状の形状を有し、図３に示すように、光源１からの光が入射される面にはマイクロレンズアレイ２１が形成され、かつ、マイクロレンズアレイ２１と対向する反対側の面に反射面２２が形成される。例えば、スクリーン１２は、マイクロレンズアレイ２１及び反射面２２が形成されるように透明部材から一体成形され、各面にコーディングがなされている。

　マイクロレンズアレイ２１は、平面視において正六角形状のレンズ輪郭で構成された複数のマイクロレンズ２１０を有する。マイクロレンズ２１０は、光源１からの光が入射するスクリーン１２の面に格子状に形成され、反射防止のＡＲコーティングなどがなされている。好適には、各マイクロレンズ２１０には、１つの画素に対応する光が入射され、１つの画素に対応する反射光が集光する。これにより、解像度が下がるのを防ぎ、高精細化を実現することができる。なお、複数のマイクロレンズ２１０に対し、１つの画素に対応する光が入射され、かつ、１つの画素に対応する反射光が集光する態様であってもよい。マイクロレンズアレイ２１は、本発明における「マイクロレンズアレイ部」として機能する。

　反射面２２は、反射コーティング等がなされることによりミラーとして機能する。そして、反射面２２は、正のパワーを有するミラーを同心の円又は楕円状の領域に分割し厚みを減らした形状を有し、フレネルレンズと同様の断面を持つ。以後では、上述の正のパワーを有するミラーを、「分割前ミラーＭｂ」とも呼ぶ。分割前ミラーＭｂは、例えば楕円鏡、放物鏡、トロイダル鏡等である。反射面２２は、本発明における「反射部」として機能する。

　図４は、反射面２２の正面図の一例を示す。図４の切断面ＡＢを矢印１５の方向から観察した場合、図３に示すスクリーン１２の断面図と一致する。図４に示すように、分割された各領域は、正面視で同心の円又は楕円状に形成されている。

　上記構成により、反射面２２は、分割前ミラーＭｂと同様の機能を有し、各マイクロレンズ２１０に入射した光を、当該光が入射した各マイクロレンズ２１０に反射させる。その結果、各マイクロレンズ２１０の主面（入射面）上に当該各マイクロレンズ２１０に入射した光の反射光が集光する。また、反射面２２は、フレネルレンズと同様に分割前ミラーＭｂを分割させて厚みを減らした形状を有するため、各マイクロレンズ２１０と反射面２２との光路上の距離がほぼ一定となる。従って、反射面２２は、好適に、各マイクロレンズ２１０を通過した光を反射させて同一のマイクロレンズ２１０に集光させることができる。なお、マイクロレンズアレイ２１と反射面２２との具体的な距離は、各マイクロレンズ２１０に入射した光が反射面２２で反射された後に当該各マイクロレンズ２１０の主面上に集光される距離となるように、例えば実験等に基づき設定される。

　反射面２２が各マイクロレンズ２１０に入射した光を当該光が入射した各マイクロレンズ２１０に反射させることの具体例について、図５を参照してさらに説明する。図５は、光源１からスクリーン１２に光が出射される様子を模式的に示した図である。図５は、説明便宜上、スクリーン１２を図４と同一の断面図により示している。なお、図５では、説明の便宜上、スクリーン１２の断面にハッチングを付していない。以下、スクリーン１２への入射角度が異なる光源１の出射光ごとに、反射面２２で反射される態様について説明する。

　光源１からほぼ垂直にスクリーン１２に入射する光線３１ａ～３１ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ａに入射後、反射面２２により反射されて再びマイクロレンズ２１０Ａを通過する。このとき、光線３１ａ～３１ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ａの主面上の集光点２１１Ａで集光し、中間像の画素を構成する。集光点２１１Ａで集光した光は、光源１と同様にＺ軸負方向に存在するコンバイナ１３に向けて拡散する。

　また、光線３１ａ～３１ｃが示す光よりもスクリーン１２への入射角度が大きい光線３２ａ～３２ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ａに入射後、反射面２２により反射されて再びマイクロレンズ２１０Ａを通過する。このとき、光線３２ａ～３２ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ｂの主面上の集光点２１１Ｂで集光し、中間像の画素を構成する。同様に、光線３１ａ～３１ｃが示す光よりもスクリーン１２への入射角度が大きい光線３４ａ～３４ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ｃに入射後、反射面２２により反射されて再びマイクロレンズ２１０Ｃを通過する。このとき、光線３４ａ～３４ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ｃの主面上の集光点２１１Ｃで集光し、中間像の画素を構成する。

　このように、反射面２２は、分割前ミラーＭｂと同等の機能を有ることから、入射角が大きい光であっても、当該光が入射したマイクロレンズ２１０Ａに向けて反射光の方向を適切に補正する。一方、仮に反射面２２が平面の場合には、スクリーン１２への入射角度がマイクロレンズ２１０の開口数により定まる所定の角度を超えたときに、マイクロレンズ２１０に入射した光が、当該マイクロレンズ２１０に向けて反射されずに他のマイクロレンズ２１０に反射されてしまう。この場合、観察者は、表示像全体を適切に視認することができなくなる。以上を勘案し、本実施例に係るスクリーン１２は、反射面２２が分割前ミラーＭｂと同等の機能を有する。これにより、マイクロレンズ２１０の開口数によらず、好適に、入射したマイクロレンズ２１０に反射面２２で反射した光を集光させることができる。

　次に、分割前ミラーＭｂから反射面２２の形状を決定する方法について図６を参照して説明する。図６（Ａ）は、分割前ミラーＭｂに対して反射面２２の形状を規定するための補助線１６を付した図である。図６（Ａ）に示すように、分割前ミラーＭｂと補助線１６とにより規定される断片１７ａ～１７ｊのＺ軸方向における幅が同一となるように、Ｚ軸と平行又は垂直に延在する折れ線の補助線１６が描かれる。図６（Ｂ）は、Ｚ軸での位置が一致するように断片１７ａ～１７ｊをＺ軸方向に移動させた図である。図６（Ｂ）に示すように、この場合、断片１７ａ～１７ｊのＺ軸負方向側の面に沿って反射面２２が形成される。このように、分割前ミラーＭｂから反射面２２の形状を決定することができる。なお、分割前ミラーＭｂは、例えば、反射光が反射前に入射したマイクロレンズ２１０に集光する方向に補正されるような形状となるように、例えば実験等に基づき決定される。

　次に、上述のスクリーン１２の構成に基づく作用効果の例（第１の効果～第４の効果）について説明する。

　第１の効果として、上記スクリーン１２の構成により、２つのレンズアレイを並べたデュアルレンズアレイにより中間像を生成する場合と同様、観察位置での輝度ムラ抑制、レーザ光源の場合のスペックルノイズの抑制、及び高解像度化を実現することができる。本実施例のスクリーン１２は、各マイクロレンズ２１０を通過した光を反射させて再びマイクロレンズ２１０に光を集光させて中間像を生成している。従って、本実施例のスクリーン１２は、デュアルレンズアレイと反射型か透過型かの違いを除き、同等の光学的特性を有する。よって、上記スクリーン１２の構成により、観察位置での輝度ムラ抑制、レーザスキャン型光源の場合のスペックルノイズの抑制、及び高解像度化を実現することができる。

　第２の効果として、上記スクリーン１２の構成により、広い視野角を実現することができる。一般に、視野角を拡大するためには、投影角（即ち、光源１からスクリーン１２へ投影させる光の広がり角）を大きくする必要があり、投影角を大きくした場合、スクリーンで反射する拡散角（拡散反射角）の増大に起因して輝度が低下する。これを勘案し、本実施例のヘッドアップディスプレイでは、反射面２２は、分割前ミラーＭｂと同等の機能を有する。これにより、図５で説明したように、投影角が大きいことに起因してマイクロレンズ２１０への入射角が大きい場合であっても、反射面２２は、入射したマイクロレンズ２１０に光を反射させて集光させる。その結果、投影角が大きい場合であっても、スクリーン１２の反射光は、拡散反射角が増大することなくコンバイナ１３に射出される。従って、スクリーン１２は、拡散反射角の増大及び輝度低下を抑制しつつ、視野角を拡大させることができる。

　第３の効果として、上記スクリーン１２の構成により、光源１とスクリーン１２との距離を短くすることができ、光源１とスクリーン１２とを含む光源ユニットの小型化を実現することができる。一般に、上記小型化のために光源とスクリーンとを近接させる場合、スクリーンの照射範囲を維持するためには投影角を大きくする必要がある。一方、投影角を大きくすると、スクリーンでの拡散反射角の増大に起因して輝度が低下する。これを勘案し、反射面２２は、分割前ミラーＭｂと同等の機能を有し、マイクロレンズ２１０への光の入射角度が大きい場合であっても、光が入射したマイクロレンズ２１０の方向に反射光の方向を補正する。これにより、光源１とスクリーン１２とを近接させて投影角を大きくした場合であっても、スクリーン１２は輝度低下を防ぎつつ適切に中間像を生成することができる。

　第４の効果として、上記スクリーン１２は、デュアルレンズアレイにおいて２つのレンズの位置合わせを行う場合と比較して、マイクロレンズアレイ２１と反射面２２との位置合わせが容易である。デュアルレンズアレイを中間像生成用光学素子とした場合、一方のレンズアレイの各レンズと、他方のレンズアレイの各レンズをそれぞれ一対の関係で適切に位置合わせを行う必要がある。また、一般に、上述の一対のレンズの焦点距離はそれぞれ短いため、位置誤差に対する影響が大きく高精度の位置調整が必要となる。このため、デュアルレンズアレイを中間像生成用光学素子とした場合、製造時の調整の手間の増加や経時変化による信頼性の低下が生じやすい。

　これに対し、本実施例のスクリーン１２の場合、反射面２２の焦点距離がレンズアレイに用いられるレンズよりも長いため、デュアルレンズアレイと比較すると、ＸＹ平面上での位置ずれによる影響を受けにくい。同様に、反射面２２が軸対称か軸非対称であるかに関わらず、ＸＹ平面での回転ずれによる影響を受けにくい。また、マイクロレンズアレイ２１は、マイクロレンズ２１０が規則的に配列されており周期性を有することから、デュアルレンズアレイの場合と同様にピッチ誤差による影響を受けにくい。また、デュアルレンズアレイでは、一方のレンズアレイの各レンズと、他方のレンズアレイの各レンズをそれぞれ一対の関係で位置合わせを行う必要があるのに対し、スクリーン１２では、そのような位置合わせの必要がない。このように、本実施例のスクリーン１２は、金型精度を含め、アライメントに高精度を要しないため、製造の低コスト化を実現すると共に経時変化等に対する頑強性及び高信頼性を有する。

　ここで、上述の第２及び第３の効果について補足説明する。以下に述べるように、デュアルレンズアレイを用いた場合には視野角と光の入射角が各マイクロレンズの開口数により制限されるのに対し、本実施例に係るスクリーン１２では、視野角と光の入射角が各マイクロレンズ２１０の開口数に制限されない。

　一般に、マイクロレンズアレイの全体から出射する光が広がる拡散角は、各マイクロレンズでの拡散角と等しい。従って、マイクロレンズアレイの拡散角「θ」は、マイクロレンズの開口数「ＮＡ」と、以下の式（１）に示す関係が成立する。
　　　　　　　ＮＡ＝ｓｉｎ（θ／２）　　　　（１）
　ここで、開口数ＮＡは、マイクロレンズの曲率等が適切な値になるように各マイクロレンズを設計することで調整可能である。従って、拡散角θについても、同様に、マイクロレンズの曲率等が適切な値になるように各マイクロレンズを設計することで調整することが可能である。具体的には、各マイクロレンズの曲率半径を大きくすることで拡散角θを小さくすることができ、各マイクロレンズの曲率半径を小さくすることで拡散角θを大きくすることができる。

　また、拡散角θは、液晶ディスプレイなどの性能指標である視野角と同様の働きを示し、拡散角θが小さいほど、対応する表示像の部分を視認可能な範囲（所謂アイボックス）は小さくなる。一方、拡散角θが大きいほど、光が拡散する範囲が広くなり、アイポイントＰｅに到達する光量が小さくなる。また、デュアルレンズアレイの場合、光の入射角が各マイクロレンズの開口数ＮＡに応じた上限値を超えると、一方のデュアルレンズアレイのレンズに入射した光が他方のデュアルレンズアレイの対応するレンズに入射しなくなり、観察者が像全体を観察することができなくなる。

　従って、スクリーン１２に代えてデュアルレンズアレイを用いた場合、視野角と輝度とがトレードオフの関係になり、光の入射角が各マイクロレンズの開口数ＮＡにより制限される。これに対し、本実施例に係るスクリーン１２は、輝度を低下させることなく視野角を広くすることができ、かつ、光の入射角が各マイクロレンズの開口数ＮＡにより制限されないという効果を奏する。

　以上説明したように、第１実施例に係るスクリーン１２は、複数のマイクロレンズ２１０が配列されたマイクロレンズアレイ２１と、マイクロレンズアレイ２１と対向して配置された反射面２２とを備え、マイクロレンズアレイ２１を通過した光は、反射面２２で反射された後、入射したマイクロレンズ２１０に集光する。この構成により、スクリーン１２は、各マイクロレンズを通過した光を反射させて同一のマイクロレンズに集光させることができるため、デュアルレンズアレイと同様、高解像度を実現しつつ、観察点における輝度ムラ等を低減させることができる。また、スクリーン１２は、輝度を適切に保ちつつ、広い視野角を実現することができる。

　［変形例］
　次に、第１実施例に好適な変形例について説明する。以下に示す変形例は、組み合わせて上述の実施例に適用されてもよい。

　（変形例１）
　第１実施例では、スクリーン１２の略全面に光源１の出射光が照射されていた。しかし、本発明が適用可能な構成は、これに限定されない。これに代えて、光源１の出射光は、スクリーン１２の一部かつ任意の範囲に照射されてもよい。これについて、図７を参照して説明する。

　図７（Ａ）～（Ｃ）は、スクリーン１２の反射面２２に対する照射範囲「ＲＩ」の例を示す。なお、図７（Ａ）～（Ｃ）において、スクリーン１２に対する光源１の位置は第１実施例と同一であるものとする。

　この場合、図７（Ａ）では、照射範囲ＲＩは、反射面２２の中心部分を含む四角形に設定されている。この場合、反射面２２は、光が入射したマイクロレンズ２１０に光を反射して集光させる。図７（Ｂ）では、照射範囲ＲＩは、図７（Ａ）の例よりも上方に設定され、図７（Ｃ）では、照射範囲ＲＩは、図７（Ａ）の例よりも下方に設定される。これらの場合であっても、反射面２２は、分割前ミラーＭｂと同等の機能を有するため、光が入射したマイクロレンズ２１０に光を反射して集光させる。

　また、照射範囲ＲＩが固定されている場合、反射面２２の全領域のうち、照射範囲ＲＩにある反射面２２の領域のみが分割前ミラーＭｂと同等の機能を有するように設計されてもよい。例えば、この場合、図７（Ａ）～（Ｃ）に示す照射範囲ＲＩを切り出したものをスクリーン１２としてもよく、図７（Ａ）～（Ｃ）に示す照射範囲ＲＩ以外の反射面２２を平面に形成してもよい。

　（変形例２）
　マイクロレンズアレイ２１を構成するマイクロレンズ２１０の形状は、正六角形状であることに限定されない。これについて図８を参照して説明する。

　図８（Ａ）～（Ｅ）は、各形状のマイクロレンズ２１０がそれぞれ配列された図である。図８（Ａ）では、マイクロレンズ２１０は、正六角形の形状を有し、格子状に配列されている。図８（Ｂ）では、マイクロレンズ２１０は、正六角形をＹ軸方向に伸張させた形状を有する。図８（Ｃ）では、マイクロレンズ２１０は、正方形の形状を有し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向で揃えて配列されている。図８（Ｄ）では、マイクロレンズ２１０は、正方形の形状を有し、Ｘ軸方向に並べられた列がＹ軸方向において交互にずれて配列されている。図８（Ｅ）では、正方形をＸ軸方向に伸張させた形状を有し、Ｘ軸方向に並べられた列がＹ軸方向において交互にずれて配列されている。

　このように、マイクロレンズ２１０の形状は、正六角形に限定されず、必要とされるＸ軸方向の視野角及びＹ軸方向の視野角に応じて適切なＸ軸方向の開口数及びＹ軸方向の開口数になるように設計される。

　（変形例３）
　スクリーン１２の構成は、図３に示すものに限定されない。これについて、図９及び図１０を参照して説明する。

　図９（Ａ）は、レンズアレイ層２５と基板層２６とが設けられたスクリーン１２Ａの断面図を示す。この場合、まず、基板層２６の片側に反射面２２の形状を形成し、スパッタリングなどによりコーティングを行う。次に、反射面２２を形成した基板層２６上にマイクロレンズアレイ２１が形成されたレンズアレイ層２５を２Ｐ法などにより転写成形する。

　図９（Ｂ）は、反射面２２が形成された基板層２６とレンズアレイ層２５Ａとを低屈折率層２８により結合させたスクリーン１２Ｂの断面図を示す。図９（Ｂ）では、レンズアレイ層２５Ａには、基板層２６と対向するようにマイクロレンズアレイ２１Ａが形成されている。そして、低屈折率層２８は、レンズアレイ層２５Ａよりも低屈折率を有する。この構成によっても、レンズアレイ層２５Ａに入射した光は、反射面２２で反射され、当該光が入射したマイクロレンズ２１０に集光する。

　図１０（Ａ）は、反射面２２が平面に構成されたスクリーン１２Ｃの断面図を示す。この場合であっても、光源１とスクリーン１２Ｃとの距離が十分な長さに設定されることにより、光源１から出射された光がスクリーン１２Ｃに対して略垂直に入射し、反射面２２で反射された光は、入射したマイクロレンズ２１０に集光する。従って、この場合であっても、好適に、スクリーン１２Ｃは、デュアルレンズアレイと同様、輝度ムラやスペックルノイズ等を抑制して中間像を生成することができる。

　図１０（Ｂ）は、分割前ミラーＭｂの形状を分割せずにそのまま反射面２２の形状としたスクリーン１２Ｄの断面図を示す。図１０（Ｂ）に示すように、基板層２６Ｂには、分割前ミラーＭｂの形状を有する反射面２２Ｂが形成されている。さらに、反射面２２Ｂに沿って、マイクロレンズ２１０が配列されたレンズアレイ層２５Ｂが形成されている。この場合であっても、第１実施例のスクリーン１２と同様、各マイクロレンズ２１０と反射面２２Ｂとの光路上の距離がほぼ一定となる。従って、スクリーン１２Ｄは、マイクロレンズ２１０を通過した光を、入射したマイクロレンズ２１０に好適に集光させることができる。従って、スクリーン１２Ｄは、第１実施例のスクリーン１２と同様の効果を奏する。

　（変形例４）
　スクリーン１２の用途は、ヘッドアップディスプレイに限定されず、プロジェクタ用のスクリーンとして用いられてもよい。

　図１１は、光源（プロジェクター）１と、スクリーン１２とを有する投影システムの構成例である。この構成では、ユーザは、光源１からスクリーン１２に光が出射され、スクリーン１２上に投影表示された実像を視認する。この構成であっても、スクリーン１２は、視野角を十分に大きくすることができ、視認性を向上させることができる。また、スクリーン１２と光源１との距離を近づけた場合であっても、ユーザは、投影表示された実像全体を好適に視認することができる。さらに、光源１がレーザスキャン型光源の場合、スクリーン１２は、特有のスペックルノイズの発生を好適に抑制することができる。

　その他、スクリーン１２は、ヘッドマウントディスプレイなどのヘッドアップディスプレイと同様にレーザスキャン型光源から中間像を生成する機器に好適に適用される。この場合であっても、スクリーン１２は、第１実施例と同様、中間像からの拡散角やその方向を好適に調整することができる。

　（変形例５）
　図１に示すヘッドアップディスプレイの構成は一例であり、本発明が適用可能な構成は、これに限定されない。例えば、ヘッドアップディスプレイは、コンバイナ１３を有さず、光源１は、車両のフロントウィンドウへ投影することで、フロントウィンドウに表示像を運転者のアイポイントＰｅへ反射させてもよい。

　＜第２実施例＞
　次に、第２実施例について説明する。第２実施例のスクリーン１２では、反射面２２で反射した光は、当該光が入射したマイクロレンズ２１０に対して所定個数だけずれた位置に存在するマイクロレンズ２１０に集光する。これにより、スクリーン１２からの反射光の光路が光源１と重なるのを防ぎ、光源１により死角が形成されるのを抑制する。以後、第１実施例と同様の構成要素については、適宜同一の符号を付し、その説明を省略する。

　図１２は、第２実施例において、光源１からスクリーン１２Ｘに光が入射する様子を示した図である。図１２は、説明便宜上、スクリーン１２を断面により示している。

　図１２に示すように、第２実施例に係るスクリーン１２Ｘは、光源１から光が入射する面に形成された複数のマイクロレンズ２１０が配列されたマイクロレンズアレイ２１と、マイクロレンズアレイ２１の形成面と反対面に形成された反射面２２Ｘとを有する。反射面２２Ｘは、第１実施例の反射面２２と同様、反射コーティングなどによりミラーとして機能し、かつ、正のパワーを有する分割前ミラーＭｂを同心の円又は楕円状の領域に分割し厚みを減らした形状を有し、フレネルレンズと同様の断面を持つ。

　そして、図１２では、反射面２２Ｘは、各マイクロレンズ２１０に入射した光を、当該光が入射した各マイクロレンズ２１０のＹ軸正方向に隣接するマイクロレンズ２１０に反射させる。この場合、反射面２２Ｘとマイクロレンズアレイ２１との距離及び反射面２２Ｘが機能する分割前ミラーＭｂの形状等は、例えば実験等に基づき決定される。

　以下、図１２を参照し、スクリーン１２Ｘへの入射角度が異なる光源１の出射光ごとに、反射面２２Ｘで反射される態様について具体的に説明する。

　光源１から出射した入射角度がほぼ０である光線３４ａ～３４ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ｃに入射後、反射面２２Ｘにより反射されてマイクロレンズ２１０ＣのＹ軸正方向に隣接するマイクロレンズ２１０Ｄを通過する。このとき、光線３４ａ～３４ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ｄの主面上の集光点２１１Ｄで集光し、中間像の画素を構成する。集光点２１１Ｄで集光した光は、光源１よりもＹ軸正方向寄りに存在するコンバイナ１３に向けて射出される。

　光線３５ａ～３５ｃが示す光は、光線３４ａ～３４ｃが示す光よりも大きい入射角度によりマイクロレンズ２１０Ａに入射後、反射面２２Ｘにより反射されてマイクロレンズ２１０ＡとＹ軸正方向に隣接するマイクロレンズ２１０Ｅを通過する。このとき、光線３５ａ～３５ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ｅの主面上の集光点２１１Ｅで集光し、中間像の画素を構成する。この場合、反射面２２Ｘは、入射角度が大きい光であっても、分割前ミラーＭｂと同等の機能を有ることから、当該光が入射したマイクロレンズ２１０ＡとＹ軸正方向に隣接するマイクロレンズ２１０Ｅに向かうように反射光の方向を適切に補正する。

　同様に、光線３６ａ～３６ｃが示す光は、光線３５ａ～３５ｃが示す光よりも大きい入射角度によりマイクロレンズ２１０Ｂに入射後、反射面２２Ｘにより反射されてマイクロレンズ２１０ＢとＹ軸正方向に隣接するマイクロレンズ２１０Ｆを通過する。このとき、光線３６ａ～３６ｃが示す光は、マイクロレンズ２１０Ｆの主面上の集光点２１１Ｆで集光し、中間像の画素を構成する。この場合、反射面２２Ｘは、マイクロレンズアレイ２１への光の入射角度によらず、当該光が入射したマイクロレンズ２１０ＢとＹ軸正方向に隣接するマイクロレンズ２１０Ｆに向かうように反射光の方向を適切に補正する。

　このように、各マイクロレンズ２１０に入射した光は、当該各マイクロレンズ２１０のＹ軸正方向に隣接するマイクロレンズ２１０で集光し、中間像の各画素を構成する。そして、集光された光は、光源１よりもＹ軸正方向に向かって射出される。従って、スクリーン１２Ｘで反射した光は、光源１と重ならない方向に射出されるため、光源１による死角が形成されない。

　次に、光源１の出射光が入射されるマイクロレンズ２１０と反射面２２Ｘからの反射光が集光するマイクロレンズ２１０との位置関係について、図１３を参照してさらに具体的に説明する。

　図１３（Ａ）～（Ｃ）は、配列されたマイクロレンズ２１０に対して光源１の出射光が入射する箇所（「入射スポットＳＩ」とも呼ぶ。）と、反射面２２Ｘからの反射光が集光して射出する箇所（「射出スポットＳＯ」とも呼ぶ。）との位置関係を示す図である。

　図１３（Ａ）の例では、正六角形のマイクロレンズ２１０が格子状に配列されている。そして、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０Ｙは、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０Ｘに対してＹ軸正方向に隣接した位置に存在する。また、図１３（Ｂ）の例では、正方形のマイクロレンズ２１０がＸ軸方向及びＹ軸方向に整列された状態で配列されている。そして、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０Ｖは、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０Ｚに対してＹ軸正方向に隣接した位置に存在する。図１３（Ｃ）の例では、正六角形のマイクロレンズ２１０が格子状に配列されている。そして、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０Ｙは、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０ＷとＸ軸上で同一位置に存在し、かつ、マイクロレンズ２１０Ｘにより隔てられた位置に存在する。

　このように、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０は、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０と所定個数（図１３（Ａ）、（Ｂ）では１、図１３（Ｃ）では２）だけＹ軸正方向に離れた位置に存在する。このようにすることで、光源１を避けるように反射面２２Ｘで反射方向がＹ軸正方向に補正されて拡散するため、光源１により死角が形成されない。また、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０は、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０とＸ軸上で同一位置に存在する。このようにすることで、スクリーン１２Ｘからの反射光は、Ｘ軸方向に対して左右対称に拡散するため、光源１及びスクリーン１２Ｘの配置調整が容易となる。

　以上説明したように、第２実施例に係るスクリーン１２Ｘは、複数のマイクロレンズ２１０が配列されたマイクロレンズアレイ２１と、マイクロレンズアレイ２１と対向して配置された反射面２２Ｘとを備える。そして、マイクロレンズアレイ２１を通過した光は、反射面２２Ｘで反射された後、入射したマイクロレンズ２１０以外のマイクロレンズ２１０に集光する。このようにすることで、スクリーン１２Ｘは、入射方向である光源１とは異なる方向に光を反射することができ、光源１により死角が形成されるのを好適に抑制することができる。

　［変形例］
　次に、第２実施例に好適な変形例について説明する。第２実施例では、第１実施例の変形例１～変形例３及び変形例５に加えて、以下に述べる変形例６及び変形例７を任意に組み合わせて適用することができる。

　（変形例６）
　本変形例は、第１実施例の変形例４を第２実施例に適用した場合の具体例を示す。図１４は、光源（プロジェクター）１と、スクリーン１２Ｘとを有する第２実施例に係る投影システムの構成例である。この構成では、ユーザは、光源１からスクリーン１２Ｘに光が出射され、スクリーン１２Ｘ上に投影表示された実像を視認する。この場合、光源１から出射された光は、Ｙ軸正方向に反射方向が補正されてスクリーン１２Ｘで反射される。従って、この構成によれば、第１実施例の変形例４による作用効果に加え、光源１による死角が形成されないという作用効果を奏し、観察者は、好適にスクリーン１２Ｘに投影表示された映像を視認することができる。

　（変形例７）
　図１３の説明では、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０は、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０と所定個数だけＹ軸正方向に離れた位置に存在した。しかし、本発明が適用可能な構成は、これに限定されない。これに代えて、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０は、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０と所定個数だけＹ軸負方向又はＸ軸方向に離れた位置に存在してもよい。これについて、図１５を参照して説明する。

　図１５（Ａ）、（Ｂ）は、変形例において入射スポットＳＩと射出スポットＳＯとの位置関係を示す図である。図１５（Ａ）の例では、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０Ｗは、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０ＸとＸ軸方向において一致し、かつ、Ｙ軸負方向に隣接した位置に存在する。この場合、スクリーン１２Ｘで反射した光は、光源１よりもＹ軸負方向にずれた位置を通過する。従って、この場合であっても、光源１による死角が形成されない。

　図１５（Ｂ）の例では、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０Ｈは、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０ＧとＹ軸方向において一致し、かつ、Ｘ軸負方向に１つ分だけずれた位置に存在する。この場合、スクリーン１２Ｘで反射した光は、光源１よりもＸ軸負方向にずれた位置を通過する。従って、この場合、光源１による死角が形成されない。同様に、図１５（Ｃ）の例では、射出スポットＳＯが存在するマイクロレンズ２１０Ｉは、入射スポットＳＩが存在するマイクロレンズ２１０ＧとＹ軸方向において一致し、かつ、Ｘ軸正方向に１つ分だけずれた位置に存在する。この場合、スクリーン１２Ｘで反射した光は、光源１よりＸ軸正方向にずれた位置を通過する。従って、この場合についても、光源１による死角が形成されない。

　本発明に係る光学素子は、ヘッドアップディスプレイやヘッドマウントディスプレイなどで用いられる中間像生成用の光学素子や、プロジェクタ用スクリーンなどに好適に利用することができる。

　１　光源
　２　画像入力部
　３　ビデオＡＳＩＣ
　７　レーザドライバＡＳＩＣ
　８　ＭＥＭＳ制御部
　９　レーザ光源部
　１０　ＭＥＭＳミラー
　１２、１２Ａ～１２Ｄ、１２Ｘ　スクリーン
　１３　コンバイナ
　２１　マイクロレンズアレイ
　２２、２２Ｘ　反射面

Claims (11)

1. 　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部と、
   　前記マイクロレンズアレイ部と対向して配置された反射部とを備え、
   　前記マイクロレンズアレイ部を通過した光は、前記反射部で反射された後、入射したマイクロレンズに集光することを特徴とする光学素子。
2. 　前記マイクロレンズアレイ部を通過した光は、前記反射部で反射された後、入射したマイクロレンズの主面に集光することを特徴とする請求項１に記載の光学素子。
3. 　前記マイクロレンズアレイ部は、光源からの出射光が入射され、
   　前記マイクロレンズアレイ部を通過した光は、前記反射部で反射された後、入射したマイクロレンズに集光し、前記光源側に射出されることを特徴とする請求項１または２に記載の光学素子。
4. 　前記反射部は、正のパワーを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学素子。
5. 　前記反射部は、正のパワーを有するミラーを分割して厚みを減らしたミラーであることを特徴とする請求項４に記載の光学素子。
6. 　前記マイクロレンズアレイ部と、前記反射部とは、一体構成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学素子。
7. 　前記複数のマイクロレンズの各々には、１つの画素に対応する光が入射され、前記１つの画素に対応する反射光が集光することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学素子。
8. 　プロジェクタ用スクリーンであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学素子。
9. 　請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学素子と、
   　前記光学素子に表示像を構成する光を出射する光源と、
   を有することを特徴とする光源ユニット。
10. 　前記光源は、レーザスキャン型光源であることを特徴とする請求項９に記載の光源ユニット。
11. 　請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学素子を備え、前記光学素子によって形成された画像をユーザの目の位置から虚像として視認させることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。

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