[发明专利]扩散板及投射式图像显示装置

说明书

本发明提供一种从微透镜射出的出射光的亮度在扩散范围内均匀的扩散板。扩散板(10)具备：投射侧主面(1a)；出射侧主面(1b)；及具备多个具有微透镜状的形状的微透镜形状部的微细结构体。投射光(L1)的数值孔径NA超过0且为0.140以下。微透镜形状部处的投射光(L1)的光轴(A1)与投射侧主面(1a)的法线(A0)交叉而成的入射角度θi处于0度～50度的范围内。微透镜形状部的多个中的至少一个以出射光(L2)的光轴(A1)与投射侧主面(1a)的法线(A0)交叉而成的出射角度θo使出射光射出。出射角度θo与入射角度θi不同。出射光(L1)在所希望的扩散角度的范围(Rd1)内具有实质上均匀的亮度。

技术领域

本发明涉及扩散板及投射式图像显示装置。

背景技术

作为平视显示器或激光投射器等的屏幕，使用利用了微透镜阵列的扩散板。在使用微透镜阵列的情况下，与使用半透明板或磨玻璃等扩散板的情况相比，具有能够抑制激光的斑点噪声的优点。

专利文献1记载了一种具有扩散板的图像形成装置，该扩散板使用了以激光为光源并将由多个像素的排列形成的影像投影的激光投射器、排列有多个微透镜的微透镜阵列。在使用了微透镜阵列的情况下，能够使入射的光适当地扩散，并能够自由地设计所需的扩散角。

专利文献2公开了一种将具有垂直的侧面的活塞形状(加高部)设置于微透镜的扩散板。而且，该文献公开了一种按照概率密度函数而随机分布的扩散板，该概率密度函数预先确定有定义包含微透镜的微细结构的形状或位置的参数的至少一个。此外，该文献公开了在这样的扩散板中，通过使各个微细结构旋转而对光束进行准直的情况。各个微透镜具有与屏幕整体的光轴不平行的光轴。从微透镜射出的光束的光轴相对于向微透镜入射的光束的光轴倾斜，不平行。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-145745号公报

专利文献2：日本特表2004-505306号公报

发明内容

发明要解决的课题

本申请的发明者等发现了以下的课题。

要求出射光的光轴相对于入射光的光轴倾斜，该出射光在规定的扩散范围内扩散，且其亮度均匀。而且，即使在入射光相对于扩散板倾斜入射的情况下，也要求其亮度均匀。此外，希望具备射出该要求的出射光的微透镜的扩散板。

专利文献2公开的扩散板从各个微透镜分别射出具有相对于入射光的光轴倾斜的光轴的出射光。然而，存在出射光的扩散分布偏颇或扩散光的投影形状歪斜等而其亮度不均匀的情况。即使在入射光相对于扩散板倾斜入射的情况下，其亮度有时也不均匀。

本发明提供一种出射光的亮度在扩散范围内均匀的扩散板。

用于解决课题的方案

本发明的扩散板在投射光学系统中使用，其中，具备：

投射侧主面(例如，主面1a)，供投射光投射；

出射侧主面(例如，主面1b)，使出射光射出；及

微细结构体，使所述投射侧主面及所述出射侧主面中的至少一方具有透镜功能，

所述投射光的数值孔径NA超过0且为0.140以下，

所述微细结构体具备多个具有微透镜状的形状的微透镜形状部，

所述微透镜形状部处的所述投射光的光轴与所述投射侧主面的法线交叉而成的入射角度θi处于0度～50度的范围内，

所述微透镜形状部的多个中的至少一个以所述微透镜形状部处的所述出射光的光轴与所述投射侧主面的法线交叉而成的出射角度θo使所述出射光射出，