CN104081253B - 车辆用平视显示装置及其自检方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可抑制激光直接输出到外部的情况的车辆用平视显示装置及其自检方法。反射机构(70)反射通过扫描机构(30)而形成的图像，将该图像投影至壳体(80)的外部，角度调整机构(301)按照形成所希望的角度的方式调整反射机构(70)。在车辆的起动开关接通后，在发光机构(10)输出检查用激光时，发光机构(10)检测流过发光机构(10)的电流值或检测作为上述检查用激光的光强度的第1光强度。另外，至少从上述发光机构(10)输出上述检查用激光后直到规定的条件成立的期间，按照反射机构(70)的位置处于将检查用激光反射至壳体(80)内部的不可视位置的方式，对角度调整机构(301)进行控制。

Description

车辆用平视显示装置及其自检方法
技术领域
本发明涉及装载于汽车等中的通过虚像而显示车辆信息的车辆用平视显示装置，特别是光源采用激光二极管的车辆用平视显示装置及其自检方法。
背景技术
在过去，人们提出了各种车辆用平视显示装置，其中，将显示像投影于称为车辆的挡风玻璃或组合器的半透射板上，由车辆驾驶员识别虚像，这些车辆用平视显示装置比如像图13所示的那样，设置于车辆的仪表盘的内部，通过对挡风玻璃2照射显示光L，由此可由车辆驾驶员3对该显示像V的虚像和风景以重叠的方式进行视觉确认。
在这样的车辆用平视显示装置中，提出有以半导体激光器(LD：Laser Diode)为光源的类型，比如专利文献1所公开的内容。这样的车辆用平视显示装置包括：作为光源的LD、屏幕以及扫描系统，该扫描系统使激光在屏幕上进行扫描，形成显示图像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开平7—270711号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，激光扫描型的车辆用平视显示装置必须采用等级为3B程度的光强度的激光，比如在屏幕破损的场合，具有激光射入车辆驾驶员的眼睛，对车辆驾驶员的眼睛产生不利影响的风险。
于是，本发明是针对上述的问题而提出的，本发明的目的在于提供可抑制激光直接输出到外部的情况的车辆用平视显示装置及其自检方法。
解决课题用的技术方案
于是，为了解决上述课题，本发明采用下述的技术方案。
即，本发明在接通车辆的起动开关后，发光机构作为检查用的驱动而射出检查用激光，检测流过发光机构的电流值或激光的光强度。本发明的主旨在于至少从射出该检查用激光后直到可确认发光机构的安全性的期间，通过调整反射机构的角度，使检查用激光不射出到外部。
在本发明中，为了解决上述课题，第1发明涉及一种车辆用平视显示装置，该车辆用平视显示装置包括：具有透光部的壳体；发光机构，该发光机构输出激光；扫描机构，该扫描机构使来自该发光机构的上述激光进行扫描，形成图像；反射机构，该反射机构反射通过上述扫描机构而形成的上述图像，将该图像投影于上述壳体的外部；角度调整机构，该角度调整机构按照形成所希望的角度的方式调整上述反射机构，该车辆用平视显示装置从上述透光部投影上述图像，
该车辆用平视显示装置包括：检查用激光输出机构，该检查用激光输出机构在接通车辆的起动开关后，将基于预先记录于记录机构中的检查用激光输出数据的检查用激光，输出给上述发光机构；光源状态检测机构，该光源状态检测机构在上述发光机构输出上述检查用激光时，检测流过上述发光机构的电流值，或检测作为上述检查用激光的光强度的第1光强度；不可视位置保持机构，该不可视位置保持机构至少从上述发光机构输出上述检查用激光后直到规定的条件成立的期间，按照上述反射机构的位置处于将上述检查用激光反射至上述壳体内部的不可视位置的方式，对上述角度调整机构进行控制，通过该方案，由于在检查发出激光的发光机构时，通过反射机构，使从发光机构输出的激光在壳体内部反射，故可防止激光直接射入车辆驾驶员的眼睛，对车辆驾驶员的眼睛造成不利影响的情况。
另外，第2发明还包括第1不可视位置调整机构，该第1不可视位置调整机构在关闭上述车辆的起动开关的场合，对上述反射机构进行角度调整至作为上述不可视位置的第1不可视位置，
上述不可视位置保持机构将上述反射机构的位置保持在上述第1不可视位置，通过该方案，由于在接通起动开关、起动车辆用平视显示装置时，反射机构已位于不将激光反射到外部的不可视位置，故即使在马上输出检查用激光的情况下，激光仍不向外部射出，可马上开始检查。
此外，第3发明还包括第1不可视位置调整机构，该第1不可视位置调整机构在关闭上述车辆的起动开关的场合，对上述反射机构进行角度调整至作为上述不可视位置的第1不可视位置，
上述不可视位置保持机构将上述反射机构的位置从上述第1不可视位置进行角度调整至：与上述不可视位置内的上述第1不可视位置不同的第2不可视位置，通过该方案，在接通起动开关，起动车辆用平视显示装置时，反射机构已位于不将激光反射到外部的不可视位置，故即使在马上输出检查用激光的情况下，激光仍不向外部射出，可马上开始检查。
还有，在第4发明中，上述角度调整机构通过读取以规定的原点为基准的预先记录于上述记录机构中的角度调整数据，由此对上述反射机构进行角度调整至所希望的位置，并且上述原点为上述第1不可视位置，通过该方案，由于在车辆的起动开关接通时，反射机构所在的第1不可视位置为反射机构的角度调整的原点，故如果接通车辆的起动开关，则可马上进行发光机构的检查和反射机构的角度调整的原点检查，然后，可正确地进行反射机构的角度调整。
再有，在第5发明中，上述角度调整机构通过读取：以规定的原点为基准的预先记录于上述记录机构中的角度调整数据，由此对上述反射机构进行角度调整至所希望的位置，并且上述原点为上述第2不可视位置，通过该方案，在接通车辆的起动开关时，可一边将反射机构维持在不将激光反射到外部的不可视位置，一边进行反射机构的原点检测。
另外，在第6发明中，上述第2不可视位置为上述反射机构的与下述最短方向呈相反方向的位置，该最短方向为：从上述反射机构将上述图像向上述透光部方向反射的可视位置朝向上述第1不可视位置的最短方向。通过该方案，在发光机构的检查时，可将反射机构调整到更加难以将激光反射到外部的位置。
此外，第7发明还包括电流补偿值记录机构，该电流补偿值记录机构对通过上述光源状态检测机构检测出的上述电流值或上述第1光强度与预先记录于上述记录机构中的构成模型的基准电流值或第1基准光强度进行比较，求出电流补偿值，将该电流补偿值记录于上述记录机构中。在发光机构的检查时，可在不将激光射出到外部的情况下，安全地进行发光机构所输出的激光的光强度补偿。
还有，第8发明还包括检查用扫描机构，该检查用扫描机构在上述车辆的起动开关接通后，根据预先记录于上述记录机构中的检查用扫描数据对上述扫描机构进行用于检查的驱动；驱动频率检测机构，该驱动频率检测机构在上述扫描机构进行上述用于检查的驱动时，检测上述扫描机构的水平驱动频率和垂直驱动频率；频率补偿值记录机构，该频率补偿值记录机构对通过上述驱动频率检测机构而检测出的上述水平驱动频率和上述垂直驱动频率与预先记录于上述记录机构中的构成模型的基准水平驱动频率和基准垂直驱动频率进行比较，求出频率补偿值，将该频率补偿值记录于上述记录机构中。通过该方案，在不将激光射出到外部的情况下，可安全地进行扫描机构的驱动频率的补偿。
再有，第9发明还包括位置偏差检测用图像形成机构，该位置偏差检测用图像形成机构在上述车辆的起动开关接通后，根据预先记录于上述记录机构中的位置偏差检测用图像数据驱动上述发光机构和上述扫描机构，在屏幕上形成位置偏差检测用图像；第2光强度检测机构，该第2光强度检测机构检测作为上述位置偏差检测用图像的规定部位的光强度的第2光强度；位置偏差补偿值记录机构，该位置偏差补偿值记录机构对通过上述第2光强度检测机构而检测出的第2光强度与预先记录于上述记录机构中的构成模型的第2基准光强度进行比较，求出位置偏差补偿值，将该位置偏差补偿值记录于上述记录机构中。通过该方案，在不将激光射出到外部的情况下，可安全地进行显示图像的投影的位置偏差的补偿。
另外，第10发明涉及一种车辆用平视显示装置的自检方法，该车辆用平视显示装置通过扫描机构使通过发光机构而输出的激光进行扫描，形成图像，通过反射机构反射而投影上述图像，该自检方法包括：
检查用激光输出步骤，在该步骤中，在车辆的起动开关接通后，将基于预先记录于记录机构中的检查用激光输出数据的检查用激光，输出到上述发光机构中；光源状态检测步骤，在该步骤中，在上述发光机构输出上述检查用激光时，检测流过上述发光机构的电流值或检测上述检查用激光的第1光强度；电流补偿值记录步骤，在该步骤中，对于上述光源状态检测步骤中已检测出的上述电流值或上述第1光强度与预先记录于上述记录机构中的构成模型的基准电流值或第1基准光强度进行比较，求出电流补偿值，将该电流补偿值记录于上述记录机构中；不可视位置保持步骤，在该步骤中，至少从上述发光机构输出上述检查用激光后直到规定的条件成立的期间，按照上述反射机构的位置处于将上述检查用激光反射至上述壳体内部的不可视位置的方式，对上述角度调整机构进行控制，通过该方法，由于在检查发出激光的发光机构时，从发光机构输出的激光通过反射机构，在壳体内部反射，故可防止激光直接射入车辆驾驶员的眼睛，对车辆驾驶员的眼睛造成不利影响的情况，另外，可在不将激光射出到外部的情况下，安全地进行发光机构所输出的激光的光强度补偿。
此外，第11发明涉及下述的方法，其中，在从上述车辆的起动开关接通后直到上述检查用激光输出步骤之前，还包括检查用扫描步骤，在该步骤中，根据预先记录于上述记录机构中的检查用扫描数据，对上述扫描机构进行用于检查的驱动；频率检测步骤，在该步骤中，在上述扫描机构进行上述用于检查的驱动时，检测上述扫描机构的水平驱动频率和垂直驱动频率；频率补偿值记录步骤，在该步骤中，对通过上述驱动频率检测机构而检测出的上述水平驱动频率和上述垂直驱动频率与预先记录于上述记录机构中的构成模型的基准水平驱动频率和基准垂直驱动频率进行比较，求出频率补偿值，将该频率补偿值记录于上述记录机构中，该值分别为：。通过该方案，在不将激光射出到外部的情况下，可安全地进行扫描机构的驱动频率的补偿。
还有，第12发明涉及下述的方法，其中，在上述检查用激光输出步骤后，还包括：位置偏差检测用图像形成步骤，在该步骤中，根据预先记录于上述记录机构中的位置偏差检测用图像数据，驱动上述发光机构和上述扫描机构，在屏幕上形成位置偏差检测用图像；第2光强度检测步骤，在该步骤中，检测作为上述位置偏差检测用图像的规定部位的光强度的第2光强度；位置偏差补偿值记录步骤，在该步骤中，对通过上述第2光强度检测机构而检测出的第2光强度与预先记录于上述记录机构中的构成模型的第2基准光强度进行比较，求出位置偏差补偿值，将该位置偏差补偿值记录于上述记录机构中。通过该方案，可在不将激光射出到外部的情况下，安全地进行显示图像的投影的位置偏差的补偿。
发明的效果
提供可抑制激光直接输出到外部的情况的平视显示装置及其自检方法。
附图说明
图1为本发明的车辆用平视显示装置的侧视图；
图2为上述发明的车辆用平视显示装置中的发光机构的说明图；
图3为表示在上述发明的车辆用平视显示装置中的屏幕上扫描图像的样子的说明图；
图4为上述发明的车辆用平视显示装置的结构图；
图5为说明上述发明的车辆用平视显示装置中的反射机构的可视位置的说明图；
图6为说明上述发明的车辆用平视显示装置中的反射机构的不可视位置的说明图；
图7为上述发明的车辆用平视显示装置的动作流程图；
图8为上述发明的车辆用平视显示装置的MEMS镜检查步骤的流程图；
图9为上述发明的车辆用平视显示装置的LD检查步骤的流程图；
图10为上述发明的车辆用平视显示装置的图像输出检查步骤的流程图；
图11为上述发明的车辆用平视显示装置的错误检查步骤的流程图；
图12为说明上述发明的车辆用平视显示装置中的第2不可视位置的说明图；
图13为上述发明的车辆用平视显示装置的外观结构图。
具体实施方式
下面根据附图，对本发明的实施例进行说明。首先，图1为本实施方式的车辆用平视显示装置1的侧视图，图2为本实施方式的发光机构的说明图。
车辆用平视显示装置1像图1所示的那样，包括：发光机构10，该发光机构10输出激光RGB；色彩传感器(第1光强度检测机构)20，该色彩传感器20输入该激光RGB，检测作为激光RGB的相应的光强度的第1光强度；扫描机构30，该扫描机构30使激光RGB向屏幕40方向进行扫描；屏幕40，在该屏幕40上，通过该已扫描的光，投影有显示图像M；光电二极管(第2光强度检测机构)50，该光电二极管50设置于屏幕40上，用于检测第2光强度，该第2光强度为通过扫描机构30而扫描出的激光RGB的光强度；平面镜60，该平面镜60将显示光L折回至凹面镜70，该显示光L表示在屏幕40上出现的显示图像M；凹面镜70，该凹面镜70将显示光L射出到挡风玻璃2；壳体80，该壳体80接纳发光机构10、色彩传感器20、扫描机构30、屏幕40、光电二极管50、平面镜60以及凹面镜70；透光部90，该透光部90设置于壳体80的一部分上，其中，从车辆用平视显示装置1射出的显示光L通过挡风玻璃2而反射，通过车辆驾驶员3以虚像V的方式识别。
发光机构10像图2所示的那样，由激光二极管(在下面称为LD：Laser Diode)11、12、13；聚光光学系统14；合波机构15构成，将从LD11、12、13输出的激光R、G、B合波，以一束激光RGB的方式输出。
LD11、12、13由发出红色的激光R的红色LD11、发出绿色的激光G的绿色LD12以及发出蓝色的激光B的蓝色LD13构成，根据后述的LD控制部100的LD驱动信号，分别独立地调整发光强度和发光时刻。
聚光光学系统14采用透镜等，缩小激光RGB的光点直径，构成收敛光，聚光光学系统14包括：汇聚红色激光R的红色聚光部14a；汇聚绿色激光G的绿色聚光部14b；汇聚蓝色激光B的蓝色聚光部14c。
合波机构15由二向色镜等构成，该二向色镜反射指定波长的光，使其它波长的光实现透射，该合波机构15由第1合波部15a、第2合波部15b以及第3合波部15c构成，该第1合波部15a将红色激光R反射，第2合波部15b使红色激光R透射，将绿色激光G反射，第3合波部15c使红色激光R和绿色激光G透射，将蓝色激光B反射。
通过该方案，发光机构10根据来自后述的LD控制部100的LD驱动信号，以所希望的光强度输出多路激光RGB，通过聚光光学系统14使相应的激光RGB成为收敛光，通过合波机构15使相应的激光RGB合为一束激光RGB而输出。
另外，发光机构10包括：设置于激光RGB的光路上的透射膜21，和在透射膜21的激光RGB的反射方向上设置的色彩传感器20。
透射膜21由具有5％左右反射率的透射性的部件构成，使激光RGB透射，使激光RGB的一部分向色彩传感器20的方向反射。
色彩传感器(第1光强度检测机构)20对从透射膜21反射的激光RGB的一部分进行感光，分别检测激光RGB的第1光强度(红色激光R的红色光强度Ir、绿色激光G的绿色光强度Ig、蓝色激光B的蓝色光强度Ib)，经由A/D转换部，输出给后述的综合控制部400。
第1光强度检测机构20可检测出光强度即可，所以其也可由光电二极管等构成，该光电二极管不设置于激光RGB的光路上，而分别设置于可分别检测红色激光R、绿色激光G、蓝色激光B的部位。
扫描机构30为MEMS(Micro Electro Mechanical System，微机电系统)镜，对来自发光机构10的激光RGB进行感光，根据来自后述的扫描机构控制部200的扫描机构控制信号，使激光RGB在屏幕40上扫描，由此，于屏幕40上形成显示图像M。
屏幕40从背面对来自MEMS镜30的显示图像M进行感光，使其透射而扩散，在前面侧对显示图像M进行显示，由比如全息扩散器、微透镜阵列或偏振片等构成。屏幕40像图3所示的那样，分为显示区域40a和非显示区域40b，该显示区域40a按照由平面镜60进行反射的方式，使车辆驾驶员3以虚像V的方式识别，该非显示区域40b不由平面镜60进行反射。
光电二极管(第2光强度检测机构)50设置于屏幕40中的MEMS镜30侧的屏幕40的非显示区域40b的区域内，并且设置于MEMS镜30可进行扫描的区域内部，检测由MEMS镜30而扫描出的合成激光RGB的光强度。
光电二极管50将作为已检测的光强度的第2光强度以模拟信号的方式输出，经由A/D转换部转换为数字信号，输出给后述的综合控制部400。
光电二极管50的取样频率与LD11、12、13的调制频率同步，综合控制部400根据预先记录于记录部402中的LD11、12、13的第2基准光强度的检测时刻、与通过光电二极管50而检测出的第2光强度的检测时刻，计算出实际上MEMS镜30投影于屏幕40上的显示图像M的位置与打算投影显示图像M的目标的位置的位置偏差补偿值，该位置偏差补偿值输出给后述的综合控制部400，记录于记录机构402中，进行位置偏差补偿处理(位置偏差补偿值记录机构)。
平面镜60为将投影于屏幕40的前面上的显示图像M的显示光L折回至凹面镜70侧的平面镜。
凹面镜70为将从平面镜60反射来的显示光L经由透光部90，向车辆的挡风玻璃2的方向射出的凹面镜。
另外，在凹面镜70中，安装有用于进行角度调整的电动机301，可根据来自后述的反射机构控制部300的反射机构控制信号，通过驱动电动机301方式，调整显示光L的反射方向。
壳体80接纳有发光机构10、色彩传感器20、MEMS镜30、屏幕40、光电二极管50、平面镜60、凹面镜70等，该壳体80由遮光性的部件形成。另外，进行车辆用平视显示装置1的电控制的后述综合控制部400也可设置于壳体80的内部，但是还可设置于车辆用平视显示装置1的外部，通过电线而电连接。
透光部90与后述的壳体80嵌合，由丙烯酸树脂等的透光性树脂构成，透光部90按照来自车辆用平视显示装置1外部的外部光不向车辆驾驶员3的方向反射的方式，形成为弯曲状。
以上为本实施方式的车辆用平视显示装置1的结构，由此采用图4对本实施方式的车辆用平视显示装置1的控制进行说明。
车辆用平视显示装置1的控制结构包括：LD控制部100，该LD控制部100驱动LD11、12、13；扫描机构控制部200，该扫描机构控制部200驱动MEMS镜30；反射机构控制部300，该反射机构控制部300驱动安装于凹面镜70上的电动机301，移动与旋转凹面镜70；综合控制部400，该综合控制部400控制LD控制部100、扫描机构控制部200以及反射机构控制部300。
LD控制部100包括：LD输出控制机构101，该LD输出控制机构101由用于点亮红色LD11、绿色LD12、蓝色LD13的LD驱动电路构成；LD电流检测机构102；LD电源供给机构103，该LD电源供给机构103由对LD11、12、13进行供电的电源电路构成。对于LD电源供给机构103，既可独立地设置红色LD11、绿色LD12、蓝色LD13，也可由多个LD共用LD电源供给机构103。
LD输出控制机构101输入后述的综合控制部400所输出的LD控制数据，根据该LD控制数据对各个LD11、12、13进行PWM(脉冲宽度调制：Pulse Width Modulation)控制，或进行PAM(脉冲振幅调制：Pulse Amplitude Modulation)控制。
另外，LD输出控制机构101从后述的LD电流检测机构102输入表示流过各个LD11、12、13的电流值的LD电流数据，进行过电流等的异常判断，将基于该异常判断的LD电流错误信号输出给后述的综合控制部400。
LD电流检测机构102检测流过红色LD11、绿色LD12、蓝色LD13的各个电流值，将表示该电流值的LD电流数据输出给LD输出控制机构101。LD电流检测机构102不间断地检测流过LD11、12、13的电流值，但是也可为仅仅在车辆用平视显示装置1在规定的动作时的检测，或每隔规定期间的检测。
此外，在本实施方式中，LD输出控制机构101进行LD电流数据的异常判断，但是也可将来自LD电流检测机构102的LD电流数据输出给后述的综合控制部400，通过该综合控制部400进行LD电流数据的异常判断，还可通过LD输出控制机构101和综合控制部400这两者进行异常判断。
LD电源供给机构103经由LD输出控制机构101，对LD11、12、13进行供电，通过后述的综合控制部400的指示，对电源进行接通/断开。在检测到LD电流错误等的异常的场合，根据来自综合控制部400的LD电源停止信号使电源断开。也可在电源断开完成的场合，将电源断开完成信号输出给综合控制部400。
下面对扫描机构控制部200进行说明。
扫描机构控制部200包括：MEMS镜驱动机构201，该MEMS镜驱动机构201驱动MEMS镜30；错误位置检测机构202，该错误位置检测机构202检测MEMS镜30的位置。
MEMS镜驱动机构201由MEMS镜30的驱动电路构成，根据来自综合控制部400的MEMS镜控制数据驱动MEMS镜30。
MEMS镜驱动机构201在驱动MEMS镜30后，输入从错误位置检测机构202输出的扫描位置检测数据，通过该扫描位置检测数据计算出反馈数据，将该反馈数据输出给综合控制部400。
从MEMS镜驱动机构201输出的反馈数据为实测共振频率、实测垂直驱动频率等的数据，该实测共振频率是在水平方向上实际使MEMS镜30的镜运动时的压电元件的共振频率，实测垂直驱动频率是在水平方向上实际使镜运动时的压电元件的水平频率。
镜位置检测机构202检测使MEMS镜30的镜运动的压电元件在每单位时间的振动位置，作为扫描位置检测数据而输出给MEMS镜驱动机构201。
下面对反射机构控制部300进行说明。
反射机构控制部300包括：调整凹面镜70的角度的电动机301；驱动电动机301的电动机驱动部302；检测凹面镜70的角度的凹面镜状态检测部303，根据来自综合控制部400的角度调整数据，电动机驱动部302驱动电动机301，将凹面镜70调整为所需的角度。
电动机301由步进电动机等的促动器构成，其根据来自电动机驱动部302的驱动信号调整凹面镜70的角度。
电动机301可调整凹面镜70的角度区域分为可视位置与不可视位置，在该可视位置，凹面镜70将显示光L从透光部90照射到外部，在该不可视位置，凹面镜70不将显示光L从透光部90照射到外部。
可视位置为图5(b)所示的本实施方式的车辆用平视显示装置1在通常动作时的凹面镜70的角度位置，或像图5(a)、图5(c)所示那样，凹面镜70将显示光L从透光部90照射到外部的角度位置。
另外，在可视位置内，可通过借助装载于车辆上的按扣开关(图中未示出)的操作而调整凹面镜70的角度，由此可调整显示光L投影于挡风玻璃2上的位置(识别虚像V的位置)。
不可视位置为本实施方式的车辆用平视显示装置1的自检步骤SC或异常发生时的凹面镜70的角度位置，像图6(a)～图6(c)所示的那样的凹面镜70不将显示光L从透光部90照射到外部的角度位置。
在本实施方式的车辆用平视显示装置1中，对于电动机301，示出了使凹面镜70的角度调整到可视位置和不可视位置的电动机、在可视位置内调整显示光L相对挡风玻璃2的投影的位置的电动机，为同一电动机，但是它们也可分别设置。
另外，电动机301在本实施方式中调整凹面镜70的角度，但是电动机301也可使凹面镜70移动到可视位置和不可视位置。
电动机驱动部302为步进电动机的驱动电路，根据从综合控制部400输出的角度调整数据驱动电动机301。
角度调整数据为用于以后述的凹面镜70的规定的原点为基准的进行角度调整的数据，预先记录于记录机构402中。
凹面镜状态检测部303像图6(c)所示的那样，为检测凹面镜70是否位于原点的机械开关，检测基于凹面镜70的一点的接触、压下。在将凹面镜70调整到原点，凹面镜70的一个点与凹面镜状态检测部303接触、按下时，该凹面镜状态检测部303将原点检测信号输出给综合控制部400。
此外，凹面镜状态检测部303在本实施方式中，仅仅检测凹面镜70是否位于原点，但是也可采用角度传感器等进行凹面镜70的角度检测。
下面对综合控制部400进行说明。
综合控制部400包括：CPU401和记录机构402，该CPU401由微型计算机、FPGA(Field Programable Gate Array，现场可编程门阵列)、ASIC等构成，该CPU401对LD控制部100、扫描机构控制部200、反射机构控制部300进行控制，该记录机构402由EEPROM、Flash等构成，该记录机构402记录驱动CPU401的程序和数据。
综合控制部400进行本实施方式的车辆用平视显示装置1的综合的控制，输入：来自车辆ECU(图中未示出)的车辆信息和起动信号；来自LD控制部100表示LD的异常的LD电流错误信号；表示流过LD11、12、13的电流值的LD电流数据；来自第1光强度检测机构20的第1光强度数据；来自第2光强度检测机构50的第2光强度数据；来自扫描机构控制部200的反馈数据；表示MEMS镜30的动作错误的MEMS镜错误信号；原点检测信号，该原点检测信号表示来自反射机构控制部300的凹面镜70位于原点位置，并且，根据上述信息，形成并输出：LD驱动数据，该LD驱动数据驱动LD控制部100；驱动扫描机构控制部200的扫描机构控制数据；驱动反射机构控制部300的角度调整数据。
以上为本实施方式的车辆用平视显示装置1的控制结构，下面通过图7对本实施方式的车辆用平视显示装置1的动作进行说明。
通过车辆的起动开关(点火(在下面称为“IGN”)或附件(在下面称为“ACC”)或开锁)的接通，使本实施方式的车辆用平视显示装置1起动。
在步骤S10，CPU401经由电动机驱动部302对电动机301进行控制，由此开始将凹面镜70从第1不可视位置(Parking位置(在下面称为“P点位置”))X调整到第2不可视位置(原点位置)Y。
P点位置(第1不可视位置)X为来自车辆用平视显示装置1的外部的外部光从透光部90射入时，未通过凹面镜70而向平面镜60或屏幕40方向反射的凹面镜70的角度，P点位置X为在车辆关闭起动开关时，设定凹面镜70的角度。另外，该P点位置X也为凹面镜70显示光L不从透光部90照射到外部的不可视位置。
原点位置(第2不可视位置)Y为构成进行凹面镜70的角度调整时的基准的凹面镜70的角度，存储于记录机构402中的角度调整数据为以该原点位置Y为基准的进行角度调整的数据。另外，该原点位置Y也为凹面镜70不使显示光L从透光部90照射到外部的不可视位置。
如果使凹面镜70开始运动，则CPU401开始自检步骤SC。
自检步骤SC通过MEMS镜检查步骤S20、LD检查步骤S30以及光电二极管检查步骤S40构成。
(MEMS镜检查步骤)
在MEMS镜检查步骤S20中，进行MEMS镜30的水平驱动信号和垂直驱动信号的补偿、MEMS镜30的错误检测(图8)。
首先，进行MEMS镜30的水平驱动的错误检查和水平驱动信号的补偿(检查用扫描机构)。
在步骤S21，CPU401读取预先记录于记录机构402中的检查用扫描机构驱动用数据，经由MEMS镜驱动机构201开始MEMS镜30的检查用水平扫描(检查用扫描机构)。
在步骤S22，CPU401经由A/D转换电路，将从MEMS镜驱动机构201输出的水平反馈数据(实测水平驱动频率(实测共振频率))，以数字数据而输入。
在步骤S23，CPU401判断实测共振频率是否可正确输入，在判定为异常的场合移到错误模式S70。
在步骤S24，CPU401对实测共振频率和预先记录于记录机构402中的基准水平驱动频率进行比较，计算出频率补偿值，将该频率补偿值记录于记录机构402中，进行MEMS镜30的水平驱动信号(共振频率)的补偿(频率补偿值记录机构)。
接着，进行MEMS镜30的垂直驱动的错误检查和垂直驱动信号的补偿。
在步骤S25，CPU401读取预先记录于记录机构402中的检查用扫描机构驱动用数据，经由MEMS镜驱动机构201开始MEMS镜30的检查用垂直扫描(检查用扫描机构)。
在步骤S26，CPU401将从MEMS镜驱动机构201输出的垂直反馈数据(实测垂直驱动频率)经由A/D转换电路，以数字数据而输入。
在步骤S27，CPU401判断实测垂直驱动频率是否可正确输入，在判定为异常的场合，移到错误模式S70。
在步骤S28，CPU401将实测垂直驱动频率和基准垂直驱动频率进行比较，计算频率补偿值，将该频率补偿值记录于记录机构402中，进行MEMS镜30的垂直驱动信号的补偿(频率补偿值记录机构)。
在步骤S29，判断部400将水平反馈数据、垂直反馈数据与预先记录于记录机构402中的正常动作判断基准值进行比较，进行正常/异常判断，在判定为异常的场合转到错误模式S70。
(LD检查步骤)
在MEMS镜检查步骤S20中，在MEMS镜30的水平驱动信号和垂直驱动信号的补偿以及MEMS镜30的错误检测结束后，CPU401开始LD检查步骤S30(图9)。
在步骤S31，通过来自CPU401的电源接通信号，LD电源供给机构103将电接通到LD11、12、13；LD输出控制机构101；LD电流检测机构102。
在步骤S32，于LD电源供给机构103中，进行过电流和短路等的异常检测，在判定为异常的场合，转到错误模式S70。
在步骤S33，CPU401读取预先记录于记录机构402中的检查用激光输出数据，经由LD控制部200分别驱动LD11、12、13(检查用激光输出机构)。
由于检查用激光为用于进行LD11、12、13的电流检测和LD的光强度检测而输出的激光，故其也可不具有图像数据。另外，也可通过流过在车辆用平视显示装置1中所采用的最大电流值，输出检查用激光。通过上述结构，可检测所采用的激光R、G、B的最大光强度在输出时的错误，可确认所采用的范围内的安全性。另外，在本实施方式中，第1光强度检测机构20作为色彩传感器，但是在第1光强度检测机构20为光电二极管的场合，为了测定光强度，该检测用激光在每个单位时间分别输出红色激光R、绿色激光G、蓝色激光B。
在此期间，在步骤S34，LD电流检测机构102检测LD11、12、13的电流值，将表示该电流值的LD电流数据输出给LD输出控制机构101。
接着，在步骤S35，LD输出控制部101进行LD电流数据的正常/异常的判断，在判定为异常的场合，转到错误模式S70。
在步骤S36，CPU401将色彩传感器(第1光强度检测机构)20所检测到的LD11、12、13的光强度Ir、Ig、Ib经由A/D转换器，以数字信号而输入。
在步骤S37，CPU401对LD11、12、13各自的光强度数据Ir、Ig、Ib与预先记录于记录机构402中的色彩传感器正常动作判断基准值进行比较，进行是否在正常动作范围内的判断。在判定为异常的场合，转到错误模式S70。
在步骤S38，CPU401对已检测的LD电流数据或光强度数据(第1光强度)与预先记录于记录机构402中的基准电流值或第1基准光强度进行比较，按照LD11、12、13为所希望的光强度的方式计算电流补偿值，将该电流补偿值记录于记录机构402中，进行LD11、12、13的驱动电流的补偿。
(图像输出检查步骤)
综合控制部400在LD11、12、13的动作检查结束时，在检测图像输出检查步骤S40，进行将显示图像M投影于屏幕40上的位置的补偿与第2光强度检测机构50的错误检测。
在步骤S41，CPU401读取预先记录于记录机构402中的位置偏差用图像数据，根据位置偏差用图像数据，驱动LD11、12、13与MEMS镜30，在屏幕40上形成位置偏差检测图像用图像(位置偏差检测用图像形成机构)。
在步骤S42，光电二极管(第2光强度检测机构)50检测位置偏差检测用图像的光强度，经由A/D转换输出给CPU401。
在步骤S43，CPU401对来自光电二极管50的光强度数据与预先记录于记录机构402中的光电二极管正常动作判断基准值进行比较，进行是否在正常动作范围内的判断。在判定为异常的场合，转到错误模式S70。
在步骤S44，CPU401对已检测的第2光强度数据与预先记录于记录机构402中的第2基准光强度进行比较，按照位置偏差检测用图像位于所希望的位置的方式计算位置偏差补偿值，将该位置偏差补偿值记录于记录机构402中，进行显示图像的位置偏差补偿(位置偏差补偿值记录机构)。
(原点检测确认步骤)
如果自检步骤SC(MEMS镜检查步骤S20，LD检查步骤，输出图像检查步骤S40)在没有异常的情况下结束，则CPU401通过凹面镜原点检测部303确认凹面镜70是否到达第2不可视位置(原点位置)Y，通过凹面镜原点检测部303，在到进行原点检测之前，保持状态(步骤S50)。
另外，在自检步骤SC结束之前，凹面镜70在到达第2不可视位置(原点位置)Y的场合，CPU401经由电动机驱动部302停止电动机301。
此外，像图12所示的那样，凹面镜原点检测部303进行原点检测的第2不可视位置(原点位置)Y最好不为从第1不可视位置(Parking位置(在下面称为“P位置”))X到可视位置角度区域S的最短距离Q的角度区域，而为其相反方向T的角度区域。通过该方案，在LD检查时，可将凹面镜70调整到更加难以将激光向外部反射的位置。
CPU401在从凹面镜原点检测部303输入原点到达信号，并且确认电动机301停止时，经由电动机驱动部302驱动电动机301，将凹面镜70调整到通常位置，该通常位置为凹面镜70将显示光L从透光部90照射到外部的可视位置。通常位置是指对车辆驾驶员而言可最良好地识别虚像V的角度，为预先记录于记录机构402中的标准的角度。但是，也可将适合于车辆驾驶员的最佳的角度记录于记录机构402中，将该角度作为通常位置。
另外，在第1不可视位置(Parking位置(在下面称为“P位置”))X为原点的场合，不必进行原点检测，在自检步骤SC时，凹面镜70即使在起动开关接通的情况下，也原样地保持第1不可视位置(Parking位置(在下面称为“P位置”))X的位置。
(错误模式步骤)
接着，采用图11对错误模式步骤S70进行说明。
如果开始错误模式步骤S70，则在步骤S71，CPU401经由LD电源供给机构103，隔断对LD11、12、13的供电。
在步骤S72，CPU401经由电动机驱动部302，将凹面镜70向原点方向移动。
在步骤S73，CPU401停止向扫描机构控制部200的驱动信号。
在步骤S74，综合控制部400检查凹面镜70是否停止于原点，保持该状态直到凹面镜70到达并停止于原点。
在确认凹面镜70停止于原点的场合，开始自检SC。
通过上述的方案，在接通车辆的起动开关后，发光机构10作为检查用的驱动射出检查用激光，检测流过发光机构10的电流值或激光的光强度。至少在从射出该检查用激光直到可确认发光机构10的安全性的期间，通过进行反射机构70的角度调整，不将检查用激光向外部射出，由此可抑制激光直接输出到外部的情况。
产业上的利用可能性
本发明的车辆用平视显示装置及其自检方法可作为下述的车辆用平视显示装置而使用，其装载于车辆上，通过输出表示车辆信息的虚像，将车辆信息通报给车辆驾驶员。
标号的说明：
标号1表示车辆用平视显示装置；
标号10表示发光机构；
标号11表示红色LD；
标号12表示绿色LD；
标号13表示蓝色LD；
标号14表示聚光光学系统；
标号15表示合波机构；
标号20表示色彩传感器(第1光强度检测机构)；
标号30表示MEMS镜(扫描机构)；
标号40表示屏幕；
标号50表示光电二极管(第2光强度检测机构)；
标号60表示平面镜；
标号70表示凹面镜(反射机构)；
标号80表示壳体；
标号90表示透光部；
标号100表示LD控制部；
标号101表示LD输出控制机构；
标号102表示LD电流检测机构；
标号103表示LD电源供给机构；
标号200表示扫描机构控制部；
标号201表示MEMS镜驱动机构；
标号202表示镜位置检测机构；
标号300表示反射机构控制部；
标号301表示电动机(角度调整机构)；
标号302表示电动机驱动部；
标号303表示凹面镜原点检测部；
标号400表示综合控制部；
标号401表示CPU；
标号402表示记录机构。

Claims (12)

1.一种车辆用平视显示装置，其包括：
具有透光部的壳体；
发光机构，该发光机构输出激光；
扫描机构，该扫描机构使来自该发光机构的上述激光进行扫描，形成图像；
反射机构，该反射机构反射通过上述扫描机构而形成的上述图像，将该图像投影于上述壳体的外部；以及
角度调整机构，该角度调整机构按照形成所希望的角度的方式调整上述反射机构，
该车辆用平视显示装置从上述透光部投影上述图像，
其特征在于，该车辆用平视显示装置包括：
检查用激光输出机构，该检查用激光输出机构在车辆的起动开关接通后，将基于预先记录于记录机构中的检查用激光输出数据的检查用激光输出给上述发光机构；
光源状态检测机构，该光源状态检测机构在上述发光机构输出上述检查用激光时，检测流过上述发光机构的电流值，或检测作为上述检查用激光的光强度的第1光强度；以及
不可视位置保持机构，该不可视位置保持机构至少从上述发光机构输出上述检查用激光后直到规定的条件成立的期间，按照上述反射机构的位置处于将上述检查用激光反射至上述壳体内部的不可视位置的方式，对上述角度调整机构进行控制。
2.根据权利要求1所述的车辆用平视显示装置，其特征在于，该车辆用平视显示装置还包括第1不可视位置调整机构，该第1不可视位置调整机构在关闭上述车辆的起动开关的场合，对上述反射机构进行角度调整至作为上述不可视位置的第1不可视位置，
上述不可视位置保持机构将上述反射机构的位置保持在上述第1不可视位置。
3.根据权利要求1所述的车辆用平视显示装置，其特征在于，该车辆用平视显示装置还包括第1不可视位置调整机构，该第1不可视位置调整机构在关闭上述车辆的起动开关的场合，对上述反射机构进行角度调整至作为上述不可视位置的第1不可视位置，
上述不可视位置保持机构将上述反射机构的位置从上述第1不可视位置进行角度调整至与上述不可视位置内的上述第1不可视位置不同的第2不可视位置。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用平视显示装置，其特征在于，上述角度调整机构通过读取以规定的原点为基准的预先记录于上述记录机构中的角度调整数据，由此将上述反射机构进行角度调整至所希望的位置，并且上述原点为上述第1不可视位置。
5.根据权利要求3所述的车辆用平视显示装置，其特征在于，上述角度调整机构通过读取：以规定的原点为基准的预先记录于上述记录机构中的角度调整数据，由此对上述反射机构进行角度调整至所希望的位置，并且上述原点为上述第2不可视位置。
6.根据权利要求3或5所述的车辆用平视显示装置，其特征在于，上述第2不可视位置为上述反射机构的与下述最短方向呈相反方向的位置，该最短方向为：从上述反射机构将上述图像向上述透光部方向反射的可视位置朝向上述第1不可视位置的最短方向。
7.根据权利要求1～3、5中的任意项所述的车辆用平视显示装置，其特征在于，该车辆用平视显示装置还包括电流补偿值记录机构，该电流补偿值记录机构对通过上述光源状态检测机构而检测出的上述电流值或上述第1光强度与预先记录于上述记录机构中的构成模型的基准电流值或第1基准光强度进行比较，求出电流补偿值，将该电流补偿值记录于上述记录机构中。
8.根据权利要求1～3、5中的任意项所述的车辆用平视显示装置，其特征在于，该车辆用平视显示装置还包括：
检查用扫描机构，该检查用扫描机构在上述车辆的起动开关接通后，根据预先记录于上述记录机构中的检查用扫描数据对上述扫描机构进行用于检查的驱动；
驱动频率检测机构，该驱动频率检测机构在上述扫描机构进行上述用于检查的驱动时，检测上述扫描机构的水平驱动频率和垂直驱动频率；
频率补偿值记录机构，该频率补偿值记录机构对通过上述驱动频率检测机构而检测出的上述水平驱动频率和上述垂直驱动频率与预先记录于上述记录机构中的构成模型的基准水平驱动频率和基准垂直驱动频率进行比较，求出频率补偿值，将该频率补偿值记录于上述记录机构中。
9.根据权利要求1～3、5中的任意项所述的车辆用平视显示装置，其特征在于，该车辆用平视显示装置还包括：
位置偏差检测用图像形成机构，该位置偏差检测用图像形成机构在上述车辆的起动开关接通后，根据预先记录于上述记录机构中的位置偏差检测用图像数据来驱动上述发光机构和上述扫描机构，在屏幕上形成位置偏差检测用图像；
第2光强度检测机构，该第2光强度检测机构检测作为上述位置偏差检测用图像的规定部位的光强度的第2光强度；
位置偏差补偿值记录机构，该位置偏差补偿值记录机构对通过上述第2光强度检测机构而检测出的第2光强度与预先记录于上述记录机构中的构成模型的第2基准光强度进行比较，求出位置偏差补偿值，将该位置偏差补偿值记录于上述记录机构中。
10.一种车辆用平视显示装置的自检方法，通过扫描机构而使通过发光机构而输出的激光进行扫描，形成图像，通过反射机构反射而投影上述图像，其特征在于，该自检方法包括：
检查用激光输出步骤，在该步骤中，在车辆的起动开关接通后，将基于预先记录于记录机构中的检查用激光输出数据的检查用激光输出到上述发光机构中；
光源状态检测步骤，在该步骤中，在上述发光机构输出上述检查用激光时，检测流过上述发光机构的电流值或检测上述检查用激光的第1光强度；
电流补偿值记录步骤，在该步骤中，对下述值进行比较，求出电流补偿值，将该电流补偿值记录于上述记录机构中，该下述值分别为：上述光源状态检测步骤中已检测出的上述电流值或上述第1光强度；预先记录于上述记录机构中的构成模型的基准电流值或第1基准光强度；
不可视位置保持步骤，在该步骤中，至少从上述发光机构输出检查用激光后直到规定的条件成立的期间，按照上述反射机构的位置处于将上述检查用激光反射至壳体内部的不可视位置的方式，对角度调整机构进行控制。
11.根据权利要求10所述的车辆用平视显示装置的自检方法，其特征在于，在从上述车辆的起动开关接通后直到上述检查用激光输出步骤之前，还包括：
检查用扫描步骤，在该步骤中，根据预先记录于上述记录机构中的检查用扫描数据，对上述扫描机构进行用于检查的驱动；
频率检测步骤，在该步骤中，在上述扫描机构进行上述用于检查的驱动时，检测上述扫描机构的水平驱动频率和垂直驱动频率；
频率补偿值记录步骤，在该步骤中，对通过上述频率检测机构而检测出的上述水平驱动频率和上述垂直驱动频率与预先记录于上述记录机构中的构成模型的基准水平驱动频率和基准垂直驱动频率进行比较，求出频率补偿值，将该频率补偿值记录于上述记录机构中。
12.根据权利要求10或11中的任意项所述的车辆用平视显示装置的自检方法，其特征在于，在上述检查用激光输出步骤后，还包括：
位置偏差检测用图像形成步骤，在该步骤中，根据预先记录于上述记录机构中的位置偏差检测用图像数据，驱动上述发光机构和上述扫描机构，在屏幕上形成位置偏差检测用图像；
第2光强度检测步骤，在该步骤中，检测作为上述位置偏差检测用图像的规定部位的光强度的第2光强度；
位置偏差补偿值记录步骤，在该步骤中，对通过上述第2光强度检测机构而检测出的第2光强度与预先记录于上述记录机构中的构成模型的第2基准光强度进行比较，求出位置偏差补偿值，将该位置偏差补偿值记录于上述记录机构中。
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