JP2013246236A - 投射型ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像をユーザーに視認させることができない異常が発生したときでも、異常が発生したことをユーザーに対して視覚を通じて知らせることができる投射型ディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】コンバイナ１０４の表面側に画像情報に応じた投射光１０３を投射する光投射部１０２を有し、その光投射部から投射された投射光によりコンバイナの表面上に画像を表示させる自動車用ＨＵＤ装置１００において、温度センサー２０９が規定温度範囲外となる温度を検出したときに、上記光投射部を用いずに、エラー表示を運転者１０６へ行うエラー表示器２１０を設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーンに投射光を投射して画像を表示させる投射型ディスプレイ装置に関するものである。

従来、画像情報に基づく投射光をスクリーンに投射して画像を表示するプロジェクタ等の投射型ディスプレイ装置の中には、ユーザーの視野に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置がある。このＨＵＤ装置は、背面側からの光を透過する光透過性を有する光透過性スクリーンを使用し、その光透過性スクリーンの背面側の視野を確保しつつ、その光透過性スクリーンの表面側に画像を映し出すものである。このようなＨＵＤ装置は、例えば、車両などの移動体を運転する運転者（ユーザー）に対し、視覚を通じて各種情報を提供する用途に応用されている。

特許文献１には、自動車のウインドシールド（フロントガラス）や、ウインドシールドの手前付近に配置されるコンバイナをスクリーンとして用い、これに投射光を投射して画像を表示させる自動車用ＨＵＤ装置が開示されている。運転者は、ＨＵＤ装置から投射された投射光によってウインドシールド等に表示される画像を、そのウインドシールド等の裏側にある自車両前方の風景に重畳させて視認することができる。

また、上記特許文献１に記載されたＨＵＤ装置は、波長や光出力に温度依存性がある半導体レーザーを光源として使用しているため、半導体レーザーが配置される箇所の周囲温度や、半導体レーザーの駆動に伴う発熱によって、半導体レーザーが発する投射光による混色画像の色味が変化する。この特許文献１に記載されたＨＵＤ装置では、半導体レーザーの温度を安定化させる温度調整手段が設けられているが、温度が安定するまでは混色画像の色味が変化することが避けられない。そこで、このＨＵＤ装置では、温度安定化するまでは、混色画像に代えて単色画像を表示し、温度が安定したら、単色画像から混色画像へ切り替えるという制御を行っている。これにより、ユーザーは、混色画像の色味変化に違和感を憶えることがなくなるとしている。

ところが、非常に高温となる環境で使用される可能性があるＨＵＤ装置においては、高温時の発光効率が大きく低下する温度依存性をもった半導体レーザー等の光源を用いると、高温環境下において、光透過性スクリーン上に表示される画像の輝度が著しく不足する。その結果、ユーザーに対して光透過性スクリーン上に画像が表示されているか否かの判断すら難しくさせるほど、表示画像の視認性が大きく低下することがある。このように表示画像の視認性が大きく低下した異常状態は、ユーザーに対して迅速に報知する必要がある。

しかしながら、このような異常状態下においては、画像表示用の投射光を投射する光源を用いて光透過性スクリーン上に異常である旨を知らせる異常報知画像を表示させようとしても、その異常報知画像をユーザーに気付かせることが困難であるという問題があった。特に、屋外を走行する車両に搭載されるＨＵＤ装置は、炎天下では１００℃以上の高温環境下で使用される場合があり、上述した問題はこのようなＨＵＤ装置において深刻な問題である。しかも、このような炎天下では、周囲が明るいために、周囲が暗いときよりも必要な輝度が高く、上述した問題が生じやすい。

また、光源から投射光を正常に投射できる状況下でも、その光源を駆動する駆動制御部や、光源からの光を光透過性スクリーンへ案内する光案内部などが故障すると、画像をユーザーに視認させることができない。この場合、画像表示用の投射光を投射する光源を用いて光透過性スクリーン上に異常報知画像を表示させようとしても、その異常報知画像をユーザーに気付かせることができないという同様の問題が発生する。特に、レーザー走査型プロジェクタ等のＨＵＤ装置は、機械駆動する光走査部（光案内部）を備えているので、これに故障が発生して、ユーザーが画像を視認できない異常が発生するおそれがある。

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像をユーザーに視認させることができない異常が発生したときでも、異常が発生したことをユーザーに対して視覚を通じて知らせることができる投射型ディスプレイ装置を提供することである。

本発明は、背面側からの光を透過する光透過性を有する光透過性スクリーンの表面側に画像情報に応じた投射光を投射する光投射手段を有し、該光投射手段から投射された投射光により該光透過性スクリーンの表面上に該画像情報に応じた画像を表示させる投射型ディスプレイ装置において、上記光透過性スクリーンへの表示異常状態を検出する表示異常状態検出手段と、上記表示異常状態検出手段が上記表示異常状態を検出したときに、上記光投射手段を用いずに、該表示異常状態を知らせるためのエラー表示をユーザーに対して行うエラー表示手段とを有することを特徴とする。

本発明においては、光透過性スクリーンに画像が表示されなかったり、表示された画像の輝度が不足したりする等の表示異常状態が検出されたとき、光透過性スクリーン上に画像を表示させるための光投射手段を用いずに、当該表示異常状態を知らせるためのエラー表示をユーザーに対して行う。したがって、光投射手段の異常によって表示異常状態が起きている場合でも、ユーザーに対し、視覚を通じて当該表示異常状態を知らせることができる。

本発明によれば、画像をユーザーに視認させることができない異常が発生したときでも、異常が発生したことをユーザーに対して視覚を通じて知らせることができるという優れた効果が得られる。

実施形態における自動車用ＨＵＤ装置を搭載した自動車の構成を模式的に表した模式図である。 同自動車用ＨＵＤ装置の内部構成を模式的に表した模式図である。 同自動車用ＨＵＤ装置のエラー表示制御のフローチャートである。 同自動車用ＨＵＤ装置におけるエラー表示器の他の配置例を示す説明図である。 表示異常状態に陥っていない通常状態におけるコンバイナ上の表示画像の一例を示す説明図である。 表示異常状態となってエラー表示がされた例を示す説明図である。 変形例１における自動車用ＨＵＤ装置の内部構成を模式的に表した模式図である。 変形例２における自動車用ＨＵＤ装置の内部構成を模式的に表した模式図である。 同自動車用ＨＵＤ装置に歪み補正レンズを追加した構成例を示す模式図である。 変形例３における自動車用ＨＵＤ装置の内部構成を模式的に表した模式図である。 同自動車用ＨＵＤ装置における光センサーの配置を、折り返しミラーの反射面に向かって見たときの説明図である。

以下、本発明に係る投射型ディスプレイ装置を、自動車に搭載される自動車用ＨＵＤ装置に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における自動車用ＨＵＤ装置を搭載した自動車の構成を模式的に表した模式図である。
図２は、本実施形態における自動車用ＨＵＤ装置の内部構成を模式的に表した模式図である。

本実施形態における自動車用ＨＵＤ装置１００は、主に、自動車１０１のダッシュボード内に設置される光投射手段としての光投射部１０２と、フロントガラス１０７の内壁面に近接配置される光透過性スクリーンとしてのコンバイナ１０４とから構成されている。ダッシュボード内の光投射部１０２から発せられる投射光１０３は、コンバイナ１０４で反射され、ユーザーである運転者１０６に向かう。運転者１０６は、投射光１０３によってコンバイナ１０４上に表示される画像を視認することができる。本実施形態のコンバイナ１０４は、背面側からの光（フロントガラス側から入射する光）の約７０％を透過する光透過性を有する光透過性スクリーンである。運転者１０６は、コンバイナ１０４の背面側の視野（自動車１０１の前方風景）を確保しつつ、そのコンバイナ１０４上に映し出される画像を見ることができる。

本実施形態では、光透過性スクリーンとして、フロントガラス１０７の内壁面側に設置したコンバイナ１０４を用いる場合について説明するが、フロントガラス１０７の内壁面上に光透過性スクリーンを貼り付けたり、フロントガラス１０７それ自体を光透過性スクリーンとして用いたりしてもよい。

光投射部１０２は、赤色、緑色、青色のレーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂと、２次元変調素子２０２と、投影レンズ２０３と、中間スクリーン２０４と、折り返しミラー２０５と、各種制御を行うコントローラ部２０７と、入力ポート２０８と、温度センサー２０９とを備えている。温度センサー２０９は、光投射部１０２内に設置されており、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの近傍に設置するのが好ましい。

レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂから発せられたレーザー光は、２次元変調素子２０２によって２次元的に走査され、投影レンズ２０３を介して中間スクリーン２０４に投影、描画される。自動車用ＨＵＤ装置１００で表示させる画像の画像データは、入力ポート２０８を介してコントローラ部２０７に入力される。コントローラ部２０７は、画像データに基づき、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの駆動制御及び２次元変調素子２０２の駆動制御を実行し、画像データに応じた画像を表示させるための投射光を投射させる。

本実施形態のレーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂは、比較的安価な半導体レーザーで構成されており、周辺温度が変化することで出力特性が変化する。特に、周辺温度が高温になると、出力効率が大きく低下するという温度依存性を有している。高温での動作に対応した光源を用いれば温度上昇による出力効率の低下を抑制できるが、このような光源は非常に高価であり、部品コストが高騰するという問題が出てくる。本実施形態では、このように高温になると出力効率が大きく低下する比較的安価な半導体レーザーを用いるため、高温環境下において、コンバイナ１０４上に表示される画像の輝度が不足し、運転者１０６がコンバイナ１０４上に画像が表示されているか否かを判断できない表示異常状態となる。

このような表示異常状態は、運転者１０６に対して迅速に報知する必要があるが、画像表示用の投射光１０３を投射するレーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂを用いてコンバイナ１０４上に異常である旨を知らせる異常報知画像を表示させようとしても、その異常報知画像を運転者１０６に気付かせることが困難である。そこで、本実施形態では、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂを用いずに表示異常状態を運転者１０６に知らせるためのエラー表示を行うために、別途、エラー表示器２１０を設けている。

図３は、本実施形態におけるエラー表示制御のフローチャートである。
本実施形態では、コントローラ部２０７は、所定の温度検知タイミングで、表示異常状態検出手段としての温度センサー２０９が検知した光源周囲温度を取得し（Ｓ１）、その検知温度が予め決められた規定温度範囲外であるか否かを判断する（Ｓ２）。規定温度範囲外であると判断した場合（Ｓ２のＹｅｓ）、コントローラ部２０７は、まず、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの駆動を停止させる（Ｓ３）。レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂとして用いられている半導体レーザーは、高温時に通電されると通常の利用条件よりも早く劣化することが知られている。そのため、規定温度範囲を超える高温時にレーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの駆動を停止させることで、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの長寿命化を図ることができる。

また、コントローラ部２０７は、規定温度範囲外であると判断した場合（Ｓ２のＹｅｓ）、コンバイナ１０４への表示異常状態が発生しているものと判断し、エラー表示器２１０を点灯させる制御を行って、エラー表示を行う（Ｓ４）。また、エラー表示は、点滅させるようにしてもよい。

エラー表示器２１０としては、発光ダイオード（ＬＥＤ）や、有機ＥＬ（Electro Luminescence）等のエレクトロルミネッセンス素子などを光源とする発光器を用いることができる。エラー表示器２１０の設置場所は、運転中の運転者１０６の視野内が好ましいので、フロントガラス１０７の近傍、特にコンバイナ１０４の近傍が好ましい。なぜなら、運転者１０６は、コンバイナ１０４上で画像表示されていることを想定しているため、コンバイナ１０４の近傍にエラー表示することで、運転者１０６にエラー表示を視認させやすく、また、そのエラー表示を視認した運転者１０６が自動車用ＨＵＤ装置１００の表示異常であることを直感的に把握しやすい。

本実施形態では、エラー表示器２１０を、運転者１０６から見てコンバイナ１０４の裏側となる場所に設置している。コンバイナ１０４は、背面側（運転者１０６から見てコンバイナ１０４の裏側）からの光を７０％以上透過する光透過性を有しているので、エラー表示器２１０からのエラー表示光はコンバイナ１０４を介して運転者１０６が視認される。また、エラー表示器２１０をコンバイナ１０４の裏側に設置する場合、表示異常状態に陥っていない通常状態においては、エラー表示器２１０がコンバイナ１０４の裏側に隠れて運転者から目立たないという利点がある。また、エラー表示器２１０をコンバイナ１０４の裏側に設置する場合、エラー表示をしていない通常状態での意匠を損なわないという利点もある。

一方、例えば図４に示すようにコンバイナ１０４の下方にエラー表示器２１０を設置するなど、コンバイナ１０４を介さずに運転者１０６に対してエラー表示を行うような場所にエラー表示器２１０を設置してもよい。コンバイナ１０４を介してエラー表示する場合、そのエラー表示光の一部はコンバイナ１０４でカットされてしまうので、発光量が少ない比較的安価なエラー表示器２１０では十分な輝度のエラー表示を行うことが難しくなる一方、十分な輝度のエラー表示を行うためには発光量が多い高価なエラー表示器２１０を採用する必要があり、高コストになるからである。

図５は、表示異常状態に陥っていない通常状態におけるコンバイナ１０４上の表示画像の一例を示す説明図である。
本実施形態において、通常状態におけるコンバイナ１０４上には、第１表示領域１０４Ａに、自車両の速度（図示の例では「６０ｋｍ／ｈ」という画像）が自動車用ＨＵＤ装置１００により表示される。自動車用ＨＵＤ装置１００の光投射部１０２には、自動車１０１の本体に設けられた図示しない速度測定器から出力される速度情報が入力ポート２０８を介して入力される。光投射部１０２のコントローラ部２０７は、この速度情報に応じてレーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂ及び２次元変調素子２０２を制御し、コンバイナ１０４上に当該速度情報に応じた速度を示す画像を表示させる。また、本実施形態において、自動車１０１の前方領域の風景１０４Ｃは、コンバイナ１０４を透過して運転者１０６が視認できる。図示の例は、コンバイナ１０４の第３表示領域１０４Ｃで、自動車１０１の前方にある建物が視認できる例である。

図６は、表示異常状態となってエラー表示がされた例を示す説明図である。
コントローラ部２０７がエラー表示器２１０を制御してエラー表示を行うと、コンバイナ１０４の裏側に設置されたエラー表示器２１０が点灯して、「Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐ」というエラー表示がコンバイナ１０４の第４表示領域１０４Ｄを透過して運転者１０６に視認される。本実施形態は、「Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐ」という文字によるエラー表示を行う例であるが、エラーランプを点灯させるだけの単純なエラー表示であってもよいし、マークや図柄などからなるエラー表示であってもよい。

以上のようにして、周囲温度が規定温度範囲外となってレーザー出力の停止及びエラー表示を行った後も、コントローラ部２０７は、所定の温度検知タイミングで温度センサー２０９が検知した周囲温度を取得する（Ｓ５）。そして、その検知温度が予め決められた適正温度範囲内となったか否かを判断する（Ｓ６）。この適正温度範囲は、上述した規定温度範囲と同じ範囲に設定してもよいし、異なる温度範囲に設定してもよい。

適正温度範囲内となったと判断した場合（Ｓ６のＹｅｓ）、コントローラ部２０７は、エラー表示器２１０を消灯させる制御を行ってエラー表示を停止させる（Ｓ７）。また、コントローラ部２０７は、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの駆動を再開し、コンバイナ１０４上に、自動車１０１の速度やナビゲーション情報などの画像表示を再開する。

レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂとして用いられる半導体レーザーの動作保障温度は一般に８０℃程度であるので、上述した規定温度範囲の上限値は８０℃程度に設定される。自動車１０１の室内気温が８０℃以上の状況が長時間続いている状況は、運転者１０６にとっても身体的に危険な状況となり得るため、通常は、速やかにエアコンなどの空調機器等により室内温度が下げられることが想定される。したがって、周囲温度が規定温度範囲外となってから適正温度範囲内となるまでの時間、すなわち、エラー表示が行われ、かつ、自動車１０１の速度やナビゲーション情報などの画像が表示されない時間は短時間で済むのが通常である。

また、本実施形態では、規定温度範囲を上回った場合（異常高温状態）だけでなく、規定温度範囲を下回った場合（異常低温状態）にも、同様のエラー表示制御を行っているが、いずれか一方の場合にだけエラー表示制御を行ってもよい。

また、エラー表示器２１０によるエラー表示の輝度は、一定であってもよいが、コンバイナ１０４の周囲の輝度に応じて、エラー表示の輝度を変更するようにしてもよい。例えば、コンバイナ１０４の近傍に輝度センサーを配置し、その輝度センサーが検知した輝度が大きいほど、エラー表示の輝度を高めるようにエラー表示器２１０を制御する。これによれば、より高い確実性をもってエラー表示をユーザーに視認させることができる。

〔変形例１〕
次に、上記実施形態における自動車用ＨＵＤ装置１００の光投射部１０２の一変形例（以下、本変形例を「変形例１」という。）について説明する。
図７は、本変形例１における自動車用ＨＵＤ装置１００の内部構成を模式的に表した模式図である。
上記実施形態では、エラー表示器２１０の制御を、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂを制御するＨＵＤ用のコントローラ部２０７で行う例について説明した。本変形例１では、ＨＵＤ用のコントローラ部２０７とは別に設けたエラー表示制御部２２０で行う点で、上記実施形態とは異なっている。

本変形例１のように、ＨＵＤ用のコントローラ部２０７とは別のエラー表示制御部２２０を設けることで、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂだけでなく、ＨＵＤ用のコントローラ部２０７を含めたＨＵＤ用の電子部品をＯＦＦにすることができる。その結果、このような電子部品として、高温動作対応の高価なものではなく、高温動作に対応していない安価なものを利用することができ、光投射部１０２の部品コストを下げることが可能となる。

〔変形例２〕
次に、上記実施形態における自動車用ＨＵＤ装置１００の光投射部１０２の他の変形例（以下、本変形例を「変形例２」という。）について説明する。
図８は、本変形例２における自動車用ＨＵＤ装置１００の内部構成を模式的に表した模式図である。
上記実施形態では、エラー表示器２１０をコンバイナ１０４の背面上に取り付けた例であった。本変形例２では、エラー表示器２１０をコンバイナ１０４の背面から離間した場所に設置する点で、上記実施形態とは異なっている。

上記実施形態のようにエラー表示器２１０をコンバイナ１０４の背面上に取り付けた例では、エラー表示器２１０の設置場所の省スペース化が図りやすいが、コンバイナ１０４の背面形状等に合わせてエラー表示器２１０の形状等を決める必要があり、エラー表示器２１０の選択の自由度が少ないという問題がある。これに対し、本変形例２であれば、コンバイナ１０４の背面形状等に依存せずにエラー表示器２１０の形状を決めることがきる。コンバイナ１０４の背面形状等は、これが搭載される自動車の種類に応じてさまざまなバリエーションが存在する。本変形例２によれば、少ない種類のエラー表示器で、このような多種類のコンバイナ１０４に対応できる。

なお、エラー表示器２１０をコンバイナ１０４の背面から離間して設置する場合、コンバイナ１０４の湾曲等によって、エラー表示器２１０によるエラー表示が歪んで運転者１０６に視認される場合がある。このような場合には、図９に示すように、エラー表示の歪みを補正する歪み補正手段としての歪み補正レンズ等を、エラー表示器２１０とコンバイナ１０４との間に配置するのが好適である。

〔変形例３〕
次に、上記実施形態における自動車用ＨＵＤ装置１００の光投射部１０２の更に他の変形例（以下、本変形例を「変形例３」という。）について説明する。
上記実施形態では、周囲温度がレーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの対応する動作温度に基づく規定温度範囲から外れた場合の表示異常状態を検知してエラー表示を行う例について説明した。本変形例３では、更に、２次元変調素子２０２の故障に起因した表示異常状態も検知してエラー表示を行う例について説明する。

図１０は、本変形例３における自動車用ＨＵＤ装置１００の内部構成を模式的に表した模式図である。
本変形例３において、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの周囲温度が規定温度範囲から外れた場合の表示異常状態に応じたエラー表示は、上述した変形例１と同様、ＨＵＤ用のコントローラ部２０７とは別に設けたエラー表示制御部２２０で行う。また、本変形例３では、２次元変調素子２０２の故障に起因した表示異常状態を検知するため、折り返しミラー２０５の近傍に、２次元変調素子２０２からの投射光１０３を検知する光センサー２１２が設けられている。

図１１は、本変形例３における光センサー２１２の配置を、折り返しミラー２０５の反射面に向かって見たときの説明図である。
２次元変調素子２０２からの投射光１０３を反射させる折り返しミラー２０５の反射面に映し出される画像は、コンバイナ１０４上で正常に表示させるために、正常画像の左右反転画像となる。２次元変調素子２０２による走査可能領域Ａは、投射光１０３となってコンバイナ１０４上に画像を表示させる表示画像描画領域Ｂよりも広い領域となっている。

本変形例３において、通常動作時は、２次元変調素子２０２による光走査領域は表示画像描画領域Ｂだけであるが、２次元変調素子２０２のエラーチェックを行う時には、２次元変調素子２０２により、表示画像描画領域Ｂから外れた領域であって２次元変調素子２０２での走査可能領域Ａ内に設置された光センサー２１２に向けてレーザー光を照射する。本変形例３では、折り返しミラー２０５の下端に光センサー２１２が取り付けられており、この光センサー２１２に向けてレーザー光を照射する。

エラーチェック時に、光センサー２１２からレーザー光を適切なタイミングで受光したという応答が無い場合、光センサー２１２が故障しているか、２次元変調素子２０２が故障して光センサー２１２が走査可能範囲Ａから外れたか、２次元変調素子２０２が故障して光センサー２１２を走査するタイミングが変わってしまったか、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂが故障してレーザー照射ができなくなっているか等により、表示異常状態になっている可能性が高い。したがって、エラーチェック時に光センサー２１２の応答が無い場合には、エラー表示制御部２２０は、コンバイナ１０４への表示異常状態が発生しているものと判断し、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの駆動を含むＨＵＤの動作を停止し、エラー表示器２１０を点灯させる制御を行って、エラー表示を行う。

また、エラーチェック時に２次元変調素子２０２により走査可能領域Ａの全体を走査する場合、光センサー２１２で受光されるべきタイミングとは異なるタイミングでレーザー光を受光したという応答があった場合、２次元変調素子２０２が故障して光センサー２１２にレーザー光が当たりっぱなしになっている可能性が高い。この場合も、エラー表示制御部２２０は、コンバイナ１０４への表示異常状態が発生しているものと判断し、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの駆動を含むＨＵＤの動作を停止し、エラー表示器２１０を点灯させる制御を行って、エラー表示を行う。

また、エラーチェック時に光センサー２１２に向けてレーザー光を照射しているときに、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂを消灯させてもレーザー光を受光したという応答がある場合、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂが故障して消灯できなくなっている可能性が高い。この場合も、エラー表示制御部２２０は、コンバイナ１０４への表示異常状態が発生しているものと判断し、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの駆動を含むＨＵＤの動作を停止し、エラー表示器２１０を点灯させる制御を行って、エラー表示を行う。

光センサー２１２を用いたエラーチェック時のエラー表示は、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂの周囲温度が規定温度範囲から外れた場合の表示異常状態と同じ表示内容でもよいし、別の表示内容としてもよい。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
背面側からの光を透過する光透過性を有するコンバイナ１０４等の光透過性スクリーンの表面側に画像情報に応じた投射光１０３を投射する光投射部１０２等の光投射手段を有し、該光投射手段から投射された投射光１０３により該光透過性スクリーンの表面上に該画像情報に応じた画像を表示させる自動車用ＨＵＤ装置１００等の投射型ディスプレイ装置において、上記光透過性スクリーンへの表示異常状態を検出する温度センサー２０９、光センサー２１２等の表示異常状態検出手段と、上記表示異常状態検出手段が上記表示異常状態を検出したときに、上記光投射手段を用いずに、該表示異常状態を知らせるためのエラー表示をユーザーに対して行うエラー表示器２１０等のエラー表示手段とを有することを特徴とする。
これによれば、光透過性スクリーンに画像が表示されなかったり、表示された画像の輝度が不足したりする等の表示異常状態が検出されたとき、ユーザーに対し、視覚を通じて当該表示異常状態を高い確実性をもって知らせることができる。

（態様Ｂ）
上記態様Ａにおいて、上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンの背面側に配置され、該光透過性スクリーンを介して上記エラー表示を行うものであることを特徴とする。
これによれば、表示異常状態に陥っていない通常状態においては、エラー表示手段が光透過性スクリーンの裏側に隠れて、ユーザーから目立たず、また、エラー表示をしていない通常状態での意匠を損なわないという利点もある。

（態様Ｃ）
上記態様Ｂにおいて、上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンの背面上に設置されることを特徴とする。
これによれば、エラー表示手段の設置場所の省スペース化を図れる。

（態様Ｄ）
上記態様Ｂにおいて、上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンの背面から離間した位置に設置されることを特徴とする。
これによれば、光透過性スクリーンの背面形状等に依存せずにエラー表示手段の形状等を決めることがきる。光透過性スクリーンの背面形状等は、これが搭載される自動車１０１等の種類に応じてさまざまなバリエーションが存在するが、本態様によれば、少ない種類のエラー表示手段で、このような多種類の光透過性スクリーンに対応できる。

（態様Ｅ）
上記態様Ｂ〜Ｄのいずれかの態様において、上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンを透過する際に生じる上記エラー表示の歪みを補正する歪み補正レンズ２１１等の歪み補正手段を有することを特徴とする。
これによれば、光透過性スクリーンの湾曲等によりエラー表示が歪んでユーザーに視認されることを抑制できる。

（態様Ｆ）
上記態様Ａにおいて、上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンを介さずにユーザーに対して上記エラー表示を行うものであることを特徴とする。
これによれば、光透過性スクリーンを介してユーザーへエラー表示を行う場合よりも、より高輝度のエラー表示を実現でき、また、より安価なエラー表示手段を採用することができる。

（態様Ｇ）
上記態様Ａ〜Ｆのいずれかの態様において、上記エラー表示手段は、発光ダイオード又はエレクトロルミネッセンス素子の発光によってエラー表示を行うものであることを特徴とする。
これによれば、簡易なエラー表示手段を実現できる。

（態様Ｈ）
上記態様Ａ〜Ｇのいずれかの態様において、上記表示異常状態検出手段は、温度検知手段が検知した温度が上記表示異常状態を生じさせる温度範囲となったことを検出する温度センサー２０９等であることを特徴とする。
これによれば、周囲温度が光源の対応する動作温度から外れた場合の表示異常状態を検知してエラー表示を行うことができる。

（態様Ｉ）
上記態様Ａ〜Ｈのいずれかの態様において、上記光投射手段は、レーザー光源２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂ等の光源から光を２次元変調素子２０２等の光走査手段により走査して上記光透過性スクリーンの表面側に画像情報に応じた投射光を投射するものであり、上記表示異常状態検出手段は、上記光走査手段の動作異常を検出する光センサー２１２等であることを特徴とする。
これによれば、光走査手段の故障に起因した表示異常状態を検知してエラー表示を行うことができる。

（態様Ｊ）
上記態様Ａ〜Ｉのいずれかの態様において、上記光投射手段は、画像情報に基づいてコントローラ部２０７等のレーザー駆動制御手段により制御されるレーザー光源から照射されるレーザー光を投射光として上記光透過性スクリーンの表面側に投射するものであり、
上記表示異常状態検出手段は、上記レーザー駆動制御手段の動作異常を検出する光センサー２１２等であることを特徴とする。
これによれば、レーザー駆動制御手段の故障に起因した表示異常状態を検知してエラー表示を行うことができる。

（態様Ｋ）
上記態様Ａ〜Ｊのいずれかの態様において、上記エラー表示手段が表示するエラー表示の輝度を周囲の明るさに応じて制御するエラー表示輝度制御手段を有することを特徴とする。
これによれば、より高い確実性をもってエラー表示をユーザーに視認させることができる。

１００ 自動車用ＨＵＤ装置
１０１ 自動車
１０２ 光投射部
１０３ 投射光
１０４ コンバイナ
１０６ 運転者
１０７ フロントガラス
２０１Ｒ，２０１Ｇ，２０１Ｂ レーザー光源
２０２ 次元変調素子
２０３ 投影レンズ
２０４ 中間スクリーン
２０５ 折り返しミラー
２０７ コントローラ部
２０８ 入力ポート
２０９ 温度センサー
２１０ エラー表示器
２１１ 歪み補正レンズ
２１２ 光センサー
２２０ エラー表示制御部

特開２０１０−２３７２３８号公報

Claims (11)

1. 背面側からの光を透過する光透過性を有する光透過性スクリーンの表面側に画像情報に応じた投射光を投射する光投射手段を有し、該光投射手段から投射された投射光により該光透過性スクリーンの表面上に該画像情報に応じた画像を表示させる投射型ディスプレイ装置において、
   上記光透過性スクリーンへの表示異常状態を検出する表示異常状態検出手段と、
   上記表示異常状態検出手段が上記表示異常状態を検出したときに、上記光投射手段を用いずに、該表示異常状態を知らせるためのエラー表示をユーザーに対して行うエラー表示手段とを有することを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
2. 請求項１の投射型ディスプレイ装置において、
   上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンの背面側に配置され、該光透過性スクリーンを介して上記エラー表示を行うものであることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
3. 請求項２の投射型ディスプレイ装置において、
   上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンの背面上に設置されることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
4. 請求項２の投射型ディスプレイ装置において、
   上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンの背面から離間した位置に設置されることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
5. 請求項２乃至４のいずれか１項に記載の投射型ディスプレイ装置において、
   上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンを透過する際に生じる上記エラー表示の歪みを補正する歪み補正手段を有することを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
6. 請求項１の投射型ディスプレイ装置において、
   上記エラー表示手段は、上記光透過性スクリーンを介さずにユーザーに対して上記エラー表示を行うものであることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投射型ディスプレイ装置において、
   上記エラー表示手段は、発光ダイオード又はエレクトロルミネッセンス素子の発光によってエラー表示を行うものであることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投射型ディスプレイ装置において、
   上記表示異常状態検出手段は、温度検知手段が検知した温度が上記表示異常状態を生じさせる温度範囲となったことを検出するものであることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の投射型ディスプレイ装置において、
   上記光投射手段は、光源から光を光走査手段により走査して上記光透過性スクリーンの表面側に画像情報に応じた投射光を投射するものであり、
   上記表示異常状態検出手段は、上記光走査手段の動作異常を検出するものであることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の投射型ディスプレイ装置において、
    上記光投射手段は、画像情報に基づいてレーザー駆動制御手段により制御されるレーザー光源から照射されるレーザー光を投射光として上記光透過性スクリーンの表面側に投射するものであり、
    上記表示異常状態検出手段は、上記レーザー駆動制御手段の動作異常を検出するものであることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。
11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の投射型ディスプレイ装置において、
    上記エラー表示手段が表示するエラー表示の輝度を周囲の明るさに応じて制御するエラー表示輝度制御手段を有することを特徴とする投射型ディスプレイ装置。

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