JP2014130287A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過度に高輝度な画像を表示することを防止する。
【解決手段】光束を出力する光源部１３０と、入力画像データに基づいて光源部１３０を駆動させる光源駆動部１１６と、主走査方向及び副走査方向に駆動されることで、光源部１３０からの光束をラスター走査するよう反射する走査ミラー部２００と、入力画像データに、所定の輝度閾値以上の輝度をもつ画素が所定の画素数閾値以上含まれていた場合、入力画像データの全領域または一部の領域に対して減光処理を行う減光処理部３００と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は画像表示装置に関し、より具体的には、レーザー走査型のプロジェクションディスプレーに関する。

レーザー光を走査ミラーで反射させ、光線のラスター走査により投射面に画像を表示させる画像表示装置が知られている（例えば特表２０１０−５３９５２５号）。すなわち、レーザー走査型のプロジェクションディスプレーは、走査ミラーを左右に往復揺動させて水平方向の走査線を描くと同時に、画像を構成する走査線の数に合わせて走査ミラーを垂直方向に往復揺動させる。
このような画像表示装置は、半導体レーザーダイオードやＭＥＭＳミラーを利用することによって非常に小型化できる可能性があり、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様々な応用製品が現在開発されてきている。

レーザー走査型画像表示装置の利用形態として、車に搭載することがある。車両用の画像表示装置では、運転者の前面にあるフロントガラスまたはコンバイナを介して映像を表示する（例えば特許文献２）。これにより、画像表示装置から発射された画像光束とフロントガラスを透過してきた外界からの光とがオーバーレイ（重畳）して運転者の眼に入射する。したがって、運転者は、映像情報と共に前方の状況を同時に見ることができる。

特表２０１０−５３９５２５号公報 特開平５−８６６１号公報

画像表示装置には、例えば、ビデオインターフェースなどを介して外部から画像ソースが入力され、画像表示装置は、この入力された画像を表示するようにレーザー光を発射する。
画像ソースとしては、種々考えられ、例えば、カーナビゲーション装置からの画像信号や車両からの速度表示信号などがあり、その他、場合によっては、テレビ放送や記録メディアから読み出した画像再生信号なども考えられうる。
ここで、例えば、図１３に示すように、画像ソース信号が表示領域の大部分で極端に高輝度となることは好ましくない。
もともとの画像ソースが高輝度であるという場合も考えられるし、何らかの故障や、あるいは、ユーザが設定操作を間違えたなどのトラブルによって想定外に輝度が高い画像信号が画像表示装置に入力されてしまうことがありえる。
よって、過度に高輝度な画像を表示することを防止することが望まれている。

そこで、本発明は、
光束を出力する光源部と、
入力画像データに基づいて前記光源部を駆動させる光源駆動部と、
主走査方向及び副走査方向に駆動されることで、前記光源部からの光束をラスター走査するよう反射する走査ミラー部と、
前記入力画像データに、所定の輝度閾値以上の輝度をもつ画素が所定の画素数閾値以上含まれていた場合、前記入力画像データの全領域または一部の領域に対して減光処理を行う減光処理部と、を備える画像表示装置を提供する。

過度に高輝度な画像を表示することを防止できる画像表示装置を提供できる。

画像表示装置の典型的使用例を示す図。 画像表示装置の全体構成を示す機能ブロック図。 映像信号の処理の流れを示す図。 画像データの構成を説明するための図。 光射出ユニットの斜視図。 走査ミラー部の構造を示す図。 光射出ユニットから発射された画像光束Ｌ１が見る人の眼に到達するまでの光路を示す図。 減光処理部３の動作を示すフローチャート。 一フレームの映像の例を示す図。 減光処理の一例を示す図。 減光処理の一例を示す図。 閾値選択処理を示すフローチャート。 課題を説明するための図。

本発明の実施形態を図示するとともに図中の各要素に付した符号を参照して説明する。
（第1実施形態）
本発明の画像表示装置に係る第1実施形態について説明する。
図１は、本発明が想定する画像表示装置１００の典型的使用例である。
画像表示装置１００は、レーザー光を走査ミラーで反射させ、光線のラスター走査により投射面に画像を表示（描画）させるものである。
図１において、画像表示装置１００は、自動車１０に搭載されている。
画像表示装置１００からは所望の画像を表示させるように調整された画像光束Ｌ１が発射（出力）される。
この画像光束Ｌ１は、フロントガラス１１での反射を介して運転者Ｐの眼に入射し、網膜上に像を結ぶ。
同時に、フロントガラス１１には外界からの光Ｌ２も入射して透過していく。
したがって、外界からの光Ｌ２と画像表示装置１００の画像光束Ｌ１とがオーバーレイ（重畳）し、運転者Ｐの視界には外界の実景と画像表示装置１００によって発射された画像とが同時に見えることになる。

図２は、画像表示装置１００の全体構成を示す機能ブロック図である。
画像表示装置１００は、画像信号処理部１１０と、光射出ユニット１２０と、結像光学系１５０と、タイミング処理部１６０と、を備える。
各機能部の構成および動作を以下に説明する。

画像信号処理部１１０は、ビデオインターフェース１１１と、ビデオデコーダ１１２と、メモリコントローラ１１３と、フレームメモリ１１４と、データバッファ１１５と、光源駆動部１１６と、減光処理部３００と、を備える。

ビデオインターフェース１１１を介して原画像信号が入力される。
画像ソースは限定されず種々考えられるが、例えば、カーナビゲーション装置からの画像信号や車両からの速度表示信号などがあり、その他、場合によっては、テレビ放送や記録メディアから読み出した画像再生信号なども考えられうる。
ビデオデコーダ１１２は、画像種別に応じてその原画像信号をデコード処理する。
例えば、原画像信号がアナログ画像信号（コンポーネント映像信号）である場合には、デコード処理により、原画像信号を、３色（ＲＧＢ）のデジタル色信号で構成されるデジタル画像信号と、水平同期信号と垂直同期信号とを含む同期信号と、に分離する。

メモリコントローラ１１３は、書込み部１１３Ｗと読出し部１１３Ｒとを有する。
図３は、映像信号の処理の流れを示す図である。
書込み部１１３Ｗは、ビデオデコーダ１１２で処理した映像信号をフレームメモリ１１４に一旦書き込んでバッファさせる。そして、読出し部１１３Ｒは、指定されたドットクロックに基づいてフレームメモリ１１４から画像データを主走査線の一ラインずつ読み出す。
ここで、読出し部１１３Ｒは、レーザー走査型のプロジェクションディスプレーに適したタイミングで画像データを読み出すとともに後段に出力する。すなわち、読出し部１１３Ｒは、タイミング処理部１６０で調整されたタイミング信号（ドットクロック、表示期間指示信号）に合わせて画像データを読み出す。
このように読み出された画像データはデータバッファ１１５に一時保持される。

データバッファ１１５には一ラインずつ読み出された画像データが一時保持され、さらに、画像データは順に光源駆動部１１６に出力される。

光源駆動部１１６は、Ｄ／Ａ変換部を備え、画像データに応じて光射出ユニット１２０の光源である各半導体レーザーダイオードに駆動電流を印加して各半導体レーザーダイオードを所望の輝度で発光させる。
光射出ユニット１２０の光源としては、ＲＧＢ３色を得るため、赤色レーザーダイオード、青色レーザーダイオード、および、緑色レーザーダイオードが設けられている（具体的な構造は図５を参照）。
それに合わせて、光源駆動部１１６としても、赤色ドライバ１１６Ｒと、緑色ドライバ１１６Ｇと、青色ドライバ１１６Ｂと、を備えている。

なお、当然のことであるが、画像データを構成する各画素データは、図４に示すように、画素ごとにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色で構成される色情報を有する。
それぞれのドライバ１１６Ｒ、１１６Ｇ、１１６Ｂはおのおの各画素の各色の情報に応じて半導体レーザーダイオードに電流を印加することで、色情報に応じた輝度で各半導体レーザーダイオードを発光させる。

減光処理部３００は、映像解析部３１０と、映像変換部３３０と、を備えている。
さらに、映像解析部３１０には閾値記憶部３２０が付設されている。
映像解析部３１０は、フレームメモリ１１４に記憶された映像信号を１フレームずつ読み出し、その映像信号が運転者の前方状況の視認を妨げるほどに広い領域で高輝度な映像であるかどうかを判定する。

ここで、閾値記憶部３２０には、輝度閾値と、画素数閾値と、が記憶されている。
映像解析部３１０は、一フレーム内の各画素の画素値を前述の輝度閾値と対比し、輝度閾値を越えている画素がどの程度存在するかをカウントする。（後の説明の都合上、輝度閾値を越えた輝度である画素を高輝度画素と称することとする。）そして、高輝度画素の数が前述の画素数閾値を越えていた場合、映像解析部３１０は映像変換部３３０に映像変換処理を実行させる。

映像変換部３３０による映像変換処理とは、具体的には減光処理であり、各画素の輝度値を所定のルールに従って小さくする。
映像変換部３３０によって処理された映像信号は、フレームメモリに記憶される。
したがって、映像変換部３３０によって減光処理が行われた場合には、この減光処理された映像が表示されることになる。
なお、映像解析部３１０による閾値判定については、フローチャートを参照して後述する。

光射出ユニット１２０は、光源部１３０と、走査ミラー部２００と、を備える。
図５は、光射出ユニット１２０の斜視図であり、光源部１３０と走査ミラー部２００とは一例としてユニット化されている。
光源部１３０は、３色のレーザーダイオード１３２Ｒ、１３２Ｇ、１３２Ｂと、複数のミラー１３３Ａ、１３３Ｂ、１３３Ｃ、１３３Ｄと、複数の集光レンズ１３４と、を有する。
レーザーダイオードとしては、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色のレーザー（レーザー光）をそれぞれ出力する、赤色レーザーダイオード１３２Ｒ、緑色レーザーダイオード１３２Ｇおよび青色レーザーダイオード１３２Ｂが設けられている。
なお、本実施形態は、３色より多いレーザーダイオードを用いた構成にも適用可能であるし、１色や２色のレーザーダイオードを用いた構成にも適用可能である。

ミラー１３３Ｂ、１３３Ｃはそれぞれ所定の波長の色を透過または反射させるダイクロイックミラーである。
光源部１３０が出力する光の経路を簡単に説明すると、第１ミラー１３３Ａは緑色レーザーダイオード１３２Ｇが出力する緑色レーザーを直角に反射して反射光を赤色レーザーの光路に導く。
第２ミラー１３３Ｂは、赤色レーザーダイオード１３２Ｒが出力する赤色レーザーを透過させるとともに緑色レーザーを反射して両者を合波する。
第３ミラー１３３Ｃは、前記第２ミラー１３３Ｂからの光を透過させるとともに、青色レーザーダイオード１３２Ｂが出力する青色レーザーを反射する。
これにより三つのレーザー光を一軸に合波した光束として、最後に第４ミラー１３３Ｄによって前記光束を走査ミラー部２００に所定の角度で入射させる。
なお、光路上に集光レンズ１３４が適宜配置されており、レーザー光を集光させる。
各集光レンズの光学特性および配置位置は、次段の結像光学系１５０との関係で決定される。

なお、図５において、光射出ユニット１２０の背面側に回路基板が設けられ、この回路基板上に画像信号処理部１１０、タイミング処理部１６０および中央制御部１８０が組み込まれており、例えば全体としてモジュール化されている。

次に、走査ミラー部２００の構成を説明する。
走査ミラー部２００は、いわゆるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）デバイスであって、半導体集積回路の加工技術を応用して製造される。
走査ミラー部２００は、互いに直交する二つの揺動軸を有する二軸駆動可能であって、一面にミラーを有する。
ミラーを揺動させることにより、光源部１３０から出力された、三つのレーザー光を一軸に合波した光束である画像光束をラスタースキャン（ラスター走査）するよう反射する。

走査ミラー部２００の典型的構造を図６を参照して説明する。
図６において、（Ａ）は走査ミラー部２００の平面図であり、（Ｂ）は断面模式図である。
なお、断面模式図においては、見易いように、誤解のない範囲でハッチングは省略した。
また、説明の都合上、図６（Ａ）における上下方向をｙ軸方向、左右方向をｘ軸方向として説明する。

走査ミラー部２００は、光を主走査方向および副走査方向に偏向させるように二軸駆動する光偏向素子２１０と、光偏向素子２１０を支える支持基台部２５０と、を備える。
光偏向素子２１０は、Ｓｉ（シリコン）ウェハから周知の半導体プロセスで作製される。
光偏向素子２１０は、図６（Ａ）においてｘ軸方向の両端に配置された二つの支持部２２０Ｌ、２２０Ｒと、前記二つの支持部２２０Ｌ、２２０Ｒの間において全体として副走査方向に揺動する副走査揺動体部２３０と、二つ支持部２２０Ｌ、２２０Ｒと副走査揺動体部２３０とを繋ぐ二つのアーム２４０Ｌ、２４０Ｒと、を有する。
二つのアーム２４０Ｌ、２４０Ｒは、上下方向のほぼ中央で支持部２２０Ｌ、２２０Ｒと副走査揺動体部２３０とを繋ぎ、これにより、副走査揺動軸Ｘｓを揺動軸として副走査揺動体部２３０が揺動可能になっている。

次に、副走査揺動体部２３０は、枠を構成する枠体２３１と、枠体２３１の枠内において枠体２３１から離間した状態で支持された主走査揺動片部２３２と、枠体２３１の内縁と主走査揺動片部２３２とを繋ぐ四つのＬ型梁部２３３Ａ、２３３Ｂ、２３３Ｃ、２３３Ｄと、四つの圧電素子２３４Ａ、２３４Ｂ、２３４Ｃ、２３４Ｄと、ミラー２３５と、二つの磁石２３６Ｕ、２３６Ｄと、を備える。

Ｌ型梁部２３３Ａ、２３３Ｂ、２３３Ｃ、２３３Ｄは、枠体２３１のうちのｙ軸に平行な内辺と、主走査揺動片部２３２のｘ軸に平行な辺と、を連結している。
このとき、Ｌ型梁部２３３Ａ、２３３Ｂ、２３３Ｃ、２３３Ｄは、主走査揺動片部２３２の左右中央に近接した位置において主走査揺動片部２３２と連結されている。
これにより、主走査揺動軸Ｙｓを揺動軸として主走査揺動片部２３２が揺動可能になっている。

そして、四つＬ型梁部２３３Ａ、２３３Ｂ、２３３Ｃ、２３３Ｄにおいて、ｘ軸に平行な部分に圧電素子２３４Ａ、２３４Ｂ、２３４Ｃ、２３４Ｄが配置されている。
圧電素子２３４Ａ、２３４Ｂ、２３４Ｃ、２３４Ｄは、詳しくは図示しないが、下部電極と上部電極との間に圧電体膜を挟んだ積層構造である。

ミラー２３５は、主走査揺動片部２３２の一面に形成されている。ミラー２３５は、反射率の高い金属（例えばＡｌやＡｕ）の蒸着によって形成できる。
ここまでの構造で明らかなように、ミラー２３５は、アーム２４０Ｌ、２４０Ｒによる支持によって副走査方向に揺動するとともに、Ｌ型梁部２３３Ａ、２３３Ｂ、２３３Ｃ、２３３Ｄの支持によって主走査方向にも揺動できる。

二つの磁石２３６Ｕ、２３６Ｄは、主走査揺動片部２３２においてｙ軸に沿った上下にそれぞれ配置されている。ミラー２３５が形成された面を表面とすると、磁石２３６Ｕ、２３６Ｄは副走査揺動体部２３０の裏面に貼設されている。

支持基台部２５０は、台部２５１と、二つの電磁コイル２５２Ｕ、２５２Ｄと、を有する。電磁コイル２５２Ｕ、２５２Ｄは、それぞれ磁石２３６Ｕ、２３６Ｄと対になるように配置されている。

最後に、電気的配線について説明する。
４つの圧電素子２３４Ａ、２３４Ｂ、２３４Ｃ、２３４Ｄが設けられているところ、二つの圧電素子２３４Ａ、２３４Ｂで主走査揺動片部２３２に振動を誘起し、二つの圧電素子２３４Ｃ、２３４Ｄで主走査揺動片部２３２の振動を検出する。
すなわち、図６（Ａ）において、主走査揺動軸Ｙｓを間にして左側に配置されている二つの駆動用圧電素子２３４Ａ、２３４Ｂには駆動信号を印加する。
すると、左側の二つの駆動用圧電素子２３４Ａ、２３４Ｂの振動がＬ型梁部２３３Ａ、２３３Ｂを介して主走査揺動片部２３２に伝達され、主走査揺動片部２３２が主走査揺動軸Ｙｓを揺動軸として揺動する。
また、主走査揺動軸Ｙｓを間にして右側に配置されている二つの検出用圧電素子２３４Ｃ、２３４Ｄで主走査揺動片部２３２の振動を検出する。
ここで、検出用圧電素子２３４Ｃ、２３４Ｄから得られる振動検出信号に対して所定の位相差をもった駆動電圧信号を駆動用圧電素子２３４Ａ、２３４Ｂにフィードバックすることにより、主走査揺動片部２３２を共振駆動させることができる。

また、電磁コイル２５２Ｕ、２５２Ｄには、所定周期で副走査揺動体部２３０を揺動させる駆動電流を印加する。
これにより、電磁コイル２５２Ｕ、２５２Ｄと磁石２３６Ｕ、２３６Ｄとが反発および接近を交互に繰り返し、副走査揺動体部２３０が副走査揺動軸Ｘｓを揺動軸として揺動する。
副走査方向の揺動は、非共振駆動であり、画像データの垂直駆動の周期に合わせて調整される。

次に、結像光学部１５０について説明する。
図７は、光射出ユニット１２０から発射された画像光束Ｌ１が見る運転者Ｐの眼ＰＥに到達するまでの光路を概略的に示した図である。
なお、結像光学部１５０の構成は、光射出ユニット１２０から射出された画像光束Ｌ１を見る人の眼に導くものであればよく、特定の構成に限定されるものではない。
結像光学部１５０は、平面ミラー１５１と、マイクロレンズアレイ１５２と、平面ミラー１５３と、凹面ミラー１５４と、を備える。
また、図７には、コンバイナ（ｃｏｍｂｉｎｅｒ）としてのフロントガラス１１を合わせて示している。

マイクロレンズアレイ１５２は、光透過型であって、マイクロレンズをマトリックス状に配列したものである。
マイクロレンズアレイ１５２は、レーザー特有のスペックルを低減する効果があり、放射角や色ムラを考慮して最適設計されている。
そして、このマイクロレンズアレイ１５２によってレーザー光を拡散（放射）することにより、単位面積当たりのレーザー強度が小さくなる。
これにより、眼に対する負担が軽くなり、光束が眼に入射しても安全である。

走査ミラー部２００で反射された光束Ｌ１は、マイクロレンズアレイ１５２上で一旦中間像を結ぶ。
その後、平面ミラー１５３、凹面ミラー１５４、フロントガラス１１での反射を介して画像光束Ｌ１は見る者の眼に届く。
また、コンバイナとしてのフロントガラス１１において、画像光束Ｌ１と外界からの実景とがオーバーレイされる。

次に、タイミング処理部１６０について説明する。
タイミング処理部１６０は、ミラー駆動制御回路１６１と、振動検出部１６２と、タイミング調整部１７０と、を備える。
ここで、タイミング処理が必要な事項としては、走査ミラー部２００の主走査駆動制御、走査ミラー部２００の副走査駆動制御、および、画像信号処理部１１０での画像処理タイミングを走査ミラー部２００の駆動に合わせるためのタイミング信号の生成、がある。

ミラー駆動制御回路１６１は、走査ミラー部２００の主走査駆動制御を行う主走査駆動制御部１６１Ｈと、走査ミラー部２００の副走査駆動制御を行う副走査駆動制御部１６１Ｖと、を備える。

走査ミラー部２００の主走査駆動制御について説明すると、走査ミラー部２００の検出用圧電素子２３４Ｃ、２３４Ｄからの検出信号を振動検出部１６２で検出する。
振動検出部１６２は、例えば、増幅回路やフィルタで構成することができる。
検出された振動検出信号Ｓｎを主走査駆動制御部１６１Ｈにフィードバックし、走査ミラー部２００が主走査方向で共振するように位相調整を行い、主走査駆動制御信号ＳＨとして駆動用圧電素子２３４Ａ、２３４Ｂに印加する。
これにより、走査ミラー部２００を主走査方向においては共振駆動させる。

一方、副走査駆動制御部１６１Ｖは、画像データの垂直駆動の周期に合わせて走査ミラー部２００を副走査方向に非共振駆動させる。
副走査方向の振動周波数は、例えば、ＶＧＡであれば６０Ｈｚである。副走査駆動制御部１６１Ｖは、主走査駆動制御部１６１Ｈから出力される主走査駆動信号ＳＨとタイミングを合わせながら、６０Ｈｚで走査ミラー部２００を副走査方向で揺動させる副走査駆動信号ＳＶを出力する。

タイミング調整部１７０は、メモリコントローラの動作を走査ミラー部の駆動に合わせるようにタイミング処理する。
具体的には、走査ミラー部の主走査方向の共振周波数を逓倍し、ドットクロックを生成する。
ドットクロックは、タイミング信号として、読出し部１１３Ｒ、ＲＧＢデータバッファ１１５、光源駆動部１１６に供給される。

このように生成されたタイミング信号（ドットクロック、表示期間指示信号）に基づいて描画が行われる動作を順に説明する。
まず、読出し部１１３Ｒは、ドットクロックのタイミングで画像データを一ラインずつ読み出してＲＧＢデータバッファ１１５に出力する。
このＲＧＢデータバッファ１１５に一時保持された画像データが順送りに光源駆動部１１６に送られる。すると、各色の半導体レーザーダイオードそれぞれが画像データで指示された輝度で発光駆動される。各色の輝度、主走査、副走査の駆動が同期することにより、各画素が適切に描画され、これによって、所望の画像データが描画されることになる。

図８のフローチャートを参照しながら、減光処理部３００の動作、特には、映像解析部３１０の動作を説明する。
ここで、一フレームの映像の例として図９を示す。映像は、横方向に７２０画素、縦方向に４８０画素を持つものとする。すなわち、１フレームの画素数は、３４５６００（７２０ｘ４８０）画素である。説明のため、全ての画素には０〜３４５５９９までの画素番号が割り振られているものとする。

また、閾値記憶部３２０には、輝度閾値として"２００"が設定され、画素数閾値として８６４００が設定されているとする。（８６４００は、全画素数３４５６００の四分の一に相当する。）

まず、映像解析部３１０は、フレームメモリ１１４から１フレーム分の映像信号を取り出す（ＳＴ１１０）。そして、フレームの先頭から順に画素の輝度値を抜き出していく（ＳＴ１２０）。抜き出した輝度値を輝度閾値と対比する（ＳＴ１３０）。
例えば、画素番号０の画素の輝度値は"９０"であり、輝度閾値（２００）より小さい（ＳＴ１３０：ＮＯ）。
一フレーム分の処理はまだ終了していないので（ＳＴ１５０：ＮＯ）、次の画素の判定に移る（ＳＴ１６０）。

ＳＴ１２０からＳＴ１６０の処理をループしていき、画素番号２についての処理になったとする。
画素番号２の画素の輝度値は"２０５"であり、輝度閾値（２００）より大きい（ＳＴ１３０：ＹＥＳ）。この場合、映像解析部３１０は、この画素を高輝度画素としてカウントする（ＳＴ１４０）。

さらに、ＳＴ１２０からＳＴ１６０の処理をループしていき、最終の画素（画素番号３４５５９９）を処理すると、１フレーム分の輝度閾値判定は終了する（ＳＴ１５０：ＹＥＳ）。

次に、ＳＴ１７０において、高輝度画素の数が画素数閾値（８６４００）を超えているか判定する。
高輝度画素の数が画素数閾値を超えていた場合には（ＳＴ１７０：ＹＥＳ）、映像解析部３１０は映像変換部３３０に減光処理を実行させる（ＳＴ１８０）。
高輝度画素の数が画素数閾値を超えていなければ（ＳＴ１７０：ＮＯ）、映像解析部３１０は、次のフレームの輝度閾値判定に移行する（ＳＴ２００、ＳＴ２１０）。

映像変換部３３０による減光処理の例を説明する。
映像変換部３３０による減光処理としては、例えば、図１０に示すように、元の輝度値を所定値（ここでは"２"）で割るようにしてもよい。このようにして、入力された画像ソースを低輝度の画像に変換する。
あるいは、映像変換部３３０は、図１１に示すように、すべての画素の画素値を一律に黒レベルに落とすようにしてもよい。

ここでは、国際電気通信連合ITU-R BT.601-5で規定されている８ｂｉｔの輝度信号が使用されているものとし、同規格で規定されている輝度の最小レベル（黒）である１６としている。最も極端にいえば、輝度信号を最小レベルに落とせばよいが、運転者の視界を妨げない程度の輝度レベルにすればよいのである。
なお、減光処理は上記の方法に限定されず、種々の方法を用いることができる。

なお、入力画像がＲＧＢ（赤、緑、青）信号の場合、例えば国際電気通信連合ITU-R BT.601-5に記載されている方法でＲＧＢ信号から輝度信号に変換してから判断すれば良い。
また、ＲＧＢ信号の各々について閾値を設け、閾値を越える全色の画素数の総計を計算して判断しても良い。

（変形例１）
上記第１実施形態において、車両の状態に応じて減光処理部３００を起動させるか否かを選択できるようにしてもよい。
例えば、車両が停止していれば、輝度が高い（明るい）映像が表示されても問題は少ない。したがって、車両が走行している場合にだけ減光処理部３００を起動させ、車両が停止している場合には減光処理部３００の動作を停止させるようにしてもよい。

車両が走行しているか停止しているかを減光処理部３００で判断させる方法としては種々考えられ、例えば、パーキングブレーキのオン／オフや、車両から出力される速度パルス、その他車両の移動を検出する様々なセンサからのセンサ信号を用いることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。
第２実施形態としては、車両の状態や、周囲の環境に応じて閾値（輝度閾値、画素数閾値）のレベルを変化させる点に特徴がある。
図１２のフローチャートを参照しながら、閾値選択処理を説明する。

ここで、輝度閾値および画素数閾値は、それぞれ３段階設定されているとする。
第１閾値＞第２閾値＞第３閾値とし、値が小さい第３閾値の方が、値が大きい第１閾値よりも小さい（厳しい）とする。
すなわち、輝度閾値として、第１輝度閾値＞第２輝度閾値＞第３輝度閾値を設定するとする。
画素数閾値として、第１画素数閾値＞第２画素数閾値＞第３画素数閾値を設定するとする。

図１２のフローチャートにおいて、最初に、走行中か否かを判断する（ＳＴ３００）。
走行中であることは、パーキングブレーキがオフ、または車速パルスが入っていること、または、ギアがニュートラルまたはパーキング以外に入っていること等から容易に判断できる。
走行中でない場合（ＳＴ３００：ＮＯ）、停止中と判断する。この場合、第１輝度閾値および第１画素数閾値を選択する（Ｓ３０４）。
停止中は外部視認の必要性の少ないため、輝度の閾値は大きく、画素の閾値も大きくしてよい。これにより、停車中は、画像ソースのオリジナルの輝度のままで映像を見ることができる。

走行中の場合（ＳＴ３００：ＹＥＳ）、ライトが点灯しているか否か（ＳＴ３０１）、外光が暗いか（ＳＴ３０２）、雨が降っているか（ＳＴ３０３）、を判定する。
そして、夜間、悪天候、など外部視認性が悪い環境であるときには、明るすぎる映像によって運転者の視界を遮ってはいけない。したがって、このような状況の場合には、輝度閾値および画素数閾値を小さく（厳しく）設定する必要があり、第３輝度閾値および第３画素数閾値を選択する（ＳＴ３０６）。
ＳＴ３０１、ＳＴ３０２、ＳＴ３０３の判定条件により、外部視認性が良い環境であると判定される場合には、第２閾値（第２輝度閾値および第２画素数閾値）を選択することになる（ＳＴ３０５）。

外光の明るさ（暗さ）は外光センサで検出するようにしてもよい。雨が降っているか否かは、雨滴センサで検出してもよく、あるいはワイパーの動作状態で判断してもよい。

ＳＴ３０１、ＳＴ３０２、ＳＴ３０３は、ＯＲ条件でもＡＮＤ条件でもよいのであり、これら条件の組み合わせ方は種々考えられる。
また、例えば、外光が暗く、かつ、降雨がある場合は、第３閾値よりもさらに小さい（厳しい）第４の閾値を用いるようにしてもよい。
また、ライト点灯状態や、外光センサ、雨滴センサ等によって、輝度閾値および画素数閾値のうちのどちらか一方だけ閾値レベルを変更するようにしてもよい。

例えば、外光センサが明るいと判断し、雨滴センサが降雨と判断した場合はある程度の明るさが確保できるため、輝度閾値としては第１閾値レベルや第２閾値レベルを用い、画素数閾値を第３閾値レベルにする、などのバリエーションも考えられる。

本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上記説明では、走査ミラー部としては、一体で二軸駆動が可能なＭＥＭＳミラーを例示したが、水平方向に揺動するミラーと垂直方向に揺動するミラーとが別体になっているなど、上記の例示に限定されず種々変更が可能である。

画像表示装置は、ヘッドアップディスプレイとしての車載タイプのみならず、ヘルメット内蔵型や眼鏡タイプなどのヘッドマウントディスプレイなどに応用してもよい。
（つまり、本発明は４輪の自動車に搭載された場合だけを想定しているわけではない。）
例えば、ヘルメット内蔵型の画像表示装置を想定し、オートバイの運転者がこのヘルメットを着用して外出したとすれば、これまで説明したのと同じ問題が発生し、そして、そのような問題は本発明によって同じように解決されることが理解されるであろう。

上記の説明では、画像の全領域を減光処理する場合を例示したが、全領域ではなく、必要な所定領域だけを減光処理するようにしてもよい。
例えば、前方が視認できる程度に画像の中央領域だけを減光処理するようにしてもよい。
また、上述の各変形例や実施携帯を組み合わせてもよい。
また、本発明は減光処理部３００等の機能をコンピュータに実現させるためのプログラムを含むものである。これらのプログラムは、記録媒体から読み取られてコンピュータに取り込まれてもよいし、通信ネットワークを介して伝送されてコンピュータに取り込まれてもよい。

１０・・・自動車、１１・・・フロントガラス、１００・・・画像表示装置、１１０・・・画像信号処理部、１１６・・・光源駆動部、１２０・・・光射出ユニット、１３０・・・光源部、１５０・・・結像光学系、１６０・・・タイミング処理部、１８０・・・中央制御部、２００・・・走査ミラー部、３００・・・減光処理部。

Claims (5)

1. 光束を出力する光源部と、
   入力画像データに基づいて前記光源部を駆動させる光源駆動部と、
   主走査方向及び副走査方向に駆動されることで、前記光源部からの光束をラスター走査するよう反射する走査ミラー部と、
   前記入力画像データに、所定の輝度閾値以上の輝度をもつ画素が所定の画素数閾値以上含まれていた場合、前記入力画像データの全領域または一部の領域に対して減光処理を行う減光処理部と、を備える画像表示装置。
2. 前記画像表示装置は車載用であり、
   車両が走行している場合の輝度閾値は、車両が停止している場合の輝度閾値よりも値が小さい
   請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記画像表示装置は車載用であり、
   車両が走行している場合の画素数閾値は、車両が停止している場合の画素数閾値よりも値が小さい
   請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記画像表示装置は車載用であり、
   ライトが点灯している、外光が所定値よりも暗い、および、雨が降っている、の少なくとも一つ以上の条件が満たされたときの輝度閾値は、いずれの条件も満たさない場合の輝度閾値よりも値が小さい
   請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像表示装置。
5. 前記画像表示装置は車載用であり、
   ライトが点灯している、外光が所定値よりも暗い、および、雨が降っている、の少なくとも一つ以上の条件が満たされたときの画素数閾値は、いずれの条件も満たさない場合の画素数閾値よりも値が小さい
   請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像表示装置。