JP2014194512A - ヘッドアップディスプレイ装置およびヘッドアップディスプレイ装置の表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】背景の色が変化する場合に、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報が視認し難くなるのを抑制することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】この発明によるＨＵＤ装置１００は、背景４００に重ねて所定の情報３００をフロントガラス２に投影するレーザ光走査部１１と、互いに異なる色の光を出射する３つのレーザ光源１３ａ〜１３ｃと、背景４００の色を検出するカメラ１７と、３つのレーザ光源１３ａ〜１３ｃのうちの所定のレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、所定のレーザ光源以外のレーザ光源を用いて、背景４００の色に基づく表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うメインＣＰＵ１８とを備える。
【選択図】図３

Description

この発明は、ヘッドアップディスプレイ装置およびヘッドアップディスプレイ装置の表示方法に関する。

従来、画像や文字などの所定の情報を投影する投影部を備えたプロジェクタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、複数の光源と、複数の光源から出射された光により画像や文字などの所定の情報をスクリーンに投影する投射レンズ（投影部）とを備えたプロジェクタが開示されている。このプロジェクタは、複数の光源から出射された複数の色の光の組み合わせにより構成される予め設定された特定色の光で所定の情報を投影するように構成されている。また、このプロジェクタは、複数の光源のうち、いずれかの光源の劣化が早い場合に、劣化が早い光源に対する電力の供給量を少なくすることにより、特定色の色バランスの変化を抑制するように構成されている。また、上記特許文献１には、明記されていないが、上記プロジェクタでは、複数の光源のうち、所定の光源が劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合には、予め設定された特定色を構成することができなくなるので、特定色とは異なる意図しない表示色で所定の情報が表示されてしまうと考えられる。

また、従来、プロジェクタの応用例として、ユーザの視線の前方に透明表示板を設け、透明表示板を介してユーザに視認される背景に重ねて所定の情報を投影するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。

特開２０１２−２１５７５５号公報

しかしながら、上記のようなヘッドアップディスプレイ装置では、透明表示板を介してユーザに視認される背景が変化するとともに、変化する背景に重ねて所定の情報が投影されるので、上記特許文献１に記載のプロジェクタのように、複数の光源のうち、所定の光源が劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合には、変化する背景の色にかかわらず、特定色とは異なる意図しない表示色で所定の情報が表示されると考えられる。このため、背景の色によっては、背景の色と所定の情報の意図しない表示色とが似た色（類似した色）になり、その場合には、所定の情報を視認することが困難になる場合があるという問題点が発生すると考えられる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、背景の色が変化する場合に、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報が視認し難くなるのを抑制することが可能なヘッドアップディスプレイ装置およびヘッドアップディスプレイ装置の表示方法を提供することである。

この発明の第１の局面によるヘッドアップディスプレイ装置は、ユーザの視線の前方に配置される透明表示板を介してユーザに視認される背景に重ねて所定の情報を透明表示板に投影する投影部と、投影部により透明表示板に投影される互いに異なる色の光を出射する３つ以上の光源と、透明表示板を介してユーザに視認される背景の色を検出する検出部と、３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、３つ以上の光源のうちの所定の光源以外の光源を用いて、検出部により検出された背景の色に基づく表示色で所定の情報を表示する制御を行う制御部とを備える。なお、本発明において、ヘッドアップディスプレイ装置とは、自動車や航空機などの輸送用機器に搭載されるもののみならず、ユーザが頭部に装着してユーザの視線の前方に配置することができるものも含む広い概念である。また、本発明において、透明表示板とは、板状の透明表示板のみならず、自動車や航空機などの輸送用機器のフロントガラスも含む広い概念である。また、本発明において、透明とは、透明のみならず、半透明も含む広い概念である。

この発明の第１の局面によるヘッドアップディスプレイ装置では、上記のように、制御部により、３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、３つ以上の光源のうちの所定の光源以外の光源を用いて、検出部により検出された背景の色（背景色）に基づく表示色で所定の情報を表示する制御を行うことによって、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の光源以外の光源を用いて、変化する背景の色に対して視認し易い表示色に所定の情報の表示色を変更することができる。これにより、背景の色が変化する場合に、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報が視認し難くなるのを抑制することができる。

上記第１の局面によるヘッドアップディスプレイ装置において、好ましくは、制御部は、３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、３つ以上の光源のうちの所定の光源以外の光源を用いて、検出部により検出された背景の色に基づいて決定された背景の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報を表示する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合には、所定の情報の表示色が、変化する背景の色に対して視覚的な差異がより強調される異なる色系統の表示色に変更されるので、背景の色が変化する場合に、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報をより視認し易い表示色で表示することができる。

この場合、好ましくは、３つ以上の光源は、それぞれ、少なくとも第１の色、第２の色および第３の色の光を出射するように構成されており、制御部は、３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、検出部により検出された背景の色を第１の色、第２の色および第３の色のいずれかの色系統に分類し、所定の情報の表示色を、分類した背景の色の色系統とは異なる、第１の色、第２の色および第３の色のいずれかの色系統の表示色に決定するように構成されている。このように構成すれば、所定の光源が所望の光を出射することができなくなったことに起因して、第１の色、第２の色および第３の色のいずれかの色を表示することができなくなった場合でも、背景の色が、第１の色、第２の色および第３の色のいずれかの色系統に分類されるので、所定の光源以外の光源を用いて、容易に、背景の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報を表示することができる。

上記３つ以上の光源がそれぞれ少なくとも第１の色、第２の色および第３の色の光を出射する構成において、好ましくは、制御部は、検出部により検出された背景の色を第１の色、第２の色および第３の色のそれぞれの色成分に分離し、分離した第１の色、第２の色および第３の色の各々の色レベルと明暗との関係に基づいて、検出部により検出された背景の色を第１の色、第２の色および第３の色のいずれかの色系統に分類するように構成されている。このように構成すれば、第１の色、第２の色および第３の色の各色成分の色レベルと明暗との関係に基づいて、容易に、背景の色の色系統を決定することができる。

上記３つ以上の光源がそれぞれ少なくとも第１の色、第２の色および第３の色の光を出射する構成において、好ましくは、制御部は、第１の色、第２の色および第３の色のうち、分類した背景の色とは異なる複数の色系統の表示色を表示可能な場合には、より波長の大きい色系統の表示色で所定の情報を表示する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、所定の情報が、背景の色とは異なる色系統の表示色のうち、視認性が高いより波長の大きい色系統の表示色で優先的に表示されるので、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合の所定の情報の視認性を向上させることができる。

上記背景の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報を表示する構成において、好ましくは、制御部は、３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、３つ以上の光源のうちの所定の光源以外の光源を用いて、検出部により検出された背景の色と同じ色系統の表示色で背景に重ねて下地を表示するとともに、下地に重ねて背景の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報を表示する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、背景の色と同じ色系統の下地により、背景の色とは異なる色系統の表示色で表示される所定の情報を際立たせることができるので、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合の所定の情報の視認性を向上させることができる。

上記背景の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報を表示する構成において、好ましくは、制御部は、３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、３つ以上の光源のうちの所定の光源以外の光源を用いて、検出部により検出された背景の色とは異なる色系統で表示色を順次変化させながら所定の情報を表示する制御を行うように構成されている。このように構成すれば、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、変化する背景の色に対して所定の情報の表示色が順次変化していずれかのタイミングで視認し易い表示色になるので、ユーザは所定の情報をより確実に視認することができる。

この発明の第２の局面によるヘッドアップディスプレイ装置の表示方法は、ユーザの視線の前方に配置される透明表示板を介してユーザに視認される背景に重ねて所定の情報を透明表示板に投影するステップと、透明表示板を介してユーザに視認される背景の色を検出するステップと、３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、３つ以上の光源のうちの所定の光源以外の光源を用いて、検出された背景の色に基づく表示色で所定の情報を表示するステップとを備える。なお、本発明において、ヘッドアップディスプレイ装置とは、自動車や航空機などの輸送用機器に搭載されるもののみならず、ユーザが頭部に装着してユーザの視線の前方に配置することができるものも含む広い概念である。また、本発明において、透明表示板とは、板状の透明表示板のみならず、自動車や航空機などの輸送用機器のフロントガラスも含む広い概念である。また、本発明において、透明とは、透明のみならず、半透明も含む広い概念である。

この発明の第２の局面によるヘッドアップディスプレイ装置の表示方法では、上記のように、３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、３つ以上の光源のうちの所定の光源以外の光源を用いて、検出された背景の色に基づく表示色で所定の情報を表示するステップを設けることによって、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の光源以外の光源を用いて、変化する背景の色に対して視認し易い表示色に所定の情報の表示色を変更することができる。これにより、背景の色が変化する場合に、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報が視認し難くなるのを抑制することができる。

本発明によれば、上記のように、背景の色が変化する場合に、所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報が視認し難くなるのを抑制することができる。

本発明の第１〜第３実施形態によるＨＵＤ装置の使用状態を示した図である。 本発明の第１実施形態によるＨＵＤ装置のフロントガラスに投影された所定の情報を示した図である。 本発明の第１実施形態によるＨＵＤ装置の構成を示したブロック図である。 本発明の第１実施形態によるＨＵＤ装置における背景色のＲ（赤色）成分を示したヒストグラムである。 本発明の第１実施形態によるＨＵＤ装置における背景色のＧ（緑色）成分を示したヒストグラムである。 本発明の第１実施形態によるＨＵＤ装置における背景色のＢ（青色）成分を示したヒストグラムである。 本発明の第１実施形態によるＨＵＤ装置の表示色変更処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第２実施形態によるＨＵＤ装置のフロントガラスに投影された下地および所定の情報を示した図である。 本発明の第２実施形態によるＨＵＤ装置の表示色変更処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３実施形態によるＨＵＤ装置の表示色変更処理を説明するためのフローチャートである。 本発明の第３実施形態によるＨＵＤ装置において背景色と同系色および異なる色系統の２色で順次変化させる際の表示色変化のサイクルを示した図である。 本発明の第３実施形態によるＨＵＤ装置において背景色とは異なる色系統の２色で順次変化させる際の表示色変化のサイクルを示した図である。 本発明の第１実施形態の変形例によるＨＵＤ装置を示した図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態によるＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置１００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態によるＨＵＤ装置１００は、図１に示すように、自動車２００に内蔵（搭載）されている。また、ＨＵＤ装置１００は、情報を投影するプロジェクタ部１を含んでいる。このＨＵＤ装置１００は、図２に示すように、カーナビゲーションによる経路情報や自動車の燃費情報など、ユーザに知らせる所定の情報３００を、ユーザの視線の前方に配置されるフロントガラス２に表示可能に構成されている。また、所定の情報３００は、フロントガラス２の表示領域２１に表示され、初期状態ではデフォルト色（たとえば、青緑色）に設定されている。また、所定の情報３００は、表示領域２１内において、フロントガラス２を介してユーザに視認される背景４００に重ねて表示される。また、ＨＵＤ装置１００は、据え置き型のスクリーンに投影するプロジェクタ装置とは異なり、所定の情報３００がフロントガラス２の表示領域２１に投影されるので、背景４００の色（背景色）が頻繁に変化するという特徴を有している。なお、フロントガラス２は、本発明の「透明表示板」の一例である。

また、ＨＵＤ装置１００（プロジェクタ部１）は、図３に示すように、所定の情報３００を背景４００に重ねてフロントガラス２に投影するレーザ光走査部１１と、プロジェクタ部１に対するユーザからの操作指示を受け付ける操作部１２と、３つ（青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ））のレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃと、２つのビームスプリッタ１４ａおよび１４ｂと、レンズ１５と、表示制御部１６と、ユーザに視認される背景４００の色を検出するカメラ１７と、プロジェクタ部１の各部を制御するメインＣＰＵ１８とを備えている。なお、レーザ光走査部１１は、本発明の「投影部」の一例であり、レーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃは、それぞれ、本発明の「光源」の一例である。また、カメラ１７は、本発明の「検出部」の一例であり、メインＣＰＵ１８は、本発明の「制御部」の一例である。

レーザ光走査部１１は、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ミラー１１１を含み、ＭＥＭＳミラー１１１により３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃから出射された光を走査するように構成されている。これにより、３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃから出射された光がフロントガラス２の表示領域２１に投影される。操作部１２は、ＨＵＤ装置１００（プロジェクタ部１）の電源を入れる操作やフロントガラス２に投影される所定の情報３００の表示色を所望の表示色に変更する操作など、プロジェクタ部１に対するユーザからの各種操作指示を受け付けるために設けられている。

３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃは、それぞれ、青色のレーザ光、緑色のレーザ光および赤色のレーザ光を出射するように構成されている。レーザ光源１３ａから出射された青色のレーザ光は、ビームスプリッタ１４ａおよびレンズ１５を通過してＭＥＭＳミラー１１１に照射される。レーザ光源１３ｂおよび１３ｃのそれぞれから出射された緑色のレーザ光および赤色のレーザ光は、ビームスプリッタ１４ｂを通過した後、ビームスプリッタ１４ａおよびレンズ１５を通過してＭＥＭＳミラー１１１に照射される。なお、赤色、緑色および青色は、それぞれ、本発明の「第１の色」、「第２の色」および「第３の色」の一例である。

表示制御部１６は、画像処理部１６１と、光源制御部１６２と、ＬＤ（レーザダイオード）ドライバ１６３と、ミラー制御部１６４と、ミラードライバ１６５とを含んでいる。プロジェクタ部１は、画像処理部１６１に入力された画像信号（たとえば、カーナビゲーションから送信される画像信号（経路情報に関する画像信号））に基づいて所定の情報３００を出力するように構成されている。光源制御部１６２は、ＬＤドライバ１６３を介して３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃを互いに独立して駆動させることが可能に構成されている。具体的には、光源制御部１６２は、表示領域２１内の各画素に対応する色のレーザ光が３つのレーザ光源１３ａ〜１３ｃから照射されるようにＬＤドライバ１６３を制御するように構成されている。ミラー制御部１６４は、ミラードライバ１６５を介してレーザ光走査部１１のＭＥＭＳミラー１１１を駆動させることが可能に構成されている。カメラ１７は、所定の情報３００が表示される表示領域２１に対応する背景４００の色（背景色）を検出するように構成されている。

ここで、第１実施形態では、メインＣＰＵ１８は、３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃのうち、いずれかのレーザ光源が劣化または故障した場合に、劣化または故障したレーザ光源以外のレーザ光源を用いて、カメラ１７により検出された背景４００の色（背景色）に基づく表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うように構成されている。具体的には、メインＣＰＵ１８は、３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃのいずれかのレーザ光源が劣化や故障により所望の光を出射することができなくなったことを検知可能に構成されている。そして、メインＣＰＵ１８は、３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃのいずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、使用可能な他のレーザ光源を用いて、背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示する制御を行う。

また、メインＣＰＵ１８は、３つのレーザ光源１３ａ〜１３ｃのうちのいずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、検出された背景４００の色を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のいずれかの色系統に分類するように構成されている。メインＣＰＵ１８は、図４〜図６に示すように、背景４００の色を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のそれぞれの色成分に分離し、分離した３つの色成分の各々の色レベル（階調）と明暗との関係に基づいて、背景４００の色を赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のいずれかの色系統に分類するように構成されている。

具体的には、メインＣＰＵ１８は、明暗の全範囲のうち、背景４００の色に与える影響が大きい明るい側に位置する所定範囲（たとえば、全範囲の中間位置よりも明るい側（図４〜図６の右側）の範囲）において、３色（ＲＧＢ）のうち、明るい側の色レベルの割合が最も高い（大きい）色を背景４００の色の色系統として決定する。すわなち、メインＣＰＵ１８は、上記所定範囲以外の範囲（たとえば、全範囲の中間位置よりも暗い側（図４〜図６の左側）の範囲）におけるデータを考慮することなく（無視して）、上記所定範囲のデータに基づいて、明るい側の色レベルの割合が最も高い（大きい）色を背景色の色系統として決定する。たとえば、図４〜図６に示す例では、赤色（Ｒ）は、所定範囲内における色レベルが低いとともに、緑色（Ｇ）は、所定範囲内のうちの暗い側（明暗の全範囲の中間位置側）に偏って色レベルの割合が高くなっている。その一方、青色（Ｂ）は、所定範囲内のうちの中央位置あたりにおいて色レベルの割合が高くなっており、ＲＧＢのうち、青色（Ｂ）が、明るい側の色レベルの割合が最も高い（大きい）色になっている。したがって、この場合には、メインＣＰＵ１８は、背景４００の色の色系統を青色（Ｂ）に分類（決定）する。

また、メインＣＰＵ１８は、分類した背景４００の色（背景色）の色系統に基づいて、所定の情報３００の表示色を、ＲＧＢのうち、背景４００の色の色系統とは異なる色系統の表示色に決定するように構成されている。すなわち、メインＣＰＵ１８は、背景４００の色と所定の情報３００の表示色とが同系色にならないように、所定の情報３００の表示色を決定する。

次に、図７を参照して、第１実施形態によるＨＵＤ装置１００のメインＣＰＵ１８により実施される表示色変更処理について説明する。

まず、ステップＳ１において、３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃのうち、いずれかのレーザ光源が劣化や故障により所望の光を出射することができなくなったか否かを判断し、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなるまでこの判断を繰り返す。いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合には、メインＣＰＵ１８は、ステップＳ２において、３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃのうち、いずれのレーザ光源が劣化または故障したのかを特定する。

そして、メインＣＰＵ１８は、ステップＳ３において、背景４００の色（背景色）の色系統を分類（特定）する。具体的には、メインＣＰＵ１８は、カメラ１７により検出された背景４００の色を、ＲＧＢの各々の色レベル（階調）と明暗との関係に基づいて、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のいずれかの色系統に分類する。その後、メインＣＰＵ１８は、ステップＳ４において、所望の光を出射することができないレーザ光源以外の使用可能なレーザ光源を用いて、背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示させる。

この場合、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源のうち、一方のレーザ光源のレーザ光が背景４００の色と同系色である場合には、他方のレーザ光源を用いて、背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示させる。たとえば、赤色（Ｒ）のレーザ光を出射するレーザ光源１３ｃが劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合に、背景４００の色の色系統が青色（Ｂ）である場合には、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源１３ａおよび１３ｂのうち、緑色（Ｇ）のレーザ光を出射するレーザ光源１３ｂを用いて、所定の情報３００を背景４００の色とは異なる色系統の緑色（Ｇ）で表示させる。

また、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源の両方のレーザ光が、背景４００の色とは異なる色系統である場合には、より波長の大きい色系統の表示色で所定の情報３００を表示させる。すなわち、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源により、背景４００の色とは異なる複数の色系統の表示色を表示可能な場合には、より波長の大きい色系統の表示色で所定の情報３００を表示する制御を行う。たとえば、青色（Ｂ）のレーザ光を出射するレーザ光源１３ａが劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合に、背景４００の色の色系統が青色（Ｂ）である場合には、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源１３ｂおよび１３ｃのうち、赤色（Ｒ）に対応するレーザ光源１３ｃを用いて、より波長の大きい色系統である赤色（Ｒ）で所定の情報３００を表示させる。

その後、メインＣＰＵ１８は、ステップＳ３およびＳ４の動作を繰り返すことにより、変化する背景４００の色に応じて、随時、背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示させる。

第１実施形態では、上記のように、メインＣＰＵ１８により、３つのレーザ光源１３ａ〜１３ｃのうちのいずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、他のレーザ光源を用いて、カメラ１７により検出された背景４００の色（背景色）に基づく表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うことによって、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、他のレーザ光源を用いて、変化する背景４００の色に対して視認し易い表示色に所定の情報３００の表示色を変更することができる。これにより、背景４００の色が変化する場合に、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報３００が視認し難くなるのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、３つのレーザ光源１３ａ〜１３ｃのうちのいずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、他のレーザ光源を用いて、カメラ１７により検出された背景４００の色に基づいて決定された背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うようにメインＣＰＵ１８を構成する。これにより、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合には、所定の情報３００の表示色が、変化する背景４００の色に対して視覚的な差異がより強調される異なる色系統の表示色に変更されるので、背景４００の色が変化する場合に、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報３００をより視認し易い表示色で表示することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、３つのレーザ光源１３ａ〜１３ｃのうちのいずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、カメラ１７により検出された背景４００の色をＲＧＢのいずれかの色系統に分類し、所定の情報３００の表示色を、分類した背景４００の色の色系統とは異なる、ＲＧＢのいずれかの色系統の表示色に決定するようにメインＣＰＵ１８を構成する。これにより、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなったことに起因して、ＲＧＢのいずれかの色を表示することができなくなった場合でも、背景４００の色がＲＧＢのいずれかの色系統に分類されるので、他のレーザ光源を用いて、容易に、背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、カメラ１７により検出された背景４００の色をＲＧＢのそれぞれの色成分に分離し、分離したＲＧＢの各々の色レベルと明暗との関係に基づいて、カメラ１７により検出された背景４００の色をＲＧＢのいずれかの色系統に分類するようにメインＣＰＵ１８を構成する。これにより、ＲＧＢの各色成分の色レベルと明暗との関係に基づいて、容易に、背景４００の色の色系統を決定することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＲＧＢのうち、背景４００の色とは異なる複数の色系統の表示色を表示可能な場合には、より波長の大きい色系統の表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うようにメインＣＰＵ１８を構成する。これにより、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、所定の情報３００が、背景４００の色とは異なる色系統の表示色のうち、視認性が高いより波長の大きい色系統の表示色で優先的に表示されるので、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合の所定の情報３００の視認性を向上させることができる。

（第２実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の第２実施形態によるＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置１００の構成について説明する。この第２実施形態では、背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００のみを表示する上記第１実施形態と異なり、背景４００の色と同系色（同じ色系統）の表示色で下地３１０を表示し、その下地３１０に重ねて背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示する構成について説明する。

第２実施形態によるＨＵＤ装置１００のメインＣＰＵ１８は、３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃのいずれかのレーザ光源が劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合に、使用可能な他のレーザ光源を用いて、カメラ１７により検出された背景４００の色（背景色）に基づく表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うように構成されている。具体的には、図８に示すように、メインＣＰＵ１８は、３つのレーザ光源１３ａ〜１３ｃのうち、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、背景４００の色と同系色（同じ色系統）の表示色で下地３１０を表示するとともに、その下地３１０に重ねて、下地３１０および背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示する制御を行う。下地３１０は、表示領域２１内において、所定の情報３００を取り囲むように、所定の情報３００の表示形状に沿った外形形状を有している。これにより、下地３１０の表示領域が過度に大きくなるのを抑制することが可能である。

次に、図９を参照して、第２実施形態によるＨＵＤ装置１００のメインＣＰＵ１８により実施される表示色変更処理について説明する。ここでは、図７に示した上記第１実施形態の表示色変更処理と同じ動作については、便宜上、図９において同じステップ番号を付してその説明を省略する。

ステップＳ１〜Ｓ３の後、ステップＳ４１において、メインＣＰＵ１８は、所望の光を出射することができないレーザ光源以外の使用可能なレーザ光源を用いて、背景４００の色と同系色（同じ色系統）の表示色で下地３１０を表示し、その下地３１０に重ねて背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示させる。

この場合、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源のうち、一方のレーザ光源のレーザ光が背景４００の色と同系色である場合には、その一方のレーザ光源を用いて、背景４００の色と同系色の表示色で下地３１０を表示させる。また、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源のうち、背景４００の色とは異なる色系統の他方のレーザ光源を用いて、下地３１０および背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示させる。

たとえば、赤色（Ｒ）のレーザ光を出射するレーザ光源１３ｃが劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合に、背景４００の色の色系統が青色（Ｂ）である場合には、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源１３ａおよび１３ｂのうち、青色（Ｂ）のレーザ光を出射する一方のレーザ光源１３ａを用いて、下地３１０を背景４００の色と同系色の青色（Ｂ）で表示させる。また、メインＣＰＵ１８は、緑色（Ｇ）のレーザ光を出射する他方のレーザ光源１３ｂを用いて、所定の情報３００を、青色（Ｂ）の下地３１０に重ねて下地３１０および背景４００の色とは異なる色系統の緑色（Ｇ）で表示させる。なお、下地３１０は、半透明（半透過）ではなく、不透明（不透過）の状態で表示されることが好ましい。すなわち、メインＣＰＵ１８は、下地３１０を不透明のべた塗り状態で表示するように制御することが好ましい。これにより、所定の情報３００をより際立たせて視認し易い状態にすることが可能である。

また、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源の両方のレーザ光が、背景４００の色とは異なる色系統である場合には、下地３１０を表示させることなく、より波長の大きい色系統の表示色で所定の情報３００だけを表示させる。たとえば、青色（Ｂ）のレーザ光を出射するレーザ光源１３ａが劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合に、背景４００の色の色系統が青色（Ｂ）である場合には、下地３１０を表示させることなく、使用可能なレーザ光源１３ｂおよび１３ｃのうち、赤色（Ｒ）に対応するレーザ光源１３ｃを用いて、より波長の大きい色系統である赤色（Ｒ）で所定の情報３００を表示させる。

その後、メインＣＰＵ１８は、ステップＳ３およびＳ４１の動作を繰り返すことにより、変化する背景４００の色に応じて、随時、背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示させる。

なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第２実施形態では、上記のように、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、他のレーザ光源を用いて、背景４００の色（背景色）と同じ色系統（同系色）の表示色で背景４００に重ねて下地３１０を表示するとともに、下地３１０に重ねて背景４００の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うようにメインＣＰＵ１８を構成する。これにより、背景４００と同系色の下地３１０により、背景４００の色とは異なる色系統の表示色で表示される所定の情報３００を際立たせることができるので、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合の所定の情報３００の視認性を向上させることができる。

また、第２実施形態の構成でも、上記第１実施形態と同様に、メインＣＰＵ１８により、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、他のレーザ光源を用いて、背景４００の色（背景色）に基づく表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うことによって、背景４００の色が変化する場合に、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報３００が視認し難くなるのを抑制することができる。

なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態によるＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置１００の構成について説明する。この第３実施形態では、背景４００の色とは異なる色系統の１つの表示色で所定の情報３００を表示する上記第１実施形態と異なり、背景４００の色とは異なる色系統で表示色を順次変化させながら所定の情報３００を表示する構成について説明する。

第３実施形態によるＨＵＤ装置１００のメインＣＰＵ１８は、３つのレーザ光源１３ａ、１３ｂおよび１３ｃのいずれかのレーザ光源が劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合に、使用可能な他のレーザ光源を用いて、カメラ１７により検出された背景４００の色（背景色）に基づく表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うように構成されている。具体的には、メインＣＰＵ１８は、３つのレーザ光源１３ａ〜１３ｃのうち、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、背景４００の色とは異なる色系統で表示色を連続的に順次変化させながら所定の情報３００を表示する制御を行う。すなわち、メインＣＰＵ１８は、所定の情報３００を、背景４００の色と同系色にならないように、背景４００の色とは異なる色系統のグラデーションにより表示色を連続的に徐々に変化させながら表示する制御を行う。

次に、図１０〜図１２を参照して、第３実施形態によるＨＵＤ装置１００のメインＣＰＵ１８により実施される表示色変更処理について説明する。ここでは、図７に示した上記第１実施形態の表示色変更処理と同じ動作については、便宜上、図１０において同じステップ番号を付してその説明を省略する。

ステップＳ１〜Ｓ３の後、ステップＳ４２において、メインＣＰＵ１８は、所望の光を出射することができないレーザ光源以外の使用可能なレーザ光源を用いて、背景４００の色とは異なる色系統で表示色を連続的に順次変化させながら所定の情報３００を表示させる。

この場合、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源のうち、一方のレーザ光源のレーザ光が背景４００の色と同系色である場合には、図１１に示すように、背景４００の色と同系色の一方のレーザ光源の階調を、全範囲（たとえば、０階調以上２５５階調以下）のうちの低い（小さい）側の第１範囲（たとえば、０階調以上１２７階調以下）内で変化させるとともに、背景４００の色とは異なる色系統の他方のレーザ光源の階調を、全範囲（たとえば、０階調以上２５５階調以下）のうちの上記第１範囲よりも高い（大きい）側の第２範囲（たとえば、１２８階調以上２５５階調以下）内で変化させる。第１範囲および第２範囲は、互いに範囲が重ならないように設定されている。これにより、背景４００の色と同系色のレーザ光源と、背景４００の色とは異なる色系統のレーザ光源とを用いて、背景４００の色とは異なる色系統で表示色を連続的に順次変化させながら所定の情報３００を表示させることが可能である。また、メインＣＰＵ１８は、一方のレーザ光源の階調を対応する範囲内の最大値または最小値のいずれかの値に維持した状態で、他方のレーザ光源の階調を対応する範囲内で１階調ずつ連続的に順次変化させる制御を行う。

たとえば、赤色（Ｒ）のレーザ光を出射するレーザ光源１３ｃが劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合に、背景４００の色の色系統が青色（Ｂ）である場合には、メインＣＰＵ１８は、背景４００の色と同系色のレーザ光を出射するレーザ光源１３ａの階調を、上記第１範囲（たとえば、０階調以上１２７階調以下）内で変化させるとともに、背景４００の色とは異なる色系統のレーザ光を出射するレーザ光源１３ｂの階調を、上記第２範囲（たとえば、１２８階調以上２５５階調以下）内で変化させることにより、所定の情報３００の表示色を背景４００の色とは異なる色系統で連続的に順次変化させる。

また、メインＣＰＵ１８は、使用可能なレーザ光源の両方のレーザ光が、背景４００の色とは異なる色系統である場合には、図１２に示すように、使用可能な両方のレーザ光源の階調を、それぞれ、全範囲（たとえば、０階調以上２５５階調以下）で変化させることにより、所定の情報３００の表示色を背景４００の色とは異なる色系統で連続的に順次変化させる。この際、メインＣＰＵ１８は、一方のレーザ光源の階調を最大値または最小値のいずれかの値に維持した状態で、他方のレーザ光源の階調を１階調ずつ連続的に順次変化させる制御を行う。たとえば、青色（Ｂ）のレーザ光を出射するレーザ光源１３ａが劣化や故障により所望の光を出射することができなくなった場合に、背景４００の色の色系統が青色（Ｂ）である場合には、メインＣＰＵ１８は、背景４００の色とは異なる色系統のレーザ光を出射するレーザ光源１３ｂおよび１３ｃの両方の階調を、それぞれ、全範囲（たとえば、０階調以上２５５階調以下）で変化させることにより、所定の情報３００の表示色を背景４００の色とは異なる色系統で連続的に順次変化させる。

その後、メインＣＰＵ１８は、ステップＳ３およびＳ４２の動作を繰り返すことにより、変化する背景４００の色に応じて、随時、背景４００の色とは異なる色系統で所定の情報３００の表示色を順次変化させる制御を行う。

なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

第３実施形態では、上記のように、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、他のレーザ光源を用いて、背景４００の色（背景色）とは異なる色系統で表示色を順次変化させながら所定の情報３００を表示する制御を行うようにメインＣＰＵ１８を構成する。これにより、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、変化する背景４００の色に対して所定の情報３００の表示色が順次変化していずれかのタイミングで視認し易い表示色になるので、ユーザは所定の情報３００をより確実に視認することができる。

また、第３実施形態の構成でも、上記第１実施形態と同様に、メインＣＰＵ１８により、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、他のレーザ光源を用いて、背景４００の色（背景色）に基づく表示色で所定の情報３００を表示する制御を行うことによって、背景４００の色が変化する場合に、いずれかのレーザ光源が所望の光を出射することができなくなった場合でも、所定の情報３００が視認し難くなるのを抑制することができる。

なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置を自動車に搭載する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、航空機など、自動車以外の輸送用機器に搭載してもよい。また、図１３に示す変形例のように、本発明を、プロジェクタ部１ａと、ユーザの視線の前方に配置される透明表示板２ａとを備え、ユーザの頭部に装着可能なＨＵＤ装置１００ａに適用してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の検出部の一例として、カメラを示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、透明表示板を介してユーザに視認される背景の色を検出可能であれば、色判別センサなど、カメラ以外の検出部であってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、背景の色とは異なる色系統のレーザ光を出射する１つのレーザ光源を用いて、背景の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報を表示する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、複数のレーザ光源を用いて、背景の色とは異なる色系統の表示色で所定の情報を表示してもよい。

また、上記第３実施形態では、使用可能なレーザ光源のうち、一方のレーザ光源のレーザ光が背景色と同系色である場合に、その一方のレーザ光源の階調を低い（小さい）側の第１範囲（たとえば、０階調以上１２７階調以下）内で変化させるとともに、背景色とは異なる色系統の他方のレーザ光源の階調を上記第１範囲よりも高い（大きい）側の第２範囲（たとえば、１２８階調以上２５５階調以下）内で変化させることにより、所定の情報の表示色を順次変化させる構成を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、背景色の色成分の各々の色レベル（階調）および明暗の関係（ヒストグラム分布）（図４〜図６参照）に基づいて、背景色と同系色の色と、背景色とは異なる色系統の色とが、背景色のヒストグラム分布とは反対（逆）の分布となるように、所定の情報の表示色を順次変化させる構成であってもよい。

また、上記第３実施形態では、所定の情報の表示色を連続的に順次変化させる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、所定の情報の表示色を段階的に順次変化させてもよい。この場合、たとえば、所定の情報の表示色として表示可能な色のうち、背景の色とは異なる色系統の４つの色により、所定の情報の表示色を段階的に順次変化させてもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、３つのレーザ光源を設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、４つ以上のレーザ光源を設ける構成であってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の光源の一例として、レーザ光源を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、レーザ光源以外の光源であってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、本発明の第１の色、第２の色および第３の色の一例として、それぞれ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）を示したが、本発明はこれに限られない。本発明の第１の色、第２の色および第３の色が、それぞれ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）以外の色であってもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、説明の便宜上、本発明の制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベントごとに処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。

２ フロントガラス（透明表示板）
２ａ 透明表示板
１１ レーザ光走査部（投影部）
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ レーザ光源（光源）
１７ カメラ（検出部）
１８ メインＣＰＵ（制御部）
１００、１００ａ ＨＵＤ装置
３００ 所定の情報
４００ 背景

Claims (8)

1. ユーザの視線の前方に配置される透明表示板を介してユーザに視認される背景に重ねて所定の情報を前記透明表示板に投影する投影部と、
   前記投影部により前記透明表示板に投影される互いに異なる色の光を出射する３つ以上の光源と、
   前記透明表示板を介してユーザに視認される背景の色を検出する検出部と、
   前記３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、前記３つ以上の光源のうちの前記所定の光源以外の光源を用いて、前記検出部により検出された前記背景の色に基づく表示色で前記所定の情報を表示する制御を行う制御部とを備える、ヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記制御部は、前記３つ以上の光源のうちの前記所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、前記３つ以上の光源のうちの前記所定の光源以外の光源を用いて、前記検出部により検出された前記背景の色に基づいて決定された前記背景の色とは異なる色系統の表示色で前記所定の情報を表示する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記３つ以上の光源は、それぞれ、少なくとも第１の色、第２の色および第３の色の光を出射するように構成されており、
   前記制御部は、前記３つ以上の光源のうちの前記所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、前記検出部により検出された前記背景の色を前記第１の色、前記第２の色および前記第３の色のいずれかの色系統に分類し、前記所定の情報の表示色を、分類した前記背景の色の色系統とは異なる、前記第１の色、前記第２の色および前記第３の色のいずれかの色系統の表示色に決定するように構成されている、請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記制御部は、前記検出部により検出された前記背景の色を前記第１の色、前記第２の色および前記第３の色のそれぞれの色成分に分離し、分離した前記第１の色、前記第２の色および前記第３の色の各々の色レベルと明暗との関係に基づいて、前記検出部により検出された前記背景の色を前記第１の色、前記第２の色および前記第３の色のいずれかの色系統に分類するように構成されている、請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記制御部は、前記第１の色、前記第２の色および前記第３の色のうち、分類した前記背景の色とは異なる複数の色系統の表示色を表示可能な場合には、より波長の大きい色系統の表示色で前記所定の情報を表示する制御を行うように構成されている、請求項３または４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記制御部は、前記３つ以上の光源のうちの前記所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、前記３つ以上の光源のうちの前記所定の光源以外の光源を用いて、前記検出部により検出された前記背景の色と同じ色系統の表示色で前記背景に重ねて下地を表示するとともに、前記下地に重ねて前記背景の色とは異なる色系統の表示色で前記所定の情報を表示する制御を行うように構成されている、請求項２〜５のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
7. 前記制御部は、前記３つ以上の光源のうちの前記所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、前記３つ以上の光源のうちの前記所定の光源以外の光源を用いて、前記検出部により検出された前記背景の色とは異なる色系統で表示色を順次変化させながら前記所定の情報を表示する制御を行うように構成されている、請求項２〜５のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
8. ユーザの視線の前方に配置される透明表示板を介してユーザに視認される背景に重ねて所定の情報を前記透明表示板に投影するステップと、
   前記透明表示板を介してユーザに視認される背景の色を検出するステップと、
   ３つ以上の光源のうちの所定の光源が所望の光を出射することができなくなった場合に、前記３つ以上の光源のうちの前記所定の光源以外の光源を用いて、検出された前記背景の色に基づく表示色で前記所定の情報を表示するステップとを備える、ヘッドアップディスプレイ装置の表示方法。

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