JP6500347B2

JP6500347B2 - プロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置

Info

Publication number: JP6500347B2
Application number: JP2014110449A
Authority: JP
Inventors: 祥治斎藤
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2019-04-17
Anticipated expiration: 2034-05-28
Also published as: JP2015225244A

Description

この発明は、プロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置に関し、特に、光走査部を備えるプロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置に関する。

従来、光走査部を備える画像表示装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、レーザ光源と、レーザ光源からのレーザ光をスクリーン上で走査して画像を描画するＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）ミラー（光走査部）とを備える画像表示装置が開示されている。この画像表示装置では、ＭＥＭＳミラーは、共振型のミラーであり、水平方向および垂直方向に２次元的にレーザ光を走査して、スクリーン上に画像を描画するように構成されている。

特開２０１０−１５２０６６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の画像表示装置では、ＭＥＭＳミラーの共振周波数に駆動信号の高調波成分が干渉することにより、ＭＥＭＳミラーの垂直方向における走査速度にムラが生じる場合がある。この場合、ＭＥＭＳミラーの走査速度が小さくなった走査位置では相対的に輝度が大きくなるとともに、ＭＥＭＳミラーの走査速度が大きくなった走査位置では相対的に輝度が小さくなる。この結果、垂直方向（垂直走査方向）における輝度変化が発生し、この垂直方向における輝度変化に起因する縞模様（水平方向に延びる縞模様）がユーザに視認されてしまうという問題点がある。

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、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認されるのを抑制することが可能なプロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置を提供することである。

この発明の第１の局面によるプロジェクタは、投影する画像の光を照射する光源部と、光源部からの光を水平走査方向および垂直走査方向に走査する光走査部と、光走査部により走査された光の垂直走査方向における輝度を検出するための光検出部と、光検出部により検出された輝度に基づく垂直走査方向における輝度変化に基づいて、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行う制御部と、を備え、光走査部は、ユーザが視認可能な第１領域に加えて、ユーザが視認できない第２領域にも光を走査可能に構成されており、光検出部は、第１領域に対する水平走査方向の外側に位置する第２領域の垂直走査方向の光の前記輝度変化を検出するように構成されている。

この発明の第１の局面によるプロジェクタでは、上記のように、輝度を検出する光検出部を設けるとともに、光検出部により検出された輝度に基づく垂直走査方向における輝度変化に基づいて、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行う制御部を設ける。これにより、光走査部の垂直走査方向における走査速度が変化することに起因して、画像に垂直走査方向における輝度変化が発生したとしても、光検出部により検出された輝度に基づく輝度変化に基づいて制御部により垂直走査方向における輝度変化を小さくする方向に輝度が補正されるので、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認されるのを抑制することができる。

上記第１の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、制御部は、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、光走査部の垂直走査方向の走査速度または光源部の光の出力の少なくとも一方を補正することによって、輝度を補正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、光走査部の垂直走査方向の走査速度または光源部の光の出力の少なくとも一方を制御するだけで、容易に、輝度変化を抑制することができる。

上記走査速度または光の出力の少なくとも一方を補正する構成において、好ましくは、光走査部は、１フレーム分の光を走査して、１枚の静止画像を形成するように構成されており、光検出部は、光走査部により走査される１フレーム分の光のうち一部の光の垂直走査方向における輝度変化を検出するように構成されており、制御部は、１フレーム分の光のうち一部の光の輝度変化に基づいて、静止画像全体の輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、光走査部の垂直走査方向の走査速度または光源部の光の出力の少なくとも一方を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている。ここで、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様は、水平走査方向に沿って複数帯状に発生する。したがって、上記のように構成すれば、１フレーム全てについて検出動作を行わなくとも、１フレーム分の光のうち一部の光（たとえば、水平走査方向の一部分のみにおける垂直走査方向の１フレーム分の光）の輝度変化を検出するだけで、複数帯状に発生した縞模様の垂直走査方向の位置を推定することができるので、静止画像全体の輝度変化を小さくする方向に補正することができる。その結果、簡素な構成により、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認されるのを抑制することができる。

上記走査速度または光の出力の少なくとも一方を補正する構成において、好ましくは、制御部は、プロジェクタが起動された際に、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、光走査部の垂直走査方向の走査速度または光源部の光の出力の少なくとも一方を補正することによって、輝度を補正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、プロジェクタが起動された際に自動的に補正が行われるので、補正前の画像が投影される時間を最小限に抑えることができるとともに、補正後の画像を確実にユーザに提供することができる。

上記走査速度または光の出力の少なくとも一方を補正する構成において、好ましくは、プロジェクタ内部の温度を検出するための温度検出部をさらに備え、制御部は、温度検出部による温度の検出結果に基づいて輝度を補正するか否かの判定を行うとともに、輝度を補正する場合には、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、光走査部の垂直走査方向の走査速度または光源部の光の出力の少なくとも一方を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている。ここで、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様は、光走査部の周波数特性に関連した位置に発生すると考えられる。そして、光走査部の周波数特性が温度に応じて変化するため、縞模様の発生する位置も温度に応じて変化すると考えられる。したがって、上記のように構成すれば、プロジェクタ内部の温度が変化した場合にも、輝度変化に基づいて補正することができる。これにより、より確実に、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認されるのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、制御部は、温度検出部による温度の検出結果に基づいて、プロジェクタ内部の温度変化量を取得する制御を行うとともに、取得された温度変化量が所定のしきい値以上の場合に、輝度を補正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、温度の絶対値が所定のしきい値以上の場合に輝度変化を改めて取得する場合と異なり、温度変化量（すなわち、温度の相対値）が所定のしきい値以上の場合に輝度を補正するので、プロジェクタが設置される環境の温度が高い場合にも、温度変化に応じて確実に輝度を補正することができる。

上記走査速度または光の出力の少なくとも一方を補正する構成において、好ましくは、輝度変化は、相対的に輝度の大きい明部と、相対的に輝度の小さい暗部とを含み、制御部は、光走査部の走査速度を補正する制御を行う場合には、輝度変化の明部に対応する位置を走査する際の垂直走査方向の走査速度を大きくする制御を行うとともに、輝度変化の暗部に対応する位置を走査する際の垂直走査方向の走査速度を小さくする制御を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正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、輝度変化の明部に対応する位置を走査する際の垂直走査方向の走査速度を大きくする制御を行うことにより、走査速度を大きくする分、明部の輝度を小さくすることができる。また、輝度変化の暗部に対応する位置を走査する際の垂直走査方向の走査速度を小さくする制御を行うことにより、走査速度を小さくする分、暗部の輝度を大きくすることができる。これらの結果、確実に、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正することができる。

上記走査速度または光の出力の少なくとも一方を補正する構成において、好ましくは、輝度変化は、相対的に輝度の大きい明部と、相対的に輝度の小さい暗部とを含み、制御部は、光源部の光の出力を補正する制御を行う場合には、輝度変化の明部に対応する光源部の光の出力を小さくする制御を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正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、輝度変化の明部に対応する光源部の光の出力を小さくする制御を行うことにより、光の出力が小さくなる分、明部の輝度を小さくすることができる。これにより、確実に、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正することができる。また、輝度変化の明部に対応する光源部の光の出力を小さくする制御により補正するので、輝度変化の暗部に対応する光源部の光の出力を大きくする制御により補正する場合と異なり、補正前の光源部の光の出力が最大値であることに起因して補正が行われないのを防止することができる。その結果、確実に、輝度を補正することができる。

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は、ユーザが視認する虚像に対応する画像の光を照射する光源部と、光源部からの光を水平走査方向および垂直走査方向に走査する光走査部と、光走査部により走査された光の垂直走査方向における輝度を検出するための光検出部と、光検出部により検出された輝度に基づく垂直走査方向における輝度変化に基づいて、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行う制御部と、を備え、光走査部は、ユーザが視認可能な第１領域に加えて、ユーザが視認できない第２領域にも光を走査可能に構成されており、光検出部は、第１領域に対する水平走査方向の外側に位置する第２領域の垂直走査方向の光の輝度変化を検出するように構成されている。

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では、上記のように、輝度変化を取得する制御を行うとともに、取得された輝度変化に基づいて、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行う制御部を設ける。これにより、第２の局面のヘッドアップディスプレイ装置においても、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認され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、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認されるのを抑制することが可能なプロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。

本発明の第１〜第３実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の使用形態の一例を説明するための図である。本発明の第１〜第３実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の全体構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の投影領域を説明するための図である。本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の垂直走査方向における輝度変化を説明するための図である。図４のＡ線に沿う補正前の垂直走査方向における輝度変化を説明するための模式的な図である。本発明の第１実施形態による図４のＡ線に沿う補正後の垂直走査方向における輝度変化を説明するための模式的な図である。本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の速度補正テーブルを説明するための図である。本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の補正情報作成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１実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の輝度変化補正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実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の輝度変化補正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実施形態による図４のＡ線に沿う補正後の垂直走査方向における輝度変化を説明するための模式的な図である。本発明の第３実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置の補正情報作成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１実施形態の変形例によるヘッドアップディスプレイ装置の輝度変化補正処理を説明するためのフローチャートである。

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）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１００の構成について説明する。なお、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、本発明の「プロジェクタ」の一例である。

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６００などの輸送用機器に搭載されるＨＵＤ装置である。

詳細には、ＨＵＤ装置１００は、カーナビゲーション情報および自動車６００の速度情報などの運転に関する情報を含む画像を形成する光を、フロントガラスなどのスクリーン６０１に投影（照射）するように構成されている。これにより、ユーザ（運転者）は、ＨＵＤ装置１００により投影されて、スクリーン６０１において反射された画像を形成する光を視認して、自動車６００の外側でスクリーン６０１の前方に画像の虚像を視認することが可能である。

次に、図２を参照して、ＨＵＤ装置１００の具体的な構成について説明する。

ＨＵＤ装置１００は、３つ（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））のレーザ光源１１（１１ａ、１１ｂおよび１１ｃ）と、３つのプリズム１２（１２ａ、１２ｂおよび１２ｃ）と、光走査部１３とを備えている。また、ＨＵＤ装置１００は、画像処理部１４と、光源制御部１５と、ＬＤ(レーザダイオード)ドライバ１６と、ミラー制御部１７と、ミラードライバ１８とを備えている。また、ＨＵＤ装置１００は、光検出部１９と、温度検出部２０と、記憶部２１と、制御部２２とを備えている。なお、レーザ光源１１は、本発明の「光源部」の一例である。

レーザ光源１１ａは、赤色のレーザ光を３つのプリズム１２ａ、１２ｂおよび１２ｃを通過させて光走査部１３に照射するように構成されている。また、レーザ光源１１ｂは、緑色のレーザ光をプリズム１２ｂ、１２ｃを通過させて光走査部１３に照射するように構成されている。また、レーザ光源１１ｃは、青色のレーザ光をプリズム１２ｃを通過させて光走査部１３に照射するように構成されている。

３つのプリズム１２（１２ａ、１２ｂおよび１２ｃ）は、それぞれ、３つのレーザ光（赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ））を合成して、３つのレーザ光の光軸を揃えるように構成されている。

光走査部１３は、レーザ光源１１からの光を水平走査方向に走査するための水平光走査部１３ａと、レーザ光源１１からの光を垂直走査方向に走査するための垂直光走査部１３ｂとを含んでいる。水平光走査部１３ａおよび垂直光走査部１３ｂは、共に、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍ）ミラーにより構成されている。

また、光走査部１３は、１フレーム分の光を走査して、１枚の静止画像を形成するように構成されている。そして、光走査部１３は、複数枚の静止画像を連続して形成することにより、動画像を投影可能なように構成されている。

光走査部１３では、水平光走査部１３ａは、レーザ光源１１からの光を反射させて、垂直光走査部１３ｂを介して、自動車６００（図１参照）のスクリーン６０１に対して水平走査方向に走査するように構成されている。また、垂直光走査部１３ｂは、水平光走査部１３ａにおいて反射された光を反射させて、自動車６００のスクリーン６０１に対して垂直走査方向に走査するように構成されている。これにより、光走査部１３は、レーザ光源１１からの光を、スクリーン６０１に対して水平走査方向および垂直走査方向に走査するように構成されている。その結果、静止画像または動画像が、スクリーン６０１に投影（形成）される。

また、図２および図３に示すように、光走査部１３は、ユーザが視認可能な位置（領域）に加えて、ユーザが視認不可能な位置（領域）にも光を走査可能に構成されている。具体的には、ユーザが視認可能な位置（領域）とは、ＨＵＤ装置１００外部のスクリーン６０１に投影される画像の光が出射される出射窓１００ａに対応する位置（領域）であり、ユーザが視認不可能な位置（領域）とは、ＨＵＤ装置１００の内部で、かつ、出射窓１００ａの外側の位置（領域）である。

画像処理部１４は、制御部２２による制御に基づいて、制御部２２に入力される映像信号のうちレーザ光源１１の制御に関する情報および光走査部２の制御に関する情報を、それぞれ、光源制御部１５およびミラー制御部１７に出力するように構成されている。

光源制御部１５は、入力されたレーザ光源１１の制御に関する情報に基づいて、ＬＤドライバ１６を制御して、レーザ光源１１（１１ａ〜１１ｃ）によるレーザ光の照射を制御するように構成されている。具体的には、光源制御部１５は、レーザ光走査部１３が走査するタイミングに合わせて所定の出力によりレーザ光源１１ａ〜１１ｃから照射させる制御を行うように構成されている。

ミラー制御部１７は、入力された光走査部１３の制御に関する情報に基づいて、ミラードライバ１８を制御して、光走査部１３（水平光走査部１３ａおよび垂直光走査部１３ｂ）を共振周波数により駆動させる制御を行うように構成されている。

光検出部１９は、ＯＥＩＣ（ＯｐｔｉｃａｌＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）を含み、光走査部１３により走査された光の垂直走査方向における輝度変化（図４に示す水平走査方向に沿う複数の帯状の縞模様）を検出するように構成されている。具体的には、図２および図３に示すように、光検出部１９は、ユーザが視認不可能な位置（領域）に配置されるとともに、ユーザが視認不可能な位置（領域）において、光走査部１３により走査される１フレーム分の光のうち一部の光の垂直走査方向における輝度変化（詳細は後述）を検出するように構成されている。

温度検出部２０は、サーミスタを含み、ＨＵＤ装置１００内部の温度を検出するように構成されている。

記憶部２１は、不揮発性のメモリであるＲＯＭおよび揮発性のメモリであるＲＡＭを含んでいる。記憶部２１は、制御部２２により用いられる各種のデータおよびプログラムなどが格納されるように構成されている。詳細には、記憶部２１は、後述する補正情報作成処理、輝度変化補正処理に対応するプログラムなどが格納されるように構成されている。

制御部２２は、ＨＵＤ装置１００の各構成要素を制御するように構成されている。以下、ＨＵＤ装置１００の垂直走査方向における輝度変化、および、この輝度変化の補正に関する制御部２２の構成について説明する。

まず、図４および図５を参照して、ＨＵＤ装置１００の垂直走査方向における輝度変化について説明する。

図４に示すように、ＨＵＤ装置１００では、垂直光走査部１３ｂの共振周波数に駆動信号の高調波成分が干渉することにより、ＭＥＭＳミラー（垂直光走査部１３ｂ）の走査速度にムラが生じた場合に、この垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様が発生する。すなわち、ＭＥＭＳミラーの走査速度が小さくなった走査位置では相対的に輝度が大きくなるとともに、ＭＥＭＳミラーの走査速度が大きくなった走査位置では相対的に輝度が小さくなることによって、縞模様が発生する。この状態では、垂直走査方向における輝度変化が水平方向に沿って延びる複数の帯状の縞模様として現れる。図４では、相対的に輝度の大きい（明るい）帯を白により示し、相対的に輝度の小さい（暗い）帯をハッチングにより示している。

図５では、図４のＡ線に沿った制御部２２による補正前の輝度変化の検出波形を示す。図５に示すように、垂直走査方向における輝度変化は、所定の周期を有する振動波として光検出部１９により検出される。以降、検出波形の輝度の大きい側の頂部と輝度の小さい側の頂部との平均を通る線を中心線５０として、中心線５０よりも輝度の大きい側を相対的に輝度の大きい明部と呼び、中心線５０よりも輝度の小さい側を相対的に輝度の小さい暗部と呼ぶ。この輝度変化における明部と暗部との輝度差が大きいほど、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに明瞭に視認されることになる。

そこで、第１実施形態では、制御部２２は、図６に示すように、この垂直走査方向における輝度変化を光検出部１９から取得する制御を行うとともに、取得された輝度変化に基づいて、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、垂直走査方向の走査速度（すなわち、垂直光走査部１３ｂの走査速度）を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部２２は、取得された輝度変化に基づいて、輝度変化の明部に対応する位置（図４の白の帯の位置）を走査する際の垂直光走査部１３ｂの走査速度を大きくする制御を行うとともに、輝度変化の暗部に対応する位置（図４のハッチングの帯の位置）を走査する際の垂直光走査部１３ｂの走査速度を小さくする制御を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正する制御を行うように構成されている。

より具体的には、制御部２２は、取得された輝度変化に基づいて、垂直走査方向の走査速度の速度補正テーブル（図７参照）を作成する制御を行うとともに、作成された速度補正テーブルに基づいて、垂直光走査部１３ｂを上記のように駆動させることにより、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行うように構成されている。

また、第１実施形態では、制御部２２は、光走査部１３により走査される１フレーム分の光のうち光検出部１９により検出された一部の光の輝度変化（すなわち、図５に示す輝度変化）に基づいて、静止画像全体の輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、垂直光走査部１３ｂの走査速度を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている。具体的には、水平走査方向の一部分のみにおける垂直走査方向の１フレーム分の光の輝度変化に基づいて、静止画像全体の輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、垂直光走査部１３ｂの走査速度を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている。

ここで、図７を参照して、制御部２２により作成される速度補正テーブルの一例について説明する。ここでは、光走査部１３の水平ライン（水平走査方向の走査ライン）毎の垂直走査方向の走査速度が設定される例について説明する。なお、走査速度の最大値を２５５として説明する。また、図７では、説明の容易のため、速度補正テーブルの一部（水平ラインの１番目〜２５番目に対応する部分）のみを示している。

図７では、１番目および２５番目の水平ラインが明部の最も輝度の大きい部分として検出されるとともに、１３番目の水平ラインが暗部の最も輝度の小さい部分として検出された場合について示している。すなわち、１番目および２５番目の水平ライン近傍の水平ラインが輝度変化の明部に対応する位置であり、１３番目の水平ライン近傍の水平ラインが輝度変化の暗部に対応する位置である。そして、図７の速度補正テーブルでは、明部の最も輝度の大きい部分である１番目および２５番目の水平ラインを走査する際の垂直光走査部１３ｂの走査速度が最も早くなるように設定されているとともに、暗部の最も輝度の小さい部分である１３番目の水平ラインを走査する際の垂直光走査部１３ｂの走査速度が最も小さくなるように設定されている。

そして、１番目〜１３番目（１３番目〜２５番目）の水平ラインが明部から暗部に向かう区間に対応しており、この区間では、垂直走査方向の走査速度が１番目（２５番目）の水平ラインを走査する際の走査速度から徐々に小さくなるように設定されている。また、図７では、１３番目〜２５番目の水平ラインが暗部から明部に向かう区間に対応しており、この区間では、垂直走査方向の走査速度が１３番目の水平ラインを走査する際の走査速度から徐々に早くなるように設定されている。そして、この速度補正テーブルに基づいて、垂直光走査部１３ｂを駆動させることにより、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正することが可能である。なお、図７の速度補正テーブルは一例であり、その他いずれの速度補正テーブルが用いられてもよい。

ところで、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様は、垂直光走査部１３ｂの周波数特性に関連した位置に発生すると考えられる。そして、垂直光走査部１３ｂの周波数特性が温度に応じて変化するため、縞模様の発生する位置も温度に応じて変化すると考えられる。一方、ＨＵＤ装置１００では、各部の駆動の際に発生する熱により、ＨＵＤ装置１００の起動時からＨＵＤ装置１００内部の温度が上昇する方向に変化する。したがって、ＨＵＤ装置１００内部の温度が変化した場合に、垂直光走査部１３ｂの温度が変化して、縞模様の発生する位置も変化すると考えられる。

第１実施形態では、制御部２２は、温度検出部２０からＨＵＤ装置１００内部の温度の検出結果を取得する制御を行うとともに、取得された温度の検出結果に基づいて、ＨＵＤ装置１００内部の温度変化量を取得する制御を行うように構成されている。そして、制御部２２は、取得された温度変化量が第１しきい値以上の場合に、光走査部１３により走査された光の垂直走査方向における輝度変化を光検出部１９から改めて取得する制御を行うように構成されている。そして、制御部２２は、改めて取得された輝度変化に基づいて、改めて取得された輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、垂直光走査部１３ｂの走査速度を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている。なお、第１しきい値は、輝度変化を改めて取得するか否かを判定するためのしきい値であり、設計の際実験などにより適宜決定される値である。また、第１しきい値は、本発明の「所定のしきい値」の一例である。第１実施形態では、第１しきい値として、１℃を用いる。

また、第１実施形態では、制御部２２は、ＨＵＤ装置１００が起動された際に、輝度変化を取得する制御を行うとともに、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行うように構成されている。また、制御部２２は、ＨＵＤ装置１００が起動された後、ＨＵＤ装置１００内部の温度が定常状態（温度変化がほとんどなくなった状態）になったか否かを判定する制御を行うように構成されている。具体的には、制御部２２は、ＨＵＤ装置１００内部の温度変化量が第２しきい値以上であるか否かを判定することによって、ＨＵＤ装置１００内部の温度が定常状態になったか否かを判定する制御を行うように構成されている。より具体的には、制御部２２は、ＨＵＤ装置１００内部の温度変化量が第２しきい値以上である場合には、定常状態ではないと判定する制御を行い、第２しきい値以上ではない場合には、定常状態であると判定する制御を行うように構成されている。なお、第２しきい値は、ＨＵＤ装置１００内部の温度が定常状態になったか否かを判定するためのしきい値であり、設計の際実験などにより適宜決定される値である。第１実施形態では、第２しきい値として、３℃を用いる。

また、制御部２２は、ＨＵＤ装置１００内部の温度が定常状態ではない場合には、第１回数のフレーム毎に輝度変化を取得する制御を行うとともに、輝度を補正する制御を行うように構成されている。これにより、温度上昇が比較的急激なＨＵＤ装置１００の起動から定常状態になるまでの間に、縞模様の位置が温度に応じて随時変化したとしても、迅速に輝度を補正することが可能である。なお、第１回数は、設計の際実験などにより適宜決定される値である。

また、制御部２２は、ＨＵＤ装置１００内部の温度が定常状態である場合には、第１回数よりも多い第２回数のフレーム毎で、かつ、温度変化量が第１しきい値以上である場合に、輝度変化を取得する制御を行うとともに、輝度を補正する制御を行うように構成されている。これにより、温度変化がほとんどなくなった定常状態では、輝度変化を取得して輝度を補正する制御を行う頻度を減らすことができるので、頻度を減らした分、制御部２２の処理負荷を軽減することが可能である。また、定常状態では、縞模様の位置がほとんど変化しないと考えられるので、頻度を減らしたとしても、十分に、縞模様がユーザに視認されるのを抑制することが可能である。なお、第２回数は、設計の際実験などにより適宜決定される値である。

次に、図８および図９を参照して、ＨＵＤ装置１００における上記した輝度変化における補正に関する制御について詳細に説明する。まず、図８を参照して、ＨＵＤ装置１００における補正情報作成処理についてフローチャートに基づいて説明する。

まず、図８に示すように、ステップＳ１において、垂直走査方向における輝度変化を取得する制御が制御部２２（図２参照）により行われる。具体的には、ユーザが視認不可能な領域において光検出部１９（図２参照）により検出された垂直走査方向における輝度変化を取得する制御が制御部２２により行われる。これにより、垂直方向における輝度変化に起因する横縞が静止画像全体のいずれの位置に生じているかを判別することが可能である。

そして、ステップＳ２において、垂直走査方向の走査速度の速度補正テーブルを作成する制御が制御部２２により行われる。具体的には、ステップＳ１において取得された輝度変化に基づいて、静止画像全体の輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正するように、垂直走査方向における走査速度（すなわち、垂直光走査部１３ｂの走査速度）を補正するための速度補正テーブルを作成する制御が制御部２２により行われる。そして、作成された速度補正テーブルに基づいて、垂直光走査部１３ｂ（図２参照）が駆動されることにより、垂直走査方向における輝度変化の明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度が補正される。そして、ステップＳ２の処理の実行後、この補正情報作成処理が終了される。

次に、図９を参照して、ＨＵＤ装置１００における輝度変化補正処理についてフローチャートに基づいて説明する。

まず、図９に示すように、ステップＳ１１において、ＨＵＤ装置１００の起動を確認する制御が制御部２２により行われる。すなわち、ＨＵＤ装置１００がオフ状態からオン状態に切り替わったことが制御部２２により確認される。

そして、ステップＳ１２において、第１回数分のフレームの画像を投影する制御が制御部２２により行われる。具体的には、光走査部１３により第１回数分のフレームの光を走査して、第１回数に相当する枚数の静止画像を形成（投影）する制御が制御部２２により行われる。この際、輝度変化の補正が行われていないので、投影された静止画像には、図４に示す縞模様が発生する。

そして、ステップＳ１３において、ＨＵＤ装置１００内部の温度を取得する制御が制御部２２により行われる。

そして、ステップＳ１４において、補正情報作成処理（図８参照）が制御部２２により実行される。すなわち、ステップＳ１２において投影された画像の垂直走査方向における輝度変化を取得する制御、および、取得された輝度変化に基づいて、速度補正テーブルを作成する制御が制御部２２により行われる。

そして、ステップＳ１５において、再び、第１回数分のフレームの画像を投影する制御が制御部２２により行われる。この際、輝度変化の補正が行われているので、縞模様が抑制された状態で、静止画像が投影される。

そして、ステップＳ１６において、再び、ＨＵＤ装置１００内部の温度を取得する制御が制御部２２により行われる。

そして、ステップＳ１７において、温度変化量が第２しきい値（３℃）以上であるか否かを判定する制御が制御部２２により行われる。すなわち、ステップＳ１７では、ＨＵＤ装置１００内部の温度が定常状態であるか否かを判定する制御が制御部２２により行われる。初回の判定では、ステップＳ１３において取得されたＨＵＤ装置１００内部の温度と、ステップＳ１６において取得されたＨＵＤ装置１００内部の温度との差が、第２しきい値以上であるか否かが判定される。第２しきい値以上である場合には、定常状態ではないと判定されて、ステップＳ１４に戻り、補正情報作成処理を実行する。２回目以降の判定では、前回ステップＳ１６において取得されたＨＵＤ装置１００内部の温度と、今回ステップＳ１６において取得されたＨＵＤ装置１００内部の温度との差が、第２しきい値以上であるか否かが判定される。そして、ＨＵＤ装置１００では、ＨＵＤ装置１００内部の温度が定常状態になるまで、ステップＳ１４〜Ｓ１７の処理が繰り返される。また、ステップＳ１７において、温度変化量が第２しきい値以上ではない場合には、ステップＳ１８に進む。

そして、ステップＳ１８において、第１回数よりも多い第２回数分のフレームの画像を投影する制御が制御部２２により行われる。

そして、ステップＳ１９において、再び、ＨＵＤ装置１００内部の温度を取得する制御が制御部２２により行われる。

そして、ステップＳ２０において、温度変化量が第１しきい値（１℃）以上であるか否かを判定する制御が制御部２２により行われる。すなわち、ステップＳ２０では、定常状態で、輝度変化を改めて取得するか否かを判定する制御が制御部２２により行われる。初回の判定では、ステップＳ１８に進む直前のステップＳ１６において取得されたＨＵＤ装置１００内部の温度と、ステップＳ１９において取得されたＨＵＤ装置１００内部の温度との差が、第１しきい値以上であるか否かが判定される。第１しきい値以上ではない場合には、輝度変化を改めて取得する必要がないと判定されて、ステップＳ１８に戻る。２回目以降の判定では、前回ステップＳ１９において取得されたＨＵＤ装置１００内部の温度と、今回ステップＳ１９において取得されたＨＵＤ装置１００内部の温度との差が、第２しきい値以上であるか否かが判定される。そして、ＨＵＤ装置１００では、ＨＵＤ装置１００内部の温度変化量が第１しきい値以上ではない場合には、ステップＳ１８〜Ｓ２０の処理が繰り返される。また、ステップＳ２０において、温度変化量が第１しきい値以上である場合には、ステップＳ２１に進む。

そして、ステップＳ２１において、補正情報作成処理（図８参照）が制御部２２により実行される。これにより、輝度変化を改めて取得する制御が行われるとともに、取得された輝度変化に基づいて、輝度を補正する制御が制御部２２により行われる。その後、ステップＳ１８に戻り、ステップＳ１８〜Ｓ２１の処理が繰り返される。

第１実施形態では、以下のような効果を得ることができる。

第１実施形態では、上記のように、垂直走査方向における輝度変化を検出する光検出部１９を設けるとともに、光検出部１９により検出された輝度変化に基づいて、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行う制御部２２を設ける。これにより、光走査部１３の垂直走査方向における走査速度が変化することに起因して、画像に垂直走査方向における輝度変化が発生したとしても、光検出部１９により検出された輝度変化に基づいて制御部２２により垂直走査方向における輝度変化を小さくする方向に輝度が補正されるので、輝度変化が小さくなった分、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認され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、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、光走査部１３の垂直走査方向の走査速度（すなわち、垂直光走査部１３ｂの走査速度）を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように制御部２２を構成する。これにより、レーザ光源１１の光の出力を制御するだけで、容易に、輝度変化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、１フレーム分の光を走査して、１枚の静止画像を形成するように光走査部１３を構成する。そして、光走査部１３により走査される１フレーム分の光のうち一部の光の垂直走査方向における輝度変化を検出するように光検出部１９を構成する。そして、１フレーム分の光のうち一部の光の輝度変化に基づいて、静止画像全体の輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、光走査部１３の垂直走査方向の走査速度補正することによって、輝度を補正する制御を行うように制御部２２を構成する。ここで、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様は、水平走査方向に沿って複数帯状に発生する。したがって、上記のように構成することによって、１フレーム全てについて検出動作を行わなくとも、１フレーム分の光のうち一部の光（たとえば、図３に示すように、水平走査方向の一部分のみにおける垂直走査方向の１フレーム分の光）の輝度変化を検出するだけで、複数帯状に発生した縞模様の垂直走査方向の位置を推定することができるので、静止画像全体の輝度変化を小さくする方向に補正することができる。その結果、簡素な構成により、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認され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、ユーザが視認可能な位置に加えて、ユーザが視認不可能な位置にも光を走査可能に光走査部１３を構成する。そして、ユーザが視認不可能な位置に配置されるとともに、ユーザが視認不可能な位置において、光走査部１３により走査される１フレーム分の光のうち一部の光の垂直走査方向における輝度変化を検出するように光検出部１９を構成する。これにより、ユーザが光走査部１３により走査された光を視認不可能な位置に光検出部１９を配置することにより、ユーザにより視認される光（画像を構成する光）を妨害することなく、光検出部１９により垂直走査方向における輝度変化を検出することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、ＨＵＤ装置１００が起動された際に、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、光走査部１３の垂直走査方向の走査速度を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように制御部２２を構成する。これにより、ＨＵＤ装置１００が起動された際に自動的に補正が行われるので、補正前の画像が投影される時間を最小限に抑えることができるとともに、補正後の画像を確実にユーザに提供することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、温度検出部２０による温度の検出結果に基づいて、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、光走査部１３の垂直走査方向の走査速度を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように制御部２２を構成する。ここで、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様は、光走査部１３の周波数特性に関連した位置に発生すると考えられる。そして、光走査部１３の周波数特性が温度に応じて変化するため、縞模様の発生する位置も温度に応じて変化すると考えられる。したがって、上記のように構成することによって、ＨＵＤ装置１００内部の温度が変化した場合にも、輝度変化を取得して補正することができる。これにより、より確実に、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認され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、温度検出部２０による温度の検出結果に基づいて、ＨＵＤ装置１００内部の温度変化量を取得する制御を行うとともに、取得された温度変化量が所定のしきい値以上の場合に、輝度を補正する制御を行うように制御部２２を構成する。これにより、温度の絶対値が所定のしきい値以上の場合に輝度変化を改めて取得する場合と異なり、温度変化量（すなわち、温度の相対値）が所定のしきい値以上の場合に輝度を補正するので、ＨＵＤ装置１００が設置される環境の温度が高い場合にも、温度変化に応じて確実に輝度を補正することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、輝度変化の明部に対応する位置を走査する際の垂直走査方向の走査速度を大きくする制御を行うとともに、輝度変化の暗部に対応する位置を走査する際の垂直走査方向の走査速度を小さくする制御を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正する制御を行うように制御部２２を構成する。これにより、輝度変化の明部に対応する位置を走査する際の垂直走査方向の走査速度を大きくする制御を行うことにより、走査速度が大きくする分、明部の輝度を小さくすることができる。また、輝度変化の暗部に対応する位置を走査する際の垂直走査方向の走査速度を小さくする制御を行うことにより、走査速度が小さくする分、暗部の輝度を大きくすることができる。これらの結果、確実に、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正することができる。

（第２実施形態）
次に、図１、図２、図８および図１０を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、ＨＵＤ装置１００内部の温度が定常状態であるか否かの判定をＨＵＤ装置１００内部の温度に基づいて行った上記第１実施形態とは異なり、ＨＵＤ装置２００内部の温度が定常状態であるか否かの判定を、ＨＵＤ装置２００の起動時からの経過時間に基づいて行う例について説明する。なお、ＨＵＤ装置２００は、本発明の「プロジェクタ」の一例である。

本発明の第２実施形態によるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置２００は、図１に示すように、輸送用機器に搭載されている。また、ＨＵＤ装置２００は、図２に示すように、制御部１２２を備えている、なお、上記第１実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。

制御部１２２は、上記第１実施形態と同様に、垂直走査方向における輝度変化を光検出部１９から取得する制御を行うとともに、取得された輝度変化に基づいて、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、垂直走査方向の走査速度（すなわち、垂直光走査部１３ｂの走査速度）を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている。また、制御部１２２は、ＨＵＤ装置２００が起動された際に、輝度変化を取得する制御を行うとともに、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行うように構成されている。また、制御部１２２は、ＨＵＤ装置２００が起動された後、ＨＵＤ装置２００内部の温度が定常状態になったか否かを判定する制御を行うように構成されている。

具体的には、第２実施形態では、制御部１２２は、ＨＵＤ装置２００が起動されてから経過した時間が所定の時間に達したか否かを判定することによって、ＨＵＤ装置２００内部の温度が定常状態になったか否かを判定する制御を行うように構成されている。より具体的には、制御部１２２は、ＨＵＤ装置２００が起動されてから経過した時間が所定の時間に達していない場合には、定常状態ではないと判定する制御を行い、所定の時間に達している場合には、定常状態であると判定する制御を行うように構成されている。なお、所定の時間は、ＨＵＤ装置２００内部の温度が定常状態になったか否かを判定するための時間であり、設計の際実験などにより適宜決定される値である。たとえば、ＨＵＤ装置２００について定常状態に達するまでの時間を測定しておき、この値を用いればよい。第２実施形態では、所定の時間として、６０分を用いる。

次に、図１０を参照して、ＨＵＤ装置２００における輝度変化補正処理についてフローチャートに基づいて説明する。なお、図９に示した上記第１実施形態と同一の処理については、同じ符号を付してその説明を省略する。

まず、ステップＳ１１において、ＨＵＤ装置２００（図２参照）の起動が確認された後、ステップＳ３１において、ＨＵＤ装置２００が起動されてから経過した時間を測定するためのタイマが起動される。

そして、ステップＳ３２において、第１回数分のフレームの画像を投影する制御が制御部１２２（図２参照）により行われる。この際、輝度変化の補正が行われていないので、投影された静止画像には、縞模様が発生する。

そして、ステップＳ３３において、補正情報作成処理（図８参照）が制御部２２により実行される。なお、第２実施形態では、上記第１実施形態とは異なり、ＨＵＤ装置２００内部の温度が定常状態であるか否かの判定を、ＨＵＤ装置２００の起動時からの経過時間に基づいて行うので、定常状態になる前のＨＵＤ装置２００内部の温度を取得する制御は行われない。

そして、ステップＳ３４において、再び、第１回数分のフレームの画像を投影する制御が制御部１２２により行われる。この際、輝度変化の補正が行われているので、縞模様が抑制された状態で、静止画像が投影される。

そして、ステップＳ３５において、タイマにより測定されている時間が所定の時間（起動から６０分）に達したか否かを判定する制御が制御部１２２により行われる。すなわち、ステップＳ３５では、ＨＵＤ装置２００内部の温度が定常状態であるか否かを判定する制御が制御部１２２により行われる。所定の時間に達していない場合には、定常状態ではないと判定されて、ステップＳ３３に戻り、補正情報作成処理を実行する。そして、ＨＵＤ装置２００では、タイマにより測定されている時間が所定の時間に達するまで、ステップＳ３３〜Ｓ３５の処理が繰り返される。そして、ステップＳ３５において、タイマにより測定されている時間が所定の時間に達している場合には、ステップＳ１８に進む。以降の処理は、第１実施形態と同様である。

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、以下のような効果を得ることができる。

第２実施形態では、上記のように、光検出部１９により検出された輝度変化に基づいて、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行う制御部１２２を設ける。これにより、上記第１実施形態と同様に、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認されるのを抑制することができる。

また、第２実施形態では、上記のように、ＨＵＤ装置２００が起動されてから経過した時間が所定の時間に達したか否かを判定することによって、ＨＵＤ装置２００内部の温度が定常状態になったか否かを判定する制御を行うように制御部１２２を構成する。これにより、ＨＵＤ装置２００が起動されてから経過した時間を測定するだけで、簡便な構成により、ＨＵＤ装置２００内部の温度が定常状態になったか否かを判定することができる。

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、図１、図２、図８、図１１および図１２を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、垂直光走査部１３ｂの走査速度を補正することによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正した上記第１および第２実施形態とは異なり、レーザ光源１１の光の出力を補正することによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する例について説明する。

本発明の第３実施形態によるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置３００は、図１に示すように、輸送用機器に搭載されている。また、ＨＵＤ装置３００は、図２に示すように、制御部２２２を備えている、なお、上記第１および第２実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、ヘッドアップディスプレイ装置３００は、本発明の「プロジェクタ」の一例である。

第３実施形態では、制御部２２２は、垂直走査方向における輝度変化を光検出部１９から取得する制御を行うとともに、取得された輝度変化に基づいて、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、レーザ光源１１（１１ａ、１１ｂおよび１１ｃ）の光の出力を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている。具体的には、図１１に示すように、制御部２２２は、取得された輝度変化に基づいて、輝度変化の明部に対応する（光走査部１３により明部が走査される際の）レーザ光源１１の光の出力を小さくする制御を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行うように構成されている。

より具体的には、第３実施形態では、制御部２２２は、取得された輝度変化に基づいて、レーザ光源１１の光の出力の出力補正テーブルを作成する制御を行うとともに、作成された出力補正テーブルに基づいて、レーザ光源１１（１１ａ、１１ｂおよび１１ｃ）からレーザ光を所定の出力により出射させることにより、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行うように構成されている。なお、出力補正テーブルは、図７に示した速度補正テーブルと同様に光走査部１３の水平ライン毎のレーザ光源１１の出力が設定される出力補正テーブルでもよいし、その他いずれの出力補正テーブルが用いられてもよい。

次に、図１２を参照して、ＨＵＤ装置３００における補正情報作成処理についてフローチャートに基づいて説明する。なお、図８に示した上記第１実施形態と同一の処理については、同じ符号を付してその説明を省略する。

まず、図１２に示すように、ステップＳ１において、垂直走査方向における輝度変化を取得する制御が行われた後、ステップＳ２ａにおいて、レーザ光源１１（図２参照）の光の出力の出力補正テーブルを作成する制御が制御部２２２（図２参照）により行われる。具体的には、ステップＳ１において取得された輝度変化に基づいて、静止画像全体の輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正するように、レーザ光源１１の光の出力を補正するための出力補正テーブルを作成する制御が制御部２２により行われる。そして、作成された出力補正テーブルに基づいて、レーザ光源１１からレーザ光を所定の出力により出射させることにより、垂直走査方向における輝度変化の明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度が補正される。そして、ステップＳ２ａの処理の実行後、この補正情報作成処理が終了される。そして、補正情報作成処理を含む輝度変化補正処理が、ＨＵＤ装置３００においても実行される。

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、以下のような効果を得ることができる。

第３実施形態では、上記のように、光検出部１９により検出された輝度変化に基づいて、輝度変化における輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行う制御部２２２を設ける。これにより、上記第１実施形態と同様に、垂直走査方向における輝度変化に起因する縞模様がユーザに視認されるのを抑制することができる。

また、第３実施形態では、上記のように、輝度変化の明部に対応するレーザ光源１１（１１ａ、１１ｂおよび１１ｃ）の光の出力を小さくする制御を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正する制御を行うように制御部２２２を構成する。これにより、輝度変化の明部に対応するレーザ光源１１の光の出力を小さくする制御を行うことにより、光の出力が小さくなる分、明部の輝度を小さくすることができる。これにより、確実に、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正することができる。また、輝度変化の明部に対応するレーザ光源１１の光の出力を小さくする制御により補正するので、輝度変化の暗部に対応するレーザ光源１１の光の出力を大きくする制御により補正する場合と異なり、補正前のレーザ光源１１の光の出力が最大値であることに起因して補正が行われないのを防止することができる。その結果、確実に、輝度を補正することができる。

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（変形例）が含まれる。

たとえば、上記第１〜第３実施形態では、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１００（２００、３００）としてのプロジェクタに本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、ＨＵＤ装置としてのプロジェクタ以外のプロジェクタにも適用可能である。たとえば、ＰＣまたはテレビジョン装置などの外部機器からの映像を投影するプロジェクタに本発明を適用してもよい。

また、上記第１〜第３実施形態では、輸送用機器に搭載されるＨＵＤ装置１００（２００、３００）に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、輸送用機器に搭載されるＨＵＤ装置以外のＨＵＤ装置にも適用可能である。

また、上記第１および第２実施形態では、光走査部１３の垂直走査方向の走査速度を、第３実施形態では、レーザ光源１１の光の出力を、各々補正することによって、輝度を補正した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光走査部の垂直走査方向の走査速度およびレーザ光源の光の出力の両方を補正することによって、輝度を補正してもよい。

また、上記第１実施形態では、１フレーム分の光のうち一部の光の垂直走査方向における輝度変化に基づいて、輝度を補正した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１フレーム分の光のうち全部の光の垂直走査方向における輝度変化に基づいて、輝度を補正してもよい。

また、上記第１実施形態では、ユーザが視認不可能な位置に光検出部１９を配置するとともに、この位置において、輝度変化を検出した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ユーザが視認可能な位置に光検出部を配置するとともに、この位置において、輝度変化を検出してもよい。

また、上記第１実施形態では、光検出部１９により輝度変化を検出して、光検出部１９により検出された輝度変化を制御部２２が取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、光検出部により輝度を検出して、光検出部により検出された輝度に基づいて、輝度変化を制御部２２が取得（算出）してもよい。

また、上記第１実施形態では、ＨＵＤ装置１００が起動された際に、輝度変化を取得して、輝度を補正した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＨＵＤ装置が起動された際に、輝度変化を取得して、輝度を補正しなくともよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ＨＵＤ装置１００（２００）内部の温度変化量が第１しきい値以上の場合に、輝度変化を改めて取得した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＨＵＤ装置内部の温度が所定のしきい値以上の場合に、輝度変化を改めて取得してもよい。

また、上記第１実施形態では、水平光走査部１３ａにより水平走査方向に、垂直光走査部１３ｂにより垂直走査方向に光を走査した例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、１つの光走査部により水平走査方向および垂直走査方向に光を走査してもよい。この場合、この光走査部の垂直走査方向の走査速度を補正すればよい。

また、上記第１実施形態では、輝度変化の明部に対応する位置を走査する際の垂直光走査部１３ｂの走査速度を大きくする制御を行うとともに、輝度変化の暗部に対応する位置を走査する際の垂直光走査部１３ｂの走査速度を小さくする制御を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正する制御を制御部２２により行った例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、輝度変化の明部に対応する位置を走査する際の垂直光走査部１３ｂの走査速度を大きくする制御、または、輝度変化の暗部に対応する位置を走査する際の垂直光走査部１３ｂの走査速度を小さくする制御のいずれか一方のみを行うことにより、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正する制御を制御部により行ってもよい。

また、上記第３実施形態では、輝度変化の明部に対応するレーザ光源１１の光の出力を小さくする制御を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を制御部２２２により行った例を示したが本発明はこれに限られない。本発明では、輝度変化の暗部に対応するレーザ光源の光の出力を大きくする制御を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を制御部により行ってもよい。また、輝度変化の暗部に対応するレーザ光源１１の光の出力を大きくする制御、および、輝度変化の明部に対応するレーザ光源１１の光の出力を小さくする制御の両方を行うことによって、輝度変化における明部と暗部との輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を制御部により行ってもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、ＨＵＤ装置１００（２００）内部の温度が定常状態になったか否かを判定するとともに、定常状態であるか否かに応じて、補正情報作成処理を行う頻度を異ならせた例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、ＨＵＤ装置内部の温度が定常状態であるか否かに関わらず、同じ頻度で補正情報作成処理を行ってもよい。

たとえば、図１３に示す変形例の輝度変化補正処理のように、ＨＵＤ装置内部の温度が定常状態であるか否かに関わらず、温度変化量が第１しきい値以上である場合に、補正情報作成処理を改めて実行するようにしてもよい。図１３の輝度変化補正処理では、ステップＳ４１においてＨＵＤ装置の起動が制御部により確認された後、ステップＳ４２において、第１回数分のフレームの画像が投影される。そして、ステップＳ４３において、ＨＵＤ装置内部の温度を取得する制御が行われるとともに、ステップＳ４４において、補正情報作成処理が実行される。そして、ステップＳ４５において、再び、第１回数分のフレームの画像が投影された後、ステップＳ４６において、再び、ＨＵＤ装置内部の温度を取得する制御が行われる。そして、ステップＳ４７において、温度変化量が第１しきい値以上であるか否かを判定する制御が制御部により行われる。温度変化量が第１しきい値以上である場合には、ステップＳ４４に進み、改めて補正情報作成処理が実行される。また、温度変化量が第１しきい値以上ではない場合には、ステップＳ４５に進み、ステップＳ４５〜Ｓ４７の処理が繰り返される。

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２２（１２２、２２２）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２２（１２２、２２２）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。

１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃレーザ光源（光源部）
１３光走査部
１３ａ水平光走査部
１３ｂ垂直光走査部
１９光検出部
２０温度検出部
２２、１２２、２２２制御部
１００、２００、３００ヘッドアップディスプレイ装置（プロジェクタ）

Claims

投影する画像の光を照射する光源部と、
前記光源部からの光を水平走査方向および垂直走査方向に走査する光走査部と、
前記光走査部により走査された光の前記垂直走査方向における輝度を検出するための光検出部と、
前記光検出部により検出された輝度に基づく前記垂直走査方向における輝度変化に基づいて、前記輝度変化における輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行う制御部と、を備え、
前記光走査部は、ユーザが視認可能な第１領域に加えて、ユーザが視認できない第２領域にも光を走査可能に構成されており、
前記光検出部は、前記第１領域に対する前記水平走査方向の外側に位置する前記第２領域の前記垂直走査方向の光の前記輝度変化を検出するように構成されている、プロジェクタ。
前記制御部は、前記輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、前記光走査部の前記垂直走査方向の走査速度または前記光源部の光の出力の少なくとも一方を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている、請求項１に記載のプロジェクタ。
前記光走査部は、１フレーム分の光を走査して、１枚の静止画像を形成するように構成されており、
前記光検出部は、前記光走査部により走査される１フレーム分の光のうち一部の光の前記垂直走査方向における前記輝度変化を検出するように構成されており、
前記制御部は、前記１フレーム分の光のうち一部の光の前記輝度変化に基づいて、前記静止画像全体の前記輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、前記光走査部の前記垂直走査方向の走査速度または前記光源部の光の出力の少なくとも一方を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている、請求項２に記載のプロジェクタ。
前記制御部は、前記プロジェクタが起動された際に、前記輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、前記光走査部の前記垂直走査方向の走査速度または前記光源部の光の出力の少なくとも一方を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている、請求項２または３に記載のプロジェクタ。
前記プロジェクタ内部の温度を検出するための温度検出部をさらに備え、
前記制御部は、前記温度検出部による温度の検出結果に基づいて輝度を補正するか否かの判定を行うとともに、輝度を補正する場合には、前記輝度変化における輝度差が小さくなる方向に、前記光走査部の前記垂直走査方向の走査速度または前記光源部の光の出力の少なくとも一方を補正することによって、輝度を補正する制御を行うように構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
前記制御部は、前記温度検出部による温度の検出結果に基づいて、前記プロジェクタ内部の温度変化量を取得する制御を行うとともに、取得された前記温度変化量が所定のしきい値以上の場合に、輝度を補正する制御を行うように構成されている、請求項５に記載のプロジェクタ。
前記輝度変化は、相対的に輝度の大きい明部と、相対的に輝度の小さい暗部とを含み、
前記制御部は、前記光走査部の走査速度を補正する制御を行う場合には、前記輝度変化の明部に対応する位置を走査する際の前記垂直走査方向の走査速度を大きくする制御を行うとともに、前記輝度変化の暗部に対応する位置を走査する際の前記垂直走査方向の走査速度を小さくする制御を行うことによって、前記輝度変化における前記明部と前記暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正する制御を行うように構成されている、請求項２〜６のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
前記輝度変化は、相対的に輝度の大きい明部と、相対的に輝度の小さい暗部とを含み、
前記制御部は、前記光源部の光の出力を補正する制御を行う場合には、前記輝度変化の明部に対応する前記光源部の光の出力を小さくする制御を行うことによって、前記輝度変化における前記明部と前記暗部との輝度差が小さくなる方向に、輝度を補正する制御を行うように構成されている、請求項２〜７のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
ユーザが視認する虚像に対応する画像の光を照射する光源部と、
前記光源部からの光を水平走査方向および垂直走査方向に走査する光走査部と、
前記光走査部により走査された光の前記垂直走査方向における輝度を検出するための光検出部と、
前記光検出部により検出された輝度に基づく前記垂直走査方向における輝度変化に基づいて、前記輝度変化における輝度差が小さくなる方向に輝度を補正する制御を行う制御部と、を備え、
前記光走査部は、ユーザが視認可能な第１領域に加えて、ユーザが視認できない第２領域にも光を走査可能に構成されており、
前記光検出部は、前記第１領域に対する前記水平走査方向の外側に位置する前記第２領域の前記垂直走査方向の光の前記輝度変化を検出するように構成されている、ヘッドアップディスプレイ装置。