JP6676953B2 - 画像表示装置、画像表示方法及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、画像表示装置、画像表示方法及びプログラムに関する。
レーザ光を走査ミラーに反射させることにより走査させ、画像をスクリーンに投影するレーザスキャン方式の画像表示装置が知られている。ここで、画像表示装置の周囲が明るい等、画像表示装置の周囲の状況によっては、スクリーンに投影される画像の輝度を高くすることが望まれる。このような場合において、レーザ光の強度を高くすることで、全体的に画像の輝度を高くすることができる。しかしながら、レーザ光の強度を高くすることは、設計上又はコスト上の理由等により困難なことがある。
この技術に関連し、特許文献１には、走査速度を遅くすることで輝度を高くする技術が開示されている。具体的には、レーザ光の強さが一定の場合、走査速度が遅いほどレーザ光はその領域に長く留まる事になるため、レーザ光の走査速度の遅い部分の輝度は高くなる。
特開２０１１−１６６３９６号公報
特許文献１に開示された技術を用いて、単に走査速度を遅くすると、１フレームごとのフレーム走査時間つまりフレームレートが不均一となるおそれがある。逆に、フレーム走査時間を一定にしようとすると、アスペクト比等のフレームサイズが不均一となるおそれがある。
上記課題に鑑み、本発明は、フレーム走査時間及びフレームサイズを一定にしつつ、コンテンツに対応する箇所の輝度を高くすることが可能な画像表示装置、画像表示方法及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明の画像表示装置は、レーザ光を出力するレーザ光源部と、前記レーザ光を反射して走査する走査ミラー部と、入力された表示画像データに対応する表示画像が表示されるように前記レーザ光源部を制御するレーザ光制御部と、前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように前記走査ミラー部を制御する走査制御部とを有し、予め定められた条件が満たされる場合に、前記走査制御部は、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在する第１の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、垂直走査速度を一定速度として１つのフレームの表示に要するフレーム走査時間が一定時間となるときの前記一定速度よりも遅い第１の速度とし、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在しない第２の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、前記フレーム走査時間が前記一定時間となるように前記一定速度よりも速い第２の速度とする。
また、本発明の画像表示方法は、表示画像データを取得し、予め定められた条件が満たされる場合に、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在する第１の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、垂直走査速度を一定速度として１つのフレームの表示に要するフレーム走査時間が一定時間となるときの前記一定速度よりも遅い第１の速度とし、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在しない第２の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、前記フレーム走査時間が前記一定時間となるように前記一定速度よりも速い第２の速度として、前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように制御する。
また、本発明のプログラムは、表示画像データを取得するステップと、予め定められた条件が満たされる場合に、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在する第１の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、垂直走査速度を一定速度として１つのフレームの表示に要するフレーム走査時間が一定時間となるときの前記一定速度よりも遅い第１の速度とし、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在しない第２の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、前記フレーム走査時間が前記一定時間となるように前記一定速度よりも速い第２の速度として、前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように制御するステップとをコンピュータに実行させる。
本発明によれば、フレーム走査時間及びフレームサイズを一定にしつつ、コンテンツに対応する箇所の輝度を高くすることが可能な画像表示装置、画像表示方法及びプログラムを提供することができる。
実施の形態１にかかる画像表示装置の構成を示すブロック図である。 スクリーンにレーザ光が走査される状態を示す図である。 実施の形態１にかかる画像表示装置による画像表示方法を示すフローチャートである。 表示画像の第１の例を示す図である。 実施の形態１における、第１の例にかかる表示画像における各領域の相対輝度を例示する図である。 図５に示した例における、第１の例にかかる表示画像について生成された走査画像データによって示される走査画像を例示する図である。 図５に示した例における、第１の例にかかる表示画像についての走査波形を例示する図である。 図５に示した例における、走査画像データを用いて第１の例にかかる表示画像をスクリーンに投影した場合のレーザ走査軌跡を例示する図である。 実施の形態２にかかる画像表示装置による画像表示方法を示すフローチャートである。 表示画像の第２の例を示す図である。 実施の形態２における、第２の例にかかる表示画像における各領域の相対輝度を例示する図である。 図１１に示した例における、第２の例にかかる表示画像について生成された走査画像データによって示される走査画像を例示する図である。 図１１に示した例における、第２の例にかかる表示画像についての走査波形を例示する図である。 図１１に示した例における、走査画像データを用いて第２の例にかかる表示画像をスクリーンに投影した場合のレーザ走査軌跡を例示する図である。 実施の形態３にかかる画像表示装置による画像表示方法を示すフローチャートである。 実施の形態３における、第１の例にかかる表示画像における各領域の相対輝度を例示する図である。 図１６に示した例における、第１の例にかかる表示画像についての走査波形を例示する図である。 実施の形態４にかかる画像表示装置１００による画像表示方法を示すフローチャートである。 実施の形態４における、第２の例にかかる表示画像における各領域の相対輝度を例示する図である。 図１９に示した例における、第２の例にかかる表示画像についての走査波形を例示する図である。 実施の形態５にかかる画像表示装置による画像表示方法を示すフローチャートである。 実施の形態５における、第１の例にかかる表示画像における各領域の相対輝度を例示する図である。 図２２に示した例における、第２の例にかかる表示画像についての走査波形を例示する図である。 実施の形態１における、第１の例にかかる表示画像における各領域の相対輝度を例示する図である。 図２４に示した例における、第２の例にかかる表示画像についての走査波形を例示する図である。
（実施の形態１）
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、実質的に同じ構成要素には、同じ符号が付される。
図１は、実施の形態１にかかる画像表示装置１００の構成を示すブロック図である。実施の形態１にかかる画像表示装置１００は、プロジェクタ、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head Up Display）又はヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）等に適用され得る。例えば、画像表示装置１００がヘッドアップディスプレイである場合、画像表示装置１００は、車両に搭載され、ユーザである運転者等に各種情報を虚像として提示する。以下に説明する実施の形態においては、画像表示装置１００が、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイである例が示されている。
ヘッドアップディスプレイである画像表示装置１００によって虚像として提示される画像は、例えば、経路案内を目的とした画像、警告を目的とした画像、コンテンツ再生に基づく画像、各種ＵＩ（User Interface）に関する画像等を含む。なお、これらの画像は、静止画であってもよいし、動画であってもよい。
画像表示装置１００は、制御部１１０、ＤＤＲ（Double Data Rate）メモリ１５０、フラッシュメモリ１５２、マイコン１５４、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）１５６、レーザ光源部１６０、及びスキャナ部１７０を有する。レーザ光源部１６０は、レーザダイオード１６２及びレーザドライバ１６４を有する。スキャナ部１７０は、スキャナドライバ１７２及び走査ミラー部１７４を有する。制御部１１０は、画像処理部１２０、レーザ光制御部１３０、及び走査制御部１４０を有する。また、制御部１１０には、表示画像を示す表示画像データが入力される。
制御部１１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサによって構成されている。つまり、制御部１１０は、コンピュータとしての機能を有する。制御部１１０は、フラッシュメモリ１５２又はＥＥＰＲＯＭ１５６等の記憶装置に記憶されたプログラムを動作させ、各種処理を行う。また、制御部１１０は、プログラムを実行することによって、画像処理部１２０、レーザ光制御部１３０、及び走査制御部１４０といった構成要素を実現する。また、制御部１１０の各構成要素は、プログラムによるソフトウェアで実現することに限ることなく、ハードウェア、ファームウェア、及びソフトウェアのうちのいずれかの組み合わせ等により実現してもよい。また、制御部１１０の各構成要素は、例えばＦＰＧＡ（field-programmable gate array）又はマイコン等の、使用者がプログラミング可能な集積回路を用いて実現してもよい。この場合、制御部１１０は、この集積回路を用いて、上記の各構成要素から構成されるプログラムを実現してもよい。
ＤＤＲメモリ１５０は、制御部１１０の画像処理部１２０に入力される画像データを一時的に保存するフレームバッファである。ＤＤＲメモリ１５０は、ＤＤＲ２やＤＤＲ３、その他のＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）であってもよい。フラッシュメモリ１５２は、画像処理部１２０の動作に必要なデータやプログラムなどを記憶する不揮発性記憶部である。マイコン１５４は、走査制御部１４０に、スキャナドライバ１７２を動作させるための駆動信号を生成させる。ＥＥＰＲＯＭ１５６は、走査制御部１４０の動作に必要なデータやプログラムなどを記憶する不揮発性記憶部である。
レーザ光源部１６０は、レーザ光を走査ミラー部１７４に出力する。レーザドライバ１６４は、レーザ光制御部１３０の制御に基づき、レーザダイオード１６２を駆動する。具体的には、レーザドライバ１６４は、レーザ光制御部１３０の制御に基づく点灯タイミングおよび駆動電流で、レーザダイオード１６２を駆動する。また、レーザドライバ１６４は、レーザダイオード１６２が複数のレーザダイオードで構成される場合は、複数のレーザダイオードをそれぞれ駆動する。
レーザダイオード１６２は、光源としてのレーザ光を出力する。レーザダイオード１６２は、赤色レーザダイオード１６２Ｒ、緑色レーザダイオード１６２Ｇ、青色レーザダイオード１６２Ｂにより構成される。しかしながら、レーザダイオード１６２は、このような構成に限られない。レーザダイオード１６２は、他色のレーザ光を出力するレーザダイオードを有してもよい。また、レーザダイオード１６２は、単一のレーザダイオードで構成されてもよい。
また、レーザ光源部１６０は、赤色レーザダイオード１６２Ｒ、緑色レーザダイオード１６２Ｇ、青色レーザダイオード１６２Ｂの各々から出力されたレーザ光を合成し、合成されたレーザ光を走査ミラー部１７４へ導くためのミラーを備える。これにより、レーザ光源部１６０からのレーザ光が、走査ミラー部１７４に照射される。また、レーザダイオード１６２から出力されるレーザ光は、レーザ光制御部１３０がレーザドライバ１６４を制御することにより、各レーザダイオードの駆動電流および駆動時間を制御され、様々な描画色や描画形態を提示することができる。
走査ミラー部１７４は、スキャナドライバ１７２によって駆動され、レーザ光源部１６０から照射されたレーザ光を反射してスクリーン２００に走査することにより、表示画像データに対応する表示画像をスクリーン２００に描画させる。走査ミラー部１７４は、水平走査ミラー１７８及び垂直走査ミラー１７９を有する。水平走査ミラー１７８は、レーザ光を反射してスクリーン２００の水平方向に走査する。垂直走査ミラー１７９は、レーザ光を反射してスクリーン２００の垂直方向に走査する。水平走査ミラー１７８及び垂直走査ミラー１７９は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）等の走査ミラーで構成され得る。
スキャナドライバ１７２は、走査制御部１４０の制御に基づき、走査ミラー部１７４を構成する走査ミラーを動作させる。スキャナドライバ１７２は、水平走査ミラー１７８を動作させる水平スキャナドライバ１７６と、垂直走査ミラー１７９を動作させる垂直スキャナドライバ１７７とを有する。
水平スキャナドライバ１７６は、走査制御部１４０の制御により、水平走査ミラー１７８を所定の周波数で揺動させるための駆動電圧を、水平走査ミラー１７８に供給する。垂直スキャナドライバ１７７は、走査制御部１４０の制御により、垂直走査ミラー１７９を所定の周波数で揺動させるための駆動電圧を、垂直走査ミラー１７９に供給する。
なお、上記説明においては、レーザ光源部１６０から出力されたレーザ光の光路を、水平走査ミラー１７８による走査後、垂直走査ミラー１７９による走査を行うような光路としたが、このような構成に限られない。水平走査ミラー１７８および垂直走査ミラー１７９の走査順は逆であってもよい。また、垂直走査ミラーと水平走査ミラーは一体であってもよい。
画像処理部１２０は、ＤＤＲメモリ１５０から表示画像データを取得する。そして、画像処理部１２０は、レーザ光制御部１３０において表示画像データに基づいたレーザ光の走査が可能となるよう、所定のドットクロックに合わせて、レーザ光制御部１３０に表示画像データを出力する。
また、画像処理部１２０は、状況判定部１２２、輝度決定部１２４及び走査画像取得部１２６を有する。画像処理部１２０は、これらの構成要素によって、画像表示装置１００の周囲の状況によっては、表示画像データにおける各領域の輝度を変更するように、表示画像データに対して画像処理を行う。この場合、画像処理部１２０は、表示画像データに対して画像処理がなされた走査画像データを生成する。そして、画像処理部１２０は、その走査画像データについて上記のレーザ光の走査のための処理を行って、レーザ光制御部１３０に走査画像データを出力する。なお、以後、表示画像データと走査画像データとを区別しないで説明する場合に、単に画像データと称することがある。
レーザ光制御部１３０は、表示画像データに対応する表示画像がスクリーン２００に表示されるように、レーザ光源部１６０を制御する。レーザ光制御部１３０は、表示画像データ又は走査画像データに基づき、レーザダイオード１６２から適切にレーザ光が出力されるように、レーザドライバ１６４を制御する。具体的には、レーザ光制御部１３０は、画像データに基づき、適切なタイミングおよび適切な出力値でレーザ光が出力されるように、レーザドライバ１６４を制御する。さらに具体的には、レーザ光制御部１３０は、画像データに対応する表示画像がスクリーン２００に描画されるように、レーザドライバ１６４によるレーザダイオード１６２それぞれのオン・オフ、およびレーザ出力値の制御を行う。また、レーザ光制御部１３０は、レーザ光源部１６０の動作とスキャナ部１７０の動作との同期処理を制御する。
走査制御部１４０は、表示画像データに対応する表示画像がスクリーン２００に表示されるように、走査ミラー部１７４を制御する。走査制御部１４０は、走査ミラー部１７４を構成する水平走査ミラー１７８および垂直走査ミラー１７９の各々の振れ角および走査周波数等の制御を行う。走査制御部１４０は、走査ミラー部１７４が所望の振れ角および周波数等を得られるように、駆動電圧の波形の生成を行い、スキャナドライバ１７２に供給する。また、走査制御部１４０は、走査波形取得部１４２を有する。走査波形取得部１４２は、画像処理部１２０によって走査画像データが生成された場合に、垂直走査方向の走査速度つまり垂直走査速度を決定する。この場合、垂直走査速度は、１フレームにおいて一定ではない。詳しくは後述する。
図２は、スクリーン２００にレーザ光が走査される状態を示す図である。図２は、垂直走査速度が一定である場合の状態が示されている。レーザ光は、水平走査ミラー１７８および垂直走査ミラー１７９の揺動により、走査線つまりレーザ走査軌跡２０６のように、水平方向を左右に往復して走査しながら、上から下へ垂直方向の走査を行う。なお、下から上に復帰する場合、図２とは逆方向にレーザ光が下から上へ垂直方向の走査を行ってもよいし、走査しないで垂直走査ミラー１７９を上端の振れ角となるようにしてもよい。
なお、水平方向の左から右又は右から左への走査の１つ分を１ラインという。総ライン数つまり走査数は、１フレームごとに一定に定められている。総ライン数は、表示画像の１フレーム毎の解像度によって決められる。具体例としては、水平走査ミラー１７８の揺動により、１フレームの描画に対して、水平方向のレーザ走査軌跡２０６が５２０往復分、つまり１０４０本のレーザ走査軌跡２０６が走査される。また、垂直走査ミラー１７９の揺動は、１フレームの描画に対して上下方向１往復であるが、例えば、毎秒６０往復の走査を行うことにより、毎秒６０フレームの画像を描画する。この１秒間で描画されるフレーム数をフレームレートという。また、このフレームレートの逆数つまり１フレームを描画するのに要する時間を、フレーム走査時間という。ここで、垂直走査速度一定走査速度としたときにフレーム走査時間は一定時間となる。
ここで、本実施の形態において、水平方向の走査速度つまり水平走査速度は一定であるが、垂直走査速度は一定とは限らない。本実施の形態においては、通常動作の場合に、垂直走査速度を一定速度としてレーザ光の走査が行われる。一方、予め定められた条件が満たされる場合に、垂直走査速度は一定ではない。また、本実施の形態にかかる画像表示装置１００は、垂直走査速度が一定でない場合であっても、フレーム走査時間つまりフレームレート、及びフレームサイズが一定となるように構成されている。なお、以下、「予め定められた条件」を「速度変更条件」と称することがある。
なお、実際には、スクリーン２００の全面に対して走査ミラー部１７４が走査するようにしたとしても、スクリーン２００の全面においてレーザ光が発光しているわけではない。つまり、スクリーン２００には、レーザ光を走査して表示画像が描画される領域と、レーザ光が走査されず表示画像の描画には用いられないブランキングエリアが存在し得る。ブランキングエリアは、スクリーン２００の上下左右それぞれの端部に存在し得る。以下の説明では、このブランキングエリアがないものとして説明するが、ブランキングエリアがある場合には、垂直走査方向の振れ角を、適宜、調整すればよい。
以下、制御部１１０の状況判定部１２２、輝度決定部１２４、走査画像取得部１２６及び走査波形取得部１４２についてさらに説明する。なお、これらの構成要素は、画像処理部１２０又は走査制御部１４０に含まれなくてもよい。また、走査波形取得部１４２は、画像処理部１２０に含まれてもよい。
状況判定部１２２は、画像表示装置１００の周囲の状況を判定する。ここで、「周囲の状況」とは、例えば、画像表示装置１００の周囲の明るさ、画像表示装置１００が搭載された機器に関する緊急度等であるが、これらに限られない。なお、実施の形態１においては、「周囲の状況」が、画像表示装置１００の周囲の明るさである例が示されている。つまり、実施の形態１にかかる速度変更条件は、周囲の明るさに関する。
状況判定部１２２は、センサ等から周囲の状況を示す信号を受信して、その信号を用いて周囲の状況を判定する。そして、状況判定部１２２は、周囲の状況が予め定められた条件つまり速度変更条件を満たす場合に、１フレームにおいて垂直走査速度を一定としないと決定する。この場合、状況判定部１２２は、輝度決定部１２４、走査画像取得部１２６及び走査波形取得部１４２が動作するようにする。なお、周囲の状況が速度変更条件を満たさない場合、状況判定部１２２は、１フレームについて一定の垂直走査速度で走査すると決定する。この場合、輝度決定部１２４、走査画像取得部１２６及び走査波形取得部１４２は動作しなくてもよい。
輝度決定部１２４は、表示画像データにおいて、コンテンツが存在する領域つまりコンテンツ存在領域（第１の領域）についての輝度を決定する。ここで、コンテンツとは、表示画像データにおいてユーザに何らかの情報を提供するための描画パターンである。例えば、画像表示装置１００が車両に搭載されたヘッドアップディスプレイである場合、コンテンツは、速度表示、進行方向にカーブ又は交差点があることを示す矢印表示、又は何らかの警告表示等である。
輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域についての輝度を、周囲の状況が予め定められた条件を満たさない場合と比較して高くする。一方、輝度決定部１２４は、コンテンツが存在しない領域つまりコンテンツ非存在領域（第２の領域）についての輝度を、周囲の状況が予め定められた条件を満たさない場合と比較して低くする。つまり、周囲の状況が予め定められた条件を満たす場合、コンテンツ存在領域は明るく表示され、コンテンツ非存在領域は暗く表示される。これにより、ユーザは、コンテンツ存在領域におけるコンテンツを容易に視認することができる。なお、コンテンツ非存在領域にはコンテンツが存在しないので、コンテンツ非存在領域が暗く表示されても、ユーザにとって不都合はない。また、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域についての輝度及びコンテンツ非存在領域についての輝度の平均輝度が、周囲の状況が予め定められた条件を満たさない場合の平均輝度と同じとなるようにする。
走査画像取得部１２６は、輝度決定部１２４によって決定された輝度に応じて、コンテンツ存在領域の垂直走査方向の長さを伸張させるように、表示画像データに対して画像処理を行う。そして、走査画像取得部１２６は、この画像処理により走査画像データを取得する。このとき、走査画像取得部１２６は、輝度が高いほど、コンテンツ存在領域の垂直走査方向の長さが長くなるようにする。
走査波形取得部１４２は、輝度決定部１２４によって決定された輝度に応じて、コンテンツ存在領域の垂直走査速度を、一定走査速度の場合よりも遅い速度（第１の速度）と決定する。また、走査波形取得部１４２は、輝度決定部１２４によって決定された輝度に応じて、コンテンツ非存在領域の垂直走査速度を、一定走査速度の場合よりも速い速度（第２の速度）と決定する。このとき、走査波形取得部１４２は、フレーム走査時間が一定時間となるように、垂直走査速度を決定する。そして、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域及びコンテンツ非存在領域における垂直走査速度を示す走査波形を生成つまり取得する。
ここで、垂直走査速度とは、垂直走査方向つまり垂直走査ミラー１７９の振れ角の角速度であってもよいし、水平方向のラインを走査するときの１ラインごとの振れ角であってもよい。本実施の形態においては後者とする。走査波形取得部１４２は、各フレームにおけるラインと振れ角との関係を示す走査波形を生成する。走査制御部１４０は、この走査波形にしたがって、スキャナドライバ１７２を制御する。また、以下、コンテンツ存在領域と、コンテンツ非存在領域とを区別しないで表現する場合、単に領域又は各領域と称する。また、本実施の形態においては、速度変更条件が満たされる場合に、コンテンツ存在領域に表示するコンテンツの表示輝度が高くなる。したがって、予め定められた条件つまり速度変更条件は、コンテンツ存在領域に表示するコンテンツの表示輝度を高くして表示させる条件であると言える。
図３は、実施の形態１にかかる画像表示装置１００による画像表示方法を示すフローチャートである。まず、画像処理部１２０は、表示画像データを取得する（ステップＳ１０２）。次に、状況判定部１２２は、周囲の明るさが閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。なお、「明るさ」の指標は、例えば照度（ルクス）であってもよいし、光量（光束）であってもよいし、輝度であってもよいし、明度であってもよい。
具体的には、画像表示装置１００には、明るさを計測する明るさセンサ例えば照度センサ等が設けられている。状況判定部１２２は、明るさセンサから、明るさを示す信号を取得する。そして、状況判定部１２２は、明るさを示す信号を用いて、周囲の明るさが予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。周囲の明るさが閾値以上でないと判定された場合（Ｓ１０４のＮＯ）、制御部１１０は、表示画像データをそのまま用いて、一定の垂直走査速度つまり通常動作でレーザ光を走査するように制御して、表示画像をスクリーン２００に表示させる（ステップＳ１０６）。
一方、周囲の明るさが閾値以上であると判定された場合（Ｓ１０４のＹＥＳ）、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域の相対輝度を高くする（ステップＳ１１０）。ここで、相対輝度とは、一定の垂直走査速度の場合（つまり通常動作の場合）の輝度に対する輝度を示す。また、通常動作の場合の相対輝度を１００％とすると、例えば、相対輝度１５０％とは、通常動作の場合の輝度と比較して１．５倍の輝度であることを示す。
また、輝度決定部１２４は、平均相対輝度が１００％となるように、コンテンツ非存在領域の相対輝度を低くする（ステップＳ１１２）。ここで、平均相対輝度とは、各領域に対応する垂直走査方向の範囲（振れ角）とその相対輝度との積の合計を、表示画像の上端から下端までの範囲（振れ角）で除算した値である。
走査画像取得部１２６は、輝度決定部１２４によって決定された相対輝度に応じて、コンテンツ存在領域が、表示画像データにおけるそのコンテンツ存在領域と比較して垂直走査方向に伸張した走査画像データを取得する（ステップＳ１１４）。走査画像取得部１２６は、相対輝度が高いほど、コンテンツ存在領域の垂直走査方向の長さが長くなるようにする。例えば、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域の相対輝度が１５０％である場合に、そのコンテンツ存在領域を、垂直走査方向に１．５倍に伸張するように、画像処理を行う。なお、コンテンツ非存在領域については、相対輝度に応じて垂直走査方向の長さが短くなるようにしてもよいし、長さが変更されなくてもよい。コンテンツ非存在領域の垂直走査方向の長さが変更されない場合、伸張したコンテンツ存在領域が、コンテンツ非存在領域の上に重なることとなる。
走査波形取得部１４２は、輝度決定部１２４によって決定された輝度に応じて、表示画像データについての垂直走査速度を決定し、その垂直走査速度を示す走査波形を取得する（ステップＳ１１６）。そして、制御部１１０は、走査画像データ及び走査波形を用いて、レーザ光を走査するように制御して、表示画像をスクリーン２００に表示させる（ステップＳ１１８）。具体的には、レーザ光制御部１３０は、走査画像データに応じて、レーザドライバ１６４を制御する。また、走査制御部１４０は、走査波形を用いてスキャナドライバ１７２を制御する。
ここで、レーザ光制御部１３０による制御の際、走査画像データにおいて走査対象となる１ラインごとの幅は一定である。一方、走査制御部１４０による制御の際、垂直走査速度は、コンテンツ存在領域においては遅く、コンテンツ非存在領域においては速い。ここで、コンテンツ存在領域は垂直走査方向に伸張されているので、スクリーン２００に表示される表示画像では、コンテンツ存在領域におけるラインの密度が大きく、コンテンツ非存在領域におけるラインの密度が小さくなる。これにより、コンテンツ存在領域の輝度が高くなり、コンテンツ非存在領域の輝度が低くなる。
以下、具体的な表示画像の例を挙げて説明する。ここで、以下に示す表示画像の例は、画像表示装置１００が車両に搭載されたヘッドアップディスプレイである場合の例である。なお、表示画像は、以下に示す例に限られない。また、以下に示す表示画像の例のそれぞれは、他の実施の形態についても適用可能である。
図４は、表示画像の第１の例を示す図である。第１の例にかかる表示画像２１０は、コンテンツ存在領域２１２と、コンテンツ非存在領域２１４と、コンテンツ存在領域２１６とで構成されている。コンテンツ存在領域２１２は、右カーブを示すコンテンツ２１２ａを含む。また、コンテンツ存在領域２１６は、制限速度を示すコンテンツ２１６ａと、現在の速度を示すコンテンツ２１６ｂと、カーブまでの距離を示すコンテンツ２１６ｃとを含む。
ここで、表示画像２１０を上端から下端まで垂直走査方向に走査するときの振れ角幅を２．０とする。つまり、表示画像２１０の上端の相対振れ角は０であり、下端の相対振れ角は２．０である。この場合、コンテンツ存在領域２１２は、相対振れ角０〜０．５（振れ角幅０．５）に対応する領域であるとする。また、コンテンツ非存在領域２１４は、相対振れ角０．５〜１．５（振れ角幅１．０）に対応する領域であるとする。また、コンテンツ存在領域２１６は、相対振れ角１．５〜２．０（振れ角幅０．５）に対応する領域であるとする。
図５は、実施の形態１における、第１の例にかかる表示画像２１０における各領域の相対輝度を例示する図である。図５の例においては、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域２１２の相対輝度を２００％と決定し、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度を２００％と決定する。なお、図５の例では、コンテンツ存在領域２１２とコンテンツ存在領域２１６とで相対輝度が同じとなっているが、同じである必要はない。また、輝度決定部１２４は、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度を、平均相対輝度が１００％となるように決定する。これにより、後述するように、フレーム走査時間が一定とすることができる。
具体的には、輝度決定部１２４は、各領域の振れ角幅と相対輝度との積の合計を上端から下端までの振れ角幅２．０で除算した値が１００％となるように、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度を決定する。図５の例では、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度は０％となる。なお、コンテンツ存在領域の相対輝度が１００％を下限として低くなると、コンテンツ非存在領域の相対輝度は、１００％を上限として高くなる。また、コンテンツ存在領域の相対輝度の最大値は、他の領域の相対輝度に応じて定められる。つまり、コンテンツ非存在領域の相対輝度を０％とすると、コンテンツ存在領域の相対輝度を高くすることができる。このことは、他の実施の形態においても同様である。
図６は、図５に示した例における、第１の例にかかる表示画像２１０について生成された走査画像データによって示される走査画像２１１を例示する図である。コンテンツ存在領域２１２の相対輝度が２００％であるので、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域２１２の垂直走査方向の長さを、表示画像２１０における長さと比較して２．０倍となるようにする。同様に、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度が２００％であるので、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域２１６の垂直走査方向の長さを、表示画像２１０における長さと比較して２．０倍となるようにする。この場合、コンテンツ非存在領域２１４は表示画像２１０の垂直走査方向の中央部分にあるので、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域２１２及びコンテンツ存在領域２１６を、それぞれ垂直走査方向の中央方向に伸張する。これにより、走査画像取得部１２６は、図６に例示した走査画像２１１を示す走査画像データを取得する。
図７は、図５に示した例における、第１の例にかかる表示画像２１０についての走査波形を例示する図である。図７にかかる走査波形において、横軸が走査画像２１１におけるライン数を示し、縦軸は相対振れ角を示す。ここで、総ライン数をＮとする。また、縦軸の下方向が表示画像２１０の上方向に対応する。また、図７において、一定速度とした場合の走査波形が破線で示されている。また、図７において、垂直走査速度は、横軸に対する傾きで示される。つまり、図７に例示した走査波形において、傾きが小さい箇所は垂直走査速度が遅い箇所に対応する。
走査波形取得部１４２は、各領域の相対輝度に応じて各領域の垂直走査速度を決定する。具体的には、走査波形取得部１４２は、相対輝度が大きいほど、垂直走査速度を遅くするようにする。さらに具体的には、走査波形取得部１４２は、相対輝度に反比例するように、垂直走査速度を決定する。
例えば、コンテンツ存在領域２１２の相対輝度が２００％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２１２に対応する相対振れ角０〜０．５の区間においては、一定速度よりも１／２倍の速度となるようにする。同様に、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度が２００％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２１６に対応する相対振れ角１．５〜２．０の区間においては、一定速度よりも１／２倍の速度となるようにする。一方、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度が０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ非存在領域２１４に対応する相対振れ角０．５〜１．５の区間においては、略無限大の速度となるようにする。これにより、垂直走査速度が一定速度である場合と同じように、ライン数Ｎのときに、相対振れ角が２．０となる。つまり、コンテンツ存在領域において垂直走査速度を遅くしたとしても、フレーム走査時間が一定となる。
図８は、図５に示した例における、走査画像データを用いて第１の例にかかる表示画像２１０をスクリーン２００に投影した場合のレーザ走査軌跡２０６を例示する図である。図８に例示したレーザ走査軌跡２０６は、図６に例示した走査画像２１１を図７に例示した走査波形を用いて投影したものに対応する。つまり、コンテンツ存在領域２１２及びコンテンツ存在領域２１６においては垂直走査速度が遅くなっており、コンテンツ非存在領域２１４においては垂直走査速度が速くなっている。また、コンテンツ存在領域２１２及びコンテンツ存在領域２１６においては、ラインの密度が大きくなっている。一方、コンテンツ非存在領域２１４においてはラインの密度が小さくなっている。これにより、スクリーン２００には、図４に例示された表示画像２１０が表示される。
また、コンテンツ存在領域２１２及びコンテンツ存在領域２１６においてラインの密度が大きくなっているので、コンテンツ存在領域２１２及びコンテンツ存在領域２１６の相対輝度が高くなる。また、このとき、図７を用いて説明したように、コンテンツ非存在領域２１４の垂直走査速度を速くしたことで、フレーム走査時間及びフレームサイズを一定にすることができる。したがって、本実施の形態においては、周囲の明るさが明るい場合に、フレーム走査時間及びフレームサイズを一定にしたまま、コンテンツ存在領域の輝度を高くすることが可能となる。
なお、コンテンツ存在領域２１２及びコンテンツ存在領域２１６においてラインの密度が大きくなっているので、コンテンツ存在領域２１２及びコンテンツ存在領域２１６の解像度も高くなる。つまり、本実施の形態においては、コンテンツ存在領域の解像度が高くなるので、コンテンツに対するユーザの視認性を向上させることが可能である。このことは以下に説明する他の実施の形態においても同様である。
また、本実施の形態にかかる走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域を垂直走査方向に伸張した走査画像データを生成するとしたが、このような構成に限られない。例えばフラッシュメモリ１５２等の記憶装置が、表示画像データに対応する走査画像データを予め記憶するようにしてもよい。走査画像データを予め記憶することで、画像処理に要する時間を抑制することができる。一方、表示画像データを用いて走査画像データを生成することで、記憶装置の容量の増大を抑制することが可能となる。このことは以下に説明する他の実施の形態においても同様である。
さらに、上述した実施の形態にかかる制御部１１０は、走査画像データを用いてコンテンツ存在領域の輝度を高くするように制御を行うとしたが、このような構成に限られない。制御部１１０は、走査画像データを用いないでコンテンツ存在領域の輝度を高くするように制御を行ってもよい。例えば、コンテンツ存在領域を走査する場合には、レーザ光制御部１３０は、１つのラインについて複数回（例えば２回）読み出し、走査制御部１４０は、１つのラインを複数回（例えば２回）走査するようにスキャナドライバ１７２を制御してもよい。
一方、走査画像データを用いることによって、上記のようなハードウェア上の複雑な動作を行う必要がないので、レーザ光制御部１３０及び走査制御部１４０による制御を容易にすることが可能となる。つまり、レーザ光制御部１３０の動作と走査制御部１４０の動作との同期処理を容易に行うことが可能となる。このことは以下に説明する他の実施の形態においても同様である。
また、上述した実施の形態においては、輝度決定部１２４がコンテンツ存在領域の輝度を決定し、決定された輝度に応じて垂直走査速度が決定される。このような構成により、その決定された輝度となるように走査制御部１４０がスキャナドライバ１７２を制御することが容易となる。
（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２は、コンテンツの緊急度に応じて垂直走査速度を一定とするか否かが判定される点で、実施の形態１と異なる。つまり、実施の形態２においては、速度変更条件は、緊急性に関する。また、実施の形態２にかかる画像表示装置１００のハードウェア構成については、実施の形態１と実質的に同様であるので、説明を省略する。なお、「緊急性」とは、例えば、自車と前車との距離が近すぎる場合、自車の速度が制限速度を超えている場合、又は、カーブ又は交差点までの距離が近い場合等であるが、これらに限られない。実施の形態２においては、緊急性が自車と前車との距離が近すぎる場合の例について説明する。
図９は、実施の形態２にかかる画像表示装置１００による画像表示方法を示すフローチャートである。まず、画像処理部１２０は、表示画像データを取得する（ステップＳ２０２）。次に、状況判定部１２２は、緊急度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。なお、コンテンツの緊急度とは、そのコンテンツを表示させる緊急性の度合である。例えば、緊急性が自車と前車との距離が近すぎる場合に関するときについては、自車と前車との距離が短いほど、その旨をユーザに示すつまり警告するためのコンテンツの緊急度は高くなる。また、緊急性が自車の速度が制限速度を超えている場合に関するときについては、制限速度を超過している速度が大きいほど、その旨を警告するためのコンテンツの緊急度が高くなる。また、緊急性がカーブ又は交差点までの距離が近い場合に関するときについては、カーブ又は交差点までの距離が短いほど、その旨を警告するためのコンテンツの緊急度は高くなる。
具体的には、画像表示装置１００には、例えば、自車と前車との距離を計測する距離センサ等が設けられている。状況判定部１２２は、距離センサから、前車との距離を示す信号を取得する。また、状況判定部１２２は、前車との距離を示す信号を用いて緊急度を判定する。そして、状況判定部１２２は、前車との間隔に関する緊急度が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する。緊急度が閾値以上でないと判定された場合（Ｓ２０４のＮＯ）、図３に示したＳ１０６と同様に、制御部１１０は、一定の垂直走査速度つまり通常動作でレーザ光を走査するように制御して、表示画像をスクリーン２００に表示させる（ステップＳ２０６）。
一方、緊急度が閾値以上であると判定された場合（Ｓ２０４のＹＥＳ）、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域の相対輝度を高くし（ステップＳ２１０）、平均相対輝度が１００％となるように、コンテンツ非存在領域の相対輝度を低くする（ステップＳ２１２）。なお、Ｓ２１０〜Ｓ２１８の処理については、それぞれ、図３に示したＳ１１０〜Ｓ１１８と実質的に同様であるので、説明を省略する。
図１０は、表示画像の第２の例を示す図である。第２の例にかかる表示画像２２０は、コンテンツ非存在領域２２２と、コンテンツ存在領域２２４と、コンテンツ非存在領域２２６とで構成されている。コンテンツ存在領域２２４は、前車との距離が短いことを示すコンテンツ２２４ａを含む。
なお、コンテンツ非存在領域２２２は、相対振れ角０〜０．５（振れ角幅０．５）に対応する領域であるとする。また、コンテンツ存在領域２２４は、相対振れ角０．５〜１．５（振れ角幅１．０）に対応する領域であるとする。また、コンテンツ非存在領域２２６は、相対振れ角１．５〜２．０（振れ角幅０．５）に対応する領域であるとする。
図１１は、実施の形態２における、第２の例にかかる表示画像２２０における各領域の相対輝度を例示する図である。図１１の例においては、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域２２４の相対輝度を２００％と決定する。また、輝度決定部１２４は、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６の輝度を、平均相対輝度が１００％となるように決定する。これにより、後述するように、フレーム走査時間が一定とすることができる。具体的には、輝度決定部１２４は、各領域の振れ角幅と相対輝度との積の合計を上端から下端までの振れ角幅２．０で除算した値が１００％となるように、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６の相対輝度を決定する。図１１の例では、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６の相対輝度はともに０％となる。
図１２は、図１１に示した例における、第２の例にかかる表示画像２２０について生成された走査画像データによって示される走査画像２２１を例示する図である。コンテンツ存在領域２２４の相対輝度が２００％であるので、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域２２４の垂直走査方向の長さを、表示画像２２０における長さと比較して２．０倍となるようにする。この場合、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６は表示画像２２０の垂直走査方向の上側及び下側にあるので、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域２２４を、上側及び下側に伸張する。これにより、走査画像取得部１２６は、図１２に例示した走査画像２２１を示す走査画像データを取得する。
図１３は、図１１に示した例における、第２の例にかかる表示画像２２０についての走査波形を例示する図である。図１３にかかる走査波形の縦軸及び横軸については、図７に示した走査波形と同様である。コンテンツ存在領域２２４の相対輝度が２００％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２２４に対応する相対振れ角０．５〜１．５の区間においては、一定速度よりも１／２倍の速度となるようにする。一方、コンテンツ非存在領域２２２の相対輝度が０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ非存在領域２２２に対応する相対振れ角０．０〜０．５の区間においては、略無限大の速度となるようにする。同様に、コンテンツ非存在領域２２６の相対輝度が０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ非存在領域２２６に対応する相対振れ角１．５〜２．０の区間においては、略無限大の速度となるようにする。これにより、垂直走査速度が一定速度である場合と同じように、ライン数Ｎのときに、相対振れ角が２．０となる。つまり、コンテンツ存在領域において垂直走査速度を遅くしたとしても、フレーム走査時間が一定となる。
図１４は、図１１に示した例における、走査画像データを用いて第２の例にかかる表示画像２２０をスクリーン２００に投影した場合のレーザ走査軌跡２０６を例示する図である。図１４に例示したレーザ走査軌跡２０６は、図１２に例示した走査画像２２１を図１３に例示した走査波形を用いて投影したものに対応する。つまり、コンテンツ存在領域２２４においては垂直走査速度が遅くなっており、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６においては垂直走査速度が速くなっている。また、コンテンツ存在領域２２４においては、ラインの密度が大きくなっている。一方、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６においてはラインの密度が小さくなっている。これにより、スクリーン２００には、図１０に例示された表示画像２２０が表示される。
また、コンテンツ存在領域２２４においてラインの密度が大きくなっているので、コンテンツ存在領域２２４の相対輝度が高くなる。また、このとき、実施の形態１と同様に、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６の垂直走査速度を速くしたことで、フレーム走査時間及びフレームサイズを一定にすることができる。したがって、実施の形態２においては、緊急度が高い場合に、フレーム走査時間及びフレームサイズを一定にしたまま、コンテンツ存在領域の輝度を高くすることが可能となる。したがって、緊急度が高い場合に、ユーザは警告表示等をより確実に視認することが可能となる。
（実施の形態３）
次に、実施の形態３について説明する。実施の形態３は、周囲の明るさに応じて垂直走査速度を決定する点で、他の実施の形態と異なる。つまり、実施の形態３においては、速度変更条件は、周囲の明るさに関する。また、実施の形態３にかかる画像表示装置１００のハードウェア構成については、実施の形態１と実質的に同様であるので、説明を省略する。
図１５は、実施の形態３にかかる画像表示装置１００による画像表示方法を示すフローチャートである。まず、画像処理部１２０は、表示画像データを取得する（ステップＳ３０２）。次に、状況判定部１２２は、図３に示したＳ１０４の処理と同様に、周囲の明るさが閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。周囲の明るさが閾値以上でないと判定された場合（Ｓ３０４のＮＯ）、図３に示したＳ１０６と同様に、制御部１１０は、一定の垂直走査速度つまり通常動作でレーザ光を走査するように制御して、表示画像をスクリーン２００に表示させる（ステップＳ３０６）。
一方、周囲の明るさが閾値以上であると判定された場合（Ｓ３０４のＹＥＳ）、輝度決定部１２４は、周囲の明るさに応じて、コンテンツ存在領域の相対輝度を高くする（ステップＳ３１０）。また、輝度決定部１２４は、平均相対輝度が１００％となるように、コンテンツ非存在領域の相対輝度を低くする（ステップＳ３１２）。なお、Ｓ３１０〜Ｓ３１８の処理については、それぞれ、図３に示したＳ１１０〜Ｓ１１８とほぼ同様であるので、実施の形態１と異なる箇所以外の説明を省略する。
Ｓ３１０及びＳ３１２について、例えば、輝度決定部１２４は、周囲の明るさがＳ３０４の判定基準である第１の閾値以上であるが、第１の閾値よりも大きい第２の閾値未満である場合には、コンテンツ存在領域の相対輝度を少し高くする。この場合、輝度決定部１２４は、平均相対輝度が１００％となるように、コンテンツ非存在領域の相対輝度を少し低くする。この場合、コンテンツ非存在領域の相対輝度は、０％よりも大きい。そして、輝度決定部１２４は、周囲の明るさが第２の閾値以上である場合には、コンテンツ存在領域の相対輝度をさらに高くする。この場合、輝度決定部１２４は、平均相対輝度が１００％となるように、コンテンツ非存在領域の相対輝度をさらに低くする。
図１６は、実施の形態３における、第１の例にかかる表示画像２１０における各領域の相対輝度を例示する図である。図１６においては、周囲の明るさが第１の閾値以上であって第２の閾値未満である場合の例が示されている。図１６の例においては、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域２１２の相対輝度を１５０％と決定し、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度を１５０％と決定する。また、輝度決定部１２４は、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度を、平均相対輝度が１００％となるように決定する。この例では、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度は５０％となる。これにより、フレーム走査時間が一定とすることができる。
また、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域２１２の相対輝度が１５０％であるので、コンテンツ存在領域２１２の垂直走査方向の長さを、表示画像２１０における長さと比較して１．５倍となるように画像処理を行う。同様に、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度が１５０％であるので、コンテンツ存在領域２１６の垂直走査方向の長さを、表示画像２１０における長さと比較して１．５倍となるように画像処理を行う。
図１７は、図１６に示した例における、第１の例にかかる表示画像２１０についての走査波形を例示する図である。コンテンツ存在領域２１２の相対輝度が１５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２１２に対応する相対振れ角０〜０．５の区間においては、一定速度よりも１／１．５倍の速度となるようにする。同様に、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度が１５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２１６に対応する相対振れ角１．５〜２．０の区間においては、一定速度よりも１／１．５倍の速度となるようにする。一方、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度が５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ非存在領域２１４に対応する相対振れ角０．５〜１．５の区間においては、一定速度よりも１／０．５倍の速度となるようにする。これにより、垂直走査速度が一定速度である場合と同じように、ライン数Ｎのときに、相対振れ角が２．０となる。つまり、コンテンツ存在領域において垂直走査速度を遅くしたとしても、フレーム走査時間が一定となる。
また、周囲の明るさが第２の閾値以上である場合、輝度決定部１２４は、図５に例示したように、コンテンツ存在領域２１２及びコンテンツ存在領域２１６の相対輝度を２００％と決定し、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度を０％と決定する。これにより、周囲の明るさに応じて、コンテンツ存在領域の輝度を高くすることが可能である。したがって、ユーザは、周囲の明るさが明るい場合であっても、コンテンツ存在領域に存在するコンテンツをより確実に視認することができる。
また、周囲の明るさが明るいほどコンテンツ存在領域の輝度が高くなるように構成することで、ユーザは、周囲の明るさによらないで、同じような見え方でコンテンツを視認することが可能となる。つまり、周囲の明るさが第１の閾値よりは明るいが第２の閾値よりも明るくない場合に、コンテンツ存在領域の輝度を最大限に高くしておくと、さらに周囲の明るさが明るくなった場合に、コンテンツ存在領域の輝度をこれ以上高くすることができない。そうすると、ユーザは、周囲の明るさが第２の閾値よりも明るくない場合と比較して、コンテンツを視認しにくくなる。言い換えると、周囲の明るさの違いによる視認のし易さにばらつきが生じ得る。実施の形態３のように、周囲の明るさが明るいほどコンテンツ存在領域の輝度が高くなるように構成することで、周囲の明るさの違いによる視認のし易さにばらつきが生じることを抑制することが可能となる。
（実施の形態４）
次に、実施の形態４について説明する。実施の形態４は、緊急度の高さに応じて垂直走査速度を決定する点で、他の実施の形態と異なる。つまり、実施の形態４においては、速度変更条件は、緊急度に関する。また、実施の形態４にかかる画像表示装置１００のハードウェア構成については、実施の形態１と実質的に同様であるので、説明を省略する。
図１８は、実施の形態４にかかる画像表示装置１００による画像表示方法を示すフローチャートである。まず、画像処理部１２０は、表示画像データを取得する（ステップＳ４０２）。次に、状況判定部１２２は、図９に示したＳ２０４の処理と同様に、緊急度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４０４）。緊急度が閾値以上でないと判定された場合（Ｓ４０４のＮＯ）、図３に示したＳ１０６と同様に、制御部１１０は、一定の垂直走査速度つまり通常動作でレーザ光を走査するように制御して、表示画像をスクリーン２００に表示させる（ステップＳ４０６）。
一方、緊急度が閾値以上であると判定された場合（Ｓ４０４のＹＥＳ）、輝度決定部１２４は、緊急度の高さに応じて、コンテンツ存在領域の相対輝度を高くする（ステップＳ４１０）。また、輝度決定部１２４は、平均相対輝度が１００％となるように、コンテンツ非存在領域の相対輝度を低くする（ステップＳ４１２）。なお、Ｓ４１０〜Ｓ４１８の処理については、それぞれ、図３に示したＳ１１０〜Ｓ１１８とほぼ同様であるので、実施の形態１と異なる箇所以外の説明を省略する。
Ｓ４１０及びＳ４１２について、例えば、輝度決定部１２４は、緊急度がＳ４０４の判定基準である第３の閾値以上であるが、第３の閾値よりも大きい第４の閾値未満である場合には、コンテンツ存在領域の相対輝度を少し高くする。この場合、輝度決定部１２４は、平均相対輝度が１００％となるように、コンテンツ非存在領域の相対輝度を少し低くする。この場合、コンテンツ非存在領域の相対輝度は、０％よりも大きい。そして、輝度決定部１２４は、緊急度が第４の閾値以上である場合には、コンテンツ存在領域の相対輝度をさらに高くする。この場合、輝度決定部１２４は、平均相対輝度が１００％となるように、コンテンツ非存在領域の相対輝度をさらに低くする。
図１９は、実施の形態４における、第２の例にかかる表示画像２２０における各領域の相対輝度を例示する図である。図１９においては、緊急度が第３の閾値以上であって第４の閾値未満である場合の例が示されている。図１９の例においては、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域２２４の相対輝度を１５０％と決定する。また、輝度決定部１２４は、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６の輝度を、平均相対輝度が１００％となるように決定する。この例では、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６の相対輝度は５０％となる。これにより、フレーム走査時間が一定とすることができる。また、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域２２４の相対輝度が１５０％であるので、コンテンツ存在領域２２４の垂直走査方向の長さを、表示画像２１０における長さと比較して１．５倍となるように画像処理を行う。
図２０は、図１９に示した例における、第２の例にかかる表示画像２２０についての走査波形を例示する図である。コンテンツ存在領域２２４の相対輝度が１５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２２４に対応する相対振れ角０．５〜１．５の区間においては、一定速度よりも１／１．５倍の速度となるようにする。一方、コンテンツ非存在領域２２２の相対輝度が５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ非存在領域２２２に対応する相対振れ角０．０〜０．５の区間においては、一定速度よりも１／０．５倍の速度となるようにする。同様に、コンテンツ非存在領域２２６の相対輝度が５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ非存在領域２２６に対応する相対振れ角１．５〜２．０の区間においては、一定速度よりも１／０．５倍の速度となるようにする。これにより、垂直走査速度が一定速度である場合と同じように、ライン数Ｎのときに、相対振れ角が２．０となる。つまり、コンテンツ存在領域において垂直走査速度を遅くしたとしても、フレーム走査時間が一定となる。
また、緊急度が第４の閾値以上である場合、輝度決定部１２４は、図１１に例示したように、コンテンツ存在領域２２４の相対輝度を２００％と決定し、コンテンツ非存在領域２２２及びコンテンツ非存在領域２２６の相対輝度を０％と決定する。このようにして、緊急度に応じて、コンテンツ存在領域の輝度を高くすることが可能である。したがって、緊急度が高いほどコンテンツの視認性がよくなるので、ユーザは、緊急度が高いことをより確実に認識することが可能となる。言い換えると、緊急度が高いことをより確実にユーザに知らせることが可能となる。
（実施の形態５）
次に、実施の形態５について説明する。実施の形態５は、高い緊急度に関するコンテンツが存在するコンテンツ存在領域の垂直走査速度を遅くする点で、他の実施の形態と異なる。つまり、実施の形態５においては、速度変更条件は、緊急度に関する。また、実施の形態５にかかる画像表示装置１００のハードウェア構成については、実施の形態１と実質的に同様であるので、説明を省略する。
図２１は、実施の形態５にかかる画像表示装置１００による画像表示方法を示すフローチャートである。まず、画像処理部１２０は、表示画像データを取得する（ステップＳ５０２）。次に、状況判定部１２２は、図９に示したＳ２０４の処理と同様に、緊急度が閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ５０４）。緊急度が閾値以上でないと判定された場合（Ｓ５０４のＮＯ）、図３に示したＳ１０６と同様に、制御部１１０は、一定の垂直走査速度つまり通常動作でレーザ光を走査するように制御して、表示画像をスクリーン２００に表示させる（ステップＳ５０６）。
一方、緊急度が閾値以上であると判定された場合（Ｓ５０４のＹＥＳ）、輝度決定部１２４は、閾値以上となった緊急度に関するコンテンツが存在するコンテンツ存在領域の相対輝度を高くする（ステップＳ５１０）。なお、輝度決定部１２４は、閾値以上となった緊急度に関するコンテンツが存在しないコンテンツ存在領域の相対輝度を、閾値以上となった緊急度に関するコンテンツが存在するコンテンツ存在領域の相対輝度を下回る程度に高くしてもよい。一方、輝度決定部１２４は、閾値以上となった緊急度に関するコンテンツが存在しないコンテンツ存在領域については、相対輝度を高くせずに１００％のままとしてもよい。また、輝度決定部１２４は、平均相対輝度が１００％となるように、コンテンツ非存在領域の相対輝度を低くする（ステップＳ５１２）。なお、Ｓ５１０〜Ｓ５１８の処理については、それぞれ、図３に示したＳ１１０〜Ｓ１１８とほぼ同様であるので、実施の形態１と異なる箇所以外の説明を省略する。
図２２は、実施の形態５における、第１の例にかかる表示画像２１０における各領域の相対輝度を例示する図である。図２２においては、コンテンツ存在領域２１２の相対輝度が高くなっている場合の例が示されている。例えば、右カーブまでの距離が短い場合、コンテンツ２１２ａに関する緊急度が閾値以上となったとみなされる。したがって、輝度決定部１２４は、右カーブまでの距離が短いことに関する緊急度に対応するコンテンツ２１２ａを含むコンテンツ存在領域２１２の相対輝度を２５０％に高くする。なお、図２２においては、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域２１６についても、相対輝度を２５０％よりも小さい１５０％まで高くしている。また、輝度決定部１２４は、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度を、平均相対輝度が１００％となるように決定する。この例では、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度は０％となる。これにより、フレーム走査時間が一定とすることができる。
また、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域２１２の相対輝度が２５０％であるので、コンテンツ存在領域２１２の垂直走査方向の長さを、表示画像２１０における長さと比較して２．５倍となるように画像処理を行う。同様に、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度が１５０％であるので、コンテンツ存在領域２１６の垂直走査方向の長さを、表示画像２１０における長さと比較して１．５倍となるように画像処理を行う。
図２３は、図２２に示した例における、第２の例にかかる表示画像２２０についての走査波形を例示する図である。コンテンツ存在領域２１２の相対輝度が２５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２１２に対応する相対振れ角０〜０．５の区間においては、一定速度よりも１／２．５倍の速度となるようにする。また、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度が１５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２１６に対応する相対振れ角１．５〜２．０の区間においては、一定速度よりも１／１．５倍の速度となるようにする。一方、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度が０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ非存在領域２１４に対応する相対振れ角０．５〜１．５の区間においては、略無限大の速度となるようにする。これにより、垂直走査速度が一定速度である場合と同じように、ライン数Ｎのときに、相対振れ角が２．０となる。つまり、コンテンツ存在領域において垂直走査速度を遅くしたとしても、フレーム走査時間が一定となる。
図２４は、実施の形態１における、第１の例にかかる表示画像２１０における各領域の相対輝度を例示する図である。図２４においては、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度が高くなっている場合の例が示されている。例えば、速度が制限速度を超過した場合、コンテンツ２１６ａ及びコンテンツ２１６ｂに関する緊急度が閾値以上となったとみなされる。したがって、輝度決定部１２４は、速度が制限速度を超過したことに関する緊急度に対応するコンテンツ２１６ａ及びコンテンツ２１６ｂを含むコンテンツ存在領域２１６の相対輝度を２５０％に高くする。なお、図２４においては、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域２１２についても、輝度を２５０％よりも小さい１５０％まで高くしている。また、輝度決定部１２４は、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度を、平均相対輝度が１００％となるように決定する。この例では、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度は０％となる。これにより、フレーム走査時間が一定とすることができる。
また、走査画像取得部１２６は、コンテンツ存在領域２１２の相対輝度が１５０％であるので、コンテンツ存在領域２１２の垂直走査方向の長さを、表示画像２１０における長さと比較して１．５倍となるように画像処理を行う。同様に、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度が２５０％であるので、コンテンツ存在領域２１６の垂直走査方向の長さを、表示画像２１０における長さと比較して２．５倍となるように画像処理を行う。
図２５は、図２４に示した例における、第２の例にかかる表示画像２２０についての走査波形を例示する図である。コンテンツ存在領域２１２の相対輝度が１５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２１２に対応する相対振れ角０〜０．５の区間においては、一定速度よりも１／１．５倍の速度となるようにする。また、コンテンツ存在領域２１６の相対輝度が２５０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ存在領域２１６に対応する相対振れ角１．５〜２．０の区間においては、一定速度よりも１／２．５倍の速度となるようにする。一方、コンテンツ非存在領域２１４の相対輝度が０％であるので、走査波形取得部１４２は、コンテンツ非存在領域２１４に対応する相対振れ角０．５〜１．５の区間においては、略無限大の速度となるようにする。これにより、垂直走査速度が一定速度である場合と同じように、ライン数Ｎのときに、相対振れ角が２．０となる。つまり、コンテンツ存在領域において垂直走査速度を遅くしたとしても、フレーム走査時間が一定となる。
実施の形態５においては、上記のような構成により、緊急度が高いほどその緊急度に関するコンテンツの視認性が向上する。したがって、ユーザは、緊急度が高いことをより確実に認識することが可能となる。言い換えると、実施の形態５にかかる画像表示装置１００は、緊急度が高いことをより確実にユーザに知らせることが可能となる。
（変形例）
なお、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。例えば、上述した実施の形態１〜実施の形態５は、相互に適用可能である。言い換えると、実施の形態１〜実施の形態５の２つ以上を組み合わせることが可能である。
例えば、実施の形態２を実施の形態１に適用してもよい。この場合、周囲の明るさが閾値以上であり、かつ、緊急度が閾値以上である場合に、コンテンツ存在領域の輝度を高くする、つまりコンテンツ存在領域における垂直走査速度を遅くしてもよい。また、周囲の明るさが閾値以上である場合にコンテンツ存在領域の輝度を高くして、その後、緊急度が閾値以上となった場合にコンテンツ存在領域の輝度をさらに高くしてもよい。逆に、緊急度が閾値以上となった場合にコンテンツ存在領域の輝度を高くして、その後、周囲の明るさが閾値以上となった場合に、コンテンツ存在領域の輝度をさらに高くしてもよい。
また、上述した実施の形態においては、走査波形取得部１４２が図７等に例示した走査波形を生成つまり取得するとしたが、このような構成に限られない。コンテンツ存在領域における垂直走査速度を輝度に対応させて遅くし、コンテンツ非存在領域における垂直走査速度を輝度に対応させて速くするように走査制御部１４０がスキャナドライバ１７２を制御することができれば、走査波形を生成する必要はない。しかしながら、走査波形を生成した方が、走査制御部１４０の制御が容易となる。
また、上述した実施の形態においては、１つのコンテンツ存在領域においては垂直走査速度を一定であるとしたが、このような構成に限られない。１つのコンテンツ存在領域における垂直走査速度は一定でなくてもよい。この場合、例えば、図４に示した表示画像２１０において、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域２１２における上側の輝度を下側の輝度よりも高くするようにしてもよい。このとき、コンテンツ存在領域２１２における垂直走査速度は、上側の方が下側よりも遅くなる。このように構成することで、コンテンツ２１２ａが、上側の方が明るくなるようなグラデーションで表示される。
また、上述した実施の形態においては、図４で示すように、コンテンツが上下に存在する表示画像を例として説明したが、本実施の形態は、コンテンツが左右に存在する表示画像に対しても適用可能である。この場合、画像表示装置１００の全体又は少なくともスキャナ部１７０をスクリーン２００に平行に９０度回転し、表示画像もその回転に合わせて９０度回転させるようにすればよい。この場合、垂直走査方向は、スクリーン２００においては横方向となる。
また、実施の形態１及び実施の形態３においては、複数のコンテンツ存在領域についての輝度が互いに同じであるとしているが、このような構成に限られない。フラッシュメモリ１５２等の記憶装置がコンテンツ又はコンテンツ存在領域について予め相対輝度を対応付けたテーブルを格納してもよい。そして、輝度決定部１２４は、そのテーブルを参照して、各コンテンツ存在領域の輝度を決定してもよい。
また、上述した実施の形態においては、速度変更条件は、周囲の明るさ又は緊急度が閾値以上である例について説明したが、このような構成に限られない。例えば、ユーザがスイッチを押下した場合に、コンテンツ存在領域の輝度が高くなるようにしてもよい。この場合、状況判定部１２２は、スイッチが押下されたか否かを判定する。
また、上述した実施の形態においては、コンテンツ存在領域の輝度を高くする段階が２段階である例が示されているが、コンテンツ存在領域の輝度を高くする段階の数は任意である。つまり、コンテンツ存在領域の輝度を高くする段階の数は３つでもよい。この場合、閾値は３つ設定され得る。さらに、輝度決定部１２４は、コンテンツ存在領域の輝度を明るさ又は緊急度に比例する計算式で算出してもよい。この場合、コンテンツ存在領域の輝度は、明るさ又は緊急度が大きくなるにつれて、連続的に高くなる。
また、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
１００ 画像表示装置
１１０ 制御部
１２０ 画像処理部
１２２ 状況判定部
１２４ 輝度決定部
１２６ 走査画像取得部
１３０ レーザ光制御部
１４０ 走査制御部
１４２ 走査波形取得部
１６０ レーザ光源部
１７０ スキャナ部
１７２ スキャナドライバ
１７４ 走査ミラー部
１７８ 水平走査ミラー
１７９ 垂直走査ミラー
２１０，２２０ 表示画像
２１１，２２１ 走査画像
２１２，２１６，２２４ コンテンツ存在領域
２１４，２２２，２２６ コンテンツ非存在領域
２１２ａ，２１６ａ，２１６ｂ，２１６ｃ，２２４ａ コンテンツ

Claims (11)

  1. レーザ光を出力するレーザ光源部と、
    前記レーザ光を反射して走査する走査ミラー部と、
    入力された表示画像データに対応する表示画像が表示されるように前記レーザ光源部を制御するレーザ光制御部と、
    前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように前記走査ミラー部を制御する走査制御部であって、予め定められた条件が満たされる場合に、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在する第１の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、垂直走査速度を一定速度として１つのフレームの表示に要するフレーム走査時間が一定時間となるときの前記一定速度よりも遅い第１の速度とし、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在しない第２の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、前記フレーム走査時間が前記一定時間となるように前記一定速度よりも速い第２の速度とする、走査制御部と、
    前記予め定められた条件が満たされる場合に、前記第１の領域の垂直走査方向の長さが前記第１の速度に応じて伸張した走査画像データを取得する走査画像取得部と
    を有し、
    前記レーザ光制御部は、前記走査画像データを用いて前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように前記レーザ光源部を制御する
    画像表示装置。
  2. 前記入力された表示画像データに対して、前記第１の領域についての輝度を決定する輝度決定部
    をさらに有し、
    前記走査画像取得部は、前記輝度決定部によって決定された輝度に基づいて、前記第１の領域の伸張長さを決定する
    請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 前記予め定められた条件とは、前記第１の領域に表示するコンテンツの表示輝度を高くして表示させる条件である
    請求項１又は２に記載の画像表示装置。
  4. レーザ光を出力するレーザ光源部と、
    前記レーザ光を反射して走査する走査ミラー部と、
    入力された表示画像データに対応する表示画像が表示されるように前記レーザ光源部を制御するレーザ光制御部と、
    前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように前記走査ミラー部を制御する走査制御部と
    を有し、
    予め定められた条件が満たされる場合に、前記走査制御部は、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在する第１の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、垂直走査速度を一定速度として１つのフレームの表示に要するフレーム走査時間が一定時間となるときの前記一定速度よりも遅い第１の速度とし、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在しない第２の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、前記フレーム走査時間が前記一定時間となるように前記一定速度よりも速い第２の速度とし、
    前記予め定められた条件とは、前記第１の領域に表示するコンテンツの表示輝度を高くして表示させる条件であり、
    前記表示輝度を高くして表示させる条件とは、前記第１の領域に表示するコンテンツの緊急度が予め定められた閾値以上であることである
    画像表示装置。
  5. 前記走査制御部は、前記第１の領域に表示するコンテンツの緊急度が高いほど、前記第１の速度を遅くし、前記第２の速度を速くする
    請求項４に記載の画像表示装置。
  6. 前記表示輝度を高くして表示させる条件とは、周囲の明るさが予め定められた閾値以上であることである
    請求項４又は５に記載の画像表示装置。
  7. 前記走査制御部は、前記明るさが明るいほど、前記第１の速度を遅くし、前記第２の速度を速くする
    請求項６に記載の画像表示装置。
  8. 表示画像データを取得し、
    予め定められた条件が満たされる場合に、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在する第１の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、垂直走査速度を一定速度として１つのフレームの表示に要するフレーム走査時間が一定時間となるときの前記一定速度よりも遅い第１の速度とし、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在しない第２の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、前記フレーム走査時間が前記一定時間となるように前記一定速度よりも速い第２の速度として、前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように制御し、
    前記予め定められた条件が満たされる場合に、前記第１の領域の垂直走査方向の長さが前記第１の速度に応じて伸張した走査画像データを取得し、
    前記走査画像データを用いて前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように制御する
    画像表示方法。
  9. 表示画像データを取得するステップと、
    予め定められた条件が満たされる場合に、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在する第１の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、垂直走査速度を一定速度として１つのフレームの表示に要するフレーム走査時間が一定時間となるときの前記一定速度よりも遅い第１の速度とし、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在しない第２の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、前記フレーム走査時間が前記一定時間となるように前記一定速度よりも速い第２の速度として、前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように制御するステップと、
    前記予め定められた条件が満たされる場合に、前記第１の領域の垂直走査方向の長さが前記第１の速度に応じて伸張した走査画像データを取得するステップと、
    前記走査画像データを用いて前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように制御するステップと
    をコンピュータに実行させるプログラム。
  10. 表示画像データを取得し、
    予め定められた条件が満たされる場合に、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在する第１の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、垂直走査速度を一定速度として１つのフレームの表示に要するフレーム走査時間が一定時間となるときの前記一定速度よりも遅い第１の速度とし、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在しない第２の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、前記フレーム走査時間が前記一定時間となるように前記一定速度よりも速い第２の速度として、前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように制御し、
    前記予め定められた条件とは、前記第１の領域に表示するコンテンツの表示輝度を高くして表示させる条件であり、
    前記表示輝度を高くして表示させる条件とは、前記第１の領域に表示するコンテンツの緊急度が予め定められた閾値以上であることである
    画像表示方法。
  11. 表示画像データを取得するステップと、
    予め定められた条件が満たされる場合に、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在する第１の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、垂直走査速度を一定速度として１つのフレームの表示に要するフレーム走査時間が一定時間となるときの前記一定速度よりも遅い第１の速度とし、前記表示画像データにおいてコンテンツが存在しない第２の領域について垂直方向に走査するときの垂直走査速度を、前記フレーム走査時間が前記一定時間となるように前記一定速度よりも速い第２の速度として、前記表示画像データに対応する表示画像が表示されるように制御するステップと
    をコンピュータに実行させ、
    前記予め定められた条件とは、前記第１の領域に表示するコンテンツの表示輝度を高くして表示させる条件であり、
    前記表示輝度を高くして表示させる条件とは、前記第１の領域に表示するコンテンツの緊急度が予め定められた閾値以上であることである
    プログラム。
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