JP6991905B2

JP6991905B2 - Head-up display device

Info

Publication number: JP6991905B2
Application number: JP2018050978A
Authority: JP
Inventors: 武信富平
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2018-03-19
Filing date: 2018-03-19
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2038-03-19
Also published as: JP2019164218A

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a head-up display device.

車両のウインドシールドを介して虚像を運転者の前方に表示するヘッドアップディスプレイ装置がある。例えば、特許文献１には、撮像手段によって得られた撮像データから所定区画毎の明るさ情報を求め、この明るさ情報に基づいて、表示光の輝度を部分的に変更させることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置、に関する技術が開示されている。 There is a head-up display device that displays a virtual image in front of the driver through the windshield of the vehicle. For example, Patent Document 1 is characterized in that brightness information for each predetermined section is obtained from the image pickup data obtained by the image pickup means, and the brightness of the display light is partially changed based on the brightness information. A technique relating to a head-up display device is disclosed.

特開２０１６－９７８１８号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-97818

ところで、ヘッドアップディスプレイ装置によって表示される虚像の視認性を高めることについて、なお改良の余地がある。 By the way, there is still room for improvement in improving the visibility of the virtual image displayed by the head-up display device.

本発明の目的は、虚像の視認性を高めることができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a head-up display device capable of enhancing the visibility of a virtual image.

本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、レーザ光を射出するレーザ素子と、前記レーザ素子へ供給される電流を制御することで前記レーザ素子のレーザ出力を制御する制御部と、前記レーザ素子からのレーザ光を主走査方向に複数回走査しながら前記主走査方向と直交する副走査方向に走査することで走査領域に画像を生成する画像生成部とを含み、車両におけるアイポイントに対向する位置に配置された反射部材に向けて前記画像を表す表示光を投射する表示装置を含み、前記制御部は、前記主走査方向におけるレーザ出力の平均デューティ比の値が１００％よりも低い所定の第１の値以下である場合、前記走査領域の一部である強調領域を走査する際に前記レーザ素子の定格電流よりも大きい強調電流を前記レーザ素子へ供給させることを特徴とする。 The head-up display device of the present invention includes a laser element that emits laser light, a control unit that controls the laser output of the laser element by controlling the current supplied to the laser element, and a laser from the laser element. It includes an image generation unit that generates an image in the scanning area by scanning the light in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction while scanning the light multiple times in the main scanning direction, and is arranged at a position facing the eye point in the vehicle. A predetermined first unit comprising a display device that projects display light representing the image toward the reflected member, wherein the control unit has a value of an average duty ratio of laser output in the main scanning direction of less than 100%. When it is equal to or less than the value, the laser element is characterized in that an enhanced current larger than the rated current of the laser element is supplied to the laser element when scanning the enhanced region which is a part of the scanning region.

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、レーザ出力の平均デューティ比が１００％よりも低い所定の第１の値以下である場合、走査領域の一部である強調領域を走査する際にレーザ素子の定格電流よりも大きい強調電流をレーザ素子へ供給する。本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置によれば、表示される虚像の視認性を高めることができるという効果を奏する。 In the head-up display device according to the present invention, when the average duty ratio of the laser output is equal to or less than a predetermined first value lower than 100%, the laser element is used when scanning the emphasized region which is a part of the scanning region. The emphasis current larger than the rated current is supplied to the laser element. According to the head-up display device according to the present invention, there is an effect that the visibility of the displayed virtual image can be improved.

図１は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a head-up display device according to an embodiment. 図２は、実施形態の投影装置を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a projection device of an embodiment. 図３は、実施形態の走査領域を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a scanning region of the embodiment. 図４は、実施形態におけるレーザ光の走査時間とレーザ素子への供給電流との関係を示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the scanning time of the laser beam and the supply current to the laser element in the embodiment. 図５は、実施形態におけるレーザ素子の許容出力とレーザ出力の平均デューティ比との関係を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing the relationship between the permissible output of the laser element and the average duty ratio of the laser output in the embodiment. 図６は、実施形態の強調表示を表示する方法を示すフローチャート図である。FIG. 6 is a flowchart showing a method of displaying the highlighting of the embodiment. 図７は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置によって表示される虚像を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a virtual image displayed by the head-up display device according to the embodiment. 図８は、実施形態の変形例の投影装置を示す概略構成図である。FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a projection device of a modified example of the embodiment. 図９は、実施形態の変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置によって表示される虚像を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a virtual image displayed by the head-up display device according to the modified example of the embodiment.

以下に、本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, the head-up display device according to the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art or those that are substantially the same.

［実施形態］
図１から図７を参照して、実施形態について説明する。実施形態は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。図１は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置を示す概略図である。図２は、実施形態の投影装置を示す概略構成図である。図３は、実施形態の走査領域を示す平面図である。図４は、実施形態におけるレーザ光の走査時間とレーザ素子への供給電流との関係を示すグラフ図である。ここで、図４は、図３に示す領域Ｒ１における走査時間とレーザ素子への供給電流との関係を示すグラフ図である。図５は、実施形態におけるレーザ素子の許容出力とレーザ出力の平均デューティ比との関係を示すグラフ図である。図６は、実施形態の強調表示を表示する方法を示すフローチャート図である。図７は、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置によって表示される虚像を示す図である。 [Embodiment]
An embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. The embodiment relates to a head-up display device. FIG. 1 is a schematic view showing a head-up display device according to an embodiment. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a projection device of an embodiment. FIG. 3 is a plan view showing a scanning region of the embodiment. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the scanning time of the laser beam and the supply current to the laser element in the embodiment. Here, FIG. 4 is a graph showing the relationship between the scanning time in the region R1 shown in FIG. 3 and the supply current to the laser element. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the permissible output of the laser element and the average duty ratio of the laser output in the embodiment. FIG. 6 is a flowchart showing a method of displaying the highlighting of the embodiment. FIG. 7 is a diagram showing a virtual image displayed by the head-up display device according to the embodiment.

図１に示すように、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、車両１００に搭載される。実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、表示装置２０を含む。実施形態の表示装置２０は、車両１００のインストルメントパネル１０１によって覆われた収容部に収容されている。インストルメントパネル１０１の上面には、開口部１０１ａが設けられている。表示装置２０は、開口部１０１ａを介して反射部材１０に向けて表示光ＬＤを投射する。 As shown in FIG. 1, the head-up display device 1 according to the embodiment is mounted on the vehicle 100. The head-up display device 1 according to the embodiment includes a display device 20. The display device 20 of the embodiment is housed in a housing portion covered by an instrument panel 101 of the vehicle 100. An opening 101a is provided on the upper surface of the instrument panel 101. The display device 20 projects the display light LD toward the reflective member 10 through the opening 101a.

反射部材１０は、車両１００におけるアイポイントＥＰに対向する位置に配置されている。反射部材１０は、表示装置２０から投射される表示光ＬＤを反射する部材である。実施形態の反射部材１０は、ウインドシールドである。反射部材１０は、入射する光の一部を反射し、光の一部を透過させる半透過性のコーティングなどがなされたウインドシールドであってもよい。表示装置２０から反射部材１０に向けて投射された表示光ＬＤは、反射部材１０から車両１００のアイポイントＥＰに向けて反射される。表示光ＬＤがアイポイントＥＰに向けて反射されることで、運転者Ｄから見た場合に反射部材１０よりも車両１００の前方で虚像Ｓが結像する。 The reflective member 10 is arranged at a position facing the eye point EP in the vehicle 100. The reflection member 10 is a member that reflects the display light LD projected from the display device 20. The reflective member 10 of the embodiment is a windshield. The reflective member 10 may be a windshield coated with a semi-transparent coating that reflects a part of the incident light and transmits a part of the light. The display light LD projected from the display device 20 toward the reflective member 10 is reflected from the reflective member 10 toward the eye point EP of the vehicle 100. When the display light LD is reflected toward the eye point EP, a virtual image S is formed in front of the vehicle 100 rather than the reflecting member 10 when viewed from the driver D.

表示装置２０は、投影装置２１およびミラー２２を含む。投影装置２１は、ミラー２２に向かって表示光ＬＤを投射する。ミラー２２は、投影装置２１からの表示光ＬＤを反射部材１０に向けて反射する。実施形態のミラー２２は、表示光ＬＤを拡大させて反射する拡大ミラーである。例えば、ミラー２２として非球面ミラーを用いることができる。 The display device 20 includes a projection device 21 and a mirror 22. The projection device 21 projects the display light LD toward the mirror 22. The mirror 22 reflects the display light LD from the projection device 21 toward the reflecting member 10. The mirror 22 of the embodiment is a magnifying mirror that magnifies and reflects the display light LD. For example, an aspherical mirror can be used as the mirror 22.

図２に示すように、投影装置２１は、レーザ光源部２３、画像生成部２４、および制御部２５を含む。レーザ光源部２３は、レーザ素子２６およびダイクロイックミラー２７を含んで構成されている。 As shown in FIG. 2, the projection device 21 includes a laser light source unit 23, an image generation unit 24, and a control unit 25. The laser light source unit 23 includes a laser element 26 and a dichroic mirror 27.

実施形態においては、レーザ光源部２３は、互いに異なる波長のレーザ光を射出する３つのレーザ素子２６（第１レーザ素子２６ａ、第２レーザ素子２６ｂ、および第３レーザ素子２６ｃ）と、２つのダイクロイックミラー２７（第１ダイクロイックミラー２７ａおよび第２ダイクロイックミラー２７ｂ）と、を含んで構成されている。画像生成部２４は、走査ミラー２８、およびスクリーン２９を含む。制御部２５は、レーザ光源部２３および画像生成部２４を制御する装置である。制御部２５は、車両１００に設けられた電源部（図示せず）からの各レーザ素子２６への電流値を制御する。 In the embodiment, the laser light source unit 23 includes three laser elements 26 (first laser element 26a, second laser element 26b, and third laser element 26c) that emit laser light having different wavelengths from each other, and two dichroic filters. It is configured to include a mirror 27 (a first dichroic mirror 27a and a second dichroic mirror 27b). The image generation unit 24 includes a scanning mirror 28 and a screen 29. The control unit 25 is a device that controls the laser light source unit 23 and the image generation unit 24. The control unit 25 controls the current value from the power supply unit (not shown) provided in the vehicle 100 to each laser element 26.

各レーザ素子２６（第１～第３レーザ素子２６ａ～２６ｃ）は、レーザダイオード（Laser Diode:ＬＤ）などの発光素子である。レーザ素子２６は、制御部２５によって供給された電流に応じた出力でレーザ光を照射する。つまり、制御部２５によってレーザ素子２６へ供給される電流が大きい場合、レーザ光の出力も大きくなる。また、制御部２５によってレーザ素子２６へ供給される電流が小さい場合、レーザ光の出力も小さくなる。 Each laser element 26 (first to third laser elements 26a to 26c) is a light emitting element such as a laser diode (LD). The laser element 26 irradiates the laser light with an output corresponding to the current supplied by the control unit 25. That is, when the current supplied to the laser element 26 by the control unit 25 is large, the output of the laser light is also large. Further, when the current supplied to the laser element 26 by the control unit 25 is small, the output of the laser beam is also small.

レーザ素子２６には、定格電流ＲＣが規定されている。ここで、定格電流ＲＣとは、レーザ光を照射しつづけた状態（連続照射状態）で使用できる最大電流値を指す。 A rated current RC is specified for the laser element 26. Here, the rated current RC refers to the maximum current value that can be used in a state where the laser beam is continuously irradiated (continuous irradiation state).

実施形態において、３つのレーザ素子２６のうち、第１レーザ素子２６ａは、赤色のレーザ光（第１レーザ光）を射出するレーザ素子である。また、第２レーザ素子２６ｂは、緑色のレーザ光（第２レーザ光）を射出するレーザ素子である。また、第３レーザ素子２６ｃは、青色のレーザ光（第３レーザ光）を射出するレーザ素子である。 In the embodiment, of the three laser elements 26, the first laser element 26a is a laser element that emits a red laser beam (first laser beam). Further, the second laser element 26b is a laser element that emits a green laser beam (second laser beam). Further, the third laser element 26c is a laser element that emits a blue laser beam (third laser beam).

ダイクロイックミラー２７は、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過する部材である。第１ダイクロイックミラー２７ａは、赤色のレーザ光を透過させ、かつ緑色のレーザ光を反射する。第２ダイクロイックミラー２７ｂは、赤色のレーザ光および緑色のレーザ光を透過させ、かつ青色のレーザ光を反射する。 The dichroic mirror 27 is a member that reflects light of a specific wavelength and transmits light of other wavelengths. The first dichroic mirror 27a transmits the red laser light and reflects the green laser light. The second dichroic mirror 27b transmits the red laser light and the green laser light, and reflects the blue laser light.

第１レーザ素子２６ａは、走査ミラー２８に向けて第１レーザ光を照射できるように配置されている。第１ダイクロイックミラー２７ａおよび第２ダイクロイックミラー２７ｂは、第１レーザ素子２６ａと走査ミラー２８との間の光軸上に並んで配置されている。第１レーザ光の光軸上において、第２ダイクロイックミラー２７ｂは、第１ダイクロイックミラー２７ａよりも走査ミラー２８側に配置されている。 The first laser element 26a is arranged so that the first laser beam can be irradiated toward the scanning mirror 28. The first dichroic mirror 27a and the second dichroic mirror 27b are arranged side by side on the optical axis between the first laser element 26a and the scanning mirror 28. The second dichroic mirror 27b is arranged on the scanning mirror 28 side of the first dichroic mirror 27a on the optical axis of the first laser beam.

第１レーザ素子２６ａから射出された第１レーザ光は、第１ダイクロイックミラー２７ａおよび第２ダイクロイックミラー２７ｂを透過し、走査ミラー２８に入射する。第２レーザ素子２６ｂは、第１ダイクロイックミラー２７ａにおける第１レーザ光が入射する面とは反対側の面に向けて第２レーザ光を射出する。第２レーザ光は、第１ダイクロイックミラー２７ａによって走査ミラー２８に向けて反射される。このとき、第１ダイクロイックミラー２７ａによって反射された第２レーザ光は、第１レーザ光と同一軸上で合成される。第３レーザ素子２６ｃは、第２ダイクロイックミラー２７ｂにおける第１レーザ光および第２レーザ光が入射する面とは反対側の面に向けて、第３レーザ光を射出する。第３レーザ光は、第２ダイクロイックミラー２７ｂによって走査ミラー２８に向けて反射される。このとき、第２ダイクロイックミラー２７ｂによって反射された第３レーザ光は、第１レーザ光および第２レーザ光と同一軸上で合成される。 The first laser beam emitted from the first laser element 26a passes through the first dichroic mirror 27a and the second dichroic mirror 27b and is incident on the scanning mirror 28. The second laser element 26b emits the second laser beam toward the surface of the first dichroic mirror 27a opposite to the surface on which the first laser beam is incident. The second laser beam is reflected toward the scanning mirror 28 by the first dichroic mirror 27a. At this time, the second laser beam reflected by the first dichroic mirror 27a is combined on the same axis as the first laser beam. The third laser element 26c emits the third laser beam toward the surface of the second dichroic mirror 27b opposite to the surface on which the first laser beam and the second laser beam are incident. The third laser beam is reflected toward the scanning mirror 28 by the second dichroic mirror 27b. At this time, the third laser beam reflected by the second dichroic mirror 27b is combined with the first laser beam and the second laser beam on the same axis.

つまり、赤色（第１レーザ光）、緑色（第２レーザ光）、および青色（第３レーザ光）の３つのレーザ光は、第１ダイクロイックミラー２７ａおよび第２ダイクロイックミラー２７ｂによって同一軸上で合成される。したがって、第１～第３レーザ光は、レーザ光源部２３から重畳されて出力される。制御部２５は、各レーザ素子２６への電流の供給を制御することによって、第１～第３レーザ光の出力を調節して、レーザ光源部２３から出力されるレーザ光の色を制御することができる。 That is, the three laser beams of red (first laser beam), green (second laser beam), and blue (third laser beam) are combined on the same axis by the first dichroic mirror 27a and the second dichroic mirror 27b. Will be done. Therefore, the first to third laser beams are superimposed and output from the laser light source unit 23. The control unit 25 adjusts the output of the first to third laser light by controlling the supply of the current to each laser element 26, and controls the color of the laser light output from the laser light source unit 23. Can be done.

画像生成部２４は、走査ミラー２８によって、レーザ素子２６（第１～第３レーザ素子２６ａ～２６ｃ）からのレーザ光（第１レーザ光～第３レーザ光）でスクリーン２９を走査することでスクリーン２９に画像を生成する。 The image generation unit 24 scans the screen 29 with the laser light (first laser light to third laser light) from the laser elements 26 (first to third laser elements 26a to 26c) by the scanning mirror 28. Generate an image at 29.

走査ミラー２８は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System：微小電気機械システム）技術を利用したＭＥＭＳミラーである。ＭＥＭＳミラーは、機械要素部品、センサ、アクチュエータ、電子回路などが半導体基板上に集積化された光学デバイスである。走査ミラー２８は、本体部２８ａ、可動部２８ｂ、および可動ミラー部２８ｃを含む。 The scanning mirror 28 is a MEMS mirror using MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology. A MEMS mirror is an optical device in which mechanical element parts, sensors, actuators, electronic circuits, and the like are integrated on a semiconductor substrate. The scanning mirror 28 includes a main body portion 28a, a movable portion 28b, and a movable mirror portion 28c.

本体部２８ａは、貫通孔を有しており、可動部２８ｂおよび可動ミラー部２８ｃは、貫通孔の内側に配置されている。可動部２８ｂは、矩形枠状であり、可動ミラー部２８ｃは、円盤形状の部材である。可動ミラー部２８ｃは、可動部２８ｂで囲まれた空間に配置されている。可動部２８ｂは、第１回転軸Ｘ１方向に延在する２本の梁によって本体部２８ａと接続されている。可動部２８ｂの表面には、図示しないコイルが渦状に巻かれている。コイルには、本体部２８ａから電流が供給される。実施形態では、車両１００に設けられた電源部（図示せず）から本体部２８ａに電流が供給され、その電流がコイルにも供給される。本体部２８ａへの電流の供給は、制御部２５によって制御される。可動部２８ｂは、コイルに電流が供給されることにより、第１回転軸Ｘ１を回転中心として本体部２８ａに対して相対回転する。また、可動部２８ｂが第１回転軸Ｘ１を回転中心として本体部２８ａに対して相対回転することにより、可動ミラー部２８ｃも可動部２８ｂと共に本体部２８ａに対して相対回転する。 The main body portion 28a has a through hole, and the movable portion 28b and the movable mirror portion 28c are arranged inside the through hole. The movable portion 28b has a rectangular frame shape, and the movable mirror portion 28c is a disk-shaped member. The movable mirror portion 28c is arranged in a space surrounded by the movable portion 28b. The movable portion 28b is connected to the main body portion 28a by two beams extending in the direction of the first rotation axis X1. A coil (not shown) is spirally wound on the surface of the movable portion 28b. A current is supplied to the coil from the main body 28a. In the embodiment, a current is supplied to the main body 28a from a power supply unit (not shown) provided in the vehicle 100, and the current is also supplied to the coil. The supply of current to the main body 28a is controlled by the control unit 25. By supplying an electric current to the coil, the movable portion 28b rotates relative to the main body portion 28a with the first rotation axis X1 as the center of rotation. Further, since the movable portion 28b rotates relative to the main body portion 28a with the first rotation axis X1 as the rotation center, the movable mirror portion 28c also rotates relative to the main body portion 28a together with the movable portion 28b.

可動ミラー部２８ｃは、可動ミラー部２８ｃの両端に設けられた一対のトーションバーを介して可動部２８ｂに接続されている。トーションバーは、第２回転軸Ｘ２方向における可動ミラー部２８ｃの両端のそれぞれから、第２回転軸Ｘ２方向に沿って延在している。ここで、第１回転軸Ｘ１と第２回転軸Ｘ２とは、直交している。可動ミラー部２８ｃは、共振によって第２回転軸Ｘ２回りに回転振動する。すなわち、可動ミラー部２８ｃは、共振によって可動部２８ｂに対して相対回転する。走査ミラー２８は、可動部２８ｂが予め定められた第１周波数で回転振動する場合に、共振によって可動ミラー部２８ｃが第１周波数とは別の第２周波数で回転振動するように設計されている。 The movable mirror portion 28c is connected to the movable portion 28b via a pair of torsion bars provided at both ends of the movable mirror portion 28c. The torsion bar extends from both ends of the movable mirror portion 28c in the second rotation axis X2 direction along the second rotation axis X2 direction. Here, the first rotation axis X1 and the second rotation axis X2 are orthogonal to each other. The movable mirror portion 28c rotationally vibrates around the second rotation axis X2 due to resonance. That is, the movable mirror portion 28c rotates relative to the movable portion 28b due to resonance. The scanning mirror 28 is designed so that when the movable portion 28b rotates and vibrates at a predetermined first frequency, the movable mirror portion 28c rotates and vibrates at a second frequency different from the first frequency due to resonance. ..

可動ミラー部２８ｃは、レーザ光源部２３から射出されたレーザ光を反射する部材である。可動ミラー部２８ｃによって反射されたレーザ光は、可動ミラー部２８ｃが第２回転軸Ｘ２回りに回転運動することにより、スクリーン２９を主走査方向ＭＳに走査する。また、可動ミラー部２８ｃによって反射されたレーザ光は、可動部２８ｂが第１回転軸Ｘ１回りに回転運動することにより、スクリーン２９を主走査方向ＭＳと直交する副走査方向ＳＳに走査する。つまり、画像生成部２４は、走査ミラー２８によって反射されたレーザ光によって、スクリーン２９を主走査方向ＭＳに複数回走査しながら副走査方向ＳＳに走査することでスクリーン２９に画像を生成する。 The movable mirror unit 28c is a member that reflects the laser light emitted from the laser light source unit 23. The laser beam reflected by the movable mirror portion 28c scans the screen 29 in the main scanning direction MS by the movable mirror portion 28c rotating around the second rotation axis X2. Further, the laser beam reflected by the movable mirror portion 28c scans the screen 29 in the sub-scanning direction SS orthogonal to the main scanning direction MS by rotating the movable portion 28b around the first rotation axis X1. That is, the image generation unit 24 generates an image on the screen 29 by scanning the screen 29 in the sub-scanning direction SS while scanning the screen 29 in the main scanning direction MS a plurality of times by the laser beam reflected by the scanning mirror 28.

スクリーン２９は、可動ミラー部２８ｃとミラー２２（図１参照）との間の光路上に配置されている。スクリーン２９は、光を透過する平面状の透過性スクリーンである。実施形態のスクリーン２９は、マイクロレンズアレイである。つまり、スクリーン２９は、集積された多数のマイクロレンズを含んで平面状に構成されている。各マイクロレンズは、レーザ光を拡散させる。レーザ光が拡散されることで、運転者Ｄの姿勢の変化などによって、運転者Ｄの視線が所定の範囲内で変動したとしても、反射部材１０で反射されるレーザ光が視認可能となる。ここで、スクリーン２９は、レーザ光によって走査される走査領域ＳＲを有している。つまり、走査領域ＳＲは、可動ミラー部２８ｃによって反射されたレーザ光によって画像が描画される（生成される）領域である。 The screen 29 is arranged on the optical path between the movable mirror portion 28c and the mirror 22 (see FIG. 1). The screen 29 is a planar transmissive screen that transmits light. The screen 29 of the embodiment is a microlens array. That is, the screen 29 is configured in a plane shape including a large number of integrated microlenses. Each microlens diffuses the laser beam. By diffusing the laser beam, even if the line of sight of the driver D fluctuates within a predetermined range due to a change in the posture of the driver D or the like, the laser beam reflected by the reflecting member 10 can be visually recognized. Here, the screen 29 has a scanning region SR scanned by the laser beam. That is, the scanning area SR is an area in which an image is drawn (generated) by the laser beam reflected by the movable mirror unit 28c.

実施形態の走査領域ＳＲは、矩形状に設定されている。図２に矢印Ｙ１で示すように、画像生成部２４は、走査ミラー２８によって、レーザ光（第１レーザ光～第３レーザ光）を走査領域ＳＲに対して主走査方向ＭＳに複数回走査しながら副走査方向ＳＳに走査することで、走査領域ＳＲに画像を生成する。走査領域ＳＲには、可動ミラー部２８ｃによって反射されたレーザ光に対応する画像が生成される。そして、そのレーザ光は、走査領域ＳＲを透過して表示光ＬＤとなる。表示光ＬＤは、ミラー２２（図１参照）に入射する。 The scanning area SR of the embodiment is set in a rectangular shape. As shown by the arrow Y1 in FIG. 2, the image generation unit 24 scans the laser beam (first laser beam to the third laser beam) with the scanning mirror 28 a plurality of times in the main scanning direction MS with respect to the scanning region SR. While scanning in the sub-scanning direction SS, an image is generated in the scanning region SR. An image corresponding to the laser beam reflected by the movable mirror unit 28c is generated in the scanning region SR. Then, the laser beam passes through the scanning region SR and becomes the display light LD. The indicator light LD is incident on the mirror 22 (see FIG. 1).

図１に示すように、車両１００には、車両１００の前方を撮像する撮像部３０が搭載されている。撮像部３０は、例えば、車両１００の前方を撮像するカメラなどである。また、図２に示すように、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、注意情報取得部３１を含む。注意情報取得部３１は、車両１００の前方にある注意対象物ＡＯ（図７参照）についての情報を取得する。実施形態の注意情報取得部３１は、撮像部３０から撮像部３０が取得した撮像データを受け取り、注意対象物ＡＯについての情報を取得する。注意情報取得部３１は、注意対象物ＡＯについて、例えば、注意対象物ＡＯの位置、車両１００と注意対象物ＡＯとの距離、注意対象物ＡＯの大きさ、注意対象物ＡＯの移動方向などの情報を取得する。 As shown in FIG. 1, the vehicle 100 is equipped with an image pickup unit 30 that captures an image of the front of the vehicle 100. The image pickup unit 30 is, for example, a camera that images the front of the vehicle 100. Further, as shown in FIG. 2, the head-up display device 1 according to the embodiment includes a caution information acquisition unit 31. The attention information acquisition unit 31 acquires information about the attention object AO (see FIG. 7) in front of the vehicle 100. The attention information acquisition unit 31 of the embodiment receives the image pickup data acquired by the image pickup unit 30 from the image pickup unit 30, and acquires information about the attention object AO. Regarding the attention object AO, the attention information acquisition unit 31 determines, for example, the position of the attention object AO, the distance between the vehicle 100 and the attention object AO, the size of the attention object AO, the movement direction of the attention object AO, and the like. Get information.

なお、車両１００に搭載された別の装置（対象物判定部）によって、注意対象物ＡＯが判定されてもよい。この場合、例えば、撮像部３０からの撮像データは、対象物判定部に送られ、対象物判定部が撮像データから注意対象物ＡＯを判定して注意対象物ＡＯについての情報を検出する。そして、注意情報取得部３１は、対象物判定部から注意対象物ＡＯについての情報を取得する。 The object AO to be watched may be determined by another device (object determination unit) mounted on the vehicle 100. In this case, for example, the image pickup data from the image pickup unit 30 is sent to the object determination unit, and the object determination unit determines the attention object AO from the image pickup data and detects the information about the attention object AO. Then, the attention information acquisition unit 31 acquires information about the attention object AO from the object determination unit.

実施形態の制御部２５は、一定の条件で定格電流ＲＣよりも大きい電流である強調電流ＨＣをレーザ素子２６へ供給させる。強調電流ＨＣを供給されたレーザ素子２６は、定格電流ＲＣが供給された際よりも高い出力のレーザ光を射出する。走査領域ＳＲの一部は、この高い出力のレーザ光によって走査される。したがって、強調電流ＨＣが供給されたレーザ素子２６が照射したレーザ光によって生成された表示要素は、走査領域ＳＲの他の部分に生成された表示要素よりも高い輝度を有する表示要素（強調表示）となる。図３に示すように、制御部２５は、走査領域ＳＲにおける任意の一部分を強調領域ＨＲとし、強調電流ＨＣを供給させたレーザ素子２６から射出されるレーザ光で走査させる。 The control unit 25 of the embodiment supplies the laser element 26 with an enhanced current HC, which is a current larger than the rated current RC under certain conditions. The laser element 26 supplied with the emphasized current HC emits a laser beam having a higher output than when the rated current RC is supplied. A part of the scanning area SR is scanned by this high power laser beam. Therefore, the display element generated by the laser beam irradiated by the laser element 26 to which the highlight current HC is supplied has a higher brightness than the display element generated in other parts of the scanning region SR (highlighting). It becomes. As shown in FIG. 3, the control unit 25 sets an arbitrary part in the scanning region SR as the enhancement region HR, and scans with the laser light emitted from the laser element 26 to which the enhancement current HC is supplied.

実施形態の制御部２５は、注意情報取得部３１が取得した情報に基づいて、強調領域ＨＲを決定する。このとき、制御部２５は、走査領域ＳＲにおける注意対象物ＡＯに対応する領域を強調領域ＨＲとする。走査領域ＳＲにおいて、注意対象物ＡＯに対応する領域が強調領域ＨＲとされることで、注意対象物ＡＯに対応した位置に強調表示が表示される。 The control unit 25 of the embodiment determines the emphasis region HR based on the information acquired by the attention information acquisition unit 31. At this time, the control unit 25 sets the region corresponding to the attention object AO in the scanning region SR as the emphasis region HR. In the scanning area SR, the area corresponding to the attention object AO is set as the highlight area HR, so that the highlight display is displayed at the position corresponding to the attention object AO.

レーザ素子２６には、一時的であれば、定格電流ＲＣよりも高い電流が供給されたとしてもレーザ光の出力が許容される出力（許容出力）がある。許容出力の範囲内でレーザ素子２６を使用することで、レーザ素子２６は、定格電流が供給された時の出力よりも高い出力で画像を生成することができる。主走査方向ＭＳにおける一回の走査におけるレーザ素子２６の許容出力は、主走査方向ＭＳにおけるレーザ出力の平均デューティ比によって決定される。 The laser element 26 has an output (allowable output) at which the output of the laser beam is permitted even if a current higher than the rated current RC is supplied, if it is temporary. By using the laser element 26 within the allowable output range, the laser element 26 can generate an image with an output higher than the output when the rated current is supplied. The permissible output of the laser element 26 in one scan in the main scanning direction MS is determined by the average duty ratio of the laser output in the main scanning direction MS.

図４に示すように、実施形態の制御部２５は、主走査方向ＭＳにおける平均デューティ比に応じて定格電流ＲＣよりも高い強調電流ＨＣをレーザ素子２６へ供給させる。ここで、平均デューティ比は、例えば、以下の［数１］のような形で求められる。 As shown in FIG. 4, the control unit 25 of the embodiment supplies the laser element 26 with an enhanced current HC higher than the rated current RC according to the average duty ratio in the main scanning direction MS. Here, the average duty ratio is obtained, for example, in the form of the following [Equation 1].

ここで、「Ｄ_ａｖ」は、平均デューティ比（％）を示している。「ｔ_ｋ」は、主走査方向ＭＳにおける一回のレーザ走査の中で、一本の走査線をｎ分割するｋ番目の位置でレーザ射出の際にレーザ素子２６に電流が供給される時間を示している。また、「ｐ_ｋ」は、一本の走査線をｎ分割するｋ番目の位置でレーザ射出の際に供給される供給電流（％）を示している。この供給電流「ｃ_ｋ」は、定格電流ＲＣの値を１００％としたときの供給電流値の割合である。なお、ｋ番目の位置でのレーザ射出における供給電流の値が変動する場合、供給電流「ｃ_ｋ」には、その電流供給の時間に対する供給電流値の平均値が適用される。また、「Ｔ」は、主走査方向ＭＳにおける一回の走査時間を示している。すなわち、平均デューティ比は、主走査方向ＭＳにおける一回の走査時間のうちレーザ素子２６にどれだけの電流が供給されて、レーザ素子２６がどれだけの時間使用されたかを示す。制御部２５は、主走査方向ＭＳにおいて強調領域ＨＲの対象となる領域と交差するレーザ走査線についての平均デューティ比を取得する。なお、制御部２５は、主走査方向ＭＳにおいて強調領域ＨＲの対象となる領域が複数のレーザ走査線と交差する場合、それらのレーザ走査線を合わせた平均デューティ比を取得してもよい。 Here, " _Dav " indicates the average duty ratio (%). “Tk” is the time during which a current is supplied to the laser element 26 at the time of laser emission at the _kth position where one scanning line is divided into n in one laser scanning in the main scanning direction MS. Shows. Further, "pk" indicates the supply current (%) supplied at the time of laser emission at the _k -th position that divides one scanning line into n. This supply current "c _k " is the ratio of the supply current value when the value of the rated current RC is 100%. When the value of the supply current in the laser emission at the k-th position fluctuates, the average value of the supply current values with respect to the time of the current supply is applied to the supply current " _kk ". Further, "T" indicates one scanning time in the main scanning direction MS. That is, the average duty ratio indicates how much current was supplied to the laser element 26 and how long the laser element 26 was used in one scanning time in the main scanning direction MS. The control unit 25 acquires the average duty ratio of the laser scanning line intersecting the region targeted for the emphasized region HR in the main scanning direction MS. When the region targeted for the emphasized region HR intersects a plurality of laser scanning lines in the main scanning direction MS, the control unit 25 may acquire the average duty ratio of those laser scanning lines combined.

図５に示すように、実施形態のレーザ素子２６において、平均デューティ比の値がｘ％以下の場合に、定格電流ＲＣを供給された際の出力（定格出力ＲＯ）よりも高い出力が許容される。ここで、「ｘ％」は、１００％よりも小さく、０％よりも大きい値である。平均デューティ比の値が１００％以下でｘ％よりも大きい場合、許容出力は、定格出力ＲＯと同程度である。したがって、この平均デューティ比の範囲内では、定格出力ＲＯよりも高い出力は、許容されていない。平均デューティ比の値がｘ％以下で、ｙ％よりも大きい場合、許容出力は、定格出力ＲＯよりも高くなる。この平均デューティ比の範囲内において、許容出力は、平均デューティ比の減少に伴うように上昇する。ここで、「ｙ％」は、ｘ％よりも小さく、０％よりも大きい値である。実施形態では、平均デューティ比の値がｘ％以下でｙ％よりも大きい範囲において、許容出力と平均デューティ比との関係は線形関係である。なお、平均デューティ比の値がｘ％以下でｙ％よりも大きい範囲において、許容出力と平均デューティ比との関係は非線形関係であってもよい。 As shown in FIG. 5, in the laser element 26 of the embodiment, when the value of the average duty ratio is x% or less, an output higher than the output (rated output RO) when the rated current RC is supplied is allowed. Ru. Here, "x%" is a value smaller than 100% and larger than 0%. When the value of the average duty ratio is 100% or less and larger than x%, the permissible output is about the same as the rated output RO. Therefore, within this average duty ratio range, outputs higher than the rated output RO are not allowed. When the value of the average duty ratio is x% or less and larger than y%, the permissible output becomes higher than the rated output RO. Within this range of the average duty ratio, the permissible output increases as the average duty ratio decreases. Here, "y%" is a value smaller than x% and larger than 0%. In the embodiment, the relationship between the permissible output and the average duty ratio is a linear relationship in the range where the value of the average duty ratio is x% or less and larger than y%. In the range where the value of the average duty ratio is x% or less and larger than y%, the relationship between the permissible output and the average duty ratio may be a non-linear relationship.

平均デューティ比の値が約ｙ％以下の場合では、定格出力ＲＯの２倍程度の出力が許容される。例えば、上述の「ｘ％」は「５０％」であり、上述の「ｙ％」は「４０％」である。この場合、平均デューティ比が５０％以下のときに定格電流ＲＣよりも大きな強調電流ＨＣをレーザ素子２６へ供給することができる。なお、レーザ素子２６の平均デューティ比と許容出力との関係は、これに限られない。例えば、レーザ素子２６における平均デューティ比と許容出力との関係は、レーザ素子２６の種類などによって変わる。 When the value of the average duty ratio is about y% or less, an output of about twice the rated output RO is allowed. For example, the above-mentioned "x%" is "50%" and the above-mentioned "y%" is "40%". In this case, when the average duty ratio is 50% or less, the emphasized current HC larger than the rated current RC can be supplied to the laser element 26. The relationship between the average duty ratio of the laser element 26 and the allowable output is not limited to this. For example, the relationship between the average duty ratio and the allowable output of the laser element 26 varies depending on the type of the laser element 26 and the like.

実施形態の制御部２５は、レーザ素子２６（第１～第３レーザ素子２６ａ～２６ｃ）ごとに主走査方向ＭＳにおける平均デューティ比を取得する。そして、制御部２５は、強調表示の描画に用いられるレーザ素子２６の平均デューティ比の値が１００％よりも低い第１の値以下である場合にそのレーザ素子２６に強調電流ＨＣを供給させて強調領域ＨＲを走査する。ここで、実施形態の第１の値は、上述の「ｘ％」である。 The control unit 25 of the embodiment acquires the average duty ratio in the main scanning direction MS for each laser element 26 (first to third laser elements 26a to 26c). Then, when the value of the average duty ratio of the laser element 26 used for drawing the highlighting is equal to or less than the first value lower than 100%, the control unit 25 causes the laser element 26 to supply the highlighting current HC. Scan the emphasis region HR. Here, the first value of the embodiment is the above-mentioned "x%".

次に、実施形態の制御部２５の制御方法の例について説明する。図６に示すように、制御部２５は、主走査方向ＭＳにおけるレーザ出力の平均デューティ比を取得する（Ｓ１）。その後、制御部２５は、取得した平均デューティ比の値が１００％よりも低い所定の第１の値以下であるかを判断する（Ｓ２）。第１の値は、例えば、レーザ素子２６の種類や、想定される使用環境などを考慮して決定される。 Next, an example of the control method of the control unit 25 of the embodiment will be described. As shown in FIG. 6, the control unit 25 acquires the average duty ratio of the laser output in the main scanning direction MS (S1). After that, the control unit 25 determines whether the acquired average duty ratio value is equal to or less than a predetermined first value lower than 100% (S2). The first value is determined in consideration of, for example, the type of the laser element 26, the assumed usage environment, and the like.

平均デューティ比の値が１００％よりも低い第１の値以下である場合、制御部２５は、強調領域ＨＲを走査する際にレーザ素子２６に定格電流ＲＣよりも大きな電流（強調電流ＨＣ）を供給させる（Ｓ４）。レーザ素子２６に強調電流ＨＣが供給されることにより、強調領域ＨＲにおいては、定格電流ＲＣが供給されたレーザ素子２６のレーザ光で走査された場合よりも輝度の高い表示要素（強調表示）が生成される。 When the value of the average duty ratio is less than or equal to the first value lower than 100%, the control unit 25 applies a current larger than the rated current RC (emphasized current HC) to the laser element 26 when scanning the emphasized region HR. Supply (S4). By supplying the highlighting current HC to the laser element 26, in the highlighting region HR, a display element (highlighting) having higher brightness than when scanned by the laser beam of the laser element 26 to which the rated current RC is supplied is produced. Generated.

一方、平均デューティ比の値が第１の値よりも大きい場合、制御部２５は、平均デューティ比が第１の値以下となるように強調領域ＨＲ以外の領域を走査するときにレーザ素子２６へ供給する電流を低下させる（Ｓ３）。制御部２５は、例えば、表示する必要性の低い表示要素を消したり、輝度を下げたり、表示を小さくしたりすることで平均デューティ比の値を第１の値以下になるように調整する。 On the other hand, when the value of the average duty ratio is larger than the first value, the control unit 25 sends the laser element 26 to the laser element 26 when scanning a region other than the emphasized region HR so that the average duty ratio is equal to or less than the first value. The current to be supplied is reduced (S3). The control unit 25 adjusts the value of the average duty ratio to be equal to or less than the first value by, for example, erasing display elements that are less necessary to be displayed, lowering the brightness, or reducing the display.

その後、制御部２５は、強調領域ＨＲを走査する際にレーザ素子２６に定格電流ＲＣよりも大きな電流（強調電流ＨＣ）を供給させる（Ｓ４）。レーザ素子２６に強調電流ＨＣが供給されることにより、強調領域ＨＲに強調表示が生成される。 After that, the control unit 25 causes the laser element 26 to supply a current (emphasized current HC) larger than the rated current RC when scanning the emphasized region HR (S4). By supplying the highlighting current HC to the laser element 26, highlighting is generated in the highlighting region HR.

以下に、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１によって表示される虚像Ｓの具体的な例について説明する。図７に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１は、アイポイントＥＰから見て、反射部材１０であるウインドシールドよりも前方に虚像Ｓを結像させる。虚像Ｓは、反射部材１０における走査領域ＳＲに対応する表示領域１１の範囲内に表示される。実施形態において、ヘッドアップディスプレイ装置１によって表示される虚像Ｓは、第１表示４１、第２表示４２、第３表示４３、および第４表示４４を含む。 Hereinafter, a specific example of the virtual image S displayed by the head-up display device 1 according to the embodiment will be described. As shown in FIG. 7, the head-up display device 1 forms a virtual image S in front of the windshield, which is the reflective member 10, when viewed from the eye point EP. The virtual image S is displayed within the range of the display area 11 corresponding to the scanning area SR in the reflective member 10. In the embodiment, the virtual image S displayed by the head-up display device 1 includes a first display 41, a second display 42, a third display 43, and a fourth display 44.

第１表示４１は、車両１００の走行スピードを示す表示要素である。第２表示４２は、車両１００と、車両１００の前方を走行する車両２００との車間距離を表す表示要素である。第３表示４３は、歩行者３００などの注意対象物ＡＯに対応して表示される表示要素である。実施形態の第３表示４３は、歩行者３００の足元を囲む領域に重畳させて表示された円形の表示要素である。第４表示４４は、制限速度を示す表示要素である。 The first display 41 is a display element indicating the traveling speed of the vehicle 100. The second display 42 is a display element representing the distance between the vehicle 100 and the vehicle 200 traveling in front of the vehicle 100. The third display 43 is a display element displayed corresponding to the attention object AO such as the pedestrian 300. The third display 43 of the embodiment is a circular display element displayed so as to be superimposed on the area surrounding the feet of the pedestrian 300. The fourth display 44 is a display element indicating the speed limit.

例えば、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１において、注意情報取得部３１が車両１００の前方にある注意対象物ＡＯについての情報（注意情報）を取得する。そして、制御部２５は、注意情報取得部３１が取得した注意情報に基づいて、走査領域ＳＲにおける注意対象物ＡＯに対応する領域を強調領域ＨＲとする。注意情報取得部３１は、例えば、注意対象物ＡＯの位置や、注意対象物ＡＯまで距離、注意対象物ＡＯの進行方向などの情報を取得する。 For example, in the head-up display device 1 according to the embodiment, the attention information acquisition unit 31 acquires information (caution information) about the attention object AO in front of the vehicle 100. Then, the control unit 25 sets the area corresponding to the attention object AO in the scanning area SR as the emphasis area HR based on the attention information acquired by the attention information acquisition unit 31. The attention information acquisition unit 31 acquires information such as the position of the attention object AO, the distance to the attention object AO, and the traveling direction of the attention object AO.

実施形態の注意情報取得部３１は、車両１００の進行方向付近を歩行する歩行者３００を注意対象物ＡＯとみなして、その情報を取得する。制御部２５は、注意情報取得部３１が取得した情報（注意情報）に基づいて、歩行者３００に対応する領域を強調領域ＨＲとする。制御部２５は、走査領域ＳＲのうち歩行者３００の足元を囲む領域に対応する領域を強調領域ＨＲとする。強調電流ＨＣが供給されたレーザ素子２６が強調領域ＨＲを走査することによって、アイポイントＥＰ（図１参照）から見て、歩行者３００の足元を囲む強調表示である第３表示４３が虚像Ｓに含まれて表示される。 The caution information acquisition unit 31 of the embodiment regards the pedestrian 300 walking in the vicinity of the traveling direction of the vehicle 100 as the attention target AO, and acquires the information. The control unit 25 sets the area corresponding to the pedestrian 300 as the emphasis area HR based on the information (caution information) acquired by the attention information acquisition unit 31. The control unit 25 sets the region corresponding to the region surrounding the feet of the pedestrian 300 in the scanning region SR as the emphasis region HR. When the laser element 26 to which the highlighting current HC is supplied scans the highlighting region HR, the third display 43, which is the highlighting surrounding the feet of the pedestrian 300, is a virtual image S as seen from the eye point EP (see FIG. 1). It is included in and displayed.

また、注意情報取得部３１は、例えば、車両２００を注意対象物ＡＯとみなして、車両２００との車間距離などの情報を取得する。例えば、車両１００と前方の車両２００との車間距離が所定の車間距離よりも狭くなった場合、制御部２５は、走査領域ＳＲのうち第２表示４２に対応する領域を強調領域ＨＲとする。強調領域ＨＲを強調電流ＨＣが供給されたレーザ素子２６が走査することによって、アイポイントＥＰ（図１参照）から見た第２表示４２の輝度が高くなる。つまり、強調表示（第２表示）を含んだ虚像Ｓが表示される。第２表示４２の輝度が高くなることで、前方の車間距離が狭くなったことを運転者Ｄが認識し易くなる。なお、ここで、「所定の車間距離」とは、例えば、衝突の可能性があると判断される距離である。例えば、「所定の車間距離」は、車両１００の走行スピードなどに基づいて決定される。 Further, the caution information acquisition unit 31 regards the vehicle 200 as the attention target object AO, and acquires information such as the distance between the vehicle and the vehicle 200. For example, when the inter-vehicle distance between the vehicle 100 and the vehicle 200 in front is narrower than the predetermined inter-vehicle distance, the control unit 25 sets the region corresponding to the second display 42 in the scanning region SR as the emphasis region HR. By scanning the enhancement region HR by the laser element 26 to which the enhancement current HC is supplied, the brightness of the second display 42 seen from the eye point EP (see FIG. 1) is increased. That is, the virtual image S including the highlighting (second display) is displayed. By increasing the brightness of the second display 42, it becomes easier for the driver D to recognize that the distance between vehicles in front is narrowed. Here, the "predetermined inter-vehicle distance" is, for example, a distance at which it is determined that there is a possibility of a collision. For example, the "predetermined inter-vehicle distance" is determined based on the traveling speed of the vehicle 100 and the like.

なお、車両１００に搭載された対象物判定部が歩行者３００や車両２００を注意対象物ＡＯとして判定し、注意情報取得部３１がその情報を取得する構成であってもよい。 The object determination unit mounted on the vehicle 100 may determine the pedestrian 300 or the vehicle 200 as the attention object AO, and the attention information acquisition unit 31 may acquire the information.

以上のようにして、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１によって強調表示を含んだ虚像Ｓが表示される。なお、制御部２５は、走査領域ＳＲのうち歩行者３００に対応する領域を強調領域ＨＲとしてもよい。つまり、強調表示を歩行者３００に重畳させて表示してもよい。 As described above, the virtual image S including the highlighting is displayed by the head-up display device 1 according to the embodiment. The control unit 25 may use the region of the scanning region SR corresponding to the pedestrian 300 as the emphasis region HR. That is, the highlighting may be superimposed on the pedestrian 300 and displayed.

以上説明したように、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、レーザ光を射出するレーザ素子２６と、レーザ素子２６へ供給される電流を制御することでレーザ素子２６のレーザ出力を制御する制御部２５と、レーザ素子２６からのレーザ光を主走査方向ＭＳに複数回走査しながら主走査方向ＭＳと直交する副走査方向ＳＳに走査することで走査領域ＳＲに画像を生成する画像生成部２４とを含み、車両１００におけるアイポイントＥＰに対向する位置に配置された反射部材１０に向けて画像を表す表示光ＬＤを投射する表示装置２０を含み、制御部２５は、主走査方向ＭＳにおけるレーザ出力の平均デューティ比の値が１００％よりも低い所定の第１の値以下である場合、走査領域ＳＲの一部である強調領域ＨＲを走査する際にレーザ素子２６の定格電流ＲＣよりも大きい強調電流ＨＣをレーザ素子２６へ供給させる。 As described above, the head-up display device 1 according to the embodiment is controlled to control the laser output of the laser element 26 by controlling the laser element 26 that emits the laser light and the current supplied to the laser element 26. The image generation unit 24 that generates an image in the scanning region SR by scanning the laser light from the unit 25 and the laser element 26 in the sub-scanning direction SS orthogonal to the main scanning direction MS while scanning the laser light from the main scanning direction MS a plurality of times. The control unit 25 includes a display device 20 that projects a display light LD representing an image toward a reflection member 10 arranged at a position facing the eye point EP in the vehicle 100, and the control unit 25 is a laser in the main scanning direction MS. When the value of the average duty ratio of the output is less than or equal to a predetermined first value lower than 100%, it is larger than the rated current RC of the laser element 26 when scanning the emphasized region HR which is a part of the scanning region SR. The enhanced current HC is supplied to the laser element 26.

実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１において、制御部２５は、主走査方向ＭＳにおけるレーザ出力の平均デューティ比の値が１００％よりも低い所定の第１の値以下である場合、強調領域ＨＲを走査する際に強調電流ＨＣをレーザ素子２６へ供給させる。強調領域ＨＲを走査する際にレーザ素子２６に強調電流ＨＣが供給されることで、強調領域ＨＲに描画される画像の輝度が高くなる。したがって、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１によって、表示される虚像Ｓのうち強調領域ＨＲに対応する部分の輝度を高くできる。したがって、表示される虚像Ｓの視認性を高めることができる。 In the head-up display device 1 according to the embodiment, the control unit 25 sets the emphasis region HR when the value of the average duty ratio of the laser output in the main scanning direction MS is equal to or less than a predetermined first value lower than 100%. The emphasis current HC is supplied to the laser element 26 during scanning. By supplying the enhancement current HC to the laser element 26 when scanning the enhancement region HR, the brightness of the image drawn in the enhancement region HR is increased. Therefore, the head-up display device 1 according to the embodiment can increase the brightness of the portion of the displayed virtual image S corresponding to the emphasized region HR. Therefore, the visibility of the displayed virtual image S can be improved.

また、レーザ素子２６に定格電流ＲＣよりも大きい強調電流ＨＣが供給されることで、レーザ素子２６の定格出力ＲＯよりも高い出力で、強調領域ＨＲに画像を描画することができる。したがって、レーザ素子２６を定格出力ＲＯの範囲内で使用する場合よりも、虚像に含まれる表示要素の輝度を高くすることができる。 Further, by supplying the enhanced current HC larger than the rated current RC to the laser element 26, it is possible to draw an image in the enhanced region HR with an output higher than the rated output RO of the laser element 26. Therefore, the brightness of the display element included in the virtual image can be increased as compared with the case where the laser element 26 is used within the range of the rated output RO.

また、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、車両１００の前方にある注意対象物ＡＯについての情報を取得する注意情報取得部３１をさらに含み、制御部２５は、走査領域ＳＲにおける注意対象物ＡＯに対応する領域を強調領域ＨＲとする。 Further, the head-up display device 1 according to the embodiment further includes a caution information acquisition unit 31 for acquiring information about the attention object AO in front of the vehicle 100, and the control unit 25 further includes a caution object in the scanning area SR. The area corresponding to AO is referred to as an emphasis area HR.

実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１において、制御部２５が走査領域ＳＲのうち注意対象物ＡＯに対応する領域を強調領域ＨＲとすることで、注意対象物ＡＯに対応した強調表示が虚像Ｓとして表示される。この強調表示によって、運転者Ｄの視線を注意対象物ＡＯへ誘目することができる。 In the head-up display device 1 according to the embodiment, the control unit 25 sets the area corresponding to the attention object AO in the scanning area SR as the highlight area HR, so that the highlight display corresponding to the attention object AO is a virtual image S. Is displayed. By this highlighting, the line of sight of the driver D can be attracted to the attention object AO.

また、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１において、制御部２５は、走査領域ＳＲにおける強調領域ＨＲ以外の領域を走査するときにレーザ素子２６へ供給する電流を低下させることにより、平均デューティ比を第１の値以下とする。 Further, in the head-up display device 1 according to the embodiment, the control unit 25 reduces the current supplied to the laser element 26 when scanning a region other than the emphasized region HR in the scanning region SR to reduce the average duty ratio. It shall be less than or equal to the first value.

実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１において、制御部２５がレーザ素子２６へ供給する電流を低下させることにより、平均デューティ比を第１の値以下とすることで、任意のタイミングで、レーザ素子２６に強調電流ＨＣを供給して強調領域ＨＲを走査させることができる。 In the head-up display device 1 according to the embodiment, the laser element 26 is set to be equal to or less than the first value by reducing the current supplied by the control unit 25 to the laser element 26 at an arbitrary timing. The emphasis current HC can be supplied to scan the emphasis region HR.

また、実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１において、強調電流ＨＣの値は、平均デューティ比の値に応じて決定される。 Further, in the head-up display device 1 according to the embodiment, the value of the emphasized current HC is determined according to the value of the average duty ratio.

実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１において、平均デューティ比の値に応じて強調電流ＨＣの値を決定することで、虚像Ｓの表示状況に応じた輝度で強調表示を表示させることができる。 In the head-up display device 1 according to the embodiment, by determining the value of the highlight current HC according to the value of the average duty ratio, the highlight display can be displayed with the brightness according to the display state of the virtual image S.

［実施形態の変形例］
図８および図９を参照して、実施形態の変形例について説明する。実施形態の変形例は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。図８は、実施形態の変形例の投影装置を示す概略構成図である。図９は、実施形態の変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置によって投影される虚像を示す図である。変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、注意情報取得部３１の代わりに輝度情報取得部３２を含む点において、上記実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１と異なる。その他の構成は、上記の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１と同様である。 [Modified example of the embodiment]
A modified example of the embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. A modification of the embodiment relates to a head-up display device. FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing a projection device of a modified example of the embodiment. FIG. 9 is a diagram showing a virtual image projected by the head-up display device according to the modified example of the embodiment. The head-up display device 1 according to the modification is different from the head-up display device 1 according to the above embodiment in that the luminance information acquisition unit 32 is included instead of the attention information acquisition unit 31. Other configurations are the same as those of the head-up display device 1 according to the above embodiment.

図８に示すように、変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、輝度情報取得部３２を含む。輝度情報取得部３２は、アイポイントＥＰ（図１参照）から見た反射部材１０（図１参照）の背景の輝度についての情報を取得する。輝度情報取得部３２は、例えば、車両１００の車室内に設置され反射部材１０を撮像する撮像部からの撮像データに基づいて輝度情報を取得する。 As shown in FIG. 8, the head-up display device 1 according to the modified example includes a luminance information acquisition unit 32. The brightness information acquisition unit 32 acquires information about the brightness of the background of the reflective member 10 (see FIG. 1) as seen from the eye point EP (see FIG. 1). The luminance information acquisition unit 32 acquires luminance information based on image pickup data from an image pickup unit that is installed in the vehicle interior of the vehicle 100 and captures the reflection member 10.

反射部材１０には、背景の輝度が相対的に高い領域と低い領域とができる。例えば、輝度情報取得部３２は、表示領域１１を任意の分割区分で分割された区画１２ごとの輝度情報を取得する。実施形態の輝度情報取得部３２においては、図９に示すように、表示領域１１を３行３列で分割された区画１２ごとの輝度情報を取得する。図９においては、相対的に輝度の低い区画１２（第１区画１２ａ）は濃く示されており、相対的に輝度の高い区画１２（第２区画１２ｂ）は淡く示されている。 The reflective member 10 has a region where the brightness of the background is relatively high and a region where the brightness is relatively low. For example, the luminance information acquisition unit 32 acquires the luminance information for each division 12 in which the display area 11 is divided into arbitrary divisions. As shown in FIG. 9, the luminance information acquisition unit 32 of the embodiment acquires the luminance information for each section 12 in which the display area 11 is divided into 3 rows and 3 columns. In FIG. 9, the relatively low-luminance section 12 (first section 12a) is shown dark, and the relatively high-brightness section 12 (second section 12b) is shown lightly.

図８に示すように、輝度情報取得部３２は、撮像部を介して取得した輝度情報を制御部２５に送信する。制御部２５は、反射部材１０における背景の輝度が所定の第２の値以上である区画１２に表示光ＬＤを投射する場合、走査領域ＳＲにおける区画１２と対応する領域を強調領域ＨＲとする。第２の値は、例えば、レーザ素子から定格出力ＲＯで射出されたレーザ光を用いて表示された虚像Ｓが視認しにくくなる程度の輝度の値である。また、第２の値は、表示される虚像Ｓの表示要素ごとに、その重要度などに応じて設定されてもよい。 As shown in FIG. 8, the luminance information acquisition unit 32 transmits the luminance information acquired via the imaging unit to the control unit 25. When the control unit 25 projects the display light LD onto the section 12 in which the brightness of the background of the reflective member 10 is equal to or higher than a predetermined second value, the area corresponding to the section 12 in the scanning area SR is set as the emphasis area HR. The second value is, for example, a value of brightness to such an extent that the virtual image S displayed by using the laser light emitted from the laser element at the rated output RO is difficult to see. Further, the second value may be set for each display element of the displayed virtual image S according to its importance and the like.

図９に示すように、第１区画１２ａは、反射部材１０における背景の輝度が第２の値よりも低い区画１２に該当する。また、実施形態において、第２区画１２ｂは、反射部材１０における背景の輝度が第２の値以上の区画１２に該当する。実施形態では、制御部２５は、第２区画１２ｂに表示される第４表示４４に対応する走査領域ＳＲの部分を強調領域ＨＲとする。 As shown in FIG. 9, the first section 12a corresponds to the section 12 in which the brightness of the background in the reflective member 10 is lower than the second value. Further, in the embodiment, the second section 12b corresponds to the section 12 in which the brightness of the background in the reflective member 10 is equal to or higher than the second value. In the embodiment, the control unit 25 uses the portion of the scanning region SR corresponding to the fourth display 44 displayed in the second compartment 12b as the emphasis region HR.

以上説明したように、本変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、アイポイントＥＰから見た反射部材１０の背景の輝度についての情報を取得する輝度情報取得部３２をさらに含み、制御部２５は、反射部材１０における背景の輝度が所定の第２の値以上である区画（第２区画１２ｂ）に表示光ＬＤを投射する場合、走査領域ＳＲにおける区画（第２区画１２ｂ）と対応する領域を強調領域ＨＲとする。 As described above, the head-up display device 1 according to the present modification further includes a luminance information acquisition unit 32 that acquires information about the brightness of the background of the reflective member 10 seen from the eye point EP, and the control unit 25 further includes a luminance information acquisition unit 32. When the display light LD is projected onto a section (second section 12b) in which the brightness of the background in the reflective member 10 is equal to or higher than a predetermined second value, the area corresponding to the section (second section 12b) in the scanning area SR is set. The emphasis area is HR.

本変形例に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、逆光などによって反射部材１０における背景の輝度が高くなっている場合であっても、視認性を高めた虚像を表示することができる。 The head-up display device 1 according to this modification can display a virtual image with improved visibility even when the brightness of the background in the reflective member 10 is high due to backlight or the like.

上記の実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。 The contents disclosed in the above-described embodiments and modifications can be combined and executed as appropriate.

１ヘッドアップディスプレイ装置
１０反射部材
１１表示領域
１２区画
１２ａ第１区画
１２ｂ第２区画
２０表示装置
２１投影装置
２２ミラー
２３レーザ光源部
２４画像生成部
２５制御部
２６レーザ素子
２６ａ第１レーザ素子
２６ｂ第２レーザ素子
２６ｃ第３レーザ素子
２７ダイクロイックミラー
２７ａ第１ダイクロイックミラー
２７ｂ第２ダイクロイックミラー
２８走査ミラー
２８ａ本体部
２８ｂ可動部
２８ｃ可動ミラー部
２９スクリーン
３０撮像部
３１注意情報取得部
３２輝度情報取得部
４１第１表示
４２第２表示
４３第３表示
４４第４表示
１００車両
１０１インストルメントパネル
１０１ａ開口部
２００車両
３００歩行者
Ｄ運転者
ＥＰアイポイント
ＨＣ強調電流
ＨＲ強調領域
ＬＤ表示光
ＭＳ主走査方向
Ｒ１領域
ＲＣ定格電流
Ｓ虚像
ＳＲ走査領域
ＳＳ副走査方向
Ｘ１第１回転軸
Ｘ２第２回転軸 1 Head-up display device 10 Reflective member 11 Display area 12 Section 12a 1st section 12b 2nd section 20 Display device 21 Projection device 22 Mirror 23 Laser light source unit 24 Image generation unit 25 Control unit 26 Laser element 26a 1st laser element 26b 2 Laser element 26c 3rd laser element 27 Dycroic mirror 27a 1st dichroic mirror 27b 2nd dichroic mirror 28 Scanning mirror 28a Main body 28b Movable part 28c Movable mirror part 29 Screen 30 Imaging part 31 Caution information acquisition part 32 Brightness information acquisition part 41 1st display 42 2nd display 43 3rd display 44 4th display 100 Vehicle 101 Instrument panel 101a Opening 200 Vehicle 300 Pedestrian D Driver EP Eye point HC Emphasis current HR Emphasis area LD Display light MS Main scanning direction R1 area RC Rated current S Virtual image SR Scanning area SS Sub-scanning direction X1 1st rotation axis X2 2nd rotation axis

Claims

A laser element that emits laser light, a control unit that controls the laser output of the laser element by controlling the current supplied to the laser element, and scanning the laser light from the laser element multiple times in the main scanning direction. While including an image generation unit that generates an image in the scanning region by scanning in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction, the image is directed toward a reflective member arranged at a position facing the eye point in the vehicle. Equipped with a display device that projects display light
When the value of the average duty ratio of the laser output in the main scanning direction is equal to or less than a predetermined first value lower than 100%, the control unit scans the emphasized region that is a part of the scanning region. A head-up display device characterized in that an enhanced current larger than the rated current of the laser element is supplied to the laser element.

It is further equipped with a caution information acquisition unit that acquires information about the caution object in front of the vehicle.
The head-up display device according to claim 1, wherein the control unit has a region corresponding to the attention object in the scanning region as the emphasis region.

Further, a luminance information acquisition unit for acquiring information about the luminance of the background of the reflective member as seen from the eye point is provided.
When the control unit projects the display light onto a section where the brightness of the background of the reflective member is equal to or higher than a predetermined second value, the region corresponding to the section in the scanning area is defined as the emphasized area. Item 1. The head-up display device according to item 1.

From claim 1, the control unit reduces the current supplied to the laser element when scanning a region other than the emphasized region in the scanning region to make the average duty ratio equal to or less than the first value. The head-up display device according to any one of 3.

The head-up display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the value of the emphasized current is determined according to the value of the average duty ratio.