JP7427377B2 - ヘッドアップディスプレイ装置及びヘッドアップディスプレイシステム - Google Patents

Description

本願発明は車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置およびヘッドアップディスプレイシステムに関する。

従来より、車両運転手に対して、経路案内や障害物の警告等の情報を提供する手段の１つとして、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）。ヘッドアップディスプレイ装置は、運転手の前方に配置された被投影部材に映像光を投射することで運転手に対して風景と重畳させて虚像を表示する。これにより情報視認の際の視線移動を極力少なくすることができる。

特開２０１６－５５６９１号

しかし、運転手は車両前方にある風景と重ねて虚像を視認するため、ヘッドランプの照射光にヘッドアップディスプレイ装置の映像光（前記虚像）が重畳する場合、照射光も映像光も、基本的に白色光であることから、映像光が照射光の保護色となり、見え難くなることがある。

本発明は、これを鑑みてなされたものであり、運転手が情報を視認しやすいヘッドアップディスプレイ装置およびヘッドアップディスプレイシステムを提供するものである。

前記目的を達成するために、本開示の構成によるある態様では、車両にヘッドランプと共に備えられるヘッドアップディスプレイ装置であって、出射する白色光の相関色温度を変更可能な光源と、前記光源の白色出射光の相関色温度を調整する制御部と、前記光源の白色出射光を映像光として形成して、運転席前方に配置された被投影部材に投射することで運転手に対して風景と重畳させて虚像を表示する投影部とを備え、前記制御装置は、前記光源の白色出射光の相関色温度を、前記ヘッドランプの照射光の相関色温度に応じて調整するよう構成した。この態様によれば、ヘッドアップディスプレイ装置の映像光とヘッドランプの照射光とが、どちらも基本光が白色であっても、色味に違いを付けることができるため、ヘッドアップディスプレイ装置による表示情報の識別力を上げることができる。

またある態様においては、前記制御部は、前記ヘッドランプの照射光の相関色温度に対して、前記光源の白色出射光の相関色温度を１０００Ｋ以上異ならしめるよう調整するよう構成した。この態様によれば、運転手が色味の違いをはっきり認識できる程に、映像光と照射光の相関色温度に違いを付けることができるため、必要な情報である映像光に確実な識別力をもたせることが出来る。

また、ある態様においては、前記制御部は前記光源の白色出射光の相関色温度が４０００Ｋ以下となるよう調整するよう構成した。この態様によれば、ヘッドアップディスプレイ装置による映像光はやや黄色がかった色となり、通常は、ヘッドランプは見やすい白色光であることから、ヘッドランプのよる視界性は確保しつつ、映像光の識別力を上げることができる。

またある態様においては、前記制御部は、前記光源の白色出射光の相関色温度が、常に前記ヘッドランプの照射光の相関色温度よりも低くなるように調整するよう構成した。この態様によれば、ヘッドランプによる照射光の相関色温度が高い方が車両前方の視界を確保しやすく、相関色温度が低い方が目の疲労が少ないことから、ヘッドランプの照射光の色味はそのままに、色味の差をつける際には映像光の相関色温度を下げることで、バランスよく両者の利点を活かして使用することができる。

またある態様においては、前記制御部は、前記ヘッドランプが点灯時にのみ、前記光源の白色出射光の相関色温度の調整を行うよう構成した。この態様によれば、ヘッドランプが点灯せず、映像光とヘッドランプの照射光とが重なる心配の無い場合には、識別力の高い白色を映像光に使用して、ヘッドランプが点灯した場合には色味に違いを付けるなど、状況に応じた的確な相関色温度の調整ができる。

またある態様においては、前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記ヘッドランプとの共通の光源として構成されるライトエンジンから出射した光を、導光体を介して供給されるよう構成した。この態様によれば、共通の光源としてライトエンジンを使用することで、冷却機能などを一箇所にまとめることができ、かつヘッドランプとヘッドアップディスプレイ装置とを関連させて相関色温度を効率よく制御できる。

またある態様においては、前記制御部は、前記光源の白色出射光の相関色温度を、前記ヘッドランプの照射光の相関色温度及び前記ヘッドランプの照射光による被照射対象物の物体色に応じて調整するよう構成した。この態様によれば、ヘッドアップディスプレイの情報の視認性をより向上させることができる。

また、本開示の構成による他の態様として、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイシステムであって、車両前方を照射するヘッドランプと、出射する白色光の相関色温度を変更可能な光源と、前記光源の白色出射光の相関色温度を調整する制御部と、前記光源の白色出射光を映像光として形成して、運転手前方に配置された被投影部材に投射することで運転手に対して風景と重畳させて虚像を表示する投影部とを有するヘッドアップディスプレイ装置とを備え、前記制御部は、前記光源の白色出射光の相関色温度を、前記ヘッドランプの照射光の相関色温度に応じて調整するヘッドアップディスプレイシステムを提供する。この態様によれば、上記同様、光の色味に違いを付けることができるため、ヘッドアップディスプレイ装置による表示情報の識別力を向上させることができる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、運転手が情報を視認しやすいヘッドアップディスプレイ装置およびヘッドアップディスプレイシステムを提供できる。

本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置を説明するための概略図である。 同ヘッドアップディスプレイ装置の構成を説明するための断面図である。 同ヘッドアップディスプレイ装置に備えられる光源モジュールの正面図である。 図３のIV－IV線に沿った断面図である。 ＸＹ色度図を示す図である。 ヘッドアップディスプレイ装置のブロック図である。 相関色温度の説明図である。 他の実施形態としてのヘッドアップディスプレイシステムを説明するための概略図である。 ヘッドアップディスプレイシステムのブロック図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

なお、各図においては、運転手が車両の運転席から見たと仮定して、車両及び構成機器の各方向（上方：下方：左方：右方：前方：後方＝Ｕｐ：Ｌｏ：Ｌｅ：Ｒｉ：Ｆｒ：Ｒｅ）を説明する。

（ヘッドアップディスプレイ装置の概要）
図１は本発明の第１の実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置２０の概略を示す説明図である。ヘッドアップディスプレイ装置２０は、ヘッドランプ１０を備えた車両Ｃに搭載されている。

ヘッドランプ１０は、備えられた光源から出射する照射光Ｂ２を、ロービーム配光やハイビーム配光などの所望の配光パターンに形成して、車両Ｃ前方へ投影する。プロジェクタ型、リフレクタ型など、従来周知の構成が使用され、その種類は問わない。

ヘッドアップディスプレイ装置２０は光源モジュール３０を有し、光源モジュール３０は白色光Ｂ１を出射する。詳しくは後述するが、この光源モジュール３０より出射する白色光Ｂ１の相関色温度は調整可能であるよう構成されている。

ヘッドアップディスプレイ装置２０は、運転席前方に設けた被投影部材の所定の表示領域（本実施形態においては、フロントガラス５０の所定領域）に、主に運転手Ｄの運転操作に有効な各種走行情報の画像を白色光Ｂ１により形成した映像光として投影して、運転席からフロントガラス５０越しに見える風景の重畳するように表示する。

以下、ヘッドアップディスプレイ装置２０により投影される（運転手Ｄには虚像として視認される）、光によって形成される画像を映像光と呼ぶ。

図１の右側は、ヘッドアップディスプレイ装置２０の実施の一例を示す。ヘッドランプ１０によってハイビーム配光Ａが形成されて車両Ｃ前方に投影され、進行方向を示す映像光である矢印Ｍが、ヘッドアップディスプレイ装置２０によりフロントガラス５０に投影されている。運転手Ｄは、フロントガラス５０越しに、車両Ｃ前方の風景に重畳して矢印Ｍを虚像として視認する。

ここで、車両Ｃ前方の風景はハイビーム配光Ａにより照射されており、換言すれば、運転手Ｄはハイビーム配光Ａに重畳して矢印Ｍを視認している。

白色光Ｂ１により形成される矢印Ｍも、照射光Ｂ２によって形成されるハイビーム配光Ａも、基本色は同じ白色であることから、保護色による見えにくさを回避するために、照射光Ｂ２の相関色温度に応じて白色光Ｂ１の相関色温度が調整される。

このように構成することで、ハイビーム配光Ａに対して矢印Ｍの色味の違いが明確となり、有用な情報である矢印Ｍが運転手Ｄに視認されやすい形態で示される。

（ヘッドアップディスプレイ装置の構成）
図２はヘッドアップディスプレイ装置２０の構成を示す断面図である。ヘッドアップディスプレイ装置２０は、筐体２１に納められてダッシュボード等の運転席前方に設置される。筐体２１内には構成要素として、走査機構２２、光源モジュール３０、制御部２４、投影レンズ２５が収容されている。

投影レンズ２５は、底面側の入射面が平面で、上面側の出射面が凸面を持つ平凸非球面レンズであり、走査機構２２で形成された所望の映像光を特定の大きさでフロントガラス５０上の所定の表示領域に投影するように設けられている。筐体２１の上面壁には開口部２１ａが設けられており、投影レンズ２５からの光を通過させる。開口部２１ａを覆うように光を透過する透光カバー２１ｂが設けられていてもよい。

走査機構２２は、二軸に傾動可能な反射鏡を有するスキャンデバイスである。走査機構２２は、光源モジュール３０から出射した白色光Ｂ１を投影レンズ２５へ、反射鏡で反射可能な位置に配置され、反射鏡の往復運動により白色光Ｂ１で投影レンズ２５入射面を高速で走査する。制御部２４が、走査機構２２の傾動制御、および白色光Ｂ１の走査に合わせて光源モジュール３０の点灯制御を行うことで、光の積層により所望の映像光が形成される。

このようにして形成された映像光は、投影レンズ２５を介して上下左右反転されてフロントガラス５０に投影され、車両Ｃ前方に形成された虚像として運転手Ｄに視認される。これにより、運転手Ｄに車両Ｃの進行路上から視線を移動させることなく視認させことが可能となる。

制御部２４は、形成する映像光の形状や位置の決定や、光源モジュール３０の点灯のタイミングや輝度の調整、走査機構２２の反射鏡の駆動方向や速度の制御など、ヘッドアップディスプレイ装置２０を統合的に制御する。

本実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置２０に走査機構２２を用いたが、これに限らず、光により任意の映像光を形成可能であれば、他の従来周知の機構、例えば複数の光源をマトリクス状に配置したＬＥＤアレイや液晶シャッターなどのピクセル光学装置や、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）等の光偏向装置など、他の構成を使用しても構わない。

（光源モジュール）
光源モジュール３０について詳しく説明する。図３は、光源モジュール３０を車両Ｃ正面から（即ちＦＲ方向から）見た図である。図４は、図３のIV-IV線に沿った断面図である。

光源モジュール３０は、基板３１と、四つの第１ＬＥＤ素子（発光素子）３２ａ～３２ｄと、四つの第２ＬＥＤ素子３４ａ～３４ｄと、波長変換部材３６と、反射部材３８とを含む。以下、第１ＬＥＤ素子３２ａ～３２ｄをまとめていうときや特に区別しないときは単に「第１ＬＥＤ素子３２」と呼ぶ。同様に、第２ＬＥＤ素子３４ａ～３４ｄをまとめていうときや特に区別しないときには単に「第２ＬＥＤ素子３４」と呼ぶ。

基板３１は、熱伝導性が高い材料によって平板状に形成される。四つの第１ＬＥＤ素子３２ａ～３２ｄおよび四つの第２ＬＥＤ素子３４ａ～３４ｄは、基板３１上に配置される。すなわち、これらは同一の基板３１上に配置される。

第１ＬＥＤ素子３２ａ、第２ＬＥＤ素子３４ｂ、第１ＬＥＤ素子３２ｃ、第２ＬＥＤ素子３４ｄは、この順に左右方向に並ぶよう基板３１上に配置される。また、これらと平行に、第２ＬＥＤ素子３４ａ、第１ＬＥＤ素子３２ｂ、第２ＬＥＤ素子３４ｃ、第１ＬＥＤ素子３２ｄが、この順に左右方向に並ぶように基板３１上に配置される。これにより、第１ＬＥＤ素子３２は、左右方向、及び上下方向において第２ＬＥＤ素子３４と隣り合う。従って、当然、第２ＬＥＤ素子３４は、左右方向、および上下方向において第１ＬＥＤ素子３２と隣り合う。

第１ｌＥＤ素子３２は、４２０～４８５ｎｍの波長域に主波長を有する青色の光を発するＬＥＤ素子である。第２ＬＥＤ素子は、５７７～５８７ｎｍの波長域に主波長を有するアンバー色の光を発するＬＥＤ素子である。

波長変換部材３６は、四つの第１ＬＥＤ素子３２ａ～３２ｄ及び四つの第２ＬＥＤ素子３４ａ～３４ｄの光路上に配置される。本実施形態では、波長変換部材３６は、四つの第１ＬＥＤ素子３２ａ～３２ｄの発光面３２ａ’～３２ｄ’と、四つの第２ＬＥＤ素子３４ａ～３４ｄの発光面３４ａ’～３４ｄ’とに対向するように配置される。

波長変換部材３６は、第１ＬＥＤ素子３２が発する青色の光の一部を、５５０～５７０ｎｍの波長域に主波長を有する黄色の光に変換するとともに、第１ＬＥＤ素子３２が発する青色の光の少なくとも一部を透過させる。また、波長変換部材３６は、第２ＬＥＤ素子３４が発するアンバー色の光を実質的に透過させる。例えば、波長変換部材３６は、第２ＬＥＤ素子３４が発するアンバー色の光を５０％以上透過させてもよい。

具体的には、波長変換部材３６には蛍光体が含まれている。この蛍光体は、第１ＬＥＤ素子３２が発する青色の光の一部を吸収して、ランバーシアンに黄色の光を発光する。第１ＬＥＤ素子３２が発する青色の光の少なくとも一部は、蛍光体に吸収されることなく波長変換部材３６から出射される。また、第２ＬＥＤ素子３４が発するアンバー色の光は、実質的に蛍光体に吸収されることなく（例えば７０％以上が蛍光体に吸収されることなく）波長変換部材３６から出射される。第２ＬＥＤ素子３４が発するアンバー色の光は特に、蛍光体で拡散されて、波長変換部材３６から出射される。

波長変換部材３６を透過した青色の光と波長変換部材３６によって黄色に変換された光が混色され、白色光が生成される。本実施形態では、この白色光に、波長変換部材３６を透過したアンバー色の光がさらに混色される。ここで、白色光に混色させるアンバー色の輝度を変化させることにより、白色光の相関色温度を変化させることができる。輝度の変更は、ＬＥＤ素子へ流す駆動電流量の調整や、発光させるＬＥＤ素子数の変更により行われる。

反射部材３８はＬＥＤ素子からの光を反射する。これにより波長変換部材３６に向かわずに反射部材３８に到達した光も反射され、照射光として利用される。そのため、光源モジュール３０の利用効率が向上する。

各ＬＥＤ素子より発せられた光は、波長変換部材３６前方に配置された集光レンズにより集光して白色光Ｂ１として前方に出射する。なお、光源モジュール３０は一例であって、出射する光の相関色温度が調整可能であれば、他の構成を使用しても構わない。

図５は、ＸＹ色度図を示す。図５において矩形の領域Ｒはヘッドランプの白色規格範囲（相関色温度ではおおよそ３０００Ｋ～７０００Ｋ程度）を示す。

また、グラフＢは黒体放射軌跡を示している。色度点Ｐ１は、第１ＬＥＤ素子３２と波長変換部材３６とに基づく白色光の色度点を示し、色度点Ｐ２は、第２ＬＥＤ素子３４からのアンバー色の光の色度点を示している。色度点Ｐ１の相関色温度は６０００Ｋ～７２００Ｋであり、色度点Ｐ２の主波長は５７７ｎｍ～５８７ｎｍである。白色光とアンバー色の光の混色の比率を変化させることにより、色度点Ｐ１と色度点Ｐ２とを結ぶ直線上に任意に相関色温度を調整できる。

図５から明らかなように、領域Ｒ内、特に黒点放射軌跡に沿って相関色温度の調整が可能である。

（ブロック図）
図６は、ヘッドアップディスプレイ装置２０のブロック図である。データＳ１は、ヘッドランプ１０の照射光Ｂ２の相関色温度である。ヘッドランプ１０に相関色温度計が供される、あるいはヘッドランプ１０に使用される光源の相関色温度を入力する、黄色ハロゲン（３０００Ｋ～）／白色バルブ（４０００～５０００Ｋ）／青色ＨＩＤ（５０００Ｋ～）など切替えスイッチによりヘッドランプの相関色温度の範囲を指定する等、図示しない手段によりヘッドランプ１０の照射光Ｂ２の相関色温度データＳ１は入手可能に構成されている。

ヘッドランプ１０の照射光Ｂ２の相関色温度データＳ１、さらに車載機器より送信される走行状態を示すデータＳ２や車両Ｃの周辺環境データＳ３が制御部２４に入力される。データＳ２には、車速、ランプスイッチ信号、連続運転時間等、Ｓ３には、ナビゲーション情報や、降雨状況、道路状況等が含まれる。

光源モジュール３０には、二つの駆動回路３９ａ，３９ｂが備えられる。駆動回路３９ａは第１ＬＥＤ素子３２に駆動電流Ｉａを、駆動回路３９ｂは第２ＬＥＤ素子３４に駆動電流Ｉｂを、それぞれ供給する。これにより、第１ＬＥＤ素子３２、第２ＬＥＤ３４は発光する。

データＳ１～Ｓ３を基に、制御部２４は形成する映像光とその投影位置を決定し、光源モジュール３０の点灯制御信号Ｓ４、調光信号Ｓ５、及び走査機構２２の制御信号Ｓ６を生成する。

駆動回路３９ａ，３９ｂは、この調光信号Ｓ５に応じた駆動電流Ｉａ，Ｉｂを第１ＬＥＤ素子３２，第２ＬＥＤ素子３４に供給する。この駆動電流Ｉａ，Ｉｂの電流値により各ＬＥＤ素子の輝度が決定する。また点灯制御信号Ｓ４により、駆動回路３９ａ，３９ｂは駆動電流Ｉａ，Ｉｂを供給／供給停止する。

駆動電流Ｉａによって発光した第１ＬＥＤ素子３２による白色光と、同様に駆動電流Ｉｂによって発光した第２ＬＥＤ素子３４によるアンバー色の光との混色光は、所望の相関色温度の白色光Ｂ１として光源モジュール３０より出射して走査機構２２へ入射する。

走査機構２２は制御信号Ｓ６によって制御され、白色光Ｂ１は傾動する反射鏡により高速で走査され、線像による所望の映像光を形成する。

制御部２４は、光源モジュール３０が発する白色光Ｂ１の相関色温度を、ヘッドランプ１０が発する照射光Ｂ２の相関色温度に応じて調整する。これは、光の色味に差をつけて、ヘッドアップディスプレイ装置２０が投影する映像光の視認性を高めるためである。

図７は理想的な黒体から放射される（黒体放射）光の相関色温度を示す。図７に示すように、相関色温度が低いときは赤みを帯び、相関色温度が高いほど青白くなる。ヘッドアップディスプレイ装置２０が投影する映像光は、白色光Ｂ１で形成されるため、映像光の相関色温度は白色光Ｂ１の相関色温度と同じである。また、ヘッドランプ１０から照射された照射光Ｂ２で形成される配光パターンの相関色温度は、照射光Ｂ２の相関色温度と同じである。

ここで再び図１に戻り、図１の右側に示される実施例を用いて説明する。図１のに示すように、映像光である矢印Ｍはハイビーム配光Ａが照射する風景と重畳して視認される。このように、ヘッドランプ１０の照射光と映像光とは、少なくとも一部の領域が、運転手Ｄ視点（アイレンジ）において重複することがある。ハイビーム配光Ａも矢印Ｍも、どちらも基本が白色であることから、運転手Ｄにとって必要な情報である矢印Ｍがハイビーム配光Ａの保護色となって見えづらくなることを回避するように、制御部２４は光源モジュール３０を制御する。

具体的には、ヘッドランプ１０の照射光Ｂ２の相関色温度に対して、光源モジュール３０の白色光Ｂ１の相関色温度を１０００Ｋ以上異ならしめるよう調整する。相関色温度に１０００Ｋ以上差をつけることで、明確に白色光Ｂ１と照射光Ｂ２の色味に差が生じ、色味の同化により著しく視認性が低くなることを防いで、運転手Ｄが矢印Ｍを確実に識別できるようになる。

白色光Ｂ１の相関色温度は、照射光Ｂ２の相関色温度よりも低い方が好ましい。これは、人の目から見たみやすさ（視認性）では、青みがかった光の方が強い光だと認識することから、車両Ｃ前方の視認性を確保し、同時に他車両からの被視認性を向上させるためにも、相関色温度の高い光をヘッドランプ１０へ割り当てる方が、車両Ｃの全体的な性能と運転手Ｄの快適性を向上させることとなる。

同時に、相関色温度が低い、赤みがかった光の方が目の疲労を和らげる効果があることから、色味に差をつける際には、ヘッドランプ１０の照射光Ｂ２の色みはそのままに、矢印Ｍを形成する白色光Ｂ１の相関色温度を下げることで、運転手Ｄの疲労感を軽減し、かつ矢印Ｍの視認性は確保でき、バランス良く両者の利点を活かして使用することができる。

このとき、白色光Ｂ１の相関色温度は４０００Ｋ以下が好ましい。白色光Ｂ１を赤みがかった光とすることとなり、運転手Ｄの目の疲労感を緩和させる。

このような白色光Ｂ１の相関色温度の調整は、ヘッドランプ１０が点灯時にのみ行うだけでも構わない。ヘッドランプ１０の点灯信号がデータＳ２として制御部２４に入力され、これをトリガーとして、制御部２４が相関色温度の調整を開始するよう構成することで、映像光と配光とが重複して視認される心配の無い場合には、相関色温度の調整が実施されないこととなる。

また、日中などのヘッドランプ１０不使用時には車両Ｃ前方の相関色温度を取得して、データＳ１として制御部２４に入力して白色光Ｂ１の相関色温度を調整するよう構成してもよい。ヘッドアップディスプレイ装置２０の映像光の識別力を随時高く保つことができる。

さらに、センサ等によりヘッドランプ１０の照射光による被対象物の物体色や相関色温度を検知するよう構成して、白色光Ｂ１の色温度をこれに応じて調整しても好ましい。照射光Ｂ２の被照射物の物体色を加味し、被対象物の同系色側あるいは反対色側に色温度を変化さえることで、被対象物を目立たせることや、その逆に目立ちにくくすることもできる。例えば、被照射物が青色ならば、白色光Ｂ１の相関色温度を下げて黄色がかった色みにすることで、補色効果により映像光の視認性を上げることができる。このこうに構成することで、より一層映像光の識別力を高めることや、運転手の眩しさや目くらみ防止ができ、運転性の向上に役立てることができる。

（第２実施形態）
図８は本発明についての第２の実施形態を示す。第１の実施形態と同等の構成を示す要素については、同一の符号を付して、説明を省略する。

第２の実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置１２０と、ヘッドランプ１１０と、これらの共通の光源としてライトエンジン１３０とを備えたヘッドアップディスプレイシステム１００として構成される。

ライトエンジン１３０は、光源モジュール３０を二つ備え、二つの光源モジュール３０は独立して制御部２４で一括に制御される。二つの光源モジュール３０の基板３１は共通化され、唯一の基板３１に全てのＬＥＤ素子が配置され、さらに基板３１の後面にヒートシンクが設けられる構成となっている。

ヘッドアップディスプレイ装置１２０は、筐体２１内に専用の光源モジュール３０を備えず、代わりにライトエンジン１３０備えられる一方の光源モジュール３０により形成された白色光Ｂ１を、光ファイバーを含む導光体を介して供給される以外は、第１の実施形態と同等の構成である。

同様に、ヘッドランプ１１０は、その光源に代わり、ライトエンジン１３０に備えられる他方の光源モジュール３０により形成され、導光体を介して供給される照射光Ｂ２を用いて所望の配光パターンを形成して投影する以外は、第１実施形態と同等の構成である。

本実施形態においては、ライトエンジン１３０には光源モジュール３０が二つ備えられ、それぞれヘッドアップディスプレイ装置１２０、ヘッドランプ１１０に導光体を介して光を供給するよう構成しているが、これだけに限らず、更に、フォグランプ、ウィンカー、室内灯、ブレーキランプなど、他の車両用灯具にも光を供給するように構成してもよい。ライトエンジン１３０は、繋がれる車両用灯具の数と同数の光源モジュール３０を有するように構成され、制御部２４により各車両用灯具への光の供給は、独立して制御される。その場合、光源モジュール３０に限らず、ハロゲン電球やレーザーダイオードなど、光を供給する灯具に合わせた光源を使用することが好ましい。

このようにライトエンジン１３０を用いて車両用灯具の光源を一箇所に収納することで、車両用灯具ごとに行われていた温度調整や冷却設計を、ライトエンジン１３０一箇所でのみ済ますことができるようになり、設計工数を削減できる。また効率よく温度調整ができ、さらに部品の共通化によって部品数を削減できる。

図９は、ヘッドアップディスプレイシステム１００のブロック図である。制御部２４は、データＳ１～３から、一方の光源モジュール３０を制御する信号Ｓ４，Ｓ５，他方の光源モジュール３０を制御する信号Ｓ４’，Ｓ５’を生成する。一方の光源モジュール３０からは白色光Ｂ１が形成されて走査機構２２へ導光され、他方の光源モジュールからは照射光Ｂ２が形成されてヘッドランプ１１０へ導光される。

また本実施形態においては、ＬＥＤ素子が個々に独立して駆動回路から駆動電流を供給される形態となっている。このように構成することで、個々に供給する駆動電流を設定でき、より精度が高く、より詳細な輝度調整を行うことができる。

ここで、再び図５に戻り説明すると、矩形の領域Ｒはヘッドランプの白色規格範囲を示すことから、制御部２４は、ヘッドランプ１１０へ供給する照射光Ｂ２の相関色温度は領域Ｒ内に納まるように光源モジュール３０を制御する。

ヘッドアップディスプレイ装置１２０の白色光Ｂ１のみならず、ヘッドランプ１１０の照射光Ｂ２の相関色温度も制御部２４で制御されるため、両者を関連させて制御することができる。

例えば、雨天時にはヘッドランプ１１０の照射光Ｂ２の相関色温度を、３０００Ｋ程度とし、これに対応してヘッドアップディスプレイ装置１２０の白色光Ｂ１の相関色温度を４０００Ｋ以上とすることも可能である。これは、相関色温度の高い白色光では、雨の水滴に光が当たり拡散して視認性を低下させるが、相関色温度の低い黄色みを帯びた光は、逆に見えやすくなるという特性があるためであり、このように構成することで、雨天時の視認性を向上させつつ、映像光の視認性も確保することができる。

また、高速道路の運転時、即ち速度計による速度データが所定値を超えた場合には、遠方の視認性を向上させるために照射光Ｂ２の相関色温度を上げる調整を行う、あるいは連続運転時間のデータが所定値を超えた場合には、長時間運転の疲労感を和らげるために照射光Ｂ２の相関色温度を下げる調整を行うなど、データＳ１～Ｓ３に基づき、ヘッドランプ１１０による配光の相関色温度を随時調整し、これに合わせてヘッドアップディスプレイ装置１２０の相関色温度も変化させることが可能である。

このように構成することで、運転手が情報を視認しやすくなり、かつ車両Ｃ前方の視認性も確保され、運転の疲労感が軽減される。

以上、本発明の好ましい実施形態や変形例について述べたが、上記の実施形態は本発明の一例であり、これらを当業者の知識に基づいて組み合わせることが可能であり、そのような形態も本発明の範囲に含まれる。

１０、１１０ ヘッドランプ
２０、１２０ ヘッドアップディスプレイ装置
２２ 走査機構
２４ 制御部
３０ 光源モジュール
５０ フロントガラス
１００ ヘッドアップディスプレイシステム
１３０ ライトエンジン
Ｂ１ 白色光
Ｂ２ 照射光
Ａ ハイビーム配光
Ｍ 映像光

Claims (7)

1. 車両にヘッドランプと共に備えられるヘッドアップディスプレイ装置であって、
   出射する白色光の相関色温度を変更可能な光源と、
   前記光源の白色出射光の相関色温度を調整する制御部と、
   前記光源の白色出射光を映像光として形成して、運転席前方に配置された被投影部材に投射することで運転手に対して風景と重畳させて虚像を表示する投影部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記光源の白色出射光の相関色温度を前記ヘッドランプの照射光の相関色温度に応じて調整し、
   前記制御部は、前記光源の白色出射光の相関色温度が、常に前記ヘッドランプの照射光の相関色温度よりも低くなるように調整する、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記制御部は、前記ヘッドランプの照射光の相関色温度に対して、前記光源の白色出射光の相関色温度を１０００Ｋ以上異ならしめるよう調整する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記制御部は、前記光源の白色出射光の相関色温度が４０００Ｋ以下となるよう調整する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記制御部は、前記ヘッドランプが点灯時にのみ、前記光源の白色出射光の相関色温度の調整を行うよう構成される、
   ことを特徴とする請求項１～請求項３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記ヘッドアップディスプレイ装置は、前記ヘッドランプとの共通の光源として構成されるライトエンジンから出射した光を、導光体を介して供給されるよう構成される、
   ことを特徴とする請求項１～請求項４のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記制御部は、前記光源の白色出射光の相関色温度を、前記ヘッドランプの照射光の相関色温度及び前記ヘッドランプの照射光による被対象物の物体色に応じて調整する、
   ことを特徴とする請求項１～請求項５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
7. 車両に搭載されるヘッドアップディスプレイシステムであって、
   車両前方を照射するヘッドランプと、
   出射する白色光の相関色温度を変更可能な光源と、前記光源の白色出射光の相関色温度を調整する制御部と、前記光源の白色出射光を映像光として形成して、運転手前方に配置された被投影部材に投射することで運転手に対して風景と重畳させて虚像を表示する投影部とを有するヘッドアップディスプレイ装置と、
   を備え、
   前記制御部は、前記光源の白色出射光の相関色温度を前記ヘッドランプの照射光の相関色温度に応じて調整し、
   前記制御部は、前記光源の白色出射光の相関色温度が、常に前記ヘッドランプの照射光の相関色温度よりも低くなるように調整する、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイシステム。