JPWO2017149994A1 - 投写型表示装置、投写制御方法、及び、投写制御プログラム - Google Patents

Abstract

投写面に対する光の入射角度によらずに像の視認性を良好にすることのできる投写型表示装置、投写制御方法、及び、投写制御プログラムを提供する。ＨＵＤ１０は、光源４１ｒ，４１ｇ，４１ｂから出射される光を画像データに基づいて空間変調し、空間変調して得られた画像光をコンバイナ９に投写して画像を表示させる投写表示部する。コンバイナ９は、複数色の光に対する反射率がこの複数色の光以外の光に対する反射率よりも高い波長選択膜７を含む。ＨＵＤ１０は、コンバイナ９に対する画像光の投写角度を制御する回転機構１１と、この投写角度に基づいて、画像光に含まれる複数色の光の明るさを制御するシステム制御部６とを備える。

Description

本発明は、投写型表示装置、投写制御方法、及び、投写制御プログラムに関する。

自動車、電車、船舶、重機、建機、航空機、又は、農作用機械等の乗り物のウインドシールド又はウインドシールドの手前付近に配置されるコンバイナをスクリーンとして用い、これに光を投写して画像を表示させる乗り物用のＨＵＤ（Ｈｅａｄ−ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）が知られている（例えば特許文献１，２参照）。このＨＵＤによれば、ＨＵＤから投写された光に基づく画像を、スクリーン上で実像として又はスクリーン前方において虚像として運転者に視認させることができる。

特許文献１に記載のＨＵＤは、特定波長帯域の光に対する反射率が高いホログラム素子を用いたコンバイナに光を投写し、ホログラム回折光によって虚像を視認可能とするものである。このＨＵＤでは、コンバイナに対する投写光の入射角度が変化した場合でも、視認される虚像の輝度が一定となるように、ホログラム素子の回折特性が設計されている。

特許文献２に記載のＨＵＤは、自動車のウインドシールドに光を投写し、ウインドシールドの反射光によって虚像を視認可能とするものである。このＨＵＤでは、ウインドシールドにおける光の投写位置を変えることができるようになっており、投写位置の変化に応じて、投写光の輝度を調整することで、投写位置の変化に伴う虚像の輝度変化をなくして、良好な視認性を実現している。

日本国特開平１０−２７８６３０号公報 日本国特開２００９−１３２２２１公報

特許文献１に記載のＨＵＤのように、特定波長帯域の光に対する反射率が高いホログラム素子を用いた投写面に光を投写する構成では、投写面への投写光の入射角度によって、特定波長域の光の反射率が変化する。ここで、ホログラム素子として複数の色に対応する波長帯域に対する反射率が高いものを用いる場合には、上記の反射率の変化度合いは色によって異なる。

特許文献１に記載のＨＵＤは、ホログラム素子の回折特性が複数の色の光に対する輝度が常に一定となるように設計されているものである。しかし、これではコンバイナの設計が複雑となり、製造コストが増大する。また、ホログラム素子の回折特性の制御にも限界があり、回折特性を制御できない分は、コンバイナの回転角度に制限をかける等の対応が必要になる。

特許文献２に記載のＨＵＤは、上述したようなホログラム素子を用いていないウインドシールドに光を投写する際の課題を解決するものであり、ホログラム素子を用いた場合の視認性の向上という課題については考慮されていない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、投写面に対する光の入射角度によらずに像の視認性を良好にすることのできる投写型表示装置、投写制御方法、及び、投写制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の投写型表示装置は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、上記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して上記画像データに基づく画像を表示させる投写表示部を有する投写型表示装置であって、上記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が上記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、上記投写面に対する上記画像光の投写角度を制御する投写角度制御機構と、上記投写角度に基づいて、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御部と、を備えるものである。

本発明の投写制御方法は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、上記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して上記画像データに基づく画像を表示させる投写制御方法であって、上記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が上記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、上記投写面に対する上記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、上記投写角度に基づいて、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、を備えるものである。

本発明の投写制御プログラムは、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、上記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して上記画像データに基づく画像を表示させる投写制御プログラムであって、上記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が上記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、上記投写面に対する上記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、上記投写角度に基づいて、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、投写面に対する光の入射角度によらずに像の視認性を良好にすることのできる投写型表示装置、投写制御方法、及び、投写制御プログラムを提供することができる。

本発明の一実施形態である投写型表示装置としてのＨＵＤ１０を含む投写表示システム１００の概略構成を示す図である。 図１に示す投写表示システム１００の構成を示す模式図である。 図２に示す画像光生成部４の内部構成の一例を示す図である。 図１に示す投写表示システム１００の動作を説明するためのフローチャートである。 図４に示すステップＳ１７の具体例を説明するためのタイミングチャートである。 図１に示す投写表示システム１００の変形例である投写表示システム１００Ａの構成を示す模式図である。 投写表示システム１００Ａのキャリブレーションモード時の動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示す投写表示システム１００の変形例である投写表示システム１００Ｂの構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態である投写型表示装置としてのＨＵＤ１０を含む投写表示システム１００の概略構成を示す図である。図２は、図１に示す投写表示システム１００の構成を示す模式図である。

投写表示システム１００は、自動車１に搭載されるものであり、フロントウインドシールド２の運転席側手前に配置されたコンバイナ９と、ＨＵＤ１０と、コンバイナ９を回転するための回転機構１１と、を備える。

図１に示す投写表示システム１００は、自動車以外に、電車、重機、建機、航空機、船舶、又は、農作機械等の乗り物に搭載して用いることができる。

ＨＵＤ１０は、コンバイナ９を投写面とし、コンバイナ９に投写される画像光により、自動車１の運転者によって虚像又は実像を視認可能にするものである。

図１の例では、ＨＵＤ１０は、自動車１のダッシュボード３に内蔵されている。ダッシュボード３は、自動車１のスピードメータ、タコメータ、燃料計、水温計、又は、距離計等の走行に必要な情報を通知するための計器類等を含む内装部品を内蔵する部材である。

ＨＵＤ１０は、自動車１の運転席上方の天井付近に設置されていてもよい。この場合には、コンバイナ９及び回転機構１１が運転席の上方の天井付近に設置される。

コンバイナ９は、透明板８と、透明板８の表面に形成された波長選択膜７と、を備える。

透明板８は、可視光を透過する板状の部材である。

波長選択膜７は、可視光を透過し、複数の波長帯域の光に対する反射率がこの複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材である。なお、図１において、波長選択膜７と透明板８の位置は逆であってもよい。

以下では、波長選択膜７として、赤色（Ｒ）の波長帯域の光と、緑色（Ｇ）の波長帯域の光と、青色（Ｂ）の波長帯域の光と、の各々に対する反射率が、これらの波長帯域外の波長帯域の光に対する反射率よりも高いものとして説明する。

なお、波長選択膜７としては、ＷＯ２０１５／５０２０２号公報に記載されているように、可視光透過性を有し、複数の波長帯域の各々に反射波長域の中心波長を有する部材を採用することができる。

回転機構１１は、コンバイナ９に対するＨＵＤ１０から投写される画像光の投写角度（入射角度）を制御するための投写角度制御機構である。

具体的には、回転機構１１は、自動車１の運転席と助手席を結ぶ方向に伸びる軸を中心にしてコンバイナ９を回転させるための機構である。コンバイナ９がこの軸の周りに回転することで、コンバイナ９の画像光が投写される面（投写面）への画像光の投写角度が変化する。

回転機構１１は、図示しないステッピングモータ等のアクチュエータを含み、後述するシステム制御部６によってコンバイナ９の回転角度を制御する。

ＨＵＤ１０は、光源及びこの光源から出射される光を画像データに基づいて空間変調する光変調素子を含む画像光生成部４と、画像光生成部４の光変調素子により空間変調された画像光をコンバイナ９に拡大して投写する拡大投写部材としての凹面鏡５と、ＨＵＤ１０全体を統括制御するシステム制御部６と、を備える。

画像光生成部４と凹面鏡５は、画像データに基づいて空間変調して得られた画像光を自動車１のコンバイナ９に投写してこの画像データに基づく画像を表示させる投写表示部を構成する。

システム制御部６は、プロセッサを主体に構成されており、プロセッサの実行するプログラム等が記憶されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、ワークメモリとしてのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。ＲＯＭは記憶媒体を構成する。このプログラムは、投写制御プログラムを含む。

システム制御部６は、回転機構１１によるコンバイナ９の回転位置の情報と、ＨＵＤ１０に予め記憶されているコンバイナ９の回転位置とＨＵＤ１０から投写される画像光の投写角度との関係を示すテーブルデータと、に基づいて、ＨＵＤ１０から投写される画像光のコンバイナ９に対する投写角度を検出する。

図３は、図２に示す画像光生成部４の内部構成の一例を示す図である。

画像光生成部４は、光源ユニット４０と、光変調素子４４と、光変調素子４４を駆動する駆動部４５と、拡散部材４６と、を備える。

光源ユニット４０は、光源制御部４０Ａと、赤色光を出射する赤色光源であるＲ光源４１ｒと、緑色光を出射する緑色光源であるＧ光源４１ｇと、青色光を出射する青色光源であるＢ光源４１ｂと、ダイクロイックプリズム４３と、Ｒ光源４１ｒとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｒと、Ｇ光源４１ｇとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｇと、Ｂ光源４１ｂとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｂと、を備える。Ｒ光源４１ｒとＧ光源４１ｇとＢ光源４１ｂはＨＵＤ１０の光源を構成する。

ダイクロイックプリズム４３は、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂの各々から出射される光を同一光路に導くための光学部材である。ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｒによって平行光化された赤色光を透過させて光変調素子４４に出射する。また、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｇによって平行光化された緑色光を反射させて光変調素子４４に出射する。さらに、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｂによって平行光化された青色光を反射させて光変調素子４４に出射する。このような機能を持つ光学部材としては、ダイクロイックプリズムに限らない。例えば、クロスダイクロイックミラーを用いてもよい。

Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂは、それぞれ、レーザ又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子が用いられる。ＨＵＤ１０の光源は、Ｒ光源４１ｒとＧ光源４１ｇとＢ光源４１ｂの３つの例に限らず、異なる波長帯域の光を出射する２つ又は４つ以上の光源によって構成されていてもよい。

光源制御部４０Ａは、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂの各々を制御し、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂから光を出射させる制御を行う。

光変調素子４４は、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂから出射され、ダイクロイックプリズム４３から出射された光を、システム制御部６により入力される画像データに基づいて空間変調する。

光変調素子４４としては、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、又は、液晶表示素子等を用いることができる。

駆動部４５は、システム制御部６から入力される画像データに基づいて光変調素子４４を駆動し、画像データに応じた画像光（赤色画像光、青色画像光、及び、緑色画像光）を、光変調素子４４から拡散部材４６に出射させる。

拡散部材４６は、光変調素子４４により空間変調された画像光を拡散させて面光源化する部材である。拡散部材４６は、表面に微細構造を有するマイクロミラーアレイ、拡散ミラー、又は、反射ホログラフィクディフューザー等が用いられる。

拡散部材４６及び凹面鏡５は、コンバイナ９に投写された画像光に基づく画像が、フロントウインドシールド２前方の位置において虚像として運転者に視認可能となるように光学設計がなされている。この画像光に基づく画像が、コンバイナ９において実像として運転者に視認可能となるように光学設計がなされていてもよい。

ＨＵＤ１０のシステム制御部６は、光源制御部４０Ａ及び駆動部４５を制御して、画像データに基づく画像光を画像光生成部４から凹面鏡５に出射させる。

システム制御部６は、図示しない操作部からの操作信号に基づいて回転機構１１のアクチュエータを駆動し、コンバイナ９の回転位置を指示された値に制御する。このように、投写表示システム１００では、操作部の操作によってコンバイナ９を電動で回転させて、虚像又は実像の見え方を運転者に合わせて調整することができる。

システム制御部６は、コンバイナ９の回転位置によって決まる画像光のコンバイナ９に対する投写角度に基づいて、この画像光に含まれる上記の複数の波長帯域の光（ここでは、Ｒ光、Ｇ光、及び、Ｂ光）の明るさを制御する画像光制御部として機能する。

システム制御部６のＲＯＭには、コンバイナ９に対する画像光の投写角度に対応する画像光の明るさの制御情報が予め記憶されている。システム制御部６は、ＲＯＭに記憶された制御情報に基づいて、画像光の明るさを制御する。

具体的には、制御情報は、Ｒ光源４１ｒから出射される光の出射光量、Ｇ光源４１ｇから出射される光の出射光量、及び、Ｂ光源４１ｂから出射される光の出射光量の各々の基準光量に対する補正値を示す光量制御情報である。

Ｒ光源４１ｒから出射される光の出射光量、Ｇ光源４１ｇから出射される光の出射光量、及び、Ｂ光源４１ｂから出射される光の出射光量の補正値は、画像光生成部４によって生成される画像光の各色の明るさを決める要素であるため、画像光の明るさの制御情報を構成する。

波長選択膜７は、画像光の投写角度によって、Ｒ光、Ｇ光、及び、Ｂ光の各々の反射率が変化する特性を有する。制御情報は、画像光の投写角度が取り得る値のいずれの値であっても、運転者の眼の位置から見たＲ光、Ｇ光、及び、Ｂ光の各々の輝度が目標輝度となるように、ＨＵＤ１０の光源の出射光量を制御するための情報である。

制御情報は、ＨＵＤ１０の生産ラインにおいて生成され、システム制御部６のＲＯＭに記憶される。

具体的には、自動車におけるＨＵＤ１０とコンバイナ９及び回転機構１１の配置が工場で再現され、更に、ＨＵＤ１０を搭載する予定の自動車の運転者の両眼が位置すると想定される範囲であるアイボックス内にＲ光、Ｇ光、及び、Ｂ光を検出可能な光検出部が配置される。光検出部は、例えば、カラー撮像可能な撮像素子等が用いられる。

作業員は、生産ラインにおいて、生産したＨＵＤ１０、回転機構１１、及び、上記の光検出部をコンピュータと接続し、このコンピュータによって、コンバイナ９の回転位置を複数の値の各々に制御する。

コンピュータは、コンバイナ９の回転位置が複数の値の各々に制御された状態で、光検出部により検出されたＲ光、Ｇ光、及び、Ｂ光の各々の輝度値を記憶媒体に記憶する。コンピュータは、記憶媒体に記憶したこの輝度値に基づいて制御情報を生成する。

画像光の投写角度と、画像光のコンバイナ９で反射した反射光に含まれるＲ光、Ｇ光、及び、Ｂ光の各々の輝度との関係が二次関数で表すことのできる特性を持つ波長選択膜７を例にして、制御情報の生成方法の具体例を説明する。

画像光の投写角度ｘと、コンバイナ９で反射したＲ光の輝度Ｙ_Ｒとの関係は以下の式（１）で表される。画像光の投写角度ｘと、コンバイナ９で反射したＧ光の輝度Ｙ_Ｇとの関係は以下の式（２）で表される。画像光の投写角度ｘと、コンバイナ９で反射したＢ光の輝度Ｙ_Ｂとの関係は以下の式（３）で表される。

Ｙ_Ｒ＝ａ_Ｒ（ｘ−ｂ_Ｒ）^２＋ｃ_Ｒ ・・・（１）
Ｙ_Ｇ＝ａ_Ｇ（ｘ−ｂ_Ｇ）^２＋ｃ_Ｇ ・・・（２）
Ｙ_Ｂ＝ａ_Ｂ（ｘ−ｂ_Ｂ）^２＋ｃ_Ｂ ・・・（３）

式（１）〜（３）において、ａ_Ｒ、ａ_Ｇ、ａ_Ｂ、ｂ_Ｒ、ｂ_Ｇ、ｂ_Ｂ、ｃ_Ｒ、ｃ_Ｇ、及び、ｃ_Ｂは、それぞれ二次関数の係数である。

コンピュータは、ＨＵＤ１０のＲ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々の出射光量を基準光量に設定した状態で、回転機構１１を駆動して、コンバイナ９の回転位置を例えば５つの値で順次変化させる。コンピュータは、この５つの回転位置の各々にコンバイナ９がある状態で光検出部で検出されたＲ光、Ｇ光、及び、Ｂ光の輝度値を記憶媒体に記憶する。

次に、コンピュータは、５つの回転位置の各々にコンバイナ９がある状態で得られた５つのＲ光の輝度値から式（１）の係数ａ_Ｒ、ｂ_Ｒ、及び、ｃ_Ｒを算出する。

同様に、コンピュータは、５つの回転位置の各々にコンバイナ９がある状態で得られた５つのＧ光の輝度値から式（２）の係数ａ_Ｇ、ｂ_Ｇ、及び、ｃ_Ｇを算出する。

同様に、コンピュータは、５つの回転位置の各々にコンバイナ９がある状態で得られた５つのＢ光の輝度値から式（３）の係数ａ_Ｂ、ｂ_Ｂ、及び、ｃ_Ｂを算出する。

次に、コンピュータは、予め定められているＲ光の目標輝度α_Ｒを実現するために必要なＲ光の輝度補正値Δα_Ｒを以下の式（４）の演算により求める。

同様に、コンピュータは、予め定められているＧ光の目標輝度α_Ｇを実現するために必要なＧ光の輝度補正値Δα_Ｇを以下の式（５）の演算により求める。

同様に、コンピュータは、予め定められているＢ光の目標輝度α_Ｂを実現するために必要なＢ光の輝度補正値Δα_Ｂを以下の式（６）の演算により求める。

Δα_Ｒ＝α_Ｒ−Ｙ_Ｒ＝α_Ｒ−｛ａ_Ｒ（ｘ−ｂ_Ｒ）^２＋ｃ_Ｒ｝・・・（４）
Δα_Ｇ＝α_Ｇ−Ｙ_Ｇ＝α_Ｇ−｛ａ_Ｇ（ｘ−ｂ_Ｇ）^２＋ｃ_Ｇ｝・・・（５）
Δα_Ｂ＝α_Ｂ−Ｙ_Ｂ＝α_Ｂ−｛ａ_Ｂ（ｘ−ｂ_Ｂ）^２＋ｃ_Ｂ｝・・・（６）

最後に、コンピュータは、ＨＵＤ１０のシステム制御部６のＲＯＭに、上記の式（４）〜（６）を制御情報として記憶する。

システム制御部６は、コンバイナ９の回転位置に基づいて画像光の投写角度を検出し、検出した投写角度を式（４）〜（６）の“ｘ”に代入することで、輝度補正値Δα_Ｒ、輝度補正値Δα_Ｇ、及び、輝度補正値Δα_Ｂを生成する。輝度補正値と出射光量との関係は既知であり、この関係を示すデータはＲＯＭに予め記憶されている。

そして、システム制御部６は、Ｒ光源４１ｒの出射光量を、輝度補正値Δα_Ｒに対応する出射光量とＲ光源４１ｒの基準光量とを加算して得られる目標値に制御する。また、システム制御部６は、Ｇ光源４１ｇの出射光量を、輝度補正値Δα_Ｇに対応する出射光量とＧ光源４１ｇの基準光量とを加算して得られる目標値に制御する。また、システム制御部６は、Ｂ光源４１ｂの出射光量を、輝度補正値Δα_Ｂに対応する出射光量とＢ光源４１ｂの基準光量とを加算して得られる目標値に制御する。

これにより、自動車１の運転者から観察されるＲ光、Ｇ光、及び、Ｂ光の各々の輝度は、画像光の投写角度が変化しても一定の輝度に保たれる。

なお、上記の式（１）〜（３）は、波長選択膜７の設計情報から計算により求めることも可能である。このため、上記の式（４）〜（６）は、波長選択膜７の設計情報から求まる上記の式（１）〜（３）と目標輝度α_Ｒ，α_Ｇ，α_Ｂとに基づいて実測ではなく計算により生成してもよい。

また、ここでは、制御情報を関数式として生成するものとしたが、画像光の取り得る全ての投写角度毎に、光検出部で検出される輝度と目標輝度との差分値を算出し、この差分値を輝度補正値として生成して記憶してもよい。

また、ここでは、投写角度毎の輝度補正値を制御情報として記憶するものとしたが、投写角度毎の出射光量の絶対値を制御情報として生成して記憶しておいてもよい。

図４は、図１に示す投写表示システム１００の動作を説明するためのフローチャートである。

自動車１のエンジン（電気自動車の場合はモータ）を起動する操作、又は、自動車１のバッテリによって駆動される電気系統（空調機器及びライト等）を起動する操作等がなされて、自動車１が始動すると、システム制御部６は、コンバイナ９の回転位置に基づいて、画像光の投写角度を検出する（ステップＳ１１）。

次に、システム制御部６は、ステップＳ１１で検出した画像光の投写角度と、上記の式（４）〜（６）とに基づいて、輝度補正値Δα_Ｒ、輝度補正値Δα_Ｇ、及び、輝度補正値Δα_Ｂを求める。

そして、システム制御部６は、これら輝度補正値Δα_Ｒ、輝度補正値Δα_Ｇ、及び、輝度補正値Δα_Ｂに基づいて、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々の出射光量の目標値を算出し、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々の出射光量を算出した目標値に制御する（ステップＳ１２）。

次に、システム制御部６が画像データを駆動部４５に入力すると、この画像データに基づく画像光が画像光生成部４から凹面鏡５に出射され、この画像光が凹面鏡５で反射してコンバイナ９に投写される（ステップＳ１３）。

画像光が投写されると、システム制御部６は、コンバイナ９の回転位置を変更する指示があるか否かを判定し（ステップＳ１４）、この指示があった場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、コンバイナ９をこの指示に応じて回転させる（ステップＳ１５）。システム制御部６は、この指示がなかった場合（ステップＳ１４：ＮＯ）には、ステップＳ１３に処理を戻す。

ステップＳ１５の後、システム制御部６は、コンバイナ９の現在の回転位置と、上記の式（４）〜（６）とに基づいて、輝度補正値Δα_Ｒ、輝度補正値Δα_Ｇ、及び、輝度補正値Δα_Ｂを求める（ステップＳ１６）。

そして、システム制御部６は、ステップＳ１６で求めた輝度補正値Δα_Ｒ、輝度補正値Δα_Ｇ、及び、輝度補正値Δα_Ｂと基準光量とに基づいて、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々の出射光量の目標値を算出し、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々の出射光量を、この目標値まで予め決められた時間をかけて変化させる（ステップＳ１７）。

図５は、図４に示すステップＳ１７の具体例を説明するためのタイミングチャートである。

時刻ｔ１においてコンバイナ９を回転させる指示があり、システム制御部６がコンバイナ９の回転を開始する。そして、時刻ｔ２においてコンバイナ９が指示された位置まで回転し、回転が完了する。

システム制御部６は、時刻ｔ２の時点でのコンバイナ９の回転位置に基づいて画像光の投写角度を検出し、検出した投写角度と上記の式（４）〜（６）とに基づいて、輝度補正値Δα_Ｒ、輝度補正値Δα_Ｇ、及び、輝度補正値Δα_Ｂを求める。システム制御部６は、求めた輝度補正値に基づいて各光源の出射光量の目標値を算出する。図５では、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々の出射光量の目標値を、Ｙｒ、Ｙｇ、Ｙｂとしている。

システム制御部６は、時刻ｔ２から予め決められた時間Ｔ経過後の時刻ｔ３において、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々の出射光量を目標値Ｙｒ、Ｙｇ、Ｙｂに到達させるべく、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々の出射光量を連続的又は段階的に変化させる。

以上のステップＳ１７の処理の後は、ステップＳ１３に処理が戻る。

以上のように、ＨＵＤ１０によれば、コンバイナ９の回転位置に基づいて光源の出射光量が制御される。このため、コンバイナ９の回転位置によらずに、常に一定の輝度で虚像又は実像を視認可能となり、視認性を向上させることができる。

また、ＨＵＤ１０によれば、波長選択膜７の特性を工夫することなく視認性を向上させることができるため、投写表示システム１００の製造コストを低減することができる。また、波長選択膜７の特性に制限がないことから、コンバイナ９の回転量を大きくする等の柔軟な設計が可能となり、表示品質を向上させることができる。

また、ＨＵＤ１０によれば、コンバイナ９の回転位置が変化し、画像光の投写角度が変化した場合には、この投写角度の変化が完了した時点から、連続的又は段階的に、光源の出射光量が時間をかけて変化する。このように、視認される虚像又は実像の輝度が目標輝度まで徐々に変化することで、運転者に輝度の制御が行われているのを気付かせることなく、表示輝度の制御を自然に行うことができる。

また、ＨＵＤ１０では、システム制御部６のＲＯＭに記憶される制御情報が、ＨＵＤ１０を用いて実測した反射光の輝度に基づいて生成されたものである。このため、ＨＵＤ１０の個体差を考慮した画像光の輝度制御を行うことができ、表示品質を向上させることができる。

なお、システム制御部６は、図５における時間Ｔを、光源ユニット４０の各光源の出射光量を補正する直前の時点での各光源の出射光量の値と、目標値Ｙｂ，Ｙｇ，Ｙｒとの差に基づいて制御してもよい。

具体的には、システム制御部６は、コンバイナ９の回転位置が変化する直前の各光源の出射光量（時刻ｔ２の時点での出射光量）と、コンバイナ９の回転位置が変化した後の各光源の出射光量の目標値Ｙｂ，Ｙｇ，Ｙｒとの差が大きいほど時間Ｔを長くする。

このようにすることで、画像光の輝度を大きく変化させる必要がある場合には、この輝度の変化が長い時間をかけて行われるため、滑らかな輝度補正が可能となり、表示品質を向上させることができる。一方、画像光の輝度をあまり変化させる必要がない場合には、この輝度の変化が短い時間で完了するため、輝度補正のための時間を短縮することができる。

なお、図５の時間Ｔは、光源ユニット４０の光源毎に独立に制御してもよいが、コンバイナ９の回転位置が変化する前の各光源の出射光量と、コンバイナ９の回転位置が変化した後の各光源の出射光量の目標値との差のうちの最大値に基づいて時間Ｔを決定し、３つの光源における出射光量の変化時間を、この時間Ｔで共通化してもよい。

システム制御部６は、図４のステップＳ１７において、各光源の出射光量を目標値に瞬時（システムの応答遅れ程度の僅かな時間）に切り換える制御を行ってもよい。この構成によれば、輝度制御のための時間を短縮することができる。上記の時間Ｔは、システムの応答遅れの時間よりも十分に長い時間が設定される。

図６は、図１に示す投写表示システム１００の変形例である投写表示システム１００Ａの構成を示す模式図である。投写表示システム１００Ａは、ＨＵＤ１０がＨＵＤ１０Ａに変更され、光検出部１２が追加された点を除いては、投写表示システム１００と同じ構成である。図６において、図２と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。

光検出部１２は、自動車１の車内に設置され、ＨＵＤ１０から投写されコンバイナ９で反射された画像光を検出する。光検出部１２は、例えば、カラー撮像可能な撮像素子等が用いられる。

光検出部１２は、運転者によって観察される画像光と同等の画像光を検出可能に、投写表示システム１００Ａにおいて設定される運転者のアイボックス付近に設置される。

ＨＵＤ１０Ａは、システム制御部６がシステム制御部６Ａに変更された点を除いてはＨＵＤ１０と同じ構成である。

システム制御部６Ａは、システム制御部６の機能に加えて、制御情報を生成してＲＯＭに記憶する制御情報生成機能を有する。システム制御部６Ａは、制御情報生成部として機能する。

投写表示システム１００Ａは、制御情報を生成してＲＯＭに記憶するキャリブレーションモードを搭載する。図７は、投写表示システム１００Ａのキャリブレーションモード時の動作を説明するためのフローチャートである。

投写表示システム１００Ａでは、自動車１のエンジン（電気自動車の場合はモータ）を起動する操作、又は、自動車１のバッテリによって駆動される電気系統（空調機器及びライト等）を起動する操作等がなされて、自動車１が始動するとキャリブレーションモードに設定され、図７に示す処理が開始される。

まず、システム制御部６Ａは、コンバイナ９の回転位置を任意の値に制御する（ステップＳ２１）。この状態で、光検出部１２により画像光が検出されると、システム制御部６Ａは、検出された画像光のＲ光、Ｇ光、及び、Ｂ光の各々の輝度値をＲＡＭに記憶する（ステップＳ２２）。

次に、システム制御部６Ａは、制御情報の生成に必要な数の輝度値が取得できたかどうか判定する（ステップＳ２３）。ここでは、最低でも、ステップＳ２１及びステップＳ２２の処理が２回は必要であるものとする。

システム制御部６Ａは、ステップＳ２３の判定がＮＯの場合はステップＳ２１に処理を戻す。システム制御部６Ａは、ステップＳ２３の判定がＹＥＳの場合は、ＲＡＭに記憶した輝度値に基づいて、上記のコンピュータが行ったのと同様の方法で制御情報を生成し、生成した制御情報をＲＯＭに記憶する（ステップＳ２４）。

これにより、キャリブレーションモードが終了し、その後、図４に示したステップＳ１１以降の処理が開始される。なお、ここで開始される処理のうちステップＳ１２及びステップＳ１６で利用される制御情報は、キャリブレーションモードによって生成されＲＯＭに記憶されたものである点のみが投写表示システム１００とは異なる。

ここでは自動車１が始動するとキャリブレーションモードが自動的に設定されるものとしたが、キャリブレーションモードは任意のタイミングで設定できる構成であってもよい。

以上のように、投写表示システム１００Ａによれば、ＲＯＭに記憶される制御情報を、自動車１が始動したタイミング等の任意のタイミングで更新することができる。このため、投写表示システム１００Ａの各構成要素の経年劣化等を考慮した状態で画像光の明るさの制御を行うことができる。したがって、自動車１を長い期間使用する場合でも、表示品質の低下を防ぐことができる。

図８は、図１に示す投写表示システム１００の変形例である投写表示システム１００Ｂの構成を示す模式図である。投写表示システム１００Ｂは、ＨＵＤ１０がＨＵＤ１０Ｂに変更され、回転機構１１が削除された点を除いては、投写表示システム１００と同じ構成である。図８において、図２と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。

ＨＵＤ１０Ｂは、回転機構１３が追加され、システム制御部６がシステム制御部６Ｂに変更された点を除いては、図２に示すＨＵＤ１０と同じ構成である。投写表示システム１００Ｂでは、透明板８及び波長選択膜７を備えるコンバイナ９は回転不能となっている。

回転機構１３は、コンバイナ９に対するＨＵＤ１０Ｂから投写される画像光の投写角度を制御するための投写角度制御機構である。

具体的には、回転機構１３は、凹面鏡５から投写される画像光のコンバイナ９に対する投写位置が重力方向において変化するように、凹面鏡５を回転させるための機構である。回転機構１３は図示しないアクチュエータを搭載し、システム制御部６Ｂによって駆動される。

回転機構１３が凹面鏡５を回転させることで、凹面鏡５から投写される画像光のコンバイナ９に対する投写角度は変化する。

システム制御部６Ｂは、凹面鏡５の回転位置に基づいて画像光の投写角度を検出し、検出した投写角度と、ＲＯＭに記憶されている上述してきた制御情報とに基づいて、光源ユニット４０の各光源の出射光量を制御する。

このように、コンバイナ９ではなく、凹面鏡５を回転させることで、画像光のコンバイナ９に対する投写角度が変わる構成においても、システム制御部６Ｂの制御によって、常に一定の輝度で表示を行うことができ、表示品質を向上させることができる。

なお、投写表示システム１００Ｂが、コンバイナ９を回転させるための回転機構を更に有する構成であってもよい。この場合は、コンバイナ９の回転位置と、凹面鏡５の回転位置との組み合わせで、画像光のコンバイナ９に対する投写角度が決まる。このため、この投写角度と制御情報とに基づいて画像光の輝度を制御することで、表示品質を向上させることができる。

投写表示システム１００Ｂの構成では、コンバイナ９を削除し、フロントウインドシールド２の一部の範囲に波長選択膜７を形成し、この範囲を投写面として画像光を投写することも可能である。

以上の説明では、システム制御部６，６Ａ，６Ｂが、光源ユニット４０の各光源の出射光量を制御することで、画像光の明るさを一定に保つ構成とした。この変形例として、光変調素子４４に入力する画像データのＲ画素、Ｇ画素、及び、Ｂ画素の各々の輝度を画像光の投写角度に基づいて制御することで、画像光の明るさを一定に制御してもよい。

この場合は、システム制御部６，６Ａ，６ＢのＲＯＭには、画像光の投写角度に対応するＲ画素、Ｇ画素、及び、Ｂ画素の各々の輝度の絶対値、又は、輝度の基準値に対する補正値の情報が輝度制御情報として記憶されていればよい。

また、光変調素子４４に入力する画像データのＲ画素、Ｇ画素、及び、Ｂ画素の各々の明度を画像光の投写角度に基づいて制御することで、画像光の明るさを一定に制御してもよい。

この場合は、システム制御部６，６Ａ，６ＢのＲＯＭには、画像光の投写角度に対応するＲ画素、Ｇ画素、及び、Ｂ画素の各々の明度の絶対値、又は、明度の基準値に対する補正値の情報が明度制御情報として記憶されていればよい。

また、システム制御部６，６Ａ，６Ｂは、光源ユニット４０の各光源の出射光量と、光変調素子４４に入力する画像データのＲ画素、Ｇ画素、及び、Ｂ画素の各々の明度と、をそれぞれ画像光の投写角度に基づいて制御することで、画像光の明るさを一定に制御してもよい。

投写表示システム１００，１００Ａでは、回転機構１１が電動によってコンバイナ９を回転させるものとしたが、回転機構１１は手動でコンバイナ９を回転させるものであってもよい。

この場合には、コンバイナ９の回転位置を検出するためのセンサ（フォトリフレクタ、フォトインタラプタ、又は、ロータリエンコーダ等）が投写表示システム１００，１００Ａに追加され、このセンサからの情報に基づいて、システム制御部６，６Ａが画像光の投写角度を検出する構成とすればよい。

以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

開示された投写型表示装置は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、上記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して上記画像データに基づく画像を表示させる投写表示部を有する投写型表示装置であって、上記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が上記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、上記投写面に対する上記画像光の投写角度を制御する投写角度制御機構と、上記投写角度に基づいて、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御部と、を備えるものである。

開示された投写型表示装置は、上記画像光制御部は、上記投写面に対する上記画像光の投写角度に対応する上記明るさの制御情報を記憶する記憶媒体の、上記投写角度制御機構により制御された投写角度に対応する上記制御情報に基づいて、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを制御するものである。

開示された投写型表示装置は、上記明るさは輝度であり、上記投写表示部は、上記複数の波長帯域の光の各々を出射する複数の光源を含み、上記記憶媒体に記憶される上記制御情報は、上記複数の波長帯域の光の各々を出射する光源の出射光量の光量制御情報であり、上記画像光制御部は、上記光量制御情報に基づいて上記複数の光源の各々の出射光量を制御して、上記明るさを制御するものである。

開示された投写型表示装置は、上記明るさは明度及び輝度であり、上記投写表示部は、上記複数の波長帯域の光の各々を出射する複数の光源を含み、上記記憶媒体に記憶される制御情報は、上記複数の波長帯域の光の各々を出射する光源の出射光量の光量制御情報と、上記画像データの上記複数の波長帯域の色の明度の明度制御情報と、を含み、上記画像光制御部は、上記光量制御情報に基づいて上記複数の光源の各々の出射光量を制御し、上記明度制御情報に基づいて上記画像データに含まれる上記複数の波長帯域の色の明度を制御して、上記明るさを制御するものである。

開示された投写型表示装置は、上記投写表示部から投写されて上記投写面で反射された光を検出する光検出部と、上記投写角度制御機構によって上記投写角度を複数の値の各々に制御し、上記投写角度が上記複数の値の各々に制御された状態で上記光検出部により検出された上記複数の波長帯域の光に基づいて上記制御情報を生成し、生成した上記制御情報を上記記憶媒体に記憶する制御情報生成部と、を更に備えるものである。

開示された投写型表示装置は、上記制御情報生成部は、上記乗り物が始動したタイミングに同期して上記制御情報を生成し上記記憶媒体に記憶するものである。

開示された投写型表示装置は、上記制御情報生成部は、上記投写角度が上記複数の値の各々に制御された状態で上記光検出部により検出された上記複数の波長帯域の光の明るさに基づいて、上記投写角度と上記明るさの関係を示す上記投写角度を変数とした関数を算出し、上記明るさの目標値から上記関数を減算する演算式を上記制御情報として生成するものである。

開示された投写型表示装置は、上記画像光制御部は、上記投写角度の変化が完了してから予め決められた時間経過後に、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを上記投写角度に基づく目標値に到達させるものである。

開示された投写型表示装置は、上記画像光制御部は、上記時間を、上記投写角度が変化する直前の上記明るさと上記目標値との差に基づいて制御するものである。

開示された投写型表示装置は、上記投写面は、可視光透過性を有し、上記複数の波長帯域の各々に反射波長域の中心波長を有する部材により構成されるものである。

開示された投写制御方法は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、上記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して上記画像データに基づく画像を表示させる投写制御方法であって、上記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が上記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、上記投写面に対する上記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、上記投写角度に基づいて、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、を備えるものである。

開示された投写制御方法は、上記画像光制御ステップは、上記投写面に対する上記画像光の投写角度に対応する上記明るさの制御情報を記憶する記憶媒体の、上記投写角度制御ステップにより制御された投写角度に対応する上記制御情報に基づいて、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを制御するものである。

開示された投写制御方法は、上記明るさは輝度であり、上記光源は、上記複数の波長帯域の光の各々を出射する複数の光源を含み、上記記憶媒体に記憶される上記制御情報は、上記複数の波長帯域の光の各々を出射する光源の出射光量の光量制御情報であり、上記画像光制御ステップは、上記光量制御情報に基づいて上記複数の光源の各々の出射光量を制御して、上記明るさを制御するものである。

開示された投写制御方法は、上記明るさは明度及び輝度であり、上記光源は、上記複数の波長帯域の光の各々を出射する複数の光源を含み、上記記憶媒体に記憶される制御情報は、上記複数の波長帯域の光の各々を出射する光源の出射光量の光量制御情報と、上記画像データの上記複数の波長帯域の色の明度の明度制御情報と、を含み、上記画像光制御ステップは、上記光量制御情報に基づいて上記複数の光源の各々の出射光量を制御し、上記明度制御情報に基づいて上記画像データに含まれる上記複数の波長帯域の色の明度を制御して、上記明るさを制御するものである。

開示された投写制御方法は、上記投写面で反射された光を検出する光検出ステップと、上記投写角度制御ステップによって上記投写角度を複数の値の各々に制御し、上記投写角度が上記複数の値の各々に制御された状態で上記光検出ステップにより検出された上記複数の波長帯域の光に基づいて上記制御情報を生成し、生成した上記制御情報を上記記憶媒体に記憶する制御情報生成ステップと、を更に備えるものである。

開示された投写制御方法は、上記制御情報生成ステップは、上記乗り物が始動したタイミングに同期して上記制御情報を生成し上記記憶媒体に記憶するものである。

開示された投写制御方法は、上記制御情報生成ステップは、上記投写角度が上記複数の値の各々に制御された状態で上記光検出ステップにより検出された上記複数の波長帯域の光の明るさに基づいて、上記投写角度と上記明るさの関係を示す上記投写角度を変数とした関数を算出し、上記明るさの目標値から上記関数を減算する演算式を上記制御情報として生成するものである。

開示された投写制御方法は、上記画像光制御ステップは、上記投写角度の変化が完了してから予め決められた時間経過後に、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを上記投写角度に基づく目標値に到達させるものである。

開示された投写制御方法は、上記画像光制御ステップは、上記時間を、上記投写角度が変化する直前の上記明るさと上記目標値との差に基づいて制御するものである。

開示された投写制御方法は、上記投写面は、可視光透過性を有し、上記複数の波長帯域の各々に反射波長域の中心波長を有する部材により構成されるものである。

開示された投写制御プログラムは、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、上記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して上記画像データに基づく画像を表示させる投写制御プログラムであって、上記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が上記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、上記投写面に対する上記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、上記投写角度に基づいて、上記画像光に含まれる上記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのプログラムである。

本発明によれば、投写面に対する光の入射角度によらずに像の視認性を良好にすることのできる投写型表示装置、投写制御方法、及び、投写制御プログラムを提供することができる。

以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本出願は、２０１６年３月１日出願の日本特許出願（特願２０１６−０３９０３６）に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。

１００，１００Ａ，１００Ｂ 投写表示システム
１０，１０Ａ，１０Ｂ ＨＵＤ
１ 自動車
２ フロントウインドシールド
３ ダッシュボード
４ 画像光生成部
５ 凹面鏡
６，６Ａ，６Ｂ システム制御部
７ 波長選択膜
８ 透明板
９ コンバイナ
１１，１３ 回転機構
１２ 光検出部
４０ 光源ユニット
４０Ａ 光源制御部
４１ｒ Ｒ光源
４１ｇ Ｇ光源
４１ｂ Ｂ光源
４２ｒ，４２ｇ，４２ｂ コリメータレンズ
４３ ダイクロイックプリズム
４４ 光変調素子
４５ 駆動部
４６ 拡散部材

本発明の投写型表示装置は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写表示部を有する投写型表示装置であって、前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御機構と、前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御部と、を備え、前記画像光制御部は、前記投写面に対する前記画像光の投写角度に対応する前記明るさの制御情報を記憶する記憶媒体の、前記投写角度制御機構により制御された投写角度に対応する前記制御情報に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御するものである。
本発明の投写型表示装置は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写表示部を有する投写型表示装置であって、前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御機構と、前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御部と、を備え、前記画像光制御部は、前記投写角度の変化が完了してから予め決められた時間経過後に、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを前記投写角度に基づく目標値に到達させるものである。
本発明の投写型表示装置は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写表示部を有する投写型表示装置であって、前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御機構と、前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御部と、を備え、前記投写面は、可視光透過性を有し、前記複数の波長帯域の各々に反射波長域の中心波長を有する部材により構成されるものである。

本発明の投写制御方法は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写制御方法であって、前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、を備え、前記画像光制御ステップは、前記投写面に対する前記画像光の投写角度に対応する前記明るさの制御情報を記憶する記憶媒体の、前記投写角度制御ステップにより制御された投写角度に対応する前記制御情報に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御するものである。
本発明の投写制御方法は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写制御方法であって、前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、を備え、前記画像光制御ステップは、前記投写角度の変化が完了してから予め決められた時間経過後に、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを前記投写角度に基づく目標値に到達させるものである。
本発明の投写制御方法は、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写制御方法であって、前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、を備え、前記投写面は、可視光透過性を有し、前記複数の波長帯域の各々に反射波長域の中心波長を有する部材により構成されるものである。

本発明の投写制御プログラムは、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写制御プログラムであって、前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、をコンピュータに実行させるための投写制御プログラムであり、前記画像光制御ステップは、前記投写面に対する前記画像光の投写角度に対応する前記明るさの制御情報を記憶する記憶媒体の、前記投写角度制御ステップにより制御された投写角度に対応する前記制御情報に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御するものである。
本発明の投写制御プログラムは、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写制御プログラムであって、前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、をコンピュータに実行させるための投写制御プログラムであり、前記画像光制御ステップは、前記投写角度の変化が完了してから予め決められた時間経過後に、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを前記投写角度に基づく目標値に到達させるものである。
本発明の投写制御プログラムは、光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写制御プログラムであって、前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、をコンピュータに実行させるための投写制御プログラムであり、前記投写面は、可視光透過性を有し、前記複数の波長帯域の各々に反射波長域の中心波長を有する部材により構成されるものである。

Claims (21)

1. 光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写表示部を有する投写型表示装置であって、
   前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、
   前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御機構と、
   前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御部と、を備える投写型表示装置。
2. 請求項１記載の投写型表示装置であって、
   前記画像光制御部は、前記投写面に対する前記画像光の投写角度に対応する前記明るさの制御情報を記憶する記憶媒体の、前記投写角度制御機構により制御された投写角度に対応する前記制御情報に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する投写型表示装置。
3. 請求項２記載の投写型表示装置であって、
   前記明るさは輝度であり、
   前記投写表示部は、前記複数の波長帯域の光の各々を出射する複数の光源を含み、
   前記記憶媒体に記憶される前記制御情報は、前記複数の波長帯域の光の各々を出射する光源の出射光量の光量制御情報であり、
   前記画像光制御部は、前記光量制御情報に基づいて前記複数の光源の各々の出射光量を制御して、前記明るさを制御する投写型表示装置。
4. 請求項２記載の投写型表示装置であって、
   前記明るさは明度及び輝度であり、
   前記投写表示部は、前記複数の波長帯域の光の各々を出射する複数の光源を含み、
   前記記憶媒体に記憶される制御情報は、前記複数の波長帯域の光の各々を出射する光源の出射光量の光量制御情報と、前記画像データの前記複数の波長帯域の色の明度の明度制御情報と、を含み、
   前記画像光制御部は、前記光量制御情報に基づいて前記複数の光源の各々の出射光量を制御し、前記明度制御情報に基づいて前記画像データに含まれる前記複数の波長帯域の色の明度を制御して、前記明るさを制御する投写型表示装置。
5. 請求項２〜４のいずれか１項記載の投写型表示装置であって、
   前記投写表示部から投写されて前記投写面で反射された光を検出する光検出部と、
   前記投写角度制御機構によって前記投写角度を複数の値の各々に制御し、前記投写角度が前記複数の値の各々に制御された状態で前記光検出部により検出された前記複数の波長帯域の光に基づいて前記制御情報を生成し、生成した前記制御情報を前記記憶媒体に記憶する制御情報生成部と、を更に備える投写型表示装置。
6. 請求項５記載の投写型表示装置であって、
   前記制御情報生成部は、前記乗り物が始動したタイミングに同期して前記制御情報を生成し前記記憶媒体に記憶する投写型表示装置。
7. 請求項５又は６記載の投写型表示装置であって、
   前記制御情報生成部は、前記投写角度が前記複数の値の各々に制御された状態で前記光検出部により検出された前記複数の波長帯域の光の明るさに基づいて、前記投写角度と前記明るさの関係を示す前記投写角度を変数とした関数を算出し、前記明るさの目標値から前記関数を減算する演算式を前記制御情報として生成する投写型表示装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項記載の投写型表示装置であって、
   前記画像光制御部は、前記投写角度の変化が完了してから予め決められた時間経過後に、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを前記投写角度に基づく目標値に到達させる投写型表示装置。
9. 請求項８記載の投写型表示装置であって、
   前記画像光制御部は、前記時間を、前記投写角度が変化する直前の前記明るさと前記目標値との差に基づいて制御する投写型表示装置。
10. 請求項１〜９のいずれか１項記載の投写型表示装置であって、
    前記投写面は、可視光透過性を有し、前記複数の波長帯域の各々に反射波長域の中心波長を有する部材により構成される投写型表示装置。
11. 光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写制御方法であって、
    前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、
    前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、
    前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、を備える投写制御方法。
12. 請求項１１記載の投写制御方法であって、
    前記画像光制御ステップは、前記投写面に対する前記画像光の投写角度に対応する前記明るさの制御情報を記憶する記憶媒体の、前記投写角度制御ステップにより制御された投写角度に対応する前記制御情報に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する投写制御方法。
13. 請求項１２記載の投写制御方法であって、
    前記明るさは輝度であり、
    前記光源は、前記複数の波長帯域の光の各々を出射する複数の光源を含み、
    前記記憶媒体に記憶される前記制御情報は、前記複数の波長帯域の光の各々を出射する光源の出射光量の光量制御情報であり、
    前記画像光制御ステップは、前記光量制御情報に基づいて前記複数の光源の各々の出射光量を制御して、前記明るさを制御する投写制御方法。
14. 請求項１２記載の投写制御方法であって、
    前記明るさは明度及び輝度であり、
    前記光源は、前記複数の波長帯域の光の各々を出射する複数の光源を含み、
    前記記憶媒体に記憶される制御情報は、前記複数の波長帯域の光の各々を出射する光源の出射光量の光量制御情報と、前記画像データの前記複数の波長帯域の色の明度の明度制御情報と、を含み、
    前記画像光制御ステップは、前記光量制御情報に基づいて前記複数の光源の各々の出射光量を制御し、前記明度制御情報に基づいて前記画像データに含まれる前記複数の波長帯域の色の明度を制御して、前記明るさを制御する投写制御方法。
15. 請求項１２〜１４のいずれか１項記載の投写制御方法であって、
    前記投写面で反射された光を検出する光検出ステップと、
    前記投写角度制御ステップによって前記投写角度を複数の値の各々に制御し、前記投写角度が前記複数の値の各々に制御された状態で前記光検出ステップにより検出された前記複数の波長帯域の光に基づいて前記制御情報を生成し、生成した前記制御情報を前記記憶媒体に記憶する制御情報生成ステップと、を更に備える投写制御方法。
16. 請求項１５記載の投写制御方法であって、
    前記制御情報生成ステップは、前記乗り物が始動したタイミングに同期して前記制御情報を生成し前記記憶媒体に記憶する投写制御方法。
17. 請求項１５又は１６記載の投写制御方法であって、
    前記制御情報生成ステップは、前記投写角度が前記複数の値の各々に制御された状態で前記光検出ステップにより検出された前記複数の波長帯域の光の明るさに基づいて、前記投写角度と前記明るさの関係を示す前記投写角度を変数とした関数を算出し、前記明るさの目標値から前記関数を減算する演算式を前記制御情報として生成する投写制御方法。
18. 請求項１１〜１７のいずれか１項記載の投写制御方法であって、
    前記画像光制御ステップは、前記投写角度の変化が完了してから予め決められた時間経過後に、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを前記投写角度に基づく目標値に到達させる投写制御方法。
19. 請求項１８記載の投写制御方法であって、
    前記画像光制御ステップは、前記時間を、前記投写角度が変化する直前の前記明るさと前記目標値との差に基づいて制御する投写制御方法。
20. 請求項１１〜１９のいずれか１項記載の投写制御方法であって、
    前記投写面は、可視光透過性を有し、前記複数の波長帯域の各々に反射波長域の中心波長を有する部材により構成される投写制御方法。
21. 光源から出射される光を入力された画像データに基づいて空間変調し、前記空間変調して得られた画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像データに基づく画像を表示させる投写制御プログラムであって、
    前記投写面は、複数の波長帯域の光に対する反射率が前記複数の波長帯域以外の波長帯域の光に対する反射率よりも高い部材により構成され、
    前記投写面に対する前記画像光の投写角度を制御する投写角度制御ステップと、
    前記投写角度に基づいて、前記画像光に含まれる前記複数の波長帯域の光の明るさを制御する画像光制御ステップと、をコンピュータに実行させるための投写制御プログラム。

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