WO2016158174A1 - 投影表示装置 - Google Patents

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WO2016158174A1
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light
projection display
unit
laser beam
laser
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直人 櫻井
明紘 小栗
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浜松ホトニクス株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a projection display apparatus.
  • a light source for emitting a laser beam for projection display As a conventional projection display apparatus, a light source for emitting a laser beam for projection display, a drive reflection unit for reflecting and scanning the laser beam emitted from the light source, and a predetermined for diffusing the laser beam scanned by the drive reflection unit
  • a light diffusion portion having a region and detection means for detecting drop-off of the light diffusion portion
  • the projection display apparatus as described above, although it is possible to detect the dropout of the light diffusion portion, it is not possible to grasp a defect such as a scratch or the like generated in a predetermined area of the light diffusion portion. For this reason, there is a possibility that projection display may be carried out by the light diffusion portion in which a defect such as a flaw occurs in a predetermined area. In this case, the laser light may not be properly diffused due to a defect such as a scratch or the like generated in a predetermined area of the light diffusion portion, and a load may be given to the eye of the person who views the projection display.
  • An object of the present invention is to provide a projection display device capable of preventing a burden on a viewer's eye of a projection display.
  • a projection display device reflects a light source for emitting a first laser beam for projection display and a second laser beam for inspection, and reflects the first laser beam and the second laser beam emitted from the light source. And detecting a second laser beam passing through a predetermined area of the light diffusion section and a light diffusion section having a predetermined area for transmitting and diffusing the first laser beam scanned by the drive reflection section and the drive reflection section.
  • a control unit that executes detection processing of the second laser light and determines the state of a predetermined region of the light diffusion unit based on the detection value of the light detection unit, the control unit including the light diffusion unit When it is determined that a failure occurs in the predetermined area of the light diffusion unit as the state of the predetermined area, the projection display cancellation process is executed.
  • the light detection unit detects the second laser light passing through the predetermined area of the light diffusion unit.
  • the “second laser light passing through the predetermined area of the light diffusion portion” refers to the state of the predetermined area of the light diffusion portion, for example, the second laser light passes through the predetermined area of the light diffusion portion. It means the second laser beam.
  • the second laser light is detected through the predetermined area of the light diffusion portion, so that the state of the predetermined area of the light diffusion portion can be determined. Then, when it is determined that a failure occurs in the predetermined area of the light diffusion unit as the state of the predetermined area of the light diffusion unit, the processing for stopping projection display is executed.
  • the projection display apparatus it is possible to prevent the projection display from being continued without the first laser light being appropriately diffused due to the failure that has occurred in the predetermined area of the light diffusion portion. Therefore, according to this projection display apparatus, it is possible to prevent a load from being exerted on the eyes of the viewer of the projection display. Furthermore, by using the drive reflection unit, it is possible to scan the second laser beam for inspection along the scan line of the first laser beam for projection display. As a result, among the defects such as scratches generated in the predetermined area of the light diffusion portion, the defects occurring at the position deviated from the scan line (that is, the defects that do not affect the projection display) are generated on the scan line Failure (that is, problems affecting the projection display) can be grasped efficiently and reliably. Therefore, according to this projection display device, among the defects such as scratches generated in the predetermined area of the light diffusion portion, the processing for stopping the projection display is judged particularly when it is determined that the defect affecting the projection display has occurred. Can be performed.
  • the control unit executes the detection processing of the second laser beam during projection display, and when it is determined that a problem occurs in the predetermined area of the light diffusion unit, the projection is performed.
  • a projection display end process may be executed as the display stop process.
  • control unit may cause the light source to stop emission of the first laser beam as the process of ending the projection display.
  • the projection display apparatus further includes a shutter capable of advancing and retracting on the optical path of the first laser beam scanned by the drive reflecting portion or the optical path of the first laser beam transmitted through a predetermined region of the light diffusing portion.
  • the control unit may arrange the shutter on the optical path of the first laser beam as the projection display end process.
  • the control unit executes the detection processing of the second laser light at least one of before projection display and after projection display, and a problem occurs in a predetermined area of the light diffusion unit If it is determined, the projection display start prohibition process may be executed as the projection display cancellation process. As a result, it is possible to prohibit the projection display from being started by the predetermined area of the light diffusion portion in which the failure has occurred, and to prevent a burden on the eye of the person who sees the projection display.
  • the light detection unit may further include a light selection unit that transmits the first laser light and reflects the second laser light at the position, and the light detection unit may detect the second laser light reflected by the light selection unit.
  • the optical path of the first laser beam and the optical path of the second laser beam can be divided, so that the degree of freedom of the position at which the light detection unit is disposed can be increased.
  • the light detection unit may detect the second laser light which has been transmitted through the predetermined region of the light diffusion unit and diffused and travels out of the optical path of the first laser light. This eliminates the need for an optical member for separating the optical path of the first laser beam and the optical path of the second laser beam, so that the projection display apparatus can have a simple configuration.
  • the projection display apparatus further includes a light selection unit that reflects the first laser beam transmitted through the predetermined area of the light diffusion unit and transmits the second laser beam transmitted through the predetermined area of the light diffusion unit.
  • the light detection unit may detect the second laser beam transmitted through the light selection unit.
  • a projection display device capable of preventing a person's eye of a projection display from being burdened.
  • FIG. 1 It is the schematic of the projection display apparatus of 1st Embodiment. It is the schematic of a part of projection display apparatus of 1st Embodiment. It is sectional drawing of the light-diffusion part of the projection display apparatus of 1st Embodiment, and a light-selection part. It is a flowchart which shows an example of the process by the control part of the projection display apparatus of 1st Embodiment. It is the schematic of a part of projection display apparatus of 2nd Embodiment. It is the schematic of a part of projection display apparatus of 3rd Embodiment. It is the schematic of a part of projection display apparatus of 4th Embodiment. FIG.
  • FIG. 10 is a schematic view of a modification of a portion of the projection display apparatus of the first to fourth embodiments. It is the schematic of the modification of a part of projection display apparatus of 1st Embodiment. It is a flowchart which shows the 1st modification of the process by the control part of the projection display apparatus of 1st Embodiment. It is a flowchart which shows the 2nd modification of the process by the control part of the projection display apparatus of 1st Embodiment.
  • the projection display apparatus 1 includes a light source 2, a scanning drive mirror (drive reflection unit) 3, a light diffusion unit 4, a light selection unit 5, and a light detection unit 6. ing.
  • the projection display device 1 is, for example, a laser scanning projection display mounted on a car, and projects and displays an image on the windshield 100 of the car.
  • the light source 2 emits a first laser beam L1 for projection display and a second laser beam L2 for inspection.
  • the scanning drive mirror 3 reflects the first laser beam L 1 and the second laser beam L 2 emitted from the light source 2 and scans the predetermined area of the light diffusion unit 4.
  • the light diffusion unit 4 transmits and diffuses the first laser beam L1 scanned by the scanning drive mirror 3.
  • the light selection unit 5 transmits the first laser beam L ⁇ b> 1 and reflects the second laser beam L ⁇ b> 2 at a position on the emission surface of the light diffusion unit 4.
  • the light detection unit 6 detects the second laser light L2 reflected by the light selection unit 5.
  • the projection display 1 further includes flat mirrors 11 and 12, a concave mirror 13, and a housing 14.
  • the flat mirrors 11 and 12 and the concave mirror 13 use the windshield 100 as the light L0 for projection display (that is, the light constituting the image of the first laser light L1 diffused in the predetermined area of the light diffusion unit 4). Lead.
  • the housing 14 accommodates each part constituting the projection display device 1.
  • the light source 2 has a plurality of first emission parts 21 a, 21 b, 21 c and a second emission part 22.
  • the first emitting units 21a, 21b, and 21c are, for example, a red laser diode, a green laser diode, and a blue laser diode, respectively, and emit the first laser light L1 for projection display.
  • the wavelength range of the first laser beam L1 emitted from each of the first emission units 21a, 21b, and 21c is a visible region.
  • the second emitting unit 22 is, for example, an infrared laser diode, and emits a second laser beam L2 for inspection for grasping the state of a predetermined region of the light diffusing unit 4.
  • the wavelength range of the second laser light L2 emitted from the second emission unit 22 is an infrared range.
  • the wavelength range of the first laser beam L1 and the wavelength range of the second laser beam L2 are offset from each other.
  • the first laser beam L1 emitted from the first emission unit 21c is reflected by the mirror 15c, travels on the optical path A, and reaches the scanning drive mirror 3.
  • the first laser beam L1 emitted from the first emission unit 21b is reflected by the mirror 15b, travels on the optical path A, passes through the mirror 15c, and reaches the scanning drive mirror 3.
  • the first laser beam L1 emitted from the first emission unit 21a is reflected by the mirror 15a, travels on the optical path A, passes through the mirrors 15b and 15c, and reaches the scanning drive mirror 3.
  • the second laser beam L2 emitted from the second emission unit 22 is reflected by the mirror 16 and travels on the optical path A, passes through the mirrors 15a, 15b, and 15c, and reaches the scanning drive mirror 3.
  • the mirrors 15a, 15b, 15c are, for example, dichroic mirrors.
  • the scanning drive mirror 3 is disposed on the optical path A.
  • the scanning drive mirror 3 is, for example, an electromagnetically driven optical mirror manufactured by MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the scanning drive mirror 3 swings the mirror 3 a to reflect the first laser beam L 1 and the second laser beam L 2 traveling on the optical path A and scan the predetermined area R of the light diffusing unit 4. .
  • the light diffusion portion 4 is disposed on the extension of the light path A.
  • the light diffusion unit 4 is, for example, a microlens array having a plurality of microlenses arranged in a matrix, and transmits and diffuses the first laser light L1 for projection display scanned by the scanning drive mirror 3 .
  • the incident surface 4a of the light diffusion portion 4 is a flat surface.
  • the exit surface 4b of the light diffusion unit 4 is constituted by a plurality of convex surfaces corresponding to a plurality of microlenses.
  • the light selection unit 5 is formed on the emission surface 4 b of the light diffusion unit 4 such that the surface 5 a on the light diffusion unit 4 side and the surface 5 b on the opposite side are along the plurality of convex surfaces on the emission surface 4 b of the light diffusion unit 4. ing.
  • the light selection unit 5 is, for example, a light selection film coated on the emission surface 4b of the light diffusion unit 4, transmits light in the wavelength range of the first laser light L1 for projection display, and is a second laser for inspection. It has a function of reflecting light in the wavelength range of light L2.
  • the light selection unit 5 is provided in a predetermined region R of the emission surface 4 b of the light diffusion unit 4 in which at least the first laser beam L 1 is scanned.
  • the light detection unit 6 is disposed at a position where the second laser light L2 for inspection reflected by the light selection unit 5 can be detected.
  • the light detection unit 6 is, for example, an infrared detector.
  • the projection display apparatus 1 further includes a housing 7.
  • the housing 7 accommodates the light source 2, the mirrors 15 a, 15 b, 15 c, 16 and the scanning drive mirror 3.
  • the housing 7 is provided with a window 7a for emitting the first laser beam L1 and the second laser beam L2 scanned by the scanning drive mirror 3 to the outside.
  • the light detection unit 6 is attached to the outer surface of the housing 7 so as to face the light diffusion unit 4. That is, the light detection unit 6 is disposed between the scanning drive mirror 3 and the light diffusion unit 4 in the opposing direction of the scanning drive mirror 3 and the light diffusion unit 4. Thus, the light detection unit 6 is disposed outside the housing 7.
  • the projection display apparatus 1 further includes a control unit 8.
  • the control unit 8 is configured of a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and the like, and controls each unit of the projection display device 1.
  • the control unit 8 executes a projection display process, a detection process of the second laser light L2, and an end process of the projection display.
  • the control unit 8 may be housed in the housing 7 or may be disposed outside the housing 7.
  • control unit 8 An example of the process performed by the control unit 8 (an example in which the detection process of the second laser light L2 is performed during projection display) will be described with reference to FIG.
  • control unit 8 when the control unit 8 receives an input signal for projection display start, the control unit 8 starts the output of each of the plurality of first emitting units 21a, 21b, 21c and the second emitting unit 22 (step S1). Thereby, the first laser beam L1 and the second laser beam L2 are emitted from each of the plurality of first emission units 21a, 21b, 21c and the second emission unit 22.
  • step S1 the control unit 8 starts the operation of the scanning drive mirror 3 (step S2), and further, almost simultaneously with steps S1 and S2, the control unit 8 starts the operation of the light detection unit 6 (Step S3).
  • the scanning drive mirror 3 the swing of the mirror 3 a is started, and the first laser beam L 1 and the second laser beam L 2 emitted from the light source 2 are scanned in the predetermined region R of the light diffusion unit 4 .
  • the ratio of the first laser beam L1 for projection display emitted from each of the first emitters 21a, 21b, and 21c corresponds to the scanning position of the first laser beam L1 in the predetermined region R of the light diffusion portion 4. Be changed.
  • the light L0 for projection display that is, the light constituting the image in the first laser light L1 diffused in the predetermined region R of the light diffusion portion 4) is generated by the plane mirrors 11 and 12 and the concave mirror 13
  • the light is guided to the windshield 100, and the reflection on the windshield 100 is delivered to the driver's eyes as an image.
  • the second laser beam L 2 for inspection scanned by the scanning drive mirror 3 is diffused by the predetermined region R of the light diffusing unit 4 and is reflected by the light selecting unit 5.
  • the second laser light L 2 reflected by the light selection unit 5 is transmitted through the light diffusion unit 4 again and detected by the light detection unit 6.
  • the control unit 8 receives a detection value related to the light amount of the second laser light L2 from the light detection unit 6.
  • the detection value is associated with the scanning position of the second laser beam L2 in the predetermined region R of the light diffusion unit 4.
  • the control unit 8 determines the state of the predetermined region R of the light diffusion unit 4 based on the detection value (step S4). More specifically, the control unit 8 stores a reference value regarding the light amount of the second laser light L2 in association with the scanning position of the second laser light L2 within the predetermined region R of the light diffusion unit 4.
  • the control unit 8 compares the detection value corresponding to the position with the reference value in accordance with the scanning position of the second laser light L2 in the predetermined region R of the light diffusion unit 4. When the detection value is present in the predetermined range from the reference value, the control unit 8 determines that the state of the predetermined region R of the light diffusion unit 4 is normal, and continues the projection display process (step S5). ).
  • the control unit 8 when the detection value exists outside the predetermined range from the reference value, the control unit 8 has a defect in the predetermined region R of the light diffusion portion 4 as the state of the predetermined region R of the light diffusion portion 4. It judges that it has arisen and the end processing of projection display is performed (Step S6).
  • the control unit 8 causes each of the first emission units 21a, 21b, and 21c to stop emission of the first laser beam L1 as end processing of projection display which is one form of projection display cancellation processing.
  • the projection display is forcibly terminated.
  • the control unit 8 recognizes the failure in association with the scanning position of the second laser light L2 in the predetermined region R of the light diffusion unit 4. That is, the control unit 8 not only determines whether a failure has occurred in the predetermined region R of the light diffusion portion 4 but also a failure that has occurred in the predetermined region R of the light diffusion portion 4. Understand the position in R.
  • the light selection unit 5 reflects the second laser light L ⁇ b> 2 for inspection at the position on the emission surface 4 b of the light diffusion unit 4 in the predetermined region R. Therefore, the second laser light L2 reflected by the light selection unit 5 reflects the state of the predetermined region R of the light diffusion unit 4. Therefore, according to the projection display apparatus 1, the state of the predetermined region R of the light diffusion unit 4 can be determined by detecting the second laser beam L2 reflected by the light selection unit 5. Then, when it is determined that a failure occurs in the predetermined area R of the light diffusion unit 4 as the state of the predetermined area R of the light diffusion unit 4, the projection display end process is executed as the projection display cancellation process. .
  • the projection display apparatus 1 it is possible to prevent the projection display from being continued without the first laser light L1 being appropriately diffused due to the defect that has occurred in the predetermined region R of the light diffusion portion 4. Therefore, according to the projection display apparatus 1, it is possible to prevent a load from being exerted on the eyes of the viewer of the projection display. Furthermore, by using the scanning drive mirror 3, it is possible to scan the second laser beam L2 for inspection along the scan line of the first laser beam L1 for projection display. In particular, since the same scanning drive mirror 3 is used, it is possible to scan the second laser beam L2 for inspection on the same scan line as the first laser beam L1 for projection display.
  • the defect that is, the defect that does not affect the projection display caused at the position deviated from the scan line. It is possible to efficiently and reliably grasp the problems that have occurred in (i.e., the problems that affect the projection display). Therefore, according to this projection display device 1, among the defects such as scratches generated in the predetermined region R of the light diffusion portion 4, in particular, when it is determined that the defect having an influence on the projection display has occurred, the projection display The cancellation process of can be performed.
  • control unit 8 executes the detection processing of the second laser light L2 during projection display and determines that a defect occurs in the predetermined region R of the light diffusion unit 4, the processing is performed as cancellation processing of the projection display. , Execute the projection display end processing.
  • the projection display can be immediately ended, and a burden can be prevented from being given to the eye of the person who sees the projection display. .
  • control unit 8 causes the light source 2 to stop the emission of the first laser beam L1 as an end process of the projection display.
  • the projection display device 1 includes the light selection unit 5 that transmits the first laser beam L1 and reflects the second laser beam L2 at a position on the emission surface 4b of the light diffusion unit 4 in the predetermined region R. . Then, the light detection unit 6 detects the second laser light L2 reflected by the light selection unit 5. As a result, the optical path of the first laser beam L1 and the optical path of the second laser beam L2 are divided, so the degree of freedom in the position where the light detection unit 6 is disposed can be increased.
  • the projection display apparatus 1 of the second embodiment is different from the projection display apparatus 1 of the first embodiment in the configuration of the light source 2 and the light selection unit 5. As shown in FIG. 5, the light source 2 does not have the second emission part 22. Further, the light selection unit 5 transmits a part of the laser beam emitted from any one of the first emission units 21a, 21b and 21c as the first laser beam L1 for projection display and the remaining part of the laser beam Is an optical member having a function of reflecting the second laser beam L2 for inspection.
  • the first emitting unit 21c which is a blue laser diode
  • the remaining portion of the laser beam is used as the second laser beam L2 for inspection. It is used.
  • the blue laser diode can emit a larger amount of light than that required for projection display as compared with the red laser diode and the green laser diode.
  • the wavelength range of the first laser beam L1 and the wavelength range of the second laser beam L2 overlap with each other. Further, the wavelength range of the first laser beam L1 and the wavelength range of the second laser beam L2 are visible regions.
  • the control unit 8 executes projection display processing, detection processing of the second laser beam L2, and termination processing of the projection display Be done. Therefore, even with the projection display apparatus 1 of the second embodiment, it is possible to prevent the eyes of the viewer of the projection display from being burdened.
  • any one of the first emission units 21a, 21b, and 21c emits laser light including the first laser light L1 and the second laser light L2.
  • the second emission unit 22 exclusively emitting the second laser beam L2 for inspection becomes unnecessary, and the light source 2 can be configured simply.
  • the projection display apparatus 1 of the third embodiment is characterized in that the light selection unit 5 is not provided and that the light detection unit 6 is disposed on the opposite side of the light source 2 with respect to the light diffusion unit 4. This is different from the projection display device 1 of the embodiment. As shown in FIG. 6, the projection display apparatus 1 according to the third embodiment does not include the light selection unit 5. Further, the light detection unit 6 is disposed on the emission side of the light diffusion unit 4 so as to avoid the light path of the light L0 for projection display.
  • the laser light emitted from each of the plurality of first emission units 21 a, 21 b, and 21 c is scanned by the predetermined region R of the light diffusion unit 4, is transmitted through the predetermined region R of the light diffusion unit 4, and is diffused.
  • the first laser beam L1 which is a part of the laser beam diffused in the predetermined region R of the light diffusing unit 4 reaches the driver's eyes as light L0 for projection display.
  • the second laser beam L2 which is the remaining portion of the laser beam diffused in the predetermined region R of the light diffusing unit 4 is an optical path of the first laser beam L1 (light for projection display L0) as a light for inspection.
  • the light travels outside and is detected by the light detection unit 6.
  • the light detection unit 6 is disposed at a position where the second laser light L2 can be detected even when the laser light emitted from the light source 2 is scanned at any position within the predetermined region R. .
  • the first laser beam L1 which is a part of the laser beam emitted from each of the plurality of first emission units 21a, 21b, and 21c, is light for shadow display.
  • the second laser beam L2 which is used as L0 and which is the remaining portion of the laser beam is used as a light for inspection.
  • the control unit 8 executes projection display processing, detection processing of the second laser beam L2, and termination processing of the projection display Be done. Therefore, even with the projection display apparatus 1 of the third embodiment, it is possible to prevent a load from being exerted on the eyes of the viewer of the projection display.
  • the light detection unit 6 transmits and diffuses the predetermined region R of the light diffusion unit 4 and travels outside the optical path of the first laser light L1. To detect This eliminates the need for an optical member for dividing the light path of the first laser light L1 and the light path of the second laser light L2, and therefore, the projection display apparatus 1 can have a simple configuration.
  • the light source 2 includes a plurality of first emission portions 21a, 21b and 21c, and a second emission portion 22 may be included.
  • the first emission units 21a, 21b, and 21c are, for example, a red laser diode, a green laser diode, and a blue laser diode, respectively, and emit the first laser light L1 for projection display.
  • the wavelength range of the laser beam emitted from each of the first emission units 21a, 21b and 21c is a visible range.
  • the second emitting unit 22 is, for example, an infrared laser diode, and emits a second laser beam L2 for inspection for grasping the state of the predetermined region R of the light diffusing unit 4.
  • the wavelength range of the laser beam emitted from the second emission unit 22 is an infrared range.
  • the first laser beam L1 emitted from each of the plurality of first emission units 21a, 21b, and 21c is scanned by the predetermined region R of the light diffusion unit 4 and transmitted through the predetermined region R of the light diffusion unit 4 to be diffused. Be done.
  • the first laser beam L1 diffused in the predetermined region R of the light diffusing unit 4 reaches the driver's eyes as the light L0 for projection display.
  • the second laser beam L2 emitted from the second emission unit 22 is scanned in the predetermined region R of the light diffusion portion 4 and is transmitted through the predetermined region R of the light diffusion portion 4 and diffused.
  • a part of the second laser beam L2 diffused in the predetermined region R of the light diffusing unit 4 travels outside the optical path of the first laser beam L1 and is detected by the light detecting unit 6.
  • the projection display apparatus 1 includes a light selection unit 17 instead of the light selection unit 5, and the light detection unit 6 includes a predetermined area R of the light diffusion unit 4 and the light selection unit 17. It differs from the projection display 1 of the second embodiment in that the transmitted second laser light L2 is detected.
  • the light selection unit 17 is disposed on the opposite side of the light source 2 with respect to the light diffusion unit 4. More specifically, the light selection unit 17 is disposed at a position away from the light exit surface 4 b of the light diffusion unit 4 on the light emission side of the light diffusion unit 4.
  • the light selection unit 17 has a function of reflecting a part of the laser light diffused in the predetermined region R of the light diffusion unit 4 and transmitting the remaining part of the laser light.
  • the light detection unit 6 is disposed on the opposite side of the light diffusion unit 4 with respect to the light selection unit 17. The light detection unit 6 detects the laser light diffused in the predetermined region R of the light diffusion unit 4 and transmitted through the light selection unit 17.
  • the laser light emitted from each of the plurality of first emission units 21 a, 21 b, and 21 c is scanned by the predetermined region R of the light diffusion unit 4, is transmitted through the predetermined region R of the light diffusion unit 4, and is diffused.
  • the first laser light L1 which is a part of the laser light diffused in the predetermined region R of the light diffusion portion 4 is reflected by the light selection portion 17 and reaches the eye of the driver as light L0 for projection display.
  • the second laser beam L2 which is the remaining portion of the laser beam diffused in the predetermined region R of the light diffusing unit 4, passes through the light selecting unit 17 and is detected by the light detecting unit 6 as inspection light. Ru.
  • the first laser beam L1 which is a part of the laser beam emitted from each of the plurality of first emission units 21a, 21b, and 21c, is light for projection display
  • the second laser beam L2 which is used as L0 and which is the remaining portion of the laser beam is used as a light for inspection.
  • the control unit 8 executes projection display processing, detection processing of the second laser beam L2, and termination processing of the projection display Be done. Therefore, even with the projection display apparatus 1 according to the fourth embodiment, it is possible to prevent the eyes of the viewer of the projection display from being burdened.
  • the projection display apparatus 1 of the fourth embodiment reflects the first laser beam L1 at a position separated from the emission surface 4b of the light diffusion unit 4 to the emission side of the light diffusion unit 4, and the second laser light L2.
  • a light selection unit 17 is provided to transmit light.
  • the light detection unit 6 detects the second laser light L2 transmitted through the light selection unit 17.
  • the optical path of the first laser beam L1 and the optical path of the second laser beam L2 are divided, so the degree of freedom in the position where the light detection unit 6 is disposed can be increased.
  • the light source 2 includes a plurality of first emission portions 21a, 21b, 21c, and a second emission portion 22 may be included.
  • the first emission units 21a, 21b, and 21c are, for example, a red laser diode, a green laser diode, and a blue laser diode, respectively, and emit the first laser light L1 for projection display.
  • the wavelength range of the laser beam emitted from each of the first emission units 21a, 21b and 21c is a visible range.
  • the second emitting unit 22 is, for example, an infrared laser diode, and emits a second laser beam L2 for inspection for grasping the state of the predetermined region R of the light diffusing unit 4.
  • the wavelength range of the laser beam emitted from the second emission unit 22 is an infrared range.
  • the first laser beam L1 emitted from each of the plurality of first emission units 21a, 21b, and 21c is scanned by the predetermined region R of the light diffusion unit 4 and transmitted through the predetermined region R of the light diffusion unit 4 to be diffused. Be done.
  • the first laser beam L1 diffused in the predetermined region R of the light diffusing unit 4 is reflected by the light selecting unit 17 and reaches the eye of the driver as light L0 for projection display.
  • the second laser beam L2 emitted from the second emission unit 22 is scanned in the predetermined region R of the light diffusion portion 4 and is transmitted through the predetermined region R of the light diffusion portion 4 and diffused.
  • a part of the second laser light L 2 diffused in the predetermined region R of the light diffusion unit 4 passes through the light selection unit 17 and is detected by the light detection unit 6.
  • the scanning drive mirror 3 is not limited to an electromagnetically driven optical mirror manufactured by MEMS technology, and may be a galvano mirror.
  • the drive system is not limited to the electromagnetic drive system, and may be another system such as electrostatic, piezoelectric or heat.
  • the projection display apparatus 1 may separately include the scanning drive mirror 3 for the first laser beam L1 and the scanning drive mirror 3 for the second laser beam L2.
  • the light diffusion unit 4 is not limited to the microlens array as long as it is an optical member having a function of diffusing light.
  • a frost-type diffusion plate, an opal-type diffusion plate, or the like can be used as the light diffusion portion 4.
  • the light selection unit 5 is provided at a position on the exit surface 4 b of the light diffusion unit 4 in the predetermined region R.
  • the light selection unit 5 is not limited to the position on the emission surface 4 b of the light diffusion unit 4 in the predetermined region R, and for example, at a position away from the emission surface 4 b of the light diffusion unit 4 on the emission side of the light diffusion unit 4 It may be provided.
  • the light selection unit 5 When the light selection unit 5 is provided at a position on the exit surface 4 b of the light diffusion unit 4 in the predetermined region R, the light selection unit 5 is directed from the exit surface 4 b of the light diffusion unit 4 to the exit side of the light diffusion unit 4 In any case in the case of being provided at a distant position, the second laser light L2 reflected by the light selection unit 5 is in the state of the entrance surface 4a and the exit surface 4b of the light diffusion unit 4 in the predetermined region R; In addition, the internal state of the light diffusion portion 4 in the predetermined region R is reflected.
  • the light selection unit 5 may be provided at a position on the incident surface 4 a of the light diffusion unit 4 in the predetermined region R.
  • the second laser beam L2 reflected by the light selection unit 5 reflects the state of the incident surface 4a of the light diffusion unit 4 in the predetermined region R.
  • the light selection unit 5 is preferably an optical member having a function of diffusing the second laser beam L2 in addition to the function of reflecting the second laser beam L2.
  • any configuration may be used as long as the light detection unit can detect the second laser beam through the predetermined region of the light diffusion unit.
  • the second laser light passing through the predetermined area of the light diffusion portion means, for example, the state of the predetermined area of the light diffusion portion such that the second laser light L2 passes through the predetermined area R of the light diffusion portion 4 It means the reflected second laser light. Therefore, as long as the second laser light L2 detected by the light detection unit 6 is configured to reflect the state of the predetermined region R of the light diffusion unit 4, the light selection unit 5 is disposed at any position. As in the third embodiment, the light selection unit 5 may not be provided.
  • the light detection unit 6 can detect the second laser beam L2 through the predetermined region R of the light diffusion unit 4, the presence or absence of the light selection unit 5 is recognized. Any configuration may be used regardless of the type.
  • the light detection unit 6 is disposed outside the housing 7, but the light detection unit 6 is disposed inside the housing 7. It is also good. Thereby, the light detection unit 6 can be protected.
  • the mirror 18 is disposed on the optical path A between the mirror 15 c and the scanning drive mirror 3 so that the light detection unit 6 faces the mirror 18.
  • the mirror 18 is, for example, a mirror having a through hole provided on the optical path A.
  • the first laser beam L1 and the second laser beam L2 traveling on the optical path A toward the scanning drive mirror 3 pass through the through holes of the mirror 18.
  • the second laser light L 2 returned to the inside of the housing 7 is reflected by the mirror 18 and detected by the light detection unit 6.
  • the second laser beam L2 returned to the inside of the housing 7 is diffused by the predetermined region R of the light diffusing unit 4, the first laser beam L1 and the second laser beam L2 directed to the scanning drive mirror 3 The optical axis is off. For this reason, the second laser beam L2 returned to the inside of the housing 7 is reflected by the portion other than the through hole of the mirror 18.
  • the mirror 18 as described above may be disposed on the optical path A between the mirror 15a and the mirror 15b or between the mirror 15b and the mirror 15c. However, when disposed between the mirror 15 c and the scanning drive mirror 3, the light amount of the second laser beam L 2 can be sufficiently secured in the light detection unit 6 as compared with the case where the mirror 15 c is disposed elsewhere. Therefore, it is possible to reliably grasp a defect such as a scratch or the like generated in the predetermined region R of the light diffusion portion 4.
  • the light detection unit 6 may be disposed at a position facing the window 7 a inside the housing 7 (see FIGS. 2 and 5). In this case, the light detection unit 6 can reliably detect the second laser light L2 transmitted through the window 7a among the second laser light L2 reflected by the light selection unit 5.
  • the light detection unit 6 may be disposed on the opposite side of the scanning drive mirror 3 with respect to the mirror 16 on the extension of the light path A (see FIG. 2).
  • the mirror 16 is an optical member having a function of reflecting a portion (for example, 50%) of the incident second laser beam L2 and transmitting the remaining portion (for example, 50%) of the incident second laser beam L2 .
  • a part of the second laser beam L2 emitted from the second emission unit 22 is reflected by the mirror 16 and travels on the optical path A.
  • a part of the second laser light L 2 returned to the inside of the housing 7 passes through the mirror 16 and is detected by the light detection unit 6.
  • the light detection part 6 should just be a photodetector which has a sensitivity in the wavelength range of 2nd laser beam L2.
  • a photodetector having sensitivity in the visible range is used as a light detection unit 6 can be used.
  • the light detection unit 6 may be a semiconductor light detector.
  • the projection display apparatus 1 may further include a shutter 19.
  • the control unit 8 controls the shutter 19 on the light path of the first laser beam L1 scanned by the scanning drive mirror 3 as shown in FIG. You may arrange it.
  • the shutter 19 is movable forward and backward along the optical path of the first laser beam L1 scanned by the scanning drive mirror 3. Also in this case, when a problem occurs in the predetermined region R of the light diffusion unit 4 during the projection display, the projection display can be reliably ended.
  • the shutter 19 may be able to move back and forth on the optical path of the first laser light L1 transmitted through the predetermined region R of the light diffusion portion 4 (that is, the optical path of the light L0 for projection display).
  • control unit 8 may reduce the output of the first laser beam L1 to each of the first emission units 21a, 21b, and 21c as the process of ending the projection display.
  • control unit 8 may operate the scanning drive mirror 3 so that the first laser beam L1 is incident outside the predetermined region R of the light diffusion unit 4 as the process of ending the projection display.
  • non-transmission processing is preferably performed outside the predetermined region R of the light diffusion portion 4 so that the first laser light L1 does not leak to the outside of the projection display device 1.
  • a first modified example of the process performed by the control unit 8 (an example in which the detection process of the second laser light L2 is performed before projection display) will be described with reference to FIG.
  • control unit 8 when the control unit 8 receives an input signal of projection display start, the control unit 8 starts the output of the second emission unit 22 (step S11). As a result, the second laser beam L2 is emitted from the second emission unit 22.
  • step S11 the control unit 8 starts the operation of the scanning drive mirror 3 (step S12), and further, almost simultaneously with the steps S11 and S12, the control unit 8 starts the operation of the light detection unit 6 (Step S13).
  • the scanning drive mirror 3 the swing of the mirror 3 a is started, and the second laser beam L 2 emitted from the light source 2 is projected on the predetermined region R of the light diffusion portion 4 for the first laser beam L 1 for display. Is scanned along the scan line of
  • the second laser light L2 for inspection scanned by the scanning drive mirror 3 is diffused by the predetermined region R of the light diffusing unit 4 and is reflected by the light selecting unit 5.
  • the second laser light L 2 reflected by the light selection unit 5 is transmitted through the light diffusion unit 4 again and detected by the light detection unit 6.
  • the control unit 8 receives a detection value related to the light amount of the second laser light L2 from the light detection unit 6.
  • the detection value is associated with the scanning position of the second laser beam L2 in the predetermined region R of the light diffusion unit 4.
  • the control unit 8 determines the state of the predetermined region R of the light diffusion unit 4 based on the detected value (step S14). More specifically, the control unit 8 stores a reference value regarding the light amount of the second laser light L2 in association with the scanning position of the second laser light L2 within the predetermined region R of the light diffusion unit 4.
  • the control unit 8 compares the detection value corresponding to the position with the reference value in accordance with the scanning position of the second laser light L2 in the predetermined region R of the light diffusion unit 4. When the detection value is present in the predetermined range from the reference value, the control unit 8 determines that the state of the predetermined region R of the light diffusion unit 4 is normal, and executes the projection display process (step S15). ).
  • the control unit 8 starts output of each of the plurality of first emitting units 21a, 21b, 21c as execution of the projection display process.
  • the light L0 for projection display is guided to the windshield 100 by the flat mirrors 11 and 12 and the concave mirror 13, and reaches the driver's eye as an image through the reflection on the windshield 100.
  • the control unit 8 when the detection value exists outside the predetermined range from the reference value, the control unit 8 has a defect in the predetermined region R of the light diffusion portion 4 as the state of the predetermined region R of the light diffusion portion 4. It is determined that it has occurred, and projection display start prohibition processing is executed (step S16). The control unit 8 does not cause each of the first emission units 21a, 21b, and 21c to start emitting the first laser beam L1 even when the projection display start input signal is received as the projection display start prohibition process.
  • the control unit 8 does not have to execute the detection process of the second laser beam L2 every time it receives an input signal of the projection display start, for example, every time the input signal of the projection display start is received a plurality of times.
  • the detection process of the two laser beams L2 may be performed once.
  • control unit 8 ends the projection display process (step S21).
  • the control unit 8 stops the output of each of the plurality of first emitting units 21a, 21b, and 21c and stops the operation of the scanning drive mirror 3 as the projection display process is finished.
  • control unit 8 starts the output of the second emission unit 22 (step S22).
  • the second laser beam L2 is emitted from the second emission unit 22.
  • step S23 the control unit 8 starts the operation of the scanning drive mirror 3 (step S23), and further, almost simultaneously with the steps S22 and S23, the control unit 8 starts the operation of the light detection unit 6 (Step S24).
  • the control unit 8 starts the operation of the scanning drive mirror 3 (step S23), and further, almost simultaneously with the steps S22 and S23, the control unit 8 starts the operation of the light detection unit 6 (Step S24).
  • the scanning drive mirror 3 the swing of the mirror 3 a is started, and the second laser beam L 2 emitted from the light source 2 is projected on the predetermined region R of the light diffusion portion 4 for the first laser beam L 1 for display. Is scanned along the scan line of
  • the control unit 8 may continue the operation of the scanning drive mirror 3 until step S23 without stopping the operation of the scanning drive mirror 3 at the end of the projection display process.
  • the second laser beam L2 for inspection scanned by the scanning drive mirror 3 is diffused by the predetermined region R of the light diffusing unit 4 and reflected by the light selecting unit 5.
  • the second laser light L 2 reflected by the light selection unit 5 is transmitted through the light diffusion unit 4 again and detected by the light detection unit 6.
  • the control unit 8 receives a detection value related to the light amount of the second laser light L2 from the light detection unit 6.
  • the detection value is associated with the scanning position of the second laser beam L2 in the predetermined region R of the light diffusion unit 4.
  • the control unit 8 determines the state of the predetermined region R of the light diffusion unit 4 based on the detected value (step S25). More specifically, the control unit 8 stores a reference value regarding the light amount of the second laser light L2 in association with the scanning position of the second laser light L2 within the predetermined region R of the light diffusion unit 4.
  • the control unit 8 compares the detection value corresponding to the position with the reference value in accordance with the scanning position of the second laser light L2 in the predetermined region R of the light diffusion unit 4. When the detection value is present in the predetermined range from the reference value, the control unit 8 determines that the state of the predetermined region R of the light diffusion unit 4 is normal, and ends the process as it is.
  • the control unit 8 when the detection value exists outside the predetermined range from the reference value, the control unit 8 has a defect in the predetermined region R of the light diffusion portion 4 as the state of the predetermined region R of the light diffusion portion 4. It is determined that it has occurred, and projection display start prohibition processing is executed (step S26). The control unit 8 does not cause each of the first emission units 21a, 21b, and 21c to start emitting the first laser beam L1 even when the projection display start input signal is received as the projection display start prohibition process.
  • control unit 8 does not have to perform the detection process of the second laser beam L2 every time the projection display process ends, for example, detects the second laser beam L2 each time the projection display process ends a plurality of times The process may be performed once.
  • the laser light emitted from the light source 2 of the projection display apparatus 1 is subjected to an inspection process or the like of the second laser light L2 before or after projection display.
  • the light may be emitted to the outside, which may impose a burden on the eyes of the viewer of the projection display.
  • the projection display apparatus 1 further include a shutter capable of advancing and retracting on the light path of the light L0.
  • the control unit 8 executes, for example, a process not to operate the scanning drive mirror 3 even if an input signal for projection display start is received. Or, the process which does not move the shutter 19 mentioned above from the optical path of 1st laser beam L1 is performed.
  • the projection display apparatus 1 mentioned above is not limited to a vehicle-mounted type, It can be used in various scenes, such as a helmet built-in type and spectacles type.
  • a projection display device capable of preventing a person's eye of a projection display from being burdened.
  • SYMBOLS 1 projection display apparatus, 2 ... light source, 3 ... drive mirror for drive (drive reflection part), 4 ... light diffusion part, 5, 17 ... light selection part, 6 ... light detection part, 8 ... control part, 19 ... shutter , L1: first laser light, L2: second laser light, R: predetermined area.

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Abstract

 投影表示装置は、投影表示用の第1レーザ光L1及び検査用の第2レーザ光L2を出射する光源2と、光源2から出射された第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2を反射して走査する走査用駆動ミラー3と、走査用駆動ミラー3によって走査された第1レーザ光L1を透過させて拡散する所定領域Rを有する光拡散部4と、光拡散部4の所定領域Rを介した第2レーザ光L2を検出する光検出部6と、第2レーザ光L2の検出処理を実行し、光検出部6の検出値に基づいて光拡散部4の所定領域Rの状態を判断する制御部8と、を備える。制御部8は、光拡散部4の所定領域Rの状態として、光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じていると判断した場合には、投影表示の中止処理を実行する。

Description

投影表示装置
 本発明は、投影表示装置に関する。
 従来の投影表示装置として、投影表示用のレーザ光を出射する光源と、光源から出射されたレーザ光を反射して走査する駆動反射部と、駆動反射部によって走査されたレーザ光を拡散する所定領域を有する光拡散部と、光拡散部の脱落を検出する検出手段と、を備えるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2013-200474号公報
 上述したような投影表示装置では、光拡散部の脱落を検出することはできるものの、光拡散部の所定領域に生じた傷等の不具合を把握することができない。このため、所定領域に傷等の不具合が生じた光拡散部によって投影表示が実施されるおそれがある。この場合、光拡散部の所定領域に生じた傷等の不具合に起因してレーザ光が適切に拡散されず、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるおそれがある。
 本発明は、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる投影表示装置を提供することを目的とする。
 本発明の一側面の投影表示装置は、投影表示用の第1レーザ光及び検査用の第2レーザ光を出射する光源と、光源から出射された第1レーザ光及び第2レーザ光を反射して走査する駆動反射部と、駆動反射部によって走査された第1レーザ光を透過させて拡散する所定領域を有する光拡散部と、光拡散部の所定領域を介した第2レーザ光を検出する光検出部と、第2レーザ光の検出処理を実行し、光検出部の検出値に基づいて光拡散部の所定領域の状態を判断する制御部と、を備え、制御部は、光拡散部の所定領域の状態として、光拡散部の所定領域に不具合が生じていると判断した場合には、投影表示の中止処理を実行する。
 この投影表示装置では、光検出部が光拡散部の所定領域を介した第2レーザ光を検出する。ここで、「光拡散部の所定領域を介した第2レーザ光」とは、例えば第2レーザ光が光拡散部の所定領域を透過する等、光拡散部の所定領域の状態が反映された第2レーザ光を意味する。このように、投影表示装置によれば、光拡散部の所定領域を介した第2レーザ光を検出するので、光拡散部の所定領域の状態を判断することができる。そして、光拡散部の所定領域の状態として、光拡散部の所定領域に不具合が生じていると判断した場合に、投影表示の中止処理を実行する。これにより、光拡散部の所定領域に生じた不具合に起因して第1レーザ光が適切に拡散されないまま投影表示が継続されることが防止される。よって、この投影表示装置によれば、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。更に、駆動反射部を用いることで、投影表示用の第1レーザ光のスキャンラインに沿って検査用の第2レーザ光を走査することが可能である。これにより、光拡散部の所定領域に生じた傷等の不具合のうち、スキャンラインから外れた位置で生じた不具合(すなわち、投影表示に影響のない不具合)を許容しつつ、スキャンライン上に生じた不具合(すなわち、投影表示に影響のある不具合)を効率良く且つ確実に把握することができる。したがって、この投影表示装置によれば、光拡散部の所定領域に生じた傷等の不具合のうち、特に、投影表示に影響のある不具合が生じていると判断した場合に、投影表示の中止処理を実行することができる。
 本発明の一側面の投影表示装置では、制御部は、投影表示中において第2レーザ光の検出処理を実行し、光拡散部の所定領域に不具合が生じていると判断した場合には、投影表示の中止処理として、投影表示の終了処理を実行してもよい。これにより、投影表示中に光拡散部の所定領域に不具合が生じた場合に、直ちにその投影表示を終了させ、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。
 本発明の一側面の投影表示装置では、制御部は、投影表示の終了処理として、光源に第1レーザ光の出射を停止させてもよい。これにより、投影表示中に光拡散部の所定領域に不具合が生じた場合に、投影表示を確実に終了させることができる。
 本発明の一側面の投影表示装置は、駆動反射部によって走査された第1レーザ光の光路上又は光拡散部の所定領域を透過した第1レーザ光の光路上に進退可能なシャッタを更に備え、制御部は、投影表示の終了処理として、第1レーザ光の光路上にシャッタを配置させてもよい。これにより、投影表示中に光拡散部の所定領域に不具合が生じた場合に、投影表示を確実に終了させることができる。
 本発明の一側面の投影表示装置では、制御部は、投影表示前及び投影表示後の少なくとも一方において第2レーザ光の検出処理を実行し、光拡散部の所定領域に不具合が生じていると判断した場合には、投影表示の中止処理として、投影表示の開始禁止処理を実行してもよい。これにより、不具合が生じた光拡散部の所定領域によって投影表示が開始されるのを禁止し、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。
 本発明の一側面の投影表示装置は、所定領域における光拡散部の入射面上の位置、所定領域における光拡散部の出射面上の位置、又は出射面から光拡散部の出射側に離れた位置において、第1レーザ光を透過させ、第2レーザ光を反射する光選択部を更に備え、光検出部は、光選択部によって反射された第2レーザ光を検出してもよい。これにより、第1レーザ光の光路と第2レーザ光の光路とが分けられるため、光検出部を配置する位置の自由度を高くすることができる。
 本発明の一側面の投影表示装置では、光検出部は、光拡散部の所定領域を透過して拡散され且つ第1レーザ光の光路外を進行した第2レーザ光を検出してもよい。これにより、第1レーザ光の光路と第2レーザ光の光路とを分けるための光学部材が不要となるため、投影表示装置を簡易な構成とすることができる。
 本発明の一側面の投影表示装置は、光拡散部の所定領域を透過した第1レーザ光を反射し、光拡散部の所定領域を透過した第2レーザ光を透過させる光選択部を更に備え、光検出部は、光選択部を透過した第2レーザ光を検出してもよい。これにより、第1レーザ光の光路と第2レーザ光の光路とが分けられるため、光検出部を配置する位置の自由度を高くすることができる。
 本発明によれば、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる投影表示装置を提供することが可能となる。
第1実施形態の投影表示装置の概略図である。 第1実施形態の投影表示装置の一部分の概略図である。 第1実施形態の投影表示装置の光拡散部及び光選択部の断面図である。 第1実施形態の投影表示装置の制御部による処理の一例を示すフローチャートである。 第2実施形態の投影表示装置の一部分の概略図である。 第3実施形態の投影表示装置の一部分の概略図である。 第4実施形態の投影表示装置の一部分の概略図である。 第1~第4実施形態の投影表示装置の一部分の変形例の概略図である。 第1実施形態の投影表示装置の一部分の変形例の概略図である。 第1実施形態の投影表示装置の制御部による処理の第1変形例を示すフローチャートである。 第1実施形態の投影表示装置の制御部による処理の第2変形例を示すフローチャートである。
 以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
[第1実施形態]
 図1に示されるように、投影表示装置1は、光源2と、走査用駆動ミラー(駆動反射部)3と、光拡散部4と、光選択部5と、光検出部6と、を備えている。投影表示装置1は、例えば自動車に搭載されるレーザ走査型プロジェクションディスプレーであり、自動車のフロントガラス100に映像を投影表示する。光源2は、投影表示用の第1レーザ光L1及び検査用の第2レーザ光L2を出射する。走査用駆動ミラー3は、光源2から出射された第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2を反射して光拡散部4の所定領域にて走査する。光拡散部4は、走査用駆動ミラー3によって走査された第1レーザ光L1を透過させて拡散する。光選択部5は、光拡散部4の出射面上の位置において、第1レーザ光L1を透過させ、第2レーザ光L2を反射する。光検出部6は、光選択部5によって反射された第2レーザ光L2を検出する。
 投影表示装置1は、平面ミラー11,12と、凹面ミラー13と、筐体14と、を更に備えている。平面ミラー11,12及び凹面ミラー13は、投影表示用の光L0(すなわち、光拡散部4の所定領域で拡散された第1レーザ光L1のうち、映像を構成する光)をフロントガラス100に導く。筐体14は、投影表示装置1を構成する各部を収容している。
 図2に示されるように、光源2は、複数の第1出射部21a,21b,21cと、第2出射部22と、を有している。第1出射部21a,21b,21cは、それぞれ、例えば、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオード、青色レーザダイオードであり、投影表示用の第1レーザ光L1を出射する。各第1出射部21a,21b,21cから出射される第1レーザ光L1の波長域は、可視域である。第2出射部22は、例えば、赤外線レーザダイオードであり、光拡散部4の所定領域の状態を把握するための検査用の第2レーザ光L2を出射する。第2出射部22から出射される第2レーザ光L2の波長域は、赤外域である。このように、第1レーザ光L1の波長域と第2レーザ光L2の波長域とは、互いにずれている。
 第1出射部21cから出射された第1レーザ光L1は、ミラー15cによって反射されて光路A上を進行し、走査用駆動ミラー3に至る。第1出射部21bから出射された第1レーザ光L1は、ミラー15bによって反射されて光路A上を進行し、ミラー15cを透過して走査用駆動ミラー3に至る。第1出射部21aから出射された第1レーザ光L1は、ミラー15aによって反射されて光路A上を進行し、ミラー15b,15cを透過して走査用駆動ミラー3に至る。第2出射部22から出射された第2レーザ光L2は、ミラー16によって反射されて光路A上を進行し、ミラー15a,15b,15cを透過して走査用駆動ミラー3に至る。ミラー15a,15b,15cは、例えば、ダイクロイックミラーである。
 走査用駆動ミラー3は、光路A上に配置されている。走査用駆動ミラー3は、例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術によって製造された電磁駆動式の光学ミラーである。走査用駆動ミラー3は、ミラー3aを揺動させることで、光路A上を進行してきた第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2を反射して光拡散部4の所定領域Rにて走査する。
 図3に示されるように、光拡散部4は、光路Aの延長線上に配置されている。光拡散部4は、例えば、マトリックス状に配列された複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイであり、走査用駆動ミラー3によって走査された投影表示用の第1レーザ光L1を透過させて拡散する。光拡散部4の入射面4aは、平坦面となっている。光拡散部4の出射面4bは、複数のマイクロレンズに対応した複数の凸面によって構成されている。
 光選択部5は、光拡散部4側の面5a及びその反対側の面5bが光拡散部4の出射面4bにおける複数の凸面に沿うように、光拡散部4の出射面4bに形成されている。光選択部5は、例えば、光拡散部4の出射面4bにコーティングされた光選択膜であり、投影表示用の第1レーザ光L1の波長域の光を透過させ且つ検査用の第2レーザ光L2の波長域の光を反射する機能を有している。光選択部5は、光拡散部4の出射面4bのうち、少なくとも第1レーザ光L1が走査される所定領域Rに設けられている。
 図2に示されるように、光検出部6は、光選択部5によって反射された検査用の第2レーザ光L2を検出することができる位置に配置されている。光検出部6は、例えば赤外線検出器である。
 投影表示装置1は、筐体7を更に備えている。筐体7は、光源2、ミラー15a,15b,15c,16及び走査用駆動ミラー3を収容している。筐体7には、走査用駆動ミラー3によって走査された第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2を外部に出射するための窓部7aが設けられている。なお、光検出部6は、光拡散部4と対向するように、筐体7の外表面に取り付けられている。つまり、光検出部6は、走査用駆動ミラー3と光拡散部4との対向方向において、走査用駆動ミラー3と光拡散部4との間に配置されている。このように、光検出部6は、筐体7の外側に配置されている。
 投影表示装置1は、制御部8を更に備えている。制御部8は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等で構成されており、投影表示装置1の各部を制御する。制御部8は、投影表示処理、第2レーザ光L2の検出処理及び投影表示の終了処理を実行する。なお、制御部8は、筐体7に収容されていてもよいし、或いは、筐体7の外側に配置されていてもよい。
 制御部8による処理の一例(投影表示中において第2レーザ光L2の検出処理を実行する例)について、図4を参照しつつ説明する。
 まず、制御部8は、投影表示開始の入力信号を受信すると、複数の第1出射部21a,21b,21c及び第2出射部22のそれぞれの出力を開始させる(ステップS1)。これにより、複数の第1出射部21a,21b,21c及び第2出射部22のそれぞれから第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2が出射される。
 ステップS1と略同時に、制御部8は、走査用駆動ミラー3の動作を開始させ(ステップS2)、更に、ステップS1,S2と略同時に、制御部8は、光検出部6の動作を開始させる(ステップS3)。これにより、走査用駆動ミラー3では、ミラー3aの揺動が開始され、光源2から出射された第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2が光拡散部4の所定領域Rにて走査される。
 このとき、各第1出射部21a,21b,21cから出射される投影表示用の第1レーザ光L1の比率が、光拡散部4の所定領域R内における第1レーザ光L1の走査位置に応じて変化させられる。これにより、投影表示用の光L0(すなわち、光拡散部4の所定領域Rで拡散された第1レーザ光L1のうち、映像を構成する光)は、平面ミラー11,12及び凹面ミラー13によってフロントガラス100に導かれ、フロントガラス100での反射を介して、映像として運転者の眼に届く。
 その一方で、走査用駆動ミラー3によって走査された検査用の第2レーザ光L2は、光拡散部4の所定領域Rによって拡散され、光選択部5によって反射される。光選択部5によって反射された第2レーザ光L2は、再び光拡散部4を透過して、光検出部6によって検出される。
 ここで、制御部8は、第2レーザ光L2の光量に関する検出値を光検出部6から受信する。当該検出値は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に対応付けられている。そして、制御部8は、当該検出値に基づいて光拡散部4の所定領域Rの状態を判断する(ステップS4)。より具体的には、制御部8は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に対応付けて、第2レーザ光L2の光量に関する基準値を記憶している。制御部8は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に応じて、当該位置に対応する検出値と基準値とを比較する。制御部8は、基準値から所定範囲内に検出値が存在していた場合には、光拡散部4の所定領域Rの状態が正常であると判断し、投影表示処理を継続する(ステップS5)。
 その一方で、制御部8は、基準値から所定範囲外に検出値が存在していた場合には、光拡散部4の所定領域Rの状態として、光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じていると判断し、投影表示の終了処理を実行する(ステップS6)。制御部8は、投影表示の中止処理の一形態である投影表示の終了処理として、各第1出射部21a,21b,21cに第1レーザ光L1の出射を停止させる。これにより、投影表示が強制終了される。このように、制御部8は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に関連付けて不具合を把握する。つまり、制御部8は、光拡散部4の所定領域R内において不具合が生じたか否かだけではなく、光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じた場合に、その不具合が生じた所定領域R内における位置を把握する。
 以上、説明したように、投影表示装置1では、光選択部5が、所定領域Rにおける光拡散部4の出射面4b上の位置において、検査用の第2レーザ光L2を反射する。そのため、光選択部5によって反射された第2レーザ光L2は、光拡散部4の所定領域Rの状態が反映されたものとなる。したがって、投影表示装置1によれば、光選択部5によって反射された第2レーザ光L2を検出することで、光拡散部4の所定領域Rの状態を判断することができる。そして、光拡散部4の所定領域Rの状態として、光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じていると判断され場合に、投影表示の中止処理として、投影表示の終了処理が実行される。これにより、光拡散部4の所定領域Rに生じた不具合に起因して第1レーザ光L1が適切に拡散されないまま投影表示が継続されることが防止される。よって、投影表示装置1によれば、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。更に、走査用駆動ミラー3を用いることで、投影表示用の第1レーザ光L1のスキャンラインに沿って検査用の第2レーザ光L2を走査することが可能である。特に、同一の走査用駆動ミラー3を用いているので、投影表示用の第1レーザ光L1と同一のスキャンライン上に検査用の第2レーザ光L2を走査することが可能である。これにより、光拡散部4の所定領域Rに生じた傷等の不具合のうち、スキャンラインから外れた位置で生じた不具合(すなわち、投影表示に影響のない不具合)を許容しつつ、スキャンライン上に生じた不具合(すなわち、投影表示に影響のある不具合)を効率良く且つ確実に把握することができる。したがって、この投影表示装置1によれば、光拡散部4の所定領域Rに生じた傷等の不具合のうち、特に、投影表示に影響のある不具合が生じていると判断した場合に、投影表示の中止処理を実行することができる。
 また、制御部8は、投影表示中において第2レーザ光L2の検出処理を実行し、光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じていると判断した場合には、投影表示の中止処理として、投影表示の終了処理を実行する。これにより、投影表示中に光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じた場合に、直ちにその投影表示を終了させ、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。
 また、制御部8は、投影表示の終了処理として、光源2に第1レーザ光L1の出射を停止させる。これにより、投影表示中に光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じた場合に、投影表示を確実に終了させることができる。
 また、投影表示装置1は、所定領域Rにおける光拡散部4の出射面4b上の位置において、第1レーザ光L1を透過させ、第2レーザ光L2を反射する光選択部5を備えている。そして、光検出部6は、光選択部5によって反射された第2レーザ光L2を検出する。これにより、第1レーザ光L1の光路と第2レーザ光L2の光路とが分けられるため、光検出部6を配置する位置の自由度を高くすることができる。
[第2実施形態]
 第2実施形態の投影表示装置1は、光源2及び光選択部5の構成において、第1実施形態の投影表示装置1と相違している。図5に示されるように、光源2は、第2出射部22を有していない。また、光選択部5は、第1出射部21a,21b,21cのいずれか1つから出射されるレーザ光の一部を投影表示用の第1レーザ光L1として透過させ且つ当該レーザ光の残部を検査用の第2レーザ光L2として反射する機能を有する光学部材である。
 例えば、青色レーザダイオードである第1出射部21cから出射されるレーザ光の一部が投影表示用の第1レーザ光L1として利用され、当該レーザ光の残部が検査用の第2レーザ光L2として利用される。これは、赤色レーザダイオード及び緑色レーザダイオードに比べ、投影表示に必要とされる光量よりも多くの光量を青色レーザダイオードが出射可能だからである。
 このように、第2実施形態の投影表示装置1では、第1レーザ光L1の波長域と第2レーザ光L2の波長域とは、互いに重なっている。また、第1レーザ光L1の波長域及び第2レーザ光L2の波長域は、可視域である。
 第2実施形態の投影表示装置1においても、第1実施形態の投影表示装置1と同様に、制御部8によって、投影表示処理、第2レーザ光L2の検出処理及び投影表示の終了処理が実行される。よって、第2実施形態の投影表示装置1よっても、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。
 また、第2実施形態の投影表示装置1の光源2では、第1出射部21a,21b,21cのいずれか1つが、第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2を含むレーザ光を出射する。これにより、検査用の第2レーザ光L2を専用で出射する第2出射部22が不要となり、光源2を簡易な構成とすることができる。
[第3実施形態]
 第3実施形態の投影表示装置1は、光選択部5が設けられていない点、及び光検出部6が光拡散部4に対して光源2の反対側に配置されている点で、第2実施形態の投影表示装置1と相違している。図6に示されるように、第3実施形態の投影表示装置1は、光選択部5を備えていない。また、光検出部6は、光拡散部4の出射側において、投影表示用の光L0の光路を避けるように配置されている。
 複数の第1出射部21a,21b,21cのそれぞれから出射されたレーザ光は、光拡散部4の所定領域Rにて走査され、光拡散部4の所定領域Rを透過して拡散される。光拡散部4の所定領域Rで拡散されたレーザ光の一部である第1レーザ光L1は、投影表示用の光L0として運転者の目に届く。その一方で、光拡散部4の所定領域Rで拡散されたレーザ光の残部である第2レーザ光L2は、検査用の光として、第1レーザ光L1(投影表示用の光L0)の光路外を進行し、光検出部6によって検出される。光検出部6は、光源2から出射されたレーザ光が所定領域R内のいずれの位置を走査された場合であっても、第2レーザ光L2を検出することができる位置に配置されている。
 このように、第3実施形態の投影表示装置1では、複数の第1出射部21a,21b,21cのそれぞれから出射されたレーザ光の一部である第1レーザ光L1が影表示用の光L0として利用され、当該レーザ光の残部である第2レーザ光L2が検査用の光として利用される。
 第3実施形態の投影表示装置1においても、第1実施形態の投影表示装置1と同様に、制御部8によって、投影表示処理、第2レーザ光L2の検出処理及び投影表示の終了処理が実行される。よって、第3実施形態の投影表示装置1よっても、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。
 また、第3実施形態の投影表示装置1では、光検出部6は、光拡散部4の所定領域Rを透過して拡散され且つ第1レーザ光L1の光路外を進行した第2レーザ光L2を検出する。これにより、第1レーザ光L1の光路と第2レーザ光L2の光路とを分けるための光学部材が不要となるため、投影表示装置1を簡易な構成とすることができる。
 なお、第3実施形態の投影表示装置1の変形例として、第1実施形態の投影表示装置1と同様に、光源2は、複数の第1出射部21a,21b,21cと、第2出射部22と、を有していてもよい。この場合、第1出射部21a,21b,21cは、それぞれ、例えば、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオード、青色レーザダイオードであり、投影表示用の第1レーザ光L1を出射する。各第1出射部21a,21b,21cから出射されるレーザ光の波長域は、可視域である。第2出射部22は、例えば、赤外線レーザダイオードであり、光拡散部4の所定領域Rの状態を把握するための検査用の第2レーザ光L2を出射する。第2出射部22から出射されるレーザ光の波長域は、赤外域である。
 複数の第1出射部21a,21b,21cのそれぞれから出射された第1レーザ光L1は、光拡散部4の所定領域Rにて走査され、光拡散部4の所定領域Rを透過して拡散される。光拡散部4の所定領域Rで拡散された第1レーザ光L1は、投影表示用の光L0として運転者の目に届く。その一方で、第2出射部22から出射された第2レーザ光L2は、光拡散部4の所定領域Rにて走査され、光拡散部4の所定領域Rを透過して拡散される。光拡散部4の所定領域Rで拡散された第2レーザ光L2の一部は、第1レーザ光L1の光路外を進行して、光検出部6によって検出される。
[第4実施形態]
 第4実施形態の投影表示装置1は、光選択部5に代えて光選択部17が設けられている点、並びに、光検出部6が光拡散部4の所定領域R及び光選択部17を透過した第2レーザ光L2を検出する点で、第2実施形態の投影表示装置1と相違している。図7に示されるように、光選択部17は、光拡散部4に対して光源2の反対側に配置されている。より具体的には、光選択部17は、光拡散部4の出射面4bから光拡散部4の出射側に離れた位置に配置されている。光選択部17は、光拡散部4の所定領域Rで拡散されたレーザ光の一部を反射し、当該レーザ光の残部を透過させる機能を有している。光検出部6は、光選択部17に対して光拡散部4の反対側に配置されている。光検出部6は、光拡散部4の所定領域Rで拡散されて光選択部17を透過したレーザ光を検出する。
 複数の第1出射部21a,21b,21cのそれぞれから出射されたレーザ光は、光拡散部4の所定領域Rにて走査され、光拡散部4の所定領域Rを透過して拡散される。光拡散部4の所定領域Rで拡散されたレーザ光の一部である第1レーザ光L1は、光選択部17によって反射され、投影表示用の光L0として運転者の目に届く。その一方で、光拡散部4の所定領域Rで拡散されたレーザ光の残部である第2レーザ光L2は、光選択部17を透過し、検査用の光として、光検出部6によって検出される。
 このように、第4実施形態の投影表示装置1では、複数の第1出射部21a,21b,21cのそれぞれから出射されたレーザ光の一部である第1レーザ光L1が投影表示用の光L0として利用され、当該レーザ光の残部である第2レーザ光L2が検査用の光として利用される。
 第4実施形態の投影表示装置1においても、第1実施形態の投影表示装置1と同様に、制御部8によって、投影表示処理、第2レーザ光L2の検出処理及び投影表示の終了処理が実行される。よって、第4実施形態の投影表示装置1によっても、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。
 また、第4実施形態の投影表示装置1は、光拡散部4の出射面4bから光拡散部4の出射側に離れた位置において、第1レーザ光L1を反射し、第2レーザ光L2を透過させる光選択部17を備えている。そして、光検出部6は、光選択部17を透過した第2レーザ光L2を検出する。これにより、第1レーザ光L1の光路と第2レーザ光L2の光路とが分けられるため、光検出部6を配置する位置の自由度を高くすることができる。
 なお、第4実施形態の投影表示装置1の変形例として、第1実施形態の投影表示装置1と同様に、光源2は、複数の第1出射部21a,21b,21cと、第2出射部22と、を有していてもよい。この場合、第1出射部21a,21b,21cは、それぞれ、例えば、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオード、青色レーザダイオードであり、投影表示用の第1レーザ光L1を出射する。各第1出射部21a,21b,21cから出射されるレーザ光の波長域は、可視域である。第2出射部22は、例えば、赤外線レーザダイオードであり、光拡散部4の所定領域Rの状態を把握するための検査用の第2レーザ光L2を出射する。第2出射部22から出射されるレーザ光の波長域は、赤外域である。
 複数の第1出射部21a,21b,21cのそれぞれから出射された第1レーザ光L1は、光拡散部4の所定領域Rにて走査され、光拡散部4の所定領域Rを透過して拡散される。光拡散部4の所定領域Rで拡散された第1レーザ光L1は、光選択部17によって反射され、投影表示用の光L0として運転者の目に届く。その一方で、第2出射部22から出射された第2レーザ光L2は、光拡散部4の所定領域Rにて走査され、光拡散部4の所定領域Rを透過して拡散される。光拡散部4の所定領域Rで拡散された第2レーザ光L2の一部は、光選択部17を透過し、光検出部6によって検出される。
 以上、本発明の第1~第4実施形態について説明したが、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。
 例えば、走査用駆動ミラー3は、MEMS技術によって製造された電磁駆動式の光学ミラーに限定されず、ガルバノミラーであってもよい。また、駆動方式についても、電磁駆動式に限定されず、静電、圧電、又は熱等のその他の方式であってもよい。また、投影表示装置1は、第1レーザ光L1用の走査用駆動ミラー3と、第2レーザ光L2用の走査用駆動ミラー3と、を別々に備えていてもよい。
 また、光拡散部4は、光を拡散する機能を有する光学部材であれば、マイクロレンズアレイに限定されない。一例として、フロスト型拡散板、オパール型拡散板等を光拡散部4として用いることができる。
 また、第1及び第2実施形態の投影表示装置1では、光選択部5は、所定領域Rにおける光拡散部4の出射面4b上の位置に設けられている。しかしながら、光選択部5は、所定領域Rにおける光拡散部4の出射面4b上の位置に限られず、例えば、光拡散部4の出射面4bから光拡散部4の出射側に離れた位置に設けられていてもよい。光選択部5が所定領域Rにおける光拡散部4の出射面4b上の位置に設けられている場合、及び光選択部5が光拡散部4の出射面4bから光拡散部4の出射側に離れた位置に設けられている場合のいずれの場合にも、光選択部5によって反射された第2レーザ光L2は、所定領域Rにおける光拡散部4の入射面4a及び出射面4bの状態、並びに、所定領域Rにおける光拡散部4の内部の状態が反映されたものとなる。
 また、光選択部5は、所定領域Rにおける光拡散部4の入射面4a上の位置に設けられていてもよい。この場合には、光選択部5によって反射された第2レーザ光L2は、所定領域Rにおける光拡散部4の入射面4aの状態が反映されたものとなる。なお、この場合において、光選択部5は、第2レーザ光L2を反射する機能に加え、第2レーザ光L2を拡散する機能を有する光学部材であることが好ましい。これにより、第2レーザ光L2が所定領域R内におけるいずれの位置を走査された場合にも、所定領域Rにおける光拡散部4の入射面4aに生じた不具合を把握することができる。
 このように、本発明の一側面の投影表示装置では、光検出部が光拡散部の所定領域を介した第2レーザ光を検出することができる構成であれば、いかなる構成であってもよい。ここで、「光拡散部の所定領域を介した第2レーザ光」とは、例えば第2レーザ光L2が光拡散部4の所定領域Rを透過する等、光拡散部の所定領域の状態が反映された第2レーザ光を意味する。したがって、光検出部6によって検出される第2レーザ光L2が、光拡散部4の所定領域Rの状態が反映されたものとなる構成であれば、光選択部5はどのような位置に配置されていてもよいし、第3実施形態のように、光選択部5が設けられていなくてよい。つまり、本発明の一側面の投影表示装置では、光検出部6が、光拡散部4の所定領域Rを介した第2レーザ光L2を検出することができれば、光選択部5の有無等を問わず、いかなる構成であってもよい。
 また、第1及び第2実施形態の投影表示装置1では、光検出部6は、筐体7の外側に配置されているが、光検出部6は、筐体7の内側に配置されていてもよい。これにより、光検出部6を保護することができる。
 具体的には、図8に示されるように、ミラー18が、光路A上において、ミラー15cと走査用駆動ミラー3との間に配置されており、光検出部6が、ミラー18に臨むように筐体7内に配置されていてもよい。ここで、ミラー18は、例えば光路A上に設けられたスルーホールを有するミラーである。これにより、走査用駆動ミラー3に向かって光路A上を進行する第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2は、ミラー18のスルーホールに通過する。その一方で、再び筐体7内に戻ってきた第2レーザ光L2は、ミラー18によって反射され、光検出部6によって検出される。再び筐体7内に戻ってきた第2レーザ光L2は、光拡散部4の所定領域Rによって拡散されているので、走査用駆動ミラー3に向かう第1レーザ光L1及び第2レーザ光L2とは光軸がずれている。このため、再び筐体7内に戻ってきた第2レーザ光L2は、ミラー18のスルーホール以外の部分で反射される。なお、上述したようなミラー18は、光路A上において、ミラー15aとミラー15bとの間、又はミラー15bとミラー15cとの間に、配置されていてもよい。ただし、ミラー15cと走査用駆動ミラー3との間に配置されていると、他に配置された場合と比べて、光検出部6において第2レーザ光L2の光量を十分に確保することができるため、光拡散部4の所定領域Rに生じた傷等の不具合を確実に把握することができる。
 また、光検出部6は、筐体7の内側において、窓部7aに臨む位置に配置されていてもよい(図2及び図5参照)。この場合、光検出部6は、光選択部5によって反射された第2レーザ光L2のうち、窓部7aを透過する第2レーザ光L2を確実に検出することができる。
 また、光検出部6は、光路Aの延長上において、ミラー16に対して走査用駆動ミラー3の反対側に配置されていてもよい(図2参照)。ここで、ミラー16は、入射した第2レーザ光L2の一部(例えば50%)を反射し且つ入射した第2レーザ光L2の残部(例えば50%)を透過させる機能を有する光学部材である。これにより、第2出射部22から出射された第2レーザ光L2の一部は、ミラー16によって反射されて光路A上を進行する。その一方で、再び筐体7内に戻ってきた第2レーザ光L2の一部は、ミラー16を透過し、光検出部6によって検出される。
 また、光検出部6は、第2レーザ光L2の波長域に感度を有する光検出器であればよい。例えば、第2実施形態の投影表示装置1では、第1レーザ光L1の波長域及び第2レーザ光L2の波長域が可視域であるため、可視域に感度を有する光検出器を光検出部6として用いることができる。また、光検出部6は、半導体光検出器であってもよい。
 また、投影表示装置1は、シャッタ19を更に備えていてもよい。制御部8は、投影表示の中止処理の一形態である投影表示の終了処理として、図9に示されるように、走査用駆動ミラー3によって走査された第1レーザ光L1の光路上にシャッタ19を配置させてもよい。シャッタ19は、走査用駆動ミラー3によって走査された第1レーザ光L1の光路上に進退可能である。この場合にも、投影表示中に光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じた場合に、投影表示を確実に終了させることができる。なお、シャッタ19は、光拡散部4の所定領域Rを透過した第1レーザ光L1の光路上(すなわち、投影表示用の光L0の光路上)に進退可能であってもよい。
 また、制御部8は、投影表示の終了処理として、各第1出射部21a,21b,21cに第1レーザ光L1の出力を低下させてもよい。また、制御部8は、投影表示の終了処理として、光拡散部4の所定領域R外に第1レーザ光L1が入射するように、走査用駆動ミラー3を動作させてもよい。この場合、第1レーザ光L1が投影表示装置1の外側に漏れないように、例えば、光拡散部4の所定領域R外に非透過処理が施されることが好ましい。
 制御部8による処理の第1変形例(投影表示前において第2レーザ光L2の検出処理を実行する例)について、図10を参照しつつ説明する。
 まず、制御部8は、投影表示開始の入力信号を受信すると、第2出射部22の出力を開始させる(ステップS11)。これにより、第2出射部22から第2レーザ光L2が出射される。
 ステップS11と略同時に、制御部8は、走査用駆動ミラー3の動作を開始させ(ステップS12)、更に、ステップS11,S12と略同時に、制御部8は、光検出部6の動作を開始させる(ステップS13)。これにより、走査用駆動ミラー3では、ミラー3aの揺動が開始され、光源2から出射された第2レーザ光L2が光拡散部4の所定領域Rにて投影表示用の第1レーザ光L1のスキャンラインに沿って走査される。
 このとき、走査用駆動ミラー3によって走査された検査用の第2レーザ光L2は、光拡散部4の所定領域Rによって拡散され、光選択部5によって反射される。光選択部5によって反射された第2レーザ光L2は、再び光拡散部4を透過して、光検出部6によって検出される。
 ここで、制御部8は、第2レーザ光L2の光量に関する検出値を光検出部6から受信する。当該検出値は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に対応付けられている。そして、制御部8は、当該検出値に基づいて光拡散部4の所定領域Rの状態を判断する(ステップS14)。より具体的には、制御部8は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に対応付けて、第2レーザ光L2の光量に関する基準値を記憶している。制御部8は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に応じて、当該位置に対応する検出値と基準値とを比較する。制御部8は、基準値から所定範囲内に検出値が存在していた場合には、光拡散部4の所定領域Rの状態が正常であると判断し、投影表示処理を実行する(ステップS15)。
 制御部8は、投影表示処理の実行として、複数の第1出射部21a,21b,21cのそれぞれの出力を開始する。これにより、投影表示用の光L0が、平面ミラー11,12及び凹面ミラー13によってフロントガラス100に導かれ、フロントガラス100での反射を介して、映像として運転者の眼に届く。
 その一方で、制御部8は、基準値から所定範囲外に検出値が存在していた場合には、光拡散部4の所定領域Rの状態として、光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じていると判断し、投影表示の開始禁止処理を実行する(ステップS16)。制御部8は、投影表示の開始禁止処理として、投影表示開始の入力信号を受信した場合であっても、各第1出射部21a,21b,21cに第1レーザ光L1の出射を開始させない。
 これにより、不具合が生じた光拡散部4の所定領域Rによって投影表示が開始されるのを禁止し、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。なお、制御部8は、投影表示開始の入力信号を受信する毎に第2レーザ光L2の検出処理を毎回実行する必要はなく、例えば、投影表示開始の入力信号を複数回受信する毎に第2レーザ光L2の検出処理を1回実行してもよい。
 次に、制御部8による処理の第2変形例(投影表示後において第2レーザ光L2の検出処理を実行する例)について、図11を参照しつつ説明する。
 まず、制御部8は、投影表示処理を終了する(ステップS21)。制御部8は、投影表示処理の終了として、複数の第1出射部21a,21b,21cのそれぞれの出力を停止させ、走査用駆動ミラー3の動作を停止させる。
 続いて、制御部8は、第2出射部22の出力を開始させる(ステップS22)。これにより、第2出射部22から第2レーザ光L2が出射される。
 ステップS22と略同時に、制御部8は、走査用駆動ミラー3の動作を開始させ(ステップS23)、更に、ステップS22,S23と略同時に、制御部8は、光検出部6の動作を開始させる(ステップS24)。これにより、走査用駆動ミラー3では、ミラー3aの揺動が開始され、光源2から出射された第2レーザ光L2が光拡散部4の所定領域Rにて投影表示用の第1レーザ光L1のスキャンラインに沿って走査される。なお、制御部8は、投影表示処理の終了時において、走査用駆動ミラー3の動作を停止させずに、ステップS23まで走査用駆動ミラー3の動作を継続させていてもよい。
 これにより、走査用駆動ミラー3によって走査された検査用の第2レーザ光L2は、光拡散部4の所定領域Rによって拡散され、光選択部5によって反射される。光選択部5によって反射された第2レーザ光L2は、再び光拡散部4を透過して、光検出部6によって検出される。
 ここで、制御部8は、第2レーザ光L2の光量に関する検出値を光検出部6から受信する。当該検出値は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に対応付けられている。そして、制御部8は、当該検出値に基づいて光拡散部4の所定領域Rの状態を判断する(ステップS25)。より具体的には、制御部8は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に対応付けて、第2レーザ光L2の光量に関する基準値を記憶している。制御部8は、光拡散部4の所定領域R内における第2レーザ光L2の走査位置に応じて、当該位置に対応する検出値と基準値とを比較する。制御部8は、基準値から所定範囲内に検出値が存在していた場合には、光拡散部4の所定領域Rの状態が正常であると判断し、そのまま処理を終了させる。
 その一方で、制御部8は、基準値から所定範囲外に検出値が存在していた場合には、光拡散部4の所定領域Rの状態として、光拡散部4の所定領域Rに不具合が生じていると判断し、投影表示の開始禁止処理を実行する(ステップS26)。制御部8は、投影表示の開始禁止処理として、投影表示開始の入力信号を受信した場合であっても、各第1出射部21a,21b,21cに第1レーザ光L1の出射を開始させない。
 これにより、不具合が生じた光拡散部4の所定領域Rによって投影表示が開始されるのを禁止し、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。なお、制御部8は、投影表示処理を終了する毎に第2レーザ光L2の検出処理を毎回実行する必要はなく、例えば、投影表示処理を複数回終了する毎に第2レーザ光L2の検出処理を1回実行してもよい。
 なお、上記各実施形態の投影表示装置1においては、投影表示前又は投影表示後に上記第2レーザ光L2の検査処理等を行う際に、光源2から出射されるレーザ光が投影表示装置1の外部に出射され、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるおそれがある。このため、投影表示装置1は、光L0の光路上に進退可能なシャッタを更に備えていることが好ましい。これにより、第2レーザ光L2を確実に検出するためにレーザ光の出射光量を上げた場合であっても、シャッタを光L0の光路上に位置させることによって、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。
 なお、制御部8は、投影表示の中止処理の一形態である投影表示の開始禁止処理として、例えば、投影表示開始の入力信号を受信しても、走査用駆動ミラー3を動作させない処理を実行したり、上述したシャッタ19を第1レーザ光L1の光路上から移動させない処理を実行したりする。
 また、上述した投影表示装置1は、車載タイプに限定されず、ヘルメット内蔵タイプ、眼鏡タイプ等、様々な場面で用いることができる。
 本発明によれば、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる投影表示装置を提供することが可能となる。
 1…投影表示装置、2…光源、3…走査用駆動ミラー(駆動反射部)、4…光拡散部、5,17…光選択部、6…光検出部、8…制御部、19…シャッタ、L1…第1レーザ光、L2…第2レーザ光、R…所定領域。

Claims (8)

  1.  投影表示用の第1レーザ光及び検査用の第2レーザ光を出射する光源と、
     前記光源から出射された前記第1レーザ光及び前記第2レーザ光を反射して走査する駆動反射部と、
     前記駆動反射部によって走査された前記第1レーザ光を透過させて拡散する所定領域を有する光拡散部と、
     前記光拡散部の前記所定領域を介した前記第2レーザ光を検出する光検出部と、
     前記第2レーザ光の検出処理を実行し、前記光検出部の検出値に基づいて前記光拡散部の前記所定領域の状態を判断する制御部と、を備え、
     前記制御部は、前記光拡散部の前記所定領域の状態として、前記光拡散部の前記所定領域に不具合が生じていると判断した場合には、投影表示の中止処理を実行する、投影表示装置。
  2.  前記制御部は、投影表示中において前記第2レーザ光の検出処理を実行し、前記光拡散部の前記所定領域に不具合が生じていると判断した場合には、前記投影表示の中止処理として、投影表示の終了処理を実行する、請求項1記載の投影表示装置。
  3.  前記制御部は、前記投影表示の終了処理として、前記光源に前記第1レーザ光の出射を停止させる、請求項2記載の投影表示装置。
  4.  前記駆動反射部によって走査された前記第1レーザ光の光路上又は前記光拡散部の前記所定領域を透過した前記第1レーザ光の光路上に進退可能なシャッタを更に備え、
     前記制御部は、前記投影表示の終了処理として、前記第1レーザ光の光路上に前記シャッタを配置させる、請求項2記載の投影表示装置。
  5.  前記制御部は、投影表示前及び投影表示後の少なくとも一方において前記第2レーザ光の検出処理を実行し、前記光拡散部の前記所定領域に不具合が生じていると判断した場合には、前記投影表示の中止処理として、投影表示の開始禁止処理を実行する、請求項1記載の投影表示装置。
  6.  前記所定領域における前記光拡散部の入射面上の位置、前記所定領域における前記光拡散部の出射面上の位置、又は前記出射面から前記光拡散部の出射側に離れた位置において、前記第1レーザ光を透過させ、前記第2レーザ光を反射する光選択部を更に備え、
     前記光検出部は、前記光選択部によって反射された前記第2レーザ光を検出する、請求項1~5のいずれか一項記載の投影表示装置。
  7.  前記光検出部は、前記光拡散部の前記所定領域を透過して拡散され且つ前記第1レーザ光の光路外を進行した前記第2レーザ光を検出する、請求項1~5のいずれか一項記載の投影表示装置。
  8.  前記光拡散部の前記所定領域を透過した前記第1レーザ光を反射し、前記光拡散部の前記所定領域を透過した前記第2レーザ光を透過させる光選択部を更に備え、
     前記光検出部は、前記光選択部を透過した前記第2レーザ光を検出する、請求項1~5のいずれか一項記載の投影表示装置。
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