WO2019049699A1

WO2019049699A1 - 表示装置

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Publication number: WO2019049699A1
Application number: PCT/JP2018/031481
Authority: WO
Inventors: 誠秦
Original assignee: 日本精機株式会社
Priority date: 2017-09-07
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2019-03-14

Abstract

表示画像の欠陥を検出可能な表示装置を提供する。　表示装置１００は、発光可能な光源部１１を有する照明部１０と、照明部を制御する照明制御部９１と、複数の画素を有する表示素子３０であって、複数の画素の状態に応じて照明部１０からの照明光Ｃを第１の方向に反射させて、スクリーン６０に向かう照明光（ＯＮ照明光）によって表示画像Ｍを形成可能な表示素子３０と、複数の画素の状態を制御する表示制御部９２と、映像信号３００に基づき照明制御部９１及び表示制御部９２を制御する制御部９０と、複数の画素のうちのＯＮ状態を有する所定画素（ＯＮ画素）によって照明光Ｃが第１の方向に進行する時に、スクリーン６０に向かう照明光（ＯＮ照明光）の強度を検出するＯＮ状態検出部ＰＤ２と、を備える。

Description

表示装置

　本発明は、例えばフィールドシーケンシャル方式により画像を表示する表示装置に関する。

　例えば特許文献１は、車両用表示装置を開示し、その車両用表示装置は、照明装置と、照明光学系と、表示素子と、投射光学系と、スクリーンと、平面ミラーと、凹面ミラーと、表示光が外部へ射出する窓部を有するハウジングと、を備える。また、特許文献１の車両用表示装置は、制御部、照明制御部及び表示制御部によって制御される。特許文献１の車両用表示装置では、表示素子による表示画像を表示する周期であるフレームは、表示素子の個々のミラーが通常駆動する表示期間と、非表示期間駆動する非表示期間と、を備える。

　特許文献１の車両用表示装置では、フレーム期間内に占める表示期間（表示素子がスクリーンでの表示画像を表示可能な期間）の割合は、例えば５０［％］である。また、非表示期間において、特許文献１の照明制御部は、光源を全て消灯させ、表示制御部は、個々のミラーをオン／オフ駆動させることにより、フレーム内における個々のミラーがオン駆動した割合であるフレーム内オン駆動割合が例えば５０［％］になるように制御する。つまり、フレーム内における個々のミラーがオフ駆動した割合であるフレーム内オフ駆動割合も例えば５０［％］になるように制御する。これにより、個々のミラーが持つヒンジ（ミラーの支点）にかかる負担をオン駆動側とオフ駆動側とで均等にし、ミラーがオン／オフどちらかの状態で固着されるのを抑制できる。

　例えば特許文献２は、表示装置を開示し、その表示装置は、照明装置と、光強度検出部と、照明光学系と、表示素子と、投射光学系と、スクリーンと、平面ミラーと、凹面ミラー、筐体と、透光部と、を備える。また、特許文献２の表示装置は、制御部、照明制御部及び表示制御部によって制御される。特許文献２の表示装置の制御部は、光強度検出部から光強度データを取得し、スクリーンに表示される表示画像に要求される輝度と実際の照明装置の発光輝度とのずれを適宜の手法で補正することができる。具体的には、特許文献２の表示装置では、照明装置の光源部の駆動方法として例えば２つの駆動方式を採用し、ＰＷＭ駆動方式に必要な制御値（例えばＤｕｔｙ比）とＰＡＭ駆動方式に必要な制御値（例えば電流値）との組み合わせを変更することで、照明装置の輝度を変更することができる。

　なお、特許文献２の表示装置では、フレーム期間内に占める表示期間（表示素子がスクリーンでの表示画像を表示可能な期間）の割合は、一定（例えば５０［％］）であってもよく、或いは、表示画像に要求される輝度に応じて決定（例えば５０［％］又は７０［％］）されてもよい。また、特許文献２の表示装置では、フレーム期間内に占める非表示期間において、特許文献２の照明制御部は、光源を全て消灯させ、表示制御部は、個々のミラーをオン／オフ駆動させることにより、フレーム内における個々のミラーがオン駆動した割合であるフレーム内オン駆動割合が例えば５０［％］になるように制御する。

特開２０１３－１７８３４４号公報特開２０１４－０６６９２０号公報

　特許文献１及び特許文献２では、表示素子を構成する画素（具体的には、ミラー）の状態が固着されることを抑制することができる。しかしながら、画素が固着し得ること、即ち表示素子が故障し得ることを本発明者らは認識し、仮に故障した表示素子によって表示画像（欠陥画像）が生じてしまう状況では表示装置が適切な処置を実行できることが望ましい。言い換えれば、従来の表示装置では、表示素子を制御している間、表示素子が実際に正しく動作しているか否かを把握することができない。

　特に、表示素子としてＤＭＤを備える車両用表示装置（例えばヘッドアップディスプレイ）において、ＤＭＤを構成するミラーが固着される状況では、運転者が正常でない表示画像の虚像を視認してしまう。具体的には、ミラーがＯＮ状態に固着される時に、そのミラーに対応する表示画像中のドットは、常に白色（輝点）を表すので、白色（輝点）の虚像部分の先の風景（具体的には、道路、先行車両等）の一部を認識し難くなってしまう。また、ミラーがＯＦＦ状態に固着される状況では、そのミラーに対応する表示画像中のドットは、常に黒色（黒点）となるので、虚像による車両情報（具体的には、車速（実際の速度）、法定速度、道路上の白線、進行方向（広義には、ナビゲーション情報））の一部を認識し難くなってしまう。あるいは、ＤＭＤが制御通りに動作していない状況では、運転者に意図しない表示画像を視認させることになってしまう。

　本発明の１つの目的は、表示画像の欠陥を検出可能な表示装置を提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。

　以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。

　第１の態様において、表示装置は、
　発光可能な光源部を有する照明部と、
　前記照明部を制御する照明制御部と、
　複数の画素を有する表示素子であって、前記複数の画素の状態に応じて前記照明部からの照明光を第１の方向に反射させて、スクリーンに向かう前記照明光であるＯＮ照明光によって表示画像を形成可能な表示素子と、
　前記複数の画素の前記状態を制御する表示制御部と、
　映像信号に基づき前記照明制御部及び前記表示制御部を制御する制御部と、
　前記複数の画素のうちのＯＮ状態を有する所定画素であるＯＮ画素によって前記照明部からの前記照明光が前記第１の方向に進行する時に、前記スクリーンに向かう前記照明光であるＯＮ照明光の強度を検出するＯＮ状態検出部と、
　を備える。

　第１の態様では、表示素子により構成される複数の画素（例えばＭ×Ｎ個の画素）のうちの所定画素（例えばｋ（０＜ｋ≦Ｍ×Ｎ）個の画素）がＯＮ状態である時に、その所定画素（ＯＮ画素）によって、照明部からの照明光を第１の方向（スクリーンに向かう方向）に向かう照明光（ＯＮ照明光）の強度を検出するＯＮ状態検出部を備えることを特徴とする。より具体的には、第１の態様では、複数の画素の全て又は一部の所定画素を例えばＯＮ状態に制御し、その制御が全て正しく動作している時に、ＯＮ状態検出部は、その制御に応じたＯＮ照明光の強度（期待値）を検出することができる。言い換えれば、ＯＮ状態検出部によって検出された強度がＯＮ照明光の強度（期待値）に合致しない時に、制御部は、表示画像に欠陥があることを検出又は認識することができる。前記表示画像の前記欠陥は、例えば所定画素の一部又は全てがＯＮ状態に固着されている、あるいは制御通りに動作していない、などが原因となる。

　第１態様に従属する第２の態様において、
　表示素子により構成される複数の画素（例えばＭ×Ｎ個の画素）のうちの所定画素（例えばｊ（０＜ｊ≦ｊ＋ｋ＝Ｍ×Ｎ）個の画素）がＯＦＦ状態である時に、その所定画素（ＯＦＦ画素）によって、照明部からの照明光を第１の方向（スクリーンに向かう方向）ではなく、第２の方向（スクリーンに向かわない方向）に進行又は反射させる。より具体的には、第２の態様では、複数の画素の全て又は一部の所定画素を例えばＯＦＦ状態に制御し、その制御が全て正しく動作している時に、ＯＮ状態検出部は、その制御に応じたＯＮ照明光の強度（期待値）を検出することができる。言い換えれば、ＯＮ状態検出部によって検出された強度がＯＮ照明光の強度（期待値）に合致しない時に、制御部は、表示画像に欠陥があることを検出又は認識することができる。前記表示画像の欠陥は、例えば所定画素の全て又は一部がＯＮ状態、またはＯＦＦ状態に固着されている、あるいは制御通りに動作していない、などが原因となる。

　第１の態様乃至第２の態様の何れかに従属する第３の態様において、前記照明部は、赤外線を放出可能であり、前記ＯＮ状態検出部は前記赤外線の強度を検出可能であってもよい。

　第１の態様乃至第３の態様の何れかに従属する第４の態様において、
　前記制御部は、前記複数の画素の全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミングであるＯＮ制御タイミングにおいて前記ＯＮ状態検出部によって検出された前記ＯＮ照明光の強度に基づき、表示画像が欠陥を有するか否かを判定してもよい。

　第４の態様では、表示素子を構成する複数の画素の全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミング（ＯＮ制御タイミング）において、その制御の全てが正しく動作している時に、ＯＮ状態検出部は、その制御に応じたＯＮ照明光の強度（期待値）を検出することができる。他方、複数の画素の一部又は全てがＯＮ状態に固着される時、あるいは、その制御の全て又は一部が正しく動作していない時に、ＯＮ状態検出部は、期待値に合致しないＯＮ照明光の強度を検出するので、制御部は、表示画像に欠陥があることを検出又は認識することができる。

　第４の態様に従属する第５の態様において、
　前記表示素子による前記表示画像を表示する周期であるフレームは、前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示可能な期間である表示期間と、前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示不可能な期間である非表示期間と、を含んでもよく、前記ＯＮ制御タイミングは、前記表示期間に対応してもよい。

　第２の態様に従属する第６の態様において、
　前記制御部は、前記複数の画素の全てがＯＦＦ状態に制御されるタイミングであるＯＦＦ制御タイミングにおいて前記ＯＮ状態検出部によって検出された前記ＯＮ照明光の強度に基づき、表示画像が欠陥を有するか否かを判定してもよい。

　第６の態様では、表示素子を構成する複数の画素の全てがＯＦＦ状態に制御されるタイミング（ＯＦＦ制御タイミング）において、その制御の全てが正しく動作している時に、ＯＮ状態検出部は、その制御に応じたＯＮ照明光の強度の期待値（例えば、ゼロ）を検出することができる。他方、複数の画素の全て又は一部がＯＮ状態に固着される時、あるいは、その制御の全て又は一部が正しく動作していない時に、ＯＮ状態検出部は、期待値に合致しないＯＮ照明光の強度を検出するので、制御部は、表示画像に欠陥があることを検出又は認識することができる。

　代替的に、第６の態様では、フレームの例えば表示期間Ｆａにおいて、表示素子を構成する複数の画素の全てをＯＦＦ状態に制御することができる。具体的には、表示画像（映像信号）のすべて（全画像又は全画面）が黒である表示タイミングに、或いは、検出又は判定のタイミングだけ表示画像（映像信号）の全て（全画像又は全画面）を黒に強制的に制御する表示タイミングに、その制御の全てが正しく動作している時に、照明部からの照明光は、第２の方向（スクリーンに向かわない方向）に向かうので、例えば運転者は、非表示期間に表示画像の虚像を視認しない。従って、例えば運転者に気付かれることなく、制御部は、表示画像が欠陥を有するか否かを判定することができる。

　第６の態様に従属する第７の態様において、
　前記表示素子による前記表示画像を表示する周期であるフレームは、前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示可能な期間である表示期間と、前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示不可能な期間である非表示期間と、を含んでもよく、前記ＯＦＦ制御タイミングは、前記非表示期間に対応してもよい。

　第３の態様に従属する第８の態様において、前記制御部は、前記複数の画素の全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミングであるＯＮ制御タイミングにおいて前記ＯＮ状態検出部によって検出された前記赤外線の強度に基づき、前記複数の画素のうちのＯＮ状態に固着された欠陥画素を前記表示素子が有するか否かを判定してもよい。従って制御部は、赤外線を利用して、例えば表示画像の輝度、明度、及び表示期間の割合に関わらず、表示画像が欠陥を有するか否かを判定することができる。

　第８の態様では、表示素子を構成する複数の画素の全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミング（ＯＮ制御タイミング）において、その制御の全てが正しく動作している時に、ＯＮ状態検出部は、その制御に応じた赤外線の強度（期待値）を検出することができる。他方、複数の画素の一部又は全てがＯＮ状態に固着される時、あるいは、その制御の全て又は一部が正しく動作していない時に、ＯＮ状態検出部は、期待値に合致しない赤外線の強度を検出するので、制御部は、表示画像に欠陥があることを検出又は認識することができる。

　第８の態様に従属する第９の態様において、
　前記表示素子による前記表示画像を表示する周期であるフレームは、前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示可能な期間である表示期間と、前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示不可能な期間である非表示期間と、を含んでもよく、前記ＯＮ制御タイミングは、前記表示期間に対応してもよい。

　第４の態様乃至第９の態様の何れか１つの態様に従属する第１０の態様において、
　前記表示画像が欠陥を有する時に、前記制御部は、前記照明部の輝度または明度を減少させてもよい。

　第１０の態様では、表示画像が欠陥を有する時に、制御部は、照明部の輝度または明度を減少させるので、例えば運転者に、正常でない表示画像の虚像を視認させ難い。第１０の態様の好ましい態様において、制御部は、照明部を消灯させるので、例えば運転者に、正常でない表示画像の虚像を視認させることはない。或いは、第１０の態様では、表示画像が欠陥を有する時に、制御部は、照明部の消灯を含む照明部の輝度又は明度を減少させるので、正常でない表示画像の表示を抑制又は省略し、消費電力を軽減させることができる。

　第４の態様乃至第１０の態様の何れか１つの態様に従属する第１１の態様において、
　前記表示画像が欠陥を有する時に、前記制御部は、故障の報知を実行してもよい。

　第１１の態様では、表示画像が欠陥を有する時に、制御部は、故障の報知を実行するので、例えば運転者に、表示素子の故障を認識させることができる。

　当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。

本発明に従う表示装置の１つの用途の説明図である。図１のヘッドアップディスプレイ装置の表示機構の説明図である。本発明に従う表示装置の構成例を示す図である。図２の表示画像を表示する周期であるフレームの説明図である。図２の表示素子３０及び照明部１０の駆動方法の説明図である。図２の検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）の検出値（期待値）及び表示素子３０の制御方法（第１の実施形態）の説明図である。図２の検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）の検出値（期待値）及び表示素子３０の制御方法（第２の実施形態）の説明図である。図２の検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）の検出値（期待値）及び表示素子３０の制御方法（第３の実施形態）の説明図である。図２の検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）の検出値（期待値）及び表示素子３０の制御方法（第４の実施形態）の説明図である。図３の表示装置の概略動作例を表すフローチャートである。

　以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。

　図１は、本発明に従う表示装置の１つの用途の説明図である。図１の例において、表示装置として、例えばヘッドアップディスプレイ装置１００が示され、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、例えば自動車である車両に適している。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、車両のダッシュボード内に設けられ、表示画像Ｍ（図２参照）を表す表示光Ｌをウインドシールド２００で反射させることにより、運転者２５０等の乗員は、例えば車両情報（具体的には、車速（実際の速度）、法定速度、進行方向（広義には、ナビゲーション情報））を表す表示画像Ｍの虚像Ｖを視認することができる。

　図２は、図１のヘッドアップディスプレイ装置１００の表示機構の説明図である。図２の例において、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、例えば、照明部１０と、照明光学系２０と、表示素子３０と、検出部ＰＤ２と、投射光学系５０と、スクリーン６０と、平面ミラー７０と、凹面ミラー７５と、表示画像Ｍが出射する窓部８１を有するハウジング８０と、を備えている。好ましくは、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、検出部ＰＤ１を更に備えることができる。なお、本発明は、図２の例に限定されるものではなく、例えばヘッドアップディスプレイ装置１００である表示装置は、本発明の目的及び精神に従って必要な構成要素だけを備えていればよい。

　図２の照明部１０は、発光可能な光源部１１（図３参照）を有し、例えば、光源部１１を実装する回路基板（図示せず）と、反射透過光学部（図示せず）と、輝度ムラ低減光学部（図示せず）と、を更に有することができる。光源部１１は、例えば赤色光を発する発光ダイオード１１ｒ（広義には、第１の発光素子）と、例えば緑色光を発する発光ダイオード１１ｇ（広義には、第２の発光素子）と、例えば青色光を発する発光ダイオード１１ｂ（広義には、第３の発光素子）と、を備えている（図３参照）。

　図２の照明光学系２０は、例えば凹状のレンズ等で構成され、照明部１０から出射された照明光Ｃを表示素子３０の大きさに調整することができる。図２の表示素子３０は、例えば、可動式の複数のマイクロミラーを備えたＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）
であり、複数のマイクロミラーの各々は、表示制御部９２（図３参照）によって個別に制御される。マイクロミラーがＯＮである時に、マイクロミラーは、ヒンジ（図示せず）を支点に例えば＋１２度傾斜し、照明光学系２０から出射された照明光Ｃを投射光学系５０方向（第１の方向）に反射することができる。マイクロミラーがＯＦＦである時に、マイクロミラーは、ヒンジを支点に例えば－１２度傾斜し、照明光Ｃを投射光学系５０方向（第１の方向）に反射することができない。

　検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）は、表示素子３０で反射された照明光Ｃが投射光学系５０に向かう方向（第１の方向）に備えられ、投射光学系５０（広義には、スクリーン６０）に向かう照明光（ＯＮ照明光）の強度を検出することができる。図２の検出部ＰＤ２の位置は、簡略化又は概念的に図示されており、ハウジング８０内の正確な配置を表すものではない。言い換えれば、検出部ＰＤ２の位置は、図２の例に限定されるものではなく、検出部ＰＤ２は、図１の運転者２５０に視認されないように、マイクロミラーがＯＮ状態である時の照明光（ＯＮ照明光）を検出できるように配置されていればよい。

　マイクロミラーがＯＦＦである時に、照明光学系２０から出射された照明光Ｃは、投射光学系５０方向（第１方向）と異なる方向（第２方向）に進行し又は反射される。

　なお、マイクロミラーがＯＦＦである時に第２の方向に進行する照明光（ＯＦＦ照明光）が投射光学系５０に入らないように、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、光吸収部材４１（例えば黒板）を備えることができる。図２の光吸収部材４１の位置は、簡略化又は概念的に図示されており、ハウジング８０内の正確な配置を表すものではない。言い換えれば、光吸収部材４１の位置は、図２の例に限定されるものではなく、図１の運転者２５０に視認されないように、マイクロミラーがＯＦＦ照明光を吸収できるように配置されていればよい。

　表示素子３０を構成する複数の画素（典型的には、ＤＭＤを構成する複数のミラー）のうちの所定画素（所定ミラー）がＯＮ状態である時に、その所定画素（ＯＮ画素又はＯＮミラー）は、照明部１０からの照明光Ｃを第１の方向（スクリーン６０に向かう方向）に進行又は反射させるという性質に鑑み、本発明者らは、表示装置内に検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）を配置した。なお、好ましくは、検出部ＰＤ２は、表示装置のハウジング８０内に配置され、そのハウジング８０の１例は、例えば、照明部１０及び表示素子３０のうちの少なくとも１つだけを更に格納してもよい。

　ヘッドアップディスプレイ装置１００（広義には、表示装置）の具体的な制御例（例えば第１の実施形態、第２の実施形態及び第４の実施形態）は後述するが、複数のミラーの例えば全て又は一部を例えばＯＮ状態に制御し、検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）は、その制御に応じたＯＮ照明光（スクリーン６０に向かう照明光）の強度を検出することができる。言い換えれば、検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）は、表示画像ＭのＯＮ照明光の強度を検出している。検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）によって検出された強度がＯＮ照明光の強度の期待値に合致しない時に、制御部９０（図３参照）は、表示画像Ｍに欠陥があることを検出又は認識することができる。

　また、表示素子３０を構成する複数の画素（典型的には、ＤＭＤを構成する複数のミラー）のうちの所定画素（所定ミラー）がＯＦＦ状態である時に、その所定画素（ＯＦＦ画素又はＯＦＦミラー）は、照明部１０からの照明光Ｃを第１の方向（スクリーン６０に向かう方向）ではなく、第２方向（スクリーン６０に向かわない方向）に進行又は反射させる。

　ヘッドアップディスプレイ装置１００の別の制御例（例えば第３の実施形態）は後述するが、複数のミラーの例えば全てを例えばＯＦＦ状態に制御し、検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）は、その制御に応じたＯＮ照明光（スクリーン６０に向かう照明光）の強度を検出することができる。言い換えれば、検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）は、前記複数のミラーの制御が正しく制御されている時には検出されないＯＮ照明光の強度を検出している。検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）によって検出された強度がＯＮ照明光の強度の期待値に合致しない時に、制御部９０（図３参照）は、表示画像Ｍに欠陥があることを検出又は認識することができる。

　図２の検出部ＰＤ１は、照明部１０の光源部１１の出力強度を検出することができる光強度検出部である。なお、検出部ＰＤ１は、例えば、光源部１１の温度を更に検出することができる光強度及び光源温度検出部であってもよい。制御部９０は、スクリーン６０に表示される表示画像Ｍに要求される輝度と実際の照明部１０の発光輝度（出力強度）とのずれを適宜の手法（光源温度での補正手法も含む）で補正することができる。しかしながら、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、検出部ＰＤ１を備えなくてもよく、表示画像Ｍに要求される輝度が厳密に管理されなくてもよい。あるいは検出部ＰＤ１を備えず、検出部ＰＤ２によって表示画像Ｍに要求される輝度を管理してもよい。図２の投射光学系５０は、例えば凹レンズ又は凸レンズ等で構成され、表示素子３０から投影された表示画像Ｍの表示光Ｌをスクリーン６０に効率よく照射することができる。図２のスクリーン６０は、例えば拡散板、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ等で構成され、投射光学系５０からの表示光Ｌをスクリーン６０の下面で受光し、スクリーン６０の上面に表示画像Ｍを表示することができる。

　図２の平面ミラー７０は、スクリーン６０に表示された表示画像Ｍを凹面ミラー７５に向かって反射させることができる。図２の凹面ミラー７５は、例えば凹面鏡等であり、平面ミラー７０からの表示光Ｌを凹面で反射させ、反射光は、窓部８１に向かって出射する。このような表示機構を介して表示光Ｌは、図１の運転者２５０に到達し、運転者２５０によって認識される虚像Ｖは、スクリーン６０に表示された表示画像Ｍが拡大された大きさを有する。

　図２のハウジング８０の材料は、例えば硬質樹脂等であり、ハウジング８０の上方に所定の大きさの窓部８１が設けられている。図２の窓部８１の材料は、例えばアクリル等の透光性樹脂であり、窓部８１の形状は、例えば湾曲形状である。窓部８１は、凹面ミラー７５からの表示光Ｌを透過させることができる。

　図３は、本発明に従う表示装置の構成例を示す。図１において、表示装置は、ヘッドアップディスプレイ装置１００として示され、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、例えば図３の制御部９０、照明制御部９１及び表示制御部９２によって制御される。図３の例において、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）は、映像信号３００を生成し、制御部９０は、例えばＬＶＤＳ（Low Voltage Differential Signal）方式の通信で映像信号３００を入力することができる。制御部９０は、典型的には、例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）で構成されるが、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、マイクロコンピュータ等で構成されてもよい。また、制御部９０、照明制御部９１及び表示制御部９２は、例えば統合ＩＣで構成されてもよい。

　図３の制御部９０は、映像信号３００の要求する光の輝度と発光タイミングで照明部１０を制御するための照明制御データＤ１を照明制御部９１に出力するとともに、映像信号３００の要求する表示画像Ｍを表示素子３０で形成するための表示制御データＤ２を表示制御部９２に出力することができる。表示画像Ｍを表示する周期であるフレームＦは、複数の時間に分割されたサブフレームＳＦにより構成され（図５参照）、図３の照明制御部９１は、サブフレームＳＦ毎に異なる色の発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂを照明制御データＤ１の要求する光強度とタイミングで高速に順次切替えさせるフィールドシーケンシャル駆動方式により照明部１０を制御することができる。

　図３の表示制御部９２は、表示制御データＤ２に基づき、表示素子３０の個々のマイクロミラーを例えばＰＷＭ方式により、ＯＮ／ＯＦＦ制御し、照明部１０の出射する照明光Ｃをスクリーン６０の方向へ反射させる時に、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂを基本色として利用し、加法混色又はフルカラーで表示画像Ｍを表現することができる。図３の検出部ＰＤ２及びＰＤ１の各々は、例えばフォトダイオードであるセンサと、アナログデータをデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換器と、を含み、検出部ＰＤ２は、検出部ＰＤ２に到達した照明光Ｃの出力強度データを制御部９０に出力することができ、検出部ＰＤ１は、光源部１１の出力強度データを制御部９０に出力することができる。検出部ＰＤ１は、典型的には、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂ毎に設けられる３つの光強度検出センサで構成されるが、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂのうち異なる色の光強度を１つの光強度検出センサで検出するように構成されてもよい。例えば検出部ＰＤ２は、１つの発光ダイオード（例えば発光ダイオード１１ｒや発光ダイオード１１ｂ）用に設けられ、センサは、典型的には、１つの光強度検出センサ（具体的には、フォトダイオード）で構成される。

　図４は、図２の表示画像を表示する周期であるフレームＦの説明図である。フレームＦは、表示素子３０の個々のマイクロミラーが通常駆動する表示期間Ｆａと、非表示期間駆動する非表示期間Ｆｂと、を備える。フレームＦ内に占める表示期間Ｆａの割合は、例えば５０［％］であるが、これに限定されず、例えば７０［％］又は１００［％］に設定されてもよい。フレームＦ内に占める表示期間Ｆａの割合は、一定でもよく、要求輝度に応じて決定されてもよい。表示期間Ｆａは、照明部１０からの照明光Ｃをスクリーン６０に向けて表示画像Ｍとして投影する期間である。非表示期間Ｆｂは、照明部１０が消灯する（例えば３つの発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂのすべてが消灯する）期間である（図５（Ｄ）乃至図５（Ｆ）参照）。

　但し、例えば図８の第３の実施形態で後述するように、非表示期間Ｆｂは、表示素子３０が正常に動作している状態で表示素子３０を構成する複数の画素（複数のマイクロミラー）の全てがＯＦＦ状態に制御される時に例えば１つの発光ダイオード１１ｂだけが点灯するタイミングを有することができる。言い換えれば、表示素子３０が正常に動作している状態で複数のマイクロミラーの全てがＯＦＦ状態に実際に設定されている時に運転者２５０は、非表示期間Ｆｂ内の前記タイミングで青色光を認識しない、言い換えれば、非表示期間Ｆｂ内の前記タイミングで表示画像Ｍは視認されない。もし、表示素子３０が正常に動作せず表示素子３０を構成する複数の画素（複数のマイクロミラー）の全て、又は一部がＯＮ状態に制御される時に、運転者２５０は非表示期間Ｆｂに想定しない表示画像Ｍを視認する可能性がある。そのため、前記タイミングで点灯する発光ダイオードは、３つの発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの内、比視感度が最も低い青色の発光ダイオード１１ｂであることが望ましい。

　図５（Ａ）乃至図５（Ｃ）の表示期間内オン駆動期間Ｆａｐは、表示期間Ｆａ内でマイクロミラーがＯＮする期間であり、表示期間内オフ駆動期間Ｆａｑは、表示期間Ｆａ内でマイクロミラーがＯＦＦする期間である。非表示期間内オン駆動期間Ｆｂｐは、非表示期間Ｆｂ内でマイクロミラーがＯＮする期間であり、非表示期間内オフ駆動期間Ｆｂｑは、非表示期間Ｆｂ内でマイクロミラーがＯＦＦする期間である。マイクロミラーを駆動する時に、マイクロミラーの固着を防止するために、好ましくは、表示期間内オン駆動期間Ｆａｐと非表示期間内オン駆動期間Ｆｂｐとの和（総オン駆動期間Ｆｐ）と、表示期間内オフ駆動期間Ｆａｑと非表示期間内オフ駆動期間Ｆｂｑとの和（総オフ駆動期間Ｆｑ）とが略均等になるように、制御部９０は、非表示期間内オン駆動期間Ｆｂｐと非表示期間内オフ駆動期間Ｆｂｑとを調整する。

　図５は、図３の表示素子３０及び照明部１０の駆動方法の説明図である。図５（Ａ）乃至図５（Ｃ）に示すように、フレームＦにおいて、表示素子３０は、例えば緑色を単色で表示する単色ミラーＥａ、赤色と緑色の混色を表示する混色ミラーＥｂ、何も表示しない消灯ミラーＥｃを含むことができる。単色ミラーＥａは、図５（Ａ）に示すように、表示制御データＤ２に基づき、表示期間Ｆａにおいては発光ダイオード１１ｇの点灯タイミング（図５（Ｅ）参照）でＯＮされ、非表示期間ＦｂにおいてはフレームＦ内のＯＮする期間の和である総オン駆動期間Ｆｐが、フレームＦの略半分になるように、制御部９０が非表示期間Ｆｂにおける非表示期間内オン駆動期間Ｆｂｐと非表示期間内オフ駆動期間Ｆｂｑとを調整することができる。

　制御部９０は、図５（Ｂ）に示す混色ミラーＥｂのように、非表示期間Ｆｂ内におけるＯＮとＯＦＦとを、非表示期間内オン駆動期間Ｆｂｐと非表示期間内オフ駆動期間Ｆｂｑとに即した周期で繰り返すことで、総オン駆動期間Ｆｐと総オフ駆動期間Ｆｑとが略均等になるように、調整することができる。また、図５（Ｃ）に示すように、消灯ミラーＥｃは、表示期間Ｆａに渡ってオフ駆動であるため、非表示期間駆動は、非表示期間Ｆｂに渡ってＯＮすることができる。

　（第１の実施形態）
　図６は、図２の検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）の検出値（期待値）及び表示素子３０の制御方法の説明図である。図６（Ａ）乃至図６（Ｃ）に示すように、フレームＦの表示期間Ｆａにおいて、表示素子３０は、例えば赤色を単色で表示するミラー１、赤色と緑色と青色の混色（白色）を表示するミラー２、何も表示しないミラー３を含むことができる。図６に示すように、フレームＦの表示期間Ｆａにおいて、表示素子３０を構成する複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミング（ＯＮ制御タイミング）において、検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）は、投射光学系５０（広義には、スクリーン６０）に向かう照明光（ＯＮ照明光）の強度を検出することができる。

　具体的には、図６（Ｄ）に示すように、第１の実施形態において、検出部ＰＤ２は、ＯＮ制御タイミングの始点からＯＮ照明光の強度の積分を開始し、ＯＮ制御タイミングの終点までＯＮ照明光の強度の積分を継続し、その積分が終了した時点でその値（積分値）を制御部９０に出力する。なお、制御部９０は、典型的には、ＯＮ照明光の強度の積分を開始するＯＮ制御タイミングの始点で検出部ＰＤ２に積分値（前回の積分値）をリセットさせるが、制御部９０は、ＯＮ制御タイミングの始点までに検出部ＰＤ２に積分値（前回の積分値）をリセットさせていればよい。図６（Ｄ）の例では、複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の各々がＯＮ状態に固着しておらず、かつ複数のミラー全ての制御が全て正しく動作している時、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力された積分値は、積分値の期待値と一致している。なお、積分値の期待値は、ＯＮ制御タイミングの始点から終点までの期間の長さ及びＯＮ制御タイミングで点灯される例えば光源部１１の制御値（具体的には、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂをＰＷＭ駆動するＤｕｔｙ比、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂをＰＡＭ駆動する電流値等）に依存する。

　図６（Ａ）及び図６（Ｂ）では、ミラー１及びミラー２がＯＮ状態である時に、ミラー１及びミラー２の各々が積分値を増加させている。仮に、ミラー１がＯＮ状態に固着する状況では、ミラー１が照明光Ｃを常に検出部ＰＤ２に向かわせるので、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力される積分値は、期待値よりも高い積分値となってしまう。図６（Ｄ）の例では、期待値よりも高い積分値が正常範囲の上限又は閾値Ｔｈ１に設定され、ある程度の個数のミラーがＯＮ状態に固着される状況であっても、その固着は許容されている。
制御部９０は、積分値が閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定して、表示画像Ｍの欠陥が存在するか否かを判定することができる。もっとも、固着が許容されるミラーの総数は、正常でない表示画像Ｍの虚像Ｖが運転者２５０の運転に影響を与えない範囲内に設定することができる。

　なお、仮に、ミラー１がＯＮ状態に固着する状況では、ＯＮ制御タイミングにおいて赤色光だけでなく緑色光及び青色光もスクリーン６０に向うので、運転者２５０は、赤色に制御されるミラー１（画素）を白色（広義には輝点）として認識してしまう。仮に、ミラー３もＯＮ状態に固着する状況では、ＯＮ制御タイミングにおいて黒色（黒点）に制御されるミラー３（画素）は、運転者２５０に白色（輝点）として認識されてしまう。従って、ＯＮ状態に固着するミラーの総数が多い程に、表示画像中の白色（輝点）部分の面積は、大きくなってしまう。仮に、複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の全てがＯＮ状態に固着する状況では、表示画像Ｍの全てが白色となってしまう。

　図６（Ｄ）に示されるＯＮ光強度積分値は、検出部ＰＤ２によって検出される積分値を当業者が分かり易く理解できるよう簡略化又は誇張されており、図６の例に限定されるものではない。

　図６の例において、検出部ＰＤ２は、ＯＮ制御タイミングの始点から終点までの積分値を検出しているが、検出部ＰＤ２は、ＯＮ制御タイミングの一部に対応する積分値だけを検出してもよい。この場合、積分値の期待値は、ＯＮ制御タイミング内の積分期間に応じて決定され、この期待値よりも高い積分値が正常範囲の上限又は閾値Ｔｈ１に設定される。制御部９０は、ＯＮ制御タイミングの一部に対応する積分値及び閾値Ｔｈ１に基づき表示画像Ｍが欠陥を有するか否かを判定してもよい（第１の実施形態の第１の変形例）。

　図６の例において、表示素子３０を構成する複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミング（ＯＮ制御タイミング）は、表示期間Ｆａの一部である連続期間である。しかしながら、その連続期間は、分散されていてもよい。この場合、制御部９０は、分散された複数の積分値の合計が閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定することができる（第１の実施形態の第２の変形例）。

　（第２の実施形態）
　図７は、図２の検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）の検出値（期待値）及び表示素子３０の制御方法の説明図である。図７（Ａ）乃至図７（Ｃ）に示すように、フレームＦの表示期間Ｆａ、及び非表示期間Ｆｂにおいて、表示素子３０は、例えば赤色を単色で表示するミラー１、赤色と緑色と青色の混色（白色）を表示するミラー２、何も表示しないミラー３を含むことができる。図７に示すように、フレームＦの表示期間Ｆａ、及び非表示期間Ｆｂにおいて、表示素子３０を構成する複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の画素がＯＮ状態である時に、その所定画素（ＯＮ画素）は、照明部からの照明光を第１の方向（スクリーンに向かう方向）に進行又は反射させ、表示素子３０を構成する複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の画素がＯＦＦ状態である時に、その所定画素（ＯＦＦ画素）は、照明部からの照明光を第１の方向（スクリーンに向かう方向）ではなく、第２の方向（スクリーンに向かわない方向）に進行又は反射させる。

　具体的には、図７（Ｄ）に示すように、第２の実施形態において、検出部ＰＤ２は、ＯＮ制御タイミングの始点からＯＮ照明光の強度の積分を開始し、ＯＮ制御タイミングの終点までＯＮ照明光の強度の積分を継続し、その積分が終了した時点でその値（積分値）を制御部９０に出力する。なお、制御部９０は、典型的には、ＯＮ照明光の強度の積分を開始するＯＮ制御タイミングの始点で検出部ＰＤ２に積分値（前回の積分値）をリセットさせるが、制御部９０は、ＯＮ制御タイミングの始点までに検出部ＰＤ２に積分値（前回の積分値）をリセットさせていればよい。図７（Ｄ）の例では、複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の各々がＯＮ状態、又はＯＦＦ状態に固着しておらず、かつ複数のミラー全ての制御が全て正しく動作している時、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力された積分値は、積分値の期待値と一致している。なお、積分値の期待値は、ＯＮ制御タイミングの始点から終点までの期間の長さ及びＯＮ制御タイミングで点灯される例えば光源部１１の制御値（具体的には、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂをＰＷＭ駆動するＤｕｔｙ比、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂをＰＡＭ駆動する電流値等）に依存する。

　図７（Ａ）及び図７（Ｂ）では、ミラー１及びミラー２がＯＮ状態である時に、ミラー１及びミラー２の各々が積分値を増加させている。仮に、ミラー１がＯＮ状態に固着する状況では、ミラー１が照明光Ｃを常に検出部ＰＤ２に向かわせるので、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力される積分値は、期待値よりも高い積分値となってしまう。または、仮に、ミラー１がＯＦＦ状態に固着する状況では、ミラー１が照明光Ｃを常に第２の方向（スクリーンに向かわない方向）に向かわせるので、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力される積分値は、期待値よりも低い積分値となってしまう。あるいは、複数のミラー全て又は一部が制御通りに正しく動作していない時に、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力される積分値は、期待値よりも高い積分値、又は期待値よりも低い積分値となりうる。図７（Ｄ）の例では、期待値よりも高い積分値が正常範囲の上限又は閾値Ｔｈ１に設定され、低い積分値が正常範囲の下限又は閾値Ｔｈ２に設定される。制御部９０は、積分値が閾値Ｔｈ１以上であるか否か、及び閾値Ｔｈ２以下であるかを判定して、表示画像Ｍの欠陥が存在するか否かを判定することができる。ある程度の個数のミラーがＯＮ状態、またはＯＦＦ状態に固着される状況であっても、その固着は許容されているが、固着が許容されるミラーの総数は、正常でない表示画像Ｍの虚像Ｖが運転者２５０の運転に影響を与えない範囲内に設定することができる。

　なお、仮に、ミラー１がＯＮ状態に固着する状況では、ＯＮ制御タイミングにおいて赤色光だけでなく緑色光及び青色光もスクリーン６０に向うので、運転者２５０は、赤色に制御されるミラー１（画素）を白色（広義には輝点）として認識してしまう。仮に、ミラー３もＯＮ状態に固着する状況では、ＯＮ制御タイミングにおいて黒色（黒点）に制御されるミラー３（画素）は、運転者２５０に白色（輝点）として認識されてしまう。従って、ＯＮ状態に固着するミラーの総数が多い程に、表示画像中の白色（輝点）部分の面積は、大きくなってしまう。仮に、複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の全てがＯＮ状態に固着する状況では、表示画像Ｍの全てが白色となってしまう。または、仮に、ミラー１がＯＦＦ状態に固着する状況では、ＯＮ制御タイミングにおいて赤色光だけでなく緑色光及び青色光もスクリーン６０とは異なる方向に向うので、運転者２５０は、赤色に制御されるミラー１（画素）を黒色（広義には黒点）として認識してしまう。仮に、ミラー２もＯＦＦ状態に固着する状況では、ＯＮ制御タイミングにおいて黒色（黒点）に制御されるミラー２（画素）は、運転者２５０に黒色（黒点）として認識されてしまう。従って、ＯＦＦ状態に固着するミラーの総数が多い程に、表示画像中の黒色（黒点）部分の面積は、大きくなってしまう。仮に、複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の全てがＯＦＦ状態に固着する状況では、表示画像Ｍの全てが黒色となってしまう。あるいは、複数のミラー全て又は一部が制御通りに正しく動作していない時に、ＯＮ制御タイミングにおいて運転者２５０は、意図しない表示画像を視認することになってしまう。

　図７（Ｄ）に示されるＯＮ光強度積分値は、検出部ＰＤ２によって検出される積分値を当業者が分かり易く理解できるよう簡略化又は誇張されており、図７の例に限定されるものではない。

　図７の例において、検出部ＰＤ２は、ＯＮ制御タイミングの始点から終点までの積分値を検出しているが、検出部ＰＤ２は、ＯＮ制御タイミングの一部に対応する積分値だけを検出してもよい。この場合、積分値の期待値は、ＯＮ制御タイミング内の積分期間に応じて決定され、この期待値よりも高い積分値が正常範囲の上限又は閾値Ｔｈ１、この期待値より低い積分値が正常範囲の下限又は閾値Ｔｈ２、に設定される。制御部９０は、ＯＮ制御タイミングの一部に対応する積分値及び閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２に基づき表示画像Ｍが欠陥を有するか否かを判定してもよい（第２の実施形態の第１の変形例）。

　図７の例において、表示素子３０を構成する複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミング（ＯＮ制御タイミング）は、表示期間Ｆａの一部である連続期間である。しかしながら、その連続期間は、分散されていてもよい。この場合、制御部９０は、分散された複数の積分値の合計が閾値Ｔｈ１以上、又は閾値Ｔｈ２以下であるか否かを判定することができる（第２の実施形態の第２の変形例）。

　（第３の実施形態）
　図８は、図２の検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）の検出値（期待値）及び表示素子３０の制御方法の説明図である。図８（Ａ）乃至図８（Ｄ）に示すように、フレームＦの表示期間Ｆａにおいて、表示素子３０は、例えば赤色を単色で表示するミラー１、赤色と緑色と青色の混色（白色）を表示するミラー２、何も表示しないミラー３、青色を単色で表示するミラー４を含むことができる。図８に示すように、フレームＦの非表示期間Ｆｂにおいて、表示素子３０を構成する複数のミラー（ミラー１、ミラー２、ミラー３及びミラー４を含む）の全てがＯＦＦ状態に制御されるタイミング（ＯＦＦ制御タイミング）において、検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）は、投射光学系５０（広義には、スクリーン６０）に向かう照明光（ＯＮ照明光）のうち例えば青色光（例えば１つの発光ダイオード１１ｂだけの点灯）の強度を検出することができる。

　具体的には、図８（Ｅ）に示すように、第３の実施形態において、検出部ＰＤ２は、ＯＦＦ制御タイミングの始点からＯＮ照明光の強度の積分を開始し、ＯＦＦ制御タイミングの終点までＯＮ照明光の強度の積分を継続し、その積分が終了した時点でその値（積分値）を制御部９０に出力する。なお、制御部９０は、典型的には、ＯＮ照明光の強度の積分を開始するＯＦＦ制御タイミングの始点で検出部ＰＤ２に積分値（前回の積分値）をリセットさせるが、制御部９０は、ＯＦＦ制御タイミングの始点までに検出部ＰＤ２に積分値（前回の積分値）をリセットさせていればよい。図８（Ｅ）の例では、複数のミラー（ミラー１、ミラー２、ミラー３及びミラー４を含む）の各々がＯＮ状態に固着しておらず、かつ複数のミラー全ての制御が全て正しく動作している時、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力された積分値は、積分値の期待値（ゼロ）と一致している。なお、積分値の期待値は、ＯＦＦ制御タイミングの始点から終点までの期間の長さ及びＯＦＦ制御タイミングで点灯される例えば光源部１１の制御値（具体的には、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂをＰＷＭ駆動するＤｕｔｙ比、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂをＰＡＭ駆動する電流値等）に依存する。

　図８（Ａ）乃至図８（Ｄ）では、ミラー１、ミラー２、ミラー３及びミラー４がＯＦＦ状態である時に、ミラー１、ミラー２、ミラー３及びミラー４の各々は積分値を増加させない。仮に、ミラー４がＯＮ状態に固着する状況では、ミラー４が照明光Ｃを常に検出部ＰＤ２に向かわせるので、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力される積分値は、期待値（ゼロ）よりも高い積分値となってしまう。図８（Ｅ）の例では、期待値よりも高い積分値が正常範囲の上限又は閾値Ｔｈに設定され、ある程度の個数のミラーがＯＮ状態に固着される状況であっても、その固着は許容されている。制御部９０は、積分値が閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定して、ＯＮ状態側の固着が存在するか否かを判定することができる。もっとも、固着が許容されるミラーの総数は、正常でない表示画像Ｍの虚像Ｖが運転者２５０の運転に影響を与えない範囲内に設定することができる。

　なお、仮に、ミラー４がＯＮ状態に固着する状況では、ＯＮ制御タイミングにおいて青色光だけでなく赤色光及び緑色光もスクリーン６０に向うので、運転者２５０は、青色に制御されるミラー４（画素）を白色（広義には輝点）として認識してしまう。仮に、ミラー３もＯＮ状態に固着する状況では、ＯＮ制御タイミングにおいて黒色（黒点）に制御されるミラー３（画素）は、運転者２５０に白色（輝点）として認識されてしまう。従って、ＯＮ状態に固着するミラーの総数が多い程に、表示画像中の白色（輝点）部分の面積は、大きくなってしまう。仮に、複数のミラー（ミラー１、ミラー２、ミラー３及びミラー４を含む）の全てがＯＮ状態に固着する状況では、表示画像Ｍの全てが白色となってしまう。

　図８（Ｅ）に示されるＯＮ光強度積分値は、検出部ＰＤ２によって検出される積分値を当業者が分かり易く理解できるよう簡略化又は誇張されており、図８の例に限定されるものではない。

　図８の例において、検出部ＰＤ２は、ＯＦＦ制御タイミングの始点から終点までの積分値を検出しているが、検出部ＰＤ２は、ＯＦＦ制御タイミングの一部に対応する積分値だけを検出してもよい。この場合、積分値の期待値は、ＯＦＦ制御タイミング内の積分期間に応じて決定され、この期待値よりも高い積分値が正常範囲の上限又は閾値Ｔｈに設定される。制御部９０は、ＯＦＦ制御タイミングの一部に対応する積分値及び閾値Ｔｈに基づき表示画像Ｍが欠陥を有するか否かを判定してもよい（第３の実施形態の第１の変形例）。

　図８の例において、表示素子３０を構成する複数のミラー（ミラー１、ミラー２、ミラー３及びミラー４を含む）の全てがＯＦＦ状態に制御されるタイミング（ＯＦＦ制御タイミング）は、非表示期間Ｆｂの一部である連続期間である。しかしながら、その連続期間は、分散されていてもよい。この場合、制御部９０は、分散された複数の積分値の合計が閾値Ｔｈ以上であるか否かを判定することができる（第３の実施形態の第２の変形例）。

　（第４の実施形態）
　図９は、図２の検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）の検出値（期待値）及び表示素子３０の制御方法の説明図である。図９に示すように、フレームＦの表示期間Ｆａに対応する、表示素子３０を構成する複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミング（ＯＮ制御タイミング）において、検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）は、投射光学系５０（広義には、スクリーン６０）に向かう赤外線の強度を検出することができる。即ち、第４の実施形態において、照明部１０は、赤外線を放出可能である。ヘッドアップディスプレイ装置１００は、典型的には、第１乃至第３の実施形態の何れか１つ及び第４の実施形態を実行することができるが、第４の実施形態だけを実行してもよい。

　なお、複数のミラーの全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミング（ＯＮ制御タイミング）において、赤外線は、最終的には運転者２５０に到達するが、運転者２５０は、赤外線を認識しない。言い換えれば、赤外線を利用した固着の有無の検出又は判定は、運転者２５０の運転に影響を与えない。そのため、光源部１１の制御値（具体的には、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂをＰＷＭ駆動するＤｕｔｙ比、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂをＰＡＭ駆動する電流値等）に依存せず、赤外線の強度は常に一定に保つことが出来る。

　具体的には、照明部１０は、発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂだけでなく、図示せぬ例えば赤外線ダイオードも含むことができる。この場合、照明光Ｃは、可視光だけでなく、運転者２５０に認識されない赤外線も含むことができる。また、検出部ＰＤ２（ＯＮ状態検出部）は、可視光（例えば第１の実施形態の赤色光、青色光、緑色光）だけでなく、赤外線も検出できるようなフォトダイオードで構成することができる。

　図９（Ｄ）に示すように、第４の実施形態において、検出部ＰＤ２は、ＯＮ制御タイミングの始点から赤外線の強度の積分を開始し、ＯＮ制御タイミングの終点まで赤外線の強度の積分を継続し、その積分が終了した時点でその値（積分値）を制御部９０に出力する。図９（Ｄ）の例では、複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の全ての制御が全て正しく動作し、言い換えれば、複数のミラーの全てがＯＮ状態に固着しておらず、検出部ＰＤ２は、積分値の期待値と一致している。

　図９（Ａ）乃至図９（Ｃ）では、ミラー１、及びミラー２がＯＮ状態である時に、ミラー１、及びミラー２の各々が積分値を増加させている。仮に、ミラー１がＯＮ状態に固着する状況では、ミラー１が赤外線を検出部ＰＤ２に向かわせるので、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力される積分値は、期待値よりも高い積分値となってしまう。言い換えれば、ＯＮ状態に固着するミラーの総数が多い程に、検出部ＰＤ２から制御部９０に出力される積分値は、高くなる。図９（Ｄ）の例では、期待値よりも高い積分値が正常範囲の上限又は閾値Ｔｈ１に設定され、期待値よりも低い積分値が正常範囲の下限又は閾値Ｔｈ２に設定され、ある程度の個数のミラーがＯＮ状態又はＯＦＦ状態に固着される状況であっても、その固着は許容されている。もっとも、固着が許容されるミラーの総数は、表示期間Ｆａにおける正常でない表示画像Ｍの虚像Ｖが運転者２５０の運転に影響を与えない範囲内に設定することができる。

　図９の例において、検出部ＰＤ２は、ＯＮ制御タイミングの始点から終点までの積分値を検出しているが、検出部ＰＤ２は、ＯＮ制御タイミングの一部に対応する積分値だけを検出してもよい。この場合、積分値の期待値は、ＯＮ制御タイミング内の積分期間に応じて決定され、この期待値よりも高い積分値が正常範囲の上限又は閾値Ｔｈ１、この期待値より低い積分値が正常範囲の下限又は閾値Ｔｈ２、に設定される。制御部９０は、ＯＮ制御タイミングの一部に対応する積分値及び閾値Ｔｈ１，Ｔｈ２に基づき表示画像Ｍが欠陥を有するか否かを判定してもよい（第４の実施形態の第１の変形例）。

　図９の例において、表示素子３０を構成する複数のミラー（ミラー１、ミラー２及びミラー３を含む）の全て又は一部がＯＮ状態に制御されるタイミング（ＯＮ制御タイミング）は、表示期間Ｆａの一部である連続期間である。しかしながら、その連続期間は、分散されていてもよい。この場合、制御部９０は、分散された複数の積分値の合計が閾値Ｔｈ１以上、又は閾値Ｔｈ２以下であるか否かを判定することができる（第２の実施形態の第２の変形例）。

　図１０は、図３の表示装置の概略動作例を表すフローチャートを示す。制御部９０は、第１乃至第４の実施形態及びそれらの変形例のように、対象期間及び対象ミラーを決定する（ステップＳ１）。図６で示される第１の実施形態において、対象期間は、例えば表示期間Ｆａの全てであり、対象ミラーは、複数のミラーの全て又は一部である。図７で示される第２の実施形態において、対象期間は、例えば表示期間Ｆａの全てであり、対象ミラーは、複数のミラーの全て又は一部である。図８で示される第３の実施形態において、対象期間は、例えば非表示期間Ｆｂの全てであり、対象ミラーは、複数のミラーの全てである。図９で示される第４の実施形態において、対象期間は、例えば表示期間Ｆａの全てであり、対象ミラーは、複数のミラーの全て又は一部である。

　次に、制御部９０は、正常範囲を決定する（ステップＳ２）。図６で示される第１の実施形態において、正常範囲は、期待値と、期待値よりも高い閾値Ｔｈ１と、の間である。図７で示される第２の実施形態において、正常範囲は、期待値よりも高い閾値Ｔｈ１と、期待値よりも低い閾値Ｔｈ２と、の間である。図８で示される第３の実施形態において、正常範囲は、ゼロ（期待値）と、ゼロ（期待値）よりも高い閾値Ｔｈと、の間である。図９で示される第４の実施形態において、正常範囲は、期待値よりも高い閾値Ｔｈ１と、期待値よりも低い閾値Ｔｈ２と、の間である。

　次に、制御部９０は、実際に検出された積分値が正常範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ３）、積分値が正常範囲内でない時に、制御部９０は、照明部１０を消灯させることができるとともに（ステップＳ４）、制御部９０は、例えばＥＣＵに、或いは、そのＥＣＵと接続される他のＥＣＵ（図示せず）に、表示画素の故障を伝達することができる（ステップＳ５）。ステップＳ５では、制御部９０は、例えばＥＣＵ又は他のＥＣＵを介して、その故障を表す光、音等の報知信号を運転者２５０の視覚、聴覚等に伝達又は出力し、運転者２５０に対して表示画素の故障を報知することができる。なお、ステップＳ４では、制御部９０は、照明部１０を消灯させる代わりに、照明部１０からの照明部１０から出射された照明光Ｃの輝度または明度を減少させてもよい。

　本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。

　１０・・・照明部、１１・・・光源部、１１ｒ，１１ｇ，１１ｂ・・・発光ダイオード、２０・・・照明光学系、３０・・・表示素子、４１・・・光吸収部材、５０・・・投射光学系、６０・・・スクリーン、７０・・・平面ミラー、７５・・・凹面ミラー、８０・・・ハウジング、８１・・・窓部、９０・・・制御部、９１・・・照明制御部、９２・・・表示制御部、１００・・・ヘッドアップディスプレイ装置（広義には、表示装置）、２００・・・ウインドシールド、２５０・・・運転者、３００・・・映像信号、Ｄ１・・・照明制御データ、Ｄ２・・・表示制御データ、Ｆ・・・フレーム、Ｌ・・・表示光、Ｍ・・・表示画像、ＳＦ・・・サブフレーム、ＰＤ１，ＰＤ２・・・検出部（典型的には、光強度検出部、ＯＮ状態検出部）、Ｖ・・・虚像。

Claims

　発光可能な光源部を有する照明部と、
　前記照明部を制御する照明制御部と、
　複数の画素を有する表示素子であって、前記複数の画素の状態に応じて前記照明部からの照明光を第１の方向に反射させて、スクリーンに向かう前記照明光であるＯＮ照明光によって表示画像を形成可能な表示素子と、
　前記複数の画素の前記状態を制御する表示制御部と、
　映像信号に基づき前記照明制御部及び前記表示制御部を制御する制御部と、
　前記複数の画素のうちのＯＮ状態を有する所定画素であるＯＮ画素によって前記照明部からの前記照明光が前記第１の方向に進行する時に、前記スクリーンに向かう前記照明光であるＯＮ照明光の強度を検出するＯＮ状態検出部と、
　を備えることを特徴とする表示装置。
　前記表示素子は、
　前記複数の画素のうちのＯＦＦ状態を有する所定画素であるＯＦＦ画素によって前記照明部からの前記照明光を前記第１の方向とは異なる第２の方向に反射する、
　ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
　前記照明部は赤外線を放出可能であり、
　前記ＯＮ状態検出部は前記赤外線の強度を検出可能である、
　ことを特徴とする請求項１乃至２の何れか１項に記載の表示装置。
　前記制御部は、
　前記複数の画素の全て又は一部が前記ＯＮ状態に制御されるタイミングであるＯＮ制御タイミングにおいて前記ＯＮ状態検出部によって検出された前記ＯＮ照明光の強度に基づき、前記表示画像に欠陥があるか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置。
　前記表示素子による前記表示画像を表示する周期であるフレームは、
　前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示可能な期間である表示期間と、前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示不可能な期間である非表示期間と、を含み、
　前記ＯＮ制御タイミングは、前記表示期間に対応することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
　前記制御部は、
　前記複数の画素の全てが前記ＯＦＦ状態に制御されるタイミングであるＯＦＦ制御タイミングにおいて前記ＯＮ状態検出部によって検出された前記ＯＮ照明光の強度に基づき、前記表示画像に欠陥があるか否かを判定することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
　前記表示素子による前記表示画像を表示する周期であるフレームは、
　前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示可能な期間である表示期間と、前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示不可能な期間である非表示期間と、を含み、
　前記ＯＦＦ制御タイミングは、前記非表示期間に対応することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
　前記制御部は、
　前記複数の画素の全て又は一部が前記ＯＮ状態に制御されるタイミングであるＯＮ制御タイミングにおいて前記ＯＮ状態検出部によって検出された前記赤外線の強度に基づき、前記表示画像に欠陥があるか否かを判定することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
　前記表示素子による前記表示画像を表示する周期であるフレームは、
　前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示可能な期間である表示期間と、前記表示素子が前記スクリーンでの前記表示画像を表示不可能な期間である非表示期間と、を含み、
　前記ＯＮ制御タイミングは、前記表示期間に対応することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
　前記表示画像に前記欠陥がある時に、
　前記制御部は、
　前記照明部の輝度または明度を減少させることを特徴とする請求項４乃至９の何れか１項に記載の表示装置。
　前記表示画像に前記欠陥がある時に、
　前記制御部は、
　故障の報知を実行することを特徴とする請求項４乃至１０の何れか１項に記載の表示装置。