[go: up one dir, main page]

JP2019159100A - 光走査装置、画像表示装置、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体 - Google Patents

光走査装置、画像表示装置、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体 Download PDF

Info

Publication number
JP2019159100A
JP2019159100A JP2018045526A JP2018045526A JP2019159100A JP 2019159100 A JP2019159100 A JP 2019159100A JP 2018045526 A JP2018045526 A JP 2018045526A JP 2018045526 A JP2018045526 A JP 2018045526A JP 2019159100 A JP2019159100 A JP 2019159100A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical scanning
scanning device
optical
light source
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2018045526A
Other languages
English (en)
Inventor
寛 城野
Hiroshi Shirono
寛 城野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2018045526A priority Critical patent/JP2019159100A/ja
Priority to EP19154856.9A priority patent/EP3540488A1/en
Priority to US16/270,644 priority patent/US10718938B2/en
Publication of JP2019159100A publication Critical patent/JP2019159100A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/006Filter holders
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/02Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
    • G02B26/023Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light comprising movable attenuating elements, e.g. neutral density filters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/22Display screens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/23Head-up displays [HUD]
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/003Alignment of optical elements
    • G02B7/005Motorised alignment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/20Optical features of instruments
    • B60K2360/33Illumination features
    • B60K2360/334Projection means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/36Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3626Details of the output of route guidance instructions
    • G01C21/365Guidance using head up displays or projectors, e.g. virtual vehicles or arrows projected on the windscreen or on the road itself
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0112Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display
    • G02B2027/0114Head-up displays characterised by optical features comprising device for genereting colour display comprising dichroic elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01Head-up displays
    • G02B27/0101Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0118Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

【課題】起動時の光源の異常発光によってユーザーに眩しさを感じさせてしまうことを軽減することができる光走査装置を提供する。【解決手段】光源と、移動により、光透過率の異なる複数の減光部61a、61bのうち、光路上に位置する減光部を変えて走査光量を変化させる光量調整部材61とを有し、光源から光量調整部材61を経由した光を用いて走査対象面を光走査する光走査装置であって、光量調整部材61について所定位置に存在することを検知する検知手段65を有し、起動時に、検知手段65による検知結果に基づいて、複数の減光部61a、61bのうち、最大の透過率でない所定の減光部である所定減光部61bを光路上に位置させてから、光源の発光を開始する。【選択図】図7

Description

本発明は、光走査装置、画像表示装置、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体に関するものである。
従来、光源と、移動により、光透過率の異なる複数の減光部のうち、光路上に位置する減光部を変えて走査光量を変化させる光量調整部材とを有し、光源から光量調整部材を経由した光を用いて走査対象面を光走査する光走査装置が知られている。
例えば、特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイは、光透過率の異なる五つの減光部を具備する偏光部材をアクチュエーターによって移動させて光路上に位置する減光部を変えることで、走査中の走査光量を調整している。
このヘッドアップディスプレイにおいては、起動時に、光源や光源制御部などの不具合によって光源が異常発光した場合に、ユーザーに眩しさを感じさせてしまうおそれがあった。
上述した課題を解決するために、光源と、移動により、光透過率の異なる複数の減光部のうち、光路上に位置する前記減光部を変えて走査光量を変化させる光量調整部材とを有し、前記光源から前記光量調整部材を経由した光を用いて走査対象面を光走査する光走査装置であって、前記光量調整部材について所定位置に存在することを検知する検知手段を有し、起動時に、前記検知手段による検知結果に基づいて、複数の前記減光部のうち、最大の透過率でない所定の減光部である所定減光部を前記光路上に位置させてから、前記光源の発光を開始することを特徴とするものである。
本発明によれば、起動時の光源の異常発光によってユーザーに眩しさを感じさせてしまうことを軽減することができるという優れた効果がある。
実施形態に係る自動車用HUDを搭載した自動車の構成を模式的に表した模式図。 同自動車用HUDによって表示される画像の一例を模式的に示す模式図。 同自動車用HUDの内部構成を模式的に示す模式図。 同自動車用HUDの光出射装置の内部構成図。 同自動車用HUDの内部における各領域と、各光検知部との位置関係を説明するための模式図。 同自動車用HUDの光量調整装置の要部を示す斜視図。 光量調整部材をHPに移動させた状態の同光量調整装置の要部を示す斜視図。 同自動車用HUDのメイン制御部によって実施される起動時ルーチン処理のフローを示すフローチャート。 第一実施例に係る自動車用HUDの光量調整装置の要部を示す斜視図。 第二実施例に係る自動車用HUDの光量調整装置の要部を示す斜視図。
以下、本発明を適用した光走査装置、画像表示装置たる自動車用ヘッドアップディスプレイ(以下、HUDという)、及び移動体たる自動車の一実施形態について説明する。なお、本発明の適用範囲は、以下に説明する実施形態に限られるものではない。車両、船舶、航空機、移動式ロボットなどの移動体、あるいは、その場から移動せずにマニピュレータ等の駆動対象を操作する作業ロボットなどの非移動体に搭載される画像表示装置の光走査装置としても適用できる
まず、実施形態に係る自動車等の基本的な構成について説明する。図1は、実施形態に係る自動車用HUDを搭載した自動車の構成を模式的に表した模式図である。この自動車用HUD200は、例えば、自動車301のダッシュボード内に設置される。ダッシュボード内の自動車用HUD200から発せられる画像光である投射光L(後述する走査光L)が走査対象面としてのフロントガラス302で反射され、ユーザーである観察者(運転者300)に向かう。これにより、運転者300は、例えば、図2に示されるようなナビゲーション画像を虚像として視認することができる。なお、フロントガラス302の内壁面にコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光Lによってユーザーに虚像を視認させるようにしてもよい。
図2に示されるナビゲーション画像には、第一表示領域220Aに、自動車301の速度(図示の例では「60km/h」という画像)が表示されている。また、第二表示領域220Bには、カーナビゲーション装置によるナビゲーション画像が表示されている。図示の例では、次の曲がり角で曲がる方向を示す右折指示画像と、次の曲がり角までの距離を示す「あと46m」という画像が、ナビゲーション画像として表示されている。また、第三表示領域220Cには、カーナビゲーション装置による地図画像(自車両周囲の地図画像)が表示されている。
図3は、自動車用HUD200の内部構成を模式的に示す模式図である。なお、同図では、電気信号を全て点線矢印で示している。
同図において、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリー等を有するメイン制御部9は、光出射装置2の駆動制御を司る光源制御部1や、光偏向器50の駆動制御を司る光偏向器制御部3と通信によって各種情報を送受する。また、明るさセンサー8と通信したり、光量調整装置60の駆動を制御したりする。
明るさセンサー8は、自動車用HUD200の周囲環境の明るさを検知して、その結果をメイン制御部9に送信する。
光源制御部1は、光出射装置2から発せられる光の強度、点灯タイミング、波形などを制御するものである。光源制御部1によって制御される光出射装置2からは、光束Lが射出される。
図4は、光出射装置2の内部構成図である。光出射装置2は、光源として、R(赤色)光を発する光源21R、B(青色)光を発する光源21B、及びG(緑色)光を発する21Gの三つを有している。これらは何れも、レーザーダイオードからなる。レーザーダイオードは、いわゆる端面発光レーザであり、半導体レーザの一種である。なお、数字符号の末尾に付したR、B、Gという添字は、R、B、G用の部材であることを示すものである(以下、同様)。
この光出射装置2では、R用の光源21Rとして波長650[nm]のR光を発するものを用いている。また、B用の光源21Bとして、450[nm]のB光を発するものを用いている。また、G用の光源21Gとして、515[nm]のG光を発するものを用いている。
光出射装置2は、上述した三つの光源の他に、コリメートレンズ22R,22B,22Gや、ダイクロイックミラー23R,23B,23Gなども有している。
コリメートレンズ22R,22B,22Gは、光源21R,21B,21Gから射出されたR光,B光,G光を略平行光にする。
ダイクロイックミラー23R,23B,23Gのそれぞれは、例えば誘電体多層膜などの薄膜からなり、特定の波長の光を反射し、それ以外の波長の光を透過させる。
ダイクロイックミラー23Rは、コリメートレンズ22Rを透過してきたR光をダイクロイックミラー23Bに向けて反射させる。
ダイクロイックミラー23Bは、ダイクロイックミラー23Rで反射したR光をダイクロイックミラー23Gに向けて透過させる。また、コリメートレンズ22Bを透過してきたB光をダイクロイックミラー23Gに向けて反射させる。ダイクロイックミラー23Rで反射したR光や、コリメートレンズ22Bを透過したB光のぞれぞれは、それぞれダイクロイックミラー23Bの中央付近に入射する。
ダイクロイックミラー23Gは、ダイクロイックミラー23Bを介したR光及びB光を光出射装置2からの光の出射方向に透過させつつ、コリメートレンズ22Gを透過してきたG光を同出射方向に反射させる。ダイクロイックミラー23Bを介したR光及びB光、並びに、コリメートレンズ22Gで反射するG光のそれぞれは、ダイクロイックミラー23Gの中央付近に入射する。
ダイクロイックミラー23Rを介したR光,B光,G光は、一つの光束Lに合成される。このとき、光源21R,21B,21Gの発光強度の強弱のバランスにより、合成された光の色が様々に表現されるようになっている。
図3において、光出射装置2から出射された光束L1は、光量調整装置60を経由して光量が調整された後、光偏向器50の光反射部51の反射面で反射する。光偏向器50としては、二次元的に振動または回転駆動する単一のMEMSミラーが用いられているが、一次元駆動のミラーを複数組み合わせて二次元走査するものでもよい。
光偏向器50の光反射部51は、第一枠部材52に保持されており、この第一枠部材52は、第二枠部材53に保持されている。第一枠部材52には、副走査方向(Y)に延びる回転可能な第一トーションバー54が取り付けられている。また、第二枠部材53には、主走査方向に延びる回転可能な第二トーションバー55が取り付けられている。
第一トーションバー54が副走査方向(Y)の軸心を中心にして回転すると、その軸心を中心にして光反射部51が第一枠部材52とともに揺動せしめられる。この揺動により、走査光Lのビームスポットが走査対象面上を主走査方向(X)に移動する。また、第二トーションバー55が主走査方向(X)の軸心を中心にして回転すると、その軸心を中心にして光反射部51が第一枠部材52及び第二枠部材53とともに揺動せしめられる。この揺動により、走査光Lのビームスポットが走査対象面上を副走査方向(Y)に移動する。このような光走査を行う光偏向器50の駆動は、光偏向器制御部3によって制御される。
光偏向器50によって偏向される走査光Lは、出射領域45から装置外に出射されて、装置外の走査対象面(フロントガラス302)を主走査方向(X)、副走査方向(Y)に走査する。出射領域45は、装置内空間であることから走査対象面ではないが、同図では理解を容易にするために、出射領域45を光走査しているような描き方をしている。実際に光走査される走査対象面は、装置外に存在するフロントガラス302である。
主走査方向では、20〜40[kHz]程度の高周波数の超高速走査が行われる。また、副走査方向では、数十Hz程度の低周波数の高速走査が行われる。
光偏向器50は、所定のタイミングで出射領域45の外にある第一受光部4や第二受光部5に受光させるように光を偏向する。第一受光部4や第二受光部5は、受光したタイミングで光偏向器制御部3に受光信号を送信する。
光偏向器50の偏向特性は環境などで変動する。このため、光走査中には、光偏向器50によって偏向された光を実際に検知し、そのタイミングに基づいて、ミラーの揺動角度や、各光源の発光タイミングなどを補正して、走査位置や画像サイズを調整する。これにより、走査光L2の往路方向の走査位置と復路方向の走査位置とを一致させる。 第一受光部4や第二受光部5は、光偏向器50によって偏向された光を実際に検知するためのものである。
光偏向器50を共振駆動させる主走査方向(X)においては温度に対する感度が高いため、精度よく走査位置を調整する必要がある。また、副走査方向(Y)においても、温度特性を持つことから、高画質を得るためには走査位置を調整する必要がある。
光偏向器制御部3は、光偏向器50の付近に設けられた温度検知部6による温度の検知結果に基づいて、光偏向器50の特性変化を予測する。そして、第一受光部4及び第二受光部5からの受光信号と、温度検知部6からの温度情報とに基づいて、光偏向器50への入力信号を設定する。
図5は、自動車用HUD200の内部における各領域と、各光検知部(4、5)との位置関係を説明するための模式図である。同図において、偏向領域47は、光偏向器(50)によって偏向された光が届く領域を示している。
出射領域45は、画像表示のために生成された走査光L2が装置外に出射されるときに自動車用HUD200の光出射部46を通過する領域である。この例では、矩形状の領域になっているが、矩形である必要はなく、装置小型化のため、表示する図形に合わせて必要最小限にすることも可能である。
図示のように、第一受光部4や第二受光部5は、光出射部46よりも外側であって、且つ偏向領域47の内側の領域に配設されている。光偏向器制御部(3)は、光偏向器(50)による光の偏向方向が出射領域45の外側になり、且つ第一受光部4や第二受光部5の近くになるタイミングを測って、R、G、Bの光源(21R,21G,21B)のうち、何れか一つを点灯させる。これにより、第一受光部4や第二受光部5に確実に受光させる。以下、第一受光部4や第二受光部5に受光させるために点灯させた光源から発せられる光を、信号光という。
光偏向器制御部(3)は、次のような時間に基づいて、主走査方向(X)の走査速度や、副走査方向(Y)の走査速度を算出する。即ち、第一受光部4から受光信号が送られてきてから、第二受光部5から受光信号が送られてくるまでの時間や、第二受光部5から受光信号が送られてきてから、第一受光部4から受光信号が送られてくるまでの時間である。
図3において、光走査中は光量調整装置60によって走査光量が調整されるが、起動時に、光源(21R,21B,21G)や光源制御部1などの不具合によって光源が異常発光した場合に、ユーザーに眩しさを感じさせてしまうおそれがある。
次に、実施形態に係る光走査装置等の特徴的な構成について説明する。
図6は、光量調整装置60の要部を示す斜視図である。光量調整装置60は、光量調整部材61、保持部材62、送りネジ63、ステッピングモーターからなるネジモーター64、ホームポジション(以下、HPという)センサー65などを有している。
光量調整部材61は、第一減光部61aと、これよりも光透過率の低い第二減光部61bとを具備している。同図では、第一減光部61aを光路上に位置させている状態の光量調整部材61を示している。
光量調整部材61を保持している保持部材62には雌ネジが設けられており、この雌ネジには送りネジ63が螺号している。また、送りネジ63は、ネジモーター64のモーター軸と一体となって回転するように、モーター軸に固定されている。
ネジモーター64が正転駆動したり、逆転駆動したりすることで、送りネジ63が光量調整部材61を保持部材62ととも昇降させる。これにより、同図に示されるように、第一減光部61aを光路上におく位置に光量調整部材61を移動させたり、図7に示されるように、第二減光部61bを光路上におく位置に光量調整部材61を移動させたりする。このように、光路上に位置させる減光部を第一減光部61aと第二減光部61bとで切り替えることで、光量調整部材61を経由した後の光束Lの光量を変化させる。
なお、光量調整装置60による光量の調整量は比較的大きい。微妙な光量調整については、光源(21R,21B,21G)の発光量の調整によって行われる。
第二減光部61bを光路上におく光量調整部材61の位置は、光量調整部材61のHPになっている。HPに位置している光量調整部材61は、図示のように、HPセンサー65の検知部材65aを押し上げている。これにより、HPセンサー65が、光量調整部材61について、所定位置としてのHPに存在することを検知して、検知信号をメイン制御部(図3の9)に出力する。
図8は、メイン制御部(9)によって実施される起動時ルーチン処理のフローを示すフローチャートである。自動車用HUD200に電源が供給され始めると、まず、この起動時ルーチン処理が実行される。なお、電源が供給され始めるタイミングは、HUD表示の設定がONになっている場合には、エンジンキーによってイグニションがONされた時である。また、イグニションがONになっており、且つHUD表示の設定がOFFになっている場合には、HUD表示の設定がONになったタイミングである。
起動時ルーチン処理を開始したメイン制御部9は、まず、カウント値をゼロにセットした後(ステップ1:以下、ステップをSと記す)、HPセンサー65からの検知信号の有無、即ち、光量調整部材61がHPに存在するか否かを判定する(S2)。光量調整部材61がHPに存在する場合、メイン制御部9は後述する光源光量検知処理(S4)を実施する。また、光量調整部材61がHPに存在しない場合(S2でN)、メイン制御部9は、光量調整部材61をHPに移動させる(S3)。具体的には、HPセンサー65から検知信号が出力されるまで、ネジモーター64を正転駆動する。その後、後述する光源光量検知処理(S4)を実施する。
光源光量検知処理(S4)を実施する直前には、光量調整部材61が所定位置としてのHPに存在していることから、光路上には光透過率の低い第二減光部61bが存在しており、光源(21R,21B,21G)はまだ発光していない状態である。よって、その後に、光源(21R,21B,21G)が何らかの不具合で異常発光しても、ユーザーに眩しさを感じさせてしまうことを軽減することができる。
光源光量検知処理(S4)を開始したメイン制御部9は、光偏向器50に駆動開始命令信号を送った後、光源制御部1に光量検知用発光命令信号を送る。この光量検知用発光命令信号を受信した光源制御部1は、第一受光部4に受光されるタイミングを測って、R用の光源21R、B用の光源21B、G用の光源21Gを順次、瞬間点灯させる。一方、メイン制御部9は、第一受光部4から光偏向器制御部3を介して送られてくる信号に基づいて、R光の光量、B光の光量、G光の光量を特定する。
このような光量検知処理を終えたメイン制御部9は、カウント値を1増加させた後(S5)、R光の光量、B光の光量、G光の光量のそれぞれについて、上限値を上回っているか否かを判定する(S6)。そして、三つの光量の全てが上限値を上回っていない場合(S6でN)には、明るさセンサー8からの出力に基づいて周囲環境の明るさを特定した後(S7)、光量調整処理(S8)を実施する。その後、一連の処理フローを終了する。
光量調整処理(S8)では、明るさセンサー8による明るさの検知結果と、光源光量検知処理で特定しておいた光量の検知結果とに基づいて、R光の光量、B光の光量、G光の光量をそれぞれ調整する。このとき、光量調整部材61の第一減光部61aを光路上に位置させる必要がある場合には、ネジモーター64の逆転駆動によって光量調整部材61をHPから移動させる。また、光源21R,21B,21Gの発光量を微調整する必要がある場合には、その微調整を行う。
なお、メイン制御部9は、起動後にHPセンサー65からの検知信号が送られてきた後は、電源が切られるまで、ネジモーター64の累積正転数、及び累積逆転数をカウントする。累積正転数と累積逆転数との加算により、現時点の光量調整部材61についてどの位置にあるのかを特定する。
上述したS6の工程において、光量が上限を上回っている場合、メイン制御部9は、カウント値について1よりも大きいか否かを判定する(S9)。1よりも大きくない場合は、起動後の初回の光量検知結果が上限を上回ったことになる。この場合、メイン制御部9は、光出射装置リセット処理(S10)を実施した後、光源光量検知処理(S4)を再び実施する。
光出射装置リセット処理(S10)では、光出射装置2への電源供給を一旦停止させた後、再び開始する。
光出射装置リセット処理(S10)の実施後にも光量が上限を超えた場合には、S9の判定処理でカウント値が1よりも大きくなる(S9でY)。この場合、何らかの異常を引き起こしている可能性が高いので、メイン制御部9は、光量異常フラグをセットした後(S11)、光出射装置2を停止して(12)、一連の処理フローを終了する。
メイン制御部9は、光量異常フラグをセットしているときには、ユーザーにエラーを報知する割り込み処理を最優先にする。これにより、ユーザーに異常が発生していることを報知して、保守点検を促す。
次に、実施形態に係る自動車用HUD200に、より特徴的な構成を付加した各実施例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、各実施例に係る自動車用HUD200の構成は、実施形態と同様である。
[第一実施例]
図9は、第一実施例に係る自動車用HUD200の光量調整装置60の要部を示す斜視図である。この光量調整装置60は、光透過率が最も高い第一減光部61aと、光透過率が最も低い第二減光部61bとの他に、光透過率が第一減光部61aと第二減光部61bとの間である第三減光部61cを有している。光走査中の光量調整に用いられるのは、第一減光部61a及び第三減光部61cだけであり、第二減光部61bは、起動時に第二減光部61bを光路上に位置させるためだけに用いられる。
かかる構成では、光走査中に光量調整のために第二減光部61bを繰り返しHPに移動させてHPセンサー65の検知部材65aを何度も入切することによるHPセンサー65の劣化を回避することができる。
なお、光量調整部材61として、複数の減光部の境界が明確になっておらず、光透過率が徐々に変化していくグラデーションのようなものを用いてもよい。
また、この第一実施例のように、所定減光部としての第二減光部61bを起動時に光路上に位置させるためだけに用いる場合には、第二減光部61bを光透過部ではなく、遮光部にしてもよい。
[第二実施例]
図10は、第二実施例に係る自動車用HUD200の光量調整装置60の要部を示す斜視図である。この光量調整装置60は、HPセンサー65として、実施形態のように光量調整部材61の特定部位を機械的に検知するものではなく、光学的に検知する透過型光学センサーからなるものを有している。HPセンサー65は、発光部65bの発光素子と、受光部65cの受光素子とを、所定の間隙を介して対向させている。光量調整部材61がHPに位置していないときには、発光素子から発せられた光が受光素子に届いて受光される。これに対し、光量調整部材61がHPに移動すると、光量調整部材61の被検部61dが発光素子と受光素子との間隙に進入して受光素子への光を遮る。これにより、光量調整部材61について、HPに移動したことが検知される。
なお、自動車用HUD200に限らず、一般的なディスプレイやプロジェクターであっても、起動時における光源(21R,21B,21G)の異常発光があると、ユーザーに何らかのトラブルを引き起こすおそれがあるので、本発明を適用することが望ましい。
以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
[第1態様]
第1態様は、光源(例えば光源21R,21B,21G)と、移動により、光透過率の異なる複数の減光部(例えば減光部61a,61b.61C)のうち、光路上に位置する前記減光部を変えて走査光量を変化させる光量調整部材(例えば光量調整部材61)とを有し、前記光源から前記光量調整部材を経由した光を用いて走査対象面(例えばフロントガラス302)を光走査する光走査装置であって、前記光量調整部材について所定位置(例えばHP)に存在することを検知する検知手段(例えばHPセンサー65)を有し、起動時に、前記検知手段による検知結果に基づいて、複数の前記減光部のうち、最大の透過率でない所定の減光部である所定減光部(例えば第二減光部61b)を前記光路上に位置させてから、前記光源の発光を開始することを特徴とするものである。
第1態様では、起動後に光源を発光させるときには、光量調整部材の最大の透過率でない所定減光部を光路上に位置させる。このため、たとえ光源が異常発光したとしても、その光量の多くが所定減光部によって減光され、残りの少量の光だけがユーザーに到達することから、ユーザーの眩しさ感が軽減される。よって、起動時の光源の異常発光によるユーザーの一時的な視野低下を軽減することができる。
[第2態様]
第2態様は、第1態様であって、前記所定減光部が、複数の前記減光部のうち、最小の透過率の前記減光部であることを特徴とするものである。
第2態様においては、起動時の光源の異常発光によってユーザーに眩しさを感じさせてしまうことを最も軽減することができる。
[第3態様]
第3態様は、第1又は第2態様であって、前記所定位置が、前記所定減光部を前記光路上におく位置であることを特徴とするものである。
第3態様においては、検知手段が光量調整部材について所定位置にあることを検知した時点で、所定減光部が光路上に位置していることから、所定減光部を光路上に移動させる必要がなく、すぐに光源を発光させることが可能である。よって、起動開始から光源発光までに要する時間を短縮化することができる。
また、第3態様においては、検知手段が光量調整部材について所定位置にあることを検知した後に、所定減光部が光路上に位置させるために光量調整部材を移動させる動作が必要ない。このため、その動作の不良に起因して所定減光部とは異なる減光部を光路上に位置させて光源を異常発光させてユーザーに眩しさを感じさせてしまうことを回避することができる。
[第4態様]
第4態様は、第1、第2又は第3態様であって、起動時の前記検知手段による検知結果と、これを取得した後の前記光量調整部材の移動量とに基づいて、前記光源の発光量を調整することを特徴とするものである。
第4態様においては、光量調整のために光調整部材を移動させるときに、その都度、光量調整部材を所定位置に移動させてから所望の位置まで移動させるという動作を省略して、光量調整動作の効率化を図ることができる。
[第5態様]
第5態様は、第4態様であって、前記所定位置が、光走査中の光量調整のために前記光量調整部材を移動させる範囲の外であることを特徴とするものである。
第5態様においては、光走査中に光量調整のために所定減光部を繰り返し所定位置に移動させて検知手段を何度も入切することによる検知手段の劣化を回避することができる。
[第6態様]
第6態様は、光走査装置によって走査対象面を光走査して前記走査対象面に画像を表示する画像表示装置(例えば自動車用HUD200)において、前記光走査装置として、第1、第2、第3、第4又は第5態様を用いたことを特徴とするものである。
[第7態様]
第7態様は、光走査装置によって走査対象面を光走査して前記走査対象面に画像を表示するヘッドアップディスプレイ(例えば自動車用HUD200)において、前記光走査装置として、第1、第2、第3、第4又は第5態様を用いたことを特徴とするものである。
[第8態様]
第8態様は、画像表示装置又はヘッドアップディスプレイを搭載した移動体(例えば自動車301)において、前記画像表示装置として第6態様を用いるか、又は前記ヘッドアップディスプレイとして第7態様を用いたことを特徴とする移動体。
1:光源制御部
2:光出射装置
3:光偏向器制御部
4:第一受光部
5:第二受光部
6:温度検知部
8:明るさセンサー
9:メイン制御部
21R:光源
21B:光源
21G:光源
22R,22B,22G:コリメートレンズ
23R,23B,23G:ダイクロイックミラー
45:出射領域
46:光出射部
47:偏向領域
50:光偏向器
51:光反射部
52:第一枠部材
53:第二枠部材
54:第一トーションバー
55:第二トーションバー
60:光量調整装置
61:光量調整部材
61a:第一減光部(減光部)
61b:第二減光部(所定減光部)
61c:第三減光部(減光部)
65:HPセンサー(検知手段)
200:自動車用HUD
220A:第一表示領域
220B:第二表示領域
220C:第三表示領域
300:運転者
301:自動車(移動体)
302:フロントガラス(走査対象面)
L:投射光
:光束
:走査光
特開2015−49266号公報

Claims (8)

  1. 光源と、移動により、光透過率の異なる複数の減光部のうち、光路上に位置する前記減光部を変えて走査光量を変化させる光量調整部材とを有し、前記光源から前記光量調整部材を経由した光を用いて走査対象面を光走査する光走査装置であって、
    前記光量調整部材について所定位置に存在することを検知する検知手段を有し、起動時に、前記検知手段による検知結果に基づいて、複数の前記減光部のうち、最大の透過率でない所定の減光部である所定減光部を前記光路上に位置させてから、前記光源の発光を開始することを特徴とする光走査装置。
  2. 請求項1の光走査装置であって、
    前記所定減光部が、複数の前記減光部のうち、最小の透過率の前記減光部であることを特徴とする光走査装置。
  3. 請求項1又は2の光走査装置であって、
    前記所定位置が、前記所定減光部を前記光路上におく位置であることを特徴とする光走査装置。
  4. 請求項1、2又は3の光走査装置であって、
    起動時の前記検知手段による検知結果と、これを取得した後の前記光量調整部材の移動量とに基づいて、前記光源の発光量を調整することを特徴とする光走査装置。
  5. 請求項4の光走査装置であって、
    前記所定位置が、光走査中の光量調整のために前記光量調整部材を移動させる範囲の外であることを特徴とする光走査装置。
  6. 光走査装置によって走査対象面を光走査して前記走査対象面に画像を表示する画像表示装置において、
    前記光走査装置として、請求項1、2、3、4又は5の光走査装置を用いたことを特徴とする画像表示装置。
  7. 光走査装置によって走査対象面を光走査して前記走査対象面に画像を表示するヘッドアップディスプレイにおいて、
    前記光走査装置として、請求項1、2、3、4又は5の光走査装置を用いたことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
  8. 画像表示装置又はヘッドアップディスプレイを搭載した移動体において、
    前記画像表示装置として請求項6の画像表示装置を用いるか、又は前記ヘッドアップディスプレイとして請求項7のヘッドアップディスプレイを用いたことを特徴とする移動体。
JP2018045526A 2018-03-13 2018-03-13 光走査装置、画像表示装置、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体 Withdrawn JP2019159100A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018045526A JP2019159100A (ja) 2018-03-13 2018-03-13 光走査装置、画像表示装置、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体
EP19154856.9A EP3540488A1 (en) 2018-03-13 2019-01-31 Optical scanning device, image display device, heads-up display, and mobile object
US16/270,644 US10718938B2 (en) 2018-03-13 2019-02-08 Optical scanning device, image display device, heads-up display, and mobile object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018045526A JP2019159100A (ja) 2018-03-13 2018-03-13 光走査装置、画像表示装置、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2019159100A true JP2019159100A (ja) 2019-09-19

Family

ID=65276053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018045526A Withdrawn JP2019159100A (ja) 2018-03-13 2018-03-13 光走査装置、画像表示装置、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10718938B2 (ja)
EP (1) EP3540488A1 (ja)
JP (1) JP2019159100A (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015056600A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 日本精機株式会社 レーザ光源制御装置および車両用表示装置
JP2017134194A (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 パイオニア株式会社 画像表示装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3909609A (en) * 1973-10-29 1975-09-30 Xerox Corp Light source measuring apparatus
US5633691A (en) * 1995-06-07 1997-05-27 Nview Corporation Stylus position sensing and digital camera with a digital micromirror device
JP2006192574A (ja) * 2005-01-11 2006-07-27 Canon Inc 画像形成装置
US7760173B2 (en) * 2005-07-11 2010-07-20 Casio Computer Co., Ltd. Projection display apparatus having image modulation timing changing function
FI20135123L (fi) * 2013-02-12 2014-08-13 Valon Lasers Oy Järjestelmä silmän laserkäsittelyä varten ja menetelmä järjestelmän valmistelemiseksi
US9557556B2 (en) * 2013-03-18 2017-01-31 Si-Ware Systems Integrated apertured micromirror and applications thereof
JP6387589B2 (ja) * 2013-08-30 2018-09-12 株式会社リコー 画像形成装置、車両、及び画像形成装置の制御方法
JP6340807B2 (ja) 2014-02-05 2018-06-13 株式会社リコー 画像表示装置及び移動体
JP6808949B2 (ja) * 2016-03-02 2021-01-06 日本精機株式会社 画像表示装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP6836050B2 (ja) * 2016-04-22 2021-02-24 ミツミ電機株式会社 表示装置
EP3293724B1 (en) * 2016-09-08 2019-12-11 Ricoh Company, Ltd. Display apparatus and method for controlling the display apparatus
EP3370103A1 (en) 2017-03-02 2018-09-05 Ricoh Company Ltd. Display device and apparatus

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015056600A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 日本精機株式会社 レーザ光源制御装置および車両用表示装置
JP2017134194A (ja) * 2016-01-27 2017-08-03 パイオニア株式会社 画像表示装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体

Also Published As

Publication number Publication date
EP3540488A1 (en) 2019-09-18
US20190285872A1 (en) 2019-09-19
US10718938B2 (en) 2020-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11480855B2 (en) Image display device
CN112904558B (zh) 平视显示器校准
KR101518932B1 (ko) 차량용 디스플레이 장치
WO2015019567A1 (ja) 情報表示装置
US10659740B2 (en) Image rendering apparatus, head up display, and image luminance adjusting method
JP2009150947A (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
WO2017110942A1 (ja) 車両用ヘッドアップディスプレイシステム
US20200233215A1 (en) Projection apparatus and mobile object
JP6848354B2 (ja) 光投射装置
US10261315B2 (en) Optical scanning apparatus and image display apparatus
JP6792188B2 (ja) 光走査装置及び画像表示装置
US11187899B2 (en) Light source device, optical scanner, display system, and mobile object
JP2018037531A (ja) 表示装置及びヘッドアップディスプレイ装置
JP2018146761A (ja) 表示装置及び投影装置
US10962767B2 (en) Optical scanning device, image display apparatus, and movable object
JP2019159100A (ja) 光走査装置、画像表示装置、ヘッドアップディスプレイ、及び移動体
JP6907488B2 (ja) 光源装置、画像表示装置及び物体装置
US20240427145A1 (en) Image projecting device and image projecting method
EP3176627B1 (en) Light source apparatus, image display apparatus and system
JP7005107B2 (ja) 車両用表示装置
JP2019159275A (ja) 情報表示装置、情報表示システム、移動体、情報表示方法およびプログラム
WO2013179494A1 (ja) 投影装置、ヘッドアップディスプレイ、制御方法、プログラム及び記憶媒体
JP2019164247A (ja) 光走査装置、画像表示装置、および移動体
JP2025094333A (ja) 車両用表示装置
JP2023092264A (ja) 虚像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201211

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210205

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210816

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210907

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20220111