(57)【要約】【課題】ユーザに対する安全性を確保しながら、被照射面の領域を適切に判別して情報を表示することができるディスプレイ装置、判別方法、照射方法を提供する。【解決手段】ディスプレイ装置１は、可視光レーザを受けることにより反射光を発する第１領域と、可視光を透過するとともに紫外光レーザを受けることにより所定の波長の蛍光を発する第２領域と、を有する被照射面に画像光を照射する。ディスプレイ装置１は、被照射面の照射位置に可視光レーザおよび紫外光レーザのうち選択されたレーザ光を照射するレーザ光源部２０と、検出されたユーザの顔の方向に応じて照射位置にレーザ光を照射するか否かを判断し、レーザ光を照射可能と判定した場合に参照光を照射するレーザ光源制御部１４と、照射位置において入力される光を検出する光検出部２４と、検出した光に応じて照射位置が第１領域か第２領域かを判断する領域判断部１３とを備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視光レーザを受けることにより反射光を発する第１領域と、可視光を透過するとともに紫外光レーザを受けることにより所定の波長の蛍光を発する第２領域と、を有する被照射面に画像光を照射するディスプレイ装置であって、
前記被照射面の照射位置に前記可視光レーザおよび紫外光レーザのうち、選択されたレーザ光を照射するレーザ光源部と、
ユーザの顔の方向を検出する顔方向検出部と、
前記ユーザの顔の方向に応じて前記照射位置に前記レーザ光を照射するか否かを判断し、前記レーザ光を照射可能と判定した場合に、前記レーザ光源部に対して予め設定された波長の前記レーザ光である参照光を照射することを指示するレーザ光源制御部と、
前記照射位置において入力される光を検出する光検出部と、
前記光検出部が検出した光に応じて前記照射位置が前記第１領域か前記第２領域かを判断する領域判断部と、
を備えるディスプレイ装置。
【請求項２】
前記レーザ光源制御部は、前記領域判断部が前記第１領域と判定した前記照射位置に対しては前記可視光レーザを照射し、前記領域判断部が前記第２領域と判定した前記照射位置に対しては前記紫外光レーザを照射することを前記レーザ光源部に指示する、
請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記レーザ光源制御部は、前記ユーザの顔の方向が前記被照射面に向いていないことを検出した場合に前記参照光を照射可能と判定する、
請求項１または２に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記領域判断部が前記レーザ光源部に対して照射することを指示する前記参照光は、前記可視光レーザおよび前記紫外光レーザを予め設定されたパターンに基づいて順次出射する光である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記レーザ光源制御部は、前記ユーザの顔の方向が前記被照射面に向いていることを検出した場合に前記画像光を照射する、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
前記ディスプレイ装置は、前記被照射面の内、第１区画に対して前記レーザ光を照射する第１ディスプレイ装置であって、
前記第１区画とは異なる第２区画に対して前記レーザ光を照射する第２ディスプレイ装置に対して前記レーザ光を照射することまたは照射しないことの指示をする通信部をさらに備え、
前記第１ディスプレイ装置は、前記顔方向検出部が検出する前記ユーザの顔の方向に応じて、前記第２ディスプレイ装置に対する指示をする、
請求項１〜５のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
被照射面における、可視光レーザを受けることにより反射光を発する第１領域と、可視光を透過するとともに紫外光レーザを受けることにより所定の波長の蛍光を発する第２領域とを判別する方法であって、
ユーザの顔の方向を検出する顔方向検出ステップと、
前記ユーザの顔の方向に応じて、前記被照射面の照射位置に、予め設定された波長のレーザ光を照射するか否かを判断し、前記レーザ光を照射可能と判定した場合に前記レーザ光を照射する参照光照射ステップと、
前記参照光照射ステップで照射した前記レーザ光により前記被照射面が発した前記反射光または前記蛍光を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出した光に応じて前記照射位置が前記第１領域か前記第２領域かを判断する領域判断ステップと、
を備える判別方法。
【請求項８】
可視光レーザを受けることにより反射光を発する第１領域と、可視光を透過するとともに紫外光レーザを受けることにより所定の波長の蛍光を発する第２領域と、を有する被照射面に画像光を照射する照射方法であって、
ユーザの顔の方向を検出する顔方向検出ステップと、
前記ユーザの顔の方向に応じて、前記被照射面の照射位置に、予め設定された波長のレーザ光を照射するか否かを判断し、前記レーザ光を照射可能と判定した場合に前記レーザ光を照射する参照光照射ステップと、
前記参照光照射ステップで照射した前記レーザ光により前記被照射面が発した前記反射光または前記蛍光を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出した光に応じて前記照射位置が前記第１領域か前記第２領域かを判断する領域判断ステップと、
前記領域判断ステップで前記第１領域と判定した前記照射位置に対しては前記可視光レーザを照射し、前記領域判断ステップで前記第２領域と判定した前記照射位置に対しては前記紫外光レーザを照射して画像光を照射する画像光照射ステップと、
を備える照射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスプレイ装置、判別方法および照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタを利用した画像表示技術が進展している。また、建物等の任意の物体に画像を表示するプロジェクションマッピングに代表されるように、様々な場所に画像を表示するニーズが高まっている。
【０００３】
例えば、非特許文献１には、自動車のガラスに表示する情報量の増加に対応した中間膜の開発について記載されている。また、非特許文献２には、様々な場所に対してフォーカスフリーで画像を投影する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】自動車フロントガラスに表示する情報量の増加に対応した中間膜の開発について［平成３０年７月４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.sekisui.co.jp/news/2015/1274415_23166.html＞
【非特許文献２】Ｘｐｅｒｉａ Ｔｏｕｃｈ（Ｇ１１０９）［平成３０年７月４日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：https://www.sony.jp/xperia-smart-products/products/G1109/＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非特許文献１に記載の技術は、ガラスに表示する技術に特化したものであり、非特許文献２に記載の技術は、可視光が反射する面にしか対応していない。一方、日常環境には、可視光を透過する領域と可視光を反射する領域が混在している。このような可視光を透過する領域と可視光を反射する領域に対して包括的・一元的に情報を表示するために、可視光を透過する領域と可視光を反射する領域を、使用者の安全性に配慮しつつ適切に判別して情報を表示する技術が期待されている。
【０００６】
本発明は、ユーザに対する安全性を確保しながら、被照射面の領域を適切に判別して情報を表示することができる、ディスプレイ装置、判別方法および照射方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかるディスプレイ装置は、可視光レーザを受けることにより反射光を発する第１領域と、可視光を透過するとともに紫外光レーザを受けることにより所定の波長の蛍光を発する第２領域と、を有する被照射面に画像光を照射する。また、ディスプレイ装置は、被照射面の照射位置に可視光レーザおよび紫外光レーザのうち選択されたレーザ光を照射するレーザ光源部と、ユーザの顔の方向を検出する顔方向検出部と、ユーザの顔の方向に応じて照射位置にレーザ光を照射するか否かを判断し、レーザ光を照射可能と判定した場合に、レーザ光源部に対して予め設定された波長のレーザ光である参照光を照射するレーザ光源制御部と、照射位置において入力される光を検出する光検出部と、光検出部が検出した光に応じて照射位置が第１領域か第２領域かを判断する領域判断部と、を備える。
【０００８】
本発明にかかる判別方法は、被照射面における、可視光レーザを受けることにより反射光を発する第１領域と、可視光を透過するとともに紫外光レーザを受けることにより所定の波長の蛍光を発する第２領域とを判別する方法であって、ユーザの顔の方向を検出する顔方向検出ステップと、ユーザの顔の方向に応じて、被照射面の照射位置に、予め設定された波長のレーザ光を照射するか否かを判断し、レーザ光を照射可能と判定した場合にレーザ光を照射する参照光照射ステップと、参照光照射ステップで照射したレーザ光により被照射面が発した反射光または蛍光を検出する検出ステップと、検出ステップで検出した光に応じて照射位置が第１領域か第２領域かを判断する領域判断ステップと、を備える。
【０００９】
本発明にかかる照射方法は、可視光レーザを受けることにより反射光を発する第１領域と、可視光を透過するとともに紫外光レーザを受けることにより所定の波長の蛍光を発する第２領域と、を有する被照射面に画像光を照射する照射方法であって、ユーザの顔の方向を検出する顔方向検出ステップと、ユーザの顔の方向に応じて、被照射面の照射位置に、予め設定された波長のレーザ光を照射するか否かを判断し、レーザ光を照射可能と判定した場合にレーザ光を照射する参照光照射ステップと、参照光照射ステップで照射したレーザ光により被照射面が発した反射光または蛍光を検出する検出ステップと、検出ステップで検出した光に応じて照射位置が第１領域か第２領域かを判断する領域判断ステップと、領域判断ステップで第１領域と判定した照射位置に対しては可視光レーザを照射し、領域判断ステップで第２領域と判定した照射位置に対しては紫外光レーザを照射して画像光を照射する画像光照射ステップと、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ユーザに対する安全性を確保しながら、被照射面の領域を適切に判別して情報を表示することができる、ディスプレイ装置、判別方法および照射方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態にかかるディスプレイ装置を搭載した自動車の上面図である。
【図２】実施の形態１にかかるディスプレイ装置を搭載した自動車の室内の例を示した図である。
【図３】実施の形態にかかるディスプレイ装置の被照射領域を示した図である。
【図４】実施の形態１にかかるウィンドシールドの断面図である。
【図５】実施の形態１にかかるディスプレイ装置の構成図である。
【図６】実施の形態１にかかるディスプレイ装置の光源部の構成図である。
【図７】顔方向検出部が検出する画像のイメージ図である。
【図８】顔方向検出部が検出する画像のイメージ図である。
【図９】領域判断処理を行う場合にレーザ光源制御部１４が行う処理のフローチャートである。
【図１０】ディスプレイ装置が行う領域判断処理のフローチャートである。
【図１１】ディスプレイ装置のレーザ光の走査イメージを示す図である。
【図１２】ディスプレイ装置が照射したレーザ光のエネルギの強さと光検出部が検出した光のエネルギの高さの例を示すグラフである。
【図１３】領域判断処理により生成された領域分布情報の例を示す図である。
【図１４】実施の形態１の変形例１にかかるディスプレイ装置が照射したレーザ光のエネルギの強さと光検出部が検出した光のエネルギの強さの例を示すグラフである。
【図１５】実施の形態１の変形例２にかかるディスプレイ装置が照射したレーザ光のエネルギの強さと光検出部が検出した光のエネルギの強さの例を示すグラフである。
【図１６】実施の形態２にかかるディスプレイ装置が行うメッセージ画像表示処理のフローチャートである。
【図１７】実施の形態３にかかるディスプレイ装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。説明の明確化のため、以下の記載および図面は、適宜、省略、および簡略化がなされている。なお、各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。
【００１３】
＜実施の形態１＞
図１を参照しながら実施の形態１について説明する。図１は、実施の形態にかかるディスプレイ装置を搭載した自動車の上面図である。図に示す自動車９００は、カメラ９０１およびディスプレイ装置１を有している。カメラ９０１は自動車９００の周辺画像を撮像する複数のカメラである。図に示すように、自動車９００は右側のドアミラーにカメラ９０１Ｒを有し、左側のドアミラーにカメラ９０１Ｌを有している。カメラ９０１Ｒは、自動車９００の右側の周辺画像を撮像し、カメラ９０１Ｌは、自動車９００の左側の周辺画像を撮像する。具体的には、カメラ９０１Ｒは、自動車９００の右側から右後方を撮像し、カメラ９０１Ｌは、自動車の左側から左後方を撮像する。また、カメラ９０１は、自動車９００の前方を撮影するために自動車９００の前方を向いて配置されているカメラを含んでもよい。また、カメラ９０１は、自動車９００の後方を撮影するために自動車９００の後方を向いて配置されているカメラを含んでもよい。
【００１４】
ディスプレイ装置１は、自動車９００の室内に設定された被照射領域にレーザ光を照射することにより所定の画像を表示するレーザプロジェクタである。図に示すように、自動車９００は２台のディスプレイ装置（ディスプレイ装置１Ａおよびディスプレイ装置１Ｂ）を有している。
【００１５】
図２を参照しながら自動車内におけるディスプレイ装置の配置について説明する。図２は、実施の形態１にかかるディスプレイ装置を搭載した自動車の室内の例を示した図である。
【００１６】
ディスプレイ装置１は頭部センサ５０を有している。頭部センサ５０はイメージセンサを含み、運転者Ｕの頭部を撮像することができるように設置されている。ディスプレイ装置１は運転者Ｕの頭部を撮像することにより運転者Ｕの顔の方向を検出する。
【００１７】
ディスプレイ装置１Ａおよびディスプレイ装置１Ｂは、自動車９００の運転席上方の天井に固定され、ディスプレイ装置１Ａが室内の右前方の領域に画像を照射し、ディスプレイ装置１Ｂが室内の左前方の領域に画像を照射するように設定されている。ディスプレイ装置１Ａは、例えば、カメラ９０１Ｒが撮像した自動車９００の右側の周辺画像に所定の処理を施して、室内の右前方にその画像を照射する。同様に、ディスプレイ装置１Ｂは、例えば、カメラ９０１Ｌが撮像した自動車９００の左側の周辺画像に所定の処理を施して、室内の左前方にその画像を照射する。
【００１８】
ディスプレイ装置１は、可視光レーザを受けることにより反射光を発する第１領域と、可視光を透過するとともに紫外光レーザを受けることにより所定の波長の蛍光を発する第２領域と、を有する被照射面に画像光を照射する。
【００１９】
図２を参照しながらディスプレイ装置１による表示の例について説明する。図２は、ディスプレイ装置１が運転者に対するメッセージ画像を照射した例を示している。メッセージ画像とは、ディスプレイ装置１が画像光を照射することにより運転者Ｕに認識させるために表示する画像である。図は、自動車９００の運転者が見ている風景を示したものである。図に示すように、自動車９００の左前方には自転車８０１が走行している。また、自動車９００の進行方向には歩行者８０２が存在している。さらに、自動車９００の右前方には側道に他の自動車８０３が進行している状況である。また、ディスプレイ装置１は、自動車９００の外部に設置されたカメラ９０１により撮像された画像の画像データから、これらの物体を認識することができるように構成されている。
【００２０】
このように、本実施の形態におけるディスプレイ装置１は、カメラが撮像した画像に基づいて、Ａピラーやドアトリムにより死角になっている外部の物体を、可視光レーザを照射することにより、被照射領域に表示することができる。
【００２１】
また、ディスプレイ装置１は、カメラにより撮像された画像に基づいて、自動車９００の前方に存在している歩行者８０２を認識している。ディスプレイ装置１は、歩行者８０２の存在を運転者に認識させるために、メッセージ画像として、歩行者８０２の周囲を矩形など多角形の枠で囲む表示を行っている。この場合、ディスプレイ装置１は、第２領域に紫外光レーザを照射することにより歩行者８０２を囲う矩形の表示等を行う。
【００２２】
このように、ディスプレイ装置１は、運転者の視覚の範囲内において、任意の情報を運転者に認識させるためのメッセージ画像を表示する。この際、ディスプレイ装置１は、第１領域に対しては可視光レーザを照射し、第２領域に対しては紫外光レーザを照射する。
【００２３】
図３を参照しながら、自動車９００の室内における被照射領域について説明する。図３は、実施の形態１にかかるディスプレイ装置の被照射領域を示した図である。自動車９００の室内前方における運転者の視界として想定される領域の内、右側には被照射領域Ｆ９１が設定され、被照射領域Ｆ９１の左側には被照射領域Ｆ９２が隣接して設定されている。
【００２４】
被照射領域Ｆ９１は、ディスプレイ装置１Ａが画像を照射する領域である。被照射領域Ｆ９１は、ウィンドシールド９０４、右側のＡピラー９０５、サイドウィンドウ９０６、ダッシュボード、ドアトリム等を含んでいる。また、被照射領域Ｆ９２は、ディスプレイ装置１Ｂが画像を照射する領域である。被照射領域Ｆ９２は、ウィンドシールド９０４、左側のＡピラー９０３、サイドウィンドウ９０２、ダッシュボードおよびドアトリム等を含んでいる。すなわち、被照射領域Ｆ９１および被照射領域Ｆ９２は、可視光を比較的に透過しない領域（Ａピラーおよびダッシュボード等）と、可視光を比較的に透過する領域（サイドウィンドウおよびウィンドシールド）とを含んでいる。以降の説明において、可視光を比較的に透過しない領域を第１領域と称する。また、可視光を比較的に透過する領域を第２領域と称する。被照射領域Ｆ９１の左端部と被照射領域Ｆ９２の右端部とは、部分的に重なっていてもよく、間隔があってもよい。
【００２５】
被照射領域Ｆ９１と被照射領域Ｆ９２とを合わせた領域は、運転者が前方を向いているときの視界とほぼ一致している。複数のディスプレイ装置１を設置し、照射範囲を隣接させた状態において、複数のディスプレイ装置により照射する画像を配置させることにより、ディスプレイ装置１は、広角の画像を好適に表示することができる。
【００２６】
被照射領域を形成する領域のうち第１領域を形成する、Ａピラー９０５やダッシュボード等は、可視光を透過しない領域である。第１領域は、可視光を透過せず、可視光を反射する機能を有している。したがって、第１領域では、ディスプレイ装置１が照射する可視光を反射し、反射した可視光を運転者等に視認させることができる。第１領域の表面は、ディスプレイ装置１が照射した可視光を好適に反射することができるように、再帰性反射材を含む材料により構成されていてもよい。
【００２７】
被照射領域を形成する領域のうち第２領域を形成する、サイドウィンドウ９０２、ウィンドシールド９０４およびサイドウィンドウ９０６は、可視光を透過するとともに、所定の波長を有する紫外光を受けると発光する機能を有している。このような機能を有する材料は、例えば、自発光中間膜を有する合せガラスである。
【００２８】
ディスプレイ装置１Ａおよびディスプレイ装置１Ｂは、運転者の上部後方にそれぞれ異なる方向を照射するように配置されている。ディスプレイ装置１Ａは、運転者の上部左後方に設置され、運転者の右前方を照射する。ディスプレイ装置１Ａは照射可能範囲に被照射領域Ｆ９１が含まれるように設置されている。同様に、ディスプレイ装置１Ｂは照射可能範囲内に被照射領域Ｆ９２が含まれるように設置されている。
【００２９】
上述のように、被照射領域Ｆ９１および被照射領域Ｆ９２は、可視光を反射する第１領域と、可視光を透過するとともに紫外光を受けることにより可視光の波長域の蛍光を発する第２領域とを有する。
【００３０】
次に、図４を参照しながらウィンドシールドが有する自発光中間膜の原理について概要を説明する。図４は、実施の形態１にかかるウィンドシールドの断面を模式的に示した図である。ウィンドシールド９０４は、２枚のガラス板９０４Ｇと、この２枚のガラス板９０４Ｇの間に挟まれた自発光中間膜９０４ＩＭと、により構成されている。また、自発光中間膜９０４ＩＭは、発光材料９０４Ａを含んでいる。発光材料９０４Ａは、特定の波長を有する紫外光によって励起されると可視光域の波長を有する蛍光を発するとともに、上記紫外光以外の光を透過する性質を有している。すなわち、上述の構成を有するウィンドシールド９０４に対してディスプレイ装置１から所定の紫外光を照射することによって自発光中間膜９０４ＩＭが発光する。これにより、自動車９００に搭乗している運転者等は、ウィンドシールド９０４に表示される画像を視認することができる。
【００３１】
なお、サイドウィンドウ９０２、ウィンドシールド９０４およびサイドウィンドウ９０６は、上述した材料に限らず、可視光を透過するとともに、所定の波長を有する紫外光を受けると発光する機能を有していれば、別の構造を有していてもよい。例えば、可視光を透過するアクリル等の樹脂と発光材料との組み合わせにより構成されていてもよい。また、サイドウィンドウ９０２、ウィンドシールド９０４およびサイドウィンドウ９０６は、上述した構成に加えて、自動車の外面側に、紫外光をカットする性質を有するＵＶカット層を有してもよい。これにより、ディスプレイ装置１が照射する紫外光が外部へ漏れるのを抑制することができるとともに、太陽光に含まれる紫外光により全面が蛍光し視界を妨げることも回避できる。
【００３２】
次に、図５を参照しながらディスプレイ装置１の構成について説明する。図５は、実施の形態１にかかるディスプレイ装置の構成図である。ディスプレイ装置１は主な構成として、制御部１０、レーザ光源部２０、スキャナ部３０、メモリ４０および頭部センサ５０を有している。
【００３３】
制御部１０は、カメラ９０１と、レーザ光源部２０と、スキャナ部３０と、メモリ４０と、頭部センサ５０とにそれぞれ接続し、ディスプレイ装置１の動作の制御を司る。制御部１０は例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）またはその他の電気回路の組み合わせにより構成される。したがって、例えば、制御部１０を制御回路ということもできる。制御部１０は主な構成として、画像データ取得部１１、画像処理部１２、領域判断部１３、レーザ光源制御部１４、スキャナ制御部１５および顔方向検出部１６を有している。
【００３４】
画像データ取得部１１は、カメラ９０１が撮像した自動車９００の周辺画像のデータである画像データを、所定のインタフェースを介して受け取る処理を行う。
【００３５】
画像処理部１２は、画像データ取得部１１が取得した画像データから所定の物体を認識し、認識した物体に関する情報に基づいて、画像データに対して所定の処理を行う。所定の処理の一例は、認識した対象物体の画像データを抽出し、抽出した画像データを被照射領域Ｆ９１および被照射領域Ｆ９２に照射するための照射画像データを生成する処理である。なお、照射画像データとは、ディスプレイ装置１が照射する画像の画像データである。所定の処理の別の例は、認識した対象物体に対して、ユーザから見た対象物体の位置に対象物体の周囲を囲う枠を描画させる処理や、認識した物体が歩行者であるか、自転車であるか、などの種別を表示するアイコンや文字情報を描画させる処理である。また、画像処理部１２は、歪み調整を行う機能を有しており、画像データに対して被照射面に対応した歪み調整処理を行う。画像処理部１２は、上述の処理を行い、照射画像データを生成する。
【００３６】
領域判断部１３は、領域判断処理を行う。領域判断処理において、領域判断部１３は、レーザ光源部２０が可視光レーザまたは紫外光レーザを照射した位置である被照射面の照射位置に関する情報を取得する。照射位置に関する情報は、スキャナ制御部１５がスキャナ部３０を制御する際に使用している情報であり、例えば、スキャナミラーの角度に対応している。
【００３７】
また、領域判断処理において、領域判断部１３は、光源部に対して予め設定された波長のレーザ光を被照射面に対して順次照射することを指示する。なお、領域判断処理においてディスプレイ装置１が照射する予め設定された波長のレーザ光を「参照光」と称する。領域判断部１３は、参照光を照射する照射位置において光検出部２４が生成した信号を取得する。これにより、領域判断部１３は、光検出部２４が生成した信号の大きさと予め設定された閾値とを比較して、レーザ光を照射した照射位置が第１領域か第２領域かを判断する。なお、領域判断処理のさらに詳細については後述する。
【００３８】
レーザ光源制御部１４は、照射画像データに基づいたレーザ駆動信号をレーザドライバ２２に出力して、レーザダイオードの出力を制御する。これにより、レーザ光源制御部１４は、レーザ光源部２０による光の出力を制御する。具体的には、レーザ光源制御部１４は、画像処理部１２において処理された照射画像データに含まれる各画素の色や輝度に応じて、可視光のレーザ光源である赤色、青色、緑色のレーザダイオード２１１Ｒ、２１１Ｂ、２１１Ｇおよび紫外レーザダイオード２１１ＵＶの駆動を制御する。また、レーザ光源制御部１４は、フォトダイオード２３が検出したレーザ光のエネルギの強さに基づいて、レーザ光源部２０の状態を判断し、レーザダイオード２１１の駆動電流値を決定してレーザドライバ２２を制御するＡＰＣ（Automatic Power Control）処理を行う。
【００３９】
また、レーザ光源制御部１４は、スキャナ制御部１５と同期して動作する。より具体的には、例えば、レーザ光源制御部１４は、水平方向の同期を図る水平同期信号と、垂直方向の同期を図る垂直同期信号をスキャナ制御部１５と共有し、これらの信号に基づいて各レーザの出力を決定する。このように、レーザ光源制御部１４とスキャナ制御部１５とが同期して動作することにより、ディスプレイ装置１は、照射画像データを構成する各画素の色および出力を制御する。ディスプレイ装置１は、これにより所望の画像を生成することができる。
【００４０】
また、レーザ光源制御部１４は、波長選択部１４１を有している。波長選択部１４１は、被照射面における第１領域および第２領域の分布に関する情報である領域分布情報に基づいて、第１領域には、第１領域に対応している可視光を第１波長光として選択し、第２領域には第２領域に対応している紫外光を第２波長光として選択する機能を有している。
【００４１】
波長選択部１４１は、例えば、ディスプレイ装置１が照射する画像の画素に対応する照射位置ごとに、可視光または紫外光の出力を設定する処理を行う。レーザ光源制御部１４は、メモリ４０に格納されている領域分布情報と、水平同期信号および垂直同期信号に基づいて波長選択部１４１が設定したレーザ光を出力させることにより、可視光か紫外光かの出力を切り換える。これにより、ディスプレイ装置１は、第１領域に含まれる画素を照射する場合には可視光レーザを駆動させ、第２領域に含まれる画素を照射する場合には紫外光レーザを駆動させる。このように、予め設定されている領域分布情報に基づいてレーザ光を切り換えることにより、効率よく波長の切換動作を行うことができる。
【００４２】
また、レーザ光源制御部１４は、顔方向検出部１６が検出した運転者Ｕの顔の方向に応じて、レーザ光を照射するか否かを判断する。具体的には例えばディスプレイ装置１が領域判断処理を行う際に、レーザ光源制御部１４は、運転者Ｕの顔が被照射領域に向いている場合には、レーザ光を照射しないことを決定する。参照光は予め設定された波長のレーザ光を被照射領域の前面に照射する。したがって、第１領域において参照光により生成される反射光や第２領域において参照光により生成される蛍光が運転者Ｕの視覚に対して強い刺激になる可能性がある。また運転者Ｕの視覚に対して強い刺激を与えた場合、自動車ないし運転者Ｕの安全性を低下させる可能性がある。そのため、レーザ光源制御部１４は、運転者Ｕ被照射領域を目視していると推定される状況では参照光を照射しないことを決定する。
【００４３】
また、例えば、ディスプレイ装置１がメッセージ画像を表示している場合において、運転者Ｕが被照射領域に向いていない場合には、メッセージ画像を表示する必要がない可能性がある。そのような場合レーザ光源制御部１４は、レーザ光を照射しないことを決定する。
【００４４】
スキャナ制御部１５は、スキャナ駆動信号をスキャナドライバ３２に出力してスキャナ３１によるレーザ光の走査を制御する。スキャナ制御部１５は、上述の水平同期信号および垂直同期信号に応じてスキャナ部３０の動作を制御する。また、スキャナ制御部１５は、スキャナ３１の走査角を検出する走査角検出部（図示せず）の検出信号を監視して、スキャナ３１の走査角、波形の生成、揺動周波数の制御等を行う。
【００４５】
顔方向検出部１６は、頭部センサ５０から供給される信号を受け取り、受け取った信号から運転者Ｕの顔の方向を検出する。顔方向検出部１６は、例えば、頭部センサ５０から運転者Ｕの頭部を撮像した画像データを取得する。顔方向検出部１６は、取得した画像データから運転者Ｕの顔の部分を認識するとともに、運転者Ｕの顔の面積と頭の面積との比から、運転者Ｕの顔がどの方向に向いているかを検出する。
【００４６】
レーザ光源部２０は、主な構成として、レーザ光を出力するレーザモジュール２１、レーザモジュール２１が有するレーザダイオードを駆動するレーザドライバ２２、レーザ光の光量を測定するフォトダイオード２３、そしてスキャナ部３０から受ける光のエネルギの強さを検出する光検出部２４を有する。
【００４７】
図６を参照しながらレーザ光源部２０の詳細について説明する。図６は、実施の形態１にかかるディスプレイ装置のレーザ光源部の構成図である。レーザモジュール２１は、図に示すように、赤色レーザダイオード２１１Ｒ、緑色レーザダイオード２１１Ｇ、青色レーザダイオード２１１Ｂ、紫外レーザダイオード２１１ＵＶ、各レーザダイオード２１１Ｒ、２１１Ｂ、２１１Ｇ、２１１ＵＶにそれぞれ対応するダイクロイックミラー２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂ、２１２ＵＶを有する。レーザダイオード２１１から出力された各色のレーザ光は、ダイクロイックミラー２１２によって合波されてスキャナ部３０に出力される。
【００４８】
ダイクロイックミラー２１２Ｒは、赤色レーザダイオード２１１Ｒから出力される赤色の波長の光をほぼ１００％反射する特性を有する。ダイクロイックミラー２１２Ｇは、赤色レーザダイオード２１１Ｒから出力される赤色の波長の光をほぼ１００％透過させるとともに、緑色レーザダイオード２１１Ｇから出力される緑色の波長の光をほぼ１００％反射する特性を有する。ダイクロイックミラー２１２Ｂは、その特性例として、赤色レーザダイオード２１１Ｒから出力される赤色の波長の光および緑色レーザダイオード２１１Ｇから出力される緑色の波長の光をほぼ１００％透過させる特性を有する。さらにダイクロイックミラー２１２Ｂは、その特性例として、青色レーザダイオード２１１Ｂから出力される青色の波長の光をほぼ１００％反射する特性を有する。ダイクロイックミラー２１２ＵＶは、赤色の波長の光、緑色の波長の光および青色の波長の光を約９８％反射するとともに約２％透過させる特性を有する。また、ダイクロイックミラー２１２ＵＶは、紫外レーザダイオード２１１ＵＶから出力される紫外光を約９８％透過させ、約２％反射させる特性を有する。
【００４９】
このようなダイクロイックミラー２１２の構成により、レーザダイオード２１１から出力された可視光および紫外光（赤色の波長のレーザ光、緑色の波長のレーザ光、青色の波長のレーザ光および紫外光）の約９８％はスキャナ部３０に入射され、これらのレーザ光の約２％は、フォトダイオード２３に入射される。レーザドライバ２２は、制御部１０からのレーザ駆動信号に基づいてレーザダイオード２１１を駆動する。フォトダイオード２３は入射したレーザ光の光量を測定し、測定結果を制御部１０に出力する。なお、レーザダイオード２１１およびダイクロイックミラー２１２の配置は図に示したものに限らず、スキャナ部３０およびフォトダイオード２３に同様の出力がなされれば良い。
【００５０】
また、レーザ光源部２０は、上記構成に加えて、ビームスプリッタ２１３、１／４波長板２１４および光検出部２４を有する。ビームスプリッタ２１３は、スキャナ部３０から受ける光のうち、予め設定された波長の光を反射する。ビームスプリッタ２１３は、例えば偏光依存性を有し、ダイクロイックミラー２１２ＵＶ側から入射したレーザ光をほぼ１００％透過するとともに、外部から反射して戻ってきた光の直交偏光成分を光検出部２４に供給する。１／４波長板２１４は、レーザ光源部２０から射出されたレーザ光を往復で概ね直交させるために用いており、往路の反射を抑制し、戻り光を効率よく光検出部２４に導くために設けられている。
【００５１】
光検出部２４は、スキャナ部３０、１／４波長板２１４およびビームスプリッタ２１３を介して受ける光を電気信号に変換する光電変換素子を含むフォトディテクタである。光検出部２４は、予め設定された波長の光を受けた場合に、その光のエネルギの強さに応じた電流を生成する。光検出部２４は、生成した電流の電流値に応じた信号を、制御部１０に供給する。
【００５２】
例えば、光検出部２４は、ウィンドシールドに設けられた自発光中間膜が発する蛍光の光の強さを検出する機能を有することができる。光検出部２４が蛍光の光の強さを検出する場合、領域判断部１３は、光検出部２４から供給される信号に応じて、検出した位置が第２領域であることを判定する。一方、光検出部２４が、Ａピラー等の自動車の内装に所定の可視光が当たることにより発する反射光の光の強さを検出する場合、領域判断部１３は、光検出部２４から供給される信号に応じて、検出した位置が第１領域であることを判定する。
【００５３】
図５に戻り説明を続ける。スキャナ部３０は、レーザ光源部２０から入射されたレーザ光を被照射領域に照射する。スキャナ部３０は、主な構成として、レーザ光源部２０から出力されたレーザ光を反射してレーザ光の照射位置を走査する走査ミラー部であるスキャナ３１、スキャナ３１を駆動するスキャナドライバ３２、スキャナ３１の走査角を検出する走査角検出部（図示せず）等を有する。スキャナ３１は、レーザ光を反射して垂直方向に走査する垂直ミラー３１１、レーザ光を反射して水平方向に走査する水平ミラー３１２等を有する。垂直ミラー３１１および水平ミラー３１２は、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical system)ミラー等により構成される。
【００５４】
スキャナドライバ３２は、スキャナ制御部１５からのスキャナ駆動信号に基づき、スキャナ３１を駆動する。スキャナ３１を垂直ミラー３１１および水平ミラー３１２で構成する場合に、一般的には、垂直ミラー３１１はスキャナドライバ３２によって制御される走査角および揺動周波数で動作し、水平ミラー３１２は揺動周波数が高いために共振による走査角および揺動周波数で動作する。なお、水平ミラー３１２は垂直ミラー３１１と同様にスキャナドライバ３２によって制御される走査角および揺動周波数で動作するようにしても良い。
【００５５】
メモリ４０は例えばＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリまたはＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）等の書き換え可能な不揮発性の記憶装置である。メモリ４０は、制御部１０に接続しており、制御部１０の指示により、任意のデータを記憶し、あるいはメモリ４０内に記憶している任意のデータを制御部１０に提供する。またメモリ４０は、書き換え可能な情報として領域分布情報を記憶している。
【００５６】
領域分布情報は、ディスプレイ装置１が操作する照射位置ごとに、その照射位置が第１領域か第２領域かを示した情報である。換言すると、領域分布情報は被照射領域を、第１領域と第２領域とに画定した情報である。レーザ光源制御部１４は、この領域分布情報を参照しながら、第１領域に対しては可視光レーザを照射し、第２領域に対しては紫外光レーザを照射することをレーザ光源部２０に指示する。
【００５７】
頭部センサ５０は、上述のように、運転者Ｕの頭部を撮像するイメージセンサを含み、撮像した運転者Ｕの頭部の画像データを顔方向検出部１６に供給する。なお、頭部センサ５０は運転者Ｕの顔の方向を認識することができる程度の解像度を有する画像データを取得することができればよい。すなわち頭部センサはイメージセンサであってもよい。また頭部センサ５０は、イメージセンサに代えて測距センサであってもよいし、熱画像が取得できる赤外線センサであってもよい。
【００５８】
次に、図７および図８を参照しながら、頭部センサ５０が検出する運転者Ｕの頭部のイメージおよび顔方向検出部１６が顔の方向を検出する処理の例について説明する。
【００５９】
図７は、運転者Ｕが左を向いている場合のイメージである。図の上側に示す画像５０Ａにおいて、運転者Ｕの頭部は略中央に存在している。頭部センサ５０は、画像５０Ａを撮像し、撮像した画像の画像データを顔方向検出部１６に供給する。顔方向検出部１６は、頭部センサ５０から受け取った画像データから、エッジ検出により頭部を抽出する。図の下側に示す画像５１Ａは、顔方向検出部１６が運転者Ｕの頭部を抽出し、抽出した頭部の画像を分割した状態を示している。顔方向検出部１６は、このように抽出した頭部の画像を分割して、各アドレスの特徴量を算出し、運転者Ｕの顔の方向を推定する。顔方向検出部１６はこのような処理を行い、画像５１Ａにおいて運転者Ｕの顔が左側を向いていることを検出する。
【００６０】
図８は、運転者Ｕが右を向いている場合のイメージである。図７の場合と同様に、頭部センサ５０は、画像５０Ｂを撮像し、撮像した画像の画像データを顔方向検出部１６に供給する。顔方向検出部１６は、頭部センサ５０から受け取った画像データから、エッジ検出により頭部を抽出する。そして、顔方向検出部１６は、抽出した頭部の画像を分割して、各アドレスの特徴量を算出し、運転者Ｕの顔の方向を推定する。顔方向検出部１６はこのような処理を行い、画像５１Ｂにおいて運転者Ｕの顔が右側を向いていることを検出する。
【００６１】
次に、図９および図１０を参照しながらディスプレイ装置１が領域判断処理を行う場合について説明する。図９は、制御部１０が領域判断処理を行う場合にレーザ光源制御部１４が行う処理のフローチャートである。
【００６２】
まず、制御部１０のレーザ光源制御部１４は、顔方向検出部１６から顔の方向に関する情報を受け取る（ステップＳ１）。次に、レーザ光源制御部１４は、顔方向検出部１６から受け取った情報から、レーザ光を照射して走査すること（レーザ走査）が可能か否かを判断する（ステップＳ２）。運転者Ｕの顔が被照射領域に向いていないことが検出された場合、レーザ光源制御部１４は、レーザ走査可能と判断する（ステップＳ２：Ｙｅｓ）。その場合、制御部１０は、領域判断処理を実行する（ステップＳ３）。ステップＳ１の処理は、顔方向検出ステップである。
【００６３】
一方、運転者Ｕの顔が被照射領域に向いていることが検出された場合、レーザ光源制御部１４は、レーザ走査可能と判断しない（ステップＳ２：Ｎｏ）。その場合、制御部１０は、ステップＳ１に戻り、再び運転者Ｕの顔の方向に関する情報を受け取る。なお、レーザ光源制御部１４がレーザ走査可能と判断しない場合に、制御部１０は処理を終了させてもよい。
【００６４】
次に、図１０を参照しながら領域判断処理について説明する。図１０は、ディスプレイ装置１が行う領域判断処理のフローチャートである。図１０のフローチャートは、図９のステップＳ３の詳細であり、ディスプレイ装置１が有する制御部１０の処理を示している。図に示す領域判断処理においてディスプレイ装置１は、被照射領域に対して参照光として紫外光レーザを照射する。また、光検出部２４は、自発光中間膜が発する蛍光を検出する。そして領域判断部１３は、光検出部２４が蛍光を検出した場合に、蛍光を検出した位置が第２領域であると判定する構成となっている。
【００６５】
領域判断処理を開始すると、まず制御部１０は、スキャナ部３０を動作させるとともに、レーザ光の照射を開始することで、レーザ光の走査（レーザ走査）を開始する（ステップＳ１０）。より具体的には、制御部１０が有するレーザ光源制御部１４は、領域判断処理において照射することが設定されているレーザ光を照射することをレーザドライバに指示する。
【００６６】
次に制御部１０が有するスキャナ制御部１５は、水平方向の座標Ｈｎを１〜Ｈｍａｘまでインクリメントさせるとともに、垂直方向の座標Ｖｍを１〜Ｖｍａｘまでインクリメントさせる。これにより、レーザ光は、被照射領域を順次走査しながら予め設定されたレーザ光を照射する。上述の動作を行うに際して、制御部１０が有するスキャナ制御部１５は、垂直ミラー３１１の座標Ｖｍを１に設定する（ステップＳ１１）。また、スキャナ制御部１５は、水平ミラー３１２の座標Ｈｎを１に設定する（ステップＳ１２）。ステップＳ２、ステップＳ１１およびステップＳ１２は、参照光照射ステップである。
【００６７】
次に、制御部１０が有する領域判断部１３は、水平方向の座標Ｈｎ＝１、垂直方向Ｖｍ＝１を照射位置とした場合に光検出部２４が受ける光を検出し、光のエネルギの強さに相当する電流値Ａｂが閾値Ａｔｈを超えたか否かを判断する（ステップＳ１３）。電流値Ａｂが閾値Ａｔｈを超えたこと検出した場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、領域判断部１３は、照射位置を第１領域であると判定する（ステップＳ１４）。一方、電流値Ａｂが閾値Ａｔｈを超えたこと検出しない場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、領域判断部１３は、照射位置を第２領域であると判定する（ステップＳ１５）。領域判断部１３は、ステップＳ１４またはステップＳ１５において判定した情報をレジストリに一時的に記憶する（ステップＳ１６）。
【００６８】
次に、スキャナ制御部１５は、レーザ光の水平方向の座標をインクリメントする（ステップＳ１７）。制御部１０は、ステップＳ１２〜ステップＳ１７の処理を、Ｈｎ＞Ｈｍａｘとなるまで繰り返す。ステップＳ１３からステップＳ１８の処理は、検出ステップおよび領域判断ステップである。
【００６９】
次に、スキャナ制御部１５は、レーザ光の垂直方向の座標をインクリメントする（ステップＳ１８）。制御部１０は、ステップＳ１１〜ステップＳ１８の処理を、Ｖｍ＞Ｖｍａｘとなるまで繰り返す。
【００７０】
次に、制御部１０はレーザ光の走査を停止させ（ステップＳ１９）、レジストリに一時的に記憶していた領域分布情報をメモリ４０に書き込み（ステップＳ２０）、処理を終了させる。
【００７１】
以上、領域判断処理について説明したが、領域判断処理は上述のステップに限らず、例えば以下の構成であってもよい。すなわち領域判断処理は、被照射領域全体を複数回走査し、対応する照射位置において光検出部２４が生成した値の統計値を算出し、算出した統計値によって第１領域か第２領域かを判断してもよい。また、領域判断処理は、レーザ光の照射位置を走査する処理において水平方向と垂直方向の処理順序を入れ替えたり、インターレース方式にしたりするといった当業者にとって自明の変更が可能である。
【００７２】
次に、図１１を参照しながらディスプレイ装置１がレーザ光を走査する状態について説明する。図１１は、ディスプレイ装置１のレーザ光の走査イメージを示す図である。図に示した被照射領域Ｆ９２は、図３においてディスプレイ装置１Ｂが照射する領域を理解容易にするために矩形にして示したものである。被照射領域Ｆ９２は左上を原点として、水平方向がＨ方向、垂直方向がＶ方向である。図に示すように、被照射領域Ｆ９２の左上が座標（１，１）であり、右上が座標（Ｈｍａｘ，１）である。また、被照射領域Ｆ９２の左下が座標（１，Ｖｍａｘ）であり、右下が座標（Ｈｍａｘ，Ｖｍａｘ）である。ディスプレイ装置１Ｂは、被照射領域Ｆ９２を左上の座標（１，１）から右下の座標（Ｈｍａｘ，Ｖｍａｘ）に順に走査しながらレーザ光を照射する。
【００７３】
次に図１２を参照しながらレーザ光のエネルギの強さと光検出部２４が検出した光のエネルギの強さについて説明する。図１２は、ディスプレイ装置１が照射したレーザ光のエネルギの強さと光検出部２４が検出した光のエネルギの強さの例を示すグラフである。図に示したグラフは、図１１に示した被照射領域Ｆ９２においてレーザ光を走査した場合の例である。グラフの横軸は時刻を示しており、グラフの縦軸は光のエネルギの強さを示している。ディスプレイ装置１は時刻ｔ０から座標（１，１）を起点としてレーザ光の照射を開始し、時刻ｔ１に座標（Ｈｍａｘ，１）に達する。そしてディスプレイ装置１は、時刻ｔ１から時刻ｔ２にかけて、座標（１，２）から座標（Ｈｍａｘ，２）まで走査し、それ以降も同様に走査を繰り返す。
【００７４】
グラフに示した直線Ｌ１０は、領域判断処理においてディスプレイ装置１が照射する参照光である紫外光レーザの放射強度に相当する電流値を示している。また、グラフに示した折れ線Ｌ１１は、光検出部２４が検出した光のエネルギの強さに相当する電流値を示している。すなわちディスプレイ装置１は電流値Ａ０の紫外光レーザを照射して、折れ線Ｌ１１の蛍光を検出している。折れ線Ｌ１１を横切るように示されている直線は閾値Ａｔｈを示している。領域判断部１３は、光検出部２４が検出した光の電流値が閾値Ａｔｈを超えている場合に、その超えている範囲に対応した照射位置は第２領域であると判定する。
【００７５】
次に、図１３を参照しながら領域分布情報の例について説明する。図１３は、領域判断処理により生成された領域分布情報の例を示す図である。図に示した被照射領域Ｆ９２は、領域分布情報が重畳されている。図に示した複数の矩形はそれぞれが照射位置の座標を模式的に示したものである。図においてグレーの矩形は第２領域であることを示しており、白の矩形は第２領域と判定されなかった領域であることを示している。本実施の形態において、ディスプレイ装置１の制御部１０は、第２領域と判定されなかった領域は、第１領域であると判定する。したがって、ディスプレイ装置１は、このように照射位置ごとに第１領域または第２領域であることを判断し、判定結果により生成した領域分布情報をメモリ４０に格納する。
【００７６】
上述した領域判断処理は、自動車９００が有するディスプレイ装置１Ａおよびディスプレイ装置１Ｂそれぞれが実行する。したがって、例えば運転者Ｕの頭部が右側を向いている間に、ディスプレイ装置１Ｂは被照射領域Ｆ９２の領域判断処理を行う。また、運転者Ｕの頭部が左側を向いている間に、ディスプレイ装置１Ａは被照射領域Ｆ９１の領域判断処理を行う。
【００７７】
以上、実施の形態１について説明したが、実施の形態１の構成は上記の例に限られない。例えば、光検出部２４は、検出した光の強さに加えて光の波長を検出してもよい。光検出部２４が光の波長を検出することができる場合、ディスプレイ装置１は、参照光として可視光の少なくとも１部と紫外光とを併せて照射してもよい。これにより領域判断部１３は、可視光により生成される反射光の強さと、紫外光により生成される蛍光の強さとを比較し、上記反射光のエネルギが上記蛍光より強い場合には、検出した照射位置を第１領域と判定する。また領域判断部１３は、上記反射光のエネルギが上記蛍光より弱い場合には、検出した照射位置を第２領域と判定する。さらに、この場合、上記反射光および上記蛍光のいずれも検出できない場合には、領域判断部１３は、いずれも検出できない照射位置をレーザ光を照射しない領域として設定することができる。
【００７８】
実施の形態１にかかるディスプレイ装置１は、上述の構成により領域判断処理を行い、照射位置ごとに第１領域または第２領域であることを判断する。そのため、ディスプレイ装置１は、取り付け時に高精度の位置調整を行う必要がない。また、振動、経時変化または温度変化等によりディスプレイ装置１の位置が変化した場合は、再度領域判断処理を行うことにより、第１領域および第２領域に対して対応する波長のレーザ光による照射画像の表示を行うことができる。さらには、この領域判断において可視光や非可視光の参照光照射や検出を用いる場合に、この参照光は本来の表示すべき内容や強度の範囲を逸脱した場合においても、これがユーザの視界に入らないようにすることができる。したがって、本実施の形態によれば、ユーザの視野角内に設けられた被照射面に対して好適に情報を表示することができるディスプレイ装置を提供することができる。
【００７９】
なお、顔方向検出部１６は、自動車９００における運転者Ｕの視線の方向を検出し、視線の方向に応じて上述の機能を実現してもよい。具体的には、例えば、自動車９００のダッシュボード等の位置に視線検出センサを配置し、運転者Ｕの眼の方向を検出する。視線検出センサが生成する信号は、自動車９００内の通信ネットワークを介してディスプレイ装置１に供給されてもよい。これにより、高精度にユーザの視覚に不要な刺激を与えることを抑制したディスプレイ装置を提供することができる。
【００８０】
＜実施の形態１の変形例＞
次に、図１４〜図１５を参照しながら、実施の形態１の変形例について説明する。実施の形態１の変形例１〜２は、領域判断処理において照射するレーザ光の態様およびそれに伴う光検出部の態様が上述の実施の形態１と異なる。
【００８１】
＜実施の形態１の変形例１＞
図１４を参照しながら実施の形態１の変形例１について説明する。変形例１に示すディスプレイ装置は、領域判断処理において、参照光として、紫外光レーザに代えて予め設定された可視光レーザを照射する点が、上述の実施の形態と異なる。
【００８２】
図１４は、実施の形態１の変形例１にかかるディスプレイ装置が照射したレーザ光のエネルギの強さと光検出部２４が検出した光のエネルギの強さの例を示すグラフである。図に示すグラフは、図１２のグラフに示した折れ線Ｌ１１に代えて折れ線Ｌ１２が示されている点が、実施の形態１と異なる。図に示したグラフにおいて、閾値Ａｔｈを超えた範囲は、光検出部２４が可視光レーザの反射光を検出したことを示している。この場合、領域判断部１３は、光検出部２４が検出した光の電流値が閾値Ａｔｈを超えている場合に、その超えている範囲に対応した照射位置は第１領域であると判定する。
【００８３】
＜実施の形態１の変形例２＞
図１５を参照しながら実施の形態１の変形例２について説明する。変形例２に示すディスプレイ装置１は、領域判断処理において、照射する参照光が可視光レーザおよび紫外光レーザをいずれも含む光である。すなわち参照光は、可視光レーザまたは紫外光レーザを予め設定された時間パターンおよび予め設定された放射強度パターンに基づいて順次照射される光である。
【００８４】
図１５は、実施の形態１の変形例２にかかるディスプレイ装置１が照射したレーザ光のエネルギの強さと光検出部２４が検出した光のエネルギの強さの例を示すグラフである。図に示すグラフは、横軸が時刻であり、縦軸がレーザ光のエネルギの強さを電流値で示したものである。グラフに示した折れ線Ｌ１３は、参照光のエネルギの強さである。また、図の時刻表示の下方に示したＲ、Ｇ、Ｂ、ＵＶの表示は、折れ線Ｌ１２が照射しているレーザ光の波長を示している。例えば時刻ｔ１０からｔ１１にかけて、ディスプレイ装置１はＲレーザを電流値Ａ２に相当する放射強度で照射している。時刻ｔ１１から時刻ｔ１２にかけて、ディスプレイ装置１はＧレーザを電流値Ａ４に相当する放射強度で照射している。時刻ｔ１２から時刻ｔ１３にかけて、ディスプレイ装置１はＢレーザを電流値Ａ３に相当する放射強度で照射している。時刻ｔ１３から時刻ｔ１４にかけて、ディスプレイ装置１はＵＶレーザを電流値Ａ４に相当する放射強度で照射している。そして、ｔ１４以降、ディスプレイ装置１は同様のパターンを繰り返している。
【００８５】
図に示した折れ線Ｌ１４は、光検出部２４が検出した光のエネルギの強さの例を示している。折れ線Ｌ１４は、参照光が再帰性反射材を含む第１領域に照射された場合である。変形例２に示す光検出部２４は、可視光の幅広い帯域（例えば波長４００ナノメートル〜７００ナノメートル）を検出する。したがって、第１領域に照射された参照光により、光検出部２４は、図に示すように可視光に応じた放射強度パターンを示す。
【００８６】
このように参照光が予め設定されたパターンを有する場合、領域判断部１３は、検出した光が外光によるノイズではないことを判断することが可能となる。
【００８７】
＜実施の形態２＞
次に、図１６を参照しながら実施の形態２について説明する。実施の形態２にかかるディスプレイ装置は、メッセージ画像を照射する場合に運転者Ｕの顔の方向に応じてレーザを照射するか否かを判断する点が実施の形態１と異なる。なお、本実施の形態におけるディスプレイ装置１のハードウェア構成は実施の形態１に示したものと同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００８８】
図１６は、実施の形態２にかかるディスプレイ装置が行うメッセージ画像表示処理のフローチャートである。図に示すフローチャートは、ディスプレイ装置１が被照射面に対してメッセージ画像を表示する場合の制御装置１０の処理を示している。
【００８９】
まず、制御装置１０は、メモリ４０が記憶している領域分布情報を読み取る（ステップＳ３０）。領域分布情報は、実施の形態１において説明した領域判断処理によって生成されたものである。
【００９０】
次に、制御装置１０は、図１０を参照しながら説明した場合と同様に、スキャナ部３０を制御してレーザ光の走査を行う。すなわち、制御部１０が有するスキャナ制御部１５は、レーザ光の水平方向の走査を開始するため、垂直ミラー３１１の座標Ｖｍを１に設定する（ステップＳ３１）。また、スキャナ制御部１５は、レーザ光の水平方向の走査を開始するため、水平ミラー３１２の座標Ｈｎを１に設定する（ステップＳ３２）。
【００９１】
次に、制御部１０が有するレーザ光源制御部１４は、レーザ走査を行うか否かを判断する（ステップＳ３３）。レーザ走査を行うか否かを判断するに際し、レーザ光源制御部１４は、顔方向検出部１６からの情報を取得して、運転者Ｕが被照射領域を向いているか否かを検出する。
【００９２】
運転者が被照射領域を向いている場合には、レーザ光源制御部１４は、レーザ走査を行うことを決定する（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）。その場合、レーザ光源制御部１４は、レーザ光源部２０に対して所定のレーザ光を照射することを指示する（ステップＳ３４）。より具体的にはレーザ光源制御部１４は、領域判断部１３が第１領域と判定した照射位置に対しては可視光レーザを照射し、領域判断部が第２領域と判定した照射位置に対しては紫外光レーザを照射することをレーザ光源部２０に指示する。これによりディスプレイ装置１は、画像処理部１２が生成したメッセージ画像を被照射面に照射する。
【００９３】
一方、運転者が被照射領域を向いていない場合には、レーザ光源制御部１４は、レーザ走査を行うことを決定しない（ステップＳ３３：Ｎｏ）。その場合、レーザ光源制御部１４は、レーザ光源部２０に対して所定のレーザ光を照射することを指示せず、ステップＳ３５に進む。すなわちこの場合には、ディスプレイ装置１は、メッセージ画像を被照射面に照射しない。
【００９４】
次に、スキャナ制御部１５は、レーザ光の水平方向の座標をインクリメントする（ステップＳ３５）。制御部１０は、ステップＳ１２〜ステップＳ１７の処理を、Ｈｎ＞Ｈｍａｘとなるまで繰り返す。
【００９５】
次に、スキャナ制御部１５は、レーザ光の垂直方向の座標をインクリメントする（ステップＳ３６）。制御部１０は、ステップＳ１１〜ステップＳ１８の処理を、Ｖｍ＞Ｖｍａｘとなるまで繰り返す。
【００９６】
以上の処理により被照射面に対する１フレーム分の走査を行うと、制御部１０は、一連の処理を終了するか否かを判定する（ステップＳ３７）。一連の処理を終了しない場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）、制御部１０は、ステップＳ３１に戻り、スキャナ部３０を制御しながらレーザ走査をするか否かを判断する処理を繰り返す。一方、一連の処理を終了する場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、制御部１０は、レーザ光の走査の停止を指示して（ステップＳ３８）、一連の処理を終了する。
【００９７】
以上、実施の形態２について説明したが、実施の形態２は上記の構成に限られない。例えば、ディスプレイ装置１は、メッセージ画像として表示する情報の種別により上記処理を行うか否かを判断してもよい。例えば、被照射領域に対応した方向への注意を喚起するための警告表示を行う場合には、運転者Ｕが被照射領域を向いているか否かに関わらずレーザ照射を行ってもよい。
【００９８】
実施の形態２によれば、ディスプレイ装置１は被照射面に対してメッセージ画像の表示をしながら動的にレーザ光の照射をするか否かを判断し、適宜レーザ光の照射をすることまたはしないことを切り換えることができる。したがって、実施の形態２にかかるディスプレイ装置１は、運転者に好適に情報を表示しつつ、消費電力を抑えることができる。
【００９９】
＜実施の形態３＞
次に、図１７を参照しながら実施の形態３について説明する。実施の形態３は、複数のディスプレイ装置が通信機能を有する点が、実施の形態１および２と異なる。図１７は、実施の形態３にかかるディスプレイ装置の構成図である。実施の形態３は、自動車９００に設置されたディスプレイ装置１Ａおよびディスプレイ装置１Ｂがそれぞれ通信機能を有する。
以降の説明において、ディスプレイ装置１Ａが画像光を照射する範囲（被照射領域Ｆ９１）を第１区画とも称する。またディスプレイ装置１Ｂが画像光を照射する範囲（被照射領域Ｆ９２）を第１区画とも称する。
【０１００】
図に示すディスプレイ装置１は、通信部１７を有している。ディスプレイ装置１Ａは、通信部１７を介してディスプレイ装置１Ｂと接続している。通信部１７は、ディスプレイ装置１Ｂに対して予め設定された通信を行う。すなわち通信部１７は、ディスプレイ装置１Ａが照射する第１区画とは異なる第２区画に対してレーザ光を照射するディスプレイ装置１Ｂに対して、レーザ光を照射することまたは照射しないことの指示をする。
【０１０１】
より具体的には、例えば、運転者Ｕの顔が第１区画に向いている場合には、通信部１７は、ディスプレイ装置１Ｂに対してレーザ光を照射しないことの指示をする。あるいは、運転者Ｕの顔が第２区画に向いている場合には、通信部１７は、ディスプレイ装置１Ｂに対してレーザ光を照射することの指示をする。このような構成により、ディスプレイ装置は、複数のディスプレイ装置が協働することにより運転者に好適に情報を表示しつつ、消費電力を抑えることができる。
【０１０２】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、上述のディスプレイ装置は、自動車に限らず、電車、航空機、船舶等の移動体に適用することが可能である。また、上述のディスプレイ装置に利用されている表示技術は、上述の移動体に限らず、住宅や屋外においても適用することが可能である。
【符号の説明】
【０１０３】
１、２  ディスプレイ装置
１０  制御部
１１  画像データ取得部
１２  物体認識部
１３  画像処理部
１４  レーザ光源制御部
１５  スキャナ制御部
１６  顔方向検出部
１７  通信部
２０  レーザ光源部
２１  レーザモジュール
２２  レーザドライバ
２３  フォトダイオード
３０  スキャナ部
３１  スキャナ
３２  スキャナドライバ
４０  メモリ
５０  頭部センサ
１２１  警告判断部
１３１  歪み調整部
１３２、１４１  波長選択部
２１１  レーザダイオード
２１２  ダイクロイックミラー
８０１  自転車
８０２  歩行者
８０３  他の自動車
９００  自動車
９０１  カメラ
９０２、９０６  サイドウィンドウ
９０３、９０５  Ａピラー
９０４  ウィンドシールド
Ｒ９１、Ｒ９２  領域分布情報
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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