(57)【要約】【課題】複数の調光制御手段を用いて投影光の調光制御を行う際に、投影光の明るさが瞬間的に増大するのを回避することが可能なプロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】このＨＵＤ装置１００（プロジェクタ）は、投影光１の明るさを調整する光発生部２４と、光発生部２４とは別個に構成され、投影光１の明るさを調整する減光フィルタ部２８（減光フィルタ２８ａおよび２８ｂ）とを備え、光発生部２４と減光フィルタ部２８とを組み合わせて投影光１の明るさを調整する際に、光発生部２４または減光フィルタ部２８のいずれか一方の投影光１の明るさを減少させる方向の制御が、光発生部２４または減光フィルタ部２８のいずれか他方の投影光１の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われるように構成されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光の明るさを調整する第１調光制御手段と、
前記第１調光制御手段とは別個に構成され、前記投影光の明るさを調整する第２調光制御手段とを備え、
前記第１調光制御手段と前記第２調光制御手段とを組み合わせて前記投影光の明るさを調整する際に、前記第１調光制御手段または前記第２調光制御手段のいずれか一方の前記投影光の明るさを減少させる方向の制御が、前記第１調光制御手段または前記第２調光制御手段のいずれか他方の前記投影光の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われるように構成されている、プロジェクタ。
【請求項２】
前記第１調光制御手段は、前記投影光の輝度が調整可能に構成された光発生部であり、
前記第２調光制御手段は、前記投影光の透過光量が調整可能に構成された減光フィルタ部であり、
前記光発生部と前記減光フィルタ部とを組み合わせて前記投影光の明るさを調整する際に、前記光発生部による前記投影光の輝度を減少させる制御が前記減光フィルタ部による前記透過光量を増加させる制御よりも先に行われるか、または、前記減光フィルタ部による前記透過光量を減少させる制御が前記光発生部による前記投影光の輝度を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている、請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記光発生部と前記減光フィルタ部とを組み合わせて前記投影光の明るさを第１状態から前記第１状態よりも暗い第２状態に変更する際に、前記減光フィルタ部による前記透過光量を減少させる制御が、前記光発生部による前記投影光の輝度を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている、請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記光発生部と前記減光フィルタ部とを組み合わせて前記投影光の明るさを第１状態から前記第１状態よりも明るい第３状態に変更する際に、前記光発生部による前記投影光の輝度を減少させる制御が、前記減光フィルタ部による前記透過光量を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている、請求項２または３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記減光フィルタ部は、前記透過光量を減少させるための複数の減光フィルタの組み合わせを変更することによって前記透過光量を調整可能に構成されており、
前記減光フィルタ部による前記透過光量を減少させる制御が前記光発生部による前記投影光の輝度を増加させる制御よりも先に行われる際、前記減光フィルタの組み合わせを変更して前記透過光量を減少させる制御が行われた後に、前記光発生部による前記投影光の輝度を増加させる制御が行われるように構成されている、請求項２〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記光発生部は、出力を電気的に変化させることにより前記光発生部から出射される前記投影光の輝度を調整するように構成されており、
前記減光フィルタ部は、複数の減光フィルタの各々を前記投影光の光路を横切る方向に機械的に移動させることにより前記透過光量を調整するように構成されており、
前記減光フィルタ部による前記透過光量を減少させる制御が前記光発生部による前記投影光の輝度を増加させる制御よりも先に行われる際、前記減光フィルタを機械的に移動させる移動動作が完了した後に、前記光発生部の出力を電気的に変化させて前記投影光の輝度を増加させる制御が行われるように構成されている、請求項２〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記第１調光制御手段と前記第２調光制御手段とを組み合わせて前記投影光の明るさを調整する際に、前記第１調光制御手段の前記投影光の明るさの増加方向または減少方向と前記第２調光制御手段の前記投影光の明るさの増加方向または減少方向とが同じ場合には、前記第１調光制御手段による前記投影光の明るさを調整する制御と前記第２調光制御手段による前記投影光の明るさを調整する制御とを並行して行うように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
表示板に投影される投影光の明るさを調整する第１調光制御手段と、
前記第１調光制御手段とは別個に駆動され、前記投影光の明るさを調整する第２調光制御手段とを備え、
前記第１調光制御手段と前記第２調光制御手段とを組み合わせて前記投影光の明るさを調整する際に、前記第１調光制御手段または前記第２調光制御手段のいずれか一方の前記投影光の明るさを減少させる方向の制御が、前記第１調光制御手段または前記第２調光制御手段のいずれか他方の前記投影光の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われるように構成されている、ヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、プロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置に関し、特に、投影光の明るさを調整する複数の調光制御手段を備えたプロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、投影光の明るさを調整する複数の調光制御手段を備えたプロジェクタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、照明光を発生させる発光素子（光発生部）と、発光素子により照射された照明光の透過光量を変化させる調光パネル（減光フィルタ部）と、調光パネルを回転駆動させる調光パネル駆動モータとを備えたプロジェクタが開示されている。この特許文献１に記載のプロジェクタでは、調光パネルは、透明部と遮光部と所定の減光率を有する減光フィルタ領域とが環状（円環状）に繋げられた状態で形成されている。そして、発光素子の照明光の輝度制御と調光パネル駆動モータによる調光パネルの回動位置制御（透過光の減光率制御）とを組み合わせることにより、プロジェクタから出力される投影光の調光制御が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２５４４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載のプロジェクタでは、発光素子による照明光の輝度制御と調光パネルの回動位置制御とを組み合わせることによりプロジェクタから出力される投影光の調光制御が行われる点が開示される一方、発光素子と調光パネルとによる調光制御に関する詳細な内容については開示も示唆もされていない。ここで、発光素子の輝度を増加させるかまたは減少させる制御と、調光パネルを透過する透過光量を増加させるかまたは減少させる制御とを組み合わせてプロジェクタの調光制御を行う際に各々の制御が時間差を伴って実行された場合、投影光の明るさが変更前から変更後の状態に移行される過程で、投影光の明るさが変更前の状態よりも一時的（瞬間的）に明るくなった後に変更後の状態に移行される現象が生じうる場合があるという問題点がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、複数の調光制御手段を用いて投影光の調光制御を行う際に、投影光の明るさが瞬間的に増大するのを回避することが可能なプロジェクタおよびヘッドアップディスプレイ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の第１の局面によるプロジェクタは、投影光の明るさを調整する第１調光制御手段と、第１調光制御手段とは別個に構成され、投影光の明るさを調整する第２調光制御手段とを備え、第１調光制御手段と第２調光制御手段とを組み合わせて投影光の明るさを調整する際に、第１調光制御手段または第２調光制御手段のいずれか一方の投影光の明るさを減少させる方向の制御が、第１調光制御手段または第２調光制御手段のいずれか他方の投影光の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われるように構成されている。
【０００８】
この発明の第１の局面によるプロジェクタでは、上記のように、第１調光制御手段と第２調光制御手段とを組み合わせて投影光の明るさを調整する際に、第１調光制御手段または第２調光制御手段のいずれか一方の投影光の明るさを減少させる方向の制御が、第１調光制御手段または第２調光制御手段のいずれか他方の投影光の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われることによって、投影光の明るさが変更前の状態から変更後の状態に移行される過程で、制御上、一方の調光制御手段を用いて投影光の明るさを減少させた後に他方の調光制御手段を用いて投影光の明るさを増加させるので、投影光の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのを回避することができる。これにより、複数の調光制御手段を用いて投影光の調光制御を行う際に、投影光の明るさが瞬間的に増大するのを回避することができる。
【０００９】
上記第１の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、第１調光制御手段は、投影光の輝度が調整可能に構成された光発生部であり、第２調光制御手段は、投影光の透過光量が調整可能に構成された減光フィルタ部であり、光発生部と減光フィルタ部とを組み合わせて投影光の明るさを調整する際に、光発生部による投影光の輝度を減少させる制御が減光フィルタ部による透過光量を増加させる制御よりも先に行われるか、または、減光フィルタ部による透過光量を減少させる制御が光発生部による投影光の輝度を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている。このように構成すれば、投影光の明るさが変更前の状態から変更後の状態に移行される過程で、制御上、光発生部による投影光の輝度を減少させた後に減光フィルタ部による透過光量を増加させるか、または、減光フィルタ部による透過光量を減少させた後に光発生部による投影光の輝度を増加させるので、投影光の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのを回避することができる。これにより、光発生部と減光フィルタ部とを用いて投影光の調光制御を行う際に、投影光の瞬間的な明るさが増大するのを容易に回避することができる。
【００１０】
上記第１調光制御手段が光発生部であり第２調光制御手段が減光フィルタ部である構成において、好ましくは、光発生部と減光フィルタ部とを組み合わせて投影光の明るさを第１状態から第１状態よりも暗い第２状態に変更する際に、減光フィルタ部による透過光量を減少させる制御が、光発生部による投影光の輝度を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている。このように、減光フィルタ部による透過光量を減少させる制御と光発生部による投影光の輝度を増加させる制御とを組み合わせて投影光の明るさを調整する際に、先に透過光量を減少させる制御を行うことにより、変更前の投影光の状態と変更後の投影光の状態との間に変更前の投影光の明るさよりも一時的（瞬間的）に明るさが増す現象が引き起こされなくなるので、プロジェクタにより投影される投影画像をユーザが視聴（視認）する際の快適性が損なわれるのを有効に回避することができる。
【００１１】
上記第１調光制御手段が光発生部であり第２調光制御手段が減光フィルタ部である構成において、好ましくは、光発生部と減光フィルタ部とを組み合わせて投影光の明るさを第１状態から第１状態よりも明るい第３状態に変更する際に、光発生部による投影光の輝度を減少させる制御が、減光フィルタ部による透過光量を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている。このように、減光フィルタ部による透過光量を増加させる制御と光発生部による投影光の輝度を減少させる制御とを組み合わせて投影光の明るさを調整する際に、先に輝度を減少させる制御を行うことにより、変更前の投影光の状態と変更後の投影光の状態との間に変更前の投影光の明るさよりも一時的（瞬間的）に明るさが増す現象が引き起こされなくなるので、プロジェクタにより投影される投影画像をユーザが視聴（視認）する際の快適性が損なわれるのを有効に回避することができる。
【００１２】
上記第１調光制御手段が光発生部であり第２調光制御手段が減光フィルタ部である構成において、好ましくは、減光フィルタ部は、透過光量を減少させるための複数の減光フィルタの組み合わせを変更することによって透過光量を調整可能に構成されており、減光フィルタ部による透過光量を減少させる制御が光発生部による投影光の輝度を増加させる制御よりも先に行われる際、減光フィルタの組み合わせを変更して透過光量を減少させる制御が行われた後に、光発生部による投影光の輝度を増加させる制御が行われるように構成されている。このように構成すれば、複数の減光フィルタを用いて透過光量を細かく調整するようにプロジェクタを構成した場合であっても、減光フィルタの組み合わせを変更して透過光量を確実に減少させた後に光発生部による投影光の輝度を増加させることができるので、投影光の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのを確実に回避することができる。
【００１３】
上記第１調光制御手段が光発生部であり第２調光制御手段が減光フィルタ部である構成において、好ましくは、光発生部は、出力を電気的に変化させることにより光発生部から出射される投影光の輝度を調整するように構成されており、減光フィルタ部は、複数の減光フィルタの各々を投影光の光路を横切る方向に機械的に移動させることにより透過光量を調整するように構成されており、減光フィルタ部による透過光量を減少させる制御が光発生部による投影光の輝度を増加させる制御よりも先に行われる際、減光フィルタを機械的に移動させる移動動作が完了した後に、光発生部の出力を電気的に変化させて投影光の輝度を増加させる制御が行われるように構成されている。このように構成すれば、機械的な移動動作を伴う減光フィルタ部の調光制御を確実に完了させて減光フィルタ部を透過する透過光量を確実に減少させた後に電気的な出力制御により光発生部による投影光の輝度を増加させることができるので、投影光の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのを確実に回避することができる。
【００１４】
上記第１の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、第１調光制御手段と第２調光制御手段とを組み合わせて投影光の明るさを調整する際に、第１調光制御手段の投影光の明るさの増加方向または減少方向と第２調光制御手段の投影光の明るさの増加方向または減少方向とが同じ場合には、第１調光制御手段による投影光の明るさを調整する制御と第２調光制御手段による投影光の明るさを調整する制御とを並行して行うように構成されている。このように構成すれば、一方の調光制御手段と他方の調光制御手段との調光制御に関するタイミング（順序）に起因して投影光の瞬間的な明るさが増大するのを回避する必要がない場合には、第１調光制御手段による調光制御と第２調光制御手段による調光制御とを同時進行的に行うことができる。これにより、第１調光制御手段による調光制御と第２調光制御手段による調光制御とを所定の順序で順次行う場合と異なり、より短い制御時間で調光制御を行うことができる。
【００１５】
この発明の第２の局面によるヘッドアップディスプレイ装置は、表示板に投影される投影光の明るさを調整する第１調光制御手段と、第１調光制御手段とは別個に駆動され、投影光の明るさを調整する第２調光制御手段とを備え、第１調光制御手段と第２調光制御手段とを組み合わせて投影光の明るさを調整する際に、第１調光制御手段または第２調光制御手段のいずれか一方の投影光の明るさを減少させる方向の制御が、第１調光制御手段または第２調光制御手段のいずれか他方の投影光の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われるように構成されている。
【００１６】
この発明の第２の局面によるヘッドアップディスプレイ装置では、上記のように、第１調光制御手段と第２調光制御手段とを組み合わせて投影光の明るさを調整する際に、第１調光制御手段または第２調光制御手段のいずれか一方の投影光の明るさを減少させる方向の制御が、第１調光制御手段または第２調光制御手段のいずれか他方の投影光の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われることによって、投影光の明るさが変更前の状態から変更後の状態に移行される過程で、制御上、一方の調光制御手段を用いて投影光の明るさを減少させた後に他方の調光制御手段を用いて投影光の明るさを増加させるので、投影光の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのを回避することができる。これにより、複数の調光制御手段を用いて投影光の調光制御を行う際に、投影光の明るさが瞬間的に増大するのを回避することができる。特に、表示板を凝視するユーザの視界内に投影画像（投影光）を直接的に映し込むようなヘッドアップディスプレイ装置においては、投影画像を作り出す投影光の調光制御中に投影光の明るさが瞬間的に増大するのが回避される。したがって、投影画像を見ながら他の機器操作（たとえば自動車の運転など）を行うユーザにとっては快適な視認環境が損なわれないので、本発明におけるヘッドアップディスプレイ装置は非常に有用である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、上記のように、複数の調光制御手段を用いて投影光の調光制御を行う際に、投影光の明るさが瞬間的に増大するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置の構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置が車両に搭載された状態を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置において投影光の明るさに関する調整方法を説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置における調光制御パターンおよび実施形態に対する比較例１としての調光制御パターンを示した図である。
【図５】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置における調光制御パターンおよび実施形態に対する比較例２としての調光制御パターンを示した図である。
【図６】本発明の一実施形態によるＨＵＤ装置において調光制御が行われる際の制御部の処理フローを示した図である。
【図７】本発明の変形例によるＨＵＤ装置の構成を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
まず、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態によるＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置１００の構成について説明する。なお、ＨＵＤ装置１００は、本発明の「プロジェクタ」の一例である。
【００２１】
本実施形態によるＨＵＤ装置１００は、図１に示すように、半導体レーザ素子を用いた光発生部２４（光源部）を含むプロジェクタ部２０が内蔵された装置本体１０を備えている。また、図２に示すように、装置本体１０は、自動車９０に搭載されており、プロジェクタ部２０から出射された投影光１（投影用レーザ光）をフロントガラス９１の所定の表示領域９１ａに投影する機能を有している。これにより、フロントガラス９１には、所定の明るさを有する投影画像９２が投影される。この投影画像９２には、カーナビゲーションシステムによる経路情報や自動車９０の燃費情報などをユーザ（運転者）９３に知らせる情報が含まれており、ＨＵＤ装置１００は、投影画像９２をユーザ９３の視界内に直接映し込むために設けられている。なお、フロントガラス９１は、本発明の「表示板」の一例である。
【００２２】
また、ＨＵＤ装置１００は、据え置き型のスクリーンに投影するプロジェクタ装置とは異なり、自動車９０の走行状態に応じて外部環境（車外）の明るさが変化する条件下で投影画像９２がフロントガラス９１の表示領域９１ａに投影される。したがって、ＨＵＤ装置１００では、外部環境の明るさに応じて投影光１の明るさを適宜調整しながら投影画像９２をフロントガラス９１に投影する制御動作が行われるように構成されている。なお、この点については後程詳しく説明する。
【００２３】
また、図１に示すように、プロジェクタ部２０は、光源制御部２１と、ＬＤ（レーザダイオード）ドライバ２２と、ＭＥＭＳミラードライバ２３と、光発生部２４となる赤色ＬＤ（レーザダイオード）２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃと、光学系を構成する２つの偏光ビームスプリッタ２５および２６と、光学レンズ部２７とを備えている。なお、光発生部２４は、本発明の「第１調光制御手段」の一例である。また、赤色ＬＤ２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃは、本発明の「光発生部」の一例である。
【００２４】
光源制御部２１は、後述する映像処理部３３に外部入力された画像信号に基づいてＬＤドライバ２２を制御することにより、光発生部２４を構成する赤色ＬＤ２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃの各々から照射されるレーザ光線の出力を個別に電気的に制御する機能を有している。これにより、赤色ＬＤ２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃから照射され合成された投影光１の輝度が約１５％以上約１００％以下の範囲で調整されるように構成されている。また、ＭＥＭＳミラードライバ２３は、光源制御部２１からの出力信号に基づいて後述するＭＥＭＳミラー３０の姿勢を動的に制御する機能を有している。ここで、赤色ＬＤ２４ａから出射されたレーザ光および緑色ＬＤ２４ｂから出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２５、２６および光学レンズ部２７の順に通過してＭＥＭＳミラー３０に入射されるように構成されている。また、青色ＬＤ２４ｃから出射されたレーザ光は、偏光ビームスプリッタ２６および光学レンズ部２７の順に通過してＭＥＭＳミラー３０に入射されるように構成されている。
【００２５】
また、プロジェクタ部２０は、駆動部２９を含む減光フィルタ部２８と、レーザ光を走査するための駆動部となるＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）ミラー３０と、合成されたＲＧＢレーザ光線の輝度を検出するフォトディテクタなどからなる光検出器３１と、ＣＰＵからなる主制御部３２と、映像処理部３３と、外部環境の明るさ（フロントガラス９１付近の明るさ）を検出可能なフォトディテクタなどからなる外光センサ３４と、メモリ部３５とをさらに備えている。なお、減光フィルタ部２８は、本発明の「第２調光制御手段」の一例である。
【００２６】
減光フィルタ部２８は、透過する投影光１（投影用レーザ光）の光量を調整（減光）する機能を有している。具体的には、外部環境が比較的明るい場合には、減光フィルタ部２８の減光比（透過光の減光の大きさ）を小さめに設定することにより透過する光量を外部環境に合わせて増加させるとともに、外部環境が比較的暗い場合には、減光フィルタ部２８の減光比（透過光の減光の大きさ）を大きめに設定することにより透過する光量を外部環境に合わせて減少させるように構成されている。たとえば、自動車９０（図２参照）が日中に走行したり夜間でも比較的明るい場所に停車したりする際には減光フィルタ部２８の減光比が相対的に小さめに設定される（減光フィルタ部２８を透過する光量を増やす）とともに、自動車９０がトンネル内や夜間走行する際には減光フィルタ部２８の減光比が相対的に大きめに設定される（減光フィルタ部２８を透過する光量を減らす）ように構成されている。これにより、外部環境の明るさに応じて投影光１が適切な明るさに調整された投影画像９２をユーザ（運転者）９３が視認することが可能に構成されている。なお、後述するが、減光フィルタ部２８の減光比を変更する動作は、外光センサ３４から主制御部３２に入力される外部環境の明るさに対応する検出信号に基づいて行われるように構成されている。
【００２７】
また、図１に示すように、減光フィルタ部２８は、吸収型の減光フィルタ（ＮＤフィルタ）２８ａと減光フィルタ（ＮＤフィルタ）２８ｂとを有している。また、減光フィルタ２８ａは、３つの領域２ａ、領域２ｂおよび領域２ｃが互いに隣接して直線状（列状）に配置されている。ここで、領域２ａは透明（透過率：１００％）であり、領域２ｂ（透過率：約２４％）および領域２ｃ（透過率：約５．３％）は、この順に減光比が大きくなるように構成されている。すなわち、領域２ａは投影光１を減光させることなく透過させる一方、領域２ｃは投影光１を減光フィルタ２８ａの中で最も大きく減光させて（透過光量を最も少なくさせて）透過させる機能を有している。同様に、減光フィルタ２８ｂは、３つの領域３ａ、領域３ｂおよび領域３ｃが互いに隣接して列状に配置されて形成されている。ここで、領域３ａは透明（透過率：１００％）であり、領域３ｂ（透過率：約５．３％）および領域３ｃ（透過率：約１．３％）はこの順に減光比が大きくなるように構成されている。すなわち、領域３ａは投影光１を減光させることなく透過し、領域３ｃは投影光１を減光フィルタ２８ｂの中で最も大きく減光させて（透過光量を最も少なくさせて）透過させる機能を有している。
【００２８】
また、駆動部２９は、減光フィルタ２８ａおよび２８ｂをそれぞれ互いに独立してスライド移動させるためのスライド機構（図示せず）を備えている。このようなスライド機構は、たとえば、ステッピングモータと、ステッピングモータの回転軸に接続されたボールねじ軸と、減光フィルタ２８ａ（２８ｂ）側に取り付けられるとともにボールねじ軸に螺合されるナット部材とにより構成されている。そして、ステッピングモータの回転制御に伴ってナット部材がボールねじ軸上を直線移動されることにより、減光フィルタ２８ａ（２８ｂ）は所定位置に移動される。したがって、駆動部２９には、減光フィルタ２８ａをスライド移動させるためのスライド機構（ステッピングモータ、ボールねじ軸およびナット部材）と、減光フィルタ２８ｂをスライド移動させるためのスライド機構（ステッピングモータ、ボールねじ軸およびナット部材）とが設けられている。そして、２枚の減光フィルタ２８ａおよび２８ｂは、投影光１の光路Ｌ１に沿った方向に略平行に並べられた状態で、各々が投影光１の光路Ｌ１を横切る方向に機械的に移動されるように構成されている。
【００２９】
そして、減光フィルタ部２８における２枚の減光フィルタ２８ａおよび２８ｂを所定の制御動作にしたがって移動させることにより、投影光１が減光される。すなわち、図３に示すように、２枚の減光フィルタ２８ａおよび２８ｂの移動位置によって減光フィルタ２８ａの領域２ａ、領域２ｂおよび領域２ｃのいずれか１つの領域と、減光フィルタ２８ｂの領域３ａ、領域３ｂおよび領域３ｃのいずれか１つの領域とが重ね合されることにより、減光比が６段階（「設定１」〜「設定６」）に変更可能になるように構成されている。
【００３０】
より具体的には、「設定１」では、透過率が共に約１００％の領域２ａおよび領域３ａ（図１参照）が重ねられて減光比＝１の状態（明るさが約１００％＝略減光されない状態）が得られる。また、「設定２」では、透過率が約２４％の領域２ｂ（図１参照）と透過率が約１００％の領域３ａとが重ねられて減光比＝約２４（明るさ：約２４％）の状態が得られる。また、「設定３」では、透過率が約１００％の領域２ａと透過率が約５．３％の領域３ｂ（図１参照）とが重ねられて減光比＝約１９（明るさ：約５．３％）の状態が得られる。また、「設定４」では、透過率が約１００％の領域２ａと透過率が約１．３％の領域３ｃ（図１参照）とが重ねられて減光比＝約７７（明るさ：約１．３％）の状態が得られる。また、「設定５」では、透過率が約２４％の領域２ｂと透過率が約１．３％の領域３ｃとが重ねられて減光比＝約３６４（明るさ：約０．３％）の状態が得られる。また、「設定６」では、透過率が約５．３％の領域２ｃ（図１参照）と透過率が約１．３％の領域３ｃとが重ねられて減光比＝約１４７０（明るさ：約０．０７％）の状態が得られる。このように、減光フィルタ部２８では、投影光１の透過光量を減少させるための領域２ａ〜領域２ｃのいずれかのフィルタ領域と領域３ａ〜領域３ｃのいずれかのフィルタ領域との組み合わせが「設定１」から「設定６」までの間で任意の設定位置に択一的に変更されることによって、減光フィルタ部２８単独で投影光１の透過光量を段階的に調整することが可能に構成されている。
【００３１】
また、プロジェクタ部２０（図１参照）では、減光フィルタ部２８における減光比の段階的な調整動作に加えて、光発生部２４（図１参照）の輝度（赤色ＬＤ２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃの各々の輝度の合成輝度値）が光源制御部２１（ＬＤドライバ２２）によって調整（微調整）されるように構成されている。
【００３２】
すなわち、図３に示すように、減光フィルタ部２８が「設定１」（減光比＝１）でありかつ光発生部２４（図１参照）の輝度（合成輝度値）が１００％の場合、プロジェクタ部２０（図１参照）から出射される最終的な投影光１（出力投影光）の明るさは略１００％の状態が得られる。そして、「設定１」（減光比＝１）を維持したまま光発生部２４の輝度（ＲＧＢ合成輝度値）を徐々に減少させることにより、最終的な投影光１（出力投影光）の明るさは２４％付近（減光比が５付近）まで減少される。また、減光フィルタ部２８が「設定２」（減光比＝５）でありかつ光発生部２４の輝度が約９０％の場合に最終的な投影光１（出力投影光）の明るさは２４％の状態が得られる。そして、「設定２」（減光比＝５）を維持したまま光発生部２４の輝度（ＲＧＢ合成輝度値）を徐々に減少させることにより、最終的な投影光１（出力投影光）の明るさは５．３％付近（減光比が１９付近）まで減少される。また、減光フィルタ部２８が「設定３」（減光比＝１９）でありかつ光発生部２４の輝度が約９０％の場合に最終的な投影光１（出力投影光）の明るさは５．３％の状態が得られる。そして、「設定３」（減光比＝１９）を維持したまま光発生部２４の輝度（ＲＧＢ合成輝度値）を徐々に減少させることにより、最終的な投影光１（出力投影光）の明るさは１．３％付近（減光比が７７付近）まで減少される。以降、減光フィルタ部２８が「設定４」、「設定５」および「設定６」の各々の状態においても光発生部２４の輝度を最大輝度から最少輝度の間で変化させる調光制御が繰り返される。そして、「設定６」（減光比＝１４７０）を維持したまま光発生部２４の輝度（ＲＧＢ合成輝度値）を徐々に減少させることにより、最終的な投影光１（出力投影光）の明るさは０．０２％付近（減光比が５０００付近）まで減少される。
【００３３】
このように、ＨＵＤ装置１００（図１参照）では、減光フィルタ部２８の減光比の組み合わせ（「設定１」〜「設定６」）と光発生部２４の輝度調整によって投影光１の明るさは１００％（減光比が１）〜約０．０２％（減光比が５０００）までの間で変更されるように構成されている。また、図３に記載された設定値は、メモリ部３５（図１参照）に調光制御テーブル３５ａ（図１参照）となって記憶されている。
【００３４】
ここで、本実施形態では、投影光１の輝度（ＲＧＢ輝度）が調整可能な光発生部２４と投影光１の透過光量（減光比）が調整可能な減光フィルタ部２８とを組み合わせて投影光１の明るさを調整する際に、光発生部２４または減光フィルタ部２８のいずれか一方の投影光１の明るさを減少させる方向の制御が、光発生部２４または減光フィルタ部２８のいずれか他方の投影光１の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われるように構成されている。
【００３５】
たとえば、一例として、図４に示すように、光発生部２４と減光フィルタ部２８とを組み合わせて投影光１の明るさを任意の状態Ａ１から状態Ａ１よりも暗い任意の状態Ａ２に変更する際に、本実施形態では、制御経路１０１（太実線で示す）に沿って減光フィルタ部２８による透過光量を減少させる制御が光発生部２４による投影光１の輝度を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている。すなわち、本実施形態では、状態Ａ１から状態Ａ２に変更する際に、比較例１に示されるような制御経路１０２（破線で示す）に沿った調光制御（光発生部２４により投影光１の輝度を増加させ、その後、減光フィルタ部２８により透過光量を減少させる制御）は行われない。もし、比較例１のように制御経路１０２に沿った調光制御を行った場合には、投影光１の明るさが状態Ａ１から一時的（瞬間的）に明るくなる状態Ｂ１を経た後に最終的な状態Ａ２に移行される。この場合、フロントガラス９１内の投影画像９２（投影光１）が目に映り込んでいるユーザ（運転者）９３にとっては、投影画像９２の明るさが暗くなる過程で瞬間的に投影画像９２が明るくなった後に暗くなるので、瞬間的な明るさが目にインパクトを与えてしまい快適な視認環境が損なわれることになる。これに対して、本実施形態における制御経路１０１に沿った調光制御を行った場合には、投影光１の明るさが状態Ａ１から一時的に暗くなった後に最終的な状態Ａ２に移行されるので、瞬間的な明るさがユーザ（運転者）９３の目にインパクトを与えることが回避される。このように、投影光１の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのが回避されるように構成されている。なお、状態Ａ１および状態Ａ２は、それぞれ、本発明の「第１状態」および「第２状態」の一例である。
【００３６】
ここで、状態Ａ１から状態Ａ２に投影光１の明るさを減少させる制御は、図３においては、たとえば、減光フィルタ部２８が「設定２」でかつ光発生部２４の輝度が約２０％の制御ポイントから、減光フィルタ部２８が「設定５」でかつ光発生部２４の輝度が約９２％の制御ポイントへと移行する場合が挙げられる。この場合、制御経路１０１（図４参照）にしたがって、まず、減光フィルタ部２８を「設定２（減光比が約２４）」から「設定５（減光比が約３６４）」へ透過光量を減少させる制御が行われ、その後、光発生部２４による投影光１の輝度を約２０％から約９２％に増加させる制御が行われる。なお、状態Ａ１から状態Ａ２に明るさを減少させる制御は、ここに例示した制御ポイント間の移行制御以外にも存在する。これらの制御ポイント間の移行制御においても制御経路１０１（図４参照）が適用される。
【００３７】
また、他の例として、図５に示すように、光発生部２４と減光フィルタ部２８とを組み合わせて投影光１の明るさを状態Ａ１から状態Ａ１よりも明るい状態Ａ３に変更する際に、本実施形態では、制御経路２０１（太実線で示す）に沿って光発生部２４による投影光１の輝度を減少させる制御が減光フィルタ部２８による透過光量を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている。すなわち、本実施形態では、状態Ａ１から状態Ａ３に変更する際に、比較例２に示されるような制御経路２０２（破線で示す）に沿った調光制御（減光フィルタ部２８により透過光量を増加させた後、光発生部２４により投影光１の輝度を減少させる制御）は行われない。もし、制御経路２０２に沿った調光制御を行った場合には、投影光１の明るさが状態Ａ１から一時的（瞬間的）に明るくなる状態Ｂ２を経た後に最終的な状態Ａ３に移行される。この場合も、フロントガラス９１内の投影画像９２（投影光１）が目に映り込んでいるユーザ（運転者）９３にとっては、投影画像９２の明るさが暗くなる過程で瞬間的に投影画像９２が明るくなった後に暗くなるので、瞬間的な明るさが目にインパクトを与えてしまい快適な視認環境が損なわれることになる。これに対して、制御経路２０１に沿った調光制御を行った場合には、投影光１の明るさが状態Ａ１から一時的に暗くなった後に最終的な状態Ａ３に移行されるので、瞬間的な明るさがユーザ（運転者）９３の目にインパクトを与えることが回避される。このように、投影光１の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのが回避されるように構成されている。なお、状態Ａ３は、本発明の「第３状態」の一例である。
【００３８】
ここで、状態Ａ１から状態Ａ３に投影光１の明るさを増加させる制御は、図３においては、たとえば、減光フィルタ部２８が「設定５」でかつ光発生部２４の輝度が約９２％の制御ポイントから、減光フィルタ部２８が「設定２」でかつ光発生部２４の輝度が約２０％の制御ポイントへと移行する場合が挙げられる。この場合、制御経路２０１（図５参照）にしたがって、まず、光発生部２４による投影光１の輝度を約９２％から約２０％に減少させる制御が行われ、その後、減光フィルタ部２８を「設定５（減光比が約３６４）」から「設定２（減光比が約２４）」へ透過光量を増加させる制御が行われる。なお、状態Ａ１から状態Ａ３に明るさを増加させる制御は、上記例示した制御ポイント間の移行制御以外にも存在する。これらの制御ポイント間の移行制御においても制御経路２０１（図５参照）が適用される。
【００３９】
また、減光フィルタ部２８（図１参照）による透過光量を減少させる制御が光発生部２４（図１参照）による投影光１の輝度を増加させる制御よりも先に行われる際、本実施形態では、減光フィルタ２８ａ（領域２ａ〜領域２ｃ（図１参照））と減光フィルタ２８ｂ（領域３ａ〜領域３ｃ（図１参照））との組み合わせを変更して減光フィルタ部２８を透過する透過光量を減少させる制御が行われた後に、光発生部２４による投影光１の輝度（ＲＧＢ合成輝度値）を増加させる制御が行われるように構成されている。すなわち、減光フィルタ２８ａ（領域２ａ〜領域２ｃ）および減光フィルタ２８ｂ（領域３ａ〜領域３ｃ）の各々を駆動部２９により機械的に移動させる移動動作が完了した後に、光発生部２４の出力を電気的に変化させて投影光１の輝度（ＲＧＢ合成輝度値）を増加させる制御が行われるように構成されている。
【００４０】
なお、上記では、制御上、減光フィルタ部２８による透過光量を減少させる制御と光発生部２４による投影光１のＲＧＢ輝度を増加させる制御とを組み合わせた場合、および、光発生部２４による投影光１のＲＧＢ輝度を減少させる制御と減光フィルタ部２８による透過光量を増加させる制御とを組み合わせた場合に、共に、投影光１の明るさを減少させる方向の制御が投影光１の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われるように構成している。これに対して、本実施形態では、光発生部２４の投影光１の明るさの増加方向または減少方向と減光フィルタ部２８の投影光１の明るさの増加方向または減少方向とが同じ場合には、光発生部２４による投影光１の明るさを調整する制御と減光フィルタ部２８による投影光１の明るさを調整する制御とを並行して行うように構成されている。
【００４１】
すなわち、減光フィルタ部２８による透過光量を増加させる（減光比を減少させる）制御と光発生部２４による投影光１の輝度を増加させる制御とを行う必要がある場合、光発生部２４による投影光１の明るさを調整する制御と、減光フィルタ部２８による投影光１の明るさを調整する制御とを、並行して（同時進行的に）行うように構成されている。また、減光フィルタ部２８による透過光量を減少させる（減光比を増加させる）制御と光発生部２４による投影光１の輝度を減少させる制御とを行う必要がある場合、光発生部２４による投影光１の明るさを調整する制御と、減光フィルタ部２８による投影光１の明るさを調整する制御とを、並行して（同時進行的に）行うように構成されている。
【００４２】
また、図１に示すように、ＭＥＭＳミラー３０は、所定のタイミングで第１の方向（水平方向）および第１の方向と直交する第２の方向（垂直方向）の２軸まわりに姿勢（傾斜角度）を動的に変化させることにより、光学レンズ部２７を透過してＭＥＭＳミラー３０に入射（照射）された赤色（Ｒ色）、緑色（Ｇ色）および青色（Ｂ色）の各色レーザ光を１つに集光させた状態でフロントガラス９１（図１参照）における水平方向（横方向（Ｘ方向））および垂直方向（縦方向（Ｙ方向））の２軸まわりに走査させる機能を有している。また、光検出器３１は、赤色ＬＤ２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃの各々から照射されるレーザ光が合成された投影光１（投影用レーザ光）の輝度を検出する機能を有するとともに、検出信号が光源制御部２１の制御にフィードバックされるように構成されている。
【００４３】
また、主制御部３２は、プロジェクタ部２０の動作を統括的に制御する機能を有している。映像処理部３３は、外部入力された映像を解析して画素情報を認識する機能を有している。また、映像処理部３３は、外部入力された映像を主制御部３２により生成された信号波形に乗せて光源制御部２１に出力する機能を有する。また、外光センサ３４は、外部環境の明るさに対応する検出信号を主制御部３２に対して入力する機能を有している。したがって、外光センサ３４からの外部環境の明るさに対応する検出信号に基づいて減光フィルタ部２８の減光比と光発生部２４の輝度設定値（Ｒ色輝度値、Ｇ色輝度値およびＢ色輝度値）とが主制御部３２において演算される。そして、主制御部３２の演算結果に基づいて、光源制御部２１（ＬＤドライバ２２）および駆動部２９がそれぞれ駆動制御される。また、メモリ部３５内の所定領域には、主制御部３２が実行する制御プログラムに加えて、上述した減光フィルタ部２８の減光比の設定値および光発生部２４の輝度設定値など（図３参照）が調光制御テーブル３５ａの状態で格納されている。また、メモリ部３５は、制御プログラムが実行される際の制御上のパラメータを一時的に保存する作業用メモリとしても用いられる。このようにして、本実施形態のＨＵＤ装置１００は構成されている。
【００４４】
次に、図１、図２および図４〜図６を参照して、本実施形態によるＨＵＤ装置１００によって自動車９０のフロントガラス９１への投影動作が行われる際の主制御部３２の処理フローについて説明する。なお、以下では、自動車９０（図２参照）が走行中に、外部環境の明るさが急激に変化し、これに追従するようにフロントガラス９１（図２参照）に投影される投影画像９２（図２参照）の明るさが変更される際の主制御部３２（図１参照）の処理フローについて説明する。すなわち、主制御部３２により現在設定されている投影光１の明るさが、外部環境の明るさに追従して別な明るさに制御上の設定値が変更された際に実際に実行される制御動作についての説明を行う。
【００４５】
図６に示すように、まず、ステップＳ１では、現在設定されている減光フィルタ部２８（図１参照）の減光比に対して次に設定変更される減光フィルタ部２８の減光比が大きいか否か（透過率が小さくなるか否か）が主制御部３２（図１参照）により判断される。
【００４６】
ステップＳ１において現在設定されている減光フィルタ部２８の減光比よりも次に設定変更される減光フィルタ部２８の減光比が大きい（透過光量が小さくなる）と判断された場合、ステップＳ２では、現在設定されている光発生部２４（図１参照）の輝度値（ＲＧＢ輝度値）に対して次に設定変更される光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）が大きいか否かが主制御部３２によりさらに判断される。
【００４７】
ここで、本実施形態では、ステップＳ２において現在設定されている光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）に対して次に設定変更される光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）が大きいと判断された場合、まず、ステップＳ３において減光フィルタ部２８内の減光フィルタ２８ａおよび２８ｂが各々所定位置に移動されることにより、減光フィルタ部２８を用いて投影光１の透過光量を減少させる制御がまず行われる。そして、次に、ステップＳ４において光源制御部２１（図１参照）の指令に基づき光発生部２４からの投影光１の輝度を増加させる制御が行われる。たとえば、図４においては、制御経路１０１（太実線）を辿るような制御が実行される。これにより、ＨＵＤ装置１００（図１参照）では、それまでの投影光１の明るさの状態Ａ１から、状態Ｂ１（比較例１）を経ることなく変更後の明るさの状態Ａ２に移行されるとともに本制御フローが終了される。
【００４８】
また、図６に示すように、ステップＳ２において現在設定されている光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）に対して次に設定変更される光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）が小さいと判断された場合、本実施形態では、ステップＳ５において、減光フィルタ部２８内の減光フィルタ２８ａおよび２８ｂを各々移動させて投影光１の透過光量を減少させる（減光比を増加させる）制御と、光源制御部２１の指令に基づき光発生部２４からの投影光１の輝度を減少させる制御とが、並行して行われる。すなわち、駆動部２９（図１参照）による減光フィルタ２８ａおよび２８ｂの機械的な移動動作と光源制御部２１（図１参照）に基づくＬＤドライバ２２（図１参照）による光発生部２４の電気的な調光制御とが同時進行的に実行される。これにより、ＨＵＤ装置１００では、それまでの投影光１の明るさの状態から、変更後の明るさの状態に移行されるとともに本制御フローが終了される。
【００４９】
一方、ステップＳ１において現在設定されている減光フィルタ部２８の減光比よりも次に設定変更される減光フィルタ部２８の減光比が小さい（透過光量が大きくなる）と判断された場合、ステップＳ６では、現在設定されている光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）に対して次に設定変更される光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）が小さいか否かが主制御部３２によりさらに判断される。
【００５０】
ここで、本実施形態では、ステップＳ６において現在設定されている光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）に対して次に設定変更される光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）が小さいと判断された場合、まず、ステップＳ７において光源制御部２１の指令に基づき光発生部２４からの投影光１の輝度を減少させる制御が行われる。そして、次に、ステップＳ８において減光フィルタ部２８内の減光フィルタ２８ａおよび２８ｂが各々所定位置に移動されることにより、減光フィルタ部２８を用いて投影光１の透過光量を増加させる制御が次に行われる。たとえば、図５においては、制御経路２０１（太実線）を辿るような制御が実行される。これにより、ＨＵＤ装置１００（図１参照）では、それまでの投影光１の明るさの状態Ａ１から、状態Ｂ２（比較例２）を経ることなく変更後の明るさの状態Ａ３に移行されるとともに本制御フローが終了される。
【００５１】
また、ステップＳ６において現在設定されている光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）に対して次に設定変更される光発生部２４の輝度値（ＲＧＢ輝度値）が大きいと判断された場合、本実施形態では、ステップＳ５において、減光フィルタ部２８内の減光フィルタ２８ａおよび２８ｂを各々移動させて投影光１の透過光量を増加させる（減光比を減少させる）制御と、光源制御部２１の指令に基づき光発生部２４からの投影光１の輝度を増加させる制御とが、並行して行われる。すなわち、駆動部２９による減光フィルタ２８ａおよび２８ｂの機械的な移動動作と光源制御部２１に基づくＬＤドライバ２２による光発生部２４の電気的な調光制御とが同時進行的に実行される。これにより、ＨＵＤ装置１００では、それまでの投影光１の明るさの状態から、変更後の明るさの状態に移行されるとともに本制御フローが終了される。なお、本制御フロー終了後は、所定の制御周期が経過した後に、再び、図６に示した本制御フローが実行される。
【００５２】
本実施形態では、上記のように、投影光１の輝度（ＲＧＢ輝度）が調整可能に構成された光発生部２４と投影光１の透過光量（減光比）が調整可能に構成された減光フィルタ部２８とを組み合わせて投影光１の明るさを調整する際に、光発生部２４または減光フィルタ部２８のいずれか一方の投影光１の明るさを減少させる方向の制御が、光発生部２４または減光フィルタ部２８のいずれか他方の投影光１の明るさを増加させる方向の制御よりも先に行われる。これにより、投影光１の明るさが変更前の状態から変更後の状態に移行される過程で、制御上、一方の調光制御手段（光発生部２４または減光フィルタ部２８）を用いて投影光１の明るさを減少させた後に他方の調光制御手段（減光フィルタ部２８または光発生部２４）を用いて投影光１の明るさを増加させるので、投影光１の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのを回避することができる。これにより、光発生部２４と減光フィルタ部２８とを用いて投影光１の調光制御を行う際に、投影光１の明るさが瞬間的に増大するのを回避することができる。特に、フロントガラス９１を凝視するユーザ９３の視界内に投影画像９２（投影光１）を直接的に映し込むようなＨＵＤ装置１００においては、投影画像９２を作り出す投影光１の調光制御中に投影光１の明るさが瞬間的に増大することが回避される。したがって、投影画像９２を見ながら自動車９０を運転するユーザ（運転者）９３にとっては快適な視認環境が損なわれないので、本実施形態におけるＨＵＤ装置１００は非常に有用である。
【００５３】
また、本実施形態では、光発生部２４と減光フィルタ部２８とを組み合わせて投影光１の明るさを状態Ａ１から状態Ａ１よりも暗い状態Ａ２に変更する際に、減光フィルタ部２８による透過光量を減少させる制御が、光発生部２４による投影光１の輝度を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている。このように、減光フィルタ部２８による透過光量を減少させる制御と光発生部２４による投影光１の輝度を増加させる制御とを組み合わせて投影光１の明るさを調整する際に、先に透過光量を減少させる制御を行うことにより、状態Ａ１（図４参照）と状態Ａ２（図４参照）との間に状態Ａ１よりも一時的（瞬間的）に明るさが増す現象（状態Ｂ１の状態）が引き起こされなくなるので、ＨＵＤ装置１００により投影される投影画像９２をユーザ（運転者）９３が視聴（視認）する際の快適性が損なわれるのを有効に回避することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、光発生部２４と減光フィルタ部２８とを組み合わせて投影光１の明るさを状態Ａ１から状態Ａ１よりも明るい状態Ａ３に変更する際に、光発生部２４による投影光１の輝度（ＲＧＢ合成輝度値）を減少させる制御が、減光フィルタ部２８による透過光量を増加させる制御よりも先に行われるように構成されている。このように、減光フィルタ部２８による透過光量を増加させる制御と光発生部２４による投影光１の輝度を減少させる制御とを組み合わせて投影光１の明るさを調整する際に、先に輝度（ＲＧＢ合成輝度値）を減少させる制御を行うことにより、状態Ａ１（図５参照）と状態Ａ３（図５参照）との間に状態Ａ１よりも一時的（瞬間的）に明るさが増す現象（状態Ｂ２の状態）が引き起こされなくなるので、ＨＵＤ装置１００により投影される投影画像９２をユーザ（運転者）９３が視聴（視認）する際の快適性が損なわれるのを有効に回避することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、減光フィルタ部２８は、透過光量を減少させるための減光フィルタ２８ａ（領域２ａ〜領域２ｃ）および減光フィルタ２８ｂ（領域３ａ〜領域３ｃ）の各々の組み合わせを変更することによって透過光量を調整可能に構成されている。そして、減光フィルタ部２８による透過光量を減少させる制御が光発生部２４による投影光１の輝度を増加させる制御よりも先に行われる際、減光フィルタ２８ａ（領域２ａ〜領域２ｃ）および減光フィルタ２８ｂ（領域３ａ〜領域３ｃ）の組み合わせを変更して透過光量を減少させる制御が行われた後に、光発生部２４による投影光１の輝度を増加させる制御が行われるように構成されている。これにより、減光フィルタ２８ａ（領域２ａ〜領域２ｃ）および減光フィルタ２８ｂ（領域３ａ〜領域３ｃ）を用いて透過光量を細かく調整するようにＨＵＤ装置１００を構成した場合であっても、減光フィルタ２８ａおよび２８ｂの組み合わせを変更して透過光量を確実に減少させた後に光発生部２４による投影光１の輝度を増加させることができるので、投影光１の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのを確実に回避することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、光発生部２４（赤色ＬＤ２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃ）は、出力を電気的に変化させることにより光発生部２４（赤色ＬＤ２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃの各々）から出射される投影光１の輝度を調整するように構成されている。また、減光フィルタ部２８は、減光フィルタ２８ａ（領域２ａ〜領域２ｃ）および減光フィルタ２８ｂ（領域３ａ〜領域３ｃ）の各々を投影光１の光路Ｌ１を横切る方向に機械的に移動させることにより透過光量を調整するように構成されている。そして、減光フィルタ部２８による透過光量を減少させる制御が光発生部２４による投影光１の輝度を増加させる制御よりも先に行われる際、減光フィルタ２８ａ（領域２ａ〜領域２ｃ）および減光フィルタ２８ｂ（領域３ａ〜領域３ｃ）を機械的に移動させる移動動作が完了した後に、光発生部２４の出力を電気的に変化させて投影光１の輝度を増加させる制御が行われるように構成されている。これにより、機械的な移動動作を伴う減光フィルタ部２８の調光制御を確実に完了させて減光フィルタ部２８を透過する透過光量を確実に減少させた後に電気的な出力制御により光発生部２４による投影光１の輝度を増加させることができるので、投影光１の明るさが変更前の状態から一時的（瞬間的）に明るくなった後に最終的な変更後の状態に移行されるのを確実に回避することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、光発生部２４と減光フィルタ部２８とを組み合わせて投影光１の明るさを調整する際に、光発生部２４の投影光１の明るさの増加方向または減少方向と減光フィルタ部２８の投影光１の明るさの増加方向または減少方向とが同じ場合には、光発生部２４による投影光１の明るさを調整する制御と減光フィルタ部２８による投影光１の明るさを調整する制御とを並行して行うように構成されている。これにより、一方の調光制御手段（光発生部２４または減光フィルタ部２８）と他方の調光制御手段（減光フィルタ部２８または光発生部２４）との調光制御に関するタイミング（順序）に起因して投影光１の瞬間的な明るさが増大するのを回避する必要がない場合には、光発生部２４による調光制御と減光フィルタ部２８による調光制御とを同時進行的に行うことができる。したがって、光発生部２４による調光制御と減光フィルタ部２８による調光制御とを所定の順序で順次行う場合と異なり、より短い制御時間で調光制御を行うことができる。
【００５８】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００５９】
たとえば、上記実施形態では、ＨＵＤ装置１００を自動車９０に搭載した例について示した、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、列車や航空機の運転席および／または客席前方など、自動車以外の輸送用機器でユーザが投影画像を凝視するような場所にＨＵＤ装置を搭載してもよい。また、図７に示す変形例のように、本発明を、プロジェクタ部２０ａと、ユーザの視線の前方に配置される透明表示板３９１とを備え、ユーザの頭部に装着可能なＨＵＤ装置３００に適用してもよい。なお、ＨＵＤ装置３００、は本発明の「プロジェクタ」の一例であり、透明表示板３９１は、本発明の「表示板」の一例である。
【００６０】
また、上記実施形態では、主制御部３２の調光制御に関する制御フロー（図６参照）において、減光フィルタ部２８の減光比の現在の制御ポイントと変更後の制御ポイントとの大小比較（増減比較）をまず行い、次に、光発生部２４の輝度値の現在の制御ポイントと変更後の制御ポイントとの大小比較（増減比較）を行うように構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、主制御部３２の調光制御に関する制御フローにおいて、光発生部２４の輝度値の現在の制御ポイントと変更後の制御ポイントとの大小比較（増減比較）を先に行い、減光フィルタ部２８の減光比の現在の制御ポイントと変更後の制御ポイントとの大小比較（増減比較）を次に行うように構成してもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、減光フィルタ部２８を減光フィルタ２８ａおよび２８ｂにより構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、減光フィルタ部２８が互いに異なる透過光量（減光比）を有するフィルタ領域が繋げられた１枚の減光フィルタにより構成されていてもよいし、３枚以上の減光フィルタにより構成されていてもよい。また、１枚の減光フィルタにおいては互いに異なる透過光量（減光比）を有するフィルタ領域が円環状に繋げられるとともに駆動部２９によって減光フィルタの回動位置制御に伴う透過光量の制御が行われるように構成していてもよい。
【００６２】
また、上記実施形態では、光発生部２４を赤色ＬＤ２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃにより構成した例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明の光発生部を、２つ、または、４つ以上のレーザ光源を設けて構成してもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、本発明の光発生部の一例として、赤色ＬＤ２４ａ、緑色ＬＤ２４ｂおよび青色ＬＤ２４ｃからなるレーザ光源を用いた例について示したが、本発明はこれに限られない。本発明の光発生部をレーザ光源以外の光源を用いて構成してもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、説明の便宜上、主制御部３２の制御処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、主制御部３２の処理を、イベント単位で処理を実行するイベント駆動型（イベントドリブン型）の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１  投影光
２ａ、２ｂ、２ｃ  領域
３ａ、３ｂ、３ｃ  領域
２４  光発生部（第１調光制御手段）
２４ａ  赤色ＬＤ（光発生部）
２４ｂ  緑色ＬＤ（光発生部）
２４ｃ  青色ＬＤ（光発生部）
２８  減光フィルタ部（第２調光制御手段）
２８ａ、２８ｂ  減光フィルタ
３２  主制御部
９１  フロントガラス（表示板）
１００、３００  ヘッドアップディスプレイ装置（プロジェクタ）
３９１  透明表示板（表示板）
【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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