(57)【要約】  ヘッドアップディスプレイは、コンバイナなどの光学部材と、虚像を形成させるための光を出射する光源と、調整手段とを備える。調整手段は、光源から出射される光の強度を、光学部材によって反射される光の光量と光源から出射される光であって光学部材で反射されない光の光量との差に応じて調整する。
2013080282.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の透過率及び反射率を有し、反射させた光で利用者に虚像を認識させる光学部材と、
前記虚像を形成させるための光を前記光学部材に照射する光源と、
前記光源から出射される光の強度を、前記光学部材によって反射される前記光の光量と前記光源から出射される前記光であって前記光学部材で反射されない光の光量との差に応じて調整する調整手段と、
を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
所定の透過率及び反射率を有し、反射させた光で利用者に虚像を認識させる光学部材と、
前記虚像を形成させるための光を前記光学部材に照射する光源と、
前記光源から出射される光の強度を、前記光学部材によって透過される前記光の光量と前記光源から出射される前記光であって前記光学部材を透過しない光の光量との差に応じて調整する調整手段と、
を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項３】
前記光学部材から反射された前記光を受光する受光手段を有し、
前記調整手段は、前記受光手段が受光した前記光の光量に基づいて、前記光の強度を調整することを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】
前記光学部材を透過した前記光を受光する受光手段を有し、
前記調整手段は、当該受光手段が受光した前記光の光量に基づいて、前記光の強度を調整することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項５】
前記受光手段には、外光を遮断するためのカバーが設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項６】
前記光源と前記光学部材とを接続するアームをさらに備え、
前記受光手段は、前記アームに取り付けられることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項７】
前記光学部材は、前記光学部材から出射された前記光のうち、表示画像を構成する光以外の光を前記受光手段へ導くように形成されていることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項８】
前記受光手段には、前記光源が出射する光の波長を有する光のみを通過させるフィルタが設けられていることを特徴とする請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項９】
前記調整手段は、前記光源が光を出射する前後での前記受光手段が受光した前記光の光量の差に基づいて、前記光の強度を調整することを特徴とする請求項３乃至８のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１０】
虚像を表示させるための光を、所定の反射率又は透過率を有する光学部材に照射させるヘッドアップディスプレイにおいて、
前記光学部材を介した前記光の光量と、前記光源から出射される前記光であって前記光学部材を介していない光の光量との差に応じた強度で前記光を前記光学部材に照射するように制御することを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項１１】
所定の反射率を有し、反射させた光で利用者に虚像を認識させる光学部材と、
前記虚像を形成させるための光を前記光学部材に照射する光源と、
前記光学部材を介した前記光を受光する受光手段と、
前記受光手段が受光した前記光の光量に基づき前記光源から出射される光の強度を調整する調整手段と、
を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項１２】
前記調整手段は、前記受光手段が受光した前記光の光量と、前記光学部材及び前記光源の光学特性に劣化が生じていない場合における当該光学部材を介した前記光の光量との差に基づいて、前記光源から出射される光の強度を調整することを特徴とする請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１３】
虚像を表示させるための光を、所定の反射率又は透過率を有する光学部材に照射させるヘッドアップディスプレイの制御部が実行する制御方法であって、
前記光学部材を介した前記光の光量と、前記光源から出射される前記光であって前記光学部材を介していない光の光量との差に応じた強度で前記光を前記光学部材に照射するように制御する工程を有することを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両の運転に関する情報の表示画像を運転者の目の位置（アイポイント）から虚像として視認させる技術が存在する。例えば、特許文献１には、表示源を収容したハウジング及びコンバイナを有し、コンバイナを介して所定の情報を虚像として視認させる技術が開示されている。また、特許文献２には、光源ユニットに受光素子を設け、受光素子が受光するタイミングに基づき、３色レーザの光軸ずれを補正する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−０５２９５３号公報
【特許文献２】特開２０１０−０２００８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
コンバイナなどの光学部材を介して虚像を視認させるヘッドアップディスプレイにおいて、経年に伴って、日光による変色、たばこのヤニその他の汚れの付着が光学部材や光源ユニットの出射窓（フィールドレンズ）に発生することがある。この場合、出射窓の透過率や光学部材の反射率が低下し、目視上の輝度が下がるという課題がある。【０００５】
本発明は、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、経年劣化により光学特性が変化した場合であっても目視上の輝度の低下を抑制することが可能なヘッドアップディスプレイを提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、所定の透過率及び反射率を有し、反射させた光で利用者に虚像を認識させる光学部材と、前記虚像を形成させるための光を前記光学部材に照射する光源と、前記光源から出射される光の強度を、前記光学部材によって反射される前記光の光量と前記光源から出射される前記光であって前記光学部材で反射されない光の光量との差に応じて調整する調整手段と、を有することを特徴とする。【０００７】
請求項２に記載の発明は、所定の透過率及び反射率を有し、反射させた光で利用者に虚像を認識させる光学部材と、前記虚像を形成させるための光を前記光学部材に照射する光源と、前記光源から出射される光の強度を、前記光学部材によって透過される前記光の光量と前記光源から出射される前記光であって前記光学部材を透過しない光の光量との差に応じて調整する調整手段と、を有することを特徴とする。【０００８】
請求項１０に記載の発明は、虚像を表示させるための光を、所定の反射率又は透過率を有する光学部材に照射させるヘッドアップディスプレイにおいて、前記光学部材を介した前記光の光量と、前記光源から出射される前記光であって前記光学部材を介していない光の光量との差に応じた強度で前記光を前記光学部材に照射するように制御することを特徴とする。【０００９】
請求項１１に記載の発明は、所定の反射率を有し、反射させた光で利用者に虚像を認識させる光学部材と、前記虚像を形成させるための光を前記光学部材に照射する光源と、前記光学部材を介した前記光を受光する受光手段と、前記受光手段が受光した前記光の光量に基づき前記光源から出射される光の強度を調整する調整手段と、を備えることを特徴とする。【００１０】
請求項１３に記載の発明は、虚像を表示させるための光を、所定の反射率又は透過率を有する光学部材に照射させるヘッドアップディスプレイの制御部が実行する制御方法であって、前記光学部材を介した前記光の光量と、前記光源から出射される前記光であって前記光学部材を介していない光の光量との差に応じた強度で前記光を前記光学部材に照射するように制御する工程を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施例に係るヘッドアップディスプレイの概略構成図である。
【図２】第１実施例に係るヘッドアップディスプレイの斜視図である。
【図３】コンバイナが照射される領域を示した図である。
【図４】第２実施例に係るヘッドアップディスプレイの斜視図である。
【図５】変形例に係るヘッドアップディスプレイの概略構成を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の１つの好適な実施形態では、ヘッドアップディスプレイは、所定の透過率及び反射率を有し、反射させた光で利用者に虚像を認識させる光学部材と、前記虚像を形成させるための光を前記光学部材に照射する光源と、前記光源から出射される光の強度を、前記光学部材によって反射される前記光の光量と前記光源から出射される前記光であって前記光学部材で反射されない光の光量との差に応じて調整する調整手段と、を有する。
【００１３】
上記のヘッドアップディスプレイは、コンバイナなどの光学部材と、虚像を形成させるための光を出射する光源と、調整手段とを備える。調整手段は、光源から出射される光の強度を、光学部材によって反射される光の光量と光源から出射される光であって光学部材で反射されない光の光量との差に応じて調整する。
【００１４】
一般に、日光による変色、たばこのヤニその他の汚れの付着等に起因して、光学部材の反射率等が低下する。以上を勘案し、上述のヘッドアップディスプレイは、光源から出射される光の強度を、光学部材によって反射される光源の出射光の光量、即ち光学部材の経年劣化による影響を受けた光源の出射光の光量と、光学部材で反射されない光源の出射光の光量、即ち光学部材の経年劣化による影響を排除した光源の出射光の光量との差に基づき光源の出射光の強度を調整する。これにより、ヘッドアップディスプレイは、好適に、光源の出射光の光量を調整し、目視上の輝度低下を抑制することが可能となる。
【００１５】
本発明の他の好適な実施形態では、ヘッドアップディスプレイは、所定の透過率及び反射率を有し、反射させた光で利用者に虚像を認識させる光学部材と、前記虚像を形成させるための光を前記光学部材に照射する光源と、前記光源から出射される光の強度を、前記光学部材によって透過される前記光の光量と前記光源から出射される前記光であって前記光学部材を透過しない光の光量との差に応じて調整する調整手段と、を有する。
【００１６】
一般に、日光による変色、たばこのヤニその他の汚れの付着等に起因した経年劣化により、光源の出射窓や光学部材の透過率が低下する。以上を勘案し、上述のヘッドアップディスプレイは、光源から出射される光の強度を、光学部材によって透過される光源の出射光の光量と、光学部材を透過しない光源の出射光の光量との差に基づき光源の出射光の強度を調整する。これにより、ヘッドアップディスプレイは、好適に、光源の出射光の光量を調整し、目視上の輝度低下を抑制することが可能となる。
【００１７】
上記ヘッドアップディスプレイの一態様では、前記光学部材から反射された前記光を受光する受光手段を有し、前記調整手段は、前記受光手段が受光した前記光の光量に基づいて、前記光の強度を調整する。この態様により、ヘッドアップディスプレイは、好適に、光学部材から反射された光源の出射光の光量を検知し、光源の出射光の光量を調整することができる。
【００１８】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記光学部材を透過した前記光を受光する受光手段を有し、前記調整手段は、当該受光手段が受光した前記光の光量に基づいて、前記光の強度を調整する。この態様により、ヘッドアップディスプレイは、好適に、光学部材を透過した光源の出射光の光量を検知し、光源の出射光の光量を調整することができる。
【００１９】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記受光手段には、外光を遮断するためのカバーが設けられている。この態様によっても、ヘッドアップディスプレイは、外光の影響を受けることなく、好適に光源の出射光の光量を調整することができる。
【００２０】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記光源と前記光学部材とを接続するアームをさらに備え、前記受光手段は、前記アームに取り付けられる。この態様により、好適に、受光手段は、光学部材から反射した光源の出射光を受光することができる。
【００２１】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記光学部材は、前記光学部材から出射された前記光のうち、表示画像を構成する光以外の光を前記受光手段へ導くように形成されている。この態様により、ヘッドアップディスプレイは、好適に、光学部材を介した光源の出射光を受光手段により受光させて、光源の出射光の光量を調整することができる。
【００２２】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記受光手段には、前記光源が出射する光の波長を有する光のみを通過させるフィルタが設けられている。この態様により、ヘッドアップディスプレイは、外光の影響を受けることなく、好適に光源の出射光の光量を調整することができる。
【００２３】
上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記調整手段は、前記光源が光を出射する前後での前記受光手段が受光した前記光の光量の差に基づいて、前記光の強度を調整する。この態様によっても、ヘッドアップディスプレイは、外光の影響を受けることなく、好適に光源の出射光の光量を調整することができる。
【００２４】
本発明の他の好適な実施形態では、虚像を表示させるための光を、所定の反射率又は透過率を有する光学部材に照射させるヘッドアップディスプレイにおいて、前記光学部材を介した前記光の光量と、前記光源から出射される前記光であって前記光学部材を介していない光の光量との差に応じた強度で前記光を前記光学部材に照射するように制御する。この態様によっても、ヘッドアップディスプレイは、光源の出射光の光量を好適に調整し、目視上の輝度低下を抑制することが可能となる。
【００２５】
本発明の他の好適な実施形態では、所定の反射率を有し、反射させた光で利用者に虚像を認識させる光学部材と、前記虚像を形成させるための光を前記光学部材に照射する光源と、前記光学部材を介した前記光を受光する受光手段と、前記受光手段が受光した前記光の光量に基づき前記光源から出射される光の強度を調整する調整手段と、を備える。この態様によっても、ヘッドアップディスプレイは、光源の出射光の光量を好適に調整し、目視上の輝度低下を抑制することが可能となる。
【００２６】
上記ヘッドアップディスプレイの一態様では、前記調整手段は、前記受光手段が受光した前記光の光量と、前記光学部材及び前記光源の光学特性に劣化が生じていない場合における当該光学部材を介した前記光の光量との差に基づいて、前記光源から出射される光の強度を調整する。これらの光量の差は、光学部材や光源の光学特性の劣化に起因して生じたものであるため、ヘッドアップディスプレイは、これらの光量の差に基づき光源から出射される光の強度を調整することで、好適に目視上の輝度を一定に保つことができる。
【００２７】
本発明の他の好適な実施形態では、虚像を表示させるための光を、所定の反射率又は透過率を有する光学部材に照射させるヘッドアップディスプレイの制御部が実行する制御方法であって、前記光学部材を介した前記光の光量と、前記光源から出射される前記光であって前記光学部材を介していない光の光量との差に応じた強度で前記光を前記光学部材に照射するように制御する工程を有する。ヘッドアップディスプレイの制御部は、この制御方法を実行することで、光源の出射光の光量を好適に調整し、目視上の輝度低下を抑制することが可能となる。
【実施例】
【００２８】
以下、図面を参照して本発明の好適な第１実施例及び第２実施例について説明する。【００２９】
＜第１実施例＞
図１は、第１実施例に係るヘッドアップディスプレイ１００の概略構成図である。図１に示すように、第１実施例に係るヘッドアップディスプレイ１００は、光源ユニット１と、コンバイナ２と、アーム３と、受光素子５と、支持部材１１ａ、１１ｂとを備える。そして、ヘッドアップディスプレイ１００は、フロントウィンドウ２０と、天井部２２と、ボンネット２３と、ダッシュボード２４とを備える車両に搭載される。【００３０】
光源ユニット１は、支持部材１１ａ、１１ｂを介して車室内の天井部２２に付設され、現在地を含む地図情報や経路案内情報、走行速度、その他運転を補助する情報を示す表示像を構成する光を、コンバイナ２に向けて出射する。具体的には、光源ユニット１は、制御部１０の制御に基づき、光源ユニット１内に表示像の元画像（実像）を生成し、その画像を構成する光をコンバイナ２へ出射することで、運転者に虚像「Ｉｖ」を視認させる。【００３１】
コンバイナ２は、それぞれ光源ユニット１から延在する２つのアーム３により回動可能に挟持されている。そして、コンバイナ２は、光源ユニット１から出射される表示像が投影されると共に、表示像を運転者の目の位置（「アイポイントＰｅ」とも呼ぶ。）へ反射することで当該表示像を虚像Ｉｖとして表示させる。コンバイナ２は、本発明における「光学部材」の一例である。【００３２】
受光素子５は、光源ユニット１から出射された光であって、コンバイナ２によって反射された反射光を受光する。受光素子５は、フォトディテクタなどの光電変換素子であり、受光したレーザ光の光量に応じた電気信号である検出信号を制御部１０に供給する。また、第１実施例では、受光素子５は、アーム３に取り付けられている。また、受光素子５は、光源ユニット１から出射される赤色レーザ光、青色レーザ光、及び緑色レーザ光の各波長を有する光のみを通過させるフィルタが設けられている。これにより、受光素子５は、外光に起因した光量の検出値の変動を防ぎつつ、コンバイナ２から反射された光源ユニット１の出射光の光量のみを検出する。本実施例における受光素子５の具体的な配置等については、図２及び図３を用いて後述する。【００３３】
制御部１０は、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などを有し、ヘッドアップディスプレイ１００の全般的な制御を行う。具体的には、後述するように、制御部１０は、受光素子５から受信した検出信号に基づき、光源ユニット１から出射させる光の光量（強度）を調整する。制御部１０は、本発明における「調整手段」の一例である。【００３４】
（受光素子）
次に、受光素子５の配置等について図２及び図３を参照して具体的に説明する。【００３５】
図２は、ヘッドアップディスプレイ１００の斜視図を概略的に示した図である。図２に示すように、受光素子５は、光源ユニット１が出射した光が直接当たらない位置であって、光源ユニット１から出射された光のうちコンバイナ２から反射された一部の光（光線「Ｌ２」参照）が当たる位置に設けられる。具体的には、第１実施例では、受光素子５は、板状に形成されたアーム３Ａのコンバイナ２を狭持する側面に設けられている。【００３６】
また、受光素子５は、光源ユニット１の出射光のうち、ユーザに提示するための画像を構成する光（「描画光」とも呼ぶ。）以外の光（「描画外光」とも呼ぶ。）がコンバイナ２を介して照射される位置に設けられる。これについて図３を参照して説明する。【００３７】
図３は、光源ユニット１の出射光により照射されるコンバイナ２の領域を示した図である。図３に示すように、コンバイナ２には、光源ユニット１から出射される光が照射される範囲である照射領域３０が存在する。また、照射領域３０は、描画光が照射される領域である描画光照射領域３１と、描画外光が照射される領域である描画外光照射領域３２（図３の斜線部分の領域）と、を有する。そして、受光素子５は、照射領域３０のうち、描画外光照射領域３２で反射された光源ユニット１の出射光を受光する。従って、図２に示すアイポイントＰｅに到達する光線「Ｌ１」に相当する光は、図３に示す描画光照射領域３１で反射され、受光素子５に到達する図２の光線Ｌ２に相当する光は、図３に示す描画外光照射領域３２で反射される。【００３８】
また、コンバイナ２の描画外光照射領域３２又はその一部は、描画外光の反射光が受光素子５に到達するように、湾曲した形状を有する。言い換えると、描画外光照射領域３２のうち、少なくとも、図２の光線Ｌ２に相当する光が入射する位置の近傍は、光源ユニット１から入射した光が受光素子５に反射されるように形成される。これにより、コンバイナ２に対するアイポイントＰｅの方向と、コンバイナ２に対する受光素子５の方向とが異なるような位置に受光素子５が設けられた場合であっても、好適に、受光素子５は、コンバイナ２で反射された描画外光を受光することができる。【００３９】
（制御方法）
次に、制御部１０が実行する制御方法について具体的に説明する。制御部１０は、受光素子５から供給される検出信号が示す光量（「検出光量」とも呼ぶ。）に基づいて光源ユニット１の出射光の光量を調整する。言い換えると、制御部１０は、コンバイナ２や光源ユニット１の出射窓の光学特性の低下に起因したアイポイントＰｅでの輝度の低下の度合いを、検出光量に基づき推定し、当該輝度の低下分を補うように、光源ユニット１の出射光の光量を調整するフィードバック制御を行う。これにより、ヘッドアップディスプレイ１００は、経年劣化によりコンバイナ２の反射率等が低下した場合であっても、一定輝度の虚像Ｉｖを安定的にユーザに視認させる。【００４０】
この制御の具体例について説明する。制御部１０は、受光素子５から取得した検出光量と、所定の基準となる光量（「基準光量」とも呼ぶ。）との差に応じて、光源ユニット１の出射光の光量を調整する。ここで、基準光量は、例えば、コンバイナ２で反射されない場合の光源ユニット１の出射光の光量に設定される。この場合、基準光量は、例えば、光源ユニット１が光を出射する際の光量の指令（目標）値である。【００４１】
他の例では、基準光量は、コンバイナ２や光源ユニット１の出射窓の光学特性に経年劣化が生じていない時に受光素子５が検出する検出光量であってもよい。この場合、基準光量は、例えばコンバイナ２から反射された光源ユニット１の出射光を受光素子５が初めて検出した際の検出光量、即ち検出光量の初期値に設定され、制御部１０のメモリ等に記憶される。【００４２】
また、制御部１０は、検出光量と基準光量との差を算出後、例えば予めメモリに記憶されたマップを参照することで、光源ユニット１に出射させる光の光量の指令値に対する補正値を求める。そして、制御部１０は、求めた補正値に基づき、光源ユニット１に出射させる光の光量の指令値を補正する。このようにすることで、制御部１０は、日光による変色、たばこのヤニや汚れの付着などに起因して、コンバイナ２や光源ユニット１のＥＰＥ（Ｅｘｉｔ  Ｐｕｐｉｌ  Ｅｘｐａｎｄｅｒ）などの出射窓の光学特性が劣化した場合であっても、アイポイントＰｅでの輝度低下を好適に抑制することができる。【００４３】
＜第２実施例＞
次に、第２実施例について説明する。第２実施例では、受光素子５がコンバイナ２を透過した光源ユニット１の出射光を受光する点において、第１実施例と異なる。その他、第１実施例と同様の部分については、適宜同一の符号を付し、その説明を省略する。【００４４】
図４は、第２実施例におけるヘッドアップディスプレイ１００Ａの斜視図を示す。図４に示すように、ヘッドアップディスプレイ１００Ａには、一端がコンバイナ２に固定され、アーム３Ａの存在位置と反対方向に延在する支持部８が設けられている。そして、支持部８の他端には、受光素子５が固定されている。この構成では、受光素子５は、コンバイナ２を透過した光源ユニット１の出射光を受光する（光線「Ｌ３」参照）。このとき、受光素子５は、ユーザによる虚像Ｉｖの視認を妨げないよう、描画光でない描画外光がコンバイナ２を透過した光を受光する。【００４５】
次に、第２実施例で制御部１０が行う制御方法について説明する。制御部１０は、コンバイナ２を透過した光源ユニット１の出射光を受光する受光素子５から供給される検出信号が示す検出光量に基づいて光源ユニット１の出射光の光量を調整する。【００４６】
第１実施例でも述べたように、コンバイナ２や光源ユニット１の出射窓は、日光による変色、たばこのヤニや汚れの付着などに起因して、透過率を含む光学特性が劣化する。その結果、アイポイントＰｅに到達する光源ユニット１の出射光の輝度が経年により低下する。以上を勘案し、第２実施例では、制御部１０は、コンバイナ２の透過光を受光する受光素子５が検出した検出光量に基づき、アイポイントＰｅでの輝度の低下の度合いを推定し、当該輝度の低下分を補うように、光源ユニット１の出射光の光量を調整するフィードバック制御を行う。【００４７】
より具体的には、制御部１０は、第１実施例と同様、検出光量と、基準光量との差に基づき、光源ユニット１の出射光の光量を調整する。ここで、基準光量は、例えば、コンバイナ２を透過していない光源ユニット１の出射光の光量に設定される。この場合、基準光量は、例えば、光源ユニット１が光を出射する際の光量の指令（目標）値である。他の例では、基準光量は、光源ユニット１の出射窓やコンバイナ２に経年劣化が生じていない時に受光素子５が検出する検出光量であってもよい。この場合、基準光量は、例えばコンバイナ２から反射された光源ユニット１の出射光を受光素子５が初めて検出した際の検出光量、即ち検出光量の初期値に設定され、制御部１０のメモリ等に記憶される。そして、制御部１０は、検出光量と基準光量との差を算出後、例えば予めメモリに記憶されたマップを参照することで、光源ユニット１に出射させる光の光量の指令値に対する補正値を求め、当該補正値により上述の指令値を補正する。これにより、ヘッドアップディスプレイ１００Ａは、光源ユニット１の出射窓等の光学特性に経年劣化が生じた場合であっても、一定の輝度により虚像Ｉｖをユーザに視認させることができる。【００４８】
＜変形例＞
以下、上述の第１実施例及び第２実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて上述の各実施例に適用してもよい。【００４９】
（変形例１）
第１実施例では、図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ１００は、アーム３を有し、アーム３に受光素子５が取り付けられていた。しかし、本発明が適用可能な構成は、これに限定されない。これに代えて、ヘッドアップディスプレイ１００は、アーム３を有しなくてもよい。この場合について図５を参照して説明する。【００５０】
図５は、変形例に係るヘッドアップディスプレイ１００Ｂの概略構成を示す。図５に示すように、コンバイナ２は、天井部２２に設置された支持軸部７を有し、支持軸部７を支軸として回動する。支持軸部７は、例えば、フロントウィンドウ２０の上端近傍の天井部２２、言い換えると運転者用の図示しないサンバイザが設置される位置の近傍に設置される。なお、支持軸部７は、上述のサンバイザに代えて設置されてもよい。【００５１】
そして、受光素子５は、光源ユニット１に取り付けられている。具体的には、受光素子５は、天井部２２と向かい合う光源ユニット１の面上に固定されている。受光素子５は、第１実施例と同様に、コンバイナ２の描画外光照射領域３２（図３参照）の一部又は全部が湾曲して形成されていることにより、描画外光照射領域３２で反射された描画外光を受光する。【００５２】
このように、アーム３は、本発明に係るヘッドアップディスプレイの必須の構成ではなく、また、コンバイナ２の反射光を受光する受光素子５は、アーム３等に固定される場合に限定されず、光学ユニット１や天井部２２等に設置されてもよい。【００５３】
（変形例２）
第２実施例の図４の説明では、受光素子５の位置は、アーム３Ａとは別体の支持部８により固定されていたが、本発明が適用可能な構成は、これに限定されない。例えば、支持部８に代えて、アーム３Ａのコンバイナ２と接続する側の端部が、光源ユニット１が光を出射する方向に延長され、延長されたアーム３Ａの端部に受光素子５が固定されてもよい。他の例では、第２実施例に係る受光素子５は、フロントガラス２０等に設置されてもよい。このように、コンバイナ２の透過光を受光する受光素子５は、支持部８に設置される場合に限定されない。【００５４】
（変形例３）
第１実施例及び第２実施例では、受光素子５は、光源ユニット１が出射する光の波長を有する光のみを通過させるフィルタを有し、外光による検出光量の変化を抑制した。しかし、本発明が適用可能な外光への対応方法は、これに限定されない。【００５５】
第１の例では、制御部１０は、光源ユニット１が光を出射する前の検出光量と、光源ユニット１が光を出射後の検出光量とに基づき、光源ユニット１に出射させる光の光量を調整する。具体的には、制御部１０は、光源ユニット１が光を出射する前の検出光量を外光の光量とみなし、光源ユニット１による光の出射後の検出光量から減算する。そして、制御部１０は、減算後の検出光量と基準光量とに基づき、第１実施例及び第２実施例と同様に、光源ユニット１の出射光の光量を調整する。この例によっても、制御部１０は、外光による検出光量の増加分を適切に減算した検出光量を算出し、外光による影響を排除して正確に光源ユニット１が出射する光の光量を調整することが可能となる。【００５６】
第２の例では、受光素子５には、外光を遮断するためのカバーが設けられる。カバーは、例えば、コンバイナ２を介した光源ユニット１の出射光のみが受光素子５に入射するように構成された筐体、その他柔軟性を有するものであってもよい。この例によっても、制御部１０は、外光による影響を排除して正確に光源ユニット１が出射する光の光量を調整することが可能となる。【００５７】
（変形例４）
第１実施例と第２実施例とは組み合わされてもよい。この場合、コンバイナ２から反射された光源ユニット１の出射光を受光する受光素子５と、コンバイナ２を透過した光源ユニット１の出射光を受光する受光素子５とがそれぞれ設けられる。そして、制御部１０は、それぞれの受光素子５が検出した検出光量に基づき、それぞれに対応する基準光量と比較することにより、光源ユニット１の出射光の光量を調整する。これにより、より高精度にアイポイントＰｅでの輝度低下を抑制することが可能となる。【００５８】
（変形例５）
図３の説明では、受光素子５は、コンバイナ２の描画外光照射領域３２で反射された光を受光可能な位置に配置されていた。これに代えて、受光素子５は、コンバイナ２の描画光照射領域３１で反射された光を受光可能な位置であっても、観察者が描画光により表示された虚像Ｉｖを視認する際に目障りになりにくい位置に配置されていればよい。この場合、コンバイナ２が車内の天井部２２に配置される場合には、受光素子５は、例えば、コンバイナ２の上部に配置されるとよい。また、コンバイナ２がフロントウィンドウ２０の下側に配置（即ち、ダッシュボード２４内に配置）される場合には、受光素子５は、例えば、コンバイナ２の下部に配置されるとよい。これらの場合、制御部１０は、描画外光照射領域３２で反射させる光の制御が不要になり、ヘッドアップディスプレイ１００の起動時に輝度強度を検知するためのテストパターン(例えば、小さな白い円の点灯)を光源ユニット１に出射させることで、検出光量と、基準光量との差分を演算する。【００５９】
（変形例６）
上述の説明では、制御部１０は、検出光量と基準光量との差を算出後、マップを参照し、光源ユニット１に出射させる光の光量の指令値に対する補正値を求めた。これに代えて、制御部１０は、マップを用意せずに、光源ユニット１に出射させる光の光量の指令値に対する変化幅（補正幅）を予め決めておき、検出光量と基準光量との差分が「０」になるように、上述の指令値を変化幅分だけ増加又は減少させることで、上述の指令値を調整してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、経路案内や車両の情報を運転者に視認させるヘッドアップディスプレイに好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００６１】
１  光源ユニット
２  コンバイナ
３（３Ａ、３Ｂ）  アーム
５  受光素子
７  支持軸部
１０  制御部
２０  フロントウィンドウ
２３  ボンネット
２４  ダッシュボード
【図１】
2013080282.tif 000003
【図２】
2013080282.tif 000004
【図３】
2013080282.tif 000005
【図４】
2013080282.tif 000006
【図５】
2013080282.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月7日(2014.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
虚像を形成させるための光を照射する光源と、
前記光源より照射された光を反射させて利用者に虚像を認識させる光学部材と、
前記光学部材により反射された前記光の一部を受光する受光手段と、
前記受光手段が受光した前記光の光量に基づき前記光源が出射する光の強度を調整する調整手段と、
を備え、
前記光学部材は、前記光源から出射された前記光のうち、前記利用者により前記虚像として認識される画像を構成する光以外の光を前記受光手段へ導くように形成されていることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
前記光学部材は、前記光源から当該光学部材上の第１領域に照射された光を前記利用者に向けて反射し、前記光学部材上の第２領域に照射された光を前記受光手段に向けて反射することを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項３】
前記調整手段は、前記受光手段が受光した前記光の光量と、前記光学部材及び前記光源の光学特性に劣化が生じていない場合における当該光学部材を介した前記光の光量との差に基づいて、前記光源から出射される光の強度を調整することを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ
【請求項４】
前記受光手段には、外光を遮断するためのカバーが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項５】
前記光源と前記光学部材とを接続するアームをさらに備え、
前記受光手段は、前記アームに取り付けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ヘッドアップディスプレイであって、虚像を形成させるための光を照射する光源と、前記光源より照射された光を反射させて利用者に虚像を認識させる光学部材と、前記光学部材により反射された前記光の一部を受光する受光手段と、前記受光手段が受光した前記光の光量に基づき前記光源が出射する光の強度を調整する調整手段と、を備え、前記光学部材は、前記光源から出射された前記光のうち、前記利用者により前記虚像として認識される画像を構成する光以外の光を前記受光手段へ導くように形成されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【国際調査報告】
2013080282.tif 000008
2013080282.tif 000009
2013080282.tif 000010
2013080282.tif 000011