(57)【要約】【課題】  スクリーンが損傷したときにも車両運転者の眼に悪影響を及ぼす虞を低減できる表示装置を提供する。【解決手段】  レーザー光源１１，１２，１３は、レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂを発する。走査手段２１は、レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂをスクリーン２２に走査する。検出部２７は、レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂの光強度を検出する。出力制御手段３６は、検出部２７で検出された光強度に応じてレーザー光源１１，１２，１３の出力を制御する。出力制御手段３６は、検出部２７で検出された光強度が所定値以下になったとき、レーザー光源１１，１２，１３の出力を低減させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を発するレーザー光源と、前記レーザー光をスクリーンに走査する走査手段と、前記レーザー光の光強度を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記光強度に応じて前記レーザー光源の出力を制御する出力制御手段と、を備え、前記出力制御手段は、前記検出部で検出された前記光強度が所定値以下になったとき、前記レーザー光源の出力を低減させることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記検出部は、前記スクリーンの非表示エリアで、且つ、前記走査手段が前記レーザー光を走査可能な領域に配設されることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
第一のレーザー光を発する第一のレーザー光源と、第二のレーザー光を発する第二のレーザー光源と、前記第一のレーザー光と前記第二のレーザー光とを合波する合波手段と、前記第一のレーザー光及び前記第二のレーザー光をスクリーンに走査する走査手段と、前記スクリーンに走査された前記第二のレーザー光の反射光強度を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記反射光強度に応じて前記第一のレーザー光源及び前記第二のレーザー光源の出力を制御する出力制御手段と、を備え、前記出力制御手段は、前記検出部で検出した反射光強度が所定値以下になったとき、前記第一のレーザー光源及び前記第二のレーザー光源の出力を低減させることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記走査手段と前記スクリーンの間に配設されていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第一のレーザー光源及び前記第二のレーザー光源は、同一のパッケージに組み込まれていることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー光源を備えた車両用ヘッドアップディスプレイ装置等の表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両のウインドシールド或いはコンバイナと称される半透過板に表示像を投影し、虚像を表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は車両のダッシュボード内に配設されており、この車両用ヘッドアップディスプレイ装置１が投射する表示像Ｌはウインドシールド２により車両運転者３に反射され、車両運転者３は虚像Ｖを風景と重畳させて視認することができる（図５参照）。
【０００３】
このような車両用ヘッドアップディスプレイ装置１において、半導体レーザーを光源としたものが提案されており、例えば特許文献２に開示されている。斯かる車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は、半導体レーザー，走査系，スクリーンを備えており、半導体レーザーから発せられたレーザー光を走査系でスクリーン上に走査して表示像を生成するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１９３４００号公報
【特許文献２】特開平７−２７０７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、レーザー走査型の車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は、クラス３Ｂ程度の大きな強度のレーザー光を用いる必要があり、例えば、スクリーンが破損した場合、車両運転者３の眼にレーザー光が入射し、車両運転者３の眼に悪影響を及ぼす虞があった。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、スクリーンが損傷したときにも車両運転者の眼に悪影響を及ぼす虞を低減できる表示装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、レーザー光を発するレーザー光源と、前記レーザー光をスクリーンに走査する走査手段と、前記レーザー光の光強度を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記光強度に応じて前記レーザー光源の出力を制御する出力制御手段と、を備え、前記出力制御手段は、前記検出部で検出された前記光強度が所定値以下になったとき、前記レーザー光源の出力を低減させるものである。
【０００７】
また、本発明は、前記検出部は、前記スクリーンの非表示エリアで、且つ、前記走査手段が前記レーザー光を走査可能な領域に配設されるものである。
【０００８】
また、本発明は、第一のレーザー光を発する第一のレーザー光源と、第二のレーザー光を発する第二のレーザー光源と、前記第一のレーザー光と前記第二のレーザー光とを合波する合波手段と、前記第一のレーザー光及び前記第二のレーザー光をスクリーンに走査する走査手段と、前記スクリーンに走査された前記第二のレーザー光の反射光強度を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記反射光強度に応じて前記第一のレーザー光源及び前記第二のレーザー光源の出力を制御する出力制御手段と、を備え、前記出力制御手段は、前記検出部で検出した反射光強度が所定値以下になったとき、前記第一のレーザー光源及び前記第二のレーザー光源の出力を低減させるものである。
【０００９】
また、本発明は、前記検出部は、前記走査手段と前記スクリーンの間に配設されているものである。
【００１０】
また、本発明は、前記第一のレーザー光源及び前記第二のレーザー光源は、同一のパッケージに組み込まれているものである。
【発明の効果】
【００１１】
検出部で検出された反射光強度が所定値以下になったとき、レーザー光源の出力を低減させることにより、スクリーンが損傷したときにも車両運転者の眼に悪影響を及ぼす虞を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す側面図。
【図２】同上実施形態を示すビーム発生手段の拡大図。
【図３】同上実施形態を示すブロック図。
【図４】同上実施形態を示すスクリーンの拡大図。
【図５】従来例を示す概観図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付の図面に基づいて、本発明を車両用ヘッドアップディスプレイ装置に適用した一実施形態について説明する。
【００１４】
１１は赤色レーザーダイオード（第一のレーザー光源）であり、この赤色レーザーダイオード１１は赤色のレーザー光（第一のレーザー光）Ｒを発するものである。１２は緑色レーザーダイオード（第一のレーザー光源）であり、この緑色レーザーダイオード１２は緑色のレーザー光（第一のレーザー光）Ｇを発するものである。１３は青色レーザーダイオード（第一のレーザー光源）であり、この青色レーザーダイオード１３は青色のレーザー光（第一のレーザー光）Ｂを発するものである。１４は赤外線レーザーダイオード（第二のレーザー光源）であり、この赤外線レーザーダイオード１４は赤外線のレーザー光（第二のレーザー光）ＩＲを発するものである。
【００１５】
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは集光光学系であり、この集光光学系１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄは、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４から出射されたレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲを夫々収束光にする。１６ａ，１６ｂ，１６ｃはダイクロイックミラー（合波手段）であり、このダイクロイックミラー１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、レーザーダイオード１１，１２，１３から出射されたレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂを反射させると共に、レーザーダイオード１４から出射されたレーザー光ＩＲを透過させ、レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲを１本のビームに合波する。ビーム発生手段２０は、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４，集光光学系１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ，ダイクロイックミラー１６ａ，１６ｂ，１６ｃからなるものである。
【００１６】
２１はＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラーであり、このＭＥＭＳミラー２１は、ビーム発生手段２０から出射されたレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲを走査して、後述するスクリーンに表示像Ｌを生成させる。２２はスクリーンであり、このスクリーン２２は、ＭＥＭＳミラー２１で走査されたレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲを背面で受光して表示像Ｌを生成する。スクリーン２２は拡散板からなるものであるが、例えば、ホログラフィックディフューザ，マイクロレンズアレイまたは偏光板からなるものであっても良い。
【００１７】
２３は平面ミラーであり、この平面ミラー２３はスクリーン２２に表示された表示像Ｌを後述する凹面ミラーに折り返すものである。２４は凹面ミラーであり、この凹面ミラー２４は平面ミラー２３で反射された表示像Ｌをウインドシールドに投影する。２６はハウジングであり、このハウジング２６には、ビーム発生手段２０，ＭＥＭＳミラー２１，スクリーン２２，平面ミラー２３，凹面ミラー２４等が収容される。ハウジング２６には、表示像Ｌが出射する窓部２５が設けられている。この窓部２５はアクリル等の透光性樹脂からなるものであり、湾曲形状になっている。
【００１８】
２７はカラーセンサ（検出部）であり、このカラーセンサ２７はレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂの光強度を検出する。検出手段３１は、カラーセンサ２７及びマイコン３０からなるものであり、カラーセンサ２７から出力されたレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂの光強度のアナログデータをマイコン３０のＡ／Ｄ変換機能にてデジタルデータに変換し、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）３２に光検出データを出力する。
【００１９】
カラーセンサ２７は、スクリーン２２の表示エリア２２ａ外に配設されている。カラーセンサ２７の配設位置は、スクリーン２２の非表示エリアで、且つ、ＭＥＭＳミラー２１がレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲを走査可能な領域であれば良いが、ＭＥＭＳミラー２１が水平方向のみにレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲを走査した場合のラインＡＨ、垂直方向のみにレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＩＲを走査した場合のラインＡＶは除くものとする。
【００２０】
ＡＳＩＣ３２は、カラーセンサ２７から得られた光検出データに基づいて、レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂの光強度が表示色に応じた出力になるような制御データを、出力制御部３５に出力することで、レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂを制御する。また、ＡＳＩＣ３２は、光検出データが所定値以下になったとき、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４の出力を停止させる。出力制御手段３６は、ＡＳＩＣ３２及び出力制御部３５からなるものである。
【００２１】
２８はフォトダイオード（検出部）であり、このフォトダイオード２８はＭＥＭＳミラー２１で走査されたレーザー光ＩＲがスクリーン２２で反射された際の赤外線強度を検出する。検出手段３４は、フォトダイオード２８及びマイコン３３からなるものであり、フォトダイオード２８から出力されたレーザー光ＩＲの光強度のアナログデータをマイコン３３のＡ／Ｄ変換機能にてデジタルデータに変換し、ＡＳＩＣ３２に光検出データを出力する。
【００２２】
フォトダイオード２８は、スクリーン２２の表示エリア２２ａ外で、且つ、ＭＥＭＳミラー２１とスクリーン２２の間に配設され、ＭＥＭＳミラー２１で走査されたレーザー光ＩＲがスクリーン２２で反射された際の赤外線強度を検出する。フォトダイオード２８のサンプリング周波数は、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４の変調周波数と一致している。
【００２３】
ＡＳＩＣ３２は、出力制御部３５を介して、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４を駆動すると共に、ミラードライバー３７を介して、ＭＥＭＳミラー２１を駆動する。ＡＳＩＣ３２は、所定の位置に配置されたカラーセンサ２７の位置データをあらかじめ持っており、所定のタイミングにて、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４を駆動し、カラーセンサ２７にレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂを入光させる。ＡＳＩＣ３２は、光検出データが所定値以下になったとき、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４の出力を停止させる。
【００２４】
ＭＥＭＳミラー２１によって走査されるレーザー光ＩＲは集光光学系１５ｄによって、表示像Ｌの１画素分のビーム径（約１００μｍ）に収束されており、且つ、フォトダイオード２８のサンプリング周波数をレーザーダイオード１１，１２，１３，１４の変調周波数に合わせることにより、スクリーン２２の表示エリア２２ａの破損状況を１００μｍピッチで判断することができる。
【００２５】
本実施形態によれば、表示エリア２２ａ外に設置された検出部２７でレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂの強度を検出することによってＭＥＭＳミラー２１が所定の振れ角で動作していることを感知し、光強度が所定値以下になった場合は、ＭＥＭＳミラー２１に異常が生じたと判断して、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４の出力を停止することにより、車両運転者が眼への損傷を受けることがなく、安全に走行することが可能になる。
【００２６】
また、レーザー光ＩＲをスクリーン２２に走査して反射光を検出することで、スクリーン２２の損傷を検知して、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４の出力を停止することにより、車両運転者が眼への損傷を受けることがなく、安全に走行することが可能になる。
【００２７】
なお、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、レーザーダイオード１２は、波長変換レーザーであっても良い。また、本実施形態は、カラーセンサ２７またはフォトダイオード２８で検出された光強度が所定値以下のときに、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４の出力を停止（即ち、出力を０に低減）させるものであったが、例えば、レーザーダイオード１１，１２，１３，１４の出力を半減させても良い。
【００２８】
また、本実施形態の第二のレーザー光源は、赤外線レーザーダイオード１４であったが、紫外線レーザーダイオードであっても良い。また、スクリーン２２にて反射されたレーザー光ＩＲがフォトダイオード２８に入射し易いように、反射鏡やレンズをフォトダイオード２８に組み合わせてもよい。また、レーザーダイオード１４は、単独パッケージとしてビーム発生手段２０に組み込まれていても良いし、他のレーザーダイオード１１，１２，１３と同一のパッケージに存在していても良い。
【符号の説明】
【００２９】
１１  赤色レーザーダイオード（第一のレーザー光源）
１２  緑色レーザーダイオード（第一のレーザー光源）
１３  青色レーザーダイオード（第一のレーザー光源）
１４  赤外線レーザーダイオード（第二のレーザー光源）
２１  ＭＥＭＳミラー（走査手段）
２２  スクリーン
２７  カラーセンサ（検出部）
２８  フォトダイオード（検出部）
３６  出力制御手段
Ｌ  表示像
【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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