(57)【要約】【課題】構成要素の増加を抑制しつつ画像の輝度を調節することができる車両用表示装置を提供する。【解決手段】車両用表示装置は、スクリーン９と、レーザ光を出射する光源と、レーザ光をスクリーンに反射するミラーと、駆動装置とを有し、駆動装置によってミラーを回転振動させることでレーザ光を主走査方向および副走査方向に走査してスクリーンに画像を生成する画像生成手段と、光源を制御する制御部と、を備え、制御部は、一フレームにおける画像２１の生成において走査位置に応じて光源を点灯または消灯させる制御を実行し、制御部は、連続する複数のフレームにおいて光源の点灯および消灯のパターンを異ならせることで画像の輝度を調節する。【選択図】図１４
2019174686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンと、
レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光を前記スクリーンに反射するミラーと、駆動装置とを有し、前記駆動装置によって前記ミラーを回転振動させることで前記レーザ光を主走査方向および副走査方向に走査して前記スクリーンに画像を生成する画像生成手段と、
前記光源を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、一フレームにおける前記画像の生成において走査位置に応じて前記光源を点灯または消灯させる制御を実行し、
前記制御部は、連続する複数のフレームにおいて前記光源の点灯および消灯のパターンを異ならせることで前記画像の輝度を調節する
ことを特徴とする車両用表示装置。
【請求項２】
前記連続する複数のフレームは、前記画像を生成する領域を前記光源の点灯および消灯の両方を含む第一パターンで走査するフレームと、前記画像を生成する領域を前記第一パターンに対して前記光源の点灯および消灯を反転させた第二パターンで走査するフレームと、を含む
請求項１に記載の車両用表示装置。
【請求項３】
前記第一パターンおよび前記第二パターンでは、前記画像を生成する領域において、前記光源を点灯させて走査する走査線と、前記光源を消灯させて走査する走査線と、が前記副走査方向に沿って交互に繰り返される
請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項４】
前記第一パターンおよび前記第二パターンでは、前記画像を生成する領域において、一本の走査線を走査する間に、前記光源の点灯および消灯が交互に繰り返される
請求項２に記載の車両用表示装置。
【請求項５】
前記第一パターンおよび前記第二パターンでは、前記画像を生成する領域において、前記光源を点灯させて走査する領域と、前記光源を消灯させて走査する領域と、が前記主走査方向および前記副走査方向に沿って互い違いに並んでいる
請求項４に記載の車両用表示装置。
【請求項６】
前記連続する複数のフレームにおいて、前記画像を生成する領域を前記第一パターンで走査するフレームと、前記画像を生成する領域を前記第二パターンで走査するフレームとが交互に繰り返される
請求項２から５の何れか１項に記載の車両用表示装置。
【請求項７】
前記連続する複数のフレームは、更に、前記画像を生成する領域の全域を前記光源を点灯させて走査するフレーム、および前記画像を生成する領域の全域を前記光源を消灯させて走査するフレーム、の少なくとも一方を含む
請求項２から５の何れか１項に記載の車両用表示装置。
【請求項８】
前記制御部は、車両に配置された照度センサーから前記車両の外部の明るさについての情報を取得し、
前記制御部は、前記照度センサーから取得した情報に基づいて前記画像の輝度を調節する
請求項１から７の何れか１項に記載の車両用表示装置。
【請求項９】
更に、前記スクリーンに生成された画像を運転席の前方に配置された半透過性の反射部に投影する投影手段を備え、
前記制御部は、前記反射部の背景において周辺よりも暗い領域が存在する場合、前記画像を生成する領域のうち、前記暗い領域と対応する領域において、前記光源の点灯および消灯のパターンを異ならせることで前記画像の輝度を低下させる
請求項１から７の何れか１項に記載の車両用表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザ光の光量を調節する技術がある。特許文献１には、光を発するレーザ素子と、光が入射する位置に配置された第１の減光部材と、第１の減光部材を透過した光が入射する位置に配置された第２の減光部材と、光が入射する位置を変化させるように、第１の減光部材及び／又は第２の減光部材を駆動する駆動手段と、を備える光源モジュールの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２０１５−１６９７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
レーザ光によって画像を生成する車両用表示装置において、構成を簡素化できることが望ましい。例えば、特許文献１の減光部材や駆動手段などの新たな構成要素を追加することなく画像の輝度を調節することができれば、車両用表示装置の簡素化が可能となる。
【０００５】
本発明の目的は、構成要素の増加を抑制しつつ画像の輝度を調節することができる車両用表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両用表示装置は、スクリーンと、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光を前記スクリーンに反射するミラーと、駆動装置とを有し、前記駆動装置によって前記ミラーを回転振動させることで前記レーザ光を主走査方向および副走査方向に走査して前記スクリーンに画像を生成する画像生成手段と、前記光源を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、一フレームにおける前記画像の生成において走査位置に応じて前記光源を点灯または消灯させる制御を実行し、前記制御部は、連続する複数のフレームにおいて前記光源の点灯および消灯のパターンを異ならせることで前記画像の輝度を調節することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る車両用表示装置は、スクリーンと、レーザ光を出射する光源と、レーザ光をスクリーンに反射するミラーと、駆動装置とを有し、駆動装置によってミラーを回転振動させることでレーザ光を主走査方向および副走査方向に走査してスクリーンに画像を生成する画像生成手段と、光源を制御する制御部と、を備える。制御部は、一フレームにおける画像の生成において走査位置に応じて光源を点灯または消灯させる制御を実行する。
【０００８】
制御部は、連続する複数のフレームにおいて光源の点灯および消灯のパターンを異ならせることで画像の輝度を調節する。本発明に係る車両用表示装置は、構成要素の増加を抑制しつつ画像の輝度を調節することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車両用表示装置の配置を示す図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る車両用表示装置の内部を示す斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るレーザ表示器の内部を示す斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態のレーザ表示器による画像の生成を説明する図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係るＭＥＭＳミラーの斜視図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係るＭＥＭＳミラーの断面図である。
【図７】図７は、画像の輪郭の一例を示す図である。
【図８】図８は、第１実施形態の全点灯パターンを示す図である。
【図９】図９は、第１実施形態の第一パターンを示す図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の第二パターンを示す図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態の第一パターンによる画像領域の走査を示す図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態の第二パターンによる画像領域の走査を示す図である。
【図１３】図１３は、生成される画像の一例を示す図である。
【図１４】図１４は、第１実施形態の第一パターンで生成された画像を示す図である。
【図１５】図１５は、第１実施形態の第二パターンで生成された画像を示す図である。
【図１６】図１６は、第１実施形態に係る他の第一パターンを示す図である。
【図１７】図１７は、第１実施形態に係る他の第二パターンを示す図である。
【図１８】図１８は、第２実施形態に係る第一パターンの説明図である。
【図１９】図１９は、第２実施形態に係る第二パターンの説明図である。
【図２０】図２０は、第２実施形態における画像領域の走査を説明する図である。
【図２１】図２１は、第２実施形態の第一パターンで生成された画像を示す図である。
【図２２】図２２は、第２実施形態の第二パターンで生成された画像を示す図である。
【図２３】図２３は、第１変形例の低輝度領域について説明する図である。
【図２４】図２４は、第１変形例に係る第一パターンを示す図である。
【図２５】図２５は、第１変形例に係る第二パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施形態に係る車両用表示装置につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１１】
［第１実施形態］
図１から図１７を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、車両用表示装置に関する。図１は、第１実施形態に係る車両用表示装置の配置を示す図、図２は、第１実施形態に係る車両用表示装置の内部を示す斜視図、図３は、第１実施形態に係るレーザ表示器の内部を示す斜視図、図４は、第１実施形態のレーザ表示器による画像の生成を説明する図、図５は、第１実施形態に係るＭＥＭＳミラーの斜視図、図６は、第１実施形態に係るＭＥＭＳミラーの断面図、図７は、画像の輪郭の一例を示す図、図８は、第１実施形態の全点灯パターンを示す図、図９は、第１実施形態の第一パターンを示す図、図１０は、第１実施形態の第二パターンを示す図、図１１は、第１実施形態の第一パターンによる画像領域の走査を示す図、図１２は、第１実施形態の第二パターンによる画像領域の走査を示す図、図１３は、生成される画像の一例を示す図、図１４は、第１実施形態の第一パターンで生成された画像を示す図、図１５は、第１実施形態の第二パターンで生成された画像を示す図である。図６には、図５のVI−VI断面が示されている。
【００１２】
図１に示すように、実施形態に係る車両用表示装置１は、所謂ヘッドアップディスプレイ装置である。車両用表示装置１は、車両１００のアイポイント２０１の前方に虚像を表示する。アイポイント２０１は、運転席に着座したドライバ２００の視点位置として予め定められた位置である。
【００１３】
車両用表示装置１は、車両１００のダッシュボード１０１の内側に配置されている。ダッシュボード１０１の上面には、開口部１０１ａが設けられている。車両用表示装置１は、この開口部１０１ａを介してウインドシールド１０２に画像を投影する。ウインドシールド１０２は、車両１００のアイポイント２０１の前方に位置する反射部である。ウインドシールド１０２は、例えば、半透過性を有しており、車両用表示装置１から入射する光をアイポイント２０１に向けて反射する。ドライバ２００は、ウインドシールド１０２によって反射された画像を虚像１１０として認識する。ドライバ２００にとって、虚像１１０はウインドシールド１０２よりも前方に存在するかのように認識される。
【００１４】
なお、本明細書において、特に記載しない限り、「前後方向」は車両用表示装置１が搭載された車両１００の車両前後方向を示すものとする。また、特に記載しない限り、「横方向」は車両１００の車幅方向を示し、「上下方向」は車両１００の車両上下方向を示すものとする。
【００１５】
図２に示すように、車両用表示装置１は、筐体２、レーザ表示器３、平面ミラー４、および曲面ミラー５を有する。レーザ表示器３、平面ミラー４、および曲面ミラー５は、筐体２に収容されている。レーザ表示器３は、後述するようにレーザ光によってスクリーン９に画像を生成する。スクリーン９に生成された画像は、平面ミラー４および曲面ミラー５によって反射される。曲面ミラー５によって反射された画像は、筐体２に形成された開口部、およびダッシュボード１０１の開口部１０１ａを通過してウインドシールド１０２に投影される。平面ミラー４および曲面ミラー５は、スクリーン９に生成された画像をウインドシールド１０２に投影する投影手段である。なお、筐体２の開口部やダッシュボード１０１の開口部１０１ａは、透明なカバーによって閉塞されていてもよい。
【００１６】
曲面ミラー５の反射面５ａは、凹状の曲面であり、平面ミラー４からの入射光を拡大してウインドシールド１０２に向けて反射する。つまり、曲面ミラー５は、ウインドシールド１０２とスクリーン９との間の光路に設けられ、スクリーン９の画像を拡大して反射し、ウインドシールド１０２に投影する拡大手段である。本実施形態の曲面ミラー５は、非球面ミラーや、自由曲面ミラーである。
【００１７】
図３に示すように、レーザ表示器３は、筐体６、レーザユニット７、ＭＥＭＳミラー８、およびスクリーン９を有する。レーザ表示器３は、光源としてのレーザユニット７とＭＥＭＳミラー８とを含む画像生成手段３０を有し、この画像生成手段３０によって画像を生成する。本実施形態の筐体６の形状は、直方体形状である。レーザユニット７およびＭＥＭＳミラー８は、筐体６の内部に収容されている。レーザユニット７は、レーザ光を出射する光源であり、レーザ光を生成して出力する。本実施形態のレーザユニット７は、赤色、緑色、および青色のレーザ光を発生させ、これら三色のレーザ光を重畳させて出力する。スクリーン９は、筐体６の側面に配置されている。
【００１８】
レーザユニット７は、筐体７０、赤色レーザダイオード７１、緑色レーザダイオード７２、青色レーザダイオード７３、ダイクロイックミラー７４，７５、およびミラー７６を有する。本実施形態の筐体７０の形状は、直方体形状である。各レーザダイオード７１，７２，７３、ダイクロイックミラー７４，７５、およびミラー７６は、筐体７０の内部に収容されている。
【００１９】
赤色レーザダイオード７１は、赤色のレーザ光を発生する。赤色レーザダイオード７１が出力するレーザ光は、コリメータレンズ７９Ａ（図４参照）を通過してダイクロイックミラー７４に照射される。緑色レーザダイオード７２は、緑色のレーザ光を発生する。緑色レーザダイオード７２が出力するレーザ光は、コリメータレンズ７９Ｂを通過してダイクロイックミラー７４に照射される。青色レーザダイオード７３は、青色のレーザ光を発生する。青色レーザダイオード７３が出力するレーザ光は、コリメータレンズ７９Ｃを通過してダイクロイックミラー７５に照射される。
【００２０】
ダイクロイックミラー７４は、赤色のレーザ光を透過させ、かつ緑色のレーザ光を反射する。赤色のレーザ光と、ダイクロイックミラー７４によって反射された緑色のレーザ光とは同じ光軸上のレーザ光となってダイクロイックミラー７５に入射する。ダイクロイックミラー７５は、赤色および緑色のレーザ光を透過させ、かつ青色のレーザ光を反射する。赤色および緑色のレーザ光と、ダイクロイックミラー７５によって反射された青色のレーザ光とは同じ光軸上のレーザ光となってミラー７６に入射する。ミラー７６は、レーザ光を全反射するミラーである。ミラー７６によって反射された各色のレーザ光は、筐体７０の出射孔７０ａを通過してＭＥＭＳミラー８に入射する。
【００２１】
車両用表示装置１は、レーザユニット７およびＭＥＭＳミラー８を制御する制御部１０を有する。制御部１０は、レーザユニット７が生成して出射するレーザ光の光量や色を制御する。制御部１０は、出射させるレーザ光の光量や色の目標値に基づいて、各レーザダイオード７１，７２，７３の出力制御を行う。また、車両用表示装置１は、後述するＭＥＭＳミラー８の回転振動の振動範囲および周波数を制御する。制御部１０には、車両１００に搭載された照度センサー１０３が接続されている。照度センサー１０３は、例えば、ダッシュボード１０１等に配置されており、車両１００の外部の明るさを検出する。
【００２２】
図４に示すように、ＭＥＭＳミラー８は、互いに直交する２本の回転軸Ｘ１，Ｘ２の周りに回転振動するミラー８２を有する。ＭＥＭＳミラー８は、ミラー８２を回転振動させながらレーザ光をスクリーン９に向けて反射することでスクリーン９に画像を生成する。ＭＥＭＳミラー８は、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  System：微小電気機械システム）技術を用いて制作されている。ＭＥＭＳミラー８は、機械要素部品、センサー、アクチュエータ、電子回路等が半導体基板上に集積化されたデバイスである。ＭＥＭＳミラー８の具体的な構成については後述する。
【００２３】
ＭＥＭＳミラー８によって反射された反射光７８は、ＭＥＭＳミラー８のミラー８２が第一回転軸Ｘ１周りに回転振動することにより、スクリーン９を画像横方向に走査する。画像横方向は、スクリーン９における主走査方向である。反射光７８は、ＭＥＭＳミラー８のミラー８２が第二回転軸Ｘ２周りに回転振動することにより、スクリーン９を画像縦方向に走査する。画像縦方向は、スクリーン９における副走査方向である。レーザ表示器３は、反射光７８によってスクリーン９を主走査方向および副走査方向に走査しながらスクリーン９に画像を生成する。
【００２４】
スクリーン９は、マイクロレンズアレイであり、集積された多数のマイクロレンズからなる。つまり、スクリーン９は、光を透過させる透過性スクリーンである。各マイクロレンズは、レーザ光を拡散させる。これにより、ドライバ２００の姿勢の変化等によりドライバ２００の視点が所定の範囲内で変動したとしても、ウインドシールド１０２で反射されるレーザ光が視認可能となる。
【００２５】
図５に示すように、ＭＥＭＳミラー８は、本体８０、ステージ８１、ミラー８２、梁８３，８４、マグネット８５，８６、およびコイル８７を含む。ＭＥＭＳミラー８は、単結晶シリコンウエハをベースに構成されている。本体８０は、貫通孔を有する板状部材である。本体８０は、例えば、制御回路等が形成された基板である。ステージ８１は、ミラー８２を支持する支持体であり、本体８０の貫通孔に配置されている。ステージ８１は、板状部材であり、ミラー８２を収容する収容部８１ｂを有する。収容部８１ｂは、例えば、ステージ８１を板厚方向に貫通する貫通孔である。ステージ８１は、第二回転軸Ｘ２方向に延在する２本の梁８３によって本体８０と接続されている。本体８０は、梁８３を介してステージ８１と接続されており、ステージ８１を回転振動可能に支持している。梁８３は、ステージ８１の両側面と本体８０とをつないでいる。ステージ８１の表面には、渦状に巻かれたコイル８７が配置されている。コイル８７には、本体８０側から電力が供給される。
【００２６】
ミラー８２は、円盤形状の部材である。ミラー８２は、レーザ光を反射する反射面８２ｄを有する。ミラー８２は、ステージ８１の収容部８１ｂに収容されている。ミラー８２は、第一回転軸Ｘ１方向に延在する２本の梁８４によってステージ８１と接続されている。ステージ８１は、梁８４を介してミラー８２と接続されており、ミラー８２を回転振動可能に支持している。第一回転軸Ｘ１と第二回転軸Ｘ２とは直交している。マグネット８５，８６は、本体８０を挟んで第一回転軸Ｘ１の方向において対向して配置されている。図６に示すように、一方のマグネット８５は、そのＮ極をコイル８７に向けており、他方のマグネット８６は、そのＳ極をコイル８７に向けている。本実施形態では、コイル８７およびマグネット８５，８６が、ミラー８２を回転振動させる駆動装置（アクチュエータ）として設けられている。コイル８７およびマグネット８５，８６は、梁８３，８４の軸周りにミラー８２を回転振動させる。
【００２７】
コイル８７に電流が流れると、図６に示すようにマグネット８５，８６の磁界によって、コイル８７にローレンツ力Ｆ１が作用する。このローレンツ力Ｆ１により、ステージ８１は第二回転軸Ｘ２を回転中心として本体８０に対して相対回転する。制御部１０は、コイル８７に流す電流を制御する。制御部１０は、コイル８７に流す電流の向きおよび電流値を制御することにより、ステージ８１を予め定められた第一周波数で回転振動させる。より具体的には、制御部１０は、コイル８７に流す電流の向きを第一周波数に応じて周期的に逆転させる。これにより、ステージ８１は正位相の側および逆位相の側にそれぞれ回転しながら周期的に回転振動する。第一周波数は、スクリーン９に投影する画像の単位時間当りのフレーム数に応じて定められている。
【００２８】
ミラー８２は、共振により第一回転軸Ｘ１の周りに回転振動する。すなわち、ミラー８２は、共振によってステージ８１に対して相対回転する。ステージ８１が第一周波数で回転振動する場合に、共振によってミラー８２が第二周波数で回転振動するように、ミラー８２および梁８４の諸源が設計されている。第二周波数は、一フレーム当りの主走査方向の走査回数に応じて定められている。
【００２９】
以上のように構成されたＭＥＭＳミラー８は、ミラー８２を回転振動させることで反射光７８（レーザ光）を主走査方向および副走査方向に走査し、スクリーン９に画像を生成する（図４参照）。なお、図７に示すように、スクリーン９に生成される画像２０の輪郭２０ａは、直線状でなくてもよい。輪郭２０ａは、例えば、ウインドシールド１０２の湾曲形状に応じて決定される。輪郭２０ａの形状は、例えば、虚像１１０として視認されるときの形状が矩形となるように定められる。
【００３０】
ここで、本実施形態の車両用表示装置１による画像の輝度調節について説明する。本実施形態の制御部１０は、一フレームにおける画像の生成において走査位置に応じてレーザユニット７を点灯または消灯させる制御を実行する。本実施形態の制御部１０は、一フレームにおいてレーザユニット７を点灯または消灯させるパターンとして、第一パターンＰ１、第二パターンＰ２、および全点灯パターンＰｏｎを有する。制御部１０は、各フレームにおける点灯制御のパターンを上記の第一パターンＰ１、第二パターンＰ２、および全点灯パターンＰｏｎから選択する。制御部１０は、連続する複数のフレームにおいて点灯制御のパターンを異ならせることで画像２０の輝度を調節する。
【００３１】
図８は、本実施形態の全点灯パターンＰｏｎを示す図、図９は、本実施形態の第一パターンＰ１を示す図、図１０は、本実施形態の第二パターンＰ２を示す図である。第一パターンＰ１、第二パターンＰ２、および全点灯パターンＰｏｎにおいて、実線で描かれた走査線ではレーザユニット７の点灯が許容される。一方、破線で描かれた走査線では、画像を生成する領域であってもレーザユニット７を消灯した状態でスクリーン９が走査される。
【００３２】
図８に示す全点灯パターンＰｏｎでは、全ての走査線においてレーザユニット７の点灯が許容される。例えば、スクリーン９に対して全画面に画像２０が表示される場合、レーザユニット７を点灯させた状態で第一走査線Ｌ１、第二走査線Ｌ２、第三走査線Ｌ３、第四走査線Ｌ４を含む全ての走査線が走査される。
【００３３】
第一パターンＰ１および第二パターンＰ２は、レーザユニット７の点灯および消灯の両方を含んでいる。すなわち、第一パターンＰ１および第二パターンＰ２は、レーザユニット７の点灯が許容される走査線と、レーザユニット７が消灯される走査線と、を含む。
【００３４】
例えば、図９に示す第一パターンＰ１では、第一走査線Ｌ１、第三走査線Ｌ３、第五走査線Ｌ５などの奇数番号の走査線においてレーザユニット７の点灯が許容される。一方、第一パターンＰ１では、第二走査線Ｌ２、第四走査線Ｌ４、第六走査線Ｌ６等の偶数番号の走査線においてレーザユニット７が消灯される。言い換えると、偶数番号の走査線を走査する間は、レーザユニット７の点灯が禁止される。
【００３５】
図１０に示す第二パターンＰ２は、第一パターンＰ１に対してレーザユニット７の点灯および消灯を反転させたパターンである。例えば、第二パターンＰ２では、第一走査線Ｌ１、第三走査線Ｌ３、第五走査線Ｌ５などの奇数番号の走査線においてレーザユニット７が消灯される。一方、第二パターンＰ２では、第二走査線Ｌ２、第四走査線Ｌ４、第六走査線Ｌ６などの偶数番号の走査線においてレーザユニット７の点灯が許容される。すなわち、奇数番号の走査線Ｌ１，Ｌ３，Ｌ５，…に対して、第一パターンＰ１でレーザユニット７の点灯が許容される場合には、第二パターンＰ２ではレーザユニット７が消灯される。また、偶数番号の走査線Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，…に対して、第一パターンＰ１でレーザユニット７が消灯される場合には、第二パターンＰ２ではレーザユニット７の点灯が許容される。
【００３６】
本実施形態の第一パターンＰ１および第二パターンＰ２では、隣接する二本の走査線においてレーザユニット７の点灯を許容するか禁止するかが逆となる。言い換えると、主走査方向において走査の進行方向が反転するごとに、レーザユニット７の点灯が許容される状態から点灯が禁止される状態に切り替えられ、あるいはレーザユニット７の点灯が禁止される状態から点灯が許容される状態に切り替えられる。例えば、図９に示す第一パターンＰ１では、第一走査線Ｌ１から第二走査線Ｌ２へ移行するときなど、奇数番号の走査線から偶数番号の走査線へ移行するときに、レーザユニット７の点灯が許容される状態から点灯が禁止される状態に切り替えられる。一方、第一パターンＰ１では、第二走査線Ｌ２から第三走査線Ｌ３へ移行するときなど、偶数番号の走査線から奇数番号の走査線へ移行するときに、レーザユニット７の点灯が禁止される状態から点灯が許容される状態に切り替えられる。
【００３７】
スクリーン９における一部の領域に画像が表示される場合、その領域に対して上記の第一パターンＰ１および第二パターンＰ２を用いて画像が生成される。図１１は、第一パターンＰ１による画像領域の走査を示す図、図１２は、第二パターンＰ２による画像領域の走査を示す図である。図１１および図１２には、画像２０を生成する領域（以下、単に「画像領域９１」と称する。）が示されている。図１１および図１２に示す画像領域９１の形状は矩形であるが、形状は矩形には限定されない。画像領域９１の形状は任意である。
【００３８】
制御部１０は、図１１に示すように、第一パターンＰ１で画像領域９１を走査する場合、第五走査線Ｌ５を含む奇数番号の走査線ではレーザユニット７を点灯させる。一方、制御部１０は、第一パターンＰ１で画像領域９１を走査する場合、第四走査線Ｌ４および第六走査線Ｌ６を含む偶数番号の走査線ではレーザユニット７を消灯させる。
【００３９】
制御部１０は、図１２に示すように、第二パターンＰ２で画像領域９１を走査する場合、第五走査線Ｌ５を含む奇数番号の走査線ではレーザユニット７を消灯させる。一方、制御部１０は、第二パターンＰ２で画像領域９１を走査する場合、第四走査線Ｌ４および第六走査線Ｌ６を含む偶数番号の走査線ではレーザユニット７を点灯させる。このように、制御部１０は、第一パターンＰ１においてレーザ光によって走査される領域と、第二パターンＰ２においてレーザ光によって走査される領域とが、画像領域９１において相補的な関係となるようにレーザユニット７の制御を行う。
【００４０】
制御部１０は、例えば、第一パターンＰ１による画像の生成と、第二パターンＰ２による画像の生成と、を交互に繰り返す。以下の説明では、第一パターンＰ１による画像の生成と、第二パターンＰ２による画像の生成と、を交互に繰り返す制御を「第一制御」と称する。第一制御の一例として、制御部１０は、奇数番号および偶数番号のうち一方のフレームでは第一パターンＰ１によって画像領域９１を走査し、奇数番号および偶数番号のうち他方のフレームでは第二パターンＰ２によって画像領域９１を走査する。第一制御により生成される画像の輝度は、全点灯パターンＰｏｎによって生成される場合の画像の輝度に対して実質的に半分の値となる。
【００４１】
図１３は、生成される画像の一例を示す図である。図１３には、全点灯パターンＰｏｎによって生成された画像２０が示されている。全点灯パターンＰｏｎによれば、画像領域９１の全体に画像２０が生成される。図１４には、第一パターンＰ１で生成された画像２１が示されている。本実施形態では、奇数フレームＦ１において第一パターンＰ１によって画像２１が生成される。画像２１では、レーザ光が照射された領域２１ａと、レーザ光が照射されていない領域２１ｂと、が副走査方向に沿って交互に並んでいる。二つの領域２１ａ，２１ｂは、それぞれ細長い帯状の領域である。
【００４２】
図１５には、第二パターンＰ２で生成された画像２２が示されている。本実施形態では、偶数フレームＦ２において第二パターンＰ２によって画像２２が生成される。画像２２では、レーザ光が照射された領域２２ａと、レーザ光が照射されていない領域２２ｂと、が副走査方向に沿って交互に並んでいる。
【００４３】
画像２１においてレーザ光が照射された領域２１ａは、画像２２においてレーザ光が照射されていない領域２２ｂに対応する。また、画像２１においてレーザ光が照射されていない領域２１ｂは、画像２２においてレーザ光が照射された領域２２ａに対応する。つまり、画像領域９１において、画像２１におけるレーザ光が照射された領域２１ａと、画像２２におけるレーザ光が照射された領域２２ａとが相補的な関係にある。従って、画像２１と画像２２とがスクリーン９に交互に映し出されることで、ドライバ２００は画像２１と画像２２とが合成された画像を認識する。すなわち、車両用表示装置１は、第一制御によって、図１３に示す画像２０と同等でかつ低輝度な画像をドライバ２００に視認させることができる。
【００４４】
制御部１０は、目標とする輝度（以下、単に「目標輝度」と称する。）に基づいて第一制御を実行する。制御部１０は、例えば、アイポイント２０１から見た場合のウインドシールド１０２の背景の明るさに基づいて目標輝度を決定する。制御部１０は、例えば、照度センサー１０３から取得した照度の値に基づいて背景の明るさを推定する。背景が暗い場合には、背景が明るい場合と比較して、目標輝度が小さな値とされる。例えば、夜間走行で車両１００の周囲が暗い場合、昼間走行で周囲が明るい場合と比較して目標輝度が小さくなる。
【００４５】
制御部１０は、例えば、目標輝度が最大輝度の５０％の値である場合や、目標輝度が最大輝度の５０％の近傍の値である場合に第一制御を実行する。ここで、最大輝度は、目標輝度として設定される最大値である。最大輝度は、例えば、レーザユニット７の各レーザダイオード７１，７２，７３に対して定格電流が供給された状態で全点灯パターンＰｏｎによって画像２０が生成される場合の画像２０の輝度である。
【００４６】
上記のように、本実施形態の車両用表示装置１は、連続する複数のフレームにおいてレーザユニット７の点灯および消灯のパターンを異ならせることで画像の輝度を調節する。画像の輝度を調節するための追加的な構成要素が不要であるため、構成要素の増加を抑制しつつ画像の輝度を調節することが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態の車両用表示装置１は、画質の低下を抑制しつつ輝度調整を行うことができる。比較例として、画像２０の輝度を低下させる場合に、レーザユニット７の出力を抑えつつ全点灯パターンＰｏｎで画像２０を生成することが想定できる。しかしながら、レーザダイオード７１，７２，７３等のレーザ素子は、駆動電流が小さい場合、出力が安定しにくいという特性がある。従って、レーザダイオード７１，７２，７３に対する駆動電流を低下させる場合、高精度でレーザダイオード７１，７２，７３の出力を制御することが難しい。その結果、所望の輝度やカラーバランスを実現できないことがある。本実施形態の車両用表示装置１は、レーザダイオード７１，７２，７３に対する駆動電流を高い値に維持しつつ画像２０の輝度を抑えることができる。
【００４８】
また、上記の第一制御は、画像のちらつきを抑制しつつ画像の輝度を抑えることができる。第一パターンＰ１で生成される画像２１の明るさと、第二パターンＰ２で生成される画像２２の明るさとの差が小さいため、ちらつきが発生しにくい。
【００４９】
なお、第一制御において、更に、レーザユニット７の出力調整が組み合わされてもよい。例えば、各レーザダイオード７１，７２，７３に対する駆動電流を定格電流よりも小さな電流値として第一制御が実行されてもよい。このときの駆動電流の値は、レーザダイオード７１，７２，７３の出力を高精度で制御できる範囲の値から選択される。第一制御と、駆動電流の調整とが組み合わされることで、画像２０の輝度を最大輝度の５０％よりも小さな値とすることが可能である。
【００５０】
制御部１０は、連続する複数のフレームにおいて、第一パターンＰ１および第二パターンＰ２に加えて、全点灯パターンＰｏｎを実行してもよい。例えば、制御部１０は、第一のフレームにおいて第一パターンＰ１で画像２１を生成し、続く第二のフレームにおいて第二パターンＰ２で画像２２を生成し、続く第三のフレームにおいて全点灯パターンＰｏｎで画像２０を生成してもよい。第一のフレーム乃至第三のフレームが一つの繰り返し単位とされる。第三のフレームが終了すると、再び第一のフレーム、第二のフレーム、および第三のフレームが繰り返される。この制御を「第二制御」と称する。第二制御により生成される画像の輝度は、全点灯パターンＰｏｎによって生成される場合の画像の輝度に対して実質的に２／３の値となる。
【００５１】
なお、第一パターンＰ１、第二パターンＰ２、および全点灯パターンＰｏｎの配列は上記に限定されず、目標輝度に応じて適宜定められる。一例として、制御部１０は、第一のフレームにおいて第一パターンＰ１で画像２１を生成し、続く第二のフレームにおいて第二パターンＰ２で画像２２を生成し、続く第三のフレームおよび第四のフレームにおいて全点灯パターンＰｏｎで画像２０を生成してもよい。この場合、第一のフレーム乃至第四のフレームが一つの繰り返し単位とされる。
【００５２】
制御部１０は、連続する複数のフレームにおいて、第一パターンＰ１および第二パターンＰ２に加えて、全消灯パターンＰｏｆｆを実行してもよい。全消灯パターンＰｏｆｆでは、全ての走査線においてレーザユニット７の点灯が禁止される。つまり、全消灯パターンＰｏｆｆが適用されるフレームでは、スクリーン９に画像が生成されない。制御部１０は、例えば、第一のフレームにおいて第一パターンＰ１で画像２１を生成し、続く第二のフレームにおいて第二パターンＰ２で画像２２を生成し、続く第三のフレームにおいて全消灯パターンＰｏｆｆでレーザユニット７を消灯させたままとする。第一のフレーム乃至第三のフレームが一つの繰り返し単位とされる。第三のフレームが終了すると、再び第一のフレーム、第二のフレーム、および第三のフレームが繰り返される。この制御を「第三制御」と称する。第三制御により生成される画像の輝度は、全点灯パターンＰｏｎによって生成される画像の輝度に対して実質的に１／３の値となる。
【００５３】
なお、第一パターンＰ１、第二パターンＰ２、および全消灯パターンＰｏｆｆの配列は上記に限定されず、目標輝度に応じて適宜定められる。例えば、全消灯パターンＰｏｆｆの割合を第三制御における割合よりも小さくしてもよい。一例として、第一パターンＰ１による画像２１の生成および第二パターンＰ２による画像２２の生成が二回繰り返された後に、全消灯パターンＰｏｆｆが一回実行されてもよい。この場合、五つのフレームが一つの繰り返し単位とされる。
【００５４】
制御部１０は、連続する複数のフレームにおいて、第一パターンＰ１、第二パターンＰ２、全点灯パターンＰｏｎ、および全消灯パターンＰｏｆｆのうち二つ以上のパターンを適宜組み合わせて実行してもよい。例えば、制御部１０は、第一パターンＰ１、第二パターンＰ２、全点灯パターンＰｏｎ、および全消灯パターンＰｏｆｆの四つのパターンを組み合わせて一つの繰り返し単位としてもよい。また、制御部１０は、全消灯パターンＰｏｆｆおよび全点灯パターンＰｏｎを組み合わせて一つの繰り返し単位としてもよい。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態の車両用表示装置１は、スクリーン９と、画像生成手段３０と、制御部１０と、を有する。画像生成手段３０は、レーザユニット７、ミラー８２、マグネット８５，８６、およびコイル８７を有する。レーザユニット７は、レーザ光を出射する光源である。ミラー８２は、レーザユニット７から出射されるレーザ光をスクリーン９に反射する。マグネット８５，８６およびコイル８７は、ミラー８２を駆動する駆動装置である。画像生成手段３０は、マグネット８５，８６およびコイル８７によってミラー８２を回転振動させることでレーザ光を主走査方向および副走査方向に走査してスクリーン９に画像を生成する。
【００５６】
制御部１０は、レーザユニット７を制御する。制御部１０は、一フレームにおける画像の生成において走査位置に応じてレーザユニット７を点灯または消灯させる制御を実行する。本実施形態の制御部１０は、連続する複数のフレームにおいてレーザユニット７の点灯および消灯のパターンを異ならせることで画像の輝度を調節する。
【００５７】
本実施形態の車両用表示装置１は、光源としてのレーザユニット７の点灯および消灯を組み合わせたパターンを用いてスクリーン９を走査する。画像の輝度調整は、異なるパターンの組み合わせによってなされる。本実施形態の車両用表示装置１は、画像の輝度を調節するための追加的な構成要素を用いることなく画像の輝度を調節することができる。また、本実施形態の車両用表示装置１は、光源を低出力で駆動することなく輝度を調節することで、画質の低下を抑制しつつ輝度調整を行うことができる。
【００５８】
本実施形態において、連続する複数のフレームは、画像領域９１をレーザユニット７の点灯および消灯の両方を含む第一パターンＰ１で走査するフレームと、第一パターンＰ１に対してレーザユニット７の点灯および消灯を反転させた第二パターンＰ２で画像領域９１を走査するフレームと、を含む。例えば、奇数フレームＦ１において第一パターンＰ１によって画像領域９１が走査され、画像２１が生成される。例えば、偶数フレームＦ２において第二パターンＰ２によって画像領域９１が走査され、画像２２が生成される。第一パターンＰ１と第二パターンＰ２とでレーザユニット７の点灯および消灯が反転していることで、画像２１と画像２２とが相補的となる。よって、画質の低下を抑制しつつ輝度調整を行うことが可能となる。
【００５９】
本実施形態の第一パターンＰ１および第二パターンＰ２では、画像を生成する画像領域９１において、レーザユニット７を点灯させて走査する走査線と、レーザユニット７を消灯させて走査する走査線と、が副走査方向に沿って交互に繰り返される。走査線ごとにレーザユニット７を点灯させるか、あるいは消灯させるかが決まることで、制御が煩雑となりにくいため、制御部１０における演算負荷の増加を抑制することができる。
【００６０】
本実施形態では、連続する複数のフレームにおいて、第一パターンＰ１で画像領域９１を走査するフレームと、第二パターンＰ２で画像領域９１を走査するフレームとが交互に繰り返される。相補的な画像２１，２２が交互に生成されることで、画像の輝度が安定しやすい。
【００６１】
なお、第一パターンＰ１で画像領域９１を走査するフレームと、第二パターンＰ２で画像領域９１を走査するフレームとの間に、全消灯パターンＰｏｆｆで画像領域９１を走査するフレームが挟まれてもよい。
【００６２】
連続する複数のフレームは、更に、全点灯パターンＰｏｎで画像領域９１を走査するフレーム、および全消灯パターンＰｏｆｆで画像領域９１を走査するフレーム、の少なくとも一方を含んでもよい。第一パターンＰ１および第二パターンＰ２に対して、全点灯パターンＰｏｎおよび全消灯パターンＰｏｆｆの少なくとも一方が加わることで、多様な目標輝度に対応することができる。
【００６３】
本実施形態の制御部１０は、車両１００に配置された照度センサー１０３から車両１００の外部の明るさについての情報を取得する。制御部１０は、照度センサー１０３から取得した情報に基づいて画像の輝度を調節する。車両１００の外部の明るさに基づいて画像の輝度が調節されることで、画像の視認性を向上させることができる。
【００６４】
全点灯パターンＰｏｎおよび全消灯パターンＰｏｆｆを用いる他の制御として、画像２０の輝度を低下させる場合に、フレームを間引くことが考えられる。例えば、目標輝度が最大輝度の５０％である場合に、全点灯パターンＰｏｎによって画像２０を生成するフレームと、全消灯のフレームと、を交互に繰り返すようにしてもよい。
【００６５】
なお、第一パターンや第二パターンにおいて、レーザユニット７の点灯が許容される走査線は複数本連続していてもよい。また、レーザユニット７の点灯が禁止される走査線は、複数本連続していてもよい。図１６は、第１実施形態に係る他の第一パターンを示す図、図１７は、第１実施形態に係る他の第二パターンを示す図である。
【００６６】
図１６に示す第一パターンＰ１１では、第一走査線Ｌ１および第二走査線Ｌ２においてレーザユニット７の点灯が許容される。一方、第一パターンＰ１１において、第三走査線Ｌ３および第四走査線Ｌ４ではレーザユニット７の点灯が禁止される。つまり、レーザユニット７の点灯が許容される連続する複数の走査線（以下、単に「点灯線群」と称する。）Ｌｏｎ、およびレーザユニット７の点灯が禁止される連続する複数の走査線（以下、単に「消灯線群」と称する。）Ｌｏｆｆが繰り返し単位となっている。第一パターンＰ１１では、点灯線群Ｌｏｎ、および消灯線群Ｌｏｆｆが副走査方向に沿って交互に並んでいる。
【００６７】
図１７に示す第二パターンＰ１２では、第一走査線Ｌ１および第二走査線Ｌ２においてレーザユニット７の点灯が禁止される。一方、第二パターンＰ１２において、第三走査線Ｌ３および第四走査線Ｌ４ではレーザユニット７の点灯が許容される。第二パターンＰ１２においても、点灯線群Ｌｏｎ、および消灯線群Ｌｏｆｆが副走査方向に沿って交互に並んでいる。第二パターンＰ１２では、第一パターンＰ１１に対して、レーザユニット７の点灯および消灯が反転している。言い換えると、第一パターンＰ１１と第二パターンＰ１２とでは、点灯線群Ｌｏｎと消灯線群Ｌｏｆｆの並び順がずれている。第一パターンＰ１１では、副走査方向の上端に点灯線群Ｌｏｎが配置されている。一方、第二パターンＰ１２では、副走査方向の上端に消灯線群Ｌｏｆｆが配置されている。
【００６８】
なお、一つの点灯線群Ｌｏｎに含まれる走査線の本数、および一つの消灯線群Ｌｏｆｆに含まれる走査線の本数は、三本以上であってもよい。
【００６９】
［第２実施形態］
図１８乃至図２２を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図１８は、第２実施形態に係る第一パターンの説明図、図１９は、第２実施形態に係る第二パターンの説明図、図２０は、第２実施形態における画像領域の走査を説明する図、図２１は、第２実施形態の第一パターンで生成された画像を示す図、図２２は、第２実施形態の第二パターンで生成された画像を示す図である。
【００７０】
図１８および図１９に示すように、第２実施形態の第一パターンＰ２１および第二パターンＰ２２では、点灯領域Ｒｏｎ、および消灯領域Ｒｏｆｆが設けられている。点灯領域Ｒｏｎは、レーザユニット７の点灯が許容される領域である。消灯領域Ｒｏｆｆは、レーザユニット７の点灯が禁止される領域である。本実施形態の点灯領域Ｒｏｎおよび消灯領域Ｒｏｆｆの形状は、矩形である。
【００７１】
消灯領域Ｒｏｆｆの形状および大きさは、例えば、点灯領域Ｒｏｎの形状および大きさと同一である。この場合、主走査方向において、点灯領域Ｒｏｎの幅と消灯領域Ｒｏｆｆの幅とが等しく、かつ副走査方向において、点灯領域Ｒｏｎの幅と消灯領域Ｒｏｆｆの幅とが等しい。点灯領域Ｒｏｎおよび消灯領域Ｒｏｆｆの形状は、正方形であってもよい。
【００７２】
図１８に示すように、第一パターンＰ２１において、点灯領域Ｒｏｎと、消灯領域Ｒｏｆｆと、が主走査方向および副走査方向に沿って互い違いに並んでいる。言い換えると、点灯領域Ｒｏｎおよび消灯領域Ｒｏｆｆは、モザイク状に配列されている。つまり、一つの点灯領域Ｒｏｎに対して、主走査方向および副走査方向において消灯領域Ｒｏｆｆが隣接している。同様に、一つの消灯領域Ｒｏｆｆに対して、主走査方向および副走査方向において点灯領域Ｒｏｎが隣接している。
【００７３】
図１９に示すように、第二パターンＰ２２において、点灯領域Ｒｏｎと、消灯領域Ｒｏｆｆと、が主走査方向および副走査方向に沿って互い違いに並んでいる。つまり、第一パターンＰ２１と同様に、第二パターンＰ２２においても点灯領域Ｒｏｎおよび消灯領域Ｒｏｆｆがモザイク状に配列されている。第一パターンＰ２１と第二パターンＰ２２とでは、点灯領域Ｒｏｎの位置と消灯領域Ｒｏｆｆの位置とが入れ替わっている。つまり、第一パターンＰ２１において点灯領域Ｒｏｎである部分は、第二パターンＰ２２では消灯領域Ｒｏｆｆとなっている。また、第一パターンＰ２１において消灯領域Ｒｏｆｆである部分は、第二パターンＰ２２では点灯領域Ｒｏｎとなっている。
【００７４】
図２０には、画像領域９１とレーザユニット７の点灯および消灯との関係が示されている。図２０に示す画像領域９１は、スクリーン９における一部の領域である。制御部１０は、画像領域９１の内部において、点灯領域Ｒｏｎおよび消灯領域Ｒｏｆｆに応じてレーザユニット７を点灯および消灯させる。
【００７５】
より具体的に説明すると、図２０では、走査線Ｌｍ，Ｌｎが画像領域９１と交差している。制御部１０は、走査線Ｌｍ，Ｌｎを走査する場合に、画像領域９１の内部において、点灯領域Ｒｏｎではレーザユニット７を点灯させる。一方、制御部１０は、走査線Ｌｍ，Ｌｎを走査する場合に、画像領域９１の内部において、消灯領域Ｒｏｆｆではレーザユニット７を消灯させる。制御部１０は、画像領域９１の外側ではレーザユニット７を消灯させる。なお、副走査方向において、点灯領域Ｒｏｎおよび消灯領域Ｒｏｆｆの幅Ｗ１は、隣接する二本の走査線Ｌｍ，Ｌｎの間隔Ｗ２よりも広くされてもよい。すなわち、一つの点灯領域Ｒｏｎや消灯領域Ｒｏｆｆに対して、二本以上の走査線が交差してもよい。
【００７６】
制御部１０は、第二パターンＰ２２においても同様にレーザユニット７を制御する。すなわち、画像領域９１の内部において点灯領域Ｒｏｎを走査する間はレーザユニット７を点灯させ、画像領域９１の内部において消灯領域Ｒｏｆｆを走査する間はレーザユニット７を消灯させる。
【００７７】
上記の制御により、第一パターンＰ２１および第二パターンＰ２２では、画像領域９１において一本の走査線を走査する間に、レーザユニット７の点灯および消灯が交互に繰り返される。また、第一パターンＰ２１および第二パターンＰ２２では、画像領域９１において、レーザユニット７を点灯させて走査する点灯領域Ｒｏｎと、レーザユニット７を消灯させて走査する消灯領域Ｒｏｆｆと、が主走査方向および副走査方向に沿って互い違いに並んでいる。
【００７８】
図２１には、第２実施形態の第一パターンＰ２１によって生成された画像２３が示されている。図２２には、第２実施形態の第二パターンＰ２２によって生成された画像２４が示されている。図２１に示す画像２３では、レーザ光が照射された領域２３ａと、レーザ光が照射されていない領域２３ｂと、がモザイク状に並んでいる。図２２に示す画像２４では、レーザ光が照射された領域２４ａと、レーザ光が照射されていない領域２４ｂと、がモザイク状に並んでいる。
【００７９】
画像２３においてレーザ光が照射された領域２３ａは、画像２４においてレーザ光が照射されていない領域２４ｂと対応する。また、画像２３においてレーザ光が照射されていない領域２３ｂは、画像２４においてレーザ光が照射された領域２４ａと対応する。つまり、図２１の画像２３は、元の画像２０（図１３参照）の一部であり、図２２の画像２４は、元の画像２０の残りの部分である。このように、画像２３と画像２４とは相補的な関係にある。第一パターンＰ２１によって生成された画像２３と、第二パターンＰ２２によって生成された画像２４とが合成されると、元の画像２０となる。
【００８０】
制御部１０は、連続する複数のフレームにおいて、画像領域９１を第一パターンＰ２１で走査するフレームと、画像領域９１を第二パターンＰ２２で走査するフレームと、を交互に繰り返す。これにより、生成される画像の実質的な輝度（実効輝度）を最大輝度の５０％とすることができる。
【００８１】
以上説明したように、第２実施形態の第一パターンＰ２１および第二パターンＰ２２では、画像領域９１において、一本の走査線（走査線Ｌｍや走査線Ｌｎ）を走査する間に、レーザユニット７の点灯および消灯が交互に繰り返される。一本の走査線がレーザユニット７を点灯させる区間と消灯させる区間とに細分化されることで、画像品位の低下を抑制しつつ輝度を調整することが可能となる。
【００８２】
また、第２実施形態の第一パターンＰ２１および第二パターンＰ２２では、画像領域９１において、レーザユニット７を点灯させて走査する点灯領域Ｒｏｎと、レーザユニット７を消灯させて走査する消灯領域Ｒｏｆｆと、が主走査方向および副走査方向に沿って互い違いに並んでいる。画像領域９１がモザイク状に細分化されることで、画像品位の低下を抑制しつつ輝度を調整することが可能となる。
【００８３】
なお、連続する複数のフレームは、更に、全点灯パターンＰｏｎで画像領域９１を走査するフレーム、および全消灯パターンＰｏｆｆで画像領域９１を走査するフレーム、の少なくとも一方を含んでもよい。第一パターンＰ２１および第二パターンＰ２２に対して、全点灯パターンＰｏｎおよび全消灯パターンＰｏｆｆの少なくとも一方が加わることで、多様な目標輝度に対応することができる。
【００８４】
［各実施形態の第１変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第１変形例について説明する。図２３は、第１変形例の低輝度領域について説明する図、図２４は、第１変形例に係る第一パターンを示す図、図２５は、第１変形例に係る第二パターンを示す図である。第１変形例において、上記第１実施形態および第２実施形態と異なる点は、画像領域９１のうち、低輝度領域９１ｂにおいて複数のパターンによる輝度調節が行われる点である。
【００８５】
第１変形例において、制御部１０は、ウインドシールド１０２の背景に明るい領域と暗い領域とが存在する場合、画像における暗い領域に重畳する部分の輝度を周辺よりも低輝度とする。制御部１０は、例えば、車両１００の前方にトンネルがある場合、画像におけるトンネルと重畳する部分の輝度を低輝度にする。これにより、画像と背景とのコントラストを適切に調節することが可能となる。
【００８６】
制御部１０は、例えば、車両１００の前方を撮像した画像データに基づいて、ウインドシールド１０２の背景の明るさを判定する。ここで、ウインドシールド１０２の背景は、アイポイント２０１から見た場合の背景である。制御部１０は、例えば、車両１００に搭載されたカメラ等の撮像装置から、車両前方を撮像した画像データを取得する。制御部１０は、撮像装置から取得した画像データに基づいて、ウインドシールド１０２の背景における輝度分布を算出する。
【００８７】
制御部１０は、ウインドシールド１０２の背景において、画像が投影される領域と重畳する部分に低輝度の領域がある場合、画像領域９１に低輝度領域９１ｂを設定する。図２３には、画像領域９１に設定された低輝度領域９１ｂが示されている。低輝度領域９１ｂは、ウインドシールド１０２の背景における周辺よりも暗い領域に対応している。画像領域９１において低輝度領域９１ｂを除く部分は、高輝度領域９１ａとされる。
【００８８】
制御部１０は、低輝度領域９１ｂに対して第一パターンおよび第二パターンによる輝度調節を行う。制御部１０は、例えば、図２４に示すように低輝度領域９１ｂに第一パターンＰ３１を設定し、図２５に示すように低輝度領域９１ｂに第二パターンＰ３２を設定する。第１変形例の第一パターンＰ３１および第二パターンＰ３２は、上記第２実施形態の第一パターンＰ２１および第二パターンＰ２２に対応している。
【００８９】
第一パターンＰ３１および第二パターンＰ３２では、点灯領域Ｒｏｎと、消灯領域Ｒｏｆｆと、が主走査方向および副走査方向に沿って互い違いに並んでいる。第一パターンＰ３１と第二パターンＰ３２とでは、点灯領域Ｒｏｎと消灯領域Ｒｏｆｆとが入れ替わっている。
【００９０】
図２４および図２５では、走査線Ｌｐ，Ｌｑが低輝度領域９１ｂと交差している。制御部１０は、走査線Ｌｐ，Ｌｑを走査する場合に、低輝度領域９１ｂの内部において、点灯領域Ｒｏｎではレーザユニット７を点灯させる。一方、制御部１０は、走査線Ｌｐ，Ｌｑを走査する場合に、低輝度領域９１ｂの内部において、消灯領域Ｒｏｆｆではレーザユニット７を消灯させる。制御部１０は、高輝度領域９１ａではレーザユニット７を点灯させる。つまり、高輝度領域９１ａでは、全点灯パターンＰｏｎによって画像が生成される。
【００９１】
本変形例に係る車両用表示装置１は、スクリーン９に生成された画像を運転席の前方に配置された半透過性のウインドシールド１０２に投影する平面ミラー４および曲面ミラー５を有する。制御部１０は、ウインドシールド１０２の背景において周辺よりも暗い領域が存在する場合、画像領域９１のうち、暗い領域と対応する低輝度領域９１ｂにおいて、レーザユニット７の点灯および消灯のパターンを異ならせることで画像の輝度を低下させる。よって、本変形例に係る車両用表示装置１は、画像の視認性を向上させることができる。
【００９２】
第１変形例の制御によれば、背景の明るさに応じて画像の輝度を調節し、画像の視認性を向上させることができる。なお、低輝度領域９１ｂに対して、上記第１実施形態の第一パターンＰ１および第二パターンＰ２が適用されてもよい。
【００９３】
［各実施形態の第２変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態の第２変形例について説明する。制御部１０は、レーザダイオード７１，７２，７３の温度に応じて画像の輝度を調節してもよい。制御部１０は、例えば、温度センサーからレーザダイオード７１，７２，７３の温度を取得する。制御部１０は、レーザダイオード７１，７２，７３の温度が所定の上限温度以上である場合に、画像の輝度を低下させる制御を実行する。上記の上限温度は、例えば、レーザダイオード７１，７２，７３の温度に対する出力特性に基づいて定められる。
【００９４】
レーザダイオード７１，７２，７３の温度が上限温度以上である場合に輝度を低下させる制御が実行されることで、レーザダイオード７１，７２，７３の負荷が低減する。その結果、レーザダイオード７１，７２，７３の温度低下を図ることができる。
【００９５】
上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１  車両用表示装置
２  筐体
３  レーザ表示器
４  平面ミラー
５  曲面ミラー
６  筐体
７  レーザユニット（光源）
８  ＭＥＭＳミラー
９  スクリーン
１０  制御部
２０  画像
２０ａ  輪郭
２１，２２  画像
２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａ  レーザ光が照射された領域
２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ  レーザ光が照射されていない領域
７０  筐体
７０ａ  出射孔
７１  赤色レーザダイオード
７２  緑色レーザダイオード
７３  青色レーザダイオード
７４，７５  ダイクロイックミラー
７６  ミラー
７８  反射光
７９Ａ，７９Ｂ，７９Ｃ  コリメータレンズ
８０  本体
８１  ステージ
８１ｂ  収容部
８２  ミラー
８３，８４  梁
８５，８６  マグネット
８７  コイル
９１  画像領域
１００  車両
１０１  ダッシュボード
１０１ａ  開口部
１０２  ウインドシールド（反射部）
１０３  照度センサー
１１０  虚像
２００  ドライバ
２０１  アイポイント
Ｆ１  奇数フレーム
Ｆ２  偶数フレーム
Ｌ１  第一走査線
Ｌ２  第二走査線
Ｌ３  第三走査線
Ｌ４  第四走査線
Ｌｏｎ  点灯線群
Ｌｏｆｆ  消灯線群
Ｐ１，Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１  第一パターン
Ｐ２，Ｐ１２，Ｐ２２，Ｐ３２  第二パターン
Ｐｏｎ  全点灯パターン
Ｐｏｆｆ  全消灯パターン
Ｒｏｎ  点灯領域
Ｒｏｆｆ  消灯領域
Ｘ１  第一回転軸
Ｘ２  第二回転軸
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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