(57)【要約】      （修正有）【課題】環境光の明暗に応じてディスプレイに向かう光量を精度良く調整でき、ディスプレイに表示される投影用画像の視認性を良好に確保できる表示装置を提供する。【解決手段】表示装置１では、光源１３の波長温度依存性を利用し、光源１３の温度を制御することによって光学的フィルタ２１からコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を制御している。これにより、コンバイナ５自体で輝度調整ができない走査型投影タイプの表示装置１であっても、環境光の明暗に応じてコンバイナ５に向かう光量を調整でき、コンバイナ５に表示される投影用画像の視認性を良好に確保できる。また、表示装置１では、光源１３の電源電圧の調整ではなく、光源１３の波長温度依存性を利用して光量の調整を行うので、コンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を精度良く調整することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出力する光源と、前記光源からの出力光を走査する光走査部と、前記出力光の光路上に配置された光学的フィルタとを含む光走査装置と、
前記光走査装置によって走査された前記出力光が背景と重畳して投影されるディスプレイと、
前記光走査装置の温度を制御し、前記光学的フィルタから前記ディスプレイに向かう前記出力光の光量を制御する温度制御部と、を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記光源は、前記出力光の波長が温度依存性を有する光源であり、
前記温度制御部は、前記光源の温度を制御することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記光学的フィルタは、帯域特性が温度依存性を有するフィルタであり、
前記温度制御部は、前記光学的フィルタの温度を制御することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
環境光の光量を検出する環境光検出センサを更に備え、
前記温度制御部は、前記環境光検出センサによって検出された前記環境光の光量に基づいて前記光走査装置の温度を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の表示装置。
【請求項５】
前記光学的フィルタは、前記光源から前記光走査部までの間に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の表示装置。
【請求項６】
前記光学的フィルタは、前記出力光の光路を形成する他の光学素子とは別体に設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の表示装置。
【請求項７】
前記光源は、出力光の波長が互いに異なる複数の光源からなり、
前記複数の光源からの前記各出力光を合成する光合成部を更に備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の表示装置。
【請求項８】
前記光学的フィルタは、前記光合成部よりも前記光路の後段側に配置されていることを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記光学的フィルタは、前記各光源から前記光合成部までの間にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項１０】
前記光走査装置の温度を検出する温度検出センサを更に備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項記載の表示装置。
【請求項１１】
前記光学的フィルタから前記ディスプレイに向かう前記出力光の光量を検出する光量検出センサを更に備えたことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばユーザの視野前方に配置したディスプレイに投影用画像を投影し、背景と重畳させて表示するヘッドアップディスプレイ或いはヘッドマウントディスプレイといった表示装置の開発が進められている。このような表示装置に関する技術として、例えば特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイがある。この従来のヘッドアップディスプレイでは、環境光の明暗によってディスプレイに表示される投影用画像の視認性が妨げられてしまうことを防止するため、ディスプレイの近傍に環境光を測定するためのセンサを配置し、当該センサの検出結果に応じて投影用画像の表示に用いる光源の出力（ディスプレイに表示する投影用画像の輝度）を調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特公平７−８６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の表示装置では、光源の出力の調整によってディスプレイに表示する投影用画像の視認性を担保している。しかしながら、例えばＬＤを光源として備える表示装置では、閾値電流（レーザ発振可能な最小電流）付近において駆動電流と出力の関係が線形とならない場合があり、光源の電流の制御による輝度の調整では、輝度を調整可能な範囲が狭くなってしまうという問題があった。この点につき、液晶ディスプレイを用いた液晶型投影タイプの表示装置では、液晶素子自体の輝度調整を行うことが可能であるが、光源からの光をディスプレイ上に走査する走査型投影タイプの表示装置では、ディスプレイに向かう光量を調整する手段を別途検討する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、環境光の明暗に応じてディスプレイに向かう光量を精度良く調整でき、ディスプレイに表示される投影用画像の視認性を良好に確保できる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題の解決のため、本発明に係る表示装置は、光を出力する光源と、光源からの出力光を走査する光走査部と、出力光の光路上に配置された光学的フィルタとを含む光走査装置と、光走査装置によって走査された出力光が背景と重畳して投影されるディスプレイと、光走査装置の温度を制御し、光学的フィルタからディスプレイに向かう出力光の光量を制御する温度制御部と、を備えたことを特徴としている。
【０００７】
この表示装置では、光走査装置の温度を制御することによって光学的フィルタからディスプレイに向かう出力光の光量を制御している。これにより、ディスプレイ自体で輝度調整ができない走査型投影タイプの表示装置であっても、環境光の明暗に応じてディスプレイに向かう光量を調整でき、ディスプレイに表示される投影用画像の視認性を良好に確保できる。また、光源の電源電圧の調整ではなく温度を利用して光量の調整を行うので、光学的フィルタの特性を適宜設計することにより、ディスプレイに向かう出力光の光量を精度良く調整することが可能となる。
【０００８】
また、光源は、出力光の波長が温度依存性を有する光源であり、温度制御部は、光源の温度を制御することが好ましい。この場合、光学的フィルタの透過率や反射率といった特性の設計により、ディスプレイに向かう出力光の光量を精度良く調整することが可能となる。
【０００９】
また、光学的フィルタは、帯域特性が温度依存性を有するフィルタであり、温度制御部は、光学的フィルタの温度を制御することが好ましい。この場合、光学的フィルタを構成する材料の熱膨張係数の設計により、ディスプレイに向かう出力光の光量を精度良く調整することが可能となる。
【００１０】
また、環境光の光量を検出する環境光検出センサを更に備え、温度制御部は、環境光検出センサによって検出された環境光の光量に基づいて光走査装置の温度を制御することが好ましい。この場合、環境光検出センサの検出結果に基づいて、ディスプレイに向かう出力光の光量を一層精度良く調整することが可能となる。
【００１１】
また、光学的フィルタは、光源から光走査部までの間に配置されていることが好ましい。光学的フィルタが角度依存性を有する場合があるため、光走査部よりも後段側に配置すると、走査によって光学的フィルタの特性が変動してしまうことが考えられる。したがって、光学的フィルタを光源から光走査部までの間に配置することにより、ディスプレイに向かう出力光の光量を精度良く調整できる。
【００１２】
また、光学的フィルタは、出力光の光路を形成する他の光学素子とは別体に設けられていることが好ましい。この場合、光学的フィルタの角度を他の光学素子とは別個に調整できる。したがって、例えば光学的フィルタの特性がロットごとにばらついたとしても、出力光の光路を保ちつつ、光学的フィルタの角度調整によって所望の特性に調整することが容易となる。
【００１３】
また、光源は、出力光の波長が互いに異なる複数の光源からなり、複数の光源からの各出力光を合成する光合成部を更に備えたことが好ましい。この場合、ディスプレイにカラー画像による投影用画像を表示させることができる。
【００１４】
また、光学的フィルタは、光合成部よりも光路の後段側に配置されていることが好ましい。この場合、単体の光学的フィルタで各出力光の光量を調整できるので、装置構成の簡単化が図られる。
【００１５】
また、光学的フィルタは、各光源から光合成部までの間にそれぞれ配置されていることが好ましい。この場合、各光源の波長に応じた光学的フィルタをそれぞれ作製することで、各光学的フィルタの設計が容易となる。
【００１６】
また、光走査装置の温度を検出する温度検出センサを更に備えたことが好ましい。これにより、光学的フィルタからディスプレイに向かう出力光の光量を一層精度良く調整できる。
【００１７】
また、光学的フィルタからディスプレイに向かう出力光の光量を検出する光量検出センサを更に備えたことが好ましい。これにより、光学的フィルタからディスプレイに向かう出力光の光量を一層精度良く調整できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、環境光の明暗に応じて光源の出力を精度良く調整でき、ディスプレイに表示される投影用画像の視認性を良好に確保できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る表示装置の一実施形態を示す図である。
【図２】光学的フィルタとして光遮蔽フィルタを用いた場合の温度制御部による光量制御の一例を示す図である。
【図３】光学的フィルタとして光遮蔽フィルタを用いた場合の温度制御部による光量制御の変形例を示す図である。
【図４】光学的フィルタとして光反射フィルタを用いた場合の温度制御部による光量制御の一例を示す図である。
【図５】光学的フィルタとして光遮蔽フィルタを用いた場合の温度制御部による光量制御の更に別の変形例を示す図である。
【図６】光学的フィルタとして光遮蔽フィルタを用いた場合の温度制御部による光量制御の別の変形例を示す図である。
【図７】本発明に係る表示装置の変形例を示す図である。
【図８】光学的フィルタに対する温度制御素子の取り付け形態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る表示装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係る表示装置の一実施形態を示す図である。同図に示すように、表示装置１は、例えば光走査装置２と、像面拡散スクリーン３と、反射ミラー４と、コンバイナ（ディスプレイ）５とを備えて構成されている。この表示装置１は、例えば車載用のヘッドアップディスプレイとして構成されている。光走査装置２において投影用信号で変調されたレーザ光（出力光）Ｌによる１次像は、像面拡散スクリーン３及び反射ミラー４を経てコンバイナ５に投影される。コンバイナ５は、例えば車両のフロントガラスであり、投影用信号で変調されたレーザ光Ｌによって表示される投影用画像が背景と重畳した状態でユーザに視認される。
【００２２】
光走査装置２は、コンバイナ５へのレーザ光Ｌの走査を行うための構成として、例えば映像信号処理部１１と、光源駆動部１２と、光源１３と、集光レンズ１４と、ダイクロイックミラー（光合成部）１５と、ハーフミラー１６と、信号走査用駆動ミラー（光走査部）１７とを備えている。映像信号処理部１１は、投影用信号を生成する部分である。また、光源駆動部１２は、光源１３の出力・変調等を制御する部分である。映像信号処理部１１で生成された投影用信号は、光源駆動部１２に出力され、投影用信号で変調されたレーザ光Ｌが光源１３から出力される。
【００２３】
光源１３は、ＲＧＢの各色の波長に対応したレーザ光Ｌを出射する複数の光源１３ａ（赤色），１３ｂ（緑色），１３ｃ（青色）のユニットからなる。光源１３としては、例えばＬＤ（レーザダイオード）、ＶＣＳＥＬ（垂直共振器面発光レーザ）、ＳＬＤ（スーパールミネッセントダイオード）、ＬＥＤ（発光ダイオード）など、出力光の波長が温度依存性を有する光源が用いられる。また、集光レンズ１４は、光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃの前段側にそれぞれ配置され、ダイクロイックミラー１５は、各集光レンズ１４の前段側にそれぞれ配置されている。光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃから出射したレーザ光Ｌは、集光レンズ１４を経てダイクロイックミラー１５で合成され、ハーフミラー１６で反射して信号走査用駆動ミラー１７に導かれる。
【００２４】
信号走査用駆動ミラー１７は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いて作製された電磁駆動式の光学ミラーである。信号走査用駆動ミラー１７は、不図示の駆動制御部からの制御信号に基づいて、所定の周波数で揺動可能となっている。信号走査用駆動ミラー１７が揺動することにより、光源１３からのレーザ光Ｌがコンバイナ５上に走査され、投影用画像が表示される。
【００２５】
上述した表示装置１では、視認性の観点から、例えば日中のように環境光の光量が大きい場合には、コンバイナ５に投影される投影用画像の光量（輝度）を大きくする必要があり、例えば夜間やトンネル内のように環境光の光量が小さい場合には、コンバイナ５に投影される投影用画像の光量（輝度）を小さくする必要がある。そこで、表示装置１では、環境光の光量に応じて投影用画像の光量を調整するための構成として、図１に示すように、光学的フィルタ２１と、温度制御素子２２と、環境光検出センサ２３と、温度制御部２４とを備えている。
【００２６】
光学的フィルタ２１は、例えば所定の波長帯の光を遮断する光遮断フィルタである。光学的フィルタ２１は、レーザ光Ｌの光路において、ダイクロイックミラー１５とハーフミラー１６との間に配置されている。また、温度制御素子２２は、例えばペルチェ素子である。温度制御素子２２は、光源１３に対して配置されており、温度制御部２４からの制御信号に基づいて光源１３の温度を制御する。
【００２７】
環境光検出センサ２３は、コンバイナ５の周囲の環境光の光量を検出するセンサである。環境光検出センサ２３は、環境光の光量の検出結果を温度制御部２４に適宜出力する。環境光検出センサ２３は、表示装置１が車載用のヘッドアップディスプレイである場合には、車両のライトのＯＮ・ＯＦＦ等に用いられているセンサを利用することもできる。また、環境光検出センサ２３は、車両の車内に配置されていてもよく、車外に配置されていてもよい。
【００２８】
温度制御部２４は、温度制御素子２２の動作を制御する部分である。温度制御部２４は、環境光検出センサ２３からの検出結果に基づいて温度制御素子２２による光源１３の温度調整を実行する。図２は、光学的フィルタ２１として光遮蔽フィルタを用いた場合の温度制御部２４による光量制御の一例を示す図である。
【００２９】
同図に示す例では、横軸が波長、縦軸が光量及び減衰量となっており、光源１３ａによる赤色レーザ光の波長帯域Ｗａ、光源１３ｂによる緑色レーザ光の波長帯域Ｗｂ、及び光源１３ｃによる青色レーザ光の波長帯域Ｗｃがそれぞれプロットされている。これに対し、光遮蔽フィルタは、赤色レーザ光の波長帯域Ｗａに対して短波長側となる遮蔽帯域Ｃａ、緑色レーザ光の波長帯域Ｗｂに対して短波長側となる遮蔽帯域Ｃｂ、及び青色レーザ光の波長帯域Ｗｃに対して短波長側となる遮蔽帯域Ｃｃをそれぞれ有している。
【００３０】
この場合、温度制御部２４は、環境光検出センサ２３によって検出された環境光の光量が大きくなるに従って、光源１３の温度が高温側にシフトするように温度制御素子２２を制御する。これにより、波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃがそれぞれ遮蔽帯域Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃから離間し、光学的フィルタ２１からコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を大きくすることができる。
【００３１】
一方、温度制御部２４は、環境光検出センサ２３によって検出された環境光の光量が小さくなるに従って、光源１３の温度が低温側にシフトするように温度制御素子２２を制御する。これにより、波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃがそれぞれ遮蔽帯域Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃに接近し、光学的フィルタ２１からコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を小さくすることができる。
【００３２】
このような制御の実行により、環境光の光量が大きい場合にコンバイナ５上の投影用画像の輝度が大きくなり、環境光の光量が小さい場合にコンバイナ５上の投影用画像の輝度が小さくなるので、投影用画像の視認性を良好に確保できる。また、この形態では、光学的フィルタ２１の遮蔽帯域Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃを波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃの短波長側に設定している。例えば環境光の光量が大きい日中では、表示装置１の周囲の気温が高いことが考えられる。また、環境光の光量が小さい夜間では、表示装置１の周囲の気温が低いことが考えられる。この形態では、表示装置１の周囲の気温が高いときに光源１３の温度を高温側にシフトさせ、表示装置１の周囲の気温が低いときに光源１３の温度を低温側にシフトさせるので、温度制御部２４によって温度制御素子２２を制御する際の消費電力を抑えることが可能となる。
【００３３】
また、図３は、光学的フィルタ２１として光遮蔽フィルタを用いた場合の温度制御部２４による光量制御の変形例を示す図である。同図に示す例では、光遮蔽フィルタは、赤色レーザ光の波長帯域Ｗａに対して長波長側となる遮蔽帯域Ｃａ、緑色レーザ光の波長帯域Ｗｂに対して長波長側となる遮蔽帯域Ｃｂ、及び青色レーザ光の波長帯域Ｗｃに対して長波長側となる遮蔽帯域Ｃｃをそれぞれ有している。
【００３４】
この場合、温度制御部２４は、環境光検出センサ２３によって検出された環境光の光量が大きくなるに従って、光源１３の温度が低温側にシフトするように温度制御素子２２を制御する。これにより、波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃがそれぞれ遮蔽帯域Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃから離間し、光学的フィルタ２１からコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を大きくすることができる。
【００３５】
一方、温度制御部２４は、環境光検出センサ２３によって検出された環境光の光量が小さくなるに従って、光源１３の温度が高温側にシフトするように温度制御素子２２を制御する。これにより、波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃがそれぞれ遮蔽帯域Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃに接近し、光学的フィルタ２１からコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を小さくすることができる。
【００３６】
このような制御の実行においても、環境光の光量が大きい場合にコンバイナ５上の投影用画像の輝度が大きくなり、環境光の光量が小さい場合にコンバイナ５上の投影用画像の輝度が小さくなるので、投影用画像の視認性を良好に確保できる。また、この形態では、光学的フィルタ２１の遮蔽帯域Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃを波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃの長波長側に設定している。この形態では、表示装置１の周囲の気温が高いときに光源１３の温度を低温側にシフトさせ、表示装置１の周囲の気温が低いときに光源１３の温度を高温側にシフトさせるので、光源１３の温度が過剰に上昇又は下降してしまうことを防止できる。また、光源１３の波長が過剰に長波長側又は短波長側にシフトしてしまうことを防止でき、投影用画像の色変化を抑制できる。
【００３７】
さらに、図２及び図３の例では、光学的フィルタ２１として光遮蔽フィルタを例示したが、光学的フィルタ２１として光反射フィルタを用いても同様の作用効果を得ることができる。図４は、光学的フィルタ２１として光反射フィルタを用いた場合の温度制御部２４による光量制御の変形例を示す図である。
【００３８】
同図に示す例では、横軸が波長、縦軸が光量及び反射量となっており、光反射フィルタは、赤色レーザ光の波長帯域Ｗａに対して長波長側となる反射帯域Ｒａ、緑色レーザ光の波長帯域Ｗｂに対して長波長側となる反射帯域Ｒｂ、及び青色レーザ光の波長帯域Ｗｃに対して長波長側となる反射帯域Ｒｃをそれぞれ有している。
【００３９】
この場合、温度制御部２４は、環境光検出センサ２３によって検出された環境光の光量が大きくなるに従って、光源１３の温度が高温側にシフトするように温度制御素子２２を制御する。これにより、波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃがそれぞれ反射帯域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃに接近し、光学的フィルタ２１で反射してコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を大きくすることができる。
【００４０】
一方、温度制御部２４は、環境光検出センサ２３によって検出された環境光の光量が小さくなるに従って、光源１３の温度が低温側にシフトするように温度制御素子２２を制御する。これにより、波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃがそれぞれ反射帯域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃから離間し、光学的フィルタ２１で反射してコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を小さくすることができる。
【００４１】
このような制御の実行においても、環境光の光量が大きい場合にコンバイナ５上の投影用画像の輝度が大きくなり、環境光の光量が小さい場合にコンバイナ５上の投影用画像の輝度が小さくなるので、投影用画像の視認性を良好に確保できる。また、図２の場合と同様に、表示装置１の周囲の気温が高いときに光源１３の温度を高温側にシフトさせ、表示装置１の周囲の気温が低いときに光源１３の温度を低温側にシフトさせるので、温度制御部２４によって温度制御素子２２を制御する際の消費電力を抑えることが可能となる。
【００４２】
また、図示しないが、赤色レーザ光の波長帯域Ｗａに対して短波長側となる反射帯域Ｒａ、緑色レーザ光の波長帯域Ｗｂに対して短波長側となる反射帯域Ｒｂ、及び青色レーザ光の波長帯域Ｗｃに対して短波長側となる反射帯域Ｒｃをそれぞれ有する光反射フィルタを用いてもよい。
【００４３】
この場合、温度制御部２４は、環境光検出センサ２３によって検出された環境光の光量が大きくなるに従って、光源１３の温度が低温側にシフトするように温度制御素子２２を制御する。これにより、波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃがそれぞれ反射帯域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃに近接し、光学的フィルタ２１で反射してコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を大きくすることができる。
【００４４】
一方、温度制御部２４は、環境光検出センサ２３によって検出された環境光の光量が小さくなるに従って、光源１３の温度が高温側にシフトするように温度制御素子２２を制御する。これにより、波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃがそれぞれ反射帯域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃから離間し、光学的フィルタ２１で反射してコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を小さくすることができる。
【００４５】
このような制御の実行においても、環境光の光量が大きい場合にコンバイナ５上の投影用画像の輝度が大きくなり、環境光の光量が小さい場合にコンバイナ５上の投影用画像の輝度が小さくなるので、投影用画像の視認性を良好に確保できる。また、図３の場合と同様に、表示装置１の周囲の気温が高いときに光源１３の温度を低温側にシフトさせ、表示装置１の周囲の気温が低いときに光源１３の温度を高温側にシフトさせるので、光源１３の温度が過剰に上昇又は下降してしまうことを防止できる。また、光源１３の波長が過剰に長波長側又は短波長側にシフトしてしまうことを防止でき、投影用画像の色変化を抑制できる。
【００４６】
温度制御部２４は、光源１３の温度を検出する温度検出センサ２５と、光学的フィルタ２１からコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を検出する光量検出センサ２６とを有していてもよい。温度検出センサは、例えば光源１３の近傍に配置され、光源１３の温度を検出する。また、光量検出センサ２６は、ハーフミラー１６の後段側に配置され、当該ハーフミラー１６で分岐したレーザ光Ｌの一方（信号走査用駆動ミラーに向かわない方）の光量を検出する。温度検出センサ２５による光源１３の温度の検出結果と、光量検出センサ２６によるレーザ光Ｌの光量の検出結果とを温度制御部２４にフィードバックすることにより、温度制御部２４による温度制御素子２２の制御を一層精度良く実行でき、光学的フィルタ２１からコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を一層精度良く調整できる。
【００４７】
なお、光源１３としてＬＤを用いる場合、温度変化によるＬＤの波長の変化は、０．６ｎｍ／℃程度と比較的小さい。また、高温状態ではＬＤの寿命に影響することが考えられ、波長の過剰な変化は、投影用画像の色再現性を損なうおそれもある。このため、光学的フィルタ２１の遮蔽帯域Ｃａ、Ｃｂ，Ｃｃ、或いは反射帯域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃは、特に波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ側で急峻な傾きを有していることが好ましい。例えば光学的フィルタ２１の減衰曲線は、レーザ光Ｌの波長が遮蔽帯域側に２０ｎｍ程度シフトした場合にレーザ光Ｌの光量が１０％低下する程度の傾きを有している。２０ｎｍの波長のシフトは、光源１３の波長変化特性が０．６ｎｍ／℃とすれば、３０℃程度の温度変化に相当する。したがって、例えば光源１３の温度を１５℃から４５℃の範囲で変化させることで、レーザ光Ｌの光量の調整が可能である。
【００４８】
図２〜図４に示した例では、光学的フィルタ２１の遮蔽帯域Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃ或いは反射帯域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃが波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃと同様の狭帯域となっているが、図５に示すように、光学的フィルタ２１の遮蔽帯域Ｃａ，Ｃｂ，Ｃｃが波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃに対して広い帯域を有していてもよい。反射帯域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃについても同様である。また、例えば光学的フィルタ２１を光源１３ａ，１３ｂ，１３ｃの後段側（例えば集光レンズ１４とダイクロイックミラー１５との間）にそれぞれ配置する場合には、図６に示すように、対応する光源１３の波長帯域Ｗのみを考慮した遮蔽帯域Ｃ或いは反射帯域Ｒを有していればよい。いずれの実施例においても、光学的フィルタ２１の遮蔽帯域Ｃａ、Ｃｂ，Ｃｃ、或いは反射帯域Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃは、少なくとも波長帯域Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ側で急峻な傾きを有していることが好ましい。
【００４９】
図１に示した形態のように、光学的フィルタ２１をダイクロイックミラー１５よりも後段側に配置する場合、単体の光学的フィルタ２１で各出力光の光量を調整できるので、装置構成の簡単化が図られる。また、光学的フィルタ２１を光源１３からダイクロイックミラー１５までの間にそれぞれ配置する場合、各光源１３の波長に応じた光学的フィルタ２１をそれぞれ作製することで、各光学的フィルタ２１の設計が容易となる。
【００５０】
また、光学的フィルタ２１の特性（遮蔽帯域・反射帯域）は、ロットによって若干ばらつく場合が考えられる。このような光学的フィルタ２１の特性のばらつきの影響は、光源１３の温度調整によって解消することも可能であるが、特性のばらつきが大きい場合には光源１３の負荷が大きくなることや温度制御素子２２の制御に要する消費電力の増大が問題となる。
【００５１】
このような問題に対し、表示装置１では、レーザ光Ｌの光路を形成する他の光学素子（ここではダイクロイックミラー１５、ハーフミラー１６、及び信号走査用駆動ミラー１７を指す）とは別体に設けられており、レーザ光Ｌの光軸に対する光学的フィルタ２１の角度を他の光学素子とは別個に調整できる。したがって、例えば光学的フィルタ２１の特性がロットごとにばらついたとしても、レーザ光Ｌの光路を保ちつつ、光学的フィルタ２１の角度調整によって所望の特性に調整することが容易となる。
【００５２】
また、光学的フィルタ２１は、上述の角度依存性を考慮し、光源１３から信号走査用駆動ミラー１７までの間に配置する必要がある。光学的フィルタ２１を信号走査用駆動ミラー１７よりも後段側に配置すると、走査によって光学的フィルタ２１の特性が変動してしまうことが考えられる。したがって、光学的フィルタ２１を光源１３から信号走査用駆動ミラー１７までの間に配置することにより、コンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を精度良く調整できる。
【００５３】
本実施形態では、ダイクロイックミラー１５とハーフミラー１６との間に光学的フィルタ２１を配置しているが、光源１３とダイクロイックミラー１５との間、ハーフミラー１６と信号走査用駆動ミラー１７との間に光学的フィルタ２１を配置してもよい。ただし、光学的フィルタ２１をハーフミラー１６と信号走査用駆動ミラー１７との間に配置する場合には、図１に示す光学系では光量検出センサ２６によるレーザ光Ｌの光量の検出はできないので、必ずしもハーフミラーを用いる必要はない。
【００５４】
以上説明したように、この表示装置１では、光源１３の波長温度依存性を利用し、光源１３の温度を制御することによって光学的フィルタ２１からコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を制御している。これにより、コンバイナ５自体で輝度調整ができない走査型投影タイプの表示装置１であっても、環境光の明暗に応じてコンバイナ５に向かう光量を調整でき、コンバイナ５に表示される投影用画像の視認性を良好に確保できる。また、表示装置１では、光源１３の電源電圧の調整ではなく、光源１３の波長温度依存性を利用して光量の調整を行うので、光学的フィルタ２１の透過率や反射率といった特性を適宜設計することで、コンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を精度良く調整することが可能となる。
【００５５】
本発明は、上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態では、表示装置１が車載用のヘッドアップディスプレイに適用されることを例示したが、本発明に係る表示装置は、例えば眼鏡型のヘッドマウントディスプレイなどに適用することも可能である。
【００５６】
また、図７は、本発明に係る表示装置の変形例を示す図である。同図に示すように、変形例に係る表示装置３１では、光走査装置３２において、帯域特性が温度依存性を有する光学的フィルタ４１が用いられており、当該光学的フィルタ４１に温度制御素子４２が取り付けられている。この表示装置３１では、温度制御素子４２によって光学的フィルタ４１の温度を制御することで光学的フィルタ４１の特性（遮蔽帯域・反射帯域）を長波長側或いは短波長側にシフトさせ、光学的フィルタ４１からコンバイナ５に向かうレーザ光Ｌの光量を制御している。
【００５７】
このような形態においても、上記実施形態と同様、コンバイナ５自体で輝度調整ができない走査型投影タイプの表示装置３１であっても、環境光の明暗に応じてコンバイナ５に向かう光量を調整でき、コンバイナ５に表示される投影用画像の視認性を良好に確保できる。なお、この表示装置３１では、温度検出センサ４５を光学的フィルタ４１の近傍に配置し、光学的フィルタ４１の温度を検出して温度制御部２４に出力することが好ましい。
【００５８】
帯域特性が温度依存性を有する光学的フィルタ４１としては、例えば高分子樹脂材料によって形成された高分子波長フィルタを用いることができる。相分離構造を有する高分子波長フィルタでは、材料の線膨張係数に応じて帯域特性を温度によって変化させることができる。
【００５９】
図８は、光学的フィルタ４１に対する温度制御素子４２の取り付け形態の一例を示す図である。光学的フィルタ４１への温度制御素子４２の取り付けにあたっては、例えば図８（ａ）に示すように、レーザ光Ｌに対する透過性を有する部材（ガラス等）で形成された支持部材４３を光学的フィルタ４１の一方面に固定し、支持部材４３において光学的フィルタ４１と反対側の面に温度制御素子２２を固定してもよい。この場合、支持部材４３の一部が光学的フィルタ４１の外縁から張り出すように光学的フィルタ４１の外形よりも大きい外形を有する支持部材４３を用い、支持部材４３の張り出し部分に温度制御素子４２を固定することが好適である。
【００６０】
また、例えば図８（ｂ）に示すように、支持部材４３を用いず、光学的フィルタ４１の一方面に温度制御素子４２を直接固定してもよい。この場合、光学的フィルタ４１の縁と温度制御素子４２の縁とが一致する程度に温度制御素子４２を光学的フィルタ４１の中心からずらすことが好ましい。さらに、例えば図８（ｃ）に示すように、環状の温度制御素子４４を用い、光学的フィルタ４１と温度制御素子４４とが同軸となるように、光学的フィルタ４１の一方面に温度制御素子４４を固定してもよい。その他、例えば図８（ｄ）に示すように、温度制御素子として高熱伝導材からなる電熱線４６を用いてもよい。この場合、電熱線４６を光学的フィルタ４１の一方面に固定すると共に、電熱線４６の端部を光学的フィルタ４１の外方に引き出し、温度制御部２４に接続すればよい。電熱線４６は、線状のものに限られず、帯状、箔状などの他の形状であってもよい。
【００６１】
なお、光源の波長を温度で調整する場合には、光学的フィルタ側の特性は温度依存性を有しないことが好ましい。また、光学的フィルタ側の帯域を温度で調整する場合には、光源の波長を一定にすることが好ましく、この場合には、波長が一定の光源（ＤＦＢ−ＬＤ、グレーティング等を用いた外部波長安定化レーザ、別途に温度制御手段を有する光源など）を用いることが好適である。ただし、光源及び光学的フィルタの双方の温度制御を行ってレーザ光Ｌの光量を調整してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１，３１…表示装置、２，３２…光走査装置、５…コンバイナ（ディスプレイ）、１３（１３ａ〜１３ｃ）…光源、１５…ダイクロイックミラー（光合成部）、１７…信号走査用駆動ミラー（光走査部）、２１，４１…光学的フィルタ、２２，４２，４４…温度制御素子、２３…環境光検出センサ、２４…温度制御部、２５，４５…温度検出センサ、２６…光量検出センサ、４６…電熱線。
【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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