(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射される光を、入力される画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含み、前記空間変調された画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、
前記投写表示部を収容し、前記画像光が出射される開口部を有する筐体と、
前記開口部を塞ぐカバーと、
前記カバーにおいて物体が付着している物体付着領域を検出する領域検出部と、
前記光変調部に入力する前記画像情報を制御して前記投写表示部により表示させる前記画像を制御する表示制御部と、を備え、
前記表示制御部は、前記投写表示部によって前記画像を表示可能な表示可能範囲のうちの前記物体付着領域によって前記画像光が遮られる領域の輪郭と前記表示可能範囲の外周を示す枠を前記投写表示部に表示させる投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投写型表示装置であって、
前記表示制御部は、前記投写型表示装置が起動したタイミングにおいて前記輪郭を表示させる投写型表示装置。
【請求項３】
光源から出射される光を、入力される画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含み、前記空間変調された画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、前記投写表示部を収容し、前記画像光が出射される開口部を有する筐体と、前記開口部を塞ぐカバーと、を有する投写型表示装置の制御方法であって、
前記カバーにおいて物体が付着している物体付着領域を検出する領域検出ステップと、
前記光変調部に入力する前記画像情報を制御して前記投写表示部によって前記画像を表示可能な表示可能範囲のうちの前記物体付着領域によって前記画像光が遮られる領域の輪郭と前記表示可能範囲の外周を示す枠を前記投写表示部に表示させる表示制御ステップと、を備える投写型表示装置の制御方法。
【請求項４】
請求項３記載の投写型表示装置の制御方法であって、
前記表示制御ステップでは、前記投写型表示装置が起動したタイミングにおいて前記輪郭を表示させる投写型表示装置の制御方法。
【請求項５】
光源から出射される光を、入力される画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含み、前記空間変調された画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、前記投写表示部を収容し、前記画像光が出射される開口部を有する筐体と、前記開口部を塞ぐカバーと、を有する投写型表示装置の制御プログラムであって、
前記カバーにおいて物体が付着している物体付着領域を検出する領域検出ステップと、
前記光変調部に入力する前記画像情報を制御して前記投写表示部によって前記画像を表示可能な表示可能範囲のうちの前記物体付着領域によって前記画像光が遮られる領域の輪郭と前記表示可能範囲の外周を示す枠を前記投写表示部に表示させる表示制御ステップと、をコンピュータに実行させるための投写型表示装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、投写型表示装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】  自動車、電車、船舶、重機、建機、航空機、又は、農作用機械等の乗り物のウインドシールド、又は、ウインドシールドの付近に配置されるコンバイナをスクリーンとして用い、これに光を投写して画像を表示させる乗り物用のＨＵＤ（Ｈｅａｄ−ｕｐ  Ｄｉｓｐｌａｙ）が知られている。このＨＵＤを用いれば、ＨＵＤから投写された光に基づく画像を、スクリーン上で実像として、又は、スクリーン前方において虚像として、運転者に視認させることができる。【０００３】  特許文献１には、スクリーンに投写される画像光の通路となる筐体の開口部に開閉自在なシャッター部が設けられ、不使用時にはシャッター部が閉じることによって、異物又は直射日光等が開口部内に入り込むのを防止する車載用のＨＵＤが開示されている。【０００４】  特許文献２には、装置内部への異物の侵入を防ぐために、筐体の開口部に透明カバーが設けられた車載用のＨＵＤが開示されている。【０００５】  特許文献３には、ＨＵＤではないが、車載カメラのレンズにゴミが付着して一部が撮像不能となっていることを、撮像画像を解析して検出し、撮像不能領域がどこであるかをユーザに通知するシステムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２３７４１１号公報
【特許文献２】特開２００８−０４００９１号公報
【特許文献３】特開２０１６−０５８９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】  乗り物用のＨＵＤでは、画像光が出射される出射面が車内空間に露出するため、利用者が出射面に触れて出射面が汚れたり、出射面に水滴又はゴミ等が付着して出射面が汚れたりする可能性がある。特に、建機又は重機の場合には出射面が汚れる可能性は高い。【０００８】  ＨＵＤの出射面に汚れが付着すると、その汚れによって画像光の一部が遮られることになり、表示される情報の一部が欠落することになる。ＨＵＤの場合、表示可能な全範囲にわたって情報を常時表示するのではなく、必要な情報を必要な場合にのみ表示させることが多い。このため、情報の欠落があっても、利用者が情報の欠落を認識することは難しい。特に、出射面の大型化が進んだ場合には、表示可能範囲のどの部分において情報の欠落が起こっているのかを把握することは難しい。【０００９】  こういった汚れによる情報の欠落を防ぐためには、利用者が、出射面を細めに清掃する必要がある。しかし、出射面が大型化されると、出射面の清掃は容易ではない。また、どこが汚れているかを把握することなく、漫然と出射面を清掃していると、汚れた部分を綺麗にできていない可能性が生じ、情報の欠落を防げない場合もある。【００１０】  特許文献１，２に記載されたＨＵＤは、出射面に汚れが付着した場合の対応については考慮していない。【００１１】  特許文献３は、撮像装置の撮像不能領域を可視化するものであり、表示装置としてのＨＵＤにおいて情報が欠落した場合の技術を開示するものではない。【００１２】  本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、情報の欠落している領域を可視化して清掃を容易にすることができる投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、及び、投写型表示装置の制御プログラム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】
【００１３】
本発明の投写型表示装置は、光源から出射される光を、入力される画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含み、前記空間変調された画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、前記投写表示部を収容し、前記画像光が出射される開口部を有する筐体と、前記開口部を塞ぐカバーと、前記カバーにおいて物体が付着している物体付着領域を検出する領域検出部と、前記光変調部に入力する前記画像情報を制御して前記投写表示部により表示させる前記画像を制御する表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記投写表示部によって前記画像を表示可能な表示可能範囲のうちの前記物体付着領域によって前記画像光が遮られる領域の輪郭と前記表示可能範囲の外周を示す枠を前記投写表示部に表示させるものである。
【００１４】
本発明の投写型表示装置の制御方法は、光源から出射される光を、入力される画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含み、前記空間変調された画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、前記投写表示部を収容し、前記画像光が出射される開口部を有する筐体と、前記開口部を塞ぐカバーと、を有する投写型表示装置の制御方法であって、前記カバーにおいて物体が付着している物体付着領域を検出する領域検出ステップと、前記光変調部に入力する前記画像情報を制御して前記投写表示部によって前記画像を表示可能な表示可能範囲のうちの前記物体付着領域によって前記画像光が遮られる領域の輪郭と前記表示可能範囲の外周を示す枠を前記投写表示部に表示させる表示制御ステップと、を備えるものである。
【００１５】
本発明の投写型表示装置の制御プログラムは、光源から出射される光を、入力される画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含み、前記空間変調された画像光を乗り物の投写面に投写して前記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、前記投写表示部を収容し、前記画像光が出射される開口部を有する筐体と、前記開口部を塞ぐカバーと、を有する投写型表示装置の制御プログラムであって、前記カバーにおいて物体が付着している物体付着領域を検出する領域検出ステップと、前記光変調部に入力する前記画像情報を制御して前記投写表示部によって前記画像を表示可能な表示可能範囲のうちの前記物体付着領域によって前記画像光が遮られる領域の輪郭と前記表示可能範囲の外周を示す枠を前記投写表示部に表示させる表示制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１６】  本発明を用いれば、情報の欠落している領域を可視化して清掃を容易にすることができる投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、及び、投写型表示装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の投写型表示装置の一実施形態であるＨＵＤ１００の概略構成を示す図である。
【図２】図１に示す連結部８の外観を示す図である。
【図３】図１に示すＨＵＤ１００の筐体３に収容された制御ユニット５の内部構成例を示す模式図である。
【図４】図３に示すシステム制御部４７の機能ブロック図である。
【図５】ＨＵＤ１００の通常モード時の表示イメージを示す模式図である。
【図６】ＨＵＤ１００の通常モード時の表示イメージを示す模式図であり、図５に示す状態においてカバー９の表面に物体が付着して物体付着領域９１が発生した状態を示す図である。
【図７】ＨＵＤ１００の点検モード時の表示イメージを示す模式図である。
【図８】ＨＵＤ１００の点検モード時の表示イメージの別の例を示す模式図である。
【図９】ＨＵＤ１００の点検モード時の表示イメージの更に別の例を示す模式図である。
【図１０】図１に示すＨＵＤ１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１８】  以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】  図１は、本発明の投写型表示装置の一実施形態であるＨＵＤ１００の概略構成を示す図である。
【００２０】  ＨＵＤ１００は、自動車１に搭載され、自動車１のウインドシールド２の一部の範囲を投写面とし、投写面に投写される画像光により、自動車１の運転者によって虚像又は実像を視認可能にするものである。
【００２１】  ＨＵＤ１００は、自動車以外にも、例えば電車、重機、建機、航空機、船舶、又は、農作機械等の乗り物に搭載して用いることができる。
【００２２】  ＨＵＤ１００は、自動車１のダッシュボード４に一部が露出し内蔵されている。ダッシュボード４は、自動車１のスピードメータ、タコメータ、燃料計、水温計、又は、距離計等の走行に必要な情報を通知するための計器類等を含む内装部品を内蔵する部材である。
【００２３】  ＨＵＤ１００は、光源及びこの光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含む制御ユニット５と、光変調部により空間変調された画像光をウインドシールド２に投写する投写光学系を構成する拡散部材６及び凹面鏡７と、を収容する箱状の筐体３と、筐体３とダッシュボード４の開口部とを連結する筒状の連結部８と、撮像部１０と、を備える。投写光学系の構成は一例であり、図１に示すものに限定されない。
【００２４】  筐体３には開口部Ｋが形成されており、筐体３の開口部Ｋの周囲の部分と、ダッシュボード４の開口部とが連結部８によって連結されている。
【００２５】  拡散部材６は、制御ユニット５の光変調部により空間変調された画像光を拡散させて面光源化する部材である。拡散部材６は、表面に微細構造を有するマイクロミラーアレイ、拡散ミラー、ＭＬＡ（Ｍｉｃｒｏｌｅｎｓ−Ａｒｒａｙ）ディフューザー、又は、反射ホログラフィクディフューザー等が用いられる。
【００２６】  凹面鏡７は、拡散部材６によって拡散された画像光を拡大してウインドシールド２の投写面に向けて反射する。凹面鏡７によって反射された画像光は、筐体３の開口部Ｋ及び連結部８の中空部を通ってウインドシールド２の投写面に向けて投写される。
【００２７】  ウインドシールド２には、開口部Ｋ及び連結部８の中空部を通して投写された画像光が運転者の眼Ｅの方向に反射されるような加工がなされおり、この画像光はウインドシールド２によって反射されて運転者の眼Ｅに入射される。これにより、運転者は画像光に基づく画像（虚像又は実像）を視認可能となる。
【００２８】  筐体３の開口部Ｋは、画像光を透過可能な樹脂又はガラス等のカバー９によって塞がれている。開口部Ｋは、凹面鏡７によって反射された画像光を筐体３から出射させるための出射窓であり、カバー９は、開口部Ｋを通して筐体３内に塵、埃、又は、液体等が混入するのを防いでいる。
【００２９】  撮像部１０は、撮像素子と、撮像素子によって撮像して得られる撮像画像信号を処理して撮像画像データを生成する画像処理部とを含む。撮像部１０は、連結部８の内壁においてカバー９よりも上方の位置に固定されており、カバー９の表面（筐体３の内部側とは反対の面）を撮像可能に配置されている。撮像部１０によって撮像して得られた撮像画像データは、制御ユニット５の後述するシステム制御部４７に転送される。
【００３０】  ＨＵＤ１００は、ウインドシールド２に対して画像光を投写する方式を採用しているが、ウインドシールド２の付近に配置したコンバイナ（図示せず）に画像光を投写する方式を採用してもよい。この場合は、コンバイナが投写面を構成する。
【００３１】  図２は、図１に示す連結部８の外観を示す図である。
【００３２】  図２に示すように、連結部８は、中空部が略直方体となっており、連結部８の基端にあるカバー９の画像光の出射される方向から見た平面形状は、自動車１の運転席と助手席の並ぶ方向Ｘが長手方向となる矩形となっている。このように、カバー９が方向Ｘに長い形状となっていることで、ウインドシールド２の広範囲にて画像の表示が可能となる。
【００３３】  自動車１は、図２に示したハンドルＨと対向する位置に運転席が配置され、この運転席の左隣または右隣（例は左隣である）に助手席が配置される構成である。自動車１の運転席と助手席の並ぶ方向Ｘは、自動車１が直進する場合の自動車１の進行方向と略直交する方向と同義である。２つの方向が略直交するとは、この２つの方向のなす角度が７０度〜１１０度の範囲にあることを言う。
【００３４】  図３は、図１に示すＨＵＤ１００の筐体３に収容された制御ユニット５の内部構成例を示す模式図である。
【００３５】  図３に示すように、ＨＵＤ１００の制御ユニット５は、光源ユニット４０と、光変調素子４４と、光変調素子４４を駆動する駆動部４５と、ＨＵＤ１００全体を統括制御するシステム制御部４７と、を備える。図３に示す投写光学系４８は、図１に示す拡散部材６及び凹面鏡７によって構成される。
【００３６】  システム制御部４７は、プロセッサと、このプロセッサの実行するプログラム等が記憶されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、このプロセッサのワークメモリとして機能するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、を含む。このＲＯＭに記憶されるプログラムは、ＨＵＤ１００の制御プログラムを含む。
【００３７】  光源ユニット４０は、光源制御部４６と、赤色光を出射する赤色光源であるＲ光源４１ｒと、緑色光を出射する緑色光源であるＧ光源４１ｇと、青色光を出射する青色光源であるＢ光源４１ｂと、ダイクロイックプリズム４３と、Ｒ光源４１ｒとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｒと、Ｇ光源４１ｇとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｇと、Ｂ光源４１ｂとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｂと、を備える。Ｒ光源４１ｒとＧ光源４１ｇとＢ光源４１ｂはＨＵＤ１００の光源を構成する。
【００３８】  ダイクロイックプリズム４３は、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々から出射される光を同一光路に導くための光学部材である。ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｒによって平行光化された赤色光を透過させて光変調素子４４に出射する。また、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｇによって平行光化された緑色光を反射させて光変調素子４４に出射する。さらに、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｂによって平行光化された青色光を反射させて光変調素子４４に出射する。このような機能を持つ光学部材としては、ダイクロイックプリズムに限らない。例えば、クロスダイクロイックミラーを用いてもよい。
【００３９】  Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂは、それぞれ、レーザ又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子が用いられる。ＨＵＤ１００の光源は、Ｒ光源４１ｒとＧ光源４１ｇとＢ光源４１ｂの３つの例に限らず、１つの光源、２つの光源、又は、４つ以上の光源によって構成されていてもよい。
【００４０】  光源制御部４６は、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂの各々を制御し、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂから光を出射させる制御を行う。
【００４１】  光変調素子４４は、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及び、Ｂ光源４１ｂから出射され、ダイクロイックプリズム４３から出射された光を、システム制御部４７により入力される画像情報に基づいて空間変調する。
【００４２】  光変調素子４４としては、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、又は、液晶表示素子等を用いることができる。
【００４３】  駆動部４５は、システム制御部４７から入力される画像情報に基づいて光変調素子４４を駆動し、この画像情報に基づいて空間変調された画像光（赤色画像光、青色画像光、及び、緑色画像光）を、光変調素子４４から投写光学系４８の拡散部材６に出射させる。光変調素子４４と駆動部４５はＨＵＤ１００の光変調部を構成する。
【００４４】  図１に示した拡散部材６及び凹面鏡７から構成される投写光学系４８は、ウインドシールド２に投写された画像光に基づく画像が、ウインドシールド２前方の位置において虚像として運転者に視認可能となるように光学設計がなされている。この画像光に基づく画像が、ウインドシールド２において実像として運転者に視認可能となるように投写光学系４８の光学設計がなされていてもよい。
【００４５】  システム制御部４７は、光源制御部４６及び駆動部４５を制御して、画像情報に基づいて空間変調された画像光を拡散部材６に出射させる。
【００４６】  投写光学系４８と、光変調素子４４及び駆動部４５から構成される光変調部と、光源ユニット４０とにより、投写表示部４９が構成されている。
【００４７】  図４は、図３に示すシステム制御部４７の機能ブロック図である。
【００４８】  システム制御部４７は、表示制御部４７Ａと、領域検出部４７Ｂと、を備える。表示制御部４７Ａと領域検出部４７Ｂは、システム制御部４７のプロセッサがＲＯＭに記憶される制御プログラムを含むプログラムを実行することにより形成される機能ブロックである。
【００４９】  領域検出部４７Ｂは、点検モードが設定されている場合には、撮像部１０から入力される撮像画像データを解析して、カバー９の表面において物体が付着している領域（以下、物体付着領域という）を検出する。物体とは、ＨＵＤ１００の表示品質に影響を与える程度に大きなゴミ、埃、塵、液体、又は、皮脂等のことを言う。点検モードとは、カバー９の表面に表示に影響のある汚れがあるか否かを判定し、汚れがある場合にはユーザに清掃を促すモードを言う。
【００５０】  例えば、物体が全く付着していない綺麗な状態のカバー９の表面を撮像部１０により撮像して得られた基準撮像画像データをシステム制御部４７のＲＯＭに記憶しておき、領域検出部４７Ｂは、この基準撮像画像データと、撮像部１０から入力される撮像画像データとの比較により物体付着領域を検出する。
【００５１】  具体的には、領域検出部４７Ｂは、基準撮像画像データと撮像部１０から入力される撮像画像データとを比較して、撮像部１０から入力される撮像画像データにおいて基準撮像画像データに対し濃淡の変化が大きい変化領域を検出する。そして、領域検出部４７Ｂは、この変化領域のうち、面積が閾値以上となる変化領域を物体付着領域として検出する。
【００５２】  領域検出部４７Ｂは、面積が閾値未満となる変化領域しか存在しない場合でも、この変化領域が複数個近傍に存在している場合には、この複数個の変化領域を包含する領域を物体付着領域として検出してもよい。
【００５３】  表示制御部４７Ａは、駆動部４５に入力する画像情報を制御して、投写表示部４９により表示させる画像を制御する。
【００５４】  また、表示制御部４７Ａは、点検モードが設定されている場合には、領域検出部４７Ｂによって検出された物体付着領域によって画像光が遮られて表示不可となる領域の輪郭を表示するための輪郭情報を含む画像情報を駆動部４５に入力し、この輪郭情報に基づく画像を投写表示部４９に表示させる。
【００５５】  表示制御部４７Ａは、通常モードが設定されている場合には、目的地までの経路案内を行うための経路案内情報、自動車１の走行速度の情報、自動車１の計器の状態を示す情報、又は、自動車１の運転者に警告を行うための情報等の運転支援情報を含む画像情報を駆動部４５に入力し、運転支援情報に基づく画像を投写表示部４９に表示させる。
【００５６】  図５は、ＨＵＤ１００の通常モード時の表示イメージを示す模式図である。図５の上段には、自動車１の運転席に着座する運転者から視認される画像２０ａ，２０ｂ，２０ｃと、投写表示部４９によって画像を表示させることのできる最大の範囲を示す表示可能範囲２０と、が示されている。図５の下段には、カバー９を方向Ｘとこれに直交する方向Ｙの各々に垂直な方向から見た平面図が示されている。
【００５７】  画像２０ａは、自動車１の走行速度を示す文字である。画像２０ｂは、経路案内を示す文字及び矢印である。画像２０ｃは、警告を行うアイコンである。
【００５８】  カバー９の表面には、投写光学系４８を通った画像光が出射される範囲である光出射範囲９０が示されている。光出射範囲９０から出射された画像光がウインドシールド２に投写されることによって、表示可能範囲２０において画像２０ａ、画像２０ｂ、及び、画像２０ｃが表示される。なお、表示可能範囲２０において、運転支援情報に基づく画像（画像２０ａ、画像２０ｂ、及び、画像２０ｃ）以外の領域は透明となっており、ウインドシールド２前方の景色が確認可能となっている。
【００５９】  図６は、ＨＵＤ１００の通常モード時の表示イメージを示す模式図であり、図５に示す状態においてカバー９の表面に物体が付着して物体付着領域９１が発生した状態を示している。
【００６０】  図６に示す状態では、図５に示されていた画像２０ｃを表示するための画像光が光出射範囲９０にある物体付着領域９１によって遮られており、画像２０ｃが表示されるべき領域は透明になっている。このため、運転者は警告に気付くことができなくなる。
【００６１】  このような事態を防ぐためには、カバー９に付着している物体を取り除く必要がある。しかし、表示可能範囲２０のうち物体付着領域９１によって画像光が遮られる（表示が不可となる）領域は透明表示になるだけである。このため、運転者は、ＨＵＤ１００によって表示される画像を見るだけでは、カバー９のどの部分が汚れているのかを判断するのが難しい。そこで、ＨＵＤ１００では、カバー９のどこを綺麗にすればよいかを運転者に直感的に知らせるべく、上記の点検モードを搭載している。
【００６２】  図７は、ＨＵＤ１００の点検モード時の表示イメージを示す模式図である。図７の上段には、上述した表示可能範囲２０が示されている。図７の下段には、カバー９を方向Ｘとこれに直交する方向Ｙの各々に垂直な方向から見た平面図が示されている。
【００６３】  図７に示すように、点検モードでは、表示制御部４７Ａは、領域検出部４７Ｂにより光出射範囲９０において物体付着領域９１が検出されると、表示可能範囲２０のうちのこの物体付着領域９１によって画像光が遮られる領域の輪郭を有色して表示するための輪郭情報を含む画像情報を生成して駆動部４５に入力する。
【００６４】  これにより、図７の上段に示すように、表示可能範囲２０には、物体付着領域９１によって表示不可となる欠落領域９１ａの輪郭２１が表示される。なお、表示可能範囲２０において輪郭２１以外の部分は透明表示となっている。
【００６５】  運転者は、ウインドシールド２上において表示可能範囲２０がどのあたりにあるかを理解しておくことで、この輪郭２１によって、カバー９のどのあたりが汚れているのかを把握することができる。したがって、運転者は、カバー９の表面を効率的に清掃することができる。
【００６６】  なお、表示制御部４７Ａは、領域検出部４７Ｂにより光出射範囲９０において物体付着領域９１が検出されると、表示可能範囲２０の外周を示す枠と、表示可能範囲２０のうちのこの物体付着領域９１によって画像光が遮られる領域の輪郭とを有色して表示するための画像情報を生成して駆動部４５に入力してもよい。
【００６７】  これにより、図８の上段に示すように、表示可能範囲２０には、物体付着領域９１によって表示不可となる欠落領域９１ａを取り囲む輪郭２１と、表示可能範囲２０の外周を示す枠２２とが表示される。なお、表示可能範囲２０において輪郭２１と枠２２以外の部分は透明表示となっている。
【００６８】  この構成によれば、運転者は、カバー９の光出射範囲９０と物体付着領域９１との位置関係を把握することができ、カバー９のどのあたりが汚れているのかをより直感的に把握することができる。
【００６９】  また、表示制御部４７Ａは、領域検出部４７Ｂにより光出射範囲９０において物体付着領域９１が検出されると、表示可能範囲２０のうちの、この物体付着領域９１によって画像光が遮られる領域以外の部分を有色（例えば赤一色又は青一色等）して表示するための画像情報を生成して駆動部４５に入力してもよい。
【００７０】  これにより、図９の上段に示すように、表示可能範囲２０には、物体付着領域９１によって表示不可となる欠落領域９１ａを除く部分に単色の画像２３が表示される。
【００７１】  この構成によれば、画像２３によってウインドシールド２前方の背景像が見えにくくなるため、物体付着領域９１によって表示不可となる領域の輪郭の視認性を向上させることができる。
【００７２】  次に、ＨＵＤ１００の動作について説明する。
【００７３】  図１０は、図１に示すＨＵＤ１００の動作を説明するためのフローチャートである。
【００７４】  自動車１のイグニッションキーが操作されることによってＨＵＤ１００の電源がオンしてＨＵＤ１００が起動すると、システム制御部４７は、動作モードを点検モードに設定する（ステップＳ１）。
【００７５】  点検モードが設定されると、撮像部１０によってカバー９の表面が撮像され（ステップＳ２）、撮像画像データがシステム制御部４７に入力される。システム制御部４７の領域検出部４７Ｂは、撮像画像データが入力されると、この撮像画像データと基準撮像画像データとに基づいて、カバー９の表面の物体付着領域を検出する。
【００７６】  物体付着領域が検出されると（ステップＳ３：ＹＥＳ）、表示制御部４７Ａは、物体付着領域によって表示不可となる領域の輪郭と、カバー９の清掃を促すメッセージとを表示するための画像情報を生成し、この輪郭とメッセージを表示可能範囲２０に表示させる（ステップＳ４）。ステップＳ４の後はステップＳ２に処理が戻る。
【００７７】  メッセージの例としては、“ＨＵＤのカバーが汚れています。表示像を参考にカバーを清掃してください”といったものが挙げられる。また、メッセージは、画像ではなく音声出力によって運転者に伝達してもよい。なお、メッセージの表示又は音声出力は必須ではない。
【００７８】  ステップＳ３において物体付着領域が検出されなかった場合には、表示制御部４７Ａは、動作モードを通常モードに設定し（ステップＳ５）、運転支援情報に基づく画像の表示を開始する。
【００７９】  以上のようにＨＵＤ１００では、点検モード時に、カバー９に物体が付着している場合には、この物体の付着している領域に対応する輪郭が投写表示部４９によって表示される。このため、運転者は、表示される輪郭を参考にして、カバー９のどのあたりが汚れているのかを直感的に把握することができる。したがって、カバー９における必要な箇所だけを清掃すればすむようになり、清掃を効率的に行うことができる。今後、ＨＵＤの大画面化が進み、カバー９の表面積が大きくなると、そのすべての表面を清掃するには労力を有する。このため、物体付着領域の位置を表示画像によって把握できる本技術は有効となる。
【００８０】  なお、図１０に示す動作例では、ＨＵＤ１００が起動すると点検モードに自動で移行するものとしているが、これに限らない。例えば、マニュアル操作によって任意のタイミングにおいて点検モードに移行できるようにしてもよい。
【００８１】  また、図１０に示す動作例では、物体付着領域が検出されなくなった時点において動作モードが通常モードに自動で移行しているが、マニュアル操作によって点検モードから通常モードに移行できるようにしてもよい。図１０に示す動作例によれば、物体付着領域が存在する状態から、カバー９の表面が清掃されて物体付着領域が検出されなくなると自動で通常モードが開始されるため、通常モードに移行したことによってカバー９の汚れが取れたことを運転者に認識させることができ、利便性を向上させることができる。
【００８２】  以上の説明では、撮像部１０がカバー９の上方に設けられているが、筐体３の内部に撮像部１０を配置して物体付着領域を検出できるようにしてもよい。
【００８３】  また、カバー９が開口部Ｋに嵌め込まれる構成としたが、カバー９は開口部Ｋを塞ぐことができる構成であればよい。例えば、カバー９を筐体３の外周面に固定し、カバー９の裏面で開口部Ｋ全体を覆うことで、開口部Ｋを塞ぐ構成としてもよい。
【００８４】  以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【００８５】（１）  光源から出射される光を、入力される画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含み、上記空間変調された画像光を乗り物の投写面に投写して上記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、上記投写表示部を収容し、上記画像光が出射される開口部を有する筐体と、上記開口部を塞ぐカバーと、上記カバーにおいて物体が付着している物体付着領域を検出する領域検出部と、上記光変調部に入力する上記画像情報を制御して上記投写表示部により表示させる上記画像を制御する表示制御部と、を備え、上記表示制御部は、上記投写表示部によって上記画像を表示可能な表示可能範囲のうちの上記物体付着領域によって上記画像光が遮られる領域の輪郭を上記投写表示部に表示させる投写型表示装置。
【００８６】（２）  （１）記載の投写型表示装置であって、上記表示制御部は、上記表示可能範囲の外周を示す枠を上記輪郭と併せて上記投写表示部に表示させる投写型表示装置。
【００８７】（３）  （１）記載の投写型表示装置であって、上記表示制御部は、上記表示可能範囲のうちの上記物体付着領域により上記画像光が遮られる領域以外を有色表示にすることによって上記輪郭を上記投写表示部に表示させる投写型表示装置。
【００８８】（４）  （１）〜（３）のいずれか１項記載の投写型表示装置であって、上記表示制御部は、上記投写型表示装置が起動したタイミングにおいて上記輪郭を表示させる投写型表示装置。
【００８９】（５）  光源から出射される光を、入力される画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含み、上記空間変調された画像光を乗り物の投写面に投写して上記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、上記投写表示部を収容し、上記画像光が出射される開口部を有する筐体と、上記開口部を塞ぐカバーと、を有する投写型表示装置の制御方法であって、上記カバーにおいて物体が付着している物体付着領域を検出する領域検出ステップと、上記光変調部に入力する上記画像情報を制御して上記投写表示部によって上記画像を表示可能な表示可能範囲のうちの上記物体付着領域によって上記画像光が遮られる領域の輪郭を上記投写表示部に表示させる表示制御ステップと、を備える投写型表示装置の制御方法。
【００９０】（６）  （５）記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記表示制御ステップでは、上記表示可能範囲の外周を示す枠を上記輪郭と併せて上記投写表示部に表示させる投写型表示装置の制御方法。
【００９１】（７）  （５）記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記表示制御ステップでは、上記表示可能範囲のうちの上記物体付着領域により上記画像光が遮られる領域以外を有色表示にすることによって上記輪郭を上記投写表示部に表示させる投写型表示装置の制御方法。
【００９２】（８）  （５）〜（７）のいずれか１項記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記表示制御ステップでは、上記投写型表示装置が起動したタイミングにおいて上記輪郭を表示させる投写型表示装置の制御方法。
【００９３】（９）  光源から出射される光を、入力される画像情報に基づいて空間変調する光変調部を含み、上記空間変調された画像光を乗り物の投写面に投写して上記画像光に基づく画像を表示する投写表示部と、上記投写表示部を収容し、上記画像光が出射される開口部を有する筐体と、上記開口部を塞ぐカバーと、を有する投写型表示装置の制御プログラムであって、上記カバーにおいて物体が付着している物体付着領域を検出する領域検出ステップと、上記光変調部に入力する上記画像情報を制御して上記投写表示部によって上記画像を表示可能な表示可能範囲のうちの上記物体付着領域によって上記画像光が遮られる領域の輪郭を上記投写表示部に表示させる表示制御ステップと、をコンピュータに実行させるための投写型表示装置の制御プログラム。
【産業上の利用可能性】
【００９４】  本発明を用いれば、情報の欠落している領域を可視化して画像光が出射するカバーの清掃を容易にすることができる。
【符号の説明】
【００９５】１００  ＨＵＤ１  自動車２  ウインドシールド３  筐体４  ダッシュボード５  制御ユニット６  拡散部材７  凹面鏡８  連結部９  カバー１０  撮像部２０  表示可能範囲２０ａ，２０ｂ，２０ｃ  画像２１  輪郭２２  枠２３  画像４０  光源ユニット４１ｒ  Ｒ光源４１ｇ  Ｇ光源４１ｂ  Ｂ光源４２ｒ、４２ｇ、４２ｂ  コリメータレンズ４３  ダイクロイックプリズム４４  光変調素子４５  駆動部４６  光源制御部４７  システム制御部４７Ａ  表示制御部４７Ｂ  領域検出部４８  投写光学系４９  投写表示部９０  光出射範囲９１  物体付着領域９１ａ  欠落領域Ｈ  ハンドルＫ  開口部Ｅ  眼Ｘ、Ｙ  方向
【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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