(57)【要約】【課題】光拡散部に生じた傷等の不具合を把握することができる投影表示装置を提供する。【解決手段】投影表示装置１は、投影表示用の第１レーザ光Ｌ１及び検査用の第２レーザ光Ｌ２を出射する光源２と、光源２から出射された第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２を反射して走査する走査用駆動ミラー３と、走査用駆動ミラー３によって走査された第１レーザ光Ｌ１を透過させて拡散する光拡散部４と、光拡散部４の出射面４ｂ上の位置において、第１レーザ光Ｌ１を透過させ、第２レーザ光Ｌ２を反射する光選択部５と、光選択部５によって反射された第２レーザ光Ｌ２を検出する光検出部６と、を備える。【選択図】図２
2016191853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影表示用の第１レーザ光及び検査用の第２レーザ光を出射する光源と、
前記光源から出射された前記第１レーザ光及び前記第２レーザ光を反射して走査する駆動反射部と、
前記駆動反射部によって走査された前記第１レーザ光を透過させて拡散する光拡散部と、
前記光拡散部の入射面上の位置、前記光拡散部の出射面上の位置、又は前記出射面から前記光拡散部の出射側に離れた位置において、前記第１レーザ光を透過させ、前記第２レーザ光を反射する光選択部と、
前記光選択部によって反射された前記第２レーザ光を検出する光検出部と、を備える、投影表示装置。
【請求項２】
前記光選択部は、前記光拡散部の前記出射面上の前記位置、又は前記出射面から前記光拡散部の出射側に離れた前記位置において、前記第１レーザ光を透過させ、前記第２レーザ光を反射する、請求項１記載の投影表示装置。
【請求項３】
前記光源は、前記第１レーザ光を出射する第１出射部と、前記第２レーザ光を出射する第２出射部と、を有する、請求項１又は２記載の投影表示装置。
【請求項４】
前記第１レーザ光の波長域と前記第２レーザ光の波長域とは、互いにずれている、請求項３記載の投影表示装置。
【請求項５】
前記第１レーザ光の波長域は、可視域であり、前記第２レーザ光の波長域は、赤外域である、請求項４記載の投影表示装置。
【請求項６】
前記光源は、前記第１レーザ光及び前記第２レーザ光を含むレーザ光を出射する出射部を有する、請求項１又は２記載の投影表示装置。
【請求項７】
前記第１レーザ光の波長域と前記第２レーザ光の波長域とは、互いに重なっている、請求項６記載の投影表示装置。
【請求項８】
前記第１レーザ光の波長域及び前記第２レーザ光の波長域は、可視域である、請求項７記載の投影表示装置。
【請求項９】
前記光源及び前記駆動反射部を収容する筐体を更に備え、
前記光検出部は、前記筐体の外側に配置されている、請求項１〜８のいずれか一項記載の投影表示装置。
【請求項１０】
前記光源及び前記駆動反射部を収容する筐体を更に備え、
前記光検出部は、前記筐体の内側に配置されている、請求項１〜８のいずれか一項記載の投影表示装置。
【請求項１１】
投影表示中において前記第２レーザ光の検出処理を実行する制御部を更に備える、請求項１〜１０のいずれか一項記載の投影表示装置。
【請求項１２】
投影表示前及び投影表示後の少なくとも一方において前記第２レーザ光の検出処理を実行する制御部を更に備える、請求項１〜１０のいずれか一項記載の投影表示装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記光検出部の検出値に基づいて前記光拡散部の状態を判断する、請求項１１又は１２記載の投影表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投影表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の投影表示装置として、投影表示用のレーザ光を出射する光源と、光源から出射されたレーザ光を反射して走査する駆動反射部と、駆動反射部によって走査されたレーザ光を拡散する光拡散部と、光拡散部の脱落を検出する検出手段と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２００４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような投影表示装置では、光拡散部の脱落を検出することはできるものの、光拡散部に生じた傷等の不具合を把握することができない。
【０００５】
本発明は、光拡散部に生じた傷等の不具合を把握することができる投影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】
本発明の投影表示装置は、投影表示用の第１レーザ光及び検査用の第２レーザ光を出射する光源と、光源から出射された第１レーザ光及び第２レーザ光を反射して走査する駆動反射部と、駆動反射部によって走査された第１レーザ光を透過させて拡散する光拡散部と、光拡散部の入射面上の位置、光拡散部の出射面上の位置、又は出射面から光拡散部の出射側に離れた位置において、第１レーザ光を透過させ、第２レーザ光を反射する光選択部と、光選択部によって反射された第２レーザ光を検出する光検出部と、を備える。
【０００７】
この投影表示装置では、光選択部が、光拡散部の入射面上の位置、光拡散部の出射面上の位置、又は出射面から光拡散部の出射側に離れた位置において、検査用の第２レーザ光を反射する。そのため、光選択部によって反射された第２レーザ光は、光拡散部の状態が反映されたものとなる。したがって、この投影表示装置によれば、光選択部によって反射された第２レーザ光を検出することで、光拡散部に生じた傷等の不具合を把握することができる。更に、駆動反射部を用いることで、投影表示用の第１レーザ光のスキャンラインに沿って検査用の第２レーザ光を走査することが可能である。これにより、光拡散部に生じた傷等の不具合のうち、スキャンラインから外れた位置で生じた不具合（すなわち、投影表示に影響のない不具合）を許容しつつ、スキャンライン上に生じた不具合（すなわち、投影表示に影響のある不具合）を効率良く且つ確実に把握することができる。
【０００８】
本発明の投影表示装置では、光選択部は、光拡散部の出射面上の位置、又は出射面から光拡散部の出射側に離れた位置において、第１レーザ光を透過させ、第２レーザ光を反射してもよい。これにより、第２レーザ光は、光拡散部の入射面及び内部を透過して光拡散部の出射面に至った後に、光選択部によって反射される。したがって、光拡散部の入射面、出射面、及び内部に生じた不具合を把握することができる。
【０００９】
本発明の投影表示装置では、光源は、第１レーザ光を出射する第１出射部と、第２レーザ光を出射する第２出射部と、を有してもよい。これにより、第１レーザ光の波長域と第２レーザ光の波長域とを容易に異ならせることができる。
【００１０】
本発明の投影表示装置では、第１レーザ光の波長域と第２レーザ光の波長域とは、互いにずれていてもよい。これにより、第１レーザ光の波長域の光を透過させ且つ第２レーザ光の波長域の光を反射する機能を有する光学部材を、光選択部として用いることができる。
【００１１】
本発明の投影表示装置では、第１レーザ光の波長域は、可視域であり、第２レーザ光の波長域は、赤外域であってもよい。赤外域の光は、可視域の光に比べて拡散しにくいため、光検出部による第２レーザ光の検出を安定させることができる。
【００１２】
本発明の投影表示装置では、光源は、第１レーザ光及び第２レーザ光を含むレーザ光を出射する出射部を有してもよい。これにより、光源を簡易な構成とすることができる。
【００１３】
本発明の投影表示装置では、第１レーザ光の波長域と第２レーザ光の波長域とは、互いに重なっていてもよい。これにより、レーザ光の一部を第１レーザ光として透過させ且つレーザ光の残部を第２レーザ光として反射する機能を有する光学部材を、光選択部として用いることができる。
【００１４】
本発明の投影表示装置では、第１レーザ光の波長域及び第２レーザ光の波長域は、可視域であってもよい。これにより、投影表示処理に用いられる可視域のレーザ光を第２レーザ光の検出処理に用いることができる。
【００１５】
本発明の投影表示装置は、光源及び駆動反射部を収容する筐体を更に備え、光検出部は、筐体の外側に配置されていてもよい。これにより、光検出部を配置する位置の自由度を高くすることができる。また、検査用の第２レーザ光の光量を十分に確保するために、光検出部を光拡散部に近い位置に配置することができる。
【００１６】
本発明の投影表示装置は、光源及び駆動反射部を収容する筐体を更に備え、光検出部は、筐体の内側に配置されていてもよい。これにより、光検出部を保護することができる。
【００１７】
本発明の投影表示装置は、投影表示中において第２レーザ光の検出処理を実行する制御部を更に備えてもよい。これにより、投影表示中に光拡散部に不具合が生じた場合に、直ちにその不具合を把握することができる。
【００１８】
本発明の投影表示装置は、投影表示前及び投影表示後の少なくとも一方において第２レーザ光の検出処理を実行する制御部を更に備えてもよい。これにより、不具合が生じた光拡散部によって投影表示が実行されるのを防止ことができる。
【００１９】
本発明の投影表示装置は、制御部は、光検出部の検出値に基づいて光拡散部の状態を判断してもよい。これにより、光拡散部に生じた不具合を適切に把握することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、光拡散部に生じた傷等の不具合を把握することができる投影表示装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１実施形態の投影表示装置の概略図である。
【図２】第１実施形態の投影表示装置の一部分の概略図である。
【図３】第１実施形態の投影表示装置の光拡散部及び光選択部の断面図である。
【図４】第１実施形態の投影表示装置の制御部による処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態の投影表示装置の一部分の概略図である。
【図６】第１実施形態及び第２実施形態の投影表示装置の光拡散部及び光選択部の変形例の断面図である。
【図７】第１実施形態及び第２実施形態の投影表示装置の光拡散部及び光選択部の変形例の断面図である。
【図８】第１実施形態及び第２実施形態の投影表示装置の光拡散部及び光選択部の変形例の断面図である。
【図９】第１実施形態の投影表示装置の一部分の変形例の概略図である。
【図１０】第１実施形態の投影表示装置の一部分の変形例の概略図である。
【図１１】第１実施形態の投影表示装置の一部分の変形例の概略図である。
【図１２】第１実施形態の投影表示装置の制御部による処理の第１変形例を示すフローチャートである。
【図１３】第１実施形態の投影表示装置の制御部による処理の第２変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２３】
［第１実施形態］
図１に示されるように、投影表示装置１は、光源２と、走査用駆動ミラー（駆動反射部）３と、光拡散部４と、光選択部５と、光検出部６と、を備えている。投影表示装置１は、例えば自動車に搭載されるレーザ走査型プロジェクションディスプレーであり、自動車のフロントガラス１００に映像を投影表示する。光源２は、投影表示用の第１レーザ光Ｌ１及び検査用の第２レーザ光Ｌ２を出射する。走査用駆動ミラー３は、光源２から出射された第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２を反射して光拡散部４の所定領域にて走査する。光拡散部４は、走査用駆動ミラー３によって走査された第１レーザ光Ｌ１を透過させて拡散する。光選択部５は、光拡散部４の出射面上の位置において、第１レーザ光Ｌ１を透過させ、第２レーザ光Ｌ２を反射する。光検出部６は、光選択部５によって反射された第２レーザ光Ｌ２を検出する。
【００２４】
投影表示装置１は、平面ミラー１１，１２と、凹面ミラー１３と、筐体１４と、を更に備えている。平面ミラー１１，１２及び凹面ミラー１３は、投影表示用の光Ｌ０（すなわち、光拡散部４で拡散された第１レーザ光Ｌ１のうち、映像を構成する光）をフロントガラス１００に導く。筐体１４は、投影表示装置１を構成する各部を収容している。
【００２５】
図２に示されるように、光源２は、複数の第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、第２出射部２２と、を有している。第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃは、それぞれ、例えば、赤色レーザダイオード、緑色レーザダイオード、青色レーザダイオードであり、投影表示用の第１レーザ光Ｌ１を出射する。各第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃから出射される第１レーザ光Ｌ１の波長域は、可視域である。第２出射部２２は、例えば、赤外線レーザダイオードであり、光拡散部４の状態を把握するための検査用の第２レーザ光Ｌ２を出射する。第２出射部２２から出射される第２レーザ光Ｌ２の波長域は、赤外域である。このように、第１レーザ光Ｌ１の波長域と第２レーザ光Ｌ２の波長域とは、互いにずれている。
【００２６】
第１出射部２１ｃから出射された第１レーザ光Ｌ１は、ミラー１５ｃによって反射されて光路Ａ上を進行し、走査用駆動ミラー３に至る。第１出射部２１ｂから出射された第１レーザ光Ｌ１は、ミラー１５ｂによって反射されて光路Ａ上を進行し、ミラー１５ｃを透過して走査用駆動ミラー３に至る。第１出射部２１ａから出射された第１レーザ光Ｌ１は、ミラー１５ａによって反射されて光路Ａ上を進行し、ミラー１５ｂ，１５ｃを透過して走査用駆動ミラー３に至る。第２出射部２２から出射された第２レーザ光Ｌ２は、ミラー１６によって反射されて光路Ａ上を進行し、ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃを透過して走査用駆動ミラー３に至る。ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、例えば、ダイクロイックミラーである。
【００２７】
走査用駆動ミラー３は、光路Ａ上に配置されている。走査用駆動ミラー３は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）技術によって製造された電磁駆動式の光学ミラーである。走査用駆動ミラー３は、ミラー３ａを揺動させることで、光路Ａ上を進行してきた第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２を反射して光拡散部４の所定領域Ｒにて走査する。
【００２８】
図３に示されるように、光拡散部４は、光路Ａの延長線上に配置されている。光拡散部４は、例えば、マトリックス状に配列された複数のマイクロレンズを有するマイクロレンズアレイであり、走査用駆動ミラー３によって走査された投影表示用の第１レーザ光Ｌ１を透過させて拡散する。光拡散部４の入射面４ａは、平坦面となっている。光拡散部４の出射面４ｂは、複数のマイクロレンズに対応した複数の凸面によって構成されている。
【００２９】
光選択部５は、光拡散部４側の面５ａ及びその反対側の面５ｂが光拡散部４の出射面４ｂにおける複数の凸面に沿うように、光拡散部４の出射面４ｂに形成されている。光選択部５は、例えば、光拡散部４の出射面４ｂにコーティングされた光選択膜であり、投影表示用の第１レーザ光Ｌ１の波長域の光を透過させ且つ検査用の第２レーザ光Ｌ２の波長域の光を反射する機能を有している。光選択部５は、光拡散部４の出射面４ｂのうち、少なくとも第１レーザ光Ｌ１が走査される所定領域Ｒに設けられている。
【００３０】
図２に示されるように、光検出部６は、例えば赤外線検出器であり、光選択部５によって反射された検査用の第２レーザ光Ｌ２を検出することができる位置に配置されている。
【００３１】
投影表示装置１は、筐体７を更に備えている。筐体７は、光源２、ミラー１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１６及び走査用駆動ミラー３を収容している。筐体７には、走査用駆動ミラー３によって走査された第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２を外部に出射するための窓部７ａが設けられている。なお、光検出部６は、光拡散部４と対向するように、筐体７の外表面に取り付けられている。つまり、光検出部６は、走査用駆動ミラー３と光拡散部４との対向方向において、走査用駆動ミラー３と光拡散部４との間に配置されている。このように、光検出部６は、筐体７の外側に配置されている。
【００３２】
投影表示装置１は、制御部８を更に備えている。制御部８は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等で構成されており、投影表示装置１の各部を制御する。制御部８は、投影表示処理及び第２レーザ光Ｌ２の検出処理を実行する。なお、制御部８は、筐体７に収容されていてもよいし、或いは、筐体７の外側に配置されていてもよい。
【００３３】
制御部８による処理の一例（投影表示中において第２レーザ光Ｌ２の検出処理を実行する例）について、図４を参照しつつ説明する。
【００３４】
まず、制御部８は、投影表示開始の入力信号を受信すると、複数の第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ及び第２出射部２２のそれぞれの出力をオフからオンに切り換える（ステップＳ１）。これにより、複数の第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃ及び第２出射部２２のそれぞれから第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２が出射される。
【００３５】
ステップＳ１と略同時に、制御部８は、走査用駆動ミラー３の動作を開始させ（ステップＳ２）、更に、ステップＳ１，Ｓ２と略同時に、制御部８は、光検出部６の動作を開始させる（ステップＳ３）。これにより、走査用駆動ミラー３では、ミラー３ａの揺動が開始され、光源２から出射された第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２が光拡散部４の所定領域Ｒにて走査される。
【００３６】
このとき、各第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃから出射される投影表示用の第１レーザ光Ｌ１の比率が、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第１レーザ光Ｌ１の走査位置に応じて変化させられる。これにより、投影表示用の光Ｌ０（すなわち、光拡散部４で拡散された第１レーザ光Ｌ１のうち、映像を構成する光）は、平面ミラー１１，１２及び凹面ミラー１３によってフロントガラス１００に導かれ、フロントガラス１００での反射を介して、映像として運転者の眼に届く。
【００３７】
その一方で、走査用駆動ミラー３によって走査された検査用の第２レーザ光Ｌ２は、光拡散部４によって拡散され、光選択部５によって反射される。光選択部５によって反射された第２レーザ光Ｌ２は、再び光拡散部４を透過して、光検出部６によって検出される。
【００３８】
ここで、制御部８は、第２レーザ光Ｌ２の光量に関する検出値を光検出部６から受信する。当該検出値は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に対応付けられている。そして、制御部８は、当該検出値に基づいて光拡散部４の状態を判断する（ステップＳ４）。より具体的には、制御部８は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に対応付けて、第２レーザ光Ｌ２の光量に関する基準値を記憶している。制御部８は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に応じて、当該位置に対応する検出値と基準値とを比較する。制御部８は、基準値から所定範囲内に検出値が存在していた場合には、光拡散部４の状態が正常であると判断し、投影表示処理を継続する（ステップＳ５）。
【００３９】
その一方で、制御部８は、基準値から所定範囲外に検出値が存在していた場合には、光拡散部４の状態として、光拡散部４に不具合が生じていると判断し、投影表示の終了処理を実行する（ステップＳ６）。制御部８は、投影表示の中止処理の一形態である投影表示の終了処理として、各第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに第１レーザ光Ｌ１の出射を停止させる。これにより、投影表示が強制終了される。このように、制御部８は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に関連付けて不具合を把握する。つまり、制御部８は、光拡散部４の所定領域Ｒ内において不具合が生じたか否かだけではなく、光拡散部４に不具合が生じた場合に、その不具合が生じた所定領域Ｒ内における位置を把握する。
【００４０】
以上、説明したように、投影表示装置１では、光選択部５が、光拡散部４の出射面４ｂ上の位置において、検査用の第２レーザ光Ｌ２を反射する。そのため、光選択部５によって反射された第２レーザ光Ｌ２は、光拡散部４の状態が反映されたものとなる。したがって、投影表示装置１によれば、光選択部５によって反射された第２レーザ光Ｌ２を検出することで、光拡散部４に生じた傷等の不具合を把握することができる。更に、走査用駆動ミラー３を用いることで、投影表示用の第１レーザ光Ｌ１のスキャンラインに沿って検査用の第２レーザ光Ｌ２を走査することが可能である。特に、同一の走査用駆動ミラー３を用いているので、投影表示用の第１レーザ光Ｌ１と同一のスキャンライン上に検査用の第２レーザ光Ｌ２を走査することが可能である。これにより、光拡散部４に生じた傷等の不具合のうち、スキャンラインから外れた位置で生じた不具合（すなわち、投影表示に影響のない不具合）を許容しつつ、スキャンライン上に生じた不具合（すなわち、投影表示に影響のある不具合）を効率良く且つ確実に把握することができる。なお、投影表示装置１によれば、光拡散部４の脱落等の不具合も把握することができる。
【００４１】
特に、光選択部５は、光拡散部４の出射面４ｂ上の位置に設けられており、当該位置において、第１レーザ光Ｌ１を透過させ、第２レーザ光Ｌ２を反射する。これにより、第２レーザ光Ｌ２は、光拡散部４の入射面４ａ及び内部を透過して光拡散部４の出射面４ｂに至った後に、光選択部５によって反射される。したがって、光拡散部４の入射面４ａ及び出射面４ｂ並びに光拡散部４の内部に生じた不具合を把握することができる。
【００４２】
また、制御部８は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に対応付けて、第２レーザ光Ｌ２の光量に関する検出値を取得する。このため、光拡散部４に不具合が生じた場合に、その不具合が生じた所定領域Ｒ内における位置を把握することができる。
【００４３】
また、光拡散部４の出射面４ｂは、構造上、外部に露出される側となりやすく、その場合には、光拡散部４の入射面４ａよりも損傷を受けやすい。この点、光選択部５が、光拡散部４の出射面４ｂ上に位置しているので、出射面４ｂに生じた不具合を確実に把握することができる。
【００４４】
また、光源２は、第１レーザ光Ｌ１を出射する各第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、第２レーザ光Ｌ２を出射する第２出射部２２と、を有している。これにより、第１レーザ光Ｌ１の波長域と第２レーザ光Ｌ２の波長域とを容易に異ならせることができる。
【００４５】
また、第１レーザ光Ｌ１の波長域と第２レーザ光Ｌ２の波長域とは、互いにずれている。これにより、第１レーザ光Ｌ１の波長域の光を透過させ且つ第２レーザ光Ｌ２の波長域の光を反射する機能を有する光学部材を、光選択部５として用いることができる。
【００４６】
また、第１レーザ光Ｌ１の波長域は、可視域であり、第２レーザ光Ｌ２の波長域は、赤外域である。赤外域の光は、可視域の光に比べて拡散しにくいため、光検出部６による第２レーザ光Ｌ２の検出を安定させることができる。
【００４７】
また、光検出部６は、筐体７の外側に配置されている。これにより、光検出部６を配置する位置の自由度を高くすることができる。また、検査用の第２レーザ光Ｌ２の光量を十分に確保するために、光検出部６を光拡散部４に近い位置（上述したように、例えば、走査用駆動ミラー３と光拡散部４との対向方向において、走査用駆動ミラー３と光拡散部４との間）に配置することができる。
【００４８】
また、投影表示装置１は、投影表示中において第２レーザ光Ｌ２の検出処理を実行する制御部８を備えている。これにより、投影表示中に光拡散部４に不具合が生じた場合に、直ちにその不具合を把握することができる。したがって、投影表示装置１によれば、光拡散部４に生じた傷等の不具合に起因して投影表示用の第１レーザ光Ｌ１が十分に拡散されずに投影表示装置１外に出射されるのを確実に防止することができる。
【００４９】
［第２実施形態］
第２実施形態の投影表示装置１は、光源２及び光選択部５の構成において、第１実施形態の投影表示装置１と相違している。図５に示されるように、光源２は、第２出射部２２を有していない。また、光選択部５は、第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃのいずれか１つから出射されるレーザ光の一部を投影表示用の第１レーザ光Ｌ１として透過させ且つ当該レーザ光の残部を検査用の第２レーザ光Ｌ２として反射する機能を有する光学部材である。
【００５０】
例えば、青色レーザダイオードである第１出射部２１ｃから出射されるレーザ光の一部が投影表示用の第１レーザ光Ｌ１として利用され、当該レーザ光の残部が検査用の第２レーザ光Ｌ２として利用される。これは、投影表示に必要とされる光量よりも多くの光量を青色レーザダイオードが出射可能だからである。
【００５１】
このように、第２実施形態では、第１レーザ光Ｌ１の波長域と第２レーザ光Ｌ２の波長域とは、互いに重なっている。第１レーザ光Ｌ１の波長域及び第２レーザ光Ｌ２の波長域は、可視域である。
【００５２】
以上、説明したように、第２実施形態の投影表示装置１の光源２では、第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃのいずれか１つが、第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２を含むレーザ光を出射する。これにより、検査用の第２レーザ光Ｌ２を専用で出射する第２出射部２２が不要となり、光源２を簡易な構成とすることができる。
【００５３】
また、第１レーザ光Ｌ１の波長域と第２レーザ光Ｌ２の波長域とは、互いに重なっている。これにより、レーザ光の一部を第１レーザ光Ｌ１として透過させ且つレーザ光の残部を第２レーザ光Ｌ２として反射する機能を有する光学部材を、光選択部５として用いることができる。
【００５４】
また、第１レーザ光Ｌ１の波長域及び第２レーザ光Ｌ２の波長域は、可視域である。これにより、投影表示処理に用いられる可視域のレーザ光を第２レーザ光Ｌ２の検出処理に用いることができる。
【００５５】
以上、本発明の第１及び第２実施形態について説明したが、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。
【００５６】
例えば、走査用駆動ミラー３は、ＭＥＭＳ技術によって製造された電磁駆動式の光学ミラーに限定されず、ガルバノミラーであってもよい。また、駆動方式についても、電磁駆動式に限定されず、静電、圧電、又は熱等のその他の方式であってもよい。また、投影表示装置１は、第１レーザ光Ｌ１用の走査用駆動ミラー３と、第２レーザ光Ｌ２用の走査用駆動ミラー３と、を別々に備えていてもよい。
【００５７】
また、光拡散部４は、光を拡散する機能を有する光学部材であれば、マイクロレンズアレイに限定されない。一例として、フロスト型拡散板、オパール型拡散板等を光拡散部４として用いることができる。
【００５８】
また、図６の（ａ）に示されるように、光選択部５は、光拡散部４側の面５ａが光拡散部４の出射面４ｂにおける複数の凸面に沿い且つ光拡散部４の反対側の面５ｂが平坦面となるように、光拡散部４の出射面４ｂに形成されていてもよい。また、図６の（ｂ）に示されるように、光選択部５は、第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２を透過する光透過層１８を介して、光拡散部４の出射面４ｂ上に形成されていてもよい。ここで、光透過層１８は、光拡散部４側の面１８ａが光拡散部４の出射面４ｂにおける複数の凸面に沿い且つ光拡散部４の反対側の面１８ｂが平坦面となるように、光拡散部４の出射面４ｂに形成されている。光選択部５は、光拡散部４側の面５ａ及びその反対側の面５ｂが平坦面となるように、光透過層１８の面１８ｂに形成されている。このように、光選択部５は、光拡散部４上に直接的に形成されていてもよいし、他の層等を介して光拡散部４上に間接的に形成されていてもよい。
【００５９】
また、図７の（ａ）に示されるように、光選択部５は、出射面４ｂから光拡散部４の出射側に離れた位置に設けられ、当該位置において、第１レーザ光Ｌ１を透過させ、第２レーザ光Ｌ２を反射してもよい。これにより、上記第１及び第２実施形態と同様に、光拡散部４の入射面４ａ及び出射面４ｂ並びに光拡散部４の内部に生じた不具合を把握することができる。また、図７の（ｂ）に示されるように、光拡散部４の入射面４ａが、複数のマイクロレンズに対応した複数の凸面によって構成され、出射面４ｂが、平坦面となっていてもよい。
【００６０】
また、図８に示されるように、光選択部５は、光拡散部４の入射面４ａ上の位置に設けられ、当該位置おいて、第１レーザ光Ｌ１を透過させ、第２レーザ光Ｌ２を反射してもよい。これにより、光拡散部４の入射面４ａに生じた不具合を把握することができる。この場合において、光選択部５は、第２レーザ光Ｌ２を反射する機能に加え、第２レーザ光Ｌ２を拡散する機能を有する光学部材であることが好ましい。これにより、第２レーザ光Ｌ２が所定領域Ｒ内におけるいずれの位置を走査された場合にも、光拡散部４の入射面４ａに生じた不具合を把握することができる。
【００６１】
また、光選択部５は、第１レーザ光Ｌ１を透過させ且つ第２レーザ光Ｌ２を反射する機能を有する光学部材であれば、単相膜、多層膜、又は板状部材等であってもよい。また、光選択部５は、光拡散部４の入射面４ａ又は出射面４ｂに沿った形状を有していてもよいし、光拡散部４の入射面４ａ又は出射面４ｂに沿っていない形状を有していてもよい。
【００６２】
また、図９〜図１１に示されるように、光検出部６は、筐体７の内側に配置されていてもよい。これにより、光検出部６を保護することができる。
【００６３】
具体的には、図９に示されるように、光検出部６は、筐体７の内側において、窓部７ａに臨む位置に配置されていてもよい。この場合、光検出部６は、光選択部５によって反射された第２レーザ光Ｌ２のうち、窓部７ａを透過する第２レーザ光Ｌ２を確実に検出することができる。
【００６４】
また、図１０に示されるように、光検出部６は、光路Ａの延長上において、ミラー１６に対して走査用駆動ミラー３の反対側に配置されていてもよい。ここで、ミラー１６は、入射した第２レーザ光Ｌ２の一部（例えば５０％）を反射し且つ入射した第２レーザ光Ｌ２の残部（例えば５０％）を透過させる機能を有する光学部材である。これにより、第２出射部２２から出射された第２レーザ光Ｌ２の一部は、ミラー１６によって反射されて光路Ａ上を進行する。その一方で、再び筐体７内に戻ってきた第２レーザ光Ｌ２の一部は、ミラー１６を透過し、光検出部６によって検出される。
【００６５】
また、図１１に示されるように、ミラー１７が、光路Ａ上において、ミラー１５ｃと走査用駆動ミラー３との間に配置されており、光検出部６が、ミラー１７に臨むように筐体７内に配置されていてもよい。ここで、ミラー１７は、例えば光路Ａ上に設けられたスルーホールを有するミラーである。これにより、走査用駆動ミラー３に向かって光路Ａ上を進行する第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２は、ミラー１７のスルーホールに通過する。その一方で、再び筐体７内に戻ってきた第２レーザ光Ｌ２は、ミラー１７によって反射され、光検出部６によって検出される。再び筐体７内に戻ってきた第２レーザ光Ｌ２は、光拡散部４によって拡散されているので、走査用駆動ミラー３に向かう第１レーザ光Ｌ１及び第２レーザ光Ｌ２とは光軸がずれている。このため、再び筐体７内に戻ってきた第２レーザ光Ｌ２は、ミラー１７のスルーホール以外の部分で反射される。なお、上述したようなミラー１７は、光路Ａ上において、ミラー１５ａとミラー１５ｂとの間、又はミラー１５ｂとミラー１５ｃとの間に、配置されていてもよい。ただし、ミラー１５ｃと走査用駆動ミラー３との間に配置されていると、他の位置に配置された場合と比べて、光検出部６において第２レーザ光Ｌ２の光量を十分に確保することができるため、光拡散部４に生じた傷等の不具合を確実に把握することができる。
【００６６】
また、光検出部６は、第２レーザ光Ｌ２の波長域に感度を有する光検出器であればよい。例えば、第２実施形態の投影表示装置１では、第１レーザ光Ｌ１の波長域及び第２レーザ光Ｌ２の波長域が可視域であるため、可視域に感度を有する光検出器を光検出部６として用いることができる。また、光検出部６は、半導体光検出器であってもよい。
【００６７】
また、制御部８は、投影表示の終了処理として、各第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに第１レーザ光Ｌ１の出力を低下させてもよい。また、制御部８は、投影表示の終了処理として、光拡散部４の所定領域Ｒ外に第１レーザ光Ｌ１が入射するように、走査用駆動ミラー３を動作させてもよい。この場合、第１レーザ光Ｌ１が投影表示装置１の外側に漏れないように、例えば、光拡散部４の所定領域Ｒ外に非透過処理が施されることが好ましい。
【００６８】
制御部８による処理の第１変形例（投影表示前において第２レーザ光Ｌ２の検出処理を実行する例）について、図１２を参照しつつ説明する。
【００６９】
まず、制御部８は、投影表示開始の入力信号を受信すると、第２出射部２２の出力を開始させる（ステップＳ１１）。これにより、第２出射部２２から第２レーザ光Ｌ２が出射される。
【００７０】
ステップＳ１１と略同時に、制御部８は、走査用駆動ミラー３の動作を開始させ（ステップＳ１２）、更に、ステップＳ１１，Ｓ１２と略同時に、制御部８は、光検出部６の動作を開始させる（ステップＳ１３）。これにより、走査用駆動ミラー３では、ミラー３ａの揺動が開始され、光源２から出射された第２レーザ光Ｌ２が光拡散部４の所定領域Ｒにて投影表示用の第１レーザ光Ｌ１のスキャンラインに沿って走査される。
【００７１】
このとき、走査用駆動ミラー３によって走査された検査用の第２レーザ光Ｌ２は、光拡散部４によって拡散され、光選択部５によって反射される。光選択部５によって反射された第２レーザ光Ｌ２は、再び光拡散部４を透過して、光検出部６によって検出される。
【００７２】
ここで、制御部８は、第２レーザ光Ｌ２の光量に関する検出値を光検出部６から受信する。当該検出値は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に対応付けられている。そして、制御部８は、当該検出値に基づいて光拡散部４の状態を判断する（ステップＳ１４）。より具体的には、制御部８は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に対応付けて、第２レーザ光Ｌ２の光量に関する基準値を記憶している。制御部８は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に応じて、当該位置に対応する検出値と基準値とを比較する。制御部８は、基準値から所定範囲内に検出値が存在していた場合には、光拡散部４の状態が正常であると判断し、投影表示処理を実行する（ステップＳ１５）。
【００７３】
制御部８は、投影表示処理の実行として、複数の第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃのそれぞれの出力を開始する。これにより、投影表示用の光Ｌ０が、平面ミラー１１，１２及び凹面ミラー１３によってフロントガラス１００に導かれ、フロントガラス１００での反射を介して、映像として運転者の眼に届く。
【００７４】
その一方で、制御部８は、基準値から所定範囲外に検出値が存在していた場合には、光拡散部４の状態として、光拡散部４に不具合が生じていると判断し、投影表示の開始禁止処理を実行する（ステップＳ１６）。制御部８は、投影表示の開始禁止処理として、投影表示開始の入力信号を受信した場合であっても、各第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに第１レーザ光Ｌ１の出射を開始させない。
【００７５】
これにより、不具合が生じた光拡散部４によって投影表示が実行されるのを防止することができる。したがって、投影表示装置１によれば、光拡散部４に生じた傷等の不具合に起因して投影表示用の第１レーザ光Ｌ１が十分に拡散されずに投影表示装置１外に出射されるのを確実に防止することができる。なお、制御部８は、投影表示開始の入力信号を受信する毎に第２レーザ光Ｌ２の検出処理を毎回実行する必要はなく、例えば、投影表示開始の入力信号を複数回受信する毎に第２レーザ光Ｌ２の検出処理を１回実行してもよい。
【００７６】
次に、制御部８による処理の第２変形例（投影表示後において第２レーザ光Ｌ２の検出処理を実行する例）について、図１３を参照しつつ説明する。
【００７７】
まず、制御部８は、投影表示処理を終了する（ステップＳ２１）。制御部８は、投影表示処理の終了として、複数の第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃのそれぞれの出力を停止させ、走査用駆動ミラー３の動作を停止させる。
【００７８】
続いて、制御部８は、第２出射部２２の出力を開始させる（ステップＳ２２）。これにより、第２出射部２２から第２レーザ光Ｌ２が出射される。
【００７９】
ステップＳ２２と略同時に、制御部８は、走査用駆動ミラー３の動作を開始させ（ステップＳ２３）、更に、ステップＳ２２，Ｓ２３と略同時に、制御部８は、光検出部６の動作を開始させる（ステップＳ２４）。これにより、走査用駆動ミラー３では、ミラー３ａの揺動が開始され、光源２から出射された第２レーザ光Ｌ２が光拡散部４の所定領域Ｒにて投影表示用の第１レーザ光Ｌ１のスキャンラインに沿って走査される。なお、制御部８は、投影表示処理の終了時において、走査用駆動ミラー３の動作を停止させずに、ステップＳ２３まで走査用駆動ミラー３の動作を継続させていてもよい。
【００８０】
これにより、走査用駆動ミラー３によって走査された検査用の第２レーザ光Ｌ２は、光拡散部４によって拡散され、光選択部５によって反射される。光選択部５によって反射された第２レーザ光Ｌ２は、再び光拡散部４を透過して、光検出部６によって検出される。
【００８１】
ここで、制御部８は、第２レーザ光Ｌ２の光量に関する検出値を光検出部６から受信する。当該検出値は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に対応付けられている。そして、制御部８は、当該検出値に基づいて光拡散部４の状態を判断する（ステップＳ２５）。より具体的には、制御部８は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に対応付けて、第２レーザ光Ｌ２の光量に関する基準値を記憶している。制御部８は、光拡散部４の所定領域Ｒ内における第２レーザ光Ｌ２の走査位置に応じて、当該位置に対応する検出値と基準値とを比較する。制御部８は、基準値から所定範囲内に検出値が存在していた場合には、光拡散部４の状態が正常であると判断し、そのまま処理を終了させる。
【００８２】
その一方で、制御部８は、基準値から所定範囲外に検出値が存在していた場合には、光拡散部４の状態として、光拡散部４に不具合が生じていると判断し、投影表示の開始禁止処理を実行する（ステップＳ２６）。制御部８は、投影表示の開始禁止処理として、投影表示開始の入力信号を受信した場合であっても、各第１出射部２１ａ，２１ｂ，２１ｃに第１レーザ光Ｌ１の出射を開始させない。
【００８３】
これにより、不具合が生じた光拡散部４によって投影表示が実行されるのを防止することができる。したがって、投影表示装置１によれば、光拡散部４に生じた傷等の不具合に起因して投影表示用の第１レーザ光Ｌ１が十分に拡散されずに投影表示装置１外に出射されるのを確実に防止することができる。なお、制御部８は、投影表示処理を終了する毎に第２レーザ光Ｌ２の検出処理を毎回実行する必要はなく、例えば、投影表示処理を複数回終了する毎に第２レーザ光Ｌ２の検出処理を１回実行してもよい。
【００８４】
なお、上記各実施形態の投影表示装置１においては、投影表示前又は投影表示後に上記第２レーザ光Ｌ２の検査処理等を行う際に、光源２から出射されるレーザ光が投影表示装置１の外部に出射され、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるおそれがある。このため、投影表示装置１は、光Ｌ０の光路上に進退可能なシャッタを更に備えていることが好ましい。これにより、第２レーザ光Ｌ２を確実に検出するためにレーザ光の出射光量を上げた場合であっても、シャッタを光Ｌ０の光路上に位置させることによって、投影表示を見る者の眼に負担が与えられるのを防止することができる。
【００８５】
また、上述した投影表示装置１は、車載タイプに限定されず、ヘルメット内蔵タイプ、眼鏡タイプ等、様々な場面で用いることができる。
【符号の説明】
【００８６】
１…投影表示装置、２…光源、３…走査用駆動ミラー（駆動反射部）、４…光拡散部、４ａ…入射面、４ｂ…出射面、５…光選択部、６…光検出部、７…筐体、８…制御部、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…第１出射部、２２…第２出射部、Ｌ１…第１レーザ光、Ｌ２…第２レーザ光。
【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】
2016191853.tif 000009
【図８】
2016191853.tif 000010
【図９】
2016191853.tif 000011
【図１０】
2016191853.tif 000012
【図１１】
2016191853.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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