JP7205418B2 - 虚像表示装置 - Google Patents

Description

この明細書による開示は、虚像を表示する技術に関する。

特許文献１に開示の装置のように、車両に搭載されるように構成され、虚像として結像される画像を表示する虚像表示装置が知られている。特許文献１の装置は、光走査部が画像を描画するように光源から入射する光ビームを走査画角にて走査する。

特開２０１６－３３５２８号公報

しかしながら、特許文献１では、描画の制御において、光ビームの走査画角は固定されていると認められる。このため、様々な外環境へ移動する車両への採用においては、描画の制御に改良の余地があった。

この明細書の開示による目的のひとつは、車両への採用に適した虚像表示装置を提供することにある。

ここに開示された態様のひとつは、車両（１）に搭載されるように構成され、虚像（ＶＲＩ）として結像される画像を表示する虚像表示装置であって、
光ビームを発光する光源（４２）と、
画像を描画するように、光源から入射する光ビームを走査画角（ＳＡ）にて走査する光走査部（４６）と、
光源及び光走査部を駆動させ、画像の描画を制御する描画制御部（６１）と、を備え、
描画制御部は、走査画角を広画角とする広画角状態と、広画角状態に対して走査画角を狭画角に縮小する挟画角状態と、を切り替え、
光源は、ジャンクション温度が高くなる程、出力が低下する半導体発光素子（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）を有し、
描画制御部は、ジャンクション温度に応じて、広画角状態と挟画角状態とを切り替える。
また、開示された態様の他のひとつは、車両（１）に搭載されるように構成され、虚像（ＶＲＩ）として結像される画像を表示する虚像表示装置であって、
光ビームを発光する光源（４２）と、
画像を描画するように、光源から入射する光ビームを走査画角（ＳＡ）にて走査する光走査部（４６）と、
光源及び光走査部を駆動させ、走査画角を制御する描画制御部（６１）と、を備え、
描画制御部は、走査画角を広画角とする広画角状態と、広画角状態に対して走査画角を狭画角に縮小する挟画角状態と、を切り替え、
光源は、発光する光ビームの色が相互に異なると共に、ジャンクション温度の高温化に対する出力の低下割合が相互に異なる複数の半導体発光素子を有し、
描画制御部は、複数の半導体発光素子のうち、低下割合が最も高い半導体発光素子のジャンクション温度に応じて、広画角状態と挟画角状態とを切り替え、低下割合が最も高い半導体発光素子のジャンクション温度に応じて、挟画角状態における走査画角を決定する。

これらの態様によると、描画の制御において、走査画角を広画角とする広画角状態と、広画角状態に対して走査画角を狭画角に縮小する挟画角状態とが、切り替わる。こうした走査画角の切り替えによって、様々な外環境へ移動する車両に対して、相応の描画が実現可能となる。故に、虚像表示装置を、車両への採用に適したものにすることができる。

なお、括弧内の符号は、後述する実施形態の部分との対応関係を例示的に示すものであって、技術的範囲を限定することを意図するものではない。

第１実施形態のＨＵＤの車両への搭載状態を示す図である。 第１実施形態のＨＣＵ及びＨＵＤ等の概略的な構成を示すブロック図である。 第１実施形態の光源、光走査部及びスクリーンにおける光学系を説明するための図である。 第１実施形態の光走査部を拡大して示す正面図である。 第１実施形態の走査画角の縮小態様の一例を示す図であって、左側が広画角状態、右側が狭画角状態をそれぞれ表している。 第１実施形態の走査画角の縮小態様の他の一例を示す図であって、左側が広画角状態、右側が狭画角状態をそれぞれ表している。 第１実施形態の走査画角の縮小態様の他の一例を示す図であって、左側が広画角状態、右側が狭画角状態をそれぞれ表している。 第１実施形態によるフローチャートである。 第２実施形態によるフローチャートである。 第３実施形態のＨＣＵ及びＨＵＤ等の概略的な構成を示すブロック図である。 第３実施形態によるフローチャートである。

以下、複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第１実施形態）
図１に示すように、本開示の第１実施形態による虚像表示装置は、車両１に搭載されるように構成されたヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤ）３０となっている。ＨＵＤ３０は、車両１のインストルメントパネル２に設置されている。ＨＵＤ３０には、レーザスキャナモジュール（Laser Scanner Module、以下ＬＳＭ）４１が設けられている。ＬＳＭ４１は、虚像ＶＲＩとして結像される画像を光ビームの操作によって、ＨＵＤ３０に設けられたスクリーン３２に描画する。スクリーン３２に描画された画像は、スクリーン３２から拡散された表示光がＨＵＤ３０により車両１のウインドシールド３に向けて投射されることによって、当該ウインドシールド３を挟んで乗員のアイポイントＥＰとは反対側の車外に、虚像ＶＲＩとして表示される。虚像ＶＲＩは、車外の景色と重畳する重畳表示物、さらには現実を拡張する拡張現実（Augment Reality、ＡＲ）表示を実現するＡＲ表示物を含んでいてもよい。

車両１のウインドシールド３は、例えばガラスないし合成樹脂により透光性の板状に形成された透明部材であり、車両１のインストルメントパネル２よりも車両上方に配置されている。ウインドシールド３は、車両前方から車両後方へ向かう程、インストルメントパネル２とは離間するように傾斜している。なお、スクリーン３２に描画された画像の投影対象は、ウインドシールド３ではなく、車両１と別体となって車内に設置されたコンバイナであってもよい。

図２に示すように、車両１には、周辺監視センサ１１、光センサ１２及びＨＣＵ（Human Machine Interface Control Unit）２０が搭載されている。周辺監視センサ１１、光センサ１２及びＨＣＵ２０は、車載ネットワークの通信バスに、それぞれノードとして接続されている。通信バスに接続されたこれらのノードは、相互に通信可能となっている。

周辺監視センサ１１は、車両１の周辺環境を監視する自律センサである。周辺監視センサ１１は、車両１の周囲の検出範囲から、歩行者、サイクリスト、人間以外の動物、及び他車両等の移動物体、さらに路上の落下物、ガードレール、縁石、道路標識、走行区画線等の路面標示、及び道路枠の楮物等の静止物体等を、検出可能である。周辺監視センサ１１は、車両１の周囲の物体を検出した検出情報を、通信バスを通じて、ＨＣＵ２０等に提供する。

周辺監視センサ１１は、物体検出のための検出構成として、フロントカメラ及びミリ波レーダを有している。フロントカメラは、車両１の前方範囲を撮影した撮像データ、及び撮像データの解析結果の少なくとも一方を、検出情報として出力する。ミリ波レーダは、例えば車両１の前後の各バンパーに互いに間隔を空けて複数配置されている。ミリ波レーダは、ミリ波又は準ミリ波を、車両１の前方範囲、前側方範囲、後方範囲及び後側方範囲等へ向けて照射する。ミリ波レーダは、移動物体及び静止物体等で反射された反射波を受信する処理により、検出情報を生成する。なお、ライダ及びソナー等の検出構成が、周辺監視センサ１１に含まれていてもよい。

光センサ１２は、例えばインストルメントパネル２においてウインドシールド３を向くように配置されている。光センサ１２は、車両１の周辺（より詳細には虚像ＶＲＩの周辺）の明るさを検出する。光センサ１２には、例えばフォトダイオード、ＣＣＤセンサ、又は光電子倍増管を用いた構成を採用することができる。光センサ１２は、検出情報を、ＨＵＤ３０等に提供する。なお、光センサ１２は、ＨＵＤ３０と一体的に形成されていることで、ＨＵＤ３０の構成に含まれていてもよい。

ＨＣＵ２０は、ＨＵＤ３０による表示を制御する電子制御装置である。ＨＣＵ２０は、処理部、ＲＡＭ（Random Access Memory）、記憶部、入出力インターフェース、及びこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを主体として含む構成である。処理部は、ＲＡＭと結合された演算処理のためのハードウェアである。処理部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＧＰＵ（Graphic Processing Unit）等の演算コアを少なくとも１つ含む構成である。処理部は、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）及び他の専用機能を備えたＩＰコア等を含む構成であってもよい。処理部は、ＲＡＭへのアクセスにより、後述する各機能部の機能を実現するための種々の処理を実行する。記憶部は、例えばはんどうた不揮発性の記憶媒体を含む構成である。記憶部には、処理部によって実行される種々のプログラムが格納されている。

ＨＣＵ２０は、記憶部に記憶されたプログラムを処理部によって実行することで、乗員としての運転者へ情報提示するための複数の機能部を有する。具体的に、ＨＣＵ２０は、表示レイアウト部２１及び画像データ生成部２２を有する。

表示レイアウト部２１は、ＨＵＤ３０に表示させる表示コンテンツを選定し、画像における複数の表示コンテンツのレイアウトを決定する。表示コンテンツは、周辺監視センサ１１の検出情報、通信バスを通じて提供された車速等の車両１の状態情報及び交通情報等に基づいて選定される。

表示コンテンツには、追従コンテンツ及び非追従コンテンツが存在する。追従コンテンツの表示位置は、ＡＲ表示物であり、例えば路面、前方他車両、歩行者等の特定の重畳対象に関連付けられている。重畳対象は、運転者から視認可能であっても、死角に隠れて視認不能であってもよい。追従コンテンツは、特定の重畳対象に重畳表示され、重畳対象を追従するように、虚像ＶＲＩの視認者からの見た目上の表示位置を移動する。非追従コンテンツは、非ＡＲ表示物であり、特定の重畳対象を追従しない。

表示レイアウト部２１による表示コンテンツのレイアウトは、車外の風景に重畳する虚像表示特有のレイアウトとなる。具体的に、乗員による車外の風景を視認することを、必要以上に妨げることを回避すべく、表示コンテンツが配置されない空白部分に対しては、背景色、背景模様等の表示がなされず、乗員から認識されるような表示が規制されている。画像として描画可能な領域全体に輝度が付与されることは稀であり、当該描画可能な領域の一部分にだけ表示コンテンツが浮かび上がる。

画像データ生成部２２は、画像データを生成する機能を実現し、表示レイアウト機能によりレイアウトが決定された表示コンテンツをＨＵＤ３０によって表示可能な画像データに落とし込む。ＨＣＵ２０が生成した画像データは、ＬＳＭ４１の描画フレームレートに合わせて、逐次ＨＵＤ３０に提供される。画像データの提供に伴って、ＨＣＵ２０は、画像データの元となる表示コンテンツに追従コンテンツが含まれる場合には、表示サイズの縮小を禁止する禁止命令をＬＳＭ４１へ出力する。一方ＨＣＵ２０は、画像データの元となる表示コンテンツが非追従コンテンツのみで構成されている場合には、表示サイズの縮小を許可する許可命令をＬＳＭ４１へ出力する。

例えばＨＣＵ２０は、周辺監視センサ１１の検出情報を含む車両１の周辺情報を取得する。また、ＨＣＵ２０は、車両１の各種機器から、車両１の状態等を示す車両情報を取得する。ＨＣＵ２０は、取得した周辺情報を用いて、車両１の周辺又は車両自体に異常が存在すると判断すると、当該異常を通知する異常通知コンテンツをＨＵＤ３０に表示させることを決定し、当該異常通知コンテンツを含む画像データを生成する。

車両１の周辺の異常としては、例えば交通事故が発生した状態、交通事故が発生する可能性が高い状態等が挙げられる。車両１の異常としては、例えばブレーキの故障、車両１を走行させるための燃料又は電池残量の枯渇等が挙げられる。

異常通知コンテンツは、例えば非追従コンテンツに属する表示コンテンツである。異常通知コンテンツは、車両１の走行において緊急性及び重要性が極めて高いコンテンツである。このため、ＨＣＵ２０は、異常通知コンテンツを所定以上の高い要求輝度及び要求コントラストにて表示させることをＨＵＤ３０に要求すると共に、運転者に注視され易い赤色にて表示させることをＨＵＤ３０に要求する。

ＨＵＤ３０は、スクリーン３２、導光部３３、メイン制御ユニット３５及びＬＳＭ４１等を含む構成である。こうしたスクリーン３２、導光部３３、メイン制御ユニット３５及びＬＳＭ４１は、中空形状を呈したハウジング３１に収容されている。ハウジング３１は、ウインドシールド３と対向する上面部に、光学的に開口する窓部３１ａを有している。窓部３１ａは、機械的に開口していてもよく、例えば表示光を透過可能な防塵シートで覆われていてもよい。

スクリーン３２は、例えば合成樹脂ないしガラスからなる基材の表面に、アルミニウム等の金属膜を蒸着させること等により、マイクロミラーアレイ状に形成された反射型のスクリーンである。スクリーン３２は、光を反射するミラー曲面を有するマイクロミラーを、投射対応範囲ＰＲにて格子状に配列した板状を呈している。こうしたスクリーン３２に光ビームが入射されると、当該スクリーン３２は、当該ミラー曲面の近傍に光ビームを結像させつつ、当該光ビームを拡がり角を拡大させて、スクリーン３２から表示光として射出させることができる。この結果、車両１内において乗員が虚像ＶＲＩを視認可能となる空間領域、すなわちアイボックスが拡大される。なお、スクリーン３２としては、マイクロレンズアレイ状に形成された透過型のスクリーン、拡散板等が反射型のスクリーンの代わりに採用されてもよい。

導光部３３は、スクリーン３２から射出された表示光を、ウインドシールド３へ向けて導光する光学系である。導光部３３としては、１つの凹面鏡からなる構成、１つの平面鏡と１つの凹面鏡とを組み合わせた構成、１つの凸面鏡と１つの凹面鏡とを組み合わせた構成等、各種の構成を採用することができる。導光部３３は、スクリーン３２に描画された画像に対して、乗員に視認される虚像ＶＲＩを、拡大する拡大機能を有していることが好ましい。

メイン制御ユニット３５は、ＨＵＤ３０全体を制御する電子制御装置を主体としたユニットである。メイン制御ユニット３５は、ＬＳＭ４１に電力を供給し、ＬＳＭ４１を制御する機能、及び、導光部３３に可動機構が存在する場合に、当該可動機構を制御する機能等を備える。メイン制御ユニット３５は、処理部、ＲＡＭ、記憶部、入出力インターフェース、及びこれらを接続するバス等を備えたコンピュータを主体として含む構成である。処理部は、ＲＡＭと結合された演算処理のためのハードウェアである。処理部は、ＣＰＵ等の演算コアを少なくとも１つ含む構成である。処理部は、ＦＰＧＡ及び他の専用機能を備えたＩＰコア等を含む構成であってもよい。処理部は、ＲＡＭへのアクセスにより、後述する各機能部の機能を実現するための種々の処理を実行する。記憶部は、例えばはんどうた不揮発性の記憶媒体を含む構成である。記憶部には、処理部によって実行される種々のプログラムが格納されている。

ＬＳＭ４１は、図２，３に示すように、光源４２、レーザ案内部４４、光走査部４６、温度モニタ４８及び駆動制御ユニット５１等を含む構成である。

光源４２は、複数の半導体レーザ４２ａ，４２ｂ，４２ｃを含む構成である。半導体レーザ４２ａ～ｃは、半導体を利用し、半導体のＰＮ結合に流れる電流のエネルギーによって、光ビームをパルス状に発振する（発光する）半導体発光素子である。半導体レーザ４２ａ～ｃは、例えば３つ設けられている。

３つの半導体レーザ４２ａ～ｃは、相互に異なる波長α，β，γの光ビームを発振するようになっている。半導体レーザ４２ａが発振する光ビームのピーク波長αは、例えば５００～５６０ｎｍの範囲、好ましくは５４０ｎｍである緑色波長となっている。半導体レーザ４２ｂが発振する光ビームのピーク波長βは、例えば４３０～４７０ｎｍの範囲、好ましくは４５０ｎｍである青色波長となっている。半導体レーザ４２ａが発振する光ビームのピーク波長γは、例えば６００～６５０ｎｍの範囲、好ましくは６４０ｎｍである赤色波長となっている。

半導体レーザ４２ａ～ｃのＰＮ接合部の温度（以下、ジャンクション温度）が高温となるに従って、単位印加電流に対する発光量は減少する。各半導体レーザ４２ａ～ｃの単位入力値に対する出力値の温度特性（温度依存性ともいう）、すなわち単位印加電流に対する発光量の温度特性は、相互に異なる。すなわちジャンクション温度に対する出力の減少曲線が半導体レーザ４２ａ～ｃ毎に異なる。特に本実施形態では、赤色波長の光ビームを発振する半導体レーザ４２ｃは、緑色波長の半導体レーザ４２ａ及び青色波長の半導体レーザ４２ｂと比較して、高温化に対する出力の低下割合が大きい。

レーザ案内部４４は、各半導体レーザ４２ａ～ｃから発振された各光ビームが重ね合されるように、共通の光路に案内する。レーザ案内部４４は、複数の集光レンズ４４ａ，４４ｂ，４４ｃ、折り返しミラー４４ｄ、及びダイクロイックミラー４４ｅ，４４ｆ等により構成されている。集光レンズ４４ａ～ｃは、半導体レーザ４２ａ～ｃと同数（例えば３つ）設けられている。ダイクロイックミラー４４ｅ，４４ｆは、半導体レーザ４２ａ～ｃよりも１つ少ない数（例えば２つ）設けられている。

３つの集光レンズ４４ａ～ｃは、それぞれ対応する半導体レーザ４２ａ～ｃに対して、各光ビームの進行方向に所定の間隔を空けて配置されている。各集光レンズ４４ａ～ｃは、例えば合成樹脂ないしガラスにより、透光性を有して形成されている。各集光レンズ４４ａ～ｃは、対応する半導体レーザ４２ａ～ｃからの光ビームを屈折により集光して、各光ビームのビームウエストが、スクリーン３２の近傍ないしスクリーン上に位置するように、調整する。

折り返しミラー４４ｄは、集光レンズ４４ａ～ｃに対して、光ビームの進行方向に所定の間隔を空けて配置され、集光レンズ４４ａを透過した緑色波長のレーザビームを反射する。

２つのダイクロイックミラー４４ｅ，４４ｆは、それぞれ対応する集光レンズ４４ｂ，４４ｃに対して、各光ビームの進行方向に所定の間隔を空けて配置されている。各ダイクロイックミラー４４ｅ，４４ｆは、集光レンズ４４ａ～ｃを透過した各光ビームのうち、特定波長の光ビームを反射し、その他の光ビームを透過させる。具体的に、集光レンズ４４ｂに対応するダイクロイックミラー４４ｅは、青色波長の光ビームを反射し、緑色波長の光ビームを透過させる。集光レンズ４４ｃに対応するダイクロイックミラー４４ｆは、赤色波長の光ビームを反射し、緑色波長及び青色波長の光ビームを透過させる。

ここで、折り返しミラー４４ｄによる反射後の緑色波長の光ビームの進行方向には、ダイクロイックミラー４４ｅが所定の間隔を空けて配置されている。また、ダイクロイックミラー４４ｅによる反射後の青色波長の光ビームの進行方向には、ダイクロイックミラー４４ｆが所定の間隔を空けて配置されている。これら配置形態により、折り返しミラー４４ｄによる反射後の緑色波長の光ビームが、ダイクロイックミラー４４ｅを透過し、ダイクロイックミラー４４ｅによる反射後の青色波長の光ビームと重ね合される。また、緑色波長及び青色波長の光ビームが、ダイクロイックミラー４４ｆを透過し、ダイクロイックミラー４４ｆによる反射後の赤色波長の光ビームと重ね合される。

また、各半導体レーザ４２ａ～ｃは、駆動制御ユニット５１と電気的に接続されている。各半導体レーザ４２ａ～ｃは、駆動制御ユニット５１からの電気信号に従って、光ビームをパルス状に発光する。そして、各半導体レーザ４２ａ～ｃから発振される３色の光ビームを加色混合することで、画像において種々の色の再現が可能となる。こうして各レーザビームは、共通の光路上に重ね合された状態で、実質的に同一の方向から光走査部４６へと入射することとなる。

光走査部４６は、微小電気機械システム（Micro Electro Mechanical Systems、ＭＥＭＳ）を用い、光ビームを時間的に走査（スキャン）可能に構成されたＭＥＭＳミラーである。光走査部４６においてダイクロイックミラー４４ｆと所定の間隔を空けて対向する面には、アルミニウムの金属蒸着等により、反射面４６ａが形成されている。反射面４６ａは、当該反射面４６ａの接平面に沿って、実質直交して配置された２つの回転軸Ａｘ，Ａｙのまわりに揺動可能となっている。

図４に示すように、反射面４６ａは、内側の支持梁４６ｂによって両持ち支持されている。内側の支持梁４６ｂは、回転軸Ａｙに沿うように延伸して配置されている。内側の支持梁４６ｂより外側には、反射面４６ａの外周を全周囲むように内枠体４６ｃが形成されている。内枠体４６ｃは、内側の支持梁４６ｂを支持すると共に、外側の支持梁４６ｄによって両持ち支持されている。外側の支持梁４６ｄは、内側の支持梁４６ｄとは実質直交する方向に、すなわち回転軸Ａｘに沿うように延伸して配置されている。外側の支持梁４６ｄよりも外側には、内枠体４６ｃの全周を囲むように外枠体４６ｅが形成されている。外枠体４６ｅは、外側の支持梁４６ｄを支持している。

このような光走査部４６の反射面４６ａは、駆動制御ユニット５１と電気的に接続されており、その電気信号によって揺動することで、その向きを振ることができる。そして、光走査部４６は、向きが制御されることで、光ビームの反射面４６ａへの入射箇所である偏向点ＴＰを起点として、時間的に光ビームのスクリーン３２への投射方向を偏向することが可能となる。こうして光ビームは走査画角ＳＡの範囲に走査されて、画像を、スクリーン３２上に設けられた矩形状の投射対応範囲ＰＲに描画することができる。

ここで、回転軸Ａｙのまわりに反射面４６ａが揺動されると、光ビームは、投射対応範囲ＰＲの長手方向に走査される。投射対応範囲ＰＲの長手方向は、虚像ＶＲＩにおける左右方向（換言すると車両１の水平方向）に対応している。偏向点ＴＰに対して投射対応範囲ＰＲの長手方向の両端部がなす角を、走査画角ＳＡのうち、特に水平画角ＳＡｈと定義する。回転軸Ａｘのまわりに反射面４６ａが揺動されると、光ビームは、投射対応範囲ＰＲの短手方向に走査される。投射対応範囲ＰＲの短手方向は、虚像ＶＲＩにおける上下方向（換言すると車両１の鉛直方向）に対応している。偏向点ＴＰに対して投射対応範囲ＰＲの短手方向の両端部がなす角を、走査画角ＳＡのうち、特に垂直画角ＳＡｖと定義する。

温度モニタ４８は、半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度をモニタリングする。温度モニタ４８は、代表される１つの半導体レーザ４２ｃに対応して、又は半導体レーザ４２ａ～ｃ毎に対応して、温度センサ及び変換回路を有する。特に本実施形態では、複数の半導体レーザ４２ａ～ｃのうち、赤色波長の半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度がモニタリングされる。代表される１つの半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度がモニタリングされる場合では、他の半導体レーザ４２ａ，４２ｂのジャンクション温度は、代表の半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度と同じであるとみなしてもよく、代表の半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度から、実験的に得られた関係式に基づいて推測されてもよい。

温度センサは、例えばサーミスタ式温度センサ、熱電対等であり、各半導体レーザ４２ｃの周囲の温度又は各半導体レーザ４２ｃのケースの温度を検出する。変換回路は、温度センサが検出した温度及び半導体レーザ４２ｃの消費電力から、ジャンクション温度を算出して出力する。温度モニタ４８は、算出されたジャンクション温度をメイン制御ユニット３５等へ出力する。

駆動制御ユニット５１は、電圧波形を光走査部４６に出力し、光走査部４６の駆動を制御する。これと共に、駆動制御ユニット５１は、各半導体レーザ４２ａ～ｃの駆動を制御して、走査と連動した光ビームの発光タイミングによって、スクリーン３２上に画像を描画させる。駆動制御ユニット５１は、描画コントローラ５２、発光ドライバ５８、共振走査ドライバ５４、及び強制駆動走査ドライバ５６等により構成されている。

メイン制御ユニット３５及び駆動制御ユニット５１を合わせたＨＵＤ３０の制御システムが、光源４２及び光走査部４６を駆動させ、画像の描画を制御する描画制御部６１を構成している。描画制御部６１は、メイン制御ユニット３５の処理及び駆動制御ユニット５１の処理によって共同で実現される機能部となっている。

描画コントローラ５２は、例えばＦＰＧＡによってハードウェア的に実現される。ＦＰＧＡは、いわゆるＰＬＤ（Programmable Logic Device）等の集積的な電子回路の一種であり、広義のプロセッサに含まれる。ＦＰＧＡは、多数の論理ゲートを配列して複雑な処理を実現するものであるが、コンピュータプログラムの実行による処理よりも高速に、又は遅延を抑制しつつ、それを実行することができる。

描画コントローラ５２は、バス等により、メイン制御ユニット３５、各ドライバ５４，５６，５８と電気的に接続されている。描画コントローラ５２は、メイン制御ユニット３５から入力された画像信号を、発光ドライバ５８を制御する信号、共振走査ドライバ５４を制御する信号及び強制駆動走査ドライバ５６を制御する信号へ分解及び変換して出力し、各ドライバ５４，５６，５８を連携させつつ制御する。

発光ドライバ５８は、光源４２を制御する回路である。具体的に発光ドライバ５８は、描画コントローラ５２からの信号に基づいて、各半導体レーザ４２ａ～ｃの発光タイミング及び発光量を制御する。

共振走査ドライバ５４は、光走査部４６による走査のうち、回転軸Ａｙまわりの操作を制御する回路である。具体的に共振走査ドライバ５４は、描画コントローラ５２からの信号に基づいて、内側の支持梁４６ｂをねじるための圧電素子へ印加する電圧波形を生成し、出力する。

回転軸Ａｙまわりの走査では、圧電素子へ印加する電圧値が比較的小さな周期にて制御されることによって、内側の支持梁４６ｂがねじられる。こうした支持梁４６ｂのねじれによって、反射面４６ａは回転軸Ａｙのまわりに揺動する。支持梁４６ｂがねじれると、支持梁４６ｂの弾性反力がねじれ方向とは逆方向に作用する。この弾性反力を利用して、反射面４６ａを、支持梁４６ｂのばね定数に応じた所定の固有振動周波数にて共振させることができる。したがって、光走査部４６において、水平画角ＳＡｈに対応する方向での駆動は、共振現象を利用した共振駆動となっている。共振駆動させるための電圧波形は、例えば正弦波であり、正弦波の振幅を変更することで、水平画角ＳＡｈの大きさを変更することができる。

強制駆動走査ドライバ５６は、光走査部４６による走査のうち、回転軸Ａｘまわりの走査を制御する回路である。具体的に強制駆動走査ドライバ５６は、描画コントローラ５２からの信号に基づいて、外側の支持梁４６ｄをねじるための圧電素子へ印加する電圧波形を生成し、出力する。

回転軸Ａｘまわりの走査では、圧電素子へ印加する電圧値が制御されることによって、外側の支持梁４６ｄがねじられ、内枠体４６ｃが支持梁４６ｂ及び反射面４６ａと共に回転軸Ａｘのまわりに揺動する。支持梁４６ｄの弾性反力による振れを抑制すべく、この揺動の電圧波形は、共振駆動における固有振動周期よりも十分に大きな周期を有するものとされる。故に、光走査部４６において、垂直画角ＳＡｖに対応する方向での駆動は、圧電素子へ印加する電圧値が回転軸Ａｘまわりの揺動における瞬時振幅を決定する強制駆動となっている。強制駆動させるための電圧波形は、例えば鋸歯状波となっており、鋸歯状波の振幅を変更することで、垂直画角ＳＡｖの大きさを変更することができる。

こうして共振走査及び強制駆動走査が組み合わされることで、光ビームは２次元かつ周期的に走査され、水平画角ＳＡｈ及び垂直画角ＳＡｖからなる走査画角ＳＡ内に、所定の描画フレームレート（例えば４０～８０ｆｐｓ程度）にて画像を描画することが可能となる。

ここで、本実施形態では、走査画角ＳＡを広画角とする広画角状態と、当該広画角状態に対して走査画角ＳＡを狭画角に縮小する狭画角状態とが、上述の電圧波形の振幅を制御することによって、切り替え可能となっている。

広画角状態では、狭画角状態と比べて、虚像ＶＲＩの表示サイズを大きくすることができる。一方、狭画角状態では、描画フレームレートを広画角状態に対して大幅に変更しない限り、単位立体角における描画時間（すなわち光ビームの照射時間）が長くなる、換言すると走査画角ＳＡにおける光ビームの密度を大きくすることができるので、広画角状態と比べて虚像ＶＲＩの輝度を高くすることができる。また、狭画角状態では、広画角状態と比べて消費電力を低減することができる。

狭画角状態においては、走査画角ＳＡの各種縮小態様を採用することができる。例えば図５に示すように、共振走査における電圧波形の振幅が維持されると共に、強制駆動走査における電圧波形の振幅が小さくされることで、水平画角ＳＡｈは広画角状態と同じ走査画角ＳＡを維持し、垂直画角ＳＡｖのみを縮小することができる。

また例えば図６に示すように、強制駆動走査における電圧波形の振幅が維持されると共に、共振走査における電圧波形の振幅が小さくされることで、垂直画角ＳＡｖは広画角状態と同じ画角を維持し、水平画角ＳＡｈのみを縮小することができる。

また例えば図７に示すように、共振走査における電圧波形の振幅及び強制駆動走査における電圧波形の振幅の両方が小さくされることで、水平画角ＳＡｈ及び垂直画角ＳＡｖを両方同時に縮小することができる。

なお、本実施形態において、広画角状態での広画角には、スクリーン３２のサイズによる規制、導光部３３の凹面鏡のサイズによる規制、及び虚像ＶＲＩの表示範囲の方的な規制に全て適合する画角のうちで、最大の画角が採用される。

さて、ＨＣＵ２０により、異常通知コンテンツを含む画像データがメイン制御ユニット３５に入力されると、メイン制御ユニット３５は、温度モニタ４８から半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度の情報を取得し、光センサ１２から車両１の周辺照度の情報を取得する。メイン制御ユニット３５は、周辺の周辺照度の情報に基づき、ＨＣＵ２０からの要求輝度又は要求コントラスト（特に本実施形態では要求コントラストとする）を達成するため虚像ＶＲＩの目標輝度を算出する。メイン制御ユニット３５は、ジャンクション温度の情報から半導体レーザ４２ｃにて発信可能な光ビームの最大出力を算出し、この光ビームを走査して上述の表示輝度を達成するための最大の画角である臨界画角を算出する。

狭画角状態が水平画角ＳＡｈ及び垂直画角ＳＡｖの両方を縮小する場合には、この最大の画角は、立体角として算出されることが好ましい。そして、以下の判定に用いる最大の画角との比較対象の画角も、立体角として比較されることが好ましい。狭画角状態が水平画角ＳＡｈ及び垂直画角ＳＡｖのうち一方を縮小する場合には、平面角によって臨界画角が算出され、判定においても平面角によって比較されてよい。

次に、メイン制御ユニット３５は、算出された表示輝度が広画角状態にて実現可能か否かを、換言すると狭画角状態に切り替えて走査画角ＳＡを縮小する必要があるか否かを判定する。具体的に、メイン制御ユニット３５は、予め算出された臨界画角が広画角状態での広画角以上であるか否かを判定する。臨界画角が広画角以上である場合、広画角状態であっても目標輝度を実現可能であるため、メイン制御ユニット３５は、走査画角ＳＡを高画角状態とすることを決定する。

臨界画角が広画角未満である場合、広画角状態では目標輝度が実現不可能であるため、メイン制御ユニット３５は、走査画角ＳＡを狭画角状態とすることを決定し、縮小後の走査画角ＳＡを上述の臨界画角又は臨界画角よりも小さな画角とすることを決定する。

メイン制御ユニット３５は、決定した縮小後の走査画角ＳＡによってＨＣＵ２０で生成した通りの異常通知コンテンツの表示サイズを実現できるか否かを、換言すると異常通知コンテンツを含む画像データを縮小処理する必要があるか否かを判定する。異常通知コンテンツを含む画像データを縮小処理する必要がある場合、メイン制御ユニット３５は、表示コンテンツが狭画角内に収まるように、異常通知コンテンツの縮小後のサイズを算出し、画像の表示サイズを縮小する処理を実行する。

こうしてメイン制御ユニット３５により、表示形態が設定され、画像データがＬＳＭ４１に好適な画像信号に変換された上で、画角制御信号及び画像信号がＬＳＭ４１の駆動制御ユニット５１に入力される。駆動制御ユニット５１は、画角制御信号及び画像信号に基づき、各ドライバを通じて半導体レーザ４２ａ～ｃ及び光走査部４６を駆動させる。ＨＵＤ３０による表示される異常通知コンテンツは、複数の半導体レーザ４２ａ～ｃのうち、赤色波長の半導体レーザ４２ｃ単独で描画される。

次に、ＨＣＵ２０、メイン制御ユニット３５及び駆動制御ユニット５１を用いて、画像の描画を制御する画像描画制御方法、特に異常通知コンテンツの描画を制御する方法を、図８のフローチャートにより説明する。

Ｓ１０１では、ＨＣＵ２０は、車両１の周辺情報を取得する。Ｓ１０１の処理後、Ｓ１０２へ移る。

Ｓ１０２では、ＨＣＵ２０は、車両１の周辺に異常が存在するか否かを判定する。Ｓ１０２にて肯定判定が下されると、Ｓ１０５へ移る。Ｓ１０２にて否定判定が下されると、Ｓ１０３へ移る。

Ｓ１０３では、ＨＣＵ２０は、車両情報を取得する。Ｓ１０３の処理後、Ｓ１０４へ移る。

Ｓ１０４では、ＨＣＵ２０は、車両１に異常が存在するか否かを判定する。Ｓ１０４にて肯定判定が下されると、Ｓ１０５へ移る、Ｓ１０４にて否定判定が下されると、一連の処理を終了する。

Ｓ１０５では、ＨＣＵ２０は、ＨＵＤ３０に表示させる表示コンテンツの選定において、異常通知コンテンツを選定する。Ｓ１０５の処理後、Ｓ１０６へ移る。

Ｓ１０６では、メイン制御ユニット３５は、半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度の情報を取得する。Ｓ１０６の処理後、Ｓ１０７へ移る。

Ｓ１０７では、メイン制御ユニット３５は、周辺の照度情報を取得する。Ｓ１０７の処理後、Ｓ１０８へ移る。

Ｓ１０８では、メイン制御ユニット３５は、異常通知コンテンツの要求輝度又は要求コントラストを達成するための臨界画角を算出する。Ｓ１０８の処理後、Ｓ１０９へ移る。

Ｓ１０９では、メイン制御ユニット３５は、走査画角ＳＡを縮小する必要があるか否かを判定する。Ｓ１０９にて肯定判定が下されると、Ｓ１１０へ移る。Ｓ１０９にて否定判定が下された場合、走査画角ＳＡが広画角状態で採用する広画角とされた上で、Ｓ１１４へ移る。

Ｓ１１０では、メイン制御ユニット３５は、異常通知コンテンツを表示する際の走査画角ＳＡを確定する。Ｓ１１０の処理後、Ｓ１１１へ移る。

Ｓ１１１では、メイン制御ユニット３５は、異常通知コンテンツの表示サイズを縮小する必要があるか否か判定する。Ｓ１１１にて肯定判定が下されると、Ｓ１１２へ移る。Ｓ１１１にて否定判定が下されると、異常通知コンテンツの表示サイズの縮小処理がスキップされて、Ｓ１１４へ移る。

Ｓ１１２では、メイン制御ユニット３５は、縮小後の走査画角ＳＡで表示可能な最大の異常通知コンテンツの表示サイズを算出する。Ｓ１１２の処理後、Ｓ１１３へ移る。

Ｓ１１３では、メイン制御ユニット３５は、Ｓ１１２にて算出したサイズまで異常通知コンテンツの表示サイズを縮小する処理を実行する。Ｓ１１３の処理後、Ｓ１１４へ移る。

Ｓ１１４では、駆動制御ユニット５１は、メイン制御ユニット３５の処理に応じて、画像を描画し、異常通知コンテンツを虚像ＶＲＩとして表示させる。Ｓ１１４を以って一連の処理を終了する。

なお、第１実施形態では、ＨＵＤ３０が描画制御部６１を備える「虚像表示装置」に相当する。

（作用効果）
以上説明した第１実施形態の作用効果を以下に改めて説明する。

第１実施形態によると、描画の制御において、走査画角ＳＡを広画角とする広画角状態と、広画角状態に対して走査画角ＳＡを狭画角に縮小する挟画角状態とが、切り替わる。こうした走査画角ＳＡの切り替えによって、様々な外環境へ移動する車両１に対して、相応の描画が実現可能となる。故に、ＨＵＤ３０を、車両１への採用に適したものにすることができる。

また、第１実施形態によると、車両１の周辺又は車両１の異常を通知する異常通知コンテンツが描画される場合に、走査画角ＳＡが挟画角状態に切り替わる。狭画角状態にて異常通知コンテンツが描画されることで、広画角状態よりも、異常通知コンテンツの表示輝度を高めることが可能となる。故に、車両１の走行において緊急性及び重要性が極めて高い表示コンテンツである異常通知コンテンツを、乗員に注目され易い表示態様とすることができる。

また、第１実施形態によると、広画角状態にて描画する表示コンテンツが目標輝度で表示可能か否かが判定され、表示コンテンツが目標輝度で表示不可能な場合に、走査画角ＳＡが狭画角状態に切り替わる。狭画角状態への切り替えによって、広画角状態では実現不可能な目標輝度又は目標輝度に近い輝度にて、表示コンテンツを表示することが可能となる。したがって、車両１において求められる表示の輝度を、容易に実現することができる。

また、第１実施形態によると、狭画角状態において、表示コンテンツの表示サイズが狭画角内に収まるように縮小される。表示サイズ縮小により、表示コンテンツの全体を乗員に視認可能に表示することが可能となるので、車両１に好適な描画を実現するための走査画角ＳＡの縮小を、表示コンテンツの全体が視認できない事態を抑制しつつ、実施することができる。

（第２実施形態）
図９に示すように、第２実施形態は第１実施形態の変形例である。第２実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。

第２実施形態では、異常通知コンテンツに限らず、各種の表示コンテンツに対して、走査画角ＳＡの縮小が実施され得る。メイン制御ユニット３５は、温度モニタ４８がモニタリングしているジャンクション温度に応じて、広画角状態と狭画角状態とを切り替える決定をする。

赤色波長の光ビームを発振する半導体レーザ４２ｃが、緑色波長の半導体レーザ４２ａ及び青色波長の半導体レーザ４２ｂと比較して、高温化に対する出力の低下割合が大きい。このため、仮に、高温時に広画角状態を維持すると、半導体レーザ４２ａ～ｃの高温状態では、緑色及び青色に対して赤色の出力が足りなくなる可能性があり、この結果、表示コンテンツのホワイトバランスが崩壊する懸念がある。

そこで第２実施形態のメイン制御ユニット３５は、赤色波長の半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度を把握し、当該ジャンクション温度から赤色波長の半導体レーザ４２ｃにおいて出力可能な最大値の発光量である最大出力を算出する。そして、広画角状態にて表示コンテンツのホワイトバランスが位置可能とするための赤色の輝度が、当該最大出力以下の出力で実現可能であれば、高画角状態が選択され、そうでなければ、狭画角状態への切り替えが実施されることとなる。また同時に、メイン制御ユニット３５は、狭画角状態時の表示コンテンツのホワイトバランスが破綻することがない緑色波長の半導体レーザ４２ａ及び青色波長の半導体レーザ４２ｂの発光量を算出する。

具体的に、メイン制御ユニット３５は、当該最大出力により、表示コンテンツのホワイトバランスを維持できる最大の画角である臨界画角を算出する。そして、当該臨界画角に基づき、メイン制御ユニット３５は、第１実施形態と同様に、算出された表示輝度が広画角状態にて実現可能か否かを、換言すると狭画角状態に切り替えて走査画角ＳＡを縮小する必要があるか否かを判定する。

走査画角ＳＡを縮小することにより、赤色波長の半導体レーザ４２ｃの出力が低下していたとしても、表示コンテンツにおける赤色の輝度を維持すること又は高くすることができる。したがって、表示コンテンツのホワイトバランスを所望の状態に維持することが可能となる。

次に、メイン制御ユニット３５及び駆動制御ユニット５１を用いて、画像の描画を制御する画像描画制御方法を、図９のフローチャートにより説明する。本フローチャートでは、ＨＣＵ２０が表示コンテンツを含む画像データを生成し、当該画像データがメイン制御ユニット３５へ入力されたことを以って、開始される。

Ｓ２０１では、メイン制御ユニット３５は、赤色波長の半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度の情報を取得する。Ｓ２０１の処理後、Ｓ２０２へ移る。

Ｓ２０２では、メイン制御ユニット３５は、ジャンクション温度から、赤色波長の半導体レーザ４２ｃの最大出力を算出する。Ｓ２０２の処理後、Ｓ２０３へ移る。

Ｓ２０３では、メイン制御ユニット３５は、表示コンテンツのホワイトバランスを維持可能な臨界画角を算出する。Ｓ２０３の処理後、Ｓ２０４へ移る。

Ｓ２０４～Ｓ２０９は、第１実施形態のＳ１０９～Ｓ１１４と同様である。Ｓ２０９を以って一連の処理を終了する。

以上説明した第２実施形態によると、半導体レーザ４２ａ～ｃのジャンクション温度に応じて、広画角状態と挟画角状態とが切り替わる。温度に応じた切り替えによって、半導体レーザ４２ａ～ｃの高温時の出力低下による画像の輝度の低下を抑制することができる。

また、第２実施形態によると、複数の半導体発光素子としての半導体レーザ４２ａ～ｃのうち、高温化による出力の低下割合が最も高い半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度に応じて、広画角状態と挟画角状態とが切り替わる。さらには、半導体レーザ４２ｃのジャンクション温度に応じて、挟画角状態における走査画角ＳＡが決定される。最も出力低下の影響が大きな半導体レーザ４２ｃに走査画角ＳＡの設定が合わせ込まれることで、当該半導体レーザ４２ｃによる色だけが適切に表示できないことによる、画像全体の表示品位の低下を抑制することができる。

また、第２実施形態によると、挟画角状態における走査画角ＳＡの決定において、目標のホワイトバランスを達成するように、走査画角ＳＡが決定される。広画角状態よりも良好な表示コンテンツのホワイトバランスを実現することができるので、画像の表示品位を高く保つことができる。

（第３実施形態）
図１０，１１に示すように、第３実施形態は第１実施形態の変形例である。第３実施形態について、第１実施形態とは異なる点を中心に説明する。

第３実施形態では、ＨＣＵ３２０が画像の描画における走査画角ＳＡの制御の実行主体となっている。ＨＣＵ３２０は、記憶部に記憶されたプログラムを処理部によって実行することによる機能部として、図１０に示す画角制御部２３を有する。

画角制御部２３は、描画する画像の外周部に、表示コンテンツが配置されない空白領域が存在するか否かに基づき、広画角状態と狭画角状態とを切り替える。空白領域は、例えば、画像において乗員が認識可能な輝度よりも低い輝度であって、乗員から認識不可能な輝度となる領域である。

画角制御部２３は、描画する画像の外周部にて空白領域が存在しない場合には、走査画角ＳＡを広画角状態とする。画角制御部２３は、画像の外周にて空白領域が存在する場合に、当該空白領域が走査画角ＳＡの縮小により除外可能な領域であれば、走査画角ＳＡを狭画角状態とする。

例えば、外周部のうち例えば上方部分（下方部分であってもよい）に空白領域が存在していれば、強制駆動走査の電圧波形における鋸歯状波の上方の空白領域に対応する電圧の掃引を規制することにより、空白領域に対応する描画を止めることができる。このとき、残りの部分の電圧の掃引の速度が高画角状態と同じ速度とされると、描画の１周期が短くなるので、描画のフレームレートを上げることができる。またこのとき、鋸歯状波の１周期を変更せずに、残りの部分の電圧の掃引の速度が高画角状態よりも低い速度とされると、表示コンテンツを高輝度化することができる。

また例えば、外周部のうち右側部分及び左側部分に空白領域が存在していれば、共振駆動の電圧波形における正弦波の振幅を小さくすることにより、右側部分の空白領域及び左側部分の空白領域に対応する描画を両方止めることができる。

一方、外周部のうち右側部分に空白領域が存在し、左側部分に空白領域が存在していない場合には、共振における中心の画角を変更することができないので、右側部分の空白領域の描画だけを止めることはできない。したがって、画角制御部２３は、走査画角ＳＡを広画角状態とする。

次に、ＨＣＵ３２０、メイン制御ユニット３３５及び駆動制御ユニット５１を用いて、画像の描画を制御する画像描画制御方法を、図１１のフローチャートにより説明する。

Ｓ３０１では、ＨＣＵ３２０は、ＨＵＤ３３０に表示させる表示コンテンツを選定し、選定された表示コンテンツのレイアウトを決定する。Ｓ３０１の処理後、Ｓ３０２へ移る。

Ｓ３０２では、ＨＣＵ３２０は、画像の外周部に空白領域が存在するか否かを判定する。より厳密には、上述のように、当該空白領域が走査画角ＳＡの縮小により除外可能な領域が存在するか否かが判定される。Ｓ３０２にて肯定判定が下されると、Ｓ３０３へ移る。Ｓ３０２にて否定判定が下されると、走査画角ＳＡが広画角状態で採用する広画角とされた上で、Ｓ３０４へ移る。

Ｓ３０３では、ＨＣＵ３２０は、空白領域の位置及びサイズに基づき、縮小後の走査画角ＳＡを確定する。Ｓ３０３の処理後、Ｓ３０４へ移る。

Ｓ３０４では、ＨＣＵ３２０により出力された画像データ及び走査画角ＳＡの情報を、メイン制御ユニット３３５が取得し、画角制御信号及び画像信号に変換する。これを取得した駆動制御ユニット５１は、画像を描画し、表示コンテンツを虚像ＶＲＩとして表示させる。Ｓ３０４を以って一連の処理を終了する。

なお、第３実施形態では、ＨＣＵ３２０が、画角制御部２３を備える「描画制御装置」に相当する。

以上説明した第３実施形態によると、画像に表示する表示コンテンツのレイアウトに基づき、走査画角ＳＡを広画角とする広画角状態と、広画角状態に対して走査画角ＳＡを狭画角に縮小する挟画角状態とが、切り替わる。車外の風景と重畳する虚像表示特有のレイアウトに対応して、走査画角ＳＡを制御することが可能となる。故に、ＨＣＵ３２０を、車両１への採用に適したものにすることができる。

また、第３実施形態によると、描画する画像において外周部に空白領域が存在する場合に、空白領域に対応する部分の走査画角ＳＡは縮小される。こうした走査画角ＳＡの縮小によって、光走査部４６が消費する消費電力を抑制することができる。消費電力の抑制により、例えば車両１に設けられた他の機器が使用できる電力を増加可能とすること、また例えば車両１の燃費を改善すること等が可能となる。故に、ＨＣＵ３２０を、車両１への採用に適したものにすることができる。

（他の実施形態）
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

具体的に変形例１としては、光源４２は、半導体レーザ４２ａ～ｃに代えて、又は半導体レーザ４２ａ～ｃと共に、半導体発光素子としてのＬＥＤを含むものであってもよい。

第１実施形態に関する変形例２としては、異常通知コンテンツは、赤色ではなく、青色、緑色、白色等で表示されてもよく、複数の色によって表示されてもよい。

第１実施形態に関する変形例３としては、異常通知コンテンツが描画される場合に、稿画角状態で目標輝度を達成可能であるか否かに関係なく、狭画角状態への切り替えが実施されてもよい。

第１実施形態に関する変形例４としては、異常通知コンテンツとは別の、高い要求輝度又は要求コントラストにて表示されることが要求される表示コンテンツを描画する場合に、走査画角ＳＡが狭画角状態に切り替えられてもよい。

第３実施形態に関する変形例５としては、第１，２実施形態のように、ＨＵＤ３０のメイン制御ユニット３５が走査画角ＳＡの制御の実行主体となる構成であってもよい。

第１，２実施形態に関する変形例６としては、第３実施形態のように、描画制御装置に相当するＨＣＵ３２０が走査画角ＳＡの制御の実行主体となる構成であってもよい。

変形例７としては、メイン制御ユニット３５，３３５、駆動制御ユニット５１及びＨＣＵ２０，３２０のうち少なくとも１つによって提供されていた各機能は、ソフトウェア及びそれを実行するハードウェア、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの複合的な組み合わせによっても提供可能である。さらに、こうした機能がハードウェアとしての電子回路によって提供される場合、各機能は、多数の論理回路を含むデジタル回路、又はアナログ回路によっても提供可能である。

変形例８としては、上述の表示制御方法を実現可能なプログラム等を記憶する記憶媒体の形態も、適宜変更されてもよい。例えば記憶媒体は、回路基板上に設けられた構成に限定されず、メモリカード等の形態で提供され、スロット部に挿入されて、ＨＣＵ２０，３２０及びメイン制御ユニット３５，３３５の制御回路に電気的に接続される構成であってもよい。さらに、記憶媒体は、ＨＣＵ２０，３２０及びメイン制御ユニット３５，３３５へのプログラムのコピー基となる光学ディスク及びハードディスク等であってもよい。

変形例９としては、メイン制御ユニット３５，３３５及び描画コントローラ５２が統合され、１つの電子制御装置を構成していてもよい。また、ＨＣＵ２０，３２０が実現する機能であって、ＨＵＤ３０，３３０の表示を制御する機能がメイン制御ユニット３５，３３５によって実現されるようにして、１つの電子制御装置が構成されていてもよい。

変形例１０としては、ＨＣＵ２０，３２０は、ＨＵＤ３０，３３０と共に車両１に搭載されていなくてもよい。ＨＣＵ２０，３２０が車両１に搭載されず、車両１の外に固定配置されている場合又は他車両に搭載されている場合には、インターネット、路車間通信、車車間通信等の通信によって、ＨＵＤ３０，３３０による表示が遠隔制御されてもよい。

本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウエア論理回路により、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウエア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。

１：車両、２０，２２０：ＨＣＵ（描画制御装置）、２１：表示レイアウト部、２３：画角制御部、３０，３３０：ＨＵＤ（虚像表示装置）、３５，３３５：メイン制御ユニット（描画制御部）、４２：光源、４６：光走査部、５１：駆動制御ユニット（描画制御部）、ＳＡ：走査画角、ＶＲＩ：虚像

Claims (7)

1. 車両（１）に搭載されるように構成され、虚像（ＶＲＩ）として結像される画像を表示する虚像表示装置であって、
   光ビームを発光する光源（４２）と、
   前記画像を描画するように、前記光源から入射する前記光ビームを走査画角（ＳＡ）にて走査する光走査部（４６）と、
   前記光源及び前記光走査部を駆動させ、前記走査画角を制御する描画制御部（６１）と、を備え、
   前記描画制御部は、前記走査画角を広画角とする広画角状態と、前記広画角状態に対して前記走査画角を狭画角に縮小する挟画角状態と、を切り替え、
   前記光源は、ジャンクション温度が高くなる程、出力が低下する半導体発光素子（４２ａ，４２ｂ，４２ｃ）を有し、
   前記描画制御部は、前記ジャンクション温度に応じて、前記広画角状態と前記挟画角状態とを切り替える虚像表示装置。
2. 車両（１）に搭載されるように構成され、虚像（ＶＲＩ）として結像される画像を表示する虚像表示装置であって、
   光ビームを発光する光源（４２）と、
   前記画像を描画するように、前記光源から入射する前記光ビームを走査画角（ＳＡ）にて走査する光走査部（４６）と、
   前記光源及び前記光走査部を駆動させ、前記走査画角を制御する描画制御部（６１）と、を備え、
   前記描画制御部は、前記走査画角を広画角とする広画角状態と、前記広画角状態に対して前記走査画角を狭画角に縮小する挟画角状態と、を切り替え、
   前記光源は、発光する前記光ビームの色が相互に異なると共に、ジャンクション温度の高温化に対する出力の低下割合が相互に異なる複数の半導体発光素子を有し、
   前記描画制御部は、前記複数の半導体発光素子のうち、前記低下割合が最も高い前記半導体発光素子の前記ジャンクション温度に応じて、前記広画角状態と前記挟画角状態とを切り替え、前記低下割合が最も高い前記半導体発光素子の前記ジャンクション温度に応じて、前記挟画角状態における前記走査画角を決定する虚像表示装置。
3. 前記描画制御部は、前記挟画角状態における前記走査画角の決定において、目標のホワイトバランスを達成するように、前記走査画角を決定する請求項２に記載の虚像表示装置。
4. 前記描画制御部は、前記車両の周辺又は前記車両の異常を通知する表示コンテンツを描画する場合に、前記走査画角を前記挟画角状態に切り替える請求項１から３のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
5. 前記描画制御部は、前記広画角状態にて描画する表示コンテンツが目標輝度で表示可能か否かを判定し、前記表示コンテンツが前記目標輝度で表示不可能な場合に、前記走査画角を前記挟画角状態に切り替える請求項１から４のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
6. 前記描画制御部は、前記挟画角状態において、表示コンテンツの表示サイズを前記狭画角内に収まるように縮小する請求項１から５のいずれか１項に記載の虚像表示装置。
7. 前記描画制御部は、描画する前記画像において外周部に空白領域が存在する場合に、前記空白領域に対応する部分の前記走査画角を縮小する請求項１から６のいずれか１項に記載の虚像表示装置。

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