特許 6554174 ヘッドアップディスプレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6554174

(24)【登録日】2019年7月12日

(45)【発行日】2019年7月31日

(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20190722BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20190722BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/01

   B60K35/00 A

【請求項の数】5

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2017-544096(P2017-544096)

(86)(22)【出願日】2015年10月6日

(86)【国際出願番号】JP2015078280

(87)【国際公開番号】WO2017060966

(87)【国際公開日】20170413

【審査請求日】2018年3月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】317015179

【氏名又は名称】マクセル株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000153443

【氏名又は名称】株式会社 日立産業制御ソリューションズ

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】永野 裕己

(72)【発明者】

【氏名】金子 一臣

(72)【発明者】

【氏名】花田 真希

【審査官】 岸 智史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０９３４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２２２１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１５２７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０４５２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０６９１１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００５／１２４４３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１５／０２６０５３４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００５−２５８４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０６６９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２９５２０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｂ６０Ｋ ３５／００

Ｇ０２Ｆ １／１３３

Ｇ０２Ｂ ２６／０８

Ｇ０９Ｇ ３／２０−３／２２

Ｇ０９Ｇ ３／３４−３／３６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

背景画像と、表示要素とを投影させるための表示光を出射する表示装置と、
前記表示装置により出射された前記表示光をフロントガラスに反射させるミラー装置と、
を有するヘッドアップディスプレイであって、
前記ミラー装置に、輝度を前記表示要素の輝度よりも低くさせた前記背景画像を投影させるための前記表示光を反射させる、および／または、前記表示光に含まれる前記背景画像を前記フロントガラスに投影させるための背景画像表示光を前記背景画像が運転者に視認されない方向へ反射させ、
前記ミラー装置は、複数の部分ミラーから構成され、
前記表示装置から出射された、前記表示要素を投影させるための表示要素表示光が照射される前記部分ミラーを、照射される前記表示光を反射する反射状態で動作させ、前記表示要素表示光が照射されない前記部分ミラーを、照射される前記表示光を透過する透過状態で動作させる表示制御装置を有する、ヘッドアップディスプレイ。

【請求項2】

背景画像と、表示要素とを投影させるための表示光を出射する表示装置と、
前記表示装置により出射された前記表示光をフロントガラスに反射させるミラー装置と、
を有するヘッドアップディスプレイであって、
前記ミラー装置に、輝度を前記表示要素の輝度よりも低くさせた前記背景画像を投影させるための前記表示光を反射させる、および／または、前記表示光に含まれる前記背景画像を前記フロントガラスに投影させるための背景画像表示光を前記背景画像が運転者に視認されない方向へ反射させ、
前記ミラー装置は、複数のマイクロミラーが基台に設けられることで構成されるＭＥＭＳミラー装置であり、
前記背景画像表示光が照射される前記マイクロミラーの前記基台に対する傾きを、前記背景画像が運転者に視認されない傾きへ変更させる表示制御装置を有する、
ヘッドアップディスプレイ。

【請求項3】

背景画像と、表示要素とを投影させるための表示光を出射する表示装置と、
前記表示装置により出射された前記表示光をフロントガラスに反射させるミラー装置と、を有するヘッドアップディスプレイであって、
前記表示装置は、表示パネルと、バックライトとを有し、
前記バックライトは、前記表示パネルに照射光を照射する発光素子が格子状に設けられており、
前記表示要素が前記表示パネルに描画されている領域である表示要素描画領域と対向して設けられている前記発光素子のみに、前記照射光を照射させる表示制御装置を有し、
前記表示制御装置は、自車両のヘッドライトによって輝度が高くなっている前記フロントガラスの領域であるヘッドライト点灯領域と、前記表示要素が前記フロントガラスに投影される領域である表示要素投影領域とが重なっている領域であるヘッドライト重なり領域に投影される前記表示要素の輝度を、前記ヘッドライト重なり領域以外に投影される前記表示要素の輝度よりも高くさせる、ヘッドアップディスプレイ。

【請求項4】

請求項３に記載のヘッドアップディスプレイにおいて、
印加される電圧に応じて背景画像を投影させるための背景画像表示光と、
前記表示要素を投影させるための表示要素表示光とが透過する透過率が変化させられる機能性フィルムをさらに有し、
前記表示制御装置は、前記表示要素表示光が照射されない前記機能性フィルムの領域の透過率よりも、前記表示要素表示光が照射される前記機能性フィルムの領域の前記透過率を高くさせる、
ヘッドアップディスプレイ。

【請求項5】

請求項３に記載のヘッドアップディスプレイにおいて、
前記表示制御装置は、前記ヘッドライト点灯領域と、前記自車両の外部からの光が前記フロントガラスに照射される領域である外部光照射領域と、前記表示要素投影領域とが重なっている領域である外部光ヘッドライト重なり領域に投影される前記表示要素の輝度を、前記ヘッドライト重なり領域に投影される前記表示要素の輝度よりも高くさせる、ヘッドアップディスプレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘッドアップディスプレイに関する。

【背景技術】

【0002】

運転者の視野の移動を抑え安全性を高めるために、背景画像と、表示要素（速度や各種警告表示など）をフロントガラスに投影し、投影された背景画像と表示要素とを自車両前方の風景に重畳させて表示させるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が提案されている。

【0003】

特開２０１２−８３５３４号公報（特許文献１）には、「画像を形成する表示手段と、前記表示手段から投射された表示光を反射する透明表示板とを備え、前記表示手段は、ユーザに提示する文字や記号等の主表示要素を生成する主画像生成手段と、前記主表示要素の位置、輝度、サイズ、色の少なくとも一つを変化させて、一つ以上の補助要素を生成する補助要素生成手段と、前記主表示要素に前記補助要素を一つ以上重ねて表示像を生成する」技術が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１２−８３５３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載されている技術では、表示要素に対して補助要素を重ねて表示することで、あたかも表示要素に厚みがついたような立体的な表現となり、二重像を目立たなくできる。しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、表示要素の背景である背景画像が、所定の色彩（灰色など）でフロントガラスに投影される。そのため、背景画像が投影される領域の後方の風景については、視認性が低下するという問題があった。本発明の目的は、背景画像が投影される領域の後方の風景の視認性を向上可能にする技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。

【0007】

本発明の一実施の形態のヘッドアップディスプレイは、背景画像と、表示要素とを投影させるための表示光を出射する表示装置と、前記表示装置により出射された前記表示光をフロントガラスに反射させるミラー装置と、を有するヘッドアップディスプレイであって、前記ミラー装置に、輝度を前記表示要素の輝度よりも低くさせた前記背景画像を投影させるための前記表示光を反射させる、および／または、前記表示光に含まれる前記背景画像を前記フロントガラスに投影させるための背景画像表示光を前記背景画像が運転者に視認されない方向へ反射させる。

【0008】

また、本発明の一実施の形態のヘッドアップディスプレイは、背景画像と、表示要素とを投影させるための表示光を出射する表示装置と、前記表示装置により出射された前記表示光をフロントガラスに反射させるミラー装置と、を有するヘッドアップディスプレイであって、前記表示装置は、表示パネルと、バックライトとを有する。また、前記バックライトは、前記表示パネルに照射光を照射する発光素子が格子状に設けられており、前記表示要素が前記表示パネルに描画されている領域である表示要素描画領域と対向して設けられている前記発光素子に、前記照射光を照射させる表示制御装置を有する。

【発明の効果】

【0009】

本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。

【0010】

本発明の一実施の形態によれば、背景画像が投影される領域の後方の風景の視認性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示す図である。

【図2】実施の形態１におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。

【図3】（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１におけるヘッドアップディスプレイのミラー装置の構成例の概要を示す図である。

【図4】（ａ）、（ｂ）は、実施の形態１におけるヘッドアップディスプレイによりフロントガラスに投影される背景画像と表示要素との例を示す図である。

【図5】実施の形態１におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【図6】実施の形態２におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。

【図7】実施の形態２におけるヘッドアップディスプレイのＭＥＭＳミラー装置の構成例の概要を示す斜視図である。

【図8】実施の形態２におけるヘッドアップディスプレイによりフロントガラスに投影される背景画像と表示要素との例を示す図である。

【図9】実施の形態２におけるヘッドアップディスプレイによりフロントガラスに投影される背景画像と表示要素との例を示す図である。

【図10】実施の形態２におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【図11】実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示す図である。

【図12】実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。

【図13】（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイの液晶表示パネルとバックライトとの構成例の概要を示す斜視図である。

【図14】（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイによりフロントガラスに投影される背景画像と表示要素との例を示す図である。

【図15】実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【図16】実施の形態４におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示す図である。

【図17】実施の形態４におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。

【図18】実施の形態４におけるヘッドアップディスプレイのバックライトと液晶表示パネルと機能性フィルムとの構成例の概要を示す斜視図である。

【図19】実施の形態４におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【図20】実施の形態５におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。

【図21】（ａ）、（ｂ）は、実施の形態５におけるヘッドアップディスプレイによりフロントガラスに投影される背景画像と表示要素との例を示す図である。

【図22】実施の形態５におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１を、図１〜図５を用いて詳細に説明する。

【0013】

＜ヘッドアップディスプレイ＞
図１は、実施の形態１におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示す図である。以下、運転者から見ての上下方向を背景画像１２０３および表示要素１２０４の上下方向として説明し、運転者から見ての左右方向を背景画像１２０３および表示要素１２０４の左右方向として説明する。

【0014】

図１に示されるように、表示光１１が投影される透過部材であるフロントガラス１２０は、外側ガラス１２００と、内側ガラス１２０２と、外側ガラス１２００と内側ガラス１２０２とにより挟まれる中間膜１２０１とが互いに接合されることで構成される。フロントガラス１２０は、例えば、自車両を運転する運転者の前方に位置する。

【0015】

ヘッドアップディスプレイが、例えばナビゲーション装置に組み込まれる場合、その動作は、以下の通りである。例えばナビゲーション装置における表示要素（速度や各種警告表示など）１２０４と、表示要素１２０４の背景である背景画像１２０３とが、フロントガラス１２０に投影される。フロントガラス１２０に投影される背景画像１２０３と、表示要素１２０４とは、フロントガラス１２０で反射され、運転者の瞳１２０５に入射する。そして、
表示装置１０とミラー装置２０とは、例えば、ダッシュボードの内部に格納される。表示装置１０は、拡散板１１０と、光源であるプロジェクター１００とを有する。拡散板１１０は、プロジェクター１００から照射される光を表示光１１へと拡散調形する。

【0016】

そして、表示装置１０は、背景画像１２０３と、表示要素１２０４とを、自車両のフロントガラス１２０に投影させるための表示光１１を生成し、生成した表示光１１をミラーなどで構成されるミラー装置２０へと出射する。

【0017】

表示装置１０が出射した表示光１１は、ミラー装置２０へ照射される。その後、ミラー装置２０へ照射された表示光１１はフロントガラス１２０に向けて反射される。そして、ミラー装置２０により反射される表示光１１は、フロントガラス１２０へと入射する。

【0018】

フロントガラス１２０へ入射した表示光１１は、フロントガラス１２０により反射されることで瞳１２０５に入射する。これによって、運転者は、背景画像１２０３と、ナビゲーション装置における経路情報などからなる表示要素１２０４とを、自車両の前方の風景と重ねて視認できる。

【0019】

図２は、実施の形態１におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。図２に示されるように、ヘッドアップディスプレイは、表示装置１０と、ミラー装置２０と、表示制御装置３０とを有する。

【0020】

表示制御装置３０は、映像処理部３０００と、部分ミラー制御部３１００とを有する。表示制御装置３０には、背景画像１２０３と表示要素１２０４とを、投影するための画像データが入力される。

【0021】

表示制御装置３０の映像処理部３０００は、入力された画像データに基づき、背景画像１２０３と表示要素１２０４とからなる投影画像を生成し、生成した投影画像を表示装置１０に入力する。また、映像処理部３０００は、入力された画像データに基づき、表示要素１２０４を投影するための表示光１１のうち、表示要素表示光３０１がミラー装置２０に照射される領域である表示要素照射領域を算出する。そして、映像処理部３０００は、算出した表示要素照射領域を表示制御装置３０の部分ミラー制御部３１００に入力する。

【0022】

表示装置１０は、映像表示部１０００を有する。表示装置１０の映像表示部１０００は、表示制御装置３０から入力された投影画像を投影するための表示光１１を生成し、生成した表示光１１を、ミラー装置２０へ出射する。

【0023】

複数の部分ミラー２０００から構成されるミラー装置２０は、表示装置１０により出射された背景画像表示光３０２（表示光１１に含まれる）と表示要素表示光３０１（表示光１１に含まれる）とをフロントガラスに反射させる。

【0024】

図３（ａ）、図３（ｂ）は、実施の形態１におけるミラー装置２０の構成例の概要を示す図である。

【0025】

図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、ミラー装置２０の各領域は、格子状に分割される。そして、分割された各領域は、部分ミラー２０００として機能する。ミラー装置２０には、背景画像１２０３と表示要素１２０４とを投影させるための表示光１１が照射される。各部分ミラー２０００は、照射される表示光１１を反射する反射状態または照射される表示光１１を透過する透過状態で動作する。

【0026】

詳細には、ミラー装置２０は、表示装置１０から出射された表示光１１を、フロントガラス１２０へ反射する。なお、ミラー装置２０のうち、透過状態の部分ミラー２０００は、照射された表示光１１を透過し、反射状態の部分ミラー２０００は、照射された表示光１１を反射する。

【0027】

図３（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、表示要素１２０４を投影するための表示光１１である表示要素表示光３０１が照射されている部分ミラー２０００は、反射状態で動作し、照射された表示光１１を反射する。一方、図３（ｂ）に示されるように、表示要素１２０４が照射されていない部分ミラー２０００は、透過状態で動作し、照射された表示光１１を透過する。すなわち、背景画像１２０３を投影するための表示光１１である背景画像表示光３０２のみが照射される部分ミラー２０００は、透過状態で動作し、照射された表示光１１を、反射することなく透過する。

【0028】

図３（ａ）に示される例では、ミラー装置２０を構成するすべての部分ミラー２０００に表示要素表示光３０１が照射されている。そして、ミラー装置２０を構成するすべての部分ミラー２０００が、照射される表示光１１をフロントガラス１２０に反射させる。

【0029】

一方、図３（ｂ）に示される例では、表示要素表示光３０１が照射される部分ミラー２０００と、表示要素表示光３０１が、一切、照射されない部分ミラー２０００とが存在する。そして、表示要素表示光３０１が照射される部分ミラー２０００は反射状態で動作し、照射される表示光１１のうち表示要素表示光３０１を反射する。一方、表示要素表示光３０１が照射されない部分ミラー２０００は、透過状態で動作し、照射される表示光１１のうち背景画像表示光３０２を透過する。

【0030】

図４（ａ）、図４（ｂ）は、実施の形態１におけるヘッドアップディスプレイによりフロントガラス１２０に投影される背景画像１２０３と表示要素１２０４との例を示す図である。図４（ａ）は、図３（ａ）に示されるミラー装置２０により反射された表示光１１が、フロントガラス１２０に投影された状態を示す。また、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示されるミラー装置２０により反射された表示光１１が、フロントガラス１２０に投影された状態を示す。

【0031】

図３（ｂ）に示される例にて、表示光１１を反射する部分ミラー２０００の数は、図３（ａ）に示される例にて、表示光１１を反射する部分ミラー２０００の数よりも少ない。そのため、図４（ａ）、図４（ｂ）にて示されるように、図３（ｂ）にて反射される表示光１１により投影される背景画像１２０３の面積は、図３（ａ）にて反射される表示光１１により投影される背景画像１２０３の面積よりも小さくなる。これによって、表示要素１２０４を表示しつつ、不必要な背景画像１２０３の面積を小さくでき、背景画像が投影される領域の後方の風景の視認性を向上できる。

【0032】

＜全体処理＞
図５は、実施の形態１におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【0033】

まず、Ｓ５０１にて、表示制御装置３０に、背景画像１２０３と、ナビゲーション装置における経路情報や速度や各種警告表示などからなる表示要素１２０４とを、投影する表示光１１を生成するための画像データが入力される。

【0034】

次に、Ｓ５０２にて、表示制御装置３０の映像処理部３０００は、Ｓ５０１にて入力された画像データに基づき、表示要素表示光３０１がミラー装置２０に照射される領域である表示要素照射領域を特定する。

【0035】

次に、Ｓ５０３にて、映像処理部３０００は、Ｓ５０２にて算出した表示要素照射領域を表示制御装置３０の部分ミラー制御部３１００に入力する。

【0036】

次に、Ｓ５０４にて、部分ミラー制御部３１００は、Ｓ５０３にて入力された表示要素照射領域に基づいて、各部分ミラー２０００の状態を切替える。詳細には、部分ミラー制御部３１００は、表示要素照射領域と重なる領域に設けられる部分ミラー２０００を反射状態で動作させる。一方、部分ミラー制御部３１００は、表示要素照射領域と重ならない領域に設けられる部分ミラー２０００を透過状態で動作させる。

【0037】

次に、Ｓ５０５にて、表示制御装置３０は、Ｓ５０１にて入力された画像データに基づき、投影画像を生成し、生成した投影画像を表示装置１０へ入力する。

【0038】

次に、Ｓ５０６にて、表示装置１０は、Ｓ５０５にて入力された投影画像に基づき、表示光１１を生成し、生成した表示光１１を、ミラー装置２０へ出射する。

【0039】

次に、Ｓ５０７にて、ミラー装置２０は、Ｓ５０６にて出射された表示光１１を、フロントガラス１２０へ反射する。なお、ミラー装置２０のうち、透過状態の部分ミラー２０００は、照射された表示光１１のうち背景画像表示光３０２を透過し、反射状態の部分ミラー２０００は、照射された表示光１１のうち表示要素表示光３０１を反射する。

【0040】

＜実施の形態１の効果＞
以上説明した実施の形態１によれば、表示制御装置３０が、表示装置１０から出射された表示要素表示光３０１が照射される部分ミラー２０００を、照射される表示光１１を反射する反射状態で動作させ、表示要素表示光３０１が照射されない部分ミラー２０００を、照射される表示光１１を透過する透過状態で動作させることで、背景画像が投影される領域の後方の風景の視認性を向上できる。
（実施の形態２）
実施の形態２では、ミラー装置が、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ミラー装置４０である点で、実施の形態１と異なる。以下、本発明の実施の形態２を、実施の形態１と異なる点を主に、図６〜図１０を用いて詳細に説明する。

【0041】

＜ヘッドアップディスプレイ＞
図６は、実施の形態２におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。図６に示されるように、ヘッドアップディスプレイは、表示装置１０と、ＭＥＭＳミラー装置４０と、表示制御装置３０とを有する。

【0042】

表示制御装置３０は、映像処理部３０００と、部分ミラー制御部３１００とを有する。

【0043】

表示制御装置３０の映像処理部３０００は、入力された画像データに基づき、表示要素１２０４を投影するための表示光１１のうち表示要素表示光３０１がミラー装置２０に照射される領域である表示要素照射領域を算出する。そして、映像処理部３０００は、算出した表示要素照射領域を表示制御装置３０の部分ミラー制御部３１００に入力する。映像処理部３０００は、算出した表示要素照射領域を表示制御装置３０の部分ミラー制御部３１００に入力する。

【0044】

表示装置１０は、入力された投影画像に基づき生成した表示光１１を、ＭＥＭＳミラー装置４０へ出射する。

【0045】

ＭＥＭＳミラー装置４０は、複数のマイクロミラー４０００から構成される。ＭＥＭＳミラー装置４０は、表示装置１０から出射された表示光１１を、フロントガラス１２０へ反射する。

【0046】

図７は、実施の形態２におけるＭＥＭＳミラー装置４０の構成例の概要を示す斜視図である。

【0047】

図７に示されるように、ＭＥＭＳミラー装置４０は、矩形状の複数のマイクロミラー４０００が、格子状に基台４０３０に設けられることで構成される。各マイクロミラー４０００は、第１の可動軸４０１０と、第１の可動軸４０１０と直交する第２の可動軸４０２０とを支点に揺動自在に構成される。マイクロミラー４０００は、第１の可動軸４０１０と第２の可動軸４０２０とを支点に揺動させることで、基台４０３０の上面に対する傾きを変更できる。これによって、表示光１１を反射させる方向を変更させられる。ここでは可動軸を２つの場合で説明しているが、１つでも問題はなくこの限りではない。

【0048】

実施の形態２では、各マイクロミラー４０００が、表示要素１２０４が表示される表示要素表示領域については運転者に視認される傾きへと変更させる。また、背景画像が表示される背景画像表示領域については運転者に視認されない傾きへと変更させる。すなわち、表示制御装置３０は、背景画像表示光３０２が照射されるマイクロミラー４０００の基台４０３０に対する傾きへ、背景画像が運転者に視認されない傾きへ変更させる。

【0049】

部分ミラー制御部３１００は、入力された表示要素照射領域に基づいて、各マイクロミラー４０００の傾きを変更する。詳細には、部分ミラー制御部３１００は、表示要素１２０４を投影するための表示光１１のうち表示要素表示光３０１が照射されるマイクロミラー４０００については、表示要素表示光３０１が運転者の瞳１２０５に入射される傾きへ変更させる。例えば、基台４０３０の上面と平行する傾きである。一方、部分ミラー制御部３１００は、背景画像１２０３を投影するための表示光１１のうち背景画像表示光３０２のみが照射されるマイクロミラー４０００については、背景画像表示光３０２が運転者の瞳１２０５に入射されない傾きへ変更させる。例えば、基台４０３０の上面と平行する傾き以外の傾きである。これによって、基台４０３０の上面と平行する傾き以外の傾きへ変更させられたマイクロミラー４０００は、背景画像表示光３０２を、背景画像が運転者へ視認されない方向へ反射させる。

【0050】

図８は、実施の形態２におけるＭＥＭＳミラー装置４０のマイクロミラー４０００が基台４０３０の上面と平行する状態における、フロントガラス１２０に投影される背景画像１２０３と表示要素１２０４との例を示す図である。図９は、実施の形態２におけるＭＥＭＳミラー装置４０のマイクロミラー４０００の傾きが変更させられた場合における、フロントガラス１２０に投影される表示要素１２０４との例を示す図である。

【0051】

図８に示されるように、すべてのマイクロミラー４０００が基台４０３０の上面と平行する状態の場合、運転者は、背景画像１２０３と表示要素１２０４とを視認する。

【0052】

一方、図９に示されるように、ＭＥＭＳミラー装置４０のマイクロミラー４０００の傾きが変更された場合、運転者は、背景画像１２０３は視認せず、表示要素１２０４のみを視認する。

【0053】

＜全体処理＞
図１０は、実施の形態２におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【0054】

まず、Ｓ１００１にて、表示制御装置３０に、背景画像１２０３と、ナビゲーション装置における経路情報や速度や各種警告表示などからなる表示要素１２０４とを、投影するための画像データが入力される。

【0055】

次に、Ｓ１００２にて、表示制御装置３０の映像処理部３０００は、Ｓ１００１にて入力された画像データに基づき、表示要素表示光３０１がＭＥＭＳミラー装置４０に照射される領域である表示要素照射領域を特定する。

【0056】

次に、Ｓ１００３にて、映像処理部３０００は、Ｓ１００２にて算出した表示要素照射領域を表示制御装置３０の部分ミラー制御部３１００に入力する。

【0057】

次に、Ｓ１００４にて、部分ミラー制御部３１００は、Ｓ１００３にて入力された表示要素照射領域に基づいて、各マイクロミラー４０００の傾きを変更する。詳細には、部分ミラー制御部３１００は、表示要素１２０４を投影するための表示光１１が照射されるマイクロミラー４０００については、基台４０３０の上面と平行する状態にする。一方、部分ミラー制御部３１００は、背景画像１２０３を投影するための表示光１１が照射されるマイクロミラー４０００については、フロントガラスへ反射される背景画像表示光３０２により投影される背景画像が、運転者に視認されない傾きへ傾きを変更させる。

【0058】

次に、Ｓ１００５にて、表示制御装置３０は、Ｓ１００１にて入力された画像データに基づき、投影画像を生成し、生成した投影画像を表示装置１０へ入力する。

【0059】

次に、Ｓ１００６にて、表示装置１０は、Ｓ１００５にて入力された投影画像に基づき表示光１１を生成し、生成した表示光１１を、ＭＥＭＳミラー装置４０へ出射する。

【0060】

次に、Ｓ１００７にて、ＭＥＭＳミラー装置４０は、Ｓ１００６にて出射された表示光１１を、フロントガラス１２０へ反射する。

【0061】

＜実施の形態２の効果＞
以上説明した実施の形態２によれば、表示制御装置３０が、背景画像表示光３０２が照射されるマイクロミラー４０００の基台４０３０に対する傾きを変更することができる。これにより、フロントガラスへ反射される背景画像表示光３０２により投影される背景画像１２０３が運転者に視認されない傾きへ変更させる。したがって、背景画像１２０３が運転者に視認されなくなることで、上記領域のフロントガラス前方の風景の視認性をさらに向上できる効果が得られる。併せて、表示要素１２０４の視認性も向上できる効果が得られる。
（実施の形態３）
実施の形態３では、表示装置が、液晶表示装置である点で実施の形態１と異なる。以下、本発明の実施の形態３を、実施の形態１と異なる点を主に、図１１〜図１５を用いて詳細に説明する。

【0062】

＜ヘッドアップディスプレイ＞
図１１は、実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示す図である。図１１に示されるように、実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイの液晶表示装置６０は、液晶表示パネル（表示パネル）６１と、光源であるバックライト６２とを有する。

【0063】

液晶表示装置６０が出射した表示光１１は、ミラー装置２０へ照射される。その後、ミラー装置２０へ照射された表示光１１はフロントガラス１２０に向けて反射される。そして、ミラー装置２０により反射される表示光１１は、フロントガラス１２０へと入射する。

【0064】

なお、表示装置６０を、ＤＬＰ（登録商標：Ｄｉｓｉｔａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）でのプロジェクションが可能な構成にしても良い。また、表示装置６０は、レーザーＭＥＭＳのプロジェクションタイプであっても良い。

【0065】

図１２は、実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。図１２に示されるように、ヘッドアップディスプレイは、液晶表示装置６０と、ミラー装置２０と、表示制御装置３０と、ヘッドライト検出部５０と、映像重要度検出部７０とを有する。

【0066】

ヘッドライト検出部５０は、自車両のヘッドライトが点灯しているか否かを示すヘッドライト検出信号を、表示制御装置３０に入力する。

【0067】

表示制御装置３０は、映像処理部３０００と、バックライト分割制御部３２００とを有する。

【0068】

表示制御装置３０の映像処理部３０００は、入力された画像データに基づき、液晶表示パネル６１に背景画像１２０３と、表示要素１２０４とを描画する。

【0069】

バックライト６２は、液晶表示パネル６１へ背面側から照射する。バックライト６２が、液晶表示パネル６１を背面側から照射することで、液晶表示パネル６１から、背景画像１２０３と、表示要素１２０４とを投影するための表示光１１が出射される。

【0070】

ミラー装置２０は、液晶表示装置６０の液晶表示パネル６１から出射された表示光１１をフロントガラス１２０へと反射させる。なお、実施の形態３では、ミラー装置２０が、部分ミラーではなく、１枚のミラーにより構成されるようにしても良い。

【0071】

図１３（ａ）、図１３（ｂ）に示されるように、バックライト６２には、液晶表示パネル６１の対応する領域に照射光を照射する発光素子（例えば、発光ダイオードＬＥＤ）６３が格子（縦９列×横９行の格子）状に設けられている。例として縦９列×横９行の格子を記載しているがこの限りではない。

【0072】

画像データが入力されると、映像処理部３０００は、入力された画像データに基づき、液晶表示パネル６１に背景画像１２０３と、表示要素１２０４とを描画する。

【0073】

バックライト分割制御部３２００は、領域毎のバックライト輝度レベルを決定する。そして、バックライト分割制御部３２００は、決定したバックライト輝度レベルに応じてバックライト６２を制御する。

【0074】

また、バックライト６２と液晶表示パネル６１とは、液晶表示パネル６１の裏面とバックライト６２の表面（発光素子６３が設けられる面）とが互いに対向して設けられる。そして、バックライト６２の各発光素子６３が照射した照射光は、液晶表示パネル６１に照射される。これによって、液晶表示パネル６１から表示光１１が出射される。

【0075】

図１３（ａ）は、バックライト６２に設けられている、すべての発光素子６３が照射光を液晶表示パネル６１に照射している場合の例を示す図である。

【0076】

図１３（ａ）に示される例では、液晶表示パネル６１のすべての領域に均一に初期値である第１の輝度の照射光が照射される。そして、第１の輝度の照射光に応じた表示光１１が、液晶表示パネル６１から出射される。

【0077】

一方、図１３（ｂ）に示される例では、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３のみに、照射光を照射させている。

【0078】

図１３（ｂ）に示される例では、映像処理部３０００は、まず、入力された表示要素１２０４が液晶表示パネル６１に描画される領域である表示要素描画領域を特定する。そして、映像処理部３０００は、特定した表示要素描画領域を表示制御装置３０のバックライト分割制御部３２００に入力する。

【0079】

バックライト分割制御部３２００は、映像処理部３０００から入力された表示要素描画領域に基づいて、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に、初期値である第１の輝度の照射光を照射させる。これによって、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３が照射した第１の輝度の照射光が、液晶表示パネル６１に照射される。発光素子６３が照射した照射光は、液晶表示パネル６１を透過する。そして、液晶表示パネル６１から表示光１１が、ミラー装置２０へ出射される。また、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されていない背景画像１２０３の領域の背面に設けられている発光素子６３については、照射光を照射させていない。そのため、背景画像１２０３の輝度に対して表示要素１２０４の輝度が高い表示光１１が、液晶表示パネル６１から出射される。これによって、フロントガラス１２０に表示される背景画像１２０３と表示要素１２０４とのコントラストを向上できる。

【0080】

なお、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されていない背景画像１２０３の領域の背面に設けられている発光素子６３については、第１の輝度よりも輝度の低い第２の輝度へ下げるよう制御しても良い。また、背景画像１２０３と表示要素１２０４との境界付近の領域の背面に設けられている発光素子６３については、第２の輝度へ下げるように制御し、背景画像１２０３の領域の背面に設けられている発光素子６３については、照射光を照射させないように制御しても良い。これによって、発光素子６３が細かく配置されていない場合であっても、運転者に与える違和感を低減しつつ背景画像１２０３に対する表示要素１２０４のコントラストを高くできる。

【0081】

図１４（ａ）、図１４（ｂ）は、実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイによりフロントガラスに投影される背景画像と表示要素との例を示す図である。

【0082】

図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示されるように、自車両のヘッドライトによって輝度が高くなっているフロントガラス１２０の領域（自車両のヘッドライトの光がフロントガラス１２０越しに視認されることによって、輝度が高くなっているフロントガラス１２０の領域）であるヘッドライト点灯領域１４１０の明るさは、ヘッドライト点灯領域１４１０以外の領域よりも明るくなっている。このため、ヘッドライト点灯領域１４１０内に投影される表示要素１２０４は、ヘッドライト点灯領域１４１０に視認される背景とのコントラストが低下し、視認性が低下するという問題があった。

【0083】

そこで、実施の形態３の液晶表示装置６０は、ヘッドライト点灯領域１４１０に投影されている表示要素１２０４については第１の輝度よりも輝度の高い第３の輝度で投影させる。

【0084】

図１４（ａ）、図１４（ｂ）に示される例では、バックライト分割制御部３２００は、自車両のヘッドライトの光がフロントガラス１２０越しに視認されることによって、輝度が高くなっているフロントガラス１２０の領域であるヘッドライト点灯領域１４１０を特定する。なお、バックライト分割制御部３２００は、ヘッドライト点灯領域１４１０を、ヘッドライトの照射方向と、照射範囲と、フロントガラス１２０の位置に基づき特定する。また、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４がフロントガラス１２０に投影される領域である表示要素投影領域を特定する。また、バックライト分割制御部３２００は、ヘッドライト点灯領域１４１０と、表示要素投影領域とが重なっているヘッドライト重なり領域１４１１を特定する。

【0085】

バックライト分割制御部３２００は、ヘッドライト点灯領域１４１０と表示要素投影領域とが重なっているヘッドライト重なり領域１４１１に投影される表示要素１２０４の輝度を、第１の輝度よりも輝度の高い第３の輝度になるように、バックライト６２を制御する。すなわち、バックライト分割制御部３２００は、ヘッドライト点灯領域１４１０と表示要素投影領域とが重なっているヘッドライト重なり領域１４１１に投影されている表示要素１２０４が描画されている、液晶表示パネル６１における領域（以下、ヘッドライト重なり領域と呼ぶ場合がある）を特定する。そして、バックライト分割制御部３２００は、液晶表示パネル６１のヘッドライト重なり領域と対向して設けられている発光素子６３に、第１の輝度よりも輝度の高い第３の輝度の照射光を照射させる。これによって、ヘッドライト重なり領域１４１１に投影される表示要素１２０４は、第１の輝度よりも輝度の高い第３の輝度でフロントガラス１２０に投影される。すなわち、表示制御装置３０のバックライト分割制御部３２００は、自車両のヘッドライトによって輝度が高くなっているフロントガラスの領域であるヘッドライト点灯領域１４１０と、表示要素１２０４がフロントガラス１２０に投影される領域である表示要素投影領域とが重なっている領域であるヘッドライト重なり領域１４１１に投影される表示要素１２０４の輝度を、ヘッドライト重なり領域１４１１以外に投影される前記表示要素の輝度よりも高くさせる。

【0086】

また、バックライト分割制御部３２００は、ヘッドライト重なり領域以外の領域に投影される表示要素１２０４の輝度を第１の輝度になるように、バックライト６２を制御する。すなわち、バックライト分割制御部３２００は、ヘッドライト重なり領域１４１１以外に投影されている表示要素１２０４が描画されている、液晶表示パネル６１における領域を特定する。そして、バックライト分割制御部３２００は、液晶表示パネル６１の特定した領域と対向して設けられている発光素子６３に、第１の輝度の照射光を照射させる。これによって、ヘッドライト重なり領域１４１１以外に投影されている表示要素１２０４は、第１の輝度でフロントガラス１２０に投影される。

【0087】

映像重要度検出部７０は、表示要素１２０４の重要度を判定し、判定した重要度を表示制御装置３０へ入力する。映像重要度検出部７０は、例えば、自車両の前に人が飛び出してきたことを示す表示要素１２０４や、自車両の前に飛び出してきた人の範囲を特定するためのカーソルなどの表示要素１２０４については、重要度が高いと判定する。

【0088】

表示制御装置３０のバックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４の重要度に基づき、発光素子６３に照射させる照射光の輝度を決定する。例えば、バックライト分割制御部３２００は、重要度が低い表示要素１２０４については、発光素子６３に第１の輝度よりも低い第２の輝度の照射光を照射させる。また、バックライト分割制御部３２００は、重要度が通常（中程度）の表示要素１２０４については、発光素子６３に第１の輝度の照射光を照射させる。また、バックライト分割制御部３２００は、重要度が高い表示要素１２０４については、発光素子６３に第３の輝度の照射光を照射させる。

【0089】

＜全体処理＞
図１５は、実施の形態３におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【0090】

まず、Ｓ１５０１にて、表示制御装置３０に、背景画像１２０３と表示要素１２０４とを投影するための画像データが入力される。

【0091】

次に、Ｓ１５０２にて、表示制御装置３０の映像処理部３０００は、入力された画像データに基づき、液晶表示パネル６１に背景画像１２０３と、表示要素１２０４とを描画する。

【0092】

次に、Ｓ１５０３にて、映像処理部３０００は、Ｓ１５０２にて表示要素１２０４を液晶表示パネル６１に描画した領域である表示要素描画領域を特定する。

【0093】

次に、Ｓ１５０４にて、映像処理部３０００は、Ｓ１５０３にて特定した表示要素描画領域を表示制御装置３０のバックライト分割制御部３２００に入力する。

【0094】

次に、Ｓ１５０５にて、ヘッドライト検出部５０は、自車両のヘッドライトが点灯しているか否かを示すヘッドライト検出信号を、表示制御装置３０に入力する。

【0095】

次に、Ｓ１５０６にて、表示制御装置３０のバックライト分割制御部３２００は、Ｓ１５０５にて入力されたヘッドライト検出信号に基づき、自車両のヘッドライトが点灯しているか否かを判定する。バックライト分割制御部３２００が、自車両のヘッドライトが点灯していると判定する場合（Ｓ１５０６−Ｙｅｓ）、Ｓ１５０８へ進む。一方、表示制御装置３０が、自車両のヘッドライトが点灯していないと判定する場合（Ｓ１５０６−Ｎｏ）、Ｓ１５０７へ進む。

【0096】

次に、Ｓ１５０７にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ１５０４にて入力された表示要素描画領域に基づいて、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に、初期値である第１の輝度の照射光を照射させる。一方、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ１５０４にて入力された表示要素描画領域に基づいて、表示要素１２０４が描画されていない背景画像１２０３の領域の背面に設けられている発光素子６３については、照射光を照射させない。これによって、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３が照射した、第１の輝度の照射光が、液晶表示パネル６１に照射される。Ｓ１５０７の次は、Ｓ１５１５へ進む。

【0097】

Ｓ１５０６にてＹｅｓだった場合、Ｓ１５０８にて、バックライト分割制御部３２００は、自車両のヘッドライトによって輝度が高くなっているフロントガラス１２０の領域であるヘッドライト点灯領域１４１０を特定する。

【0098】

次に、Ｓ１５０９にて、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４がフロントガラス１２０に投影される領域である表示要素投影領域を特定する。

【0099】

次に、Ｓ１５１０にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ１５０８にて特定したヘッドライト点灯領域１４１０と、Ｓ１５０９にて特定した表示要素投影領域とが重なっているか否かを判定する。バックライト分割制御部３２００が、ヘッドライト点灯領域１４１０と、表示要素投影領域とが重なっていると判定する場合（Ｓ１５１０−Ｙｅｓ）、Ｓ１５１２へ進む。一方、バックライト分割制御部３２００が、ヘッドライト点灯領域１４１０と、表示要素投影領域とが重なっていないと判定する場合（Ｓ１５１０−Ｎｏ）、Ｓ１５１１へ進む。

【0100】

次に、Ｓ１５１１にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ１５０４にて入力された表示要素描画領域に基づいて、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に、第１の輝度の照射光を照射させる。これによって、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３が照射した第１の輝度の照射光が、液晶表示パネル６１に照射される。一方、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されていない背景画像１２０３の領域の背面に設けられている発光素子６３については、照射光を照射させない。Ｓ１５１１の次は、Ｓ１５１５へ進む。

【0101】

Ｓ１５１０にてＹｅｓだった場合、Ｓ１５１２にて、バックライト分割制御部３２００は、フロントガラス１２０における、Ｓ１５０８にて特定したヘッドライト点灯領域１４１０と、Ｓ１５０９にて特定した表示要素投影領域とが重なっているヘッドライト重なり領域１４１１を特定する。

【0102】

次に、Ｓ１５１３にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ１５１０にて特定したヘッドライト重なり領域１４１１に投影されている表示要素１２０４が描画されている液晶表示パネル６１における領域を特定する。

【0103】

次に、Ｓ１５１４にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ１５１３にて特定したヘッドライト重なり領域１４１１と対向して設けられている発光素子６３に、第１の輝度よりも輝度の高い、第３の輝度の照射光を照射させる。また、バックライト分割制御部３２００は、ヘッドライト重なり領域１４１１以外の領域であって、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に、第１の輝度の照射光を照射させる。一方、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されていない背景画像１２０３の領域の背面に設けられている発光素子６３については、照射光を照射させない。

【0104】

次に、Ｓ１５１５にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ１５０７またはＳ１５１１またはＳ１５１４にて発光素子６３が照射した照射光が、液晶表示パネル６１を透過する。そして、液晶表示パネル６１から表示光１１が、ミラー装置２０へ出射される。

【0105】

次に、Ｓ１５１６にて、ミラー装置２０は、Ｓ１５１５にて出射された表示光１１をフロントガラス１２０へと反射させる。

【0106】

＜実施の形態３の効果＞
以上説明した実施の形態３によれば、表示要素１２０４が液晶表示パネル６１に描画されている領域である表示要素描画領域と対向して設けられている発光素子６３が、表示パネル６１に表示されている表示要素描画領域に対して、照射光を照射させることで、背景画像１２０３に対する表示要素１２０４のコントラストを高くでき、表示要素１２０４の視認性を向上できる。
（実施の形態４）
実施の形態４では、表示装置が、液晶表示装置であり、実施の形態３と比較して、機能性フィルムをさらに有している点で異なる。以下、本発明の実施の形態４を、実施の形態３と異なる点を主に、図１６〜図１９を用いて詳細に説明する。

【0107】

＜ヘッドアップディスプレイ＞
図１６は、実施の形態４におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示す図である。図１６に示されるように、実施の形態４におけるヘッドアップディスプレイは、実施の形態３のヘッドアップディスプレイと比較して機能性フィルム１２２０をさらに有する。

【0108】

機能性フィルム１２２０は、複数の領域に分割されており、印加される電圧に応じて分割された各領域を透過する表示光１１に対する透過率を変更することができる。なお、表示光に対する透過率とは、例えば４００〜８００ｎｍの波長を有する光に対する透過率の平均値を意味する。なお、機能性フィルムとしては、たとえば、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタなどが挙げられる。

【0109】

図１６に示されるように、液晶表示装置６０が出射した表示光１１は、機能性フィルム１２２０を透過した後に、ミラー装置２０へ照射される。その後、ミラー装置２０へ照射された表示光１１はフロントガラス１２０に向けて反射される。そして、ミラー装置２０により反射される表示光１１は、フロントガラス１２０へと入射する。

【0110】

図１７は、実施の形態４におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。図１７に示されるように、ヘッドアップディスプレイは、液晶表示装置６０と、ミラー装置２０と、表示制御装置３０、ヘッドライト検出部５０と、映像重要度検出部７０とを有する。なお、実施の形態４では、ミラー装置２０が、部分ミラーではなく、１枚のミラーにより構成されるようにしても良い。

【0111】

図１８に示されるように、機能性フィルム１２２０は、格子状に複数の領域１２１０に分割（縦６列×横６行に分割）されている。例として縦６列×横６行に分割しているがこの限りではない。

【0112】

画像データが入力されると、映像処理部３０００は、入力された画像データに基づき、液晶表示パネル６１に背景画像１２０３と、表示要素１２０４とを描画する。

【0113】

機能性フィルム制御部３３００は、機能性フィルム１２２０の領域１２１０に印加する電圧を変化することで、液晶分子の透過率を変化させる。機能性フィルム制御部３３００は、領域１２１０ごとに印加する電圧を決定する。より詳細には、機能性フィルム制御部３３００は、機能性フィルム１２２０の領域１２１０の透過率が高くなるように、印加する電圧を決定する。このとき、機能性フィルム１２２０の領域１２１０は、液晶表示パネル６１に表示要素１２０４が描画されている領域と対向している。一方、機能性フィルム制御部３３００は、背景画像１２０３が描画されている領域であって、表示要素１２０４が描画されていない領域については、透過率が低くなるように印加する電圧を決定する。

【0114】

機能性フィルム制御部３３００は、決定した電圧を対応する領域１２１０に印加する。これによって、機能性フィルム１２２０の領域１２１０ごとの表示光１１に対する透過率を変化させることができる。

【0115】

液晶表示パネル６１から表示光１１が出射された表示光１１は、機能性フィルム１２２０を透過する。

【0116】

＜全体処理＞
図１９は、実施の形態４におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【0117】

まず、Ｓ１９０１にて、表示制御装置３０に、背景画像１２０３と、ナビゲーション装置における経路情報や速度や各種警告表示などからなる表示要素１２０４とを、投影するための画像データが入力される。

【0118】

次に、Ｓ１９０２にて、映像処理部３０００は、Ｓ１９０１にて入力された表示要素１２０４を液晶表示パネル６１に描画する領域である表示要素描画領域を特定する。

【0119】

次に、Ｓ１９０３にて、映像処理部３０００は、Ｓ１９０３にて特定した表示要素描画領域を機能性フィルム制御部３３００に入力する。

【0120】

次に、Ｓ１９０４にて、機能性フィルム制御部３３００は、Ｓ１９０４にて入力された表示要素描画領域に基づいて、表示要素１２０４が、液晶表示パネル６１に描画されている領域と対向する機能性フィルム１２２０の領域の透過率が高くなるように、印加する電圧を決定する。また、機能性フィルム制御部３３００は、背景画像１２０３が描画されている領域であって、表示要素１２０４が描画されていない領域については、透過率が低くなるように印加する電圧を決定する。

【0121】

次に、Ｓ１９０５にて、機能性フィルム制御部３３００は、Ｓ１９０４にて決定した領域１２１０ごとの電圧を、対応する領域１２１０に印加する。

【0122】

次に、Ｓ１９０６にて、液晶表示装置６０から、表示光（Ｓ１９０１にて入力された背景画像１２０３と表示要素１２０４とを投影するための表示光）１１が、機能性フィルム１２２０へ出射される。

【0123】

次に、Ｓ１９０７にて、Ｓ１９０６にて出射された表示光１１が、機能性フィルム１２２０を透過する。そして、機能性フィルム１２２０を透過した表示光が、ミラー装置２０へ出射される。

【0124】

次に、Ｓ１９０８にて、ミラー装置２０は、Ｓ１９０７にて出射された表示光１１をフロントガラス１２０へと反射させる。

【0125】

＜本実施の形態４の効果＞
以上説明した実施の形態４によれば、表示制御装置３０が、表示要素表示光３０１が照射されない機能性フィルム１２２０の領域１２１０の透過率よりも、表示要素表示光３０１が照射される機能性フィルム１２２０の領域１２１０の透過率を高くさせることで、背景画像１２０３に対する表示要素１２０４の視認性をさらに向上できる。

【0126】

また、表示制御装置３０が、自車両のヘッドライトによって輝度が高くなっているフロントガラス１２０の領域であるヘッドライト点灯領域１４１０と、表示要素１２０４がフロントガラス１２０に投影される領域である表示要素投影領域とが重なっている領域であるヘッドライト重なり領域１４１１に投影される表示要素１２０４の輝度を、ヘッドライト重なり領域１４１１以外に投影される表示要素１２０４の輝度よりも高くさせることで、ヘッドライト重なり領域１４１１に投影される表示要素１２０４の視認性を向上できる。
（実施の形態５）
実施の形態５では、ヘッドアップディスプレイが、カメラなどの撮像部を有する点で実施の形態４と異なる。以下、本発明の実施の形態５を、実施の形態４と異なる点を主に、図２０〜図２２を用いて詳細に説明する。

【0127】

＜ヘッドアップディスプレイ＞
図２０は、実施の形態５におけるヘッドアップディスプレイの構成例の概要を示すブロック図である。図２０に示されるように、ヘッドアップディスプレイは、液晶表示装置６０と、ミラー装置２０と、表示制御装置３０と、ヘッドライト検出部５０と、映像重要度検出部７０と、撮像部８０とを有する。

【0128】

図２１（ａ）、図２１（ｂ）に示されるように、ヘッドライト点灯領域１４１０の輝度は、高くなっている。また、対向車のヘッドライトの光や、前方を走行する車両のテールランプの光や、街灯の光がフロントガラス１２０に照射される領域である外部光照射領域１４１２の輝度は、高くなっている。そして、ヘッドライト点灯領域１４１０と外部光照射領域１４１２とが重なる領域の輝度は、ヘッドライト点灯領域１４１０の輝度や外部光照射領域１４１２の輝度よりも、さらに高くなっている。この場合、ヘッドライト点灯領域１４１０や外部光照射領域１４１２内に視認できる背景と、ヘッドライト点灯領域１４１０や外部光照射領域１４１２内に投影される表示要素１２０４とのコントラストが低くなり、表示要素１２０４の視認性が低下するという問題があった。

【0129】

そこで、実施の形態４の液晶表示装置６０は、ヘッドライト点灯領域１４１０や、外部光照射領域１４１２内に投影される表示要素１２０４については、第１の輝度よりも高い第３の輝度で投影させる。

【0130】

また、ヘッドライト点灯領域１４１０と、外部光重なり領域１４１３とが、重なっている領域に投影される表示要素１２０４については、第３の輝度よりも輝度の高い第４の輝度で投影させる。

【0131】

撮像部８０は、自車両前方の画像を撮像し、撮像した画像の画像データを表示制御装置３０に入力する。

【0132】

表示制御装置３０のバックライト分割制御部３２００は、撮像部８０から入力された画像データに基づき、フロントガラス１２０の各領域の輝度を算出する。そして、バックライト分割制御部３２００は、算出した各領域の輝度のうち、輝度が所定値を超える領域があるか否かを判定する。

【0133】

バックライト分割制御部３２００は、フロントガラス１２０に表示要素１２０４が投影される領域である、表示要素投影領域を特定する。また、バックライト分割制御部３２００は、フロントガラス１２０の輝度が高くなっている領域を特定する。そして、バックライト分割制御部３２００は、領域（フロントガラス１２０の、輝度が高くなっている領域）と、表示要素投影領域とが重なっている領域を特定する。バックライト分割制御部３２００は、領域（フロントガラス１２０の、輝度が高くなっている領域）と、表示要素投影領域とが重なっている領域に投影される表示要素１２０４が液晶表示パネル６１に描画されている領域を特定する。

【0134】

バックライト分割制御部３２００は、フロントガラス１２０の輝度が高くなっている領域に投影させる照射光の輝度を、照射光が投影される領域の輝度に基づき、決定する。詳細には、バックライト分割制御部３２００は、領域（フロントガラス１２０の輝度が高くなっている領域と、表示要素投影領域とが重なっている領域）の輝度が、第１の閾値を超える場合、当該領域に照射させる輝度を、第１の輝度よりも輝度の高い第３の輝度として決定する。また、バックライト分割制御部３２００は、領域（フロントガラス１２０の輝度が高くなっている領域と、表示要素投影領域とが重なっている領域）の輝度が、第１の閾値よりも高い第２の閾値を超える場合、当該領域に照射させる輝度を、第３の輝度よりも輝度の高い第４の輝度として決定する。

【0135】

図２１（ａ）、図２１（ｂ）に示される例では、ヘッドライト重なり領域１４１１および外部光重なり領域１４１３以外の領域であって、表示要素１２０４が投影されている外部光照射領域１４１２に投影される表示要素１２０４については、第１の輝度でフロントガラス１２０に投影される。

【0136】

ヘッドライト点灯領域１４１０と表示要素投影領域とが重なっている、ヘッドライト重なり領域１４１１に投影される表示要素１２０４は、第１の輝度よりも輝度の高い第３の輝度で、フロントガラス１２０に投影される。

【0137】

また、外部光照射領域１４１２と表示要素投影領域とが重なっている外部光重なり領域１４１３に投影される表示要素１２０４は、第１の輝度よりも輝度の高い第３の輝度で、フロントガラス１２０に投影される。

【0138】

また、ヘッドライト点灯領域１４１０と外部光重なり領域１４１３と表示要素投影領域とが重なっている外部光ヘッドライト重なり領域１４１４に投影される表示要素１２０４は、第３の輝度よりも輝度の高い第４の輝度で、フロントガラス１２０に投影される。すなわち、ヘッドライト点灯領域１４１０と、自車両の外部からの光がフロントガラス１２０に照射される領域である外部光照射領域１４１２と、表示要素投影領域とが重なっている場合、表示制御装置３０のバックライト分割制御部３２００は、外部光ヘッドライト重なり領域１４１４に投影される表示要素１２０４の輝度を、外部光ヘッドライト重なり領域１４１４に投影される表示要素１２０４の輝度よりも高くさせる。

【0139】

＜全体処理＞
図２２は、実施の形態５におけるヘッドアップディスプレイの全体処理の概要を示す図である。

【0140】

まず、Ｓ２２０１にて、表示制御装置３０に、背景画像１２０３と、表示要素１２０４とを投影するための画像データが入力される。

【0141】

次に、Ｓ２２０２にて、表示制御装置３０の映像処理部３０００は、入力された画像データに基づき、液晶表示パネル６１に背景画像１２０３と、表示要素１２０４とを描画する。

【0142】

次に、Ｓ２２０３にて、映像処理部３０００は、表示要素１２０４が液晶表示パネル６１に描画される領域である表示要素描画領域を特定する。

【0143】

次に、Ｓ２２０４にて、映像処理部３０００は、Ｓ２２０３にて特定した表示要素描画領域を表示制御装置３０のバックライト分割制御部３２００に入力する。

【0144】

次に、Ｓ２２０５にて、撮像部８０は、自車両前方の画像を撮像し、撮像した画像の画像データを表示制御装置３０に入力する。

【0145】

次に、Ｓ２２０６にて、表示制御装置３０のバックライト分割制御部３２００は、Ｓ２２０５にて入力された画像データに基づき、フロントガラス１２０の各領域の輝度を算出する。

【0146】

次に、Ｓ２２０７にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ２２０６にて算出した各領域の輝度のうち、輝度が所定値を超える領域があるか否かを判定する。バックライト分割制御部３２００が、輝度が所定値を超える領域があると判定する場合（Ｓ２２０７−Ｙｅｓ）、Ｓ２２０９へ進む。一方、バックライト分割制御部３２００が、輝度が所定値を超える領域がないと判定する場合（Ｓ２２０７−Ｎｏ）、Ｓ２２０８へ進む。

【0147】

次に、Ｓ２２０８にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ２２０４にて入力された表示要素描画領域に基づいて、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に、第１の輝度の照射光を照射させる。一方、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されていない背景画像１２０３の領域の背面に設けられている発光素子６３については、照射光を照射させない。これによって、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３が照射した、第１の輝度の照射光が、液晶表示パネル６１に照射される。Ｓ２２０８の次は、Ｓ２２１７へ進む。

【0148】

Ｓ２２０７にてＹｅｓだった場合、Ｓ２２０９にて、バックライト分割制御部３２００は、輝度が高くなっているフロントガラス１２０のすべての領域の範囲を特定する。

【0149】

次に、Ｓ２２１０にて、バックライト分割制御部３２００は、フロントガラス１２０に表示要素１２０４が投影される領域である表示要素投影領域を特定する。

【0150】

次に、Ｓ２２１１にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ２２０９にて特定した領域（フロントガラス１２０の、輝度が高くなっている領域）と、Ｓ２２１０にて特定した表示要素投影領域とが重なっているか否かを判定する。バックライト分割制御部３２００がＳ２２０９にて特定した領域と、表示要素投影領域とが重なっていると判定する場合（Ｓ２２１１−Ｙｅｓ）、Ｓ２２１３へ進む。一方、バックライト分割制御部３２００が、Ｓ２２０９にて特定した領域と、表示要素投影領域とが重なっていないと判定する場合（Ｓ２２１１−Ｎｏ）、Ｓ２２１２へ進む。

【0151】

次に、Ｓ２２１２にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ２２０４にて入力された表示要素描画領域に基づいて、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に、第１の輝度の照射光を照射させる。一方、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されていない背景画像１２０３の領域の背面に設けられている発光素子６３については、照射光を照射させない。Ｓ２２１２の次は、Ｓ２２１７へ進む。

【0152】

Ｓ２２１１にてＹｅｓだった場合、Ｓ２２１３にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ２２０９にて特定した領域（フロントガラス１２０の、輝度が高くなっている領域）と、Ｓ２２１０にて特定した表示要素投影領域とが重なっている領域を特定する。

【0153】

次に、Ｓ２２１４にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ２２１３にて特定した領域に投影される表示要素１２０４が描画されている液晶表示パネル６１における領域を特定する。

【0154】

次に、Ｓ２２１５にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ２２１４にて特定した領域と対向して設けられている発光素子６３に照射させる照射光の輝度を決定する。詳細には、バックライト分割制御部３２００は、領域（Ｓ２２０９にて特定した領域と、Ｓ２２１０にて特定した表示要素投影領域とが重なっている領域）の輝度が、第１の閾値を超える場合、発光素子６３に照射させる照射光の輝度を、第１の輝度よりも輝度の高い第３の輝度として決定する。また、バックライト分割制御部３２００は、領域（Ｓ２２０９にて特定した領域と、Ｓ２２１０にて特定した表示要素投影領域とが重なっている領域）の輝度が、第１の閾値よりも高い第２の閾値を超える場合、発光素子６３に照射させる照射光の輝度を、第３の輝度よりも輝度の高い第４の輝度として決定する。

【0155】

次に、Ｓ２２１６にて、バックライト分割制御部３２００は、領域（Ｓ２２０９にて特定した領域と、Ｓ２２１０にて特定した表示要素投影領域とが重なっている領域）と対向して設けられている発光素子６３に、Ｓ２２１５にて決定した輝度の照射光を照射させる。また、バックライト分割制御部３２００は、領域（Ｓ２２０９にて特定した領域と、Ｓ２２１０にて特定した表示要素投影領域とが重なっている領域）以外の領域であって、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に、第１の輝度の照射光を照射させる。一方、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されていない背景画像１２０３の領域の背面に設けられている発光素子６３については、照射光を照射させない。

【0156】

次に、Ｓ２２１７にて、バックライト分割制御部３２００は、Ｓ２２０８またはＳ２２１２またはＳ２２１６にて発光素子６３が照射した照射光が、液晶表示パネル６１を透過する。そして、液晶表示パネル６１から表示光１１が、ミラー装置２０へ出射される。

【0157】

次に、Ｓ２２１８にて、ミラー装置２０は、Ｓ２２１７にて出射された表示光１１をフロントガラス１２０へと反射させる。

【0158】

なお、ヘッドアップディスプレイは、ナビゲーション装置（スマートフォンや、車載ナビゲーション装置、ポータブルナビゲーション装置など）の地図情報と現在の時間帯とに基づき、自車両が走行している周辺の照度を推測しても良い。そして、ヘッドアップディスプレイのバックライト分割制御部３２００は、推測された周辺の照度に基づいて、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に照射させる照射光の輝度を決定しても良い。

【0159】

例えば、ヘッドアップディスプレイは、時刻情報に基づき、現在の時間帯から、現在、自車両が走行している周辺の照度を推測する。例えば、現在の時間帯が１１時〜１４時であり周辺の照度が高いと推測される場合、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に第１の輝度よりも輝度の高い第３の輝度の照射光を照射させる。

【0160】

また、現在の時間帯が、走行している地域が地方で、走行している時刻が２０時〜２６時であり、周辺の照度が低いと推測される場合、バックライト分割制御部３２００は、表示要素１２０４が描画されている領域と対向して設けられている発光素子６３に第１の輝度よりも輝度の低い第２の輝度の照射光を照射させる。

【0161】

＜実施の形態５の効果＞
以上説明した実施の形態５によれば、表示制御装置３０が、ヘッドライト点灯領域１４１０と、自車両の外部からの光が前記フロントガラスに照射される領域である外部光照射領域１４１２と、表示要素投影領域とが重なっている領域である、外部光ヘッドライト重なり領域１４１４に投影される表示要素１２０４の輝度を、ヘッドライト重なり領域１４１１に投影される表示要素１２０４の輝度よりも高くさせることで、ヘッドライト重なり領域１４１１に投影される表示要素１２０４の視認性を向上できる。

【0162】

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、上記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施の形態の構成の一部を他の実施の形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施の形態の構成に他の実施の形態の構成を加えることも可能である。また、各実施の形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0163】

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤメモリーカード（ＳＤカードとも言う）、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

【符号の説明】

【0164】

１０…表示装置、
２０…ミラー装置、
３０…表示制御装置、
４０…ＭＥＭＳミラー装置、
５０…ヘッドライト検出部、
６０…液晶表示装置、
７０…映像重要度検出部、
８０…照度検出部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】