JP2017003684A - Head-up display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head-up display device capable of avoiding troubles of a display due to incidence of external light while maintaining visibility of display as much as possible.SOLUTION: A head-up display device 100 has a controller 31 configured to; estimate temperature value of a liquid crystal panel 11a based on ambient temperature around a display 11 acquired by a temperature acquisition unit; estimate an increase in temperature value due to external light SL based on illuminance of the external light SL acquired by an illuminance acquisition unit; compute an expected temperature value of the liquid crystal panel 11a by adding the increase in temperature value to the estimated temperature value of the liquid crystal panel 11a; execute first processing for reducing brightness of a light source 11b when the expected temperature value is determined to be no less than a first threshold; and execute second processing for avoiding irradiation of the display 11 with the external light SL by controlling an actuator 14 when the expected temperature value is determined to be no less than a second threshold that is greater than the first threshold.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。   The present invention relates to a head-up display device.

従来より、車両の運転者が運転中に視線をほとんど動かさずに車両情報(速度、走行距離等)を認識できるようにするため、ウインドシールドなどの前方に車両情報を表示させるヘッドアップディスプレイ(Head-Up Display;HUD)装置が提案されている。HUD装置は、例えば透過型の液晶パネルを有する表示器を備え、表示器が出射する表示画像を表す表示光をウインドシールドなどの透過反射部に投影することで風景と重ねて表示画像の虚像を運転者に視認させる。このようなHUD装置では、外光(主に、太陽光)が表示器に入射することで、液晶パネルの温度が上昇し、液晶パネル内の液晶に黒化現象が生じて表示不能となり、表示器に不具合が生じる場合があった。また近年、HUD装置は、車両前方の風景の特定対象物(前方車両や白線など)に重ねて虚像を表示させる、いわゆる拡張現実(Augmented Reality;AR)表示を実現するべく、広画角化及び遠方表示化が進んでおり、一方でHUD装置の体積を抑制する必要もあることから光学倍率(表示/表示器)が高くなっており、外光が表示器に集光しやすく外光による液晶パネルの温度上昇のリスクが大きくなっている。   Conventionally, a head-up display (Head) that displays vehicle information in front of a windshield or the like so that a vehicle driver can recognize vehicle information (speed, mileage, etc.) with little movement while driving. -Up Display (HUD) device has been proposed. The HUD device includes a display having a transmissive liquid crystal panel, for example, and projects a display light representing a display image emitted from the display onto a transmissive reflection unit such as a windshield so that a virtual image of the display image is superimposed on the landscape. Make it visible to the driver. In such a HUD device, when external light (mainly sunlight) is incident on the display, the temperature of the liquid crystal panel rises, blacking occurs in the liquid crystal in the liquid crystal panel, and display becomes impossible. There was a case that the trouble occurred in the vessel. Further, in recent years, the HUD device has realized a wide angle of view and a so-called augmented reality (AR) display in which a virtual image is displayed over a specific object (such as a forward vehicle or a white line) in a landscape in front of the vehicle. Since the distance display is progressing and the volume of the HUD device needs to be suppressed, the optical magnification (display / display) is high, and the liquid crystal by the external light is easy to collect the external light on the display. There is a greater risk of panel temperature rise.

このような問題に対し、例えば、引用文献1には、外光のうちHUD装置の光学系を構成する透過反射部材を透過した特定の波長帯域の光の強度を検出し、強度が所定の閾値を超えた場合に、バックライトの光の輝度を低下させるか、バックライトを消灯させる方法が開示されている。また、引用文献2には、所定領域からの外光の明るさを検出し、外光の明るさを検出した照度データが所定値以上になったときに、表示光を投影部材(透過反射部)に投影する反射ミラーを外光が表示器に反射されない角度位置に回動させる方法が開示されている。   In order to deal with such a problem, for example, in the cited document 1, the intensity of light in a specific wavelength band transmitted through a transmission / reflection member constituting the optical system of the HUD device is detected from outside light, and the intensity is a predetermined threshold value. A method is disclosed in which the luminance of the backlight light is reduced or the backlight is extinguished when exceeding the above. Also, in the cited document 2, the brightness of external light from a predetermined area is detected, and when the illuminance data from which the brightness of the external light is detected exceeds a predetermined value, the display light is projected onto the projection member (transmission reflection section). A method of rotating the reflecting mirror that projects the lens to an angular position where external light is not reflected by the display is disclosed.

特開2013−228442号公報JP 2013-228442 A 特開2005−331624号公報JP 2005-331624 A

引用文献1、2に開示される方法は、いずれも外光の照度が所定の閾値以上となった場合に、液晶パネルの温度上昇を抑制する処理を実行するものである。しかしながら、液晶パネルの温度は外光の他にも光源からの照明光などの影響を受けるため、閾値に一定の余裕を設ける必要があった。すなわち、実際には液晶パネルの温度が液晶に黒化現象が生じる等の温度に達していない場合にも、液晶パネルの温度上昇を抑制する処理が実行されることがあった。引用文献1、2に開示される液晶パネルの温度上昇を抑制する処理はいずれも表示の視認性が低下する、あるいは表示されなくなるものであるため、表示を極力維持するという点で更なる改善の余地があった。   Each of the methods disclosed in the cited documents 1 and 2 executes a process for suppressing the temperature rise of the liquid crystal panel when the illuminance of outside light becomes a predetermined threshold value or more. However, since the temperature of the liquid crystal panel is influenced by illumination light from a light source in addition to external light, it is necessary to provide a certain margin for the threshold value. That is, even when the temperature of the liquid crystal panel does not actually reach the temperature at which the blackening phenomenon occurs in the liquid crystal, processing for suppressing the temperature rise of the liquid crystal panel may be executed. Since the processes for suppressing the temperature rise of the liquid crystal panel disclosed in the cited references 1 and 2 are those in which the visibility of the display is reduced or not displayed, further improvement is achieved in that the display is maintained as much as possible. There was room.

本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、表示を極力維持しつつ、外光の入射による表示器の不具合を回避することが可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a head-up display device capable of avoiding a malfunction of a display device due to incidence of external light while maintaining display as much as possible. .

本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、前記課題を解決するため、液晶パネルと前記液晶パネルに背後から照明光を照射する光源とを有し、前記照明光によって前記液晶パネルに表示画像を透過表示し、前記液晶パネルから前記表示画像を示す表示光を出射する表示器と、
前記表示光を視認者の前方に配置される透過反射部に向けて反射する反射部材と、
前記表示器を駆動制御する制御部と、を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示器の周囲温度を取得する温度取得部と、
外光の照度を取得する照度取得部と、
前記表示器への前記外光の照射を回避する外光照射回避部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記温度取得部が取得した前記周囲温度に基づいて前記液晶パネルの温度値を推定し、前記照度取得部が取得した前記外光の照度から前記外光による温度上昇値を推定し、推定した前記液晶パネルの温度値に前記温度上昇値を加算して前記液晶パネルの予測温度値を算出し、前記予測温度値が第1の閾値以上であると判断した場合に前記光源の輝度を低下させる第1の処理を実行し、さらに、前記予測温度値が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値以上であると判断した場合に前記外光照射回避部を制御し、前記外光が前記表示器に照射されるのを回避する第2の処理を実行する、ことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the head-up display device of the present invention includes a liquid crystal panel and a light source that irradiates the liquid crystal panel with illumination light from behind, and displays a display image on the liquid crystal panel by the illumination light. A display that emits display light indicating the display image from the liquid crystal panel;
A reflective member that reflects the display light toward a transmission / reflection part disposed in front of the viewer;
A head-up display device comprising a control unit that drives and controls the display,
A temperature acquisition unit for acquiring an ambient temperature of the display;
An illuminance acquisition unit for acquiring the illuminance of outside light;
An external light irradiation avoiding unit for avoiding irradiation of the external light to the display device,
The control unit estimates a temperature value of the liquid crystal panel based on the ambient temperature acquired by the temperature acquisition unit, and estimates a temperature increase value due to the external light from the illuminance of the external light acquired by the illuminance acquisition unit. Then, the predicted temperature value of the liquid crystal panel is calculated by adding the temperature rise value to the estimated temperature value of the liquid crystal panel, and when it is determined that the predicted temperature value is equal to or greater than a first threshold value, Performing the first process of reducing the brightness, and controlling the external light irradiation avoiding unit when it is determined that the predicted temperature value is equal to or greater than a second threshold value that is greater than the first threshold value, A second process for avoiding external light from being irradiated on the display is performed.

本発明によれば、表示を極力維持しつつ、外光の入射による表示器の不具合を回避することが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to avoid the malfunction of the indicator by incident of external light, maintaining a display as much as possible.

本発明の実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置の概略的な構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the head-up display apparatus in embodiment of this invention. 同上実施形態の液晶パネルを示す図である。It is a figure which shows the liquid crystal panel of embodiment same as the above. 同上実施形態の不具合回避処理のフロー図である。It is a flowchart of the trouble avoidance process of embodiment same as the above. 同上実施形態における凹面鏡の角度調整の様子を示す図である。It is a figure which shows the mode of the angle adjustment of the concave mirror in embodiment same as the above.

以下、添付図面に基づいて、本発明のヘッドアップディスプレイ(以下、HUDと記載)装置の一実施形態について説明する。   Hereinafter, an embodiment of a head-up display (hereinafter referred to as HUD) device of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態におけるHUD装置100の概略的な構成を示す図である。図1に示すように、HUD装置100は、例えば自動車に搭載されるものであり、表示器11と、平面鏡12と、凹面鏡13(反射部材の一例)と、アクチュエータ14(外光照射回避部、角度調整部の一例)と、筐体15と、温度センサ21と、照度センサ22と、撮像部23と、制御部31と、から構成されている。HUD装置100は、表示器11が表示領域DPに表示した表示画像Mを表す表示光Lを、平面鏡12と凹面鏡13とで反射させ、HUD装置100が搭載される車両1のウインドシールド(透過反射部の一例)1aに照射することで、ユーザに虚像Vを視認させることができる。なお、アイボックス2は、ユーザが虚像Vを視認可能な視点範囲を示している。HUD装置100がこのように表示する内容は、例えば、車速などの各種車両情報、経路を指示するナビゲーション情報等である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a HUD device 100 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the HUD device 100 is mounted on, for example, an automobile, and includes a display 11, a plane mirror 12, a concave mirror 13 (an example of a reflecting member), and an actuator 14 (external light irradiation avoiding unit, An example of an angle adjustment unit), a housing 15, a temperature sensor 21, an illuminance sensor 22, an imaging unit 23, and a control unit 31. The HUD device 100 reflects the display light L representing the display image M displayed on the display area DP by the display device 11 with the plane mirror 12 and the concave mirror 13, and the windshield (transmission reflection) of the vehicle 1 on which the HUD device 100 is mounted. Example of unit) By irradiating 1a, the user can visually recognize the virtual image V. The eye box 2 indicates a viewpoint range in which the user can visually recognize the virtual image V. The contents displayed by the HUD device 100 in this way are, for example, various vehicle information such as the vehicle speed, navigation information that indicates a route, and the like.

表示器11は、例えば透過型であり、TFT(Thin Film Transistor)型の液晶パネル11aと、例えばLED(Light Emitting Diode)からなり液晶パネル11aに照明光BLを出射する光源11bと、を備える液晶表示器であり、照明光BLによって液晶パネル11aの表示領域DPに表示画像Mを透過表示する。HUD装置100は、通常、表示器11の表示領域DPの全体をリレー光学系(平面鏡12,凹面鏡13)により反射することで、ユーザの前景に表示領域DPに対応した仮想的な表示面を生成する。表示器11が表示領域DPに表示画像Mを表示することで、仮想的な表示面上に表示画像Mに基づく虚像Vが表示される。   The display 11 is, for example, a transmissive liquid crystal panel including a TFT (Thin Film Transistor) type liquid crystal panel 11a and a light source 11b that is configured by, for example, an LED (Light Emitting Diode) and emits illumination light BL to the liquid crystal panel 11a. It is a display, and the display image M is transmissively displayed on the display area DP of the liquid crystal panel 11a by the illumination light BL. The HUD device 100 normally generates a virtual display surface corresponding to the display area DP in the foreground of the user by reflecting the entire display area DP of the display device 11 with the relay optical system (plane mirror 12 and concave mirror 13). To do. When the display 11 displays the display image M in the display area DP, the virtual image V based on the display image M is displayed on the virtual display surface.

平面鏡12は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、表示器11が出射した表示画像Mの表示光Lを、凹面鏡13に向けて反射させるものである。   The plane mirror 12 is formed by forming a reflective film on the surface of a base material made of, for example, a synthetic resin material by means such as vapor deposition, and directs the display light L of the display image M emitted from the display 11 toward the concave mirror 13. It is to be reflected.

凹面鏡13は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、平面鏡12で反射した表示光Lをさらに反射させ、ウインドシールド1aに向けて出射する。なお、凹面鏡13は、拡大鏡としての機能を有し、表示器11に表示された表示画像Mを拡大してウインドシールド1a側へ反射する。すなわち、ユーザが視認する虚像Vは、表示器11の表示領域DPに表示された表示画像Mが拡大された像である。   The concave mirror 13 is formed by forming a reflective film on the surface of a base material made of, for example, a synthetic resin material by means such as vapor deposition, and further reflects the display light L reflected by the plane mirror 12 and emits it toward the windshield 1a. To do. The concave mirror 13 has a function as a magnifying mirror, enlarges the display image M displayed on the display 11, and reflects it to the windshield 1a side. That is, the virtual image V visually recognized by the user is an enlarged image of the display image M displayed in the display area DP of the display device 11.

アクチュエータ14は、モータ(図示しない)と、モータの動力を凹面鏡13に伝達する歯車などの動力伝達部材(図示しない)と、これらモータと動力伝達部材及び凹面鏡13を支持する支持基体と、を備え、凹面鏡13を回転軸線AX周りに回転させるものである。アクチュエータ14は、凹面鏡13を回転軸線AX周りに回転させるための動力を発生させるものであり、例えばステッピングモータからなる。アクチュエータ14は、後述する制御部31の制御の下で凹面鏡13を回転軸線AX周りに回転させる。アクチュエータ14は、凹面鏡13を回転させることで凹面鏡13の角度を調整し、アイボックス2の位置を調整したり、後述するように外光SLが凹面鏡13によって表示器11に向かうように反射されない角度に調整したりすることが可能である。   The actuator 14 includes a motor (not shown), a power transmission member (not shown) such as a gear that transmits the power of the motor to the concave mirror 13, and a support base that supports the motor, the power transmission member, and the concave mirror 13. The concave mirror 13 is rotated around the rotation axis AX. The actuator 14 generates power for rotating the concave mirror 13 around the rotation axis AX, and includes, for example, a stepping motor. The actuator 14 rotates the concave mirror 13 around the rotation axis AX under the control of the control unit 31 described later. The actuator 14 adjusts the angle of the concave mirror 13 by rotating the concave mirror 13, adjusts the position of the eye box 2, and an angle at which the external light SL is not reflected by the concave mirror 13 toward the display 11 as will be described later. It is possible to adjust to.

筐体15は、例えば黒色の遮光性合成樹脂から形成される上ケース151と、下ケース152とから構成され、これら上ケース151と下ケース152を係合することで、平面鏡12、凹面鏡13、アクチュエータ14、温度センサ21、及び、撮像部23を内部に収納し、外部に表示器11、制御部31が実装された制御基板、及び照度センサ22が取り付けられる。
上ケース151は、ウインドシールド1aに対向する部分に、表示光Lを通過させる開口部151aを有し、この開口部151aは、透光性カバー151bに覆われている。また、上ケース151は、開口部151aの平面鏡12に近接する箇所に遮光壁151cを有し、開口部151a(透光性カバー151b)から入射する外光SLが平面鏡12側または表示器11側へ進行することを防止する。また、上ケース151の開口部151a近傍には、照度センサ22が取り付けられている。
下ケース152は、筐体15の内部に収納する平面鏡12、凹面鏡13、アクチュエータ14、温度センサ21、撮像部23及び外部に取り付ける表示器11、制御基板を係合する係合部(図示しない)をそれぞれ有し、各部材をそれぞれ位置決め固定する。また、下ケース152は、表示器11が表示する表示画像Mが平面鏡12に臨むように開口した表示口152aを有する。筐体15内は、表示光Lが通過する光路が設けられているが、これらの光路は、HUD装置100のサイズを小さく抑えるため、および筐体15内に侵入してくる外光SLの量を抑えるために、極力小さくすることが望ましい。
The housing 15 is composed of an upper case 151 made of, for example, a black light-shielding synthetic resin, and a lower case 152. By engaging the upper case 151 and the lower case 152, the plane mirror 12, the concave mirror 13, The actuator 14, the temperature sensor 21, and the imaging unit 23 are housed inside, and the display 11, the control board on which the control unit 31 is mounted, and the illuminance sensor 22 are attached.
The upper case 151 has an opening 151a that allows the display light L to pass therethrough at a portion facing the windshield 1a, and the opening 151a is covered with a translucent cover 151b. Further, the upper case 151 has a light shielding wall 151c at a location near the plane mirror 12 of the opening 151a, and external light SL incident from the opening 151a (translucent cover 151b) is on the plane mirror 12 side or the display 11 side. To prevent progress. An illuminance sensor 22 is attached in the vicinity of the opening 151 a of the upper case 151.
The lower case 152 includes a plane mirror 12, a concave mirror 13, an actuator 14, a temperature sensor 21, an imaging unit 23, an indicator 11 attached to the outside, and an engaging portion (not shown) that engages a control board. And each member is positioned and fixed. In addition, the lower case 152 has a display port 152a that is opened so that the display image M displayed by the display unit 11 faces the plane mirror 12. The housing 15 is provided with optical paths through which the display light L passes. These optical paths are used to keep the size of the HUD device 100 small and the amount of external light SL that enters the housing 15. In order to suppress this, it is desirable to make it as small as possible.

温度センサ21は、筐体15の内部に配置され、表示器11の周囲温度として筐体15内の温度を測定し、温度情報を制御部31に送信するものである。   The temperature sensor 21 is disposed inside the housing 15, measures the temperature inside the housing 15 as the ambient temperature of the display 11, and transmits temperature information to the control unit 31.

照度センサ22は、筐体15の上ケース151の開口部151a近傍に配置され、筐体15に照射される外光SLの照度を測定し、照度情報を制御部31に送信するものである。   The illuminance sensor 22 is disposed in the vicinity of the opening 151 a of the upper case 151 of the housing 15, measures the illuminance of the external light SL irradiated to the housing 15, and transmits illuminance information to the control unit 31.

撮像部23は、カメラなどからなり、液晶パネル11aの表示領域DPのうち少なくとも第1の領域DP1を常時撮像し、その撮像パターン(撮像画像)を制御部31に送信する。図2に示すように、液晶パネル11aの表示領域DPは、表示画像Mが常時表示されない第1の領域DP1を有する。本実施形態においては、第1の領域DP1は、常に黒表示の状態であるものとする。撮像部23は、その撮像範囲231が第1の領域DP1を含むように設置される。本実施形態では、撮像部23の撮像範囲231は第1の領域DP1と略一致しており、第1の領域DP1が常時撮像される。   The imaging unit 23 includes a camera or the like, and always captures at least the first region DP1 of the display region DP of the liquid crystal panel 11a, and transmits the imaging pattern (captured image) to the control unit 31. As shown in FIG. 2, the display area DP of the liquid crystal panel 11a has a first area DP1 where the display image M is not always displayed. In the present embodiment, it is assumed that the first region DP1 is always in a black display state. The imaging unit 23 is installed so that the imaging range 231 includes the first region DP1. In the present embodiment, the imaging range 231 of the imaging unit 23 substantially coincides with the first area DP1, and the first area DP1 is always imaged.

図1の制御部31は、CPU(Central Processing Unit)とROM(Read Only Memory)等の記憶部31aとを含むマイコン、グラフィックディスプレイコントローラー(GDC)、インターフェース等から構成され、制御基板に実装される。制御部31は、車両ECU(Electronic Control Unit)やナビゲーション装置等の外部装置(図示しない)からCAN(Controller Area Network)等のバス(図示しない)を介して伝送される車速やエンジン回転数等の車両情報やナビゲーション情報などの各種情報を取得し、これに応じて表示器11の液晶パネル11aの透過不透過を制御し、また、光源11bの発光を制御して、表示画像Mを透過表示する。また、制御部31は、温度センサ21、照度センサ22、及び撮像部23と接続され、後述する温度センサ値、照度センサ値、撮像パターン(撮像画像)を取得し、これに応じて表示器11の光源11bの発光を制御し、及び、アクチュエータ14を制御して、温度上昇による表示器11の不具合を回避する『不具合回避処理』を実行する。すなわち、制御部31は、本発明の温度取得部及び照度取得部としての機能を有する。なお、HUD装置100が実行する『不具合回避処理』については後で詳述する。記憶部31aは、制御部31が各種演算を実行するためのプログラム、温度センサ値、照度センサ値から液晶パネル11aの温度値、温度上昇値を算出するための各種データテーブル、基準パターン(基準画像)、各閾値データなどを格納する。   1 includes a microcomputer including a CPU (Central Processing Unit) and a storage unit 31a such as a ROM (Read Only Memory), a graphic display controller (GDC), an interface, and the like, and is mounted on a control board. . The control unit 31 transmits vehicle speed, engine speed, etc. transmitted from an external device (not shown) such as a vehicle ECU (Electronic Control Unit) or a navigation device via a bus (not shown) such as a CAN (Controller Area Network). Various types of information such as vehicle information and navigation information are acquired, and the transmission / reception of the liquid crystal panel 11a of the display 11 is controlled according to the information, and the light emission of the light source 11b is controlled to display the display image M in a transparent manner. . The control unit 31 is connected to the temperature sensor 21, the illuminance sensor 22, and the imaging unit 23, acquires a temperature sensor value, an illuminance sensor value, and an imaging pattern (captured image), which will be described later, and displays the display 11 accordingly. The light emission of the light source 11b is controlled, and the actuator 14 is controlled to execute a “problem avoidance process” for avoiding the problem of the display 11 due to the temperature rise. That is, the control unit 31 functions as a temperature acquisition unit and an illuminance acquisition unit of the present invention. The “defect avoidance process” executed by the HUD device 100 will be described in detail later. The storage unit 31a is a program for the control unit 31 to execute various calculations, a temperature sensor value, various data tables for calculating the temperature value of the liquid crystal panel 11a from the illuminance sensor value, and a reference pattern (reference image). ), Each threshold data and the like are stored.

以上が、本実施形態におけるHUD装置100の構成である。次に、図3を用いて、本実施形態におけるHUD装置100が実行する『不具合回避処理』について説明する。   The above is the configuration of the HUD device 100 in the present embodiment. Next, “defect avoidance processing” executed by the HUD device 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図3は、本実施形態における『不具合回避処理』のフロー図である。『不具合回避処理』は、車両1のイグニッションスイッチがオンされる等によって、制御部31に電源が投入されることで開始される。   FIG. 3 is a flowchart of the “problem avoidance process” in the present embodiment. The “problem avoidance process” is started when the control unit 31 is turned on, for example, when the ignition switch of the vehicle 1 is turned on.

まず、図3のステップS1において、制御部31は、温度センサ21から筐体15内の温度情報(以下、温度センサ値Ts)を入力(取得)し、温度センサ値Tsから液晶パネル11aの温度値Tpを推定する。具体的には、制御部31は、予め記憶部31aに記憶されたデータテーブルを参照して、温度センサ値Tsに対応した液晶パネル11aの温度値Tpを読み出す。このように、液晶パネル11aの周囲温度である温度センサ値Tsから液晶パネル11aの温度値Tpを推定するようにしたのは、温度センサを直接液晶パネル11aの表面に設置すると表示に影響を与えるためである。なお、温度センサ値Tsは、所定周期毎に入力する複数の温度センサ値Tsを平均化処理したものであってもよい。また、筐体15内の温度と液晶パネル11aの温度を同様とみなして、温度センサ値Tsをそのまま液晶パネル11aの温度値Tpとしてもよい。   First, in step S1 of FIG. 3, the control unit 31 inputs (acquires) temperature information (hereinafter referred to as a temperature sensor value Ts) in the housing 15 from the temperature sensor 21, and the temperature of the liquid crystal panel 11a from the temperature sensor value Ts. Estimate the value Tp. Specifically, the control unit 31 reads the temperature value Tp of the liquid crystal panel 11a corresponding to the temperature sensor value Ts with reference to a data table stored in advance in the storage unit 31a. As described above, the temperature value Tp of the liquid crystal panel 11a is estimated from the temperature sensor value Ts that is the ambient temperature of the liquid crystal panel 11a. If the temperature sensor is directly installed on the surface of the liquid crystal panel 11a, the display is affected. Because. The temperature sensor value Ts may be obtained by averaging a plurality of temperature sensor values Ts input every predetermined period. In addition, the temperature in the housing 15 and the temperature of the liquid crystal panel 11a are considered to be the same, and the temperature sensor value Ts may be used as the temperature value Tp of the liquid crystal panel 11a as it is.

次にステップS2において、制御部31は、照度センサ22から筐体15に向けられた外光SLの照度情報(以下、照度センサ値Ls)を入力(取得)し、照度センサ値Lsから外光SLによる温度上昇値Tupを推定する。具体的には、制御部31は、予め記憶部31aに記憶されたデータテーブルを参照して、照度センサ値Lsに対応した温度上昇値Tupを読み出す。なお、照度センサ値Lsは、所定周期毎に入力する複数の照度センサ値Lsを平均化処理したものであってもよい。   Next, in step S <b> 2, the control unit 31 inputs (acquires) illuminance information (hereinafter referred to as illuminance sensor value Ls) of the external light SL directed from the illuminance sensor 22 to the housing 15, and external light from the illuminance sensor value Ls. The temperature rise value Tup due to SL is estimated. Specifically, the control unit 31 reads the temperature increase value Tup corresponding to the illuminance sensor value Ls with reference to a data table stored in advance in the storage unit 31a. The illuminance sensor value Ls may be obtained by averaging a plurality of illuminance sensor values Ls input every predetermined cycle.

次にステップS3において、制御部31は、ステップS1で推定した液晶パネル11aの温度値TpにステップS2で推定した外光SLによる温度上昇値Tupを加算して、温度上昇後の液晶パネル11aの予測温度値Tfを算出する。   Next, in step S3, the controller 31 adds the temperature rise value Tup due to the external light SL estimated in step S2 to the temperature value Tp of the liquid crystal panel 11a estimated in step S1, and the liquid crystal panel 11a after the temperature rise is added. A predicted temperature value Tf is calculated.

次にステップS4において、制御部31は、ステップS3で算出した液晶パネル11aの予測温度値Tfと予め記憶部31aに記憶される第1の閾値X1とを比較する。第1の閾値X1は、例えば液晶パネル11aの液晶に黒化現象が生じる温度に対してある程度低い温度値が設定される。液晶パネル11aの予測温度値Tfが第1の閾値X1以上であると判定した場合(ステップS4でYes)、制御部31はステップS5に移行する。液晶パネル11aの予測温度値Tfが第1の閾値X1未満であると判定した場合(ステップS4でNo)、制御部31はステップS14に移行する。   Next, in step S4, the control unit 31 compares the predicted temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a calculated in step S3 with the first threshold value X1 stored in the storage unit 31a in advance. As the first threshold value X1, for example, a temperature value that is somewhat lower than the temperature at which the blackening phenomenon occurs in the liquid crystal of the liquid crystal panel 11a is set. If it is determined that the predicted temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a is equal to or higher than the first threshold value X1 (Yes in step S4), the control unit 31 proceeds to step S5. If it is determined that the predicted temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a is less than the first threshold value X1 (No in step S4), the control unit 31 proceeds to step S14.

ステップS5において、制御部31は、表示器11の光源11bの現在の輝度を記憶部31aに記憶し、その後光源11bの輝度を低下させる第1の処理を実行する。具体的には、例えば光源11bの輝度を最小輝度とする。光源11bからの照明光BLも液晶パネル11aの温度を上昇させる要因であるため、光源11bの輝度を低下することで液晶パネル11aの温度上昇が抑制される。一方で、虚像Vの輝度が低下するため、虚像Vの視認性が低下する。なお、ステップS5実行による光源11bの輝度は最小輝度に限定されるものではなく、任意に調整可能であってもよい。   In step S5, the control unit 31 stores the current luminance of the light source 11b of the display 11 in the storage unit 31a, and then executes a first process for reducing the luminance of the light source 11b. Specifically, for example, the luminance of the light source 11b is set to the minimum luminance. Since the illumination light BL from the light source 11b is also a factor that raises the temperature of the liquid crystal panel 11a, the temperature rise of the liquid crystal panel 11a is suppressed by reducing the luminance of the light source 11b. On the other hand, since the brightness of the virtual image V decreases, the visibility of the virtual image V decreases. In addition, the brightness | luminance of the light source 11b by execution of step S5 is not limited to minimum brightness | luminance, You may adjust arbitrarily.

次にステップS6において、制御部31は、ステップS3で算出した液晶パネル11aの予測温度値Tfと予め記憶部31aに記憶される第2の閾値X2とを比較する。第2の閾値X2は第1の閾値X1よりも大きい温度値に設定される。液晶パネル11aの予測温度値Tfが第2の閾値X2以上であると判定した場合(ステップS6でYes)、制御部31はステップS7に移行する。液晶パネル11aの予測温度値Tfが第1の閾値X2未満であると判定した場合(ステップS6でNo)、制御部31はステップS15に移行する。   Next, in step S6, the control unit 31 compares the predicted temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a calculated in step S3 with the second threshold value X2 stored in the storage unit 31a in advance. The second threshold value X2 is set to a temperature value that is greater than the first threshold value X1. If it is determined that the predicted temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a is equal to or greater than the second threshold value X2 (Yes in step S6), the control unit 31 proceeds to step S7. When it is determined that the predicted temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a is less than the first threshold value X2 (No in step S6), the control unit 31 proceeds to step S15.

ステップS7において、制御部31は、撮像部23から表示領域DPの第1の領域DP1を撮像した撮像パターンを取得し、また、予め記憶部31aに記憶される基準パターンを読み出す。ここで、基準パターンとは、液晶パネル11aに黒化現象などの異常が生じていない場合の第1の領域DPを示す撮像パターンであって、例えばHUD装置100の製造時に撮像部23が第1の領域DPを撮像した画像パターンを基準パターンとして記憶部31aに予め記憶しておく。   In step S7, the control unit 31 acquires an imaging pattern obtained by imaging the first area DP1 of the display area DP from the imaging unit 23, and reads a reference pattern stored in advance in the storage unit 31a. Here, the reference pattern is an imaging pattern that indicates the first region DP when an abnormality such as a blackening phenomenon does not occur in the liquid crystal panel 11a. For example, the imaging unit 23 is the first imaging unit 23 when the HUD device 100 is manufactured. An image pattern obtained by imaging the area DP is stored in advance in the storage unit 31a as a reference pattern.

次にステップS8において、制御部31は、公知の画像解析などによってステップS7で取得した撮像パターンの明度を取得し、撮像パターンの明度と読み出した基準パターンの明度との明度差が予め記憶部31aに記憶される第3の閾値X3以上であるかを判定する。液晶パネル11aの液晶に実際に黒化現象が生じると、黒化現象が生じた個所では黒化現象が生じていない通常時よりも光の透過率が低下し、撮像パターンの明度が低くなる(暗くなる)。したがって、撮像パターンと基準パターンとの明度差が予め記憶部31aに記憶される第3の閾値X3以上であると判定される場合(ステップS8でYes)、液晶パネル11aの第1の領域DP1に実際に黒化現象が生じていると推定されるため、制御部31は、ステップS9に移行する。また、撮像パターンと基準パターンとの明度差が第3の閾値X3未満であると判定される場合(ステップS8でNo)、液晶パネル11aの第1の領域DP1に実際には黒化現象が生じていないと推定されるため、制御部31は、ステップS10に移行する。なお、第3の閾値X3は、液晶の黒化現象を精度良く判定するべく、例えば光源11bが最大輝度である場合の第1の領域DP1の明度と光源11bが最小輝度である場合の第1の領域DP1の明度との差よりも大きい値が設定される。また、液晶パネル11aは中央部で温度が上昇しやすく、液晶の黒化現象も中央部から発生して周辺部に向かって拡大する傾向にあるため、第1の領域DP1は表示領域DPの中央に設けられることが望ましい。   Next, in step S8, the control unit 31 acquires the brightness of the imaging pattern acquired in step S7 by known image analysis or the like, and the brightness difference between the brightness of the imaging pattern and the read reference pattern is stored in advance in the storage unit 31a. It is determined whether or not the third threshold value X3 is stored. When the blackening phenomenon actually occurs in the liquid crystal of the liquid crystal panel 11a, the light transmittance is lower than the normal time where the blackening phenomenon does not occur at the place where the blackening phenomenon occurs, and the brightness of the imaging pattern is reduced ( Get dark). Therefore, when it is determined that the brightness difference between the imaging pattern and the reference pattern is greater than or equal to the third threshold value X3 stored in advance in the storage unit 31a (Yes in step S8), the first area DP1 of the liquid crystal panel 11a Since it is estimated that the blackening phenomenon actually occurs, the control unit 31 proceeds to step S9. Further, when it is determined that the brightness difference between the imaging pattern and the reference pattern is less than the third threshold value X3 (No in step S8), a blackening phenomenon actually occurs in the first region DP1 of the liquid crystal panel 11a. Since it is estimated that it is not, the control part 31 transfers to step S10. Note that the third threshold value X3 is, for example, the brightness of the first region DP1 when the light source 11b has the maximum luminance and the first value when the light source 11b has the minimum luminance in order to accurately determine the blackening phenomenon of the liquid crystal. A value larger than the difference from the brightness of the area DP1 is set. Further, since the temperature of the liquid crystal panel 11a is likely to rise at the center, and the blackening phenomenon of the liquid crystal tends to occur from the center and expand toward the periphery, the first region DP1 is the center of the display region DP. It is desirable to be provided.

ステップS9において、制御部31は、凹面鏡13の現在の角度を記憶部31aに記憶し、その後、アクチュエータ14を制御し、外光SLが表示器11に照射されるのを回避する第2の処理を実行する。具体的には、制御部31は、アクチュエータ14を制御し、図4に示すように、凹面鏡13を外光SLが凹面鏡13によって平面鏡12を介して表示器11(液晶パネル11a)に向かうように反射されない角度(以下、非表示角度という)に調整する処理を実行する。これにより、外光SLが液晶パネル11aに照射されなくなるため、液晶パネル11aの温度が下降すると考えられる。液晶の黒化現象は、短時間であれば液晶パネル11aの温度低下とともに改善される。一方で、凹面鏡13が前記非表示角度である場合は、凹面鏡13が表示光Lをウインドシールド1aに向けて反射しなくなるため、虚像Vを表示することができなくなる(非表示状態となる)。制御部31は、ステップS9を実行した後は、ステップS7に戻って新たに撮像パターンを取得し、撮像パターンと基準パターンとの明度の比較を行う。   In step S <b> 9, the control unit 31 stores the current angle of the concave mirror 13 in the storage unit 31 a, and then controls the actuator 14 to prevent the display device 11 from being irradiated with the external light SL. Execute. Specifically, the control unit 31 controls the actuator 14 so that the external light SL is directed from the concave mirror 13 to the display 11 (liquid crystal panel 11a) via the plane mirror 12 by the concave mirror 13, as shown in FIG. A process of adjusting to an angle that is not reflected (hereinafter referred to as a non-display angle) is executed. Thereby, since the external light SL is no longer applied to the liquid crystal panel 11a, it is considered that the temperature of the liquid crystal panel 11a decreases. The blackening phenomenon of the liquid crystal is improved as the temperature of the liquid crystal panel 11a is lowered for a short time. On the other hand, when the concave mirror 13 is at the non-display angle, the concave mirror 13 does not reflect the display light L toward the windshield 1a, so that the virtual image V cannot be displayed (becomes a non-display state). After executing Step S9, the control unit 31 returns to Step S7 to acquire a new imaging pattern, and compares the brightness of the imaging pattern with the reference pattern.

ステップS10において、制御部31は、凹面鏡13の角度が前記非表示角度であるか否かを判定する。凹面鏡13の角度が前記非表示角度である場合(ステップS10でYes)、制御部31は、ステップS11に移行する。凹面鏡13の角度が前記非表示角度でない場合(ステップS10でNo)、制御部31は、ステップS15に移行する。   In step S10, the control unit 31 determines whether or not the angle of the concave mirror 13 is the non-display angle. When the angle of the concave mirror 13 is the non-display angle (Yes in Step S10), the control unit 31 proceeds to Step S11. When the angle of the concave mirror 13 is not the non-display angle (No in Step S10), the control unit 31 proceeds to Step S15.

ステップS11において、制御部31は、照度センサ22から照度センサ値Lsを入力する。次にステップS12において、制御部31は、照度センサ値Lsと予め記憶部31aに記憶される第4の閾値X4とを比較する。第4の閾値X4は、例えば液晶パネル11aの温度をすぐに上昇させる程度に大きな照度値が設定される。照度センサ値Lsが第4の閾値X4未満であると判定される場合(ステップS12でYes)、制御部31はステップS13に移行する。照度センサ値Lsが第4の閾値X4以上であると判定される場合(ステップS12でNo)、制御部31は再度ステップS11及びS12を実行し、ステップS13への移行を遅延させる。これにより、凹面鏡13の角度が頻繁に前記非表示角度に変更され、虚像Vの表示、非表示が頻繁に切り替えられることを防止することができる。   In step S <b> 11, the control unit 31 inputs the illuminance sensor value Ls from the illuminance sensor 22. Next, in step S12, the control unit 31 compares the illuminance sensor value Ls with the fourth threshold value X4 stored in the storage unit 31a in advance. As the fourth threshold value X4, for example, an illuminance value that is large enough to raise the temperature of the liquid crystal panel 11a immediately is set. When it is determined that the illuminance sensor value Ls is less than the fourth threshold value X4 (Yes in Step S12), the control unit 31 proceeds to Step S13. When it is determined that the illuminance sensor value Ls is greater than or equal to the fourth threshold value X4 (No in step S12), the control unit 31 executes steps S11 and S12 again, and delays the transition to step S13. Thereby, the angle of the concave mirror 13 is frequently changed to the non-display angle, and the display and non-display of the virtual image V can be prevented from being frequently switched.

ステップS13において、制御部31は、アクチュエータ14を制御し、表示器11への外光SLの照射を回避しない第3の処理を実行する。具体的には、制御部31は、アクチュエータ14を制御し、凹面鏡13をステップS9で記憶された、表示光Lをウインドシールド1aに向けて反射し虚像Vを表示可能な角度(以下、表示角度という)に調整する処理を実行する。ステップS13を実行した後、制御部31は、ステップS15に移行する。   In step S <b> 13, the control unit 31 controls the actuator 14 and executes a third process that does not avoid the irradiation of the external light SL onto the display 11. Specifically, the control unit 31 controls the actuator 14 to reflect the display light L toward the windshield 1a and store the concave mirror 13 in step S9 and display the virtual image V (hereinafter referred to as display angle). To perform adjustment processing. After executing Step S13, the control unit 31 proceeds to Step S15.

ステップS14において、制御部31は、光源11bの輝度をユーザが虚像Vを良好に視認可能な輝度(以下、通常輝度という)に制御する。なお、前記通常輝度は、記憶部31に予め記憶される初期値、あるいは、ステップS5において記憶される低下前の輝度値である。また、前記通常輝度は外光SLの照度に応じて適宜変更されてもよい。ステップS14を実行した後、制御部31は、ステップS15に移行する。   In step S14, the control unit 31 controls the luminance of the light source 11b so that the user can visually recognize the virtual image V well (hereinafter referred to as normal luminance). The normal luminance is an initial value stored in advance in the storage unit 31 or a luminance value before reduction stored in step S5. The normal luminance may be appropriately changed according to the illuminance of the external light SL. After executing Step S14, the control unit 31 proceeds to Step S15.

ステップS15において、制御部31は、表示器11に所定の表示画像Mを表示する。   In step S <b> 15, the control unit 31 displays a predetermined display image M on the display device 11.

制御部31は、以上の処理を車両1のイグニッションスイッチがオフされるなどにより電源が遮断されるまで繰り返し実行する。電源が遮断される際、制御部31は、アクチュエータ14を制御し、凹面鏡13を前記非表示角度に調整することが望ましい。車両1の停止時に外光SLが表示器11に照射されて不具合が生じることを防止するためである。以上の処理により、HUD装置100は、外光SLによる温度上昇を踏まえた液晶パネル11aの予測温度値Tfが上昇すると、まず、前記第1の処理によって光源11bの輝度を低下させて虚像Vの表示を維持しつつ、液晶パネル11aの温度上昇を抑制する。そして、液晶パネル11aの予測温度値Tfがさらに上昇すると、撮像パターンから実際に液晶パネル11aに黒化現象が生じていると判定した上で前記第2の処理によって表示器11への外光SLの照射を回避して液晶パネル11aの温度上昇をより抑制する。そして、前記第2の処理後に液晶パネル11aの黒化現象が改善したと判定されると、表示器11への外光SLの照射回避を解除し、再び虚像Vを表示させる。   The control unit 31 repeatedly executes the above processing until the power is cut off, for example, when the ignition switch of the vehicle 1 is turned off. When the power is shut off, it is desirable that the control unit 31 controls the actuator 14 to adjust the concave mirror 13 to the non-display angle. This is to prevent the external light SL from being applied to the display device 11 when the vehicle 1 is stopped and causing problems. Through the above processing, when the predicted temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a based on the temperature increase due to the external light SL increases, the HUD device 100 first decreases the luminance of the light source 11b by the first processing to generate the virtual image V. The temperature rise of the liquid crystal panel 11a is suppressed while maintaining the display. Then, when the predicted temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a further increases, it is determined that the blackening phenomenon is actually occurring in the liquid crystal panel 11a from the imaging pattern, and then the external light SL to the display unit 11 by the second processing. Is avoided, and the temperature rise of the liquid crystal panel 11a is further suppressed. When it is determined that the blackening phenomenon of the liquid crystal panel 11a has improved after the second processing, the avoidance of the external light SL on the display 11 is canceled and the virtual image V is displayed again.

以上のように、本実施形態におけるHUD装置100は、液晶パネル11aと液晶パネル11aに背後から照明光BLを照射する光源11bとを有し、照明光BLによって液晶パネル11aに表示画像Mを透過表示し、液晶パネル11aから表示画像Mを示す表示光Lを出射する表示器11と、表示光Lを視認者(ユーザ)の前方に配置されるウインドシールド1aに向けて反射する凹面鏡13と、表示器11を駆動制御する制御部31と、を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、表示器11の周囲温度(温度センサ値Ts)を取得する温度取得部(制御部31)と、外光SLの照度(照度センサ値Ls)を取得する照度取得部(制御部31)と、表示器11への外光SLの照射を回避する外光照射回避部(アクチュエータ14)をさらに備え、制御部31は、前記温度取得部が取得した前記周囲温度に基づいて液晶パネル11aの温度値Tpを推定し、前記照度取得部が取得した外光SLの照度から外光SLによる温度上昇値Tupを推定し、推定した液晶パネル11aの温度値Tpに温度上昇値Tupを加算して液晶パネル11aの予測温度値Tfを算出し、予測温度値Tfが第1の閾値X1以上であると判断した場合に光源11aの輝度を低下させる第1の処理を実行し、さらに、予測温度値Tfが第1の閾値X1よりも大きい第2の閾値X2以上であると判断した場合に前記外光照射回避部を制御し、外光SLが表示器11に照射されるのを回避する第2の処理を実行する。また、前記外光照射回避部として凹面鏡13の角度を調整するアクチュエータ14を備え、制御部31は、前記第2の処理としてアクチュエータ14を制御し、凹面鏡13を外光SLが表示器11に向かうように反射されない角度に調整する。   As described above, the HUD device 100 according to the present embodiment includes the liquid crystal panel 11a and the light source 11b that irradiates the illumination light BL from behind to the liquid crystal panel 11a, and transmits the display image M to the liquid crystal panel 11a by the illumination light BL. A display 11 for displaying and emitting display light L indicating a display image M from the liquid crystal panel 11a, and a concave mirror 13 for reflecting the display light L toward the windshield 1a disposed in front of the viewer (user); A head-up display device including a control unit 31 that drives and controls the display unit 11, a temperature acquisition unit (control unit 31) that acquires the ambient temperature (temperature sensor value Ts) of the display unit 11, and external light SL Illuminance acquisition unit (control unit 31) that acquires the illuminance (illuminance sensor value Ls) of the light source, and external light irradiation avoidance unit (actuator 14) that avoids irradiation of the external light SL to the display 11 Further, the control unit 31 estimates the temperature value Tp of the liquid crystal panel 11a based on the ambient temperature acquired by the temperature acquisition unit, and the temperature of the external light SL from the illuminance of the external light SL acquired by the illuminance acquisition unit. The estimated temperature value Tup is estimated, and the estimated temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a is calculated by adding the estimated temperature value Tup to the estimated temperature value Tp of the liquid crystal panel 11a. The predicted temperature value Tf is equal to or greater than the first threshold value X1. The first process of reducing the luminance of the light source 11a is executed when it is determined that the predicted temperature value Tf is greater than or equal to the second threshold value X2 that is greater than the first threshold value X1. The light irradiation avoiding unit is controlled to execute a second process for avoiding the external light SL from being applied to the display unit 11. Moreover, the actuator 14 which adjusts the angle of the concave mirror 13 as said external light irradiation avoidance part is provided, and the control part 31 controls the actuator 14 as said 2nd process, and external light SL goes to the indicator 11 through the concave mirror 13. Adjust the angle so that it is not reflected.

これにより、HUD装置100は、表示器11の周囲温度と外光SLの照度とから液晶パネル11aの予測温度値Tfを得ることで外光SLの照度のみによる判断よりも精度良く実際の液晶パネル11aの状況を把握でき、また、虚像Vが非表示状態となる前記第2の処理に先立って表示が維持される前記第1の処理を実行することから、虚像Vの表示を極力維持しつつ、外光SLの入射による表示器11の不具合を回避することができる。   As a result, the HUD device 100 obtains the predicted temperature value Tf of the liquid crystal panel 11a from the ambient temperature of the display 11 and the illuminance of the external light SL, thereby making the actual liquid crystal panel more accurate than the determination based only on the illuminance of the external light SL. 11a can be grasped, and the first process in which the display is maintained prior to the second process in which the virtual image V is in the non-display state is executed, so that the display of the virtual image V is maintained as much as possible. The trouble of the display 11 due to the incidence of the external light SL can be avoided.

また、HUD装置100において、液晶パネル11の表示領域DPは、表示画像Mが常に表示されない第1の領域DP1を含み、表示領域DPのうち少なくとも第1の領域DP1を撮像する撮像部23と、液晶パネル11aに異常が発生していない第1の領域DP1を示す基準画像(基準パターン)を記憶する記憶部31aと、をさらに備え、制御部31は、撮像部23が撮像した第1の領域DP1を示す撮像画像(撮像パターン)と、記憶部31aに記憶される前記基準画像とを比較し、前記撮像画像と前記基準画像との明度差が第3の閾値X3以上であると判断される場合に、前記第2の処理を実行する。
これによれば、液晶パネル11aにおける液晶の黒化現象の発生をより精度良く判定でき、虚像Vの表示を極力維持することができる。
In the HUD device 100, the display area DP of the liquid crystal panel 11 includes a first area DP1 where the display image M is not always displayed, and an imaging unit 23 that images at least the first area DP1 of the display area DP; A storage unit 31a that stores a reference image (reference pattern) indicating the first region DP1 in which no abnormality has occurred in the liquid crystal panel 11a, and the control unit 31 includes a first region imaged by the imaging unit 23. The captured image (imaging pattern) indicating DP1 is compared with the reference image stored in the storage unit 31a, and it is determined that the brightness difference between the captured image and the reference image is greater than or equal to a third threshold value X3. If so, the second process is executed.
According to this, the occurrence of the blackening phenomenon of the liquid crystal in the liquid crystal panel 11a can be determined with higher accuracy, and the display of the virtual image V can be maintained as much as possible.

また、HUD装置100において、制御部31は、前記第2の処理を実行した後に、前記撮像画像と前記基準画像との明度差が第3の閾値X3未満であると判断される場合に前記外光照射回避部を制御し、表示器11への外光SLの照射を回避しない第3の処理を実行する。
これによれば、液晶パネル11aにおける黒化現象の改善を精度良く判定でき、虚像Vの表示を適切なタイミングで再開することができる。
In the HUD device 100, the control unit 31 performs the second processing when it is determined that the brightness difference between the captured image and the reference image is less than a third threshold value X3 after executing the second process. The light irradiation avoiding unit is controlled to execute a third process that does not prevent the display 11 from being irradiated with the external light SL.
According to this, the improvement of the blackening phenomenon in the liquid crystal panel 11a can be accurately determined, and the display of the virtual image V can be resumed at an appropriate timing.

また、HUD装置100において、制御部31は、前記照度取得部が取得した外光SLの照度が第4の閾値X4以上であると判断した場合に、前記第3の処理の実行を遅延する。
これによれば、虚像Vの表示、非表示の切り替えが頻繁に繰り返されることを防止することができ、表示の視認性を向上することができる。
Further, in the HUD device 100, when the control unit 31 determines that the illuminance of the external light SL acquired by the illuminance acquisition unit is equal to or greater than the fourth threshold value X4, the control unit 31 delays the execution of the third process.
According to this, it is possible to prevent frequent switching between display and non-display of the virtual image V, and display visibility can be improved.

なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更(構成要素の削除を含む)が可能であることは勿論である。本実施形態においては、外光照射回避部として凹面鏡13の角度を調整するアクチュエータ14を備えたが、本発明の外光照射回避部として遮光性のシャッタ(遮光部材)の位置を移動や伸長などによって制御するアクチュエータ(位置調整部)を備えてもよい。この場合、制御部31は、第2の処理として、シャッタを表示器11に向かう外光SLを遮る位置(例えば表示器11から筐体15の開口部15aに到る表示光Lの光路上)に調整する処理を実行する。また、制御部31は、第3の処理として、シャッタを表示器11に向かう外光SLを遮らない位置に調整する処理を実行する。また、本実施形態においては、アクチュエータ14は反射部材として凹面鏡13の角度を調整したが、平面鏡12の角度を調整するものであってもよい。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications (including deletion of constituent elements) can be made without departing from the scope of the invention. In the present embodiment, the actuator 14 that adjusts the angle of the concave mirror 13 is provided as an external light irradiation avoiding unit. However, as the external light irradiation avoiding unit of the present invention, the position of a light shielding shutter (light shielding member) is moved or extended. You may provide the actuator (position adjustment part) controlled by these. In this case, as a second process, the controller 31 blocks the shutter from the external light SL traveling toward the display 11 (for example, on the optical path of the display light L from the display 11 to the opening 15a of the housing 15). Execute the adjustment process. Moreover, the control part 31 performs the process which adjusts a shutter to the position which does not block the external light SL which goes to the indicator 11 as a 3rd process. Moreover, in this embodiment, although the actuator 14 adjusted the angle of the concave mirror 13 as a reflecting member, the actuator 14 may adjust the angle of the plane mirror 12.

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に好適である。   The present invention is suitable for a head-up display device.

1 車両
1a ウインドシールド(透過反射部)
2 アイボックス
11 表示器
11a 液晶パネル
11b 光源
12 平面鏡
13 凹面鏡(反射部材)
14 アクチュエータ(外光照射回避部、角度調整部)
15 筐体
21 温度センサ
22 照度センサ
23 撮像部
31 制御部
31a 記憶部
100 ヘッドアップディスプレイ装置
DP 表示領域
DP1 第1の領域
BL 照明光
L 表示光
M 表示画像
V 虚像
1 Vehicle 1a Windshield (Transmission / reflection part)
2 Eye box 11 Display 11a Liquid crystal panel 11b Light source 12 Plane mirror 13 Concave mirror (reflective member)
14 Actuator (external light irradiation avoidance unit, angle adjustment unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 Housing | casing 21 Temperature sensor 22 Illuminance sensor 23 Imaging part 31 Control part 31a Memory | storage part 100 Head-up display apparatus DP display area DP1 1st area | region BL Illumination light L Display light M Display image V Virtual image

Claims (6)

液晶パネルと前記液晶パネルに背後から照明光を照射する光源とを有し、前記照明光によって前記液晶パネルに表示画像を透過表示し、前記液晶パネルから前記表示画像を示す表示光を出射する表示器と、
前記表示光を視認者の前方に配置される透過反射部に向けて反射する反射部材と、
前記表示器を駆動制御する制御部と、を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示器の周囲温度を取得する温度取得部と、
外光の照度を取得する照度取得部と、
前記表示器への前記外光の照射を回避する外光照射回避部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記温度取得部が取得した前記周囲温度に基づいて前記液晶パネルの温度値を推定し、前記照度取得部が取得した前記外光の照度から前記外光による温度上昇値を推定し、推定した前記液晶パネルの温度値に前記温度上昇値を加算して前記液晶パネルの予測温度値を算出し、前記予測温度値が第1の閾値以上であると判断した場合に前記光源の輝度を低下させる第1の処理を実行し、さらに、前記予測温度値が前記第1の閾値よりも大きい第2の閾値以上であると判断した場合に前記外光照射回避部を制御し、前記外光が前記表示器に照射されるのを回避する第2の処理を実行する、ことを特徴とする、ヘッドアップディスプレイ装置。
A display that includes a liquid crystal panel and a light source that irradiates illumination light from behind to the liquid crystal panel, displays a display image on the liquid crystal panel by the illumination light, and emits display light indicating the display image from the liquid crystal panel And
A reflective member that reflects the display light toward a transmission / reflection part disposed in front of the viewer;
A head-up display device comprising a control unit that drives and controls the display,
A temperature acquisition unit for acquiring an ambient temperature of the display;
An illuminance acquisition unit for acquiring the illuminance of outside light;
An external light irradiation avoiding unit for avoiding irradiation of the external light to the display device,
The control unit estimates a temperature value of the liquid crystal panel based on the ambient temperature acquired by the temperature acquisition unit, and estimates a temperature increase value due to the external light from the illuminance of the external light acquired by the illuminance acquisition unit. Then, the predicted temperature value of the liquid crystal panel is calculated by adding the temperature rise value to the estimated temperature value of the liquid crystal panel, and when it is determined that the predicted temperature value is equal to or greater than a first threshold value, Performing the first process of reducing the brightness, and controlling the external light irradiation avoiding unit when it is determined that the predicted temperature value is equal to or greater than a second threshold value that is greater than the first threshold value, A head-up display device, wherein a second process for avoiding external light from being radiated to the display is executed.
前記液晶パネルの表示領域は、前記表示画像が常に表示されない第1の領域を含み、
前記表示領域のうち少なくとも前記第1の領域を撮像する撮像部と、前記液晶パネルに異常が発生していない前記第1の領域を示す基準画像を記憶する記憶部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記撮像部が撮像した前記第1の領域を示す撮像画像と、前記記憶部に記憶される前記基準画像とを比較し、前記撮像画像と前記基準画像との明度差が第3の閾値以上であると判断される場合に、前記第2の処理を実行する、ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
The display area of the liquid crystal panel includes a first area where the display image is not always displayed,
An imaging unit that images at least the first region of the display region; and a storage unit that stores a reference image indicating the first region in which no abnormality has occurred in the liquid crystal panel;
The control unit compares the captured image indicating the first region captured by the imaging unit with the reference image stored in the storage unit, and the brightness difference between the captured image and the reference image is the first. The head-up display device according to claim 1, wherein the second process is executed when it is determined that the threshold value is 3 or more.
前記制御部は、前記第2の処理を実行した後に、前記撮像画像と前記基準画像との明度差が前記第3の閾値未満であると判断される場合に前記外光照射回避部を制御し、前記表示器への前記外光の照射を回避しない第3の処理を実行する、ことを特徴とする請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   The control unit controls the external light irradiation avoiding unit when it is determined that the brightness difference between the captured image and the reference image is less than the third threshold after executing the second process. The head-up display device according to claim 2, wherein a third process that does not avoid irradiation of the external light to the display is performed. 前記制御部は、前記照度取得部が取得した前記外光の照度が第4の閾値以上であると判断した場合に、前記第3の処理の実行を遅延する、ことを特徴とする請求項3に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   The said control part delays execution of a said 3rd process, when it is judged that the illumination intensity of the said external light which the said illumination intensity acquisition part acquired is more than a 4th threshold value. The head-up display device described in 1. 前記外光照射回避部として前記反射部材の角度を調整する角度調整部を備え、
前記制御部は、前記第2の処理において、前記角度調整部を制御し、前記反射部材を前記外光が前記表示器に向かうように反射されない角度に調整する、ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
An angle adjusting unit for adjusting the angle of the reflecting member as the external light irradiation avoiding unit;
The said control part controls the said angle adjustment part in a said 2nd process, and adjusts the said reflection member to the angle which is not reflected so that the said external light may go to the said indicator. The head-up display device described in 1.
前記外光照射回避部として遮光部材の位置を調整する位置調整部を備え、
前記制御部は、前記第2の処理において、前記遮光部材を前記表示器に向かう前記外光を遮る位置に調整する、ことを特徴とする請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
A position adjusting unit for adjusting the position of the light shielding member as the external light irradiation avoiding unit;
2. The head-up display device according to claim 1, wherein in the second process, the control unit adjusts the light-shielding member to a position that blocks the external light toward the display. 3.
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