JP2017105291A - Head-up display device - Google Patents
Head-up display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017105291A JP2017105291A JP2015239983A JP2015239983A JP2017105291A JP 2017105291 A JP2017105291 A JP 2017105291A JP 2015239983 A JP2015239983 A JP 2015239983A JP 2015239983 A JP2015239983 A JP 2015239983A JP 2017105291 A JP2017105291 A JP 2017105291A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- light source
- output
- signal
- circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 45
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 17
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 36
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 24
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 108090000699 N-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 102000004129 N-Type Calcium Channels Human genes 0.000 description 1
- 108010075750 P-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000023077 detection of light stimulus Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Instrument Panels (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
Description
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関し、例えば、高輝度から低輝度まで出力範囲が広い車両用のヘッドアップディプレイ装置に好適である。 The present invention relates to a head-up display device, for example, suitable for a head-up display device for a vehicle having a wide output range from high luminance to low luminance.
従来のヘッドアップディスプレイとして、例えば特許文献1に開示されている。かかる特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイは、車両のインストルメントパネル(以下、インパネと言う)内部に取り付けられており、表示装置が発する表示光を車両のフロントガラス(投影部材)に投影し、車両の利用者(運転者)に対し虚像を表示する。
A conventional head-up display is disclosed in, for example,
また、従来のヘッドアップディスプレイの光学エンジンとしてDMD(デジタルマイクロミラーデバイス)が用いられるものがあり、例えば特許文献2に開示されている。この光学エンジンにあっては、各発光ダイオードの光強度を検出するためのフォトセンサを用いた検出回路を備え、光源が正確な輝度で出力されるようにフィードバック制御している。
In addition, there is one in which a DMD (digital micromirror device) is used as an optical engine of a conventional head-up display, which is disclosed in
これらヘッドアップディスプレイは、車両に搭載され、明暗の差が大きな環境に併せて、必要な表示が、高輝度から低輝度までの出力範囲が大きなものとなるため、これら出力範囲の光強度を全て検出するための構成が必要であった。 These head-up displays are mounted on vehicles, and the required display becomes large in the output range from high brightness to low brightness in combination with the environment where the difference in brightness is large. A configuration for detection was required.
また、車外の温度環境の変化だけでなく太陽光の照射や光源素子の発熱による高温化など、温度変化が大きい。このため、各電子部品に備わる温度特性によって、内部抵抗の値が変化し、フォトセンサを用いた検出回路の出力が正確なものとならない可能性があり課題となっていた。 Moreover, not only changes in the temperature environment outside the vehicle, but also temperature changes such as high temperatures due to sunlight irradiation and heat generation of the light source elements are large. For this reason, the value of the internal resistance changes depending on the temperature characteristics of each electronic component, and the output of the detection circuit using the photosensor may not be accurate, which has been a problem.
そこで本発明の目的は、前述の課題に着目し、車両に搭載され、光源の出力範囲が大きな場合であっても、より正確な光強度を検出できるヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a head-up display device that can detect a more accurate light intensity even when mounted on a vehicle and has a large output range of a light source, paying attention to the above-described problems.
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、
車両に搭載され、光源からの出力光を利用して表示像を拡大して投影表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記光源からの出力強度を検出し検出信号を発する検出素子と、
前記検出信号を増幅して出力信号として発する増幅回路と、
この増幅回路の増幅率を切り替える切替手段と、を備えることを特徴とする。
The head-up display device of the present invention is
A head-up display device mounted on a vehicle and displaying an enlarged display image using output light from a light source,
A detection element for detecting an output intensity from the light source and emitting a detection signal;
An amplification circuit for amplifying the detection signal and generating an output signal;
Switching means for switching the amplification factor of the amplifier circuit.
また、前記増幅回路は、オペアンプを適用し、
前記切替手段は、前記増幅回路の入出力端子間に接続され、
前記検出素子に並列接続される複数の抵抗体と、
このうち何れかの抵抗体を選択して、前記増幅回路の出力に接続するスイッチ手段と、を設けることを特徴とする。
The amplifier circuit uses an operational amplifier,
The switching means is connected between the input and output terminals of the amplifier circuit,
A plurality of resistors connected in parallel to the detection element;
Switch means for selecting one of the resistors and connecting to the output of the amplifier circuit is provided.
また、前記出力信号を入力し、前記光源の出力を調整する制御手段を備え、
前記制御手段は、前記低輝度時に、前記複数の抵抗体のうち、より大きな抵抗値の抵抗体を選択して前記増幅回路の増幅率を大きくするように前記切替手段を制御することを特徴とする。
In addition, it comprises a control means for inputting the output signal and adjusting the output of the light source,
The control means controls the switching means so as to select a resistor having a larger resistance value from the plurality of resistors and increase the amplification factor of the amplifier circuit at the time of the low luminance. To do.
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、光源の出力範囲が大きな場合であっても、より正確な光強度を検出できる。 The head-up display device of the present invention can detect more accurate light intensity even when the output range of the light source is large.
本発明の一実施形態に係る表示装置は、図1,2に示すヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置と記載)Aである。HUD装置Aは、図示するように、車両BのダッシュボードCに配設され、生成した画像(車両情報)を表す表示光LをウインドシールドDに向けて出射する。ウインドシールドDで反射した表示光Lは、観察者E(主に、車両Bの運転者)により、ウインドシールドDの前方に形成された画像の虚像Fとして視認される。このようにしてHUD装置Aは、観察者Eに画像を虚像Fとして視認させる。この画像は、車両Bに関する情報(例えば、走行速度、エンジン回転数、ナビゲーション情報等)を報知する。 A display device according to an embodiment of the present invention is a head-up display device (hereinafter referred to as a HUD device) A shown in FIGS. As shown in the figure, the HUD device A is arranged on the dashboard C of the vehicle B and emits the display light L representing the generated image (vehicle information) toward the windshield D. The display light L reflected by the windshield D is visually recognized as a virtual image F of an image formed in front of the windshield D by an observer E (mainly a driver of the vehicle B). In this way, the HUD device A causes the observer E to visually recognize the image as a virtual image F. This image notifies information related to the vehicle B (for example, traveling speed, engine speed, navigation information, etc.).
HUD装置Aは、図3,4に示すように、照明装置1と、照明光学系2と、表示素子3と、投射光学系4と、スクリーン5と、平面鏡61や凹面鏡62からなるミラーユニット6と、透光部71を有する筐体7と、を備える。また、HUD装置Aの照明装置1は、図5に示すように、第1の制御部10と、第2の制御部20と、調光回路30と、光源駆動手段40と、光強度検出部50と、を備える。
As shown in FIGS. 3 and 4, the HUD device A has a
照明装置1は、後述する光(照明光L1)を、照明光学系2に向け出射するものであり、図4に示すように、光源11と、回路基板12と、合波手段13と、輝度ムラ低減手段14と、透過膜15と、を備える。
The
光源11は、例えば、発光ダイオード(LED(Light Emitting Diode))からなる光源11r,11g,11bから構成されている。光源11rは赤色光Lrを発し、光源11gは緑色光Lgを発し、光源11bは青色光Lbを発する。光源11r,11g,11bの各々は、第1の制御部10によって駆動され、所定の光強度及びタイミングで発光する。なお、本実施形態において、光源11r,11g,11bは、独立した光源11としているが、共通の光源11から複数の色の光を出射するものであってもよい。また、光源11は、複数色の光を出射するものであればよく、2色のみで構成されていてもよく、また、4色(白色も含む)以上で構成されていてもよい。回路基板12は、プリント回路板からなる。回路基板12には、光源11r,11g,11bが実装されている。
The
合波手段13は、光源11r,11g,11bから出射され、到達した光Lr,Lg,Lbを略一方向(輝度ムラ低減手段14側)へ向ける。具体的には、合波手段13は、反射鏡からなる反射部13aと、特定の波長の光を反射するがその他の波長の光は透過するダイクロイックミラーからなる合波部13b及び13cと、から構成されている。
The
反射部13aは、光源11bの出射側に位置する。反射部13aは、入射した青色光Lbを、合波部13bに向けて反射させる。合波部13bは、光源11gの出射側に位置する。合波部13bは、入射した緑色光Lgを合波部13cに向けて反射させ、また、反射部13aからの青色光Lbをそのまま透過させる。 合波部13cは、光源11rの出射側に位置する。合波部13cは、入射した赤色光Lrを照明光学系20に向けて反射させ、また、合波部13bからの光Lbや光Lgをそのまま透過させる。即ち、合波部13cからは、光源11から順次出射される照明光L1(青色光Lbまたは緑色光Lgまたは赤色光Lr)が略一方向(輝度ムラ低減手段14側)へ出射される。なお、合波手段13は、各光源11r、11g、11bの光軸を合わせるものであり、1つの光源11から複数色の光を出射する場合、省略してもよい。
The
輝度ムラ低減手段14は、ミラーボックス、アレイレンズ等からなり、合波手段13からの照明光L1を乱反射、散乱、屈折させることで光のムラを低減する。照明装置1は、光源11から出射された光を、以上に述べた合波手段13、及び、輝度ムラ低減手段14(更には、次に述べる透過膜15)を介して、照明光L1(青色光Lbまたは緑色光Lgまたは赤色光Lr)として照明光学系2に向け出射する。
The luminance
透過膜15は、例えば5%程度の反射率を有する透過性部材からなり、輝度ムラ低減手段14を介して到達した照明光L1の大部分をそのまま透過させるが、一部の光を光強度検出部50の方向へ反射させる。
The
光強度検出部50は、図6に示すように、例えば、フォトダイオード50aを有する検出素子を用いており、透過膜15で反射した照明光L1を受ける位置に設けられている。光強度検出部50は、照明光L1の一部を受光し、光Lr、Lg、Lbそれぞれの光強度を時分割で検出する。
As shown in FIG. 6, the light
なお、光強度検出部50は、Lr、Lg、Lbそれぞれの光強度を検出することができればいいので、照明光L1の光路ではなく、例えば、合波される前の光Lr、Lg、Lbそれぞれの光強度を検出できる箇所に設けられていてもよい。また、光強度検出部50は、照明光学系2から出射された照明光L1の一部の光強度を検出できる箇所に適宜設けられていてもよい。光強度検出部50の機能については後に詳述する。
The light
照明光学系2は、凹状のレンズ等からなり、照明装置1から出射された照明光L1を表示素子3に対応した大きさに調整する。
The illumination
表示素子3は、可動式の複数のマイクロミラーを有するDMDを適用でき、各ミラーがオンとオフとのいずれかの状態で制御されることで、照明光学系2から出射された照明光L1を、適宜、反射させる。表示素子3は、このように照明光L1を反射させることで、画像(画像を生成するための光)を投射光学系4に向け投射する。
The
具体的には、マイクロミラーの下部には電極が設けられており、この電極により各ミラーを非常に短い周期(例えば、マイクロ秒周期)で駆動することにより、各ミラーは、オンまたはオフ状態となる。各ミラーは、ヒンジを支点に可動可能であり、ミラーがオン状態のときには鏡面がヒンジを支点に+12度傾斜し、ミラーがオフ状態のときには鏡面がヒンジを支点に−12度傾斜する。オン状態のミラーは、照明光学系2からの照明光L1を投射光学系4方向に反射させ、オフ状態のミラーは、照明光L1を投射光学系4方向に反射させない。表示素子3は、各ミラーを個別に駆動することにより、画像(表示光L)を投射光学系4に向け投射する。
Specifically, an electrode is provided below the micromirror. By driving each mirror with a very short cycle (for example, a microsecond cycle), the mirror is turned on or off. Become. Each mirror is movable with a hinge as a fulcrum, and when the mirror is in an on state, the mirror surface is tilted by +12 degrees with the hinge as a fulcrum, and when the mirror is in an off state, the mirror surface is tilted by -12 degrees with the hinge as a fulcrum. The on-state mirror reflects the illumination light L1 from the illumination
投射光学系4は、凹レンズ又は凸レンズ等で構成され、表示素子3からの表示光Lをスクリーン5に効率良く投射するための光学系である。
The projection
スクリーン5は、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等から構成され、投射光学系4からの表示光Lを背面(表示素子3側の面)で受光し、前面(ミラーユニット6側)に画像を表示する。
The
平面鏡61は、スクリーン5に表示された画像を表す表示光Lを、凹面鏡62に向けて反射させる。 凹面鏡62は、平面鏡61から到達した表示光Lを、凹面で反射させることで反射光をウインドシールドDの方向へ出射する。これにより、結像される虚像Fは、スクリーン5に表示された画像よりも拡大されたものとなる。凹面鏡62で反射した表示光Lは、透光部71を介して、ウインドシールドDに到達する。
The
筐体7は、照明装置1、照明光学系2、表示素子3、投射光学系4、スクリーン5、平面鏡61、凹面鏡62等を所定の位置に収納する。筐体7は、透光部71を除く箇所を、例えば、遮光性の部材により形成される。透光部71は、アクリル等の透光性樹脂からなり、凹面鏡62からの表示光Lを透過する。透光部71は、例えば、筐体7に嵌合されている。透光部71は、到達した外光(例えば、太陽光や街灯の光)が観察者Eの方向へ反射しないように、例えば湾曲形状に形成されている。
The
次に、図5,6を参照して、光源駆動に係る構成について詳細に説明する。 Next, with reference to FIGS. 5 and 6, a configuration related to light source driving will be described in detail.
照明装置1は、図5に示すように、第1の制御部10と、第2の制御部20と、調光回路30と、光源駆動手段40と、光強度検出部50と、を備える。これらは、例えば、筐体70内に配設されたプリント回路板に実装される。なお、このプリント回路板として回路基板12上に第1の制御部10、第2の制御部20、調光回路30、光源駆動手段40の一部または全部が実装されていてもよい。
As illustrated in FIG. 5, the
第1の制御部10は、マイクロコントローラからなり、CPU、メモリ(RAM、ROM)等を備える。CPUは、ROMに予め記憶されたHUD装置Aの動作に必要なプログラムを読み出し、実行することで各部を制御する。第1の制御部10には、車両Bの車両ECU(電子制御ユニット)60から、LVDS(Low Voltage Defferential Signal)通信等によって、画像を表示するための映像信号が入力され、また、第1の制御部10には、車両ECU60から車両Bの周辺の外部照度信号(調光信号)SLが入力され、これらに基づき、光源11の発光強度を調整し、さらに第2の制御部20を介して表示素子3に所望の表示画像を表示させる。
The
なお、第1の制御部10から出力される映像信号は、図示しない画像処理ICなどを経由して、第2の制御部20に入力される。また、車両ECU60からの映像信号は、第1の制御部10を経由せずに、後述する第2の制御部20に、図示しない画像処理ICなどを経由して、直接入力されてもよい。
The video signal output from the
第1の制御部10は、光源11を制御するために以下のように各部を制御する。
(1)第1の制御部10は、比較回路41の一方の入力端子へ基準信号SAを出力する。この基準信号SAは、光源11の設定値を示し、車両ECU60から第1の制御部10に入力された外部照度信号(調光信号)SLに基づいて生成される。例えば、第1の制御部10は、メモリから外部照度信号SLが示す強度値と設定値とが対応したテーブルデータを参照し、取得した外部照度信号SLが示す強度値に対応した設定値のデューティー比のパルス信号を出力し、このパルス信号が図示しない積分回路からなるアナログ変換器によりアナログ信号に変換され、このアナログ信号が基準信号SAとして、比較回路41に出力される。
The
(1) The
なお、第1の制御部10から出力される基準信号SAを生成するためのパルス信号の周波数は30kHz以上であることが望ましい。また、外部照度信号SLに対応付けられた基準信号SAの値の大きさは、光源11が出射する光の色毎に異なる。従って、異なる色を出射するサブフレーム毎に第1の制御部10が比較回路41に対して出力する基準信号SAの大きさも異なる。斯かる構成により、各色の光強度検出信号SFBを共通の比較回路41で処理した場合でも、光源11が出射する各色の光量を適切に判定して調整できる。
The frequency of the pulse signal for generating the reference signal SA output from the
(2)第1の制御部10は、第2の制御部20を介し、論理回路42の入力端子へ制限信号SCを出力する。この制限信号SCは、比較回路41から入力される比較信号SBに対し、所定期間だけ比較信号SBに応じた駆動信号SDを論理回路42に出力させるための許可信号SC、または、比較信号SBによらない駆動信号SDを論理回路42に出力させるための禁止信号SCからなる。第1の制御部10は、車両ECU60から入力した外部照度信号SLが所定の閾値未満であるかを判定し、外部照度信号SLが該閾値未満である場合、第2の制御部20に、許可信号及び禁止信号からなる制限信号SCを出力させ、外部照度信号SLが該閾値以上である場合、第2の制御部20に、許可信号からなる制限信号SCを出力させる。
(2) The
(3)さらに、第1の制御部10は、調光回路30を制御し、光源11に印加する電圧を設定する。
(3) Furthermore, the
(4)また、第1の制御部10は、車両ECU60から入力される外部照度信号SLに応じて予め設定されたゲインを図示しない光強度検出部50と比較回路41との間に設けられる増幅回路に出力する。
(4) Further, the
第2の制御部20は、所望の機能をハードウェアで実現する集積回路(LSI)を適用できる。また、第2の制御部20には図示しないメモリが接続されており、このメモリには、第1の制御部10からの信号に応じた制限信号SCを出力するためのデータや、第1の制御部10からの照明制御データに応じて光源11の発光タイミングを制御するイネーブル信号ENを制御するためのデータや、第1の制御部10からの表示制御データに応じて表示素子3を制御するためのデータが格納されている。
The
調光回路30は、電源IC、トランジスタを用いたスイッチング回路等からなる。調光回路30は、車両Bのバッテリ(図示せず)からの電力を用いて、第1の制御部10の制御のもとで、光源11に適宜の値の電圧を印加する。調光回路30は、図5に示すように光源11r,11g,11bのアノード側に接続されている。このように、各色発光ダイオードのアノード側に、共通の供給電圧ラインを設けることにより、調光回路30などの部品数や配線の数を削減できる。なお、調光回路30は、後述する光源駆動手段40の集積回路内に一体的に組み込まれてもよい。
The
光源駆動手段40は、所望の機能をハードウェアで実現する集積回路を適用できる。光源駆動手段40は、比較回路41と、論理回路42と、スイッチ手段43と、を備え、光源11が出射する照明光L1(青色光Lbまたは緑色光Lgまたは赤色光Lr)の光強度に基づく光強度検出信号SFBを光強度検出部50から入力し、この光強度検出信号SFBから光源11を駆動するための駆動信号SDを生成し、この駆動信号SDに基づき、スイッチ手段43がオン/オフ動作することで、光源11を点灯/消灯させる。
As the light source driving means 40, an integrated circuit that realizes a desired function by hardware can be applied. The light source drive means 40 includes a
比較回路41は、比較器(コンパレータ)からなり、光強度検出部50から入力される光強度検出信号SFBと第1の制御部10が出力した基準信号SAとの比較を行い、比較結果として比較信号SBを論理回路42へ出力する。なお、光強度検出部50と比較回路41との間には、増幅回路が設けられており、光強度検出信号SFBは、この増幅回路により増幅された上で比較回路41に入力される。なお、この増幅回路は、上述したように、第1の制御部10が、車両ECU60から入力される外部照度信号SLに応じてゲインを決定する。
The
論理回路42は、複数のAND回路を用いて構成される。論理回路42は、第2の制御部20からの制限信号SC,イネーブル信号ENと、比較回路41からの比較信号SBと、を入力し、これらAND回路により、赤色光源11rを駆動する赤色駆動信号SDR、または緑色光源11gを駆動する緑色駆動信号SDG、または青色光源11bを駆動する青色駆動信号SDBを、赤色スイッチ手段431,緑色スイッチ手段432,青色スイッチ手段433それぞれに出力する。
The
スイッチ手段43は、例えば、n型チャネルまたはp型チャネルのFET(電界効果トランジスタ)を用いたスイッチング回路からなる。スイッチ手段43は、論理回路42からの出力に応じてオン/オフ動作を行う。スイッチ手段43、例えば、図5に示すように、赤色光源11rのカソード側に接続される赤色スイッチ手段431、緑色光源11gのカソード側に接続される緑色スイッチ手段432、青色光源11bのカソード側に接続される青色スイッチ手段433を有する。
The switch means 43 is composed of a switching circuit using, for example, an n-type channel or p-type channel FET (field effect transistor). The switch means 43 performs an on / off operation according to the output from the
なお、光源11r,11g,11bの各々は、論理回路42による各イネーブル信号ENが定める発光タイミングに従って駆動電流が供給させる。これにより、所定の期間(イネーブル信号ENがオンを示す期間)毎に、異なる色の光源11r,11g,11bが順次点灯する(フィールドシーケンシャルカラー方式)。
Each of the
光強度検出部50は、光源11が出射した照明光L1を受光し、光Lr、Lg,Lbそれぞれの光強度を時分割で検出する。光強度検出部50は、検出した発光強度を示す光強度検出信号SFB(電圧信号)を出力する。この場合、光強度検出部50で入力した光源11の発光強度を示す光強度検出信号SFBを入力し、光源駆動手段40が、光強度検出信号SFBから駆動信号SD(赤色駆動信号SDR,緑色駆動信号SDG,青色駆動信号SDB)を生成し、この駆動信号SDに基づいて再び各色光源11を駆動するフィードバック制御を行うことで、光源11が所望の発光強度になるように監視制御を行っている。
The
また、光強度検出部50は、図6に示すように、フォトダイオード50aと、オペアンプ(増幅回路)50bと、複数の抵抗体50c,50d,50e,50fと、スイッチ回路50gとを設ける。
Further, as shown in FIG. 6, the
フォトダイオード50aは、筐体7内に設けられ、透過膜15で反射した照明光L1を受ける位置に光強度の検出面が対向するようにして設けられている。このフォトダイオード50aからなる検出素子は、受光した光強度(光源11からの出力強度)に応じて検出信号を発することができオペアンプ50bに接続され、この接続線に分岐して複数の抵抗体50c〜50fにそれぞれ接続している。
The
オペアンプ50bは、入力側にGND端子(設置側端子)と、フォトダイオード50aの出力端子(カソード端子)とを接続し、出力側に、比較回路41が接続され、この接続線に分岐してスイッチ回路50gに接続している。オペアンプ50bは、フォトダイオード50aからの検出信号を、複数の抵抗体50c〜50f及びスイッチ回路からなる切替手段によって定まる抵抗値をフィードバックされることによって、所望の増幅率にて増幅し、出力信号として比較回路41に出力できる。
The
複数の抵抗体50c〜50fは、フォトダイオード50aとオペアンプ50bとの間の接続線と、オペアンプ50bの出力端子との間に介在して、フォトダイオード50aの検出信号を増幅率を定めるもので、スイッチ回路50gによって選択的に接続される。この複数の抵抗体50c〜50fは、それぞれ異なる抵抗値のものが用意され、高照度から低照度まで検出できるように、フォトダイオード50aの検出信号の出力レンジにあわせて設けられる。
The plurality of
スイッチ回路50gは、半導体を適用でき、第1の制御部10からの制御信号に基づいて、増幅率を切り替えるべく、複数の抵抗体50c〜t50fのうち何れかの抵抗体を選択して、オペアンプ50bの増幅率を定める。なお、第1の制御部10は、光源11からの出力に基づく照明光L1が大きい場合には、検出信号を低い増幅率にて増幅して出力させる、照明光l1が小さい場合には、検出信号を高い増幅率にて増幅して出力させるように光強度検出部50の感度レンジを切り替えることになる。
The
従って、フォトトランジスタやその検出箇所を多数用意しなくても、大きな照度範囲を正確に検出できる光強度検出部50となる。このため、太陽光等の外部環境の影響を受けて、これに適した高輝度から低輝度まで大きな範囲で表示光Lを出力する必要があるHUD装置Aに好適である。
Therefore, the
また、図6に示す回路構成を適用することによって、例えば、夜間など暗い環境での使用を想定した場合、人間の感度特性として敏感な低照度状態であるため、より正確な光強度の検出が必要であるが、この際、大きな抵抗値の抵抗体を選択して増幅率を定めるため、抵抗体50c〜50fに接続されたスイッチ回路50gの内部抵抗の影響を小さくできる。従って、特に、低照度状態時にあっては、温度によって抵抗値が変化してしまう該内部抵抗の影響を小さくして、より正確な光強度を検出できる回路構成となる。
In addition, by applying the circuit configuration shown in FIG. 6, for example, assuming use in a dark environment such as at night, since it is a low-light state that is sensitive as a human sensitivity characteristic, more accurate detection of light intensity is possible. Although necessary, at this time, a resistor having a large resistance value is selected to determine the amplification factor, so that the influence of the internal resistance of the
斯かるHUD装置Aは、車両に搭載され、光源11からの出力光を利用して表示像(表示光)Lを拡大して投影表示するHUD装置Aであって、光源11からの出力強度を検出し検出信号を発するフォトダイオード50aと、前記検出信号を増幅して出力信号として発するオペアンプ50bと、このオペアンプ50bの増幅率を切り替えるための複数の抵抗体50c〜50fに接続されたスイッチ回路50gと、を備える。
Such a HUD device A is a HUD device A that is mounted on a vehicle and that projects and displays a display image (display light) L by using the output light from the
従って、車両に搭載され、明暗の差が大きな環境にあわせて、必要な表示が、高輝度から低輝度までの出力範囲が大きなものであっても、正確な光強度を検出できる。また、上述実施形態のように、光源11r,11g,11bからの赤色光Lr、緑色光Lg、青色光Lbを時分割して、それぞれ正確に光強度を検出できるため、これを考慮してホワイトバランス調整できるため、より正確に所望の色彩にて表示像を表現できるHUD装置Aとなる。
Therefore, accurate light intensity can be detected even if the necessary display is a large output range from high luminance to low luminance according to an environment mounted on a vehicle and having a large difference in brightness. Further, as in the above-described embodiment, the red light Lr, the green light Lg, and the blue light Lb from the
なお、本発明のヘッドアップディスプレイ装置を上述した実施の形態の構成にて例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の構成においても、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良、並びに表示の変更が可能なことは勿論である。 The head-up display device of the present invention has been described by way of example in the configuration of the above-described embodiment, but the present invention is not limited to this, and the gist of the present invention can be applied to other configurations. It goes without saying that various improvements and display changes can be made without departing from the scope.
本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関して、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載され、車両情報やターンバイターン表示等の道路情報などの車載表示装置として好適である。 The present invention relates to a head-up display device, for example, mounted on a moving body including an automobile, a motorcycle, or an agricultural machine or a construction machine, and is suitable as an in-vehicle display device for road information such as vehicle information and turn-by-turn display. is there.
1 照明装置
2 照明光学系
3 表示素子
4 投射光学系
5 スクリーン
6 ミラーユニット
61 平面鏡
62 凹面鏡
7 筐体
71 透光部
11 光源
12 回路基板
13 合波手段
14 輝度ムラ低減手段
15 透過膜
10 第1の制御部
20 第2の制御部
30 調光回路
40 光源駆動手段
41 比較回路
42 論理回路
43 スイッチ手段(切替手段)
50 光強度検出部
50a フォトダイオード(検出素子)
50b オペアンプ(増幅回路)
50c〜50f 抵抗体
50g スイッチ回路
60 車両ECU
A HUD装置(ヘッドアップディスプレイ装置)
B 車両
C ダッシュボード
L 表示光
L1 照明光
D ウインドシールド
E 観察者
F 虚像
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
50
50b Operational amplifier (amplifier circuit)
50c-
A HUD device (head-up display device)
B Vehicle C Dashboard L Display light L1 Illumination light D Windshield E Observer F Virtual image
Claims (3)
前記光源からの出力強度を検出し検出信号を発する検出素子と、
前記検出信号を増幅して出力信号として発する増幅回路と、
この増幅回路の増幅率を切り替える切替手段と、を備える
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 A head-up display device mounted on a vehicle and displaying an enlarged display image using output light from a light source,
A detection element for detecting an output intensity from the light source and emitting a detection signal;
An amplification circuit for amplifying the detection signal and generating an output signal;
A head-up display device comprising switching means for switching the amplification factor of the amplifier circuit.
前記切替手段は、前記増幅回路の入出力端子間に接続され、
前記検出素子に並列接続される複数の抵抗体と、
このうち何れかの抵抗体を選択して、前記増幅回路の出力に接続するスイッチ手段と、を設ける
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 amplifier circuit uses an operational amplifier,
The switching means is connected between the input and output terminals of the amplifier circuit,
A plurality of resistors connected in parallel to the detection element;
2. The head-up display device according to claim 1, further comprising switch means for selecting any one of the resistors and connecting the selected resistor to the output of the amplifier circuit.
前記制御手段は、前記低輝度時に、前記複数の抵抗体のうち、より大きな抵抗値の抵抗体を選択して前記増幅回路の増幅率を大きくするように前記切替手段を制御する
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。 A control means for inputting the output signal and adjusting the output of the light source;
The control means controls the switching means so as to select a resistor having a larger resistance value from the plurality of resistors and increase the amplification factor of the amplifier circuit at the time of the low luminance. The head-up display device according to claim 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015239983A JP2017105291A (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Head-up display device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015239983A JP2017105291A (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Head-up display device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017105291A true JP2017105291A (en) | 2017-06-15 |
Family
ID=59058562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015239983A Pending JP2017105291A (en) | 2015-12-09 | 2015-12-09 | Head-up display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017105291A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019073935A1 (en) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | マクセル株式会社 | Information display device |
CN111489671A (en) * | 2019-01-28 | 2020-08-04 | 厦门雅迅网络股份有限公司 | Self-checking circuit for vehicle-mounted L VDS signal output |
US11620937B2 (en) | 2020-07-14 | 2023-04-04 | Samsung Electronics Co.. Ltd. | Light source device and light emission control method |
-
2015
- 2015-12-09 JP JP2015239983A patent/JP2017105291A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019073935A1 (en) * | 2017-10-10 | 2019-04-18 | マクセル株式会社 | Information display device |
JP2019069685A (en) * | 2017-10-10 | 2019-05-09 | マクセル株式会社 | Information display device |
JP2022003393A (en) * | 2017-10-10 | 2022-01-11 | マクセル株式会社 | Information display unit |
US11447011B2 (en) | 2017-10-10 | 2022-09-20 | Maxell, Ltd. | Information display apparatus |
JP7228646B2 (en) | 2017-10-10 | 2023-02-24 | マクセル株式会社 | Information display device |
US11738646B2 (en) | 2017-10-10 | 2023-08-29 | Maxell, Ltd. | Information display apparatus |
CN111489671A (en) * | 2019-01-28 | 2020-08-04 | 厦门雅迅网络股份有限公司 | Self-checking circuit for vehicle-mounted L VDS signal output |
CN111489671B (en) * | 2019-01-28 | 2023-12-15 | 厦门雅迅网络股份有限公司 | Self-checking circuit for vehicle-mounted LVDS signal output |
US11620937B2 (en) | 2020-07-14 | 2023-04-04 | Samsung Electronics Co.. Ltd. | Light source device and light emission control method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20170098400A1 (en) | Light source device and display device | |
JP6379490B2 (en) | Light source driving device and display device | |
WO2014050497A1 (en) | Display device | |
US10011177B2 (en) | Projection display system and method of controlling projection display device | |
JP2017105291A (en) | Head-up display device | |
JP7031604B2 (en) | Light source drive device and head-up display device | |
JP6102252B2 (en) | Display device | |
JP2008225438A (en) | Display device for vehicle | |
JP2017146401A (en) | Display device | |
US10701783B2 (en) | Display device | |
JP6380797B2 (en) | Head-up display device | |
JP6160078B2 (en) | Image projection device for vehicle | |
EP3509056B1 (en) | Projection-type display device | |
JP2017227806A (en) | Display device | |
JP2018200813A (en) | Display unit | |
JP2018200814A (en) | Display unit | |
WO2023074110A1 (en) | Head-up display device | |
JP2018200811A (en) | Light source drive device and head-up display apparatus | |
JP7338636B2 (en) | Display device | |
JP2017204389A (en) | Light-source device, display device and head-up display device | |
WO2021172332A1 (en) | Field-sequential projector device, head-up display device, program, and voltage measurement method | |
JP2017111165A (en) | Light source device, display, and head-up display device | |
CN118201794A (en) | Head-up display device | |
JP2015102781A (en) | Light source drive device | |
JP6136215B2 (en) | Light source drive device |