JP2018017752A - Projection type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投写型表示装置に関する。本発明は、特に、光源を所望の放射量で発光させる投写型表示装置に関する。 The present invention relates to a projection display device. The present invention particularly relates to a projection display apparatus that emits light from a light source with a desired radiation amount.
表示装置の一種として、生成した画像を任意のスクリーン等に投写することによって、画像を表示する投写型表示装置が知られている。投写型表示装置は、例えば光の3原色に対応する赤色、緑色及び青色の3色光を、液晶デバイス又はDMD(Digital Micromirror Device)等の光変調素子を用いて空間光変調することによって、投写する画像を形成する。 As a type of display device, a projection display device that displays an image by projecting a generated image onto an arbitrary screen or the like is known. The projection display device projects, for example, three-color light of red, green, and blue corresponding to the three primary colors of light by spatial light modulation using a light modulation element such as a liquid crystal device or DMD (Digital Micromirror Device). Form an image.
この3色光は、1つの光源が発光する白色光を分離すること、又は各色の光を発光する3つの光源を用いることによって得られる。光源としては、近年LED(Light Emitting Diode)、半導体レーザ等の半導体発光素子を光源として用いることが実用化されている。半導体発光素子は、材料によって発光される色が異なるため、適切な材料を選択することによって、光の3原色に対応する各色を得ることができる。 This three-color light can be obtained by separating white light emitted from one light source or using three light sources that emit light of each color. In recent years, the use of semiconductor light emitting elements such as LEDs (Light Emitting Diodes) and semiconductor lasers as light sources has been put into practical use. Since the semiconductor light emitting element emits different colors depending on the material, each color corresponding to the three primary colors of light can be obtained by selecting an appropriate material.
投写型表示装置の光源として、例えば、赤色に発光する半導体発光素子、緑色に発光する半導体発光素子及び青色に発光する半導体発光素子を採用する場合、3つの光源が発光する光を混ぜ合わせることによって白色光を得られるように、各光源の光の放射量のバランス(ホワイトバランス)が調整される必要がある。ホワイトバランスが調整された状態で各光源が発光することによって、高品位なフルカラー画像を得ることができる。 As a light source for a projection display device, for example, when a semiconductor light emitting element that emits red light, a semiconductor light emitting element that emits green light, and a semiconductor light emitting element that emits blue light are used, the light emitted from the three light sources is mixed. In order to obtain white light, it is necessary to adjust the balance of the amount of light emitted from each light source (white balance). Each light source emits light with the white balance adjusted, whereby a high-quality full-color image can be obtained.
ここで、3つの光源に使用される半導体発光素子の各材料が異なるため、例えば経年劣化の度合い、使用時の外部温度の影響を受ける度合い等が各光源によって異なる。このようなことが起因して、投写型表示装置の工場出荷時に3つの光源のホワイトバランスが最適に調整されていたとしても、長期の使用、使用時の外部環境等によって、最適なホワイトバランスの維持が困難となり、高品位なフルカラー画像を得ることができない等の状況が発生し得る。 Here, since the materials of the semiconductor light emitting elements used for the three light sources are different, for example, the degree of deterioration over time, the degree of influence of the external temperature during use, and the like differ depending on each light source. As a result, even when the white balance of the three light sources is optimally adjusted at the time of shipment of the projection display device from the factory, the optimal white balance can be obtained depending on the long-term use and the external environment during use. It may be difficult to maintain, and a situation such as being unable to obtain a high-quality full-color image may occur.
このような状況が発生することを解消するために、例えば、特許文献1に開示される投写型表示装置が提案されている。特許文献1に開示される投写型表示装置は、受光素子を備えることによって、3つの光源が発光する光の光量を光源毎に取得し、取得した各光量に基づいて、各光源の光量を増減させるように各光源の出力等の駆動条件を補正する。特許文献1に開示される投写型表示装置では、受光素子が取得する3つの光源の光量が、所望のホワイトバランスとなるように各光源の駆動条件を補正することによって、所望のホワイトバランスを維持することができる。 In order to eliminate the occurrence of such a situation, for example, a projection display device disclosed in Patent Document 1 has been proposed. The projection display device disclosed in Patent Document 1 includes a light receiving element to acquire the light amount of light emitted by the three light sources for each light source, and increase or decrease the light amount of each light source based on the acquired light amounts. The driving conditions such as the output of each light source are corrected so that the In the projection display device disclosed in Patent Document 1, the desired white balance is maintained by correcting the driving conditions of each light source so that the light amounts of the three light sources acquired by the light receiving element have the desired white balance. can do.
ところで、特許文献1では、3つの光源の駆動条件の補正を実施するタイミングについては言及されていない。例えば、特許文献1に開示される投写型表示装置において、表示される画像を人が見ている間に3つの光源の少なくとも1つの駆動条件が補正されることによって、画像の色相、明るさ等が変化するため、画像を見ている人に対して違和感を与える可能性があることを、本発明者らは認識した。 By the way, Patent Document 1 does not mention the timing for performing the correction of the driving conditions of the three light sources. For example, in the projection display device disclosed in Patent Document 1, the hue, brightness, and the like of an image are corrected by correcting at least one driving condition of three light sources while a person is viewing a displayed image. The present inventors have recognized that there is a possibility of giving a strange feeling to a person who is looking at the image because of the change.
本発明の1つの目的は、画像を見ている人に対して与える違和感を軽減することと光源の駆動条件の補正とを両立可能な投写型表示装置を提供することにある。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。 One object of the present invention is to provide a projection display device capable of reducing both the uncomfortable feeling given to a person viewing an image and correcting the driving conditions of the light source. Other objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art by referring to the aspects and preferred embodiments exemplified below and the accompanying drawings.
本発明に従う第1の態様は、光源部と、
前記光源部の目標放射量と前記光源部の駆動条件との対応関係を示す制御データに基づいて、前記光源部を駆動する制御部と、
前記制御部による制御によって前記光源部が放射する光を空間光変調して画像を形成する空間光変調部と、
前記光源部が放射する前記光の放射量を取得する放射量取得部と、
を備え、
投写型表示装置が起動するときに、前記制御部は、第1の画像が形成されるように前記空間光変調部を制御すると共に、前記光源部が放射する前記光の前記放射量が第1の目標放射量となるように前記光源部を駆動させた後に、前記光源部が放射する前記光の前記放射量が前記第1の目標放射量からこの第1の目標放射量とは異なる第2の目標放射量まで徐々に変化するように前記光源部を駆動させる、起動時表現を実行し、
前記制御部は、前記起動時表現を実行している間に前記放射量取得部が取得する前記放射量と、この放射量が取得された時点の前記目標放射量と、の差が小さくなるように前記制御データを補正する補正値を決定すると共に、前記光源部が放射する前記光の前記放射量が徐々に変化する間又は変化する前後で、前記制御データを、前記補正値によって補正された補正後制御データに切り替える投写型表示装置に関する。
A first aspect according to the present invention includes a light source unit,
A control unit that drives the light source unit based on control data indicating a correspondence relationship between a target radiation amount of the light source unit and a driving condition of the light source unit;
A spatial light modulator that spatially modulates light emitted from the light source unit under the control of the controller to form an image;
A radiation amount acquisition unit for acquiring a radiation amount of the light emitted by the light source unit;
With
When the projection display device is activated, the control unit controls the spatial light modulation unit so that a first image is formed, and the radiation amount of the light emitted from the light source unit is first. After the light source unit is driven so that the target radiation amount is equal to the second target radiation amount, the radiation amount of the light emitted by the light source unit is different from the first target radiation amount from the first target radiation amount. Execute the start-up expression, driving the light source unit to gradually change to the target radiation amount of
The control unit reduces a difference between the radiation amount acquired by the radiation amount acquisition unit while executing the startup expression and the target radiation amount at the time when the radiation amount is acquired. A correction value for correcting the control data is determined, and the control data is corrected by the correction value while the radiation amount of the light emitted by the light source unit gradually changes or before and after the change. The present invention relates to a projection display device that switches to control data after correction.
第1の態様の投写型表示装置では、制御部が、光源部が放射する光の放射量が徐々に変化する間又は変化する前後で、制御データを補正前制御データから補正後制御データに切り替えることによって、制御データを切り替えることに起因する画像(虚像)の変化が目立つことが抑制される。そのため、例えば、画像(虚像)の明るさが変化しない画像(虚像)を表示させている間に制御データを切り替える場合と比較して、画像(虚像)を視認する人に対して与える違和感を軽減することができる。 In the projection display device according to the first aspect, the control unit switches the control data from the pre-correction control data to the post-correction control data while the emission amount of the light emitted from the light source unit gradually changes or before and after the change. This suppresses a noticeable change in the image (virtual image) caused by switching the control data. Therefore, for example, compared to switching control data while displaying an image (virtual image) in which the brightness of the image (virtual image) does not change, the uncomfortable feeling given to a person viewing the image (virtual image) is reduced. can do.
本発明に従う第2の態様では、第1の態様において、外部照度情報を取得する外部照度情報取得部をさらに備え、
前記起動時表現が終了した後の前記光源部の前記目標放射量は、前記外部照度情報取得部によって取得される前記外部照度情報に対応付けられており、
前記制御部は、前記起動時表現を実行するとき又はその前に前記外部照度情報取得部が取得する前記外部照度情報に応じて、前記第1の目標放射量及び前記第2の目標放射量を決定してもよい。
In the 2nd mode according to the present invention, in the 1st mode, it further has an external illumination intensity information acquisition part which acquires external illumination intensity information,
The target radiation amount of the light source unit after the start time expression is completed is associated with the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquisition unit,
The control unit determines the first target radiation amount and the second target radiation amount according to the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquisition unit when or before executing the startup expression. You may decide.
起動時表現が終了した後の通常時表現における光源部の目標放射量は、外部照度情報取得部によって取得される外部照度情報に応じて決定される。外部照度情報取得部によって取得される外部照度情報に応じて、第1の目標放射量及び第2の目標放射量を決定することによって、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することを抑制することができる。 The target radiation amount of the light source unit in the normal time expression after the start time expression is finished is determined according to the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquiring unit. When the start time expression ends and the normal time expression is executed by determining the first target radiation amount and the second target radiation amount according to the external illumination information acquired by the external illumination information acquisition unit In addition, it is possible to suppress a significant change in the brightness of the image (virtual image).
本発明に従う第3の態様では、第2の態様において、前記起動時表現を実行するとき又はその前に前記外部照度情報取得部によって取得される前記外部照度情報に対応付けられる、前記起動時表現が終了した後の前記光源部の前記目標放射量が、前記第1の目標放射量よりも大きいときに、
前記制御部は、前記第2の目標放射量を、前記第1の目標放射量よりも大きくなるように決定する一方で、
前記起動時表現を実行するとき又はその前に前記外部照度情報取得部によって取得される前記外部照度情報に対応付けられる、前記起動時表現が終了した後の前記光源部の前記目標放射量が、前記第1の目標放射量よりも小さいときに、
前記制御部は、前記第2の目標放射量を、前記第1の目標放射量よりも小さくなるように決定してもよい。
In a third aspect according to the present invention, in the second aspect, the start time expression associated with the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquisition unit when or before the start time expression is executed. When the target radiation amount of the light source unit after is finished is larger than the first target radiation amount,
While the control unit determines the second target radiation amount to be larger than the first target radiation amount,
The target radiation amount of the light source unit after completion of the start-up expression, which is associated with the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquisition unit when or before executing the start-up expression, When smaller than the first target radiation amount,
The control unit may determine the second target radiation amount to be smaller than the first target radiation amount.
第3の態様では、外部照度情報取得部によって取得される外部照度情報に応じて、制御部が起動時表現における第2の目標放射量を細分化して決定することができることによって、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することをさらに抑制することができる。 In the third aspect, the control unit can subdivide and determine the second target radiation amount in the startup expression according to the external illumination information acquired by the external illumination information acquisition unit. It is possible to further suppress the brightness of the image (virtual image) from changing greatly when the normal time expression is executed after completion.
本発明に従う第4の態様では、第2の態様において、前記制御部は、前記起動時表現を実行するとき又はその前に前記外部照度情報取得部によって取得される前記外部照度情報に対応付けられる、前記起動時表現が終了した後の前記光源部の前記目標放射量と、前記第2の目標放射量とが一致するように、前記第2の目標放射量を決定してもよい。 In a fourth aspect according to the present invention, in the second aspect, the control unit is associated with the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquisition unit when or before executing the startup expression. The second target radiation amount may be determined such that the target radiation amount of the light source unit after the start-up expression is matched with the second target radiation amount.
第4の態様では、通常時表現における第3の目標放射量と起動時表現における第2の目標放射量とが一致するように、制御部が起動時表現における第2の目標放射量を決定することによって、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することをさらに抑制することができる。 In the fourth aspect, the control unit determines the second target radiation amount in the start time expression so that the third target radiation amount in the normal time expression matches the second target radiation amount in the start time expression. Thus, when the start time expression ends and the normal time expression is executed, the brightness of the image (virtual image) can be further prevented from changing greatly.
本発明に従う第5の態様では、第1から第4の態様において、前記制御部は、前記起動時表現の実行を開始するときから、この起動時表現が終了した後に至る任意の期間内に、
形成される画像が、前記第1の画像から前記第1の画像とは異なる第2の画像まで、徐々に変化するように前記空間光変調部を制御してもよい。
In a fifth aspect according to the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the control unit starts the execution of the startup expression within an arbitrary period after the startup expression ends.
The spatial light modulation unit may be controlled so that an image to be formed gradually changes from the first image to a second image different from the first image.
第5の態様では、光源部が放射する光の放射量が徐々に変化することに加えて、表示される画像(虚像)も徐々に変化することによって、制御データを切り替えることに起因する画像(虚像)の変化が目立つことがさらに抑制される。 In the fifth aspect, in addition to a gradual change in the amount of light emitted from the light source unit, a displayed image (virtual image) also changes gradually, thereby causing an image ( The conspicuous change in the virtual image is further suppressed.
本発明に従う第6の態様では、第1から第5の態様において、前記制御部は、前記光源部が放射する前記光の前記放射量が徐々に変化する間又は変化する前後で、前記制御データを、前記補正値によって補正された補正後制御データに徐々に切り替えてもよい。 In a sixth aspect according to the present invention, in the first to fifth aspects, the control unit is configured to control the control data before or after the radiation amount of the light emitted by the light source unit gradually changes. May be gradually switched to post-correction control data corrected by the correction value.
第6の態様では、制御データが補正前制御データから補正後制御データまで徐々に切り替わる場合には、例えば瞬時に切り替わる場合と比較して制御データを切り替えることに起因する画像(虚像)の変化が目立つことが抑制される。 In the sixth aspect, when the control data is gradually switched from the pre-correction control data to the post-correction control data, for example, there is a change in the image (virtual image) caused by switching the control data as compared with the case of switching instantaneously. Conspicuousness is suppressed.
本発明に従う第7の態様では、第1から第5の態様において、前記制御部は、前記光源部が放射する前記光の前記放射量が徐々に変化する間又は変化する前後で、前記制御データを、前記補正値によって補正された補正後制御データに瞬時に切り替えてもよい。 In a seventh aspect according to the present invention, in the first to fifth aspects, the control unit controls the control data before or after the radiation amount of the light emitted by the light source unit gradually changes. May be instantaneously switched to post-correction control data corrected by the correction value.
第7の態様では、制御データが補正前制御データから補正後制御データへ瞬時に切り替わる場合には、例えば徐々に切り替わる場合と比較して、制御データを切り替える間における光源部の駆動条件の演算等に係る制御部の処理負担が軽減される。 In the seventh aspect, when the control data is instantaneously switched from the pre-correction control data to the post-correction control data, for example, the calculation of the driving condition of the light source unit during the switching of the control data compared to the case where the control data is gradually switched, etc. The processing burden on the control unit is reduced.
本発明に従う第8の態様では、第1から第7の態様において、前記光源部は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子とを含み、
前記制御データは、赤色発光素子用制御データと緑色発光素子用制御データと青色発光素子用制御データとを含み、
前記赤色発光素子用制御データと前記緑色発光素子用制御データと前記青色発光素子用制御データとは、前記赤色発光素子と前記緑色発光素子と前記青色発光素子とが発光する光を混ぜ合わせることによって白色光が得られるような各発光素子の前記目標放射量と各発光素子の駆動条件との対応関係を示し、
前記補正値は、赤色発光素子用制御データと緑色発光素子用制御データと青色発光素子用制御データとに対して個別に決定されてもよい。
In an eighth aspect according to the present invention, in the first to seventh aspects, the light source unit includes a red light emitting element, a green light emitting element, and a blue light emitting element,
The control data includes red light emitting element control data, green light emitting element control data, and blue light emitting element control data,
The control data for the red light emitting element, the control data for the green light emitting element, and the control data for the blue light emitting element are obtained by mixing the light emitted by the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element. Shows the correspondence between the target radiation amount of each light emitting element such that white light can be obtained and the driving conditions of each light emitting element,
The correction value may be determined individually for red light emitting element control data, green light emitting element control data, and blue light emitting element control data.
投写型表示装置において高品位なフルカラー画像を表示することができる。 A high-quality full-color image can be displayed on the projection display device.
以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。 The preferred embodiments described below are used to facilitate an understanding of the present invention. Accordingly, those skilled in the art should note that the present invention is not unduly limited by the embodiments described below.
《1.全体の構成》
本発明の投写型表示装置10の全体の構成の例を説明する。図1には、投写型表示装置10の一例として、車両100に搭載される投写型表示装置(ヘッドアップディスプレイ装置)10が示されている。なお、図1に示されるFrは車両100の運転者から見た前方を表し、図1に示されるRrは車両100の運転者から見た後方を表す。
<< 1. Overall configuration >>
An example of the overall configuration of the
車両100の運転者は、投写型表示装置10によって形成された画像を構成する光80がフロントウィンドウシールド110によって反射されて運転者の視点の位置に入射することによって、フロントウィンドウシールド110より前方に虚像200を視認することができる。車両100の運転者は、例えば、フロントウィンドウシールド110越しに見える景色の少なくとも一部と、虚像200とが、重畳した状態で虚像200を視認することができる。
The driver of the
投写型表示装置10は、光源部20と、制御部30と、空間光変調部40と、放射量取得部50と、を備える。投写型表示装置10は、例えば、外部照度情報取得部60、光源部駆動回路部71、積分回路部72をさらに備えてもよい。
The
光源部20は、光源部駆動回路部71から駆動電流が供給されることによって発光するLED(Light Emitting Diode)等の発光素子を含む。光源部20は、投写型表示装置10としてカラー画像を形成することができるように、白色光を得るために、例えば光の3原色に対応する赤色LED21、緑色LED22及び青色LED23を含む。光源部20が3つのLEDを含むときには、光源部駆動回路部71は、3つのLEDに対して個別に駆動電流を供給可能に、3つの駆動回路を含んでもよい。なお、本実施形態では、光源部20の発光素子として赤色LED21、緑色LED22及び青色LED23を採用した例を説明するが、光源部20の発光素子は、例えば、半導体レーザ等の他の半導体発光素子であってもよい。
The
制御部30は、投写型表示装置10の全体の制御を担うマイクロコンピュータであり、処理部31と記憶部32と入出力部33とを含む。処理部31は、例えば、1又は複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、任意の他のIC(Integrated Circuit)等を有する。記憶部32は、例えば、書き換え可能なRAM(Random Access Memory)、読み出し専用のROM(Read Only Memory)、消去不能なプログラム読み出し専用のEEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ等のプログラム及び/又はデータを記憶可能な1又は複数のメモリを有する。入出力部33は、空間光変調部40、外部照度情報取得部60、光源部駆動回路部71、積分回路部72、又は他の図示されてない装置等と直接接続される入出力ポート、図示されていないCAN(Controller Area Network)等のネットワークの通信線と接続される通信部等を有する。
The
制御部30は、例えば、記憶部32に記憶されているプログラムを処理部31が実行することによって、投写型表示装置10全体の制御を実現する。また、記憶部32は、光源部20の目標放射量と光源部20の駆動条件との対応関係を示す制御データを記憶しており、処理部31はこの制御データに基づいて光源部20を駆動させる。
For example, the
空間光変調部40は、例えばDMD(Digital Micromirror Device)を含み、制御部30による制御によって、光源部20が発光する光を空間光変調することによって、画像を形成する。DMDは複数のマイクロミラーを備え、各マイクロミラーは制御部30の制御によって、個別に少なくとも2つの傾斜状態の間で傾斜状態を移行可能である。マイクロミラーの2つの傾斜状態の一方である第1傾斜状態は、光源部20から入射される光を、画像を構成する光80として反射する傾斜状態であり、マイクロミラーの2つの傾斜状態の他方である第2傾斜状態は、光源部20から入射される光を、画像を構成する光80として反射しない傾斜状態である。各マイクロミラーは表示される画像の1つの画素に対応する。すなわち、DMDは、光源部20から入射する光を、画像の1画素毎に、画像を構成する光80として反射するか否かを制御することができる。なお、本実施形態では、空間光変調部40としてDMDを採用した例を説明するが、空間光変調部40は、例えば、液晶デバイス等の他の空間光変調素子であってもよい。
The spatial
放射量取得部50は、光源部20が発光する光の放射量を取得可能に構成され、例えば光の放射量に応じた電流を出力するフォトダイオード、フォトICダイオード、フォトトランジスタ等の受光素子を有する。放射量取得部50は、光源部20の3つのLEDが発光する3色光に対応するように、3つの受光素子が備えていることが好ましい。
The radiation
外部照度情報取得部60は、投写型表示装置10の外部の照度に関する情報である外部照度情報を取得可能に構成されている。図1に示される例では、外部照度情報取得部60はフロントウィンドウシールド110の車内側に取り付けられる、フォトダイオード、フォトICダイオード、フォトトランジスタ等の受光素子を有する照度センサである。外部照度情報取得部60は、図1に示されるような制御部30と直接接続される投写型表示装置10専用の外部照度情報取得部60であってもよく、制御部30と直接又は図示されていないネットワークの通信線を介して制御部30と接続される他の用途にも用いられる共用の外部照度情報取得部60であってもよい。他の用途としては、例えば車外の明るさに応じて自動的にヘッドライトを点灯させるオートライトシステムが含まれる。また、外部照度情報取得部60は、制御部30の処理部31が記憶部32に記憶されているプログラムを実行することによって実現されてもよい。この場合、外部照度情報取得部60として機能する制御部30は、投写型表示装置10の外部に取り付けられる受光素子等から入力する電流値に応じて外部照度情報を取得してもよい。
The external illuminance
光源部駆動回路部71は、例えば、制御部30から受け取るPWM(Pulse Width Modulation)信号に応じた駆動電流を光源部20に供給するよう構成されている。積分回路部72は、放射量取得部50が検出した光の放射量を時間で積分するように構成されている。例えば、積分回路部72は、放射量取得部50から入力する電流値、又は図示されていないIV変換回路を用いて変換した電圧値を積分回路によって時間で積分することによって、光の放射量を時間で積分する。なお、放射量取得部50が3つの受光素子が備えているときには、積分回路部72は各受光素子に対応するように3つの積分回路を備える。
For example, the light source unit
また、投写型表示装置10は、光源部20が発光する光が空間光変調部40によって空間光変調されることで形成される画像を構成する光80をフロントウィンドウシールド110まで案内する、図示されていないレンズ及びミラー等で構成される光学系を含むケース76をさらに備える。ケース76は、少なくとも光源部20、空間光変調部40、及び放射量取得部50を内部に含むことが好ましく、制御部30、光源部駆動回路部71及び積分回路部72をさらに内部に含んでもよい。
Further, the
《2.基本的な動作》
投写型表示装置10の基本的な動作を説明する。制御部30は、画像を表示する予め設定された周期(フレーム)毎の画像を作成する。制御部30によって生成される画像は、例えば、図示されていないネットワークの通信線を介して図示されていない車速センサから入力する現在の車速を含むように生成される。投写型表示装置10は、1フレーム毎にFSC(Field Sequential Color)方式によって制御部30が生成した画像を表示する。
<< 2. Basic operation >>
The basic operation of the
FSC方式による画像の表示を簡単に説明する。1フレーム期間は複数のサブフレームによって構成されている。制御部30は、サブフレーム毎に光源部20の3色のLEDが1色ずつ発光するように、光源部駆動回路部71の各駆動回路に対してPWM信号を出力する。なお、1フレーム期間は、各色の階調数に応じたサブフレームの数によって構成され、例えば各色の階調数が256である場合には各色8個、合計24個のサブフレームによって構成される。
An image display by the FSC method will be briefly described. One frame period is composed of a plurality of subframes. The
制御部30は、サブフレーム毎に、空間光変調部40のDMDの複数のマイクロミラーを個別に、第1傾斜状態又は第2傾斜状態となるように制御する。すなわち、制御部30は、1フレーム毎に、各色の階調を、表示される画像の全ての画素を個別に制御する。
The
例えば、投写型表示装置10における1秒間に表示される画像のフレーム数(フレームレート)が60(60Hz)であれば、1フレーム期間は約16.7ms(1/60秒)である。1フレーム期間のうち、各LEDが発光する時間は約5.56ms(1/180秒)である。そのため、画像を構成する光80は、人間には赤色光、緑色光、青色光が順次視認されるのではなく、それぞれの階調の3色の光が混ぜ合わされた混色光として視認される。また、1フレーム期間毎に、画像の各画素でこの混色光の色が決定されるため、画像を構成する光80はフルカラー画像を構成する。
For example, if the number of frames (frame rate) of an image displayed per second in the
画像を構成する光80が高品位なフルカラー画像を構成するためには、光源部20の3色のLEDが発光する光を混ぜ合わせることによって白色光が得られることが必要である。すなわち、光源部20の3色のLEDが発光する各光を混ぜ合わせることによって白色光が得られるような放射量の光を、各LEDが発光するように、各LEDの駆動条件が決定される必要がある。光源部20のLEDの駆動条件とは、例えば、光源部駆動回路部71が光源部20の各LEDに供給する駆動電流値である。代替的に、光源部20のLEDの駆動条件は、サブフレームにおける点灯期間の割合であってもよい。
In order for the light 80 constituting the image to form a high-quality full-color image, it is necessary to obtain white light by mixing the light emitted by the three color LEDs of the
このことを実現するために、本発明の投写型表示装置10では、制御部30は上述したように制御データに基づいて光源部20を駆動させる。制御データとして、赤色LED21用の制御データと、緑色LED22用の制御データと、青色LED23用の制御データとの3つの制御データが制御部30の記憶部32に記憶されている。この3つの制御データにおいて、各LEDが発光する光を混ぜ合わせることによって白色光が得られるような各LEDの目標放射量が互いに関連付けられており、制御部30は任意の明るさの白色光が得られるように各LEDの目標放射量を決定する。制御部30は、制御データに基づいて、各LEDの目標放射量に対応する駆動条件で、光源部20の各LEDを駆動させる。
In order to realize this, in the
図2は、光源部20の3色のLEDのいずれか1つについての制御データをグラフで表したものである。図2中の横軸は光源部20のLEDの目標放射量を示し、右側に行くほど大きい目標放射量となる。縦軸は光源部20のLEDの駆動条件を示し、上側に行くほどLEDが発光する光の放射量が大きくなるような駆動条件となる。LEDの目標放射量と制御データにおいて目標放射量に対応付けられているLEDの駆動条件との交点をプロットすることによって、制御データ上の目標放射量と駆動条件との対応関係が実線300で表される。
FIG. 2 is a graph showing the control data for any one of the three color LEDs of the
図2に示される制御データによると、LEDの目標放射量がt1のときには、このLEDが発光する光の放射量がt1となるような駆動条件C1でこのLEDが駆動される。LEDの目標放射量がt1よりも放射量が大きいt2のときには、このLEDが発光する光の放射量がt1よりも大きいt2となるような、駆動条件C1よりもLEDが発光する光の放射量が大きくなるような駆動条件C2でこのLEDが駆動される。なお、図2には示されていない他の2つのLEDの制御データも同様に表すことができ、いずれか1つのLEDの目標放射量が変更されるときには他の2つのLEDの目標放射量が変更される。 According to the control data shown in FIG. 2, when the target radiation amount of the LED is t1, the LED is driven under the driving condition C1 such that the radiation amount of light emitted from the LED is t1. When the target radiation amount of the LED is t2 where the radiation amount is larger than t1, the radiation amount of light emitted by the LED under the driving condition C1 such that the radiation amount of light emitted by the LED becomes t2 larger than t1. This LED is driven under a driving condition C2 in which the current becomes large. Note that the control data of the other two LEDs not shown in FIG. 2 can be expressed in a similar manner, and when the target radiation amount of any one LED is changed, the target radiation amounts of the other two LEDs are changed. Be changed.
本発明の投写型表示装置10の例えば工場出荷時において、光源部20の各LEDが発光する光を混ぜ合わせることによって白色光が得られるような各LEDの適切な目標放射量と、これらに対応する各LEDの適切な駆動条件が制御データとして記憶されている。したがって、制御部30が制御データに基づいて光源部20を駆動させることによって、画像を構成する光80が高品位なフルカラー画像を構成する。しかしながら、光源部20の各LEDが例えば経年劣化又は使用時の外部温度等の影響を受けることによって、制御部30が、制御データに基づいて光源部20を駆動したときに、いずれかのLEDが発光する光の放射量が目標放射量と異なることが想定される。その結果、光源部20の3色のLEDが発光する光を混ぜ合わせたときに白色光が得られないことが想定される。さらに、光源部20の各LEDの材料が異なるため、例えば経年劣化の度合い又は使用時の外部温度の影響を受ける度合い等が各LEDによって異なる。そのため、本発明の投写型表示装置10では、以下に説明するように、光源部20の各LEDの光の実際の放射量に応じて制御データを補正する。
For example, at the time of factory shipment of the
《3.制御データの補正》
《3−1.基本的な補正の例》
放射量取得部50は、光源部20が発光する光の放射量を取得し、積分回路部72を介して制御部30に出力する。制御部30は、入力した光源部20が発光する光の放射量とその時点の光源部20の目標放射量とを比較する。制御部30は、入力した光源部20が発光する光の放射量と光源部20の目標放射量とが一致しないときには、この差が小さくなるように、好ましくはこの差がなくなるように、制御データを補正する補正値を決定する。制御部30は、制御データを補正する補正値を、例えば処理部31が記憶部32に記憶されているテーブルを参照することによって決定してもよく、例えば処理部31が記憶部32に記憶されている演算式を演算することによって決定してもよい。なお、制御部30が制御データを補正する補正値を決定するのは、入力した光源部20が発光する光の放射量と光源部20の目標放射量とが一致しないときだけに限定されず、入力した光源部20が発光する光の放射量と光源部20の目標放射量とが所定の範囲を超えて解離するときであってもよい。この場合、入力した光源部20が発光する光の放射量と光源部20の目標放射量とが一致しないが、その差が所定の範囲内に含まれるときには、制御部30は制御データを補正する補正値を決定しない。
<< 3. Correction of control data >>
<< 3-1. Examples of basic corrections >>
The radiation
制御部30による制御データを補正する補正値の決定は、光源部20が有する3つのLEDの各制御データについても実行される。以下の説明では、光源部20の3つのLEDのうちいずれか1つのLEDの制御データの補正について説明するが、他の2つのLEDの制御データの補正についても同様である。すなわち、補正値は、赤色LED21用の制御データと、緑色LED22用の制御データと、青色LED23用の制御データとに対して個別に決定される。
The determination of the correction value for correcting the control data by the
制御部30によって決定される補正値によって制御データが補正されると、光源部20の目標放射量に対応付けられている駆動条件が、補正前の制御データに基づく駆動条件とは異なる駆動条件に変更される。図3には、補正前の制御データにおけるLEDの目標放射量と駆動条件との対応関係を表す実線300と補正後の制御データにおけるLEDの目標放射量と駆動条件との対応関係を表す実線300'とが示されている。以下、補正前の制御データを「補正前制御データ300」とも呼び、補正後の制御データを「補正後制御データ300'」とも呼ぶ。
When the control data is corrected by the correction value determined by the
図3に示される例では、光源部20の目標放射量がt1のときに補正前制御データ300において対応付けられる駆動条件はC1であり、補正後制御データ300'において対応付けられる駆動条件はC1'である。このように、補正前制御データ300と補正後制御データ300'とでは、光源部20の同じ目標放射量に対応付けられる駆動条件が異なる。上述したように、補正値は、制御部30が入力した光源部20が発光する光の放射量と光源部20の目標放射量との差が小さくなるように決定される。そのため、制御データを補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替えることによって、制御部30が入力する光源部20が発光する光の放射量と光源部20の目標放射量との差が大きく解離することが防止される。
In the example shown in FIG. 3, when the target radiation amount of the
ここで、光源部20の制御データが補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替わるときには、駆動条件が変更されることによって、投写型表示装置10によって表示される画像(虚像)の色相及び/又は明るさが変化する。そのため、例えば車両100の運転者等、人が投写型表示装置10によって表示される画像(虚像)を視認しているときに、光源部20の制御データが補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替わると、画像(虚像)を視認している人に違和感を与える可能性がある。
Here, when the control data of the
このことを防止するために、本発明の投写型表示装置10では、投写型表示装置10が起動するときに実行する起動時表現に関連させて制御データを補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替える。起動時表現とは、制御部30が、第1の画像を生成して第1の画像が表示されるように空間光変調部40を制御すると共に、光源部20が放射する光の放射量が第1の目標放射量となるように光源部20を駆動させた後に、光源部20が放射する光の放射量が第1の目標放射量から第2の目標放射量まで徐々に変化するように光源部20を駆動させることである。第1の画像とは、いわゆるオープニング画像であって、例えば投写型表示装置10の製造者名又は製品名、車両100の製造者名又は製品名、その他車両100の使用者が任意に設定することができる、静止画像又は動画像である。すなわち、起動時表現とは、オープニング画像を、明るさを変化させながら表示するものである。
In order to prevent this, in the
また、起動時表現に関連させて制御データを補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替えるとは、光源部20が放射する光の放射量が徐々に変化する間又は変化する前後で、制御データを補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替えることである。図3を用いて具体的に説明する。
Further, switching the control data from the
図3に示される目標放射量t1は起動時表現における第1の目標放射量t1であり、図3に示される目標放射量t2は起動時表現における第2の目標放射量t2である。すなわち、図3に示される例において、起動時表現が実行されるときには、第1の画像(虚像)が表示されている間に、光源部20が放射する光の放射量が第1の目標放射量t1から第2の目標放射量t2まで徐々に大きくなるように光源部20が駆動される。なお、光源部20が放射する光の放射量が徐々に変化するとは、起動時表現が実行されている期間内に光源部20が放射する光の放射量が均等に変化してもよく、起動時表現が実行されている期間内に光源部20が放射する光の放射量が変化する速度が可変であってもよい。また、起動時表現の実行が開始されて所定時間が経過するまでは光源部20が放射する光の放射量が第1の目標放射量t1で固定された後に、光源部20が放射する光の放射量が第2の目標放射量t2までの変化を開始してもよい。
The target radiation amount t1 shown in FIG. 3 is the first target radiation amount t1 in the startup expression, and the target radiation amount t2 shown in FIG. 3 is the second target radiation amount t2 in the startup expression. That is, in the example shown in FIG. 3, when the startup expression is executed, the amount of light emitted from the
まず、制御部30が起動時表現の実行を開始し、起動時表現が実行されている間に、放射量取得部50は光源部20が発光する光の放射量を取得する。例えば、制御部30は、起動時表現の実行を開始した直後に、補正前制御データ300において第1の目標放射量t1と対応付けられている第1の駆動条件C1で光源部20を駆動させているときに光源部20が発光する光の放射量を放射量取得部50から入力する。この場合、制御部30は、入力した光源部20が発光する光の放射量と、第1の目標放射量t1とを比較し、制御データを補正前制御データ300から補正後制御データ300'に補正するための補正値を決定する。
First, the
次に、制御部30は、光源部20が放射する光の放射量が第1の目標放射量t1から第2の目標放射量t2まで徐々に変化する間又は変化する前後で、制御データを補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替える。例えば、制御部30は、光源部20が放射する光の放射量が第1の目標放射量t1から第2の目標放射量t2まで徐々に変化する間に、制御データを補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替える。この場合、制御部30は、光源部20の駆動条件を、補正前制御データ300において第1の目標放射量t1に対応付けられている駆動条件C1から、補正後制御データ300'において第2の目標放射量t2に対応付けられている駆動条件C2'まで変化させる。
Next, the
以上のように、制御部30は、光源部20が放射する光の放射量が徐々に変化する間又は変化する前後で、制御データを補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替えることによって、制御データを切り替えることに起因する画像(虚像)の変化が目立つことが抑制される。そのため、例えば、画像(虚像)の明るさが変化しない画像(虚像)を表示させている間に制御データを切り替える場合と比較して、画像(虚像)を視認する人に対して与える違和感を軽減することができる。すなわち、投写型表示装置10では、画像を視認している人に対して違和感を与えることを防止することと光源部20の制御データの補正とを両立できる。
As described above, the
制御データの補正前制御データ300から補正後制御データ300'への切り替えは、徐々に切り替わってもよく、瞬時に切り替わってもよい。制御データが補正前制御データ300から補正後制御データ300'まで徐々に切り替わる場合には、例えば瞬時に切り替わる場合と比較して制御データを切り替えることに起因する画像(虚像)の変化が目立つことが抑制される。また、制御データが補正前制御データ300から補正後制御データ300'へ瞬時に切り替わる場合には、例えば徐々に切り替わる場合と比較して、制御データを切り替える間における光源部20の駆動条件の演算等に係る制御部30の処理負担が軽減される。
The switching of the control data from the
そして、制御部30は、起動時表現の実行が終了すると、通常時表現の実行を開始する。通常時表現とは、制御部30が、例えば車両100の現在の車速を含む第2の画像を生成し、第2の画像が表示されるように空間光変調部40を制御すると共に、光源部20が放射する光の放射量が第3の目標放射量となるように光源部20を駆動させることである。通常時表現における第3の目標放射量は、外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に応じて決定される。具体的に、制御部30は、例えば、外部照度情報取得部60によって取得される投写型表示装置10の外部の照度が高くなるに応じて第3の目標放射量が大きくなり、投写型表示装置10の外部の照度が低くなるに応じて第3の目標放射量が小さくなるように、第3の目標放射量を決定する。制御部30は、光源部20が放射する光の放射量が第3の目標放射量となるように、補正後制御データ300'に基づいて光源部20を駆動させる。図3に示される例において、第3の目標放射量はt3で示されており、補正後制御データ300'において第3の目標放射量t3に対応付けられている第3の駆動条件はC3'で示されている。
And control
なお、制御データの補正前制御データ300から補正後制御データ300'への切り替えは、遅くても、通常時表現において光源部20が放射する光の放射量が第3の目標放射量となるように制御部30が駆動部20を駆動する時点までに完了している必要がある。補正後制御データ300'に基づいて、制御部30が駆動部20を駆動することによって、通常時表現において、光源部20の各LEDが発光する光を混ぜ合わせることによって白色光が得られるような適切な駆動条件で光源部20の各LEDを駆動させることができる。
It should be noted that even when switching the control data from the
《3−2.補正の応用例1》
いくつかの実施形態においては、《3−1.基本的な補正の例》において、制御部30は、起動時表現を実行するときに外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に応じて、起動時表現における第2の目標放射量を決定してもよい。また、代替的に、制御部30は、起動時表現を実行する前、例えば車両100の車両ドアが開放されたときに外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に応じて、起動時表現における第2の目標放射量を決定してもよい。
<< 3-2. Correction Application Example 1 >>
In some embodiments, << 3-1. In the example of basic correction >>, the
上述したように、通常時表現における第3の目標放射量は、外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に応じて決定される。そのため、制御部30が、起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に応じて、起動時表現における第2の目標放射量を決定することによって、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することを抑制することができる。その結果、画像(虚像)を視認する人に対して与える違和感をさらに軽減することができる
As described above, the third target radiation amount in the normal time expression is determined according to the external illuminance information acquired by the external illuminance
図4Aは、制御部30が起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に対応付けられる、通常時表現における第3の目標放射量t3−Aが起動時表現における第1の目標放射量t1よりも大きい状況の例を示す。図4Aに示される例において、起動時表現における第2の目標放射量t2−Aは、起動時表現における第1の目標放射量t1よりも大きくなっている。そのため、図4Aに示される状況おいて、仮に起動時表現における第2の目標放射量t2−Aが起動時表現における第1の目標放射量t1よりも小さく決定される場合と比較して、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することを抑制することができる。
FIG. 4A shows a third target radiation amount t3-A in the normal time expression that is associated with the external illuminance information acquired by the external illuminance
図4Bは、制御部30が起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に対応付けられる、通常時表現における第3の目標放射量t3−Bが起動時表現における第1の目標放射量t1よりも小さい状況の例を示す。図4Bに示される例において、起動時表現における第2の目標放射量t2−Bは、起動時表現における第1の目標放射量t1よりも小さくなっている。そのため、図4Bに示される状況おいて、仮に起動時表現における第2の目標放射量t2−Bが起動時表現における第1の目標放射量t1よりも大きく決定される場合と比較して、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することを抑制することができる。
FIG. 4B shows the third target radiation amount t3-B in the normal time expression associated with the external illuminance information acquired by the external illuminance
なお、制御部30は、起動時表現における第2の目標放射量を、起動時表現における第1の目標放射量より大きい1つの第2の目標放射量と、起動時表現における第1の目標放射量より小さい1つの第2の目標放射量との、いずれか一方を外部照度情報に応じて選択してもよい。また、制御部30は、起動時表現における第2の目標放射量を、起動時表現における第1の目標放射量より大きい2つ以上の第2の目標放射量と、起動時表現における第1の目標放射量より小さい2つ以上の第2の目標放射量とから、いずれか1つを外部照度情報に応じて選択してもよい。
Note that the
《3−3.補正の応用例2》
いくつかの実施形態においては、《3−1.基本的な補正の例》において、制御部30は、起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に応じて、起動時表現における第1の目標放射量及び第2の目標放射量を決定してもよい。具体的に、図5に示されるように、制御部30が起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に対応付けられる、通常時表現における第3の目標放射量と閾値放射量tTHとの比較結果に基づいて、起動時表現における第1の目標放射量及び第2の目標放射量を決定してもよい。なお、閾値放射量tTHは、例えば上述したオートライトシステムが自動的にヘッドライトを点灯させるような外部照度情報が取得されるときに決定される第3の目標放射量である。
<< 3-3. Correction Application Example 2 >>
In some embodiments, << 3-1. In the example of basic correction >>, the
図5は、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHよりも大きくなるときの状況(第3の目標放射量がt3H)と、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHよりも小さくなるときの状況(第3の目標放射量がt3L)とを示す。図5に示される例では、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHよりも大きい第3の目標放射量t3Hとなるときには、制御部30は、起動時表現における第1の目標放射量t1H及び第2の目標放射量t2Hの双方が、閾値放射量tTHよりも目標放射量の大きい領域である高輝度側領域400H内に含まれるように決定する。その一方で、図5に示される例では、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHよりも小さい第3の目標放射量t3Lとなるときには、制御部30は、起動時表現における第1の目標放射量t1L及び第2の目標放射量t2Lの双方が、閾値放射量tTHよりも目標放射量の小さい領域である低輝度側領域400L内に含まれるように決定する。
FIG. 5 shows the situation when the third target radiation amount in the normal time expression is larger than the threshold radiation amount tTH (the third target radiation amount is t3H), and the third target radiation amount in the normal time expression is the threshold value. The situation (the third target radiation amount is t3L) when it is smaller than the radiation amount tTH is shown. In the example shown in FIG. 5, when the third target radiation amount in the normal time expression becomes the third target radiation amount t3H larger than the threshold radiation amount tTH, the
この結果、制御部30が、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量よりも大きくなるときに、起動時表現における第1の目標放射量及び第2の目標放射量の双方が閾値放射量より小さくなるように決定する場合と比較して、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することを抑制することができる。同様に、制御部30が、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量よりも小さくなるときに、起動時表現における第1の目標放射量及び第2の目標放射量の双方が閾値放射量より大きくなるように決定する場合と比較して、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することを抑制することができる。
As a result, when the
《3−4.補正の応用例3》
いくつかの実施形態においては、《3−3.補正の応用例2》において、制御部30は、起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に応じて、起動時表現における第2の目標放射量をさらに細分化してもよい。具体的には、《3−2.補正の応用例1》のように、制御部30は、起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に応じて、第1の目標放射量よりも大きい第2の目標放射量又は第1の目標放射量よりも小さい第2の目標放射量を決定する。
<< 3-4. Correction Application Example 3 >>
In some embodiments, << 3-3. In the application example 2 of correction>, the
図6Aの高輝度側領域400Hに示されるように、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHよりも大きく、且つ、起動時表現における第1の目標放射量t1Hよりも大きい(例えば第3の目標放射量t3H−A)ときには、制御部30は、第1の目標放射量t1Hよりも大きい第2の目標放射量t2H−Aを決定する。また、図6Bの高輝度側領域400Hに示されるように、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHよりも大きく、且つ、起動時表現における第1の目標放射量t1Hよりも小さい(例えば第3の目標放射量t3H−B)ときには、制御部30は、第1の目標放射量t1Hよりも小さい第2の目標放射量t2H−Bを決定する。
As shown in the high
また、図6Aの低輝度側領域400Lに示されるように、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHよりも小さく、且つ、起動時表現における第1の目標放射量t1Lよりも大きい(例えば第3の目標放射量t3L−A)ときには、制御部30は、第1の目標放射量t1Lよりも大きい第2の目標放射量t2L−Aを決定する。さらに、図6Bの低輝度側領域400Lに示されるように、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHよりも小さく、且つ、起動時表現における第1の目標放射量t1Lよりも小さい(例えば第3の目標放射量t3L−B)ときには、制御部30は、第1の目標放射量t1Lよりも小さい第2の目標放射量t2L−Bを決定する。
Further, as shown in the low
このように制御部30が起動時表現における第2の目標放射量を決定することによって、例えば《3−3.補正の応用例2》と比較して、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することをさらに抑制することができる。
In this way, the
《3−5.補正の応用例4》
いくつかの実施形態においては、《3−1.基本的な補正の例》又は《3−3.補正の応用例2》において、制御部30は、起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に対応付けられる通常時表現における第3の目標放射量と、起動時表現における第2の目標放射量とが一致するように、第2の目標放射量を決定してもよい。
<< 3-5. Correction application example 4 >>
In some embodiments, << 3-1. Example of basic correction> or << 3-3. In the correction application example 2>, the
図7Aは、《3−1.基本的な補正の例》において、通常時表現における第3の目標放射量t3と起動時表現における第2の目標放射量t2とが一致するように、制御部30によって起動時表現における第2の目標放射量が決定された例を示す。図7Bは、《3−3.補正の応用例2》において、通常時表現における第3の目標放射量と起動時表現における第2の目標放射量とが一致するように、制御部30によって起動時表現における第2の目標放射量が決定された例を示す。すなわち、図7Bに示される例において、制御部30が起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に対応付けられる、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHより大きいt3Htとなるときには、制御部30は起動時表現における第2の目標放射量t2Hを第3の目標放射量t3Hと一致するように決定する。また、図7Bに示される例において、制御部30が起動時表現を実行するとき又はその前に外部照度情報取得部60によって取得される外部照度情報に対応付けられる、通常時表現における第3の目標放射量が閾値放射量tTHより小さいt3Lとなるときには、制御部30は起動時表現における第2の目標放射量t2Lを第3の目標放射量t3Lと一致するように決定する。
FIG. 7A shows << 3-1. In the example of basic correction >>, the
このように制御部30が起動時表現における第2の目標放射量を決定することによって、例えば《3−1.基本的な補正の例》又は《3−3.補正の応用例2》と比較して、起動時表現が終了して通常時表現が実行されるときに、画像(虚像)の明るさが大きく変化することをさらに抑制することができる。図7A及び図7Bには、通常時表現における第3の目標放射量が起動時表現における第1の目標放射量よりも大きくなるときの例が示されているが、通常時表現における第3の目標放射量が起動時表現における第1の目標放射量よりも小さくなるときであっても、制御部30は、当然に第2の目標放射量を第3の目標放射量と一致するように決定する。
In this way, the
《3−6.補正の応用例5》
いくつかの実施形態においては、《3−1.基本的な補正の例》、《3−2.補正の応用例1》、《3−3.補正の応用例2》、《3−4.補正の応用例3》又は《3−5.補正の応用例4》において、制御部30が起動表現の実行を開始するときから起動表現の実行が終了して通常時表現の実行を開始するまでの任意の期間内に、制御部30は、表示される画像(虚像)が第1の画像から第2の画像まで、徐々に変化するように、空間光変調部40を制御してもよい。以下、図8を参照して説明する。
<< 3-6. Correction Application Example 5 >>
In some embodiments, << 3-1. Example of basic correction>, << 3-2. Correction application example 1 >><< 3-3. Correction Application Example 2 >><< 3-4. Correction application example 3 >> or << 3-5. In the application example 4 of the correction, the
図8には、表示される画像(虚像)が第1の画像から第2の画像まで、徐々に変化する一例を示す。図8には、複数の第1の画像と、複数の第2の画像と、同じ時点の第1の画像と第2の画像とを合成することによって得られる複数の合成画像とが示されている。図8に示される例において、複数の第1の画像は、時間Tが経過するに連れて、文字として表示される部分が薄く表示されるように生成されている。これに対して、図8に示される例において、複数の第2の画像は、時間Tが経過するに連れて、文字及び記号として表示される部分が濃く表示されるように生成されている。制御部30は、例えば、複数の第1の画像と複数の第2の画像とを異なる階層で生成し、同じ時点の第1の画像と第2の画像とを合成することによって、時間Tの経過に連れて、第1の画像から第2の画像まで徐々に変化する合成画像を得ることができる。
FIG. 8 shows an example in which the displayed image (virtual image) gradually changes from the first image to the second image. FIG. 8 shows a plurality of first images, a plurality of second images, and a plurality of synthesized images obtained by synthesizing the first image and the second image at the same time. Yes. In the example shown in FIG. 8, the plurality of first images are generated such that a portion displayed as a character is displayed lightly as time T elapses. On the other hand, in the example shown in FIG. 8, the plurality of second images are generated so that portions displayed as characters and symbols are displayed darker as time T elapses. For example, the
図8に示される例では、時点T0における合成画像は第1の画像のみによって構成されており、時点T1における合成画像は第2の画像のみによって構成されている。時点T0は、例えば図3において、起動時表現における第1の目標放射量t1で駆動部20が駆動される時点であってもよく、時点T1は、例えば図3において、起動時表現における第2の目標放射量t2で駆動部20が駆動される時点であってもよい。代替的に、時点T0は、例えば図3において、起動時表現における第1の目標放射量t2で駆動部20が駆動される時点であってもよく、時点T1は、例えば図3において、通常時表現における第3の目標放射量t3で駆動部20が駆動される時点であってもよい。さらに代替的に、時点T0及び時点T1の少なくとも一方が、例えば図3において、起動時表現における第1の目標放射量t1で駆動部20が駆動される時点から通常時表現における第3の目標放射量t3で駆動部20が駆動される時点までの間の時点であってもよい。
In the example shown in FIG. 8, the composite image at time T0 is composed of only the first image, and the composite image at time T1 is composed of only the second image. The time point T0 may be a time point when the
このように、光源部20が放射する光の放射量が徐々に変化することに加えて、表示される画像(虚像)も徐々に変化することによって、制御データを切り替えることに起因する画像(虚像)の変化が目立つことがさらに抑制される。また、いくつかの実施形態においては、表示される画像(虚像)が第1の画像から第2の画像まで徐々に変化する間に、制御データを補正前制御データ300から補正後制御データ300'に切り替えてもよい。この場合、表示される画像(虚像)の変化と制御データを切り替えることが重なることによって、制御データを切り替えることに起因する画像(虚像)の変化が目立つことがさらに抑制される。
In this way, in addition to the gradual change in the amount of light emitted from the
ここまでの説明において、投写型表示装置10が車両100に搭載される投写型表示装置(ヘッドアップディスプレイ装置)10であるように説明したが、投写型表示装置10の範囲を車両100に搭載される投写型表示装置(ヘッドアップディスプレイ装置)10に限定するものではない。また、光源部20が3色のLEDを有するように説明したが、光源部20は4色以上のLEDを有していてもよい。この場合、4色以上のLED毎に制御データが用意されており、制御部30は起動時表現に関連させて各制御データを補正前制御データから補正後制御データに切り替える。
In the description so far, it has been described that the
本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。 The present invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and those skilled in the art will be able to easily modify the above-described exemplary embodiments to the extent included in the claims. .
10・・・投写型表示装置、20・・・光源部、21・・・赤色LED、22・・・緑色LED、23・・・青色LED、30・・・制御部、31・・・処理部、32・・記憶部、33・・・入出力部、40・・・空間光変調部、50・・・放射量取得部、60・・・外部照度取得部、71・・・光源部駆動回路部、72・・・積分回路部、76・・・ケース、100・・・車両、200・・・虚像、300・・・制御データ(補正前制御データ)、300'・・・補正後制御データ。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記光源部の目標放射量と前記光源部の駆動条件との対応関係を示す制御データに基づいて、前記光源部を駆動する制御部と、
前記制御部による制御によって前記光源部が放射する光を空間光変調して画像を形成する空間光変調部と、
前記光源部が放射する前記光の放射量を取得する放射量取得部と、
を備え、
投写型表示装置が起動するときに、前記制御部は、第1の画像が形成されるように前記空間光変調部を制御すると共に、前記光源部が放射する前記光の前記放射量が第1の目標放射量となるように前記光源部を駆動させた後に、前記光源部が放射する前記光の前記放射量が前記第1の目標放射量からこの第1の目標放射量とは異なる第2の目標放射量まで徐々に変化するように前記光源部を駆動させる、起動時表現を実行し、
前記制御部は、前記起動時表現を実行している間に前記放射量取得部が取得する前記放射量と、この放射量が取得された時点の前記目標放射量と、の差が小さくなるように前記制御データを補正する補正値を決定すると共に、前記光源部が放射する前記光の前記放射量が徐々に変化する間又は変化する前後で、前記制御データを、前記補正値によって補正された補正後制御データに切り替える投写型表示装置。 A light source unit;
A control unit that drives the light source unit based on control data indicating a correspondence relationship between a target radiation amount of the light source unit and a driving condition of the light source unit;
A spatial light modulator that spatially modulates light emitted from the light source unit under the control of the controller to form an image;
A radiation amount acquisition unit for acquiring a radiation amount of the light emitted by the light source unit;
With
When the projection display device is activated, the control unit controls the spatial light modulation unit so that a first image is formed, and the radiation amount of the light emitted from the light source unit is first. After the light source unit is driven so that the target radiation amount is equal to the second target radiation amount, the radiation amount of the light emitted by the light source unit is different from the first target radiation amount from the first target radiation amount. Execute the start-up expression, driving the light source unit to gradually change to the target radiation amount of
The control unit reduces a difference between the radiation amount acquired by the radiation amount acquisition unit while executing the startup expression and the target radiation amount at the time when the radiation amount is acquired. A correction value for correcting the control data is determined, and the control data is corrected by the correction value while the radiation amount of the light emitted by the light source unit gradually changes or before and after the change. A projection display device that switches to control data after correction.
前記起動時表現が終了した後の前記光源部の前記目標放射量は、前記外部照度情報取得部によって取得される前記外部照度情報に対応付けられており、
前記制御部は、前記起動時表現を実行するとき又はその前に前記外部照度情報取得部が取得する前記外部照度情報に応じて、前記第1の目標放射量及び前記第2の目標放射量を決定する、請求項1記載の投写型表示装置。 An external illuminance information acquisition unit for acquiring external illuminance information;
The target radiation amount of the light source unit after the start time expression is completed is associated with the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquisition unit,
The control unit determines the first target radiation amount and the second target radiation amount according to the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquisition unit when or before executing the startup expression. The projection display device according to claim 1, which is determined.
前記制御部は、前記第2の目標放射量を、前記第1の目標放射量よりも大きくなるように決定する一方で、
前記起動時表現を実行するとき又はその前に前記外部照度情報取得部によって取得される前記外部照度情報に対応付けられる、前記起動時表現が終了した後の前記光源部の前記目標放射量が、前記第1の目標放射量よりも小さいときに、
前記制御部は、前記第2の目標放射量を、前記第1の目標放射量よりも小さくなるように決定する、請求項2記載の投写型表示装置。 The target radiation amount of the light source unit after completion of the start-up expression, which is associated with the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquisition unit when or before executing the start-up expression, When larger than the first target radiation amount,
While the control unit determines the second target radiation amount to be larger than the first target radiation amount,
The target radiation amount of the light source unit after completion of the start-up expression, which is associated with the external illuminance information acquired by the external illuminance information acquisition unit when or before executing the start-up expression, When smaller than the first target radiation amount,
The projection display device according to claim 2, wherein the control unit determines the second target radiation amount to be smaller than the first target radiation amount.
形成される画像が、前記第1の画像から前記第1の画像とは異なる第2の画像まで、徐々に変化するように前記空間光変調部を制御する、請求項1から4のいずれか1項記載の投写型表示装置。 The control unit, within an arbitrary period from the start of execution of the start-up expression to the end of the start-up expression,
The spatial light modulation unit is controlled so as to gradually change an image to be formed from the first image to a second image different from the first image. The projection display device described in the item.
前記制御データは、赤色発光素子用制御データと緑色発光素子用制御データと青色発光素子用制御データとを含み、
前記赤色発光素子用制御データと前記緑色発光素子用制御データと前記青色発光素子用制御データとは、前記赤色発光素子と前記緑色発光素子と前記青色発光素子とが発光する光を混ぜ合わせることによって白色光が得られるような各発光素子の前記目標放射量と各発光素子の駆動条件との対応関係を示し、
前記補正値は、赤色発光素子用制御データと緑色発光素子用制御データと青色発光素子用制御データとに対して個別に決定される、請求項1から7のいずれか1項記載の投写型表示装置。 The light source unit includes a red light emitting element, a green light emitting element, and a blue light emitting element,
The control data includes red light emitting element control data, green light emitting element control data, and blue light emitting element control data,
The control data for the red light emitting element, the control data for the green light emitting element, and the control data for the blue light emitting element are obtained by mixing the light emitted by the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element. Shows the correspondence between the target radiation amount of each light emitting element such that white light can be obtained and the driving conditions of each light emitting element,
The projection display according to any one of claims 1 to 7, wherein the correction value is individually determined for control data for red light emitting elements, control data for green light emitting elements, and control data for blue light emitting elements. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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