JP2018072758A - 光投射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光投射装置は、互いに波長の異なる光を出力する複数の光源と、光源を制御する制御部と、光の透過率を波長毎に調整する透過部と、透過率を制御する透過制御部と、を備える。また、制御部は、波長毎の透過率の変化を示す透過率情報に基づいて、複数の光源の光量を制御する。
【選択図】図8
Description
図1は、HUD装置100の概略図である。本実施形態のHUD装置100は、車両200に搭載されている。HUD装置100はプロジェクタユニット1とコンバイナ110とを備えている。プロジェクタユニット1は、レーザ光300を光学ユニットから車両200のフロントガラス201に向けて投射する。プロジェクタユニット1は、投射するレーザ光300をさらに走査することにより、投射画像をユーザの視野内に重ねて表示する。なお、図1において、一点鎖線の矢印400は車両200の運転席に座っているユーザの視線を示している。また、HUD装置100は、車両200に限らず、他の乗り物(例えば航空機等)に搭載されてもよい。
まず、比較例を説明する。図7は、比較例に係るレーザ光300の調光制御を示す。なお、図7において、最上段のグラフは、投射面111に画像がフレーム単位で表示されるタイミングを示している。描画期間では、レーザ光300の走査により表示領域112に画像の各フレームが形成されて表示される。各描画期間の間のブランキング期間では、表示領域112に画像が形成されず、仮想のレーザ光300の光スポットが所定位置に帰還する。また、上から2段目のグラフは、液晶素子23を透過するレーザ光300の波長毎の透過率Lpの経時変化を例示している。なお、図7では、赤色レーザ光が入射した場合を例示している。緑色レーザ光の経時変化及び青色レーザ光の経時変化も同様であるため、これらの図示は省略している。また、上から3段目のグラフは、プロジェクタユニット1が投射面111に投射するレーザ光300のXYZ表色系での色度の経時変化を例示している。なお、XYZ表色系では、X値及びY値が定まると、Z値も定まる。そのため、Z値の図示は省略している。また、最下段のグラフは、LD11a〜11cから出力される各色R、G、Bのレーザ光の各光量の経時変化を例示している。なお、これらのことは、後述する他の図8〜13でも同様である。
次に、本実施形態での実施例を説明する。図8は、第1実施形態の実施例に係るレーザ光300の調光制御の一例を示す。実施例では、図8に示すように、各ブランキング期間中の各時点t2a、t2b、t2cにおいて、LD11a〜11cの光出力特性が取得される。
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、さらに過渡状態での調光アッテネータ20(特に液晶素子23)の温度の検出結果に基づいて、各フレームの描画期間におけるLD11a〜11cの光出力制御が実施される。以下では、第1実施形態と異なる構成について説明する。また、第1実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、OEIC26a、26bの検出結果に基づいて、液晶素子23の実際の透過率Lpを測定する。また、フレーム#1の描画期間の前後の各ブランキング期間における透過率Lpの測定結果に基づいて、透過率Lpの応答速度を検知する。そして、その検知結果が次のフレームの描画期間におけるLD11a〜11cの光出力制御に反映される。以下では、第1及び第2実施形態と異なる構成について説明する。また、第1及び第2実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
次に、第4実施形態について説明する。第4実施形態では、同じブランキング期間内の異なる時点t3、t2aにおいて液晶素子23の実際の透過率Lpを測定する。また、時点t3、t2aでの測定結果に基づいて、透過率Lpの変化率(すなわち応答速度)を検知する。そして、その検知結果が次のフレームの描画期間におけるLD11a〜11cの光出力制御に反映される。以下では、第1〜第3実施形態と異なる構成について説明する。また、第1〜第3実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
110 コンバイナ
111 投射面
112 表示領域
113 ブランキング領域
120a、120b 光センサ
200 車両
201 フロントガラス
300 レーザ光
400 ユーザの視線
1 プロジェクタユニット
10 光源モジュール
11a〜11c レーザダイオード(LD)
12a〜12c コリメータレンズ
13 光合成部材
13a、13b ビームスプリッタ
14 プリズム
20 調光アッテネータ
21a、21b、21c 偏光フィルタ
22a、22b ハーフミラー
23 液晶素子
24 半波長板
25a、25b 光量フィルタ
26a、26b OEIC
27 サーミスタ
30 MEMSユニット
31 集光レンズ
32a、32b ミラー
33 2軸MEMSミラーデバイス
331 光反射部
34 遮光枠
341 開口
342 遮光面
40 光学系ハウジング
41 開口
50 本体筐体
51 光出射口
52 MEMSミラードライバ
53 LDドライバ
54 電源ユニット
55 電源制御部
56 操作部
57 入出力I/F
58 記憶部
60 コントローラ
61 画像処理部
62 光制御部
63 透過制御部
64 タイマ
65 取得部
66 検知部
Claims (9)
- 互いに波長の異なる光を出力する複数の光源と、
前記光源を制御する制御部と、
前記光の透過率を波長毎に調整する透過部と、
前記透過率を制御する透過制御部と、を備え、
前記制御部は、波長毎の前記透過率の変化を示す透過率情報に基づいて、複数の前記光源の光量を制御することを特徴とする光投射装置。 - 前記透過部は、前記透過制御部により制御される液晶素子を有し、
複数の前記光源から出力された前記光は、波長毎の前記透過率で前記液晶素子を透過することを特徴とする請求項1に記載の光投射装置。 - 複数の前記光源から出力された前記光を投射面に投射して、前記投射面に画像をフレーム単位で表示する光投射装置であって、
前記画像のフレーム間の期間にて複数の前記光源の光出力特性を取得する取得部をさらに備え、
前記制御部は、さらに前記フレームの描画期間前の第1時点で取得された前記光出力特性に基づいて、前記フレームの前記描画期間における複数の前記光源の前記光量を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光投射装置。 - 前記透過部に入力された前記光の光量を波長毎に検出する第1光検出部と、
前記透過部が出力する前記光の光量を波長毎に検出する第2光検出部と、
前記第1光検出部の検出結果と前記第2光検出部の検出結果とに基づいて前記透過部の波長毎の前記透過率を検知する検知部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の光投射装置。 - 前記検知部はさらに、前記透過率が変更された第2時点以後且つ前記第1時点よりも前の第3時点での前記透過率の検知結果と、前記第1時点での前記透過率の検知結果とに基づいて、前記透過率の変化率を検知し、
前記制御部は、さらに前記変化率の検知結果に基づいて、前記フレームの前記描画期間における複数の前記光源の前記光量を制御することを特徴とする請求項4に記載の光投射装置。 - 前記第1時点及び前記第3時点は前記画像のフレーム間の同じ期間内であることを特徴とする請求項5に記載の光投射装置。
- 前記透過部の温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記透過率情報は、前記透過率の温度特性に関する情報を含み、
前記制御部は、さらに前記温度センサの検出結果に基づいて、複数の前記光源の前記光量を制御することを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の光投射装置。 - 前記透過率情報が示す波長毎の前記透過率の変化は、前記透過率が増加する場合と、前記透過率が低減する場合とで異なることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の光投射装置。
- 前記透過率情報は、前記透過率が変更されてからの経過時間に応じた波長毎の前記透過率の変化を示し、
前記制御部は、前記透過率情報に基づいて前記経過時間における複数の前記光源の前記光量を制御することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の光投射装置。
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