JP2021149047A - Head-up display device - Google Patents

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秀晃 今堀
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Abstract

To provide a technology for preventing increase in temperature, while maintaining projection of an image, in an HUD device having a liquid crystal panel.SOLUTION: A display control unit determines whether a detection temperature, which is a temperature detected by a temperature sensor, is equal to or higher than a predetermined threshold in S110. When the detection temperature is determined not to be equal to or higher than the threshold in S110, or when the detection temperature is less than the threshold, the display control unit controls the process to proceed to S120 and sets a liquid crystal panel and a backlight to an RGB mode. When the detection temperature is determined to be equal to or higher than the threshold in S110, the display control unit controls the process to proceed to S130 and sets the liquid crystal panel and the backlight to an RGBW mode.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。 The present disclosure relates to a head-up display device.

運転席の前方のウィンドシールドに画像を投影するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。以下、ヘッドアップディスプレイ装置をＨＵＤ装置とも言う。ＨＵＤ装置では、ウィンドシールドを透過してＨＵＤ装置内に入射する太陽光等の外光による熱や、バックライトによる熱によって、液晶パネルが高温になると、正常な表示を維持できなくなる場合がある。 A head-up display device that projects an image onto a windshield in front of the driver's seat is known. Hereinafter, the head-up display device is also referred to as a HUD device. In the HUD device, if the liquid crystal panel becomes hot due to heat from external light such as sunlight that passes through the windshield and enters the HUD device or heat from the backlight, normal display may not be maintained.

特許文献１には、液晶パネルが高温になった場合、液晶パネルからウィンドシールドに至る光路上にある凹面鏡の角度を、外光が液晶パネルに向けて反射されない角度に調整する技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technique for adjusting the angle of a concave mirror on the optical path from the liquid crystal panel to the windshield so that external light is not reflected toward the liquid crystal panel when the liquid crystal panel becomes hot. There is.

特開２０１７−３６８４号公報JP-A-2017-3684

特許文献１に記載の技術では、液晶パネルが高温になった場合、液晶パネルへの外光の照射が回避されると同時に、凹面鏡が液晶パネルからの表示光をウィンドシールドに向けて反射しなくなる。このため、ＨＵＤ装置は、画像の投影を維持しながらでは液晶パネルの温度が上昇することを抑制できないという問題があった。 In the technique described in Patent Document 1, when the liquid crystal panel becomes hot, the liquid crystal panel is prevented from being irradiated with external light, and at the same time, the concave mirror does not reflect the display light from the liquid crystal panel toward the windshield. .. Therefore, the HUD device has a problem that it cannot suppress the temperature rise of the liquid crystal panel while maintaining the projection of the image.

本開示の一局面は、液晶パネルを備えるＨＵＤ装置において、画像の投影を維持しつつ温度の上昇を抑制する技術を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a technique for suppressing an increase in temperature while maintaining an image projection in a HUD device including a liquid crystal panel.

本開示の一態様は、運転席の前方の透明部材に画像を投影するヘッドアップディスプレイ装置であって、液晶パネル（１２）と、バックライト（１３）と、温度検出部（１１）と、表示制御部（１４）と、を備える。液晶パネルは、赤色出力副画素、緑色出力副画素、青色出力副画素及び白色出力副画素を、一つの画素単位とする。バックライトは、液晶パネルの表示面を照らすことにより透明部材に画像を投影するように構成される。温度検出部は、液晶パネルの温度を検出するように構成される。表示制御部は、温度検出部により検出された温度である検出温度に基づき、白色出力副画素の使用される比率及びバックライトの輝度を調整するように構成される。 One aspect of the present disclosure is a head-up display device that projects an image onto a transparent member in front of the driver's seat, and includes a liquid crystal panel (12), a backlight (13), a temperature detection unit (11), and a display. It includes a control unit (14). The liquid crystal panel has a red output sub-pixel, a green output sub-pixel, a blue output sub-pixel, and a white output sub-pixel as one pixel unit. The backlight is configured to project an image onto a transparent member by illuminating the display surface of the liquid crystal panel. The temperature detection unit is configured to detect the temperature of the liquid crystal panel. The display control unit is configured to adjust the ratio of the white output sub-pixels used and the brightness of the backlight based on the detection temperature, which is the temperature detected by the temperature detection unit.

このような構成によれば、画像の投影を維持しつつ温度の上昇を抑制することができる。 According to such a configuration, it is possible to suppress an increase in temperature while maintaining the projection of the image.

ＨＵＤ装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the HUD apparatus. 表示制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of a display control process.

以下、本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
［１．構成］
図１に示すＨＵＤ装置１は、車両に搭載され、図示しないウィンドシールドに画像を投影する装置である。ＨＵＤ装置１は、温度センサ１１と、液晶パネル１２と、バックライト１３と、表示制御部１４と、を備える。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[1. composition]
The HUD device 1 shown in FIG. 1 is a device mounted on a vehicle and projects an image on a windshield (not shown). The HUD device 1 includes a temperature sensor 11, a liquid crystal panel 12, a backlight 13, and a display control unit 14.

温度センサ１１は、液晶パネル１２の温度を検出するためのセンサである。温度センサ１１は、液晶パネル１２上に設けられる。温度センサ１１は、検出した温度を表示制御部１４へ出力する。 The temperature sensor 11 is a sensor for detecting the temperature of the liquid crystal panel 12. The temperature sensor 11 is provided on the liquid crystal panel 12. The temperature sensor 11 outputs the detected temperature to the display control unit 14.

液晶パネル１２には、多数の画素が配列される。各画素は、赤色、緑色、青色及び白色を表現するための副画素として、それぞれ赤色出力副画素、緑色出力副画素、青色出力副画素及び白色出力副画素を備える。液晶パネル１２は、各副画素における光の透過率を変化させることにより画像を表示する。液晶パネル１２は、表示制御部１４からの指示に基づき白色出力副画素の使用率を調整する。 A large number of pixels are arranged on the liquid crystal panel 12. Each pixel includes a red output sub-pixel, a green output sub-pixel, a blue output sub-pixel, and a white output sub-pixel, respectively, as sub-pixels for expressing red, green, blue, and white. The liquid crystal panel 12 displays an image by changing the light transmittance in each sub-pixel. The liquid crystal panel 12 adjusts the usage rate of the white output sub-pixels based on the instruction from the display control unit 14.

バックライト１３は、液晶パネル１２を透過照明するためのライトである。バックライト１３は、表示制御部１４からの指示に基づき輝度を変更可能に構成されている。画像を表示している状態の液晶パネル１２にバックライト１３の光が透過することで生成される像が、図示しない凹面鏡等によってウィンドシールドに向けて反射されることにより、ウィンドシールドに画像が投影される。 The backlight 13 is a light for transmitting and illuminating the liquid crystal panel 12. The backlight 13 is configured so that the brightness can be changed based on an instruction from the display control unit 14. The image generated by transmitting the light of the backlight 13 through the liquid crystal panel 12 in the state of displaying the image is reflected toward the windshield by a concave mirror or the like (not shown), so that the image is projected on the windshield. Will be done.

表示制御部１４は、ＣＰＵ１４１、ＲＯＭ１４２及びＲＡＭ１４３を備えた周知のマイクロコンピュータを中心に構成された電子制御装置である。ＣＰＵ１４１は、非遷移的実体的記録媒体であるＲＯＭ１４２に格納されたプログラムを実行する。当該プログラムが実行されることで、当該プログラムに対応する方法が実行される。なお、表示制御部１４は、１つのマイクロコンピュータを備えてもよいし、複数のマイクロコンピュータを備えてもよい。 The display control unit 14 is an electronic control device mainly composed of a well-known microcomputer provided with a CPU 141, a ROM 142, and a RAM 143. The CPU 141 executes a program stored in the ROM 142, which is a non-transitional substantive recording medium. When the program is executed, the method corresponding to the program is executed. The display control unit 14 may include one microcomputer or a plurality of microcomputers.

［２．処理］
次に、表示制御部１４のＣＰＵ１４１が実行する表示制御処理について、図２のフローチャートを参照しながら説明する。なお、ＣＰＵ１４１は、車両のイグニッションスイッチがオンされている状態において、図２に示す表示制御処理を所定の周期で実行する。 [2. process]
Next, the display control process executed by the CPU 141 of the display control unit 14 will be described with reference to the flowchart of FIG. The CPU 141 executes the display control process shown in FIG. 2 at a predetermined cycle while the ignition switch of the vehicle is turned on.

まず、Ｓ１１０で、ＣＰＵ１４１は、温度センサ１１により検出された温度である検出温度があらかじめ定められた閾値以上であるか否かを判定する。本実施形態では、閾値として、液晶パネル１２が正常な表示を維持できなくなる温度に対してある程度低い温度が定められている。ＣＰＵ１４１は、Ｓ１１０で検出温度が閾値以上でないと判定した場合、つまり、検出温度が閾値未満であると判定した場合、処理をＳ１２０へ移行する。 First, in S110, the CPU 141 determines whether or not the detected temperature, which is the temperature detected by the temperature sensor 11, is equal to or higher than a predetermined threshold value. In the present embodiment, the threshold value is set to a temperature that is somewhat lower than the temperature at which the liquid crystal panel 12 cannot maintain a normal display. When the CPU 141 determines in S110 that the detection temperature is not equal to or higher than the threshold value, that is, when it determines that the detection temperature is lower than the threshold value, the CPU 141 shifts the process to S120.

Ｓ１２０で、ＣＰＵ１４１は、液晶パネル１２及びバックライト１３をＲＧＢモードに設定する。具体的には、ＲＧＢモードでは、液晶パネル１２における白色出力副画素の使用率が、白色出力副画素を使用しない不使用状態の値に調整され、バックライト１３の輝度がＲＧＢモードでの液晶パネル１２に適した輝度に調整される。その後、ＣＰＵ１４１は、図２に示す表示制御処理を終了する。 In S120, the CPU 141 sets the liquid crystal panel 12 and the backlight 13 to the RGB mode. Specifically, in the RGB mode, the usage rate of the white output sub-pixel in the liquid crystal panel 12 is adjusted to the value in the unused state in which the white output sub-pixel is not used, and the brightness of the backlight 13 is the liquid crystal panel in the RGB mode. The brightness is adjusted to be suitable for 12. After that, the CPU 141 ends the display control process shown in FIG.

一方、ＣＰＵ１４１は、Ｓ１１０で検出温度が閾値以上であると判定した場合、処理をＳ１３０へ移行する。Ｓ１３０で、ＣＰＵ１４１は、液晶パネル１２及びバックライト１３をＲＧＢＷモードに設定する。具体的には、ＲＧＢＷモードでは、液晶パネル１２における白色出力副画素の使用率が、白色出力副画素を使用する使用状態の値に調整され、バックライト１３の輝度がＲＧＢＷモードでの液晶パネル１２に適した輝度に調整される。白色出力副画素はカラーフィルタを持たず光の透過率が高いため、ＲＧＢＷモードに適した輝度はＲＧＢモードに適した輝度よりも低くなる。その後、ＣＰＵ１４１は、図２に示す表示制御処理を終了する。 On the other hand, when the CPU 141 determines in S110 that the detection temperature is equal to or higher than the threshold value, the CPU 141 shifts the process to S130. In S130, the CPU 141 sets the liquid crystal panel 12 and the backlight 13 to the RGBW mode. Specifically, in the RGBW mode, the usage rate of the white output sub-pixel in the liquid crystal panel 12 is adjusted to the value of the usage state in which the white output sub-pixel is used, and the brightness of the backlight 13 is adjusted to the value of the usage state in which the white output sub-pixel is used. The brightness is adjusted to be suitable for. Since the white output sub-pixel does not have a color filter and has high light transmittance, the brightness suitable for the RGBW mode is lower than the brightness suitable for the RGB mode. After that, the CPU 141 ends the display control process shown in FIG.

［３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（３ａ）白色出力副画素はカラーフィルタを持たず光の透過率が高いため、白色出力副画素を使用するＲＧＢＷモードにおいては、白色出力副画素を使用しないＲＧＢモードと比較してバックライト１３からの光の透過率が高い状態で画像を表示できる。そのため、ＲＧＢＷモードにおいては、画像の表示の輝度を保ちながらバックライト１３の輝度を低くすることが可能となり、バックライト１３から液晶パネル１２への熱を抑制できる。本実施形態では、表示制御部１４は、検出温度に基づき白色出力副画素の使用率及びバックライト１３の輝度を調整するように構成されている。このような構成によれば、液晶パネル１２を備えるＨＵＤ装置１において、画像の投影を維持しつつ温度の上昇を抑制することができる。 [3. effect]
According to the embodiment described in detail above, the following effects can be obtained.
(3a) Since the white output sub-pixel does not have a color filter and has a high light transmission rate, in the RGBW mode in which the white output sub-pixel is used, the backlight 13 is used as compared with the RGB mode in which the white output sub-pixel is not used. The image can be displayed with high light transmission. Therefore, in the RGBW mode, the brightness of the backlight 13 can be lowered while maintaining the brightness of the image display, and the heat from the backlight 13 to the liquid crystal panel 12 can be suppressed. In the present embodiment, the display control unit 14 is configured to adjust the usage rate of the white output sub-pixels and the brightness of the backlight 13 based on the detection temperature. According to such a configuration, in the HUD device 1 provided with the liquid crystal panel 12, it is possible to suppress an increase in temperature while maintaining the projection of the image.

（３ｂ）常にＲＧＢＷモードで画像が表示される構成によっても液晶パネル１２の温度の上昇を抑制することができるが、白色出力副画素を使用すると画像の彩度が低下する。本実施形態では、液晶パネル１２の温度が低い場合、表示制御部１４は、白色出力副画素を使用しないで液晶パネル１２に画像を表示させるように構成されている。このような構成によれば、液晶パネル１２の温度の上昇を抑制する必要が無い状況においては画像の彩度の低下を抑制することができる。 (3b) The temperature rise of the liquid crystal panel 12 can be suppressed by the configuration in which the image is always displayed in the RGBW mode, but the saturation of the image is lowered when the white output sub-pixels are used. In the present embodiment, when the temperature of the liquid crystal panel 12 is low, the display control unit 14 is configured to display an image on the liquid crystal panel 12 without using the white output sub-pixels. According to such a configuration, it is possible to suppress a decrease in the saturation of the image in a situation where it is not necessary to suppress an increase in the temperature of the liquid crystal panel 12.

なお、本実施形態では、温度センサ１１が温度検出部に相当する。
［４．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。 In this embodiment, the temperature sensor 11 corresponds to the temperature detection unit.
[4. Other embodiments]
Although the embodiments of the present disclosure have been described above, it goes without saying that the present disclosure is not limited to the above-described embodiments and can take various forms.

（４ａ）上記実施形態では、白色出力副画素の使用率及びバックライト１３の輝度がＲＧＢモードとＲＧＢＷモードとの２段階で切り替えられる構成を例示したが、白色出力副画素の使用率及びバックライト１３の輝度の調整方法はこれに限定されるものではない。例えば、白色出力副画素の使用率及びバックライト１３の輝度は多段階又は無段階で調整されてもよい。 (4a) In the above embodiment, the configuration in which the usage rate of the white output sub-pixel and the brightness of the backlight 13 can be switched in two stages of RGB mode and RGBW mode is illustrated, but the usage rate of the white output sub-pixel and the backlight are illustrated. The method of adjusting the brightness of 13 is not limited to this. For example, the usage rate of the white output sub-pixel and the brightness of the backlight 13 may be adjusted in multiple steps or steplessly.

（４ｂ）上記実施形態では、温度センサ１１が液晶パネル１２上に設けられる構成を例示したが、温度センサ１１の位置はこれに限定されるものではない。例えば、温度センサ１１は、液晶パネル１２の近傍に設けられてもよい。具体的には、温度センサ１１は、液晶パネル１２の近傍の基板上に設けられてもよい。 (4b) In the above embodiment, the configuration in which the temperature sensor 11 is provided on the liquid crystal panel 12 is illustrated, but the position of the temperature sensor 11 is not limited to this. For example, the temperature sensor 11 may be provided in the vicinity of the liquid crystal panel 12. Specifically, the temperature sensor 11 may be provided on a substrate in the vicinity of the liquid crystal panel 12.

（４ｃ）ＨＵＤ装置１が画像を投影する透明部材としてウィンドシールドを例示したが、例えばコンバイナが用いられてもよい。
（４ｄ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。 (4c) Although the windshield has been illustrated as a transparent member on which the HUD device 1 projects an image, for example, a combiner may be used.
(4d) The functions of one component in the above embodiment may be dispersed as a plurality of components, or the functions of the plurality of components may be integrated into one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with the configuration of the other embodiment.

１…ＨＵＤ装置、１１…温度センサ、１２…液晶パネル、１３…バックライト、１４…表示制御部。 1 ... HUD device, 11 ... temperature sensor, 12 ... liquid crystal panel, 13 ... backlight, 14 ... display control unit.

Claims (2)

運転席の前方の透明部材に画像を投影するヘッドアップディスプレイ装置であって、
赤色出力副画素、緑色出力副画素、青色出力副画素及び白色出力副画素を、一つの画素単位とする液晶パネル（１２）と、
前記液晶パネルの表示面を照らすことにより前記透明部材に画像を投影するように構成されるバックライト（１３）と、
前記液晶パネルの温度を検出するように構成される温度検出部（１１）と、
前記温度検出部により検出された温度である検出温度に基づき、前記白色出力副画素の使用される比率及び前記バックライトの輝度を調整するように構成される表示制御部（１４）と、
を備える、ヘッドアップディスプレイ装置。 A head-up display device that projects an image onto a transparent member in front of the driver's seat.
A liquid crystal panel (12) having a red output sub-pixel, a green output sub-pixel, a blue output sub-pixel, and a white output sub-pixel as one pixel unit.
A backlight (13) configured to project an image onto the transparent member by illuminating the display surface of the liquid crystal panel.
A temperature detection unit (11) configured to detect the temperature of the liquid crystal panel, and
A display control unit (14) configured to adjust the ratio of the white output sub-pixels used and the brightness of the backlight based on the detection temperature which is the temperature detected by the temperature detection unit.
A head-up display device. 請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示制御部は、前記検出温度が所定の閾値未満である場合、前記白色出力副画素を不使用状態に、かつ、前記バックライトの輝度を第１の輝度に調整し、前記検出温度が前記閾値以上である場合、前記白色出力副画素を使用状態に、かつ、前記バックライトの輝度を第１の輝度よりも低い第２の輝度に調整するように構成される、ヘッドアップディスプレイ装置。 The head-up display device according to claim 1.
When the detection temperature is less than a predetermined threshold value, the display control unit adjusts the white output subpixel to a non-use state and adjusts the brightness of the backlight to the first brightness, and the detection temperature is the detection temperature. A head-up display device configured to use the white output subpixel and adjust the brightness of the backlight to a second brightness lower than the first brightness when the value is equal to or higher than the threshold value.
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