WO2018123554A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2018123554A1
WO2018123554A1 PCT/JP2017/044471 JP2017044471W WO2018123554A1 WO 2018123554 A1 WO2018123554 A1 WO 2018123554A1 JP 2017044471 W JP2017044471 W JP 2017044471W WO 2018123554 A1 WO2018123554 A1 WO 2018123554A1
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WO
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control unit
unit
display
output intensity
illumination
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PCT/JP2017/044471
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泰弘 山川
祐一 福嶋
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日本精機株式会社
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    • H04N5/00Details of television systems
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Definitions

  • the present invention relates to a display device that displays an image.
  • Patent Document 1 discloses a head-up display device as a display device, and the head-up display device includes a control board, a backlight board, and a liquid crystal driving board.
  • the control board of patent document 1 can control a backlight board
  • Patent Document 2 discloses a head-up display device, and the head-up display device includes a control board and a projector.
  • the control board of patent document 2 can control a projector and make a passenger
  • Patent Document 3 discloses a display device, and the display device includes a control unit, an illumination control unit, and a display control unit.
  • the control part of patent document 3 can control an illumination control part and a display control part, and can make a passenger
  • Patent Document 3 discloses a display device that displays an image by, for example, a field sequential method, and the display device includes an illumination device, a light intensity detection unit, an illumination optical system, a display element, A projection optical system, a screen, a plane mirror, a concave mirror, a housing, and a light transmitting part are provided.
  • the luminance of the illumination device can be changed according to the luminance required for the display image displayed on the screen.
  • the display device of Patent Document 3 adopts, for example, two driving methods as the driving method of the light source unit of the lighting device, and is necessary for the control value (for example, duty ratio) required for the PWM driving method and the PAM driving method.
  • the brightness of the lighting device can be changed by changing the combination with a different control value (for example, current value).
  • the ratio of the display period (period in which the display element can display a display image on the screen) in the frame period may be constant (for example, 50 [%]). Alternatively, it may be determined (for example, 50 [%] or 70 [%]) according to the luminance required for the display image.
  • the substrate constituting the display device is preferably a single substrate for simplification.
  • a display device is configured by two or more substrates.
  • a circuit board in the lighting device is disclosed.
  • a control unit, a lighting control unit, and a display control unit are provided.
  • the specific substrate to be constructed is not disclosed.
  • the inventors have recognized that it is desirable to prevent an increase in the number of substrates and to place appropriate circuit components on each substrate.
  • the present inventors have recognized that it is desirable to determine the arrangement of circuit components so as not to cause problems in image display.
  • the present inventors do not cause a problem in display in the DMD, specifically, in order not to affect the temperature of the DMD. Recognized that it is desirable to determine the placement.
  • Patent Document 3 it is suggested that light intensity data is obtained from the light intensity detection unit, and that the deviation between the luminance required for the display image displayed on the screen and the actual luminance of the illumination device (illumination unit) is corrected.
  • a specific method is not disclosed.
  • One object of the present invention is to provide a display device capable of accurately controlling image display. Another object of the present invention is to provide a display device capable of accurately controlling the luminance of an illumination unit. Other objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art by referring to the aspects and best embodiments exemplified below and the accompanying drawings.
  • the display device comprises: An illumination unit having a light source unit capable of emitting light; An illumination control unit for controlling the illumination unit; A display element capable of forming a display image with illumination light from the illumination unit; A display control unit for controlling the display element; A first control unit that controls the illumination control unit with illumination control data based on a video signal; A first substrate on which the display element and the display control unit are mounted; A second substrate on which the illumination control unit is mounted; Is provided.
  • a display element capable of forming a display image is mounted on the first substrate, while an illumination control unit that controls an illumination unit having a light source capable of emitting light is mounted on the second substrate. Since the illumination control unit controls the illumination unit having the light source unit, the amount of heat generated by the illumination control unit generally increases in order to cause the illumination unit (light source unit) to emit light.
  • the present inventors have recognized that the display quality on the display element depends on the temperature of the display element. In other words, in order to stabilize the operation of the display element, the present inventors prevent the heat from the illumination control unit from being transferred to the display element by mounting the illumination control unit and the display element on different substrates. did.
  • the wiring between the display element and the display control unit can be simplified by mounting the display element and the display control unit on the same substrate. Or a display element and a display control part can be efficiently electrically connected between mounting a display element and a display control part on the same board
  • the illumination control unit may include a driver that drives the light source unit.
  • the illumination control unit is a driver, and consumes current to drive the light source unit, so it easily generates heat. Therefore, in the second aspect, it is possible to prevent the heat from the driver from being transferred to the display element by mounting the driver and the display element on different substrates.
  • the illumination control unit may further include a driver drive power supply unit that supplies drive power for the driver.
  • the illumination control unit is a driver and a driver drive power supply unit
  • the driver drive power supply unit is also a supply source of the drive power supply of the driver, and thus easily generates heat. Therefore, in the third aspect, by mounting the driver and driver driving power supply unit and the display element on different substrates, heat from the driver and driver driving power supply unit can be prevented from being transmitted to the display element.
  • the first control unit may be further mounted on the first substrate.
  • the illumination control unit that is a driver and the first control unit are mounted on different substrates for illumination. It is possible to prevent heat from the control unit from being transmitted to the first control unit.
  • the wiring between the display control unit and the first control unit can be simplified by mounting the display control unit and the first control unit on the same substrate.
  • the display device includes: A first detection unit for detecting a current output intensity of the light source unit; You may prepare further, The first control unit may store a control value corresponding to a target output intensity of the light source unit, The first control unit may determine a correction value for correcting the control value based on a difference between the target output intensity and the current output intensity detected by the first detection unit, The illumination control unit may drive the light source unit based on a control correction value in which the control value is corrected by the correction value.
  • the current output intensity corresponding to the target output intensity before setting or before changing can be considered.
  • the control value is a distance from the current output intensity to the target output intensity. It can correct
  • the correction value may decrease the control value.
  • the light source unit when the current output intensity is lowered to the target output intensity after setting or changing, can be driven with the reduced control value. Specifically, when the first control unit stores a control value corresponding to the target output intensity, the light source unit is driven with a control correction value corresponding to the target output intensity lower than the target output intensity after setting or changing. can do. In general, the higher the target output intensity, the higher the temperature of the light source unit. Therefore, when the current output intensity is lowered to the target output intensity after setting or changing, the luminance of the illumination unit is reduced due to the high temperature state of the light source unit. The present inventors have recognized that it is large. In the fifth aspect, for example, when the current output intensity is lowered to the set or changed target output intensity, the light source unit is driven with the reduced control value, so that the luminance of the illumination unit can be accurately controlled. it can.
  • the correction value may increase the control value.
  • the light source unit when raising the current output intensity to the target output intensity after setting or changing, can be driven with the increased control value.
  • the light source unit is driven with a control correction value corresponding to a target output intensity that is higher than the target output intensity after setting or changing. can do.
  • the lower the target output intensity the lower the temperature of the light source unit. Therefore, when the current output intensity is increased to the target output intensity after setting or changing, the luminance of the illumination unit is reduced due to the low temperature state of the light source unit.
  • the present inventors have recognized that it is small.
  • the light source unit is driven with the increased control value, so that the luminance of the illumination unit can be accurately controlled. it can.
  • the absolute value of the correction value may be larger as the absolute value of the difference between the target output intensity and the current output intensity detected by the first detection unit is larger.
  • the light source unit is driven based on the correction value that is strongly corrected according to the distance. Can be controlled.
  • the correction value may be zero, and the control correction value May be the control value corresponding to the target output intensity.
  • the light source unit can be driven with the control value corresponding to the target output intensity.
  • the first control unit may capture the current output intensity detected by the first detection unit, and the current output intensity is the target The correction value may be adjusted to match the output intensity.
  • the current output intensity is captured, preferably the current output intensity is captured in real time, and the current or actual output intensity after driving is set.
  • the correction value can be adjusted based on the coincidence or mismatch with the target output intensity after or after the change.
  • the light source unit may include a plurality of light emitting elements each having a different emission color
  • the illumination control unit may control the illumination unit in a field sequential manner so as to drive the different light-emitting elements for each subframe period obtained by dividing the frame period of the image.
  • the first control unit may store the control value corresponding to the target output intensity for each light emitting element, The control value may be based on a multiplication value of a duty ratio for PWM driving one corresponding light emitting element among the plurality of light emitting elements and a current value for PAM driving the corresponding one light emitting element.
  • a control value corresponding to the target output intensity for example, a multiplication value of a duty ratio and a current value when driving one light emitting element is adopted. Can do.
  • the display device includes: A second detection unit for detecting a current temperature of the light source unit; You may prepare further, The first control unit may determine the correction value based on the difference between the target output intensity and the current output intensity and the current temperature.
  • the current temperature of the light source unit can be further considered when determining the correction value. Therefore, the current or actual output intensity after driving can be more easily matched with the target output intensity after setting or changing, and the luminance of the illumination unit can be controlled more accurately.
  • the first control unit may store an assumed temperature of the light source unit associated with the control value, The first control unit determines the difference between the target output intensity and the current output intensity, the current temperature, a first assumed temperature associated with a current control value, and the target output intensity.
  • the correction value may be determined based on the second assumed temperature associated with the corresponding target control value.
  • the current temperature of the light source unit, the first assumed temperature before or before the change, and after installation or The second assumed temperature after the change can be further considered. Therefore, the current or actual output intensity after driving can be more easily matched with the target output intensity after setting or changing, and the luminance of the illumination unit can be controlled more accurately.
  • the display device includes: You may further provide the 3rd board
  • the illumination control unit and the light source unit which are drivers, on different substrates, heat from the illumination control unit can be prevented from being transmitted to the light source unit.
  • the light source unit and the second detection unit detection unit for detecting the current temperature of the light source unit
  • This wiring can be simplified.
  • the display device includes: A second control unit for determining the target output intensity; You may prepare further, The second control unit may be further mounted on the second substrate.
  • the illumination control unit and the second control unit can be mounted on the same substrate.
  • Data representing the current temperature may flow through the wiring portion between the third substrate and the second substrate, In the wiring part between the first substrate and the second substrate, the data representing the current temperature and the data representing the target output intensity may flow,
  • the second control unit may send the target output intensity and the current temperature to the display control unit,
  • the display control unit may send the target output intensity to the first control unit.
  • the second control unit mounted on the second substrate sends the target output intensity to the first control unit via the display control unit mounted on the first substrate. .
  • the second control unit sends the current temperature of the light emitting unit to the display control unit. Therefore, in the ninth aspect, between the second detection unit (detection unit for detecting the current temperature of the light source unit) mounted on the third substrate and the display control unit mounted on the first substrate. There is no need to provide a direct wiring portion, and workability is improved when the first substrate, the second substrate, and the third substrate are fixed and the display device is assembled.
  • FIG. 3A shows an example of the structure of a display device according to the present invention
  • FIG. 3B shows an example of the arrangement of circuit components on each of a plurality of substrates constituting the display device of FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation example of the display device in FIG. 3.
  • frame which is a period which displays the display image of FIG.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram of one application of a display device according to the present invention.
  • a head-up display device 100 is shown as the display device, and the head-up display device 100 is suitable for a vehicle that is, for example, an automobile.
  • the head-up display device 100 is provided in the dashboard of the vehicle, and the occupant such as the driver 250, for example, reflects the display light L representing the display image by the windshield 200, so that the driver 250 or the like is a virtual image of the display image representing the vehicle information, for example. V can be visually recognized.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram of a display mechanism of the head-up display device 100 of FIG.
  • the head-up display device 100 includes, for example, an illumination unit 10, an illumination optical system 20, a display element 30, a detection unit 40 (see FIG. 3A), a projection optical system 50, A screen 60, a flat mirror 70, a concave mirror 75, and a housing 80 having a window portion 81 through which a display image M is emitted are provided.
  • the illumination unit 10 in FIG. 2 includes a light source unit 11 (see FIG. 3B) capable of emitting light.
  • a light source unit 11 capable of emitting light.
  • the light source unit 11 includes, for example, a light emitting diode 11r that emits red light (first light emitting element in a broad sense), a light emitting diode 11g that emits green light (second light emitting element in a broad sense), and blue light, for example.
  • a light emitting diode 11b third light emitting element in a broad sense that emits light (see FIG. 3A).
  • the third substrate CB3 in FIG. 3B is composed of, for example, three substrates, and in one example, each substrate CB3.
  • One light emitting unit 11 and one sensor 40t1 (temperature detection sensor) can be mounted.
  • the light emitting unit 11 may be composed of a single light emitting element having a single color
  • FIG. 3B conceptually shows at least one third substrate CB3.
  • the display element 30 in FIG. 2 is, for example, a DMD (Digital Micro-mirror Device) having a plurality of movable micromirrors, and each of the plurality of micromirrors is individually controlled.
  • the micromirror When the micromirror is ON, the micromirror is tilted, for example, by +12 degrees with a hinge (not shown) as a fulcrum, and can reflect the illumination light C emitted from the illumination optical system 20 in the direction of the projection optical system 50.
  • the micromirror is OFF, the micromirror is tilted, for example, by -12 degrees with respect to the hinge, and the illumination light C cannot be reflected in the direction of the projection optical system 50.
  • the detection unit 40 in FIG. 3A can detect the output intensity of the light source unit 11 of the illumination unit 10, preferably can also detect the temperature of the light source unit 11, and more preferably, the display element 30. Can also be detected.
  • the detection unit 40 in FIG. 3A is preferably configured by, for example, the sensor 40p (output intensity sensor) and the sensor 40t1 (temperature detection sensor) in FIG. 3B, and more preferably, for example, the sensor 40p, sensor 40t1, and sensor 40t2 (temperature detection sensor).
  • the projection optical system 50 in FIG. 2 is configured with, for example, a concave lens or a convex lens, and can efficiently irradiate the screen 60 with the display light L of the display image M projected from the display element 30.
  • the screen 60 in FIG. 2 includes, for example, a diffusing plate, a holographic diffuser, a microlens array, and the like.
  • the display light L from the projection optical system 50 is received by the lower surface of the screen 60 and the display image M is displayed on the upper surface of the screen 60. Can be displayed.
  • the plane mirror 70 in FIG. 2 can reflect the display image M displayed on the screen 60 toward the concave mirror 75.
  • the concave mirror 75 in FIG. 2 is, for example, a concave mirror or the like, reflects the display light L from the flat mirror 70 on the concave surface, and the reflected light is emitted toward the window portion 81.
  • the display light L reaches the driver 250 in FIG. 1 through such a display mechanism, and the virtual image V recognized by the driver 250 has an enlarged size of the display image M displayed on the screen 60. Have.
  • the material of the housing 80 in FIG. 2 is, for example, hard resin, and a window portion 81 having a predetermined size is provided above the housing 80.
  • the material of the window part 81 of FIG. 2 is translucent resin, such as an acrylic, for example, and the shape of the window part 81 is a curved shape, for example.
  • the window part 81 can transmit the display light L from the concave mirror 75.
  • FIG. 3A shows a configuration example of a display device according to the present invention
  • FIG. 3B shows a circuit configuration in each of a plurality of substrates CB1, CB2, CB3, and CB4 constituting the display device of FIG. 3A.
  • An example of arrangement of elements is shown.
  • the display device is shown as a head-up display device 100, and the head-up display device 100 is controlled by, for example, the control unit 90, the illumination control unit 91, and the display control unit 92 in FIG.
  • an ECU Electronic Control Unit
  • the control unit 90 can input the video signal 300 through, for example, LVDS (Low Voltage Differential Signal) communication. .
  • LVDS Low Voltage Differential Signal
  • the control unit 90 is typically composed of, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array), but may be composed of an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a microcomputer, or the like. Moreover, the control part 90, the illumination control part 91, and the display control part 92 may be comprised by integrated IC, for example.
  • the control unit 90 in FIG. 3A outputs illumination control data D1 for controlling the illumination unit 10 at the light luminance and emission timing required by the video signal 300 to the illumination control unit 91 and Display control data D ⁇ b> 2 for forming the requested display image M on the display element 30 can be output to the display control unit 92.
  • a frame F which is a cycle for displaying the display image M, is composed of subframes SF divided into a plurality of times (see FIG. 7), and the illumination control unit 91 in FIG. 3A is different for each subframe SF.
  • the illumination unit 10 can be controlled by a field sequential drive method in which the color light emitting diodes 11r, 11g, and 11b are sequentially switched at high speed at the light intensity and timing required by the illumination control data D1.
  • the display control unit 92 in FIG. 3A performs ON / OFF control of each micromirror of the display element 30 by, for example, the PWM method based on the display control data D2, and the illumination light C emitted from the illumination unit 10 is screened.
  • the display image M can be expressed in a color mixture by an additive mixing method or a full color using the light emitting diodes 11r, 11g, and 11b as basic colors.
  • the detection unit 40 (specifically, sensor 40p (first detection unit)) in FIG. 3A includes a sensor 41 that is a photodiode, for example, and an A / D converter 42 that converts analog data into digital data.
  • the output intensity data P of the light emitting unit 11 can be output to the control unit 90.
  • the detection unit 40 (specifically, the sensor 40p) is provided for each of the light emitting diodes 11r, 11g, and 11b, and the sensor 41 can typically include three light intensity detection sensors.
  • the detection unit 40 (specifically, the sensor 40t1 (second detection unit)) of FIG. 3A also outputs the temperature data T of the light emitting unit 11 to the control unit 90, and the sensor 41 is typically Specifically, it can further include three temperature detection sensors corresponding to the three light emitting diodes 11r, 11g, and 11b.
  • the temperature data T1 of the light emitting unit 11 is, for example, the ambient temperature of the light emitting diode or the LED chip
  • the control unit 90 is based on the ambient temperature, the thermal resistance from the LED chip to the ambient atmosphere, and the input power.
  • the junction temperature may be calculated.
  • the detection unit 40 (specifically, the sensor 40t2 (third detection unit)) in FIG. 3A also outputs the temperature data T2 of the display element 30, which is a DMD, to the control unit 90, for example.
  • the sensor 41 can typically further include one temperature detection sensor corresponding to the display element 30.
  • the third control unit 90-1 (specifically, the serial / parallel converter (S / P)) converts the video signal 300 (specifically, the serial video signal).
  • the display control unit 92 (specifically, the controller (DMD controller)) is controlled by the display control data D2 (specifically, the parallel video signal).
  • the first control unit 90-3 (specifically, the power management IC (PMIC)), based on the video signal 300 (specifically, the display control data D2), controls the illumination control unit 91 (specifically, the driver).
  • DRV (LED driver)) is controlled by illumination control data D1 (specifically, control value d).
  • the second control unit 90-2 (specifically, the controller (micro controller)) can determine the target output intensity data p of the light emitting unit 11 based on the illuminance data, for example, The temperature data T1 can be relayed.
  • the serial / parallel converter (S / P) is a video signal input unit in a broad sense, and the third control unit 90-1 or the video signal input unit inputs a parallel video signal from the ECU and inputs it.
  • the parallel video signal may be sent to the display control unit 92 (DMD controller).
  • the third control unit 90-1 may be omitted, and the display control unit 92 (DMD controller) may receive a parallel video signal from the ECU, and the display control unit 92 (DMD controller)
  • the video signal input unit of the unit 90 may have a function.
  • a display element 30 (DMD) and a display control unit 92 (DMD controller) are mounted on the first substrate CB1 of FIG.
  • an illumination control unit 91 (LED driver) and a third control unit 90-1 (S / P) are mounted on the second substrate CB2.
  • the display element 30 capable of forming the display image M is mounted on the first substrate CB1, while the illumination control unit 91 that controls the illumination unit 10 including the light source unit 11 that can emit light is the second substrate CB2.
  • the illumination control unit 91 controls the illumination unit 10 having the light source unit 11, the amount of heat generated by the illumination control unit 91 generally increases in order to cause the illumination unit 10 (light source unit 11) to emit light.
  • the present inventors have recognized that the display quality on the display element 30 depends on the temperature (T2) of the display element 30.
  • T2 the temperature of the display element 30.
  • the inventors mount the illumination control unit 91 and the display element 30 on different substrates so that heat from the illumination control unit 91 is applied to the display element 30. Prevented transmission.
  • the present inventors have recognized that a display failure in the DMD may occur at a high temperature (for example, 90 degrees Celsius or higher).
  • the third control unit 90-1 since the third control unit 90-1 converts a serial video signal into a parallel video signal, the third control unit 90-1 is more resistant to temperature than the display element 30. By mounting the illumination control unit 91 and the third control unit 90-1 on the same substrate, an increase in size of the head-up display device 100 can be suppressed. Alternatively, since the display on the display element 30 does not cause a problem, the illumination control unit 91 and the third control unit 90-1 can be mounted on the same substrate.
  • the third control unit 90-1 is a video signal input unit that inputs a parallel video signal from the ECU, the video signal input unit (third control unit 90-1) is compared with the display element 30. High resistance to temperature.
  • the display control unit 92 controls the display element 30
  • the wiring between the display element 30 and the display control unit 92 is simplified by mounting the display element 30 and the display control unit 92 on the same substrate. be able to.
  • the display element 30 and the display control unit 92 can be efficiently and electrically connected by mounting the display element 30 and the display control unit 92 on the same substrate.
  • the illumination control unit 91 is, for example, an LED driver, and consumes current to drive the light source unit 11, and thus easily generates heat.
  • the illumination control unit 91 may further include a driver drive power supply unit (specifically, a DC / DC converter CNV) that supplies drive power for the LED driver.
  • a driver drive power supply unit (specifically, a DC / DC converter CNV) that supplies drive power for the LED driver.
  • the driver drive power supply unit is also a source of drive power for the LED driver, and thus easily generates heat.
  • the DC / DC converter CNV can transform or step down a battery power source (for example, 12 [V]) to a voltage (for example, 8 [V]) driven by an LED driver.
  • the first control unit 90-3 may be further mounted on the first substrate CB1.
  • the first control unit 90-3 is, for example, an LED driver because it generates illumination control data D1 (specifically, control value d) based on, for example, a parallel video signal (video signal 300 in a broad sense).
  • illumination control data D1 specifically, control value d
  • a parallel video signal video signal 300 in a broad sense.
  • the wiring between the display control unit 92 and the first control unit 90-3 can be simplified by mounting the display control unit 92 and the first control unit 90-3 on the same substrate. .
  • the second control unit 90-2 mounted on the second substrate CB2 passes through the display control unit 92 mounted on the first substrate CB1, and the target output intensity p Is sent to the first controller 90-3.
  • the third control unit 90-3 sends the current temperature (T1) of the light emitting unit 11 to the display control unit 92. Therefore, in the head-up display device 100, the second detection unit (sensor 40t1 for detecting the current temperature data T1 of the light source unit 11) mounted on the third substrate CB3 and the display mounted on the first substrate CB1. There is no need to provide a direct wiring part between the control unit 92 and workability when the head-up display device 100 is assembled by fixing the first substrate CB1, the second substrate CB2, and the third substrate CB3. Will improve.
  • a first detection unit (sensor 40p for detecting output intensity data P of the light emitting unit 11) is mounted on the fourth substrate CB4 in FIG.
  • a third detection unit (a sensor 40t2 that detects current temperature data T2 of the display element 30) is mounted on the first substrate CB1.
  • the display control unit 92 can relay the temperature data T2.
  • the second control unit 90-2 can increase the temperature of the DMD with the heater based on the temperature data T2.
  • the second control unit 90-2 can lower the temperature of the DMD with a fan based on the temperature data T2.
  • the display control unit 92 can control each of the plurality of micromirrors constituting the DMD (display element 30) with a high-speed signal path based on the parallel video signal. Further, the display control unit 92 can execute or change the setting of the display element 30 through the low-speed signal path, and can read the setting value from the display element 30. Further, the display control unit 92 can calculate, for example, white balance information WH suitable for the temperature data T1 of the light emitting unit 11.
  • the first control unit 90-3 is based on the difference between the target output intensity P of the light emitting unit 11 and the current output intensity p and the white balance information WH (temperature data T1 in a broad sense).
  • the control value correction value corresponding to the target output intensity P can be determined, and the corrected control value d can be output to the illumination control unit 91.
  • the current value of the light emitting unit 11 driven by the illumination control unit 91 which is an LED driver is fed back to the first control unit 90-3, and the first control unit 90-3 receives the feedback.
  • the control value can be determined or adjusted based on it.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an operation example of the display device of FIG.
  • the control unit 90 (second control unit 90-2 in FIG. 3B) inputs a new dimming value.
  • the vehicle or the head-up display device 100 of FIG. 1 includes an illuminance sensor that detects the illuminance of external light such as the illuminance of the front of the vehicle, and the control unit 90 requests the video signal 300 according to the illuminance data.
  • the brightness of the light to be determined can be determined.
  • the new dimming value is typically illuminance data, for example.
  • the new dimming value may be determined by, for example, the ECU of FIG. 3A or another ECU not shown (in-vehicle device in a broad sense), or may be determined by the operation of the driver 250. Good.
  • the control unit 90 (second control unit 90-2 in FIG. 3B) inputs the temperature of the light emitting unit 11 (for example, the temperature of the light emitting diode 11r that emits red light). (Step ST02 in FIG. 4). Next, the control unit 90 (second control unit 90-2 in FIG. 3B) determines the target output intensity of the light source unit 11 (for example, the target light intensity of the light emitting diode 11r) according to the new dimming value. (Step ST03). Next, the control unit 90 (the first control unit 90-3 in FIG. 3B) determines that the difference between the target output intensity set or changed based on the new dimming value and the current output intensity is a threshold value (first It is determined whether or not (step ST04).
  • the control unit 90 determines the difference between the target output intensity and the current output intensity. Then, a correction value is determined based on the temperature of the light emitting unit 11 (step ST05).
  • step ST05 the control unit 90 (the first control unit 90-3 in FIG. 3B) is omitted. ) May determine the correction value based on the difference between the target output intensity and the current output intensity.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram of a correction value for correcting the control value corresponding to the target output intensity.
  • the control unit 90 in FIG. 3 (first control unit 90-3 in FIG. 3B) stores a control value corresponding to the target output intensity of the light source unit 11, for example, corresponding to the target output intensity p1 and p2.
  • the control values are d1 and d2, respectively (see FIG. 5).
  • the relational expression as shown in FIG. 5 is set at the time of manufacture in consideration of individual differences between the light emitting diodes 11r, 11g, and 11b.
  • the control unit 90 (the first control unit 90-3 in FIG. 3B) can consider the current output intensity. (Step ST05 in FIG. 4).
  • the present inventors have recognized that the luminance of the light emitting diode 11r driven by the control value d2 is high due to the amount).
  • the larger the absolute value of the difference between the target output intensity and the current output intensity is, the larger the absolute value of the correction value is set. That is, when the current output intensity ( p1) is lowered to the set or changed target output intensity ( ⁇ p2), the illumination control unit 91 uses the light emitting diode 11r with a further reduced control value ( ⁇ d2 ′). Can be driven. As the distance from the current output intensity to the target output intensity increases, the illumination control unit 91 drives the light source unit 11 based on the correction value that is strongly corrected according to the distance, and thus the control unit 90 (FIG. 3B ) Of the first control unit 90-3) can more accurately control the luminance of the illumination unit 10.
  • the control value d is based on a product of a duty ratio for PWM driving one light emitting element such as the light emitting diode 11r and a current value for PAM driving the light emitting diode 11r. Electric power.
  • the control value d is the driving current of the light emitting diode 11.
  • the control value d is a duty ratio of PWM driving.
  • the illumination control unit 91 drives the light emitting diode 11r with the control value d2.
  • the illumination control unit 91 can drive the light emitting diode 11r with the increased control value (> d1).
  • the control unit 90 the first control unit 90-3 in FIG. 3B
  • stores a control value corresponding to the target output intensity it is higher than the set or changed target output intensity.
  • the light source unit can be driven with a control correction value corresponding to the target output intensity.
  • the present inventors have recognized that the luminance of the light emitting diode 11r driven by the control value d1 is small due to the amount).
  • the light source unit 11 such as the light emitting diode 11r with the increased control value (> d1). Is driven, the brightness of the illumination unit 10 can be controlled accurately.
  • the control unit 90 in FIG. 3 (first control unit 90-3 in FIG. 3B) stores a control value corresponding to the target output intensity of the light source unit 11, the light source unit 11 associated with the control value is stored. Can be stored.
  • the assumed temperatures corresponding to the control values d1 and d2 are T1 and T2, respectively (see FIG. 5).
  • the temperature of the light emitting diode 11r is T.
  • the current output intensity data P of the light emitting diode 11r matches the target output intensity p1, and the illumination control unit 91 emits light with the control value d1. Assume that the diode 11r is driven.
  • the control unit 90 (the first control unit 90-3 in FIG.
  • the control unit 90 sets the correction value. ⁇ can be reduced.
  • the control unit 90 sets the correction value. ⁇ can be increased.
  • the control unit 90 (FIG. The 3 (B) first control unit 90-3) can decrease the correction value ⁇ .
  • step ST05 in FIG. 4 the control unit 90 (the first control unit 90-3 in FIG. 3B) can determine the correction value as described above.
  • step ST04 when the difference between the target output intensity and the current output intensity is not greater than or equal to the threshold value, the control unit 90 (first control unit 90-3 in FIG. 3B) omits step ST05, in other words.
  • the correction value can be set to zero.
  • step ST06 the control unit 90 (first control unit 90-3 in FIG. 3B) corrects the control value based on the correction value, and the illumination control unit 91 controls the light source unit 11 with the correction control value. Can be driven.
  • the control unit 90 (the first control unit 90-3 in FIG. 3B) detects the current output intensity detected by the detection unit 40. (Step ST07), and the correction value can be adjusted so that the current output intensity matches the target output intensity (step ST09).
  • the illumination control unit 91 can gradually decrease the correction value ⁇ so that the correction control value d2 ′ in FIG. 5 moves toward the control value d2.
  • Control unit 90 (first control unit 90-3 in FIG. 3B) adjusts the correction value until the current output intensity detected in real time in step ST07 stabilizes at the target output intensity (step ST08). can do.
  • the control unit 90 can update the current output intensity (step ST10).
  • the control unit 90 (the first control unit 90-3 in FIG. 3B) can adopt a stable target output intensity as the current output intensity.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a frame F that is a cycle for displaying the display image M of FIG.
  • the frame F includes a display period Fa in which the individual micromirrors of the display element 30 are normally driven and a non-display period Fb in which the non-display period is driven.
  • the ratio of the display period Fa in the frame F is, for example, 50 [%], but is not limited thereto, and may be set to, for example, 70 [%] or 100 [%].
  • the ratio of the display period Fa in the frame F may be constant or may be determined according to the required luminance.
  • the display period Fa is a period during which the illumination light C from the illumination unit 10 is projected as a display image M toward the screen 60.
  • the non-display period Fb is a period during which the illumination unit 10 is turned off (for example, all the three light emitting diodes 11r, 11g, and 11b are turned off) (see FIGS. 7D to 7F).
  • the on-drive period Fap within the display period is a period during which the micromirror is turned on within the display period Fa
  • the off-drive period Faq within the display period is a period during which the micromirror is turned off within the display period Fa.
  • the on-drive period Fbp within the non-display period is a period during which the micromirror is turned on within the non-display period Fb
  • the off-drive period Fbq within the non-display period is a period during which the micromirror is turned off within the non-display period Fb.
  • the display control unit 92 performs the non-display period on-drive period Fbp and the non-display period so that the sum (the total off-drive period Fq) of the inner off-drive period Faq and the non-display period off-drive period Fbq becomes substantially equal.
  • the in-period off drive period Fbq is adjusted.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram of a driving method of the display element 30 and the light emitting unit 10 of FIG.
  • the display element 30 includes, for example, a single-color mirror Ea that displays green in a single color, a mixed-color mirror Eb that displays a mixed color of red and green, nothing An unlit mirror Ec that is not displayed can be included.
  • the monochromatic mirror Ea is turned on at the lighting timing of the light emitting diode 11g (see FIG. 7E) in the display period Fa based on the display control data D2, and in the non-display period Fb.
  • the display control unit 92 does not display the ON drive period Fbp in the non-display period Fb and the non-display period so that the total ON drive period Fp is approximately half of the frame F.
  • the in-period off drive period Fbq can be adjusted.
  • the display control unit 92 turns ON and OFF in the non-display period Fb, the ON drive period Fbp in the non-display period, and the OFF drive period Fbq in the non-display period, like the color mixing mirror Eb shown in FIG.
  • the total on-drive period Fp and the total off-drive period Fq can be adjusted to be substantially equal.
  • the non-display period drive can be turned on over the non-display period Fb because the extinguishing mirror Ec is off-drive over the display period Fa.
  • Display control unit for example, DMD controller
  • 100 Head-up display device (display device in a broad sense), 200.
  • ⁇ Wine Shield 250 ... Driver, 300 ...
  • Video signal CB1, CB2, CB3, CB4 ... Substrate, D1 ... Lighting control data, D2 ...
  • Display control data F ... Frame, L ... display light, M ... display image, SF ... sub-frame, V ... virtual image, d1, d2 ... control value, d2 '... correction control value, .DELTA .... correction. value.

Abstract

画像の表示を的確に制御可能な表示装置を提供する。 表示装置100は、発光可能な光源部11を有する照明部10と、照明部を制御する照明制御部91と、照明部10からの照明光Cで画像を形成可能な表示素子30と、表示素子30を制御する表示制御部92と、映像信号300に基づき照明制御部91を照明制御データD1で制御する第1の制御部90-3と、表示素子30及び表示制御部92が実装される第1の基板CB1と、照明制御部91が実装される第2の基板CB2と、を備える。好ましくは、第2の基板CB2には第1の制御部90-3が更に実装される。好ましくは、第1の基板CB1には目標出力強度を決定する第2の制御部90-2が更に実装される。

Description

表示装置
 本発明は、画像を表示する表示装置に関する。
 例えば特許文献1は、表示装置として、ヘッドアップディスプレイ装置を開示し、そのヘッドアップディスプレイ装置は、制御基板と、バックライト基板と、液晶駆動基板と、を備える。特許文献1の制御基板は、バックライト基板及び液晶駆動基板を制御して、計器画像を表示光として光源ユニットに出射させることができる。
 例えば特許文献2は、ヘッドアップディスプレイ装置を開示し、そのヘッドアップディスプレイ装置は、制御基板と、プロジェクタと、を備える。特許文献2の制御基板は、プロジェクタを制御して、スクリーンに投射された映像の虚像を乗員に視認させることができる。
 例えば特許文献3は、表示装置を開示し、その表示装置は、制御部と、照明制御部と、表示制御部と、を備える。特許文献3の制御部は、照明制御部及び表示制御部を制御して、スクリーンからの光(表示画像)の虚像を乗員に視認させることができる。
 より具体的には、特許文献3は、例えばフィールドシーケンシャル方式により画像を表示する表示装置を開示し、その表示装置は、照明装置と、光強度検出部と、照明光学系と、表示素子と、投射光学系と、スクリーンと、平面ミラーと、凹面ミラー、筐体と、透光部と、を備える。特許文献3の表示装置では、スクリーンに表示される表示画像に要求される輝度に応じて照明装置の輝度を変更することができる。具体的には、特許文献3の表示装置では、照明装置の光源部の駆動方法として例えば2つの駆動方式を採用し、PWM駆動方式に必要な制御値(例えばDuty比)とPAM駆動方式に必要な制御値(例えば電流値)との組み合わせを変更することで、照明装置の輝度を変更することができる。
 なお、特許文献3の表示装置では、フレーム期間内に占める表示期間(表示素子がスクリーンでの表示画像を表示可能な期間)の割合は、一定(例えば50[%])であってもよく、或いは、表示画像に要求される輝度に応じて決定(例えば50[%]又は70[%])されてもよい。
特開2016-045388号公報 特開2015-179152号公報 特開2014-066920号公報
 一般に、表示装置を構成する基板は、簡素化のため、1枚の基板であることが好ましい。しかしながら、特許文献1、2では、2枚以上の基板で表示装置が構成され、特許文献3では、照明装置内の回路基板が開示されているが、制御部、照明制御部及び表示制御部を構成する具体的な基板は、開示されていない。本発明者らは、基板の数の増加を防ぐとともに、各基板に適切な回路構成要素を配置することが望ましいことを認識した。言い換えれば、本発明者らは、画像の表示に不具合を生じさせないように、回路構成要素の配置を決定することが望ましいことを認識した。特に、表示素子としてDMDが採用される時に、本発明者らは、DMDでの表示に不具合を生じさせないように、具体的には、DMDの温度に影響を与えないように、回路構成要素の配置を決定することが望ましいことを認識した。
 特許文献3では、光強度検出部から光強度データを取得し、スクリーンに表示される表示画像に要求される輝度と照明装置(照明部)の実際の輝度とのずれを補正することが示唆されているが、具体的な手法は、開示されていない。
 本発明の1つの目的は、画像の表示を的確に制御可能な表示装置を提供することである。本発明のもう1つの目的は、照明部の輝度を的確に制御可能な表示装置を提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、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。
 以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。
 第1の態様において、表示装置は、
 発光可能な光源部を有する照明部と、
 前記照明部を制御する照明制御部と、
 前記照明部からの照明光で表示画像を形成可能な表示素子と、
 前記表示素子を制御する表示制御部と、
 映像信号に基づき前記照明制御部を照明制御データで制御する第1の制御部と、
 前記表示素子及び前記表示制御部が実装される第1の基板と、
 前記照明制御部が実装される第2の基板と、
 を備える。
 第1の態様では、表示画像を形成可能な表示素子が第1の基板に実装される一方、発光可能な光源部を有する照明部を制御する照明制御部が第2の基板に実装される。照明制御部は、光源部を有する照明部を制御するので、照明部(光源部)を発光させるために、照明制御部の発熱量は、一般に大きくなる。また、本発明者らは、表示素子での表示の品質は、表示素子の温度に依存してしまうことを認識した。言い換えれば、本発明者らは、表示素子の動作を安定させるために、照明制御部と表示素子とを別の基板に実装することによって照明制御部からの熱が表示素子に伝達するのを防止した。
 また、表示制御部は、表示素子を制御するものなので、表示素子と表示制御部とを同一の基板に実装することによって表示素子と表示制御部との間の配線を簡略化することができる。或いは、表示素子と表示制御部とを同一の基板に実装することによって表示素子と表示制御部との間を効率良く電気的に接続することができる。
 第1の態様に従属する第2の態様において、
 前記照明制御部は、前記光源部を駆動するドライバを含んでもよい。
 第2の態様では、照明制御部は、ドライバであって、光源部を駆動するために電流を消費するので、発熱し易い。従って、第2の態様では、ドライバと表示素子とを別の基板に実装することによってドライバからの熱が表示素子に伝達するのを防止することができる。
 第2の態様に従属する第3の態様において、
 前記照明制御部は、前記ドライバの駆動電源を供給するドライバ駆動電源部を更に含んでもよい。
 第3の態様では、照明制御部は、ドライバ及びドライバ駆動電源部であって、ドライバ駆動電源部も、ドライバの駆動電源の供給元であるので、発熱し易い。従って、第3の態様では、ドライバ及びドライバ駆動電源部と表示素子とを別の基板に実装することによってドライバ及びドライバ駆動電源部からの熱が表示素子に伝達するのを防止することができる。
 第1~第3の態様の何れか1つの態様に従属する第4の態様において、
 前記第1の基板には前記第1の制御部が更に実装されてもよい。
 第1の制御部は、映像信号に基づき照明制御データを生成するものなので、第4の態様では、例えばドライバである照明制御部と第1の制御部とを別の基板に実装することによって照明制御部からの熱が第1の制御部に伝達するのを防止することができる。また、第4の態様では、表示制御部と第1の制御部とを同一の基板に実装することによって表示制
御部と第1の制御部との間の配線を簡略化することができる。
 第1~第4の態様の何れか1つの態様に従属する第5の態様において、表示装置は、
 前記光源部の現在の出力強度を検出する第1の検出部を、
 更に備えてもよく、
 前記第1の制御部は、前記光源部の目標出力強度に対応する制御値を記憶してもよく、
 前記第1の制御部は、前記目標出力強度と前記第1の検出部によって検出された前記現在の出力強度との差に基づき、前記制御値を補正する補正値を決定してもよく、
 前記照明制御部は、前記制御値が前記補正値によって補正された制御補正値に基づき前記光源部を駆動してもよい。
 第5の態様では、例えば要求輝度の変更に応じて目標出力強度が設定又は変更される時に、設定前又は変更前の目標出力強度に相当する現在の出力強度を考慮することができる。具体的には、第5の態様では、現在の出力強度が設定後又は変更後の目標出力強度までどのくらい離れているかを考慮することができる。より具体的には、第5の態様では、設定後又は変更後の目標出力強度に対応する制御値で光源部を駆動する時に、その制御値は、現在の出力強度から目標出力強度までの距離に基づく補正値によって補正することができる。従って、駆動後の現在又は実際の出力強度が設定後又は変更後の目標出力強度に一致し易くなり、照明部の輝度を的確に制御することができる。
 第5の態様において、例えば、
 前記目標出力強度が前記現在の出力強度よりも低い時に、前記補正値は、前記制御値を減少させてもよい。
 第5の態様では、例えば、現在の出力強度を設定後又は変更後の目標出力強度まで下げる時に、減少された制御値で光源部を駆動することができる。具体的には、第1の制御部が目標出力強度に対応する制御値を記憶する時に、設定後又は変更後の目標出力強度よりも低い目標出力強度に対応する制御補正値で光源部を駆動することができる。一般に、目標出力強度が高い程、光源部は高温であるので、現在の出力強度を設定後又は変更後の目標出力強度まで下げる時に、光源部の高温状態に起因して、照明部の輝度が大きいことを本発明者らは、認識した。第5の態様では、例えば、現在の出力強度を設定後又は変更後の目標出力強度まで下げる時に、減少された制御値で光源部を駆動するので、照明部の輝度を的確に制御することができる。
 第5の態様において、例えば、
 前記目標出力強度が前記現在の出力強度よりも高い時に、前記補正値は、前記制御値を増加させてもよい。
 第5の態様では、例えば、現在の出力強度を設定後又は変更後の目標出力強度まで上げる時に、増加された制御値で光源部を駆動することができる。具体的には、第1の制御部が目標出力強度に対応する制御値を記憶する時に、設定後又は変更後の目標出力強度よりも高い目標出力強度に対応する制御補正値で光源部を駆動することができる。一般に、目標出力強度が低い程、光源部は低温であるので、現在の出力強度を設定後又は変更後の目標出力強度まで上げる時に、光源部の低温状態に起因して、照明部の輝度が小さいことを本発明者らは、認識した。第5の態様では、例えば、現在の出力強度を設定後又は変更後の目標出力強度まで上げる時に、増加された制御値で光源部を駆動するので、照明部の輝度を的確に制御することができる。
 第5の態様において、例えば、
 前記目標出力強度と前記第1の検出部によって検出された前記現在の出力強度との前記差の絶対値が大きい程、前記補正値の絶対値は、大きくてもよい。
 第5の態様では、例えば、現在の出力強度から目標出力強度までの距離が離れる程、その距離に応じて強く補正された補正値に基づき光源部を駆動するので、照明部の輝度を的確に制御することができる。
 第5の態様において、例えば、
 前記目標出力強度と前記第1の検出部によって検出された前記現在の出力強度との前記差の絶対値が閾値よりも小さい時に、前記補正値は、ゼロであってもよく、前記制御補正値は、前記目標出力強度に対応する前記制御値であってもよい。
 第5の態様では、例えば、現在の出力強度から目標出力強度までの距離が短い時に、制御値の補正を省略し、目標出力強度に対応する制御値で光源部を駆動することができる。
 第5の態様において、例えば、
 前記制御補正値に基づき前記光源部を駆動した後に、前記第1の制御部は、前記第1の検出部によって検出された前記現在の出力強度を取り込んでもよく、前記現在の出力強度が前記目標出力強度に一致するように、前記補正値を調整してもよい。
 第5の態様では、例えば、制御補正値に基づき光源部を駆動した後に、現在の出力強度を取り込み、好ましくは、現在の出力強度をリアルタイムに取り込み、駆動後の現在又は実際の出力強度と設定後又は変更後の目標出力強度との一致又は不一致に基づき、補正値を調整することができる。
 第5の態様において、例えば、
 前記光源部は、それぞれが異なる発光色を有する複数の発光素子を含んでもよく、
 前記画像のフレーム期間を時間分割したサブフレーム期間毎に異なる前記発光素子を駆動するように、前記照明制御部は、前記照明部をフィールドシーケンシャル方式で制御してもよく、
 前記第1の制御部は、前記発光素子毎に、前記目標出力強度に対応する前記制御値を記憶してもよく、
 前記制御値は、前記複数の発光素子のうちの対応する1つの発光素子をPWM駆動するDuty比と前記対応する1つの発光素子をPAM駆動する電流値との乗算値に基づいてもよい。
 第5の態様では、例えば、フィールドシーケンシャル方式の表示装置において、目標出力強度に対応する制御値として、例えば、1つの発光素子を駆動する際のDuty比と電流値との乗算値を採用することができる。
 第1~第5の態様の何れか1つの態様に従属する第6の態様において、表示装置は、
 前記光源部の現在の温度を検出する第2の検出部を、
 更に備えてもよく、
 前記第1の制御部は、前記目標出力強度と前記現在の出力強度との前記差と、前記現在の温度と、に基づき、前記補正値を決定してもよい。
 第6の態様では、補正値を決定する時に、光源部の現在の温度を更に考慮することができる。従って、駆動後の現在又は実際の出力強度が設定後又は変更後の目標出力強度により一層一致し易くなり、照明部の輝度をより一層的確に制御することができる。
 第6の態様において、例えば、
 前記第1の制御部は、前記制御値に関連付けられた前記光源部の想定温度を記憶してもよく、
 前記第1の制御部は、前記目標出力強度と前記現在の出力強度との前記差と、前記現在の温度と、現在の制御値に関連付けられた第1の想定温度と、前記目標出力強度に対応する目標制御値に関連付けられた第2の想定温度と、に基づき、前記補正値を決定してもよい。
 第6の態様では、例えば、制御値に光源部の想定温度を関連付けて、補正値を決定する時に、光源部の現在の温度と、現在又は変更前の第1の想定温度と、設置後又は変更後の第2の想定温度と、を更に考慮することができる。従って、駆動後の現在又は実際の出力強度が設定後又は変更後の目標出力強度により一層一致し易くなり、照明部の輝度をより一層的確に制御することができる。
 第6の態様に従属する第7の態様において、表示装置は、
 前記光源部及び前記第2の検出部が実装される第3の基板を
 更に備えてもよい。
 第7の態様では、例えばドライバである照明制御部と光源部とを別の基板に実装することによって照明制御部からの熱が光源部に伝達するのを防止することができる。また、第7の態様では、光源部と第2の検出部(光源部の現在の温度を検出する検出部)とを同一の基板に実装することによって光源部と第2の検出部との間の配線を簡略化することができる。
 第5~第7の態様の何れか1つの態様に従属する第8の態様において、表示装置は、
 前記目標出力強度を決定する第2の制御部を、
 更に備えてもよく、
 前記第2の基板には前記第2の制御部が更に実装されてもよい。
 第8の態様では、表示素子での表示に不具合が生じないので、照明制御部と第2の制御部とを同一の基板に実装することができる。
 第7の態様に従属する第8の態様従属する第9の態様において、
 前記第3の基板と前記第2の基板との間の配線部には、前記現在の温度を表すデータが流れてもよく、
 前記第1の基板と前記第2の基板との間の配線部には、前記現在の温度を表す前記データ及び前記目標出力強度を表すデータが流れてもよく、
 前記第2の制御部は、前記目標出力強度及び前記現在の温度を前記表示制御部に送ってもよく、
 前記表示制御部は、前記目標出力強度を前記第1の制御部に送ってもよい。
 第9の態様では、第2の基板に実装される第2の制御部は、第1の基板に実装される表示制御部を経由して、目標出力強度を第1の制御部に送っている。また、第9の態様では、第2の制御部は、発光部の現在の温度を表示制御部に送っている。従って、第9の態様では、第3の基板に実装される第2の検出部(光源部の現在の温度を検出する検出部)と第1の基板に実装される表示制御部との間の直接の配線部を備える必要がなく、第1の基板、第2の基板及び第3の基板を固定して表示装置を組み立てる時に、その作業性が向上する。
 当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。
本発明に従う表示装置の1つの用途の説明図である。 図1のヘッドアップディスプレイ装置の表示機構の説明図である。 図3(A)は本発明に従う表示装置の構成例を示し、図3(B)は図3(A)の表示装置を構成する複数の基板の各々における回路構成要素の配置例を示す。 図3の表示装置の動作例を表すフローチャートを示す。 目標出力強度に対応する制御値を補正する補正値の説明図である。 図2の表示画像を表示する周期であるフレームの説明図である。 図3の表示素子30及び発光部10の駆動方法の説明図である。
 以下に説明する最良の実施形態は、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。
 図1は、本発明に従う表示装置の1つの用途の説明図である。図1の例において、表示装置として、例えばヘッドアップディスプレイ装置100が示され、ヘッドアップディスプレイ装置100は、例えば自動車である車両に適している。ヘッドアップディスプレイ装置100は、車両のダッシュボード内に設けられ、表示画像を表す表示光Lをウインドシールド200で反射させることにより、運転者250等の乗員は、例えば車両情報を表す表示画像の虚像Vを視認することができる。
 図2は、図1のヘッドアップディスプレイ装置100の表示機構の説明図である。図2の例において、ヘッドアップディスプレイ装置100は、例えば、照明部10と、照明光学系20と、表示素子30と、検出部40(図3(A)参照)と、投射光学系50と、スクリーン60と、平面ミラー70と、凹面ミラー75と、表示画像Mが出射する窓部81を有するハウジング80と、を備えている。
 図2の照明部10は、発光可能な光源部11(図3(B)参照)を有し、例えば、光源部11を実装する回路基板(第3の基板CB3)と、反射透過光学部(図示せず)と、輝度ムラ低減光学部(図示せず)と、を更に有することができる。光源部11は、例えば赤色光を発する発光ダイオード11r(広義には、第1の発光素子)と、例えば緑色光を発する発光ダイオード11g(広義には、第2の発光素子)と、例えば青色光を発する発光ダイオード11b(広義には、第3の発光素子)と、を備えている(図3(A)参照)。
 光源部11が例えば第1~第3の発光素子で構成される時に、例えば図3(B)の第3の基板CB3は、例えば3枚の基板で構成されて、1例において、各基板CB3は1つの発光部11と1つのセンサ40t1(温度検出センサ)とを実装することができる。言い換えれば、発光部11は、単色である1つの発光素子で構成されてもよく、図3(B)は、少なくとも1つの第3の基板CB3を概念的に示している。
 図2の照明光学系20は、例えば凹状のレンズ等で構成され、照明部10から出射された照明光Cを表示素子30の大きさに調整することができる。図2の表示素子30は、例えば、可動式の複数のマイクロミラーを備えたDMD(Digital Micro-mirror Device)であり、複数のマイクロミラーの各々は、個別に制御される。マイクロミラーがONである時に、マイクロミラーは、ヒンジ(図示せず)を支点に例えば+12度傾斜し、照明光学系20から出射された照明光Cを投射光学系50方向に反射することができる。マイクロミラーがOFFである時に、マイクロミラーは、ヒンジを支点に例えば-12度傾斜し、照明光Cを投射光学系50方向に反射することができない。
 図3(A)の検出部40は、照明部10の光源部11の出力強度を検出することができ、好ましくは、光源部11の温度も検出することができ、更に好ましくは、表示素子30の温度も検出することができる。言い換えれば、図3(A)の検出部40は、好ましくは、例えば図3(B)のセンサ40p(出力強度センサ)とセンサ40t1(温度検出センサ)とで構成され、更に好ましくは、例えばセンサ40pとセンサ40t1とセンサ40t2(温度検出センサ)とで構成される。図2の投射光学系50は、例えば凹レンズ又は凸レンズ等で構成され、表示素子30から投影された表示画像Mの表示光Lをスクリーン60に効率よく照射することができる。図2のスクリーン60は、例えば拡散板、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ等で構成され、投射光学系50からの表示光Lをスクリーン60の下面で受光し、スクリーン60の上面に表示画像Mを表示することができる。
 図2の平面ミラー70は、スクリーン60に表示された表示画像Mを凹面ミラー75に向かって反射させることができる。図2の凹面ミラー75は、例えば凹面鏡等であり、平面ミラー70からの表示光Lを凹面で反射させ、反射光は、窓部81に向かって出射する。このような表示機構を介して表示光Lは、図1の運転者250に到達し、運転者250によって認識される虚像Vは、スクリーン60に表示された表示画像Mが拡大された大きさを有する。
 図2のハウジング80の材料は、例えば硬質樹脂等であり、ハウジング80の上方に所定の大きさの窓部81が設けられている。図2の窓部81の材料は、例えばアクリル等の透光性樹脂であり、窓部81の形状は、例えば湾曲形状である。窓部81は、凹面ミラー75からの表示光Lを透過させることができる。
 図3(A)は、本発明に従う表示装置の構成例を示し、図3(B)は図3(A)の表示装置を構成する複数の基板CB1,CB2,CB3,CB4の各々における回路構成要素の配置例を示す。図1において、表示装置は、ヘッドアップディスプレイ装置100として示され、ヘッドアップディスプレイ装置100は、例えば図3(A)の制御部90、照明制御部91及び表示制御部92によって制御される。図3(A)の例において、ECU(Electronic Control Unit)は、映像信号300を生成し、制御部90は、例えばLVDS(Low Voltage Differential Signal)方式の通信で映像信号300を入力することができる。制御部90は、典型的には、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)で構成されるが、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロコンピュータ等で構成されてもよい。また、制御部90、照明制御部91及び表示制御部92は、例えば統合ICで構成されてもよい。
 図3(A)の制御部90は、映像信号300の要求する光の輝度と発光タイミングで照明部10を制御するための照明制御データD1を照明制御部91に出力するとともに、映像信号300の要求する表示画像Mを表示素子30で形成するための表示制御データD2を表示制御部92に出力することができる。表示画像Mを表示する周期であるフレームFは、複数の時間に分割されたサブフレームSFにより構成され(図7参照)、図3(A)の照明制御部91は、サブフレームSF毎に異なる色の発光ダイオード11r、11g、11bを照明制御データD1の要求する光強度とタイミングで高速に順次切替えさせるフィールドシーケンシャル駆動方式により照明部10を制御することができる。
 図3(A)の表示制御部92は、表示制御データD2に基づき、表示素子30の個々のマイクロミラーを例えばPWM方式により、ON/OFF制御し、照明部10の出射する照明光Cをスクリーン60の方向へ反射させる時に、発光ダイオード11r、11g、11bを基本色として利用し、加法混合方式による混色又はフルカラーで表示画像Mを表現することができる。図3(A)の検出部40(具体的には、センサ40p(第1の検出部))は、例えばフォトダイオードであるセンサ41と、アナログデータをデジタルデータに変換するA/D変換器42と、を含み、発光部11の出力強度データPを制御部90に出力することができる。検出部40(具体的には、センサ40p)は、発光ダイオード11r、11g、11b毎に設けられ、センサ41は、典型的には、3つの光強度検出センサを有することができる。
 好ましくは、図3(A)の検出部40(具体的には、センサ40t1(第2の検出部))は、発光部11の温度データTも制御部90に出力し、センサ41は、典型的には、3つの発光ダイオード11r、11g、11bに対応する3つの温度検出センサを更に有することができる。なお、発光部11の温度データT1は、例えば発光ダイオード又はLEDチップの周囲温度であり、制御部90は、その周囲温度と、LEDチップから周辺雰囲気までの熱抵抗と、投入電力と、に基づき、ジャンクション温度を算出してもよい。
 更に好ましくは、図3(A)の検出部40(具体的には、センサ40t2(第3の検出部))は、例えばDMDである表示素子30の温度データT2も制御部90に出力し、センサ41は、典型的には、表示素子30に対応する1つの温度検出センサを更に有することができる。
 図3(B)の例において、第3の制御部90-1(具体的には、シリアル・パラレル変換器(S/P))は、映像信号300(具体的には、シリアル映像信号)に基づき表示制御部92(具体的には、コントローラ(DMDコントローラ))を表示制御データD2(具体的には、パラレル映像信号)で制御する。第1の制御部90-3(具体的には、電源管理IC(PMIC))は、映像信号300(具体的には、表示制御データD2)に基づき照明制御部91(具体的には、ドライバDRV(LEDドライバ))を照明制御データD1(具体的には、制御値d)で制御する。第2の制御部90-2(具体的には、コントローラ(マイクロ・コントローラ))は、例えば照度データに基づき、発光部11の目標出力強度データpを決定することができるとともに、発光部11の温度データT1を中継することができる。
 なお、シリアル・パラレル変換器(S/P)は、広義には、映像信号入力部であり、第3の制御部90-1又は映像信号入力部は、ECUからパラレル映像信号を入力し、入力したパラレル映像信号を表示制御部92(DMDコントローラ)に送ってもよい。代替的に、第3の制御部90-1が省略されて、表示制御部92(DMDコントローラ)は、ECUからパラレル映像信号を入力してもよく、表示制御部92(DMDコントローラ)は、制御部90の映像信号入力部の機能を有してもよい。
 図3(B)の第1の基板CB1には、表示素子30(DMD)及び表示制御部92(DMDコントローラ)が実装されている。また、第2の基板CB2には、照明制御部91(LEDドライバ)及び第3の制御部90-1(S/P)が実装されている。この例では、表示画像Mを形成可能な表示素子30が第1の基板CB1に実装される一方、発光可能な光源部11を有する照明部10を制御する照明制御部91が第2の基板CB2に実装される。照明制御部91は、光源部11を有する照明部10を制御するので、照明部10(光源部11)を発光させるために、照明制御部91の発熱量は、一般に大きくなる。また、本発明者らは、表示素子30での表示の品質は、表示素子30の温度(T2)に依存してしまうことを認識した。言い換えれば、本発明者らは、表示素子30の動作を安定させるために、照明制御部91と表示素子30とを別の基板に実装することによって照明制御部91からの熱が表示素子30に伝達するのを防止した。
 特に、表示素子30がDMDである時に、高温(例えば摂氏90[degree]以上)状態で、DMDでの表示に不具合が生じ得ることを本発明者らは、認識した。
 ところで、第3の制御部90-1は、シリアル映像信号をパラレル映像信号に変換するものなので、表示素子30と比較して、温度に対する耐性が高い。照明制御部91と第3の制御部90-1とを同一の基板に実装することによってヘッドアップディスプレイ装置100の大型化を抑制することができる。或いは、表示素子30での表示に不具合が生じないので、照明制御部91と第3の制御部90-1とを同一の基板に実装することができる。なお、第3の制御部90-1がECUからパラレル映像信号を入力する映像信号入力部である時に、映像信号入力部(第3の制御部90-1)は、表示素子30と比較して、温度に対する耐性が高い。
 表示制御部92は、表示素子30を制御するものなので、表示素子30と表示制御部92とを同一の基板に実装することによって表示素子30と表示制御部92との間の配線を簡略化することができる。或いは、表示素子30と表示制御部92とを同一の基板に実装することによって表示素子30と表示制御部92との間を効率良く電気的に接続することができる。
 図3(B)の例において、照明制御部91は、例えばLEDドライバであって、光源部11を駆動するために電流を消費するので、発熱し易い。なお、照明制御部91は、LEDドライバの駆動電源を供給するドライバ駆動電源部(具体的には、DC/DCコンバータCNV)を更に含んでもよい。照明制御部91が例えばLEDドライバ及びドライバ駆動電源部である時に、ドライバ駆動電源部も、LEDドライバの駆動電源の供給元であるので、発熱し易い。なお、1例として、DC/DCコンバータCNVは、バッテリ電源(例えば12[V])をLEDドライバが駆動する電圧(例えば8[V])に変圧又は降圧することができる。
 図3(B)の例において、第1の基板CB1には第1の制御部90-3が更に実装されてもよい。第1の制御部90-3は、例えばパラレル映像信号(広義には、映像信号300)に基づき照明制御データD1(具体的には、制御値d)を生成するものなので、例えばLEDドライバである照明制御部91と第1の制御部90-3とを別の基板に実装することによって照明制御部91からの熱が第1の制御部90-3に伝達するのを防止することができる。また、表示制御部92と第1の制御部90-3とを同一の基板に実装することによって表示制御部92と第1の制御部90-3との間の配線を簡略化することができる。
 図3(B)の例において、第2の基板CB2に実装される第2の制御部90-2は、第1の基板CB1に実装される表示制御部92を経由して、目標出力強度pを第1の制御部90-3に送っている。また、第3の制御部90-3は、発光部11の現在の温度(T1)を表示制御部92に送っている。従って、ヘッドアップディスプレイ装置100では、第3の基板CB3に実装される第2の検出部(光源部11の現在の温度データT1を検出するセンサ40t1)と第1の基板CB1に実装される表示制御部92との間の直接の配線部を備える必要がなく、第1の基板CB1、第2の基板CB2及び第3の基板CB3を固定してヘッドアップディスプレイ装置100を組み立てる時に、その作業性が向上する。
 図3(B)の第4の基板CB4には、第1の検出部(発光部11の出力強度データPを検出するセンサ40p)が実装されている。第1の基板CB1には、第3の検出部(表示素子30の現在の温度データT2を検出するセンサ40t2)が実装されている。表示素子30がDMDである時に、DMDは、温度に対する耐性が低いので、第1の基板CB1には、例えばヒータが更に実装され、例えば表示制御部92は、温度データT2を中継することができる。例えば温度データT2がDMDの所定の温度範囲の下限を下回る時に、第2の制御部90-2は、温度データT2に基づきヒータでDMDの温度を増加させることができる。或いは、例えば温度データT2がDMDの所定の温度範囲の上限を超える時に、第2の制御部90-2は、温度データT2に基づきファンでDMDの温度を下げることができる。
 表示制御部92は、パラレル映像信号に基づいてDMD(表示素子30)を構成する複数のマイクロミラーの各々を高速信号路で制御することができる。また、表示制御部92は、低速信号路を介して表示素子30の設定を実行又は変更し、表示素子30から設定値を読み取ることができる。また、表示制御部92は、発光部11の温度データT1に適した例えばホワイトバランス情報WHを算出することができる。
 第1の制御部90-3は、発光部11の目標出力強度Pと現在の出力強度pとの差と、ホワイトバランス情報WH(広義には、温度データT1)と、に基づき、光源部11の目標出力強度Pに対応する制御値の補正値を決定し、補正後の制御値dを照明制御部91に出力することができる。また、例えばLEDドライバである照明制御部91が駆動した発光部11の例えば電流値は、第1の制御部90-3にフィードバックされており、第1の制御部90-3は、このフィードバックに基づいて制御値を決定又は調整することができる。
 図4は、図3(A)の表示装置の動作例を表すフローチャートを示す。例えばステップST01において、制御部90(図3(B)の第2の制御部90-2)は、新調光値を入力する。典型的には、図1の車両又はヘッドアップディスプレイ装置100は、車両の前方照度等の外光の照度を検出する照度センサを備え、制御部90は、照度データに応じて映像信号300の要求する光の輝度を決定することができる。言い換えれば、新調光値は、典型的には、例えば照度データである。代替的に、新調光値は、例えば図3(A)のECU又は図示されない他のECU(広義には、車載装置)によって決定されてもよく、或いは、運転者250の操作によって決定されてもよい。
 新調光値が入力された後に、制御部90(図3(B)の第2の制御部90-2)は、発光部11の温度(例えば赤色光を発する発光ダイオード11rの温度)を入力する(図4のステップST02)。次に、制御部90(図3(B)の第2の制御部90-2)は、新調光値に応じた光源部11の目標出力強度(例えば発光ダイオード11rの目標光強度)を決定する(ステップST03)。次に、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、新調光値に基づき設定又は変更された目標出力強度と現在の出力強度との差が閾値(第1の閾値又は強度閾値)以上であるか否かを判定する(ステップST04)。
 目標出力強度と現在の出力強度との差が閾値以上である時に、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、目標出力強度と現在の出力強度との差と、発光部11の温度と、に基づき補正値を決定する(ステップST05)。なお、表示装置又はヘッドアップディスプレイ装置100が発光部11の温度を検出しない時に、ステップST02は、省略され、ステップST05において、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、目標出力強度と現在の出力強度との差に基づき補正値を決定してもよい。
 図5は、目標出力強度に対応する制御値を補正する補正値の説明図である。図3の制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、光源部11の目標出力強度に対応する制御値を記憶し、例えば目標出力強度p1及びp2に対応する制御値は、それぞれ、d1及びd2である(図5参照)。例えば図5に示されるような関係式は、発光ダイオード11r,11g,11bの個体差を考慮して製造時に設定されている。目標出力強度の値が例えば図5のp1からp2に変更される時に、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、現在の出力強度を考慮することができる(図4のステップST05)。
 例えば、発光ダイオード11rの現在の出力強度データPは、目標出力強度p1と一致し、照明制御部91が制御値d1で発光ダイオード11rを駆動することを仮定する。具体的には、制御部90は、現在の出力強度(=p1)が設定後又は変更後の目標出力強度p2までどのくらい離れているかを考慮することができる。より具体的には、照明制御部91は、設定後又は変更後の目標出力強度p2に対応する制御値d2で発光ダイオード11rを駆動する時に、その制御値d2は、現在の出力強度(=p1)から目標出力強度p2までの距離(=p1-p2)に基づく補正値Δによって補正することができる。
 現在の出力強度(=p1)を設定後又は変更後の目標出力強度p2まで下げる時に、照明制御部91は、減少された制御値(=d2-Δ=d2')で発光ダイオード11rを駆動することができる。言い換えれば、照明制御部91は、設定後又は変更後の目標出力強度p2よりも低い目標出力強度に対応する制御補正値d2'で発光ダイオード11rを駆動することができる。一般に、目標出力強度pが高い程、発光ダイオード11rは高温であるので、現在の出力強度(=p1)を設定後又は変更後の目標出力強度p2まで下げる時に、発光ダイオード11rの高温状態(発熱量)に起因して、制御値d2で駆動する発光ダイオード11rの輝度が大きいことを本発明者らは、認識した。図3の照明制御部91では、現在の出力強度(=p1)を設定後又は変更後の目標出力強度p2まで下げる時に、減少された制御値(=d2-Δ=d2')で発光ダイオード11r等の光源部11を駆動するので、照明部10の輝度を的確に制御することができる。
 好ましくは、目標出力強度と現在の出力強度との差の絶対値が大きい程、補正値の絶対値は、大きく設定される。即ち、現在の出力強度(=p1)を設定後又は変更後の目標出力強度(<p2)まで下げる時に、照明制御部91は、より一層減少された制御値(<d2')で発光ダイオード11rを駆動することができる。現在の出力強度から目標出力強度までの距離が離れる程、照明制御部91は、その距離に応じて強く補正された補正値に基づき光源部11を駆動するので、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、照明部10の輝度をより一層的確に制御することができる。
 なお、図5において、制御値dは、例えば発光ダイオード11r等の1つの発光素子をPWM駆動するDuty比とその発光ダイオード11rをPAM駆動する電流値との乗算値に基づく、発光ダイオード11の駆動電力である。1例として、PWM駆動のDuty比が一定である時に、制御値dは、発光ダイオード11の駆動電流である。或いは、駆動電流が一定である時に、制御値dは、PWM駆動のDuty比である。
 例えば、発光ダイオード11rの現在の出力強度データPは、目標出力強度p2と一致し、照明制御部91が制御値d2で発光ダイオード11rを駆動することを仮定する。現在の出力強度(=p2)を設定後又は変更後の目標出力強度p1まで上げる時に、照明制御部91は、増加された制御値(>d1)で発光ダイオード11rを駆動することができる。具体的には、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)が目標出力強度に対応する制御値を記憶する時に、設定後又は変更後の目標出力強度よりも高い目標出力強度に対応する制御補正値で光源部を駆動することができる。一般に、目標出力強度pが低い程、発光ダイオード11rは低温であるので、現在の出力強度(=p2)を設定後又は変更後の目標出力強度p1まで上げる時に、発光ダイオード11rの低温状態(発熱量)に起因して、制御値d1で駆動する発光ダイオード11rの輝度が小さいことを本発明者らは、認識した。図3の照明制御部91では、現在の出力強度(=p2)を設定後又は変更後の目標出力強度p1まで上げる時に、増加された制御値(>d1)で発光ダイオード11r等の光源部11を駆動するので、照明部10の輝度を的確に制御することができる。
 図3の制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、光源部11の目標出力強度に対応する制御値を記憶する時に、制御値に関連付けられた光源部11の想定温度を記憶することができる。例えば制御値d1及びd2に対応する想定温度は、それぞれ、T1及びT2である(図5参照)。図4のステップST02において、例えば発光ダイオード11rの温度がTであり、例えば、発光ダイオード11rの現在の出力強度データPは、目標出力強度p1と一致し、照明制御部91が制御値d1で発光ダイオード11rを駆動することを仮定する。具体的には、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、現在の温度(=T)と現在の出力強度(=p1)に対応する現在の制御値(d1)に関連付けられた想定温度(=T1)との差が閾値(第2の閾値又は温度閾値)以上である時に、現在の温度(=T)が現在の想定温度(=T1)からどのくらい離れているかを考慮することができる。より具体的には、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、現在の温度(=T)と、現在の想定温度(=T1)と、設定後又は変更後の目標出力強度p2に対応する制御値d2に関連付けられた想定温度T2と、を比較することができる。
 現在の温度(=T)が設定後又は変更後の想定温度T2よりも現在の想定温度(=T1)から離れる時に、即ち、T<T2<T1が成立する時に、制御部90は、補正値Δを減少させることができる。現在の温度(=T)が現在の想定温度(=T1)よりも設定後又は変更後の想定温度T2から離れる時に、即ち、T2<T1<Tが成立する時に、制御部90は、補正値Δを増加させることができる。現在の温度(=T)が設定後又は変更後の想定温度T2と現在の想定温度(=T1)との間にある時に、即ち、T2<T<T1が成立する時に、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、補正値Δを減少させることができる。
 図4のステップST05において、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、上述したような補正値を決定することができる。ステップST04において、目標出力強度と現在の出力強度との差が閾値以上でない時に、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、ステップST05を省略し、言い換えれば、補正値にゼロを設定することができる。ステップST06において、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、補正値に基づき制御値を補正し、照明制御部91は、その補正制御値で光源部11を駆動することができる。照明制御部91が制御補正値に基づき光源部11を駆動した後に、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、検出部40によって検出された現在の出力強度を取り込み(ステップST07)、現在の出力強度が目標出力強度に一致するように、補正値を調整することができる(ステップST09)。
 1例として、照明制御部91は、図5の補正制御値d2'が制御値d2に向かうように補正値Δを徐々に減少させることができる。ステップST07でリアルタイムに検出された現在の出力強度が目標出力強度で安定するまで(ステップST08)、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、補正値を調整することができる。現在の出力強度が目標出力強度で安定する時に、制御部90は、現在の出力強度を更新することができる(ステップST10)。具体的には、制御部90(図3(B)の第1の制御部90-3)は、現在の出力強度として、安定した目標出力強度を採用することができる。
 図6は、図2の表示画像Mを表示する周期であるフレームFの説明図である。フレームFは、表示素子30の個々のマイクロミラーが通常駆動する表示期間Faと、非表示期間駆動する非表示期間Fbと、を備える。フレームF内に占める表示期間Faの割合は、例えば50[%]であるが、これに限定されず、例えば70[%]又は100[%]に設定されてもよい。フレームF内に占める表示期間Faの割合は、一定でもよく、要求輝度に応じて決定されてもよい。表示期間Faは、照明部10からの照明光Cをスクリーン60に向けて表示画像Mとして投影する期間である。非表示期間Fbは、照明部10が消灯する(例えば3つの発光ダイオード11r,11g,11bのすべてが消灯する)期間である(図7(d)~図7(f)参照)。
 表示期間内オン駆動期間Fapは、表示期間Fa内でマイクロミラーがONする期間であり、表示期間内オフ駆動期間Faqは、表示期間Fa内でマイクロミラーがOFFする期間である。非表示期間内オン駆動期間Fbpは、非表示期間Fb内でマイクロミラーがONする期間であり、非表示期間内オフ駆動期間Fbqは、非表示期間Fb内でマイクロミラーがOFFする期間である。マイクロミラーを駆動する時に、マイクロミラーの固着を防止するために、好ましくは、表示期間内オン駆動期間Fapと非表示期間内オン駆動期間Fbpとの和(総オン駆動期間Fp)と、表示期間内オフ駆動期間Faqと非表示期間内オフ駆動期間Fbqとの和(総オフ駆動期間Fq)とが略均等になるように、表示制御部92は、非表示期間内オン駆動期間Fbpと非表示期間内オフ駆動期間Fbqとを調整する。
 図7は、図3の表示素子30及び発光部10の駆動方法の説明図である。図7(a)~図7(c)に示すように、フレームFにおいて、表示素子30は、例えば緑色を単色で表示する単色ミラーEa、赤色と緑色の混色を表示する混色ミラーEb、何も表示しない消灯ミラーEcを含むことができる。単色ミラーEaは、図7(a)に示すように、表示制御データD2に基づき、表示期間Faにおいては発光ダイオード11gの点灯タイミング(図7(e)参照)でONされ、非表示期間FbにおいてはフレームF内のONする期間の和である総オン駆動期間Fpが、フレームFの略半分になるように、表示制御部92が非表示期間Fbにおける非表示期間内オン駆動期間Fbpと非表示期間内オフ駆動期間Fbqとを調整することができる。
 表示制御部92は、図7(b)に示す混色ミラーEbのように、非表示期間Fb内におけるONとOFFとを、非表示期間内オン駆動期間Fbpと非表示期間内オフ駆動期間Fbqとに即した周期で繰り返すことで、総オン駆動期間Fpと総オフ駆動期間Fqとが略均等になるように、調整することができる。また、図7(c)に示すように、消灯ミラーEcは、表示期間Faに渡ってオフ駆動であるため、非表示期間駆動は、非表示期間Fbに渡ってONすることができる。
 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。
 10・・・照明部、11・・・発光部、11r,11g,11b・・・発光ダイオード、20・・・照明光学系、30・・・表示素子、40,40p,40t1,40t2・・・検出部、41・・・センサ、42・・・A/D変換器、50・・・投射光学系、60・・・スクリーン、70・・・平面ミラー、75・・・凹面ミラー、80・・・ハウジング、81・・・窓部、90,90-1,90-2,90-3・・・制御部(例えば、シリアル・パラレル変換器(広義には映像信号入力部)、マイクロ・コントローラ及び電源管理IC)、91・・・照明制御部(例えばLEDドライバ)、92・・・表示制御部(例えばDMDコントローラ)、100・・・ヘッドアップディスプレイ装置(広義には、表示装置)、200・・・ウインドシールド、250・・・運転者、300・・・映像信号、CB1,CB2,CB3,CB4・・・基板、D1・・・照明制御データ、D2・・・表示制御データ、F・・・フレーム、L・・・表示光、M・・・表示画像、SF・・・サブフレーム、V・・・虚像、d1,d2・・・制御値、d2'・・・補正制御値、Δ・・・補正値。

Claims (9)

  1.  発光可能な光源部を有する照明部と、
     前記照明部を制御する照明制御部と、
     前記照明部からの照明光で表示画像を形成可能な表示素子と、
     前記表示素子を制御する表示制御部と、
     映像信号に基づき前記照明制御部を照明制御データで制御する第1の制御部と、
     前記表示素子及び前記表示制御部が実装される第1の基板と、
     前記照明制御部が実装される第2の基板と、
     を備えることを特徴とする表示装置。
  2.  前記照明制御部は、前記光源部を駆動するドライバを含むことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記照明制御部は、前記ドライバの駆動電源を供給するドライバ駆動電源部を更に含むことを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
  4.  前記第1の基板には前記第1の制御部が更に実装されることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の表示装置。
  5.  前記光源部の現在の出力強度を検出する第1の検出部を、
     更に備え、
     前記第1の制御部は、前記光源部の目標出力強度に対応する制御値を記憶し、
     前記第1の制御部は、前記目標出力強度と前記第1の検出部によって検出された前記現在の出力強度との差に基づき、前記制御値を補正する補正値を決定し、
     前記照明制御部は、前記制御値が前記補正値によって補正された制御補正値に基づき前記光源部を駆動することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に表示装置。
  6.  前記光源部の現在の温度を検出する第2の検出部を、
     更に備え、
     前記第1の制御部は、前記目標出力強度と前記現在の出力強度との前記差と、前記現在の温度と、に基づき、前記補正値を決定することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の表示装置。
  7.  前記光源部及び前記第2の検出部が実装される第3の基板を
     更に備えることを特徴とする請求項6に記載の表示装置。
  8.  前記目標出力強度を決定する第2の制御部を、
     更に備え、
     前記第2の基板には前記第2の制御部が更に実装されることを特徴とする請求項5乃至7の何れか1項に記載の表示装置。
  9.  前記第3の基板と前記第2の基板との間の配線部には、前記現在の温度を表すデータが流れ、
     前記第1の基板と前記第2の基板との間の配線部には、前記現在の温度を表す前記データ及び前記目標出力強度を表すデータが流れ、
     前記第2の制御部は、前記目標出力強度及び前記現在の温度を前記表示制御部に送り、
     前記表示制御部は、前記目標出力強度を前記第1の制御部に送ることを特徴とする請求項7に従属する請求項8に記載の表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021187461A1 (ja) * 2020-03-17 2021-09-23 日本精機株式会社 照明制御データ生成方法及び照明制御データ生成装置
WO2023112485A1 (ja) * 2021-12-15 2023-06-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 画像表示装置および光源制御回路

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112387A1 (ja) * 2005-04-15 2006-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 微小機械構造体システムおよびその製造方法
JP2014066920A (ja) * 2012-09-26 2014-04-17 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置
JP2015179152A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP2016045388A (ja) * 2014-08-25 2016-04-04 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2016103935A1 (ja) * 2014-12-24 2016-06-30 富士フイルム株式会社 投写型表示装置及びその光源制御方法
WO2016147230A1 (ja) * 2015-03-19 2016-09-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 湾曲ディスプレイ装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008096805A (ja) 2006-10-13 2008-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd プロジェクタおよびプロジェクタシステム
JP2014026039A (ja) 2012-07-25 2014-02-06 Jvc Kenwood Corp 表示制御装置
JP6380797B2 (ja) 2014-03-21 2018-08-29 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
DE112016000459B4 (de) 2015-02-23 2018-10-11 Fujifilm Corporation Projektionsdisplaysystem und Verfahren zur Steuerung einer Projektionsdisplayvorrichtung
JP2016162682A (ja) 2015-03-04 2016-09-05 株式会社デンソー 発光装置
US20180045962A1 (en) 2015-03-13 2018-02-15 Konica Minolta, Inc. Image Display Device and Optical See-Through Display

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006112387A1 (ja) * 2005-04-15 2006-10-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 微小機械構造体システムおよびその製造方法
JP2014066920A (ja) * 2012-09-26 2014-04-17 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置
JP2015179152A (ja) * 2014-03-19 2015-10-08 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
JP2016045388A (ja) * 2014-08-25 2016-04-04 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2016103935A1 (ja) * 2014-12-24 2016-06-30 富士フイルム株式会社 投写型表示装置及びその光源制御方法
WO2016147230A1 (ja) * 2015-03-19 2016-09-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 湾曲ディスプレイ装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021187461A1 (ja) * 2020-03-17 2021-09-23 日本精機株式会社 照明制御データ生成方法及び照明制御データ生成装置
US11688355B2 (en) 2020-03-17 2023-06-27 Nippon Seiki Co., Ltd. Lighting control data generation method and lighting control data generation device
WO2023112485A1 (ja) * 2021-12-15 2023-06-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 画像表示装置および光源制御回路

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