WO2020111037A1 - 表示装置 - Google Patents

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WO2020111037A1
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light
light source
unit
current
supply unit
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土田 清
泰弘 山川
慎也 白木
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日本精機株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a display device.
  • any one of three light sources that emit red, green, and blue light is selectively emitted, and the light source that emits light is switched at high speed to generate illumination light of a desired color.
  • the display device described in Patent Document 1 supplies a current to the light source as a plurality of pulse waves (triangular waves).
  • the present invention has been made in view of the above situation, and an object of the present invention is to provide a display device capable of suppressing the occurrence of overshoot.
  • the display device of the present invention includes a current supply unit that supplies a current, a plurality of light sources that receive currents from the current supply unit, emit light of different colors, and reflect light.
  • a display element having a plurality of reflection parts for controlling the angle, and causing the light source to emit light by supplying a current from the current supply part to any one of the plurality of light sources as a pulse wave or a rectangular wave,
  • a light source control unit that generates illumination light of a desired color from light emitted from the plurality of light sources by a field sequential method that sequentially switches the light sources that emit light, and light corresponding to an image of the illumination light through the reflection unit.
  • a display element control unit that reflects light, a capacitor that is connected in parallel to the light source between the current supply unit and the ground, and a capacitor switch unit that is connected in series to the capacitor.
  • the unit turns on the capacitor switch unit when supplying the current from the current supply unit to the light source as the pulse wave, and supplies the current from the current supply unit to the light source as the rectangular wave.
  • the capacitor switch section is turned off.
  • the occurrence of overshoot can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle equipped with a head-up display device according to an embodiment of the present invention. It is a schematic diagram showing the composition of the head up display device concerning one embodiment of the present invention. It is a schematic diagram showing composition of an illuminating device concerning one embodiment of the present invention. It is a block diagram which shows the electric constitution of the light source drive device which concerns on one Embodiment of this invention. It is a block diagram which shows a part of FIG. 6 is a timing chart in a high brightness mode according to an embodiment of the present invention. 6 is a timing chart in a medium brightness mode according to an embodiment of the present invention. 6 is a timing chart in a low brightness mode according to an embodiment of the present invention.
  • a head-up display device hereinafter referred to as a HUD device
  • the HUD device 1 is installed on the dashboard of the vehicle 2, generates display light L representing an image, and emits the generated display light L toward the windshield 3.
  • This display light L reaches the viewer 4 (for example, the driver of the vehicle 2) after being reflected by the windshield 3.
  • the viewer 4 can visually recognize the virtual image V representing the image formed in front of the windshield 3.
  • various vehicle information such as engine speed and vehicle speed are displayed.
  • the HUD device 1 includes a lighting device 10, a light intensity detection unit 500, a light source temperature detection unit 600, an illumination optical system 20, a display element 30, a light source driving device 5, and projection optics.
  • a system 40, a screen 50, a plane mirror 61, a concave mirror 62, a concave mirror drive unit 65, a housing 70, and a light transmitting unit 71 are provided.
  • the housing 70 is made of, for example, a light-shielding material and has a box shape.
  • the housing 70 accommodates the components of the HUD device 1, such as the lighting device 10 and the illumination optical system 20.
  • the housing 70 has an opening 70a through which the display light L passes.
  • the translucent portion 71 is formed of a curved plate made of translucent resin such as acrylic, and is provided so as to close the opening 70 a of the housing 70.
  • the illumination device 10 generates the illumination light C and emits the generated illumination light C toward the illumination optical system 20.
  • the lighting device 10 includes a light source group 11, a multiplexing unit 13, a brightness unevenness reducing unit 14, and a transmissive film 15.
  • the light source group 11 is composed of, for example, three light sources 11r, 11g, and 11b each formed of an LED (Light Emitting Diode).
  • the light source 11r emits red light R
  • the light source 11g emits green light G
  • the light source 11b emits blue light B.
  • Each of the light sources 11r, 11g, and 11b is driven by the light source driving device 5, and emits light at a predetermined light intensity and timing.
  • the multiplexing unit 13 generates the illumination light C by aligning the optical axes of the red light R, the green light G, and the blue light B sequentially emitted from the light sources 11r, 11g, and 11b, and the generated illumination light C is radiated.
  • the light is emitted toward the unevenness reducing unit 14.
  • the multiplexing unit 13 includes a reflection mirror 13a and dichroic mirrors 13b and 13c that reflect light of a specific wavelength and transmit light of other wavelengths other than the specific wavelength.
  • the reflection mirror 13a reflects the incident blue light B toward the dichroic mirror 13b.
  • the dichroic mirror 13b reflects the incident green light G toward the dichroic mirror 13c, while transmitting the blue light B from the reflection mirror 13a as it is.
  • the dichroic mirror 13c reflects the incident red light R toward the brightness unevenness reducing section 14, while transmitting the lights B and G from the dichroic mirror 13b as they are. As a result, the dichroic mirror 13c emits the illumination light C, which is a combination of the red light R, the green light G, and the blue light B, toward the brightness unevenness reducing unit 14.
  • the brightness unevenness reducing unit 14 includes a mirror box, an array lens, and the like, and reduces unevenness of light by irregularly reflecting, scattering, and refracting the illumination light C from the multiplexing unit 13.
  • the transmissive film 15 is made of a transmissive member having a reflectance of, for example, about 5%, and most of the illumination light C that has reached through the brightness unevenness reducing unit 14 is transmitted as it is, but a part of the light is detected as light intensity. The light is reflected toward the portion 500.
  • the light intensity detection unit 500 is formed of, for example, a light receiving element having a photodiode, and is provided at a position that receives the illumination light C reflected by the transmissive film 15.
  • the light intensity detection unit 500 receives a part of the illumination light C and detects the light intensity of each of the lights R, G, and B forming the illumination light C in a time division manner. As shown in FIG. 4, the light intensity detection unit 500 outputs the detection result as a light intensity detection signal SFB to a second control unit 200 of the light source driving device 5 described later.
  • the light source temperature detection unit 600 detects the temperature of each of the light sources 11r, 11g, and 11b, and outputs the detection result as a light source temperature signal ST to the second control unit 200 of the light source driving device 5 described later.
  • one light source temperature detection unit 600 may be provided for each of the three light sources 11r, 11g, and 11b, or a total of three light source temperature detection units 600 may be provided for each of the three light sources 11r, 11g, and 11b.
  • the illumination optical system 20 includes a concave lens or the like, and adjusts the illumination light C emitted from the illumination device 10 to a size corresponding to the display element 30.
  • the display element 30 is composed of a DMD (Digital Micro-mirror Device) having a plurality of movable micro mirrors 30a, which is an example of a reflection unit.
  • the micromirror 30a includes an electrode (not shown), and is turned on or off by switching the voltage value applied to this electrode.
  • the micro mirror 30a takes a posture tilted by, for example, +12 degrees about the hinge as a fulcrum, and at this time, the illumination light C emitted from the illumination optical system 20 is reflected toward the screen 50 via the projection optical system 40. To do.
  • the micro mirror 30a When the micro mirror 30a is off, the micro mirror 30a takes a posture tilted by, for example, -12 degrees about the hinge, and at this time, the illumination light C is reflected in a direction different from that of the projection optical system 40. Therefore, the display element 30 drives only each micro mirror 30a individually under the control of the second control unit 200 of the light source driving device 5 described later, so that only the light corresponding to the image M in the illumination light C is emitted. Is projected toward the projection optical system 40.
  • the projection optical system 40 includes a concave lens, a convex lens, or the like, and efficiently projects the display light L from the display element 30 onto the screen 50.
  • the screen 50 is composed of a holographic diffuser, a microlens array, a diffusion plate, etc., receives the display light L from the projection optical system 40 on the back surface (the lower surface in FIG. 2), and receives the display light L on the front surface (the upper surface in FIG. 2).
  • the image M is displayed on the surface.
  • the plane mirror 61 reflects the display light L representing the image M displayed on the screen 50 toward the concave mirror 62.
  • the concave mirror 62 reflects the display light L from the plane mirror 61 toward the windshield 3.
  • the display light L is transmitted through the transparent portion 71 of the housing 70 and then reflected by the windshield 3 toward the viewer 4.
  • the concave mirror drive unit 65 includes a motor (not shown) and a gear mechanism that transmits the driving force of the motor to the concave mirror 62.
  • the concave mirror drive unit 65 rotates the concave mirror 62 about a rotation axis Ax extending in the direction perpendicular to the plane of FIG. By rotating the concave mirror 62 around the rotation axis Ax, the irradiation position of the display light L on the viewer 4 can be adjusted in the height direction.
  • the light source drive device 5 includes a constant current supply unit 300 that supplies a constant current to the light source group 11, an inductor L1, a light source drive unit 43 that drives the light source group 11, a display element 30, and a constant current source.
  • a second control unit 200 that controls the current supply unit 300 and the light source drive unit 43, and a first control unit 100 that controls the concave mirror drive unit 65 are provided.
  • the 1st and 2nd control parts 100 and 200 are examples of a control part, and inductor L1 is an example of an energy saving part.
  • the constant current supply unit 300 includes a constant current driver IC (Integrated Circuit) that generates a constant current based on electric power from an in-vehicle battery (not shown), and is controlled by the second control unit 200.
  • a constant current driver IC Integrated Circuit
  • the constant current supply unit 300 sets the value according to the current value adjustment signal IADJ from the second control unit 200.
  • An electric current is supplied to the light source drive unit 43.
  • the constant current supply unit 300 receives from the second control unit 200 an enable signal DRV_EN for turning off the constant current supply unit 300, the constant current supply unit 300 stops supplying the constant current.
  • the inductor L1 is connected between the constant current supply unit 300 and the light source group 11.
  • the light source drive section 43 includes switch sections Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, Swr1, a resistor R1, a capacitor C1, and a voltage detection section 49.
  • the switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, Swr1 are, for example, n-type channel FETs (Field Effect Transistors), and under the control of the second control unit 200, are turned on (closed state) and turned off. Switches between states (open state).
  • the switch unit Swr is connected in series with the light source 11r between the light source 11r and the ground.
  • the switch unit Swg is connected in series with the light source 11g between the light source 11g and the ground.
  • the switch unit Swb is connected in series with the light source 11b between the light source 11b and the ground.
  • the switch unit Swc and the capacitor C1 are connected in series.
  • the switch unit Swr1 and the resistor R1 are connected in series.
  • the switch unit Swr, the switch unit Swg, the switch unit Swb, the capacitor C1 and the switch unit Swc, the switch unit Swa, the resistor R1 and the switch unit Swc are connected in parallel with each other. Further, the gate terminals of the respective switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, Swr1 are connected to the second control unit 200.
  • the switch units Swr, Swg, Swb When the switch units Swr, Swg, Swb are switched to the ON state, the current from the constant current supply unit 300 is made to flow through the corresponding light sources 11r, 11g, 11b to turn on the corresponding light sources 11r, 11g, 11b.
  • the switch units Swr, Swg, Swb switch to the off state to shut off the current from the constant current supply unit 300 to the corresponding light sources 11r, 11g, 11b, and turn off the corresponding light sources 11r, 11g, 11b.
  • the switch unit Swa has a function of controlling the inductor current Iind flowing from the constant current supply unit 300 to the inductor L1 to a target value by switching to the ON state.
  • the switch unit Swr1 has a function of releasing the energy stored in the inductor L1 to the outside by switching to the ON state.
  • the resistor R1 has a function of suppressing a large current from flowing through the switch unit Swr1 when the energy stored in the inductor L1 is released to the outside, and an inductor current flowing through the inductor L1 when the switch unit Swa is switched on. It has a function of adjusting Iind.
  • the switch unit Swc has a function of adjusting the slope of rising portions of pulse waves P1, P2, P3, and P4, which will be described later, by causing the current to flow from the constant current supply unit 300 to the capacitor C1 by switching to the ON state.
  • the voltage detection unit 49 is connected between the ground and the switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, Swr1, detects the voltage detection signal SV, and then outputs it to the second control unit 200.
  • the first control unit 100 is composed of a microcontroller including a CPU (Central Processing Unit), a memory, etc., and controls the concave mirror drive unit 65.
  • An external illuminance signal (dimming signal) SL around the vehicle 2 detected by the illuminance sensor 7 is input to the first control unit 100.
  • the first control unit 100 outputs the input dimming signal SL to the second control unit 200, more specifically, the comparison unit 204 described later.
  • the second control unit 200 is an LSI (Large Scale Integration) that realizes a desired function by hardware, and is configured by, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the second control unit 200 includes a video signal SE for displaying the image M from the video signal input unit 700, a light source temperature signal ST detected by the light source temperature detection unit 600, and a voltage detection detected by the voltage detection unit 49.
  • the signal SV and the light intensity detection signal SFB detected by the light intensity detection unit 500 are input.
  • the second control unit 200 performs temperature correction on the relationship between the current supplied to the light sources 11r, 11g, and 11b and the brightness based on the light source temperature signal ST, and determines the current value supplied to the light source driving unit 43 based on the voltage detection signal SV. recognize.
  • the second control unit 200 includes a light source control unit 201, a display element control unit 202, a current supply control unit 203, and a comparison unit 204.
  • the display element controller 202 controls on/off of each mirror 30a in the display element 30 based on the video signal SE by a PWM (Pulse Width Modulation) method.
  • the comparison unit 204 determines a threshold value based on the dimming signal SL, compares the determined threshold value with the light intensity detection signal SFB, and outputs a comparison signal SB indicating the comparison result to the current supply control unit 203.
  • the current supply control unit 203 controls the constant current supply unit 300. Specifically, the current supply control unit 203 outputs the current value adjustment signal IADJ and the enable signal DRV_EN to the constant current supply unit 300.
  • the current value adjustment signal IADJ is a signal for controlling the output current value of the constant current supply unit 300 to a target value.
  • the enable signal DRV_EN is a signal for switching on and off of the constant current supply unit 300.
  • the light source control unit 201 controls the switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, and Swr1 in synchronization with the image control by the display element control unit 202, so as to control the enable signals R_EN, G_EN, B_EN, S_EN1, S_EN2, and C_EN. To the switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, Swr1.
  • the enable signals R_EN, G_EN, B_EN, S_EN1, S_EN2, and C_EN turn off the switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, and Swr1, and turn off the switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, and Swr1. It changes between Lo and the state.
  • the light source control unit 201 outputs the enable signal R_EN corresponding to the light source 11r to the switch unit Swr, the enable signal G_EN corresponding to the light source 11g to the switch unit Swg, and the enable signal B_EN corresponding to the light source 11b. Output to. Further, the light source control unit 201 outputs the enable signal S_EN1 to the switch unit Swa, the enable signal S_EN2 to the switch unit Swr1, and the enable signal C_EN to the switch unit Swc.
  • the control mode of the switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, Swr1 by the light source control unit 201 will be described later.
  • part of the control content of the first control unit 100 may be executed by the second control unit 200, and conversely, part of the control content of the second control unit 200 may be executed by the first control unit 100. It may be executed by the control unit 100. Further, the first and second control units 100 and 200 may be configured as one control unit.
  • the 2nd control part 200 transfers to any one of a high brightness mode, a middle brightness mode, and a low brightness mode based on the dimming signal SL.
  • the second control unit 200 shifts to the low brightness mode when the dimming signal SL is equal to or lower than the first threshold value, and the middle brightness mode when the dimming signal SL exceeds the first threshold value and is lower than the second threshold value.
  • the dimming signal SL is equal to or higher than the second threshold value
  • the high brightness mode is entered.
  • the first threshold is a threshold when the luminous intensity of the display light L is 800 candela (cd/m 2 ).
  • the second threshold value is a threshold value when the luminous intensity of the display light L is 4000 candela (cd/m 2 ).
  • the operation of the light source driving device 5 in the high brightness mode will be described with reference to the timing chart of FIG.
  • This timing chart is started when the operating power supply of the HUD device 1 is turned on.
  • the preparation period Tb and the lightable period Td are repeated as long as the high brightness mode continues.
  • a lightable period Td in which the light source 11r can be turned on, a lightable period Td in which the light source 11g can be turned on, and a lightable period Td in which the light source 11b can be turned on are set in order.
  • the second controller 200 maintains the enable signal R_EN at Hi and the enable signals G_EN and B_EN at Lo during the lightable period Td during which the light source 11r can be lighted. .. Further, during the lightable period Td during which the light source 11g can be turned on, the enable signal G_EN is maintained at Hi and the enable signals R_EN and B_EN are maintained at Lo. During the lightable period Td in which the light source 11b can be turned on, the enable signal B_EN is maintained at Hi and the enable signals R_EN and G_EN are maintained at Lo.
  • the switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, Swr1 are in the off state.
  • the second control unit 200 turns on the switch unit Swa by setting the enable signal S_EN1 to Hi during the off period Tof (for example, time t1).
  • the energy remaining in the inductor L1 flows as a current to the ground via the switch unit Swa. Therefore, the inductor current Iind of the inductor L1 is maintained at zero.
  • the second control unit 200 switches the enable signal DRV_EN to Hi and outputs the current value adjustment signal IADJ to the constant current supply unit 300, thereby generating a constant current.
  • a current is supplied from the supply unit 300.
  • a current flows from the constant current supply unit 300 to the ground via the switch unit Swa.
  • the inductor current Iind of the inductor L1 increases to the target value.
  • This target value is set based on the current value supplied to the light sources 11r, 11g, and 11b in the next lightable period Td, and is set for each lightable period Td.
  • the second control unit 200 sets a target value based on the current value supplied to the light sources 11r, 11g, and 11b in the next lightable period Td, so that the inductor current Iind becomes equal to the set target value.
  • a constant current is supplied through the constant current supply unit 300 through the value adjustment signal IADJ.
  • the resistor R1 can set the inductor current Iind at the start of the preparation period Tb, and thus the control accuracy of the inductor current Iind can be improved.
  • the second control unit 200 maintains the state in which the constant current is supplied from the constant current supply unit 300 and sets the enable signal S_EN1 to Lo, thereby switching the switch unit Swa. To the off state and the enable signal R_EN is set to Hi to switch the switch unit Swr to the on state.
  • the current from the constant current supply unit 300 flows to the ground via the light source 11r and the switch unit Swr. Therefore, the light source 11r is turned on. At this time, the current value I supplied to the light source 11r is equal to the inductor current Iind at the end of the preparation period Tb.
  • the light source 11r can be turned on with a desired brightness.
  • the current value I supplied to the light source 11r has a rectangular wave Rw.
  • the duty ratio which is the ratio of the period during which the current is supplied to the light source 11r to the lightable period Td, is 100%.
  • the current supply control unit 203 determines that the light intensity detection signal SFB is greater than or equal to the threshold value by the comparison unit 204, that is, when the comparison signal SB becomes Lo, the constant current supply unit 300.
  • the enable signal DRV_EN for turning off the switch is output to the constant current supply unit 300.
  • the constant current supply unit 300 receives the enable signal DRV_EN to turn off the constant current supply unit 300, the constant current supply unit 300 stops the current supply. As a result, the light source 11r is turned off, and the light intensity detection signal SFB becomes less than the threshold value, that is, the comparison signal SB becomes Hi.
  • the current supply control unit 203 turns on the constant current supply unit 300 when the comparison unit 204 determines that the light intensity detection signal SFB is less than the threshold value, that is, when the light intensity detection signal SFB becomes Hi.
  • the enable signal DRV_EN to that effect is output to the constant current supply unit 300.
  • the constant current supply unit 300 receives the enable signal DRV_EN for turning on the constant current supply unit 300, the constant current supply unit 300 supplies a current to the light source 11r.
  • the light source 11r is turned on, and the light intensity detection signal SFB becomes equal to or higher than the threshold value, that is, the comparison signal SB becomes Lo.
  • the enable signal DRV_EN periodically changes between Hi and Lo so that the light intensity detection signal SFB approaches the threshold value, whereby the rectangular wave Rw is formed.
  • the second control unit 200 switches the enable signal DRV_EN to Lo in the first half period (for example, time t4) of the preparation period Tb after the lapse of the lightable period Td, so that the constant current supply unit 300 outputs.
  • the switch unit Swr1 is switched to the ON state.
  • the energy stored in the inductor L1 in the previous lightable period Td flows to the ground as a current via the resistor R1 and the switch unit Swr1 as shown by an arrow Y3 in FIG. Therefore, the inductor current Iind of the inductor L1 decreases.
  • the resistor R1 can adjust the decreasing speed of the inductor current Iind, that is, the slope when the inductor current Iind decreases.
  • the resistance value of the resistor R1 suppresses a large current from flowing through the switch unit Swr1 when the energy stored in the inductor L1 is released to the outside, thereby suppressing heat generation of the switch unit Swr1.
  • the energy stored in the inductor L1 is set so as to be prevented from flowing back to the constant current supply unit 300 as a current.
  • the second control unit 200 executes the same processing as the time t2 in the latter half period of the preparation period Tb (for example, time t5).
  • the inductor current Iind of the inductor L1 increases to the target value.
  • the lightable period Td and the preparation period Tb are alternately repeated.
  • the high brightness mode ends when the operating power supply of the HUD device 1 is turned off or when the HUD device 1 is switched to another mode. This is the end of the description of the high brightness mode.
  • the duty ratio which is the ratio of the period during which the current is supplied to the light sources 11r, 11g, and 11b in the lightable period Td, is less than 100%, for example, 20% to 40%.
  • the high brightness mode differences from the high brightness mode will be mainly described.
  • the second control unit 200 similarly to the high brightness mode, in the on-duty period Ton (for example, time t3) during which the current is supplied to the light sources 11r, 11g, and 11b in the lightable period Td.
  • Ton for example, time t3
  • the constant current is supplied from the constant current supply unit 300, and the enable signal R_EN is turned on to switch the switch unit Swr to the on state.
  • the current of the rectangular wave Rw is supplied to the light source 11r, and the light source 11r is turned on.
  • the second control unit 200 maintains the enable signal DRV_EN at Hi during the off-duty period Tod (for example, time t3a) during which no current is supplied to the light sources 11r, 11g, and 11b in the lightable period Td, and the enable signal DRV_EN is kept at Hi.
  • the switch unit Swa is turned on by setting S_EN1 to Hi. As a result, as shown by the arrow Y1 in FIG. 5, the current from the constant current supply unit 300 flows to the ground via the switch unit Swa. Therefore, the inductor current Iind is maintained at the target value even during the off-duty period Tod.
  • the second control unit 200 switches the switch unit Swr1 to the ON state as in the high brightness mode described above, and thus is stored in the inductor L1.
  • the energy is discharged as a current to the ground via the resistor R1 and the switch unit Swr1. Since the inductor current Iind is maintained at the target value during the off-duty period Tod of the lightable period Td, the inductor L1 can release the stored energy in a short time during the preparation period Tb. This is the end of the description of the medium brightness mode.
  • the operation of the light source driving device 5 in the low brightness mode will be described with reference to the timing chart of FIG.
  • This timing chart is started when the operating power supply of the HUD device 1 is turned on.
  • the off period Tof ⁇ the lightable period Tdr capable of lighting the light source 11r ⁇ the lightable period Tdg capable of lighting the light source 11g ⁇ the off period Tof ⁇ the lightable period Tdb capable of lighting the light source 11b are repeated in this order. Be done.
  • the second control unit 200 sets the enable signal S_EN1 to Hi, that is, the switch unit Swa in the on state, as in the above-described high brightness mode off period Tof. As a result, the energy remaining in the inductor L1 is released.
  • the second control unit 200 supplies the current to the light source 11r as pulse waves P1, P2, P3 that are triangular waves during the lightable period Tdr. Specifically, the second control unit 200 turns on the switch unit Swc by setting the enable signal C_EN to Hi and switches the enable signal DRV_EN to Hi during the lightable period Tdr (for example, time tb).
  • the current value adjustment signal IADJ is output to the constant current supply unit 300 to supply the current from the constant current supply unit 300.
  • the switch unit Swa is maintained in the ON state. Therefore, as indicated by an arrow Y1 in FIG. 5, current flows from the constant current supply unit 300 to the ground via the switch unit Swa, and no current flows in the capacitor C1.
  • the inductor current Iind is adjusted to the target value, and the light sources 11r, 11g, 11b are turned off.
  • the second control unit 200 turns off the switch unit Swa by setting the enable signal S_EN1 to Lo before supplying the current of the pulse wave P1 in the lightable period Tdr (for example, time tc).
  • the current indicated by the arrow Y1 in FIG. 5 is cut off, and as indicated by the arrow Y5 in FIG. 5, the current flows from the constant current supply unit 300 to the ground via the capacitor C1 and the switch unit Swc. As a result, the capacitor C1 is charged with energy.
  • the capacitor C1 When the capacitor C1 approaches the fully charged state, the current value flowing in the capacitor C1 becomes smaller and the current value I supplied to the light source 11r increases. As a result, the waveform of the rising portion of the pulse wave P1 is formed.
  • the capacitor C1 the inclination of the forward voltage increase of the light source 11r and the inclination of the rising portion of the pulse wave P1 can be adjusted.
  • the comparison signal SB becomes Lo.
  • the second control unit 200 turns on the switch unit Swa by setting the enable signal S_EN1 to Hi at time td when the comparison signal SB becomes Lo.
  • the current from the constant current supply unit 300 flows to the ground via the switch unit Swa, and the current value I supplied to the light source 11r decreases.
  • the waveform of the falling portion of the pulse wave P1 is formed.
  • the second control unit 200 After generating the pulse wave P1 as described above, the second control unit 200 generates the pulse waves P2 and P3 similarly to the pulse wave P1.
  • the second control unit 200 generates the pulse wave P4 by the current value I supplied to the light source 11g in the lightable period Tdg after the lightable period Tdr.
  • the target value Tgt in the pulse wave P4 is smaller than the target value Tgt in the pulse wave P1 described above. Except for this point, the pulse wave P4 is generated by the same method as the pulse wave P1.
  • the second control unit 200 does not generate a pulse wave in the lightable period Tdb after the off period Tof similar to the above-described off period Tof.
  • the current may be supplied to the light source 11b as a pulse wave even in the lightable period Tdb. This is the end of the description of the low brightness mode.
  • the HUD device 1 which is an example of a display device has a constant current supply unit 300 which is an example of a current supply unit which supplies a current and a current which is received from the constant current supply unit 300.
  • a current from the constant current supply unit 300 is supplied to any one of the plurality of light sources 11r, 11g, and 11b, which includes the display element 30 having the micro mirrors 30a, which is an example of a plurality of reflection units for controlling the reflection angle.
  • the light R, G, B emitted from the plurality of light sources 11r, 11g, 11b by the field sequential method in which any one of the light sources 11r, 11g, 11b is caused to emit light and the light sources 11r, 11g, 11b for emitting light are sequentially switched.
  • the inductor L1 the light source controller 201 that generates the illumination light C of a desired color from the above, the display element controller 202 that reflects the display light L of the illumination light C corresponding to the image M through the micro mirror 30a, and the inductor L1.
  • the light source control unit 201 releases the energy stored in the inductor L1 via the resistor R1 and the switch unit Swr1 before the light sources 11r, 11g, and 11b are turned on, and then the constant current supply unit via the switch unit Swa.
  • the inductor current Iind is controlled to a target value. This target value is set based on the current value supplied when turning on the light sources 11r, 11g, and 11b.
  • the inductor current Iind is controlled to the target value before the light sources 11r, 11g, and 11b are turned on. You can As a result, it is possible to prevent the luminance of the image M from decreasing and the gradation of the image M from deteriorating, and it is possible to improve the display quality.
  • the current setting unit is connected in parallel to the light sources 11r, 11g, and 11b, and under the control of the light source control unit 201, the ON state in which the inductor L1 is connected to the ground and the OFF state in which the inductor L1 is not connected to the ground.
  • a switch unit Swa which is an example of an energy emission switch unit that switches between states, is provided.
  • the energy emission unit is connected in parallel to the switch unit Swa, and under the control of the light source control unit 201, the switch unit Swr1 is switched between an on state in which the inductor L1 is connected to the ground and an off state in which the inductor L1 is not connected to the ground.
  • a resistor R1 connected in series with the switch unit Swr1.
  • the light source control unit 201 releases the energy stored in the inductor L1 by switching the switch unit Swr1 to the ON state before the light sources 11r, 11g, and 11b are turned on, and then switches the switch unit Swr1 to the OFF state.
  • the inductor current Iind is controlled to the target value by switching the switch unit Swa to the ON state while the current is supplied from the constant current supply unit 300. According to this configuration, the inductor current Iind can be controlled to the target value after the energy of the inductor L1 is released with a simple configuration and control.
  • the light source control unit 201 supplies a current to the light sources 11r, 11g, and 11b in the on-duty period Ton (for example, time t3 in FIG. 7) of the lightable period Td, and the light source control unit 201 is turned on in the lightable period Td.
  • Ton for example, time t3 in FIG. 7
  • the switch unit Swa is switched to the ON state so that a current flows from the constant current supply unit 300 to the switch unit Swa via the inductor L1.
  • the switch unit Swr1 is turned on to release the energy stored in the inductor L1.
  • the inductor current Iind is maintained at the target value during the off-duty period Tod. Therefore, during the preparation period Tb after the off-duty period Tod, the energy stored in the inductor L1 can be released in a short time.
  • the HUD device 1 which is an example of a display device receives a constant current supply unit 300 that supplies a current and a current from the constant current supply unit 300, and emits lights R, G, and B of different colors.
  • any one of the light sources 11r, 11g, 11b is caused to emit light, and the light source 11r, 11g, 11b for emitting light is sequentially switched.
  • a light source control unit 201 that generates illumination light C of a desired color from lights R, G, and B emitted from a plurality of light sources 11r, 11g, and 11b by a method, and an image M of the illumination light C is converted to an image M through a micro mirror 30a.
  • the slope of the rising portion of the pulse waves P1, P2, P3, P4 connected in parallel to the light source between the display element control unit 202 that reflects the corresponding display light L, the constant current supply unit 300, and the ground is small.
  • a switch unit Swc which is an example of a capacitor switch unit connected in series with the capacitor C1.
  • the light source control unit 201 turns on the switch unit Swc when supplying the current from the constant current supply unit 300 to the light sources 11r, 11g, and 11b as the pulse waves P1, P2, P3, and P4, and the constant current supply unit 300.
  • the switch section Swc is turned off when the current from the source is supplied to the light sources 11r, 11g, and 11b as the rectangular wave Rw.
  • the switch Swc is turned on, so that the capacitor C1 can reduce the inclination of the rising portions of the pulse waves P1, P2, P3, and P4.
  • the switch Swc since the switch Swc is turned off, a current does not flow in the capacitor C1, so that the rising of the rectangular wave Rw is suppressed by the capacitor C1.
  • the switch Swc can enable or disable the capacitor C1. Therefore, the light sources 11r, 11g, 11b can be turned on with desired brightness.
  • the light source control unit 201 supplies the current from the constant current supply unit 300 to the light sources 11r, 11g, and 11b as the rectangular wave Rw while maintaining the switch unit Swc in the off state.
  • the current from the constant current supply unit 300 is used as the pulse waves P1, P2, P3, and P4 while maintaining the switch Swc in the ON state for the lightable period Td in which the light sources 11r, 11g, and 11b can be turned on. , 11g, 11b.
  • the switch unit Swc is turned off, so that the capacitor C1 does not function.
  • the switch Swc is turned on, so that the capacitor C1 reduces the inclination of the rising portions of the pulse waves P1, P2, P3, and P4. Therefore, overshoot is suppressed in the low brightness mode.
  • the HUD device 1 includes a switch unit Swa which is an example of an energy emission switch unit connected in parallel with the capacitor C1 and the switch unit Swc.
  • the light source control unit 201 switches the switch unit Swa when the current value I supplied to the light sources 11r, 11g, and 11b reaches the target value Tgt by the rising portions of the pulse waves P1, P2, P3, and P4. Is turned on, the current from the constant current supply unit 300 flows to the ground via the switch unit Swa.
  • the switch unit Swa is turned on, so that the current from the constant current supply unit 300 flows into the ground via the switch unit Swa. For this reason, the pulse waves P1, P2, P3, and P4 can be quickly lowered, and overshoot can be suppressed.
  • the light source drive unit 43 includes the switch unit Swr1 corresponding to the resistor R1, but the switch unit Swr1 may be replaced by a Zener diode ZD1 as shown in FIG.
  • the cathode terminal of the Zener diode ZD1 is connected to the inductor L1, and the anode terminal of the Zener diode ZD1 is connected to the resistor R1.
  • the reverse voltage applied to the Zener diode ZD1 exceeds the breakdown voltage of the Zener diode ZD1 due to the accumulation of energy in the inductor L1, it is stored in the inductor L1 by the avalanche breakdown phenomenon as shown by the arrow Yz in FIG.
  • the energy is discharged as a current to the ground through the Zener diode ZD1 and the resistor R1.
  • the reverse voltage of the Zener diode ZD1 is set to exceed the breakdown voltage of the Zener diode ZD1 at the timing when the enable signal S_EN2 in the above embodiment is set to Hi.
  • the light source drive unit 43 further includes a switch unit Swz that switches between an on state and an off state by the Zener diode ZD1.
  • the switch unit Swz is composed of an n-type channel FET.
  • the gate terminal of the switch unit Swz is connected between the Zener diode ZD1 and the resistor R1, the drain terminal of the switch unit Swz is connected to the inductor L1, and the source terminal of the switch unit Swz is connected to the ground.
  • the display device according to the present invention is applied to the vehicle-mounted head-up display device, but it is not limited to the vehicle-mounted device, and may be applied to a head-up display device mounted on a vehicle such as an airplane or a ship. .. Further, the display light L from the HUD device 1 is projected on the windshield 3, but it may be projected on a dedicated combiner. Further, the display device according to the present invention may be applied to a display device such as a projector used indoors or outdoors instead of a head-up display device.
  • the second control unit 200 shifts to any of the high brightness mode, the middle brightness mode, and the low brightness mode based on the value of the dimming signal SL, but the present invention is not limited to this, and the HUD device 1 is not limited thereto.
  • the viewer 4 may operate an operation unit (not shown) provided in the vehicle 2 to switch between the above modes. Further, the modes may be switched between according to the operation of the switch for turning on/off the light of the vehicle 2.
  • the inductor L1 which is an example of an energy saving unit, may be provided for each of the light sources 11r, 11g, 11b.
  • the energy storage unit is not limited to the inductor L1 and may be, for example, the parasitic capacitance of the light sources 11r, 11g, and 11b.
  • the second control unit 200 puts the switch unit Swa in the ON state during the off period Tof, but the present invention is not limited to this, and the switch unit Swr1 may be put in the ON state. This also allows the energy remaining in the inductor L1 to be released.

Abstract

オーバーシュートの発生を抑制することができる表示装置を提供する。 HUD装置は、定電流供給部300と、定電流供給部300からの電流を受けて光を発する複数の光源と、複数の光源のうち何れか一つに定電流供給部300からの電流をパルス波又は矩形波として供給することで何れか一つの光源を発光させ、発光する光源を順次切り替えるフィールドシーケンシャル方式にて複数の光源から発される光から所望の色の照明光を生成する光源制御部201と、定電流供給部300とグランドの間であって光源に並列に接続されるコンデンサC1と、コンデンサC1に直列に接続されるスイッチ部Swcと、を備える。光源制御部201は、定電流供給部300からの電流をパルス波として光源に供給する際にはスイッチ部Swcをオン状態とし、定電流供給部300からの電流を矩形波として光源に供給する際にはスイッチ部Swcをオフ状態とする。

Description

表示装置
 本発明は、表示装置に関する。
 従来、表示装置として、赤色、緑色及び青色の光を発する3つの光源のうち何れか一つを選択的に発光させ、発光する光源を高速で切り替えることで所望の色の照明光を生成する、いわゆるフィールドシーケンシャル方式により動作するものが知られている。例えば、特許文献1に記載の表示装置は、光源に電流を複数のパルス波(三角波)として供給する。
特許第6379490号公報
 上記特許文献1に記載の構成においては、特に、パルス波の立ち上がりの傾きが大きいため、電流値がターゲット値を超えるオーバーシュートが発生するおそれがあり、これが表示品位の低下の一因となっていた。
 本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、オーバーシュートの発生を抑制することができる表示装置を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本発明の表示装置は、電流を供給する電流供給部と、前記電流供給部からの電流を受けて、それぞれ異なる色の光を発する複数の光源と、光の反射する角度を制御する複数の反射部を有する表示素子と、前記複数の光源のうち何れか一つの光源に前記電流供給部からの電流をパルス波又は矩形波として供給することで前記光源を発光させ、発光する前記光源を順次切り替えるフィールドシーケンシャル方式にて前記複数の光源から発される光から所望の色の照明光を生成する光源制御部と、前記反射部を通じて前記照明光のうち画像に対応した光を反射させる表示素子制御部と、前記電流供給部とグランドの間であって前記光源に並列に接続されるコンデンサと、前記コンデンサに直列に接続されるコンデンサスイッチ部と、を備え、前記光源制御部は、前記電流供給部からの電流を前記パルス波として前記光源に供給する際には前記コンデンサスイッチ部をオン状態とし、前記電流供給部からの電流を前記矩形波として前記光源に供給する際には前記コンデンサスイッチ部をオフ状態とする。
 本発明によれば、オーバーシュートの発生を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両の模式図である。 本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る照明装置の構成を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係る光源駆動装置の電気的構成を示すブロック図である。 図4の一部を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る高輝度モードにおけるタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る中輝度モードにおけるタイミングチャートである。 本発明の一実施形態に係る低輝度モードにおけるタイミングチャートである。 図8の一部を拡大したタイミングチャートである。 本発明の変形例に係る光源駆動部の電気的構成を示すブロック図である。 本発明の変形例に係る光源駆動部の電気的構成を示すブロック図である。
 本発明に係る表示装置をヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置と記載)に具体化した一実施形態について図面を参照して説明する。
 図1に示すように、HUD装置1は、車両2のダッシュボードに設置され、画像を表す表示光Lを生成し、生成した表示光Lをウインドシールド3に向けて出射する。この表示光Lは、ウインドシールド3で反射したうえで視認者4(例えば、車両2の運転者)に到達する。これにより、視認者4は、ウインドシールド3の前方に形成された画像を表す虚像Vを視認可能となる。虚像Vには、例えば、エンジン回転数、車速等の各種車両情報が表示される。
 (HUD装置1)
 図2に示すように、HUD装置1は、照明装置10と、光強度検出部500と、光源温度検出部600と、照明光学系20と、表示素子30と、光源駆動装置5と、投射光学系40と、スクリーン50と、平面鏡61と、凹面鏡62と、凹面鏡駆動部65と、筐体70と、透光部71と、備える。
 筐体70は、例えば、遮光性の材質により箱状に形成されている。筐体70内には、照明装置10、照明光学系20等のHUD装置1の各構成が収納される。筐体70には、表示光Lが通過する開口部70aが形成されている。
 透光部71は、アクリル等の透光性樹脂からなる湾曲板状により形成され、筐体70の開口部70aを塞ぐように設けられている。
 照明装置10は、照明光Cを生成し、その生成した照明光Cを照明光学系20に向けて出射する。具体的には、図3に示すように、照明装置10は、光源群11と、合波部13と、輝度ムラ低減部14と、透過膜15と、を備える。
 光源群11は、例えば、それぞれLED(Light Emitting Diode)からなる3つの光源11r,11g,11bから構成されている。光源11rは赤色光Rを発し、光源11gは緑色光Gを発し、光源11bは青色光Bを発する。光源11r,11g,11bの各々は、光源駆動装置5によって駆動され、所定の光強度及びタイミングで発光する。
 合波部13は、光源11r,11g,11bから順次出射される赤色光R、緑色光G又は青色光Bの光軸を合わせることで照明光Cを生成し、その生成した照明光Cを輝度ムラ低減部14に向けて出射する。具体的には、合波部13は、反射ミラー13aと、特定の波長の光を反射し、かつ、当該特定の波長以外のその他の波長の光を透過するダイクロイックミラー13b,13cと、を備える。反射ミラー13aは、入射した青色光Bを、ダイクロイックミラー13bに向けて反射させる。ダイクロイックミラー13bは、入射した緑色光Gをダイクロイックミラー13cに向けて反射させつつ、反射ミラー13aからの青色光Bをそのまま透過させる。ダイクロイックミラー13cは、入射した赤色光Rを輝度ムラ低減部14に向けて反射させつつ、ダイクロイックミラー13bからの光B,Gをそのまま透過させる。これにより、ダイクロイックミラー13cは、赤色光R、緑色光G又は青色光Bを合成した照明光Cを輝度ムラ低減部14に向けて出射する。
 輝度ムラ低減部14は、ミラーボックス、アレイレンズ等からなり、合波部13からの照明光Cを乱反射、散乱、屈折させることで光のムラを低減する。
 透過膜15は、例えば5%程度の反射率を有する透過性部材からなり、輝度ムラ低減部14を介して到達した照明光Cの大部分をそのまま透過させるが、一部の光を光強度検出部500に向けて反射させる。
 光強度検出部500は、例えばフォトダイオードを有する受光素子からなり、透過膜15で反射した照明光Cを受ける位置に設けられている。光強度検出部500は、照明光Cの一部を受光し、照明光Cを構成する光R、G、Bそれぞれの光強度を時分割で検出する。図4に示すように、光強度検出部500は、その検出結果を光強度検出信号SFBとして光源駆動装置5の後述する第2の制御部200に出力する。
 光源温度検出部600は、各光源11r,11g,11bの温度を検出し、その検出結果を光源温度信号STとして光源駆動装置5の後述する第2の制御部200に出力する。なお、光源温度検出部600は、3つの光源11r,11g,11bに対して1つ設けられていてもよいし、3つの光源11r,11g,11bそれぞれに計3つ設けられていてもよい。
 図2に示すように、照明光学系20は、凹状のレンズ等からなり、照明装置10から出射された照明光Cを表示素子30に対応した大きさに調整する。
 表示素子30は、反射部の一例である複数の可動式のマイクロミラー30aを備えたDMD(Digital Micro-mirror Device)からなる。マイクロミラー30aは、図示しない電極を備え、この電極に印加される電圧値を切り替えることでオン及びオフの何れかの状態となる。マイクロミラー30aは、オンのときにヒンジを支点に例えば+12度傾斜した姿勢を取って、このとき照明光学系20から出射された照明光Cを、投射光学系40を経てスクリーン50に向けて反射する。マイクロミラー30aは、オフのときにヒンジを支点に例えば-12度傾斜した姿勢を取って、このとき照明光Cを投射光学系40とは異なる方向に反射する。従って、表示素子30は、光源駆動装置5の後述する第2の制御部200による制御のもと、各マイクロミラー30aを個別に駆動することにより、照明光Cのうち画像Mに対応する光のみを投射光学系40に向けて投射する。
 図2に示すように、投射光学系40は、凹レンズ又は凸レンズ等で構成され、表示素子30からの表示光Lをスクリーン50に効率良く投射する。
 スクリーン50は、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等から構成され、投射光学系40からの表示光Lを背面(図2中下側の面)で受光し、前面(図2中上側の面)に画像Mを表示する。
 平面鏡61は、スクリーン50に表示された画像Mを表す表示光Lを、凹面鏡62に向けて反射させる。凹面鏡62は、平面鏡61からの表示光Lをウインドシールド3に向けて反射する。表示光Lは、筐体70の透光部71を透過したうえでウインドシールド3にて視認者4に向けて反射する。
 凹面鏡駆動部65は、何れも図示しない、モータと、モータの駆動力を凹面鏡62に伝達する歯車機構を備える。凹面鏡駆動部65は、図2の紙面垂直方向に延びる回転軸Axを中心に凹面鏡62を回転させる。凹面鏡62が回転軸Axを中心に回転することにより、視認者4に対する表示光Lの照射位置を高さ方向に調整することができる。
 (光源駆動装置5)
 図4に示すように、光源駆動装置5は、光源群11に定電流を供給する定電流供給部300と、インダクタL1と、光源群11を駆動させる光源駆動部43と、表示素子30、定電流供給部300及び光源駆動部43を制御する第2の制御部200と、凹面鏡駆動部65を制御する第1の制御部100と、を備える。第1及び第2の制御部100,200は制御部の一例であり、インダクタL1はエネルギ貯蓄部の一例である。
 定電流供給部300は、図示しない車載バッテリからの電力に基づき定電流を生成する定電流ドライバIC(Integrated Circuit)からなり、第2の制御部200により制御される。
 定電流供給部300は、第2の制御部200から定電流供給部300をオンする旨のイネーブル信号DRV_ENを受けると、第2の制御部200からの電流値調整信号IADJに応じた値の定電流を光源駆動部43に供給する。
 定電流供給部300は、第2の制御部200から定電流供給部300をオフする旨のイネーブル信号DRV_ENを受けると、定電流の供給を停止する。
 インダクタL1は、定電流供給部300と光源群11の間に接続されている。
 光源駆動部43は、スイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1と、抵抗R1と、コンデンサC1と、電圧検出部49と、を備える。
 スイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1は、例えば、n型チャネルのFET(Field Effect Transistor)からなり、第2の制御部200による制御のもと、オン状態(閉状態)とオフ状態(開状態)の間で切り替わる。
 スイッチ部Swrは光源11rに直列に光源11rとグランドの間に接続される。スイッチ部Swgは光源11gに直列に光源11gとグランドの間に接続される。スイッチ部Swbは光源11bに直列に光源11bとグランドの間に接続される。スイッチ部SwcとコンデンサC1は直列に接続される。スイッチ部Swr1と抵抗R1は直列に接続される。
 スイッチ部Swrと、スイッチ部Swgと、スイッチ部Swbと、コンデンサC1及びスイッチ部Swcと、スイッチ部Swaと、抵抗R1及びスイッチ部Swcとは、互いに並列に接続されている。また、各スイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1のゲート端子は第2の制御部200に接続されている。
 スイッチ部Swr,Swg,Swbは、オン状態に切り替わることにより、対応する光源11r,11g,11bに定電流供給部300からの電流を流し、対応する光源11r,11g,11bを点灯させる。スイッチ部Swr,Swg,Swbは、オフ状態に切り替わることにより、定電流供給部300から対応する光源11r,11g,11bへの電流を遮断し、対応する光源11r,11g,11bを消灯する。
 スイッチ部Swaは、オン状態に切り替わることで、定電流供給部300からインダクタL1に流れるインダクタ電流Iindを目標値に制御する機能を有する。スイッチ部Swr1は、オン状態に切り替わることで、インダクタL1に蓄えられたエネルギを外部に放出する機能を有する。抵抗R1は、インダクタL1に蓄えられたエネルギを外部に放出する際にスイッチ部Swr1に大電流が流れることを抑制する機能と、スイッチ部Swaがオン状態に切り替わった際にインダクタL1に流れるインダクタ電流Iindを調整する機能を有する。
 スイッチ部Swcは、オン状態に切り替わることで定電流供給部300からコンデンサC1に電流を流すことにより、後述するパルス波P1,P2,P3,P4の立ち上がり部分の傾きを調整する機能を有する。
 電圧検出部49は、グランドとスイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1の間に接続され、電圧検出信号SVを検出したうえで第2の制御部200に出力する。
 図4に示すように、第1の制御部100は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ等を備えるマイクロコントローラからなり、凹面鏡駆動部65を制御する。第1の制御部100には、照度センサ7を通じて検出された車両2の周辺の外部照度信号(調光信号)SLが入力される。第1の制御部100は、入力された調光信号SLを第2の制御部200、正確には後述する比較部204に出力する。
 第2の制御部200は、所望の機能をハードウェアで実現するLSI(Large Scale Integration)であり、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などから構成されている。
 第2の制御部200には、映像信号入力部700から画像Mを表示するための映像信号SE、光源温度検出部600により検出された光源温度信号ST、電圧検出部49により検出された電圧検出信号SV及び光強度検出部500により検出された光強度検出信号SFBが入力される。
 第2の制御部200は、光源温度信号STに基づき光源11r,11g,11bに供給する電流と輝度の関係を温度補正し、電圧検出信号SVに基づき光源駆動部43に供給される電流値を認識する。
 第2の制御部200は、光源制御部201と、表示素子制御部202と、電流供給制御部203と、比較部204と、を備える。
 表示素子制御部202は、映像信号SEに基づき、表示素子30における各ミラー30aをPWM(Pulse Width Modulation)方式によりオン/オフ制御する。
 比較部204は、調光信号SLに基づき閾値を決定し、決定した閾値と光強度検出信号SFBを比較し、その比較結果を示す比較信号SBを電流供給制御部203に出力する。
 電流供給制御部203は定電流供給部300を制御する。詳しくは、電流供給制御部203は、電流値調整信号IADJとイネーブル信号DRV_ENを定電流供給部300に出力する。
 電流値調整信号IADJは、定電流供給部300の出力電流値を目標値に制御するための信号である。イネーブル信号DRV_ENは定電流供給部300のオン及びオフを切り替えるための信号である。
 光源制御部201は、表示素子制御部202による画像制御と同期させつつスイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1を制御するために、イネーブル信号R_EN,G_EN,B_EN,S_EN1,S_EN2,C_ENをスイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1に出力する。
 イネーブル信号R_EN,G_EN,B_EN,S_EN1,S_EN2,C_ENは、スイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1をオン状態とするHiとスイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1をオフ状態とするLoとの間で変化する。
 光源制御部201は、光源11rに対応するイネーブル信号R_ENをスイッチ部Swrに出力し、光源11gに対応するイネーブル信号G_ENをスイッチ部Swgに出力し、光源11bに対応するイネーブル信号B_ENをスイッチ部Swbに出力する。また、光源制御部201は、イネーブル信号S_EN1をスイッチ部Swaに出力し、イネーブル信号S_EN2をスイッチ部Swr1に出力し、イネーブル信号C_ENをスイッチ部Swcに出力する。
 光源制御部201によるスイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1の制御態様については後述する。
 なお、第1の制御部100の制御内容の一部を、第2の制御部200が実行してもよいし、反対に、第2の制御部200の制御内容の一部を、第1の制御部100が実行してもよい。また、第1及び第2の制御部100,200は一つの制御部として構成されてもよい。
 次に、第2の制御部200は、調光信号SLに基づき、高輝度モード、中輝度モード及び低輝度モードの何れかのモードに移行する。第2の制御部200は、調光信号SLが第1閾値以下であるときには低輝度モードに移行し、調光信号SLが第1閾値を超え、かつ、第2閾値未満であるときには中輝度モードに移行し、調光信号SLが第2閾値以上であるときには高輝度モードに移行する。第1閾値は、表示光Lの光度が800カンデラ(cd/m)となるときの閾値である。第2閾値は、表示光Lの光度が4000カンデラ(cd/m)となるときの閾値である。
 以下、高輝度モード、中輝度モード及び低輝度モードの動作について順に説明する。
 (高輝度モード)
 図6のタイミングチャートを参照しつつ、高輝度モードにおける光源駆動装置5の動作について説明する。このタイミングチャートは、HUD装置1の動作電源がオンされたときに開始される。
 高輝度モードにおいては、オフ期間Tof→準備期間Tb→点灯可能期間Tdを経て、以降、高輝度モードが継続する限り、準備期間Tb及び点灯可能期間Tdが繰り返される。点灯可能期間Tdとしては、光源11rを点灯可能な点灯可能期間Td、光源11gを点灯可能な点灯可能期間Td及び光源11bを点灯可能な点灯可能期間Tdが順に設定される。
 なお、第2の制御部200は、図6には図示しないが、光源11rを点灯可能な点灯可能期間Tdにおいては、イネーブル信号R_ENをHiに維持するとともにイネーブル信号G_EN,B_ENをLoに維持する。また、光源11gを点灯可能な点灯可能期間Tdにおいては、イネーブル信号G_ENをHiに維持するとともにイネーブル信号R_EN,B_ENをLoに維持する。光源11bを点灯可能な点灯可能期間Tdにおいては、イネーブル信号B_ENをHiに維持するとともにイネーブル信号R_EN,G_ENをLoに維持する。
 図6のタイミングチャートの開始時において、スイッチ部Swr,Swg,Swb,Swc,Swa,Swr1はオフ状態にある。第2の制御部200は、オフ期間Tof(例えば、時刻t1)においては、イネーブル信号S_EN1をHiとすることによりスイッチ部Swaをオン状態とする。これにより、図5の矢印Y1に示すように、インダクタL1に残存するエネルギは、電流としてスイッチ部Swaを介してグランドに流れる。よって、インダクタL1のインダクタ電流Iindがゼロに維持される。
 次に、第2の制御部200は、準備期間Tb(例えば、時刻t2)においては、イネーブル信号DRV_ENをHiに切り替え、かつ電流値調整信号IADJを定電流供給部300に出力することにより定電流供給部300から電流を供給する。このとき、図5の矢印Y1に示すように、定電流供給部300から電流はスイッチ部Swaを介してグランドに流れる。これにより、インダクタL1のインダクタ電流Iindが目標値まで増加する。この目標値は、次の点灯可能期間Tdにおいて光源11r,11g,11bに供給される電流値に基づき設定され、点灯可能期間Td毎に設定される。すなわち、第2の制御部200は、次の点灯可能期間Tdにおいて光源11r,11g,11bに供給される電流値に基づき目標値を設定し、インダクタ電流Iindが設定した目標値となるように電流値調整信号IADJを通じて定電流供給部300を通じて定電流を供給する。
 抵抗R1は、準備期間Tbの開始時点でのインダクタ電流Iindを設定することができ、これによりインダクタ電流Iindの制御精度を向上させることができる。
 第2の制御部200は、点灯可能期間Td(例えば、時刻t3)においては、定電流供給部300から定電流を供給した状態を維持しつつ、イネーブル信号S_EN1をLoとすることによりスイッチ部Swaをオフ状態に切り替え、イネーブル信号R_ENをHiとすることによりスイッチ部Swrをオン状態に切り替える。これにより、図5の矢印Y4に示すように、定電流供給部300からの電流は光源11r及びスイッチ部Swrを介してグランドに流れる。よって、光源11rは点灯する。このとき、光源11rに供給される電流値Iは、準備期間Tbの終了時のインダクタ電流Iindと同等である。このため、光源11rを所望の輝度で点灯させることができる。また、光源11rに供給される電流値Iは矩形波Rwをなす。
 高輝度モードにおいては、点灯可能期間Tdに占める光源11rに電流が供給される期間の割合であるデューティー比は100%である。
 点灯可能期間Tdにおいて、電流供給制御部203は、比較部204を通じて光強度検出信号SFBが閾値以上であると判定された場合、すなわち、比較信号SBがLoとなった場合、定電流供給部300をオフする旨のイネーブル信号DRV_ENを定電流供給部300に出力する。定電流供給部300は、定電流供給部300をオフする旨のイネーブル信号DRV_ENを受けると、電流の供給を停止する。これにより、光源11rが消灯し、光強度検出信号SFBが閾値未満、すなわち、比較信号SBがHiとなる。
 一方、電流供給制御部203は、比較部204を通じて光強度検出信号SFBが閾値未満であると判定された場合、すなわち、光強度検出信号SFBがHiとなった場合、定電流供給部300をオンする旨のイネーブル信号DRV_ENを定電流供給部300に出力する。定電流供給部300は、定電流供給部300をオンする旨のイネーブル信号DRV_ENを受けると、光源11rに電流を供給する。これにより、光源11rが点灯し、光強度検出信号SFBが閾値以上、すなわち、比較信号SBがLoとなる。
 このように、点灯可能期間Tdにおいて、光強度検出信号SFBが閾値に近づくように、イネーブル信号DRV_ENがHi及びLoの間で周期的に変化し、これにより、矩形波Rwが形成される。
 次に、第2の制御部200は、点灯可能期間Tdの経過後、準備期間Tbの前半期間(例えば、時刻t4)においては、イネーブル信号DRV_ENをLoに切り替えることにより定電流供給部300からの電流供給を停止し、かつイネーブル信号S_EN2をHiとすることによりスイッチ部Swr1をオン状態に切り替える。これにより、前の点灯可能期間TdにおいてインダクタL1に蓄えられたエネルギは、図5の矢印Y3に示すように、電流として抵抗R1及びスイッチ部Swr1を介してグランドに流れる。よって、インダクタL1のインダクタ電流Iindが減少する。この際、抵抗R1は、インダクタ電流Iindの減少速度すなわち減少時の傾きを調整することができる。抵抗R1の抵抗値を小さくするほど、インダクタ電流Iindの減少速度及び減少時の傾きが大きくなる。また、抵抗R1の抵抗値は、インダクタL1に蓄えられたエネルギを外部に放出する際にスイッチ部Swr1に大電流が流れることを抑制し、これによりスイッチ部Swr1の発熱を抑制できるように、かつ、インダクタL1に蓄えられたエネルギが電流として定電流供給部300に逆流することを抑制できるように設定される。
 次に、第2の制御部200は、準備期間Tbの後半期間(例えば、時刻t5)においては、上記時刻t2と同様の処理を実行する。これにより、インダクタL1のインダクタ電流Iindが目標値まで増加する。
 以降、上記と同様に、点灯可能期間Td及び準備期間Tbが交互に繰り返される。高輝度モードは、HUD装置1の動作電源がオフされたとき、又は他のモードに移行されたときに終了となる。
 以上で、高輝度モードの説明を終了する。
 (中輝度モード)
 図7のタイミングチャートを参照しつつ、中輝度モードにおける光源駆動装置5の動作について説明する。
 中輝度モードにおいては、点灯可能期間Tdに占める光源11r,11g,11bに電流が供給される期間の割合であるデューティー比は、100%未満、例えば、20%~40%である。以下、高輝度モードとの相違点を中心に説明する。
 図7に示すように、第2の制御部200は、高輝度モードと同様に、点灯可能期間Tdの光源11r,11g,11bに電流が供給されるオンデューティー期間Ton(例えば、時刻t3)において、定電流供給部300から定電流を供給した状態を維持し、イネーブル信号R_ENをオンすることによりスイッチ部Swrをオン状態に切り替える。これにより、光源11rには矩形波Rwの電流が供給され、光源11rは点灯する。
 その後、第2の制御部200は、点灯可能期間Tdにおける光源11r,11g,11bに電流が供給されないオフデューティー期間Tod(例えば時刻t3a)においては、イネーブル信号DRV_ENをHiに維持して、イネーブル信号S_EN1をHiとすることによりスイッチ部Swaをオン状態とする。これにより、図5の矢印Y1に示すように、定電流供給部300からの電流はスイッチ部Swaを介してグランドに流れる。よって、オフデューティー期間Todであっても、インダクタ電流Iindが目標値に維持される。
 そして、第2の制御部200は、次の準備期間Tb(例えば、時刻t4)においては、上述した高輝度モードと同様に、スイッチ部Swr1をオン状態に切り替えることにより、インダクタL1に蓄えられたエネルギを電流として抵抗R1及びスイッチ部Swr1を介してグランドに放出する。点灯可能期間Tdのオフデューティー期間Todにおいてインダクタ電流Iindが目標値に維持されることにより、準備期間TbにおいてインダクタL1は蓄えられたエネルギを短時間で放出することができる。
 以上で、中輝度モードの説明を終了する。
 (低輝度モード)
 図8のタイミングチャートを参照しつつ、低輝度モードにおける光源駆動装置5の動作について説明する。このタイミングチャートは、HUD装置1の動作電源がオンされたときに開始される。
 低輝度モードにおいては、オフ期間Tof→光源11rを点灯可能な点灯可能期間Tdr→光源11gを点灯可能な点灯可能期間Tdg→オフ期間Tof→光源11bを点灯可能な点灯可能期間Tdbの順で繰り返される。
 第2の制御部200は、オフ期間Tof(例えば、時刻ta)においては、上述した高輝度モードのオフ期間Tofと同様に、イネーブル信号S_EN1をHiとすること、すなわち、スイッチ部Swaをオン状態とすることにより、インダクタL1に残存するエネルギを放出する。
 そして、第2の制御部200は、点灯可能期間Tdrにおいては、光源11rに電流を三角波であるパルス波P1,P2,P3として供給する。
 詳しくは、第2の制御部200は、点灯可能期間Tdr(例えば、時刻tb)において、イネーブル信号C_ENをHiとすることによりスイッチ部Swcをオン状態とするとともに、イネーブル信号DRV_ENをHiに切り替え、かつ電流値調整信号IADJを定電流供給部300に出力することにより定電流供給部300から電流を供給する。このとき、スイッチ部Swcがオン状態に切り替えられても、スイッチ部Swaはオン状態に維持されている。このため、図5の矢印Y1に示すように、定電流供給部300から電流はスイッチ部Swaを介してグランドに流れ、コンデンサC1には電流が流れない。このとき、インダクタ電流Iindは目標値に調整され、光源11r,11g,11bは消灯している。
 そして、第2の制御部200は、点灯可能期間Tdrにおけるパルス波P1の電流を供給する前(例えば、時刻tc)、イネーブル信号S_EN1をLoとすることによりスイッチ部Swaをオフ状態とする。このとき、図5の矢印Y1の電流は遮断され、図5の矢印Y5に示すように、定電流供給部300から電流はコンデンサC1及びスイッチ部Swcを介してグランドに流れる。これにより、コンデンサC1にはエネルギがチャージされる。
 コンデンサC1が満充電状態に近づくと、コンデンサC1に流れる電流値が小さくなり、光源11rに供給される電流値Iが増加する。これにより、パルス波P1の立ち上がり部分の波形が形成される。コンデンサC1により、光源11rの順方向電圧の増加の傾き、及びパルス波P1の立ち上がり部分の傾きを調整することができる。
 そして、図9に示すように、電流値Iがターゲット値Tgtに到達したときに比較信号SBがLoとなる。第2の制御部200は、比較信号SBがLoとなった時刻tdにおいて、イネーブル信号S_EN1をHiとすることによりスイッチ部Swaをオン状態とする。このとき、図5の矢印Y1に示すように、定電流供給部300からの電流はスイッチ部Swaを介してグランドに流れ、光源11rに供給される電流値Iが減少する。これにより、パルス波P1の立ち下がり部分の波形が形成される。
 第2の制御部200は、上述のようにパルス波P1を発生させた後、パルス波P1と同様に、パルス波P2,P3を発生させる。
 そして、第2の制御部200は、点灯可能期間Tdrの後、点灯可能期間Tdgにおいては、光源11gに供給される電流値Iによりパルス波P4を発生させる。パルス波P4におけるターゲット値Tgtは、上述したパルス波P1におけるターゲット値Tgtよりも小さい。この点を除き、パルス波P4は、パルス波P1と同様の手法により発生される。
 次に、第2の制御部200は、上述したオフ期間Tofと同様のオフ期間Tofを経て、点灯可能期間Tdbにおいては、本例では、パルス波を発生させない。しかしながら、点灯可能期間Tdbにおいても光源11bに電流をパルス波として供給させてもよい。
 以上で、低輝度モードの説明を終了する。
 (効果)
 以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
 (1-1)表示装置の一例であるHUD装置1は、電流を供給する電流供給部の一例である定電流供給部300と、定電流供給部300からの電流を受けて、それぞれ異なる色の光R,G,Bを発する複数の光源11r,11g,11bと、各光源11r,11g,11bに電流が供給される際にエネルギが蓄えられるエネルギ貯蓄部の一例であるインダクタL1と、光の反射する角度を制御する複数の反射部の一例であるマイクロミラー30aを有する表示素子30と、複数の光源11r,11g,11bのうち何れか一つに定電流供給部300からの電流を供給することで何れか一つの光源11r,11g,11bを発光させ、発光する光源11r,11g,11bを順次切り替えるフィールドシーケンシャル方式にて複数の光源11r,11g,11bから発される光R,G,Bから所望の色の照明光Cを生成する光源制御部201と、マイクロミラー30aを通じて照明光Cのうち画像Mに対応した表示光Lを反射させる表示素子制御部202と、インダクタL1に蓄えられたエネルギを放出するエネルギ放出部の一例である抵抗R1及びスイッチ部Swr1と、定電流供給部300からの電流に基づきインダクタL1に流れるインダクタ電流Iindを制御する電流設定部の一例であるスイッチ部Swaと、を備える。光源制御部201は、光源11r,11g,11bが点灯される前に、抵抗R1及びスイッチ部Swr1を介してインダクタL1に蓄えられたエネルギを放出した後、スイッチ部Swaを介して定電流供給部300からの電流に基づきインダクタ電流Iindを目標値に制御する。この目標値は、光源11r,11g,11bを点灯させる際に供給される電流値に基づき設定される。
 この構成によれば、インダクタ電流Iindは、光源11r,11g,11bの点灯前に目標値に制御されるため、その後、光源11r,11g,11bを点灯させる際に所望値に迅速に到達させることができる。これにより、画像Mの輝度が低下することや画像Mのグラデーションが悪化することが抑制され、表示品位を向上させることができる。
 (1-2)電流設定部は、光源11r,11g,11bに並列で接続され、光源制御部201による制御のもと、インダクタL1をグランドに接続するオン状態とインダクタL1をグランドに接続しないオフ状態の間で切り替わるエネルギ放出スイッチ部の一例であるスイッチ部Swaを備える。エネルギ放出部は、スイッチ部Swaに並列で接続され、光源制御部201による制御のもと、インダクタL1をグランドに接続するオン状態とインダクタL1をグランドに接続しないオフ状態の間で切り替わるスイッチ部Swr1と、スイッチ部Swr1に直列に接続される抵抗R1と、を備える。光源制御部201は、光源11r,11g,11bが点灯される前に、スイッチ部Swr1をオン状態に切り替えることによりインダクタL1に蓄えられたエネルギを放出した後、スイッチ部Swr1をオフ状態に切り替えつつ定電流供給部300から電流が供給された状態でスイッチ部Swaをオン状態に切り替えることによりインダクタ電流Iindを目標値に制御する。
 この構成によれば、簡易な構成及び制御で、インダクタL1のエネルギを放出した後にインダクタ電流Iindを目標値に制御することができる。
 また、インダクタL1のエネルギを放出するためのスイッチ部Swr1とインダクタ電流Iindを目標値に制御するためのスイッチ部Swaが使い分けられることにより、スイッチ部Swa,Swr1の電流による発熱を抑制することができる。
 (1-3)光源制御部201は、点灯可能期間Tdのうちオンデューティー期間Ton(例えば、図7の時刻t3)において光源11r,11g,11bに電流を供給し、点灯可能期間Tdのうちオンデューティー期間Tonの後のオフデューティー期間Tod(例えば、図7の時刻t3a)においてスイッチ部Swaをオン状態に切り替えることにより定電流供給部300からインダクタL1を経てスイッチ部Swaに電流を流し、オフデューティー期間Todの後、スイッチ部Swr1をオン状態に切り替えることによりインダクタL1に蓄えられたエネルギを放出する。
 この構成によれば、オフデューティー期間Todにおいてインダクタ電流Iindが目標値に維持される。このため、オフデューティー期間Todの後の準備期間Tbにおいて、インダクタL1に蓄えられたエネルギは短時間で放出可能となる。
 (2-1)表示装置の一例であるHUD装置1は、電流を供給する定電流供給部300と、定電流供給部300からの電流を受けて、それぞれ異なる色の光R,G,Bを発する複数の光源11r,11g,11bと、光の反射する角度を制御する複数のマイクロミラー30aを有する表示素子30と、複数の光源11r,11g,11bのうち何れか一つに定電流供給部300からの電流をパルス波P1,P2,P3,P4又は矩形波Rwとして供給することで何れか一つの光源11r,11g,11bを発光させ、発光する光源11r,11g,11bを順次切り替えるフィールドシーケンシャル方式にて複数の光源11r,11g,11bから発される光R,G,Bから所望の色の照明光Cを生成する光源制御部201と、マイクロミラー30aを通じて照明光Cのうち画像Mに対応した表示光Lを反射させる表示素子制御部202と、定電流供給部300とグランドの間であって光源に並列に接続されるパルス波P1,P2,P3,P4の立ち上がり部分の傾きを小さくするコンデンサC1と、コンデンサC1に直列に接続されるコンデンサスイッチ部の一例であるスイッチ部Swcと、を備える。光源制御部201は、定電流供給部300からの電流をパルス波P1,P2,P3,P4として光源11r,11g,11bに供給する際にはスイッチ部Swcをオン状態とし、定電流供給部300からの電流を矩形波Rwとして光源11r,11g,11bに供給する際にはスイッチ部Swcをオフ状態とする。
 この構成によれば、スイッチ部Swcがオン状態とされることで、コンデンサC1はパルス波P1,P2,P3,P4の立ち上がり部分の傾きを小さくすることができる。これにより、光源11r,11g,11bに供給される電流値Iがターゲット値Tgtを超えるオーバーシュートが発生することを抑制できる。従って、画像Mの輝度が低下することや画像Mのグラデーションが悪化することが抑制され、表示品位を向上させることができる。
 また、スイッチ部Swcがオフ状態とされることで、コンデンサC1には電流が流れないため、コンデンサC1により矩形波Rwの立ち上がりが遅延することが抑制される。
 以上のように、スイッチ部SwcによりコンデンサC1を有効としたり無効としたりできる。このため、光源11r,11g,11bを所望の輝度で点灯させることができる。
 (2-2)光源制御部201は、高輝度モードにおいてはスイッチ部Swcをオフ状態に維持しつつ定電流供給部300からの電流を矩形波Rwとして光源11r,11g,11bに供給し、低輝度モードにおいては光源11r,11g,11bを点灯可能な点灯可能期間Tdにわたってスイッチ部Swcをオン状態に維持しつつ定電流供給部300からの電流をパルス波P1,P2,P3,P4として光源11r,11g,11bに供給する。
 この構成によれば、高輝度モードにおいてはスイッチ部Swcがオフ状態となるため、コンデンサC1が機能しない。このため、高輝度モードにおいて、コンデンサC1により光源11r,11g,11bに供給される電流値Iの立ち上がりが遅延することが抑制され、高輝度を実現することができる。一方、低輝度モードにおいてはスイッチ部Swcがオン状態となるため、コンデンサC1はパルス波P1,P2,P3,P4の立ち上がり部分の傾きを小さくする。よって、低輝度モードにおいてはオーバーシュートが抑制される。
 (2-3)HUD装置1は、コンデンサC1及びスイッチ部Swcに並列に接続されるエネルギ放出スイッチ部の一例であるスイッチ部Swaを備える。光源制御部201は、低輝度モードにおいては、パルス波P1,P2,P3,P4の立ち上がり部分により光源11r,11g,11bに供給される電流値Iがターゲット値Tgtに到達したとき、スイッチ部Swaをオン状態とすることにより定電流供給部300からの電流をスイッチ部Swaを介してグランドに流す。
 この構成によれば、電流値Iがターゲット値Tgtに到達したときスイッチ部Swaをオン状態とすることにより、定電流供給部300からの電流は、スイッチ部Swaを介してグランドに流れ込む。このため、迅速にパルス波P1,P2,P3,P4を立ち下げることができ、オーバーシュートを抑制できる。
 なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。以下に、変形の一例を説明する。
 (変形例)
 上記実施形態においては、光源駆動部43は抵抗R1に対応するスイッチ部Swr1を備えていたが、スイッチ部Swr1に代えて、図10に示すように、ツェナーダイオードZD1を備えていてもよい。ツェナーダイオードZD1のカソード端子はインダクタL1に接続され、ツェナーダイオードZD1のアノード端子は抵抗R1に接続されている。
 インダクタL1にエネルギが溜まることによりツェナーダイオードZD1に印加される逆方向電圧がツェナーダイオードZD1の降伏電圧を上回ったとき、図10の矢印Yzに示すように、アバランシェ降伏現象により、インダクタL1に蓄えられたエネルギは電流としてツェナーダイオードZD1及び抵抗R1を介してグランドに放出される。ツェナーダイオードZD1の逆方向電圧は、上記実施形態のイネーブル信号S_EN2をHiとするタイミングにてツェナーダイオードZD1の降伏電圧を上回るように設定される。
 これにより、制御的に、かつ構成的に簡単に上記実施形態と同様の作用及び効果を奏することができる。
 また、図11に示すように、光源駆動部43は、さらに、ツェナーダイオードZD1によりオン状態とオフ状態の間で切り替わるスイッチ部Swzを備える。スイッチ部Swzは、n型チャネルのFETからなる。スイッチ部Swzのゲート端子はツェナーダイオードZD1と抵抗R1の間に接続され、スイッチ部Swzのドレイン端子はインダクタL1に接続され、スイッチ部Swzのソース端子はグランドに接続される。この構成において、インダクタL1にエネルギが溜まることによりツェナーダイオードZD1に印加される逆方向電圧がツェナーダイオードZD1の降伏電圧を上回ったとき、スイッチ部Swzのゲート電圧が上昇することにより、スイッチ部Swzがオン状態に切り替わる。スイッチ部Swzがオン状態に切り替わると、図11の矢印Ygに示すように、インダクタL1に蓄えられたエネルギは電流としてスイッチ部Swzを介してグランドに放出される。スイッチ部Swzを設けることにより、インダクタL1のエネルギを短時間で外部に放出することができる。
 上記実施形態では、本発明に係る表示装置を車載用のヘッドアップディスプレイ装置に適用したが、車載用に限らず、飛行機、船等の乗り物に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置に適用してもよい。また、HUD装置1からの表示光Lはウインドシールド3に投射されていたが、専用のコンバイナに投射されてもよい。また、本発明に係る表示装置をヘッドアップディスプレイ装置ではなく、屋内又は屋外で使用されるプロジェクタ等の表示装置に適用してもよい。
 上記実施形態では、第2の制御部200は、調光信号SLの値に基づき高輝度モード、中輝度モード及び低輝度モードの何れかに移行していたが、これに限られず、HUD装置1や車両2に設けられた図示しない操作部を視認者4が操作することで、上記各モード間を移行してもよい。また、車両2のライトをオン・オフするスイッチの操作に応じて、上記各モード間を移行してもよい。
 エネルギ貯蓄部の一例であるインダクタL1は、光源11r,11g,11b毎に設けられていてもよい。エネルギ貯蓄部は、インダクタL1に限らず、例えば、光源11r,11g,11bの寄生容量であってもよい。
 上記実施形態においては、第2の制御部200は、オフ期間Tofにおいては、スイッチ部Swaをオン状態としていたが、これに限らず、スイッチ部Swr1をオン状態としてもよい。これによっても、インダクタL1に残存するエネルギを放出できる。
1 HUD装置
2 車両
3 ウインドシールド
5 光源駆動装置
7 照度センサ
10 照明装置
11,11b,11g,11r 光源
30 表示素子
30a マイクロミラー
43 光源駆動部
61 平面鏡
62 凹面鏡
65 凹面鏡駆動部
100 第1の制御部
200 第2の制御部
201 光源制御部
202 表示素子制御部
203 電流供給制御部
204 比較部
300 定電流供給部
500 光強度検出部
C1 コンデンサ
L1 インダクタ
P1,P2,P3,P4 パルス波
R1 抵抗
ZD1 ツェナーダイオード
Swr,Swg,Swb,Swr1,Swa,Swc,Swz スイッチ部
Ton オンデューティー期間
Tod オフデューティー期間
Iind インダクタ電流

Claims (3)

  1.  電流を供給する電流供給部と、
     前記電流供給部からの電流を受けて、それぞれ異なる色の光を発する複数の光源と、
     光の反射する角度を制御する複数の反射部を有する表示素子と、
     前記複数の光源のうち何れか一つの光源に前記電流供給部からの電流をパルス波又は矩形波として供給することで前記光源を発光させ、発光する前記光源を順次切り替えるフィールドシーケンシャル方式にて前記複数の光源から発される光から所望の色の照明光を生成する光源制御部と、
     前記反射部を通じて前記照明光のうち画像に対応した光を反射させる表示素子制御部と、
     前記電流供給部とグランドの間であって前記光源に並列に接続されるコンデンサと、
     前記コンデンサに直列に接続されるコンデンサスイッチ部と、を備え、
     前記光源制御部は、前記電流供給部からの電流を前記パルス波として前記光源に供給する際には前記コンデンサスイッチ部をオン状態とし、前記電流供給部からの電流を前記矩形波として前記光源に供給する際には前記コンデンサスイッチ部をオフ状態とする、
     表示装置。
  2.  前記光源制御部は、高輝度モードにおいては前記コンデンサスイッチ部をオフ状態に維持しつつ前記電流供給部からの電流を前記矩形波として前記光源に供給し、低輝度モードにおいては前記光源を点灯可能な点灯可能期間にわたって前記コンデンサスイッチ部をオン状態に維持しつつ前記電流供給部からの電流を前記パルス波として前記光源に供給する、
     請求項1に記載の表示装置。
  3.  前記表示装置は、前記コンデンサ及び前記コンデンサスイッチ部に並列に接続されるエネルギ放出スイッチ部を備え、
     前記光源制御部は、前記低輝度モードにおいては、前記パルス波の立ち上がり部分により前記光源に供給される電流値がターゲット値に到達したとき、前記エネルギ放出スイッチ部をオン状態とすることにより前記電流供給部からの電流を前記エネルギ放出スイッチ部を介してグランドに流す、
     請求項2に記載の表示装置。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011155747A (ja) * 2010-01-26 2011-08-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 電源装置及び照明器具
KR20120074502A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 티엘아이 변조 지수를 개선하는 엘이디 조명 장치
WO2015087598A1 (ja) * 2013-12-09 2015-06-18 シャープ株式会社 画像表示装置およびその駆動方法
JP2016510496A (ja) * 2013-02-14 2016-04-07 ジェイアンドシー テクノロジー カンパニー リミテッド 発光ダイオードの点滅周波数を変換する電源回路
JP2017059500A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 東芝ライテック株式会社 照明器具
US20170339765A1 (en) * 2014-01-06 2017-11-23 Lunera Lighting, Inc. Lighting system built-in intelligence
JP2018032504A (ja) * 2016-08-24 2018-03-01 岩崎電気株式会社 Ledパルス点灯回路及びled照明装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001228687A (ja) * 2000-02-16 2001-08-24 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP3947895B2 (ja) * 2000-02-24 2007-07-25 株式会社日立製作所 照明装置用点灯装置
JP4085555B2 (ja) * 2000-05-24 2008-05-14 三菱電機株式会社 放電灯点灯装置
JP2005265937A (ja) * 2004-03-16 2005-09-29 Fuji Electric Holdings Co Ltd 画像表示装置
JP2007166103A (ja) * 2005-12-12 2007-06-28 Advantest Corp 定電流パルス発生回路及び試験装置
JP6102252B2 (ja) * 2012-12-27 2017-03-29 日本精機株式会社 表示装置
JP6379490B2 (ja) 2014-01-10 2018-08-29 日本精機株式会社 光源駆動装置及び表示装置
JP2016032318A (ja) * 2014-07-28 2016-03-07 ローム株式会社 スイッチング電源装置
JP2017146401A (ja) * 2016-02-16 2017-08-24 日本精機株式会社 表示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011155747A (ja) * 2010-01-26 2011-08-11 Panasonic Electric Works Co Ltd 電源装置及び照明器具
KR20120074502A (ko) * 2010-12-28 2012-07-06 주식회사 티엘아이 변조 지수를 개선하는 엘이디 조명 장치
JP2016510496A (ja) * 2013-02-14 2016-04-07 ジェイアンドシー テクノロジー カンパニー リミテッド 発光ダイオードの点滅周波数を変換する電源回路
WO2015087598A1 (ja) * 2013-12-09 2015-06-18 シャープ株式会社 画像表示装置およびその駆動方法
US20170339765A1 (en) * 2014-01-06 2017-11-23 Lunera Lighting, Inc. Lighting system built-in intelligence
JP2017059500A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 東芝ライテック株式会社 照明器具
JP2018032504A (ja) * 2016-08-24 2018-03-01 岩崎電気株式会社 Ledパルス点灯回路及びled照明装置

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