WO2021187462A1 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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WO2021187462A1
WO2021187462A1 PCT/JP2021/010540 JP2021010540W WO2021187462A1 WO 2021187462 A1 WO2021187462 A1 WO 2021187462A1 JP 2021010540 W JP2021010540 W JP 2021010540W WO 2021187462 A1 WO2021187462 A1 WO 2021187462A1
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brightness
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土田 清
泰弘 山川
正則 遠藤
石川 貴之
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日本精機株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to a head-up display device.
  • the head-up display device described in Patent Document 1 adjusts the brightness of a displayed image by changing the output of each light source based on the illuminance signal of an illuminance sensor that detects the illuminance around the user.
  • the present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to provide a head-up display device capable of changing the brightness of illumination light according to a required brightness while realizing a desired color.
  • the head-up display device lights a plurality of light sources, a light source driver for driving the plurality of light sources, and the plurality of light sources via the light source driver based on lighting control data.
  • a control unit for generating the illumination light and a DMD display element for generating the display light based on the illumination light emitted by the plurality of light sources are provided, and the illumination control data is for generating the illumination light having a brightness corresponding to the required brightness.
  • the first and second control modes include the first and second control modes, and the first and second control modes have different luminance ranges so that they partially overlap each other, and the control unit is the control unit of the first control mode. When the required brightness reaches the mode switching value located at the non-end of the overlapping region where the brightness range and the brightness range of the second control mode overlap, the mode is set between the first and second control modes. Switch.
  • the present disclosure it is possible to change the brightness of the illumination light according to the required brightness while realizing a desired color.
  • FIG. 12 It is an enlarged view of a part of FIG. 12 which concerns on one Embodiment of this disclosure. It is a figure which shows the control mode and DMD duty ratio which concerns on one Embodiment of this disclosure. It is a figure which shows the control mode and DMD duty ratio which concerns on one Embodiment of this disclosure.
  • the HUD device 1 is mounted on the dashboard of the vehicle 2, generates a display light L representing an image, and radiates the generated display light L toward the windshield 3.
  • the 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 displayed in front of the windshield 3.
  • Various vehicle information such as engine speed and vehicle speed are displayed on the virtual image V, for example.
  • the HUD device 1 includes a projector device 18, a transmissive screen 50, a light source drive device 5, plane mirrors 55 and 61, a concave mirror 62, a concave mirror drive unit 65, a housing 70, and the like. It is provided with a translucent unit 71.
  • the projector device 18 includes a lighting device 10 that emits illumination light C, and a display unit 19 that receives illumination light C and emits display light L.
  • the housing 70 is formed in a box shape, for example, by a light-shielding material.
  • a plane mirror 61, a concave mirror 62, and a concave mirror driving unit 65 are housed in the housing 70.
  • the housing 70 is formed with an opening 70a through which the display light L passes.
  • the translucent portion 71 is formed in the shape of a curved plate made of a translucent resin such as acrylic, and is provided so as to close the opening 70a of the housing 70.
  • the lighting device 10 generates the illumination light C and radiates the generated illumination light C toward the display unit 19. Specifically, as shown in FIG. 3, the lighting device 10 includes a light source group 11, a photosynthesis unit 13, and a light source temperature detection unit 600.
  • the light source group 11 is composed of, for example, three light sources 11r, 11g, and 11b each consisting of an LED (Light Emitting Diode).
  • the light source 11r is a red light source and emits red light R.
  • the light source 11g is a green light source and emits green light G.
  • the light source 11b is a blue light source and 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 photosynthesis unit 13 generates an 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 displays the generated illumination light C as a display unit. Radiate towards 19.
  • the photosynthesis 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 and transmits the blue light B from the reflection mirror 13a as it is.
  • the dichroic mirror 13c transmits the green light G and the blue light B from the dichroic mirror 13b while reflecting the incident red light R toward the display unit 19. As a result, the dichroic mirror 13c radiates the illumination light C, which is a combination of the red light R, the green light G, and the blue light B on the same optical axis, toward the display unit 19.
  • the light source temperature detection unit 600 detects the temperatures of the light sources 11r, 11g, and 11b, and outputs the detection result as the light source temperature signal ST to the light source driving device 5 as shown in FIG.
  • the display unit 19 includes a prism 15, a light intensity detection unit 500, a DMD (Digital Micro mirror Device) display element 30, a projection optical system 40, and a plane mirror 54.
  • the plane mirror 54 reflects the illumination light C from the illumination device 10 toward the prism 15.
  • the prism 15 is formed of a right-angled isosceles triangular columnar shape by a translucent material.
  • the prism 15 includes an inclined surface 15a facing the plane mirror 54, an orthogonal surface 15b facing the DMD display element 30, and an orthogonal surface 15c facing the projection optical system 40.
  • the illumination light C from the plane mirror 54 reaches the inclined surface 15a of the prism 15.
  • the inclined surface 15a causes most of the illumination light C from the plane mirror 54 to enter the prism 15, and reflects a part of the illumination light C from the plane mirror 54 toward the light intensity detection unit 500.
  • the illumination light C incident on the prism 15 is emitted from the orthogonal plane 15b of the prism 15 toward the DMD display element 30.
  • the display light L from the DMD display element 30 is incident on the prism 15 via the orthogonal surface 15b and then reflected toward the inclined surface 15a. Then, the display light L reflected by the inclined surface 15a is emitted from the orthogonal surface 15c toward the projection optical system 40.
  • the DMD display element 30 includes a plurality of movable micromirrors 30a.
  • the plurality of micromirrors 30a are arranged in a matrix so as to correspond to the pixels of the image M (see FIG. 2).
  • the micromirror 30a includes an electrode (not shown), and is turned on or off by switching the voltage value applied to the electrode.
  • the micromirror 30a reflects the illumination light C toward the transmissive screen 50 when it is in the ON state. When the micromirror 30a is in the off state, the illumination light C is reflected in a direction different from that of the transmissive screen 50.
  • Each micromirror 30a expresses the brightness and color in each pixel of the image M based on a desired color, for example, white illumination light C, by being switched between an on state and an off state by the light source driving device 5. Under the control of the light source driving device 5, each micromirror 30a adjusts the brightness of each pixel of the image M by adjusting the DMD duty ratio, which is the period during which the micromirror 30a is in the ON state in one frame.
  • the light intensity detection unit 500 is composed of, for example, a light receiving element having a photodiode, and is provided at a position where it receives the illumination light C reflected by the prism 15.
  • the light intensity detection unit 500 receives a part of the illumination light C and detects the light intensities of the lights R, G, and B constituting the illumination light C in a time-divided manner. As shown in FIG. 5, the light intensity detection unit 500 outputs the detection result as a light intensity detection signal SFB to the second control unit 200 described later of the light source driving device 5.
  • the projection optical system 40 is composed of a concave lens, a convex lens, or the like, magnifies the display light L from the DMD display element 30 through the prism 15, and magnifies the enlarged display light L into a plane mirror shown in FIG. It emits light at 55.
  • the plane mirror 55 reflects the display light L toward the transmissive screen 50.
  • the transmissive screen 50 is composed of a holographic diffuser, a microlens array, a diffuser, and the like, and receives the display light L from the projection optical system 40 to display the image M.
  • the plane mirror 61 reflects the display light L representing the image M displayed on the transmissive screen 50 toward the concave mirror 62.
  • the plane mirror 61 may be a concave mirror.
  • the concave mirror 62 reflects the display light L from the plane mirror 61 toward the windshield 3.
  • the display light L passes through the translucent portion 71 of the housing 70 and is reflected by the windshield 3 toward the viewer 4.
  • the concave mirror drive unit 65 includes a motor and a gear mechanism for transmitting the driving force of the motor to the concave mirror 62, which are not shown.
  • the concave mirror drive unit 65 rotates the concave mirror 62 around a rotation axis Ax extending in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. By rotating the concave mirror 62 around the rotation axis Ax, the irradiation position of the display light L with respect to the viewer 4 is adjusted in the height direction.
  • the light source driving device 5 includes a light source driver 300 that supplies a constant current to the light source group 11, an inductor L1, a light source driving unit 43 that drives the light source group 11, a light source driving unit 43, and a DMD display. It includes a second control unit 200 that controls the element 30 and the like, and a first control unit 100 that controls the concave mirror drive unit 65 and the like.
  • the light source driver 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 a second control unit 200.
  • the light source driver 300 supplies a constant current to the light source group 11 based on a command signal from the second control unit 200.
  • the light source driver 300 receives a command signal from the second control unit 200 to turn off the light source driver 300, the light source driver 300 stops supplying a constant current.
  • the inductor L1 is connected between the light source driver 300 and the light source group 11.
  • the light source drive unit 43 includes switch units Swr, Swg, Swb, Swc, Swa, a capacitor C1, and a voltage detection unit 49.
  • the switch units Swr, Swg, Swb, Swc, and Swa are composed of, for example, n-type channel FETs (Field Effect Transistors), and are in an on state (closed state) and an off state (closed state) under the control of the second control unit 200. It switches between (open state).
  • the switch unit Swr is connected in series with the light source 11r.
  • the switch unit Swg is connected in series with the light source 11g.
  • the switch unit Swb is connected in series with the light source 11b.
  • the switch unit Swc and the capacitor C1 are connected in series with each other, and are connected in parallel with the switch units Swr, Swg, and Swb.
  • the switch units Swr, Swg, and Swb When the switch units Swr, Swg, and Swb are switched to the ON state, a current from the light source driver 300 is passed through the corresponding light sources 11r, 11g, and 11b, and the corresponding light sources 11r, 11g, and 11b are turned on.
  • the switch units Swr, Swg, and Swb cut off the current from the light source driver 300 to the corresponding light sources 11r, 11g, and 11b by switching to the off state, and turn off the corresponding light sources 11r, 11g, and 11b.
  • the switch unit Swa has a function of controlling the inductor current flowing from the light source driver 300 to the inductor L1 to a target value by switching to the ON state.
  • the switch unit Swc has a function of adjusting the inclination of the rising portion of the pulse P (see FIG. 19) described later by passing a current from the light source driver 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, and Swa, detects the voltage detection signal SV, and then outputs the voltage detection signal SV to the second control unit 200.
  • the first control unit 100 includes a microprocessor including a CPU (Central Processing Unit), a memory, and the like, and controls a concave mirror drive unit 65.
  • the required luminance signal SL indicating the light intensity of the ambient light around the vehicle 2 detected through the illuminance sensor 7 is input to the first control unit 100.
  • the first control unit 100 outputs the required luminance signal SL indicating the input required luminance to the second control unit 200.
  • the second control unit 200 is an LSI (Large Scale Integration) that realizes a desired function by hardware, and is composed of, 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 stores a light source control unit 201 that sets the light intensity of the illumination light C according to the required brightness, a display element control unit 202 that controls the DMD display element 30, and illumination control data Dm. It includes a storage unit 203 and a product data generation unit 205 that corrects the lighting control data Dm.
  • the product data generation unit 205 includes a drive capacity determination unit 205a, a master data selection unit 205b, a measurement point identification unit 205c, an output characteristic acquisition unit 205d, and a data correction unit 205e.
  • the display element control unit 202 displays the image M by controlling each micromirror 30a in the DMD display element 30 on / off based on the video signal SE.
  • the illumination control data Dm includes data indicating the brightness range Bl in each control mode Q1 to Qn (n is an arbitrary natural number).
  • the brightness range Bl of each control mode Q1 to Qn is a brightness range for emitting a desired color, for example, white illumination light C from the projector device 18.
  • the median value of the brightness range Bl of the control modes Q1 to Qn becomes smaller as the control mode Q1 approaches the control mode Qn.
  • the control modes Q1 to Qn are either the low-luminance mode or the high-luminance mode, the gain set by the gain setting unit 201a described later, and the target value (limit) of the current supplied to the light sources 11r, 11g, and 11b, respectively.
  • the illumination control data Dm is set for each light source temperature.
  • lighting control data Dm corresponding to each of ⁇ 40 ° C., ⁇ 30 ° C., ⁇ 10 ° C., 10 ° C., 25 ° C., 40 ° C., 50 ° C., 60 ° C., and 70 ° C. is prepared.
  • the illumination control data Dm differs in the number and contents of the control modes Q1 to Qn and the brightness range Bl in each control mode Q1 to Qn for each light source temperature.
  • the light source control unit 201 includes, for example, a PMIC (Power Management Integrated Circuit) that controls the power supplied to the light source group 11.
  • the light source control unit 201 refers to the illumination control data Dm relating to the temperature closest to the light source temperature based on the light source temperature signal ST detected by the light source temperature detection unit 600.
  • the light source control unit 201 shifts to the control modes Q1 to Qn that realize the required luminance based on the required luminance signal SL with reference to the illumination control data Dm, and in the shifted control modes Q1 to Qn, the light source control unit 201 goes through the light source driver 300. A current is supplied to the light source group 11.
  • the illumination light C has a luminance corresponding to the required luminance signal SL.
  • the output level of the light source control unit 201 is variable. As the output level of the light source control unit 201 becomes higher, the peak value Pk of the light source current (see FIGS. 18 and 19) becomes larger, and the time until the light source current reaches the target value becomes shorter, that is, the light source current increases. The inclination of is large.
  • the light source control unit 201 determines a target value based on the required luminance signal SL, and compares the determined target value with the light intensity detection signal SFB.
  • the light source control unit 201 supplies a current from the light source driver 300 to the light source group 11 when the light intensity detection signal SFB becomes less than the target value, and when the light intensity detection signal SFB becomes equal to or more than the target value, the light source driver 300 Stops the supply of current to the light source group 11.
  • the light source control unit 201 feedback-controls the current value supplied from the light source driver 300 to the light source group 11 with the target value as the target while monitoring the light intensity detection signal SFB.
  • This target value is set to a different value for each of the light sources 11r, 11g, and 11b.
  • the light source control unit 201 includes a gain setting unit 201a that sets the gain of the light intensity detection signal SFB detected by the light intensity detection unit 500.
  • the gain setting unit 201a sets the gain higher as the required luminance (required luminance signal SL) decreases.
  • the gain setting unit 201a adjusts the gain of the light intensity detection signal SFB to set the light intensity detection signal SFB to a value readable by the light source control unit 201.
  • the light source control unit 201 reads the light intensity detection signal SFB in consideration of the presence or absence of a gain deviation set by the gain setting unit 201a and the amount of the deviation. Therefore, it is possible to prevent the brightness of the illumination light C from deviating from the target value due to the variation in gain due to the individual difference of the light source control unit 201.
  • the light source control unit 201 turns on the switch unit Swr over the lighting permission period Tr, so that the light source driver 300 supplies the current Ir to the light source 11r to light the light source 11r.
  • the light source control unit 201 turns on the switch unit Swg for the lighting permission period Tg, so that the light source driver 300 supplies the current Ig to the light source 11g to light the light source 11g.
  • the light source control unit 201 turns on the switch unit Swb over the lighting permission period Tb, so that the light source driver 300 supplies the current Ib to the light source 11b to light the light source 11b.
  • the light source control unit 201 operates by a so-called field sequential method in which any one of the light sources 11r, 11g, and 11b is selectively turned on and the light sources 11r, 11g, and 11b to be turned on are switched.
  • the light source control unit 201 supplies the currents Ir, Ig, and Ib to the light sources 11r, 11g, and 11b during the display period Ton, and turns off the switch units Swr, Swg, and Swb during the non-display period Tof.
  • the supply of the currents Ir, Ig and Ib to 11g and 11b is stopped.
  • the display period Ton and the non-display period Tof are alternately repeated.
  • One display period Ton and one non-display period Tof constitute one frame, that is, one cycle.
  • the display period Ton is composed of a plurality of lighting permission periods Tr, Tg, and Tb in a preset order.
  • the second control unit 200 shifts to either a high-luminance mode or a low-luminance mode based on the required luminance signal SL.
  • the second control unit 200 shifts to the low luminance mode when the required luminance signal SL is equal to or less than the threshold value, and shifts to the high luminance mode when the required luminance signal SL exceeds the threshold value.
  • the threshold is set to, for example, 4000 candelas.
  • the second control unit 200 supplies the currents Ir, Ig, and Ib as rectangular waves to the light sources 11r, 11g, and 11b as shown in FIG.
  • the second control unit 200 sets the target values Tgt of the currents Ir, Ig, and Ib, the period Ti in which the currents Ir, Ig, and Ib are supplied, and the DMD described later, according to the change in the required brightness.
  • the brightness of the illumination light C or the display light L is adjusted by changing the duty ratio.
  • the second control unit 200 supplies the currents Ir, Ig, and Ib to the light sources 11r, 11g, and 11b as a plurality of pulses P that are triangular waves, as shown in FIG.
  • the second control unit 200 adjusts the brightness of the illumination light C or the display light L by increasing or decreasing the number of pulses P according to the change in the required brightness.
  • the second control unit 200 increases or decreases the number of pulses P and also increases or decreases the peak value Pk (target value) of the pulse P to increase or decrease the illumination light C or the display light.
  • the brightness of L may be adjusted.
  • the second control unit 200 (light source control unit 201) turns on the switch units Swr and Swc before generating the pulse P in the lighting permission period Tr, and switches units. Turn Swg, Swb, and Swa off.
  • the current from the light source driver 300 flows to the ground via the capacitor C1 and the switch unit Swc.
  • the capacitor C1 is charged with energy.
  • the current value flowing through the capacitor C1 decreases, and the current Ir supplied to the light source 11r via the switch unit Swr increases. As a result, the waveform of the rising portion of the pulse P is formed.
  • the inclination of the rising portion of the pulse P can be adjusted by the capacitor C1. Then, the second control unit 200 turns on the switch unit Swa when the current Ir reaches the target value Tgt. At this time, the current from the light source driver 300 flows to the ground via the switch unit Swa, and the current Ir supplied to the light source 11r decreases. As a result, the waveform of the falling portion of the pulse P is formed.
  • the lighting control data generation device 800 generates lighting control data Dm suitable for the shipping product projector device 18k, which is a shipping product of the projector device 18.
  • the illumination control data generation device 800 is acquired through the sample product data acquisition device 801 for acquiring the RGB output characteristics at each temperature in the sample projector devices 18a to 18j, which are sample products of the projector device 18, and the sample product data acquisition device 801.
  • a master data generation unit 802 that generates master data M1 to M10 that are master lighting control data based on the RGB output characteristics, and a shipping data acquisition device 810 that acquires RGB output characteristics at each temperature in the shipping projector device 18k.
  • the optimum master data Mx suitable for the shipped product projector device 18k is selected from the master data M1 to M10, and the optimum master data Mx is corrected based on the RGB output characteristics acquired through the shipped product data acquisition device 810 to perform lighting control data. It includes a product data generation unit 205 that generates Dm. The product data generation unit 205 constitutes a part of the shipped product projector device 18k. The sample product data acquisition device 801 and the master data generation unit 802 and the shipping product data acquisition device 810 are provided separately from the projector device 18.
  • the sample product data acquisition device 801 includes a light meter 803, a variable ND (Neutral Density) filter device 804, a room temperature adjusting unit 806, a constant temperature bath 808, an inspection light emitting unit 809, and the like.
  • the constant temperature bath 808 is a container that keeps the temperature of the internal space constant.
  • the room temperature adjusting unit 806 adjusts the temperature of the internal space of the constant temperature bath 808 under the control of the master data generating unit 802. Any of the sample projector devices 18a to 18j is sequentially housed in the constant temperature bath 808.
  • the constant temperature bath 808 includes a constant temperature bath glass 805 that transmits the display light L from the projector device 18.
  • the constant temperature bath glass 805 reduces the light intensity of the display light L when the display light L is transmitted.
  • the inside of the constant temperature bath 808 is a dark room.
  • the light meter 803 and the variable ND filter device 804 are located in a dark room outside the constant temperature bath 808.
  • the light meter 803 measures the brightness of the display light L that has passed through the variable ND filter device 804, and outputs the measured detection signal to the master data generation unit 802.
  • the inspection light emitting unit 809 irradiates the light intensity detecting unit 500 with inspection light for inspecting the presence / absence and the amount of deviation of the gain set by the gain setting unit 201a.
  • variable ND filter device 804 adjusts the brightness of the display light L passing through the constant temperature bath glass 805 within the measurable range of the light meter 803 under the control of the master data generation unit 802. Specifically, as shown in FIG. 20, the variable ND filter device 804 has a plurality of variable ND filter devices 804 set to different light attenuation rates, five filters F0 to F4 in this example, and a rotating plate 804a supporting the filters F0 to F4. And a rotation drive unit 804c that rotates the rotation plate 804a in the rotation direction Cw.
  • the magnitude relationship between the light attenuation rates of the filters F0 to F4 is set to the light attenuation rate of the filter F0> the light attenuation rate of the filter F1> the light attenuation rate of the filter F2> the light attenuation rate of the filter F3> the light attenuation rate of the filter F4.
  • the rotating plate 804a is formed in a disk shape and is rotatably supported in the rotation direction Cw about the rotation axis Ay.
  • the rotation direction Cw is a counterclockwise direction.
  • the rotary plate 804a can rotate only in one direction of the rotation direction Cw, and is configured to be non-rotatable in the clockwise direction opposite to the rotation direction Cw.
  • the rotation axis Ay is located at the center of the rotation plate 804a and extends along the thickness direction of the rotation plate 804a (the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 20).
  • the rotating plate 804a supports filters F0 to F4 arranged along the rotation direction Cw.
  • the filters F0 to F4 are arranged at equal intervals around the rotation axis Ay, at intervals of 72 ° in this example.
  • the configuration in which the rotating plate 804a can rotate only in the counterclockwise direction is illustrated, but the present invention is not limited to this, and the rotating plate 804a may be configured to rotate only in the clockwise direction.
  • the rotation drive unit 804c rotates the rotation plate 804a in the rotation direction Cw to filter the irradiation range 804b on which the display light L is emitted from the sample projector devices 18a to 18j. Overlay on any one of ⁇ F4.
  • the irradiation range 804b is fixed to the rotating rotating plate 804a. The method of switching the filters F0 to F4 at the time of acquiring the specific RGB output characteristics will be described in detail later.
  • the master data generation unit 802 includes, for example, a microcontroller.
  • the master data generation unit 802 executes the master data generation process described later.
  • the master data generation unit 802 includes a storage unit 807 that stores master data M1 to M10, a measurement point identification unit 802a, and an output characteristic acquisition unit 802b. The processing contents executed by the measurement point specifying unit 802a and the output characteristic acquisition unit 802b will be described in detail later.
  • the shipped product data acquisition device 810 includes a light meter 813, a variable ND filter device 814, a chamber 818, and an inspection light emitting unit 819.
  • the chamber 818 is provided in the line where the shipping product projector device 18k is installed, and accommodates the light meter 813 and the shipping product projector device 18k.
  • the inside of the chamber 818 is a dark room.
  • the variable ND filter device 814 includes a plurality of filters, a rotating plate that supports the plurality of filters, and a rotation driving unit that rotates the rotating plate in the rotational direction.
  • the variable ND filter device 814 is controlled by the product data generation unit 205.
  • the light meter 813 has the same configuration as the light meter 803, and outputs a detection signal to the product data generation unit 205.
  • the inspection light emitting unit 819 has the same configuration as the inspection light emitting unit 809, is controlled by the product data generating unit 205, and emits the inspection light to the light intensity detecting unit of the shipped product projector device 18k.
  • the master data generation process executed by the master data generation unit 802 will be described with reference to the flowchart of FIG. First, as shown in FIG. 9, the master data generation unit 802 classifies the sample projector devices 18a to 18j into grades G1 to G10 according to the drive capability of the light source driver 300 (step S1).
  • the sample projector devices 18a to 18j are of the same type and have different serial numbers. Therefore, the sample projector devices 18a to 18j have individual differences.
  • the drive capability of the light source driver 300 which is a kind of individual difference, is determined by the relationship between the output level of the light source control unit 201 and the peak value Pk of the light source current flowing through the light sources 11r, 11g, and 11b (see FIGS. 18 and 19).
  • the drive capability varies depending on the individual difference of the light source driver 300.
  • the sample projector The peak value Pk of the light source current in the device 18b is higher than the peak value Pk of the light source current in the sample projector device 18a, which also increases the brightness of the illumination light C or the display light L.
  • the master data generation unit 802 calculates a drive capacity value obtained by dividing the peak value Pk of the light source current by a set output level for each of the sample projector devices 18a to 18j.
  • the drive capacity value is calculated by the following formula.
  • Drive capacity value peak value Pk / output level
  • the master data generation unit 802 sorts the calculated drive capacity values in order of high and low, and then sets the sample projector devices 18a to 18j in order of high and low grades of drive capacity values G1 to G10. Classify into. For example, when the drive capacity value of the sample projector device 18a is the lowest among the sample projector devices 18a to 18j, the sample projector device 18a is classified into grade G1. When the drive capacity value of the sample projector device 18b is the second lowest among the sample projector devices 18a to 18j, the sample projector device 18b is classified into grade G2.
  • the projector devices 18c to 18j are also similarly classified into grades G3 to G10, respectively.
  • the master data generation unit 802 generates master data M1 to M10 for each grade G1 to G10, stores the generated master data M1 to M10 in the storage unit 807 (step S2), and ends the master data generation process. do.
  • the master data generation process is executed before the manufacture of the shipping product projector device 18k.
  • the master data generation unit 802 reads out the sub-flow chart shown in FIG. 16 for generating the master data M1 to M10.
  • the process related to the sub-flow chart of FIG. 16 is executed for each of the sample projector devices 18a to 18j.
  • master data M1 to M10 corresponding to grades G1 to G10 are generated.
  • Each master data M1 to M10 has master data at each temperature.
  • the grade G1 master data M1 is generated.
  • the sample projector device 18a belonging to grade G1 is installed in the constant temperature bath 808 shown in FIG. 7, and the power of the sample projector device 18a is turned on.
  • the master data generation unit 802 sets the temperature inside the constant temperature bath 808 to the target temperature via the room temperature adjusting unit 806 (step S11). Then, the master data generation unit 802 waits for the temperature in the constant temperature bath 808 to stabilize at the target temperature (step S12; NO). Then, when the master data generation unit 802 determines that the temperature in the constant temperature bath 808 is stable at the target temperature (step S12; YES), the master data generation unit 802 acquires the gain deviation information which is the IC characteristic of the light source control unit 201 (step S13). ). In this step S13, the master data generation unit 802 irradiates the light intensity detection unit 500 with the inspection light through the inspection light emission unit 809. The inspection light is light having a preset brightness.
  • the master data generation unit 802 measures the light intensity detection signal SFB when the light intensity detection unit 500 is irradiated with the inspection light in a state where the gain is set to the set value by the gain setting unit 201a. Then, the master data generation unit 802 acquires gain deviation information indicating a deviation from the set value of the gain based on the difference between the measured light intensity detection signal SFB and the reference value.
  • This reference value is, for example, the average of the light intensity detection signals SFB when the light intensity detection unit 500 is irradiated with the inspection light in a state where the gain is set to the set value by the gain setting unit 201a in the plurality of projector devices 18. The value.
  • the master data generation unit 802 adds the acquired gain deviation information and acquires the RGB output characteristics of each of the control modes Q1 to Qn at the target temperature adjusted by the room temperature adjustment unit 806 to acquire the master data M1. Is generated (step S14).
  • the RGB output characteristic is a characteristic showing the relationship between the output level of the light source control unit 201 and the brightness of the display light L detected by the light meter 803.
  • the RGB output characteristics include an R output characteristic of the light source 11r for emitting a desired color, for example, a white illumination light C, a G output characteristic of the light source 11g, and a B output characteristic of the light source 11b.
  • This step S14 is a measurement point executed by the measurement point identification unit 802a that specifies a plurality of measurement points P1 to Px depending on the plurality of different output levels of the light source control unit 201 and the brightness of the light emitted by the light sources 11r, 11g, and 11b.
  • the specific step S14a includes an output characteristic acquisition step S14b executed by the output characteristic acquisition unit 802b that acquires RGB output characteristics by interpolating between the specified plurality of measurement points P1 to Px.
  • the x of the measurement point Px shown in FIG. 10 is an arbitrary number, and in the master data, x is set to the same number, for example, 20 in both the low-luminance mode and the high-luminance mode. High reliability is required for master data.
  • the number of measurement points of the master data is set to be larger than the number of measurement points when acquiring the RGB output characteristics in the shipping product projector device 18k described later.
  • the measurement point specifying unit 802a sequentially measures the red light from the light source 11r, the green light from the light source 11g, and the blue light from the light source 11b.
  • the measurement point identification unit 802a sets the output level of the light source control unit 201 to the first value, and then, as shown in FIG. 18, sequentially orders the light sources 11r, 11g, and 11b.
  • the light sources 11r, 11g, and 11b are turned on in order by supplying the currents Ir, Ig, and Ib.
  • the measurement point identification unit 802a When measuring red light, the measurement point identification unit 802a turns on each micromirror 30a of the DMD display element 30 during the period when the light source 11r, which is the light source to be measured, is lit, and the light source 11g other than the light source 11r, During the period when 11b is lit, each micromirror 30a of the DMD display element 30 is turned off. Then, the measurement point specifying unit 802a measures the brightness of the red light, which is the display light L, through the light meter 803, and plots it at the measurement point P1 where the first value and the brightness of the red light intersect.
  • the measurement point specifying unit 802a sets the output level of the light source control unit 201 to a second value larger than the first value, and then similarly as described above, the red light which is the display light L through the light meter 803. Is measured, and plotted at the measurement point P2 where the second value and the brightness of the red light intersect. After that, the measurement points P3 to Px are plotted in the same manner.
  • the measurement points P1 to Px shown in FIG. 10 are set at equal intervals on the horizontal axis corresponding to the output level of the light source control unit 201.
  • the measurement point identification unit 802a measures the brightness of the red light of the light source 11r over a preset number of measurements (for example, 10 times) at the output level of the light source control unit 201 in both the low-luminance mode and the high-luminance mode. Then, the measurement points P1 to Px are specified by averaging the brightnesses of the measured number of measurements. High reliability is required for master data. Therefore, the average number of times of brightness when generating the master data is set to be larger than the average number of times of brightness when generating the illumination control data Dm of the shipping product projector device 18k described later.
  • the output characteristic acquisition unit 802b acquires the R output characteristic related to the light source 11r shown by the polygonal line Lr in FIG. 10 by interpolating between the specified plurality of measurement points P1 to Px, for example, linear interpolation. Similar to the R output characteristic, the master data generation unit 802 acquires the G output characteristic related to the light source 11g shown by the polygonal line Lg in FIG. 10 and the B output characteristic related to the light source 11b shown by the polygonal line Lb in FIG. When specifying the measurement point of the G output characteristic, the master data generation unit 802 turns on each micromirror 30a of the DMD display element 30 while the light source 11g, which is the light source to be measured, is lit, and the light source.
  • each micromirror 30a of the DMD display element 30 is turned off. Further, when the master data generation unit 802 specifies the measurement point of the B output characteristic, each micromirror 30a of the DMD display element 30 is turned on while the light source 11b, which is the light source to be measured, is lit. During the period when the light sources 11r and 11g other than the light source 11b are lit, each micromirror 30a of the DMD display element 30 is turned off. With the above, the RGB output characteristics are acquired. The master data generation unit 802 acquires RGB output characteristics for each of the control modes Q1 to Qn.
  • the current of the light intensity detection signal SFB with respect to the light intensity of the light irradiated to the light intensity detection unit 500 Since the value is high, the brightness of the display light L adjusted based on the light intensity detection signal SFB is also high.
  • the correction is performed in consideration of the gain deviation information. For example, when the gain deviation information includes information indicating that the gain is shifted so as to exceed the set value, the master data generation unit 802 adds the acquired gain deviation information to the measurement points P1 to Px, and thus the measurement points P1 to Px.
  • the polygonal lines Lr, Lg, and Lb are corrected so as to deviate downward, that is, in the direction of decreasing brightness.
  • the master data generation unit 802 adds the acquired gain deviation information to the gain deviation information.
  • the measurement points P1 to Px, and by extension, the polygonal lines Lr, Lg, and Lb are corrected so as to deviate in the upward direction, that is, in the brightness increasing direction.
  • the correction amount at this time is a value corresponding to the amount of deviation between the gain included in the gain deviation information and the set value.
  • the measurement point identification unit 802a detects the brightness of the light from the light sources 11r, 11g, 11b through the light meter 803 in the measurement point identification step S14a, the measurement point identification unit 802a passes through the variable ND filter device 804 as shown in Table 1 below. , Any of the filters F0 to F4 is set as the selection filter Fs by superimposing any of the filters F0 to F4 on the irradiation range 804b.
  • variable ND filter device 804 acquires RGB output characteristics in descending order of the median value of the luminance range Bl from the control mode Q1 to the control mode Qn under the control of the master data generation unit 802. .. At this time, the variable ND filter device 804 switches the selection filter Fs in the order of filter F0 ⁇ filter F1 ⁇ filter F2 ⁇ filter F3 ⁇ filter F4, in other words, the filters F0 to F4 in the order of high light attenuation. ..
  • the control modes Qa, Qb, Qc, and Qd a, b, c, and d are arbitrary numbers and are set to a magnitude relationship of 2 ⁇ a ⁇ b ⁇ c ⁇ d ⁇ n.
  • variable ND filter device 804 sets the filter F0 as the selection filter Fs when acquiring the R output characteristic, the G output characteristic, and the B output characteristic of the control mode Q1.
  • the variable ND filter device 804 switches the selection filter Fs from the filter F0 to the filter F1 after acquiring the B output characteristic of the control mode Q1 and before starting the acquisition of the R output characteristic of the control mode Q2.
  • the variable ND filter device 804 rotates the rotary plate 804a by the switching angle ⁇ along the rotation direction Cw via the rotation drive unit 804c. This switching angle ⁇ is set to an angle obtained by dividing 360 ° by the number of filters.
  • variable ND filter device 804 maintains the selection filter Fs in the filter F1 from the control mode Q2 to the control mode Qa.
  • the variable ND filter device 804 switches the selection filter Fs from the filter F1 to the filter F2 after acquiring the B output characteristic of the control mode Qa and before acquiring the R output characteristic of the control mode Qb.
  • the variable ND filter device 804 rotates the rotary plate 804a by the switching angle ⁇ along the rotation direction Cw via the rotation drive unit 804c.
  • variable ND filter device 804 maintains the selection filter Fs in the filter F2 from the control mode Qb to the control mode Qc.
  • the variable ND filter device 804 switches the selection filter Fs from the filter F2 to the filter F3 after acquiring the B output characteristic of the control mode Qc and before acquiring the R output characteristic of the control mode Qd.
  • the variable ND filter device 804 rotates the rotary plate 804a by the switching angle ⁇ along the rotation direction Cw via the rotation drive unit 804c.
  • variable ND filter device 804 maintains the selection filter Fs in the filter F3 from the control mode Qd to the control mode Qn-1.
  • the variable ND filter device 804 switches the selection filter Fs from the filter F3 to the filter F4 after acquiring the B output characteristic of the control mode Qn-1 and before acquiring the R output characteristic of the control mode Qn.
  • the variable ND filter device 804 rotates the rotary plate 804a by the switching angle ⁇ along the rotation direction Cw via the rotation drive unit 804c. With the above, the RGB output characteristics in the control modes Q1 to Qn are acquired.
  • the selection filters Fs are not switched so that the light attenuation rate becomes low.
  • the selection filter Fs is switched from the filter F2 to the filter F1 so that the light attenuation rate is low, it is necessary to rotate the rotating plate 804a along the rotation direction Cw over an angle larger than the switching angle ⁇ , for example, 288 °. There is. In this case, it takes time to switch the selection filter Fs.
  • the selection filter Fs it is sufficient to rotate the rotating plate 804a by the switching angle ⁇ , so that it is possible to suppress the time required for switching the selection filter Fs.
  • variable ND filter device 804 sets a common selection filter Fs for each of the control modes Q1 to Qn, but the present invention is not limited to this.
  • the variable ND filter device 804 may switch the selection filter Fs from the filter F1 to the filter F2 after acquiring the R output characteristic of the control mode Qa and before acquiring the G output characteristic of the control mode Qa.
  • the master data generation unit 802 determines whether or not the master data M1 is generated at each temperature (step S15). Each temperature is, for example, ⁇ 40 ° C., ⁇ 30 ° C., ⁇ 10 ° C., 10 ° C., 25 ° C., 40 ° C., 50 ° C., 60 ° C., 70 ° C.
  • step S15 the process returns to the process of step S11 and the master data M1 is not generated via the room temperature adjusting unit 806.
  • Set the target temperature for the temperature That is, the master data M1 is generated at each temperature by repeating the processes of steps S11 to S15.
  • the master data generation unit 802 determines that the master data M1 is generated at each temperature (step S15; YES), the master data generation unit 802 stores the master data M1 at each generated temperature in the storage unit 807 (step S16), and FIG. The sub-flow chart ends.
  • the master data M1 includes the same contents as the lighting control data Dm shown in FIG. 13 described above.
  • the master data M2 to M10 are also generated by the sub-flow chart shown in FIG. 16 in the same manner as the master data M1.
  • the drive capacity determination unit 205a determines the drive capacity of the light source driver 300 of the shipped projector device 18k (step S21). In this step S21, for example, the drive capacity determination unit 205a calculates the drive capacity value of the light source driver 300 of the shipping product projector device 18k as described above. Then, the master data selection unit 205b selects the optimum master data Mx from the master data M1 to M10 based on the determined drive capability (step S22).
  • step S22 the master data selection unit 205b sets the master data corresponding to the group to which the sample projector device closest to the calculated drive capacity value among the drive capacity values of the sample projector devices 18a to 18j belongs as the optimum master data Mx. select. Then, the product data generation unit 205 stores the selected optimum master data Mx as temporary lighting control data Dm in the storage unit 203 (step S23). In steps S24 to S26, the shipped projector device 18k operates based on the provisional lighting control data Dm.
  • the output characteristic acquisition unit 205d acquires the gain deviation information of the shipping product projector device 18k through the shipping product data acquisition device 810 (step S24), and adds the acquired gain deviation information to the shipping product projector device 18k.
  • Steps S24 and S25 are the same processes as in steps S13 and S14, respectively. Since the process according to step S25 only acquires the RGB output characteristics at room temperature, it can be performed in a shorter time than the master data generation process for acquiring the RGB output characteristics at each temperature.
  • step S25 similarly to the step of acquiring the RGB output characteristics of the master data according to step S14, a plurality of light sources 11r, 11g, and 11b due to the brightness of the light emitted by the light sources 11r, 11g, and 11b at each of the plurality of different output levels in the light source control unit 201.
  • the RGB output characteristics are acquired by interpolating between the measurement point identification step S25a executed by the measurement point identification unit 205c for specifying the measurement points P1 to Pm and Pn and the plurality of specified measurement points P1 to Pm and Pn.
  • the output characteristic acquisition step S25b executed by the output characteristic acquisition unit 205d is included.
  • step S25 for acquiring the RGB output characteristics of the shipped product focusing on the differences from step S14 for acquiring the RGB output characteristics for the master data.
  • the scale of the vertical axis indicating the brightness is different, and the reference value Sp set on the vertical axis is set to the same value.
  • the reference value Sp is, for example, 2000 Nit.
  • the measurement point specifying unit 205c specifies the measurement points P1 to Pn having the first specific number n in the high-luminance mode in which the required brightness exceeds the threshold value.
  • the output characteristic acquisition step S25b acquires the RGB output characteristics by linearly interpolating between the specified measurement points P1 and Pn.
  • the measurement point specifying unit 205c specifies the measurement points P1 to Pm having the second specific number of points m in the low brightness mode in which the required brightness is equal to or less than the threshold value.
  • the output characteristic acquisition step S25b acquires the RGB output characteristics by linearly interpolating between the specified measurement points P1 and Pm.
  • the output characteristic acquisition unit 205d may perform not only linear interpolation but also curved interpolation between the specified measurement points P1 and Pm.
  • the curve interpolation is, for example, Lagrange interpolation, spline interpolation, least squares method, or the like.
  • the relationship between the brightness and the output level of the light source control unit 201 tends to change linearly
  • the relationship between the brightness and the output level of the light source control unit 201 tends to change curvedly.
  • the first specific point n and the second specific point m are natural numbers, respectively, and the second specific point m is larger than the first specific point n, that is, there is a magnitude relationship of m> n.
  • the RGB output in the low-luminance mode requires higher accuracy than the high-luminance mode.
  • the reliability of the characteristics can be improved.
  • the first specific point n is 10
  • the second specific point m is 15.
  • the measurement points P1 to Pn and the measurement points P1 to Pm are set at equal intervals on the horizontal axis corresponding to the output level of the light source control unit 201.
  • the measurement point identification unit 205c is the micromirror 30a of the DMD display element 30 during the period when any one of the light sources 11r, 11g, and 11b is lit.
  • each micromirror 30a of the DMD display element 30 is turned off during the period when the light sources other than the light source to be measured are lit among the light sources 11r, 11g, and 11b.
  • the light sources other than the light source to be measured are lit with the brightness of the median value of the brightness range Bl1 of the control mode Q1.
  • the measurement point specifying unit 205c measures the brightness of the light of the light source to be measured over the second measurement number N2 at the set output level of the light source control unit 201, and the brightness corresponding to the measured number of measurements.
  • the measurement points P1 to Pm are specified by averaging.
  • the measurement point specifying unit 205c measures the brightness of the light of the light source to be measured over the first measurement number N1 at the set output level of the light source control unit 201, and the brightness corresponding to the measured number of measurements.
  • the measurement points P1 to Pn are specified by averaging.
  • the second number of measurements N2 is set to be larger than the number of first measurements N1.
  • the second measurement number N2 is set to 5 times
  • the first measurement number N1 is set to 3 times.
  • the product data generation unit 205 acquires the comparison data Mc shown in FIG. 13 based on the acquired RGB output characteristics (step S26).
  • the comparison data Mc is data to be compared with the optimum master data Mx, and the brightness range Bl in each control mode Q1 to Qn is different from the optimum master data Mx.
  • the data correction unit 205e generates lighting control data Dm by correcting the optimum master data Mx based on the difference between the comparison data Mc and the optimum master data Mx at room temperature (for example, 25 °) (step S27).
  • the product data generation unit 205 acquires the difference values Df1 and Df2 between the luminance range Bl1 of the optimum master data Mx at room temperature in the control mode Q1 and the luminance range Bl2 of the comparison data Mc. do.
  • the difference value Df1 is the difference value of the maximum values of the luminance ranges Bl1 and Bl2.
  • the difference value Df2 is the difference value of the minimum values of the luminance ranges Bl1 and Bl2.
  • the product data generation unit 205 corrects the brightness range Bl of the control mode Q1 of the optimum master data Mx of each temperature by using the difference values Df1 and Df2 as correction values. For example, the product data generation unit 205 increases the upper limit value of the brightness range Bl1 of the optimum master data Mx by the difference value Df1 and increases the lower limit value of the brightness range Bl1 of the optimum master data Mx by the difference value Df2. Similarly, in the control modes Q2 to Qn, the brightness range Bl is corrected. That is, the correction value based on the comparison between the optimum master data Mx at room temperature and the comparison data Mc is also used for the correction of the optimum master data Mx at each temperature other than room temperature. Therefore, the correction of the optimum master data Mx can be simplified.
  • the product data generation unit 205 writes the corrected optimum master data Mx as lighting control data Dm in the storage unit 203 (step S28), and ends the product data generation process.
  • the shipping product projector device 18k can use the illumination control data Dm suitable for the shipping product projector device 18k, the brightness and chromaticity of the display light L can be brought close to the target values.
  • the second control unit 200 of the projector device 18 switches the mode between the control modes Q1 to Qn according to the required brightness.
  • the end of the luminance range Bl of the control modes Q1 to Qn is set to the unused range J.
  • the second control unit 200 switches the mode between the control modes Q1 to Qn before the required brightness reaches the unused range J.
  • the unused range J is a range of the brightness ranges Bl of the control modes Q1 to Qn that are not used by the projector device 18.
  • the end portion of the luminance range Bl has a lower accuracy of achieving a desired color, for example, white illumination light C or display light L, as compared with the central portion other than the end portion of the luminance range Bl. Therefore, by setting the end of the brightness range Bl of the control modes Q1 to Qn to the unused range J, the accuracy with which a desired color, for example, white illumination light C or display light L can be realized is improved.
  • the unused range J may be automatically set by a program executed by the second control unit 200, or may be set by a human operation of a computer or the like.
  • the unused range J1 located at the lower end of the brightness range BlA of the control mode Q1 and the unused range J2 located at the lower end of the brightness range BlB of the control mode Q2 will be described with reference to FIG.
  • the non-use range J of other control modes Q3 to Qn is also set in the same manner. As shown in FIG. 21, the overlapping region E1 in which the luminance range BlA of the control mode Q1 and the luminance range BlB of the control mode Q2 overlap is specified.
  • the mode switching value E2 is set at the non-end portion of the overlapping region E1.
  • the mode switching value E2 is set to, for example, the median value of the overlapping region E1.
  • the unused range J1 is set in the range of the brightness range BlA of the control mode Q1 that is equal to or less than the mode switching value E2.
  • the unused range J2 is set to a range of the mode switching value E2 or more in the brightness range BlB of the control mode Q2.
  • the second control unit 200 shifts from the control mode Q1 to the control mode Q2 when the required brightness decreases and the mode switching value E2 is reached while the light sources 11r, 11g, and 11b are controlled in the control mode Q1. do. Further, when the required luminance increases and the mode switching value E2 is reached while the second control unit 200 is controlling the light sources 11r, 11g, 11b in the control mode Q2, the control mode Q2 to the control mode Q1 Move to.
  • the second control unit 200 turns on each micromirror 30a of the DMD display element 30 during the display period Ton and turns it off during the non-display period Tof.
  • the second control unit 200 can adjust the brightness of the display light L according to the DMD duty ratio of the DMD display element 30.
  • the DMD duty ratio is determined by the ratio of the total time of the display period Ton to one cycle.
  • the display period Ton is set in the first half of one cycle, and the non-display period Tof is set in the second half of one cycle.
  • the non-display period Tof is set at the beginning and the end of one cycle, and the display period Ton is set so as to be sandwiched between the first and last display period Ton.
  • the second control unit 200 sets the DMD duty ratio to 85% in the control mode Q1, sets the DMD duty ratio to 75% in the control mode Q2, and controls the control modes Q3 to Qn.
  • the DMD duty ratio is set to 50%.
  • the DMD duty ratio of the control mode Q2 is a value between the DMD duty ratio of the control mode Q1 and the DMD duty ratio of the control mode Q3, for example, the DMD duty ratio of the control mode Q1 and the DMD duty of the control mode Q3. Set to the median value between the ratios.
  • the DMD duty ratio is suppressed from suddenly changing, and thereby when the mode is switched between the control modes Q1 to Qn. , The sudden change in the brightness of the display light L is suppressed, and the flicker of the virtual image V is suppressed.
  • the non-display period Tof at the beginning of one cycle in the control mode Qy Is set.
  • the display period Ton is in the first half of one cycle in the control mode Qx. Is set.
  • the positions of the display period Ton and the non-display period Tof in one cycle are different between the control modes Q1 to Qx in the high brightness mode and the control modes Qy to Qn in the low brightness mode.
  • the control mode Qy is not limited to this, and the phase of the waveforms of the currents Ir, Ig, and Ib is even shifted between the control modes Q1 to Qx in the high brightness mode and the control modes Qy to Qn in the low brightness mode.
  • the instantaneous change in the brightness of the display light L between the control modes Qx may be suppressed.
  • the second control unit 200 supplies a plurality of rectangular waves of currents Ir, Ig, and Ib having different widths (period Ti in FIG. 18) to the light sources 11r, 11g, and 11b during the display period Ton.
  • the second control unit 200 is a rectangular wave having a longer width among the rectangular waves of the currents Ir, Ig, and Ib at the rear end portion of the display period Ton in either the high-luminance mode or the low-luminance mode. May be placed.
  • the second control unit 200 may execute a part of the control content of the first control unit 100, and conversely, a part of the control content of the second control unit 200 may be executed by the first control unit 200.
  • the control unit 100 may execute the execution.
  • the first and second control units 100 and 200 may be configured as one control unit.
  • the lighting control data generation method for generating the lighting control data Dm for controlling the plurality of light sources 11r, 11g, 11b in the HUD device 1 is the light sources 11r, 11g with reference to the provisional lighting control data Dm.
  • 11b is set to different values in the light source control unit 201, and the measurement points P1 to Pn, Pm are specified by the brightness of the light emitted by the light sources 11r, 11g, 11b at each of the plurality of output levels.
  • step S25a It includes step S25a and an output characteristic acquisition step S25b that generates lighting control data Dm by acquiring RGB output characteristics by interpolating between a plurality of specified measurement points P1 to Pn and Pm.
  • the measurement points P1 to Pn having the first specific number of points n are specified in the high brightness mode in which the required brightness exceeds the threshold value, and the first measurement point P1 to Pn is specified in the low brightness mode in which the required brightness is equal to or less than the threshold value.
  • the measurement points P1 to Pm of the second specific point number m, which is larger than the specific point number n, are specified.
  • the number of measurement points P1 to Pn in the high-luminance mode is set to be smaller than the number of measurement points P1 to Pm in the low-luminance mode. Therefore, the process of specifying the measurement points P1 to Pn and Pm in the measurement point specifying step S25a can be completed in a short time. Therefore, the time required to generate the lighting control data Dm can be shortened.
  • the relationship between the output level of the light source control unit 201 and the brightness changes linearly.
  • the polygonal line Lr which shows RGB output characteristics
  • the influence on Lg and Lb is small, and the reliability of the lighting control data Dm is ensured.
  • the relationship between the output level of the light source control unit 201 and the brightness changes in a curve. Therefore, the larger the number of measurement points P1 to Pm in the low-luminance mode, the more reliable the lighting control data Dm. It is preferable from the viewpoint of securing.
  • the measurement points P1 to Pn are specified by measuring the brightness of the light emitted by the light and averaging the brightness of the first measured number N1, and the light source set when the required brightness is below the threshold value in the low brightness mode.
  • the brightness of the light emitted by any of the light sources 11r, 11g, and 11b is measured over the second measurement number N2, which is larger than the first measurement number N1, and the measured second measurement number N2.
  • the measurement points P1 to Pm are specified by averaging the brightness.
  • a slight change in brightness has a greater effect on the visibility of the virtual image V than in the high-luminance mode. Therefore, by increasing the number of measurements in the low-luminance mode to be larger than the number of measurements in the high-luminance mode, the accuracy of the measurement points P1 to Pn in the low-luminance mode can be improved, and the visibility of the virtual image V can be improved. ..
  • the illumination control data Dm includes a plurality of control modes Q1 to Qn according to the required brightness.
  • the RGB output characteristics are acquired for each of the plurality of control modes Q1 to Qn.
  • the illumination light C based on the light emitted by any of the light sources 11r, 11g, and 11b by using any one of the plurality of filters F0 to F4 having different light attenuation rates as the selection filter Fs.
  • a plurality of filters F0 to F4 are used.
  • the selection filters Fs are switched in the order of increasing light attenuation rate, that is, in the order of filter F0 ⁇ filter F1 ⁇ filter F2 ⁇ filter F3 ⁇ filter F4.
  • the order of switching to the selection filters Fs in the filters F0 to F4 can be simplified. Therefore, the time required for switching the selection filters Fs can be shortened, and the brightness is quickly measured by the light meter 803. Therefore, the time required to generate the lighting control data Dm can be shortened.
  • the specific target light from the specific target light source is reflected toward the transmissive screen 50 through the DMD display element 30, and the plurality of light sources 11r are specified.
  • the measurement points P1 to Pn and Pm can be specified with higher accuracy.
  • the light of a color other than the specific target light for example, green light and blue light
  • the measurement points P1 to Pn and Pm can be specified in consideration of the influence of light of a color other than the specific target light.
  • the lighting control data generation device 800 generates lighting control data Dm for controlling a plurality of light sources 11r, 11g, 11b in the HUD device 1.
  • the light sources 11r, 11g, 11b at each of a plurality of output levels set to different values in the light source control unit 201 that controls the light sources 11r, 11g, 11b with reference to the illumination control data Dm are provided.
  • Lighting control by acquiring RGB output characteristics by interpolating between the measurement point identification unit 205c that specifies a plurality of measurement points P1 to Pn by the brightness of the emitted light and the specified plurality of measurement points P1 to Pn, Pm. Includes an output characteristic acquisition unit 205d that generates data Dm.
  • the measurement point specifying unit 205c identifies the measurement points P1 to Pn having the first specific number n in the high-luminance mode in which the required brightness exceeds the threshold value, and the first measurement point in the low-luminance mode in which the required brightness is below the threshold value.
  • the measurement points P1 to Pm of the second specific point number m, which is larger than the specific point number n, are specified. According to this configuration, as described above, the time required to generate the lighting control data Dm can be shortened.
  • the HUD device 1 includes a plurality of light sources 11r, 11g, 11b, a light source driver 300 for driving the light sources 11r, 11g, 11b, and a plurality of light sources 11r via the light source driver 300 based on the illumination control data Dm.
  • a second control unit 200 which is an example of a control unit that lights 11g, 11b, and a DMD display element 30 that generates display light L based on illumination light C emitted by a plurality of light sources 11r, 11g, 11b. Be prepared.
  • the illumination control data Dm includes a control mode Q1 which is an example of a first control mode and a control mode Q2 which is an example of a second control mode for generating an illumination light C having a brightness corresponding to a required brightness.
  • the control modes Q1 and Q2 have different luminance ranges BlA and BlB so that they partially overlap each other.
  • the second control unit 200 controls the control mode Q1 when the required brightness reaches the mode switching value E2 located at the non-end portion of the overlapping region E1 where the brightness range BlA of the control mode Q1 and the brightness range BlB of the control mode Q2 overlap. , Q2 to switch modes.
  • the end of the brightness range Bl of each control mode Q1 to Qn is a region having low accuracy that can realize a desired color, for example, white illumination light C.
  • a desired color for example, white illumination light C.
  • the ends of the luminance ranges BlA and BlB of the control modes Q1 and Q2 are set to the unused range J. Therefore, the brightness of the illumination light C can be changed according to the required brightness while realizing the illumination light C of a desired color (for example, white). Therefore, the visibility of the virtual image V is improved.
  • the mode switching value E2 is set to the median value of the overlapping area E1. According to this configuration, for example, the unused ranges J1 and J2 of the two control modes Q1 and Q2 can be set to the same length.
  • the HUD device 1 includes a transmissive screen 50 that receives the display light L from the DMD display element 30 and displays the image M.
  • the DMD display element 30 includes a plurality of micromirrors 30a provided corresponding to the pixels of the image M. Each micromirror 30a is in an on state in which light from the light sources 11r, 11g, 11b is reflected toward the transmissive screen 50 under the control of the second control unit 200, and from the light sources 11r, 11g, 11b. It switches between off states that reflect light in a direction different from that of the transmissive screen 50.
  • the median value of the brightness range BlA of the control mode Q1 is set to be larger than the median value of the brightness range BlB of the control mode Q2 and the median value of the brightness range Bl of the control mode Q3 which is an example of the third control mode.
  • the median luminance range BlB of the control mode Q2 is set smaller than the median luminance range BlA of the control mode Q1 and larger than the median luminance range BlA of the control mode Q3.
  • the second control unit 200 adjusts the brightness of the display light L by changing the DMD duty ratio, which is the period during which the micromirror 30a in one cycle is turned on.
  • the DMD duty ratio of the control mode Q1 is set to be larger than the DMD duty ratio of the control mode Q2 and the DMD duty ratio of the control mode Q3.
  • the DMD duty ratio of the control mode Q2 is set to be larger than the DMD duty ratio of the control mode Q3 and smaller than the DMD duty ratio of the control mode Q1.
  • the correction value based on the comparison between the optimum master data Mx at room temperature and the comparison data Mc is also applied to the correction of the optimum master data Mx other than room temperature.
  • the present invention is not limited to this, and the correction value of each temperature may be acquired and the correction value may be applied to the master data Mx of each temperature.
  • the output characteristic acquisition unit 205d acquires the RGB output characteristics at room temperature in the shipped product projector device 18k by adding the acquired gain deviation information, but does not add the gain deviation information. May be good.
  • the HUD device 1 is for in-vehicle use, but it is not limited to the in-vehicle use, and may be mounted on a vehicle such as an airplane or a ship. Further, although the display light L from the HUD device 1 is projected on the windshield 3, it may be projected on a dedicated combiner.
  • the second control unit 200 has shifted to either the high-luminance mode or the low-luminance mode based on the required luminance signal SL indicating the light intensity of the external light, but the HUD is not limited to this. Assuming that the required brightness is changed by the viewer 4 operating an operation unit (not shown) provided in the device 1 or the vehicle 2, the mode may be shifted between the above modes.
  • the variable ND filter devices 804 and 814 in the above embodiment may be omitted.
  • the master data generation unit 802 sets the number of measurement points to be the same in both the low-luminance mode and the high-luminance mode, but the present invention is not limited to this, and is the same as the product data generation unit 205.
  • the number of measurement points in the low-luminance mode may be set to be larger than the number of measurement points in the high-luminance mode.
  • the mode switching value E2 is set to the median value of the overlapping area E1, but may be set to a value other than the median value of the overlapping area E1 as long as it is within the overlapping area E1.
  • the number of measurements in the low-luminance mode (second number of measurements N2) is set to be larger than the number of measurements in the high-luminance mode (first number of measurements N1).
  • the number of measurements may be set to the same number between the low-luminance mode and the high-luminance mode.
  • the number of measurements is not limited to a plurality of times and may be a single number of times. When the number of measurements is singular, the brightness is not averaged.
  • the number and arrangement of the five filters F0 to F4 of the variable ND filter device 804 in the above embodiment can be changed as appropriate.
  • the rotation direction Cw of the rotating plate 804a is not limited to the counterclockwise direction, but may be the clockwise direction.
  • each micromirror 30a of the DMD display element 30 was turned off during the period when the light source other than the light source to be measured was lit, but the light source other than the light source to be measured was used. It may be turned off.
  • the DMD duty ratio is changed in three steps between the control mode Q1, the control mode Q2, and the control modes Q3 to Qn, but the present invention is not limited to this, and the DMD duty is changed between the control modes Q1 to Qn.
  • the ratio may be changed in 4 steps or more, or the DMD duty ratio may be changed in 2 steps. Further, the DMD duty ratio may be kept constant between the control modes Q1 to Qn without being changed.
  • two types of specific points a first specific point n in the high-luminance mode and a second specific point m in the low-luminance mode, are set, but three or more types of specific points are set. May be good.
  • the specific number of points may be set to increase as the required brightness decreases.
  • the display period Ton and the non-display period Tof occupy one cycle between the control modes Q1 to Qx in the high brightness mode and the control modes Qy to Qn in the low brightness mode are arranged.
  • the display period Ton and the non-display period Tof occupy one cycle between the control modes Q1 to Qx in the high brightness mode and the control modes Qy to Qn in the low brightness mode are arranged.

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Abstract

所望の色を実現しつつ要求輝度に応じて照明光の輝度を変化させることができるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。 HUD装置は、複数の光源と、複数の光源を駆動させる光源ドライバと、照明制御データに基づき光源ドライバを介して複数の光源を点灯させる第2の制御部と、複数の光源が放射した照明光に基づき表示光を生成するDMD表示素子と、を備える。照明制御データは、要求輝度に応じた輝度の照明光を生成するための制御モードQ1,Q2を含む。制御モードQ1,Q2は、互いに一部が重なるようにそれぞれ異なる輝度範囲BlA,BlBを有する。第2の制御部は、制御モードQ1の輝度範囲BlAと制御モードQ2の輝度範囲BlBが重なる重複領域E1の非端部に位置するモード切替値E2に要求輝度が到達したときに制御モードQ1,Q2の間でモードを切り替える。

Description

ヘッドアップディスプレイ装置
 本開示は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
 例えば、特許文献1に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、ユーザの周辺の照度を検出する照度センサの照度信号に基づいて各光源の出力を変化させて表示画像の輝度を調整する。
特開2016-4121号公報
 上記特許文献1に記載の構成において、ユーザの周辺の照度に応じて所望の色を実現しつつ表示画像の輝度を変化させることが求められている。
 本開示は、上記実状を鑑みてなされたものであり、所望の色を実現しつつ要求輝度に応じて照明光の輝度を変化させることができるヘッドアップディスプレイ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、本開示に係るヘッドアップディスプレイ装置は、複数の光源と、前記複数の光源を駆動させる光源ドライバと、照明制御データに基づき前記光源ドライバを介して前記複数の光源を点灯させる制御部と、前記複数の光源が放射した照明光に基づき表示光を生成するDMD表示素子と、を備え、前記照明制御データは、要求輝度に応じた輝度の前記照明光を生成するための第1及び第2の制御モードを含み、前記第1及び第2の制御モードは、互いに一部が重なるようにそれぞれ異なる輝度範囲を有し、前記制御部は、前記第1の制御モードの前記輝度範囲と前記第2の制御モードの前記輝度範囲が重なる重複領域の非端部に位置するモード切替値に前記要求輝度が到達したときに前記第1及び第2の制御モードの間でモードを切り替える。
 本開示によれば、所望の色を実現しつつ要求輝度に応じて照明光の輝度を変化させることができる。
本開示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。 本開示の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の概略図である。 本開示の一実施形態に係る照明装置の概略図である。 本開示の一実施形態に係る表示ユニットの概略図である。 本開示の一実施形態に係る光源駆動装置のブロック図である。 本開示の一実施形態に係る照明制御データ生成装置のブロック図である。 本開示の一実施形態に係るサンプル品データ取得装置のブロック図である。 本開示の一実施形態に係る出荷品データ取得装置のブロック図である。 本開示の一実施形態に係るサンプルプロジェクタ装置が属するグレードを示す概略図である。 本開示の一実施形態に係るマスターデータ生成時におけるRGB出力特性を示すグラフである。 本開示の一実施形態に係る製品データ生成時の高輝度モードにおけるRGB出力特性を示すグラフである。 本開示の一実施形態に係る製品データ生成時の低輝度モードにおけるRGB出力特性を示すグラフである。 本開示の一実施形態に係る制御モードと輝度の関係を示すグラフである。 図13の一部を拡大した図である。 本開示の一実施形態に係るマスターデータ生成処理のフローチャートである。 本開示の一実施形態に係るマスターデータ生成処理のサブフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る製品データ生成処理のフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る高輝度モードにおいて光源に供給される電流の波形パターンとスイッチの動作を示すタイミングチャートである。 本開示の一実施形態に係る低輝度モードにおいて光源に供給される電流のパルスを示すタイミングチャートである。 本開示の一実施形態に係る可変式NDフィルタ装置の模式図である。 本開示の一実施形態に係る図12の一部を拡大した図である。 本開示の一実施形態に係る制御モードとDMDデューティ比を示す図である。 本開示の一実施形態に係る制御モードとDMDデューティ比を示す図である。
 本開示に係る照明制御データ生成方法、照明制御データ生成装置及びヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置と記載)の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搭載され、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に向けて放射する。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の前方に表示された虚像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。
 図2に示すように、HUD装置1は、プロジェクタ装置18と、透過型スクリーン50と、光源駆動装置5と、平面鏡55,61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。プロジェクタ装置18は、照明光Cを放射する照明装置10と、照明光Cを受けて表示光Lを放射する表示ユニット19と、を備える。
 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、平面鏡61、凹面鏡62及び凹面鏡駆動部65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を表示ユニット19に向けて放射する。具体的には、図3に示すように、照明装置10は、光源群11と、光合成部13と、光源温度検出部600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、赤色光源であり、赤色光Rを放射する。光源11gは、緑色光源であり、緑色光Gを放射する。光源11bは、青色光源であり、青色光Bを放射する。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。
 光合成部13は、光源11r,11g,11bから順次放射される赤色光R、緑色光G及び青色光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を表示ユニット19に向けて放射する。具体的には、光合成部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を表示ユニット19に向けて反射させつつ、ダイクロイックミラー13bからの緑色光G及び青色光Bを透過させる。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及び青色光Bを同一の光軸上に合成した照明光Cを表示ユニット19に向けて放射する。
 光源温度検出部600は、各光源11r,11g,11bの温度を検出し、図5に示すように、その検出結果を光源温度信号STとして光源駆動装置5に出力する。
 図4に示すように、表示ユニット19は、プリズム15と、光強度検出部500と、DMD(Digital Micro mirror Device)表示素子30と、投射光学系40と、平面鏡54と、を備える。
 平面鏡54は、照明装置10からの照明光Cをプリズム15に向けて反射する。
 プリズム15は、透光性の材質により、直角二等辺三角形柱状に形成される。プリズム15は、平面鏡54に対向する傾斜面15aと、DMD表示素子30に対向する直交面15bと、投射光学系40に対向する直交面15cと、を備える。平面鏡54からの照明光Cはプリズム15の傾斜面15aに到達する。傾斜面15aは平面鏡54からの照明光Cの大部分をプリズム15内に入射させ、平面鏡54からの照明光Cの一部を光強度検出部500に向けて反射させる。プリズム15内に入射した照明光Cはプリズム15の直交面15bからDMD表示素子30に向けて出射する。DMD表示素子30からの表示光Lは、直交面15bを介してプリズム15内に入射した後、傾斜面15aに向けて反射する。そして、傾斜面15aにて反射した表示光Lは、直交面15cから投射光学系40に向けて出射する。
 DMD表示素子30は、複数の可動式のマイクロミラー30aを備える。複数のマイクロミラー30aは、画像M(図2参照)の画素に対応するようにマトリックス状に配置されている。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、オン状態のときに照明光Cを透過型スクリーン50に向かうように反射する。マイクロミラー30aは、オフ状態のときに照明光Cを透過型スクリーン50とは異なる方向に反射する。
 各マイクロミラー30aは、光源駆動装置5によりオン状態とオフ状態の間で切り替えられることにより、所望の色、例えば、白色の照明光Cに基づき画像Mの各画素における輝度及び色を表現する。各マイクロミラー30aは、光源駆動装置5による制御のもと、1フレームに占めるオン状態となる期間であるDMDデューティ比が調整されることにより、画像Mの各画素における輝度を調整する。
 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、プリズム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5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。
 図4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、DMD表示素子30からのプリズム15を経た表示光Lを拡大し、その拡大した表示光Lを図2に示す平面鏡55に出射する。平面鏡55は、表示光Lを透過型スクリーン50に向けて反射させる。
 図2に示すように、透過型スクリーン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を受けて、画像Mを表示する。
 平面鏡61は、透過型スクリーン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。この平面鏡61は凹面鏡であってもよい。
 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と、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の照射位置が高さ方向に調整される。
 図5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光源ドライバ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、光源駆動部43及びDMD表示素子30等を制御する第2の制御部200と、凹面鏡駆動部65等を制御する第1の制御部100と、を備える。
 光源ドライバ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。
 光源ドライバ300は、第2の制御部200からの指令信号に基づき、定電流を光源群11に供給する。光源ドライバ300は、第2の制御部200から光源ドライバ300をオフする旨の指令信号を受けると、定電流の供給を停止する。インダクタL1は、光源ドライバ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に直列に接続されている。スイッチ部Swgは光源11gに直列に接続される。スイッチ部Swbは光源11bに直列に接続されている。スイッチ部SwcとコンデンサC1は互いに直列に接続され、スイッチ部Swr,Swg,Swbに対して並列に接続されている。
 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に光源ドライバ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、光源ドライバ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、光源ドライバ300からインダクタL1に流れるインダクタ電流を目標値に制御する機能を有する。
 スイッチ部Swcは、オン状態に切り替わることで光源ドライバ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P(図19参照)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5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の周囲の外光の光強度を示す要求輝度信号SLが入力される。第1の制御部100は、入力された要求輝度を示す要求輝度信号SLを第2の制御部200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)又は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、要求輝度に応じた照明光Cの光強度に設定する光源制御部201と、DMD表示素子30を制御する表示素子制御部202と、照明制御データDmが記憶される記憶部203と、照明制御データDmを補正する製品データ生成部205と、を備える。製品データ生成部205は、ドライブ能力判定部205aと、マスターデータ選択部205bと、測定点特定部205cと、出力特性取得部205dと、データ補正部205eと、を備える。
 表示素子制御部202は、映像信号SEに基づき、DMD表示素子30における各マイクロミラー30aをオン/オフ制御することにより、画像Mを表示する。
 図13に示すように、照明制御データDmは、各制御モードQ1~Qn(nは任意の自然数)における輝度範囲Blを示すデータを含む。各制御モードQ1~Qnの輝度範囲Blは、プロジェクタ装置18から所望の色、例えば、白色の照明光Cを放射するための輝度範囲である。制御モードQ1~Qnの輝度範囲Blの中央値は、制御モードQ1から制御モードQnに近づくにつれて小さくなる。制御モードQ1~Qnは、それぞれ、低輝度モードと高輝度モードの何れであるか、後述するゲイン設定部201aにより設定されるゲイン、光源11r,11g,11bへ供給される電流のターゲット値(リミット値)、光源11r,11g,11bのデューティ比を含む点灯パターン、後述するRGB出力特性等に関する情報を含む。例えば、ゲイン及びターゲット値は、制御モードQ1から制御モードQnに近づくにつれて小さく設定される。例えば、制御モードQxと制御モードQyの間でモードが切り替わると、低輝度モードと高輝度モードの間でモードが切り替わる。
 照明制御データDmは光源温度毎に設定される。一例として、-40℃、-30℃、-10℃、10℃、25℃、40℃、50℃、60℃、70℃それぞれに対応する照明制御データDmが用意されている。照明制御データDmは、光源温度毎に、制御モードQ1~Qnの数及び内容、並びに各制御モードQ1~Qnでの輝度範囲Blが異なる。
 図5に示すように、光源制御部201は、例えば、光源群11に供給する電力を制御するPMIC(Power Management Integrated Circuit)を含む。光源制御部201は、光源温度検出部600により検出された光源温度信号STに基づき光源温度に最も近い温度に関する照明制御データDmを参照する。光源制御部201は、照明制御データDmを参照して、要求輝度信号SLに基づく要求輝度を実現する制御モードQ1~Qnに移行し、移行した制御モードQ1~Qnにて光源ドライバ300を介して光源群11に電流を供給する。これにより、照明光Cは要求輝度信号SLに応じた輝度となる。光源制御部201の出力レベルは可変である。光源制御部201の出力レベルが高くなるほど、光源電流のピーク値Pk(図18及び図19参照)が大きくなるとともに、光源電流がターゲット値に到達するまでの時間が短く、すなわち、光源電流の増加の傾きが大きくなる。
 例えば、光源制御部201は、要求輝度信号SLに基づきターゲット値を決定し、決定したターゲット値と光強度検出信号SFBを比較する。光源制御部201は、光強度検出信号SFBがターゲット値未満となったときに光源ドライバ300から光源群11に電流を供給し、光強度検出信号SFBがターゲット値以上となったときに光源ドライバ300から光源群11への電流の供給を停止する。これにより、光源制御部201は、光強度検出信号SFBを監視しつつターゲット値を目標として光源ドライバ300から光源群11に供給される電流値をフィードバック制御する。このターゲット値は、光源11r,11g,11b毎に異なる値に設定される。
 図5に示すように、光源制御部201は、光強度検出部500により検出された光強度検出信号SFBのゲインを設定するゲイン設定部201aを備える。ゲイン設定部201aは、要求輝度(要求輝度信号SL)が低くなるにつれてゲインを高く設定する。ゲイン設定部201aは、光強度検出信号SFBのゲインを調整することにより、光強度検出信号SFBを光源制御部201により読み取り可能な値に設定する。光源制御部201は、ゲイン設定部201aにより設定されたゲインのずれの有無及びずれ量を加味して、光強度検出信号SFBを読み取っている。よって、光源制御部201の個体差に起因するゲインのバラツキに伴って、照明光Cの輝度がターゲット値からずれることが抑制される。
 光源制御部201は、図18に示すように、点灯許可期間Trにわたってスイッチ部Swrをオンとすることにより、光源ドライバ300から光源11rに電流Irが供給されて光源11rを点灯させる。
 光源制御部201は、点灯許可期間Tgにわたってスイッチ部Swgをオンとすることにより、光源ドライバ300から光源11gに電流Igが供給されて光源11gを点灯させる。
 光源制御部201は、点灯許可期間Tbにわたってスイッチ部Swbをオンとすることにより、光源ドライバ300から光源11bに電流Ibが供給されて光源11bを点灯させる。
 光源制御部201は、光源11r,11g,11bのうち何れか一つを選択的に点灯させ、点灯させる光源11r,11g,11bを切り替える、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。光源制御部201は、表示期間Tonにおいては光源11r,11g,11bに電流Ir,Ig,Ibを供給し、非表示期間Tofにおいてはスイッチ部Swr,Swg,Swbをオフとすることにより光源11r,11g,11bへの電流Ir,Ig,Ibの供給を停止する。画像Mが表示される期間においては、表示期間Tonと非表示期間Tofは交互に繰り返される。1回の表示期間Tonと1回の非表示期間Tofにより1フレーム、すなわち1周期が構成される。表示期間Tonは、予め設定された順番の複数の点灯許可期間Tr,Tg,Tbから構成される。
 第2の制御部200は、要求輝度信号SLに基づき、高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、要求輝度信号SLが閾値以下であるときには低輝度モードに移行し、要求輝度信号SLが閾値を超えたときには高輝度モードに移行する。例えば、閾値は、例えば、4000カンデラに設定される。
 第2の制御部200は、高輝度モードにおいては、図18に示すように、電流Ir,Ig,Ibを矩形波として光源11r,11g,11bに供給する。第2の制御部200は、高輝度モードにおいては、要求輝度の変化に応じて、電流Ir,Ig,Ibのターゲット値Tgt、電流Ir,Ig,Ibが供給される期間Ti、及び後述するDMDデューティ比を変化させることにより、照明光C又は表示光Lの輝度を調整する。
 第2の制御部200は、低輝度モードにおいては、図19に示すように、電流Ir,Ig,Ibを三角波である複数のパルスPとして光源11r,11g,11bに供給する。第2の制御部200は、低輝度モードにおいては、要求輝度の変化に応じて、パルスPの数を増減させることにより、照明光C又は表示光Lの輝度を調整する。
 なお、本例に限らず、第2の制御部200は、パルスPの数を増減させることに加えて、パルスPのピーク値Pk(ターゲット値)を増減させることにより、照明光C又は表示光Lの輝度を調整してもよい。
 低輝度モードにおけるパルスPの生成方法について説明する。
 図5及び図19に示すように、第2の制御部200(光源制御部201)は、点灯許可期間Trにおいて、パルスPを生成する前に、スイッチ部Swr,Swcをオン状態とし、スイッチ部Swg,Swb,Swaをオフ状態とする。このとき、光源ドライバ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、スイッチ部Swrを介して光源11rに供給される電流Irが増加する。これにより、パルスP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、パルスP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、第2の制御部200は、電流Irがターゲット値Tgtに到達したときに、スイッチ部Swaをオン状態とする。このとき、光源ドライバ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Irが減少する。これにより、パルスPの立ち下がり部分の波形が形成される。
 図6に示すように、照明制御データ生成装置800は、プロジェクタ装置18の出荷品である出荷品プロジェクタ装置18kに適した照明制御データDmを生成する。照明制御データ生成装置800は、プロジェクタ装置18のサンプル品であるサンプルプロジェクタ装置18a~18jにおける各温度でのRGB出力特性を取得するサンプル品データ取得装置801と、サンプル品データ取得装置801を通じて取得されたRGB出力特性に基づきマスター照明制御データであるマスターデータM1~M10を生成するマスターデータ生成部802と、出荷品プロジェクタ装置18kにおける各温度でのRGB出力特性を取得する出荷品データ取得装置810と、マスターデータM1~M10のうち出荷品プロジェクタ装置18kに適した最適マスターデータMxを選択し、最適マスターデータMxを出荷品データ取得装置810を通じて取得されたRGB出力特性に基づき補正して照明制御データDmを生成する製品データ生成部205と、を備える。
 製品データ生成部205は、出荷品プロジェクタ装置18kの一部を構成する。サンプル品データ取得装置801、マスターデータ生成部802及び出荷品データ取得装置810はプロジェクタ装置18とは別に設けられる。
 図7に示すように、サンプル品データ取得装置801は、ライトメータ803と、可変式ND(Neutral Density)フィルタ装置804と、室温調整部806と、恒温槽808と、検査光放射部809と、を備える。
 恒温槽808は内部空間の温度を一定に保つ容器である。室温調整部806は、マスターデータ生成部802による制御のもと、恒温槽808の内部空間の温度を調整する。恒温槽808内にはサンプルプロジェクタ装置18a~18jの何れかが順番に収容される。恒温槽808は、プロジェクタ装置18からの表示光Lを透過させる恒温槽ガラス805を備える。恒温槽ガラス805は、表示光Lが透過する際に、表示光Lの光強度を低下させる。恒温槽808内は暗室となっている。
 ライトメータ803及び可変式NDフィルタ装置804は恒温槽808の外部である暗室内に位置する。
 ライトメータ803は、可変式NDフィルタ装置804を経た表示光Lの輝度を測定し、測定した検出信号をマスターデータ生成部802に出力する。検査光放射部809は、ゲイン設定部201aにより設定されたゲインのずれの有無及びずれ量を検査するための検査光を光強度検出部500に照射する。
 可変式NDフィルタ装置804は、マスターデータ生成部802による制御のもと、恒温槽ガラス805を経た表示光Lの輝度をライトメータ803の測定可能範囲に調整する。
 詳しくは、図20に示すように、可変式NDフィルタ装置804は、それぞれ異なる光減衰率に設定される複数、本例では5つのフィルタF0~F4と、フィルタF0~F4を支持する回転板804aと、回転板804aを回転方向Cwに回転させる回転駆動部804cと、を備える。
 フィルタF0~F4の光減衰率の大小関係は、フィルタF0の光減衰率>フィルタF1の光減衰率>フィルタF2の光減衰率>フィルタF3の光減衰率>フィルタF4の光減衰率に設定される。
 回転板804aは、円板状に形成され、回転軸Ayを中心に回転方向Cwに回転可能に支持される。回転方向Cwは反時計回りの方向である。回転板804aは、回転方向Cwの一方向にのみ回転可能であり、回転方向Cwの反対方向である時計回りの方向に回転不能に構成されている。回転軸Ayは回転板804aの中心に位置し、回転板804aの厚さ方向(図20の紙面垂直方向)に沿って延びる。回転板804aは、回転方向Cwに沿って並ぶフィルタF0~F4を支持する。フィルタF0~F4は回転軸Ayを中心に等角度間隔、本例では、72°間隔で配置されている。
 なお、上記では、回転板804aが反時計回りの方向のみ回転可能な構成を例示したが、これに限らず回転板804aを時計回りの方向のみ回転可能な構成としてもよい。
 回転駆動部804cは、マスターデータ生成部802による制御のもと、回転板804aを回転方向Cwに回転させることにより、サンプルプロジェクタ装置18a~18jから表示光Lが照射される照射範囲804bをフィルタF0~F4の何れか一つに重ねる。照射範囲804bは、回転する回転板804aに対して固定されている。具体的なRGB出力特性の取得時のフィルタF0~F4の切り替え方法については後で詳述する。
 図7に示すように、マスターデータ生成部802は、例えば、マイクロコントローラからなる。マスターデータ生成部802は後述するマスターデータ生成処理を実行する。マスターデータ生成部802は、マスターデータM1~M10を記憶する記憶部807と、測定点特定部802aと、出力特性取得部802bと、を備える。測定点特定部802a及び出力特性取得部802bが実行する処理内容は後で詳述する。
 図8に示すように、出荷品データ取得装置810は、ライトメータ813と、可変式NDフィルタ装置814と、チャンバー818と、検査光放射部819と、を備える。
 チャンバー818は、出荷品プロジェクタ装置18kが設置されるラインに設けられ、ライトメータ813及び出荷品プロジェクタ装置18kを収容する。チャンバー818内は暗室である。
 可変式NDフィルタ装置814は、可変式NDフィルタ装置804と同様に、複数のフィルタと、複数のフィルタを支持する回転板と、回転板を回転方向に回転させる回転駆動部と、を備える。可変式NDフィルタ装置814は製品データ生成部205により制御される。ライトメータ813は、ライトメータ803と同様の構成であり、製品データ生成部205に検出信号を出力する。検査光放射部819は、検査光放射部809と同様の構成であり、製品データ生成部205により制御され、出荷品プロジェクタ装置18kの光強度検出部に検査光を放射する。
 (マスターデータ生成処理)
 図15のフローチャートを参照しつつ、マスターデータ生成部802により実行されるマスターデータ生成処理について説明する。
 まず、マスターデータ生成部802は、図9に示すように、サンプルプロジェクタ装置18a~18jを光源ドライバ300のドライブ能力に応じてグレードG1~G10に分類する(ステップS1)。サンプルプロジェクタ装置18a~18jは、それぞれ同一の品種であり、シリアルナンバーが異なる。このため、サンプルプロジェクタ装置18a~18jはそれぞれ個体差を有している。個体差の一種である光源ドライバ300のドライブ能力は、光源制御部201の出力レベルと光源11r,11g,11bに流れる光源電流のピーク値Pk(図18及び図19参照)の関係により定まる。光源ドライバ300のドライブ能力が高いほど、光源制御部201の出力レベルが低くても、光源11r,11g,11bに流れる光源電流のピーク値Pkが大きくなる。光源ドライバ300の個体差によりドライブ能力にはバラツキが生じる。例えば、サンプルプロジェクタ装置18bの光源制御部201のドライブ能力がサンプルプロジェクタ装置18aの光源制御部201のドライブ能力よりも高い場合、サンプルプロジェクタ装置18a,18bの出力レベルが同一であっても、サンプルプロジェクタ装置18bにおける光源電流のピーク値Pkは、サンプルプロジェクタ装置18aにおける光源電流のピーク値Pkよりも高くなり、これにより、照明光C又は表示光Lの輝度も高くなる。
 一例として、上記ステップS1において、マスターデータ生成部802は、サンプルプロジェクタ装置18a~18j毎に、光源電流のピーク値Pkを設定された出力レベルで除したドライブ能力値を算出する。すなわち、以下の式によりドライブ能力値が算出される。
 ドライブ能力値=ピーク値Pk/出力レベル
 そして、マスターデータ生成部802は、算出したドライブ能力値を高低順に並び替えた後、サンプルプロジェクタ装置18a~18jをドライブ能力値の高低順でグレードG1~G10に分類する。例えば、サンプルプロジェクタ装置18aのドライブ能力値がサンプルプロジェクタ装置18a~18jのうち最低である場合、サンプルプロジェクタ装置18aがグレードG1に分類される。サンプルプロジェクタ装置18bのドライブ能力値がサンプルプロジェクタ装置18a~18jのうち2番目に低い場合、サンプルプロジェクタ装置18bがグレードG2に分類される。以下、プロジェクタ装置18c~18jも同様に、それぞれグレードG3~G10に分類される。
 次に、マスターデータ生成部802は、グレードG1~G10毎にマスターデータM1~M10を生成し、生成したマスターデータM1~M10を記憶部807に記憶させ(ステップS2)、マスターデータ生成処理を終了する。マスターデータ生成処理は、出荷品プロジェクタ装置18kの製造前に実行される。
 マスターデータ生成部802は、このステップS2において、マスターデータM1~M10を生成するための図16に示すサブフローチャートを読み出す。
 図16のサブフローチャートに係る処理はサンプルプロジェクタ装置18a~18j毎に実行される。これにより、グレードG1~G10に対応するマスターデータM1~M10が生成される。各マスターデータM1~M10は各温度でのマスターデータを有する。以下の例では、グレードG1のマスターデータM1を生成する場合について説明する。この場合、図16のサブフローチャートの開始前には、グレードG1に属するサンプルプロジェクタ装置18aが図7に示す恒温槽808内に設置され、サンプルプロジェクタ装置18aの電源がオンされる。
 まず、マスターデータ生成部802は、室温調整部806を介して恒温槽808内の温度を目標温度に設定する(ステップS11)。そして、マスターデータ生成部802は、恒温槽808内の温度が目標温度で安定するのを待つ(ステップS12;NO)。そして、マスターデータ生成部802は、恒温槽808内の温度が目標温度で安定した旨判別したとき(ステップS12;YES)、光源制御部201のIC特性であるゲインずれ情報を取得する(ステップS13)。このステップS13においては、マスターデータ生成部802は、検査光放射部809を通じて検査光を光強度検出部500に照射する。検査光は予め設定された輝度の光である。そして、マスターデータ生成部802は、ゲイン設定部201aによりゲインが設定値に設定された状態で、この検査光を光強度検出部500に照射したときの光強度検出信号SFBを測定する。そして、マスターデータ生成部802は、測定した光強度検出信号SFBと基準値の差分に基づきゲインの設定値に対するずれを示すゲインずれ情報を取得する。この基準値は、例えば、複数のプロジェクタ装置18において、ゲイン設定部201aによりゲインが設定値に設定された状態で、検査光を光強度検出部500に照射したときの光強度検出信号SFBの平均値である。
 次に、マスターデータ生成部802は、取得したゲインずれ情報を加味して、室温調整部806により調整された目標温度での制御モードQ1~QnそれぞれのRGB出力特性を取得することによりマスターデータM1を生成する(ステップS14)。
 図10に示すように、RGB出力特性は、光源制御部201の出力レベルとライトメータ803により検出された表示光Lの輝度の関係を示す特性である。RGB出力特性は、所望の色、例えば、白色の照明光Cを放射するための光源11rに係るR出力特性、光源11gに係るG出力特性、及び光源11bに係るB出力特性を含む。
 このステップS14は、光源制御部201の異なる複数の出力レベルそれぞれと光源11r,11g,11bが発する光の輝度による複数の測定点P1~Pxを特定する測定点特定部802aにより実行される測定点特定ステップS14aと、特定した複数の測定点P1~Pxの間を補間することによりRGB出力特性を取得する出力特性取得部802bにより実行される出力特性取得ステップS14bと、を含む。
 図10に示す測定点Pxのxは任意の数であり、マスターデータにおいては、xは、低輝度モード及び高輝度モードの何れの場合でも同一の数、例えば、20に設定される。マスターデータには高い信頼性が求められる。このため、マスターデータの測定点の数は、後述する出荷品プロジェクタ装置18kにおけるRGB出力特性を取得する際の測定点の数よりも多く設定される。
 詳しくは、測定点特定部802aは、光源11rからの赤色光の測定、光源11gからの緑色光の測定、及び光源11bからの青色光の測定を順番に行う。例えば、赤色光の測定を行うにあたって、測定点特定部802aは、光源制御部201の出力レベルを第1の値に設定したうえで、図18に示すように、光源11r,11g,11bに順に電流Ir,Ig,Ibを供給することにより光源11r,11g,11bを順に点灯させる。測定点特定部802aは、赤色光を測定する際、測定対象光源である光源11rが点灯している期間においてはDMD表示素子30の各マイクロミラー30aをオン状態とし、光源11r以外の光源11g,11bが点灯している期間においてはDMD表示素子30の各マイクロミラー30aをオフ状態とする。そして、測定点特定部802aは、ライトメータ803を通じて表示光Lである赤色光の輝度を測定し、第1の値と赤色光の輝度が交わる測定点P1にプロットする。
 次に、測定点特定部802aは、光源制御部201の出力レベルを第1の値よりも大きい第2の値に設定したうえで、上記同様に、ライトメータ803を通じて表示光Lである赤色光の輝度を測定し、第2の値と赤色光の輝度が交わる測定点P2にプロットする。以降、同様に、測定点P3~Pxをプロットする。
 図10に示す測定点P1~Pxは、光源制御部201の出力レベルに対応する横軸において等間隔に設定される。
 測定点特定部802aは、低輝度モード及び高輝度モードの何れの場合でも、光源制御部201の出力レベルにおいて予め設定される測定回数(例えば、10回)にわたって光源11rの赤色光の輝度を測定し、測定した測定回数分の輝度を平均することにより測定点P1~Pxを特定する。マスターデータには高い信頼性が求められる。このため、マスターデータを生成する際の輝度の平均回数は、後述する出荷品プロジェクタ装置18kの照明制御データDmを生成する際の輝度の平均回数よりも多く設定されている。
 出力特性取得部802bは、特定された複数の測定点P1~Pxの間を補間、例えば、直線補間することにより図10の折れ線Lrで示す光源11rに係るR出力特性を取得する。
 R出力特性と同様に、マスターデータ生成部802は、図10の折れ線Lgで示す光源11gに係るG出力特性と図10の折れ線Lbで示す光源11bに係るB出力特性を取得する。マスターデータ生成部802は、G出力特性の測定点を特定する際には、測定対象光源である光源11gが点灯している期間においてはDMD表示素子30の各マイクロミラー30aをオン状態とし、光源11g以外の光源11r,11bが点灯している期間においてはDMD表示素子30の各マイクロミラー30aをオフ状態とする。また、マスターデータ生成部802は、B出力特性の測定点を特定する際には、測定対象光源である光源11bが点灯している期間においてはDMD表示素子30の各マイクロミラー30aをオン状態とし、光源11b以外の光源11r,11gが点灯している期間においてはDMD表示素子30の各マイクロミラー30aをオフ状態とする。
 以上で、RGB出力特性が取得される。マスターデータ生成部802は、制御モードQ1~Qn毎にRGB出力特性を取得する。
 例えば、ゲインが設定値を上回るようにずれている場合に、ゲインずれ情報を加味した補正が行われないと、光強度検出部500に照射された光の光強度に対する光強度検出信号SFBの電流値は高くなることから、光強度検出信号SFBに基づき調整される表示光Lの輝度も高くなる。このように、ゲインが設定値を上回ることに伴って表示光Lの輝度が高まることを抑制するために、ゲインずれ情報を加味した補正が行われる。例えば、マスターデータ生成部802は、ゲインずれ情報にゲインが設定値を上回るようにずれている旨の情報が含まれる場合、取得したゲインずれ情報を加味することにより、測定点P1~Px、ひいては、折れ線Lr,Lg,Lbが下方向、すなわち輝度低下方向にずれるように補正する。また、これと同様に、マスターデータ生成部802は、例えば、ゲインずれ情報にゲインが設定値を下回るようにずれている旨の情報が含まれる場合、取得したゲインずれ情報を加味することにより、測定点P1~Px、ひいては、折れ線Lr,Lg,Lbが上方向、すなわち輝度増加方向にずれるように補正する。この際の補正量は、ゲインずれ情報に含まれるゲインと設定値のずれ量に応じた値となる。
 測定点特定部802aは、測定点特定ステップS14aにおいて、ライトメータ803を通じて光源11r,11g,11bからの光の輝度を検出する際、可変式NDフィルタ装置804を通じて、下記の表1に示すように、フィルタF0~F4の何れかを照射範囲804bに重ねることによりフィルタF0~F4の何れかを選択フィルタFsに設定する。
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 上記表1に示すように、可変式NDフィルタ装置804は、マスターデータ生成部802による制御のもと、制御モードQ1から制御モードQnまで輝度範囲Blの中央値の高い順にRGB出力特性を取得する。この際、可変式NDフィルタ装置804は、選択フィルタFsを、フィルタF0→フィルタF1→フィルタF2→フィルタF3→フィルタF4の順番で、言い換えると、フィルタF0~F4を光減衰率の高い順番で切り替える。
 上記表1において、制御モードQa,Qb,Qc,Qdのa,b,c,dは任意の数であり、2<a<b<c<d<nの大小関係に設定される。
 詳しくは、可変式NDフィルタ装置804は、上記表1に示すように、制御モードQ1のR出力特性、G出力特性及びB出力特性を取得する際、フィルタF0を選択フィルタFsに設定する。
 可変式NDフィルタ装置804は、制御モードQ1のB出力特性を取得した後、制御モードQ2のR出力特性の取得を開始する前に、選択フィルタFsをフィルタF0からフィルタF1に切り替える。この際、可変式NDフィルタ装置804は、図20に示すように、回転駆動部804cを介して回転方向Cwに沿って切り替え角度αだけ回転板804aを回転させる。この切り替え角度αは、360°をフィルタの数で割った角度に設定される。
 そして、可変式NDフィルタ装置804は、上記表1に示すように、制御モードQ2から制御モードQaまで選択フィルタFsをフィルタF1に維持する。次に、可変式NDフィルタ装置804は、制御モードQaのB出力特性を取得した後、制御モードQbのR出力特性を取得する前に、選択フィルタFsをフィルタF1からフィルタF2に切り替える。この際、可変式NDフィルタ装置804は、図20に示すように、回転駆動部804cを介して回転方向Cwに沿って切り替え角度αだけ回転板804aを回転させる。
 そして、可変式NDフィルタ装置804は、上記表1に示すように、制御モードQbから制御モードQcまで選択フィルタFsをフィルタF2に維持する。次に、可変式NDフィルタ装置804は、制御モードQcのB出力特性を取得した後、制御モードQdのR出力特性を取得する前に、選択フィルタFsをフィルタF2からフィルタF3に切り替える。この際、可変式NDフィルタ装置804は、図20に示すように、回転駆動部804cを介して回転方向Cwに沿って切り替え角度αだけ回転板804aを回転させる。
 そして、可変式NDフィルタ装置804は、上記表1に示すように、制御モードQdから制御モードQn-1まで選択フィルタFsをフィルタF3に維持する。次に、可変式NDフィルタ装置804は、制御モードQn-1のB出力特性を取得した後、制御モードQnのR出力特性を取得する前に、選択フィルタFsをフィルタF3からフィルタF4に切り替える。この際、可変式NDフィルタ装置804は、回転駆動部804cを介して回転方向Cwに沿って切り替え角度αだけ回転板804aを回転させる。
 以上で、制御モードQ1~QnでのRGB出力特性が取得される。制御モードQ1~QnでRGB出力特性が取得される際、光減衰率が低くなるように選択フィルタFsが切り替えられることがない。例えば、光減衰率が低くなるように選択フィルタFsがフィルタF2からフィルタF1に切り替えられる場合、切り替え角度αよりも大きい角度、例えば、288°にわたって回転方向Cwに沿って回転板804aを回転させる必要がある。この場合、選択フィルタFsの切り替えに時間がかかる。一方、本実施形態では、選択フィルタFsを切り替える際、切り替え角度αだけ回転板804aを回転させれば済むため、選択フィルタFsの切り替えに時間がかかることが抑制される。
 なお、本例では、可変式NDフィルタ装置804は、制御モードQ1~Qn毎に共通の選択フィルタFsを設定していたが、これに限らない。例えば、可変式NDフィルタ装置804は、制御モードQaのR出力特性を取得した後、制御モードQaのG出力特性を取得する前に、選択フィルタFsをフィルタF1からフィルタF2に切り替えてもよい。
 マスターデータ生成部802は、各温度でマスターデータM1を生成したか否かを判別する(ステップS15)。各温度は、例えば、-40℃、-30℃、-10℃、10℃、25℃、40℃、50℃、60℃、70℃である。マスターデータ生成部802は、各温度でマスターデータM1を生成していない旨判別すると(ステップS15;NO)、ステップS11の処理に戻り、室温調整部806を介してマスターデータM1を生成していない温度に目標温度を設定する。すなわち、ステップS11~S15の処理が繰り返されることにより、各温度でマスターデータM1が生成される。
 マスターデータ生成部802は、各温度でマスターデータM1を生成した旨判別すると(ステップS15;YES)、生成した各温度でのマスターデータM1を記憶部807に記憶させ(ステップS16)、図16のサブフローチャートが終了となる。マスターデータM1は、上述した図13に示す照明制御データDmと同様の内容を含む。マスターデータM2~M10も、マスターデータM1と同様に、図16に示すサブフローチャートにより生成される。
 (製品データ生成処理)
 次に、図17のフローチャートに沿って、製品データ生成部205により実行される製品データ生成処理について説明する。
 まず、ドライブ能力判定部205aは、出荷品プロジェクタ装置18kの光源ドライバ300のドライブ能力を判定する(ステップS21)。このステップS21においては、例えば、ドライブ能力判定部205aは、上述したように、出荷品プロジェクタ装置18kの光源ドライバ300のドライブ能力値を算出する。
 そして、マスターデータ選択部205bは、判定したドライブ能力に基づきマスターデータM1~M10のうち最適マスターデータMxを選択する(ステップS22)。このステップS22において、マスターデータ選択部205bはサンプルプロジェクタ装置18a~18jのそれぞれのドライブ能力値のうち算出したドライブ能力値に最も近いサンプルプロジェクタ装置が属するグループに対応するマスターデータを最適マスターデータMxとして選択する。
 そして、製品データ生成部205は、選択した最適マスターデータMxを仮の照明制御データDmとして記憶部203に記憶する(ステップS23)。ステップS24~S26では、出荷品プロジェクタ装置18kは仮の照明制御データDmに基づき動作する。
 次に、出力特性取得部205dは、出荷品データ取得装置810を通じて、出荷品プロジェクタ装置18kのゲインずれ情報を取得し(ステップS24)、取得したゲインずれ情報を加味して、出荷品プロジェクタ装置18kにおける常温でのRGB出力特性を取得する(ステップS25)。ステップS24,S25は、それぞれ上記ステップS13,S14と同様の処理である。ステップS25に係る処理は、常温でのRGB出力特性を取得するだけなので、各温度でのRGB出力特性を取得するマスターデータ生成処理に比べて、短時間で行うことができる。
 このステップS25は、上記ステップS14に係るマスターデータのRGB出力特性を取得するステップと同様に、光源制御部201における異なる複数の出力レベルそれぞれにおいて光源11r,11g,11bが発する光の輝度による複数の測定点P1~Pm,Pnを特定する測定点特定部205cにより実行される測定点特定ステップS25aと、特定した複数の測定点P1~Pm,Pnの間を補間することによりRGB出力特性を取得する出力特性取得部205dにより実行される出力特性取得ステップS25bと、を含む。
 以下、出荷品のRGB出力特性を取得するステップS25について、マスターデータに関するRGB出力特性を取得するステップS14との相違点を中心に説明する。なお、図11及び図12のグラフにおいて輝度を示す縦軸の縮尺は異なっており、縦軸に設定される参照値Spは同一の値に設定されている。参照値Spは、例えば、2000Nitである。
 測定点特定部205cは、要求輝度が閾値を超えた高輝度モードにおいては、図11に示すように、第1の特定点数nの測定点P1~Pnを特定する。出力特性取得ステップS25bは、高輝度モードにおいては、特定した測定点P1~Pnの間を直線補間することによりRGB出力特性を取得する。
 測定点特定部205cは、要求輝度が閾値以下となる低輝度モードにおいては、図12に示すように、第2の特定点数mの測定点P1~Pmを特定する。出力特性取得ステップS25bは、低輝度モードにおいては、特定した測定点P1~Pmの間を直線補間することによりRGB出力特性を取得する。
 なお、出力特性取得部205dは、低輝度モードにおいて、特定した測定点P1~Pmの間を直線補間に限らず、曲線補間してもよい。曲線補間は、例えば、ラグランジュ補間、スプライン補間、又は最小二乗法等である。高輝度モードにおいては輝度と光源制御部201の出力レベルの関係は直線的に変化し、低輝度モードにおいては輝度と光源制御部201の出力レベルの関係は曲線的に変化する傾向がある。この傾向を加味すると、低輝度モードにおいて、測定点P1~Pmの間を曲線補間することは好ましい。
 第1の特定点数n及び第2の特定点数mはそれぞれ自然数であり、第2の特定点数mは第1の特定点数nよりも大きい、すなわち、m>nの大小関係がある。このように、低輝度モードの第2の特定点数mが高輝度モードの第1の特定点数nよりも多く設定されることにより、高輝度モードよりも高い精度が求められる低輝度モードのRGB出力特性の信頼性を高めることができる。本例では、第1の特定点数nは10であり、第2の特定点数mは15である。
 測定点P1~Pn及び測定点P1~Pmは、光源制御部201の出力レベルに対応する横軸において等間隔に設定される。
 なお、測定点特定部205cは、測定点特定部802aと同様に、光源11r,11g,11bのうち何れか一つの測定対象光源が点灯している期間においてはDMD表示素子30の各マイクロミラー30aをオン状態とし、光源11r,11g,11bのうち測定対象光源以外の光源が点灯している期間においてはDMD表示素子30の各マイクロミラー30aをオフ状態とする。例えば、制御モードQ1のRGB出力特性を取得する際は、測定対象光源以外の光源は、制御モードQ1の輝度範囲Bl1の中央値の輝度で点灯される。
 測定点特定部205cは、低輝度モードのとき、光源制御部201の設定された出力レベルにおいて、第2の測定回数N2にわたって測定対象光源の光の輝度を測定し、測定した測定回数分の輝度を平均することにより測定点P1~Pmを特定する。測定点特定部205cは、高輝度モードのとき、光源制御部201の設定された出力レベルにおいて、第1の測定回数N1にわたって測定対象光源の光の輝度を測定し、測定した測定回数分の輝度を平均することにより測定点P1~Pnを特定する。低輝度モードにおいては、より高い精度の測定点P1~Pmが求められる。よって、第2の測定回数N2は第1の測定回数N1よりも多い数に設定されている。一例として、第2の測定回数N2は5回に設定され、第1の測定回数N1は3回に設定される。
 そして、製品データ生成部205は、取得したRGB出力特性に基づき、図13に示す比較データMcを取得する(ステップS26)。比較データMcは、最適マスターデータMxと比較されるデータであり、各制御モードQ1~Qnでの輝度範囲Blが最適マスターデータMxと異なる。
 次に、データ補正部205eは、比較データMcと常温(例えば25°)の最適マスターデータMxとの差分に基づき最適マスターデータMxを補正することにより照明制御データDmを生成する(ステップS27)。
 このステップS27においては、製品データ生成部205は、図14に示すように、制御モードQ1における常温の最適マスターデータMxの輝度範囲Bl1と比較データMcの輝度範囲Bl2の差分値Df1,Df2を取得する。差分値Df1は輝度範囲Bl1,Bl2の最大値の差分値である。差分値Df2は輝度範囲Bl1,Bl2の最小値の差分値である。そして、製品データ生成部205は、差分値Df1,Df2を補正値として、各温度の最適マスターデータMxの制御モードQ1の輝度範囲Blを補正する。例えば、製品データ生成部205は、最適マスターデータMxの輝度範囲Bl1の上限値を差分値Df1だけ大きくし、最適マスターデータMxの輝度範囲Bl1の下限値を差分値Df2だけ大きくする。制御モードQ2~Qnにおいても、これと同様に、輝度範囲Blを補正する。すなわち、常温の最適マスターデータMxと比較データMcの比較に基づく補正値は、常温以外の各温度での最適マスターデータMxの補正にも利用される。よって、最適マスターデータMxの補正を簡易化することができる。
 製品データ生成部205は、補正した最適マスターデータMxを照明制御データDmとして記憶部203に書き込み(ステップS28)、製品データ生成処理を終了する。これにより、出荷品プロジェクタ装置18kは出荷品プロジェクタ装置18kに適した照明制御データDmを利用できるため、表示光Lの輝度及び色度をターゲット値に近づけることができる。
 次に、上述のように照明制御データDmが書き込まれた出荷品プロジェクタ装置18kであるプロジェクタ装置18の動作について説明する。
 図13に示すように、プロジェクタ装置18の第2の制御部200は、要求輝度に応じて制御モードQ1~Qn間でモードを切り替える。制御モードQ1~Qnの輝度範囲Blの端部は不使用範囲Jに設定される。第2の制御部200は、要求輝度が不使用範囲Jに達する前に制御モードQ1~Qn間でモードを切り替える。不使用範囲Jは、制御モードQ1~Qnの輝度範囲Blのうち、プロジェクタ装置18により使用されない範囲である。輝度範囲Blの端部は、輝度範囲Blの端部以外の中央部に比べて、所望の色、例えば、白色の照明光C又は表示光Lを実現できる精度が低くなる。よって、制御モードQ1~Qnの輝度範囲Blの端部が不使用範囲Jに設定されることにより、所望の色、例えば、白色の照明光C又は表示光Lを実現できる精度が高まる。
 次に、不使用範囲Jの設定方法について説明する。不使用範囲Jは、第2の制御部200により実行されるプログラムにより自動で設定されてもよいし、人によるコンピュータ等の操作により設定されてもよい。以下では、図21を参照しつつ、制御モードQ1の輝度範囲BlAの下端部に位置する不使用範囲J1、及び制御モードQ2の輝度範囲BlBの下端部に位置する不使用範囲J2について説明するが、その他の制御モードQ3~Qnの不使用範囲Jも同様に設定される。
 図21に示すように、制御モードQ1の輝度範囲BlAと制御モードQ2の輝度範囲BlBが重なる重複領域E1が特定される。そして、重複領域E1の非端部にモード切替値E2を設定する。モード切替値E2は、例えば、重複領域E1の中央値に設定される。不使用範囲J1は、制御モードQ1の輝度範囲BlAのうちモード切替値E2以下の範囲に設定される。不使用範囲J2は、制御モードQ2の輝度範囲BlBのうちモード切替値E2以上の範囲に設定される。
 第2の制御部200は、制御モードQ1にて光源11r,11g,11bを制御している状態で、要求輝度が低下してモード切替値E2に到達すると、制御モードQ1から制御モードQ2に移行する。また、第2の制御部200は、制御モードQ2にて光源11r,11g,11bを制御している状態で、要求輝度が増加してモード切替値E2に到達すると、制御モードQ2から制御モードQ1に移行する。
 第2の制御部200は、DMD表示素子30の各マイクロミラー30aを、表示期間Tonにおいてはオンとし、非表示期間Tofにおいてはオフとする。第2の制御部200は、DMD表示素子30のDMDデューティ比により、表示光Lの輝度を調整することが可能となる。DMDデューティ比は、1周期に占める表示期間Tonの合計時間の割合で求められる。
 図22及び図23に示すように、高輝度モード、すなわち、制御モードQ1~Qxにおいては、表示期間Tonは1周期の前半部分に設定され、非表示期間Tofは1周期の後半部分に設定される。低輝度モード、すなわち、制御モードQy~Qnにおいては、非表示期間Tofは1周期の最初と最後に設定され、表示期間Tonは、最初と最後の表示期間Tonに挟まれるように設定される。
 第2の制御部200は、図22に示すように、制御モードQ1においてはDMDデューティ比を85%に設定し、制御モードQ2においてはDMDデューティ比を75%に設定し、制御モードQ3~QnにおいてはDMDデューティ比を50%に設定する。このように、制御モードQ2のDMDデューティ比は、制御モードQ1のDMDデューティ比と制御モードQ3のDMDデューティ比の間の値、一例として、制御モードQ1のDMDデューティ比と制御モードQ3のDMDデューティ比の間の中央値に設定される。これにより、制御モードQ1,Q2,Q3間でモードが切り替えられたときに、DMDデューティ比が急激に変化することが抑制され、これにより、制御モードQ1~Qnの間でモードが切り替わったときに、表示光Lの輝度が急激に変化することが抑制され、虚像Vのちらつきが抑制される。
 図23の時刻t1に示すように、高輝度モードに属する制御モードQxから低輝度モードに属する制御モードQyに制御モードが切り替えられたときに、制御モードQyにおける1周期の最初に非表示期間Tofが設定される。これにより、制御モードQxから制御モードQyに切り替わったときに瞬間的に表示光Lの輝度が高まることが抑制される。
 また、図23の時刻t2に示すように、低輝度モードに属する制御モードQyから高輝度モードに属する制御モードQxにモードが切り替えられたときに、制御モードQxにおける1周期の前半に表示期間Tonが設定される。これにより、制御モードQyから制御モードQxに切り替わったときに瞬間的に表示光Lの輝度が低くなることが抑制される。
 なお、本例では、高輝度モードの制御モードQ1~Qxと低輝度モードの制御モードQy~Qnの間で1周期に占める表示期間Ton及び非表示期間Tofの位置が異なっていた。しかしながら、これに限らず、高輝度モードの制御モードQ1~Qxと低輝度モードの制御モードQy~Qnの間で電流Ir,Ig,Ibの波形の位相がすらされることにより、制御モードQyと制御モードQxの間で瞬間的に表示光Lの輝度が変化することが抑制されてもよい。
 また、第2の制御部200は、表示期間Tonにおいて、それぞれ幅(図18の期間Ti)が異なる複数の電流Ir,Ig,Ibの矩形波を光源11r,11g,11bに供給する。この際、第2の制御部200は、高輝度モード及び低輝度モードの何れであっても、表示期間Tonの後端部分に電流Ir,Ig,Ibの各矩形波のうち幅が長い矩形波を配置してもよい。
 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。
 (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)HUD装置1における複数の光源11r,11g,11bを制御するための照明制御データDmを生成する照明制御データ生成方法は、仮の照明制御データDmを参照して光源11r,11g,11bを制御する光源制御部201において互いに異なる値に設定される複数の出力レベルそれぞれにおける光源11r,11g,11bが発する光の輝度により複数の測定点P1~Pn,Pmを特定する測定点特定ステップS25aと、特定した複数の測定点P1~Pn,Pmの間を補間することによりRGB出力特性を取得することにより照明制御データDmを生成する出力特性取得ステップS25bと、を含む。測定点特定ステップS25aでは、要求輝度が閾値を超えた高輝度モードのときには第1の特定点数nの測定点P1~Pnを特定し、要求輝度が閾値以下である低輝度モードのときには第1の特定点数nよりも多い第2の特定点数mの測定点P1~Pmを特定する。
 この構成によれば、高輝度モードにおける測定点P1~Pnの数が低輝度モードにおける測定点P1~Pmよりも少なく設定される。よって、測定点特定ステップS25aの測定点P1~Pn,Pmを特定する処理を短時間で終わらせることができる。従って、照明制御データDmの生成に要する時間を短くすることができる。
 高輝度モードにおいては、光源制御部201の出力レベルと輝度の関係が直線的に変化するため、高輝度モードにおける測定点P1~Pnの数を少なくしても、RGB出力特性を示す折れ線Lr,Lg,Lbに与える影響は少なく、照明制御データDmの信頼性は確保される。一方、低輝度モードにおいては、光源制御部201の出力レベルと輝度の関係が曲線的に変化するため、低輝度モードにおける測定点P1~Pmの数が多い方が照明制御データDmの信頼性の確保という観点からは好ましい。
 (1-2)出力特性取得ステップS25bでは、要求輝度が閾値を超えた高輝度モードのときには第1の特定点数nの測定点P1~Pnの間を直線補間し、要求輝度が閾値以下である低輝度モードのときには第2の特定点数mの測定点P1~Pmの間を曲線補間する。
 この構成によれば、高輝度モードにおいては、光源制御部201の出力レベルと輝度の関係が直線的に変化するため、測定点P1~Pnの間を直線補間することで照明制御データDmの信頼性が高まる。
 一方、低輝度モードにおいては、光源制御部201の出力レベルと輝度の関係が曲線的に変化するため、測定点P1~Pmの間を曲線補間することで照明制御データDmの信頼性が高まる。
 (1-3)測定点特定ステップS25aでは、要求輝度が閾値を超えた高輝度モードのときには設定された光源制御部201の出力レベルにおいて第1の測定回数N1にわたって光源11r,11g,11bの何れかが発する光の輝度を測定し、測定した第1の測定回数N1の輝度を平均することにより測定点P1~Pnを特定し、要求輝度が閾値以下である低輝度モードのときには設定された光源制御部201の出力レベルにおいて第1の測定回数N1よりも多い第2の測定回数N2にわたって光源11r,11g,11bの何れかが発する光の輝度を測定し、測定した第2の測定回数N2の輝度を平均することにより測定点P1~Pmを特定する。
 低輝度モードにおいては、高輝度モードに比べて、微少な輝度変化が虚像Vの視認性に与える影響は大きい。このため、低輝度モードにおける測定回数を高輝度モードにおける測定回数よりも多くすることにより、低輝度モードの測定点P1~Pnの精度を高めることができ、虚像Vの視認性を高めることができる。
 (1-4)照明制御データDmは要求輝度に応じた複数の制御モードQ1~Qnを含む。出力特性取得ステップS25bでは、複数の制御モードQ1~Qn毎にRGB出力特性を取得する。測定点特定ステップS25aでは、光減衰率の異なる複数のフィルタF0~F4のうち何れか一つを選択フィルタFsとして使用することで光源11r,11g,11bの何れかが発する光に基づく照明光C又は表示光Lの輝度をライトメータ803にて測定可能範囲となるように光を減衰し、要求輝度が高い制御モードQ1~Qnから順にRGB出力特性を取得する際、複数のフィルタF0~F4を光減衰率が高い順に、すなわち、フィルタF0→フィルタF1→フィルタF2→フィルタF3→フィルタF4の順番で、選択フィルタFsに切り替える。
 この構成によれば、RGB出力特性を取得する際、フィルタF0~F4における選択フィルタFsへの切り替えの順番を単純化することができる。よって、選択フィルタFsの切り替えに要する時間を短くすることができ、ライトメータ803により輝度が迅速に測定される。従って、照明制御データDmの生成に要する時間を短くすることができる。
 (1-5)測定点特定ステップS25aでは、複数の光源11r,11g,11bのうち特定対象光源(例えば、光源11r)が発する特定対象光(例えば、赤色光)の輝度に係る測定点P1~Pn,Pmを特定する際、複数の光源11r,11g,11bを順に点灯させつつ、DMD表示素子30を通じて特定対象光源からの特定対象光を透過型スクリーン50に向けて反射させ、複数の光源11r,11g,11bのうち特定対象光源以外の光源(例えば、光源11g,11b)からの光(例えば、緑色光及び青色光)を透過型スクリーン50とは異なる方向に向けて反射させる。
 この構成によれば、特定対象光源以外の光源を光らせることにより、HUD装置1の実使用に近い状態で、特定対象光の輝度を測定することができる。よって、より高精度で測定点P1~Pn,Pmを特定することができる。
 例えば、測定点P1~Pn,Pmを特定するために、特定対象光(例えば、赤色光)の輝度を測定する際にも、特定対象光以外の色の光(例えば、緑色光及び青色光)の影響を受けて特定対象光(赤色光)の色度が変わることが想定される。上記構成によれば、特定対象光以外の色の光の影響も加味して測定点P1~Pn,Pmを特定することができる。
 (1-6)照明制御データ生成装置800は、HUD装置1における複数の光源11r,11g,11bを制御するための照明制御データDmを生成する。照明制御データ生成装置800は、照明制御データDmを参照して光源11r,11g,11bを制御する光源制御部201において互いに異なる値に設定される複数の出力レベルそれぞれにおける光源11r,11g,11bが発する光の輝度により複数の測定点P1~Pnを特定する測定点特定部205cと、特定した複数の測定点P1~Pn,Pmの間を補間することによりRGB出力特性を取得することにより照明制御データDmを生成する出力特性取得部205dと、を含む。測定点特定部205cは、要求輝度が閾値を超えた高輝度モードのときには第1の特定点数nの測定点P1~Pnを特定し、要求輝度が閾値以下である低輝度モードのときには第1の特定点数nよりも多い第2の特定点数mの測定点P1~Pmを特定する。
 この構成によれば、上述したように、照明制御データDmの生成に要する時間を短くすることができる。
 (2-1)HUD装置1は、複数の光源11r,11g,11bと、光源11r,11g,11bを駆動させる光源ドライバ300と、照明制御データDmに基づき光源ドライバ300を介して複数の光源11r,11g,11bを点灯させる制御部の一例である第2の制御部200と、複数の光源11r,11g,11bが放射した照明光Cに基づき表示光Lを生成するDMD表示素子30と、を備える。照明制御データDmは、要求輝度に応じた輝度の照明光Cを生成するための第1の制御モードの一例である制御モードQ1及び第2の制御モードの一例である制御モードQ2を含む。制御モードQ1,Q2は、互いに一部が重なるようにそれぞれ異なる輝度範囲BlA,BlBを有する。第2の制御部200は、制御モードQ1の輝度範囲BlAと制御モードQ2の輝度範囲BlBが重なる重複領域E1の非端部に位置するモード切替値E2に要求輝度が到達したときに制御モードQ1,Q2の間でモードを切り替える。
 各制御モードQ1~Qnの輝度範囲Blの端部は、所望の色、例えば、白色の照明光Cを実現できる精度が低い領域である。上記構成によれば、重複領域E1の非端部にモード切替値E2を設定することにより、制御モードQ1,Q2の輝度範囲BlA,BlBの端部が不使用範囲Jに設定される。よって、所望の色(例えば白色)の照明光Cを実現しつつ要求輝度に応じて照明光Cの輝度を変化させることができる。よって、虚像Vの視認性が高まる。
 (2-2)モード切替値E2は、重複領域E1の中央値に設定される。
 この構成によれば、例えば、2つの制御モードQ1,Q2の不使用範囲J1,J2を同一の長さに設定できる。
 (2-3)HUD装置1は、DMD表示素子30からの表示光Lを受けて画像Mを表示する透過型スクリーン50を備える。DMD表示素子30は、画像Mの画素に対応して設けられる複数のマイクロミラー30aを備える。各マイクロミラー30aは、第2の制御部200による制御のもと、光源11r,11g,11bからの光を透過型スクリーン50に向かうように反射させるオン状態、及び光源11r,11g,11bからの光を透過型スクリーン50とは異なる方向に反射させるオフ状態の間で切り替わる。制御モードQ1の輝度範囲BlAの中央値は、制御モードQ2の輝度範囲BlBの中央値、及び第3の制御モードの一例である制御モードQ3の輝度範囲Blの中央値よりも大きく設定される。制御モードQ2の輝度範囲BlBの中央値は、制御モードQ1の輝度範囲BlAの中央値よりも小さく設定され、かつ制御モードQ3の輝度範囲Blの中央値よりも大きく設定される。第2の制御部200は、1周期に占めるマイクロミラー30aがオン状態となる期間であるDMDデューティ比を変化させることにより表示光Lの輝度を調整する。制御モードQ1のDMDデューティ比は制御モードQ2のDMDデューティ比及び制御モードQ3のDMDデューティ比よりも大きく設定される。制御モードQ2のDMDデューティ比は制御モードQ3のDMDデューティ比よりも大きく、かつ、制御モードQ1のDMDデューティ比よりも小さく設定される。
 この構成によれば、制御モードQ1,Q2,Q3の間でモードが切り替わったときに、DMDデューティ比が急激に変化することが抑制される。これにより、要求輝度の変化により表示光Lの輝度が急激に変化することが抑制される。よって、虚像Vの視認性が高まる。
 なお、本開示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。本開示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、常温の最適マスターデータMxと比較データMcの比較に基づく補正値は、常温以外の最適マスターデータMxの補正にも適用されていた。しかしながら、これに限らず、各温度の補正値を取得して、その補正値を各温度のマスターデータMxに適用してもよい。
 上記実施形態においては、出力特性取得部205dは、取得したゲインずれ情報を加味して、出荷品プロジェクタ装置18kにおける常温でのRGB出力特性を取得していたが、ゲインずれ情報を加味しなくてもよい。
 上記実施形態においては、HUD装置1は、車載用であったが、車載用に限らず、飛行機、船等の乗り物に搭載されていてもよい。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。
 上記実施形態においては、第2の制御部200は、外光の光強度を示す要求輝度信号SLに基づき高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、要求輝度が変更されたとして、上記各モード間を移行してもよい。
 上記実施形態における可変式NDフィルタ装置804,814は省略されてもよい。
 上記実施形態においては、マスターデータ生成部802は、低輝度モード及び高輝度モードの何れの場合でも測定点の数を同一に設定していたが、これに限らず、製品データ生成部205と同様に、低輝度モードの測定点の数を高輝度モードの測定点の数よりも多く設定してもよい。
 上記実施形態においては、モード切替値E2は、重複領域E1の中央値に設定されていたが、重複領域E1内であれば、重複領域E1の中央値以外に設定されてもよい。
 上記実施形態においては、低輝度モードのときの測定回数(第2の測定回数N2)は、高輝度モードのときの測定回数(第1の測定回数N1)よりも多い数に設定されていたが、これに限らず、低輝度モードと高輝度モードの間で測定回数は同一の数に設定されてもよい。また、測定回数は、複数回に限らず単数回であってもよい。測定回数が単数回の場合には輝度は平均化されない。
 上記実施形態における可変式NDフィルタ装置804の5つのフィルタF0~F4の数及び配置態様は適宜変更可能である。また、回転板804aの回転方向Cwは、反時計回り方向に限らず、時計回り方向であってもよい。
 上記実施形態における測定点特定部205c,802aは、測定対象光源以外の光源が点灯している期間においてはDMD表示素子30の各マイクロミラー30aをオフ状態としていたが、測定対象光源以外の光源を消灯してもよい。
 上記実施形態においては、制御モードQ1、制御モードQ2及び制御モードQ3~Qnの間でDMDデューティ比を3段階で変化させていたが、これに限らず、制御モードQ1~Qnの間でDMDデューティ比を4段階以上で変化させてもよいし、DMDデューティ比を2段階で変化させてもよい。また、制御モードQ1~Qnの間でDMDデューティ比を変化させずに一定に保ってもよい。
  上記実施形態においては、高輝度モードの第1の特定点数nと低輝度モードの第2の特定点数mの2種類の特定点数が設定されていたが、3種類以上の特定点数が設定されてもよい。この場合、要求輝度が低くなるにつれて特定点数が多くなるように設定されてもよい。
 上記実施形態においては、図23に示すように、高輝度モードの制御モードQ1~Qxと低輝度モードの制御モードQy~Qnの間で1周期に占める表示期間Ton及び非表示期間Tofの配置態様が異なっていたが、同じであってもよい。
1 HUD装置
2 車両
3 ウインドシールド
4 視認者
5 光源駆動装置
7 照度センサ
10 照明装置
11 光源群
11b,11g,11r 光源
13 光合成部
13a 反射ミラー
13b,13c ダイクロイックミラー
15 プリズム
15a 傾斜面
15b,15c 直交面
18 プロジェクタ装置
18a~18j サンプルプロジェクタ装置
18k 出荷品プロジェクタ装置
19 表示ユニット
30 DMD表示素子
30a マイクロミラー
40 投射光学系
43 光源駆動部
49 電圧検出部
50 透過型スクリーン
54,55,61 平面鏡
62 凹面鏡
65 凹面鏡駆動部
70 筐体
70a 開口部
71 透光部
100 第1の制御部
200 第2の制御部
201 光源制御部
201a ゲイン設定部
202 表示素子制御部
203,807 記憶部
205 製品データ生成部
205a ドライブ能力判定部
205b マスターデータ選択部
205c 測定点特定部
205d 出力特性取得部
205e データ補正部
300 光源ドライバ
500 光強度検出部
600 光源温度検出部
700 映像信号入力部
800 照明制御データ生成装置
801 サンプル品データ取得装置
802 マスターデータ生成部
802a 測定点特定部
802b 出力特性取得部
803 ライトメータ
803 メータ
804 可変式NDフィルタ装置
F0~F4 フィルタ
804a 回転板
804b 照射範囲
804c 回転駆動部
805 恒温槽ガラス
806 室温調整部
808 恒温槽
809 検査光放射部
810 出荷品データ取得装置
813 ライトメータ
814 可変式NDフィルタ装置
818 チャンバー
819 検査光放射部
R 赤色光
B 青色光
G 緑色光
C 照明光
C1 コンデンサ
G1-G10 グレード
L 表示光
M 画像
L1 インダクタ
M1-M10 マスターデータ
Mc 比較データ
Mx 最適マスターデータ
P パルス
Q1-Qn,Qa,Qb,Qc,Qd,Qx,Qy 制御モード
V 虚像
SE 映像信号
SL 要求輝度信号
SFB 光強度検出信号
Ib,Ig,Ir 電流
Df1,Df2 差分値
ST 光源温度信号
Bl,Bl1,Bl2,BlA,BlB 輝度範囲
Lb,Lg,Lr 折れ線
SV 電圧検出信号
Dm 照明制御データ
Tr,Tg,Tb 点灯許可期間
Ax 回転軸
Ay 回転軸
P1~Px,Pm,Pn 測定点
Pk ピーク値
Swa,Swb,Swc,Swg,Swr スイッチ部
Ton 表示期間
Tof 非表示期間
J1,J2,J 不使用範囲
E1 重複領域
E2 モード切替値
 

Claims (3)

  1.  複数の光源と、
     前記複数の光源を駆動させる光源ドライバと、
     照明制御データに基づき前記光源ドライバを介して前記複数の光源を点灯させる制御部と、
     前記複数の光源が放射した照明光に基づき表示光を生成するDMD表示素子と、を備え、
     前記照明制御データは、要求輝度に応じた輝度の前記照明光を生成するための第1及び第2の制御モードを含み、
     前記第1及び第2の制御モードは、互いに一部が重なるようにそれぞれ異なる輝度範囲を有し、
     前記制御部は、前記第1の制御モードの前記輝度範囲と前記第2の制御モードの前記輝度範囲が重なる重複領域の非端部に位置するモード切替値に前記要求輝度が到達したときに前記第1及び第2の制御モードの間でモードを切り替える、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
  2.  前記モード切替値は、前記重複領域の中央値に設定される、
     請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  3.  前記ヘッドアップディスプレイ装置は、
     前記DMD表示素子からの前記表示光を受けて画像を表示する透過型スクリーンを備え、
     前記DMD表示素子は、前記画像の画素に対応して設けられる複数のマイクロミラーを備え、
     前記複数のマイクロミラーは、それぞれ、前記制御部による制御のもと、前記光源からの前記照明光を前記透過型スクリーンに向かうように反射させるオン状態、及び前記光源からの前記照明光を前記透過型スクリーンとは異なる方向に反射させるオフ状態の間で切り替わり、
     前記第1の制御モードの前記輝度範囲の中央値は、前記第2の制御モードの前記輝度範囲の中央値、及び第3の制御モードの前記輝度範囲の中央値よりも大きく設定され、
     前記第2の制御モードの前記輝度範囲の中央値は、前記第1の制御モードの前記輝度範囲の中央値よりも小さく設定され、かつ前記第3の制御モードの前記輝度範囲の中央値よりも大きく設定され、
     前記制御部は、1周期に占める前記マイクロミラーが前記オン状態となる期間であるDMDデューティ比を変化させることにより前記表示光の輝度を調整し、
     前記第1の制御モードの前記DMDデューティ比は前記第2の制御モードの前記DMDデューティ比及び前記第3の制御モードの前記DMDデューティ比よりも大きく設定され、
     前記第2の制御モードの前記DMDデューティ比は前記第3の制御モードの前記DMDデューティ比よりも大きく、かつ、前記第1の制御モードの前記DMDデューティ比よりも小さく設定される、
     請求項1又は2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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