(57)【要約】製造コストと電力消費量を増やすことなく、特定の情報の視認性を向上させることができる投写型表示装置及びその光源制御方法を提供する。ＨＵＤは、異なる色の光を出射する複数の光源５１ｒ、５１ｇ、５１ｂと、複数の光源５１ｒ、５１ｇ、５１ｂから出射される光のうち画像情報に応じた光をコンバイナ２に投写する投写部（投写光学系５６及びミラー６）と、複数の光源５１ｒ、５１ｇ、５１ｂの各々から予め決められた発光パターンで光を順次出射させる光源制御部５０と、を備える。光源制御部５０は、発光量パターンにしたがった光源５１ｒ、５１ｇ、５１ｂのうちの特定光源の発光期間中、特定光源以外の光源の少なくとも１つを、特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる制御を行う。
2016103935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色の光を出射する複数の光源と、
前記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、
前記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、前記発光量パターンにしたがって前記複数の光源から光を順次出射させる光源制御部と、を備え、
前記光源制御部は、前記発光量パターンにしたがった前記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、前記複数の光源のうちの当該特定光源以外の光源の少なくとも１つを、当該特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行う投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投写型表示装置であって、
前記投写面が置かれる場所の明るさを検出する明るさ検出部を更に備え、
前記光源制御部は、前記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御と前記第一の制御とを選択的に行い、前記明るさ検出部により検出される明るさが閾値以上の場合に前記第一の制御を行い、前記明るさ検出部により検出される明るさが前記閾値未満の場合に前記第二の制御を行う投写型表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の投写型表示装置であって、
前記特定光源は、前記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源である投写型表示装置。
【請求項４】
請求項１記載の投写型表示装置であって、
温度を検出する温度検出部を更に備え、
前記特定光源は、前記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であり、
前記光源制御部は、前記第一の制御と、前記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御とを選択的に行い、前記温度検出部により検出される温度が閾値以上の場合に前記第一の制御を行い、前記温度検出部により検出される温度が前記閾値未満の場合に前記第二の制御を行う投写型表示装置。
【請求項５】
請求項３又は４記載の投写型表示装置であって、
前記複数の光源は、赤色光を出射する赤色光源と、緑色光を出射する緑色光源と、青色光を出射する青色光源と、を含み、
前記温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源は前記赤色光源である投写型表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項記載の投写型表示装置であって、
自動車に組み込まれて使用される投写型表示装置。
【請求項７】
異なる色の光を出射する複数の光源と、前記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、を有する投写型表示装置の光源制御方法であって、
前記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、前記発光量パターンにしたがって前記複数の光源から光を順次出射させる光源制御ステップを備え、
前記光源制御ステップでは、前記発光量パターンにしたがった前記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、前記複数の光源のうちの当該特定光源以外の光源の少なくとも１つを、当該特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行う光源制御方法。
【請求項８】
請求項７記載の光源制御方法であって、
前記投写面が置かれる場所の明るさを検出する明るさ検出ステップを更に備え、
前記光源制御ステップでは、前記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御と前記第一の制御とを選択的に行い、前記明るさ検出ステップにより検出される明るさが閾値以上の場合に前記第一の制御を行い、前記明るさ検出ステップにより検出される明るさが前記閾値未満の場合に前記第二の制御を行う光源制御方法。
【請求項９】
請求項７又は８記載の光源制御方法であって、
前記特定光源は、前記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源である光源制御方法。
【請求項１０】
請求項７記載の光源制御方法であって、
温度を検出する温度検出ステップを更に備え、
前記特定光源は、前記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であり、
前記光源制御ステップでは、前記第一の制御と、前記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御とを選択的に行い、前記温度検出ステップにより検出される温度が閾値以上の場合に前記第一の制御を行い、前記温度検出ステップにより検出される温度が前記閾値未満の場合に前記第二の制御を行う光源制御方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の光源制御方法であって、
前記複数の光源は、赤色光を出射する赤色光源と、緑色光を出射する緑色光源と、青色光を出射する青色光源と、を含み、
前記温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源は前記赤色光源である光源制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置及びその光源制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントガラスや、フロントガラスの手前付近に配置されるコンバイナをスクリーンとして用い、これに投写光を投写して画像を表示させる自動車用のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）装置が知られている（例えば特許文献１参照）。このＨＵＤによれば、利用者は、ＨＵＤから投写された投写光によってフロントガラス等に表示される画像を、そのフロントガラス等の裏側にある自車両前方の風景に重畳させて視認することができる。【０００３】
ＨＵＤには、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）や液晶表示素子等の光変調素子に入射する光を、時系列的に順次高速に赤色光、緑色光、青色光で切り替え、各色光に対応した残像を人の網膜上で合成してカラー画像を得る、いわゆるフィールドシーケンシャル方式（面順次方式）を採用しているものがある。【０００４】
特許文献１には、フィールドシーケンシャル方式によって画像を投写する装置が記載されている。この装置では、各色光を発光する光源を、発光量が多いものと発光量が少ないものの２種類設けることで、周囲の明るさに応じた高品位な画像を投写することを可能にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−００３０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
自動車用のＨＵＤのように、明るい環境下で用いられる可能性のあるＨＵＤでは、表示画像の輝度を上げて視認性を向上させたい場合がある。特に、故障等の異常を利用者に伝えたり、自動車用であればガソリンが少ない等の緊急事態を利用者に伝えたりすることを考えると、視認性の向上は重要な課題となる。【０００７】
しかし、ＨＵＤに用いられる複数光源は、光源単体としては最大発光量が決められているため、投写画像の輝度を十分に上げることができない。【０００８】
また、投写画像の輝度を上げようと、光源の発光量を増やすと、それに伴って光源ユニット内の発熱量も増大する。そして、この発熱による温度上昇によって発光量が低下する場合があり、投写画像の輝度を十分に上げることが難しい。また、使用電力に制限がかかる環境下では、光源の発光量を上げることは難しい。【０００９】
特許文献１に記載のＨＵＤは、光源の数が多くなるため、製造コストが増大してしまう。また、ＨＵＤを自動車のダッシュボードに内蔵する場合には、ＨＵＤの小型化が要求されるが、光源の数が増えることで小型化に対応することができない。【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、異なる色の光を出射する複数の光源から時分割で光を出射させる方式で画像表示を行う投写型表示装置とその光源制御方法において、製造コストと電力消費量を増やすことなく、特定の情報の視認性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の投写型表示装置は、異なる色の光を出射する複数の光源と、上記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、上記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、上記発光量パターンにしたがって上記複数の光源から光を順次出射させる光源制御部と、を備え、上記光源制御部は、上記発光量パターンにしたがった上記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、上記複数の光源のうちのその特定光源以外の光源の少なくとも１つを、その特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行うものである。【００１２】
本発明の投写型表示装置の光源制御方法は、異なる色の光を出射する複数の光源と、上記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、を有する投写型表示装置の光源制御方法であって、上記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、上記発光量パターンにしたがって上記複数の光源から光を順次出射させる光源制御ステップを備え、上記光源制御ステップでは、上記発光量パターンにしたがった上記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、上記複数の光源のうちのその特定光源以外の光源の少なくとも１つを、その特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行うものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、異なる色の光を出射する複数の光源から時分割で光を出射させる方式で画像表示を行う投写型表示装置において、製造コストと電力消費量を増やすことなく、特定の情報の視認性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の投写型表示装置の一実施形態であるＨＵＤの構成を示す図である。
【図２】図１に示す表示ユニットの構成を示す図である。
【図３】表示ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】光源制御部５０が行う第一の制御を説明するための図である。
【図５】光源制御部５０が行う第二の制御を説明するための図である。
【図６】図１に示す表示ユニットの変形例を示す図である。
【図７】図６に示す表示ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明の投写型表示装置の一実施形態であるＨＵＤの構成を示す図である。
【００１７】
図１に示すＨＵＤは、自動車１００のダッシュボード３に内蔵された投写ユニット４と、自動車１００のフロントガラス１内面に貼り付けられたコンバイナ２と、を備える。
【００１８】
投写ユニット４は、表示ユニット５と、表示ユニット５から出射された画像情報に応じた光を反射させるミラー６と、ミラー６で反射された光を外部に出射させるための開口部７と、を備える。
【００１９】
コンバイナ２は、開口部７から投写された光が投写される投写面であり、この光を反射する。自動車１００の運転者８は、コンバイナ２によって反射された光を見ることで、運転に関する情報を視認することが可能である。また、コンバイナ２は、開口部７から投写された光を反射すると同時に、フロントガラス１の外部（外界）からの光を透過する機能を持つ。このため、運転者８は、開口部７から投写された光に基づく画像と共に、フロントガラス１外の外界の光景を見ることができる。
【００２０】
図２は、図１に示す表示ユニット５の構成を示す図である。
【００２１】
表示ユニット５は、光源制御部５０と、赤色光（以下、Ｒ光という）を出射する赤色光源であるＲ光源５１ｒと、緑色光（以下、Ｇ光という）を出射する緑色光源であるＧ光源５１ｇと、青色光（以下、Ｂ光という）を出射する青色光源であるＢ光源５１ｂと、ダイクロイックプリズム５３と、Ｒ光源５１ｒとダイクロイックプリズム５３の間に設けられたコリメータレンズ５２ｒと、Ｇ光源５１ｇとダイクロイックプリズム５３の間に設けられたコリメータレンズ５２ｇと、Ｂ光源５１ｂとダイクロイックプリズム５３の間に設けられたコリメータレンズ５２ｂと、表示素子５４と、表示制御部５５と、投写光学系５６と、明るさ検出部５７と、を備える。
【００２２】
Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂは、それぞれ、レーザ及びＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子が用いられる。本実施の形態では、Ｒ光源５１ｒとＧ光源５１ｇとＢ光源５１ｂの３つの光源を含むＨＵＤを例にするが、光源の数は２つまたは４つ以上であってもよい。つまり、ＨＵＤは、異なる色の光を出射する複数の光源を備えていればよい。
【００２３】
明るさ検出部５７は、コンバイナ２が置かれる場所（図１の例では自動車１００の車内）の明るさを検出し、検出した明るさを光源制御部５０に通知する。明るさ検出部５７は、例えば、照度センサと照度情報取得部とにより構成される。
【００２４】
照度センサは、例えば、コンバイナ２近傍又は開口部７近傍に設置され、コンバイナ２の置かれる場所の照度を検出し、検出した照度情報を照度情報取得部に出力する。照度情報取得部は、例えば、ダッシュボード３内に設置され、照度センサで検出された照度情報を取得し、取得した照度情報を光源制御部５０に通知する。光源制御部５０は、この照度情報に基づいてコンバイナ２の置かれる場所の明るさを検出する。
【００２５】
明るさ検出部５７は、照度センサ等の物理センサを用いずに、年月と日時から明るさを検出してもよい。年月と日時が分かれば、太陽が出ている時間なのか、太陽が沈んでいる時間なのかの判断が可能である。このため、明るさ検出部５７は、年月と日時に基づいて太陽が出ている時間（昼間）と判断した場合には、コンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１以上であることを、明るさ情報として光源制御部５０に通知する。また、明るさ検出部５７は、年月と日時に基づいて太陽が沈んでいる時間（夜間）と判断した場合には、コンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１未満であることを、明るさ情報として光源制御部５０に通知する。
【００２６】
ダイクロイックプリズム５３は、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々から出射される光を同一光路に導くための光学部材である。このような機能を持つ光学部材としては、ダイクロイックプリズムに限らない。例えば、クロスダイクロイックミラーを用いてもよい。
【００２７】
ダイクロイックプリズム５３は、コリメータレンズ５２ｒによって平行光化されたＲ光を透過させて表示素子５４に出射する。また、ダイクロイックプリズム５３は、コリメータレンズ５２ｇによって平行光化されたＧ光を反射させて表示素子５４に出射する。また、ダイクロイックプリズム５３は、コリメータレンズ５２ｂによって平行光化されたＢ光を反射させて表示素子５４に出射する。
【００２８】
光源制御部５０は、明るさ検出部５７から通知されるコンバイナ２の置かれる場所の明るさに基づいて、第一の制御と第二の制御を選択的に行う。光源制御部５０は、コンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１以上の場合に第一の制御を行い、コンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１未満の場合に第二の制御を行う。
【００２９】
第一の制御は、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の発光量を予め決められた発光量パターン（後述する第一の発光量パターン）に設定し、この発光量パターンにしたがってＲ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂから光を順次出射させ、かつ、この発光量パターンにしたがったＲ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の発光期間中、発光中の光源以外の光源から、発光中の光源の発光量よりも少ない発光量で光を出射させる制御である。
【００３０】
第二の制御は、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の発光量を予め決められた発光量パターン（後述する第二の発光量パターン）に設定し、この発光量パターンにしたがってＲ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々から光を順次出射させる制御である。
【００３１】
表示素子５４は、画像情報に応じた光を投写光学系５６に出射する。表示素子５４は、例えば、カラーフィルタを搭載しない多数の液晶表示画素が二次元状に配置された液晶表示パネルにより構成される。表示素子５４は、表示制御部５５の制御により、各液晶表示画素の透過率が、表示すべき画像情報の各画素を構成する色成分に応じて制御（変調）される。
【００３２】
表示制御部５５は、各液晶表示画素を画像情報のうちの赤色成分に応じた透過率に制御するＲ透過率制御と、各液晶表示画素を画像情報のうちの緑色成分に応じた透過率に制御するＧ透過率制御と、各液晶表示画素を画像情報のうちの青色成分に応じた透過率に制御するＢ透過率制御と、を行う。
【００３３】
表示制御部５５は、光源制御部５０がＲ光源５１ｒから光を出射させている期間と同期させてＲ透過率制御を行う。表示制御部５５は、光源制御部５０がＧ光源５１ｇから光を出射させている期間と同期させてＧ透過率制御を行う。表示制御部５５は、光源制御部５０がＢ光源５１ｂから光を出射させている期間と同期させてＢ透過率制御を行う。
【００３４】
投写光学系５６は、表示素子５４から出射された画像情報に応じた光をミラー６に投写するための光学系である。投写光学系５６とミラー６により、投写面としてのコンバイナ２に、表示素子５４から出射される画像情報に応じた光を投写する投写部が構成される。
【００３５】
ここでは、表示素子５４により、画像情報に応じた光（赤色画像光と緑色画像光と青色画像光）を時分割で投写光学系５６に出射させる構成を例にした。しかし、表示素子５４の代わりに、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）等を用いて、画像情報に応じた光を投写光学系５６に出射させてもよい。
【００３６】
図３は、表示ユニット５の動作を説明するためのフローチャートである。図３の説明に当たり、図４、図５を参照し、具体的な処理内容も説明する。なお、図３に示す処理は、ＨＵＤの電源がオンされている間、繰り返し実行される。
【００３７】
表示ユニット５の明るさ検出部５７は、コンバイナ２の置かれる場所の明るさを検出し、光源制御部５０に通知する（ステップＳ１）。光源制御部５０は、明るさ検出部５７から通知された明るさが閾値ＴＨ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００３８】
光源制御部５０は、コンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１以上であると判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、第一の制御を行う（ステップＳ３）。
【００３９】
図４は、光源制御部５０が行う第一の制御を説明するための図である。図４において、縦軸は光源の発光量を示し、横軸は時間を示す。“Ｒ”を付したブロックは、Ｒ光源５１ｒを発光させる期間を示す。“Ｇ”を付したブロックは、Ｇ光源５１ｇを発光させる期間を示す。“Ｂ”を付したブロックは、Ｂ光源５１ｂを発光させる期間を示す。
【００４０】
図４の例では、光源制御部５０は、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の発光量を、全ての発光量が同じ第一の発光量パターンに設定し、第一の発光量パターンにしたがってＲ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂをこの順番で順次発光させる。第一の発光量パターンは一例であり、図４に示したものには限定されない。
【００４１】
また、光源制御部５０は、第一の発光量パターンに基づくＲ光源５１ｒの発光期間中、Ｇ光源５１ｇとＢ光源５１ｂを、Ｒ光源５１ｒの発光量よりも少ない発光量に設定してＲ光源５１ｒと同時に発光させる。
【００４２】
同様に、光源制御部５０は、第一の発光量パターンに基づくＧ光源５１ｇの発光期間中、Ｒ光源５１ｒとＢ光源５１ｂを、Ｇ光源５１ｇの発光量よりも少ない発光量に設定してＧ光源５１ｇと同時に発光させる。
【００４３】
同様に、光源制御部５０は、第一の発光量パターンに基づくＢ光源５１ｂの発光期間中、Ｒ光源５１ｒとＧ光源５１ｇを、Ｂ光源５１ｂの発光量よりも少ない発光量に設定してＢ光源５１ｂと同時に発光させる。
【００４４】
光源制御部５０は、明るさ検出部５７から通知された明るさが閾値ＴＨ１未満であると判定した場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、第二の制御を行う（ステップＳ４）。
【００４５】
図５は、光源制御部５０が行う第二の制御を説明するための図である。
【００４６】
図５の例では、光源制御部５０は、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の発光量を、全ての発光量が同じ第二の発光量パターンに設定し、第二の発光量パターンにしたがってＲ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂをこの順番で順次発光させる。
【００４７】
第二の発光量パターンは、第一の発光量パターンよりも、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の発光量を小さくしたパターンである。なお、第一の発光量パターンと第二の発光量パターンとを同じにしてもよい。
【００４８】
以上のように、光源制御部５０は、コンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１以上となる場合に第一の制御を行う。明るさ検出部５７で検出される明るさが閾値ＴＨ１以上となるのは、昼間等、投写画像の輝度を上げて視認性を向上させたい場合である。この場合において、単純に１つの光源の発光量を増やしたとしても、光源単体の最大発光量は決められているため、投写画像の輝度は十分に上げられない。また、１つの光源の発光量を増やすと、光源の発熱量も増える。この光源の発熱によって発光量が低下する可能性もある。
【００４９】
明るさ検出部５７により検出された明るさが閾値ＴＨ１以上の場合に第一の制御を行うことで、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の発光期間中、発光中の光源以外の光源が発光される。このため、単体光源で発光させるよりも大きい発光量を得ることができ、投写画像の輝度を十分に上げることができる。また、光源の数を増やすことなく、投写画像の輝度を上げることができるため、ＨＵＤの小型化及び低コスト化を実現することができる。
【００５０】
また、図１のＨＵＤによれば、第一の制御において、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の発光期間中に、各光源と同時発光させる光源の発光量は、各光源よりも少なく設定される。このため、投写画像の輝度を向上させながらも、消費電力増加や投写画像の色味の変化は極力抑えることができる。
【００５１】
また、図１のＨＵＤによれば、コンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１未満の場合には第二の制御が行われる。コンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１未満の場合は、例えば夜間又は夜間に準じた状態（例えば自動車１００がトンネル内にある状態）の場合であり、投写画像の輝度はそれほど求められない。このため、この場合には第二の制御を行うことで、十分な視認性を確保しつつ、第二の制御よりも消費電力を抑えることができる。
【００５２】
なお、第一の制御は、第一の発光量パターンにしたがったＲ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の光源の発光期間中、発光中の光源以外の光源のうちのいずれか１つの光源を同時に発光させる制御としてもよい。このようにしても、投写画像の輝度を向上させることができる。また、このようにすると、第一の制御を行っているときの投写画像の色味の変化を抑えることができる。
【００５３】
また、第一の制御では、第一の発光量パターンにしたがったＲ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々の光源の発光期間中に発光させる他の光源の数を可変としてもよい。例えば、光源制御部５０は、明るさ検出部５７により検出された明るさが大きいほど、第一の発光量パターンにしたがった任意の光源の発光期間中に同時発光させる他の光源の数を増やすようにしてもよい。
【００５４】
このようにすることで、コンバイナ２の置かれる場所が明るいほど、投写画像の輝度を上げて視認性を向上させることができる。また、コンバイナ２の置かれる場所がそれほど明るくないときには、発光させる光源数を減らして消費電力を下げたり、色味の変化を抑えたりすることができる。
【００５５】
また、図４の例では、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂの各々について、その発光期間中に他の光源を発光させるようにしているが、Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂのうちのいずれかの光源である特定光源についてのみ、第一の発光量パターンにしたがった特定光源の発光期間中に、特定光源以外の光源の少なくとも１つを、特定光源の発光量よりも少ない発光量に設定して発光させるようにしてもよい。
【００５６】
Ｒ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂとして用いる発光素子には、温度上昇に伴って光出射強度が大きく低下するものが存在する。例えば、発光素子としてＬＥＤを用いた場合、Ｒ光源５１ｒは、温度変化（温度上昇）に対する光出射強度の変化（光出射強度の低下度合）が表示ユニット５に含まれる３つの光源の中で最大となる。
【００５７】
このため、ＨＵＤの使用環境によっては、特に、温度変化に対する光出射強度が最大となるＲ光源５１ｒについて発光量が十分に確保できない場合がある。そこで、上記の特定光源をＲ光源５１ｒにすることが好ましい。このようにすることで、例えば外気温が非常に高くなって、Ｒ光源５１ｒの発光量が十分に確保できない状況でも、他の光源の発光量によって投写画像の輝度低下を防ぐことができる。また、特定光源についてのみ他の光源を同時発光させることで、消費電力の増加を防ぐことができる。
【００５８】
自動車は、周囲の明るさや温度が変化しやすい環境にある。このため、図１に示すＨＵＤは、自動車１００に組み込まれて使用される場合に特に効果を有するものとなる。もちろん、図１に示すＨＵＤは、自動車用以外の用途で用いることも可能である。
【００５９】
以上においては、コンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１以上であるか否かによって、光源制御部５０が第一の制御と第二の制御を選択的に行う構成について説明した。光源制御部５０は、表示ユニット５内の温度によって第一の制御と第二の制御を選択的に行ってもよい。
【００６０】
図６は、図２に示す表示ユニット５の変形例を示す図である。図６に示す表示ユニット５は、明るさ検出部５７の代わりに温度検出部５８を備える点を除いては、図２に示した表示ユニット５の構成と同じである。
【００６１】
温度検出部５８は、表示ユニット５内の温度（具体的にはＲ光源５１ｒ、Ｇ光源５１ｇ、及びＢ光源５１ｂ近傍の温度）を検出し、検出した温度を光源制御部５０に通知する。温度検出部５８は、サーミスタや熱電対等の温度センサにより構成される。
【００６２】
光源制御部５０は、温度検出部５８から通知される表示ユニット５内の温度が閾値ＴＨ２以上の場合に第一の制御を行い、温度検出部５８から通知される表示ユニット５内の温度が閾値ＴＨ２未満の場合に第二の制御を行う。
【００６３】
図７は、図６の表示ユニット５の動作を説明するためのフローチャートである。図７に示す処理は、ＨＵＤ５の電源がオンされている間、繰り返し実行される。
【００６４】
表示ユニット５の温度検出部５８は、表示ユニット５内の温度を検出し、光源制御部５０に通知する（ステップＳ１１）。光源制御部５０は、温度検出部５８から通知された温度が閾値ＴＨ２以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００６５】
光源制御部５０は、表示ユニット５内の温度が閾値ＴＨ２以上であると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には第一の制御を行い（ステップＳ１３）、温度検出部５８から通知された温度が閾値ＴＨ２未満であると判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、第二の制御を行う（ステップＳ１４）。
【００６６】
上述したように、Ｒ光源５１ｒは、Ｇ光源５１ｇ及びＢ光源５１ｂと比べると、温度上昇に対する光出射強度の低下度合が大きい場合がある。この場合、温度検出部５８により検出された温度が閾値ＴＨ２以上になると、投写画像における赤色部分の輝度が低下する。また、Ｒ光源５１ｒは重要な情報の表示に用いられることが多い。
【００６７】
このため、温度検出部５８により検出された温度が閾値ＴＨ２以上になる場合には第一の制御を行うことで、例えば運転者８に知らせるべき重要な情報（例えば、ガソリンが不足していることを通知する情報、歩行者が自動車１００の近くにいることを通知する情報、自動車１００の走行速度を通知する情報等）の輝度を十分に上げて視認性を向上させることができる。
【００６８】
図６の変形例においては、明るさ検出部５７の代わりに温度検出部５８を用いているが、これに限らず、明るさ検出部５７と温度検出部５８を併用することも可能である。この場合、光源制御部５０は、明るさ検出部５７がコンバイナ２の置かれる場所の明るさが閾値ＴＨ１以上であることを検出するか、あるいは、温度検出部５８が表示ユニット５内の温度が閾値ＴＨ２以上であることを検出した場合に、第一の制御を行えばよい。
【００６９】
また、光源制御部５０は、重要な情報の表示が必要になった場合（例えば、ガソリンが不足してきて、それを通知する情報の表示が必要になった場合）に、そのタイミングで、コンバイナ２の明るさや光源の温度に関わらずに、第二の制御から第一の制御に切り替えを行ってもよい。
【００７０】
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００７１】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【００７２】
開示された投写型表示装置は、異なる色の光を出射する複数の光源と、上記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、上記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、上記発光量パターンにしたがって上記複数の光源から光を順次出射させる光源制御部と、を備え、上記光源制御部は、上記発光量パターンにしたがった上記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、上記複数の光源のうちのその特定光源以外の光源の少なくとも１つを、その特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行うものである。
【００７３】
開示された投写型表示装置は、上記投写面が置かれる場所の明るさを検出する明るさ検出部を更に備え、上記光源制御部は、上記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御と上記第一の制御とを選択的に行い、上記明るさ検出部により検出される明るさが閾値以上の場合に上記第一の制御を行い、上記明るさ検出部により検出される明るさが上記閾値未満の場合に上記第二の制御を行うものである。
【００７４】
開示された投写型表示装置は、上記特定光源は、上記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であるものを含む。
【００７５】
開示された投写型表示装置は、温度を検出する温度検出部を更に備え、上記特定光源は、上記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であり、上記光源制御部は、上記第一の制御と、上記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御とを選択的に行い、上記温度検出部により検出される温度が閾値以上の場合に上記第一の制御を行い、上記温度検出部により検出される温度が上記閾値未満の場合に上記第二の制御を行うものである。
【００７６】
開示された投写型表示装置は、上記複数の光源は、赤色光を出射する赤色光源と、緑色光を出射する緑色光源と、青色光を出射する青色光源と、を含み、上記温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源は上記赤色光源であるものである。
【００７７】
開示された投写型表示装置は、自動車に組み込まれて使用されるものである。
【００７８】
開示された光源制御方法は、異なる色の光を出射する複数の光源と、上記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、を有する投写型表示装置の光源制御方法であって、上記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、上記発光量パターンにしたがって上記複数の光源から光を順次出射させる光源制御ステップを備え、上記光源制御ステップでは、上記発光量パターンにしたがった上記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、上記複数の光源のうちのその特定光源以外の光源の少なくとも１つを、その特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行うものである。
【００７９】
開示された光源制御方法は、上記投写面が置かれる場所の明るさを検出する明るさ検出ステップを更に備え、上記光源制御ステップでは、上記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御と上記第一の制御とを選択的に行い、上記明るさ検出ステップにより検出される明るさが閾値以上の場合に上記第一の制御を行い、上記明るさ検出ステップにより検出される明るさが上記閾値未満の場合に上記第二の制御を行うものである。
【００８０】
開示された光源制御方法は、上記特定光源は、上記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であるものを含む。
【００８１】
開示された光源制御方法は、温度を検出する温度検出ステップを更に備え、上記特定光源は、上記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であり、上記光源制御ステップでは、上記第一の制御と、上記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御とを選択的に行い、上記温度検出ステップにより検出される温度が閾値以上の場合に上記第一の制御を行い、上記温度検出ステップにより検出される温度が上記閾値未満の場合に上記第二の制御を行うものである。
【００８２】
開示された光源制御方法は、上記複数の光源は、赤色光を出射する赤色光源と、緑色光を出射する緑色光源と、青色光を出射する青色光源と、を含み、上記温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源は上記赤色光源であるものを含む。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、特に車載用のＨＵＤに適用して利便性が高く、有効である。
【符号の説明】
【００８４】
２  コンバイナ
６  ミラー
５０  光源制御部
５１ｒ  Ｒ光源
５１ｇ  Ｇ光源
５１ｂ  Ｂ光源
５６  投写光学系
【図１】
2016103935.tif 000003
【図２】
2016103935.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月6日(2017.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる色の光を出射する複数の光源と、
前記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、
前記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、前記発光量パターンにしたがって前記複数の光源から光を順次出射させる光源制御部と、
温度を検出する温度検出部と、を備え、
前記光源制御部は、前記発光量パターンにしたがった前記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、前記複数の光源のうちの当該特定光源以外の光源の少なくとも１つを、当該特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行い、
前記特定光源は、前記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であり、
前記光源制御部は、前記第一の制御と、前記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御とを選択的に行い、前記温度検出部により検出される温度が閾値以上の場合に前記第一の制御を行い、前記温度検出部により検出される温度が前記閾値未満の場合に前記第二の制御を行う投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投写型表示装置であって、
前記複数の光源は、赤色光を出射する赤色光源と、緑色光を出射する緑色光源と、青色光を出射する青色光源と、を含み、
前記温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源は前記赤色光源である投写型表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の投写型表示装置であって、
自動車に組み込まれて使用される投写型表示装置。
【請求項４】
異なる色の光を出射する複数の光源と、前記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、を有する投写型表示装置の光源制御方法であって、
前記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、前記発光量パターンにしたがって前記複数の光源から光を順次出射させる光源制御ステップと、
温度を検出する温度検出ステップと、を備え、
前記光源制御ステップでは、前記発光量パターンにしたがった前記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、前記複数の光源のうちの当該特定光源以外の光源の少なくとも１つを、当該特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行い、
前記特定光源は、前記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であり、
前記光源制御ステップでは、前記第一の制御と、前記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御とを選択的に行い、前記温度検出ステップにより検出される温度が閾値以上の場合に前記第一の制御を行い、前記温度検出ステップにより検出される温度が前記閾値未満の場合に前記第二の制御を行う光源制御方法。
【請求項５】
請求項４記載の光源制御方法であって、
前記複数の光源は、赤色光を出射する赤色光源と、緑色光を出射する緑色光源と、青色光を出射する青色光源と、を含み、
前記温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源は前記赤色光源である光源制御方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の投写型表示装置は、異なる色の光を出射する複数の光源と、上記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、上記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、上記発光量パターンにしたがって上記複数の光源から光を順次出射させる光源制御部と、温度を検出する温度検出部と、を備え、上記光源制御部は、上記発光量パターンにしたがった上記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、上記複数の光源のうちのその特定光源以外の光源の少なくとも１つを、その特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行い、上記特定光源は、上記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であり、上記光源制御部は、上記第一の制御と、上記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御とを選択的に行い、上記温度検出部により検出される温度が閾値以上の場合に上記第一の制御を行い、上記温度検出部により検出される温度が上記閾値未満の場合に上記第二の制御を行うものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
本発明の投写型表示装置の光源制御方法は、異なる色の光を出射する複数の光源と、上記複数の光源から出射される光のうち画像情報に応じた光を投写面に投写する投写部と、を有する投写型表示装置の光源制御方法であって、上記複数の光源の各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、上記発光量パターンにしたがって上記複数の光源から光を順次出射させる光源制御ステップと、温度を検出する温度検出ステップと、を備え、上記光源制御ステップでは、上記発光量パターンにしたがった上記複数の光源のいずれかの光源である特定光源の発光期間中、上記複数の光源のうちのその特定光源以外の光源の少なくとも１つを、その特定光源の発光量よりも少ない発光量で発光させる第一の制御を行い、上記特定光源は、上記複数の光源のうち、温度変化に対する光出射強度の変化が最大となる光源であり、上記光源制御ステップでは、上記第一の制御と、上記複数の光源の各々を順次発光させる第二の制御とを選択的に行い、上記温度検出ステップにより検出される温度が閾値以上の場合に上記第一の制御を行い、上記温度検出ステップにより検出される温度が上記閾値未満の場合に上記第二の制御を行うものである。
【国際調査報告】
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2016103935.tif 000011
2016103935.tif 000012
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