JP2008225438A - 車両用表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 温度変化に関係なく表示光の発光色度や発光輝度を一定に保つことが可能な車両用表示装置を提供する。
【解決手段】 表示光Ｌをフロントガラス１３に照射し、この照射によって得られた表示像Ｖを車両１１の観察者１４に視認させる車両用表示装置であって、第１の有色光Ｌ１を発する第１の発光素子２３並びに第２の有色光Ｌ２を発する第２の発光素子２４を備え、第１の有色光Ｌ１並びに第２の有色光Ｌ２を含む照明光Ｌ３で液晶表示パネル２１を照明する照明手段２２と、照明光Ｌ３の光量を検出するカラーセンサ２０２と、カラーセンサ２０２から出力される光量データが入力されることで、照明光Ｌ３の色度データ並びに照明光Ｌ３の輝度データを算出するとともに、この算出された前記色度データ、前記輝度データが予め定められた基本色度データ、基本輝度データになるように第１，第２の発光素子２３，２４に供給する電力を調整する制御手段５５とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、表示器（例えば液晶表示パネル）から発せられる表示光を車両のフロントガラスもしくは専用の反射部材に照射し、この照射によって得られた表示像を車両の利用者に視認させる車両用表示装置に関するものである。

従来より、液晶表示パネルを有する液晶表示装置を用いた車両用ヘッドアップディスプレイが種々提案されており、例えば下記特許文献１に開示されている。かかる車両用ヘッドアップディスプレイは、表示光を車両のフロントガラスあるいはコンバイナと称される半透過板（反射部材）に投影（照射）し、虚像を表示するものである。具体的には、図９に示すように車両用ヘッドアップディスプレイ１は、透光性の窓部２を備えたハウジング３に液晶表示装置４及び反射鏡５を収容したものであり、液晶表示装置４が発した表示光Ｌは、反射鏡５で反射されて車両のフロントガラスあるいはコンバイナに投影され、虚像を表示するものである。

さらに、液晶表示装置４は、液晶表示パネル６及びこの液晶表示パネル６を透過照明する光源である発光ダイオード（発光素子）７，８を有するものである。発光ダイオード７，８は、図示しない光源駆動回路から所定の電力（電流値）を供給されて発光するものであり、発光ダイオード７は緑色光Ｌ１を発し、発光ダイオード８は赤色光Ｌ２を発する。液晶表示パネル６は、発光ダイオード７が発した緑色光Ｌ１と発光ダイオード８が発した赤色光Ｌ２とが混色された橙色の照明光Ｌ３で透過照明される。
特開２００３−２９５１０５号公報

しかしながら、周囲環境や発光ダイオード７，８自身が発する熱等による温度変化（発光ダイオード７，８の特性を含む）に起因して、発光ダイオード７，８の発光色度や発光輝度が変動してしまうという問題があった。かかる発光ダイオード７，８の発光色度や発光輝度の変動は、発光ダイオード７，８の混合光である照明光Ｌ３（つまり、表示光Ｌ）の発光色度や発光輝度の変動につながり、結果的に表示光Ｌの発光色度や発光輝度を一定に保つことができないという問題点を有していた。
そこで本発明は、前述の課題に対して対処するため、温度変化に関係なく表示光の発光色度や発光輝度を一定に保つことが可能な車両用表示装置の提供を目的とするものである。

本発明は、表示器から発せられる表示光を車両のフロントガラスあるいは反射部材に照射し、この照射によって得られた表示像を前記車両の利用者に視認させる車両用表示装置であって、第１の有色光を発する第１の発光素子並びに第２の有色光を発する第２の発光素子を備え、前記第１の有色光並びに前記第２の有色光を含む照明光で前記表示器を照明する照明手段と、前記照明光の光量を検出する検出手段と、前記検出手段から出力される光量データが入力されることで、所定の演算処理により前記照明光の色度データ並びに前記照明光の輝度データを算出するとともに、この算出された前記色度データ、前記輝度データが予め定められた基本色度データ、基本輝度データになるように前記第１，第２の発光素子の少なくとも一方に供給する電力を調整する制御手段と、を備えてなることを特徴とする。

また本発明は、前記制御手段は、前記照明光の輝度データ並びに前記照明光の色度データに基づいて算出され、前記第１の発光素子に供給される第１電流値が、理想的な第１電流値と一致し、且つ、前記照明光の輝度データ並びに前記照明光の色度データに基づいて算出され、前記第２の発光素子に供給される第２電流値が、理想的な第２電流値と異なる場合に、前記第２電流値を前記理想的な第２電流値に補正するような電流値補正制御を行うことを特徴とする。

また本発明は、前記電流値補正制御は、前記第２電流値に供給する電流値を段階的に増加もしくは減少させ、前記第２電流値を前記理想的な第２電流値へと近づけることを特徴とする。

本発明によれば、初期の目的を達成でき、温度変化に関係なく表示光の発光色度や発光輝度を一定に保つことが可能な車両用表示装置を提供できる。

以下、本発明の実施形態を車両用のヘッドアップディスプレイに適用したものを例に挙げて、添付図面に基づいて説明する。

車両用表示装置であるヘッドアップディスプレイ１０は、車両１１のダッシュボード１２内に配設されている（図１参照）。かかるヘッドアップディスプレイ１０が投射する表示光Ｌは、フロントガラス１３により観察者（利用者）１４側に反射される。観察者１４は、虚像Ｖを風景と重畳させて視認することができる。換言すれば、ヘッドアップディスプレイ１０は、ヘッドアップディスプレイ１０に備えられる後述する液晶表示パネルから発せられる表示光Ｌをフロントガラス１３に照射し、この照射によって得られた表示像（虚像）Ｖを観察者１４に視認させるものである。これにより観察者１４は、虚像Ｖを風景と重畳させて観察することができる。

ヘッドアップディスプレイ１０は、液晶表示装置２０，反射器３０等をハウジング４０内に収容したものである（図２参照）。また液晶表示装置２０は、液図３に示すように液晶表示パネル（表示器）２１と、この液晶表示パネル２１を照明する照明器（照明手段）２２と、導光部材２０１と、カラーセンサ（検出手段）２０２とを備えている。

液晶表示パネル２１は、例えば一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セルの前後面に偏光膜を各々設けたＴＦＴ（薄膜トランジスタ）型の液晶表示素子からなるものである。液晶表示パネル２１は、車両１１に設けられる車速検出手段（後述する）からの出力信号に基づいて、車両１１の速度の計測値を数値として表示することができる。なお、液晶表示パネル２１によって表示される表示情報は、車速に限らず任意であり、例えばエンジン回転数、走行距離情報、ナビゲーション情報、外気温情報であってもよい。

一方、照明器２２は、光源である第１の発光素子２３と、前記光源とは発光色の異なる光源である第２の発光素子２４と、第１の配線基板２５と、第２の配線基板２６と、第１の集光レンズ２７と、第２の集光レンズ２８と、ダイクロイックミラー（透過反射部材）２９とを備えている。

第１の発光素子２３は、第１の有色光である緑色光Ｌ１を発するチップ型発光ダイオードからなり、本実施形態では８個の発光ダイオードが用いられ、これら８個の発光ダイオードは直列接続されているものとする。

第２の発光素子２４は、第２の有色光である赤色光Ｌ２を発するチップ型発光ダイオードからなり、第１の発光素子２３と同様に８個の発光ダイオードが用いられ、これら８個の発光ダイオードは直列接続されているものとする。

第１の配線基板２５は、例えば熱伝導性の高い略矩形状のアルミ基板からなり、直列接続された８個の第１の発光素子２３が高密度実装されている。

第２の配線基板２６は、例えば熱伝導性の高い略矩形状のアルミ基板からなり、直列接続された８個の第２の発光素子２４が高密度実装されている。なお、第２の配線基板２６の外形形状は、第１の配線基板２５の外形形状と略同一となっている。

第１の集光レンズ２７は、透光性合成樹脂からなり、個々の第１の発光素子２３に対応してダイクロイックミラー２９側に突出する凸状の球面２７ａを複数形成してなり、この球面２７ａは、各第１の発光素子２３から発せられる照明光を集光する機能を有する。そして、この集光された各第１の発光素子２３の照明光（各緑色光Ｌ１）は、ダイクロイックミラー２９側に導かれる。

第２の集光レンズ２８は、透光性合成樹脂からなり、個々の第２の発光素子２４に対応してダイクロイックミラー２９側に突出する凸状の球面２８ａを複数形成してなり、この球面２８ａは、各第２の発光素子２４から発せられる照明光を集光する機能を有する。そして、この集光された各第２の発光素子２４の照明光（各赤色光Ｌ２）は、各緑色光Ｌ１と同様にダイクロイックミラー２９側に導かれる。なお、第２の集光レンズ２８（各球面２８ａ）の形状は、第１の集光レンズ２７（各球面２７ａ）の形状と略同一であるものとする。

ダイクロイックミラー２９は、ガラス基板の前面（つまり、液晶表示パネル２１の背面と向かい合う面）に蒸着により形成された反射膜２９ａを有してなるもので、各緑色光Ｌ１の進行方向並びに各赤色光Ｌ２の進行方向に対して各々略４５度の傾きを有するように傾斜配置されている。

かかるダイクロイックミラー２９は、各第１の発光素子２３が発した各緑色光Ｌ１を透過させるとともに、各第２の発光素子２４が発した各赤色光Ｌ２を反射させるものである。そして、ダイクロイックミラー２９を透過する各緑色光Ｌ１と、ダイクロイックミラー２９を通じて反射される各赤色光Ｌ２とが、ダイクロイックミラー２９によって各々混色され、この混色された各照明光（各橙色光）Ｌ３が液晶表示パネル２１側に導かれることによって、液晶表示パネル２１が透過照明される。このことは、各緑色光Ｌ１と各赤色光Ｌ２とを含む各照明光Ｌ３にて、液晶表示パネル２１が透過照明されることを意味している。

このように液晶表示パネル２１を透過照明し、液晶表示パネル２１から照射（出射）される照明光Ｌ３は、表示光Ｌとして液晶表示装置２０から発せられ、反射器３０側に導かれれる構成となる。

導光部材２０１は、アクリル等の透光性合成樹脂からなるものであり、照明光Ｌ３の一部Ｌ４を反射させる反射面２０１ａを有している。かかる導光部材２０１は、照明光Ｌ３の照射範囲Ｓから照明光Ｌ３を入射させることができ、且つ、液晶表示パネル２１の表示領域２１ａを遮らない箇所に配置される（図４参照）。

カラーセンサ２０２は、例えばその本体部の内部空間に配設された３つの受光素子と、導光部材２０１との対向面（前記本体部の前面部）に配設されたＲＧＢカラーフィルタ（３原色カラーフィルタ）とを有する既知のフォトセンサからなり、導光部材２０１の反射面２０１ａで反射された照明光Ｌ３の一部Ｌ４の光量を前記受光素子にて検出するものであり、図示しない回路基板の配線パターン上に実装されてなる。

この場合、前記受光素子は、前記ＲＧＢカラーフィルタのうち赤色カラーフィルタを通過する赤色の光を受光する赤色光受光素子と、前記ＲＧＢカラーフィルタのうち緑色カラーフィルタを通過する緑色の光を受光する緑色光受光素子と、前記ＲＧＢカラーフィルタのうち青色カラーフィルタを通過する青色の光を受光する青色光受光素子と、を有している。

また、前記ＲＧＢカラーフィルタは、略円形であって、前記赤色カラーフィルタ、緑色カラーフィルタ並びに青色カラーフィルタが均等（３等分）された状態に形成されてなる。

従って、反射面２０１ａで反射された照明光Ｌ３の一部Ｌ４は、導光部材２０１から出射されて、導光部材２０１に対向する前記ＲＧＢカラーフィルタを通過して、前記受光素子（この場合、前記赤色光受光素子と前記緑色光受光素子）で受光される。

カラーセンサ２０２は、その前記受光素子（前記赤色光受光素子と前記緑色光受光素子）によって光（赤色の光、緑色の光）を受光すると、各色光の強度に応じたセンサ検出電流値（赤色光検出電流値、緑色光検出電流値）が前記配線パターン上に流れてなる。

なお、本実施形態では、導光部材２０１を用いて前記光量をカラーセンサ２０２により検出するものであったが、前記光量をカラーセンサ２０２により検出可能な構成であれば、あらゆる構成を採用することができることは言うまでもない。

反射器３０は、図２に示すように凹面鏡３１と、保持部材３２と、ステッピングモータ３３とを備えている。凹面鏡３１は、樹脂（例えばポリカーボネート）に金属（例えばアルミニウム）を蒸着させ、反射面３１ａを形成したものである。かかる反射面３１ａは、凹面となっており、液晶表示装置２０が発した表示光Ｌが拡大されて虚像Ｖが表示される。なお、凹面鏡３１は、保持部材３２に両面粘着テープにより接着されている。保持部材３２は、樹脂（例えばＡＢＳ）からなるものであり、歯車部３４並びに軸部３５が一体に形成されている。保持部材３２の軸部３５はハウジング４０に軸支されている。

ステッピングモータ３３の回動軸には歯車３６が取付けられており、この歯車３６は、保持部材３２の歯車部３４と噛合されている。凹面鏡３１は、保持部材３２とともに回動可能な状態で支持されており、ステッピングモータ３３により凹面鏡３１を回動させ、表示光Ｌの投射方向を調整することができる。観察者１４は、押釦スイッチ（図示しない）を操作し表示光Ｌが目の位置に反射されるように（すなわち、虚像Ｖを視認できるように）凹面鏡３１の角度を調整する。

ハウジング４０には、液晶表示装置２０並びに反射器３０が収容される。かかるハウジング４０には、表示光Ｌが出射する窓部４１が設けられている。この窓部４１は、透光性樹脂（例えばアクリル）からなるものであり、湾曲形状になっている。また、ハウジング４０には、遮光壁４２が設けられており、太陽光等の外光が液晶表示装置２０に入射し虚像Ｖが見えにくくなる現象（ウォッシュアウト）を防止している。この遮光壁４２は、平板形状になっており、ハウジング４０の上部から斜めに垂下するように形成されている。

図５は、液晶表示装置２０の電気的構成を示すブロック図である。なお、図５中、５１は車速検出手段、２０２はカラーセンサ（検出手段）、５２は反転増幅回路、５３はピークホールド回路、５４は記憶手段、５５は制御手段、５６は液晶駆動回路、５７は第１の光源駆動回路、５８は第２の光源駆動回路、２１は液晶表示パネル、２３は第１の発光素子、２４は第２の発光素子である。

車速検出手段５１は、車両１１の速度を検出するための車速センサからなり、車両１１の運転状態に応じた車速検出信号を検出し制御手段５５に出力するものである。

カラーセンサ２０２は、前述したように導光部材２０１の反射面２０１ａで反射された照明光Ｌ３の一部Ｌ４の光量を検出するものである。また、ここで言う前記光量とは、発光素子の輝度と色度とを含むものと定義する。

また、前記配線パターン上には、前記センサ検出電流値（前記緑色光検出電流値）を第１の出力電圧信号に変換するための電流−電圧変換手段としての第１オペアンプ（図示せず）と、前記センサ検出電流値（前記赤色光検出電流値）を第２の出力電圧信号に変換するための電流−電圧変換手段としての第２オペアンプ（図示せず）と、が実装されてなる。なお、本実施形態の場合、前記第１，第２オペアンプの正電源は５Ｖ、負電源は０Ｖに各々設定されているものとする。

すなわち、カラーセンサ２０２は、前記緑色光検出電流値を検出し、この検出された前記緑色光検出電流値は、カラーセンサ２０２と導通に接続された前記第１オペアンプによって前記第１の出力電圧信号に変換され、この変換された前記第１の出力電圧信号が、光量データとして反転増幅回路５２に出力されることになる。

また、カラーセンサ２０２は、前記赤光検出電流値を検出し、この検出された前記赤色光検出電流値は、カラーセンサ２０２と導通に接続された前記第２オペアンプによって前記第２の出力電圧信号に変換され、この変換された前記第２の出力電圧信号が、光量データとして前記第１の出力電圧信号とともに反転増幅回路５２に出力されることになる。

なお、本実施形態の場合、前記第１，第２の出力電圧信号は、第１，第２の発光素子２３，２４がＰＷＭ制御されていることで、パルス波形により出力される。

反転増幅回路５２は、前記第１オペアンプによって電圧値に変換された前記第１の出力電圧信号が入力されることで、前記第１の出力電圧信号を反転させるとともにこの反転した状態の前記第１の出力電圧信号を増幅させ、増幅された前記第１の出力電圧信号をピークホールド回路５３に出力するものである。また、反転増幅回路５２は、前記第２オペアンプによって電圧値に変換された前記第２の出力電圧信号が入力されると、前記第２の出力電圧信号を反転させるとともにこの反転した状態の前記第２の出力電圧信号を増幅させ、増幅された前記第２の出力電圧信号をピークホールド回路５３に出力するものである。

ここで、反転増幅回路５２における前記第１の出力電圧信号の反転増幅処理の一例を説明する。図６（ａ）は、第１の発光素子２３に供給されてなる前記第１電流値に相当する前記第１の出力電圧信号が、反転増幅回路５２に入力された状態の出力波形（パルス波形）の一例を示す。つまり、図６（ａ）中、所定時間（例えば５μｓ）である時間Ｔ１から時間Ｔ２までは、出力電圧信号（前記第１の出力電圧信号）が５Ｖとなるため第１の発光素子２３は非発光状態であり、前記所定時間である時間Ｔ２から時間Ｔ３までは、出力電圧信号が３Ｖとなるため第１の発光素子２３は発光状態であり、前記所定時間である時間Ｔ３から時間Ｔ４までは、出力電圧信号が５Ｖとなるため第１の発光素子２３は非発光状態である。

図６（ｂ）は、図６（ａ）にて図示した前記第１の出力電圧信号の波形を反転させた状態を示す。つまり、図６（ｂ）中、時間Ｔ１から時間Ｔ２までは、信号を反転させることで出力電圧信号が０Ｖとなり、時間Ｔ２から時間Ｔ３までは、信号を反転させることで出力電圧信号が２Ｖとなり、時間Ｔ３から時間Ｔ４までは、信号を反転させることで出力電圧信号が０Ｖとなる。

図６（ｃ）は、図６（ｂ）にて図示した前記第１の出力電圧信号の波形を増幅させた状態の波形を示す。つまり、図６（ｃ）中、時間Ｔ２から時間Ｔ３までは、信号を増幅させることで出力電圧信号が２Ｖから例えば５Ｖとなる。なお、時間Ｔ１から時間Ｔ２、並びに時間Ｔ３から時間Ｔ４までは、増幅される前の状態の出力電圧信号が０Ｖであるため、増幅後の出力電圧信号は０Ｖのままとなることは言うまでもない。以上、前記第１の出力電圧信号の反転増幅処理について説明したが、前記第２の出力電圧信号の反転増幅処理についても同様な処理が行われる。

ピークホールド回路５３は、反転増幅回路５２から出力される増幅信号である前記第１，第２の出力電圧信号が入力されると、前記第１，第２の出力電圧信号のピークレベル（ピークレベル値）を保持し、前記第１，第２の出力電圧信号のピークレベル（例えば図６（ｃ）中、前記第１の出力電圧信号のピークレベルは、時間Ｔ２から時間Ｔ３における出力電圧信号である５Ｖを指す）を制御手段５５にそれぞれ出力する。

記憶手段５４は、第１の発光素子２３の光束ランク、色度ランクに基づく初期設定電流値である第１補正データと、第２の発光素子２４の光束ランク、色度ランクに基づく初期設定電流値である第２補正データとを記憶してなる。

図７は、第１の発光素子２３の光束ランク、色度ランクに基づいて、第１の発光素子２３に供給すべき前記第１補正データを示す図であり、本実施形態の場合、第１の発光素子２３の光束ランク、色度ランクは、ともに３段階に設定されている。なお、以下の説明では、第１の発光素子２３についてのみ説明し、第２の発光素子２４については詳細説明を省略する。図７中、光束ランクはＡ，Ｂ，Ｃの３段階に設定され、色度ランクは１，２，３の３段階に設定されるため、初期設定電流値である前記第１補正データは９通りのデータ値が存在する。

すなわち、図７中、光束ランクがＡで色度ランクが１なら、前記第１補正データ値である電流値Ａ１が第１の発光素子２３に最初に供給すべき初期設定電流値であるものとし、光束ランクがＡで色度ランクが２なら、電流値Ａ２が第１の発光素子２３に最初に供給すべき初期設定電流値であるものとし、光束ランクがＡで色度ランクが３なら、電流値Ａ３が第１の発光素子２３に最初に供給すべき初期設定電流値であるものとする。以下、光束ランクがＢ，Ｃの場合も同様に、色度ランクに応じて電流値Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ３が第１の発光素子２３に最初に供給すべき初期設定電流値であるものとする。

制御手段５５は、処理動作のプログラムが記憶されたＲＯＭや演算値を一時的に記憶するＲＡＭ、並びに前記プログラムを実行するためのＣＰＵ等を有するマイクロコンピュータからなる。

かかる制御手段５５は、ピークホールド回路５３から出力される前記第１，第２の出力電圧信号（前記光量データ）のピークレベルが入力信号として入力されることで、所定の演算処理により照明光Ｌ３の色度データ、輝度データを算出する。

具体的には、照明光Ｌ３の前記輝度データは、前記第１の出力電圧信号の単一パルス波形における、前記第１の出力電圧信号のピークレベル値及びこの第１の出力電圧信号のピークレベル値が出力されている時間から算出される緑色光Ｌ１の輝度データ、並びに前記第２の出力電圧信号の単一のパルス波形における、前記第２の出力電圧信号のピークレベル値及びこの第２の出力電圧信号のピークレベル値が出力されている時間から算出される赤色光Ｌ２の輝度データを用いて、所定の演算処理により算出される。なお、照明光Ｌ３の前記輝度データとは、表示像（虚像）Ｖの明るさを意味する。

また、照明光Ｌ３の前記色度データは、前述した緑色光Ｌ１の輝度データ、赤色光Ｌ２の輝度データ、並びに前記第１，第２の出力電圧信号のピークレベル値を用いて、所定の演算処理により算出される。そして、このように算出された照明光Ｌ３の前記輝度データ、前記色度データを用いて、所定の演算処理により、第１，第２の発光素子２３，２４に各々供給されることになる前記第１，第２電流値が算出される。

ここで、第１，第２の発光素子２３，２４に供給されるべき理想的な電流値は、照明光Ｌ３の基本輝度データ（目標輝度データ）、基本色度データ（目標色度データ）に基づいて所定の演算処理により算出可能となっている。なお、前記基本色度データ（前記目標色度データ）とは、この場合、既知であるＣＩＥ色度図において、望ましい（目標とする）照明光Ｌ３の波長（色度）の領域（範囲）を指す。また、前記基本輝度データ（前記目標輝度データ）とは、表示像（虚像）Ｖの明るさが、望ましい（目標とする）所定の明るさとなっている状態のことを指す。

制御手段５５は、照明光Ｌ３の前記輝度データ、前記色度データに基づいて算出された前記第１，第２電流値（算出値）と、照明光Ｌ３の前記目標輝度データ、前記目標色度データに基づいて算出された理想的な（目標とする）第１，第２電流値（目標値）とを比較し、前記算出値である前記第１電流値と前記理想的な第１電流値とが異なる場合、前記算出値を前記理想的な第１電流値に補正（調整）するような電流値補正制御を行うとともに、前記算出値である前記第２電流値と前記理想的な第２電流値とが異なる場合、前記算出値を前記理想的な第２電流値に補正（調整）するような電流値補正制御を行う。なお、このとき、例えば前記算出値である前記第１電流値と前記理想的な第１電流値とが一致している場合は、前記算出値である前記第２電流値のみを前記理想的な第２電流値に補正すればよい。

従って、前述した電流値補正制御は、算出された照明光Ｌ３の前記輝度データと前記色度データとが、予め定められた照明光Ｌ３の前記基本輝度データ、前記基本色度データになるように、第１，第２の発光素子２３，２４の少なくとも一方に供給する電流（電力）を調整することと実質的に同じ意味をなしている。

ところで、図８は、仮に前記算出値である前記第２電流値と前記理想的な第２電流値とが異なる際に、第２の発光素子２４に供給されてなる前記第２電流値を前記理想的な第２電流値に補正するための電流値補正制御の一例を示している。以下、この第２の発光素子２４に対する電流値補正制御を図８に基づき説明する。

例えば、図８では、ある時間ｔ１に到達する前において、前記算出値である前記第２電流値（つまり第２の発光素子２４に供給されてなる電流値）が２００ｍＡであり、前記理想的な第２電流値が３００ｍＡであるとする。

この場合、まず制御手段５５は、前記理想的な第２電流値（３００ｍＡ）と前記算出値である前記第２電流値（２００ｍＡ）との差を算出する。この差は、３００ー２００＝１００ｍＡと算出される。そして、制御手段５５は、この差を記憶手段５４に記憶されてなる正の整数Ｎ（本実施形態ではＮを５とする）で除算した除算値（第１調整値）を算出する。例えばＮ＝５の場合、前記第１調整値は、１００ｍＡ／５＝２０ｍＡと算出される。

次に、制御手段５５は、時間ｔ１に到達した際に、前記算出値である前記第２電流値（２００ｍＡ）に、前記第１調整値（２０ｍＡ）を付加（加味）した２２０ｍＡなる第１調整電流値が前記第２電流値として設定される。そして、前記第１調整電流値は、時間ｔ１から例えば１００ｍｓ経過後の時間ｔ２に到達するまで維持される。

次に、制御手段５５は、時間ｔ２に到達する前において、前記理想的な第２電流値（３００ｍＡ）と時間ｔ２に到達するまで維持されてなる前記第２電流値である前記第１調整電流値（２２０ｍＡ）との差を算出する。この差は、３００ー２２０＝８０ｍＡと算出される。そして、制御手段５５は、この差を前記整数Ｎで除算した除算値（第２調整値）を算出する。前記第２調整値は、８０ｍＡ／５＝１６ｍＡと算出される。

次に、制御手段５５は、時間ｔ２に到達した際に、時間ｔ２に到達するまで維持されてなる前記第１調整電流値（２２０ｍＡ）に、前記第２調整値（１６ｍＡ）を付加した２３６ｍＡなる第２調整電流値が前記第２電流値として設定される。そして、前記第２調整電流値は、時間ｔ２から例えば１００ｍｓ経過後の時間ｔ３に到達するまで維持される。

次に、制御手段５５は、時間ｔ３に到達する前において、前記理想的な第２電流値（３００ｍＡ）と時間ｔ３に到達するまで維持されてなる前記第２電流値である前記第２調整電流値（２３６ｍＡ）との差を算出する。この差は、３００ー２３６＝６４ｍＡと算出される。そして、制御手段５５は、この差を前記整数Ｎで除算した除算値（第３調整値）を算出する。前記第３調整値は、６４ｍＡ／５＝１２．８ｍＡと算出される。

次に、制御手段５５は、時間ｔ３に到達した際に、時間ｔ３に到達するまで維持されてなる前記第２調整電流値（２３６ｍＡ）に、前記第３調整値（１２．８ｍＡ）を付加した２４８．８ｍＡなる第３調整電流値が前記第２電流値として設定される。そして、前記第３調整電流値は、時間ｔ３から例えば１００ｍｓ経過後の時間ｔ４に到達するまで維持される。

以後、詳細説明は省略するが、時間ｔ４、ｔ５、ｔ６・・・においても、上述と全く同様な電流値補正制御が制御手段５５によりなされる。つまり、このことは、前記電流値補正制御が、前記算出値である前記第２電流値と前記理想的な第２電流値とが異なる場合に、図８に示すように前記算出値として算出されてなる前記第２電流値に供給する電流値を所定時間毎に段階的に増加させ、前記算出値である前記第２電流値を前記理想的な第２電流値へと限りなく近づけるような制御であることを意味してなる。

つまり、時間ｔ６での電流値調整後の前記第２電流値の値は、約２７３．８ｍＡとなるが、時間ｔ６以降、前記電流値補正制御を複数回繰り返すことで、時間ｔ６での電流値調整後の前記第２電流値の値である２７３．８ｍＡは、前記理想的な第２電流値（３００ｍＡ）により近づくことになる。以上が、第２の発光素子２４に対する前記電流値補正制御の一例である。

なお、本実施形態においては、前記電流値補正制御が、前記算出値である前記第２電流値を段階的に増加させ、前記理想的な第２電流値へと近づけるような制御を行う例について説明したが、例えば、逆に前記算出値である前記第２電流値が、前記理想的な第２電流値よりも大きい場合には、前記電流値補正制御が、前記算出値である前記第２電流値を段階的に減少させ、前記理想的な第２電流値へと近づけるような制御を行うことは言うまでもない。

そして、制御手段５５は、第１の光源駆動回路５７を介して第１の発光素子２３を点灯駆動させるべく、第１の光源駆動回路５７に駆動制御信号を出力するような制御を行う。つまり、制御手段５５は、第１の発光素子２３に前記理想的（最適）な第１電流値を供給するように、第１の光源駆動回路５７に駆動制御信号を出力する。また、制御手段５５は、第２の光源駆動回路５８を介して第２の発光素子２４を点灯駆動させるべく、第２の光源駆動回路５８に駆動制御信号を出力するような制御を行う。つまり、制御手段５５は、第２の発光素子２４に前記理想的（最適）な第２電流値を供給するように、第２の光源駆動回路５８に駆動制御信号を出力する。

従って、第１，第２の発光素子２３，２４には、前記理想的な第１，第２電流値がそれぞれ供給され、これにより第１の発光素子２３が所望の光量を有するように緑色に発光し、第２の発光素子２４が所望の光量を有するように赤色に発光する。そして、再度、緑色光Ｌ１と赤色光Ｌ２とをダイクロイックミラー２９にて混色させ、混色された照明光Ｌ３の一部Ｌ４がカラーセンサ２０２により検出される。以後、図５に示すように信号（第１，第２の出力電圧信号）は、カラーセンサ２０２→反転増幅回路５２→ピークホールド回路５３→制御手段５５へと伝送され、前記理想的な第１電流値を第１の発光素子２３に絶えず供給するとともに、前記理想的な第２電流値を第２の発光素子２４に絶えず供給するような処理が行われる。

かかる実施形態によれば、周囲環境や各発光素子２３，２４自身が発する熱等による温度変化によって、各発光素子２３，２４の発光輝度や発光色度が変動するのを抑制し、第１の発光素子２３には前記温度変化に関係なく前記理想的な第１電流値が常時、供給されるとともに第２の発光素子２４には前記温度変化に関係なく前記理想的な第２電流値が常時、供給されるため、各発光素子２３，２４から発せられる光の混合光である照明光Ｌ３（つまり、表示光Ｌ）の発光輝度や発光色度を前記温度変化に関係なく一定に保つことが可能となる。

なお、制御手段５５は、車速検出手段５１から入力される前記車速検出信号に基づいて所定のプログラム（演算）処理を行い、液晶駆動回路５６を介して液晶表示パネル２１を動作させるべく、液晶駆動回路５６に駆動制御信号を出力するような制御を行う。これにより液晶表示パネル２１に車両１１の車速を表示させる。

また本実施形態では、液晶表示パネル２１から発せられる表示光Ｌが、車両１１のフロントガラス１３に照射される例について説明したが、例えばフロントガラス１３に表示光Ｌを良好に観察者１４方向に反射させるコンバイナフィルムを設けてもよいし、あるいはフロントガラス１３とは別の専用の反射部材に表示光Ｌを照射する構成としてもよい。

なお本実施形態では、発光色が異なる２種類の発光素子２３，２４を用いたものであったが、例えば発光色が異なる３種類の発光素子を用いてもよい。

本発明の実施形態を示すヘッドアップディスプレイの概観図。 同上実施形態を示す車両用表示装置の断面図。 同上実施形態を示す液晶表示装置の側面図。 同上実施形態を示す液晶表示パネルの表示領域の説明図。 同上実施形態を示す液晶表示装置のブロック図。 （ａ）は反転増幅回路に出力電圧信号が入力された状態の波形を示す図。 （ｂ）は図６（ａ）の出力電圧信号の波形を反転させた状態を示す図。 （ｃ）は図６（ｂ）の出力電圧信号の波形を増幅させた状態を示す図。 発光素子の光束ランク、色度ランクと発光素子に供給すべき最適な電流値との関係を示す図。 第２の発光素子に供給される第２電流値を理想的な第２電流値に補正するための電流値調整特性図。 従来例を示す車両用表示装置の断面図。

符号の説明

１１ 車両
１３ フロントガラス
１４ 観察者（利用者）
２１ 液晶表示パネル（表示器）
２２ 照明器（照明手段）
２３ 第１の発光素子
２４ 第２の発光素子
２９ ダイクロイックミラー（透過反射部材）
５４ 記憶手段
５５ 制御手段
２０２ カラーセンサ（検出手段）
Ｌ 表示光
Ｌ１ 緑色光（第１の有色光）
Ｌ２ 赤色光（第２の有色光）
Ｌ３ 橙色光（照明光）
Ｖ 表示像（虚像）

Claims (3)

1. 表示器から発せられる表示光を車両のフロントガラスあるいは反射部材に照射し、この照射によって得られた表示像を前記車両の利用者に視認させる車両用表示装置であって、
   第１の有色光を発する第１の発光素子並びに第２の有色光を発する第２の発光素子を備え、前記第１の有色光並びに前記第２の有色光を含む照明光で前記表示器を照明する照明手段と、
   前記照明光の光量を検出する検出手段と、
   前記検出手段から出力される光量データが入力されることで、所定の演算処理により前記照明光の色度データ並びに前記照明光の輝度データを算出するとともに、この算出された前記色度データ、前記輝度データが予め定められた基本色度データ、基本輝度データになるように前記第１，第２の発光素子の少なくとも一方に供給する電力を調整する制御手段と、を備えてなることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記制御手段は、
   前記照明光の輝度データ並びに前記照明光の色度データに基づいて算出され、前記第１の発光素子に供給される第１電流値が、理想的な第１電流値と一致し、且つ、
   前記照明光の輝度データ並びに前記照明光の色度データに基づいて算出され、前記第２の発光素子に供給される第２電流値が、理想的な第２電流値と異なる場合に、
   前記第２電流値を前記理想的な第２電流値に補正するような電流値補正制御を行うことを特徴とする請求項１記載の車両用表示装置。
3. 前記電流値補正制御は、前記第２電流値に供給する電流値を段階的に増加もしくは減少させ、前記第２電流値を前記理想的な第２電流値へと近づけることを特徴とする請求項２記載の車両用表示装置。

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