JP6769442B2 - 表示装置 - Google Patents
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Description
示する構成が知られている。具体的には、この種の表示装置は、DMD素子が有する複数のマイクロミラーにて照明光を投射光学系に向けて反射させることで画像光を生成する。例えば、特許文献1及び2に記載の表示装置は、それぞれ赤色、緑色及び青色の光を発する3つの光源のうち何れかの一つを選択的に発光させ、発光する光源を高速で切り替えることで所望の色の照明光を生成する、いわゆるフィールドシーケンシャル方式により動作する。
以下、本発明に係る表示装置を車両に搭載するヘッドアップディスプレイ装置に適用した第1実施形態について説明する。
ヘッドアップディスプレイ装置1は、図2に示すように、照明装置10と、照明光学系20と、DMD素子30と、投射光学系50と、スクリーン60と、平面ミラー70と、反射部の一例である凹面ミラー71と、ハウジング80と、駆動部の一例であるモータ72と、制御部100と、を備える。
照明部11は、赤色光Rを発する赤色LED(Light Emitting Diode)11rと、緑色光Gを発する緑色LED11gと、青色光Bを発する青色LED11bと、を備える。制御部100は、表示期間においては、3つのLED11r,11g,11bのうち何れか一つを発光させ、発光するLED11r,11g,11bを所定時間毎に切り替えるフィールドシーケンシャル方式にて照明部11の制御を行う。
反射ミラー13aは、赤色LED11rからの赤色光Rを輝度ムラ低減光学部14に向かって反射する位置に設けられている。ダイクロイックミラー13bは、緑色LED11gからの緑色光Gを輝度ムラ低減光学部14に向かって反射し、反射ミラー13aからの赤色光Rを透過する位置に設けられている。ダイクロイックミラー13cは、青色LED11bからの青色光Bを輝度ムラ低減光学部14に向かって反射し、反射ミラー13a及びダイクロイックミラー13bからの赤色光R及び緑色光Gを輝度ムラ低減光学部14に向かって透過する位置に設けられている。
マイクロミラーEがオンのとき、マイクロミラーEは、ヒンジを支点に+12度傾斜し、照明光学系20から出射された照明光Cを投射光学系50に向けて反射する。マイクロミラーEがオフのときは、マイクロミラーEは、ヒンジを支点に−12度傾斜し、照明光Cを投射光学系50とは異なる方向に反射する。従って、DMD素子30は、各マイクロミラーEを個別に駆動することにより、照明光Cのうち表示画像Dのみを投射光学系50に向けて投射する。また、各マイクロミラーEは、ヘッドアップディスプレイ装置1が電源オフに切り替えられる際、ヒンジを支点に中間点である0度(パーキング位置)に戻される。パーキング位置は、各マイクロミラーEの傾きが固着することを抑制できる位置である。
ヘッドアップディスプレイ装置1は、図4に示すように、制御部100と、DMD素子30と、照明部11と、モータ72と、を備える。制御部100は、電圧監視部の一例である電圧監視回路140と、第1〜第3電源回路121〜123と、マイコン(マイクロコンピュータ)110と、DMDコントローラ112と、照明駆動回路132と、モータ駆動回路133と、バックアップ電源91と、ダイオード93と、を備える。また、車両には、バッテリ電源90及びECU(Electronic Control Unit)5が搭載されている。
第2電源回路122は、バッテリ電源90からの電力に基づき照明駆動回路132の動作に適切な電力を生成し、生成した電力を照明駆動回路132に供給する。第2電源回路122は、強制停止信号Ssを受けたとき、照明駆動回路132への電力供給を停止する。例えば、第2電源回路122は、強制停止信号Ssを受けたときにオフ状態となることで照明駆動回路132への電気の流路を遮断するスイッチ素子122aを備える。
第3電源回路123は、バッテリ電源90からの電力に基づきモータ駆動回路133の動作に適切な電力を生成し、生成した電力をモータ駆動回路133に供給する。第3電源回路123は、強制停止信号Ssを受けたとき、モータ駆動回路133への電力供給を停止する。例えば、第3電源回路123は、強制停止信号Ssを受けたときにオフ状態となることでモータ駆動回路133への電気の流路を遮断するスイッチ素子123aを備える。
照明駆動回路132は、マイコン110からの制御信号に基づき、第2電源回路122からの電力を利用して、上述のようにフィールドシーケンシャル方式にて照明部11の制御を行う。
モータ駆動回路133は、マイコン110からの制御信号に基づき、第3電源回路123からの電力から交流電力を生成し、生成した交流電力をモータ72に供給する。これにより、上述のように、モータ72が駆動することで、凹面ミラー71の角度を調整することができる。
次に、図5を参照しつつ、上記背景技術で説明したクランキング等によりバッテリ電源90の電圧が急激に低下した場合における電圧監視回路140、DMDコントローラ112、第2電源回路122及び第3電源回路123の制御手順について説明する。
電圧監視回路140は、バッテリ電源90の電圧Vbが閾値Vth以下となったとき(S101)、強制停止信号SsをDMDコントローラ112、第2電源回路122及び第3電源回路123に出力する。DMDコントローラ112は、強制停止信号Ssを受けたとき、バックアップ電源91からの第1電源回路121を経た電力に基づき、各マイクロミラーEをパーキング位置に戻す(S102)。このとき、マイコン110は一切関与することなく、各マイクロミラーEをパーキング位置に戻すことができる。DMDコントローラ112は、マイクロミラーEをパーキング位置に戻した後、動作を終了する。
また、第2電源回路122は、強制停止信号Ssを受けたとき、照明駆動回路132への電力供給を停止する(S103)。また、第3電源回路123は、強制停止信号Ssを受けたとき、モータ駆動回路133への電力供給を停止する(S104)。以上で、バッテリ電源90の電圧が急激に低下した場合における電圧監視回路140、DMDコントローラ112、第2電源回路122及び第3電源回路123による制御が終了となる。
以上、説明した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
この構成によれば、バッテリ電源90が外されたり、クランキングが発生したりすることでバッテリ電源90の電圧Vbが低下した場合でも、ヘッドアップディスプレイ装置1の動作停止時に、確実にマイクロミラーEをパーキング位置に移動させることができる。このため、バッテリ電源90の電圧Vbが急激に低下した場合に、マイクロミラーEが固着することで、ヘッドアップディスプレイ装置1の表示品位が低下することが抑制される。
この構成によれば、マイコン110を一切介さずに、DMD素子30をパーキング位置に移動させることができる。よって、マイコン110の処理時間により、DMD素子30をパーキング位置まで移動させるのに要する時間が遅延することが抑制される。これにより、バックアップ電源91の電気容量が小さくて済む。また、これに伴い、バックアップ電源91の小型化を図り、かつバックアップ電源91を安価とすることができる。
この構成によれば、バッテリ電源90の電圧Vbが閾値Vth以下となったとき、バックアップ電源91からの電力が照明部11に供給されることが抑制される。このため、バックアップ電源91の電力は、DMD素子30をパーキング位置に移動させるために、有効に利用される。よって、確実に、DMD素子30をパーキング位置に移動させることができる。また、照明部11によって電力が消費されないため、バックアップ電源91の電気容量が小さくて済む。これに伴い、バックアップ電源91の小型化を図り、かつバックアップ電源91を安価とすることができる。
以下、本発明に係る表示装置を車両に搭載するヘッドアップディスプレイ装置に適用した第2実施形態について説明する。ここでは、第1実施形態との相違点のみ説明する。
以上、説明した第2実施形態によれば、特に以下の効果を奏する。
この点、本実施形態では、マイコン110は、電圧監視回路140からの強制停止信号Ssの出力が停止したとき(例えば、時刻t2)、DMDコントローラ112にリセット信号Srを出力する。DMDコントローラ112は、リセット信号Srを受けたときに初期化する。よって、バッテリ電源90が復帰した後、DMDコントローラ112は初期化される。よって、マイコン110及びDMDコントローラ112間での通信にアンマッチが生じることが抑制される。
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
具体的には、マイコン110は、バッテリ電源90の電圧Vbを周期的(例えば、4ms周期)に監視し、その電圧Vbが閾値Vth以下となるか否かを判断する。例えば、マイコン110は、バッテリ電源90の電圧Vbが閾値Vth以下となったとき、DMDコントローラ112に停止信号を出力する。DMDコントローラ112は、停止信号を受けたとき、DMD素子30をパーキング位置に戻す。また、このとき、マイコン110は、照明駆動回路132及びモータ駆動回路133を介して照明部11及びモータ72への電力供給を停止してもよい。本例では、マイコン110は、電圧監視部を備える。
2…ウインドシールド
3…視認者
5…ECU
10…照明装置
11…照明部
11r…赤色LED
11g…緑色LED
11b…青色LED
13…反射透過光学部
14…輝度ムラ低減光学部
20…照明光学系
30…DMD素子
50…投射光学系
60…スクリーン
70…平面ミラー
71…凹面ミラー(反射部)
72…モータ(駆動部)
80…ハウジング
90…バッテリ電源
91…バックアップ電源
93…ダイオード
100…制御部
110…マイコン
112…DMDコントローラ
121…第1電源回路
122…第2電源回路
123…第3電源回路
122a,123a…スイッチ素子
132…照明駆動回路
133…モータ駆動回路
140…電圧監視回路(電圧監視部)
Claims (3)
- バッテリ電源からの電力に基づきDMD素子を駆動させ画像を表示する表示装置であっ
て、
前記バッテリ電源からの電力に基づき前記DMD素子の制御を行なうDMDコントロー
ラと、
前記バッテリ電源の電圧を監視する電圧監視部と、
前記バッテリ電源のバックアップ用として前記DMDコントローラに電源を供給可能な
バックアップ電源と、を備え、
前記電圧監視部により監視された前記バッテリ電源の電圧が閾値以下となったとき、前
記DMDコントローラは、前記バックアップ電源からの電力に基づき、前記DMD素子を
パーキング位置に移動させ、
前記DMDコントローラを制御するマイコンと、
前記バッテリ電源又は前記バックアップ電源からの電力に基づき前記マイコン及び前記
DMDコントローラに電力を供給する第1電源回路と、を備え、
前記電圧監視部は、前記バッテリ電源の電圧が前記閾値以下となったときに強制停止信
号を前記DMDコントローラに出力し、
前記第1電源回路は、前記バックアップ電源からの電力に基づいてバックアップ電力を
生成し、
前記DMDコントローラは、前記強制停止信号を受けたとき、前記バックアップ電力に
基づき前記DMD素子を前記マイコンを介さずに前記パーキング位置に移動させ、
前記マイコンは、前記電圧監視部からの前記強制停止信号の出力が停止したとき、前記
DMDコントローラにリセット信号を出力し、
前記DMDコントローラは、前記リセット信号を受けたときに初期化する、
ことを特徴とする表示装置。 - 前記DMD素子に照明光を照射する照明部と、
前記バッテリ電源からの電力に基づき、前記照明部に電力を供給する第2電源回路と、
を備え、
前記電圧監視部は、前記強制停止信号を前記第2電源回路に出力し、前記照明部への電
力供給を停止させる、
ことを特徴とする請求項1に記載の表示装置。 - 前記DMD素子から発せられる表示画像を反射させる反射部と、
前記反射部を駆動させる駆動部と、
前記バッテリ電源からの電力に基づき、前記駆動部に電力を供給する第3電源回路と、
を備え、
前記電圧監視部は、前記強制停止信号を前記第3電源回路に出力し、前記駆動部への電
力供給を停止させる、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
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