JP2017033645A - Light source device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像を表示する際の照明光を出射する光源装置に関する。 The present invention relates to a light source device that emits illumination light when displaying an image.
フィールドシーケンシャルカラー方式により画像を表示する表示装置として、反射型表示素子であるDMD(Digital Micro-mirror Device)を用いたものが特許文献1に開示されている。この種の表示装置は、外部からの映像信号に基づいて、光源装置が出射した照明光を、DMDが有する個々のミラーで反射させることで、カラーの画像を生成するものである。
特許文献1に開示された表示装置は、画像の輝度のダイナミックレンジを確保するため、発光色の異なる光源それぞれに印加する給電電圧と、光源をオン・オフさせるデューティー比と、の双方を制御している。
The display device disclosed in
しかしながら、電圧の変化に対する光出力の変化率が発光色の異なる光源毎で異なるため、光源から出射される色光を合成した際の合成光のホワイトバランス(混色比)が崩れてしまうという問題があった。 However, since the rate of change of the light output with respect to the change in voltage is different for each light source having a different emission color, there is a problem that the white balance (color mixture ratio) of the combined light when the colored light emitted from the light sources is combined is lost. It was.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ダイナミックレンジを確保しつつ、所望の混色比で光出力可能な光源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a light source device capable of outputting light at a desired color mixture ratio while ensuring a dynamic range.
上記目的を達成するため、本発明に係る光源装置は、異なる色の色光を出射する複数の光源と、前記複数の光源に共通の電圧を印加する給電手段と、要求される輝度に基づいて、前記複数の光源に共通して印加する電圧を調整可能な給電手段と、前記光源が発する異なる色光の光強度をそれぞれ取得し、該光強度と前記色光毎に定められた所定の基準値とを比較することで、前記複数の光源各々を駆動するパルス信号を生成するパルス信号生成手段と、前記パルス信号生成手段が生成する前記パルス信号に基づき前記光源をオンまたはオフする駆動手段と、少なくとも前記電圧の変化に基づき、前記色光毎に定められた前記基準値を調整する基準値調整手段と、を備える、ものである。 In order to achieve the above object, a light source device according to the present invention is based on a plurality of light sources that emit colored light of different colors, a power supply unit that applies a common voltage to the plurality of light sources, and a required luminance. The power supply means that can adjust the voltage applied in common to the plurality of light sources, the light intensity of the different color light emitted by the light source, respectively, and the light intensity and a predetermined reference value defined for each color light By comparing, a pulse signal generation unit that generates a pulse signal that drives each of the plurality of light sources, a drive unit that turns on or off the light source based on the pulse signal generated by the pulse signal generation unit, and at least the Reference value adjusting means for adjusting the reference value determined for each color light based on a change in voltage.
本発明によれば、ダイナミックレンジを確保しつつ、所望の混色比で光出力を可能とする。 According to the present invention, it is possible to output light at a desired color mixture ratio while ensuring a dynamic range.
以下に説明する実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられ、当業者は、本発明が以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。 The embodiments described below are used to easily understand the present invention, and those skilled in the art should note that the present invention is not unduly limited by the embodiments described below.
以下に、本発明の表示装置及び光源装置の一実施形態を説明する。 図1は、本実施形態における表示装置1の構成を示す図である。本実施形態の表示装置1は、照明光Cを出射する光源部10と、例えば凸レンズ等からなり、光源部10から出射された照明光Cを表示素子30に対応した大きさに調整する照明光学系20と、照明光学系20を通過した照明光Cを受光し、この照明光Cを空間光変調した画像光Lをスクリーン50に向けて投影する表示素子30と、表示素子30からスクリーン50に向かう画像光Lの光路上に配置される凸レンズ等からなり、表示素子30からの画像光Lをスクリーン50に効率良く投射する投射光学系40と、投射光学系40を通過した画像光Lを受光し、画像Mを表示するスクリーン50と、から構成される。表示装置1には、例えば、車両に搭載される車両ECU2が、有線または無線にて電気信号を授受可能に接続されている。本実施形態の表示装置1は、車両ECU2から入力される要求輝度SLに関する信号に基づいて、画像Mの輝度を調整することができる。
Hereinafter, an embodiment of the display device and the light source device of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a
図1の表示素子30は、可動式の複数のマイクロミラーを有するDMD(Digital Micro−mirror Device)からなり、各ミラーがオンとオフとのいずれかの状態で制御されることで、光源部10からの照明光Cを空間光変調してスクリーン50上に画像Mを生成する。なお、表示素子30には、例えば、DMDと同様の反射型表示素子であるLCoS(登録商標:Liquid Crystal ON Silicon)や、または液晶表示素子などの透過型の表示素子などを適用してもよい。
1 includes a DMD (Digital Micro-mirror Device) having a plurality of movable micromirrors, and each mirror is controlled in either an on state or an off state. The image M is generated on the
次に、本実施形態に係る光源部10について詳細に説明する。
Next, the
(光源部(光源装置)10) 光源部(光源装置)10は、図2に示すように、例えば、赤色光R、緑色光G、青色光Bなどの発光色の異なる複数の光源11(11r,11g,11b)と、第1の制御部100と、第2の制御部200と、給電手段300と、光源駆動手段400と、光強度検出部500と、を備える。これらは、例えば、光源部10内に配設された図示しない回路基板に実装されている。なお、前記回路基板以外に、第1の制御部100、第2の制御部200、給電手段300、光源駆動手段400の一部または全部が実装されていてもよい。
(Light Source Unit (Light Source Device) 10) As shown in FIG. 2, the light source unit (light source device) 10 includes a plurality of light sources 11 (11r) having different emission colors such as red light R, green light G, and blue light B, for example. , 11g, 11b), a
第1の制御部100は、例えば、図示しないCPU(処理部)、メモリ(記憶部)、入力インターフェース等を備える。前記処理部は、前記記憶部に予め記憶された表示装置1の動作に必要なプログラムを読み出し、実行することで各部を制御する。第1の制御部100には、表示装置1の外部から画像Mを表示するための映像信号(図示しない)が入力され、また、第1の制御部100には、車両ECU2から要求輝度SLが入力され、これらに基づき、光源11の光出力Pを調整し、さらに第2の制御部200を介して表示素子30に所望の画像Mを表示させる。なお、第1の制御部100は、車両ECU2から入力される前記映像信号を、図示しない画像処理ICなどを経由して第2の制御部200に出力する。 なお、表示装置1の外部から入力される前記映像信号は、第1の制御部100を経由せずに、後述する第2の制御部200に、図示しない画像処理ICなどを経由して、直接入力されてもよい。
The
第1の制御部100は、光源11を制御するために以下のように各部を制御する。 (1)第1の制御部100は、車両ECU2から入力される要求輝度SLに基づいて基準信号(以下では、基準値とも呼ぶ)SAを生成し、この基準信号SAを比較回路410の一方の入力端子へ出力する。具体的に例えば、第1の制御部100は、記憶部から要求輝度SLと基準信号SAとが対応したテーブルデータを参照し、取得した要求輝度SLに対応したパルス信号(以下では、PWM信号とも呼ぶ)を出力し、このパルス信号が図示しない積分回路からなるアナログ変換器によりアナログ信号である基準信号SAに変換され、後述する比較回路410に出力される。なお、第1の制御部100から出力される基準信号SAを生成するためのパルス信号の周波数は30kHz以上であることが望ましい。 なお、要求輝度SLに対応付けられた基準信号SAの値の大きさは、光源11が出射する光の色毎に異なる。すなわち、本実施形態の前記記憶部は、要求輝度SL毎に、各光源11各々の基準信号SAを対応させた前記テーブルデータを予め記憶している。前記テーブルデータは、図3(b)に示されるように、要求輝度SLが第1輝度SLaとこの第1輝度SLaよりも小さい第2輝度SLbとの間では、第1輝度Laから第2輝度Lbに向かうに従って光源11のオン駆動が減少するように基準値SAを漸減し、後述する期間信号SCが第1の値Scaから第2の値Scbに段階的に変化する変化点において基準信号SAを大きくし、要求輝度SLが第2輝度SLbとこの第2輝度SLbよりも小さい第3輝度SLcとの間では、第2輝度SLbから第3輝度SLcに向かうに従って光源11のオン駆動が減少するように基準値SAを漸減する。 なお、第1の制御部100は、図4に示すように、異なる色を出射するサブフレームF1,F2,F3毎に、比較回路410に異なる大きさの基準信号SA(SAr,SAg,SAb)を出力する。斯かる構成により、各色光の光強度検出信号SFBを共通の比較回路410で処理した場合でも、光源11が出射する各色光の光量を適切に判定して調整することができる。 また、前記テーブルデータにおける基準信号SAは、車両ECU2より入力される要求輝度SLが、予め定められ閾要求輝度SLp以下であった場合、要求輝度SLの変化に応じて、光源11毎に個別に段階的または連続的に変化する。なお、後述する給電手段300の電圧Vも、同様に、車両ECU2より入力される要求輝度SLが、予め定められ閾要求輝度SLp以下であった場合、要求輝度SLの変化に応じて、段階的または連続的に変化する。すなわち、車両ECU2より入力される要求輝度SLが、予め定められ閾要求輝度SLp以下であった場合、給電手段300の電圧Vの段階的または連続的な変化に応じて、光源11毎に個別に基準信号SAを変化させている。このように、給電手段300の電圧Vに応じて、光源11毎に基準信号SAを変化させ、光源11毎の光出力Pを調整することができるため、光源11に印加される電圧が変化しても、照明光Cのホワイトバランス(混色比)を適切に調整することができる。
The
(2)また、第1の制御部100は、第2の制御部200を介し、論理回路420の入力端子へ光源11を駆動する期間を規程する期間信号SCを出力する。この期間信号SCは、例えば、サブフレーム内で光源11を駆動する期間を規程するオン/オフからなるデジタル信号であり、期間信号SCがオンの間、光源11の駆動を許可し、期間信号SCがオフの間、光源11の駆動を禁止し、サブフレーム内のオンする期間割合(以下では、期間割合とも呼ぶ)Tを調整することで、光源11の光出力Pを調整可能である。 本実施形態の第1の制御部100の前記記憶部は、要求輝度SL毎に、各光源11各々の期間信号SCを対応させた前記テーブルデータを予め記憶している。前記テーブルデータは、図3(c)に示されるように、要求輝度SLが第1輝度SLaと第2輝度SLbとの間では、期間信号SC(期間割合T)を第1の値SCaで一定に保ち、第2輝度SLbと第3輝度SLcとの間では、期間信号SC(期間割合T)を第1の値SCaよりも小さい第2の値Scbで一定に保つことで、期間信号SC(期間割合T)を段階的に変化させる。なお、第1の制御部100は、図4に示すように、サブフレームF1,F2,F3毎に、論理回路420に異なる長さの期間割合T(T1,T2,T3)を有する期間信号SCを出力する。このように、異なる色を出射するサブフレーム毎に、期間割合Tを調整することで、光源11の混色比をより精度よく調整することができる。なお、期間信号SCは、異なる色を出射するサブフレーム毎で、略均一な期間割合Tを有していてもよい。 また、前記テーブルデータにおける期間信号SCは、車両ECU2より入力される要求輝度SLが、予め定められ閾要求輝度SLp以下であった場合、要求輝度SLの変化に依らず一定に保たれる。
(2) Further, the
(3)また、本実施形態の第1の制御部100の前記記憶部は、要求輝度SL毎に、光源11に供給する電圧Vを対応させた前記テーブルデータを予め記憶している。前記テーブルデータは、図3(d)に示されるように、第1の制御部100は、この前記テーブルデータを参照することで、要求輝度SLに応じて、給電手段300が光源11に印加する電圧Vを調整する。具体的に例えば、第1の制御部100は、車両ECU2から入力した要求輝度SLが閾要求輝度SLp未満であるかを判定し、要求輝度SLが閾要求輝度SLp以上である場合、要求輝度SLに依らず給電手段300が光源11に印加する電圧Vを一定にし、他方、要求輝度SLが閾要求輝度SLp未満である場合、要求輝度SLに応じて給電手段300が光源11に印加する電圧を段階的または連続的に変化させる。
(3) Moreover, the said memory | storage part of the
(4)また、本実施形態の第1の制御部100の記憶部は、要求輝度SL毎に、各光源11各々のゲイン調整信号SGを対応させた前記テーブルデータを予め記憶している。第1の制御部100は、異なる色を出射するサブフレーム毎に、この前記テーブルデータを参照してゲイン調整信号SGを出力することで、増幅回路440における光強度検出信号SFBの増幅率を調整し、比較回路410に入力される光強度検出信号SFBの大きさ(振幅)を各色または全色で略均一にする。斯かる構成により、各色光の光強度検出信号SFBを共通の比較回路410で処理した場合でも、光源11が出射する各色光の光量を適切に判定して調整することができる。
(4) In addition, the storage unit of the
第2の制御部200は、所望の機能をハードウェアで実現するLSI(Large Scale Integration)であり、例えば、ASIC(Application Specific Integrated circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などから構成されている。また、第2の制御部200には図示しない記憶部が接続されており、この記憶部には、第1の制御部100からの信号に応じた期間信号SCを出力するためのデータや、第1の制御部100からの照明制御データに応じて光源11の発光タイミングを制御するイネーブル信号EN(R−EN,G−EN,B−EN)を制御するためのデータや、第1の制御部100からの表示制御データに応じて表示素子30を制御するためのデータが格納されている。
The
給電手段300は、電源IC(Integrated Circuit)、トランジスタを用いたスイッチング回路等からなる。給電手段300は、車両のバッテリー(図示せず)からの電圧を低下させ、第1の制御部100の制御のもとで、光源11に適宜の値の電圧Vを印加する。給電手段300は、図2に示すように光源11r,11g,11bのアノード側に接続されている。このように、各色LEDのアノード側に、共通の供給電圧ラインを設けることにより、給電手段300などの部品数や配線の数を削減することができる。なお、給電手段300は、後述する光源駆動手段400のLSI内に一体的に組み込まれてもよい。
The
光源駆動手段400は、所望の機能をハードウェアで実現するLSIであり、例えば、第2の制御部200とは独立したASICやFPGAから構成されている。光源駆動手段400は、比較回路410と、論理回路420と、スイッチ手段430と、増幅回路440と、を備え、光源11が出射する照明光C(青色光Bまたは緑色光Gまたは赤色光R)の光強度に基づく光強度検出信号SFBを光強度検出部500から増幅して入力し、この光強度検出信号SFBから光源11を駆動するための駆動信号SDを生成し、この駆動信号SDに基づき、スイッチ手段430がオン/オフ動作することで、光源11を点灯/消灯させるものである。
The light
比較回路410は、比較器(Comparator)からなり、光強度検出
部500(増幅回路440)が出力する光強度検出信号SFBと、第1の制御部100が出力する基準信号SAとの比較を行い、比較結果として比較信号SBを論理回路420へ出力する。
The
論理回路420は、例えば、図5に示すように、第1AND回路421と、赤色AND回路422と、緑色AND回路423と、青色AND回路424とを備える。論理回路420は、第2の制御部200からの期間信号SC,イネーブル信号EN(赤色イネーブル信号R−EN,緑色イネーブル信号G−EN,青色イネーブル信号B−EN)と、比較回路410からの比較信号SBと、を入力し、これらAND回路により、赤色光源11rを駆動する赤色駆動信号SDR、または緑色光源11gを駆動する緑色駆動信号SDG、または青色光源11bを駆動する青色駆動信号SDBを、赤色スイッチ手段431,緑色スイッチ手段432,青色スイッチ手段433それぞれに出力するものである。
For example, as illustrated in FIG. 5, the
第1AND回路421は、第2の制御部200からの期間信号SCと比較回路410からの比較信号SBとのAND信号である駆動信号SDを、各AND回路422,423,424に対して出力する。
The first AND
赤色AND回路422は、第2の制御部200からの赤色イネーブル信号R−ENと第1AND回路421からの駆動信号SDとのAND信号である赤色駆動信号SDRを、赤色スイッチ手段431に出力する。また、緑色AND回路423も同様に、第2の制御部200からの緑色イネーブル信号G−ENと第1AND回路421からの駆動信号SDとのAND信号である緑色駆動信号SDGを、緑色スイッチ手段432に出力し、青色AND回路424も同様に、第2の制御部200からの青色イネーブル信号B−ENと第1AND回路421からの駆動信号SDとのAND信号である青色駆動信号SDBを、緑色スイッチ手段432に出力する。
The red AND
スイッチ手段430は、例えば、n型チャネルまたはp型チャネルのFET(Field Effect Transistor)を用いたスイッチング回路からなる。スイッチ手段430は、論理回路420からの出力に応じてオン/オフ動作を行う。 スイッチ手段430、例えば、図2に示すように、赤色光源11rのカソード側に接続される赤色スイッチ手段431、緑色光源11gのカソード側に接続される緑色スイッチ手段432、青色光源11bのカソード側に接続される青色スイッチ手段433を有する。赤色光源11rに対応する赤色スイッチ手段431は、赤色AND回路422の出力がオン(High)を示すときにオン状態となり、これにより、赤色光源11rに駆動電流IR(図4(f)参照)が供給され、赤色光源11rは赤色光Rを発する。赤色AND回路422の出力がオフ(Low)を示すときにオフ状態となり赤色光源11rは消灯状態となる。同様に、緑色光源11gに対応する緑色AND回路423がオン状態のときに、緑色光源11gは緑色光Gを発し、青色光源11bに対応する青色AND回路424がオン状態のときに、青色光源11bは青色光Bを発する。
The switch means 430 is formed of a switching circuit using, for example, an n-type channel or p-type channel FET (Field Effect Transistor). The switch means 430 performs an on / off operation according to the output from the
このように構成される光源駆動手段400により、図4(f)に示すように、光源11r,11g,11bの各々には、各イネーブル信号R,G,B−ENが定める発光タイミングに従って駆動電流が供給されることになる。これにより、所定の期間(イネーブル信号がオンを示す期間)毎に、異なる色の光源11r,11g,11bが順次点灯する(フィールドシーケンシャルカラー方式)。なお、図4(f)に記したIRは赤色光源11rに流れる駆動電流を示し、IGは緑色光源11gに流れる駆動電流を示し、IBは青色光源11bに流れる駆動電流を示す。
As shown in FIG. 4 (f), the light source driving means 400 configured as described above causes each of the
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、光源11が出射した照明光Cを受光し、光R、G、Bそれぞれの光強度を時分割で検出する。光強度検出部500は、検出した発光強度を示す光強度検出信号SFBを光源駆動手段400(増幅回路440)に出力する。以上に説明したように、本実施形態の光源部10では、光強度検出部500で入力した光源11の発光強度を示す光強度検出信号SFBを入力し、光源駆動手段400が、光強度検出信号SFBから駆動信号SD(赤色駆動信号SDR,緑色駆動信号SDG,青色駆動信号SDB)を生成し、この駆動信号SDに基づいて再び各色の光源11を駆動するフィードバック制御を行うことで、光源11が所望の発光強度になるように監視制御を行っている。
The light
ここからは、図6,図7に示すフローチャートを主に参照して、光源部(光源装置)10が実行する光源駆動処理を説明する。この処理は、例えば、表示装置1が起動されたことを契機として開始され、表示装置1が停止するまで繰り返される。
From here, the light source drive process which the light source part (light source device) 10 performs is demonstrated mainly with reference to the flowchart shown in FIG. 6, FIG. This process is started when the
(光源駆動処理) まず、光源部10の第1の制御部100は、ステップS10において、車両ECU2から外部の明るさを示す要求輝度SLを入力する。
(Light source drive process) First, the
次に、第1の制御部100は、ステップS20において、入力した要求輝度SLに対応する前記テーブルデータを前記記憶部から選択し、ステップS30において、読みだした前記テーブルデータに基づき各種信号を出力する。具体的に例えば、第1の制御部100は、前記記憶部を参照して、ステップS10で入力した要求輝度SLに関連づけられた電圧信号SVと、同じくステップS10で入力した要求輝度SLに関連づけられた発光色の異なる光源11の各々に設けられる基準信号SAと、期間信号SCと、ゲイン信号SGと、を読み出し、基準信号SAを比較回路410に出力し、期間信号SCを第2の制御部200(論理回路420)に出力し、ゲイン信号SGを増幅回路440に出力し、電圧信号SVを給電手段300に出力する。そして、光源駆動手段400が行うサブフレーム処理(ステップS40)に移行する。
Next, in step S20, the
ステップS40の前記サブフレーム処理は、1フレームを時分割したサブフレーム毎に処理を繰り返し、1フレームが終了してから前記サブフレーム処理を終了する。なお、このサブフレーム処理が終了しても表示装置1が停止するまでは、ステップS10に戻って、光源駆動処理を繰り返す。以下に、前記サブフレーム処理のフローチャートを示す図7と、サブフレーム処理における各種信号と駆動電流を説明するためのタイミングチャートを示す図4とを用いて説明する。
The subframe processing in step S40 is repeated for each subframe obtained by time-dividing one frame, and the subframe processing ends after one frame is completed. Even after the subframe processing is completed, the process returns to step S10 and the light source drive processing is repeated until the
(第1サブフレーム処理) 第1サブフレーム処理では、光源部10の比較回路410は、増幅回路440を介して光強度検出部500から、光源11が出射した照明光Cの光強度に関連する値である光強度検出信号SFBを入力し(ステップS41)、この光強度検出信号SFBと第1の制御部100から入力する基準信号SAとを比較し、オン/オフからなるパルス信号である比較信号SBを生成する(ステップS42)。具体的には、比較回路410は、図4(b),(c)に示すように、光強度検出信号SFBの値が、基準信号SAが示す設定値を超えると、比較信号SBをオフ(Low)信号として出力する。このように比較信号SBをオフとした場合、詳しくは後述するが、光源11に流れる駆動電流が低下するため、光源11が出射する照明光Cの光強度が低下し、光強度検出部500で検出される光強度検出信号SFBの値が下降し、基準信号SAの値を下回る。比較回路410は、光強度検出信号SFBの値が、基準信号SAの値を下回ったタイミングで、今度は比較信号SBをオン(High)信号として出力する。この動作を繰り返すことで、比較回路410は、オンとオフを繰り返すパルス信号である比較信号SBを生成する。
(First Subframe Processing) In the first subframe processing, the
ステップS43において、論理回路420の第1AND回路421は、図4(c),(d),(e)に示すように、第2の制御部200(第1の制御部100)からの期間信号SC(許可信号SC1及び禁止信号SC2)と、比較回路410からの比較信号SBと、を論理積して駆動信号SDを生成し、各AND回路422,423,424に対して出力する。 なお、第2サブフレーム処理においては、第1AND回路421は、比較信号SBとオン(High)を示す信号及びオフ(Low)を示す信号との論理積を駆動信号SDとして出力することになるため、期間信号SCがオン(High)である場合、比較信号SBと同等のパルス信号である駆動信号SD(点灯信号SD1)を出力し、期間信号SCがオフ(Low)である場合、比較信号SBのパルス信号に基づかない駆動信号SD(非点灯信号SD2)を、図5の各AND回路422,423,424に出力する。そして、各AND回路422,423,424は、第1AND回路421からの駆動信号SDと、第2の制御部200からのイネーブル信号ENと、をAND演算して各駆動信号SD(赤色駆動信号SDr、または緑色駆動信号SDg、または青色駆動信号SDb)として、スイッチ手段430に出力する。
In step S43, the first AND
なお、期間信号SCは、サブフレーム毎に定められた期間割合T(図4(d)におけるT1,T2,T3)だけオン信号とし、それ以外の期間では、オフ信号とする。 第2の制御部200は、比較回路410からのパルス信号である比較信号SBのうち、各サブフレーム(F1,F2,F3・・・)の始めに入力された比較信号SBのリーディングエッジ(パルス信号の立ち上がり)を契機に、予め定められた期間割合Tだけ論理回路420に対して点灯信号SD1を出力する。論理回路420は、この期間割合Tの間だけ比較信号SBに基づくパルス信号である駆動信号SD(点灯信号SD1)を、各スイッチ手段430に対して出力し、それ以外のサブフレーム期間内では、比較信号SBのパルス信号に基づかない駆動信号SD(非点灯信号SD2)を、各スイッチ手段430に対して出力する。
Note that the period signal SC is an ON signal for a period ratio T (T1, T2, T3 in FIG. 4D) determined for each subframe, and is an OFF signal in other periods. Of the comparison signal SB that is a pulse signal from the
そして、スイッチ手段430は、駆動信号SDに応じて、オン/オフ動作を行い、光源11r,11g,11bを駆動する(ステップS44)。このとき、図4(f)に示される赤色光源11rに流れる駆動電流Ir、緑色光源11gに流れる駆動電流Ig、青色光源11bに流れる駆動電流Ibの振幅は、給電手段300からの印加電圧により調整される。すなわち、ステップS30で第1の制御部100から給電手段300に出力される電圧信号SVにより調整される。 光源部10は、1フレームが完了するまで、以上のサブフレーム処理S40を繰り返す。
Then, the
以上に説明したように、本実施形態における光源部(光源装置)10は、異なる色の色光を出射する複数の光源11と、複数の光源11に共通の電圧Vを印加する給電手段300と、要求される輝度SLに基づいて、複数の光源11に共通して印加する電圧Vを調整可能な給電手段300と、光源11が発する異なる色光R,G,Bの光強度をそれぞれ取得し、該光強度と色光R,G,B毎に定められた所定の基準値SAとを比較することで、複数の光源11各々を駆動するパルス信号(駆動信号)SDを生成するパルス信号生成手段(比較回路)410と、パルス信号生成手段が生成する駆動信号SDに基づき光源11をオンまたはオフする駆動手段(スイッチ手段)430と、少なくとも電圧Vの変化に基づき、色光R,G,B毎に定められた基準値SAを調整する基準値調整手段(第1の制御部)100と、を備える。斯かる構成により、給電手段300の電圧Vに応じて、光源11毎に基準信号SAを変化させ、光源11毎の光出力Pを調整することができるため、光源11に印加される電圧が変化しても、照明光Cのホワイトバランス(混色比)を適切に調整することができる。
As described above, the light source unit (light source device) 10 in the present embodiment includes a plurality of light sources 11 that emit color lights of different colors, a
また、所定の時間(サブフレーム)内における、比較回路410からスイッチ手段430に駆動信号SDが伝達される期間割合Tを変更可能な期間割合変更手段(第1の制御部)100をさらに備え、期間割合変更手段(制御部)100は、要求される輝度SLが第1輝度SLaと第1輝度SLaよりも小さい第2輝度SLbとの間では、期間信号SC(期間割合T)を第1の値SCaで一定に保ち、第2輝度SLbと第2輝度SLbよりも小さい第3輝度SLcとの間では、期間信号SC(期
間割合T)を第1の値SCaよりも小さい第2の値SCbで一定に保つことで、期間信号SC(期間割合T)を段階的に変化させ、且つ、基準値調整手段(第1の制御部)100は、要求される輝度SLが第1輝度SLaと第2輝度SLbとの間では、第1輝度SLaから第2輝度SLbに向かうに従って光源11のオン駆動が減少するように基準値SAを徐変(漸減)し、期間信号SC(期間割合T)が第1の値SCaから第2の値SCbに変化する変化点において基準値SAを大きくし、要求される輝度SLが第2輝度SLbと第3輝度SLcとの間では、第2輝度SLbから第3輝度SLcに向かうに従って光源11のオン駆動が減少するように基準値SAを徐変(漸減)し、要求される輝度SLが第1輝度SLaから第3輝度SLcまでの間に重ならない第4輝度SLdと第4輝度SLdよりも小さい第5輝度SLeとの間では、第4輝度SLdから第5輝度SLeに向かうに従って、給電手段300は、電圧Vを段階的または連続的に小さくし、基準値調整手段(第1の制御部)100は、基準値SAを給電手段300の電圧Vの変化に応じて断続的または連続的に小さくする。
Further, it further comprises period ratio changing means (first control unit) 100 capable of changing the period ratio T during which the drive signal SD is transmitted from the
なお、本発明は、以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更(構成要素の削除も含む)を加えることが可能である。 In addition, this invention is not limited by the above embodiment and drawing. Changes (including deletion of constituent elements) can be added to the embodiments and the drawings as appropriate without departing from the scope of the present invention.
上記実施形態において、複数の光源11の各々の光出力Pは、車両ECU2から入力される要求輝度SLに基づいて調整されていたが、これに限られない。例えば、表示装置1は、外光強度を取得する照度センサを備え、この表示装置1に設けた照度センサからの照度信号に基づいて光源11の光出力Pを調整(調光)してもよい。また、表示装置1や車両に設けられた図示しない操作部を設け、表示装置1は、この操作部の操作信号に基づいて調光してもよい。また、表示装置1は、車両のライトをオン・オフするスイッチの操作に応じて調光してもよい。
In the embodiment described above, the light output P of each of the plurality of light sources 11 is adjusted based on the required luminance SL input from the
1 表示装置
2 車両ECU
10 光源部(光源装置)
11 光源
20 照明光学系
30 表示素子
40 投射光学系
50 スクリーン
100 第1の制御部
110 給電手段
200 第2の制御部
300 給電手段
400 光源駆動手段
410 比較回路
420 論理回路
430 スイッチ手段
440 増幅回路
500 光強度検出部
C 照明光
L 画像光
La 第1輝度
Lb 第2輝度
M 画像
P 光出力
SA 基準信号(基準値)
SB 比較信号
SC 期間信号
SCa 第1の値
SD 駆動信号
SG ゲイン信号
SL 要求輝度(輝度)
SV 電圧信号
T 期間割合
V 電圧
1
10 Light source section (light source device)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
C Illumination light L Image light La First luminance Lb Second luminance M Image P Light output SA Reference signal (reference value)
SB comparison signal SC period signal SCa first value SD drive signal SG gain signal SL required luminance (luminance)
SV voltage signal T period ratio V voltage
Claims (2)
It further comprises period ratio changing means capable of changing a ratio of the period during which the pulse signal is transmitted from the pulse signal generating means to the driving means within a predetermined time, and the period ratio changing means has the required luminance. Between the first luminance and the second luminance smaller than the first luminance, the period ratio is kept constant at the first value, and between the second luminance and the third luminance smaller than the second luminance. Then, by keeping the period ratio constant at a second value smaller than the first value, the period ratio is changed stepwise, and the reference value adjusting means has the required luminance Between the first luminance and the second luminance, the reference value is gradually changed so that the on-drive of the light source decreases from the first luminance toward the second luminance, and the period ratio is the first luminance. Change from a value of 1 to the second value The reference value is increased at the conversion point, and when the required luminance is between the second luminance and the third luminance, the on-drive of the light source decreases from the second luminance toward the third luminance. The reference value is gradually changed as follows, between the fourth luminance that does not overlap between the first luminance and the third luminance and the fifth luminance that is smaller than the fourth luminance, The power supply means decreases the voltage stepwise or continuously as the fourth brightness moves from the fourth brightness to the fifth brightness, and the reference value adjusting means changes the reference value to the change in the voltage of the power supply means. The light source device according to claim 1, wherein the light source device is intermittently or continuously reduced in response.
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