特許 7533565 フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置、ヘッドアップディスプレイ装置、プログラム及び電圧測定方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置、ヘッドアップディスプレイ装置、プログラム及び電圧測定方法

(51)【国際特許分類】

   H05B 47/20 20200101AFI20240806BHJP

   H05B 47/16 20200101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

H05B47/20

H05B47/16

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2022503636

(86)(22)【出願日】2021-02-24

(86)【国際出願番号】 JP2021006794

(87)【国際公開番号】W WO2021172332

(87)【国際公開日】2021-09-02

【審査請求日】2023-12-15

(31)【優先権主張番号】P 2020031262

(32)【優先日】2020-02-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】水野 さやか

【審査官】土谷 秀人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－２００８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１３９０２１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－０８６６６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－２１６２９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０５Ｂ ４７／００

Ｈ０５Ｂ ４５／００

Ｇ０２Ｂ ２７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発光ダイオードと、
前記発光ダイオードを予め定められた点灯パターンで点灯させるための情報であって、前記発光ダイオードの点灯開始タイミング及び当該点灯開始タイミングからの点灯継続期間の時系列を示す点灯パターン情報を記憶する記憶部と、
前記点灯パターン情報に基づいて前記発光ダイオードを前記点灯パターンで点灯させる駆動制御部と、
前記発光ダイオードが発した光に基づき、画像を表す表示光を生成する表示素子と、
前記発光ダイオードの順電圧を測定する電圧測定部と、を備え、
前記電圧測定部は、
前記点灯パターン情報を参照し、予め定められた設定期間よりも長い前記点灯継続期間を対象期間に決定し、
決定した前記対象期間内において、当該対象期間の開始から前記設定期間が経過した後のタイミングで前記順電圧を測定する電圧測定処理を実行する、
フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置。

【請求項2】

前記点灯継続期間は、前記画像の表示周期であるフレーム期間よりも短く、且つ、前記フレーム期間内で断続して複数存在し、
前記電圧測定部は、前記フレーム期間内で１回以上、前記電圧測定処理を実行する、
請求項１に記載のプロジェクタ装置。

【請求項3】

前記電圧測定部は、前記フレーム期間内における前記点灯継続期間のうち最も長いものを前記対象期間に決定する、
請求項２に記載のプロジェクタ装置。

【請求項4】

前記発光ダイオードは、複数あり、互いに異なる色で点灯し、
前記電圧測定部は、前記発光ダイオードの点灯色毎に前記電圧測定処理を実行する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載のプロジェクタ装置を備え、前記表示光を透光部材に向けて放射することで前記画像の虚像を表示する、
ヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項6】

コンピュータを、
フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置が備える発光ダイオードを予め定められた点灯パターンで点灯させるための点灯パターン情報に基づいて、前記発光ダイオードを前記点灯パターンで点灯させる駆動制御手段、
前記発光ダイオードの順電圧を測定する電圧測定手段、として機能させるプログラムであって、
前記点灯パターン情報は、前記発光ダイオードの点灯開始タイミング及び当該点灯開始タイミングからの点灯継続期間の時系列を示し、
前記電圧測定手段は、
前記点灯パターン情報を参照し、予め定められた設定期間よりも長い前記点灯継続期間を対象期間に決定し、
決定した前記対象期間内において、当該対象期間の開始から前記設定期間が経過した後のタイミングで前記順電圧を測定する、
プログラム。

【請求項7】

フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置が備える発光ダイオードを予め定められた点灯パターンで点灯させるための点灯パターン情報に基づいて、前記発光ダイオードを前記点灯パターンで点灯させるステップと、
前記発光ダイオードの順電圧を測定する電圧測定ステップと、を備え、
前記点灯パターン情報は、前記発光ダイオードの点灯開始タイミング及び当該点灯開始タイミングからの点灯継続期間の時系列を示し、
前記電圧測定ステップでは、
前記点灯パターン情報を参照し、予め定められた設定期間よりも長い前記点灯継続期間を対象期間に決定し、
決定した前記対象期間内において、当該対象期間の開始から前記設定期間が経過した後のタイミングで前記順電圧を測定する、
電圧測定方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置、ヘッドアップディスプレイ装置、プログラム及び電圧測定方法に関する。

【背景技術】

【0002】

フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置として、例えば特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載のプロジェクタ装置は、赤、緑、青と点灯色が互いに異なる複数の発光ダイオードが発した光に基づき、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）からなる表示素子によって画像を表す表示光を生成する。フィールドシーケンシャル方式は、複数の発光ダイオードを順次、μｓ単位の短い期間（以下、点灯継続期間と言う。）で点灯させることで、残像現象を利用して混色を表現する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１７－３３６４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなプロジェクタ装置では、発光ダイオードの状態を診断するために、点灯継続期間で発光ダイオードの順電圧を測定することが行われている。順電圧の測定は、発光ダイオードが点灯を開始した直後の電圧が不安定となる期間を避けるべく、発光ダイオードの点灯開始から設定期間経過した後に行われる。しかしながら、断続的に生じる点灯継続期間のうち、どの期間において順電圧を測定するかは、発光ダイオードを駆動制御するＩＣ（Integrated Circuit）のサプライヤーによりＩＣの仕様として予め定められていることが一般的である。ＩＣの仕様による測定タイミングをそのまま用いると、点灯継続期間が例えば数十μｓといった非常に短い期間である場合に順電圧を適切に測定することができない虞がある。

【0005】

本開示は、上記実状を鑑みてなされたものであり、発光ダイオードの順電圧を適切な点灯継続期間で測定することができるフィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置、ヘッドアップディスプレイ装置、プログラム及び電圧測定方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本開示の第１の観点に係るフィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置は、
発光ダイオードと、
前記発光ダイオードを予め定められた点灯パターンで点灯させるための情報であって、前記発光ダイオードの点灯開始タイミング及び当該点灯開始タイミングからの点灯継続期間の時系列を示す点灯パターン情報を記憶する記憶部と、
前記点灯パターン情報に基づいて前記発光ダイオードを前記点灯パターンで点灯させる駆動制御部と、
前記発光ダイオードが発した光に基づき、画像を表す表示光を生成する表示素子と、
前記発光ダイオードの順電圧を測定する電圧測定部と、を備え、
前記電圧測定部は、
前記点灯パターン情報を参照し、予め定められた設定期間よりも長い前記点灯継続期間を対象期間に決定し、
決定した前記対象期間内において、当該対象期間の開始から前記設定期間が経過した後のタイミングで前記順電圧を測定する電圧測定処理を実行する。

【0007】

上記目的を達成するため、本開示の第２の観点に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
前記プロジェクタ装置を備え、前記表示光を透光部材に向けて放射することで前記画像の虚像を表示する。

【0008】

上記目的を達成するため、本開示の第３の観点に係るプログラムは、
コンピュータを、
フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置が備える発光ダイオードを予め定められた点灯パターンで点灯させるための点灯パターン情報に基づいて、前記発光ダイオードを前記点灯パターンで点灯させる駆動制御手段、
前記発光ダイオードの順電圧を測定する電圧測定手段、として機能させるプログラムであって、
前記点灯パターン情報は、前記発光ダイオードの点灯開始タイミング及び当該点灯開始タイミングからの点灯継続期間の時系列を示し、
前記電圧測定手段は、
前記点灯パターン情報を参照し、予め定められた設定期間よりも長い前記点灯継続期間を対象期間に決定し、
決定した前記対象期間内において、当該対象期間の開始から前記設定期間が経過した後のタイミングで前記順電圧を測定する。

【0009】

上記目的を達成するため、本開示の第４の観点に係る電圧測定方法は、
フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置が備える発光ダイオードを予め定められた点灯パターンで点灯させるための点灯パターン情報に基づいて、前記発光ダイオードを前記点灯パターンで点灯させるステップと、
前記発光ダイオードの順電圧を測定する電圧測定ステップと、を備え、
前記点灯パターン情報は、前記発光ダイオードの点灯開始タイミング及び当該点灯開始タイミングからの点灯継続期間の時系列を示し、
前記電圧測定ステップでは、
前記点灯パターン情報を参照し、予め定められた設定期間よりも長い前記点灯継続期間を対象期間に決定し、
決定した前記対象期間内において、当該対象期間の開始から前記設定期間が経過した後のタイミングで前記順電圧を測定する。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、発光ダイオードの順電圧を適切な点灯継続期間で測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置が搭載された車両の模式図である。

【図2】同上実施形態に係るＨＵＤ装置の構成を示す概略図である。

【図3】同上実施形態に係る照明装置の構成を示す概略図である。

【図4】同上実施形態に係る表示ユニットの構成を示す概略図である。

【図5】同上実施形態に係る制御装置の構成を説明するためのブロック図である。

【図6】同上実施形態に係る表示制御部の機能を説明するためのブロック図である。

【図7】同上実施形態に係る電圧測定部の機能を説明するための概略回路図である。

【図8】同上実施形態に係る点灯パターン情報の構成例を示す図である。

【図9】図８の点灯パターン情報に従う駆動電流の供給タイミングを示す図である。

【図10】同上実施形態に係る電圧測定タイミングを説明するための模式図である。

【図11】同上実施形態に係るＬＥＤ診断処理を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本開示の一実施形態について図面を参照して説明する。

【0013】

図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１は、車両２のダッシュボードに搭載され、表示光Ｌを車両２のウインドシールド３に向けて放射する。ウインドシールド３で反射した表示光Ｌは、ユーザ４（例えば、車両２の運転者）に表示光Ｌが表す画像の虚像Ｖを視認させる。虚像Ｖは、ウインドシールド３を介して車両２の前方に表示される。これにより、ユーザ４は、前方風景に重畳して表示される虚像Ｖを視認することができる。虚像Ｖは、例えば、車速、エンジン回転数等の車両２に関する各種情報を表示する。

【0014】

図２に示すように、ＨＵＤ装置１は、表示光Ｌを放射するプロジェクタ装置１００と、表示光Ｌが表す画像Ｍが投影されるスクリーン２００と、プロジェクタ装置１００から放射された表示光Ｌをスクリーン２００に向けて反射させる平面鏡１５０と、スクリーン２００を透過した表示光Ｌをウインドシールド３へと導く導光装置３００と、ＨＵＤ装置１の動作を制御する制御装置４００と、を備える。

【0015】

プロジェクタ装置１００は、照明装置１０と、照明装置１０に照明されて表示光Ｌを放射する表示ユニット２０と、を備える。

【0016】

照明装置１０は、照明光Ｃを生成し、生成した照明光Ｃを表示ユニット２０に向けて放射する。照明装置１０は、図３に示すように、光源部１１と、光合成部１３と、を備える。

【0017】

光源部１１は、互いに異なる点灯色の３つの発光ダイオード１１ｒ，１１ｇ，１１ｂ（以下、ＬＥＤと記載する。）から構成されている。ＬＥＤ１１ｒは、点灯すると赤色光Ｒを放射する。ＬＥＤ１１ｇは、点灯すると緑色光Ｇを放射する。ＬＥＤ１１ｂは、点灯すると青色光Ｂを放射する。ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの各々は、制御装置４００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。

【0018】

光合成部１３は、ＬＥＤ１１ｒ，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、生成した照明光Ｃを表示ユニット２０に向けて放射する。光合成部１３は、反射鏡１３ａと、ダイクロイックミラー１３ｂ，１３ｃと、を備える。反射鏡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、反射鏡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２０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を合成した照明光Ｃを表示ユニット２０に向けて放射する。

【0019】

図４に示すように、表示ユニット２０は、平面鏡２１と、プリズム２２と、レンズ２３と、表示光Ｌを生成する表示素子３０と、光強度検出部４０と、を備える。

【0020】

平面鏡２１は、照明装置１０からの照明光Ｃをプリズム２２に向けて反射する。プリズム２２は、三角柱状に形成され、平面鏡２１に対向する傾斜面２２ａと、表示素子３０に対向する直交面２２ｂと、レンズ２３に対向する直交面２２ｃと、を備える。傾斜面２２ａは、平面鏡２１からの照明光Ｃの大部分をプリズム２２内に入射させるとともに、平面鏡２１からの照明光Ｃの一部を光強度検出部４０に向けて反射させる。プリズム２２内に入射した照明光Ｃは、プリズム２２の直交面２２ｂを介して表示素子３０に向けて放射される。

【0021】

光強度検出部４０は、フォトダイオード又はフォトトランジスタから構成され、プリズム２２入射した照明光Ｃを構成する光Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの発光輝度を時分割で検出する。図５に示すように、光強度検出部４０は、その検出結果を光強度検出信号ＳＦＢとして制御装置４００の後述する表示制御部４２０に出力する。

【0022】

表示素子３０は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）からなり、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、スクリーン２００に投影される画像Ｍ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、制御装置４００による制御によってオン及びオフの何れかの状態となる。オン状態のマイクロミラー３０ａは、照明光Ｃをスクリーン２００に向けて反射させる。オフ状態のマイクロミラー３０ａは、照明光Ｃをスクリーン２００に到達しない方向へ反射させる。各マイクロミラー３０ａは、オン状態となる期間が調整されることにより、画像Ｍの各画素における色を表現する。以上のようにして、表示素子３０は、オン状態とオフ状態のマイクロミラー３０ａの組み合わせにより、照明光Ｃに基づいて画像Ｍを表す表示光Ｌを生成する。

【0023】

表示素子３０が生成した表示光Ｌは、プリズム２２の直交面２２ｂに入射した後、傾斜面２２ａで反射し、レンズ２３からプロジェクタ装置１００の外部へと放射される。レンズ２３は、凸レンズ、凹レンズ等から構成され、表示光Ｌを拡大する。レンズ２３を透過して拡大された表示光Ｌは、平面鏡１５０で反射してスクリーン２００に向かう。

【0024】

スクリーン２００は、透過型のスクリーンであり、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る。プロジェクタ装置１００から放射された表示光Ｌは、スクリーン２００に画像Ｍとして投影されるとともに、スクリーン２００を透過して導光装置３００へと向かう。

【0025】

導光装置３００は、スクリーン２００から放射された表示光Ｌをウインドシールド３に向けて反射させる反射部６０と、反射部６０を収容する筐体７０と、を備える。反射部６０は、平面鏡６１と、凹面鏡６２と、を有する。平面鏡６１は、スクリーン２００からの表示光Ｌを凹面鏡６２に向けて反射させる。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に向けて反射させる。凹面鏡６２で反射した表示光Ｌにより、ユーザ４に視認される虚像Ｖは、スクリーン２００に投影される画像Ｍよりも拡大されたものとなる。筐体７０は、例えば遮光性材料により箱状に形成され、凹面鏡６２で反射した表示光Ｌが通過する開口部７０ａを有する。筐体７０には、開口部７０ａを塞ぐとともに表示光Ｌが透過するカバーガラス７１が設けられている。なお、プロジェクタ装置１００の図示しない筐体は、例えば、導光装置３００の筐体７０と連結されている。

【0026】

図５に示すように、制御装置４００は、互いに通信を行うＭＣＵ（Micro Controller Unit）４１０及び表示制御部４２０と、表示制御部４２０の制御によって動作するＬＥＤドライバ４３０及びスイッチング素子４４０と、表示制御部４２０と接続された記憶部４５０と、を備える。

【0027】

ＬＥＤドライバ４３０は、例えばドライバＩＣからなり、車両２に搭載された図示しないバッテリからの電力に基づき、光源部１１に印加する電圧値を調整する。

【0028】

スイッチング素子４４０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。スイッチング素子４４０は、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂのカソード側に接続されるスイッチ４４ｒ，４４ｇ，４４ｂを有する。スイッチ４４ｒ，４４ｇ，４４ｂの各々は、表示制御部４２０の制御により、オン状態とオフ状態の間で切り替わる。スイッチ４４ｒがオン状態となるとＬＥＤ１１ｒにＬＥＤドライバ４３０から駆動電流Ｉｒが供給され、ＬＥＤ１１ｒが点灯する。一方、スイッチ４４ｒがオフ状態となるとＬＥＤ１１ｒへの駆動電流Ｉｒは遮断され、ＬＥＤ１１ｒが消灯する。スイッチ４４ｇの状態とＬＥＤ１１ｇに供給される駆動電流Ｉｇとの対応関係、及び、スイッチ４４ｂの状態とＬＥＤ１１ｂに供給される駆動電流Ｉｂとの対応関係も同様である。

【0029】

ＭＣＵ４１０は、図示しない照度センサが検出した車両２の周囲の外光強度に基づき、虚像Ｖを適切に表示するための光源部１１の目標輝度を示す目標輝度信号を生成し、表示制御部４２０に出力する。ＭＣＵ４１０は、虚像Ｖの表示位置の調整を行うべく、図示しない機構を介して凹面鏡６２の回転移動あるいは平行移動の制御を実行可能であってもよい。

【0030】

表示制御部４２０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）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等から構成されている。表示制御部４２０に内蔵されたＲＯＭ（Read Only Memory）には、光源部１１及び表示素子３０を駆動するためのプログラムや、後述するＬＥＤ診断処理を実行するためのプログラムＰＧが記憶されている。表示制御部４２０には、車両２に搭載されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の外部装置から画像Ｍを表示するための映像信号が入力されるとともに、光強度検出部４０から光強度検出信号ＳＦＢが入力される。

【0031】

記憶部４５０は、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）等からなる不揮発性メモリであり、後述の点灯パターン情報Ｄのデータ等の表示制御部４２０が各種処理を実行するために用いる固定データが記憶される。なお、記憶部４５０は、表示制御部４２０に内蔵されていてもよい。

【0032】

表示制御部４２０は、映像信号に基づき表示素子３０の各マイクロミラー３０ａをオン／オフ制御する。その他の主な機能として、表示制御部４２０は、図６に示すように、駆動制御部４２１と、電圧測定部４２２と、を備える。

【0033】

駆動制御部４２１は、光源部１１の駆動を制御する。駆動制御部４２１は、記憶部４５０に記憶された点灯パターン情報Ｄを参照し、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂを点灯パターン情報Ｄが示す点灯パターンで点灯させる。点灯パターン情報Ｄは、表示光Ｌを所望の色で放射するため、各ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂを予め定められた点灯パターンで点灯させるための情報である。駆動制御部４２１は、点灯パターン情報Ｄを参照し、映像信号に応じた適切な点灯パターンを選択する。図８に示すように、点灯パターン情報Ｄは、各ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの点灯開始タイミング（同図記載のＳｔａｒｔ）及び当該点灯開始タイミングからの点灯継続期間（同図記載のＤｕｒａｔｉｏｎ）の時系列を示す。

【0034】

図９は、図８の点灯パターン情報Ｄに記載の点灯開始タイミング及び点灯継続期間と対応して表した、駆動電流Ｉｒ，Ｉｇ，Ｉｂの供給タイミングを示す図である。駆動制御部４２１は、赤色光Ｒの点灯開始タイミングから点灯継続期間が経過するまでスイッチ４４ｒをオン状態とし、駆動電流ＩｒをＬＥＤ１１ｒに供給する。これにより、赤色光Ｒの点灯継続期間においてＬＥＤ１１ｒが点灯する。一方、赤色光Ｒの点灯継続期間以外の期間では、駆動制御部４２１は、スイッチ４４ｒをオフ状態とする。これにより、赤色光Ｒの点灯継続期間以外の期間では、ＬＥＤ１１ｒは消灯する。駆動制御部４２１は、ＬＥＤ１１ｇ，１１ｂについても同様に制御し、緑色光Ｇの点灯開始タイミングから点灯継続期間が経過するまでＬＥＤ１１ｇを点灯させ、青色光Ｂの点灯開始タイミングから点灯継続期間が経過するまでＬＥＤ１１ｂを点灯させる。このように、駆動制御部４２１は、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂのうち何れか一つを選択的に点灯させるとともに、点灯状態のＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂを順次切り替える、フィールドシーケンシャル方式で光源部１１を駆動する。フィールドシーケンシャル方式では、画像Ｍの表示周期であるフレーム（フレーム期間）は、表示制御部４２１が光源部１１を順次点灯させるとともに表示素子３０に画像Ｍを生成させる表示期間Ｔｏｎと、表示制御部４２１が光源部１１の消灯状態を継続するとともに表示素子４０に画像Ｍを生成させない非表示期間Ｔｏｆｆとから構成される。１回の表示期間Ｔｏｎと１回の非表示期間Ｔｏｆにより１フレームが構成される。

【0035】

また、駆動制御部４２１は、目標輝度信号が示す目標輝度と光強度検出信号ＳＦＢが示す発光輝度とを比較し、目標輝度で光源部１１を発光させるべくＬＥＤドライバ４３０から光源部１１に供給される電流値をフィードバック制御する。

【0036】

電圧測定部４２２は、各ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂを測定する。図７に、ＬＥＤ１１ｒの順電圧Ｖｒを測定する電圧測定部４２２の機能を説明するための概略回路図を示す。ＬＥＤ１１ｒのアノードは、ＬＥＤドライバ４３０と抵抗Ｒｒを介して接続されている。ＬＥＤ１１ｒのカソードは、スイッチ４４ｒを介して接地されている。ＬＥＤ１１ｒのアノードは、当該アノードと抵抗Ｒｒとの間に接続された端子ＴＡを介して表示制御部４２０のＡ／Ｄ（Analog to Digital）ポートと接続されている。このように接続された表示制御部４２０は、電圧測定部４２２の機能により、端子ＴＡからＬＥＤ１１ｒのアノード電圧を得る。電圧測定部４２２は、スイッチ４４ｒがオン状態の期間にアノード電圧を測定する。したがって、電圧測定部４２２が測定するアノード電圧は、ＬＥＤ１１ｒのカソード／アノード間の電圧、つまり、順電圧Ｖｒ（順方向電圧とも呼ばれる）となる。これと同様な構成で、電圧測定部４２２は、ＬＥＤ１１ｇの順電圧Ｖｇ、及び、ＬＥＤ１１ｂの順電圧Ｖｂも測定する。

【0037】

電圧測定部４２２は、点灯パターン情報Ｄを参照し、予め定められた設定期間Ｐｍよりも長い点灯継続期間を順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂを測定する対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに決定する。この実施形態では、１フレーム内の点灯継続期間のうち最も長い期間を対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに決定する。図８は、１フレーム分の点灯パターンの一部を示した例であり、点灯色Ｒでは、点灯タイミングｔ４から始まる点灯継続期間「３７０μｓ」が１フレーム内で最も長い点灯継続期間であるとする。この場合、電圧測定部４２２は、点灯タイミングｔ４から始まる点灯継続期間を対象期間Ｐｒに決定する。点灯色Ｇでは、点灯タイミングｔ５から始まる点灯継続期間「３００μｓ」が１フレーム内で最も長い点灯継続期間であるとする。この場合、電圧測定部４２２は、点灯タイミングｔ５から始まる点灯継続期間を対象期間Ｐｇに決定する。点灯色Ｂでは、点灯タイミングｔ８から始まる点灯継続期間「４００μｓ」が１フレーム内で最も長い点灯継続期間であるとする。この場合、電圧測定部４２２は、点灯タイミングｔ８から始まる点灯継続期間を対象期間Ｐｂに決定する。なお、所定フレーム内における対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂの決定は、当該所定フレームの開始前に行われる。

【0038】

そして、電圧測定部４２２は、決定した対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ内において、当該期間の開始から設定期間Ｐｍが経過した後のタイミングで順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂを測定する電圧測定処理を実行する。図１０は、決定した対象期間Ｐｒ内における順電圧Ｖｒの測定タイミングＴｍを示したものである。電圧測定部４２２は、点灯タイミングｔ４から設定期間Ｐｍ経過後のタイミングＴｍで順電圧Ｖｒを測定する。設定期間Ｐｍは、例えば２０～６０μｓ程度の期間であり、測定対象の電圧が安定するまでに適切な期間として定められている。決定した対象期間Ｐｇ，Ｐｂ内における順電圧Ｖｇ，Ｖｂの測定も上記と同様なタイミングで実行される。なお、設定期間Ｐｍは、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂ毎に定められた適切な値であってもよいし、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂで共通の値であってもよい。電圧測定処理を含むＬＥＤ診断処理を図１１のフローチャートを参照して以下に説明する。ＬＥＤ診断処理は、電圧測定部４２２として機能する表示制御部４２０によって実行される。

【0039】

電圧測定部４２２は、図１１にフローチャートで示すＬＥＤ診断処理を開始すると、まず、点灯パターン情報Ｄを参照し、１フレーム内の点灯継続期間のうち最も長い期間を対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに決定する（ステップＳ１）。

【0040】

続いて、電圧測定部４２２は、対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂが含まれるフレーム（以下、対象フレームと言う。）が開始されたか否かを判別する（ステップＳ２）。電圧測定部４２２は、例えば、映像信号に含まれる垂直同期信号に基づき対象フレームが開始されたか否かを特定することができる。対象フレームが開始されていない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）、電圧測定部４２２は待機する。一方、対象フレームが開始された場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）、電圧測定部４２２は、対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂのうちいずれかが開始したか否かを判別する（ステップＳ３）。以下、説明の理解を容易にするため、対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂは、図８に示す点灯パターンに従って訪れるものとする。こうした場合、ステップＳ３では、対象期間Ｐｒが開始したか否か（点灯開始タイミングｔ４となったか否か）を判別する。

【0041】

対象期間Ｐｒが開始されていない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、電圧測定部４２２は待機する。一方、対象期間Ｐｒが開始された場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、電圧測定部４２２は、対象期間Ｐｒの開始（点灯タイミングｔ４）から設定期間Ｐｍが経過したか否かを判別する（ステップＳ４）。

【0042】

設定期間Ｐｍが経過していない場合（ステップＳ４；Ｎｏ）、電圧測定部４２２は待機する。一方、設定期間Ｐｍが経過した場合（ステップＳ４；Ｙｅｓ）、電圧測定部４２２は、ＬＥＤ１１ｒの順電圧Ｖｒを測定する電圧測定処理を実行する（ステップＳ５）。

【0043】

続いて、電圧測定部４２２は、対象フレームにおいて、各点灯色（つまり、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂ）に対応する順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂの全てを測定したか否かを判別する（ステップＳ６）。未だ順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂの全てを測定していない場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、電圧測定部４２２は、順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂの全てが揃うまでステップＳ３～Ｓ５の処理を繰り返し実行する。つまり、図８に示す点灯パターンに従えば、電圧測定部４２２は、順電圧Ｖｒを測定した後、ステップＳ３～Ｓ５の処理を繰り返し実行することで、対象期間Ｐｇの開始（点灯タイミングｔ５）から設定期間Ｐｍが経過したタイミングでＬＥＤ１１ｇの順電圧Ｖｇを測定し、対象期間Ｐｂの開始（点灯タイミングｔ８）から設定期間Ｐｍが経過したタイミングでＬＥＤ１１ｂの順電圧Ｖｂを測定する。このようにして、電圧測定部４２２は、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの点灯色毎に電圧測定処理を実行する。

【0044】

対象フレームにおいて順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂの全てを測定すると（ステップＳ６；Ｙｅｓ）、電圧測定部４２２は、測定した順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂに基づいてＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂに異常があるか否かを判別する（ステップＳ７）。例えば、電圧測定部４２２として機能する表示制御部４２０のＲＯＭには、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの各々に対応して、ショートを特定するための閾値、及び、接続不良を特定するための閾値が記憶されており、電圧測定部４２２は、これら閾値に基づいて各ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂに異常があるか否かを判別する。

【0045】

ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの少なくともいずれかに異常がある場合（ステップＳ７；Ｙｅｓ）、電圧測定部４２２は、異常が生じているＬＥＤ、及び、異常内容をＭＣＵ４１０にレポートする（ステップＳ８）。ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの全てに異常がない場合（ステップＳ７；Ｎｏ）や、ステップＳ８の実行後は、電圧測定部４２２は、処理をステップＳ１へ戻す。電圧測定部４２２は、ＨＵＤ装置１の表示動作中に以上のＬＥＤ診断処理を継続して実行する。

【0046】

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。

【0047】

以上では、駆動制御部４２１及び電圧測定部４２２が表示制御部４２０の機能として実現される例を示したが、駆動制御部４２１及び電圧測定部４２２の機能の少なくとも一部は、ＭＣＵ４１０によって実現されてもよい。また、表示制御部４２０及びＭＣＵ４１０は、１つの制御部で構成されてもよい。

【0048】

以上では、フレーム期間内における各ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの点灯継続期間のうち最も長いものを対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂとして決定した例を示したが、これに限られない。対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂは、設定期間Ｐｍよりも長い任意の期間であればよい。

【0049】

以上では、電圧測定部４２２がフレーム期間内でＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂのそれぞれにつき１回だけ電圧測定処理を実行する例を示したが、これに限られない。電圧測定部４２２は、フレーム期間内でＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂのそれぞれにつき複数回、電圧測定処理を実行してもよい。

【0050】

電圧測定部４２２は、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂの測定タイミングのうち少なくともいずれかのタイミングで、フォトダイオード又はフォトトランジスタからなる光強度検出部４０の順電圧を併せて測定してもよい。そして、電圧測定部４２２は、測定した光強度検出部４０の順電圧に基づき、光強度検出部４０の異常判定を行ってもよい。例えば、光強度検出部４０に異常が生じた場合、電流値のフィードバック制御を行うことができなくなるため、表示制御部４２０は、システムをシャットダウンしてもよい。

【0051】

照明光Ｃから表示光Ｌを生成する過程や、表示光Ｌを導光装置３００へ導く過程に設けられる光学系の構成の変更は任意である。また、表示光Ｌをウインドシールド３に向けて反射させる反射部６０の構成も任意である。

【0052】

以上では、ＨＵＤ装置１が車両２に搭載される例を示したが、ＨＵＤ装置１は、飛行機、船舶等の車両２以外の乗り物に搭載されていてもよい。また、ＨＵＤ装置１が表示光Ｌを放射する対象である透光部材は、ウインドシールド３以外であってもよく、例えば、専用のコンバイナであってもよい。

【0053】

以上に説明したＬＥＤ診断処理を実行するプログラムＰＧは、表示制御部４２０のＲＯＭに予め記憶されているものとしたが、着脱自在の記録媒体により配布・提供されてもよい。また、プログラムＰＧは、表示制御部４２０と接続された他の機器からダウンロードされるものであってもよい。また、点灯パターン情報Ｄのデータは、表示制御部４２０と接続された他の機器からダウンロードされるものであってもよい。また、表示制御部４２０は、他の機器と電気通信ネットワークなどを介して各種データの交換を行うことにより当該プログラムに従う各処理を実行してもよい。

【0054】

（１）以上に説明したフィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置１００において、電圧測定部４２２は、点灯パターン情報Ｄを参照し、予め定められた設定期間Ｐｍよりも長い点灯継続期間を対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに決定する。そして、電圧測定部４２２は、決定した対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ内において、当該期間の開始から設定期間Ｐｍが経過した後のタイミングで順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂを測定する電圧測定処理を実行する。
この構成によれば、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂの点灯タイミング直後の電圧が不安定となる期間を避けることができ、且つ、ＬＥＤ１１ｒ，１１ｇ，１１ｂが消灯している際に順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂを測定してしまうことを抑制することができる。したがって、発光ダイオードの順電圧を適切な点灯継続期間で測定することができる。

【0055】

（２）具体的に、点灯継続期間は、画像Ｍの表示周期であるフレーム期間よりも短く、且つ、フレーム期間内で断続して複数存在し、電圧測定部４２２は、フレーム期間内で（１フレーム内で）１回以上、電圧測定処理を実行する。
（３）また、電圧測定部４２２は、フレーム期間内における点灯継続期間のうち最も長いものを対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに決定する。
（４）また、発光ダイオードは、複数あり、互いに異なる色で点灯し、電圧測定部４２２は、発光ダイオードの点灯色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）毎に電圧測定処理を実行する。

【0056】

（５）以上に説明したＨＵＤ装置１は、プロジェクタ装置１００を備え、前記表示光Ｌを透光部材（例えばウインドシールド３）に向けて放射することで画像Ｍの虚像Ｖを表示する。
このＨＵＤ装置１によっても、発光ダイオードの順電圧を適切な点灯継続期間で測定することができる。

【0057】

（６）以上に説明したプログラムＰＧは、コンピュータを、フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置１００が備える発光ダイオードを予め定められた点灯パターンで点灯させるための点灯パターン情報Ｄに基づいて、発光ダイオードを当該点灯パターンで点灯させる駆動制御手段（例えば駆動制御部４２１）、発光ダイオードの順電圧を測定する電圧測定手段（例えば電圧測定部４２２）、として機能させる。電圧測定手段は、点灯パターン情報Ｄを参照し、予め定められた設定期間Ｐｍよりも長い点灯継続期間を対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに決定し、決定した対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ内において、当該期間の開始から設定期間Ｐｍが経過した後のタイミングで順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂを測定する。
このプログラムＰＧによっても、発光ダイオードの順電圧を適切な点灯継続期間で測定することができる。

【0058】

（７）以上に説明した表示制御部４２０を用いた電圧測定方法は、フィールドシーケンシャル方式のプロジェクタ装置１００が備える発光ダイオードを予め定められた点灯パターンで点灯させるための点灯パターン情報Ｄに基づいて、発光ダイオードを当該点灯パターンで点灯させるステップと、発光ダイオードの順電圧を測定する電圧測定ステップと、を備える。電圧測定ステップでは、点灯パターン情報Ｄを参照し、予め定められた設定期間Ｐｍよりも長い点灯継続期間を対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂに決定し、決定した対象期間Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ内において、当該期間の開始から設定期間Ｐｍが経過した後のタイミングで順電圧Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂを測定する。
この電圧測定方法によっても、発光ダイオードの順電圧を適切な点灯継続期間で測定することができる。

【0059】

以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略した。

【符号の説明】

【0060】

１…ＨＵＤ装置、２…車両、３…ウインドシールド、４…ユーザ
１００…プロジェクタ装置
１０…照明装置、１１ｒ，１１ｇ，１１ｂ…発光ダイオード（ＬＥＤ）
２０…表示ユニット、３０…表示素子、４０…光強度検出部
２００…スクリーン
３００…導光装置
４００…制御装置
４１０…ＭＣＵ
４２０…表示制御部、ＰＧ…プログラム
４２１…駆動制御部
４２２…電圧測定部
４３０…ＬＥＤドライバ
４４０…スイッチング素子、４４ｒ，４４ｇ，４４ｂ…スイッチ
４５０…記憶部、Ｄ…点灯パターン情報
Ｃ…照明光、Ｒ…赤色光、Ｇ…緑色光、Ｂ…青色光
Ｌ…表示光、Ｍ…画像、Ｖ…虚像
Ｐｒ，Ｐｇ，Ｐｂ…対象期間、Ｐｍ…設定期間
Ｖｒ，Ｖｇ，Ｖｂ…順電圧、Ｉｒ，Ｉｇ，Ｉｂ…駆動電流

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】