JP5283325B2 - 発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光ダイオード等の発光素子の発光輝度を調整することが可能な発光装置に関するものである。

従来より、車両用ヘッドアップディスプレイ装置が種々提案されており、例えば特許文献１に開示されている。斯かる車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は、車両のフロントガラス２或いはコンバイナと称される半透過板に表示光Ｌを投射し、虚像Ｖを表示するものである（図４参照）。車両用ヘッドアップディスプレイ装置１は、ハウジング３に液晶表示器４及び反射ミラー５を収容したものであり、液晶表示器４が発した表示光Ｌは、反射ミラー５で反射され、透光性カバー６を通過してフロントガラス２或いは半透過板に投影される（図５参照）。
特許第３７１８７４１号公報

液晶表示器４は、液晶表示素子７と、この液晶表示素子７を透過照明する発光素子８と、液晶表示素子７を支持するケース体９とを有するものである。液晶表示素子７は、透明電極膜が形成された一対の透光性基板に液晶を封入した液晶セル１０及びこの液晶セル１０の前後面に貼着した前側偏光部材１１，後側偏光部材１２とからなるものである。ハウジング３の上面には、外光センサ１３が設けられており、この外光センサ１３が出力する照度データに応じて、制御手段１４が発光素子８の発光輝度を調整する。制御手段１４は、外光センサ１３，マイコン１５及び駆動回路１６からなるものであり、マイコン１５はディーティー比を変化させることにより、駆動回路１６を介して、発光素子８の発光輝度を調整している（図６及び図７参照）。

しかしながら、発光素子８を微弱発光させることができず、周囲が暗いときに、車両のドライバーが虚像Ｖを眩しく感じる虞があった。つまり、マイコン１４がディーティー比を所定値Ｄ１（例えば１％）よりも小さくすると、発光素子８が点灯しなくなるため、発光素子８を所定の発光輝度Ｌ２よりも小さくすることができないという問題を有していた。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、発光輝度の調整範囲が大きい発光装置を提供するものである。

本発明は、請求項１に記載したように、発光素子２６と、外光を検出する外光センサ５１と、前記外光に応じて、前記発光素子２６の発光輝度を調整する制御手段６６と、を有する発光装置において、
前記制御手段６６は、前記発光輝度が所定の閾値Ｌ２よりも大きいときに、第一の電流Ａ１にて前記発光素子２６を駆動する第一の駆動回路６４と、前記発光輝度が前記閾値Ｌ２よりも小さいときに、前記第一の電流Ａ１より小さい第二の電流Ａ２にて前記発光素子２６を駆動する第二の駆動回路６５と、を有し、前記発光輝度が前記閾値Ｌ２よりも大きいときに、前記第一の電流Ａ１のデューティー比を変化させることにより前記発光輝度を調整すると共に、前記発光輝度が前記閾値Ｌ２よりも小さいときに、第二の電流Ａ２のデューティー比を変化させることにより前記発光輝度を調整することを特徴とするものである。

第一の電流のデューティー比を変化させることにより発光輝度を調整すると共に、所定値よりも小さい輝度範囲においては、第一の電流よりも電流値が低い第二の電流Ａ２のデューティー比を変化させることにより発光輝度を調整でき、発光輝度の調整範囲が大きい。

以下、添付の図面に基づいて、本発明の一実施形態について説明する。

車両用ヘッドアップディスプレイ装置２１は、液晶表示器２２及び反射器２３をハウジング２４に収容したものである。液晶表示器２２は、液晶表示素子２５，発光素子２６及びケース体２７を有している。液晶表示素子２５は、ＴＦＴ型液晶セル３０の前後面に前側偏光部材３１及び後側偏光部材３２を貼着したものであり、ケース体２７に支持されている。発光素子２６は、例えば白色発光ダイオードからなるものであり、液晶表示素子２５の後方に配置され、液晶表示素子２５を透過照明する。

反射器２３は、反射ミラー３６，保持部材３７及びステッピングモータ３８を有している。反射ミラー３６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３６ａを形成したものである。反射面３６ａは凹面となっており虚像を拡大表示するようになっている。反射ミラー３６は保持部材３７に両面粘着テープにより接着されている。保持部材３７は樹脂（例えばＡＢＳ）からなるものであり、歯車部４０及び軸部４１が一体に形成されている。軸部４１はハウジング２４に軸支されている。

ステッピングモータ３８の回動軸には歯車４２が取付けられており、この歯車４２は、保持部材３７の歯車部４０と噛み合わされている。反射ミラー３６は保持部材３７と共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３８により反射ミラー３６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。使用者は、図示しない押ボタンスイッチを操作し、表示光Ｌが使用者の目の位置に反射されるように（即ち、虚像を視認できるように）反射ミラー３６の角度位置を調整する。

４４は放熱板であり、この放熱板４４は、発光素子２６の後面に貼着されている。放熱板４４は、アルミニウム（Al）等の金属からなるものであり、平板形状になっている。４５はアルミニウム（Al）等の金属からなる放熱部材であり、この放熱部材４５は、ハウジング２４の開口部２４ａに配設されている。放熱部材４５は、図示しないビスによってフランジ部４５ａでハウジング２４に固定されている。放熱部材４５には、放熱板４４が熱伝導性接着剤によって接着されている。放熱部材４５は、複数の放熱フィン４５ｂを有している。４６はパッキング部材であり、このパッキング部材４６は、放熱部材４５と、ハウジング２４の開口部２４ａの間を塞いで、ハウジング２４の中に塵埃が入ることを防いでいる。

ハウジング２４には液晶表示器２２，反射器２３等が収容される。ハウジング２４には表示光Ｌが出射する窓部２４ｂが形成されており、この窓部２４ｂには透光性カバー４８が配設されている。透光性カバー４８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。ハウジング２４には遮光壁２４ｃ，２４ｄが設けられている。遮光壁２４ｃは、ハウジング２４の上部から斜めに垂下するように形成されており、太陽光等の外光が液晶表示器２２に入射し虚像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。遮光壁２４ｄは、ハウジング２４の下部に立設されている。

５１はフォトダイオード等の外光センサであり、この外光センサ５１は、回路基板５２に搭載されている。回路基板５２に搭載された外光センサ５１は、ハウジング２４の上部から垂下した保持部に固定されている。外光センサ５１は、透光性カバー４８を通過した光を受けるものであり、車両前方の明るさを検出し、後述するマイコンに照度データを出力する。５３は筒状体であり、この筒状体５３は遮光壁２４ｃと一体形成されている。筒状体５３は、略円筒形状になっており、外光センサ５１に入射する光の角度範囲を規制する。

図２は、車両用ヘッドアップディスプレイ装置２１の電気的構成を示すブロック図である。５８は車速センサであり、この車速センサ５８は車両速度を検出し、車速データをマイコン５９に出力する。マイコン５９は、駆動回路６０を介して、液晶表示素子２５に車速を表示させると共に、スイッチ回路６３，第一の駆動回路６４及び第二の駆動回路６５を介して発光素子２６を点灯させる。制御手段６６は、外光センサ５１，マイコン５９，スイッチ回路６３，第一の駆動回路６４，第二の駆動回路６５からなるものであり、外光センサ５１から入力した照度データに応じて、発光素子２６の発光輝度を調整する。

マイコン５９は、輝度範囲Ｌ１〜Ｌ２においては、スイッチ回路６３及び第一の駆動回路６４を介して、第一の波高値（例えば３５０ｍＡ）を有する第一のパルス電流Ａ１のデューティー比を変化させることにより、発光輝度を調整する。また、マイコン５９は、輝度範囲Ｌ２〜Ｌ３においては、スイッチ回路６３及び第二の駆動回路６５を介して、第二の波高値（例えば２０ｍＡ）を有する第二のパルス電流Ａ２のデューティー比を変化させることにより発光輝度を調整する（図３参照）。つまり、所定値Ｌ２が閾値になっており、発光輝度が閾値Ｌ２よりも大きいときは、第一の駆動回路６４を用いて発光素子２６を駆動し、発光輝度が閾値Ｌ２よりも小さいときは、第二のパルス電流Ａ２にて第二の駆動回路６５を用いて発光素子２６を駆動する。

本実施形態によれば、発光輝度に応じて、スイッチ回路６３によって複数の駆動回路６４，６５を切替えて、発光輝度が閾値Ｌ２よりも大きいときは、第一のパルス電流Ａ１のデューティー比を変化させることにより発光輝度を調整し、発光輝度が閾値Ｌ２よりも小さいときは、第二のパルス電流Ａ２のデューティー比を変化させることにより前記発光輝度を調整することによって、従来よりも発光輝度の調整範囲を大きくすることができる。

本発明の実施形態を示す断面図。 同上実施形態を示すブロック図。 同上実施形態を示す発光輝度とデューティー比の関係を表す線図。 従来例を示す概観図。 同上従来例を示す断面図。 同上従来例を示すブロック図。 同上従来例を示す発光輝度とデューティー比の関係を表す線図。

符号の説明

２６ 発光素子
５１ 外光センサ
６４ 第一の駆動回路
６５ 第二の駆動回路
６６ 制御手段

Claims (1)

1. 発光素子と、外光を検出する外光センサと、前記外光に応じて、前記発光素子の発光輝度を調整する制御手段と、を有する発光装置において、
   前記制御手段は、前記発光輝度が所定の閾値よりも大きいときに、第一の電流にて前記発光素子を駆動する第一の駆動回路と、前記発光輝度が前記閾値よりも小さいときに、前記第一の電流より小さい第二の電流にて前記発光素子を駆動する第二の駆動回路と、を有し、前記発光輝度が前記閾値よりも大きいときに、前記第一の電流のデューティー比を変化させることにより前記発光輝度を調整すると共に、前記発光輝度が前記閾値よりも小さいときに、第二の電流のデューティー比を変化させることにより前記発光輝度を調整することを特徴とする発光装置。
   

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