(57)【要約】【課題】発光素子を駆動する駆動電流の調整に伴う電力消費を抑制する。【解決手段】駆動回路は、発光素子が発光を開始する駆動電流の閾値である閾値電流の想定値に基づいて駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの駆動電流を出力する出力部と、画像を描画している描画期間中の発光素子の光出力の大きさを示す光出力モニタ値を取得する取得部と、１フレーム分の画像を描画するフレーム期間中の所定期間内における駆動電流の平均値を、平均駆動電流値として所定期間毎に算出する第１の算出部と、所定期間内における光出力モニタ値の平均値を平均光出力モニタ値として所定期間毎に算出する第２の算出部と、平均駆動電流値及び平均光出力モニタ値に基づいて、閾値電流の想定値を調整する調整部と、を含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子から出射される光の照射位置を表示画面上において順次シフトさせることによって複数のフレームからなる画像の各フレームを前記表示画面上に順次描画する場合に、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動回路であって、
前記発光素子が発光を開始する前記駆動電流の閾値である閾値電流の想定値に基づいて前記駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの前記駆動電流を出力する出力部と、
前記画像を描画している描画期間中の前記発光素子の光出力の大きさを示す光出力モニタ値を取得する取得部と、
１フレーム分の画像を描画するフレーム期間中の所定期間内における前記駆動電流の平均値を、平均駆動電流値として前記所定期間毎に算出する第１の算出部と、
前記所定期間内における前記光出力モニタ値の平均値を平均光出力モニタ値として前記所定期間毎に算出する第２の算出部と、
前記平均駆動電流値及び前記平均光出力モニタ値に基づいて、前記閾値電流の想定値を調整する調整部と、
を含む駆動回路。
【請求項２】
前記調整部は、前記平均駆動電流値が、第１の駆動電流閾値よりも大きく、且つ、前記平均光出力モニタ値が、第１の光出力閾値よりも小さい場合に、前記閾値電流の想定値を増加させる
請求項１に記載の駆動回路。
【請求項３】
前記調整部は、前記平均駆動電流値が前記第１の駆動電流閾値よりも大きい第２の駆動電流閾値よりも小さく、且つ、前記平均光出力モニタ値が、前記第１の光出力閾値よりも大きい第２の光出力閾値よりも大きい場合に、前記閾値電流の想定値を減少させる
請求項２に記載の駆動回路。
【請求項４】
前記第１の算出部は、前記１フレーム分の画像を構成する複数のラインの各々の描画期間である１ライン描画期間毎に前記平均駆動電流値を算出し、
前記第２の算出部は、前記１ライン描画期間毎に前記平均光出力モニタ値を算出する
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の駆動回路。
【請求項５】
前記第１の算出部は、複数ライン分の画像を描画する描画期間毎に前記平均駆動電流値を算出し、
前記第２の算出部は、前記複数ライン分の画像を描画する描画期間毎に前記平均光出力モニタ値を算出する
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の駆動回路。
【請求項６】
前記第１の算出部は、前記フレーム期間毎に前記平均駆動電流値を算出し、
前記第２の算出部は、前記フレーム期間毎に前記平均光出力モニタ値を算出する
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の駆動回路。
【請求項７】
前記第１の算出部は、前記平均駆動電流値を算出することに代えて、前記駆動電流に対応する画素値の平均値を平均画素値として算出し、
前記調整部は、前記平均駆動電流値に代えて前記平均画素値に基づいて、閾値電流の想定値を調整する
請求項１から請求項６のいずれか１つに記載の駆動回路。
【請求項８】
発光素子から出射される光の照射位置を表示画面上において順次シフトさせることによって複数のフレームからなる画像の各フレームを前記表示画面上に順次描画する場合に、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動回路であって、
前記発光素子が発光を開始する前記駆動電流の閾値である閾値電流の想定値に基づいて前記駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの前記駆動電流を出力する出力部と、
前記画像を描画している描画期間中の前記発光素子の光出力の大きさを示す光出力モニタ値を取得する取得部と、
１フレーム分の画像を描画するフレーム期間中の所定期間内における前記駆動電流の平均値を、平均駆動電流値として前記所定期間毎に算出する第１の算出部と、
前記所定期間内における前記光出力モニタ値の平均値を平均光出力モニタ値として前記所定期間毎に算出する第２の算出部と、
前記平均駆動電流値に対応する前記発光素子の光出力を光出力期待値として算出し、前記平均光出力モニタ値と前記光出力期待値とに基づいて前記閾値電流の実際値を算出する第３の算出部と、
前記閾値電流の想定値を、前記実際値に置換する調整部と、
を含む駆動回路。
【請求項９】
発光素子と、前記発光素子から出射される光の照射位置を表示画面上において順次シフトさせることによって複数のフレームからなる画像の各フレームを前記表示画面上に順次描画する光学系と、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動回路と、を含む画像投影装置であって、
前記駆動回路は、
前記発光素子が発光を開始する前記駆動電流の閾値である閾値電流の想定値に基づいて前記駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの前記駆動電流を出力する出力部と、
前記画像を描画している描画期間中の前記発光素子の光出力の大きさを示す光出力モニタ値を取得する取得部と、
１フレーム分の画像を描画するフレーム期間中の所定期間内における前記駆動電流の平均値を、平均駆動電流値として前記所定期間毎に算出する第１の算出部と、
前記所定期間内における前記光出力モニタ値の平均値を平均光出力モニタ値として前記所定期間毎に算出する第２の算出部と、
前記平均駆動電流値及び前記平均光出力モニタ値に基づいて、前記閾値電流の想定値を調整する調整部と、
を含む画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示の技術は、駆動回路及び画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子から出射される光の照射位置を可動ミラーによって順次シフトさせることにより、表示画面上に画像を描画する画像投影装置に関する技術として、以下の技術が知られている。
【０００３】
例えば、複数の光源と、各光源からの光を投写面上において走査させる光走査部と、各光源からの光を受光する光検出器と、光検出器からの出力信号と映像信号に基づいて複数の光源を制御する制御回路とを備えた画像投影装置が知られている。制御回路は、１画素区間において時分割で各光源から前記光を出射させるとともに各光源の発光区間における光検出器からの出力信号に基づいて各光源に対する発光強度の調整を行う。
【０００４】
また、光源から出射される光束の光量を検出する光検知部と、光反射部で反射した光束を投影面に走査する光偏向部と、光源に供給する駆動電流を決定する光源出力制御部と、光源出力制御部を制御する画像処理部と、を備えた画像投影装置が知られている。光源出力制御部は、光検知部で検出された光量に基づいて、画像情報に基づく光量と実際に出射される光束の光量との差がなくなるように、光源に供給する駆動電流を補正する。画像処理部は、画像を描画するために投射される描画用光束の一部を、駆動電流の補正に利用される制御用光束に置換するように、光源出力制御部を制御する。
【０００５】
レーザ光源と、レーザ光源より出射されたレーザ光を走査する走査部と、を備え、入力された画像信号に応じた駆動電流をレーザ光源に付与することによって、レーザ光源にレーザ光を出射させて画像を投影領域に投影するレーザプロジェクタが知られている。左右方向に第１の画素と第２の画素とが隣接する場合に、少なくとも第１の画素である特定画素を投影する期間終了時にレーザ光源の光出力が所定の大きさとなるように、特定画素を投影する期間内に駆動電流を閾値電流に変更させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１０７６１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７５６７１号公報
【特許文献３】特開２０１１−３９３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１は、画像投影装置に用いられる発光素子として用いられるレーザダイオードの駆動電流と光出力との関係の一例を示すグラフである。
【０００８】
レーザダイオードを発光させるためには、レーザダイオードが発光を開始する駆動電流の閾値である閾値電流よりも大きい駆動電流をレーザダイオードに供給する必要がある。すなわち閾値電流よりも小さい駆動電流を供給しても、レーザダイオードの光出力はゼロである。一方、閾値電流よりも大きい駆動電流の領域において、光出力の大きさは駆動電流の増加に伴ってリニアに増加する。
【０００９】
また、レーザダイオードの閾値電流は、周囲温度の変化に応じて変化する。一般的には、図１に示すように、高温時における閾値電流Ｉｔｈ２は、低温時における閾値電流Ｉｔｈ１よりも大きい。従って、レーザダイオードを備える画像投影装置においては、当該発光素子について閾値電流の想定値を設定し、設定した閾値電流の想定値に基づいて駆動電流の大きさを設定する。
【００１０】
例えば、閾値電流の想定値がＩｔｈ１に設定された場合、画像を描画する際の駆動電流の出力範囲は、Ｉｔｈ１からＩｍ１までの範囲Ｒ１とされる。一方、閾値電流の想定値がＩｔｈ２に設定された場合、画像を描画する際の駆動電流の出力範囲は、Ｉｔｈ２からＩｍ２までの範囲Ｒ２とされる。ここで、Ｉｍ１及びＩｍ２は、それぞれ、表示画像の最大輝度に対応する最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘを得るために必要とされる駆動電流である。
【００１１】
例えば、ある大きさの駆動電流Ｉｏｐにてレーザダイオードを駆動した場合、低温時における光出力の大きさはＰｏ１となるのに対して、高温時における光出力の大きさはＰｏ１よりも小さいＰｏ２となる。すなわち、同じ大きさの駆動電流をレーザダイオードに供給する場合でも、周囲温度によってレーザダイオードの光出力は変化する。
【００１２】
レーザダイオードの閾値電流は、上記のような温度特性を有しており、閾値電流の想定値が、実際値から大きく乖離する場合があり、この場合、光出力の大きさは、期待値に対して、過度に小さいまたは大きいものとなる。この問題を解消するための方法として、例えば、以下の方法が考えられる。
【００１３】
画像投影装置は、レーザダイオードから出射されたビームの照射位置を、スクリーン上で移動させることで、スクリーン上に画像を描画する可動ミラーを有する。可動ミラーは、反射面に入射したビームの照射位置を、スクリーン上の描画ラインに沿って順次シフトさせるように、反射面の角度位置を順次変化させる。可動ミラーは、１ライン分の画像を、描画ラインの方向と交差する方向にシフトさせながら各ラインの描画を行うように、反射面の角度位置を変化させることで、１フレーム分の画像を描画する。
【００１４】
このような画像投影装置において、フレーム間のブランク期間に、レーザ照射位置がスクリーンの外側に位置するように、可動ミラーの反射面の角度位置を制御する。
【００１５】
次に、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを定め、この閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて、最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘに対応する大きさの駆動電流Ｉｏｐ＿ｍａｘをレーザダイオードに供給する。
【００１６】
次に、駆動電流Ｉｏｐ＿ｍａｘに応じて発光するレーザダイオードの光出力をモニタした光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎを取得し、光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎと最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘと比較する。
【００１７】
光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎが、最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘよりも小さい場合には、当該レーザダイオードについて設定した閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを１ステップ増加させる。一方、光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎが、最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘよりも大きい場合には、当該レーザダイオードについて設定した閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを１ステップ減少させる。
【００１８】
その後、可動ミラーの反射面の角度位置を初期位置に移動させ、新たに設定された閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて駆動電流の大きさを設定して、次のフレームの画像の描画を行う。上記の処理を、フレーム間のブランク期間毎に行うことで、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを、実際値に近づけることができる。
【００１９】
しかしながら、上記の方法によれば、スクリーン上に画像を表示しないブランク期間にレーザダイオードを発光させて光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎを取得するので、レーザダイオードから出射される光のスクリーン上への照射を防止する仕組みが必要となる。上記の例では、可動ミラーの反射面の角度位置の制御によってスクリーン上への光照射を防止している。
【００２０】
しかしながら、画素数の更なる増加及びフレームレートの更なる高速化が要求される場合には、可動ミラーを更に高速に動作させ、また、可動ミラーの可動範囲を限界まで拡大することが必要となることが想定される。この場合、可動ミラーの反射面の角度位置の制御によってスクリーン上への光照射を防止することが困難となることが予想される。また、上記の方法によれば、スクリーン上への光照射を防止するべく可動ミラーの反射面を大きく傾けることが必要となり、閾値電流の想定値の調整に要する処理時間が長くなる。
【００２１】
また、上記の方法によれば、本来、レーザダイオードを駆動しないブランク期間にレーザダイオードを駆動するため、消費電力が顕著に大きくなる。更に、フレームレートの高速化の要求や、可動ミラーの可動範囲の拡大の要求に伴い、今後、フレーム間のブランク期間がなくなる可能性があり、フレーム間のブランク期間に調整を行う上記の方法では、対応が困難となる。
【００２２】
開示の技術は、１つの側面として、発光素子を駆動する駆動電流の調整に伴う電力消費を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
開示の技術に係る駆動回路は、発光素子から出射される光の照射位置を表示画面上において順次シフトさせることによって複数のフレームからなる画像の各フレームを前記表示画面上に順次描画する場合に、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動回路である。駆動回路は、出力部、取得部、第１の算出部、第２の算出部及び調整部を含む。前記出力部は、前記発光素子が発光を開始する前記駆動電流の閾値である閾値電流の想定値に基づいて前記駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの前記駆動電流を出力する。前記取得部は、前記画像を描画している描画期間中の前記発光素子の光出力の大きさを示す光出力モニタ値を取得する。前記第１の算出部は、１フレーム分の画像を描画するフレーム期間中の所定期間内における前記駆動電流の平均値を、平均駆動電流値として前記所定期間毎に算出する。前記第２の算出部は、前記所定期間内における前記光出力モニタ値の平均値を平均光出力モニタ値として前記所定期間毎に算出する。前記調整部は、前記平均駆動電流値及び前記平均光出力モニタ値に基づいて、前記閾値電流の想定値を調整する。
【発明の効果】
【００２４】
開示の技術は、１つの側面として、発光素子を駆動する駆動電流の調整に伴う電力消費を抑制する、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】レーザダイオードの駆動電流と光出力との関係の一例を示すグラフである。
【図２】開示の技術の実施形態に係る駆動回路及び駆動回路を備えた画像投影装置の構成を示す図である。
【図３】開示の技術の実施形態に係る画像投影装置によって描画される１ライン分の画像を示す図である。
【図４】開示の技術の実施形態に係るモニタ値取得部が、光電流をデジタル値に変換する際の、光電流のサンプリング方法の一例を示す図である。
【図５】開示の技術の実施形態に係る駆動回路において行われる調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図６Ａ】開示の技術の実施形態に係る調整処理の内容の一例を示す図である。
【図６Ｂ】開示の技術の実施形態に係る調整処理の内容の一例を示す図である。
【図７】開示の技術の実施形態に係る駆動回路において行われる調整処理のタイミングを示す図である。
【図８】比較例に係る駆動電流の調整方法を示すフローチャートである。
【図９】比較例に係る調整処理のタイミングを示す図である。
【図１０】開示の技術の他の実施形態に係る調整処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】開示の技術の他の実施形態に係る駆動回路及び駆動回路を備えた画像投影装置の構成を示す図である。
【図１２】開示の技術の他の実施形態に係る駆動回路において行われる調整処理の流れ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】
【００２６】
以下、開示の技術の実施形態の一例を、図面を参照しつつ説明する。なお、各図面において同一または等価な構成要素および部分には同一の参照符号を付与している。
【００２７】
［第１の実施形態］
図２は、開示の技術の実施形態に係る駆動回路１０及び駆動回路１０を備えた画像投影装置１００の構成を示す図である。画像投影装置１００は、駆動回路１０、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ、合波部３０、スプリッタ４０、可動ミラー５０及びモニタ部６０を含んで構成されている。画像投影装置１００は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ及びプロジェクタ等に適用可能である。
【００２８】
発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光を出射するレーザダイオードであり、駆動回路１０から供給される駆動電流の大きさに応じた光量（光出力）の光を出射する。発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、それぞれ、図１に示す駆動電流−光出力特性と同様の特性を有し、発光を開始する閾値電流が、周囲温度に応じて変化する。
【００２９】
駆動回路１０は、外部から供給される画像データＶＤによって示される画素値（ＲＧＢ値）及び発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について設定した閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて駆動電流の大きさを設定する。駆動回路１０は、駆動電流を出力部１１から出力し、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂに供給する。駆動回路１０の詳細については後述する。
【００３０】
合波部３０は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射された光を合波して、１本のビームを出力する。合波部３０から出射されたビームはスプリッタ４０に導かれる。スプリッタ４０は、合波部３０から出射されたビームを２つのビームに分割する。スプリッタ４０によって分割された２つビームのうちの１つは、可動ミラー５０に導かれ、他の１つのビームは、モニタ部６０に導かれる。
【００３１】
可動ミラー５０は、各発光素子から出射される光の照射位置をスクリーン２００上において順次シフトさせることによって複数のフレームからなる画像の各フレームをスクリーン２００上に順次描画する光学系として機能する。可動ミラー５０は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）ミラーを含んで構成されており、入射した光を反射させる反射面の角度位置を電気的に制御することが可能である。可動ミラー５０は、反射面の角度位置を変化させることで、反射面に入射したビームの照射位置を、スクリーン２００上の描画ラインに沿って順次シフトさせる。これにより、図３に示すように、画素ｐｘを構成するビームスポットが、描画ラインに沿って順次移動し、１ライン分の画像８０がスクリーン２００上に描画される。可動ミラー５０は、反射面の角度位置を変化させることで、１ライン分の画像８０を、描画ラインの方向と交差する方向に順次シフトさせながら各ラインの画像を描画する。これより、１フレーム分の画像がスクリーン上に描画される。すなわち、可動ミラー５０は、反射面の角度位置を変化させることで、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射された光を、図２に示すように、スクリーン２００の上端から下端に向けて蛇行するようにスクリーン２００上に照射してする。
【００３２】
モニタ部６０は、それぞれ、赤色光、緑色光、青色光に対して感度を有するフォトダイオード６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを含んで構成されている。フォトダイオード６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂは、それぞれ、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射され、スプリッタ４０によって分割された２つのビームのうちの一方を受光し、受光した光の光量（光出力）に応じた光電流を出力する。
【００３３】
駆動回路１０は、出力部１１、調整部１２、第１の算出部１３、第２の算出部１４及びモニタ値取得部１５を含んで構成されている。
【００３４】
モニタ値取得部１５は、フォトダイオード６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂからそれぞれ出力される光電流をデジタル値に変換し、これらを光出力モニタ値として取得する。図４は、モニタ値取得部１５が、フォトダイオード６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂから出力される光電流をデジタル値に変換する際の、光電流のサンプリング方法の一例を示す図である。
【００３５】
モニタ値取得部１５は、１ライン分の画像が描画される１ライン描画期間内において、光電流のサンプリングを均等な間隔で例えば４０回サンプリングする。１ライン分の画像が、例えば１２８０個の画素により構成されている場合、モニタ値取得部１５は、１２８０個の画素のうち４０個の画素の各々に対応する光電流を１ライン描画期間内にサンプリングしてこれらの各々をデジタル値に変換し光出力モニタ値を得る。なお、１ライン描画期間における初期の期間は、後述する調整部１２による閾値電流の想定値についての調整がなされ、光出力に反映されるまでの安定化期間に相当する。従って、モニタ値取得部１５は、この安定化期間における光電流については、サンプリング対象から除外してもよい。
【００３６】
第１の算出部１３は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、１ライン描画期間内に駆動回路１０から出力された駆動電流の平均値を、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅとして算出する。すなわち、１ライン分の画像が、例えば、１２８０個の画素により構成されている場合、第１の算出部１３は、１２８０個の画素の各々に対応する駆動電流の平均値を、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅとして発光素子毎に算出する。第１の算出部１３は、各発光素子について、１ライン描画期間毎（１ライン分の画像毎）に平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅを算出する。なお、駆動回路１０は、外部から供給される画像データＶＤによって示される画素値（ＲＧＢ値）に基づいて、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々に供給すべき駆動電流の大きさを定める。従って、第１の算出部１３は、画像データＶＤに基づいて平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅを算出することが可能である。
【００３７】
第２の算出部１４は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、モニタ値取得部１５から出力される光出力モニタ値のうち、１ライン描画期間内の光出力モニタ値の平均値を、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅとして算出する。例えば、モニタ値取得部１５によって、発光素子毎に、１ライン描画期間内に４０個の光出力モニタ値が生成された場合、第２の算出部１４は、発光素子毎の４０個の光出力モニタ値の平均値を、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅとして発光素子毎に算出する。第２の算出部１４は、各発光素子について、１ライン描画期間毎（１ライン分の画像毎）に平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅを算出する。
【００３８】
調整部１２は、第１の算出部１３において算出された平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅと、第２の算出部１４において算出された平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅに基づいて、各発光素子について設定された閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを調整する。具体的には、調整部１２は、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅが閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗよりも大きく、且つ平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｌｏｗよりも小さい場合、当該発光素子における閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを１ステップ増加させる。すなわち、調整部１２は、閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗを上回る大きさの駆動電流を出力している場合の平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが、閾値Ｐｏ＿ｌｏｗを下回る場合に、当該発光素子について想定された閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを、１ステップ増加させる。
【００３９】
また、調整部１２は、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅが閾値Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈよりも小さく、且つ平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｈｉｇｈよりも大きい場合、当該発光素子における閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを１ステップ減少させる。すなわち、調整部１２は閾値Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈを下回る大きさの駆動電流を出力している場合の平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが、閾値Ｐｏ＿ｈｉｇｈを上回る場合に、当該発光素子について想定された閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを、１ステップ減少させる。なお、閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗ、Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈ、Ｐｏ＿ｌｏｗ、Ｐｏ＿ｈｉｇｈは、予め定められた値であり、Ｉｏｐ＿ｌｏｗ＜Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈ、Ｐｏ＿ｌｏｗ＜Ｐｏ＿ｈｉｇｈであるものとする。
【００４０】
出力部１１は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、外部から入力される画像データＶＤ及び閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの駆動電流を出力する。
【００４１】
以下に、画像投影装置１００の動作について説明する。出力部１１は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを設定し、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐ及び外部から供給される画像データＶＤに基づいて駆動電流の大きさを設定する。出力部１１は、設定した大きさの駆動電流を出力する。
【００４２】
発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、それぞれ、駆動回路１０から出力された駆動電流の大きさに応じた光量（光出力）で発光する。発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射された光は、合波部３０において合波され、１本のビームに統合され、スプリッタ４０に導かれる。スプリッタ４０は、合波部３０から出射されたビームを２つのビームに分割する。スプリッタ４０によって分割されたビームのうちの１つは、可動ミラー５０に導かれ、他の１つのビームは、モニタ部６０に導かれる。
【００４３】
可動ミラー５０は、画像データに基づく発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの光出力の切り替わりに同期して反射面の角度位置を変化させる。これにより、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射された光を、図２に示すように、スクリーン２００の上端から下端に向けて蛇行するようにスクリーン２００上に照射することで、スクリーン２００上に画像を描画する。
【００４４】
一方、モニタ部６０を構成するフォトダイオード６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂは、それぞれ、スプリッタ４０によって分割された２つのビームのうちの一方を受光し、受光した光の光量（光出力）に応じた光電流を出力する。フォトダイオード６１Ｒは、発光素子２０Ｒの光出力に応じた大きさの光電流を出力する。フォトダイオード６１Ｇは、発光素子２０Ｇの光出力に応じた大きさの光電流を出力する。フォトダイオード６１Ｂからは、発光素子２０Ｂの光出力に応じた大きさの光電流を出力する。
【００４５】
駆動回路１０は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて駆動電流の大きさを定める。図１に示すように、閾値電流Ｉｔｈの大きさは、周囲温度に応じて変化するので、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐが、現実の値から乖離する場合がある。この場合、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂにおいて、想定した光出力が得られず、スクリーン２００上に描画される画像の明るさが、過度に明るくなるまたは暗くなる場合がある。
【００４６】
そこで、駆動回路１０は、光出力モニタ値を利用して、以下のように閾値電流の想定値Ｉｔｈの調整を行う。図５は、駆動回路１０において行われる調整処理の流れを示すフローチャートである。
【００４７】
ステップＳ１において、出力部１１は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、外部から入力される画像データＶＤ及び閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて、駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの駆動電流を出力する。これにより、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、駆動電流の大きさに応じた光量（光出力）の光を出射する。
【００４８】
ステップＳ２において、モニタ値取得部１５は、フォトダイオード６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂから出力される光電流を所定のサンプリング周期でサンプリングしてデジタル値に変換したものを光出力モニタ値として取得する。
【００４９】
ステップＳ３において、第１の算出部１３は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、１ライン描画期間内における平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅを算出する。すなわち、第１の算出部１３は、１ライン分の画像を構成する各画素に対応する駆動電流の平均値を、発光素子毎に、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅとして算出する。
【００５０】
ステップＳ４において、第２の算出部１４は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、モニタ値取得部１５によって取得された光出力モニタ値のうち、１ライン描画期間内の光出力モニタ値の平均値を、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅとして算出する。
【００５１】
ステップＳ５において、調整部１２は、算出された平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅが閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗよりも大きく且つ算出された平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｌｏｗよりも小さいか否かを判定する。調整部１２は、上記の判定を、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について行う。調整部１２は、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅが閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗよりも大きく且つ平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｌｏｗよりも小さいものと判定した場合には、処理をステップＳ６に移行し、それ以外の場合は処理をステップＳ８に移行する。
【００５２】
ステップＳ６において、調整部１２は、当該発光素子について設定した閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを１ステップ増加させる。続くステップＳ７において、調整部１２は、閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗを１ステップ増加させる。なお、ステップＳ６における閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐの増加幅とステップＳ７における閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗの増加幅は同じである。ステップＳ７の処理が完了した後、処理はステップＳ１に戻される。
【００５３】
ここで、図６Ａは、ステップＳ５〜Ｓ７における処理の内容の一例を示す図である。図６Ａには、発光素子の駆動電流と光出力の関係を示すグラフが示されている。図６Ａにおいて、発光素子の閾値電流について、想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを設定した場合の想定ラインが破線で示され、当該発光素子の実際の特性を示す実際ラインが実線で示されている。
【００５４】
出力部１１は、スクリーン２００に投影する画像の第１ラインを描画する際の駆動電流の大きさを、当該発光素子について設定した閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて設定する。第１ラインを描画する場合の当該発光素子における光出力の平均値の期待値をＰｏ＿ｅｘｐとする。Ｐｏ＿ｅｘｐは、駆動回路１０に入力される画像データＶＤに応じたものである。駆動回路１０は第１ラインを描画する場合の当該発光素子における光出力が期待値Ｐｏ＿ｅｘｐとなるように、想定ラインに基づいて駆動電流の大きさを設定する。第１ラインの描画期間内における駆動電流の平均値は第１の算出部１３において、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅとして算出される。
【００５５】
図６Ａに示すように、当該発光素子の閾値電流の実際値が、想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐよりも大きい場合には、Ｉｏｐ＿ａｖｅで駆動した場合の当該発光素子の光出力は、期待値Ｐｏ＿ｅｘｐよりも顕著に小さくなる。すなわち、第１ラインの画像の明るさは、画像データＶＤによって指定された明るさと比較して顕著に暗いものとなる。第１ラインの描画期間内における光出力の平均値は、第２の算出部１４において、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅとして算出される。
【００５６】
調整部１２は、図６Ａに示すように、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅが閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗよりも大きく且つ平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｌｏｗよりも小さい場合に、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを増加させる方向に１ステップシフトさせる。調整部１２は、閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗについても増加させる方向に１ステップシフトさせる。
【００５７】
出力部１１は、スクリーン２００に投影する画像の第２ラインを描画する際の駆動電流の大きさを、１ステップシフトした想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて設定する。新たに想定された閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐは、第１ラインを描画する際に設定された想定値よりも、実際値に近いので、スクリーン２００上に描画される第２ラインの画像の明るさの期待値からの乖離は、第１ラインの画像よりも小さくなる。
【００５８】
ステップＳ８において、調整部１２は、算出された平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅが閾値Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈよりも小さく且つ算出された平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｈｉｇｈよりも大きいか否かを判定する。調整部１２は、上記の判定を、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について行う。調整部１２は、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅが閾値Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈよりも小さく且つ平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｈｉｇｈよりも大きいものと判定した場合には、処理をステップＳ９に移行し、それ以外の場合は処理をステップＳ１に戻す。
【００５９】
ステップＳ９において、調整部１２は、当該発光素子について設定した閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを１ステップ減少させる。続くステップＳ１０において、調整部１２は、閾値Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈを１ステップ減少させる。なお、ステップＳ９における閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐの減少幅とステップＳ１０における閾値Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈの減少幅は同じである。ステップＳ１０の処理が完了した後、処理はステップＳ１に戻される。
【００６０】
ここで、図６Ｂは、ステップＳ８〜Ｓ１０における処理の内容の一例を示す図である。図６Ｂには、発光素子の駆動電流と光出力の関係を示すグラフが示されている。図６Ｂにおいて、発光素子の閾値電流について、想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを設定した場合の想定ラインが破線で示され、当該発光素子の実際の特性を示す実際ラインが実線で示されている。
【００６１】
出力部１１は、スクリーン２００に投影する画像の第１ラインを描画する際の駆動電流の大きさを、当該発光素子について設定した閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて設定する。第１ラインを描画する場合の当該発光素子における光出力の平均値の期待値をＰｏ＿ｅｘｐとする。Ｐｏ＿ｅｘｐは、駆動回路１０に供給される画像データに応じたものである。駆動回路１０は第１ラインを描画する場合の当該発光素子における光出力が期待値Ｐｏ＿ｅｘｐとなるように、想定ラインに基づいて駆動電流の大きさを設定する。第１ラインの描画期間内における駆動電流の平均値は第１の算出部１３において、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅとして算出される。
【００６２】
図６Ｂに示すように、当該発光素子の閾値電流の実際値が、想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐよりも小さい場合には、Ｉｏｐ＿ａｖｅで駆動した場合の当該発光素子の光出力は、期待値Ｐｏ＿ｅｘｐよりも顕著に大きくなる。すなわち、第１ラインの画像の明るさは、画像データＶＤによって指定された明るさと比較して顕著に明るいものとなる。第１ラインの描画期間内における光出力の平均値は、第２の算出部１４において、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅとして算出される。
【００６３】
調整部１２は図６Ｂに示すように、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅが閾値Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈよりも小さく且つ平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｈｉｇｈよりも大きい場合、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを減少させる方向に１ステップシフトさせる。調整部１２は、閾値Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈについても減少させる方向に１ステップシフトさせる。
【００６４】
出力部１１は、スクリーン２００に投影する画像の第２ラインを描画する際の駆動電流の大きさを、１ステップシフトした想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて設定する。新たに設定された閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐは、第１ラインを描画する際に設定された想定値よりも、実際値に近いので、スクリーン２００上に描画される第２ラインの画像の明るさの期待値からの乖離は、第１ラインの画像よりも小さくなる。
【００６５】
図７は、上記した駆動回路１０において行われる調整処理のタイミングを示す図である。画像投影装置１００は、第１ラインから第Ｎラインの画像を順次描画することによって、１フレームの画像を形成する。駆動回路１０は、１フレーム分の画像を構成する第１乃至第Ｎラインの各ラインの描画期間中に、光出力モニタ値を取得する。駆動回路１０は、あるラインの描画期間と次のラインの描画期間の間の各ブランク期間に、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅ、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅを算出する。駆動回路１０は、各ブランク期間に、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅ、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅに基づいて、各発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを調整する。各ブランク期間において調整された閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて、次のラインの画像を描画する際の駆動電流の大きさが設定される。すなわち、本実施形態に係る駆動回路１０によれば、各ラインの描画期間中に取得した光出力モニタ値に基づいて行われた調整が、次のラインの描画に反映される。
【００６６】
以下において、比較例に係る閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐの調整方法について説明する。図８は、比較例に係る駆動電流の調整方法を示すフローチャートである。比較例に係る駆動電流の調整方法は、フレーム間のブランク期間に駆動電流の調整を行うものである。
【００６７】
ステップＳ１１において、フレーム間のブランク期間に移行したか否かを判定し、フレーム間のブランク期間に移行したものと判定した場合に処理をステップＳ１２に移行する。
【００６８】
ステップＳ１２において、発光素子から出射された光の照射位置がスクリーンの外側に位置するように可動ミラーの反射面の角度位置を制御する。
【００６９】
ステップＳ１３において、駆動回路において、各発光素子における最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘに対応する駆動電流Ｉｏｐ＿ｍａｘを出力する。
【００７０】
ステップＳ１４において、各発光素子について、光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎを取得する。
【００７１】
ステップＳ１５において、各発光素子について、光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎが最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘよりも小さいか否かを判定する。光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎが最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘよりも小さいものと判定した場合、処理をステップＳ１６に移行する。それ以外の場合は、処理をステップＳ１７に移行する。それ以外の場合は、処理をステップＳ１９に移行する。
【００７２】
ステップＳ１６において、当該発光素子について想定した閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを１ステップ増加させる。その後、処理をステップＳ１９に移行する。
【００７３】
ステップＳ１７において、各発光素子について、光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎが最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘよりも大きいか否かを判定する。光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎが最大光出力Ｐｏ＿ｍａｘよりも大きいものと判定した場合、処理をステップＳ１８に移行する。
【００７４】
ステップＳ１８において、当該発光素子について想定した閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを１ステップ減少させる。その後、処理をステップＳ１９に移行する。
【００７５】
ステップＳ１９において、可動ミラーの反射面の角度位置を初期位置に移動させる。その後、処理をステップＳ１１に戻す。
【００７６】
図９は、上記した比較例に係る調整処理のタイミングを示す図である。比較例に係る調整方法によれば、フレーム間の各ブランク期間において、駆動回路から駆動電流Ｉｏｐ＿ｍａｘが出力され、これによって各発光素子が発光し、光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎが取得される。また、フレーム間のブランク期間において、光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎに基づいて各発光素子の閾値電流の想定値Ｉｔｈが調整される。すなわち、比較例に係る調整方法によれば、フレーム間のブランク期間中に取得した光出力モニタ値に基づいて行われた閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐの調整が、次のフレームの画像の描画において反映される。
【００７７】
比較例に係る調整方法によれば、スクリーン上に画像を表示しないフレーム間のブランク期間に発光素子を発光させて光出力モニタ値Ｐｏ＿ｍｏｎを取得する。上記の例では、可動ミラーの反射面の角度位置を制御することによって、発光素子から出射される光のスクリーン上への照射を防止している。
【００７８】
しかしながら、画素数の更なる増加及びフレームレートの更なる高速化が要求された場合には、可動ミラーを更に高速に動作させ、また、可動ミラーの可動範囲を限界まで拡大することが必要となることが想定される。この場合、可動ミラーの反射面の角度位置の制御によってスクリーン上への光照射を防止することが困難となることが予想される。また、上記の方法によれば、スクリーン上への光照射を防止するべく可動ミラーの反射面を大きく傾けることが必要となり、駆動電流の調整に要する処理時間が長くなる。
【００７９】
また、上記の方法によれば、本来、発光素子を駆動しないブランク期間に発光素子を駆動するため消費電力が顕著に大きくなる。更に、フレームレートの高速化の要求や、可動ミラーの可動範囲の拡大の要求に伴い、今後、フレーム間のブランク期間がなくなる可能性があり、フレーム間のブランク期間に調整を行う上記の方法では、対応が困難となる。
【００８０】
一方、開示の技術の実施形態に係る駆動回路１０によれば、閾値電流の想定値Iｔｈ＿ｅｘｐの調整に用いられる光出力モニタ値は、描画期間中に発光素子から出射される光から取得される。従って、本来、発光素子を駆動しないブランク期間に発光素子を駆動する比較例に係る方法と比較して、閾値電流の想定値Iｔｈ＿ｅｘｐの調整に伴う電力消費を抑制することができる。
【００８１】
また、開示の技術の実施形態に係る駆動回路１０によれば、スクリーン２００上への光照射を防止するべく可動ミラーの反射面の角度位置を制御することを要しない。従って、フレームレートの高速化の要求や、可動ミラーの可動範囲の拡大の要求にも対応することが可能である。
【００８２】
また、開示の技術の実施形態に係る駆動回路１０によれば、１ライン描画期間毎に閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐの調整がなされるので、１フレーム期間毎に調整を行う比較例に係る方法と比較して、調整結果をより早い段階で反映させることができる。
【００８３】
なお、上記の実施形態においては、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅの算出及び平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅの算出を、１ライン描画期間毎に行う場合を例示したが、本開示の技術は、この態様に限定されるものではない。例えば、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅの算出及び平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅの算出を、複数ライン分の描画期間毎に行ってもよい。この場合、第１の算出部１３は、複数ラインの各々を構成する画素に対応する駆動電流の平均値を、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅとして発光素子毎に算出する。第２の算出部１４は、複数ラインを構成する各画素について取得された光出力モニタ値の平均値を、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅとして発光素子毎に算出する。
【００８４】
また、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅの算出及び平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅの算出を、フレーム期間毎に行ってもよい。この場合、第１の算出部１３は、１フレームを構成する全ての画素の各々に対応する駆動電流の平均値を、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅとして発光素子毎に算出する。第２の算出部１４は、１フレームを構成する各画素について取得された光出力モニタ値の平均値を、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅとして発光素子毎に算出する。
【００８５】
［第２の実施形態］
図１０は、開示の技術の第２の実施形態に係る調整処理の流れを示すフローチャートである。第２の実施形態に係る調整処理においては、図５に示すフローチャートのステップＳ３、Ｓ５、Ｓ７、Ｓ８、Ｓ１０における処理が、それぞれ、ステップＳ３Ａ、Ｓ５Ａ、Ｓ７Ａ、Ｓ８Ａ、Ｓ１０Ａにおける処理に置き換えられる。以下、Ｓ３Ａ、Ｓ５Ａ、Ｓ７Ａ、Ｓ８Ａ、Ｓ１０Ａにおける処理について説明し、それ以外の処理については説明を省略する。
【００８６】
ステップＳ３Ａにおいて、第１の算出部１３は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、１ライン描画期間内における画素値の平均値を平均画素値ｐｘ＿ａｖｅとして算出する。すなわち、第１の算出部１３は、１ライン分の画像を構成する各画素の画素値の平均値を、発光素子毎に、平均画素値ｐｘ＿ａｖｅとして算出する。なお、画素値は、駆動回路１０に供給される画像データＤＶによって示される。
【００８７】
ステップＳ５Ａにおいて、調整部１２は、算出された平均画素値ｐｘ＿ａｖｅが閾値ｐｘ＿ｌｏｗよりも大きく且つ算出された平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｌｏｗよりも小さいか否かを判定する。調整部１２は、上記の判定を、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について行う。調整部１２は、平均画素値ｐｘ＿ａｖｅが閾値ｐｘ＿ｌｏｗよりも大きく且つ平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｌｏｗよりも小さいものと判定した場合には、処理をステップＳ６に移行し、それ以外の場合は処理をステップＳ８Ａに移行する。ステップＳ７Ａにおいて、調整部１２は、閾値ｐｘ＿ｌｏｗを１ステップ増加させる。ステップＳ７Ａの処理が完了した後、処理はステップＳ１に戻される。
【００８８】
ステップＳ８Ａにおいて、調整部１２は、算出された平均画素値ｐｘ＿ａｖｅが閾値ｐｘ＿ｈｉｇｈよりも小さく且つ算出された平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｈｉｇｈよりも大きいか否かを判定する。調整部１２は、上記の判定を、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について行う。調整部１２は、平均画素値ｐｘ＿ａｖｅが閾値ｐｘ＿ｈｉｇｈよりも小さく且つ平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅが閾値Ｐｏ＿ｈｉｇｈよりも大きいものと判定した場合には、処理をステップＳ９に移行し、それ以外の場合は処理をステップＳ１に戻す。
【００８９】
ステップＳ１０Ａにおいて、調整部１２は、閾値ｐｘ＿ｈｉｇｈを１ステップ減少させる。ステップＳ１０Ａの処理が完了した後、処理はステップＳ１に戻される。
【００９０】
以上のように、第２の実施形態に係る駆動回路１０によれば、第１の算出部１３は、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅを１ライン描画期間毎に算出することに代えて、平均画素値ｐｘ＿ａｖｅを１ライン描画期間毎に算出する。また、調整部１２は、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅに基づいて各発光素子の閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを調整することに代えて平均画素値ｐｘ＿ａｖｅに基づいて各発光素子の閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを調整する。
【００９１】
平均画素値ｐｘ＿ａｖｅは、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅに対応した値であることから、第２の実施形態に係る調整処理を適用する場合においても、第１の実施形態に係る調整処理を適用する場合と同様の効果を得ることができる。
【００９２】
［第３の実施形態］
図１１は、開示の技術の第３の実施形態に係る駆動回路１０Ａ及び駆動回路１０Ａを備えた画像投影装置１００Ａの構成を示す図である。第３の実施形態に係る駆動回路１０Ａは、第３の算出部１６を更に含む点が、第１の実施形態に係る駆動回路１０と異なる。
【００９３】
第３の算出部１６は、第１の算出部１３によって算出された平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅ及び第２の算出部１４によって算出された平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅに基づいて、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの閾値電流の実際値Ｉｔｈ＿ｒを算出する。具体的には、第３の算出部１６は、以下のようにして閾値電流の実際値Ｉｔｈ＿ｒを算出する。
【００９４】
はじめに第３の算出部１６は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、下記の（１）式に基づいて、光出力の期待値Ｐｏ＿ｅｘｐを算出する。
Ｐｏ＿ｅｘｐ＝η×（Ｉｏｐ＿ａｖｅ−Ｉｔｈ＿ｅｘｐ）  ・・・（１）
ここでηは、当該発光素子の駆動電流−光出力特性における傾きである。駆動回路１０Ａは、傾きηの情報を予め保持しているものとする。（１）式に示すように、第３の算出部１６は、１ライン描画期間における平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅと当該発光素子の閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐとの差と、傾きηとの積を、当該発光素子の１ライン描画期間における光出力の期待値Ｐｏ＿ｅｘｐとして算出する。
【００９５】
次に、第３の算出部１６は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、下記の（２）式に基づいて、当該発光素子の閾値電流の実際値Ｉｔｈ＿ｒを算出する。
Ｉｔｈ＿ｒ＝（Ｐｏ＿ｅｘｐ−Ｐｏ＿ａｖｅ）／η−Ｉｔｈ＿ｅｘｐ  ・・・（２）
第３の算出部１６は、１ライン描画期間における光出力の期待値Ｐｏ＿ｅｘｐと平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅとの差を傾きηで除した値と、当該発光素子の閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐとの差を当該発光素子の閾値電流の実際値Ｉｔｈ＿ｒとして算出する。
【００９６】
調整部１２は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について設定された閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを、第３の算出部１６によって算出された実際値Ｉｔｈ＿ｒに置き換える。出力部１１は、閾値電流の実際値Ｉｔｈ＿ｒに基づいて駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの駆動電流を出力する。
【００９７】
図１２は、第３の実施形態に係る駆動回路１０Ａにおいて行われる調整処理の流れを示すフローチャートである。
【００９８】
ステップＳ２１において、出力部１１は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、外部から入力される画像データＶＤ及び閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐに基づいて、駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの駆動電流を出力する。これにより、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、駆動電流の大きさに応じた光量（光出力）の光を出射する。
【００９９】
ステップＳ２２において、モニタ値取得部１５は、フォトダイオード６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂから出力される光電流を所定のサンプリング周期でサンプリングしてデジタル値に変換したものを光出力モニタ値として出力する。
【０１００】
ステップＳ２３において、第１の算出部１３は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、１ライン描画期間内における平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅを算出する。すなわち、第１の算出部１３は、１ライン分の画像を構成する各画素に対応する駆動電流の平均値を、発光素子毎に、平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅとして算出する。
【０１０１】
ステップＳ２４において、第２の算出部１４は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、モニタ値取得部１５から出力された光出力モニタ値のうち、１ライン描画期間内の光出力モニタ値の平均値を、平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅとして算出する。
【０１０２】
ステップＳ２５において、第３の算出部１６は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、算出された平均駆動電流値Ｉｏｐ＿ａｖｅを、上記の（１）式に代入することによって光出力の期待値Ｐｏ＿ｅｘｐを算出する。
【０１０３】
ステップＳ２６において、第３の算出部１６は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、算出された平均光出力モニタ値Ｐｏ＿ａｖｅ及び光出力の期待値Ｐｏ＿ｅｘｐを、上記の（２）式に代入することによって閾値電流の実際値Ｉｔｈ＿ｒを算出する。
【０１０４】
ステップＳ２７において、調整部１２は、発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの各々について、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを実際値Ｉｔｈ＿ｒに置換する。出力部１１は、次のラインを描画する際に各発光素子に供給する駆動電流の大きさを、算出された閾値電流の実際値Ｉｔｈ＿ｒに基づいて設定する。
【０１０５】
開示の技術の第３の実施形態に係る駆動回路１０Ａによれば、各発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの閾値電流の実際値Ｉｔｈ＿ｒが算出されるので、光出力の期待値からの乖離を完全に解消することができる。また、第１の実施形態に係る駆動回路１０では、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを１ステップずつ実際値に近づけるのに対して、第３の実施形態に係る駆動回路１０Ａでは、閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐを瞬時に実際値Ｉｔｈ＿ｒに置換する。
【０１０６】
なお、駆動回路１０、１０Ａは、開示の技術における駆動回路の一例である。出力部１１は、開示の技術における出力部の一例である。調整部１２は、開示の技術における調整部の一例である。第１の算出部１３は、開示の技術における第１の算出部の一例である。第２の算出部１４は、開示の技術における第２の算出部の一例である。モニタ値取得部１５は、開示の技術における取得部の一例である。第３の算出部１６は、開示の技術における第３の算出部の一例である。発光素子２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、開示の技術における発光素子の一例である。可動ミラー５０は、開示の技術における光学系及び可動ミラーの一例である。画像投影装置１００、１００Ａが、開示の技術における画像投影装置の一例である。閾値電流の想定値Ｉｔｈ＿ｅｘｐは、開示の技術における閾値電流の想定値の一例である。閾値電流の実際値Ｉｔｈ＿ｒは、開示の技術における閾値電流の実際値の一例である。閾値Ｉｏｐ＿ｌｏｗは、開示の技術に係る第１の駆動電流閾値の一例である。閾値Ｉｏｐ＿ｈｉｇｈは、開示の技術に係る第２の駆動電流閾値の一例である。閾値Ｐｏ＿ｌｏｗは、開示の技術に係る第１の光出力閾値の一例である。閾値Ｐｏ＿ｈｉｇｈは、開示の技術の第２の光出力閾値の一例である。
【０１０７】
上記の第１〜第３の実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【０１０８】
（付記１）
発光素子から出射される光の照射位置を表示画面上において順次シフトさせることによって複数のフレームからなる画像の各フレームを前記表示画面上に順次描画する場合に、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動回路であって、
前記発光素子が発光を開始する前記駆動電流の閾値である閾値電流の想定値に基づいて前記駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの前記駆動電流を出力する出力部と、
前記画像を描画している描画期間中の前記発光素子の光出力の大きさを示す光出力モニタ値を取得する取得部と、
１フレーム分の画像を描画するフレーム期間中の所定期間内における前記駆動電流の平均値を、平均駆動電流値として前記所定期間毎に算出する第１の算出部と、
前記所定期間内における前記光出力モニタ値の平均値を平均光出力モニタ値として前記所定期間毎に算出する第２の算出部と、
前記平均駆動電流値及び前記平均光出力モニタ値に基づいて、前記閾値電流の想定値を調整する調整部と、
を含む駆動回路。
【０１０９】
（付記２）
前記調整部は、前記平均駆動電流値が、第１の駆動電流閾値よりも大きく、且つ、前記平均光出力モニタ値が、第１の光出力閾値よりも小さい場合に、前記閾値電流の想定値を増加させる
付記１に記載の駆動回路。
【０１１０】
（付記３）
前記調整部は、前記平均駆動電流値が前記第１の駆動電流閾値よりも大きい第２の駆動電流閾値よりも小さく、且つ、前記平均光出力モニタ値が、前記第１の光出力閾値よりも大きい第２の光出力閾値よりも大きい場合に、前記閾値電流の想定値を減少させる
付記１または付記２に記載の駆動回路。
【０１１１】
（付記４）
前記第１の算出部は、前記１フレーム分の画像を構成する複数のラインの各々の描画期間である１ライン描画期間毎に前記平均駆動電流値を算出し、
前記第２の算出部は、前記１ライン描画期間毎に前記平均光出力モニタ値を算出する
付記１から付記３のいずれか１つに記載の駆動回路。
【０１１２】
（付記５）
前記第１の算出部は、複数ライン分の画像を描画する描画期間毎に前記平均駆動電流値を算出し、
前記第２の算出部は、前記複数ライン分の画像を描画する描画期間毎に前記平均光出力モニタ値を算出する
付記１から付記３のいずれか１つに記載の駆動回路。
【０１１３】
（付記６）
前記第１の算出部は、前記フレーム期間毎に前記平均駆動電流値を算出し、
前記第２の算出部は、前記フレーム期間毎に前記平均光出力モニタ値を算出する
付記１から付記３のいずれか１つに記載の駆動回路。
【０１１４】
（付記７）
前記第１の算出部は、前記平均駆動電流値を算出することに代えて、前記駆動電流に対応する画素値の平均値を平均画素値として算出し、
前記調整部は、前記平均駆動電流値に代えて前記平均画素値に基づいて、閾値電流の想定値を調整する
付記１から付記６のいずれか１つに記載の駆動回路。
【０１１５】
（付記８）
発光素子から出射される光の照射位置を表示画面上において順次シフトさせることによって複数のフレームからなる画像の各フレームを前記表示画面上に順次描画する場合に、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動回路であって、
前記発光素子が発光を開始する前記駆動電流の閾値である閾値電流の想定値に基づいて前記駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの前記駆動電流を出力する出力部と、
前記画像を描画している描画期間中の前記発光素子の光出力の大きさを示す光出力モニタ値を取得する取得部と、
１フレーム分の画像を描画するフレーム期間中の所定期間内における前記駆動電流の平均値を、平均駆動電流値として前記所定期間毎に算出する第１の算出部と、
前記所定期間内における前記光出力モニタ値の平均値を平均光出力モニタ値として前記所定期間毎に算出する第２の算出部と、
前記平均駆動電流値に対応する前記発光素子の光出力を光出力期待値として算出し、前記平均光出力モニタ値と前記光出力期待値とに基づいて前記閾値電流の実際値を算出する第３の算出部と、
前記閾値電流の想定値を、前記実際値に置換する調整部と、
を含む駆動回路。
【０１１６】
（付記９）
発光素子と、前記発光素子から出射される光の照射位置を表示画面上において順次シフトさせることによって複数のフレームからなる画像の各フレームを前記表示画面上に順次描画する光学系と、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動回路と、を含む画像投影装置であって、
前記駆動回路は、
前記発光素子が発光を開始する前記駆動電流の閾値である閾値電流の想定値に基づいて前記駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの前記駆動電流を出力する出力部と、
前記画像を描画している描画期間中の前記発光素子の光出力の大きさを示す光出力モニタ値を取得する取得部と、
１フレーム分の画像を描画するフレーム期間中の所定期間内における前記駆動電流の平均値を、平均駆動電流値として前記所定期間毎に算出する第１の算出部と、
前記所定期間内における前記光出力モニタ値の平均値を平均光出力モニタ値として前記所定期間毎に算出する第２の算出部と、
前記平均駆動電流値及び前記平均光出力モニタ値に基づいて、前記閾値電流の想定値を調整する調整部と、
を含む画像投影装置。
【０１１７】
（付記１０）
前記調整部は、前記平均駆動電流値が、第１の駆動電流閾値よりも大きく、且つ、前記平均光出力モニタ値が、第１の光出力閾値よりも小さい場合に、前記閾値電流の想定値を増加させる
付記９に記載の画像投影装置。
【０１１８】
（付記１１）
前記調整部は、前記平均駆動電流値が前記第１の駆動電流閾値よりも大きい第２の駆動電流閾値よりも小さく、且つ、前記平均光出力モニタ値が、前記第１の光出力閾値よりも大きい第２の光出力閾値よりも大きい場合に、前記閾値電流の想定値を減少させる
付記９または付記１０に記載の画像投影装置。
【０１１９】
（付記１２）
前記第１の算出部は、前記１フレーム分の画像を構成する複数のラインの各々の描画期間である１ライン描画期間毎に前記平均駆動電流値を算出し、
前記第２の算出部は、前記１ライン描画期間毎に前記平均光出力モニタ値を算出する
付記９から付記１１のいずれか１つに記載の画像投影装置。
【０１２０】
（付記１３）
前記第１の算出部は、複数ライン分の画像を描画する描画期間毎に前記平均駆動電流値を算出し、
前記第２の算出部は、前記複数ライン分の画像を描画する描画期間毎に前記平均光出力モニタ値を算出する
付記９から付記１１のいずれか１つに記載の画像投影装置。
【０１２１】
（付記１４）
前記第１の算出部は、前記フレーム期間毎に前記平均駆動電流値を算出し、
前記第２の算出部は、前記フレーム期間毎に前記平均光出力モニタ値を算出する
付記９から付記１１のいずれか１つに記載の画像投影装置。
【０１２２】
（付記１５）
前記第１の算出部は、前記平均駆動電流値を算出することに代えて、前記駆動電流に対応する画素値の平均値を平均画素値として算出し、
前記調整部は、前記平均駆動電流値に代えて前記平均画素値に基づいて、閾値電流の想定値を調整する
付記９から付記１４のいずれか１つに記載の画像投影装置。
【０１２３】
（付記１６）
前記光学系は、前記発光素子から出射される光を反射させる反射面を有し、前記反射面の角度位置を変化させることにより、前記反射面で反射した光の前記表示画面上における照射位置を描画ラインに沿って順次シフトさせて１ライン分の画像を前記表示画面上に描画し、前記１ライン分の画像を、前記描画ラインの方向と交差する方向に順次シフトさせて描画することで前記１フレーム分の画像を前記表示画面上に描画する可動ミラーを含む
付記９から付記１５のいずれか１つに記載の画像投影装置。
【０１２４】
（付記１７）
前記発光素子は、レーザダイオードである
付記９から付記１６のいずれか１項に記載の画像投影装置。
【０１２５】
（付記１８）
互いに発光色が異なる複数のレーザダイオードを前記発光素子として含む
付記９から付記１７のいずれか１項に記載の画像投影装置。
【０１２６】
（付記１９）
発光素子と、前記発光素子から出射される光の照射位置を表示画面上において順次シフトさせることによって複数のフレームからなる画像の各フレームを前記表示画面上に順次描画する光学系と、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動回路と、を含む画像投影装置であって、
前記駆動回路は、
前記発光素子が発光を開始する前記駆動電流の閾値である閾値電流の想定値に基づいて前記駆動電流の大きさを設定し、設定した大きさの前記駆動電流を出力する出力部と、
前記画像を描画している描画期間中の前記発光素子の光出力の大きさを示す光出力モニタ値を取得する取得部と、
１フレーム分の画像を描画するフレーム期間中の所定期間内における前記駆動電流の平均値を、平均駆動電流値として前記所定期間毎に算出する第１の算出部と、
前記所定期間内における前記光出力モニタ値の平均値を平均光出力モニタ値として前記所定期間毎に算出する第２の算出部と、
前記平均駆動電流値に対応する前記発光素子の光出力を光出力期待値として算出し、前記平均光出力モニタ値と前記光出力期待値とに基づいて前記閾値電流の実際値を算出する第３の算出部と、
前記閾値電流の想定値を、前記実際値に置換する調整部と、
を含む画像投影装置。
【符号の説明】
【０１２７】
１０、１０Ａ  駆動回路
１１  出力部
１２  調整部
１３  第１の算出部
１４  第２の算出部
１５  モニタ値取得部
１６  第３の算出部
２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ      発光素子
３０  合波部
４０  スプリッタ
５０  可動ミラー
６０  モニタ部
６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂ  フォトダイオード
１００、１００Ａ  画像投影装置
【図１】
2018165737.tif 000003
【図２】
2018165737.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
2018165737.tif 000009
【図７】
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【図８】
2018165737.tif 000011
【図９】
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【図１０】
2018165737.tif 000013
【図１１】
2018165737.tif 000014
【図１２】
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