(57)【要約】【課題】網膜走査型の表示装置に搭載された低出力レーザを専用の駆動ＩＣを用いないで駆動した場合において、電流値の調整分解能を改善する。【解決手段】本表示装置は、網膜走査型の表示装置であって、標準出力レーザよりも動作電流が低い低出力レーザと、前記低出力レーザと並列に接続された分流素子と、前記低出力レーザ及び前記分流素子に電流を供給する駆動回路と、を有し、前記駆動回路は、前記低出力レーザの動作電流よりも高い動作電流の範囲において、電流値を段階的に調整可能な標準出力レーザ用の駆動回路である。【選択図】図４
2018173452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
網膜走査型の表示装置であって、
標準出力レーザよりも動作電流が低い低出力レーザと、
前記低出力レーザと並列に接続された分流素子と、
前記低出力レーザ及び前記分流素子に電流を供給する駆動回路と、を有し、
前記駆動回路は、前記低出力レーザの動作電流よりも高い動作電流の範囲において電流値を段階的に調整可能な標準出力レーザ用の駆動回路であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記低出力レーザは、出射光の波長が異なる複数の低出力レーザを含み、
各々の前記低出力レーザと並列に、特性の異なる分流素子が並列に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記分流素子は抵抗であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
特性の異なる前記分流素子は、抵抗値の異なる抵抗であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記低出力レーザは、１０ｍＷ以下の出射パワーで使用するレーザであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用者に所定の映像を視認させる表示装置において、光源に半導体レーザが使用される場合がある。半導体レーザは一般に温度による特性変動が大きく、同じ電流値で駆動しても出射パワーが変化するため、出射パワーを一定にするＡＰＣ（Auto Power Control）制御が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような表示装置では、一般的には、出射パワーが数１０ｍＷ程度のレーザが用いられ、出射パワーに対応した動作電流の全範囲において電流値を段階的に調整可能な専用の駆動回路により駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２５７４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、使用者に所定の映像を視認させる表示装置の１つとして、使用者の頭部に装着され、使用者の網膜に光を直接結像させて使用者に画像を視認させる網膜走査型の表示装置がある。網膜走査型の表示装置では、安全性に鑑みて一般的な出力のレーザ（出射パワーが数１０ｍＷ程度）よりも出射パワーの小さい低出力レーザ（出射パワーが１０ｍＷ以下程度）が用いられる場合がある。
【０００６】
低出力レーザを駆動するための専用の駆動ＩＣは現時点では存在しないため、低出力レーザを使用する場合にも、一般的な出力のレーザの駆動ＩＣと組み合わせて使用することになる。しかしながら、低出力レーザは、一般的な出力のレーザに比べて動作電流が１／５程度であるため、一般的な出力のレーザの駆動ＩＣと組み合わせて使用すると、電流値を調整可能な範囲の低電流側の一部の範囲しか使用できない。そのため、電流値の調整分解能が十分に得られないという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、網膜走査型の表示装置に搭載された低出力レーザを専用の駆動ＩＣを用いないで駆動した場合において、電流値の調整分解能を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本表示装置（１）は、網膜走査型の表示装置（１）であって、標準出力レーザよりも動作電流が低い低出力レーザ（２１１Ｒ）と、前記低出力レーザ（２１１Ｒ）と並列に接続された分流素子（２１２Ｒ）と、前記低出力レーザ（２１１Ｒ）及び前記分流素子（２１２Ｒ）に電流を供給する駆動回路（２６）と、を有し、前記駆動回路（２６）は、前記低出力レーザ（２１１Ｒ）の動作電流よりも高い動作電流の範囲において電流値を段階的に調整可能な標準出力レーザ用の駆動回路であることを要件とする。
【０００９】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００１０】
開示の技術によれば、網膜走査型の表示装置に搭載された低出力レーザを専用の駆動ＩＣを用いないで駆動した場合において、電流値の調整分解能を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係る表示装置の外観を例示する斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る表示装置の投影光学系を例示する模式図である。
【図３】本実施の形態に係る制御装置について説明するブロック図の一例である。
【図４】本実施の形態に係るＡＰＣ制御について説明する図である。
【図５】レーザのＩ−Ｌ特性の一例である。
【図６】ＡＰＣ制御のフローチャートの一例である。
【図７】レジスタ設定の分解能の向上について説明する図である。
【図８】レーザに並列に接続する抵抗の算出方法について説明する図である。
【図９】レーザのＩ−Ｖ特性の一例である。
【図１０】比較例の従来回路である。
【図１１】抵抗ありの場合と抵抗なしの場合のＩ−Ｌ特性を比較する図である。
【図１２】ホワイトバランスの調整について説明する図である。
【図１３】レーザに抵抗以外の分流素子を並列に接続する例について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１３】
（表示装置の概要）
図１は、本実施の形態に係る表示装置の外観を例示する斜視図である。図２は、本実施の形態に係る表示装置の投影光学系を例示する模式図である。
【００１４】
図１及び図２に示す表示装置１は、使用者の眼の網膜に映像を直接投影する網膜走査型のヘッドマウントディスプレイである。
【００１５】
表示装置１は、例えば、データベース等に予め記録された作業支援のための情報を使用者に視認させる装置として利用することができる。或いは、表示装置１にカメラモジュールを設け、カメラモジュールで得た情報を使用者に視認させる装置として利用することができる。或いは、両者の機能を併せ持つ装置であっても構わない。
【００１６】
表示装置１は、主要な構成要素として、使用者（装着者）の頭部に装着可能な装着部１０と、装着部１０を制御する制御装置２０（後述）を内蔵する制御ボックス２０Ｂとを有している。制御ボックス２０Ｂは、例えば直方体の筐体であり、必要に応じ各種スイッチや表示部等を設けることができる。装着部１０と制御ボックス２０Ｂ内の制御装置２０とは、光ファイバや電線を含む伝送ケーブル３０により接続されている。
【００１７】
本実施の形態では、一例として装着部１０は眼鏡型をしており、左右に１組ずつ略対称に設けられたフロント１０ｆ及びテンプル１０ｔにより構成されている。フロント１０ｆには、レンズ（度数がゼロである場合も含む）が保持されている。
【００１８】
左右の何れか一方のテンプル１０ｔ（図１では左眼側）には、図２に示す光走査部１５、レンズ１６１及びハーフミラー１６２を備えた投影光学系１６が実装されている。すなわち、表示装置１では、光走査部１５及び投影光学系１６が片眼側にのみ実装されている。光走査部１５及び投影光学系１６は、右眼側にも左眼側にも配置可能であり、配置された側の眼の網膜に映像を投影する機能を有している。
【００１９】
光走査部１５は、入射するレーザ光を２次元に走査し、走査されたレーザ光はレンズ１６１及びハーフミラー１６２を介して表示装置１の装着者の眼球５００の網膜に直接投影され２次元の映像を形成する。
【００２０】
光走査部１５は、例えば、直交する２軸に対して揺動する１つのミラーを備えている。光走査部１５は、例えば、半導体プロセス等で作製されたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）とすることができる。光走査部１５のミラーは、例えば、圧電素子の変形力を駆動力とするアクチュエータにより駆動することができる。なお、投影光学系１６は、レンズ１６１、及びハーフミラー１６２以外の光学部品等を備えていてもよい。
【００２１】
図３は、本実施の形態に係る制御装置について説明するブロック図の一例である。なお、図３の一点鎖線で囲まれた部分はＡＰＣ制御にかかわる部分を示している。
【００２２】
図３に示すように制御装置２０において、レーザモジュール２１は、電流値に応じた光量のレーザ光を出射するレーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂや、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの夫々の直近の光量をモニタする光量検出センサ２１５等を備えている。
【００２３】
レーザ２１１Ｒは、例えば、赤色半導体レーザであり、波長λＲ（例えば、６４０ｎｍ）の光を出射することができる。レーザ２１１Ｇは、例えば、緑色半導体レーザであり、波長λＧ（例えば、５３０ｎｍ）の光を出射することができる。レーザ２１１Ｂは、例えば、青色半導体レーザであり、波長λＢ（例えば、４４５ｎｍ）の光を出射することができる。
【００２４】
光量検出センサ２１５としては、例えば、フォトダイオード等を用いることができる。光量検出センサ２１５は、光走査部１５に入射する前のレーザ光量を検出できる任意の位置に配置することができる。
【００２５】
システムコントローラ２３は、例えば、光走査部１５のミラー（図示せず）の振れ角制御を行うことができる。システムコントローラ２３は、例えば、光走査部１５に設けられている水平変位センサ（図示せず）、垂直変位センサ（図示せず）で得られるミラーの水平方向及び垂直方向の傾きをバッファ回路２４を介してモニタし、ミラー駆動回路２５に角度制御信号を供給することができる。そして、ミラー駆動回路２５は、システムコントローラ２３からの角度制御信号に基づいて、光走査部１５のミラーを所定角度に駆動（走査）することができる。
【００２６】
また、システムコントローラ２３は、例えば、制御装置の外部から入力されるデジタルの映像信号に応じた駆動信号をレーザ駆動回路２６に供給することができる。なお、制御装置の外部とは、例えば、パーソナルコンピュータやカメラモジュール等である。
【００２７】
レーザ駆動回路２６は、システムコントローラ２３からの駆動信号に基づいて、レーザモジュール２１のレーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂに所定の電流を供給する。これにより、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂが映像信号に応じて光量が制御された赤色、緑色、及び青色の光を発し、これらを合成することで、制御装置の外部から入力されるデジタルの映像信号に対応したカラーの映像を形成することができる。
【００２８】
また、ＣＰＵ２７は、例えば、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの根元の出射光量を、光量検出センサ２１５の電流出力をＩ／Ｖ変換回路２８で電圧に変換した信号によりモニタし、レーザモジュール２１に光量制御信号を供給することができる。レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂは、ＣＰＵ２７からの光量制御信号に基づいて、所定の出力（光量）になるように電流制御される。ここで、所定の出力は、光量検出センサ２１５が検出した外光の光量に基づいて決定された目標光量であり、決定された目標光量からずれた分が光量検出センサ２１５の出力に基づいてフィードバック制御される。
【００２９】
なお、光量検出センサ２１５は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの出射光量を独立に検出する３つのセンサを含む構成とすることができる。或いは、光量検出センサ２１５は、１つのセンサのみから構成してもよい。この場合には、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂを順次発光させて、１つのセンサで順次検出することで、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの出射光量の制御が可能となる。
【００３０】
レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂから出射された各波長のレーザ光は、ダイクロイックミラー等により合成され、伝送ケーブル３０内の光ファイバ（図示せず）を介して、装着部１０の光走査部１５のミラーに照射され走査される。光走査部１５のミラーに走査されたレーザ光は、投影光学系１６により装着部１０の使用者の網膜に直接投影されて映像が形成され、使用者は所定の輝度の映像を視認できる。
【００３１】
なお、図３において矢印の図示は省略されているが、ＣＰＵ２７は、システムコントローラ２３、バッファ回路２４、ミラー駆動回路２５、及びレーザ駆動回路２６とも接続され、これらの初期設定（出力する電圧値の範囲の設定等）を行う仕様となっている。
【００３２】
（レーザ光量の制御）
図４は、本実施の形態に係るＡＰＣ制御について説明する図であり、図４（ａ）は図３の一点鎖線で囲まれた部分を詳細に示したブロック図であり、図４（ｂ）はレーザ駆動回路の内部を簡略化して示したブロック図である。図５は、レーザのＩ−Ｌ特性の一例である。
【００３３】
表示装置１で用いるレーザ２１１Ｒ、レーザ２１１Ｇ、及びレーザ２１１Ｂは、低出力レーザである。低出力レーザは、一般的な出力のレーザ（出射パワーが数１０ｍＷ程度）よりも出射パワーの小さいレーザであるが、本明細書では、最大出射パワーが１０ｍＷ以下のレーザを低出力レーザと称する。又、出射パワーが数１０ｍＷ程度の一般的な出力のレーザを標準出力レーザと称する場合がある。
【００３４】
低出力レーザは、標準出力レーザよりも動作電流が低く、例えば、標準出力レーザの１／５程度の動作電流である。
【００３５】
図４（ａ）に示すように、レーザ２１１Ｒ、レーザ２１１Ｇ、及びレーザ２１１Ｂの各々のアノード側はレーザ電源ＶＬＤと接続されており、各々のカソード側はレーザ駆動回路２６に接続されている。そして、レーザ２１１Ｒには抵抗２１２Ｒが並列に接続されている。同様に、レーザ２１１Ｇには抵抗２１２Ｇが並列に接続され、レーザ２１１Ｂには抵抗２１２Ｂが並列に接続されている。抵抗２１２Ｒ、２１２Ｇ、及び２１２Ｂは、本発明に係る分流素子の代表的な一例である。
【００３６】
レーザ駆動回路２６は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂ、並びに、抵抗２１２Ｒ、２１２Ｇ、及び２１２Ｂに電流を供給する機能を有している。レーザ駆動回路２６は、低出力レーザ専用に設計された駆動回路ではなく、標準出力レーザ用の駆動回路である。従って、低出力レーザの動作電流よりも高い動作電流の範囲において（つまり、標準出力レーザ用の動作電流の範囲において）電流値を段階的に調整可能な仕様に設計されている。
【００３７】
光量検出センサ２１５は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂの出射光量を独立に検出するセンサ２１５Ｒ、２１５Ｇ、及び２１５Ｂを備えている。センサ２１５Ｒ、２１５Ｇ、及び２１５Ｂは、例えば、フォトダイオードである。
【００３８】
図４（ｂ）に示すように、レーザ駆動回路２６は、ビデオイメージを表す電流を生成するＶＩＤＥＯ ＤＡＣＡ２６２及び電流源２６３と、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＢ２６４及び電流源２６５とを有している。ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＡ２６２及び電流源２６３は、図５のＩ−Ｌ特性におけるＩｇａｉｎ域の電流をレーザに供給し、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＢ２６４及び電流源２６５は図５に示すＩｔｈ域の電流をレーザに供給する。
【００３９】
ＶＩＤＥＯＳＩＧＮＡＬ２６１は、システムコントローラ２３から入力されるビデオデータをＩｔｈ域とＩｇａｉｎ域に割り振り、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＡ２６２又はＶＩＤＥＯ ＤＡＣＢ２６４に供給する。なお、図４（ｂ）の回路は、レーザ２１１Ｒ、２１１Ｇ、及び２１１Ｂについて、１つずつ設けられている。
【００４０】
例えば、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＡ２６２の調整最大値が３２０ｍＡ、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＢ２６４の調整最大値が８０ｍＡであるとすると、映像信号が２５６階調であれば、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＡ２６２の分解能は１．２５ｍＡ、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＢ２６４の分解能は０．３１３ｍＡとなる。
【００４１】
図６は、ＡＰＣ制御のフローチャートの一例である。まず、ステップＳ１０１では、光量検出センサ２１５は、各階調の光量を電流値として取得する。次に、ステップＳ１０２では、Ｉ／Ｖ変換回路２８は、光量検出センサ２１５が取得した電流値をＣＰＵ２７が処理可能な電圧値に変換し、ＣＰＵ２７に供給する。
【００４２】
次に、ステップＳ１０３では、ＣＰＵ２７は、各レーザの光量の目標値及び制御量を計算する。
【００４３】
次に、ステップＳ１０４及びＳ１０５では、レーザ駆動回路２６は、ＣＰＵ２７の計算した目標値及び制御量に基づいて調整された光量で光るように、各レーザを制御する。このとき、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＡ２６２及び電流源２６３によりＩｇａｉｎ域コントロールを行い、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＢ２６４及び電流源２６５によりＩｔｈ域コントロールを行う。
【００４４】
制御量の計算について、以下に説明する。図４におけるＩｏｕｔは、Ｉｏｕｔ＝（ｘｘｈ／ＦＦｈ）×（ｙｙｈ／ＦＦｈ）×ａ、により計算される。ここで、（ｘｘｈ／ＦＦｈ）はビデオデータ（色の階調）、（ｙｙｈ／ＦＦｈ）はレーザ電流のゲインレジスタ設定、ａはレーザ駆動回路２６の各ＶＩＤＥＯ ＤＡＣの調整最大値（定格電流）である。
【００４５】
レーザ２１１Ｒに並列にレーザ２１１Ｒと等価な抵抗２１２Ｒを接続した場合と、レーザ２１１Ｒに並列に抵抗２１２Ｒを接続しない場合とで、ゲインレジスタ値とＩｏｕｔとの関係が変化する。図７（ａ）はレーザ２１１Ｒに並列にレーザ２１１Ｒと等価な抵抗２１２Ｒを接続しない場合のビデオデータとＩｏｕｔとの関係、図７（ｂ）はレーザ２１１Ｒに並列に抵抗２１２Ｒを接続した場合のビデオデータとＩｏｕｔとの関係を示している。
【００４６】
図７（ａ）及び図７（ｂ）の何れの場合も、ゲインレジスタ設定を変化させると、ビデオデータに対する傾きが変動するが、レーザ２１１Ｒに並列にレーザ２１１Ｒと等価な抵抗２１２Ｒを接続した場合は、図７（ｂ）のようにゲイン設定値を半分にすることができる。つまり、同じビデオデータに対して同じゲインレジスタ設定をすると、図７（ｂ）では図７（ａ）の半分のＩｏｕｔが得られる。
【００４７】
これは、レーザ２１１Ｒに並列に抵抗２１２Ｒを接続すると、レジスタ設定の分解能が向上することを意味する。レーザ２１１Ｒに並列にレーザ２１１Ｒと等価な抵抗２１２Ｒを接続した場合は、レジスタ設定の分解能が２倍になる。抵抗２１２Ｒの値を調整することで、レジスタ設定の分解能を所望の値に向上することができる。
【００４８】
次に、各レーザに並列に接続する抵抗の算出方法について説明する。レーザ２１１Ｒに並列に接続される抵抗２１２Ｒ、レーザ２１１Ｇに並列に接続される抵抗２１２Ｇ、及びレーザ２１１Ｂに並列に接続される抵抗２１２Ｂの算出方法は同じであるため、ここでは図８に示すように、レーザ２１１Ｒに並列に抵抗２１２Ｒを接続した場合について、抵抗２１２Ｒの算出方法について説明する。
【００４９】
図８において、ＩＯＵＴは、レーザ電源ＶＬＤから供給される電流、ｉ１はレーザ２１１Ｒを流れる電流、ｉ２は抵抗２１２Ｒを流れる電流、Ｖ１はレーザ２１１Ｒの両端の電圧、Ｖ２は抵抗２１２Ｒの両端の電圧である。
【００５０】
図８において、ＩＯＵＴ＝ｉ１＋ｉ２であり、Ｖ＝Ｖ１＝Ｖ２であるから、抵抗２１２Ｒの抵抗値をＲとすると、ｉ２＝Ｖ／Ｒとなる。
【００５１】
又、レーザ２１１ＲのＩ−Ｖ特性は例えば図９のようになり、これを関数ｆｉ（Ｖ）とすると、任意のＶから一意のＩが求められるので、ｉ１＝ｆｉ（Ｖ）となる。ＩＯＵＴ＝ｉ１＋ｉ２、ｉ２＝Ｖ／Ｒと併せて考えると、ＩＯＵＴ＝ｆｉ（Ｖ）＋Ｖ／Ｒ・・・（式１）となる。
【００５２】
ここで、分解能を２倍にする場合を考える。この場合、ｉ１＝ｉ２とすればよいので、
ＩＯＵＴ＝ｉ１＋ｉ２＝Ｖ／Ｒ＋Ｖ／Ｒ＝２Ｖ／Ｒとなる。これと式１より、ｆｉ（Ｖ）＝Ｖ／Ｒとなり、これを変形すると、Ｒ＝Ｖ／ｆｉ（Ｖ）・・・（式２）を導くことができる。式２より、分解能を２倍にするための各色のレーザと並列に接続する抵抗の抵抗値を求めると表１に示す値となる。表１に示すように、発光波長の異なる（色の異なる）各々のレーザと並列に、抵抗値の異なる抵抗が接続される。
【００５３】
【表１】
2018173452.tif 000003
ここで、比較例として、レーザ２１１Ｒに並列に抵抗２１２Ｒを接続しない場合について考える。図１０に示すように、レーザ２１１Ｒに並列に抵抗２１２Ｒを接続しない場合、
ＩＯＵＴ＝ｉ１、Ｖ＝Ｖ１であるから、式１より、ＩＯＵＴ＝ｆｉ（Ｖ）となる。
【００５４】
一方、レーザ２１１Ｒに並列に抵抗２１２Ｒを接続した場合は、式１及び式２より、ＩＯＵＴ＝２ｆｉ（Ｖ）となる。これは、図８の回路では、図１０に示す比較例の回路と比べて、図１１に示すように同じパワーＰを出力するときのＩＯＵＴが２倍になることを意味している。なお、図１１では、抵抗ありの場合は抵抗なしの場合と比べてＩｔｈ域が２倍となり、Ｉｇａｉｎ域のＩ−Ｌ特性の傾きが１／２となっている。
【００５５】
前述の場合と同様に、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＡ２６２の調整最大値を３２０ｍＡ、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＢ２６４の調整最大値を８０ｍＡであるとすると、映像信号が２５６階調であれば、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＡ２６２の分解能は１．２５ｍＡ、ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＢ２６４の分解能は０．３１３ｍＡとなる。
【００５６】
図１０に示す比較例の従来回路の場合のＩｔｈ、ＩＯＰ、１ステップ当たりの分解能の一例を表２に示す。なお、表２に示すＩｔｈは各レーザが発振を開始する電流、Ｉｏｐは各レーザの標準出力時の動作電流である。Ｉｏｐは、Ｉｇａｉｎ域の何れかに属する。
【００５７】
表２では、比較のため、一般的な出力のレーザ（すなわち、標準出力レーザ）の場合の数値例も示している。表２より、図１０に示す比較例の従来回路の場合には、各色において、一般的な出力のレーザと低出力レーザとを比較すると、低出力レーザの分解能の粗さは一般的な出力のレーザの５倍以上となる。
【００５８】
【表２】
2018173452.tif 000004
次に、図８に示す回路の場合について、表１のようにｉ１＝ｉ２とした場合の各色の分解能を求めてみる。赤色の場合、表１より、ｉ１＝ｉ２＝３５ｍＡであるから、ＩＯＵＴ＝ｉ１＋ｉ２＝７０ｍＡとなる。ＶＩＤＥＯ ＤＡＣＡ２６２の分解能１．２５ｍＡは７０ｍＡに対して１．７９％の調整幅を持つ。同様に緑色及び青色の場合の分解能（調整幅）を計算した結果を表３に示す。
【００５９】
【表３】
2018173452.tif 000005
表３において、1ステップ当たりの分解能は、レーザに並列に抵抗を接続していない場合のレジスタ設定の分解能（つまり、表２の値）である。レーザに並列に抵抗を接続することにより、各色においてレジスタ設定の分解能が２倍になっていることがわかる。レーザに並列に接続する抵抗の値を調整してｉ１とｉ２との比率を変えることで、更にレジスタ設定の分解能を上げることも可能である。
【００６０】
半導体レーザは温度等の外的な要因によって特性が変動する特徴をもつ。特性が変動すると投影したい映像の色味に大きく影響してしまう。そのため、レーザを光源として持つ映像投影方式では、特性変動に対応した光量の制御が必要となる。これを自動で制御するのがホワイトバランスのオートパワーコントロール（ＡＰＣ）である。
【００６１】
上記のように、レジスタ設定の分解能が向上すると、ホワイトバランスのＡＰＣ調整精度が向上する。これにより、従来よりも映像画質を劣化させずに保持することが可能となる。すなわち、レーザに並列に抵抗を接続してレジスタ設定の分解能を上げることにより、レーザ電流の調整幅を細かくできるので、ホワイトバランスのＡＰＣ調整精度を向上することができる。
【００６２】
図１２は、ホワイトバランスの調整について説明する図であり、図１２（ａ）はレジスタ設定の分解能が低くレーザ電流の調整幅が粗い場合（図１０の場合）を示し、図１２（ｂ）はレジスタ設定の分解能が高くレーザ電流の調整幅が細かい場合（図８の場合）を示している。又、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）において、隣接する写真は、調整幅を１ステップ変えた場合を示している。
【００６３】
図１２（ａ）に示すように、レジスタ設定の分解能が低くレーザ電流の調整幅が粗い場合には、調整幅が不足し、この例では３段階の調整しかできないため、調整幅を１ステップ変えたときの明るさが極端に変化する。特に、Ｉｇａｉｎ域が少ない低出力レーザではホワイトバランスの制御が困難である。
【００６４】
これに対して、図１２（ｂ）に示すように、レジスタ設定の分解能が高くレーザ電流の調整幅が細かい場合には、調整幅が十分であり、この例では６段階の調整ができるため、調整幅を１ステップ変えたときの明るさを徐々に変化させることができる。これにより、Ｉｇａｉｎ域が少ない低出力レーザであっても、ホワイトバランスの制御を容易に行うことが可能となる。
【００６５】
このように、レーザ電流の調整幅の細かさは、表示装置１で投影された映像の明るさ（ホワイトバランス）の調整精度に関わる。そして、低出力レーザに並列に抵抗を接続してレジスタ設定の分解能を上げることにより、レーザ電流の電流値の調整分解能を改善することが可能となり、ホワイトバランスのＡＰＣ調整精度を向上することができる。その結果、低出力レーザを標準出力レーザ用の駆動回路で駆動する表示装置１において、温度変化に依存せず、安定した画質で映像を投影することが可能となる。
【００６６】
〈第１の実施の形態の変形例〉
第１の実施の形態の変形例では、レーザに抵抗以外の分流素子を並列に接続する例を示す。なお、第１の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
【００６７】
図１３は、レーザに抵抗以外の分流素子を並列に接続する例について説明する図である。図１３に示す回路では、レーザ２１１Ｒにレーザ２１９Ｒが並列に接続されている。図示は省略するが、レーザ２１１Ｇ及び２１１Ｂについても同様の回路とする。
【００６８】
図１３の回路において、レーザ２１１Ｒとレーザ２１９Ｒとして同一仕様のレーザを用いれば、各々に流れる電流を略同一にすることができる。そのため、レーザ２１１Ｒに並列にレーザ２１１Ｒと等価な抵抗２１２Ｒを接続した場合と同様に、ゲイン設定値を半分にすることができる。
【００６９】
これにより、第１の実施の形態と同様に、レーザ電流の電流値の調整分解能を改善することが可能となり、ホワイトバランスのＡＰＣ調整精度を向上することができる。その結果、低出力レーザを標準出力レーザ用の駆動回路で駆動する表示装置１において、温度変化に依存せず、安定した画質で映像を投影することが可能となる。
【００７０】
又、レーザ２１１Ｒと並列に適宜な仕様のレーザを接続してｉ１とｉ２との比率を変えることで、更にレジスタ設定の分解能を上げることも可能である。なお、レーザ２１９Ｒは電流値の調整のために使用するものであり画像の形成には寄与しないため、レーザ２１９Ｒの出射光が画像に影響しないような対策が必要である。
【００７１】
図１３の回路において、レーザ２１９Ｒに代えて、レーザ以外のダイオード、可変抵抗等を用いてもよい。可変抵抗を用いた場合には、レジスタ設定の分解能を可変にすることができる点で好適である。ＣＰＵ２７により、可変抵抗の設定（抵抗値）を調整できるようにしても良い。
【００７２】
以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
【符号の説明】
【００７３】
１  表示装置
１０  装着部
１０ｆ  フロント
１０ｔ  テンプル
１５  光走査部
１６  投影光学系
２１５  光量検出センサ
２０  制御装置
２０Ｂ  制御ボックス
２１  レーザモジュール
２３  システムコントローラ
２４  バッファ回路
２５  ミラー駆動回路
２６  レーザ駆動回路
２７  ＣＰＵ
２８  Ｉ／Ｖ変換回路
３０  伝送ケーブル
１６１  レンズ
１６２  ハーフミラー
２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ、２１９Ｒ  レーザ
２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂ  抵抗
２１５Ｒ、２１５Ｇ、２１５Ｂ  センサ
５００  眼球
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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