(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される電流に応じた強度の光を出射する光源を有する光源部と、前記光源から出射された光を２次元走査する光走査部と、を備え、前記走査された光によって画像を表示する画像表示装置において、
前記光走査部による光の走査位置が有効走査範囲のときに画像信号に応じた電流を順次前記光源に供給して前記光源から順次画像形成用光を出射させ、前記有効走査範囲外の所定位置のときに前記光源に電流供給して前記光源から検査用光を出射させる駆動制御部と、
前記光走査部による光の走査範囲のうち前記有効走査範囲外の所定位置に配置された光検出部と、
前記光走査部によって走査された検査用光のうち、前記光検出部の周囲を通過する検査用光を遮光する遮光部と、
前記光走査部によって走査された光を収束させて中間像面を形成するリレー光学と、を備え、
前記光検出部及び前記遮光部は、前記リレー光学内で形成される中間像面上に配置され、
前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外の所定位置のときに電流値を２点以上変化させて前記光源へ電流供給し、このときに前記光検出部で検出される検査用光の強度に基づいて、前記光源の電流−発光量特性を演算し、当該演算結果に基づいて前記光源へ供給する電流を調整することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記リレー光学内に形成される中間像面に配置され、入射される光を分割または拡散する瞳拡大素子を備え、
前記光検出部及び前記遮光部は、前記瞳拡大素子内または周囲に配置されることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記光走査部により走査した画像形成用光をスクリーン面に投影することにより、画像を表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
供給される電流に応じた強度の光を出射する光源を有する光源部と、前記光源から出射された光を２次元走査する光走査部と、を備え、前記走査された光によって画像を表示する画像表示装置において、
前記光走査部による光の走査位置が有効走査範囲のときに画像信号に応じた電流を順次前記光源に供給して前記光源から順次画像形成用光を出射させ、前記有効走査範囲外の所定位置のときに前記光源に電流供給して前記光源から検査用光を出射させる駆動制御部と、
前記光走査部による光の走査範囲のうち前記有効走査範囲外の所定位置に配置された光検出部と、
前記光走査部によって走査された検査用光のうち、前記光検出部の周囲を通過する検査用光を遮光する遮光部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外の所定位置のときに電流値を２点以上変化させて前記光源へ電流供給し、このときに前記光検出部で検出される検査用光の強度に基づいて、前記光源の電流−発光量特性を演算し、当該演算結果に基づいて前記光源へ供給する電流を調整し、
前記光検出部及び前記遮光部は、前記光走査部と観察者の瞳孔との間に配設され、
前記光走査部により走査した画像形成用光を観察者の少なくとも一方の網膜上に投射することにより、画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
前記駆動制御部は、前記光源の電流−発光量特性として、前記光源の閾値電流値と、前記光源へ供給する最大電流値とを演算することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記光源部は、３原色にそれぞれ対応する複数の光源を有し、
前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外の所定位置のときに電流値を２点以上変化させて各前記光源へ電流供給し、このときに前記光検出部で検出される前記光源毎の複数の検査用光の強度に基づいて、前記光源毎に、前記光源の電流−発光量特性を演算し、当該演算結果に基づいて各前記光源へ供給する電流を調整することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記光走査部は、第１走査方向に対して相対的に高速に光を走査する高速走査部と、前記第１走査方向に対して交差または直交する方向である第２走査方向に対して相対的に低速に光を走査する低速走査部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外における前記第１走査方向の第１走査ラインにあるときと第２走査ラインにあるときに、それぞれ異なる電流値の電流を前記光源に供給し、前記光検出部で強度の異なる前記検査用光を検出させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記光走査部は、第１の走査方向に対して相対的に高速に光を走査する高速走査部と、前記第１走査方向に対して交差または直交する方向である第２走査方向に対して相対的に低速に光を走査する低速走査部と、を備え、
前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外における前記第１走査方向の所定走査ラインのときに前記光源に電流供給して前記光源から前記検査用光を出射させるものであり、前記光源に供給する電流を１フレーム走査単位で変化させて、前記光検出部で強度の異なる検査用光を検出させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関するものであり、特に、光源から出射された画像形成用の光を２次元走査して画像を表示する光走査型の画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像信号に基づいて生成した画像形成用光を２次元走査して画像を表示する光走査型の画像表示装置が知られている。
【０００３】
このような画像表示装置として、供給される電流に応じた強度の光を出射する光源を有する光源部と、この光源部の光源から出射された光を２次元走査する光走査部と、この光走査部による走査位置が有効走査範囲のときに、画像信号に応じた大きさの電流を順次光源に供給する駆動制御部とを有する画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
光源部の光源として例えば半導体レーザダイオードなどを用いた場合、閾値電流値以下では殆ど発光しない。そこで、光源である半導体レーザ素子にその閾値電流値の直流バイアス電流を流しておき、この直流バイアス電流に画像信号に応じた電流を重畳したパルス電流を流すことにより、半導体レーザ素子を発光させている。
【０００５】
しかしながら、光源部の光源が光を出射する際に発生する熱や外気温の変化等に起因して、光源の閾値電流値が変化する。このように光源の閾値電流値が変化した場合、光源の電流−発光量特性が変化することから、表示する画像の輝度が安定しないといった問題が生じる。
【０００６】
そこで、光源部の光出力を一定に保つ技術として、下記特許文献２には、光ファイバーモジュールにおいて、光源部に光源と光検知部を設け、光源に供給する電流値を２点以上変化させて、光源の光出力を光源部の光検知部で検出し、この検出結果に基づいて光源の電流−発光量特性（例えば、光源の閾値電流値や量子効率）を検出することで、光源に供給するバイアス電流を設定し、光源の電流−発光量特性に対応したパルス電流を光源に供給する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−９４９２号公報
【特許文献２】特開平７−１４７４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、画像表示装置では、光源部の光源から出射された光が、光ファイバ、レンズ及びミラー等の複数の光学系を通過して光走査部まで伝搬されて光走査部で走査されるため、その過程で光ファイバの結合効率やミラーの反射率などにより光の強度にロスが生じる。そして、この光源部から光走査部で走査されるまでの光路でのロスは、外気温の変化等に起因しても変化する。また、外的な要因等によって光学素子の位置ずれが発生した場合にも、光源部から光走査部までの光路でのロスが変化する。
【０００８】
従って、上述した光源部の光出力を一定に保つ技術を画像表示装置に適用した場合、光源部の光出力を安定させることができても、光源部から光走査部で走査されるまでの光路でのロスが変化する場合には、光走査部から出力される光の強度も変化し、表示する画像の輝度が安定しない。そのため、画像品質を安定して保つことができなかった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、供給される電流に応じた強度の光を出射する光源を有する光源部と、前記光源から出射された光を２次元走査する光走査部と、を備え、前記走査された光によって画像を表示する画像表示装置において、前記光走査部による光の走査位置が有効走査範囲のときに画像信号に応じた電流を順次前記光源に供給して前記光源から順次画像形成用光を出射させ、前記有効走査範囲外の所定位置のときに前記光源に電流供給して前記光源から検査用光を出射させる駆動制御部と、前記光走査部による光の走査範囲のうち前記有効走査範囲外の所定位置に配置された光検出部と、前記光走査部によって走査された検査用光のうち、前記光検出部の周囲を通過する検査用光を遮光する遮光部と、前記光走査部によって走査された光を収束させて中間像面を形成するリレー光学と、を備え、前記光検出部及び前記遮光部は、前記リレー光学内で形成される中間像面上に配置され、前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外の所定位置のときに電流値を２点以上変化させて前記光源へ電流供給し、このときに前記光検出部で検出される検査用光の強度に基づいて、前記光源の電流−発光量特性を演算し、当該演算結果に基づいて前記光源へ供給する電流を調整することを特徴とする画像表示装置を提供する。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記リレー光学内に形成される中間像面に配置され、入射される光を分割または拡散する瞳拡大素子を備え、前記光検出部及び前記遮光部は、前記瞳拡大素子内または周囲に配置されることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記光走査部により走査した画像形成用光をスクリーン面に投影することにより、画像を表示することを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、供給される電流に応じた強度の光を出射する光源を有する光源部と、前記光源から出射された光を２次元走査する光走査部と、を備え、前記走査された光によって画像を表示する画像表示装置において、前記光走査部による光の走査位置が有効走査範囲のときに画像信号に応じた電流を順次前記光源に供給して前記光源から順次画像形成用光を出射させ、前記有効走査範囲外の所定位置のときに前記光源に電流供給して前記光源から検査用光を出射させる駆動制御部と、前記光走査部による光の走査範囲のうち前記有効走査範囲外の所定位置に配置された光検出部と、前記光走査部によって走査された検査用光のうち、前記光検出部の周囲を通過する検査用光を遮光する遮光部と、を備え、前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外の所定位置のときに電流値を２点以上変化させて前記光源へ電流供給し、このときに前記光検出部で検出される検査用光の強度に基づいて、前記光源の電流−発光量特性を演算し、当該演算結果に基づいて前記光源へ供給する電流を調整し、前記光検出部及び前記遮光部は、前記光走査部と観察者の瞳孔との間に配設され、前記光走査部により走査した画像形成用光を観察者の少なくとも一方の網膜上に投射することにより、画像を表示することを特徴とする画像表示装置を提供する。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発明において、前記駆動制御部は、前記光源の電流−発光量特性として、前記光源の閾値電流値と、前記光源へ供給する最大電流値とを演算することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発明において、前記光源部は、３原色にそれぞれ対応する複数の光源を有し、前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外の所定位置のときに電流値を２点以上変化させて各前記光源へ電流供給し、このときに前記光検出部で検出される前記光源毎の複数の検査用光の強度に基づいて、前記光源毎に、前記光源の電流−発光量特性を演算し、当該演算結果に基づいて各前記光源へ供給する電流を調整することを特徴とする。
【００１５】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記光走査部は、第１走査方向に対して相対的に高速に光を走査する高速走査部と、前記第１走査方向に対して交差または直交する方向である第２走査方向に対して相対的に低速に光を走査する低速走査部と、を備え、前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外における前記第１走査方向の第１走査ラインにあるときと第２走査ラインにあるときに、それぞれ異なる電流値の電流を前記光源に供給し、前記光検出部で強度の異なる前記検査用光を検出させることを特徴とする。
【００１６】
また、請求項８に記載の発明は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発明において、前記光走査部は、第１の走査方向に対して相対的に高速に光を走査する高速走査部と、前記第１走査方向に対して交差または直交する方向である第２走査方向に対して相対的に低速に光を走査する低速走査部と、を備え、前記駆動制御部は、前記光走査部による光の走査位置が前記有効走査範囲外における前記第１走査方向の所定走査ラインのときに前記光源に電流供給して前記光源から前記検査用光を出射させるものであり、前記光源に供給する電流を１フレーム走査単位で変化させて、前記光検出部で強度の異なる検査用光を検出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、光源から出射された光であって光走査部で走査された検査用光の強度に基づいて、光源の電流−発光量特性を演算し、当該演算結果に基づいて光源へ供給する電流を調整する。従って、光源部の光出力特性が変化する場合や光源部から光走査部までの光路でのロスが変化する場合においても、光走査部により走査される画像形成用光の強度を一定に保つように調整することができ、その結果、表示する画像の品質を安定して保つことができる。また、リレー光学内で形成される中間像面上に光検出部及び遮光部を配置したので、光源部から光走査部までの光路でのロスだけでなく、光走査部からリレー光学までの光路でのロスが変化する場合においても、光走査部により走査される画像形成用光の強度を一定に保つように調整することができ、その結果、表示する画像の品質を安定して保つことができる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明によれば、リレー光学内に形成される中間像面に配置され、入射される光を分割または拡散する瞳拡大素子を備えるので、射出瞳を拡大することができる。しかも、光検出部及び遮光部を瞳拡大素子内または周囲に配置するので、光検出部及び遮光部の位置決めや固定が容易である。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明によれば、光走査部により走査される画像形成用光の強度を一定に保つように調整することができ、その結果、表示する画像の品質を安定して保つことができる画像投影装置を提供することができる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明によれば、光源から出射された光であって光走査部で走査された検査用光の強度に基づいて、光源の電流−発光量特性を演算し、当該演算結果に基づいて光源へ供給する電流を調整する。従って、光源部の光出力特性が変化する場合や光源部から光走査部までの光路でのロスが変化する場合においても、光走査部により走査される画像形成用光の強度を一定に保つように調整することができ、その結果、表示する画像の品質を安定して保つことができる。また、光走査部により走査される画像形成用光の強度を一定に保つように調整することができ、その結果、表示する画像の品質を安定して保つことができる網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、光源の電流−発光量特性として、光源の閾値電流値と、光源へ供給する最大電流値とを演算し、当該演算結果に基づいて光源へ供給する電流を調整する。従って、演算した閾値電流値に基づいたバイアス電流を光源に供給することができ、また演算した最大電流値を上限として光源に電流を供給することができるので、表示する画像の品質を安定して保つことができる。
【００２３】
また、請求項６に記載の発明によれば、光源部は３原色にそれぞれ対応する複数の光源を有し、各光源から出射された検査用光の強度に基づいて、各光源の電流−発光量特性を演算し、当該演算結果に基づいて各光源へ供給する電流を調整する。従って、各光源の光出力特性が変化する場合や各光源から光走査部までの光路でのロスが変化する場合においても、光走査部により走査される画像形成用光の強度を一定に保つように調整することができ、その結果、表示する画像の品質を安定して保つことができる。
【００２４】
また、請求項７に記載の発明によれば、第１走査方向の少なくとも２つ走査ラインで強度の異なる検査用光を出射させて光検出部で検出するようにしているので、光源の電流−発光量特性の演算に必要な数の強度の異なる検査用光を１フレーム走査の範囲内で検出することができ、光源へ供給する電流の調整を迅速に行うことができる。
【００２５】
また、請求項８に記載の発明によれば、１フレーム走査単位で強度の異なる検査用光を出射させて光検出部で検出するようにしているので、例えば、検査用光を走査する範囲を十分に確保できずに第１走査方向の２つ以上の走査ラインで強度の異なる検査用光を出射させることができないようなときでも、光源へ供給する電流を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に、本発明に好適な実施形態について図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、供給される電流に応じた強度の光を出射する光源を有する光源部と、光源から出射された光を２次元走査する光走査部とを備え、光走査部により走査した画像形成用光を観察者の少なくとも一方の網膜上に投射することにより、画像を表示する網膜走査型の画像表示装置を主に説明するが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば、光走査部により走査した画像形成用光をスクリーン面に投影することにより、画像を表示する画像投影装置のほか、光を走査して画像を表示する他の画像表示装置に対して適用することができる。
【００２８】
［１．画像表示装置の概要］
本実施形態の網膜走査型の画像表示装置１（以下、「画像表示装置１」と呼ぶ。）の構成を図１を用いて説明する。図１は本実施形態の画像表示装置１を示す説明図、図２は画像表示装置１の光走査部によるレーザ光の走査態様を説明するための図である。
【００２９】
図１に示すように、本実施形態の画像表示装置１は、駆動制御部１０と、光源部２０と、光合成部３０と、光ファイバ４０と、光走査部５０と、リレー光学６０とを備えている。
【００３０】
駆動制御部１０は、外部から入力される画像信号Ｓに基づいて映像を合成するための要素となる各信号を発生する映像信号供給回路１１と、この映像信号供給回路１１を制御して光源部２０から出射する光の強度等を調整する制御部１２と、Ｒレーザドライバ１６と、Ｇレーザドライバ１７と、Ｂレーザドライバ１８とを有している。
【００３１】
各レーザドライバ１６，１７，１８は、映像信号供給回路１１から映像信号として伝達される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各映像信号１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを基に、それぞれ強度変調された各色のレーザ光を出射するように光源部２０を駆動する。
【００３２】
光源部２０は、３原色にそれぞれ対応する複数の光源として、赤色（Ｒ）のレーザ光を出射するＲレーザ２１と、緑色（Ｇ）のレーザ光を出射するＧレーザ２２と、青色（Ｂ）のレーザ光を出射するＢレーザ２３とを備えている。
【００３３】
これらのＲレーザ２１、Ｇレーザ２２、Ｂレーザ２３は、Ｒレーザドライバ１６，Ｇレーザドライバ１７，Ｂレーザドライバ１８から供給される電流（駆動電流）の値に応じた強度のレーザ光を出射する光源として機能するものであり、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザとして構成することが可能である。なお、半導体レーザを用いる場合は駆動電流を直接変調して、レーザ光の強度変調を行うことができるが、固体レーザを用いる場合は、各レーザそれぞれに外部変調器を備えてレーザ光の強度変調を行う必要がある。
【００３４】
光合成部３０は、各レーザ２１，２２，２３より出射されたレーザ光をそれぞれ平行光にコリメートするコリメート光学系３１と、コリメートした各レーザ光を合波するダイクロイックミラー３２と、合波したレーザ光を光ファイバ４０に導く結合光学系３３とを備えている。
【００３５】
光走査部５０は、光源部２０から光合成部３０及び光ファイバ４０を介して伝搬されたレーザ光を水平走査部５２に導くコリメート光学系５１と、このコリメート光学系５１によりコリメートしたレーザ光を、走査素子５２ａを利用して水平方向に走査する水平走査部５２と、この水平走査部５２によって走査したレーザ光を垂直走査部５４に導くリレー光学５３と、水平走査部５２に走査され、リレー光学５３を介して入射されたレーザ光を、走査素子５４ａを利用して垂直方向に走査する垂直走査部５４とを備えている。
【００３６】
この光走査部において水平走査部５２は、表示すべき画像の１ラインの走査線毎に、レーザ光を第１走査方向である水平方向に対して相対的に高速に水平走査する高速走査部として機能するものであり、レーザ光を反射面５２ｂにより水平方向に走査する走査素子５２ａと、その走査素子５２ａの駆動制御を行う水平走査制御回路５２ｃとを備えている。
【００３７】
また、この光走査部において垂直走査部５４は、第１走査方向に対して交差または直交する方向である第２走査方向にレーザ光を走査するものであり、表示すべき画像の１フレーム毎に、レーザ光を最初の水平走査線から最後の水平走査線に向かって、第２走査方向である垂直方向に対して相対的に低速に垂直走査する低速走査部として機能し、リレー光学５３を介して入射するレーザ光を反射面５４ｂにより垂直方向に走査する走査素子５４ａと、その走査素子５４ａの駆動制御を行う垂直走査制御回路５４ｃとを備えている。
【００３８】
水平走査制御回路５２ｃは、映像信号供給回路１１に接続され、映像信号供給回路１１より出力される水平同期信号１４に同期して走査素子５２ａの反射面５２ｂを揺動する。また、垂直走査制御回路５４ｃは、映像信号供給回路１１に接続され、映像信号供給回路１１より出力される垂直同期信号１５に同期して走査素子５４ａの反射面５４ｂを揺動する。
【００３９】
そして、本実施形態の画像表示装置１では、光走査部５０が有する水平走査部５２及び垂直走査部５４により、光源部２０から光合成部３０及び光ファイバ４０を介して入射されるレーザ光を、第１走査方向及びその第１走査方向に略垂直な第２走査方向に走査することによって、２次元方向に走査（２次元走査）してフレーム単位で画像を形成するようにしている。
【００４０】
すなわち、図２（ａ）に示すように、相対的に高速に揺動する走査素子５２ａは、水平走査制御回路５２ｃによって揺動され、入射した光束を水平方向Ｘに対して往復走査する。そして、走査素子５２ａによって水平方向に走査されたレーザ光は、リレー光学５３を介して、垂直走査部５４に入射する。垂直走査部５４の走査素子５４ａは、垂直走査制御回路５４ｃによって鋸波状に揺動され、入射されたレーザ光を垂直方向Ｙに対して走査する。そして、走査素子５４ａによって垂直方向に走査された有効走査範囲Ｚのレーザ光は、リレー光学６０を介して、観察者の瞳孔９１に入射する。
【００４１】
図２（ｂ）には、走査素子５２ａ及び走査素子５４ａの最大走査範囲Ｗ（水平最大走査範囲Ｗ１及び垂直最大走査範囲Ｗ２により形成される範囲）と有効走査範囲Ｚ（水平有効走査範囲Ｚ２及び垂直有効走査範囲Ｚ３により形成される範囲）との関係が示されている。ここで、「最大走査範囲」とは、走査素子５２ａ及び走査素子５４ａが光を走査できる最大の範囲を意味する。
【００４２】
走査素子５２ａ及び走査素子５４ａの最大走査範囲Ｗのうち、有効走査範囲Ｚにその走査位置があるタイミングで光源部２０から画像信号Ｓに応じて強度変調されたレーザ光（以下、「画像形成用光」とする。）が出射されることによって、水平走査部５２及び垂直走査部５４によって画像形成用光が有効走査範囲Ｚで走査される。これにより１フレーム分の画像形成用光が走査される。この走査が１フレームの画像毎に繰り返される。なお、図２（ｂ）には、光源部２０から常にレーザ光が出射されたと仮定したときに水平走査部５２及び垂直走査部５４によって走査されるレーザ光の軌跡γが仮想的に示されている。また、以下の説明において、最大走査範囲Ｗのうち有効走査範囲Ｚを除く範囲Ｚ１を「無効走査範囲Ｚ１」と呼ぶこととする（図２（ｂ）参照）。
【００４３】
なお、水平走査部５２の走査素子５２ａと、垂直走査部５４の走査素子５４ａとは、例えばガルバノミラーで構成されるものであるが、その反射面５２ｂ，５４ｂが軸中心に揺動することによりレーザ光を走査するものであれば、圧電駆動、電磁駆動、静電駆動等いずれの駆動方式によるものであってもよい。また、走査素子５４ａとしてポリゴンミラーを用いるようにしてもよい。
【００４４】
リレー光学６０は、図１に示すように、第１レンズ６０ａ及び第２レンズ６０ｂから構成されており、光走査部５０によって走査された画像形成用光であるレーザ光を収束させて観察者の眼９０にその瞳孔９１から入射する。
【００４５】
ここで、駆動制御部１０は、光走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚのときに画像信号Ｓに応じた駆動電流を順次レーザ２１，２２，２３に供給して、レーザ２１，２２，２３から順次画像形成用光を出射させる。従って、画像形成用光は、光合成部３０及び光ファイバ４０を介して光走査部５０へ入射され、光走査部５０により有効走査範囲Ｚで２次元走査される。そして、光走査部５０で２次元走査された画像形成用光は、リレー光学６０を介して、観察者の眼９０にその瞳孔９１から入射し、網膜９２上に画像形成用光が投射される。これによって観察者は、網膜９２上に投影された画像形成用光による画像を認識することができる。
【００４６】
また、光走査部５０によって走査されたレーザ光はリレー光学６０の第１レンズ６０ａで収束されて、第１レンズ６０ａと第２レンズ６０ｂとの間に中間像面が形成される。そして、リレー光学６０内で形成される中間像面上には入射されるレーザ光を分割または拡散する瞳拡大素子７０が配置される。この瞳拡大素子７０は、例えば、回折素子（回折格子等）で構成されており、入射するレーザ光が複数の回折光に分離されて多光束化する。これにより、観察者の眼９０に入射するレーザ光の実効的直径が拡大する。すなわち、射出瞳が拡大される。
【００４７】
また、本実施形態の画像表示装置１では、光走査部５０の最大走査範囲Ｗのうち、有効走査範囲Ｚ外の所定位置に配設されて、有効走査範囲Ｚ外を走査される後述の検査用光を検出する光検出部８０を備えている。なお、図１では、光検出部８０を有効走査範囲Ｚの上方の無効走査範囲Ｚ１に設けるように構成しているが、光検出部８０の配設位置はこれに限定されるものではなく、例えば、有効走査範囲Ｚの下方の無効走査範囲Ｚ１に設けても、上方下方両方の無効走査範囲Ｚ１に設けるように構成してもよい。
【００４８】
光検出部８０は、受光した検査用光の強度に応じた電圧をＢＤ信号８２として制御部１２へ出力するようにしており、制御部１２は、このＢＤ信号８２に基づいて、光源部２０から出射するレーザ光の強度を調整するように構成している。
【００４９】
さらに、画像表示装置１には、有効走査範囲Ｚ外の位置で光走査部５０により走査される検査用光のうち、光検出部８０の周囲を通過する検査用光を遮光する遮光部８１が設けられる。
【００５０】
[２．光源部２０の調整]
次に、光検出部８０により検出した検査用光に基づいた光源部２０の調整について、具体的に説明する。以下においては、光源部２０の特性、光検出部８０及び遮光部８１の配置、及び駆動制御部１０による光源部２０の調整動作の順に図面を参照して具体的に説明する。
【００５１】
[２．１.光源部の特性]
まず、光源である各レーザ２１，２２，２３の特性について図面を参照して説明する。図３及び図４は、本実施形態の画像表示装置１の光源（各レーザ２１，２２，２３）へ供給する駆動電流とその発光量との関係（光源の電流−発光量特性）を示す図であり、縦軸に発光量を、横軸に駆動電流値をそれぞれ示している。
【００５２】
図３に示すように、各レーザ２１，２２，２３は、固有の閾値電流値Ｉｔｈを超える駆動電流が供給されたときに、発光量が急激に立ち上がる特性を有しており、閾値電流値Ｉｔｈまでの駆動電流では発光量は殆どなく、その変化も殆どない。従って、画像表示装置１の駆動制御部１０は、閾値電流値Ｉｔｈを超える駆動電流を各レーザ２１，２２，２３へ供給して、画像を表示するための画像形成用光を各レーザ２１，２２，２３から出射するようにしている。
【００５３】
各レーザ２１，２２，２３は、上述のように半導体レーザなどを用いており容量成分を含むことから、閾値電流値Ｉｔｈ以上の駆動電流を流し始めてから発光し始めるまでに遅延時間が生じる。そこで、この発光遅延を抑制するために、各レーザ２１，２２，２３にそれぞれ閾値電流値Ｉｔｈのバイアス電流Ｉｂをその発光前に供給しておくことにより、各レーザ２１，２２，２３の応答性を高めるように構成している。
【００５４】
本実施形態における画像表示装置１では、観察者が視認する画像を適切に表示するために、観察者の眼９０に入射する光の強度の最大値が規定されている。ここでは、この最大値の強度の光とするためのレーザ２１，２２，２３の発光量を図３に示すようにＬｏｐとし、このときにレーザ２１，２２，２３に供給すべき電流値（以下、「最大電流値」とする。）をＩｏｐとして定義する。
【００５５】
レーザ２１，２２，２３は、レーザ光を出射する際に発生する熱や外気温の変化等に起因して、その発光特性が変化する。例えば、図４の破線で示す特性から実線で示す特性へ温度変化によって変化する。すなわち、閾値電流値ＩｔｈがＩｔｈ１からＩｔｈ２へ増加する。また、最大電流値ＩｏｐもＩｏｐ１からＩｏｐ２へ増加する。
【００５６】
従って、観察者が視認する画像を適切に表示するために、レーザ２１，２２，２３の発光特性の変化に応じて、レーザ２１，２２，２３へ供給する電流を調整する必要がある。
【００５７】
レーザ２１，２２，２３の発光特性は、閾値電流値Ｉｔｈ以上の領域では線形性を有することから、この領域で２点以上のポイントを計測することにより、レーザ２１，２２，２３の電流−発光量特性として閾値電流値Ｉｔｈや最大電流値Ｉｏｐを検出することができる。
【００５８】
例えば、図４の破線で示す特性から実線で示す特性へ温度変化によって変化したとき、破線で示す特性のときの最大電流値Ｉｏｐ１とその半分の電流値Ｉｏｐ１／２の駆動電流をレーザ２１，２２，２３へ供給すると、レーザ２１，２２，２３の発光量はＬａ，Ｌｂとなる。このときに以下の式（１）を演算することによって、変化後の実線で示す特性の傾きθがわかる。なお、ここではレーザ２１，２２，２３の特性を同じものであるとして説明する。
θ＝ｔａｎ-1［（Ｌａ−Ｌｂ）／（Ｉｏｐ１−Ｉｏｐ１／２）］  ・・・（１）
【００５９】
そして、閾値電流値Ｉｔｈ２での発光量Ｌｔｈ２が無視できる程度に小さいとすると、変化後の実線で示す特性の閾値電流値Ｉｔｈ２の概算は、以下の式（２）で表すことができる。
Ｉｔｈ２≒Ｉｏｐ１−Ｌａ／ｔａｎθ    ・・・（２）
【００６０】
上記式（１），（２）より、変化後の実線で示す特性最大電流値Ｉｏｐ２の概算は、以下の式（３）で表すことができる。
Ｉｏｐ２≒（Ｌｏｐ／ｔａｎθ）＋Ｉｔｈ２    ・・・（３）
【００６１】
このように、電流値を２点以上変化させてレーザ２１，２２，２３へ駆動電流を供給することにより、温度変化等により特性が変化したときでも、レーザ２１，２２，２３の電流−発光量特性として閾値電流値Ｉｔｈや最大電流値Ｉｏｐを検出することができる。
【００６２】
なお、上記演算は例示にすぎず、他の演算により閾値電流値Ｉｔｈや最大電流値Ｉｏｐを検出することも可能である。
【００６３】
[２．２.光検出部及び遮光部の配置]
次に、光検出部８０及び遮光部８１の配置について、図面を参照して具体的に説明する。図５は光検出部及び遮光部の配置を示す図、図６は光検出部及び遮光部の他の配置を示す図である。
【００６４】
光源部２０のレーザ２１，２２，２３から出射されたレーザ光は、光ファイバ４０や複数の光学系を通過して光走査部５０で走査されるため、その過程で光ファイバ４０の結合効率や反射面５２ｂ，５４ｂの反射率などにより光の強度にロスが生じる。そして、このレーザ２１，２２，２３から光走査部５０で走査されるまでの光路でのロスは、外気温の変化等に起因しても変化する。また、外的な要因等によって光学素子の位置ずれが発生した場合にも、レーザ２１，２２，２３から光走査部５０までの光路でのロスが変化する。
【００６５】
そこで、本実施形態における画像表示装置１は、光源部２０に光検出部を設けて直接レーザ２１，２２，２３の発光量を検出するのではなく、光走査部５０が走査したレーザ光の強度を検出する位置に光検出部８０を設けるようにしている。そして、この光検出部８０で検出するレーザ光が一定になるように、光源部２０のレーザ２１，２２，２３へ供給する駆動電流を調整する。
【００６６】
レーザ２１，２２，２３の電流−発光量特性の変化は、このレーザ２１，２２，２３の動作中、すなわち、光走査部５０が画像形成用光を２次元走査して観察者に画像を認識させている状態に特に発生する。そこで、駆動制御部１０は、光走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚ外の無効走査範囲Ｚ１の所定位置のときに、光検出部８０で検出させるレーザ光（検査用光）をレーザ２１，２２，２３から出射させるようにしている。
【００６７】
図５に示すように、光検出部８０は、リレー光学６０内の内に形成される中間像面に配置される瞳拡大素子７０上に取り付けられる。このように瞳拡大素子７０に光検出部８０を取り付けるのは、光検出部８０の位置決めや固定が容易であるからである。なお、瞳拡大素子７０内に光検出部８０を取り付けるようにしてもよい。
【００６８】
また、光検出部８０は、光走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚ外（無効走査範囲Ｚ１）のうち上方に配置される。このように、光検出部８０を有効走査範囲Ｚよりも上方に設けることにより、有効走査範囲Ｚで画像形成用光が走査される前に、光検出部８０で検査用光を検出することができる。従って、有効走査範囲Ｚを走査する前に光源部２０から出射するレーザ光の強度を調整することができ、既に強度調整がなされたレーザ光により画像を表示することができる。なお、ここでは光走査部５０を無効走査範囲Ｚ１のうち上方に配置していが、下方に配置するようにしてもよい。また、光走査部５０を無効走査範囲Ｚ１の中央に配置しているが、右方側や左方側に配置するようにしてもよい。
【００６９】
瞳拡大素子７０と光検出部８０との間には、光走査部５０によって走査された検査用光のうち光検出部８０の周囲を通過する検査用光を遮光する遮光部８１が設けられる。この遮光部は、レーザ２１，２２，２３からの検査用光の出射タイミングがずれたときに、観察者の眼９０にその検査用光が入射されないようにするために配置される。従って、遮光部８１は、少なくとも検査用光のタイミングずれの最大値を考慮した大きさとなる。図５に示す例では、水平最大走査範囲Ｗ１の幅でかつ垂直方向も光検出部８０より長い遮光部８１が無効走査範囲Ｚ１の上方に配置される。
【００７０】
なお、光検出部８０が実際に検査用光を検出する光電変換素子以外の周辺部分がある程度の広さ以上有しているような場合は、別途遮光部８１を設けなくても、光検出部８０の光電変換素子の周辺部分を遮光部８１としてもよい。
【００７１】
また、光検出部８０は、図６に示すように、リレー光学６０内に形成される中間像面に配置される瞳拡大素子７０の周縁を嵌め込んだ枠体７１上に取り付けるようにしてもよい。このように瞳拡大素子７０を固定する枠体７１に光検出部８０を取り付けることにより、光検出部８０の位置決めや固定が容易となる。なお、この枠体７１は、図６に示すように、瞳拡大素子７０を嵌め込むための開口部を有しており、この開口部は有効走査範囲Ｚよりも少し大きな形状としているが、有効走査範囲Ｚと同一の大きさとしてもよい。
【００７２】
さらに、この枠体７１をレーザ光が透過しないように遮光性を持たせることにより、光走査部５０によって走査された検査用光のうち光検出部８０の周囲を通過する検査用光を遮光する遮光部８１としても枠体７１を機能させることができる。従って、遮光部８１を別途設けるのに比べ、組み立てが容易となる。
【００７３】
［２．３．駆動制御部による光源部の調整動作］
次に、駆動制御部１０による光源部２０の調整動作について説明する。図７及び図８は検査用光の出射タイミングを説明するための図、図９は光源部２０へ供給する駆動電流の調整方法を説明するための図である。
【００７４】
駆動制御部１０は、上述のように、映像信号供給回路１１、制御部１２、Ｒレーザドライバ１６、Ｇレーザドライバ１７及びＢレーザドライバ１８を有しており、駆動制御部１０によって映像信号供給回路１１が制御される。そして、映像信号供給回路１１から出力される各映像信号１３ｒ，１３ｇ，１３ｂに基づいて各レーザドライバ１６，１７，１８から各レーザ２１，２２，２３に駆動電流を供給する。各レーザ２１，２２，２３は、このように供給される駆動電流に応じた強度で画像形成光や検査用光を出射する。
【００７５】
制御部１２には、各種の設定情報や情報処理プログラムを記憶する記憶部（図示せず）が設けられる。この設定情報としては、光源部２０のＲレーザ２１、Ｇレーザ２２、Ｂレーザ２３から出射させる３原色のレーザ光の強度を調整するために用いる複数種類の設定電流値などがある。この設定電流値としては、Ｒレーザ２１用の設定電流値Ｉｔ１ｒ，Ｉｔ２ｒ、Ｇレーザ２２用の設定電流値Ｉｔ１ｇ，Ｉｔ２ｇ、Ｂレーザ２３用の設定電流値Ｉｔ１ｂ，Ｉｔ２ｂがある。また、情報処理プログラムとしては、ＢＤ信号８２に基づいて、各レーザ２１，２２，２３の閾値電流値Ｉｔｈｒ，Ｉｔｈｇ，Ｉｔｈｂ及び最大電流値Ｉｏｐｒ，Ｉｏｐｇ，Ｉｏｐｂを演算するプログラムなどがある。
【００７６】
また、映像信号供給回路１１は、制御部１２からの制御によって、画像信号ＳをＲ映像信号１３ｒ、Ｇ映像信号１３ｇ、Ｂ映像信号１３ｂへ変換し、光走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚのときにレーザドライバ１６，１７，１８へ出力する。
【００７７】
この映像信号供給回路１１は、後述する閾値電流値Ｉｔｈｒ，Ｉｔｈｇ，Ｉｔｈｂ及び最大電流値Ｉｍｒ，Ｉｍｇ，Ｉｍｂが制御部１２から通知される。映像信号供給回路１１は、無効走査範囲Ｚ１及び有効走査範囲Ｚにおいて輝度が０のときのタイミングで、閾値電流値Ｉｔｈｒ，Ｉｔｈｇ，Ｉｔｈｂに応じたバイアス電流Ｉｂｒ，Ｉｂｇ，Ｉｂｂをレーザ２１，２２，２３に供給するための映像信号１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを生成して、レーザドライバ１６，１７，１８へ出力し、各レーザ２１，２２，２３の応答性を高めている。
【００７８】
また、映像信号供給回路１１は、制御部１２から通知される最大電流値Ｉｍｒ，Ｉｍｇ，Ｉｍｂに基づいた映像信号１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを生成する。すなわち、最大電流値Ｉｍｒ，Ｉｍｇ，Ｉｍｂは各色の輝度最大のときにレーザ２１，２２，２３へ供給する電流の電流値であり、映像信号供給回路１１は、この最大電流値Ｉｍｒ，Ｉｍｇ，Ｉｍｂに基づいて、各色の輝度を電流値へ変換する変換率を決定する。そして、このように決定した変換率に基づいて、画像信号Ｓから映像信号１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを生成する。
【００７９】
また、映像信号供給回路１１には、制御部１２から後述する設定電流値Ｉｔ１ｒ，Ｉｔ２ｒ，Ｉｔ１ｇ，Ｉｔ２ｇ，Ｉｔ１ｂ，Ｉｔ２ｂが通知される。映像信号供給回路１１は、この設定電流値に基づいて、検査用の映像信号１３ｒ，１３ｇ，１３ｂを生成する。この検査用の映像信号１３ｒ，１３ｇ，１３ｂは、光走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚ外の無効走査範囲Ｚ１の所定位置のときに、各レーザ２１，２２，２３へ出力される。これにより、レーザ２１，２２，２３は、光走査部５０の走査位置が無効走査範囲Ｚ１の所定位置で検査用光を出射する。
【００８０】
図７には、このように出射される検査用光と垂直走査部５４の走査位置との関係を示している。同図に示すように、垂直走査部５４による１フレームの垂直走査開始時（タイミングｔ０）から、垂直走査部５４の走査位置が第１位置に到達したとき（タイミングｔ１）、その走査位置が第２位置となるまで（タイミングｔ２）の間に、映像信号供給回路１１から検査用の映像信号１３ｒ，１３ｇ，１３ｂが出力される。これにより、各レーザ２１，２２，２３から検査用光が出射される。
【００８１】
図８には、この第１位置（タイミングｔ１）から第２位置（タイミングｔ２）までの範囲において、水平走査部５２の水平走査方向の６つの水平走査ラインで、設定電流値Ｉｔ１ｒ，Ｉｔ２ｒ，Ｉｔ１ｇ，Ｉｔ２ｇ，Ｉｔ１ｂ，Ｉｔ２ｂに基づく各レーザ２１，２２，２３からの検査用光の出射状態が示されている。
【００８２】
より詳細には、制御部１２は、光走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚ外（無効走査範囲Ｚ１）における水平走査方向の第１走査ラインにあるとき（タイミングｔ１１〜ｔ１２間）、設定電流値Ｉｔ１ｒに基づいたＲ映像信号１３ｒを映像信号供給回路１１からＲレーザドライバ１６へ出力させ、このＲレーザドライバ１６からＲレーザ２１へ設定電流値Ｉｔ１ｒの駆動電流を供給する。これにより、Ｒレーザ２１から第１の強度の検査用光が出射される。そして、制御部１２は、このときに光検出部８０から出力されるＢＤ信号８２の電圧レベルを内部の記憶部に記憶する。
【００８３】
次に、制御部１２は、光走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚ外の水平走査方向の第２走査ラインにあるとき（タイミングｔ１２〜ｔ１３間）、設定電流値Ｉｔ２ｒに基づいたＲ映像信号１３ｒを映像信号供給回路１１からＲレーザドライバ１６へ出力させ、このＲレーザドライバ１６からＲレーザ２１へ設定電流値Ｉｔ２ｒの駆動電流を供給する。これにより、Ｒレーザ２１から第２の強度の検査用光が出射される。そして、制御部１２は、このときに光検出部８０から出力されるＢＤ信号８２の電圧レベルを内部の記憶部に記憶する。
【００８４】
同様に、制御部１２は、光走査部５０の走査位置が有効走査範囲Ｚ外の水平走査方向の第３走査ライン（タイミングｔ１３〜ｔ１４間）、第４走査ライン（タイミングｔ１４〜ｔ１５間）にあるときに、設定電流値Ｉｔ１ｇ，Ｉｔ２ｇに基づいたＧ映像信号１３ｇを映像信号供給回路１１からそれぞれのタイミングでＧレーザドライバ１７へ出力させ、このＧレーザドライバ１７からＧレーザ２２へ設定電流値Ｉｔ１ｇ，Ｉｔ２ｇの駆動電流をそれぞれのタイミングで供給する。これにより、Ｇレーザ２２から強度の異なる第１の強度と第２の強度の検査用光が出射される。そして、制御部１２は、それぞれのタイミングで光検出部８０から出力されるＢＤ信号８２の電圧レベルを内部の記憶部に記憶する。
【００８５】
また、制御部１２は、光走査部５０走査位置が有効走査範囲Ｚ外の水平走査方向の第５走査ライン（タイミングｔ１５〜ｔ１６間）、第６走査ライン（タイミングｔ１６〜ｔ１７間）にあるときに、設定電流値Ｉｔ１ｂ，Ｉｔ２ｂに基づいたＢ映像信号１３ｂを映像信号供給回路１１からそれぞれのタイミングでＢレーザドライバ１８へ出力させ、このＢレーザドライバ１８からＢレーザ２３へ設定電流値Ｉｔ１ｂ，Ｉｔ２ｂの駆動電流をそれぞれのタイミングで供給する。これにより、Ｂレーザ２３から強度の異なる第１の強度と第２の強度の検査用光が出射される。そして、制御部１２は、それぞれのタイミングで光検出部８０から出力されるＢＤ信号８２の電圧レベルを内部の記憶部に記憶する。
【００８６】
そして、制御部１２は、内部の記憶部に記憶したＢＤ信号８２の電圧レベルの情報に基づいて、各レーザ２１，２２，２３の閾値電流値Ｉｔｈｒ，Ｉｔｈｇ，Ｉｔｈｂと、各レーザ２１，２２，２３へ供給する最大電流値Ｉｍｒ，Ｉｍｇ，Ｉｍｂとを演算し、当該演算結果に基づいて各レーザ２１，２２，２３へ供給する駆動電流を調整する。
【００８７】
ここで、各レーザ２１，２２，２３に供給する駆動電流とＢＤ信号８２の電圧レベルとの関係は、図９に示すような特性になる。すなわち、光検出部８０から出力されるＢＤ信号８２の電圧レベルは、光検出部８０で検出する検査用光の強度に対応しており、検査用光の強度は、光源であるレーザ２１，２２，２３の電流−発光量特性とこのレーザから光検出部８０までの光路上でのロスによって決定される。
【００８８】
そして、この光路上のロスは、レーザ２１，２２，２３から出力される検査用光の強度によらず一定のロス割合（例えば、５０％のロス）であるから、レーザ２１，２２，２３に供給する駆動電流とＢＤ信号８２の電圧レベルとの関係は、レーザ２１，２２，２３に供給する駆動電流とその発光量との関係（図３に示す関係：光源の電流−発光特性）と近似し、図９に示す関係となる。
【００８９】
この図９に示すように、各設定電流値Ｉｔ１ｒ,Ｉｔ２ｒの駆動電流をＲレーザ２１へ供給したときに光検出部８０から出力される各ＢＤ信号８２の電圧レベルをＶｔ１ｒ，Ｖｔ２ｒとする。また、光検出部８０に到達するレーザ光強度の最大値を規定し、その最大値のレーザ光を光検出部８０で変換したときに出力されるＢＤ信号８２の電圧レベルをＶｍｒとし、Ｒレーザ２１の閾値電圧Ｖｔｈｒとすると、以下の式（４）を演算することによって、実線で示す特性の傾きθがわかる。
θ＝ｔａｎ-1［（Ｖｔ２ｒ−Ｖｔ１ｒ）／（Ｉｔ２ｒ−Ｉｔ１ｒ）］  ・・・（４）
【００９０】
そして、閾値電流値Ｉｔｈｒに対する電圧Ｖｔｈｒが無視できる程度に小さいとすると、実線で示す特性の閾値電流値Ｉｔｈｒの概算は、以下の式（５）で表すことができる。
Ｉｔｈｒ≒Ｉｔ１ｒ−Ｖｔ１ｒ／ｔａｎθ    ・・・（５）
【００９１】
上記式（４），（５）より、実線で示す特性の最大電圧値Ｉｍｒの概算は、以下の式（６）で表すことができる。
Ｉｍｒ≒（Ｖｍｒ／ｔａｎθ）＋Ｉｔｈｒ    ・・・（６）
【００９２】
このように電流値を２点変化させてＲレーザ２１へ駆動電流を供給することにより、Ｒレーザ２１の電流−発光量特性として閾値電流値Ｉｔｈｒや最大電流値Ｉｍｒを検出することができ、その検出結果は制御部１２から映像信号供給回路１１へ通知される。なお、上記演算は例示にすぎず、他の演算により閾値電流値Ｉｔｈｒや最大電流値Ｉｍｒを検出することも可能である。
【００９３】
そして、映像信号供給回路１１は、バイアス電流Ｉｂとして閾値電流値Ｉｔｈｒの電流をＲレーザ２１へ供給するＲ映像信号１３ｒをＲレーザドライバ１６へ出力する。また、映像信号供給回路１１は、画像信号Ｓに基づいてＲ映像信号１３ｒを出力するときには、最大電流値Ｉｍｒを超える駆動電流が流れないように、最大輝度の画像を表示するときにＲレーザ２１へ供給する電流を最大電流値Ｉｍｒとし、各色の輝度を電流値へ変換する変換率を決定し、当該変換率に基づいて、画像信号Ｓから映像信号１３ｒを生成する。
【００９４】
以上のことは、Ｇレーザ２２及びＢレーザ２３に関しても同様である。このように、本実施形態における画像表示装置１は、光源であるレーザ２１，２２，２３から出射されたレーザ光であって光走査部５０で走査された検査用光の強度に基づいて、レーザ２１，２２，２３の電流−発光量特性（例えば、閾値電流値Ｉｔｈｒ，Ｉｔｈｇ，Ｉｔｈｂ、レーザ２１，２２，２３へ供給する最大電流値Ｉｍｒ，Ｉｍｇ，Ｉｍｂ）を演算し、当該演算結果に基づいてレーザ２１，２２，２３へ供給する駆動電流を調整する。従って、光源部２０の光出力特性が変化する場合や光源部２０から光走査部５０までの光路でのロスが変化する場合においても、光走査部５０により走査される画像形成用光の強度を一定に保つように調整することができ、その結果、表示する画像の品質を安定して保つことができる。
【００９５】
なお、レーザ２１，２２，２３の電流−発光量特性として、閾値電流値Ｉｔｈや最大電流値Ｉｏｐの演算ではなく、閾値電流値Ｉｔｈに近い電流値（例えば、閾値電流値Ｉｔｈよりも少し少ない電流値）や最大電流値Ｉｏｐに近い電流値（例えば、最大電流値Ｉｏｐよりも少し少ない電流値）でもよい。また、最大電流値Ｉｏｐに代えて、傾きθを演算して、この傾きθから各色の輝度を電流値へ変換する変換率を決定し、当該変換率に基づいて、レーザ２１，２２，２３へ供給する電流を調整するようにしてもよい。このようにレーザ２１，２２，２３へ供給する電流を調整することができる特性であれば、レーザ２１，２２，２３の電流−発光量特性としてどのような演算をしても構わない。
【００９６】
また、レーザ２１，２２，２３の電流−発光量特性として、最大電流値Ｉｏｐの演算時に、レーザ２１，２２，２３の最大定格を超えるような場合には、報知部（図示せず）から光源がエラー状態である旨を報知するようにしてもよい。
【００９７】
なお、ここでは、検査用光に基づいて、Ｒレーザ２１，Ｇレーザ２２，Ｂレーザ２３のそれぞれから３原色に対応した検査用光を順次出射して各レーザ２１，２２，２３から出射するレーザ光の強度を調整するように構成しているが、各レーザ２１，２２，２３の特性変化が一定の関係を有するときなどには、検査用光として、３原色のレーザ光のうち１色のレーザ光（例えば、光検出部８０の受光感度が最も高い一色のレーザ光）を用いるようにしてもよい。この場合、検査用光を出射するレーザと他の２色のレーザとの相関テーブルを制御部１２の内部の記憶部に記憶しておき、検査用光を出射するレーザの電流−発光量特性（例えば、レーザの閾値電流値や、レーザへ供給する最大電流値など）を演算し、さらに相関テーブルを用いて、他の２色のレーザの電流−発光量特性（例えば、レーザの閾値電流値、レーザへ供給する最大電流値など）を演算する。
【００９８】
このように構成すれば、全てのレーザ２１，２２，２３からレーザ光を出射する必要がないことから、画像表示装置１の消費電力の増大を抑制することができる。
【００９９】
また、本実施形態では、光走査部５０による１フレーム走査の範囲内で全てのレーザ２１，２２，２３からそれぞれ異なる強度の検査用光を出射するようにしたが、１フレーム走査単位でレーザ２１，２２，２３からそれぞれ一つの強度の検査用光を出射し、少なくとも２つ以上の複数フレームに跨って異なる強度の検査用光を出射するようにしてもよい。例えば、光走査部５０によるレーザ光の走査位置が有効走査範囲Ｚ外における水平走査方向の第１〜第３走査ラインにあるときに、レーザ２１，２２，２３からそれぞれ一つの強度の検査用光を出射し、２つのフレームで異なる強度の検査用光を出射する。また、１フレーム走査単位でレーザ２１，２２，２３のうち一つのレーザから一つの強度の検査用光を出射し、少なくとも６つ以上の複数フレームに跨って異なる色及び強度の検査用光を出射するようにしてもよい。
【０１００】
このように、各レーザ２１，２２，２３に供給する駆動電流を１フレーム走査単位で変化させて、光検出部８０で異なる検査用光を検出させるようにすれば、例えば、検査用光を走査する範囲を十分に確保できずに水平走査方向の２つ以上の水平走査ラインで異なる検査用光を出射させることができないようなときでも、レーザ２１，２２，２３へ供給する駆動電流を調整することができる。しかも、レーザ２１，２２，２３から出射するレーザ光の強度を調整するために要する消費電力を可及的に低減することができる。
【０１０１】
なお、ＢＤ信号８２を用いて、レーザ２１，２２，２３の駆動電流を調整することに加え、レーザ２１，２２，２３の出射タイミングの調整をするようにしてもよい。このようにすることで、レーザ２１，２２，２３とは別に光源を設ける必要がなく、また、別途光検出部を設ける必要がないので、画像表示装置１の小型化を図ることができる。しかも、レーザ２１，２２，２３の出射強度の調整を行うためのＢＤ信号８２を用いて出射タイミングの調整を行うようにすることで、出射タイミングを調整するための検査用光を別途出射する必要がなく、消費電力を可及的に低減することができる。例えば、１フレーム走査単位でレーザ２１，２２，２３のうち一つのレーザから一つの強度の検査用光を出射し、少なくとも６つ以上の複数フレームに跨って異なる色・強度の検査用光を出射してフレーム走査単位でタイミング調整をする。
【０１０２】
また、光検出部８０を、水平走査部５２による走査速度の最も速い中央位置に設けることにより、制御部１２は、最も速い走査速度で走査されている検査用光の検出タイミングを用いて、光源部２０が出射するレーザ光の出射タイミングを調整することができるので、レーザ光の出射タイミング調整の精度を向上させることができる。
【０１０３】
なお、本実施形態では、光検出部８０を、図１に示すように、リレー光学６０内で
かつ有効走査範囲Ｚ外に配設しているが、光検出部８０の配設位置は、これに限定するものではなく、光走査部５０と観察者の瞳孔９１との間における光走査部５０の走査範囲のうち有効走査範囲Ｚ外であれば任意の箇所に配設することができ、例えば、リレー光学６０と観察者の瞳孔９１との間における光走査部５０の走査範囲のうち有効走査範囲Ｚ外に配設してもよい。
【０１０４】
また、本実施形態では、垂直最大走査範囲Ｗ２のうち垂直有効走査範囲Ｚ３外の範囲に光検出部８０を配置するようにしたが、垂直有効走査範囲Ｚ３内でかつ水平有効走査範囲Ｚ２外に光検出部８０を設けるようにしてもよい。
【０１０５】
また、この光検出部８０は、走査された検査用光を検出した場合に、当該検査用光の強度に応じた電圧をＢＤ信号８２として制御部１２へ出力するようにしているが、ＢＤ信号８２はこれに限定するものではなく、例えば、光検出部８０が検出した光の強度に応じた電流値の電流をＢＤ信号８２として出力するように構成してもよい。
【０１０６】
また、本実施形態においては、画像表示装置として、網膜走査型の画像表示装置について説明したが、光源からの光を２次元走査して画像を形成する画像表示装置であれば、どのようなものであっても適用が可能である。例えば、上述したように、光走査部により走査することで形成された画像形成用光をスクリーン面に投影することにより、画像を表示する画像投影装置（プロジェクタ）に適用することが可能である。
【０１０７】
また、演算する閾値電流値Ｉｔｈは、バイアス電流Ｉｂとして各レーザ２１，２２，２３に供給する電流値であり、必ずしもレーザ２１，２２，２３の閾値電流値と完全に一致する必要はない。
【０１０８】
以上、本発明の実施の形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本実施形態の画像表示装置を示す説明図である。
【図２】本実施形態における光走査部によるレーザ光の走査態様を説明するための図である。
【図３】本実施形態の画像表示装置の光源へ供給する駆動電流とその発光量との関係を示す図である。
【図４】本実施形態の画像表示装置の光源へ供給する駆動電流とその発光量との関係を示す図である。
【図５】本実施形態の光検出部及び遮光部の配置を示す図である。
【図６】本実施形態の光検出部及び遮光部の他の配置を示す図である。
【図７】本実施形態の検査用光の出射タイミングを説明するための図である。
【図８】本実施形態の検査用光の出射タイミングを説明するための図である。
【図９】本実施形態の光源部へ供給する駆動電流の調整方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１  画像表示装置
１０  駆動制御部
１１  映像信号供給回路
１２  制御部
１６  Ｒレーザドライバ
１７  Ｇレーザドライバ
１８  Ｂレーザドライバ
２０  光源部
２１  Ｒレーザ
２２  Ｇレーザ
２３  Ｂレーザ
３０  光合成部
４０  光ファイバ
５０  光走査部
５１  コリメート光学系
５２  水平走査部
５３  リレー光学
５４  垂直走査部
６０  リレー光学
６０ａ  第１レンズ
６０ｂ  第２レンズ
７０  瞳拡大素子
８０  光検出部
８１  遮光部
８２  ＢＤ信号
９０  眼
９１  瞳孔
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図５】
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【図６】
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