(57)【要約】【課題】光源の寿命を検出することのできる光学装置および画像表示装置を提供する。【解決手段】温度検出手段により検出された光源の温度から、閾値電流の値を設定する閾値電流設定部と、光源の温度と閾値電流の値とに基づいて、光源の推定寿命を算出する推定寿命算出部と、駆動電流が所定の制御範囲内に収束するように該駆動電流を制御する駆動電流制御部と、駆動電流が所定時間内に制御範囲内に収束したか否かを判定する収束判定部と、光源の累積使用時間と推定寿命とを比較して、累積使用時間が光源の寿命に達したか否かを判定する寿命判定部と、制御範囲を駆動電流の値が小さくなる方向に所定量シフトする調整を段階的に実行可能な収束範囲調整部と、光源の駆動を停止させる駆動停止部と、を有する。【選択図】図２
2012080286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源を有する光源部と、
前記光源の温度を検出する温度検出手段と、
前記光源に入力される駆動電流を制御するとともに、前記温度検出手段による検出結果に基づいて前記光源の寿命を判定する制御部とを備え、
前記制御部は、
あらかじめ記憶された、前記光源の温度と前記光源についての閾値電流との関係に基づき、前記温度検出手段により検出された前記光源の温度から、前記閾値電流の値を設定する閾値電流設定部と、
前記温度検出手段により検出された前記光源の温度と前記閾値電流設定部により設定された前記閾値電流の値とに基づいて、前記光源の推定寿命を算出する推定寿命算出部と、
前記光源部から出射される光束の光量が所定の範囲内に維持されるように、前記駆動電流が所定の制御範囲内に収束するように該駆動電流を制御する駆動電流制御部と、
前記駆動電流制御部の制御により前記駆動電流が所定時間内に前記制御範囲内に収束したか否かを判定する収束判定部と、
前記収束判定部により前記駆動電流が前記制御範囲内に収束していないと判定された場合、前記光源の累積使用時間と前記推定寿命算出部により算出された前記推定寿命とを比較して、前記累積使用時間が前記光源の寿命に達したか否かを判定する寿命判定部と、
前記寿命判定部により前記累積使用時間が前記光源の寿命に達したと判定された場合、前記駆動値電流が前記制御範囲内に収束するように、該制御範囲を前記駆動電流の値が小さくなる方向に所定量シフトする調整を段階的に実行可能な収束範囲調整部と、
前記収束範囲調整部による前記制御範囲の調整が所定回数行われた場合、前記光源の駆動を停止させる駆動停止部と、を有する
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記収束判定部により前記駆動電流が前記制御範囲内に収束していないと判定され、かつ、前記寿命判定部により前記累積使用時間が前記光源の寿命に達していないと判定された場合、利用者に前記光源の寿命以外の要因によってエラーが発生したことを報知するエラー処理手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記光源の寿命を判定する基準値となる寿命判定値を算出する寿命判定値算出部と、
前記寿命判定値算出部により算出された前記寿命判定値と前記閾値電流とを比較することにより前記光源の寿命を判定する第２寿命判定部と、をさらに有し、
前記収束判定部により前記閾値電流が前記所定の範囲内に収束したと判定され、かつ、前記第２寿命判定部により前記閾値電流が前記寿命判定値よりも大きいと判定された場合、前記収束範囲調整部は、前記駆動電流が前記制御範囲内に収束するように該制御範囲を前記駆動電流の値が小さくなる方向に所定量シフトする調整を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記光源部は、互いに異なる波長の光を出射する複数の光源を有し、
前記制御部は、各前記光源の前記制御範囲の調整量を規定したテーブルを記憶する記憶部を、さらに有し、
前記収束範囲調整部は、前記テーブルを参照して前記駆動電流が前記制御範囲内に収束するように該制御範囲を前記駆動電流の値が小さくなる方向に所定量シフトする調整を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記寿命判定部または前記第２寿命判定部により前記累積使用時間が前記光源の寿命に達したと判定された場合、利用者に前記累積使用時間が前記光源の寿命に達したことを報知する報知部を更に有する
ことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記光源部により出射された光束を走査し、利用者の少なくとも一方の眼の網膜に入射して、画像を表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の網膜走査型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置および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光学装置および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光学装置および画像表示装置が知られている。
【０００３】
このような光学装置および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ものが知られている。
【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強度の電流を重畳した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】
このような半導体レーザの寿命を検出する技術として、下記特許文献１には、半導体レーザの点灯時間を計算するとともに、この計算した点灯時間と予め設定されている基準点灯時間とに基づいて半導体レーザが寿命に達したか否かを判定する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１８０７６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、半導体レーザ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。そのため、光源の状態を正確に把握することができないといった問題が生じる。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、光源の寿命を検出することのできる光学装置および画像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、光源を有する光源部と、前記光源の温度を検出する温度検出手段と、前記光源に入力される駆動電流を制御するとともに、前記温度検出手段による検出結果に基づいて前記光源の寿命を判定する制御部とを備え、前記制御部は、あらかじめ記憶された、前記光源の温度と前記光源についての閾値電流との関係に基づき、前記温度検出手段により検出された前記光源の温度から、前記閾値電流の値を設定する閾値電流設定部と、前記温度検出手段により検出された前記光源の温度と前記閾値電流設定部により設定された前記閾値電流の値とに基づいて、前記光源の推定寿命を算出する推定寿命算出部と、前記光源部から出射される光束の光量が所定の範囲内に維持されるように、前記駆動電流が所定の制御範囲内に収束するように該駆動電流を制御する駆動電流制御部と、前記駆動電流制御部の制御により前記駆動電流が所定時間内に前記制御範囲内に収束したか否かを判定する収束判定部と、前記収束判定部により前記駆動電流が前記制御範囲内に収束していないと判定された場合、前記光源の累積使用時間と前記推定寿命算出部により算出された前記推定寿命とを比較して、前記累積使用時間が前記光源の寿命に達したか否かを判定する寿命判定部と、前記寿命判定部により前記累積使用時間が前記光源の寿命に達したと判定された場合、前記駆動値電流が前記制御範囲内に収束するように、該制御範囲を前記駆動電流の値が小さくなる方向に所定量シフトする調整を段階的に実行可能な収束範囲調整部と、前記収束範囲調整部による前記制御範囲の調整が所定回数行われた場合、前記光源の駆動を停止させる駆動停止部と、を有する  ことを特徴とする光学装置とした。
【００１０】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の光学装置において、前記制御部は、前記収束判定部により前記駆動電流が前記制御範囲内に収束していないと判定され、かつ、前記寿命判定部により前記累積使用時間が前記光源の寿命に達していないと判定された場合、利用者に前記光源の寿命以外の要因によってエラーが発生したことを報知するエラー処理手段をさらに有することを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の光学装置において、前記制御部は、前記光源の寿命を判定する基準値となる寿命判定値を算出する寿命判定値算出部と、前記寿命判定値算出部により算出された前記寿命判定値と前記閾値電流とを比較することにより前記光源の寿命を判定する第２寿命判定部と、をさらに有し、前記収束判定部により前記閾値電流が前記所定の範囲内に収束したと判定され、かつ、前記第２寿命判定部により前記閾値電流が前記寿命判定値よりも大きいと判定された場合、前記収束範囲調整部は、前記駆動電流が前記制御範囲内に収束するように該制御範囲を前記駆動電流の値が小さくなる方向に所定量シフトする調整を行うことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、請求項１に記載の光学装置において、前記光源部は、互いに異なる波長の光を出射する複数の光源を有し、前記制御部は、各前記光源の前記制御範囲の調整量を規定したテーブルを記憶する記憶部を、さらに有し、前記収束範囲調整部は、前記テーブルを参照して前記駆動電流が前記制御範囲内に収束するように該制御範囲を前記駆動電流の値が小さくなる方向に所定量シフトする調整を行うことを特徴とする。
【００１３】
また、請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に記載の光学装置において、前記制御部は、前記寿命判定部または前記第２寿命判定部により前記累積使用時間が前記光源の寿命に達したと判定された場合、利用者に前記累積使用時間が前記光源の寿命に達したことを報知する報知部を更に有することを特徴とする。
【００１４】
また、請求項６に係る発明は、前記光源部により出射された光束を走査し、利用者の少なくとも一方の眼の網膜に入射して、画像を表示することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の網膜走査型画像表示装置とした。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、光源の温度が変化することにより閾値電流の値が変化しても、光源の寿命を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】半導体レーザダイオードへ供給する駆動電流と、その発光量との関係を示す説明図である。
【図２】本実施形態の画像表示装置１を示す説明図である。
【図３】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示した説明図である。
【図４】光検出部及び遮光部の配置を示す説明図である。
【図５】制御部の電気的構成を示したブロック図である。
【図６】本実施形態に係る画像表示装置１の起動時の処理を示したフローチャートである。
【図７】本実施形態に係る画像表示装置１の起動中の処理を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に説明する光学装置は、光束を出射する光源の寿命を判定し、この光源が寿命に達したと判定した場合には、光源の駆動を停止させることを目的としている。
【００１８】
特に、光源の寿命を正確に判定するためには、光源の電流−発光量特性を速やかに把握し、その光源の個体差や現状の温度等を踏まえて、光源の寿命を判定することが重要である。
【００１９】
ここでまず、以下に説明する画像表示装置の理解を容易とするために、光源の電流−発光量特性の一例として、半導体レーザダイオードの電流−発光量特性について簡単に説明する。
【００２０】
〔電流−発光量特性について〕
【００２１】
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（本発明の「光源」に相当する）の発光量を図１（ａ）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。
【００２２】
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１（ｂ）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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
例えば、図１（ｂ）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）
【００２６】
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）
【００２７】
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）
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
以下に、本発明に好適な実施形態について、さらに具体的に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利用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。
【００３１】
〔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２を用いて説明する。図２は本実施形態の画像表示装置１を示す説明図、図３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。
【００３２】
図２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。
【００３３】
駆動制御部１０は、外部から入力される画像信号Ｓに基づいて画像を合成するための要素となる各信号を発生する画像信号供給回路１１と、この画像信号供給回路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。
【００３４】
各レーザドライバ１６，１７，１８は、画像信号供給回路１１から画像信号として伝達される赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各画像信号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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
また、光源部２０には、光源部２０の温度を測定する温度センサ８５が備えられており、前述の駆動制御部１０内に備えられている制御部１２へ接続されている。この温度センサ８５は、光源部の温度を検出する温度検出部として機能する。なお、駆動制御部１０と光源部２０とにより光学装置４５が構成される。
【００３８】
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。
【００３９】
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、ガルバノミラー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。
【００４０】
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。
【００４１】
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ガルバノミラー５４ａと、そのガルバノミラー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。
【００４２】
水平走査制御回路５２ｃは、画像信号供給回路１１に接続され、画像信号供給回路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、画像信号供給回路１１に接続され、画像信号供給回路１１より出力される垂直同期信号１５に同期してガルバノミラー５４ａの反射面５４ｂを揺動する。
【００４３】
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。
【００４４】
すなわち、図３（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のガルバノミラー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、ガルバノミラー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、利用者の瞳孔９１に入射する。
【００４５】
図３（ｂ）には、走査素子５２ａ及びガルバノミラー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及びガルバノミラー５４ａが光を走査できる最大の範囲を意味する。
【００４６】
走査素子５２ａ及びガルバノミラー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３（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。
【００４７】
なお、本実施形態においては、水平走査部５２に走査素子５２ａを用い、垂直走査部５４にガルバノミラー５４ａを用いることで水平方向及び垂直方向に画像光を走査するように説明したが、画像光を走査するようにその反射面が揺動（回転）させられるものであれば、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ことは言うまでもない。また、ガルバノミラー５４ａの代替として、ポリゴンミラーを用いるようにしてもよい。
【００４８】
リレー光学６０は、図２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利用者の眼９０にその瞳孔９１から入射して、利用者の眼９０の網膜に画像信号Ｓに基づいた画像を投影する。
【００４９】
ここで、駆動制御部１０は、光走査部５０の走査位置が、先に図３（ｂ）にて示した有効走査範囲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、利用者の眼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。これによって利用者は、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。
【００５０】
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有効走査範囲Ｚ及び無効走査範囲Ｚ１を規定する遮光部７０が配置される。
【００５１】
図４に示すように、この遮光部７０の上部中央の無効走査範囲Ｚ１には、光検出部８０が配設されており、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ようにしている。なお、図２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。
【００５２】
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。
【００５３】
〔制御部の電気的構成〕
次に、駆動制御部１０内に備えられた制御部１２の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、制御部の電気的構成を示したブロック図である。
【００５４】
制御部１２は、ＣＰＵ100と、ＲＯＭ101と、ＲＡＭ102と、ＲＴＣ（Real Time Clock）103と、光検出部インターフェース104と、温度センサインターフェース105と、周辺機器用インターフェース107とを備えており、システムバス108を介して相互に接続されている。
【００５５】
ＲＯＭ101には、ＣＰＵ100で実行されることにより、後述するフローチャートに従った処理を実現するためのプログラムや、光源の温度と光源についての閾値電流Ｉｔｈとの関係を定義した情報（以下、光源部温度−閾値電流値Ｉｔｈ相関情報という）が記憶されている。
【００５６】
特に本実施形態では、Ｒレーザ２１、Ｇレーザ２２、Ｂレーザ２３のそれぞれに対応する温度と閾値電流値Ｉｔｈの相関式（Ｒレーザ用相関式、Ｇレーザ用相関式、Ｂレーザ用相関式）を光源部温度−閾値電流値Ｉｔｈ相関情報（本発明の「テーブル」に相当する）として、ＲＯＭ101に記憶させている。
【００５７】
ＲＯＭ101には、Ｒレーザ２１、Ｇレーザ２２またはＢレーザ２３の寿命を判定する基準値となる寿命判定値が記憶されている。この寿命判定値は、閾値電流値Ｉｔｈの約１．２〜１．３倍の値とする。
【００５８】
ＲＡＭ102は、ＲＯＭ101に記憶されているプログラムをＣＰＵ100が実行する際に参照する各種フラグなどを記憶しておく一時記憶領域として機能する。このＲＡＭ102に記憶されるフラグとしては、例えば、駆動電流が制御範囲内に収束するか否かを示す収束判定フラグが挙げられる。なお、このフラグのプログラム中での実際の取扱いについては、図６，図７に示すフローを用いて後に詳述する。
【００５９】
ＲＴＣ103は、計時するための回路であり、このＲＴＣ103により計時された時間は、ＣＰＵ100により取得可能としている。
【００６０】
光検出部インターフェース104は、光検出部８０との接続を担うものであり、光検出部８０より伝送されてくる受光信号を、電圧の値に変換してＲＡＭ102に書き込む役割を担っている。
【００６１】
温度センサインターフェース105は、温度センサ８５との接続を担うものであり、温度センサ８５より伝送されてくる信号を、温度の値に変換してＲＡＭ102に書き込む役割を担っている。
【００６２】
周辺機器用インターフェース107は、制御部１２に接続された周辺機器類の動作制御や信号の送受信を担うものであり、この周辺機器用インターフェース107には、画像信号供給回路１１が接続されている。
【００６３】
周辺機器用インターフェース107は、ＣＰＵ100により決定された光源部２０に供給するための電流値等の指示を、画像信号供給回路１１へ伝達する役割を果たす。
【００６４】
〔制御部の処理フロー〕
次に、光学装置４５における制御部１２での処理について、図６，図７を用いて説明する。図６は、本実施形態に係る画像表示装置１の起動時の処理を示したフローチャートであり、図７は、本実施形態に係る画像表示装置１の起動中の処理を示したフローチャートである。
【００６５】
まず、フローチャートの説明を容易とするために、ＲＡＭ102に記憶され、処理中にＣＰＵ100が参照する収束判定フラグについて説明する。
【００６６】
収束判定フラグは、駆動電流が所定の制御範囲内に収束するか否かを示し、「０」又は「１」の値をとるフラグであり、「０：収束しない」、「１：収束する」を意味している。
【００６７】
上述してきたフラグを参照しながら、ＣＰＵ100は、以下の処理を実行する。
【００６８】
まずは、図６を用いてメインフローについて説明する。制御部１２のＣＰＵ100は、まず、ＲＡＭ102のアクセス許可、作業領域を初期化等の初期設定処理を実行する（ステップＳ１０）。また、この際、ＣＰＵ100は、ＲＡＭ102の収束判定フラグの値を「０」とする。
【００６９】
次にＣＰＵ100は、温度測定処理を実行する（ステップＳ１１）。ここでＣＰＵ100は、光学装置４５が起動した直後のＲレーザ２１の温度を温度センサ８５により検出させ、この検出したＲレーザ２１の温度を温度情報として制御部１２のＲＯＭ101に記憶させる。
【００７０】
次にＣＰＵ100は、駆動電流の読み出し処理を実行する（ステップＳ１２）。ここでＣＰＵ100は、ＲＯＭ101に記憶された温度情報と、光源部温度−閾値電流値Ｉｔｈ相関情報とに基づいてＲレーザ２１の閾値電流値Ｉｔｈを設定し、この閾値電流値Ｉｔｈに基づいて設定された値の駆動電流を読み出す。
【００７１】
次にＣＰＵ100は、駆動電流の自動制御処理を実行する（ステップＳ１３）。この処理が終了すると、処理をステップＳ１４へ移す。
【００７２】
ステップＳ１４においてＣＰＵ100は、駆動電流が制御範囲内に収束するか否かについて判断し、駆動電流が制御範囲内に収束すると判断した場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１５へ移行する。
【００７３】
ステップＳ１５においてＣＰＵ100は、ＲＡＭ102に記憶された収束判定フラグの値を”１”に設定し、処理をステップＳ１６へ移行する。
【００７４】
次にＣＰＵ100は、寿命判定処理を実行する（ステップＳ１６）。この処理において、ＣＰＵ100は、駆動電流の値とＲＯＭ101に記憶された寿命判定値とを比較し、駆動電流の値が寿命判定値よりも大きいと判断した場合には（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１７へ移行する。
【００７５】
一方、ステップＳ１６においてＣＰＵ100は、駆動電流の値が寿命判定値以下であると判断した場合には（ステップＳ１６：Ｎｏ）、次処理へ移行する。
【００７６】
ステップＳ１７においてＣＰＵ100は、推定寿命と光源累積時間を比較する。この処理において、ＣＰＵ100は、温度センサ８５により検出されたＲレーザ２１、Ｇレーザ２２またはＢレーザ２３の温度と、閾値電流設定部により設定された閾値電流値Ｉｔｈとに基づいて推定寿命を算出する。また、ＣＰＵ100は、ＲＯＭ101に記憶された累積使用時間を読み出す。そして、ＣＰＵ100は、推定寿命の値と累積使用時間の値とを比較する。
【００７７】
ステップＳ１７においてＣＰＵ100は、推定寿命の値が累積使用時間の値よりも大きいと判断した場合には（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、推定寿命があると判断して、次処理へ移行する。
【００７８】
一方、ステップＳ１７においてＣＰＵ100は、推定寿命の値が累積使用時間の値以下であると判断した場合には（ステップＳ１７：Ｎｏ）、推定寿命がないと判断してステップＳ１８に処理を移行する。
【００７９】
ステップＳ１８においてＣＰＵ100は、制御範囲をシフトさせる。この処理においてＣＰＵ100は、駆動電流の初期値に対して、制御範囲を駆動電流が小さくなる方向に３回分シフトさせる。この処理が終了すると、ステップＳ１９に処理を移行する。
【００８０】
ステップＳ１９においてＣＰＵ100は、報知処理を実行する。この処理においてＣＰＵ100は、累積使用時間が光源の寿命に達したことを報知する。この処理が終了すると、次処理へ移行する。
【００８１】
ステップＳ１４においてＣＰＵ100は、駆動電流が制御範囲内に収束しないと判断した場合には（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２０へ移行する。
【００８２】
ステップＳ２０においてＣＰＵ100は、タイムアウト処理を実行する。この処理が終了すると、ステップＳ２１に処理を移行する。
【００８３】
ステップＳ２１においてＣＰＵ100は、寿命判定処理を実行する。なお、この処理は、上述したステップＳ１６における寿命判定処理と同様の処理であるため説明を省略する。この処理においてＣＰＵ100は、駆動電流の値が寿命判定値よりも大きいと判断した場合には（ステップＳ２１：Ｙｅｓ）、ステップＳ２２に処理を移行する。
【００８４】
ステップＳ２２においてＣＰＵ100は、エラー通知処理を実行する。この処理においてＣＰＵ100は、光源部に起因しない旨のエラー通知を実行する。なお、ステップＳ２２にて行われる報知は、特に限定されるものではなく、例えば警告音の如き音によって報知しても良く、また、予め設定した電流値にて光源部から画像形成光を出射することにより、利用者に警告画像を視認させるようにしても良い。
【００８５】
ステップＳ２１においてＣＰＵ100は、駆動電流の値が寿命判定値以下であると判断した場合には（ステップＳ２１：Ｎｏ）、ステップＳ２３に処理を移行する。
【００８６】
ステップＳ２３においてＣＰＵ100は、光源の推定寿命と累積使用時間とを比較し、推定寿命が累積使用時間より大きいと判断した場合には（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、光源が寿命に達していないと判定し、ステップＳ２２に処理を移行し、エラー通知処理を実行する。
【００８７】
一方、ＣＰＵ100は、推定寿命が累積使用時間以下であると判断した場合には（ステップＳ２３：Ｎｏ）、光源が寿命に達したと判定し、ステップＳ２４に処理を移行する。
【００８８】
ステップＳ２４においてＣＰＵ100は、制御範囲をシフトする。この処理においてＣＰＵ100は、駆動電流が制御範囲内に収束するように該制御範囲を駆動電流の値が小さくなる方向に所定量シフトする調整を行う。すなわち、駆動電流の値が小さくなる方向に制御範囲を所定回数シフトさせて駆動電流が制御範囲内に収束するように制御する。このように、光源が寿命に達したときに少しでも長くＬＤを使用する目的で、駆動電流を減らす処理を行うことによって光量を減らすよう調整する。この処理が終了すると、ステップＳ２５に処理を移行する。
【００８９】
ステップＳ２５においてＣＰＵ100は、寿命時間を記録する。この処理が終了すると、ステップＳ２６に処理を移行する。
【００９０】
ステップＳ２６においてＣＰＵ100は、制御範囲のシフトが２回以下であるか否かを判定し、制御範囲のシフトが２回以下であると判定した場合には（ステップＳ２６：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４に処理を移行する。
【００９１】
一方、ＣＰＵ100は、制御範囲のシフトが３回以上であると判定した場合には（ステップＳ２６：Ｎｏ）、ステップＳ２７に処理を移行する。
【００９２】
ステップＳ２７においてＣＰＵ100は、寿命エラー通知処理を実行する。この処理においてＣＰＵ100は、光源部２０の寿命に起因する旨のエラー通知を実行する。なお、ステップＳ２７にて行われる報知は、特に限定されるものではなく、例えば警告音の如き音によって報知しても良く、また、予め設定した電流値にて光源部から画像形成光を出射することにより、利用者に警告画像を視認させるようにしても良い。
【００９３】
次に、上述の構成を備えた画像表示装置１の実際の動きについて図７を参照しながら説明する。
【００９４】
〔駆動制御部による光源部の調整動作〕
図７は本実施形態に係る画像表示装置１の起動中の処理を示したフローチャートである。
【００９５】
次にＣＰＵ100は、温度測定処理を実行する（ステップＳ３０）。ここでＣＰＵ100は、光学装置４５が起動中のＲレーザ２１の温度を温度センサ８５により検出させ、この検出したＲレーザ２１の温度を温度情報として制御部１２のＲＯＭ101に記憶させる。
【００９６】
次にＣＰＵ100は、ＲＯＭ101のヒストグラム対応領域に検出した温度情報を記憶させる（ステップＳ３１）。
【００９７】
次にＣＰＵ100は、ヒストグラム対応領域に記憶した温度情報に基づいて平均温度を算出する（ステップＳ３２）。この処理において、ＣＰＵ100は、以下の式（４）
ｔｅｍｐn+1＝［ｔｅｍｐn×（Ｌｔ２−１）＋α］／Ｌｔ２・・・式（４）
を用いることにより平均温度を算出する。
【００９８】
次にＣＰＵ100は、推定寿命時間読み出し処理を実行する（ステップＳ３３）。この処理においてＣＰＵ100は、平均温度からの推定寿命時間を読み出す。
【００９９】
次にＣＰＵ100は、累積測定回数読み出し処理を実行する（ステップＳ３４）。
【０１００】
次にＣＰＵ100は、残り推定時間等を記憶させる（ステップＳ３５）。この処理においてＣＰＵ100は、残り推定時間、Lt3=Lt1-光源累積使用時間、平均温度tempをＲＯＭ101に記憶させる。
【０１０１】
次にＣＰＵ100は、次の測定まで待機する（ステップＳ３６）。
【０１０２】
最後に、上述した実施形態の説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施形態に限定されることはない。このため、上述した実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１０３】
１  画像表示装置（網膜走査型画像表示装置）
１２  制御部
２０  光源部
２１  Ｒレーザ（光源）
２２  Ｇレーザ（光源）
２３  Ｂレーザ（光源）
８５  温度センサ（温度検出手段）
【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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