(57)【要約】【課題】  使用温度などが変化した場合であっても処理負荷を抑えつつ精度よい階調表現ができる。【解決手段】  制御部１４は、レーザー発振電流閾値Ｉｔｈより大きい第一電流値Ｉｘと最大階調レベルＧｍに対応する最大電流値Ｉｍとに基づいて、第一電流値Ｉｘと最大電流値Ｉｍとの間の電流制御データＩと階調レベルＧｘ＋１〜Ｇｍ−１とを対応付ける第一の関数４１と、レーザー発振電流閾値Ｉｔｈより小さい第二電流値Ｉｙ以下の第三電流値Ｉｚに基づいて、第三電流値Ｉｚ未満の電流制御データＩと階調レベルＧ１〜Ｇｚ−１とを対応付ける第二の関数４２と、により光源制御データＤを生成する。【選択図】図６
2017183305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数段階からなる階調レベルに応じたレーザー光を出射するレーザー光源装置であって、
前記レーザー光を出射する光源と、
前記光源のレーザー発振電流閾値を推定する電流閾値推定手段と、
前記電流閾値推定手段が推定した前記レーザー発振電流閾値に基づき、前記レーザー発振電流閾値よりも大きい第一電流値と、前記レーザー発振電流閾値よりも小さい第二電流値と、を決定する電流値決定手段と、
前記光源の最大電流値を決定する最大電流決定手段と、
前記階調レベルの各段階に前記光源の駆動条件を対応させた光源制御データを生成し、該光源制御データに基づいて前記光源の階調を制御する階調制御手段と、を備え、
前記階調制御手段は、前記第一電流値と前記最大電流値との間の電流値と前記階調レベルとを対応付ける第一の関数と、前記第二電流値以下の電流値と前記階調レベルとを対応付ける第二の関数と、により前記光源制御データを生成する、
ことを特徴とするレーザー光源装置。
【請求項２】
ユーザーからの設定信号を入力する設定信号入力部をさらに備え、
前記階調制御手段は、前記操作信号入力部からの前記設定信号により、前記第一の関数のパラメータと、前記第二の関数のパラメータと、を独立して変更する、
ことを特徴とする請求項１に記載のレーザー光源装置。
【請求項３】
前記光源は、異なる色のレーザー光を出射する複数の光源から構成され、
前記複数の光源が出射する前記レーザー光の光強度を検出する光強度検出部をさらに備え、
前記階調制御手段は、前記光強度検出部が検出した前記光強度に基づいて、前記階調レベル毎の前記複数の光源の混色比を略均一にするように前記第一の関数のパラメータまたは／および前記第二の関数のパラメータを補正する、
ことを特徴とする請求項２に記載のレーザー光源装置。
【請求項４】
前記光源の温度を検出する温度検出部をさらに備え、
前記階調制御手段は、前記温度検出部が検出した前記光源の温度に基づいて、前記第一の関数のパラメータまたは／および前記第二の関数のパラメータを補正する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレーザー光源装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザー光源装置と、
前記レーザー光源装置が出射した前記レーザー光を走査することで画像を生成する走査部と、を備える、
ことを特徴とするレーザー走査型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像生成用のレーザー光を出力するレーザー光源装置、及びレーザー光により画像を生成するレーザー走査型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザー光源は、レーザー光を出射する際に発生する駆動熱や、外気温の変化等に起因して、レーザー光源の電流−光強度の特性（光強度特性：供給される電流と出射される光の光強度との関係）が変化してしまうことから、所望の光強度を得るためにレーザー光源に所定の電流を供給しても、所望の光強度を得ることができず、望んだ表示輝度で画像を表示できないといった問題が生じる。
【０００３】
そこで、特許文献１に開示されているレーザー光源装置は、光検出部で検出される実際のレーザー光の光強度に基づいて、レーザー光源の光強度特性を演算し、演算結果に基づいてレーザー光源へ供給する電流を調整している。具体的には、特許文献１に開示されているレーザー光源装置は、レーザー光源が自然放出とレーザー発振する境界となるレーザー発振電流閾値よりも小さい電流値と光出力値と対応付けた第一の光強度特性（第一直線Ｍ１）と、前記レーザー発振電流閾値よりも大きい電流値と光出力値と対応付けた第二の光強度特性（第二直線Ｍ２）と、を求め、この第一の光強度特性（Ｍ１）と第二の光強度特性（Ｍ２）とに基づく電流値をレーザー光源に供給することで、所望の光出力の光を出射させている。
【０００４】
なお、上述したような画像生成用のレーザー光を出力するレーザー光源装置は、入力する画像信号または画像信号に基づいて生成された信号に基づいて、光出力を調整する。入力される信号は、複数段階からなる階調レベルを有している。レーザー光源装置は、入力される信号の階調レベルに応じた電流をレーザー光源に供給することで、階調レベルが示す所望の光出力の光を出射させる。すなわち、入力される信号の各階調レベルに、光強度特性（レーザー光源を駆動する電流）を対応づける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１０８３９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に開示されているレーザー光源装置のように、レーザー発振電流閾値よりも小さい電流値と光出力値と対応付けた第一の光強度特性と、前記レーザー発振電流閾値よりも大きい電流値と光出力値と対応付けた第二の光強度特性と、の２つの光強度特性を用いる場合、入力される信号の各階調レベルに光強度特性を対応付ける処理が煩雑になってしまったり、対応付けの精度が低下し、生成される画像の階調表現の品位が低下してしまったりするおそれがあった。
【０００７】
したがって、本発明の第一の目的は、使用温度などが変化した場合であっても処理負荷を抑えつつ精度よい階調表現ができるレーザー光源装置及びレーザー走査型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、前述した課題を解決するため、本発明の第１の観点におけるレーザー光源装置は、
複数段階からなる階調レベルに応じたレーザー光を出射するレーザー光源装置であって、
前記レーザー光を出射する光源と、
前記光源のレーザー発振電流閾値を推定する電流閾値推定手段と、
前記電流閾値推定手段が推定した前記レーザー発振電流閾値に基づき、前記レーザー発振電流閾値よりも大きい第一電流値と、前記レーザー発振電流閾値よりも小さい第二電流値と、を決定する電流値決定手段と、
前記光源の最大電流値を決定する最大電流決定手段と、
前記階調レベルの各段階に前記光源の駆動条件を対応させた光源制御データを生成し、該光源制御データに基づいて前記光源の階調を制御する階調制御手段と、を備え、
前記階調制御手段は、前記第一電流値と前記最大電流値との間の電流値と前記階調レベルとを対応付ける第一の関数と、前記第二電流値以下の電流値と前記階調レベルとを対応付ける第二の関数と、により前記光源制御データを生成する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の第２の観点におけるレーザー走査型表示装置は、上述のレーザー光源装置と、前記レーザー光源装置が出射した前記レーザー光を走査することで画像を生成する走査部と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、使用温度などが変化した場合であっても処理負荷を抑えつつ精度よい階調表現ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態のレーザー走査型表示装置の構成を示す図である。
【図２】図１の光源の電流制御データとレーザー光の光強度とを対応付けた光強度特性データを示した図であり、さらに、階調レベルと電流制御データとを対応付けた光源制御データを模式的に示した図でもある。
【図３】図１の光源の駆動信号の例を示す図である。
【図４】図２の光強度特性から変化した際の光強度特性の例を示す図である。
【図５】図１の制御部が実行する補正処理のフローチャートの例である。
【図６】本実施形態の補正処理で用いられる第一の関数と第二の関数との例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面に基づいて、本発明のレーザー走査型表示装置の一実施形態について説明する。
【００１３】
図１は、本実施形態のレーザー走査型表示装置１の構成を示す図である。
本実施形態のレーザー走査型表示装置１は、レーザー光Ｋを出射するレーザー光出射部１０と、レーザー光出射部１０から出射されたレーザー光Ｋを走査する走査部２０と、走査部２０が走査したレーザー光Ｋを受光して面上に画像を実像として表示するスクリーン３０と、から構成される。レーザー走査型表示装置１は、画像を示す画像信号を入力し、この画像信号に基づいた画像を表示する。なお、本実施形態のレーザー走査型表示装置１は、グラフィックコントローラとしての機能を有していてもよく、この場合、所定の情報を示す情報信号を入力し、この情報信号に基づいてレーザー走査型表示装置１（後述する制御部１４）が画像データを生成し、画像を表示する。
【００１４】
スクリーン３０は、例えば、マイクロレンズアレイなどの透過型の拡散性を有するスクリーンからなる。走査部２０は、スクリーン３０の垂直方向及び水平方向の２次元方向にレーザー光Ｋを走査する。なお、スクリーン３０上の一部の領域である表示領域３０ａに走査されたレーザー光Ｋは、視認者により視認されるが、この表示領域３０ａ以外のスクリーン３０上の領域に走査されたレーザー光Ｋは、レーザー光出射部１０の図示しない筐体の一部などで遮断され、視認者により視認されない。
【００１５】
図１のレーザー光出射部１０は、例えば、青色、緑色、赤色の異なる色のレーザー光Ｋを出射する複数の半導体レーザー光源からなる光源１１と、レーザー光Ｋの光強度を検出するフォトダイオードなどからなる光強度検出部１２と、光源１１の温度を検出する温度検出部１３と、光源１１の駆動を制御する制御部１４と、を備えている。制御部１４は、例えば、各光源１１を、２５６段階の階調レベルＧで制御可能であり、走査部２０の走査に合わせたタイミングで、各光源１１を駆動することで、画像の各ピクセルを所望の色／所望の光強度のレーザー光Ｋで表示する。なお、本実施形態の光源１１は、青色、緑色、赤色の３原色のレーザー光Ｋを出射するものであったが、例えば、白色、黄色などを加えた４色以上のレーザー光Ｋを出射可能であってもよく、また、２色のレーザー光Ｋを出射するものであってもよい。
【００１６】
光強度検出部１２は、光源１１が出射したレーザー光Ｋの光強度を検出し、光強度検出信号を制御部１４に出力する。光強度検出部１２は、例えば、スクリーン３０上の表示領域３０ａ以外の領域、または走査部２０からスクリーン３０の表示領域３０ａ以外に向かうレーザー光Ｋの光路上、または、レーザー光出射部１０と走査部２０との間を進行するレーザー光Ｋの一部を分割した走査部２０に向かわない前記一部のレーザー光Ｋの光路上、などに配置される。
【００１７】
温度検出部（温度検出手段）１３は、例えば、光源１１の近傍に配置されるサーミスタで構成され、光源１１の温度を検出し、温度検出信号を制御部１４に出力する。なお、温度検出部１３は、レーザー走査型表示装置１の内側または外側の、光源１１から離れた位置に配置されていてもよい。この場合、後述する制御部１４は、前記温度検出信号に基づいて、光源１１の温度を推定可能なプログラムを有する。もっとも、温度検出部１３は、光源１１の温度が推定できる構成であればよく、サーミスタでなくてもよい。具体的に例えば、温度検出部１３は、レーザー光出射部１０内の所定の回路の電流値を検出する電流検出部（図示しない）で代替されてもよく、後述する制御部１４は、前記電流検出部からの電流検出信号に基づき、所定位置の温度を推定し、この所定位置の温度から光源１１の温度を推定してもよい。
【００１８】
制御部１４は、例えば、一つ以上のマイクロコントローラ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等からなり、レーザー走査型表示装置１の動作に必要なプログラムやデータを記憶し、プログラムを実行することでレーザー走査型表示装置１の各部を制御する。制御部１４は、出射するレーザー光Ｋの色が異なる光源１１毎に、例えば、２５６段階の階調レベルＧと各光源１１を駆動する電流制御データＩとを関連付けた光源制御データＤを記憶しており、この光源制御データＤを参照して、各光源１１を駆動することで、画像の各ピクセルを青色２５６階調、緑色２５６階調、赤色２５６階調によるカラー表示を可能とする。なお、本実施形態の制御部１４は、本発明の、光源１１それぞれの電流閾値Ｉｔｈを推定する電流閾値推定手段、およびこの電流閾値推定手段が推定した電流閾値Ｉｔｈに基づき、複数の光源１１毎に、電流閾値Ｉｔｈよりも大きい第一電流値Ｉｘと、電流閾値Ｉｔｈよりも小さい第二電流値Ｉｙと、を決定する電流値決定手段、および光源１１それぞれの最大電流値を決定する最大電流決定手段、階調レベルＧの各段階に光源１１の電流制御データ（駆動条件）Ｉを対応させた光源制御データＤを生成し、該光源制御データＤに基づいて光源１１の階調を制御する階調制御手段としての機能も有する。なお、制御部１４は、これら機能の一部の機能をレーザー光源装置１０の外部に分割して有していてもよい。
【００１９】
図２は、電流制御データＩとレーザー光Ｋの光強度Ｌとを対応付けた光強度特性Ｐであり、階調レベルＧに電流制御データＩとを対応付けて図示した図である。
制御部１４は、階調レベルＧ０から最大の階調レベルＧｍまでの階調領域Ｈを、例えば、光強度ＬｍからＬｘまでのレーザー光Ｋを出射させる最大の階調レベルＧｍから階調レベルＧｘ＋１までの第一階調領域Ｈ１と、電流閾値Ｉｔｈで実現可能な光強度Ｌｔｈを含む光強度ＬｘからＬｙまでのレーザー光Ｋを出射させる階調レベルＧｘから階調レベルＧｚまでの第二階調領域Ｈ２と、光強度Ｌｙからゼロまでのレーザー光Ｋを出射させる階調レベルＧｚ−１から階調レベルＧ０までの第三階調領域Ｈ３と、に分類する。
【００２０】
制御部１４は、第一階調領域Ｈ１の階調レベルＧｍ〜Ｇｘ＋１と、第三階調領域Ｈ３の階調レベルＧｚ−１〜Ｇ０と、において、光源１１を、階調レベルＧに応じて、電流の大きさを変化させるパルス振幅変調（ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ａｍｐｕｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式にて駆動する。一方、制御部１４は、第二階調領域Ｈ２の階調レベルＧｘ〜Ｇｚにおいて、光源１１を、第一電流値Ｉｘと第二電流値Ｉｙ以下の第三電流値Ｉｚとによるパルス信号Ｑで駆動し、階調レベルＧに応じて、画像の１つのピクセルを生成する期間内の第一電流値Ｉｘのデューティー比を変化させるパルス幅変調（ＰＷＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式、及びパルス信号Ｑ内における第一電流値Ｉｘとは別のもう一方の第三電流値Ｉｚを第二電流値Ｉｙ〜ゼロまでの間で変化させるパルス振幅変調（ＰＡＭ：Ｐｕｌｓｅ  Ａｍｐｕｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式の併用にて駆動する。
【００２１】
図３は、第二階調領域Ｈ２の階調レベルＧｘ〜Ｇｚにおいて、制御部１４が１ピクセルの表示を行うための光源１１の駆動信号を示す。図３（ａ）は、第二階調領域Ｈ２のうち、階調レベルＧが比較的低い階調レベルＧａである場合のパルス信号Ｑを示し、図３（ｂ）は、第二階調領域Ｈ２のうち、階調レベルＧが前記階調レベルＧａより高い階調レベルＧｂである場合のパルス信号Ｑを示している。すなわち、制御部１４は、図３に示すように、第二階調領域Ｈ２の階調レベルＧｘ〜Ｇｚにおいては、光源１１を第一電流値Ｉｘと第二電流値Ｉｙ以下の第三電流値Ｉｚとからなる周期的なパルス信号Ｑで駆動し、少なくとも１つのピクセルを生成する期間内の第一電流値Ｉｘのデューティー比を調整することで、光源１１の各階調レベルＧｘ〜Ｇｚにおけるホワイトバランス（混色比）を調整する。なお、パルス信号Ｑ内における第一電流値Ｉｘとは別のもう一方の第三電流値Ｉｚの大きさを、各階調レベルＧｘ〜Ｇｚで調整することで、光源１１の各階調レベルＧｘ〜Ｇｚにおけるホワイトバランス（混色比）をより精度よく調整することができる。
【００２２】
図４は、変化した光源１１の光強度特性Ｐ１を示す図である。光源１１の光強度特性Ｐは、使用環境温度や経年変化などにより変化する。これにより光源制御データＤの階調レベルＧと電流制御データＩとの対応がずれてしまう。これにより、青色、緑色、赤色の各光源１１の各階調レベルＧにおける混色比が崩れてしまう。本実施形態のレーザー走査型表示装置１は、以下に説明する『補正処理』を実行することで、光源制御データＤを補正し、各階調レベルＧにおける混色比を保つことができる。
【００２３】
図５は、本実施形態のレーザー走査型表示装置１が行う『補正処理』のフローチャートである。この補正処理は、例えば、所定の周期毎に定期的に実行される、または、光源１１の光強度特性Ｐの変化を監視しておき、この光強度特性Ｐに変化があった場合に実行される。図６は、本実施形態の『補正処理』で電流制御データＩと階調レベルＧとを関連付ける第一の関数４１と第二の関数４２との例を説明する図であり、横軸が階調レベルＧであり、縦軸が電流制御データＩである。なお、第一の関数４１を適用する第一階調領域Ｈ１および第二の関数４２を適用する第二階調領域Ｈ２において、図２に示すように電流制御データＩと光強度Ｌとは比例関係であるため、図６の縦軸に光強度Ｌを電流制御データＩに対応させて記す。
【００２４】
ステップＳ１において、制御部１４は、光源制御データＤを読み出し、最高階調レベルＧｍに対応した電流制御データＩｍにて、複数の光源１１を順次点灯させ、それぞれの光源１１が出射したレーザー光Ｋの光強度Ｌを光強度検出部１２で検出する。
【００２５】
ステップＳ２において、制御部１４は、光強度検出部１２で検出した各色のレーザー光Ｋの光強度Ｌに基づき、各色の光源１１毎に予め設定された光強度Ｌｍになる電流制御データＩｍを求め、決定された電流制御データＩｍを、各色の光源１１のホワイトバランス（混色比）が合うように調整する。これにより、最高階調レベルＧｍ（光強度Ｌｍ）に対応する電流制御データ（最大電流値）Ｉｍが決定する。なお、最大電流値Ｉｍの決定方法は、これに限定されず、最高階調レベルＧｍ（光強度Ｌｍ）に対応する最大電流値Ｉｍを決定する公知の様々な技術を適用してもよい。例えば、制御部１４は、ステップ３で検出する所定の電流制御データＩで光源１１を駆動した際の光強度Ｌに基づいて、最高階調レベルＧｍ（光強度Ｌｍ）に対応する最大電流値Ｉｍを決定してもよい。また、制御部１４は、温度検出部１３が検出した光源１１または光源１１の近傍の温度に基づいて、最大電流値Ｉｍを決定してもよい。
【００２６】
ステップＳ３において、制御部１４は、例えば、電流制御データＩを十分に低い値から徐々に増加させながら、光強度検出部１２から光強度Ｌを取得し、光強度Ｌの変化量が所定の値を超えたときにおける電流制御データＩを電流閾値Ｉｔｈと判断する。なお、電流閾値Ｉｔｈの推定方法は、これに限定されず、電流閾値Ｉｔｈを推定する公知の様々な技術を適用してもよい。例えば、制御部１４は、ステップ２で決定した最大光強度Ｌｍと最大電流制御データＩｍとの関係から電流閾値Ｉｔｈを推定してもよい。また、制御部１４は、温度検出部１３が検出した光源１１または光源１１の近傍の温度に基づいて、電流閾値Ｉｔｈを推定してもよい。
【００２７】
ステップＳ４において、制御部１４は、ステップＳ３で決定した電流閾値Ｉｔｈに基づいて、予め定められた第一電流差Ｉａだけ電流閾値Ｉｔｈより大きい電流制御データＩｘを第一電流値Ｉｘ（図４のＩｘ１）に決定し、一方、予め定められた第二電流差Ｉｂだけ電流閾値Ｉｔｈより小さい電流制御データＩｙを第二電流値Ｉｙ（図４のＩｙ１）に決定する。なお、電流閾値Ｉｔｈと第一電流値Ｉｘとの差である第一電流差Ｉａと、電流閾値Ｉｔｈと第二電流値Ｉｙとの差である第二電流差Ｉｂとは、同じ大きさの電流差であるが、それぞれ別の大きさであってもよい。
【００２８】
ステップＳ５おいて、制御部１４は、ステップＳ４で決定した電流制御データＩ（第一電流値Ｉｘ）にて、複数の光源１１を順次点灯させ、それぞれの光源１１が出射したレーザー光Ｋの光強度Ｌｘを光強度検出部１２で検出する。
【００２９】
ステップＳ６において、制御部１４は、光強度検出部１２で検出した各色のレーザー光Ｋの光強度Ｌｘに基づき、各色の光源１１のホワイトバランスが合うように、光源制御データＤにおける第一電流値Ｉｘの前記デューティー比または／およびパルス信号Ｑ内における第一電流値Ｉｘとは別のもう一方の第三電流値Ｉｚを第二電流値Ｉｙ〜ゼロまでの間で調整する。これにより、各色の光源１１の第二階調領域Ｈ２における最高階調レベルＧｘに対応する光源制御データＤ（第一電流値Ｉｘ、第三電流値Ｉｚ、デュ―ティー比）が決定する。
【００３０】
つづいて、ステップＳ７おいて、制御部１４は、ステップＳ４で決定した電流制御データＩ（第二電流値Ｉｙ）にて、複数の光源１１を順次点灯させ、それぞれの光源１１が出射したレーザー光Ｋの光強度Ｌｙを光強度検出部１２で検出する。
【００３１】
ステップＳ８において、制御部１４は、光強度検出部１２で検出した各色のレーザー光Ｋの光強度Ｌｙに基づき、各色の光源１１のホワイトバランスが合うように、光源制御データＤにおける第一電流値Ｉｘの前記デューティー比または／およびパルス信号Ｑ内における第一電流値Ｉｘとは別のもう一方の第三電流値Ｉｚを第二電流値Ｉｙ〜ゼロまでの間で調整する。これにより、各色の光源１１の第二階調領域Ｈ２における最低階調レベルＧｚに対応する光源制御データＤ（第三電流値Ｉｚ、デューティー比）が決定する。
【００３２】
ステップＳ９において、制御部１４は、第二階調領域Ｈ２における最高階調レベルＧｘと、最低階調レベルＧｚとの間の階調レベルＧｘ−１〜Ｇｚ＋１の光源制御データＤを決定する。具体的には、制御部１４は、各色の光源１１の最高階調レベルＧｘの光源制御データＤ（第三電流値Ｉｚ、デューティー比）と、最低階調レベルＧｚの光源制御データＤ（第三電流値Ｉｚ、デューティー比）と、を線形補間することにより、階調レベルＧｘ−１〜Ｇｚ＋１の光源制御データＤ（第三電流値Ｉｚ、デューティー比）を決定する。
【００３３】
ステップＳ１０において、制御部１４は、第一階調領域Ｈ１における最高階調レベルＧｍと、第二階調領域Ｈ２における最高階調レベルＧｘとの間の階調レベルＧｍ−１〜Ｇｘ＋１の光源制御データＤ（電流制御データＩ）を決定する。具体的には、制御部１４は、各色の光源１１の第一階調領域Ｈ１における最高階調レベルＧｍの光源制御データＤ（電流制御データＩｍ）と、第二階調領域Ｈ２における最高階調レベルＧｘの光源制御データＤ（第一電流値Ｉｘ）と、を線形補間することにより、第一階調領域Ｈ１の階調レベルＧｍ−１〜Ｇｘ＋１の光源制御データＤ（電流制御データＩ）を決定する。制御部１４は、第一の関数４１を用いることで、階調レベルＧｍ−１〜Ｇｘ＋１を電流制御データIに対応づける。第一の関数４１は、例えば、多項式関数であり、ユーザーが第一の関数４１のパラメータを変更することで、階調レベルＧの増加に基づいて、電流制御データＩの差ΔＩｘ，ΔＩｘ＋１，ΔＩｘ＋２を、図６（ａ）に示すように漸減させたり、図６（ｂ）に示すように等しくさせたり、図６（ｃ）に示すように漸増させたりすることが可能である。これにより、制御部１４は、各色の光源１１の第一階調領域Ｈ１における最高階調レベルＧｍの光源制御データＤ（電流制御データＩｍ）と、第二階調領域Ｈ２における最高階調レベルＧｘの光源制御データＤ（第一電流値Ｉｘ）との間の光源制御データＤを自由に変更することができ、例えば、γ特性に合わせて階調を設定することができる。
【００３４】
ステップＳ１１において、制御部１４は、第二階調領域Ｈ２における最低階調レベルＧｚと、第三階調領域Ｈ３における最低階調レベルＧ０との間の階調レベルＧｚ−１〜Ｇ１の光源制御データＤ（電流制御データＩ）を決定する。具体的には、制御部１４は、各色の光源１１の第二階調領域Ｈ２における最低階調レベルＧｚの光源制御データＤ（第二電流値Ｉｙ）と、第三階調領域Ｈ３における最低階調レベルＧ０の光源制御データＤ（ゼロ）と、を線形補間することにより、第三階調領域Ｈ３の階調レベルＧｚ−１〜Ｇ１の光源制御データＤ（電流制御データＩ）を決定する。制御部１４は、第二の関数４２を用いることで、階調レベルＧｚ−１〜Ｇ１を電流制御データIに対応づける。第二の関数４２は、例えば、多項式関数であり、ユーザーが第二の関数４２のパラメータを変更することで、階調レベルＧの増加に基づいて、電流制御データＩの差ΔＩ０，ΔＩ１，ΔＩ２を、図６（ａ）に示すように漸減させたり、図６（ｂ）に示すように等しくさせたり、図６（ｃ）に示すように漸増させたりすることが可能である。これにより、制御部１４は、各色の光源１１の第二階調領域Ｈ２における最低階調レベルＧｚと、第三階調領域Ｈ３における最低階調レベルＧ０との間の光源制御データＤを自由に変更することができ、例えば、γ特性に合わせて階調を設定することができる。
【００３５】
なお、制御部１４が各階調領域Ｈで光源制御データＤを生成するのに用いる第一の関数４１及び第二の関数４２のパラメータは、レーザー光出射部（レーザー光源装置）１０の製造時に、制御部１４が有する記憶部（図示しない）に書き込まれる。言い換えれば、制御部１４は、製造時に外部装置（図示しない）が接続されるインターフェース（設定信号入力部）４０を有し、このインターフェース４０から第一の関数４１及び第二の関数４２のパラメータを示す設定信号を入力し、前記記憶部に記憶し、レーザー光源装置１０の動作時に、前記記憶部に記憶されたパラメータを有する第一の関数４１及び第二の関数４２を用いて光源制御データＤを生成する。なお、インターフェースには、製造時以外のタイミングで外部装置（図示しない）が接続され、第一の関数４１及び第二の関数４２のパラメータは、ユーザーによる任意の設定に変更出来てもよい。
【００３６】
以上に説明したように、本実施形態のレーザー光出射部（レーザー光源装置）１０は、複数段階からなる階調レベルＧに応じたレーザー光Ｋを出射する光源１１と、光源１１のレーザー発振電流閾値Ｉｔｈを推定する電流閾値推定手段（制御部）１４と、電流閾値推定手段１４が推定したレーザー発振電流閾値Ｉｔｈに基づき、レーザー発振電流閾値Ｉｔｈよりも大きい第一電流値Ｉｘと、レーザー発振電流閾値Ｉｔｈよりも小さい第二電流値Ｉｙと、を決定する電流値決定手段（制御部）１４と、光源１１の最大電流値Ｉｍを決定する最大電流決定手段（制御部１４）と、階調レベルＧの各段階に光源１１の駆動条件（電流制御データＩ）を対応させた光源制御データを生成し、該光源制御データに基づいて前記光源の階調を制御する階調制御手段（制御部）１４と、を備え、階調制御手段１４は、第一電流値Ｉｘと最大電流値Ｉｍとに基づいて第一電流値Ｉｘと最大電流値Ｉｍとの間の電流値と階調レベルＧとを対応付ける第一の関数４１と、第二電流値Ｉｙ以下の第三電流値Ｉｚに基づいて、第三電流値Ｉｚ未満の電流値と階調レベルＧとを対応付ける第二の関数４２と、により光源制御データＤを生成する。斯かる構成により、光源１１の光強度特性Ｐが変化した場合であっても、各階調レベルＧにおける光源１１が出射するレーザー光Ｋの光強度Ｌを一定に保つことができる。なお、所定の電流値（第一電流値Ｉｘ、最大電流値Ｉｍ、第二電流値Ｉｙ）に基づいて、第一の関数４１と第２の関数４２とを用いて、各階調レベルＧに対応する電流制御データＩ（光源制御データＤ）を迅速に算出することができる。また、第一階調領域Ｈ１における光源制御データＤを生成する第一の関数４１と、第二階調領域Ｈ２における光源制御データＤを生成する第二の関数４２とを、独立して設けるため、各階調領域における光源制御データＤを精度よく生成することができる。
【００３７】
なお、上記実施形態の補正処理では、制御部１４は、第一電流値Ｉｘで各光源１１を駆動した際の各色のレーザー光Ｋの光強度Ｌｘ（ステップＳ５）に基づき、各色の光源１１のホワイトバランスが合うように、光源制御データＤを調整していたが、第一電流値Ｉｘ以上の任意の電流値で各光源１１を駆動した際の各色のレーザー光Ｋの光強度Ｌに基づき、各色の光源１１のホワイトバランスが合うように、光源制御データＤを調整してもよい。なお、最高階調レベルＧｍに対応した電流制御データＩｍで各光源１１を駆動した際の各色のレーザー光Ｋの光強度Ｌｍに基づき、各色の光源１１のホワイトバランスが合うように、光源制御データＤ（第一の関数４１のパラメータまたは／および第二の関数４２のパラメータ）を調整することが好ましい。また、制御部１４は、温度検出部（温度検出手段）１３により光源１１の温度を推定し、この光源１１の温度に基づき、各色の光源１１のホワイトバランスが合うように、光源制御データＤ（第一の関数４１のパラメータまたは／および第二の関数４２のパラメータ）を調整してもよい。
【符号の説明】
【００３８】
１    レーザー走査型表示装置
１０    レーザー光出射部（レーザー光源装置）
１１    光源
１２    光強度検出部
１３    温度検出部
１４    制御部（電流閾値推定手段、電流値決定手段、階調制御手段、
調色制御手段、走査情報取得手段）
２０    走査部
３０    スクリーン
４１    第一の関数
４２    第二の関数
Ｇ      階調レベル
Ｈ      階調領域
Ｉ      電流制御データ
Ｉｘ    第一電流値（電流制御データ）
Ｉｙ    第二電流値（電流制御データ）
Ｉｚ    第三電流値（電流制御データ）
Ｉｔｈ  電流閾値（レーザー発振電流閾値）
Ｋ      レーザー光
Ｌ      光強度
Ｐ      光強度特性
【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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