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JP7173110B2 - Optical output control unit and optical projection device - Google Patents

Optical output control unit and optical projection device Download PDF

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JP7173110B2 JP2020168572A JP2020168572A JP7173110B2 JP 7173110 B2 JP7173110 B2 JP 7173110B2 JP 2020168572 A JP2020168572 A JP 2020168572A JP 2020168572 A JP2020168572 A JP 2020168572A JP 7173110 B2 JP7173110 B2 JP 7173110B2
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Description

本発明は、光出力制御ユニット、及び光投射装置に関する。 The present invention relates to a light output control unit and a light projection device.

光投射によって投射面に映像を形成する光投射装置では、たとえば赤色、緑色、及び青色といった複数種類の半導体レーザ素子を用いて希望の色の光を投射している。ところが、半導体レーザ素子に駆動電流を印加しても、レーザ発振が可能な濃度のキャリアが生成されるまでに一定の時間を必要とする。そのため、発光遅延が生じて、駆動電流に対応する光量の光が出力されるまでの立ち上がり時間がかかる場合がある。なお、発光遅延とは、駆動電流の印加当初には半導体レーザ素子から低い光量の光しか出力されず、印加した駆動電流の電流値に対応する定常の光量の光が出力されるまでに時間がかかる現象である。特に、近年では、600[nm]の赤色半導体レーザ素子、及び500[nm]の緑色半導体レーザ素子などを用いたシステムが実用化されている。これらの半導体レーザ素子では、従来の1.3μm帯、1.5μm帯、又は780nm帯の半導体レーザ素子に比べて立ち上がり時間が生じ易い。これは、レーザ発振が可能な濃度のキャリアが生成されるまでにさらに時間を必要とする特性をこれらの半導体レーザ素子が有しているためである。 2. Description of the Related Art In an optical projection device that forms an image on a projection surface by projecting light, a plurality of types of semiconductor laser elements, such as red, green, and blue, are used to project light of desired colors. However, even if a drive current is applied to the semiconductor laser device, it takes a certain amount of time to generate carriers with a concentration that enables laser oscillation. As a result, light emission delay occurs, and it may take a rise time until the amount of light corresponding to the drive current is output. The light emission delay means that at the beginning of the application of the drive current, only a small amount of light is output from the semiconductor laser element, and it takes time until a constant amount of light corresponding to the current value of the applied drive current is output. This is the phenomenon. In particular, in recent years, systems using red semiconductor laser elements of 600 [nm] and green semiconductor laser elements of 500 [nm] have been put into practical use. These semiconductor laser devices tend to have rise time more than conventional semiconductor laser devices of 1.3 μm band, 1.5 μm band, or 780 nm band. This is because these semiconductor laser devices have the characteristic that it takes more time to generate carriers with a concentration that enables laser oscillation.

そのため、たとえば特許文献1では、発光開始時の駆動電流に補助電流を上乗せして印加することにより、半導体レーザ素子の発光遅延を補っている。 Therefore, for example, in Patent Document 1, the light emission delay of the semiconductor laser element is compensated for by applying an auxiliary current in addition to the drive current at the start of light emission.

特開2012-209380号公報JP 2012-209380 A

しかしながら、複数の半導体レーザ素子を備える光投射装置では、半導体レーザ素子の種類によって立ち上り時間がかかる程度が異なる。そのため、各半導体レーザ素子に異なる程度の発光遅延が発生すると、駆動電流に応じた光量の光が各半導体レーザ素子から出力されるタイミングがずれて、投射面に表示される映像のエッジ部分に色ムラが発生してしまう。たとえば複数種類の半導体レーザ素子のうち、赤色及び緑色の半導体レーザ素子には発光遅延が発生し易い傾向にある。そのため、各半導体レーザ素子を同時に発光して真白な映像を投射する場合、青色の半導体レーザ素子には発光遅延が生じないため、投射光に色ムラが発生し、特に映像のエッジ部分が青みがかった色になってしまう。 However, in an optical projection device having a plurality of semiconductor laser elements, the amount of rise time required differs depending on the type of semiconductor laser element. Therefore, if each semiconductor laser element has a different degree of light emission delay, the timing at which each semiconductor laser element outputs the light amount corresponding to the drive current will be shifted, and the edge portion of the image displayed on the projection surface will be colored. Unevenness occurs. For example, among a plurality of types of semiconductor laser devices, the red and green semiconductor laser devices tend to cause light emission delays. Therefore, when a pure white image is projected by emitting light from each semiconductor laser element at the same time, the blue semiconductor laser element does not emit light with a delay. it becomes a color.

このような問題に対して、特許文献1では、程度が異なる複数種類の半導体レーザ素子の発光遅延を補うことについては何ら言及していない。また、特許文献1では、発光開始時の駆動電流に補助電流を上乗せするため、光量がオーバーシュートし易く、発光開始時の光量を調整することが難しい。さらに、補助電流分の電力消費が増えるという問題もあった。 With respect to such a problem, Patent Document 1 does not mention anything about compensating for the light emission delays of a plurality of types of semiconductor laser elements with different degrees. In addition, in Patent Document 1, since the auxiliary current is added to the drive current at the start of light emission, the amount of light tends to overshoot, making it difficult to adjust the amount of light at the start of light emission. Furthermore, there is also a problem that the power consumption for the auxiliary current increases.

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、光源の発光遅延に起因する問題の発生を抑制又は防止することができる光出力制御ユニット、及び光投射装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a light output control unit and a light projection device capable of suppressing or preventing the occurrence of problems caused by light emission delay of a light source. and

上記目的を達成するために、本発明の一の態様による光出力制御ユニットは、複数の発光素子の光出力を制御する光出力制御部を備え、前記複数の発光素子によって光量が0の状態から白色表示を行う場合、前記光出力制御部は、前記複数の発光素子のうち、前記白色表示の光量を出力するまでに要する光応答時間が最も長い第1発光素子から前記白色表示の光量の光を出力させる駆動電流を該第1発光素子に印加する時点を他の第2発光素子から前記白色表示の光量の光を出力させる駆動電流を該第2発光素子に印加する時点よりも早くする構成(第1の構成)とされる。 In order to achieve the above object, an optical output control unit according to one aspect of the present invention comprises an optical output control section for controlling optical outputs of a plurality of light emitting elements, wherein the light amount of the plurality of light emitting elements changes from zero to When performing a white display, the light output control unit causes the first light emitting element having the longest optical response time required to output the light amount for the white display among the plurality of light emitting elements to output the light amount for the white display. is applied to the first light emitting element earlier than the time point of applying to the second light emitting element the driving current for outputting the light amount of the white display from the other second light emitting element. (first configuration).

上記第1の構成の光出力制御ユニットは、前記光出力制御部は、前記複数の発光素子の各々の前記光応答時間の時間差に基づく前記光出力の制御により、前記第1発光素子の光量が前記白色表示の光量に達する時点と、前記第2発光素子の光量が前記白色表示の光量に達する時点とを同じにする構成(第2の構成)とされてもよい。 In the light output control unit of the first configuration, the light output control section controls the light output based on the time difference in the light response time of each of the plurality of light emitting elements to control the light amount of the first light emitting element. A configuration (second configuration) may be employed in which the time point at which the light amount of the white display is reached is the same as the time point at which the light amount of the second light emitting element reaches the light amount of the white display.

上記第1の構成の光出力制御ユニットは、前記光出力制御部は、前記複数の発光素子の各々の前記光応答時間の時間差に基づいて、前記第1発光素子の光量が前記白色表示の光量に対して所定割合に達する時点と、前記第2発光素子の光量が前記白色表示の光量に対して前記所定割合に達する時点とを同じにする構成(第3の構成)とされてもよい。 In the light output control unit of the first configuration, the light output control section adjusts the light intensity of the first light emitting element to the white display light intensity based on the time difference of the light response time of each of the plurality of light emitting elements. The time point at which the amount of light from the second light emitting element reaches the predetermined ratio with respect to the white display may be the same as the time point at which the amount of light from the second light emitting element reaches the predetermined ratio with respect to the amount of light for white display (third configuration).

上記第3の構成の光出力制御ユニットは、前記所定割合が50%である構成(第4の構成)とされてもよい。 The optical output control unit having the third configuration may be configured such that the predetermined ratio is 50% (fourth configuration).

上記第1~第4のいずれかの構成の光出力制御ユニットは、前記光出力制御部は、前記白色表示の光量未満の光量の光出力を前記第2発光素子にさせる第1電流値の前記駆動電流を前記第2発光素子に印加した後、前記白色表示の光量の光出力を前記第2発光素子にさせる第2電流値の前記駆動電流を前記第2発光素子に印加する構成(第5の構成)とされてもよい。 In the light output control unit having any one of the first to fourth configurations, the light output control section controls the light output of the first current value that causes the second light emitting element to output a light amount less than the light amount of the white display. After applying the driving current to the second light emitting element, the driving current having a second current value that causes the second light emitting element to output the light amount of the white display is applied to the second light emitting element (fifth configuration).

上記第1~第5のいずれかの構成の光出力制御ユニットは、前記光出力制御部は前記第2発光素子の前記駆動電流を前記白色表示の光量の光を前記第2発光素子から出力させる電流値まで複数の段階に分けて増加させる構成(第6の構成)とされてもよい。 In the light output control unit having any one of the first to fifth configurations, the light output control section causes the drive current of the second light emitting element to output light of the light amount for white display from the second light emitting element. A configuration (sixth configuration) may be employed in which the current value is increased in a plurality of stages.

上記第1~第6のいずれかの構成の光出力制御ユニットは、前記複数の発光素子の各々の光量を検出する光検出部の検出結果に基づいて、前記複数の発光素子の各々の前記光応答時間を算出する算出部をさらに備える構成(第7の構成)とされてもよい。 The light output control unit having any one of the above first to sixth configurations detects the light emitted from each of the plurality of light emitting elements based on the detection result of the light detection section that detects the amount of light emitted from each of the plurality of light emitting elements. A configuration (seventh configuration) that further includes a calculation unit that calculates the response time may be employed.

上記第7の構成の光出力制御ユニットは、前記光出力制御部は、投射面に投射及び走査されて該投射面上に映像を形成する走査光を前記複数の発光素子から出力させ、前記映像が形成されない前記投射面上の無効投射領域を前記走査光が走査する際、前記光出力制御部は前記複数の発光素子を発光させ、前記算出部は前記走査光が前記無効投射領域を走査する際の前記光検出部の検出結果に基づいて前記光応答時間を算出する構成(第8の構成)とされてもよい。 In the light output control unit of the seventh configuration, the light output control section causes the plurality of light emitting elements to output scanning light projected and scanned onto the projection surface to form an image on the projection surface, and When the scanning light scans an invalid projection area on the projection surface where no is formed, the light output control section causes the plurality of light emitting elements to emit light, and the calculating section causes the scanning light to scan the invalid projection area. A configuration (eighth configuration) may be employed in which the optical response time is calculated based on the detection result of the photodetector at the time.

上記第1~第8のいずれかの構成の光出力制御ユニットは、前記複数の発光素子の前記光出力により形成される映像の映像情報を格納するメモリをさらに備え、前記光出力制御部は、前記映像情報を解析し、該解析の結果に基づいて前記複数の発光素子の光出力を制御する構成(第9の構成)とされてもよい。 The light output control unit having any one of the first to eighth configurations further comprises a memory for storing image information of an image formed by the light outputs of the plurality of light emitting elements, wherein the light output control section comprises: A configuration (ninth configuration) may be employed in which the image information is analyzed and the light outputs of the plurality of light emitting elements are controlled based on the analysis result.

上記目的を達成するために、本発明の一の態様による光投射装置は、上記第1~第9のいずれか構成の光出力制御ユニットと、複数の発光素子と、を備える構成(第10の構成)とされる。 In order to achieve the above object, a light projection device according to one aspect of the present invention includes a light output control unit having any one of the first to ninth configurations and a plurality of light emitting elements (the tenth configuration).

本発明によれば、光源の発光遅延に起因する問題の発生を抑制又は防止することができる光出力制御ユニット、及び光投射装置を提供することができる。たとえば、複数の発光素子が光出力を行う際、発光素子毎の発光遅延の発生の違いにより発生する光の色ムラを改善できる。 According to the present invention, it is possible to provide a light output control unit and a light projection device capable of suppressing or preventing the occurrence of problems caused by the light emission delay of the light source. For example, when a plurality of light emitting elements output light, it is possible to improve color unevenness of light that occurs due to differences in the occurrence of light emission delay for each light emitting element.

HUD装置の概略図である。1 is a schematic diagram of a HUD device; FIG. プロジェクタユニットの構成例を示すブロック図である。3 is a block diagram showing a configuration example of a projector unit; FIG. LDの駆動電流に対する光出力特性を示すグラフである。4 is a graph showing optical output characteristics with respect to LD driving current; 赤色LDの光出力の応答特性を示すグラフである。4 is a graph showing optical output response characteristics of a red LD; 緑色LDの光出力の応答特性を示すグラフである。4 is a graph showing response characteristics of light output of a green LD; 青色LDの光出力の応答特性を示すグラフである。4 is a graph showing optical output response characteristics of a blue LD; コンバイナの投射面上で走査レーザ光の走査状況を示す図である。It is a figure which shows the scanning condition of a scanning laser beam on the projection surface of a combiner. 第1実施形態に係るLDの光出力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。5 is a flowchart for explaining an example of optical output control processing of an LD according to the first embodiment; 全てのLDが同時に光出力を行う場合の走査レーザ光の光出力を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing optical output of scanning laser light when all LDs output light simultaneously; 第1実施形態に係るLDの光出力制御の一例を示すグラフである。5 is a graph showing an example of light output control of an LD according to the first embodiment; 第1実施形態に係る光出力制御をする場合の走査レーザ光の光出力の一例を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing an example of light output of scanning laser light when light output control is performed according to the first embodiment; 第2実施形態に係るLDの光出力制御の一例を示すグラフである。9 is a graph showing an example of light output control of an LD according to the second embodiment; 第3実施形態に係るLDの光出力制御の一例を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing an example of light output control of an LD according to the third embodiment; FIG. 第3実施形態に係るLDの光出力制御の他の一例を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing another example of light output control of an LD according to the third embodiment; FIG. 連続して往復走査される走査光の走査範囲を局所的に示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram locally showing a scanning range of scanning light continuously reciprocatingly scanned; 第4実施形態における赤色LDの光出力制御の一例を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing an example of light output control of a red LD in the fourth embodiment; FIG. 第4実施形態において第1走査位置から第2走査位置に走査される往路の走査光の光出力変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a change in light output of forward scanning light that scans from a first scanning position to a second scanning position in the fourth embodiment; 第4実施形態において第2走査位置から第1走査位置に走査される復路の走査光の光出力変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a change in light output of scanning light in a backward pass that scans from a second scanning position to a first scanning position in the fourth embodiment; 第4実施形態における第1走査位置及び第2走査位置間の走査光の見た目の光量変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing apparent light amount changes of scanning light between a first scanning position and a second scanning position in the fourth embodiment; 第4実施形態に係るLDの光出力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。FIG. 14 is a flowchart for explaining an example of optical output control processing of an LD according to the fourth embodiment; FIG. 定常の光量の光出力を行う場合でのLDの理想の光出力変化と往路及び復路の走査レーザ光での実際の光出力変化とを示す図である。FIG. 5 is a diagram showing ideal light output changes of an LD and actual light output changes of forward and backward scanning laser beams in the case of outputting a constant amount of light; 第1走査位置側での立上走査範囲で光出力をなだらかに立ち上げる場合でのLDの理想の光出力変化と往路及び復路での実際の光出力変化とを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ideal light output change of an LD and an actual light output change in forward and backward passes when the light output is gently raised in the rising scanning range on the first scanning position side; 第2走査位置側での立上走査範囲で光出力をなだらかに立ち上げる場合でのLDの理想の光出力変化と往路及び復路での実際の光出力変化とを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an ideal optical output change of the LD and an actual optical output change in the forward and backward passes when the optical output is gradually raised in the rising scanning range on the second scanning position side; 第5実施形態における赤色LDの光出力制御の一例を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing an example of light output control of a red LD in the fifth embodiment; FIG. 第5実施形態において第1走査位置から第2走査位置に走査される往路の走査光の光出力変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a change in light output of forward scanning light that scans from a first scanning position to a second scanning position in the fifth embodiment; 第5実施形態において第2走査位置から第1走査位置に走査される復路の走査光の光出力変化を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a change in light output of scanning light in a backward pass that scans from the second scanning position to the first scanning position in the fifth embodiment; 第5実施形態における第1走査位置及び第2走査位置間の走査光の見た目の光量変化を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing apparent light amount changes of scanning light between a first scanning position and a second scanning position in the fifth embodiment; 第6実施形態における緑色LDの光出力制御の一例を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing an example of light output control of a green LD in the sixth embodiment; FIG. 第6実施形態において第1走査位置から第2走査位置に走査される往路の走査光の光出力変化を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a change in light output of forward scanning light that scans from a first scanning position to a second scanning position in the sixth embodiment; 第6実施形態において第2走査位置から第1走査位置に走査される復路の走査光の光出力変化を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing changes in light output of scanning light in a backward pass that scans from the second scanning position to the first scanning position in the sixth embodiment; 第6実施形態における第1走査位置及び第2走査位置間の走査光の見た目の光量変化を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing apparent light amount changes of scanning light between a first scanning position and a second scanning position in the sixth embodiment; 赤色LDの駆動電流に対する光出力特性を示すグラフである。10 is a graph showing optical output characteristics with respect to driving current of a red LD; 第7実施形態における赤色LDの光出力制御の一例を示すグラフである。FIG. 21 is a graph showing an example of light output control of a red LD in the seventh embodiment; FIG. 第7実施形態において第1走査位置から第2走査位置に走査される往路の走査光の光出力変化を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a change in light output of forward scanning light that scans from a first scanning position to a second scanning position in the seventh embodiment; 第7実施形態において第2走査位置から第1走査位置に走査される復路の走査光の光出力変化を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a change in optical output of scanning light in a backward pass that scans from the second scanning position to the first scanning position in the seventh embodiment; 第7実施形態における第1走査位置及び第2走査位置間の走査光の見た目の光量変化を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing apparent light amount changes of scanning light between a first scanning position and a second scanning position in the seventh embodiment; 第7実施形態に係るLDの光出力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart for explaining an example of optical output control processing of an LD according to the seventh embodiment; FIG.

以下に、本発明の実施形態について、図面を参照し、車両用のヘッドアップディスプレイ装置100を例に挙げて説明する。なお、以下では、ヘッドアップディスプレイ装置100をHUD(Head-Up Display)装置100と呼ぶ。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, taking a head-up display device 100 for a vehicle as an example. Note that the head-up display device 100 is hereinafter referred to as a HUD (Head-Up Display) device 100 .

<第1実施形態>
図1は、HUD装置100の概略図である。本実施形態のHUD装置100は、車両200に搭載されている。HUD装置100は、プロジェクタユニット101(光投射装置)からコンバイナ102に向けて走査レーザ光300(走査光)を投射し、その投射像をユーザの視野内に重ねて表示する表示装置である。なお、図1において、一点鎖線の矢印400は車両200の運転席に座っているユーザの視線を示している。また、HUD装置100は、車両に限らず、他の乗り物(例えば航空機等)に搭載されてもよい。
<First embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram of a HUD device 100. As shown in FIG. A HUD device 100 of this embodiment is mounted on a vehicle 200 . The HUD device 100 is a display device that projects a scanning laser beam 300 (scanning light) from a projector unit 101 (light projection device) toward a combiner 102 and displays the projected image superimposed within the user's field of view. Note that in FIG. 1 , the dashed-dotted arrow 400 indicates the line of sight of the user sitting in the driver's seat of the vehicle 200 . Moreover, the HUD device 100 may be mounted not only on a vehicle but also on another vehicle (for example, an aircraft).

コンバイナ102は、図1に示すように、車両200のフロントガラス201の内面に貼り付けられている。このコンバイナ102は、プロジェクタユニット101の投射像をユーザの視野内に表示するための投射部材であり、たとえばハーフミラーなどの半透過性の反射材料を用いて形成されている。プロジェクタユニット101からコンバイナ102に走査レーザ光300が投射されることによって、コンバイナ102の投射面102aの所定領域に虚像(映像)が形成される。このために、車両200の前方(すなわち視線400の方向)を見ているユーザは、車両200の前方の外界像とプロジェクタユニット101から投射される投射画像とを同時に視認することができる。 The combiner 102 is attached to the inner surface of the windshield 201 of the vehicle 200 as shown in FIG. The combiner 102 is a projection member for displaying the projected image of the projector unit 101 within the field of view of the user, and is formed using a semi-transmissive reflective material such as a half mirror. A virtual image (picture) is formed on a predetermined area of the projection surface 102 a of the combiner 102 by projecting the scanning laser beam 300 from the projector unit 101 onto the combiner 102 . Therefore, a user looking in front of vehicle 200 (that is, in the direction of line of sight 400) can simultaneously view the external image in front of vehicle 200 and the projected image projected from projector unit 101. FIG.

次に、プロジェクタユニット101について説明する。図2は、プロジェクタユニット101の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、第1実施形態において、プロジェクタユニット101は、ハウジング1と、光学エンジン部2と、MEMSエンジン部3とを備えている。 Next, the projector unit 101 will be explained. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the projector unit 101. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the projector unit 101 includes a housing 1, an optical engine section 2, and a MEMS engine section 3 in the first embodiment.

ハウジング1は光学エンジン部2及びMEMSエンジン部3を搭載している。また、ハウジング1には、MEMSエンジン部3から出射される走査レーザ光300を外部に出射するための窓部1a(光透過窓)が形成されている。窓部1aは、たとえば、ガラス又は透光性の樹脂材料などを用いて形成されている。なお、ハウジング1のより詳細な構成については後に詳述する。 A housing 1 carries an optical engine section 2 and a MEMS engine section 3 . Further, the housing 1 is formed with a window portion 1a (light transmission window) for emitting the scanning laser beam 300 emitted from the MEMS engine portion 3 to the outside. The window portion 1a is formed using, for example, glass or a translucent resin material. A more detailed configuration of the housing 1 will be described later.

光学エンジン部2は、複数のレーザダイオード21a~21cと、光学系22と、フォトディテクタ23a~23cとを含んで構成され、MEMSエンジン部3に光を出射する。なお、以下では、レーザダイオード21a~21cをそれぞれLD(Laser Diode)21a~21cと呼び、フォトディテクタ23a~23cをそれぞれPD(Photo Detector)23a~23cと呼ぶ。なお、光学エンジン部2の構成は図2の例示に限定されない。たとえば、光学エンジン部2は、フォトディテクタ23a~23cに代えて、光学系22とMEMSエンジン部3との間に配置されるハーフミラー(たとえば透過率99%)と、ハーフミラーの反射光の光出力を検出するPD(光検出部)を含んでいてもよい。 The optical engine section 2 includes a plurality of laser diodes 21a to 21c, an optical system 22, and photodetectors 23a to 23c, and emits light to the MEMS engine section 3. FIG. In the following, the laser diodes 21a to 21c are called LDs (Laser Diodes) 21a to 21c, respectively, and the photodetectors 23a to 23c are called PDs (Photo Detectors) 23a to 23c, respectively. Note that the configuration of the optical engine section 2 is not limited to the example shown in FIG. For example, instead of the photodetectors 23a to 23c, the optical engine section 2 includes a half mirror (for example, a transmittance of 99%) arranged between the optical system 22 and the MEMS engine section 3, and an optical output of reflected light from the half mirror. may include a PD (photodetector) that detects the

LD21aは赤色レーザ光を出射する発光素子である。LD21bは緑色レーザ光を出射する発光素子である。LD21cは青色レーザ光を出射する発光素子である。 The LD 21a is a light emitting element that emits red laser light. LD21b is a light emitting element that emits a green laser beam. LD21c is a light emitting element that emits blue laser light.

ここで、LD11a~11cの駆動電流に対する光出力特性について説明しておく。なお、ここでは、LD11aを例に挙げて説明するが、他のLD11b、11cの駆動電流に対する光出力特性も同様であるため、それらの説明は割愛する。図3は、LD11aの駆動電流に対する光出力特性を示すグラフである。LD11aの光出力及びLD11aに印加される駆動電流が図3において色付けした四角形状の範囲Ag内になると、LD11aはレーザ発振モードとLED発光モードとが混在した状態で発光する。従って、LD11aの光出力は不安定となる。また、グラフ上の点GA、GBはそれぞれ範囲Ag内のグラフの下限、上限である。光出力及び駆動電流が下限点GAに対応する光出力PA及び電流値IA未満になると、LD11aはLED発光モードで発光する。この場合、LD11aは、波長及び位相がレーザ発振モードよりも不揃いな出射光を出力するが、範囲Ag内での発光よりも安定した発光を行う。また、光出力及び駆動電流が上限点GBに対応する光出力PB及び電流値IBよりも大きくなると、LD11aはLD発振モードで発光する。この場合、LD11aは、安定したレーザ発振動作により、比較的波長及び位相の揃ったコヒーレント光を出力する。 Here, the optical output characteristics of the LDs 11a to 11c with respect to the drive current will be described. Here, the LD 11a will be described as an example, but since the optical output characteristics with respect to the drive current of the other LDs 11b and 11c are the same, their description will be omitted. FIG. 3 is a graph showing optical output characteristics with respect to the drive current of the LD 11a. When the optical output of the LD 11a and the driving current applied to the LD 11a fall within the colored square range Ag in FIG. Therefore, the optical output of the LD 11a becomes unstable. Also, points GA and GB on the graph are the lower and upper limits of the graph within range Ag, respectively. When the light output and drive current become less than the light output PA and current value IA corresponding to the lower limit point GA, the LD 11a emits light in the LED light emission mode. In this case, the LD 11a outputs emitted light whose wavelengths and phases are more irregular than those in the laser oscillation mode, but emits light more stable than the light emitted within the range Ag. Further, when the optical output and the driving current become larger than the optical output PB and the current value IB corresponding to the upper limit GB, the LD 11a emits light in the LD oscillation mode. In this case, the LD 11a outputs coherent light with relatively matching wavelengths and phases by stable laser oscillation.

次に、LD11a~11cの光応答特性を説明する。図4A~図4Cは一定の駆動電流Ia1~Ic1を印加した各LD21a~21cの光出力の応答特性を示すグラフである。図4Aは、赤色LD21aの光出力の応答特性を示すグラフである。図4Bは、緑色LD21bの光出力の応答特性を示すグラフである。図4Cは、青色LD21cの光出力の応答特性を示すグラフである。なお、図4A~図4Cにおいて、時刻tSは駆動電流の印加を開始(すなわち発光を開始)する時刻を示し、時刻tEは駆動電流の印加を終了(すなわち発光を終了)する時刻を示す。これらは他の図でも同様である。 Next, the optical response characteristics of the LDs 11a-11c will be described. 4A to 4C are graphs showing response characteristics of optical outputs of the LDs 21a to 21c to which constant drive currents Ia1 to Ic1 are applied. FIG. 4A is a graph showing optical output response characteristics of the red LD 21a. FIG. 4B is a graph showing response characteristics of the light output of the green LD 21b. FIG. 4C is a graph showing the optical output response characteristics of the blue LD 21c. In FIGS. 4A to 4C, time tS indicates the time when application of the driving current is started (that is, light emission is started), and time tE indicates the time when application of the driving current is finished (that is, light emission is finished). These are the same in other figures.

図4A~図4Cに示すように、各LD21a~21cの光出力の応答特性は異なる。たとえば、各LD21a~21cはそれぞれ駆動電流の印加開始時に発光遅延を生じる。発光遅延とは、各LD21a~21cへの駆動電流の印加開始時には低い光量の光しか出力されず、印加した駆動電流の電流値Ia1、Ib1、Ic1に対応する定常の光量Pa1、Pb1、Pc1の光が出力されるまでに立ち上がり時間TA、TB、TCがかかる現象である。立ち上がり時間TA、TB、TCは、発光開始(駆動電流の印加開始)から駆動電流の電流値Ia1、Ib1、Ic1に対応する光量Pa1、Pb1、Pc1に光出力に達するまでの光応答時間であり、それらの時間長は各LD21a~21cで異なる。以下に、LD21a~21cが光量0の状態(すなわち光出力が0の状態)から白色表示を行う場合でのLD21a~21cの光出力の応答特性を説明する。 As shown in FIGS. 4A to 4C, the LDs 21a to 21c have different optical output response characteristics. For example, each of the LDs 21a-21c causes a light emission delay at the start of application of the drive current. The light emission delay means that only light of low light intensity is output at the start of application of the drive current to each of the LDs 21a to 21c, and steady light intensities Pa1, Pb1, and Pc1 corresponding to the current values Ia1, Ib1, and Ic1 of the applied drive currents. This is a phenomenon in which the rise times TA, TB, and TC are required until light is output. Rise times TA, TB, and TC are optical response times from the start of light emission (start of application of the drive current) until the light output reaches the light intensities Pa1, Pb1, and Pc1 corresponding to the current values Ia1, Ib1, and Ic1 of the drive current. , and their time lengths are different for each of the LDs 21a to 21c. The response characteristics of the light outputs of the LDs 21a to 21c will be described below when the LDs 21a to 21c perform white display from a state in which the amount of light is 0 (that is, a state in which the light output is 0).

赤色LD21aでは、図4Aに示すように、時刻ta0(=tS)にて一定の駆動電流Ia1が印加されると、該駆動電流Ia1に対応する定常の光量Pa1で発光するまでに立ち上がり時間TA(=ta1-ta0)を要する。すなわち、赤色LD21aの光出力は時刻ta0から徐々に増加し、時刻ta2にて定常の光量の半分0.5Pa1となり、時刻ta1にて定常の光量Pa1となる。なお、定常の光量Pa1はたとえばLD21a~21cが白色表示を行う場合のLD21aの光量Pa1である。このように、赤色LD21aは、LD21a~21cのうち、光量が0の状態から定常の光量Pa1の光を出力するまでに要する立ち上がり時間TAが最も長い発光素子である。 In the red LD 21a, as shown in FIG. 4A, when a constant drive current Ia1 is applied at time ta0 (=tS), it takes a rise time TA ( = ta1-ta0). That is, the light output of the red LD 21a gradually increases from time ta0, becomes 0.5 Pa1, which is half the steady light amount, at time ta2, and reaches the steady light amount Pa1 at time ta1. Note that the constant light amount Pa1 is, for example, the light amount Pa1 of the LD 21a when the LDs 21a to 21c perform white display. Thus, the red LD 21a is the light-emitting element that has the longest rise time TA required for outputting light with the constant light amount Pa1 from the state where the light amount is 0 among the LDs 21a to 21c.

また、緑色LD21bでは、図4Bに示すように、時刻tb0(=tS)にて一定の駆動電流Ib1が印加されると、該駆動電流Ib1に対応する定常の光量Pb1で発光するまでに立ち上がり時間TB(=tb1-tb0)を要する。すなわち、緑色LD21aの光出力は、時刻tb0から増加して、時刻tb2にて定常の光量の半分0.5Pb1となり、時刻tb1にて定常の光量Pb1となる。なお、定常の光量Pb1はたとえばLD21a~21cが白色表示を行う場合のLD21bの光量Pb1である。但し、緑色LD21bの立ち上がり時間TBは、赤色LD21aの立ち上がり時間TAよりも早い(0<TB<TA)。 In addition, as shown in FIG. 4B, in the green LD 21b, when a constant drive current Ib1 is applied at time tb0 (=tS), the rise time is TB (=tb1-tb0) is required. That is, the light output of the green LD 21a increases from time tb0, becomes half the constant light amount 0.5Pb1 at time tb2, and reaches the steady light amount Pb1 at time tb1. Note that the constant light amount Pb1 is, for example, the light amount Pb1 of the LD 21b when the LDs 21a to 21c perform white display. However, the rise time TB of the green LD 21b is earlier than the rise time TA of the red LD 21a (0<TB<TA).

一方、青色LD21cでは、図4Cに示すように光出力の応答特性が非常に良好であり、時刻tc0(=tS)にて一定の駆動電流Ic1が印加されると、直ちに該駆動電流Ic1に対応する定常の光量Pc1で発光する。すなわち、青色LD21cは、立ち上がり時間TCをほとんど要しない(TC≒0)。なお、定常の光量Pc1はたとえばLD21a~21cが白色表示を行う場合のLD21cの光量Pc1である。 On the other hand, the blue LD 21c has very good optical output response characteristics as shown in FIG. It emits light with a steady light amount Pc1. That is, the blue LD 21c requires almost no rise time TC (TC≈0). Note that the constant light amount Pc1 is, for example, the light amount Pc1 of the LD 21c when the LDs 21a to 21c perform white display.

次に、図2に戻って、光学エンジン部2について説明する。光学系12は、コリメータレンズ221a~221cと、ビームスプリッタ222a~222cと、集光レンズ223と、を含んで構成されている。コリメータレンズ221a~221cは、各LD21a~21cから出射されるレーザ光を平行光に変換する光学素子である。また、ビームスプリッタ222a~222cは、たとえばダイクロイックミラーなどの光学素子であり、特定の波長の光を反射し、他の波長の光を透過する。さらに、ビームスプリッタ222a~222cはそれぞれコリメータレンズ221a~221cから入射する光の一部を反射して残りの一部を透過する。PD23a~23cはそれぞれ、ビームスプリッタ222a~222cから入射する光の光出力を検出する光検出部であり、その検出結果に基づく光検出信号を後述するCPU58に出力する。 Next, returning to FIG. 2, the optical engine section 2 will be described. The optical system 12 includes collimator lenses 221 a to 221 c, beam splitters 222 a to 222 c, and a condenser lens 223 . The collimator lenses 221a-221c are optical elements that convert the laser beams emitted from the LDs 21a-21c into parallel beams. The beam splitters 222a to 222c are optical elements such as dichroic mirrors, which reflect light of specific wavelengths and transmit light of other wavelengths. Further, the beam splitters 222a-222c respectively reflect part of the light incident from the collimator lenses 221a-221c and transmit the remaining part. The PDs 23a-23c are photodetectors that detect the optical output of the light incident from the beam splitters 222a-222c, respectively, and output photodetection signals based on the detection results to the CPU 58, which will be described later.

LD21aから出射される赤色レーザ光は、コリメータレンズ221aにより平行光に変換される。赤色レーザ光の一部は、ビームスプリッタ222aで反射され、ビームスプリッタ222cを透過して集光レンズ223に至る。赤色レーザ光の残りの一部はビームスプリッタ222aを透過してPD23aに入射する。また、LD21bから出射される緑色レーザ光は、コリメータレンズ221bにより平行光に変換される。緑色レーザ光の一部は、ビームスプリッタ222bで反射され、ビームスプリッタ222a及び222cを透過して集光レンズ223に至る。緑色レーザ光の残りの一部はビームスプリッタ222bを透過してPD23bに入射する。また、LD21cから出射される青色レーザ光はコリメータレンズ221cにより平行光に変換される。青色レーザ光の一部は、ビームスプリッタ222cで反射され、集光レンズ223に至る。青色レーザ光の残りの一部はビームスプリッタ222cを透過してPD23cに入射する。集光レンズ223は、各LD21a~21cからコリメータレンズ221a~221c及びビームスプリッタ222a~222cを経て入射する各レーザ光をMEMSミラー31の光反射面に収束させる。 The red laser light emitted from the LD 21a is converted into parallel light by the collimator lens 221a. A portion of the red laser light is reflected by the beam splitter 222 a and passes through the beam splitter 222 c to reach the condenser lens 223 . The remaining portion of the red laser light passes through the beam splitter 222a and enters the PD 23a. Also, the green laser light emitted from the LD 21b is converted into parallel light by the collimator lens 221b. A part of the green laser light is reflected by the beam splitter 222b, passes through the beam splitters 222a and 222c, and reaches the condenser lens 223. The remaining part of the green laser light is transmitted through the beam splitter 222b and enters the PD 23b. Also, the blue laser light emitted from the LD 21c is converted into parallel light by the collimator lens 221c. Part of the blue laser light is reflected by the beam splitter 222 c and reaches the condenser lens 223 . The remaining portion of the blue laser light passes through the beam splitter 222c and enters the PD 23c. The condensing lens 223 converges the laser beams incident from the LDs 21a to 21c through the collimator lenses 221a to 221c and the beam splitters 222a to 222c onto the light reflecting surface of the MEMS mirror 31 .

MEMSエンジン部3は、MEMSミラー31を含んで構成され、LD21a~21cからコンバイナ102の投射面102aに投射される走査レーザ光300及びその光軸を揺動駆動して投射面102a上を走査させる走査光学ユニットである。MEMSミラー31は、集光レンズ223により収束されるレーザ光を反射する光学反射素子である。MEMSミラー31は、各レーザ光を走査レーザ光300として反射する。この走査レーザ光300は、ハウジング1の窓部1a及び後述する光出射口50aを通過してプロジェクタユニット101の外部に出射され、コンバイナ102上の投射面102aに投射される。また、MEMSミラー31は、2軸方向に揺動駆動して走査レーザ光300の光軸を変化させることにより、走査レーザ光300を投射面102a上で走査する。このように、MEMSミラー31は、走査レーザ光300の光軸をコンバイナ102の水平方向及び垂直方向に揺動駆動することによって、投射面102a上に投射される走査レーザ光300を走査する。 The MEMS engine unit 3 includes a MEMS mirror 31, and oscillates the scanning laser beam 300 projected from the LDs 21a to 21c onto the projection surface 102a of the combiner 102 and its optical axis to scan the projection surface 102a. A scanning optical unit. The MEMS mirror 31 is an optical reflection element that reflects the laser light converged by the condenser lens 223 . The MEMS mirror 31 reflects each laser beam as scanning laser beam 300 . The scanning laser beam 300 passes through the window portion 1 a of the housing 1 and a light exit port 50 a which will be described later, is emitted to the outside of the projector unit 101 , and is projected onto the projection surface 102 a on the combiner 102 . Further, the MEMS mirror 31 is driven to swing in two axial directions to change the optical axis of the scanning laser beam 300, thereby scanning the projection surface 102a with the scanning laser beam 300. FIG. In this manner, the MEMS mirror 31 scans the scanning laser beam 300 projected onto the projection surface 102a by swinging the optical axis of the scanning laser beam 300 in the horizontal and vertical directions of the combiner 102 .

図5は、コンバイナ102の投射面102a上での走査レーザ光300及びその光軸の走査状況を示す図である。以下では、投射面102aにおいて、投射面102aの右側に向かう水平方向をX方向と呼び、投射面102aの下側に向かう垂直方向をY方向と呼ぶことがある。これらは他の図でも同様である。 FIG. 5 is a diagram showing the scanning state of the scanning laser beam 300 and its optical axis on the projection surface 102a of the combiner 102. As shown in FIG. Hereinafter, in the projection surface 102a, the horizontal direction toward the right side of the projection surface 102a may be called the X direction, and the vertical direction toward the lower side of the projection surface 102a may be called the Y direction. These are the same in other figures.

走査レーザ光300は、投射面102a上において、MEMSミラー31の揺動駆動により、たとえば図5に示すように垂直方向Yの方向範囲を有して水平方向Xに往復走査される。すなわち、走査レーザ光300の光軸は、Y方向に向かうジグザグの往復走査と、-Y方向に向かうジグザグの往復走査とを交互に行う。なお、以下では、図5の最も上側から最も下側に向かうY方向のジグザグの往復走査をトレースと呼ぶ。また、図5の最も下側から最も上側に向かう-Y方向のジグザグの往復走査をリトレースと呼ぶ。 The scanning laser beam 300 is reciprocally scanned in the horizontal direction X over a range in the vertical direction Y as shown in FIG. That is, the optical axis of the scanning laser beam 300 alternately performs reciprocating zigzag scanning in the Y direction and reciprocating zigzag scanning in the −Y direction. In addition, hereinafter, reciprocating scanning of zigzags in the Y direction from the uppermost side to the lowermost side in FIG. 5 will be referred to as a trace. Further, zigzag back-and-forth scanning in the −Y direction from the bottom to the top of FIG. 5 is called retrace.

トレースでは、垂直方向Yに方向範囲を有して水平方向Xに往復走査される一群の走査レーザ光300によって、映像が投射面102a上に形成される。すなわち、この映像は、所定のY方向成分を有する-X方向の走査と、所定のY方向成分を有するX方向の走査とが交互に行われた一群の走査レーザ光300によって形成されている。なお、以下では、所定のY方向成分を有して-X方向に走査される走査レーザ光300を往路の走査レーザ光300aと呼ぶ。また、所定のY方向成分を有してX方向に走査される走査レーザ光300を復路の走査レーザ光300bと呼ぶ。各走査レーザ光300a、300bの所定のY方向成分は、各走査レーザ光300a、300bのY方向の走査ピッチ(すなわち走査間隔)に応じて決定される。 In a trace, an image is formed on the projection surface 102a by a group of scanning laser beams 300 that have a range of directions in the vertical direction Y and are scanned back and forth in the horizontal direction X. FIG. That is, this image is formed by a group of scanning laser beams 300 in which scanning in the -X direction having a predetermined Y-direction component and scanning in the X direction having a predetermined Y-direction component are alternately performed. In the following description, the scanning laser beam 300 having a predetermined Y direction component and scanned in the -X direction will be referred to as forward scanning laser beam 300a. Further, the scanning laser beam 300 that has a predetermined Y-direction component and is scanned in the X direction is referred to as a backward scanning laser beam 300b. The predetermined Y-direction component of each scanning laser beam 300a, 300b is determined according to the Y-direction scanning pitch (that is, scanning interval) of each scanning laser beam 300a, 300b.

図5において、投射面102aのうちの一点鎖線で囲まれた領域は有効投射領域102bである。また、投射領域102b以外の領域は無効投射領域102cである。有効投射領域102bは、トレース期間中に走査レーザ光300による映像が形成可能な領域である。なお、リトレース期間中に映像は形成されない。また、無効投射領域102cは、トレース期間及びリトレース期間に映像が形成されない領域である。この領域102cでは、走査レーザ光300の光軸は走査されるが、映像を形成するための走査レーザ光300自身は投射されない。 In FIG. 5, the area surrounded by the dashed line on the projection surface 102a is the effective projection area 102b. Moreover, the area other than the projection area 102b is an invalid projection area 102c. The effective projection area 102b is an area in which an image can be formed by the scanning laser light 300 during the trace period. Note that no image is formed during the retrace period. In addition, the invalid projection area 102c is an area where no image is formed during the trace period and the retrace period. In this region 102c, the optical axis of the scanning laser beam 300 is scanned, but the scanning laser beam 300 itself for forming an image is not projected.

次に、図2に戻ってプロジェクタユニット101の更なる構成を説明する。プロジェクタユニット101はさらに、本体筐体50と、MEMSミラードライバ51と、LDドライバ52と、電源53と、電源制御部54と、操作部55と、入出力I/F56と、記憶部57と、CPU58と、を備えている。 Next, returning to FIG. 2, a further configuration of the projector unit 101 will be described. The projector unit 101 further includes a main housing 50, a MEMS mirror driver 51, an LD driver 52, a power source 53, a power control section 54, an operation section 55, an input/output I/F 56, a storage section 57, A CPU 58 is provided.

本体筐体50はハウジング1、MEMSミラードライバ51、LDドライバ52、電源53、電源制御部54、操作部55、入出力I/F56、記憶部57、及びCPU58を搭載している。また、本体筐体50には、光出射口50aが形成されている。MEMSエンジン部3からハウジング1の窓部1aを通過した走査レーザ光300はさらに光出射口50aを通ってコンバイナ102に出射される。なお、この光出射口50aは開口であってもよいが、たとえばガラス又は透光性の樹脂材料などを用いて形成されることが望ましい。こうすれば、本体筐体50の内部への塵埃及び水分(たとえば水滴、水気を含む空気)などの侵入を防止することができる。 A main housing 50 has a housing 1 , a MEMS mirror driver 51 , an LD driver 52 , a power supply 53 , a power control section 54 , an operation section 55 , an input/output I/F 56 , a storage section 57 and a CPU 58 . Further, the main housing 50 is formed with a light exit port 50a. The scanning laser beam 300 that has passed through the window portion 1a of the housing 1 from the MEMS engine portion 3 is further emitted to the combiner 102 through the light emitting port 50a. Although the light exit port 50a may be an opening, it is preferably formed using glass or a translucent resin material, for example. By doing so, it is possible to prevent dust and moisture (for example, water droplets and moisture-containing air) from entering the main body housing 50 .

MEMSミラードライバ51は、CPU58から入力される制御信号に基づいて、MEMSミラー31の駆動を制御する駆動制御部である。たとえば、MEMSミラードライバ51は、CPU58からの水平同期信号に応じてMEMSミラー31を揺動駆動し、MEMSミラー31によるレーザ光の反射方向を投射面102aの水平方向に偏向させる。また、MEMSミラードライバ51は、CPU58からの垂直同期信号に応じてMEMSミラー31を揺動駆動し、MEMSミラー31によるレーザ光の反射方向を投射面102aの垂直方向に偏向させる。 The MEMS mirror driver 51 is a drive control unit that controls driving of the MEMS mirror 31 based on control signals input from the CPU 58 . For example, the MEMS mirror driver 51 oscillates the MEMS mirror 31 according to a horizontal synchronization signal from the CPU 58, and deflects the reflection direction of the laser light by the MEMS mirror 31 in the horizontal direction of the projection surface 102a. Further, the MEMS mirror driver 51 oscillates the MEMS mirror 31 according to a vertical synchronization signal from the CPU 58, and deflects the reflection direction of the laser beam by the MEMS mirror 31 in the vertical direction of the projection surface 102a.

LDドライバ52は、各LD21a~21cに駆動電流を供給する光源駆動部であり、各LD21a~21cの発光及び光出力などの駆動制御を行う。LDドライバ52は、光出力制御ユニットの一部であり、たとえば、発振閾値電流値(たとえば右3の電流値IB)以上の駆動電流をLD21a~21cに供給してレーザ光を出力させる。電源53は、たとえば車両200の蓄電池(不図示)などの電力源から電力の供給を受ける電力供給部である。電源制御部54は、電源53から供給される電力をプロジェクタユニット101の各構成部に応じた所定の電圧値及び電流値に変換し、変換された電力を各構成部に供給する。操作部55は、ユーザの操作入力を受け付ける入力ユニットである。入出力I/F56は外部装置と有線通信又は無線通信するための通信インターフェースである。 The LD driver 52 is a light source driving section that supplies a drive current to each of the LDs 21a to 21c, and controls driving of light emission and light output of each of the LDs 21a to 21c. The LD driver 52 is a part of the optical output control unit, and supplies a driving current equal to or higher than the oscillation threshold current value (eg, the current value IB on the right 3) to the LDs 21a to 21c to output laser light. Power source 53 is a power supply unit that receives power supply from a power source such as a storage battery (not shown) of vehicle 200 , for example. The power supply control unit 54 converts the power supplied from the power supply 53 into a predetermined voltage value and current value corresponding to each component of the projector unit 101, and supplies the converted power to each component. The operation unit 55 is an input unit that receives a user's operation input. The input/output I/F 56 is a communication interface for wired or wireless communication with an external device.

記憶部57は、不揮発性の記憶媒体であり、たとえば、プロジェクタユニット101の各構成部により用いられるプログラム及び制御情報を格納している。また、記憶部57は、コンバイナ102に投射する映像情報、LD21a~21cの動作特性及び光量補正(たとえば後述する光出力の応答特性)に関する情報なども格納している。 The storage unit 57 is a non-volatile storage medium, and stores programs and control information used by each component of the projector unit 101, for example. The storage unit 57 also stores image information to be projected onto the combiner 102, operation characteristics of the LDs 21a to 21c, and information on light quantity correction (for example, response characteristics of light output, which will be described later).

CPU58は、記憶部57に格納されたプログラム及び制御情報などを用いて、プロジェクタユニット101の各構成部を制御する制御部である。CPU58は、図2に示すように映像処理部581と、光出力制御部582と、算出部583と、を有している。このCPU58は、光出力制御ユニットの一部である。 The CPU 58 is a control section that controls each component of the projector unit 101 using programs and control information stored in the storage section 57 . The CPU 58 has an image processing section 581, an optical output control section 582, and a calculation section 583, as shown in FIG. This CPU 58 is part of the light output control unit.

映像処理部581は、記憶部57に格納されたプログラム、入出力I/F56から入力される情報、及び記憶部57に格納された情報などに基づく映像情報を生成する。さらに、映像処理部581は、生成した映像情報を赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の映像データに変換する。変換された3色の映像データは光出力制御部582に出力される。 The video processing unit 581 generates video information based on a program stored in the storage unit 57, information input from the input/output I/F 56, information stored in the storage unit 57, and the like. Further, the video processing unit 581 converts the generated video information into three-color video data of red (R), green (G), and blue (B). The converted three-color video data is output to the optical output control section 582 .

光出力制御部582は、LD21a~21cの光出力制御を行う。たとえば、光出力制御部582は、映像処理部581から出力される映像データ(すなわち投射面102a上に形成される映像の映像情報)をメモリ(不図示)に取り込んで画像解析を行う。すなわち、投射面102aに形成する映像の色情報、及び輝度情報などを解析する。また、光出力制御部582は、この解析結果、及び、LD21a~21cの動作特性に関する情報などに基づいて複数のLD21a~21cの光出力を制御する。光出力制御部582は、たとえば、3色の映像データを画像解析した結果に基づいて各LD21a~21cの光制御信号を生成し、LDドライバ52に出力する。各光制御信号に基づいて各LD21a~21cから出射される各レーザ光がMEMSミラー31の駆動によって2次元的に走査されることにより、映像情報に基づく映像(投射画像)がフロントガラス201上のコンバイナ102に投射される。 The optical output control section 582 controls the optical outputs of the LDs 21a to 21c. For example, the light output control unit 582 takes in image data output from the image processing unit 581 (that is, image information of the image formed on the projection surface 102a) into a memory (not shown) and performs image analysis. That is, the color information, luminance information, and the like of the image formed on the projection surface 102a are analyzed. Further, the light output control section 582 controls the light outputs of the plurality of LDs 21a to 21c based on the analysis results and information on the operating characteristics of the LDs 21a to 21c. The light output control unit 582 generates light control signals for the LDs 21 a to 21 c based on the result of image analysis of the three-color video data, for example, and outputs them to the LD driver 52 . The laser beams emitted from the LDs 21a to 21c based on the light control signals are two-dimensionally scanned by driving the MEMS mirror 31, thereby projecting images (projected images) based on the image information on the windshield 201. Projected to combiner 102 .

算出部583は、LD21a~21cの光出力の応答特性などに基づいて様々な演算を行う。たとえば、算出部583は、PD23a~23cの検出結果に基づいて、LD21a~21cの各々の立ち上がり時間TA、TB、TCを算出する。そして、算出部583は、立ち上がり時間TA、TB、TCを用いて、各LD21a~21cに駆動電流Ia1、Ib1、Ic1を印加する時刻(発光開始時刻)ta0、tb0、tc0及びこれらの時間差などを算出する。 The calculator 583 performs various calculations based on the response characteristics of the optical outputs of the LDs 21a to 21c. For example, the calculator 583 calculates rise times TA, TB, and TC of each of the LDs 21a-21c based on the detection results of the PDs 23a-23c. Then, using the rise times TA, TB, and TC, the calculator 583 calculates the times (light emission start times) ta0, tb0, and tc0 at which the driving currents Ia1, Ib1, and Ic1 are applied to the LDs 21a to 21c, and the time differences between them. calculate.

次に、LD21a~21cの光出力制御処理について説明する。図6は、第1実施形態に係るLD21a~21cの光出力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、下記のS101~S106はリトレース期間中に行われ、S107はトレース期間中に行われる。なお、図6に例示される光出力制御処理は、後述する第2及び第3実施形態にも適用される。 Next, optical output control processing of the LDs 21a to 21c will be described. FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of light output control processing of the LDs 21a to 21c according to the first embodiment. The following S101 to S106 are performed during the retrace period, and S107 is performed during the trace period. Note that the optical output control process illustrated in FIG. 6 is also applied to second and third embodiments described later.

まず、リトレース期間において走査レーザ光300の光軸が無効投射領域102cを走査する際に、光出力制御部582は各LD21a~21cに所定の駆動電流Ia1~Ic1を所定時間印加する。すなわち、光出力制御部582は、各LD21a~21cに所定の光量(たとえばPa1、Pb1、Pc1)の光出力を行わせる(S101)。なお、駆動電流Ia1~Ic1の印加時間はそれぞれ、各LD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCよりも長い時間長であればよい。そして、PD23a~23cが各LD21a~21cの光出力を検出する(S102)。算出部583は、PD23a~23cの検出結果に基づいて、各LD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCを算出する(S103)。そして、算出部583は、最も長い立ち上がり時間TAと他の立ち上がり時間TB、TCとの時間差TB1(=TA-TB)、TC1(=TA-TC≒TA)を算出する(S104)。さらに、算出部583は、時間差TB1、TC1に基づいてLD21b、21cの発光開始時刻tb0、tc0を求める(S105)。光出力制御部582は、映像処理部581から出力される映像データをメモリ(不図示)に取り込み、該映像データに基づいてトレース期間にて投射面102aに投射する映像の画像解析を行う(S106)。すなわち、トレース期間で形成する映像の色情報、及び輝度情報などを解析する。 First, when the optical axis of the scanning laser light 300 scans the invalid projection area 102c in the retrace period, the light output control section 582 applies predetermined driving currents Ia1 to Ic1 to the LDs 21a to 21c for a predetermined time. That is, the light output control unit 582 causes each of the LDs 21a to 21c to output a predetermined amount of light (eg, Pa1, Pb1, Pc1) (S101). The application time of the driving currents Ia1 to Ic1 may be longer than the rise times TA, TB, TC of the LDs 21a to 21c. Then, the PDs 23a-23c detect the optical outputs of the LDs 21a-21c (S102). The calculator 583 calculates rise times TA, TB, and TC of the LDs 21a-21c based on the detection results of the PDs 23a-23c (S103). Then, the calculator 583 calculates the time differences TB1 (=TA-TB) and TC1 (=TA-TC≈TA) between the longest rising time TA and the other rising times TB and TC (S104). Further, the calculator 583 obtains the light emission start times tb0 and tc0 of the LDs 21b and 21c based on the time differences TB1 and TC1 (S105). The light output control unit 582 loads the video data output from the video processing unit 581 into a memory (not shown), and performs image analysis of the video projected onto the projection surface 102a during the trace period based on the video data (S106). ). That is, the color information and luminance information of the image formed during the trace period are analyzed.

次に、トレース期間において、光出力制御部582は、画像解析の結果、算出部583の算出結果、及び記憶部57に格納されている情報などに基づいてLD21a~21cの光出力制御を行う(S106)。 Next, in the trace period, the optical output control unit 582 controls the optical outputs of the LDs 21a to 21c based on the result of the image analysis, the calculation result of the calculation unit 583, the information stored in the storage unit 57, and the like ( S106).

なお、上述の光出力制御処理においてS104は、光出力制御部582が最も立ち上がり時間が長いLDを特定した後に行われてもよい。この場合、特定されたLDと他のLDとの時間差が求められる。通常、赤色LD21aの立ち上がり時間TAが最も長いが、LD21a~21cの立ち上がり時間Tb、TCが素子の状態(温度変換、劣化など)に起因して変化することがある。従って、上述のように光出力制御部582が最も立ち上がり時間が長いLDを特定する素子特定部として機能すれば、LD21bの立ち上がり時間TB又はLD21cの立ち上がり時間TCが最も長くなった場合であっても、光出力制御部582は同様の光出力制御を行うことができる。すなわち、LD21a~21cがそれぞれ定常の光量Pa1、Pb1、Pc1となる時刻ta1、tb1、tc1が同じ時刻となるように、光出力制御を行うことができる。 In addition, in the optical output control process described above, S104 may be performed after the optical output control unit 582 identifies the LD having the longest rising time. In this case, the time difference between the specified LD and other LDs is obtained. Normally, the rise time TA of the red LD 21a is the longest, but the rise times Tb and TC of the LDs 21a to 21c may change due to the state of the elements (temperature conversion, deterioration, etc.). Therefore, if the light output control unit 582 functions as an element specifying unit that specifies the LD with the longest rise time as described above, even if the rise time TB of the LD 21b or the rise time TC of the LD 21c is the longest, , the optical output controller 582 can perform similar optical output control. That is, light output control can be performed so that the times ta1, tb1, and tc1 at which the LDs 21a to 21c reach the steady light intensities Pa1, Pb1, and Pc1 are the same.

次に、光量が0の状態(すなわち光出力が0の状態)から白色表示を行う場合でのLD21a~21cの光出力制御について、比較例と実施例とを挙げて詳述する。 Next, the light output control of the LDs 21a to 21c when white display is performed from a state where the light quantity is 0 (that is, a state where the light output is 0) will be described in detail with reference to a comparative example and an example.

<比較例>
まず、比較例を説明する。上述のように、発光開始時の立ち上がり時間TA、TB、TCは各LD21a~21cによって異なる(図4A~図4C参照)。従って、LD21a~21cが同時に光出力を行うと発光開始時刻tSから所定期間において明確な色ムラが生じる。図7は、全てのLD21a~21cが同時に光出力を行う場合の走査レーザ光300の光出力を示す模式図である。図7において、位置LS、Lb、La、LEは走査レーザ光300の走査方向における該走査レーザ光300の光スポット300cの中心位置を示している。位置LSはLD21a~21cの発光開始時刻tSにおける光スポット300cの中心位置である。位置LbはLD21bの時刻tb1における光スポット300cの中心位置である。位置LaはLD21aの時刻ta1における光スポット300cの中心位置である。位置LEはLD21a~21cの発光停止時刻tEにおける光スポット300cの中心位置である。なお、これらは後述する図9でも同様である。
<Comparative example>
First, a comparative example will be explained. As described above, the rise times TA, TB, and TC at the start of light emission differ among the LDs 21a-21c (see FIGS. 4A-4C). Therefore, when the LDs 21a to 21c simultaneously output light, clear color unevenness occurs in a predetermined period from the light emission start time tS. FIG. 7 is a schematic diagram showing the light output of the scanning laser light 300 when all the LDs 21a to 21c output light simultaneously. In FIG. 7, positions LS, Lb, La, and LE indicate the center positions of the light spot 300c of the scanning laser beam 300 in the scanning direction of the scanning laser beam 300. FIG. A position LS is the center position of the light spot 300c at the light emission start time tS of the LDs 21a to 21c. Position Lb is the center position of light spot 300c at time tb1 of LD 21b. A position La is the center position of the light spot 300c at the time ta1 of the LD 21a. A position LE is the center position of the light spot 300c at the light emission stop time tE of the LDs 21a to 21c. It should be noted that these also apply to FIG. 9 described later.

投射面102aに投射される走査レーザ光300は、図7のように、位置LS~La間において明確な色ムラが生じる。なお、位置LS~La間は、各LD21a~21cの発光開始時刻tSから赤色LD21aの立ち上がり時間TAを経た時刻ta1までの期間TAに対応している。すなわち、発光開始時刻tSでの位置LSでは、走査レーザ光300はほとんど青色成分しかない。位置LSから位置Lbまでの間では、走査レーザ光300の赤色成分及び緑色成分が徐々に増加するが、青色成分は定常の光量Pc1である。位置Lbになると、緑色成分は駆動電流Ib1に応じた定常の光量Pb1となるが、走査レーザ光300の赤色成分の光量はまだ小さく定常の光量Pa1未満である。そして、位置Lbから位置Laまでの間では走査レーザ光300の赤色成分が増加し、位置Laにおいて赤色成分は駆動電流Ia1に応じた定常の光量Pa1となる。 The scanning laser beam 300 projected onto the projection surface 102a has clear color unevenness between the positions LS and La as shown in FIG. The position LS to La corresponds to a period TA from the light emission start time tS of each of the LDs 21a to 21c to the time ta1 after the rise time TA of the red LD 21a. That is, at the position LS at the light emission start time tS, the scanning laser beam 300 has almost only the blue component. From the position LS to the position Lb, the red and green components of the scanning laser beam 300 gradually increase, but the blue component has a steady light amount Pc1. At position Lb, the green component has a constant light amount Pb1 corresponding to the drive current Ib1, but the light amount of the red component of the scanning laser light 300 is still small and less than the constant light amount Pa1. The red component of the scanning laser beam 300 increases from the position Lb to the position La, and at the position La, the red component has a constant light amount Pa1 corresponding to the drive current Ia1.

<実施例>
次に、実施例を説明する。図8は、第1実施形態に係るLD21a~21cの光出力制御の一例を示すグラフである。また、図9は、第1実施形態に係る光出力制御をする場合の走査レーザ光300の光出力の一例を示す模式図である。
<Example>
Next, an example will be described. FIG. 8 is a graph showing an example of light output control of the LDs 21a-21c according to the first embodiment. Also, FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the light output of the scanning laser light 300 when performing the light output control according to the first embodiment.

図8に示すように、本実施形態では、LD21a~21cの光出力により映像を形成する際、LD21a~21cがそれぞれ駆動電流Ia1、Ib1、Ic1に応じた定常の光量Pa1、Pb1、Pc1となる時刻ta1、tb1、tc1(≒tc0)が同じ時点となるように、LD21a~21cに駆動電流Ia1、Ib1、Ic1が印加される。すなわち、光出力制御部582は、LD21a~21cの各々の立ち上がり時間TA、TB、TCの時間差に基づいて、LD21a~21cのうち、立ち上がり時間TAが最も長いLD21aへの駆動電流の印加を開始する時点ta0を他のLD21b、21cへの駆動電流の印加を開始する時点tb0、tc0よりも早くする。また、光出力制御部582は、立ち上がり時間TA、TB、TCの時間差に基づいて、LD21aから定常の光量Pa1の光を出力させる駆動電流Ia1をLD21aに印加する時点ta0を他のLD21b、21cからそれぞれ定常の光量Pb1、Pc1の光を出力させる駆動電流Ib1、Ic1を該LD21b、21cにそれぞれ印加する時点tb0、tc0よりも早くする。そして、光出力制御部582は、LD21aの光量が定常の光量Pa1に達する時点ta1と、LD21b、21cの光量がそれぞれ定常の光量Pb1、Pc1に達する時点tb1、tc1とを同じ時点にする。 As shown in FIG. 8, in this embodiment, when an image is formed by the light outputs of the LDs 21a to 21c, the LDs 21a to 21c have steady light amounts Pa1, Pb1, and Pc1 corresponding to the drive currents Ia1, Ib1, and Ic1, respectively. Drive currents Ia1, Ib1 and Ic1 are applied to the LDs 21a to 21c so that times ta1, tb1 and tc1 (≈tc0) are the same. That is, the light output control unit 582 starts applying the driving current to the LD21a having the longest rising time TA among the LDs 21a to 21c based on the time difference between the rising times TA, TB, and TC of the LDs 21a to 21c. The time ta0 is made earlier than the time tb0, tc0 at which the application of the drive current to the other LDs 21b, 21c is started. Further, based on the time difference between the rise times TA, TB, and TC, the light output control unit 582 applies the drive current Ia1 to the LD 21a so that the LD 21a outputs light of a constant light intensity Pa1, to the LD 21a from the other LDs 21b and 21c. Driving currents Ib1 and Ic1 for outputting steady light intensities Pb1 and Pc1, respectively, are applied to the LDs 21b and 21c earlier than time points tb0 and tc0, respectively. Then, the optical output control unit 582 sets the time ta1 at which the light intensity of the LD 21a reaches the steady light intensity Pa1 and the time tb1 and tc1 at which the light intensity of the LDs 21b and 21c reach the steady light intensity Pb1 and Pc1, respectively.

この場合、時点ta0が光出力制御の開始時刻tSに設定される。緑色LD21bには、赤色LD21aの発光開始時刻ta0(すなわち時点tS)から時間差TB1(=TA-TB)後の時点tb0に駆動電流Ib1が印加されて、緑色LD21bの発光が開始される。また、青色LD21cには、発光開始時刻tSから時間差TC1(=TA)後の時点tc1(=ta1)に駆動電流Ic1が印加されて、青色LD21cの発光が開始される。 In this case, the time ta0 is set as the light output control start time tS. The drive current Ib1 is applied to the green LD 21b at time tb0 after a time difference TB1 (=TA-TB) from the light emission start time ta0 (that is, time tS) of the red LD 21a, and light emission of the green LD 21b is started. Further, the driving current Ic1 is applied to the blue LD 21c at time tc1 (=ta1) after the time difference TC1 (=TA) from the light emission start time tS, and the blue LD 21c starts to emit light.

こうすれば、図9のように、位置LS~Laにおいて走査レーザ光300に生じる色ムラは、各LD21a~LD21cを同時発光する場合(図7参照)と比較して大幅に軽減される。すなわち、発光開始時刻tS直後の位置LSから位置Lbまでの間において、走査レーザ光300は少ない赤色成分しか有していないため、その色ムラは目立たない。また、位置Lbになると、緑色LD21bが発光を開始するが、走査レーザ光300の赤色成分及び緑色成分はまだ少ない。そして、位置Lbから位置Laまでの間では走査レーザ光300の赤色成分及び緑色成分が増加する。位置Laでは青色LD21cが発光を開始し、赤色成分、緑色成分、及び青色成分は、各LD21a~21cに印加される駆動電流Ia1、Ib1、Ic1に対応する定常の光量Pa1、Pb1、Pc1となる。 By doing this, as shown in FIG. 9, the color unevenness that occurs in the scanning laser light 300 at the positions LS to La is greatly reduced compared to the case where the LDs 21a to LD21c simultaneously emit light (see FIG. 7). That is, since the scanning laser beam 300 has only a small red component between the position LS and the position Lb immediately after the light emission start time tS, the color unevenness is inconspicuous. At position Lb, the green LD 21b starts emitting light, but the red and green components of the scanning laser beam 300 are still small. The red and green components of the scanning laser beam 300 increase from the position Lb to the position La. At the position La, the blue LD 21c starts to emit light, and the red, green, and blue components become constant light intensities Pa1, Pb1, and Pc1 corresponding to the driving currents Ia1, Ib1, and Ic1 applied to the LDs 21a to 21c. .

<第2実施形態>
次に、第2実施形態について説明する。第2実施形態では、LD21a~21cがそれぞれ定常の光量の半分0.5Pa1、0.5Pb1、0.5Pc1となる時刻ta2、tb2、tc2(≒tc0)が同じ時刻となるように、光出力制御部582はLD21a~21cの光出力制御を行う。それ以外は第1実施形態と同様である。以下では、第1実施形態と異なる構成について説明する。また、第1実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment will be described. In the second embodiment, the light output is controlled so that the times ta2, tb2, and tc2 (≈tc0) at which the LDs 21a to 21c are half the steady light amounts of 0.5Pa1, 0.5Pb1, and 0.5Pc1 are the same. A section 582 controls the optical output of the LDs 21a to 21c. Otherwise, it is the same as the first embodiment. Configurations different from the first embodiment will be described below. Also, the same reference numerals are given to the same components as in the first embodiment, and the description thereof will be omitted.

図10は、第2実施形態に係るLD21a~21cの光出力制御の一例を示すグラフである。なお、図10は、たとえばLD21a~21cが光量0の状態から白色表示を行う場合でのLD21a~21cの光出力の応答特性を示している。図10に示すように、LD21aから定常の光量Pa1の光を出力させる駆動電流Ia1をLD21aに印加する時点ta0は、立ち上がり時間の半分(TA/2)、(TB/2)、(TC/2)に基づいて、他のLD21b、21cからそれぞれ定常の光量Pb1、Pc1の光を出力させる駆動電流Ib1、Ic1を該LD21b、21cにそれぞれ印加する時点tb0、tc0よりも早くなっている。 FIG. 10 is a graph showing an example of light output control of the LDs 21a-21c according to the second embodiment. FIG. 10 shows the response characteristics of the optical outputs of the LDs 21a to 21c when the LDs 21a to 21c perform white display from a state where the amount of light is 0, for example. As shown in FIG. 10, the time ta0 at which the driving current Ia1 that causes the LD 21a to output a constant light intensity Pa1 is applied to the LD 21a is half the rise time (TA/2), (TB/2), (TC/2 ), the driving currents Ib1 and Ic1 are applied to the LDs 21b and 21c, respectively, to output light of constant light intensities Pb1 and Pc1 from the other LDs 21b and 21c, respectively.

また、図10に示すように、駆動電流Ia1、Ib1、Ic1はそれぞれ、時刻ta2、tb2、tc2が同じ時刻となるようにLD21a~21cに印加される。すなわち、光出力制御部582は、LD21a~21cの各々の立ち上がり時間TA、TB、TCの時間差に基づいて、LD21aが定常の光量の半分0.5Pa1に達する時点ta2と、LD21bが定常の光量の半分0.5Pb1に達する時点tb2と、時点tc2(=tc0)とを同じにする。言い換えると、光出力制御部582は、LD21a~21cの各々の立ち上がり時間TA、TBの時間差に基づいて、LD21aの光量が定常の光量Pa1に対して50%の割合に達する時点ta2と、LD21bの光量が定常の光量Pb1に対して50%の割合に達する時点tb2とを同じにする。なお、LD21cは立ち上がり時間TCをほぼ有しないため、LD21cの定常の光量の半分が0.5Pc1に達する時点tc2(すなわち定常の光量Pc1に対する割合が50%に達する時点)は時刻tc0と同じであるとみなせる。 Further, as shown in FIG. 10, the driving currents Ia1, Ib1 and Ic1 are applied to the LDs 21a to 21c so that the times ta2, tb2 and tc2 are the same. That is, the light output control unit 582 controls the time ta2 when the LD 21a reaches half the constant light intensity of 0.5 Pa1 and the time ta2 when the LD 21b reaches the constant light intensity of Time tb2 at which half 0.5Pb1 is reached is made the same as time tc2 (=tc0). In other words, based on the time difference between the rise times TA and TB of each of the LDs 21a to 21c, the light output control unit 582 controls the time ta2 at which the light intensity of the LD 21a reaches 50% of the steady light intensity Pa1, and the The time point tb2 at which the light intensity reaches 50% of the constant light intensity Pb1 is the same. In addition, since the LD21c has almost no rise time TC, the time tc2 when half the steady light amount of the LD21c reaches 0.5Pc1 (that is, the time when the ratio to the steady light amount Pc1 reaches 50%) is the same as the time tc0. can be regarded as

この場合、まず、最も立ち上がり時間が長いLD21aの発光開始時刻ta0が光出力の制御開始時刻tSに設定される。そして、赤色LD21aに駆動電流Ia1が印加されて発光が開始される。緑色LD21bには、赤色LD21aの発光開始時刻ta0から時間TB2(=(TA-TB)/2)後の時刻tb0に駆動電流Ib1が印加されて、緑色LD21bの発光が開始される。青色LD21cは立ち上がり時間TCをほとんど要しない(すなわちTC≒0)である。そのため、青色LD21cには、発光開始時刻tSから時間TC2(=TA/2)後の時刻ta2に駆動電流Ic1が印加されて、青色LD21cの発光が開始される。 In this case, first, the light emission start time ta0 of the LD 21a having the longest rise time is set as the light output control start time tS. Then, the driving current Ia1 is applied to the red LD 21a to start emitting light. Driving current Ib1 is applied to green LD 21b at time tb0 after time TB2 (=(TA−TB)/2) from light emission start time ta0 of red LD 21a, and light emission of green LD 21b is started. The blue LD 21c requires almost no rise time TC (that is, TC≈0). Therefore, the driving current Ic1 is applied to the blue LD 21c at time ta2 after time TC2 (=TA/2) from the light emission start time tS, and the blue LD 21c starts to emit light.

なお、本実施形態では時刻ta2、tb2、tc2を同じ時点にした例を説明したが、本発明はこの例示に限定されない。時刻tb2、tc2は、時刻ta2よりも遅く且つ時刻ta1よりも早い時点としてもよい。すなわち、立ち上がり時間TA、TB、TCの時間差に基づいて、LD21aの光量が第1光量Pa1に対して所定割合に達する時点と、LD21b、21cの光量がそれぞれ第1光量Pb1、Pc1に対して上記所定割合に達する時点とを同じにしてもよい。 In this embodiment, an example in which the times ta2, tb2, and tc2 are the same has been described, but the present invention is not limited to this example. The times tb2 and tc2 may be later than the time ta2 and earlier than the time ta1. That is, based on the time difference between the rise times TA, TB, and TC, when the light amount of the LD 21a reaches a predetermined ratio with respect to the first light amount Pa1, the light amounts of the LDs 21b and 21c are the above-mentioned relative to the first light amounts Pb1 and Pc1, respectively. The point of time when the predetermined ratio is reached may be the same.

このようにしても、LD21aの発光開始時刻ta0から時刻ta1までの期間TAにおいて走査レーザ光300に生じる色ムラは、各LD21a~LD21cを同時発光する場合(図7参照)と比較してより大幅に軽減できる。 Even in this way, the color unevenness that occurs in the scanning laser light 300 during the period TA from the light emission start time ta0 of the LD 21a to the time ta1 is significantly greater than in the case where the LDs 21a to 21c emit light simultaneously (see FIG. 7). can be reduced to

<第3実施形態>
次に、第3実施形態について説明する。第3実施形態では、立ち上がり時間TAが最も長い赤色LD21a以外の緑色LD21b、青色LD21cに印加する駆動電流Ib1、Ic1を段階的に増加させることによって、走査レーザ光300に生じる色ムラを軽減する。それ以外は第1実施形態と同様である。以下では、第1及び第2実施形態と異なる構成について説明する。また、第1及び第2実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. In the third embodiment, the driving currents Ib1 and Ic1 applied to the green LD 21b and the blue LD 21c other than the red LD 21a having the longest rising time TA are increased stepwise, thereby reducing color unevenness in the scanning laser light 300. FIG. Otherwise, it is the same as the first embodiment. Configurations different from those of the first and second embodiments will be described below. Also, the same reference numerals are assigned to the same components as in the first and second embodiments, and the description thereof will be omitted.

図11は、第3実施形態に係るLD21a~21cの光出力制御の一例を示すグラフである。なお、図11は、たとえばLD21a~21cが光量0の状態から白色表示を行う場合でのLD21a~21cの光出力の応答特性を示している。また、図11では、駆動電流Ia1、Ib1、Ic1の印加開始時刻ta0、tb0、tc0はそれぞれ同じ時刻tSである。時刻tS~tEまでの期間において赤色LD21aには、一定の駆動電流Ia1が印加される。一方、同期間において緑色LD21b及び青色LD21cには2段階に分けて増加する駆動電流が印加される。ただし、この場合も、LD21aから定常の光量Pa1の光を出力させる駆動電流Ia1をLD21aに印加する時点ta0は、他のLD21b、21cからそれぞれ定常の光量Pb1、Pc1の光を出力させる駆動電流Ib1、Ic1を該LD21b、21cにそれぞれ印加する時点tb2a、tc2aよりも早くされる。 FIG. 11 is a graph showing an example of light output control of the LDs 21a-21c according to the third embodiment. FIG. 11 shows the response characteristics of the optical outputs of the LDs 21a to 21c when the LDs 21a to 21c perform white display from a state where the light amount is 0, for example. In FIG. 11, the application start times ta0, tb0 and tc0 of the drive currents Ia1, Ib1 and Ic1 are the same time tS. A constant drive current Ia1 is applied to the red LD 21a during the period from time tS to tE. On the other hand, during the same period, a drive current that increases in two stages is applied to the green LD 21b and the blue LD 21c. However, in this case as well, at the time ta0 at which the driving current Ia1 that causes the LD 21a to output light of the constant light intensity Pa1 is applied to the LD 21a, the driving current Ib1 that causes the other LDs 21b and 21c to output light of the constant light intensity Pb1 and Pc1, respectively. , Ic1 to the LDs 21b, 21c, respectively, earlier than the times tb2a, tc2a.

すなわち、光出力制御部582は緑色LD21bに対し、時刻tb0(=tS)にて定常の光量Pb1未満の光量(たとえば0.5Pb1)に対応する電流値(たとえば0.5Ib1)の駆動電流を印加する。その後、光出力制御部582はLD21bに対し、LD21aの光量が定常値の半分0.5Pa1となる時刻tb2a(=ta0+TA/2)において、定常の光量Pb1に対応する電流値Ib1の駆動電流を印加する。 That is, the light output control unit 582 applies a driving current of a current value (for example, 0.5Ib1) corresponding to a light quantity (for example, 0.5Pb1) less than the steady light quantity Pb1 at time tb0 (=tS) to the green LD 21b. do. After that, the light output control unit 582 applies a drive current of a current value Ib1 corresponding to the steady light amount Pb1 to the LD21b at the time tb2a (=ta0+TA/2) when the light amount of the LD21a is half the steady value 0.5 Pa1. do.

同様に、光出力制御部582はLD21cに対し、時刻tc0(=tS)にて定常の光量Pc1未満の光量(たとえば0.5Pc1)に対応する電流値(たとえば0.5Ic1)の駆動電流を印加する。その後、光出力制御部582はLD21cに対し、LD21aの光量が定常値の半分0.5Pa1となる時刻tc2a(=ta0+TA/2)において、定常の光量Pc1に対応する電流値Ic1の駆動電流を印加する。 Similarly, the light output control unit 582 applies a driving current of a current value (for example, 0.5Ic1) corresponding to a light quantity (for example, 0.5Pc1) less than the steady light quantity Pc1 at time tc0 (=tS) to the LD 21c. do. After that, the light output control unit 582 applies a driving current of a current value Ic1 corresponding to the steady-state light amount Pc1 to the LD21c at time tc2a (=ta0+TA/2) when the light amount of the LD21a is half the steady-state value 0.5 Pa1. do.

なお、駆動電流Ib1、Ic1を2段階で増加させる場合、図11のように、LD21b、LD21cに印加する電流値を増加させる時刻tb2a、tc2aはLD21aが定常の光量の半分0.5Pa1となる時刻ta2(=tS+TA/2)と同じ時刻またはその前後であることが望ましい。こうすれば、LD21aの立ち上がり時間TA(すなわち時刻ta0から時刻ta1までの期間)におけるLD21b、LD21cの光出力変化をLD21aの光出力変化に近づけることができる。 When the drive currents Ib1 and Ic1 are increased in two stages, the times tb2a and tc2a at which the current values applied to the LD21b and LD21c are increased are the times when the LD21a reaches half the constant light intensity of 0.5 Pa1, as shown in FIG. It is desirable that the time is the same as ta2 (=tS+TA/2) or before or after that. In this way, the change in the optical output of the LD21b and the LD21c during the rise time TA of the LD21a (that is, the period from time ta0 to time ta1) can be made close to the change in the optical output of the LD21a.

<第3実施形態の変形例>
図12は、第3実施形態の変形例に係るLD21a~21cの光出力制御の一例を示すグラフである。なお、図12は、たとえばLD21a~21cが光量0の状態から白色表示を行う場合でのLD21a~21cの光出力の応答特性を示している。図12に示すように、緑色LD21bに印加する駆動電流は電流値Pb1まで3以上の複数の段階に分けて増加してもよい。同様に、青色LD21cに印加する駆動電流も電流値Pc1まで3以上の複数の段階に分けて増加してもよい。ただし、この場合も、LD21aから定常の光量Pa1の光を出力させる駆動電流Ia1をLD21aに印加する時点ta0は、他のLD21b、21cからそれぞれ定常の光量Pb1、Pc1の光を出力させる駆動電流Ib1、Ic1を該LD21b、21cにそれぞれ印加する時点tb1、tc1よりも早くされる。
<Modified example of the third embodiment>
FIG. 12 is a graph showing an example of light output control of the LDs 21a to 21c according to the modified example of the third embodiment. FIG. 12 shows the response characteristics of the light outputs of the LDs 21a to 21c when the LDs 21a to 21c perform white display from a state where the amount of light is 0, for example. As shown in FIG. 12, the drive current applied to the green LD 21b may be increased in three or more steps up to the current value Pb1. Similarly, the drive current applied to the blue LD 21c may also be increased in three or more steps up to the current value Pc1. However, in this case as well, at the time ta0 at which the driving current Ia1 that causes the LD 21a to output light of the constant light intensity Pa1 is applied to the LD 21a, the driving current Ib1 that causes the other LDs 21b and 21c to output light of the constant light intensity Pb1 and Pc1, respectively. , Ic1 to the LDs 21b, 21c, respectively, earlier than the times tb1, tc1.

さらに、図11及び図12のように、LD21b、LD21cに印加する電流値を複数の段階に分けて増加させる場合、各段階における電流値の増加量は同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、増加するタイミングの間隔は一定であってもよいし異なっていてもよい。これらの増加量及び増加するタイミングは、立ち上がり時間TA間におけるLD21aの光出力変化(すなわち光量の増加傾向)に近似させて設定することが好ましい。このようにすれば、LD21aの立ち上がり時間TAにおけるLD21b、LD21cの光出力変化をLD21aの光出力変化により近づけて近似させることができる。従って、LD21a~21cの発光開始から全てのLD21a~21cが定常の光量となる期間において走査レーザ光300に生じる色ムラ(たとえばホワイトバランスの崩れ)の発生を大幅に抑制或いは防止することができる。 Furthermore, when the current values applied to the LD 21b and LD 21c are increased in a plurality of stages as shown in FIGS. good too. Also, the intervals between the increasing timings may be constant or different. It is preferable to set the amount of increase and the timing of increase by approximating the change in the optical output of the LD 21a (that is, the increasing tendency of the amount of light) during the rise time TA. In this way, changes in the optical output of the LD21b and the LD21c during the rise time TA of the LD21a can be approximated more closely to the changes in the optical output of the LD21a. Therefore, it is possible to greatly suppress or prevent the occurrence of color unevenness (for example, loss of white balance) in the scanning laser light 300 during the period from when the LDs 21a to 21c start emitting light to when all the LDs 21a to 21c have a steady light amount.

<第1~第3実施形態のまとめ>
以上に説明した第1~第3実施形態によれば、プロジェクタユニット1は、複数のLD21a~21cと、光出力制御ユニットと、を備える。光出力制御ユニットは、複数のLD21a~21cの光出力を制御する光出力制御部582を備える。複数のLD21a~21cによって光量が0の状態から白色表示を行う場合、光出力制御部582は、複数のLD21a~21cのうち、白色表示の光量Pa1を出力するまでに要する立ち上がり時間TAが最も長いLD21aから白色表示の光量Pa1の光を出力させる駆動電流Ia1を該LD21aに印加する時点ta0を他のLD21b、21cから白色表示の光量Pb1、Pc1の光を出力させる駆動電流Ib1、Ic1を該LD21b、21cに印加する時点(たとえば図8及び図10のtb0、tc0、図11のtb2a、tc2a、図12のtb1、tc1)よりも早くする。(第11の構成)
<Summary of the first to third embodiments>
According to the first to third embodiments described above, the projector unit 1 includes a plurality of LDs 21a-21c and a light output control unit. The optical output control unit includes an optical output control section 582 that controls the optical outputs of the plurality of LDs 21a-21c. When the plurality of LDs 21a to 21c perform white display from a state where the light intensity is 0, the light output control unit 582 has the longest rise time TA required to output the light intensity Pa1 for white display among the plurality of LDs 21a to 21c. The driving currents Ib1 and Ic1 for outputting light of white display light amounts Pb1 and Pc1 from the other LDs 21b and 21c are applied to the LD 21a at time ta0 at which the drive current Ia1 that causes the LD 21a to output light of white display light amount Pa1 is applied to the LD 21b. , 21c (for example, tb0, tc0 in FIGS. 8 and 10, tb2a, tc2a in FIG. 11, tb1, tc1 in FIG. 12). (Eleventh configuration)

上記第11の構成によれば、LD21a~21cのうち、白色表示の光量Pa1を出力するまでに要する立ち上がり時間TAが最も長いLD21aから白色表示の光量Pa1の光を出力させる駆動電流Ia1を該LD21aに印加する時点ta0は、他のLD21b、21cから白色表示の光量Pb1、Pc1の光を出力させる駆動電流Ib1、Ic1を該LD21b、21cに印加する時点(たとえば図8及び図10のtb0、tc0、図11のtb2a、tc2a、図12のtb1、tc1)よりも早くされる。そのため、LD21aが白色表示の光量Pa1の光を出力する時点ta1をLD21b、21cが白色表示の光量Pb1、Pc1の光を出力する時点tb1、tc1に近づけることができる。従って、複数のLD21a~21cが白色表示を行う際、LD21a~21c毎の発光遅延の違いにより発生する色ムラを改善することができる。 According to the eleventh configuration, of the LDs 21a to 21c, the LD 21a having the longest rising time TA required to output the light amount Pa1 for white display outputs the driving current Ia1 for outputting the light amount Pa1 for white display. is applied to the LDs 21b and 21c (for example, tb0 and tc0 in FIGS. 8 and 10). , tb2a, tc2a in FIG. 11, and tb1, tc1 in FIG. 12). Therefore, the time ta1 at which the LD 21a outputs the light of the light intensity Pa1 for white display can be brought closer to the time tb1, tc1 at which the LDs 21b, 21c output the light of the light intensity Pb1, Pc1 for the white display. Therefore, when a plurality of LDs 21a to 21c perform white display, it is possible to improve color unevenness caused by differences in light emission delay between the LDs 21a to 21c.

また、発光色の異なる複数のLD21a~21cの上記立ち上がり時間TAにおける光300の色ムラを改善できるので、該光300の色調のバランス(たとえばホワイトバランス)の劣化も抑制できる。 Further, since the color unevenness of the light 300 in the rising time TA of the plurality of LDs 21a to 21c having different emission colors can be improved, deterioration of the color balance (for example, white balance) of the light 300 can be suppressed.

また、上記第11の構成のプロジェクタユニット1の上記光出力制御ユニットにおいて、光出力制御部582は、LD21a~21cの各々の立ち上がり時間TA、TB、TCの時間差に基づく光出力の制御により、LD21aの光量が白色表示の光量Pa1に達する時点ta1と、他のLD21b、21cの光量が白色表示の光量Pb1、Pc1に達する時点tb1,tc1とを同じにしてもよい。(第12の構成) Further, in the light output control unit of the projector unit 1 having the eleventh configuration, the light output control section 582 controls the light output based on the time difference between the rise times TA, TB, and TC of each of the LDs 21a to 21c. The time ta1 at which the light quantity of LD 21b and 21c reaches the white display light quantity Pa1 may be the same as the time tb1 and tc1 at which the light quantity of the other LDs 21b and 21c reaches the white display light quantity Pb1 and Pc1. (Twelfth configuration)

上記第12の構成によれば、LD21aが白色表示の光量Pa1の光を出力する時点ta1と、LD21b、21cが白色表示の光量Pb1、Pc1の光を出力する時点tb1、tc1とが同じになるように光出力制御される。そのため、LD21a~21cから出力される光300の立ち上がり時間TAにおける色ムラをより改善することができる。 According to the twelfth configuration, the time ta1 at which the LD 21a outputs the light with the light quantity Pa1 for white display and the time tb1, tc1 at which the LDs 21b and 21c output the light with the light quantity Pb1 and Pc1 for white display are the same. The light output is controlled as follows. Therefore, it is possible to further improve color unevenness in the rising time TA of the light 300 output from the LDs 21a to 21c.

或いは、上記第11の構成のプロジェクタユニット1の上記光出力制御ユニットにおいて、光出力制御部582は、複数のLD21a~21cの各々の立ち上がり時間TA、TB、TCの時間差に基づいて、LD21aの光量が白色表示の光量Pa1に対して所定割合に達する時点と、LD21b、21cの光量がそれぞれ白色表示の光量Pb1、Pc1に対して上記所定割合に達する時点とを同じにしてもよい。(第13の構成) Alternatively, in the light output control unit of the projector unit 1 having the eleventh configuration, the light output control section 582 adjusts the light amount of the LD 21a based on the time difference between the rise times TA, TB, and TC of each of the plurality of LDs 21a to 21c. reaches a predetermined ratio with respect to the light quantity Pa1 for white display and the time at which the light quantities of the LDs 21b and 21c reach the above-mentioned predetermined ratios with respect to the light quantity Pb1 and Pc1 for white display may be the same. (13th configuration)

さらに、上記第13の構成において、上記所定割合は50%であってもよい。(第14の構成) Furthermore, in the thirteenth configuration, the predetermined percentage may be 50%. (14th configuration)

上記第13、及び第14の構成によれば、LD21aの立ち上がり時間TAにおける時間平均的な色ムラを改善することができる。従って、複数のLD21a~21cから出力される光300の色調のバランス(たとえばホワイトバランス)の劣化も抑制できる。 According to the thirteenth and fourteenth configurations, it is possible to improve time-average color unevenness in the rise time TA of the LD 21a. Therefore, deterioration of the color tone balance (for example, white balance) of the light 300 output from the plurality of LDs 21a to 21c can also be suppressed.

また、上記第11~第14のいずれかの構成のプロジェクタユニット1の上記光出力制御ユニットにおいて、光出力制御部582は、白色表示の光量Pb1、Pc1未満の光量(たとえば0.5Pb1、0.5Pc1)の光出力をLD21b、21cにさせる第1電流値(たとえば0.5Ib1、0.5Ic1)の駆動電流をLD21b、21cに印加した後、白色表示の光量Pb1、Pc1の光出力をLD21b、21cにさせる第2電流値Ib1、Ic1の駆動電流をLD21b、21cに印加してもよい。(第15の構成) Further, in the light output control unit of the projector unit 1 having any one of the eleventh to fourteenth configurations, the light output control section 582 controls the light amount less than the white display light amount Pb1, Pc1 (for example, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1, 0.5Pb1). 5Pc1) is applied to the LDs 21b and 21c with a first current value (e.g. 0.5Ib1, 0.5Ic1) for driving the light outputs of the LDs 21b and 21c, and then the light outputs of the light intensities Pb1 and Pc1 for white display are applied to the LDs 21b and 21c. 21c may be applied to the LDs 21b and 21c. (15th configuration)

上記第15の構成によれば、LD21b、21cは、白色表示の光量Pb1、Pc1よりも低い光量(たとえば0.5Pb1、0.5Pc1)の光出力を行った後、白色表示の光量Pb1、Pc1の光出力を行う。従って、発光開始から白色表示の光量Pb1、Pc1の光出力を行うまでの期間TB、TCにおけるLD21b、21cの光量変化を上記立ち上がり時間TAにおけるLD21aの光量変化に近づけることができる。よって、複数のLD21a~21cから出力される光300の色ムラ及び色調のバランス劣化をより低減することができる。 According to the fifteenth configuration, the LDs 21b and 21c output light with a light intensity (for example, 0.5Pb1 and 0.5Pc1) lower than the light intensity Pb1 and Pc1 for white display, and then output the light intensity Pb1 and Pc1 for white display. light output. Therefore, the light amount changes of the LDs 21b and 21c during the periods TB and TC from the start of light emission to the light output of the light amounts Pb1 and Pc1 for white display can be made close to the light amount changes of the LD 21a during the rise time TA. Therefore, it is possible to further reduce unevenness in color and deterioration in color tone balance of the light 300 output from the plurality of LDs 21a to 21c.

また、上記第11~第15のいずれかの構成のプロジェクタユニット1の上記光出力制御ユニットにおいて、光出力制御部582はLD21b、21cの駆動電流を白色表示の光量Pb1、Pc1の光をLD21b、21cから出力させる電流値Ib1、Ic1まで複数の段階に分けて増加させる構成としてもよい(図11、図12参照)。(第16の構成) In the light output control unit of the projector unit 1 having any one of the eleventh to fifteenth configurations, the light output control unit 582 controls the drive current of the LD21b, 21c to the light amount Pb1 for white display, the light of Pc1 to the LD21b, The current values Ib1 and Ic1 output from 21c may be increased in a plurality of steps (see FIGS. 11 and 12). (Sixteenth configuration)

上記第16の構成によれば、発光開始から白色表示の光量Pb1、Pc1の光出力を行うまでの期間TB、TCにおけるLD21b、21cの光量変化を上記立ち上がり時間TAにおけるLD21aの光量変化にさらに近づけることができる。従って、複数のLD21a~21cから出力される光300の色ムラ及び色調のバランス劣化をさらに低減することができる。 According to the sixteenth configuration, the change in the light amount of the LDs 21b and 21c during the periods TB and TC from the start of light emission until the light output of the light amounts Pb1 and Pc1 for white display is brought closer to the change in the light amount of the LD 21a during the rise time TA. be able to. Therefore, it is possible to further reduce unevenness in color and deterioration in color tone balance of the light 300 output from the plurality of LDs 21a to 21c.

また、上記第11~第16のいずれかの構成のプロジェクタユニット1の上記光出力制御ユニットは、複数のLD21a~21cの各々の光量を検出するPD23a~23cの検出結果に基づいて複数のLD21a~21cの各々の立ち上がり時間TA、TB、TCを算出する算出部583をさらに備えてもよい。(第17の構成) Further, the light output control unit of the projector unit 1 having any one of the eleventh to sixteenth configurations is configured to detect the light amount of each of the plurality of LDs 21a to 21c based on the detection results of the PDs 23a to 23c. 21c may further include a calculator 583 that calculates the rise times TA, TB, and TC of each. (Seventeenth configuration)

上記第17の構成によれば、複数のLD21a~21cの各々の光量を適宜検出でき、光出力制御部582は該検出結果に基づく立ち上がり時間TA、TB、TCを用いて複数のLD21a~21cの光出力を制御できる。従って、たとえば素子温度の変化又は素子の劣化などによって、各LD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCが変化しても、光出力制御部582は該変化に応じた光出力制御を行うことができる。 According to the seventeenth configuration, the light intensity of each of the plurality of LDs 21a to 21c can be appropriately detected, and the light output control section 582 uses the rising times TA, TB, and TC based on the detection results to Light output can be controlled. Therefore, even if the rising times TA, TB, and TC of each of the LDs 21a to 21c change due to, for example, changes in element temperature or deterioration of the elements, the optical output control section 582 can perform optical output control according to the changes. can.

さらに、上記第17の構成のプロジェクタユニット1の上記光出力制御ユニットにおいて、光出力制御部582は、投射面102aに投射及び走査されて該投射面102a上に映像を形成する走査レーザ光300を複数のLD21a~21cから出力させ、映像が形成されない投射面102a上の無効投射領域102cを走査レーザ光300が走査する際、光出力制御部582は複数のLD21a~21cを発光させ、算出部583は走査レーザ光300が無効投射領域102cを走査する際のPD23a~23cの検出結果に基づいて立ち上がり時間TA、TB、TCを算出させてもよい。(第18の構成) Further, in the light output control unit of the projector unit 1 having the seventeenth configuration, the light output control section 582 outputs the scanning laser light 300 that is projected onto the projection surface 102a and scanned to form an image on the projection surface 102a. When the scanning laser light 300 is caused to output from the plurality of LDs 21a to 21c and scans the invalid projection region 102c on the projection surface 102a on which no image is formed, the light output control unit 582 causes the plurality of LDs 21a to 21c to emit light, and the calculation unit 583 Alternatively, the rising times TA, TB, and TC may be calculated based on the detection results of the PDs 23a to 23c when the scanning laser beam 300 scans the invalid projection area 102c. (18th configuration)

上記第18の構成によれば、走査レーザ光300が投射面102a上の無効投射領域102cを走査する際に複数のLD21a~21cの各々の光量を適宜検出でき、その結果に基づいて各LD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCを算出できる。従って、各LD21a~21cの実際の状態に適した光出力の制御を行うことによって、走査レーザ光300の色ムラを改善でき、投射面102aに形成される映像の品質を向上させることができる。 According to the eighteenth configuration, when the scanning laser beam 300 scans the invalid projection area 102c on the projection surface 102a, the light amount of each of the plurality of LDs 21a to 21c can be appropriately detected, and based on the result, each of the LDs 21a to 21c 21c rise times TA, TB, TC can be calculated. Therefore, by controlling the light output suitable for the actual state of each of the LDs 21a to 21c, the color unevenness of the scanning laser light 300 can be improved, and the quality of the image formed on the projection surface 102a can be improved.

また、上記第11~第18のいずれかの構成のプロジェクタユニット1の上記光出力制御ユニットにおいて、複数のLD21a~21cの光出力により形成される映像の映像情報を格納するメモリ(不図示)をさらに備え、光出力制御部582は、映像情報を解析し、該解析の結果に基づいて複数のLD21a~21cの光出力を制御する構成としてもよい。(第19の構成) Further, in the light output control unit of the projector unit 1 having any one of the eleventh to eighteenth configurations, a memory (not shown) for storing image information of images formed by the light outputs of the plurality of LDs 21a to 21c is provided. In addition, the optical output control section 582 may be configured to analyze video information and control the optical outputs of the plurality of LDs 21a to 21c based on the analysis results. (Nineteenth configuration)

上記第19の構成によれば、投射面102a上に形成される映像の映像情報の解析結果に基づいてLD21a~21cの光出力を制御できる。 According to the nineteenth configuration, the light outputs of the LDs 21a to 21c can be controlled based on the analysis result of the image information of the image formed on the projection surface 102a.

<第4実施形態>
次に、第4実施形態について説明する。第4実施形態では、第1実施形態と異なり、往路の走査レーザ光300aにおいて複数のLD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCに起因して光量が不足する部分を、復路の走査レーザ光300bの光量で補完する。以下では、第1実施形態と異なる構成について説明する。また、第1~第3実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. In the fourth embodiment, unlike the first embodiment, the portion of the outgoing scanning laser beam 300a in which the amount of light is insufficient due to the rise times TA, TB, and TC of the plurality of LDs 21a to 21c is replaced by the returning scanning laser beam 300b. complement with the amount of light of Configurations different from the first embodiment will be described below. Also, the same reference numerals are assigned to the same components as in the first to third embodiments, and the description thereof is omitted.

図13は、連続して往復走査される走査レーザ光300の走査範囲を局所的に示す模式図である。図13は、たとえば図5の実線Aで囲まれた投射面102a上の範囲を示している。図13に示すように、各走査レーザ光300のY方向の走査ピッチ(すなわち走査間隔)は、往路の走査レーザ光300aのスポット径302a、及び、復路の走査レーザ光300bのスポット径302bよりも小さい。そのため、連続して往復走査される走査レーザ光300a、300bの一部は互いに重なる。 FIG. 13 is a schematic diagram locally showing the scanning range of the scanning laser beam 300 continuously reciprocatingly scanned. FIG. 13 shows, for example, a range on projection surface 102a surrounded by solid line A in FIG. As shown in FIG. 13, the scanning pitch (that is, the scanning interval) in the Y direction of each scanning laser beam 300 is larger than the spot diameter 302a of the forward scanning laser beam 300a and the spot diameter 302b of the backward scanning laser beam 300b. small. Therefore, part of the scanning laser beams 300a and 300b continuously reciprocally scanned overlap each other.

図13の斜線部はそれぞれ往路の走査レーザ光300aの走査範囲301a、復路の走査レーザ光300bの走査範囲301bであり、両者は重複走査範囲301cで重なっている。また、以下では、各走査レーザ光300a、300bのビームスポット302a、302bのX方向における中心位置を走査位置と呼ぶ。第1走査位置H1は、往路の走査レーザ光300aの発光開始時点での走査位置であり、復路の走査レーザ光300bの発光停止時点での走査位置である。また、第2走査位置H2は、往路の走査レーザ光300aの発光停止時点での走査位置であり、復路の走査レーザ光300bの発光開始時点での走査位置である。 13 are a scanning range 301a of the forward scanning laser beam 300a and a scanning range 301b of the backward scanning laser beam 300b, and the two overlap in an overlapping scanning range 301c. Also, hereinafter, the center position in the X direction of the beam spots 302a and 302b of the scanning laser beams 300a and 300b is referred to as a scanning position. The first scanning position H1 is the scanning position at the start of emission of the forward scanning laser light 300a, and the scanning position at the stop of emission of the backward scanning laser light 300b. The second scanning position H2 is the scanning position at the point of time when the outgoing scanning laser light 300a stops emitting light, and the scanning position at the time of starting the emission of the returning scanning laser light 300b.

ここで、前述のように複数のLD21a~21cはそれぞれ発光開始時に立ち上がり時間TA、TB、TCを有している。そのため、走査レーザ光300には発光時の走査位置から立ち上がり時間経過後の所定位置までの間で色ムラが発生する。本発明では、連続して往復走査される走査レーザ光300a、300bの一部が重なり合う領域(すなわち重複走査範囲301c)において低下している光量を互いに補完して、このような色ムラを軽減又は防止する。すなわち、往路の走査レーザ光300aにおいて複数のLD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCに起因して光量が不足する部分を、復路の走査レーザ光300bの光量で補完する。同様に、復路の走査レーザ光300bにおいて複数のLD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCに起因して光量が不足する部分を、往路の走査レーザ光300aの光量で補完する。 Here, as described above, each of the plurality of LDs 21a to 21c has rise times TA, TB, and TC at the start of light emission. Therefore, the scanning laser beam 300 has color unevenness from the scanning position at the time of light emission to a predetermined position after the elapse of the rise time. In the present invention, the reduced amount of light in the region where the scanning laser beams 300a and 300b that are continuously reciprocally scanned partially overlap (that is, the overlapping scanning range 301c) is complemented to reduce or eliminate such color unevenness. To prevent. That is, the amount of light of the scanning laser light 300b of the forward path is complemented by the light amount of the scanning laser light 300b of the backward path where the amount of light is insufficient due to the rise times TA, TB, and TC of the plurality of LDs 21a to 21c. Similarly, the light amount of the forward scanning laser light 300a is used to compensate for the insufficient amount of light in the backward scanning laser light 300b due to the rising times TA, TB, and TC of the plurality of LDs 21a to 21c.

以下では、光量の平均化を利用して走査レーザ光300aの不足光量を補う原理を説明するが、この原理を理解し易くするため、走査レーザ光300の赤色成分(すなわち赤色LD21a)の光出力制御について主に説明する。但し、走査レーザ光300の他の色成分(すなわち緑色LD21b、青色LD21c)の光出力制御も同様に行われる。 In the following, the principle of compensating for the insufficient light quantity of the scanning laser beam 300a by using the averaging of the light quantity will be explained. Control will be mainly described. However, light output control of the other color components of the scanning laser light 300 (that is, the green LD 21b and the blue LD 21c) is similarly performed.

まず、往路及び復路の走査レーザ光300a、300bの光出力は第1走査位置H1及び第2走査位置H2間において同様に制御される。図14は、第4実施形態における赤色LD21aの光出力制御の一例を示すグラフである。図14は、往路及び復路の走査レーザ光300a、300bの発光開始から発光停止までの間の赤色LD21aの光出力制御を示している。 First, the optical outputs of the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b are similarly controlled between the first scanning position H1 and the second scanning position H2. FIG. 14 is a graph showing an example of light output control of the red LD 21a in the fourth embodiment. FIG. 14 shows light output control of the red LD 21a from the start of emission of the forward and return scanning laser beams 300a and 300b to the stop of emission thereof.

図14において、時点tSは、投射面102に映像情報に基づく投射画像を形成するための走査レーザ光300の赤色成分の投射(すなわちLD21aの発光)が開始される時点である。時点tSは、往路の走査レーザ光300aのビームスポット302aのX方向の中心位置が第1走査位置H1にある時点に対応し、復路の走査レーザ光300bのビームスポット302bのX方向の中心位置が第2走査位置H2にある時点に対応する。また、時点tEはLD21aの発光を停止する時点である。時点tEは、往路のビームスポット302aのX方向の中心位置が第2走査位置H2にある時点に対応し、復路のビームスポット302bのX方向の中心位置が第1走査位置H1にある時点に対応する。 In FIG. 14, time tS is the time when projection of the red component of scanning laser light 300 (that is, light emission of LD 21a) for forming a projection image based on video information on projection surface 102 is started. Time tS corresponds to the time when the X-direction center position of the beam spot 302a of the forward scanning laser light 300a is at the first scanning position H1, and the X-direction center position of the beam spot 302b of the backward scanning laser light 300b is at the first scanning position H1. It corresponds to the time at the second scanning position H2. Time tE is the time at which the LD 21a stops emitting light. Time tE corresponds to the time when the center position of the forward beam spot 302a in the X direction is at the second scanning position H2, and corresponds to the time when the center position of the backward beam spot 302b in the X direction is at the first scanning position H1. do.

また、時点ta1は、時点tSから立ち上がり時間TA後の時点であり、LD21aの光出力が一定の駆動電流Ia1に対応する定常の光量Pa1に達する時点である。時点ta3は時点tEよりも立ち上がり時間TAと同じ時間前の時点である。時点ta4は、時点tEよりも補光時間ΔTa前の時点であり、光量Pa1よりも補光光量ΔPa大きい光量Pa2の光をLD21aから出力させる時点である。LD21aには、時点tS~ta4間において電流値Ia1の駆動電流が印加され、時点ta4~tE間において電流値Ia2の駆動電流が印加される。図14では、補光時間ΔTaをたとえば0.5TAとし、補正光量ΔPaをたとえば0.5Pa1としている。ただし、これらの例示に限定されず、補光時間ΔTaは立ち上がり時間TA以下であればよく(0<ΔTa≦TA)、光量Pa2は光量Pa1の2倍以下であればよい(すなわち、ΔPa=Pa2-Pa1において0<ΔPa≦Pa1)。 A time ta1 is a time after the rise time TA from the time tS, and is a time when the light output of the LD 21a reaches a constant light amount Pa1 corresponding to the constant drive current Ia1. The time ta3 is a time earlier than the time tE by the same time as the rise time TA. Time ta4 is a time point before time tE for supplementary light time ΔTa, and is a time point at which the LD 21a outputs light of light amount Pa2, which is larger than light amount Pa1 by light amount Pa2. To the LD 21a, a drive current of current value Ia1 is applied between time points tS to ta4, and a drive current of current value Ia2 is applied between time points ta4 to tE. In FIG. 14, the supplementary light time ΔTa is set to 0.5TA, for example, and the corrected light amount ΔPa is set to 0.5Pa1, for example. However, it is not limited to these examples, and the supplementary light time ΔTa may be equal to or less than the rise time TA (0<ΔTa≦TA), and the light amount Pa2 may be equal to or less than twice the light amount Pa1 (that is, ΔPa=Pa2 - 0 < ΔPa ≤ Pa1 at Pa1).

次に、図14のような光出力制御を行った場合に投射面102aを見た人間が感じる第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量を説明する。なお、以下では、図14と同様に走査レーザ光300の赤色成分の見た目の光量について説明するが、他の色成分(すなわち緑色成分、青色成分)の見た目の光量も同様に感じられることは言うまでもないであろう。 Next, the apparent light amount of the scanning laser light 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 perceived by a person viewing the projection surface 102a when the light output control shown in FIG. 14 is performed will be described. Although the apparent light intensity of the red component of the scanning laser beam 300 will be described below in the same manner as in FIG. 14, it goes without saying that the apparent light intensity of the other color components (that is, the green component and the blue component) can also be perceived in the same way. would be

図15A~図15Cは、第4実施形態における第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量を説明するための図である。図15Aは、第4実施形態において第1走査位置H1から第2走査位置H2に走査される往路の走査レーザ光300aの光出力変化を示す図である。図15Bは、第4実施形態において第2走査位置H2から第1走査位置H1に走査される復路の走査レーザ光300bの光出力変化を示す図である。図15Cは、第4実施形態における第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量変化を示す図である。 15A to 15C are diagrams for explaining the apparent light amount of the scanning laser light 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 in the fourth embodiment. FIG. 15A is a diagram showing changes in optical output of the forward scanning laser beam 300a scanned from the first scanning position H1 to the second scanning position H2 in the fourth embodiment. FIG. 15B is a diagram showing changes in light output of the scanning laser light 300b in the backward pass that scans from the second scanning position H2 to the first scanning position H1 in the fourth embodiment. FIG. 15C is a diagram showing apparent light amount changes of the scanning laser light 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 in the fourth embodiment.

なお、図15A~図15Cにおいてグラフの横軸は、図14とは異なり、走査レーザ光300の走査位置を示していることに注意すべきである。そのため、往路の走査レーザ光300aに係る図15Aの光出力及び駆動電流のグラフ形状、及び横軸の方向は、復路の走査レーザ光300bに係る図15Bのそれらとは反転している。また、図15Cのグラフは、前述の光量の平均化の効果によって人間が感じる第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の重複走査範囲301C(図13参照)における見た目の光量を表している。 It should be noted that in FIGS. 15A to 15C, the horizontal axis of the graph indicates the scanning position of the scanning laser beam 300 unlike in FIG. Therefore, the shape of the graph of the optical output and drive current in FIG. 15A for the forward scanning laser beam 300a and the direction of the horizontal axis are reversed from those in FIG. 15B for the backward scanning laser beam 300b. Also, the graph of FIG. 15C represents the apparent amount of light in the overlapping scanning range 301C (see FIG. 13) between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 that humans perceive due to the aforementioned effect of averaging the amount of light. .

走査位置H3は、第1走査位置H1での発光開始から立ち上がり時間TA後での往路の走査レーザ光300aの走査位置を示す。また、走査位置H6は、第2走査位置H2での発光停止よりも補光時間ΔTa前での往路の走査レーザ光300aの走査位置を示す。往路の走査レーザ光300aにおいて、走査位置H1~H3間は立ち上げ時間TAにおける走査範囲HA(以下、立上走査範囲HAと呼ぶ)に対応し、走査位置H2~H6間は発光停止前の補光時間ΔTaにおける走査範囲(以下、補光走査範囲ΔHaと呼ぶ)に対応している。 A scanning position H3 indicates a scanning position of the forward scanning laser beam 300a after the rising time TA from the start of light emission at the first scanning position H1. A scanning position H6 indicates a scanning position of the forward scanning laser beam 300a before the light emission stop time ΔTa at the second scanning position H2. In the forward scanning laser beam 300a, the scanning positions H1 to H3 correspond to the scanning range HA at the rise time TA (hereinafter referred to as the rising scanning range HA), and the scanning positions H2 to H6 correspond to the compensation before light emission is stopped. It corresponds to the scanning range in the light time ΔTa (hereinafter referred to as supplementary light scanning range ΔHa).

また、走査位置H4は、第2走査位置H2での発光開始から立ち上がり時間TA後での復路の走査レーザ光300bの走査位置を示す。また、走査位置H5は、第1走査位置H1での発光停止よりも補光時間ΔTa前での復路の走査レーザ光300bの走査位置を示す。復路の走査レーザ光300bにおいて、走査位置H2~H4間は立上走査範囲HAに対応し、走査位置H1~H5間は補光走査範囲ΔHaに対応している。 A scanning position H4 indicates a scanning position of the scanning laser beam 300b in the return path after the rising time TA from the start of light emission at the second scanning position H2. Further, a scanning position H5 indicates a scanning position of the scanning laser beam 300b on the backward pass before the light emission stoppage at the first scanning position H1 for the light supplement time ΔTa. In the backward scanning laser beam 300b, the scanning positions H2 to H4 correspond to the rising scanning range HA, and the scanning positions H1 to H5 correspond to the supplementary light scanning range ΔHa.

往路及び復路の走査レーザ光300a、300bにおいて、補光走査範囲ΔHaでの光量Pa2は駆動電流Ia1に対応する光量Pa1よりも補光光量ΔPa大きくなっている。また、往路の走査レーザ光300aでの走査位置H1~H3間、及び、復路の走査レーザ光300bでの走査位置H2~H4間の距離は同じHAである。また、往路の走査レーザ光300aでの走査位置H2~H6間、及び、復路の走査レーザ光300bでの走査位置H1~H5間のX方向の距離は同じΔHaである。前述のように0<ΔTa≦TAであるため、距離ΔHaは距離HA以下とされる(0<ΔHa≦HA)。 In the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b, the light amount Pa2 in the supplementary light scanning range ΔHa is larger than the light amount Pa1 corresponding to the driving current Ia1 by a supplemental light amount ΔPa. Further, the distance between the scanning positions H1 to H3 for the forward scanning laser beam 300a and the distance between the scanning positions H2 to H4 for the backward scanning laser beam 300b are the same HA. Further, the distance in the X direction between the scanning positions H2 to H6 in the forward scanning laser beam 300a and the distance in the X direction between the scanning positions H1 to H5 in the backward scanning laser beam 300b is the same ΔHa. Since 0<ΔTa≦TA as described above, the distance ΔHa is set to be equal to or smaller than the distance HA (0<ΔHa≦HA).

往路及び復路の走査レーザ光300a、300bが走査されると、人間の視覚では、走査位置H1~H2間の光量は図15Cのグラフのように感じられる。すなわち、往路の走査レーザ光300aの立上走査範囲HA(走査位置H1~H3間)で不足する光量は復路の走査レーザ光300bの補光走査範囲ΔHa(走査位置H1~H5間)の補正光量ΔPaで補われる。また、復路の走査レーザ光300bの立上走査範囲HA(走査位置H2~H4間)で不足する光量は往路の走査レーザ光300aの補光走査範囲ΔHa(走査位置H2~H6間)の補正光量ΔPaで補われる。従って、走査位置H1~H3間と走査位置H2~H4間とにおいて人間が視覚で感じる光量を、定常の光量Pa1に近づけることができる。よって、LD21aの発光開始時の発光遅延に起因する光量の低下を改善することができる。 When the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b are scanned, the amount of light between the scanning positions H1 and H2 is perceived by human vision as shown in the graph of FIG. 15C. That is, the insufficient amount of light in the rising scanning range HA (between scanning positions H1 to H3) of the scanning laser beam 300a on the forward pass is corrected by the amount of light supplemented in the supplemental scanning range ΔHa (between scanning positions H1 to H5) of the scanning laser beam 300b on the backward pass. Compensated with ΔPa. In addition, the insufficient amount of light in the rising scanning range HA (between scanning positions H2 to H4) of the scanning laser light 300b on the backward path is corrected by the amount of light supplemented in the scanning range ΔHa (between scanning positions H2 to H6) of the scanning laser light 300a on the forward path. Compensated with ΔPa. Therefore, the amount of light visually sensed by humans between the scanning positions H1 to H3 and between the scanning positions H2 to H4 can be brought closer to the steady amount of light Pa1. Therefore, it is possible to improve the decrease in the amount of light caused by the light emission delay at the start of light emission of the LD 21a.

まず、LD21a~21cの光出力制御処理について説明する。図16は、第4実施形態に係るLD21a~21cの光出力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、下記の処理において、S201~S204はリトレース期間中に行われ、S205はトレース期間中に行われる。なお、図16に例示される光出力制御処理は、後述する第5及び第6実施形態にも適用される。 First, optical output control processing of the LDs 21a to 21c will be described. FIG. 16 is a flowchart for explaining an example of light output control processing of the LDs 21a to 21c according to the fourth embodiment. In the following processing, S201 to S204 are performed during the retrace period, and S205 is performed during the trace period. Note that the optical output control process illustrated in FIG. 16 is also applied to fifth and sixth embodiments described later.

まず、リトレース期間において、走査レーザ光300の光軸が無効投射領域102cを走査する際に、光出力制御部582は駆動電流Ia1~Ic1の印加によりLD21a~21cを所定の光量(たとえばPa1、Pb1、Pc1)で発光させる(S201)。なお、駆動電流Ia1~Ic1の印加時間はそれぞれ、各LD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCよりも長い時間長であればよい。各LD21a~21cの光出力はそれぞれPD23a~23cで検出される(S202)。算出部583は、PD23a~23cの検出結果に基づいて、各LD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCを算出する(S203)。また、光出力制御部582は、映像処理部581から出力される映像データをメモリ(不図示)に取り込み、該映像データに基づいてトレース期間にて投射面102aに投射する投射画像の画像解析を行う(S204)。すなわち、トレース期間で形成する投射画像の色情報、及び輝度情報などを解析する。 First, in the retrace period, when the optical axis of the scanning laser light 300 scans the invalid projection area 102c, the light output control unit 582 applies the driving currents Ia1 to Ic1 to the LDs 21a to 21c to a predetermined light amount (for example, Pa1, Pb1 , Pc1) (S201). The application time of the driving currents Ia1 to Ic1 may be longer than the rise times TA, TB, TC of the LDs 21a to 21c. The optical outputs of the LDs 21a-21c are respectively detected by the PDs 23a-23c (S202). The calculator 583 calculates rise times TA, TB, and TC of the LDs 21a-21c based on the detection results of the PDs 23a-23c (S203). Further, the light output control unit 582 loads the image data output from the image processing unit 581 into a memory (not shown), and performs image analysis of the projection image projected onto the projection surface 102a during the trace period based on the image data. (S204). That is, it analyzes the color information, luminance information, and the like of the projected image formed during the trace period.

次に、トレース期間において、光出力制御部582は、画像解析の結果、算出部583の算出結果、及び記憶部57から読みだした複数のLD21a~21cの光出力補正情報などに基づいて、複数のLD21a~21cの光出力制御を行う(S205)。なお、光出力補正情報は、記憶部57に格納されており、複数のLD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCにおける光量不足を補償するために用いられるデータ(たとえば、後述する補光時間ΔTa及び補正光量ΔPaなど)を格納している情報である。そして、処理はS201に戻る。 Next, in the trace period, the optical output control unit 582 performs a plurality of light output control of the LDs 21a to 21c (S205). The light output correction information is stored in the storage unit 57, and is data used for compensating for the shortage of the light amount at the rising times TA, TB, and TC of the plurality of LDs 21a to 21c (for example, light supplement time ΔTa described later). and correction light amount ΔPa). Then, the process returns to S201.

以上では、往路及び復路の走査レーザ光300a、300bの光出力が重複走査範囲301c(図13参照)にて平均化されることにより、定常の光量Pa1、Pb1、Pc1を有する理想の光出力が行われる場合について説明した。図17は、定常の光量Pa1の光出力を行う場合でのLD21aの理想の光出力変化と往路及び復路の走査レーザ光300a、300bでの実際の光出力変化とを示す図である。なお、図17はLD21aの走査レーザ光300の光出力変化を示している。LD21b、LD21cの場合も同様であるため、これらの説明は割愛する。また、図17の上段のグラフは理想の光出力における光量変化を示し、中段のグラフは第1走査位置H1から第2走査位置H2に走査される往路の走査レーザ光300aでの実際の光出力変化を示し、下段のグラフは第2走査位置H2から第1走査位置H1に走査される復路の走査レーザ光300bでの実際の光出力変化を示す。 In the above, by averaging the optical outputs of the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b in the overlapping scanning range 301c (see FIG. 13), an ideal optical output having steady light intensities Pa1, Pb1, and Pc1 can be obtained. I explained what would happen. FIG. 17 is a diagram showing an ideal optical output change of the LD 21a and an actual optical output change of the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b in the case of outputting light with a constant light amount Pa1. Note that FIG. 17 shows the change in optical output of the scanning laser beam 300 of the LD 21a. The same applies to the LD21b and LD21c, so the description thereof will be omitted. The upper graph in FIG. 17 shows the change in the amount of light in the ideal light output, and the middle graph shows the actual light output of the forward scanning laser beam 300a that scans from the first scanning position H1 to the second scanning position H2. The lower graph shows the actual change in light output of the scanning laser beam 300b on the return path that scans from the second scanning position H2 to the first scanning position H1.

図17の上段のグラフに示すように、第1及び第2走査位置H1、H2における理想の光出力の立ち上がりはどちらも急激に増加している。このような光出力を行う場合、第1及び第2走査位置H1、H2における実際の光出力での発光開始の際の立ち上りを急激に増加させ且つ発光停止の際の立ち下りを急激に減少させる必要がある。すなわち、発光開始の際には、発振閾値電流Is以上の駆動電流(後述の図24参照)をLD21aに供給して、走査レーザ光300を光量Pa1にまで急激に増加させる。また、発光停止の際には、LD21aに供給する駆動電流を発振閾値電流Is以上の電流値から発振閾値電流Is未満の電流値に減少させて、走査レーザ光300を光量Pa1から急激に減少させる。 As shown in the upper graph of FIG. 17, the rises of the ideal light output at the first and second scanning positions H1 and H2 both sharply increase. When such light output is performed, the actual light output at the first and second scanning positions H1 and H2 is sharply increased in the rise at the start of light emission and sharply decreased in the fall at the stop of light emission. There is a need. That is, at the start of light emission, a driving current (see FIG. 24 described later) equal to or higher than the oscillation threshold current Is is supplied to the LD 21a to rapidly increase the scanning laser light 300 to the light amount Pa1. Further, when stopping light emission, the drive current supplied to the LD 21a is decreased from a current value equal to or greater than the oscillation threshold current Is to a current value less than the oscillation threshold current Is, thereby rapidly decreasing the light intensity Pa1 of the scanning laser beam 300. .

しかしながら、発光開始時に光量を急激に増加させると、発光遅延に起因する光量の低下(所謂、立ちなまり)が生じる。そのため、往路の走査レーザ光300aの立上走査範囲HA(走査位置H1~H3間)での光出力の光量は図17の中段のグラフに示すように不足して光量Pa1よりも低くなる。同様に、復路の走査レーザ光300bの立上走査範囲HA(走査位置H2~H4間)での光量も図17の下段のグラフに示すように不足して光量Pa1よりも低くなる。従って、往路の走査レーザ光300aの補光走査範囲ΔHa(走査位置H2~H6間)では光量Pa2=(Pa1+ΔPa)で光出力を行い、復路の走査レーザ光300bの補光走査範囲ΔHa(走査位置H1~H5間)では光量Pa2で光出力を行う。このような光出力を行うことにより、往路の走査レーザ光300aの立上走査範囲HA(走査位置H1~H3間)で不足する光量は、復路の走査レーザ光300bの補正光量ΔPaと平均化されることにより補われる。また、復路の走査レーザ光300bの立上走査範囲HA(走査位置H2~H4間)で不足する光量は、往路の走査レーザ光300aの補正光量ΔPaと平均化されることにより補われる。従って、図17の上段のグラフに示す理想の光出力は、重複走査範囲301c(図13参照)における往路及び復路の走査レーザ光300a、300bの光出力の平均化により実現される。 However, if the amount of light is rapidly increased at the start of light emission, the amount of light decreases (so-called blunting) due to delay in light emission. Therefore, the light amount of the light output in the rising scanning range HA (between the scanning positions H1 to H3) of the forward scanning laser beam 300a is insufficient and becomes lower than the light amount Pa1 as shown in the middle graph of FIG. Similarly, the light quantity in the rising scanning range HA (between the scanning positions H2 to H4) of the backward scanning laser beam 300b is also insufficient and becomes lower than the light quantity Pa1 as shown in the lower graph of FIG. Therefore, in the supplemental scanning range ΔHa (between scanning positions H2 to H6) of the scanning laser beam 300a on the forward pass, the light output is performed with the light amount Pa2=(Pa1+ΔPa), and the supplemental scanning range ΔHa (scanning position H1 to H5), the light output is performed at the light amount Pa2. By performing such light output, the amount of light that is insufficient in the rising scanning range HA (between the scanning positions H1 to H3) of the scanning laser light 300a on the forward pass is averaged with the corrected light amount ΔPa of the scanning laser light 300b on the backward pass. supplemented by Insufficient light quantity in the rising scanning range HA (between scanning positions H2 to H4) of the backward scanning laser beam 300b is compensated by averaging with the correction light quantity ΔPa of the forward scanning laser beam 300a. Therefore, the ideal light output shown in the upper graph of FIG. 17 is realized by averaging the light output of the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b in the overlapping scanning range 301c (see FIG. 13).

なお、図17の例示とは異なり、第1及び第2走査位置H1、H2のうちの少なくとも一方での理想の光出力の立ち上がりが実際の光出力で発光遅延が発生しない程度になだらかであれば、該一方の走査位置で発光が開始される実際の走査レーザ光300では発光遅延が発生しない。従って、該一方の走査位置での発光停止の際の立ち下り(光量の減少)も同程度になだらかにできる。以下に、これらの場合について説明する。 It should be noted that unlike the example in FIG. 17, if the rise of the ideal light output at at least one of the first and second scanning positions H1 and H2 is gentle enough to prevent the emission delay from occurring in the actual light output, , no emission delay occurs in the actual scanning laser beam 300 that starts emission at the one scanning position. Therefore, the fall (decrease in the amount of light) at the time of stopping light emission at the one scanning position can also be smoothed to the same degree. These cases are described below.

<第4実施形態の変形例>
まず、第1走査位置H1側での理想の光出力の立ち上がりがなだらかになる場合について説明する。図18は、第1走査位置H1側での立上走査範囲HA1(走査位置H1~H0a間)で光出力をなだらかに立ち上げる場合でのLD21aの理想の光出力変化と往路及び復路での実際の光出力変化とを示す図である。なお、図18は、走査レーザ光300の投射面102上の走査方向での走査位置に対するLD21aの光出力の光量変化を示している。LD21b、LD21cの場合も同様であるため、これらの説明は割愛する。また、図18の上段のグラフは理想の光出力における光量変化を示し、中段のグラフは第1走査位置から第2走査位置に走査される往路の走査レーザ光300aでの実際の光出力変化を示し、下段のグラフは第2走査位置から第1走査位置に走査される復路の走査レーザ光300bでの実際の光出力変化を示す。
<Modification of Fourth Embodiment>
First, the case where the rise of the ideal light output on the first scanning position H1 side becomes smooth will be described. FIG. 18 shows the ideal light output change of the LD 21a when the light output gradually rises in the rising scanning range HA1 (between scanning positions H1 to H0a) on the side of the first scanning position H1, and the actual change in the forward and backward passes. is a diagram showing a change in optical output of . It should be noted that FIG. 18 shows the light amount change of the light output of the LD 21a with respect to the scanning position on the projection surface 102 of the scanning laser beam 300 in the scanning direction. The same applies to the LD21b and LD21c, so the description thereof will be omitted. The upper graph in FIG. 18 shows the change in the amount of light in the ideal light output, and the middle graph shows the actual change in the light output of the forward scanning laser beam 300a scanned from the first scanning position to the second scanning position. The lower graph shows the actual change in optical output of the scanning laser beam 300b on the backward pass scanning from the second scanning position to the first scanning position.

図18の上段のグラフに示すように、走査位置H1側での理想の光出力の立ち上がりは、その光量が0から定常の光量Pa1に達するまでの立上走査範囲HA1(走査位置H1~H0a間)ではなだらかに変化する。すなわち、立上走査範囲HA1の幅(走査距離)は実際の走査レーザ光300で発光遅延が発生した場合での立上走査範囲HAの幅よりも広い。言い換えると、第1走査位置H1側において、理想の光出力の立ち上がりは実際の光出力での発光遅延に起因する立ち上がり時間TAよりも遅くなっている。このような場合、往路の走査レーザ光300aの立ち上がり(走査位置H1~H0a間の光出力変化)では、発光遅延が発生せず、それに起因する光量の不足も発生しない。そのため、往路の走査レーザ光300aの発光開始時の光出力は理想の光出力と同程度になだらかに変化する。また、復路の走査レーザ光300bの発光停止前の走査位置H1~H0a間での光出力も理想の光出力と同様になだらかに変化する。 As shown in the upper graph of FIG. 18, the ideal rise of the light output on the scanning position H1 side is the rising scanning range HA1 (between the scanning positions H1 and H0a) from 0 until the light quantity reaches the steady light quantity Pa1. ) changes gently. That is, the width (scanning distance) of the rising scanning range HA1 is wider than the width of the rising scanning range HA in the case where the actual scanning laser beam 300 causes emission delay. In other words, on the first scanning position H1 side, the rise of the ideal light output is later than the rise time TA caused by the light emission delay in the actual light output. In such a case, the rise of the forward scanning laser beam 300a (the change in the optical output between the scanning positions H1 to H0a) does not cause an emission delay, and a shortage of the light amount caused by this does not occur. Therefore, the optical output of the forward scanning laser beam 300a at the start of emission changes gently to the same extent as the ideal optical output. In addition, the light output between the scanning positions H1 to H0a before the emission of the backward scanning laser light 300b is stopped also changes gently like the ideal light output.

一方、図18において、第2走査位置H2での理想の光出力の立ち上がりは図17と同様に急激に増加している。このような場合、往路の走査レーザ光300aの立ち下がりを急激に減少させる。また、復路の走査レーザ光300bの立ち上がりは急激に増加させこととなるが、発光遅延に起因する光量の低下(所謂、立ちなまり)が生じる。そのため、復路の走査レーザ光300bの立上走査範囲HA(走査位置H2~H4間)での光量は図18の下段のグラフに示すように不足して光量Pa1よりも低くなる。従って、往路の走査レーザ光300aの発光停止直前の補光走査範囲ΔHa(走査位置H2~H6間)では光量Pa2=(Pa1+ΔPa)で光出力を行うことにより、復路の走査レーザ光300bの立上走査範囲HA(走査位置H2~H4間)で不足する光量を往路の走査レーザ光300aの補正光量ΔPaで補う。すなわち、図18の上段のグラフに示す第2走査位置H2での理想の光出力は、重複走査範囲301c(図13参照)における往路の走査レーザ光300aの発光停止直前の走査範囲H2~H4での光出力と復路の走査レーザ光300bの発光開始直後の走査範囲H2~H4での光出力との平均化により実現される。 On the other hand, in FIG. 18, the rise of the ideal light output at the second scanning position H2 sharply increases as in FIG. In such a case, the trailing edge of the forward scanning laser beam 300a is sharply reduced. In addition, the rise of the scanning laser beam 300b on the return path is rapidly increased, but the light amount is decreased (so-called blunted rise) due to the light emission delay. Therefore, the light quantity in the rising scanning range HA (between the scanning positions H2 to H4) of the backward scanning laser beam 300b is insufficient and becomes lower than the light quantity Pa1 as shown in the lower graph of FIG. Therefore, in the supplementary light scanning range ΔHa (between scanning positions H2 to H6) immediately before the emission of the forward scanning laser beam 300a is stopped, the light output is performed at the light amount Pa2=(Pa1+ΔPa), so that the backward scanning laser beam 300b rises. The insufficient amount of light in the scanning range HA (between the scanning positions H2 to H4) is compensated for by the correction light amount ΔPa of the scanning laser light 300a in the forward path. That is, the ideal light output at the second scanning position H2 shown in the upper graph of FIG. and the light output in the scanning range H2 to H4 immediately after the start of emission of the scanning laser light 300b on the return path.

<第4実施形態の他の変形例>
次に、第2走査位置H2側での理想の光出力の立ち上がりがなだらかになる場合について説明する。図19は、第2走査位置H2側での立上走査範囲HA2(走査位置H2~H0b間)で光出力をなだらかに立ち上げる場合でのLD21aの理想の光出力変化と往路及び復路での実際の光出力変化とを示す図である。なお、図19は、走査レーザ光300の投射面102上の走査方向での走査位置に対するLD21aの光出力の光量変化を示している。LD21b、LD21cの場合も同様であるため、これらの説明は割愛する。また、図19の上段のグラフは理想の光出力における光量変化を示し、中段のグラフは第1走査位置から第2走査位置に走査される往路の走査レーザ光300aでの実際の光出力変化を示し、下段のグラフは第2走査位置から第1走査位置に走査される復路の走査レーザ光300bでの実際の光出力変化を示す。
<Another modification of the fourth embodiment>
Next, a description will be given of the case where the rise of the ideal light output on the side of the second scanning position H2 is gentle. FIG. 19 shows the ideal light output change of the LD 21a when the light output gradually rises in the rising scanning range HA2 (between the scanning positions H2 and H0b) on the side of the second scanning position H2, and the actual change in the forward and backward passes. is a diagram showing a change in optical output of . Note that FIG. 19 shows the light amount change of the light output of the LD 21a with respect to the scanning position on the projection surface 102 of the scanning laser light 300 in the scanning direction. The same applies to the LD21b and LD21c, so the description thereof will be omitted. The upper graph in FIG. 19 shows the change in the light amount in the ideal light output, and the middle graph shows the actual light output change in the outward scanning laser beam 300a scanned from the first scanning position to the second scanning position. The lower graph shows the actual change in optical output of the scanning laser beam 300b on the backward pass scanning from the second scanning position to the first scanning position.

図19の上段のグラフに示すように、第1走査位置H1での理想の光出力の立ち上がりは図17と同様に急激に増加している。このような場合、往路の走査レーザ光300aの立ち上がりは急激に増加させることとなるが、発光遅延に起因する光量の低下(所謂、立ちなまり)が生じる。そのため、往路の走査レーザ光300aの立上走査範囲HA(走査位置H1~H3間)での光量は図19の中段のグラフに示すように不足して光量Pa1よりも低くなる。従って、復路の走査レーザ光300bの発光停止直前の補光走査範囲ΔHa(走査位置H1~H5間)では光量Pa2=(Pa1+ΔPa)で光出力を行うことにより、往路の走査レーザ光300aの立上走査範囲HA(走査位置H1~H3間)で不足する光量を復路の走査レーザ光300bの補正光量ΔPaで補う。すなわち、図19の上段のグラフに示す第1走査位置H1での理想の光出力は、重複走査範囲301c(図13参照)における往路の走査レーザ光300aの発光開始直後の走査範囲H1~H3での光出力と復路の走査レーザ光300bの発光停止直前の走査範囲H1~H3での光出力との平均化により実現される。 As shown in the upper graph of FIG. 19, the rise of the ideal light output at the first scanning position H1 sharply increases as in FIG. In such a case, the rising edge of the scanning laser beam 300a in the forward path is rapidly increased, but the amount of light decreases (so-called blunting) due to the light emission delay. Therefore, the amount of light in the rising scanning range HA (between scanning positions H1 to H3) of the forward scanning laser beam 300a is insufficient and becomes lower than the amount of light Pa1 as shown in the middle graph of FIG. Therefore, in the supplementary light scanning range ΔHa (between scanning positions H1 to H5) immediately before the emission of the backward scanning laser beam 300b is stopped, light output is performed at a light amount Pa2=(Pa1+ΔPa), whereby the forward scanning laser beam 300a rises. The insufficient amount of light in the scanning range HA (between the scanning positions H1 to H3) is compensated for by the corrected light amount ΔPa of the scanning laser beam 300b on the return path. That is, the ideal light output at the first scanning position H1 shown in the upper graph of FIG. and the light output in the scanning range H1 to H3 immediately before the return scanning laser beam 300b stops emitting light.

一方、図19において、走査位置H2側での理想の光出力の立ち上がりは、その光量が0からレーザ発振モードでの一定の光量Pa1に達するまでの立上走査範囲HA2(走査位置H2~H0b間)ではなだらかに変化する。すなわち、立上走査範囲HA2の幅(走査距離)は実際の走査レーザ光300で発光遅延が発生した場合での立上走査範囲HAの幅よりも広い。言い換えると、第2走査位置H2側において、理想の光出力の立ち上がりは実際の光出力での発光遅延に起因する立ち上がり時間TAよりも遅くなっている。このような光出力を行う場合、復路の走査レーザ光300bの立ち上がり(走査位置H2~H0b間の光出力変化)では、発光遅延が発生せず、それに起因する光量の不足も発生しない。そのため、復路の走査レーザ光300bの発光開始時の光出力は理想の光出力と同程度になだらかに変化する。また、往路の走査レーザ光300aの発光停止前の走査位置H2~H0b間での光出力も理想の光出力と同様になだらかに変化する。 On the other hand, in FIG. 19, the ideal rise of the light output on the scanning position H2 side is the rising scanning range HA2 (between the scanning positions H2 and H0b) from 0 to the constant light quantity Pa1 in the laser oscillation mode. ) changes gently. That is, the width (scanning distance) of the rising scanning range HA2 is wider than the width of the rising scanning range HA in the case where the actual scanning laser beam 300 causes emission delay. In other words, on the second scanning position H2 side, the rise of the ideal light output is later than the rise time TA caused by the light emission delay in the actual light output. When such light output is performed, no light emission delay occurs at the rising edge of the scanning laser light 300b on the return path (change in light output between scanning positions H2 to H0b), and the resulting lack of light quantity does not occur. Therefore, the optical output of the backward scanning laser beam 300b at the start of emission changes gently to the same extent as the ideal optical output. In addition, the light output between the scanning positions H2 to H0b before the forward scanning laser light 300a stops emitting also changes gently like the ideal light output.

なお、第1走査位置H1側及び第2走査位置H2側の両方での理想の光出力の立ち上がりがなだらかになる場合には、実際の光出力での発光開始の際に発光遅延は生じない。そのため、往路及び復路の走査レーザ光300a、300bの光出力変化は理想の光出力変化と同じになる。 If ideal light output rises smoothly on both the first scanning position H1 side and the second scanning position H2 side, no light emission delay occurs when light emission is started at the actual light output. Therefore, the change in light output of the scanning laser beams 300a and 300b in the forward and backward passes is the same as the ideal change in light output.

<第5実施形態>
次に、第5実施形態について説明する。第5実施形態では、補正光量ΔPa及び補光時間ΔTaが、LD21a~21bの立ち上がり時間TA、TB、TCにおいて不足する光量の累積量S1に応じて決定される。以下では、第4実施形態と異なる構成について説明する。また、第1~第4実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described. In the fifth embodiment, the corrected light amount ΔPa and the light supplement time ΔTa are determined according to the cumulative amount S1 of the insufficient light amount during the rise times TA, TB, and TC of the LDs 21a to 21b. The configuration different from that of the fourth embodiment will be described below. Also, the same reference numerals are assigned to the same components as in the first to fourth embodiments, and the description thereof is omitted.

図20は、第5実施形態における赤色LD21aの光出力制御の一例を示すグラフである。なお、以下では、LD21aの光出力制御を例に挙げて説明をしているが、他のLD21b、21cも同様に制御できる。 FIG. 20 is a graph showing an example of light output control of the red LD 21a in the fifth embodiment. Although the optical output control of the LD 21a is described below as an example, the other LDs 21b and 21c can be similarly controlled.

図20では、往路及び復路の走査レーザ光300a、300bの発光開始から発光停止までの間の赤色LD21aの光出力制御を示している。図20において、不足量S1は立ち上がり時間TAにおいて発光遅延により不足(低下)した光量の累積量である。すなわち、不足量S1は、駆動電流Ia1に対応する定常の光量Pa1と実際の光量Paとの光量差(Pa1-Pa)の立ち上がり時間TAにおける時間積分量である。また、補正量S2は、補光時間ΔTaにおける補正光量ΔPaを時間積分した累積光量である。 FIG. 20 shows light output control of the red LD 21a from the start to the stop of emission of the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b. In FIG. 20, the shortage amount S1 is the cumulative amount of the amount of light that is insufficient (decreased) due to the light emission delay during the rise time TA. That is, the shortage amount S1 is the time integral amount of the light amount difference (Pa1-Pa) between the steady light amount Pa1 corresponding to the driving current Ia1 and the actual light amount Pa at the rising time TA. Further, the correction amount S2 is a cumulative light amount obtained by time-integrating the correction light amount ΔPa in the light supplement time ΔTa.

図20に示すように、LD21aの光出力は、補正量S2が不足量S1と同じになるように制御される。言い換えると、S1=S2=ΔPa×ΔTaを満たすように、補正光量ΔPa及び補光時間ΔTaが設定される。なお、その設定方法は特に限定しない。たとえば、この条件を満たす範囲内で補正光量ΔPa及び補光時間ΔTaを設定してもよい。或いは、補正光量ΔPa及び補光時間ΔTaのうちの一方を固定値とし、他方を上記条件に基づいて適宜決定してもよい。 As shown in FIG. 20, the optical output of the LD 21a is controlled so that the correction amount S2 is the same as the shortage amount S1. In other words, the correction light amount ΔPa and the light supplement time ΔTa are set so as to satisfy S1=S2=ΔPa×ΔTa. Note that the setting method is not particularly limited. For example, the correction light amount ΔPa and the supplementary light time ΔTa may be set within a range that satisfies this condition. Alternatively, one of the correction light amount ΔPa and the light supplement time ΔTa may be set to a fixed value, and the other may be appropriately determined based on the above conditions.

次に、図20のような光出力制御を行った場合に投射面102aを見た人間が感じる第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量を説明する。なお、以下では、図20と同様に走査レーザ光300の赤色成分の見た目の光量について説明するが、他の色成分(すなわち緑色成分、青色成分)の見た目の光量も同様に感じられることは言うまでもないであろう。 Next, the apparent amount of light of the scanning laser beam 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 perceived by a person looking at the projection surface 102a when the light output control shown in FIG. 20 is performed will be described. Although the apparent light amount of the red component of the scanning laser beam 300 will be described below in the same manner as in FIG. 20, it goes without saying that the apparent light amount of the other color components (that is, the green component and the blue component) can also be perceived in the same way. would be

図21A~図21Cは、第5実施形態における第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量を説明するための図である。図21Aは、第5実施形態において第1走査位置H1から第2走査位置H2に走査される往路の走査レーザ光300aの光出力変化を示す図である。図21Bは、第5実施形態において第2走査位置H2から第1走査位置H1に走査される復路の走査レーザ光300bの光出力変化を示す図である。図21Cは、第5実施形態における第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量変化を示す図である。 21A to 21C are diagrams for explaining the apparent light amount of the scanning laser light 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 in the fifth embodiment. FIG. 21A is a diagram showing changes in optical output of the forward scanning laser beam 300a scanned from the first scanning position H1 to the second scanning position H2 in the fifth embodiment. FIG. 21B is a diagram showing changes in light output of the scanning laser light 300b in the backward pass that scans from the second scanning position H2 to the first scanning position H1 in the fifth embodiment. FIG. 21C is a diagram showing apparent light amount changes of the scanning laser light 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 in the fifth embodiment.

なお、図21A~図21Cにおいてグラフの横軸は、図20とは異なり、走査レーザ光300のX方向の位置を示していることに注意すべきである。そのため、往路の走査レーザ光300aに係る図21Aの光出力及び駆動電流のグラフ形状、及び横軸の方向は、復路の走査レーザ光300bに係る図21Bのそれらとは反転している。また、図21Cのグラフは、前述の光量の平均化の効果によって人間が感じる第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の重複走査範囲301C(図13参照)における見た目の光量を表している。 It should be noted that in FIGS. 21A to 21C, the horizontal axis of the graph indicates the position of the scanning laser beam 300 in the X direction, unlike in FIG. Therefore, the shape of the graph of the optical output and drive current in FIG. 21A relating to the forward scanning laser beam 300a and the direction of the horizontal axis are reversed from those in FIG. 21B relating to the backward scanning laser beam 300b. Also, the graph of FIG. 21C represents the apparent amount of light in the overlapping scanning range 301C (see FIG. 13) between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 that humans perceive due to the aforementioned effect of averaging the amount of light. .

図21A及び図21Bにおいて、不足量s1は、立ち上がり時間TAにおいて発光遅延により不足した光量の走査距離HAに対する積分量であり、図20の不足量S1に対応している。また、補正量s2は、補光時間ΔTaにおける補正光量ΔPaの走査距離ΔHaに対する積分量であり、図20の補正量S2に対応している。 In FIGS. 21A and 21B, the shortage amount s1 is the integrated amount of the insufficient light amount due to the light emission delay in the rise time TA with respect to the scanning distance HA, and corresponds to the shortage amount S1 in FIG. Further, the correction amount s2 is an integral amount of the correction light amount ΔPa with respect to the scanning distance ΔHa in the supplementary light time ΔTa, and corresponds to the correction amount S2 in FIG.

往路及び復路の走査レーザ光300a、300bが走査されると、人間の視覚では、走査位置H1~H2間の光量は図21Cのグラフのように感じられる。すなわち、往路の走査レーザ光300aの立上走査範囲HA(すなわち走査位置H1~H3間)での不足量s1は復路の走査レーザ光300bの補光走査範囲ΔHa(すなわち走査位置H1~H5間)での補正量s2で補われる。また、復路の走査レーザ光300bの立上走査範囲HA(すなわち走査位置H2~H4間)での不足量s1は往路の走査レーザ光300aの補光走査範囲ΔHa(すなわち走査位置H2~H6間)での補正量s2で補われる。従って、走査位置H1~H3間と走査位置H2~H4間とにおいて人間が視覚で感じる光量を、定常の光量Pa1に近づけることができる。よって、LD21aの発光開始時の発光遅延に起因する光量の低下を改善することができる。 When the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b are scanned, the amount of light between the scanning positions H1 and H2 is perceived by human vision as shown in the graph of FIG. 21C. That is, the shortage amount s1 in the rising scanning range HA (that is, between scanning positions H1 to H3) of the scanning laser light 300a on the forward pass is the supplemental light scanning range ΔHa of the scanning laser light 300b on the backward pass (that is, between scanning positions H1 to H5). is supplemented with the correction amount s2 at . Insufficient amount s1 in the rising scanning range HA (that is, between scanning positions H2 to H4) of the scanning laser light 300b on the backward path is the supplemental scanning range ΔHa of the scanning laser light 300a on the forward path (that is, between scanning positions H2 to H6). is supplemented with the correction amount s2 at . Therefore, the amount of light visually sensed by humans between the scanning positions H1 to H3 and between the scanning positions H2 to H4 can be brought closer to the steady amount of light Pa1. Therefore, it is possible to improve the decrease in the amount of light caused by the light emission delay at the start of light emission of the LD 21a.

なお、上述の例示では、図20における不足量S1が補正量S2と同じになるように、LD21aを制御しているが本発明はこの例示に限定されない。図21A~図21Cにおける不足量s1が補正量s2と同じになるように、LD21aを制御してもよい。また、前述したように、緑色LD21b及び青色LD21cも同様に光出力制御される。従って、上述の光出力制御によって、往路及び復路の走査レーザ光300a、300bが重複する重複走査範囲301cのX方向のエッジ部分、すなわち、走査位置H1~H3間の走査範囲と走査位置H2~H5間の走査範囲における各LD21a~21cの発光遅延に起因する色ムラを軽減又は防止することができる。 In the above example, the LD 21a is controlled so that the shortage amount S1 in FIG. 20 becomes the same as the correction amount S2, but the present invention is not limited to this example. The LD 21a may be controlled so that the shortage amount s1 in FIGS. 21A to 21C becomes the same as the correction amount s2. Further, as described above, the green LD 21b and the blue LD 21c are similarly controlled in optical output. Therefore, the edge portion in the X direction of the overlapping scanning range 301c where the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b overlap, that is, the scanning range between the scanning positions H1 to H3 and the scanning positions H2 to H5 is controlled by the above-described light output control. It is possible to reduce or prevent color unevenness due to the light emission delay of each of the LDs 21a to 21c in the scanning range between them.

<第6実施形態>
次に、第6実施形態について説明する。なお、第6実施形態は、緑色LD21bを例示して説明するが、他のLD21a、21cについても同様である。図22は、第6実施形態における緑色LD21bの光出力制御の一例を示すグラフである。図22に示すように、第6実施形態では、緑色LD21bの立ち上がり時間TBを3つの分割時間ΔTbに等分割し、各分割時間ΔTbにおいて不足する光量を3段階の補正光量ΔPb1~ΔPb3に分けて補償する。以下では、第4及び第5実施形態と異なる構成について説明する。また、第1~第5実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment will be described. Although the sixth embodiment will be described by exemplifying the green LD 21b, the same applies to the other LDs 21a and 21c. FIG. 22 is a graph showing an example of light output control of the green LD 21b in the sixth embodiment. As shown in FIG. 22, in the sixth embodiment, the rise time TB of the green LD 21b is equally divided into three divided times ΔTb, and the insufficient light quantity in each divided time ΔTb is divided into three stages of corrected light quantities ΔPb1 to ΔPb3. Compensate. Configurations different from those of the fourth and fifth embodiments will be described below. Also, the same reference numerals are given to the same components as in the first to fifth embodiments, and the description thereof will be omitted.

図22において、各分割時間ΔTbの時間長は同じである。時点tb5は時点tSからΔTb後の時点であり、光量Pb3の光がLD21bから出力される。時点tb6は時点tSから2ΔTb後の時点であり、光量Pb2の光がLD21bから出力される。時点tb1は時点tSから立ち上がり時間TB(=3ΔTb)後の時点であり、一定の駆動電流Ib1に対応する定常の光量Pb1の光がLD21bから出力される。なお、各光量は0<Pb3<Pb2<Pb1である。 In FIG. 22, the time length of each division time ΔTb is the same. A time point tb5 is a time point ΔTb after the time point tS, and light having a light amount Pb3 is output from the LD 21b. A time point tb6 is a time point 2ΔTb after the time point tS, and light having a light amount Pb2 is output from the LD 21b. A time point tb1 is a time point after the rise time TB (=3ΔTb) from the time point tS. In addition, each light quantity is 0<Pb3<Pb2<Pb1.

時点tb3は時点tEよりも3ΔTb前の時点であり、時点tb7は時点tEよりも2ΔTb前の時点であり、時点tb8は時点tEよりもΔTb前の時点である。時点tb3~時点tb7において光出力制御部582は、LD21bに駆動電流Ib2を印加し、光量Pb4(=Pb1+ΔPb1)の光をLD21bから出力させる。また、時点tb7~時点tb8において光出力制御部582は、LD21bに駆動電流Ib3を印加し、光量Pb5(=Pb4+ΔPb2)の光をLD21bから出力させる。また、時点tb8~時点tEでは、LD21bに駆動電流Ib4を印加し、光量Pb6(=Pb5+ΔPb3)の光をLD21bから出力させる。なお、各光量はPb1<Pb4<Pb5<Pb6である。 Time tb3 is 3ΔTb before time tE, time tb7 is 2ΔTb before time tE, and time tb8 is ΔTb before time tE. From time tb3 to time tb7, the light output control unit 582 applies the drive current Ib2 to the LD 21b, and causes the LD 21b to output light of light intensity Pb4 (=Pb1+ΔPb1). Further, from time tb7 to time tb8, the light output control unit 582 applies the drive current Ib3 to the LD 21b, and causes the LD 21b to output light of light intensity Pb5 (=Pb4+ΔPb2). Further, from the time tb8 to the time tE, the drive current Ib4 is applied to the LD 21b to cause the LD 21b to output the light of the light amount Pb6 (=Pb5+ΔPb3). In addition, each light quantity is Pb1<Pb4<Pb5<Pb6.

また、各補正光量ΔPb1~ΔPb3はLD21bの立ち上がり時間TBにおける光出力変化に応じて決定される。特に、これらは各補正光量ΔPb1~ΔPb3の階段状の変化を立ち上がり時間TBにおける光出力変化に近づけることが好ましい。たとえば、時点tb3~時点tb7間の補正光量ΔPb1は、時点tb6~時点tb1間の光出力変化に応じて0<ΔPb1≦|Pb1-Pb2|の範囲内の数値に設定され、図22では|Pb1-Pb2|/2に設定されている。また、時点tb7~時点tb8間の補正光量ΔPb2は、時点tb5~時点tb6間の光出力変化に応じて0<ΔPb2≦|Pb2-Pb3|の範囲内の数値に設定され、図22では|Pb2-Pb3|/2に設定されている。また、時点tb8~時点tE間の補正光量ΔPb3は、時点tS~時点tb5間の光出力変化に応じて0<ΔPb3≦Pb3の範囲内の数値に設定され、図22では(Pb3)/2に設定されている。 Further, each correction light quantity ΔPb1 to ΔPb3 is determined according to the change in light output during the rising time TB of the LD 21b. In particular, it is preferable that the step-like changes in the correction light amounts ΔPb1 to ΔPb3 are brought closer to the light output changes in the rise time TB. For example, the corrected light amount ΔPb1 between time points tb3 and tb7 is set to a numerical value within the range of 0<ΔPb1≦|Pb1−Pb2| according to the change in light output between time points tb6 and tb1. -Pb2|/2. Further, the corrected light amount ΔPb2 between time points tb7 and tb8 is set to a numerical value within the range of 0<ΔPb2≦|Pb2−Pb3| in accordance with the change in light output between time points tb5 and tb6. -Pb3|/2. Further, the corrected light amount ΔPb3 between time tb8 and time tE is set to a numerical value within the range of 0<ΔPb3≦Pb3 according to the change in light output between time tS and time tb5, and is set to (Pb3)/2 in FIG. is set.

次に、図22のような光出力制御を行った場合に投射面102aを見た人間が感じる第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量を説明する。なお、以下では、図22と同様に走査レーザ光300の緑色成分の見た目の光量について説明するが、他の色成分(すなわち赤色成分、青色成分)の見た目の光量も同様に感じられることは言うまでもないであろう。 Next, the apparent amount of light of the scanning laser beam 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 perceived by a human looking at the projection surface 102a when the light output control shown in FIG. 22 is performed will be described. Although the apparent light amount of the green component of the scanning laser beam 300 will be described below in the same manner as in FIG. 22, it goes without saying that the apparent light amount of the other color components (that is, the red component and the blue component) can also be perceived in the same way. would be

図23A~図23Cは、第6実施形態における第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量を説明するための図である。図23Aは、第6実施形態において第1走査位置H1から第2走査位置H2に走査される往路の走査レーザ光300aの光出力変化を示す図である。図23Bは、第6実施形態において第2走査位置H2から第1走査位置H1に走査される復路の走査レーザ光300bの光出力変化を示す図である。図23Cは、第6実施形態における第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量変化を示す図である。 23A to 23C are diagrams for explaining the apparent light amount of the scanning laser light 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 in the sixth embodiment. FIG. 23A is a diagram showing changes in light output of the forward scanning laser beam 300a scanned from the first scanning position H1 to the second scanning position H2 in the sixth embodiment. FIG. 23B is a diagram showing changes in light output of the scanning laser light 300b in the backward pass that scans from the second scanning position H2 to the first scanning position H1 in the sixth embodiment. FIG. 23C is a diagram showing apparent light amount changes of the scanning laser light 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 in the sixth embodiment.

なお、図23A~図23Cにおいてグラフの横軸は、図22とは異なり、走査レーザ光300のX方向の位置を示していることに注意すべきである。そのため、往路の走査レーザ光300aに係る図23Aの光出力及び駆動電流のグラフ形状、及び横軸の方向は、復路の走査レーザ光300bに係る図23Bのそれらとは反転している。また、図23Cでは、前述の光量の平均化の効果によって人間が感じる第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の重複走査範囲301C(図13参照)における見た目の光量を表している。 It should be noted that in FIGS. 23A to 23C, the horizontal axis of the graph indicates the X-direction position of the scanning laser beam 300, unlike in FIG. Therefore, the shape of the graph of the optical output and drive current in FIG. 23A relating to the forward scanning laser beam 300a and the direction of the horizontal axis are reversed from those in FIG. 23B relating to the backward scanning laser beam 300b. In addition, FIG. 23C shows the apparent amount of light in the overlapping scanning range 301C (see FIG. 13) between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 that humans perceive due to the aforementioned effect of averaging the amount of light.

第1走査位置H1は、LD21bの往路の走査レーザ光300aの発光開始時点での走査位置であり、LD21bの復路の走査レーザ光300bの発光停止時点での走査位置でもある。また、第2走査位置H2は、LD21bの往路の走査レーザ光300aの発光停止時点での走査位置であり、LD21bの復路の走査レーザ光300bの発光開始時点での走査位置でもある。走査位置H3は、往路の走査レーザ光300aにおいて第1走査位置H1での発光開始から立ち上がり時間TB後での走査位置であり、復路の走査レーザ光300bにおいて第1走査位置H1での発光停止よりも3ΔTb(=TB)前での走査位置でもある。また、走査位置H4は、往路の走査レーザ光300aにおいて第2走査位置H2での発光停止よりも3ΔTb(=TB)前での走査位置であり、復路の走査レーザ光300bにおいて第1走査位置H1での発光開始から立ち上がり時間TB後での走査位置でもある。 The first scanning position H1 is the scanning position at the start of emission of the forward scanning laser beam 300a of the LD 21b, and is also the scanning position at the stop of emission of the backward scanning laser beam 300b of the LD 21b. The second scanning position H2 is the scanning position at which the forward scanning laser beam 300a of the LD 21b stops emitting, and also the scanning position at which the LD 21b starts emitting the backward scanning laser beam 300b. The scanning position H3 is the scanning position after the rising time TB from the start of light emission at the first scanning position H1 in the forward scanning laser beam 300a, and the scanning laser light 300b in the backward path after the light emission stop at the first scanning position H1. is also the scanning position 3ΔTb (=TB) before. Further, the scanning position H4 is a scanning position 3ΔTb (=TB) before the emission stop at the second scanning position H2 in the scanning laser beam 300a of the forward pass, and the first scanning position H1 in the scanning laser beam 300b of the backward pass. It is also the scanning position after the rise time TB from the start of light emission at .

LD21bの往路の走査レーザ光300aにおいて、走査位置H8は、第2走査位置H2での発光停止よりも2ΔTb前での走査位置を示す。走査位置H10は、第2走査位置H2での発光停止よりも分割時間ΔTb前での走査位置を示す。往路の走査レーザ光300aにおいて、走査位置H1~H3間は立上走査範囲HBに対応し、走査位置H2~H4間は補光走査範囲ΔHbに対応している。 In the forward scanning laser beam 300a of the LD 21b, the scanning position H8 indicates a scanning position 2ΔTb before the emission stop at the second scanning position H2. A scanning position H10 indicates a scanning position before the division time ΔTb before light emission is stopped at the second scanning position H2. In the forward scanning laser beam 300a, the scanning positions H1 to H3 correspond to the rising scanning range HB, and the scanning positions H2 to H4 correspond to the supplementary light scanning range ΔHb.

また、LD21bの復路の走査レーザ光300bにおいて、走査位置H7は、第1走査位置H1での発光停止よりも2ΔTb前での走査位置を示す。走査位置H10は、第2走査位置H2での発光停止よりも分割時間ΔTb前での走査位置を示す。復路の走査レーザ光300bにおいて、走査位置H2~H4間は立上走査範囲HBに対応し、走査位置H1~H3間は補光走査範囲ΔHbに対応している。 Further, in the scanning laser beam 300b on the return path of the LD 21b, the scanning position H7 indicates a scanning position 2ΔTb before the stop of light emission at the first scanning position H1. A scanning position H10 indicates a scanning position before the division time ΔTb before light emission is stopped at the second scanning position H2. In the backward scanning laser beam 300b, the scanning positions H2 to H4 correspond to the rising scanning range HB, and the scanning positions H1 to H3 correspond to the supplementary light scanning range ΔHb.

往路の走査レーザ光300aでの走査位置H1~H3間、及び、復路の走査レーザ光300bでの走査位置H2~H4間の距離は同じHBである。また、往路の走査レーザ光300aでの走査位置H2~H10間、走査位置H8~H10間、及び走査位置H4~H8間と、復路の走査レーザ光300bでの走査位置H3~H7間、走査位置H7~H9間、及び走査位置H1~H9間とでのX方向の距離はいずれも同じΔHbである。 The distance between the scanning positions H1 to H3 in the forward scanning laser beam 300a and the distance between the scanning positions H2 to H4 in the backward scanning laser beam 300b are the same HB. Further, scanning positions H2 to H10, scanning positions H8 to H10, and scanning positions H4 to H8 in the forward scanning laser beam 300a, and scanning positions H3 to H7 in the backward scanning laser beam 300b, scanning positions The distance in the X direction between H7 and H9 and between the scanning positions H1 and H9 is the same ΔHb.

往路及び復路の走査レーザ光300a、300bが走査されると、人間の視覚では、走査位置H1~H2間の光量は図23Cのグラフのように感じられる。すなわち、走査位置H1~H3間において、往路の走査レーザ光300aの立上走査範囲HBで不足する光量は復路の走査レーザ光300bの補光走査範囲ΔHbでの補正光量ΔPb1~ΔPb3によって均一に補われる。また、走査位置H2~H4間において、復路の走査レーザ光300bの立上走査範囲HBで不足する光量は往路の走査レーザ光300aの補光走査範囲ΔHbでの補正光量ΔPb1~ΔPb3によって均一に補われる。従って、走査位置H1~H3間と走査位置H2~H4間とにおいて人間が視覚で感じる光量を、一定の駆動電流Ib1に対応する定常の光量Pb1に近づけることができる。よって、LD21bの発光開始時の発光遅延に起因する光量の低下を改善することができる。 When the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b are scanned, the amount of light between the scanning positions H1 and H2 is perceived by human vision as shown in the graph of FIG. 23C. That is, between the scanning positions H1 to H3, the insufficient amount of light in the rising scanning range HB of the forward scanning laser beam 300a is uniformly compensated by the corrected light amounts ΔPb1 to ΔPb3 in the supplemental scanning range ΔHb of the backward scanning laser beam 300b. will be Between the scanning positions H2 to H4, the insufficient amount of light in the rising scanning range HB of the scanning laser light 300b of the backward path is uniformly compensated by the correction light amounts ΔPb1 to ΔPb3 of the supplemental scanning range ΔHb of the scanning laser light 300a of the forward path. will be Therefore, the amount of light visually sensed by humans between the scanning positions H1 to H3 and between the scanning positions H2 to H4 can be brought closer to the constant light amount Pb1 corresponding to the constant driving current Ib1. Therefore, it is possible to improve the decrease in the amount of light caused by the light emission delay at the start of light emission of the LD 21b.

また、前述したように、赤色LD21a及び青色LD21cも同様に光出力制御される。従って、上述の光出力制御によって、往路及び復路の走査レーザ光300a、300bが重複する重複走査範囲301cのX方向のエッジ部分、すなわち、走査位置H1~H3間の走査範囲と走査位置H2~H4間の走査範囲における各LD21a~21cの発光遅延に起因する色ムラを軽減又は防止することができる。 Further, as described above, the red LD 21a and the blue LD 21c are similarly controlled in optical output. Therefore, the edge portion in the X direction of the overlapping scanning range 301c where the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b overlap, that is, the scanning range between the scanning positions H1 to H3 and the scanning positions H2 to H4 is controlled by the above-described light output control. It is possible to reduce or prevent color unevenness due to the light emission delay of each of the LDs 21a to 21c in the scanning range between them.

なお、補正光量ΔPb1~ΔPb3は、図22及び図23A~図23Cでは3段階に分割したが、この例示に限定されず、2又は4以上の複数の段階に分割してもよい。分割数が多くなるほど処理数は増えるが色ムラをより均一に精度良く改善することができる。 Although the correction light amounts ΔPb1 to ΔPb3 are divided into three stages in FIGS. 22 and 23A to 23C, they are not limited to this illustration, and may be divided into a plurality of stages of 2 or 4 or more. As the number of divisions increases, the number of processes increases, but color unevenness can be improved more uniformly and accurately.

<第7実施形態>
次に、第7実施形態について説明する。第7実施形態では、定常の光量Pa1~Pc1に対応する電流値Ia1、Ib1、Ic1の駆動電流を各LD21a~21cに印加する前に、各LD21a~21cの発振閾値電流Is未満の微小電流値Ipの予備電流を印加する。以下では、第4~第6実施形態と異なる構成について説明する。また、第1~第6実施形態と同様の構成部には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、以下では、第7実施形態について、赤色LD21aの光出力制御を例に挙げて説明するが、他のLD21b、21cの光出力制御も同様に行うことができる。
<Seventh Embodiment>
Next, a seventh embodiment will be described. In the seventh embodiment, before driving currents of current values Ia1, Ib1, and Ic1 corresponding to steady light amounts Pa1 to Pc1 are applied to each of the LDs 21a to 21c, a minute current value less than the oscillation threshold current Is of each of the LDs 21a to 21c Apply a precurrent of Ip. Configurations different from those of the fourth to sixth embodiments will be described below. Also, the same reference numerals are given to the same components as in the first to sixth embodiments, and the description thereof will be omitted. Further, although the seventh embodiment will be described below by taking the optical output control of the red LD 21a as an example, the optical output control of the other LDs 21b and 21c can be similarly performed.

まず、赤色半導体レーザ素子21aの電流-光出力特性について説明する。図24は、赤色LD21aの駆動電流に対する光出力特性を示すグラフである。図24に示すように、素子温度が25度の場合、赤色LD21aは実線のグラフで描かれた電流-光出力特性に示す。実線のグラフの屈曲点に対応する電流値Isは赤色LD21aの発振閾値電流Isを示す。発振閾値電流Isは、赤色LD21aがレーザ発振モードのみで発光する電流値の下限を示す電流値であり、図3の電流値IBに対応する。すなわち、赤色LD21aは、発振閾値電流Is以上の電流値が印加されると、安定したレーザ発振動作により、比較的波長及び位相の揃ったコヒーレント光を出力する。一方、赤色LD21aは、発振閾値電流Is未満の電流値が印加されると、発光モードは変化して出射光の波長及び位相も不揃いになっていく。ただし、LD21aに発振閾値電流Is以上の駆動電流を印加する前に、発振閾値電流Is未満の電流値IpをLD21aに印加しておくと、発光遅延が抑制されて立ちあがり時間TAが格段に速くなる。本実施形態では、この現象を利用して、LD21a~LD21cの発光開始時の発光遅延に起因する光量の低下を改善している。すなわち、図5のような走査範囲での走査レーザ光300a、300bの発光開始直後の所定期間(後述する印加時間Tp)において、発振閾値電流Is未満の電流値Ipの予備電流をLD21a~21cに印加する。 First, the current-optical output characteristics of the red semiconductor laser element 21a will be described. FIG. 24 is a graph showing optical output characteristics with respect to the driving current of the red LD 21a. As shown in FIG. 24, when the element temperature is 25 degrees, the red LD 21a exhibits the current-optical output characteristics drawn by the solid line graph. The current value Is corresponding to the inflection point of the solid line graph indicates the oscillation threshold current Is of the red LD 21a. The oscillation threshold current Is is a current value indicating the lower limit of the current value at which the red LD 21a emits light only in the laser oscillation mode, and corresponds to the current value IB in FIG. That is, when a current value equal to or higher than the oscillation threshold current Is is applied, the red LD 21a outputs coherent light with a relatively uniform wavelength and phase by stable laser oscillation. On the other hand, when a current value less than the oscillation threshold current Is is applied to the red LD 21a, the emission mode changes and the wavelength and phase of the emitted light become irregular. However, if a current value Ip less than the oscillation threshold current Is is applied to the LD 21a before a drive current equal to or higher than the oscillation threshold current Is is applied to the LD 21a, the light emission delay is suppressed and the rise time TA is remarkably shortened. . In the present embodiment, this phenomenon is used to improve the decrease in the amount of light caused by the light emission delay at the start of light emission of the LD21a to LD21c. That is, during a predetermined period (application time Tp described later) immediately after the scanning laser beams 300a and 300b start emitting light in the scanning range as shown in FIG. apply.

なお、電流値Ipは発振閾値電流Isから大きく離す必要はなく、僅かに小さい電流値であればよい。また、図24に示すように、LD21aの電流-光出力特性は素子温度、素子の劣化に起因して変化する。そのため、予備電流の電流値Ipはこれらの条件に対応する電流-光出力特性(特に発振閾値電流Is)に応じて決定される。 It should be noted that the current value Ip does not need to be far from the oscillation threshold current Is, and may be a slightly smaller current value. Further, as shown in FIG. 24, the current-optical output characteristics of the LD 21a change due to the element temperature and deterioration of the element. Therefore, the current value Ip of the preliminary current is determined according to the current-optical output characteristics (especially the oscillation threshold current Is) corresponding to these conditions.

図25は、第7実施形態における赤色LD21aの光出力制御の一例を示すグラフである。図25では、往路及び復路の走査レーザ光300a、300bの発光開始から発光停止までの間の赤色LD21aの光出力制御を示している。図25において、時点ta9は、時点tSから印加時間Tp後の時点であり、光量Pa1の光をLD21aから出力させる時点である。また、時点ta10は、時点tEよりも補光時間ΔTa(=Tp)前の時点であり、光量Pa1よりも補光光量ΔPa大きい光量Pa2の光をLD21aから出力させる時点である。 FIG. 25 is a graph showing an example of light output control of the red LD 21a in the seventh embodiment. FIG. 25 shows light output control of the red LD 21a from the start to the stop of emission of the forward and return scanning laser beams 300a and 300b. In FIG. 25, the time ta9 is the time after the application time Tp from the time tS, and is the time when the LD 21a outputs the light of the light amount Pa1. Further, time ta10 is a time before time tE for supplementary light time ΔTa (=Tp), and is a time point at which the LD 21a outputs light of light amount Pa2, which is larger than light amount Pa1 by light amount Pa2.

LD21aには、発光開始直後の時点tS~ta9間の所定期間Tpにおいて電流値Ipの予備電流が印加される。また、時点ta9~ta10間では電流値Ia1の駆動電流が印加され、時点ta3~tE間では電流値Ia2の駆動電流が印加される。なお、電流値Ipの予備電流をLD21aに印加する印加時間Tpは、LD21aの立ち上がり時間TA以上であればよい。Tp≧TAであれば、時刻ta2において電流値Ia1(≫Ip)の駆動電流をLD21aに印加しても、発光遅延を大幅に抑制又は防止することができる。一方、Tp<TAにすると、時点ta2において発光遅延が発生してしまう。 A preliminary current of current value Ip is applied to the LD 21a for a predetermined period Tp from time tS to ta9 immediately after the start of light emission. Further, a drive current of current value Ia1 is applied between times ta9 and ta10, and a drive current of current value Ia2 is applied between times ta3 and tE. The application time Tp for applying the preliminary current of the current value Ip to the LD 21a should be longer than the rise time TA of the LD 21a. If Tp≧TA, even if a drive current with a current value Ia1 (>>Ip) is applied to the LD 21a at time ta2, the light emission delay can be greatly suppressed or prevented. On the other hand, if Tp<TA, light emission delay occurs at time ta2.

次に、図25のような光出力制御を行った場合に投射面102aを見た人間が感じる第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量を説明する。なお、以下では、図25と同様に走査レーザ光300の赤色成分の見た目の光量について説明するが、他の色成分(すなわち緑色成分、青色成分)の見た目の光量も同様に感じられることは言うまでもないであろう。 Next, the apparent amount of light of the scanning laser beam 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 perceived by a person looking at the projection surface 102a when the light output control as shown in FIG. 25 is performed will be described. Although the apparent light intensity of the red component of the scanning laser beam 300 will be described below in the same manner as in FIG. 25, it goes without saying that the apparent light intensity of the other color components (that is, the green component and the blue component) can also be perceived in the same way. would be

図26A~図26Cは、第7実施形態における第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量を説明するための図である。図26Aは、第7実施形態において第1走査位置H1から第2走査位置H2に走査される往路の走査レーザ光300aの光出力変化を示す図である。図26Bは、第7実施形態において第2走査位置H2から第1走査位置H1に走査される復路の走査レーザ光300bの光出力変化を示す図である。図26Cは、第7実施形態における第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の走査レーザ光300の見た目の光量変化を示す図である。 26A to 26C are diagrams for explaining the apparent light amount of the scanning laser light 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 in the seventh embodiment. FIG. 26A is a diagram showing changes in light output of the forward scanning laser beam 300a scanned from the first scanning position H1 to the second scanning position H2 in the seventh embodiment. FIG. 26B is a diagram showing changes in light output of the scanning laser light 300b in the backward pass scanning from the second scanning position H2 to the first scanning position H1 in the seventh embodiment. FIG. 26C is a diagram showing apparent light amount changes of the scanning laser light 300 between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 in the seventh embodiment.

なお、図26A~図26Cにおいてグラフの横軸は、図25とは異なり、走査レーザ光300のX方向の位置を示していることに注意すべきである。そのため、往路の走査レーザ光300aに係る図26Aの光出力及び駆動電流のグラフ形状、及び横軸の方向は、復路の走査レーザ光300bに係る図26Bのそれらとは反転している。また、図26Cでは、前述の光量の平均化の効果によって人間が感じる第1走査位置H1及び第2走査位置H2間の重複走査範囲301C(図13参照)における見た目の光量を表している。 It should be noted that in FIGS. 26A to 26C, the horizontal axis of the graph indicates the X-direction position of the scanning laser beam 300, unlike in FIG. Therefore, the shape of the graph of the optical output and drive current in FIG. 26A relating to the forward scanning laser beam 300a and the direction of the horizontal axis are reversed from those in FIG. 26B relating to the backward scanning laser beam 300b. Also, FIG. 26C shows the apparent amount of light in the overlapping scanning range 301C (see FIG. 13) between the first scanning position H1 and the second scanning position H2 that humans perceive due to the above-described effect of averaging the amount of light.

走査位置H11は、往路の走査レーザ光300aにおいて第1走査位置H1での発光開始から印加時間Tp後での走査位置であり、復路の走査レーザ光300bにおいて第1走査位置H1での発光停止よりも補光時間ΔTa(=Tp)前での走査位置でもある。また、走査位置H12は、往路の走査レーザ光300aにおいて第2走査位置H2での発光停止よりも補光時間ΔTa前での走査位置であり、復路の走査レーザ光300bにおいて第2走査位置H2での発光開始から印加時間Tp後での走査位置でもある。往路の走査レーザ光300aにおいて、走査位置H1~H11間は印加時間Tpにおける走査範囲(以下、印加走査範囲と呼ぶ)に対応し、走査位置H2~H12間は発光停止前の補光時間ΔTaにおける走査範囲(すなわち補光走査範囲ΔHp)に対応している。また、復路の走査レーザ光300bにおいて、走査位置H2~H12間は印加時間Tpにおける印加走査範囲に対応し、走査位置H1~H11間は発光停止前の補光時間ΔTaにおける補光走査範囲ΔHpに対応している。 The scanning position H11 is the scanning position after the application time Tp from the start of light emission at the first scanning position H1 in the scanning laser light 300a of the forward pass, and the scanning position H11 is the scanning position after the light emission stop at the first scanning position H1 in the scanning laser light 300b of the backward pass. is also the scanning position before the supplementary light time ΔTa (=Tp). Further, the scanning position H12 is a scanning position in the forward scanning laser beam 300a at the light supplement time ΔTa before the emission stop at the second scanning position H2. It is also the scanning position after the application time Tp from the start of light emission. In the forward scanning laser beam 300a, the scanning positions H1 to H11 correspond to the scanning range at the application time Tp (hereinafter referred to as the application scanning range), and the scanning positions H2 to H12 correspond to the light supplement time ΔTa before the light emission is stopped. It corresponds to the scanning range (that is, the supplementary light scanning range ΔHp). In addition, in the scanning laser beam 300b of the return path, the scanning positions H2 to H12 correspond to the application scanning range at the application time Tp, and the scanning positions H1 to H11 correspond to the supplementary light scanning range ΔHp at the supplementary light time ΔTa before the light emission is stopped. Yes.

往路及び復路の走査レーザ光300a、300bにおいて、補光走査範囲ΔHpでの光量Pa2は駆動電流Ia1に対応する光量Pa1よりも補光光量ΔPa大きくなっている。また、前述のようにΔTa=Tpである。そのため、往路の走査レーザ光300aでの走査位置H1~H11間、及び、復路の走査レーザ光300bでの走査位置H2~H12間の距離は同じHpである。また、往路の走査レーザ光300aでの走査位置H2~H12間、及び、復路の走査レーザ光300bでの走査位置H1~H11間のX方向の距離も同じHpである。 In the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b, the light amount Pa2 in the supplemental scanning range ΔHp is larger than the light amount Pa1 corresponding to the drive current Ia1 by a supplemental light amount ΔPa. Also, as described above, ΔTa=Tp. Therefore, the distance between the scanning positions H1 to H11 in the forward scanning laser beam 300a and the distance between the scanning positions H2 to H12 in the backward scanning laser beam 300b are the same Hp. Further, the distance in the X direction between the scanning positions H2 to H12 in the forward scanning laser beam 300a and the distance in the X direction between the scanning positions H1 to H11 in the backward scanning laser beam 300b is also Hp.

往路及び復路の走査レーザ光300a、300bが走査されると、人間の視覚では、走査位置H1~H2間の光量は図26Cのグラフのように感じられる。すなわち、往路の走査レーザ光300aの印加走査範囲で不足する光量は復路の走査レーザ光300bの補光走査範囲ΔHpの補正光量ΔPaで補われる。また、復路の走査レーザ光300bの印加走査範囲で不足する光量は往路の走査レーザ光300aの補光走査範囲ΔHpの補正光量ΔPaで補われる。従って、走査位置H1~H11間と走査位置H2~H12間とにおいて人間が視覚で感じる光量を一定の駆動電流Ia1に対応する定常の光量Pa1に近づけることができ、走査位置H1~H3間における見た目の光量をPa1とすることも可能である。 When the forward and backward scanning laser beams 300a and 300b are scanned, the amount of light between the scanning positions H1 and H2 is perceived by human vision as shown in the graph of FIG. 26C. In other words, the insufficient amount of light in the applied scanning range of the forward scanning laser light 300a is compensated by the correction light amount ΔPa of the supplemental scanning range ΔHp of the backward scanning laser light 300b. Further, the insufficient amount of light in the applied scanning range of the backward scanning laser beam 300b is compensated by the correction light amount ΔPa of the supplemental scanning range ΔHp of the forward scanning laser beam 300a. Therefore, the amount of light visually perceived by humans between the scanning positions H1 to H11 and between the scanning positions H2 to H12 can be brought close to the steady amount of light Pa1 corresponding to the constant driving current Ia1. can be set to Pa1.

なお、本実施形態では、印加時間Tpにて電流値Ipの予備電流を印加する構成を全てのLD21a~21cに適用しているが、本発明はこの例示に限定されない。この構成は、複数のLD21a~21cのうちの少なくとも1つ(特に立ち上がり時間が最も長い赤色LD21a)に適用されてもよい。 In the present embodiment, all the LDs 21a to 21c are configured to apply the preliminary current of the current value Ip for the application time Tp, but the present invention is not limited to this example. This configuration may be applied to at least one of the plurality of LDs 21a to 21c (especially the red LD 21a with the longest rising time).

次に、LD21a~21cの光出力制御処理について説明する。図27は、第7実施形態に係るLD21a~21cの光出力制御処理の一例を説明するためのフローチャートである。なお、下記のS301~S305はリトレース期間中に行われ、S306はトレース期間中に行われる。 Next, optical output control processing of the LDs 21a to 21c will be described. FIG. 27 is a flowchart for explaining an example of optical output control processing of the LDs 21a to 21c according to the seventh embodiment. Note that the following S301 to S305 are performed during the retrace period, and S306 is performed during the trace period.

まず、リトレース期間において、走査レーザ光300の光軸が無効投射領域102cを走査する際に、光出力制御部582は各LD21a~21cに所定の駆動電流Ia1~Ic1を印加して、LD21a~21cを所定の光量(たとえばPa1、Pb1、Pc1)で発光させる(S301)。なお、駆動電流Ia1~Ic1の印加時間はそれぞれ、各LD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCよりも長い時間長であればよい。各LD21a~21cの光出力はそれぞれPD23a~23cで検出される(S302)。算出部583は、PD23a~23cの検出結果に基づいて、各LD21a~21cの立ち上がり時間TA、TB、TCを算出する(S303)。さらに、算出部583は、S303の結果に基づいて各LD21a~21cに印加する電流値Ipの予備電流の印加時間Tpを設定する(S304)。また、光出力制御部582は、映像処理部581から出力される映像データをメモリ(不図示)に取り込み、該映像データに基づいてトレース期間にてコンバイナ102に投射する投射画像の画像解析を行う(S305)。すなわち、トレース期間で形成する投射画像の色情報、及び輝度情報などを解析する。 First, in the retrace period, when the optical axis of the scanning laser light 300 scans the invalid projection area 102c, the light output control unit 582 applies predetermined drive currents Ia1 to Ic1 to the LDs 21a to 21c to emit light with a predetermined light intensity (eg Pa1, Pb1, Pc1) (S301). The application time of the driving currents Ia1 to Ic1 may be longer than the rise times TA, TB, TC of the LDs 21a to 21c. The optical outputs of the LDs 21a-21c are respectively detected by the PDs 23a-23c (S302). The calculator 583 calculates rise times TA, TB, and TC of the LDs 21a-21c based on the detection results of the PDs 23a-23c (S303). Further, the calculator 583 sets the application time Tp of the preliminary current of the current value Ip to be applied to each of the LDs 21a to 21c based on the result of S303 (S304). Further, the light output control unit 582 takes in the image data output from the image processing unit 581 into a memory (not shown), and performs image analysis of the projection image projected onto the combiner 102 during the trace period based on the image data. (S305). That is, it analyzes the color information, luminance information, and the like of the projected image formed during the trace period.

次に、トレース期間において、光出力制御部582は、画像解析の結果、算出部583の算出結果、及び記憶部57から読みだした光出力補正情報などに基づいて、複数のLD21a~21cの光出力制御を行う(S306)。 Next, in the trace period, the light output control unit 582 controls the light output of the plurality of LDs 21a to 21c based on the image analysis result, the calculation result of the calculation unit 583, the light output correction information read from the storage unit 57, and the like. Output control is performed (S306).

<第4~第7実施形態のまとめ>
以上に説明した第4~第7実施形態によれば、プロジェクタユニット101は、光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)の走査レーザ光300を出力するLD21a~LD21cと、投射面102a上にて方向範囲を有して所定方向(たとえばX方向)に走査レーザ光300を往復走査するMEMSエンジン部3と、LD21a~LD21cの光出力を制御する光出力制御部582と、を備え、光出力制御部582は、発光停止の際に走査レーザ光300の光量を急激に減少させる場合、発光開始から発光停止までの間に走査レーザ光300が走査される走査範囲301a、301bのうちの発光停止位置直前の補光走査範囲ΔHaでの第2光量(Pa2、Pb4~6など)を光量Pa1、Pb1、Pc1よりも大きくする構成とされる。(第20の構成)
<Summary of fourth to seventh embodiments>
According to the fourth to seventh embodiments described above, the projector unit 101 includes the LDs 21a to LD21c for outputting the scanning laser light 300 with the light intensities Pa1, Pb1, and Pc1 (first light intensities), and on the projection surface 102a. A MEMS engine section 3 for reciprocally scanning the scanning laser light 300 in a predetermined direction (for example, the X direction) having a direction range, and a light output control section 582 for controlling the light output of the LD21a to LD21c, and light output control. If the light amount of the scanning laser beam 300 is to be sharply reduced when the light emission is stopped, the unit 582 determines the light emission stop position in the scanning ranges 301a and 301b scanned by the scanning laser light 300 from the start of light emission to the end of light emission. The second light amount (Pa2, Pb4 to 6, etc.) in the immediately preceding light supplement scanning range ΔHa is made larger than the light amounts Pa1, Pb1, Pc1. (Twentieth configuration)

上記第20の構成によれば、投射面102a上にて往復走査される走査レーザ光300において、発光停止の際に走査レーザ光300の光量を急激に減少させる場合、発光開始から発光停止までの間に走査レーザ光300が走査される走査範囲301a、301bのうちの発光停止位置直前の補光走査範囲ΔHaにおける光量Pa2、Pb4~6など(第2光量)が光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)よりも大きくされる。ここで、走査レーザ光300は往復走査されるため、発光停止の際に走査レーザ光300の光量を急激に減少させる場合、通常、次の走査レーザ光300では発光開始の際に光量を急激に増加させることとなり、発光遅延に起因する光量の低下(所謂、立ちなまり)が生じる。一方、上記構成によれば、往路及び復路のうちの一方の走査レーザ光300a又は300bにて発光開始の際に発光遅延に起因して光量Pa1、Pb1、Pc1よりも低下した光量を他方の走査レーザ光300b又は300aの発光停止位置直前の補光走査範囲ΔHaでの光量Pa2、Pb4~6など(第2光量)で補うことができる。従って、人間が視覚で感じる走査レーザ光300の光量低下を軽減することができる。よって、LD21a~21cの発光開始時の発光遅延に起因する光量の低下を改善することができる。 According to the twentieth configuration, when the scanning laser beam 300 reciprocatingly scans the projection surface 102a and the light amount of the scanning laser beam 300 is sharply reduced at the time of stopping the emission, Light amounts Pa2, Pb4 to 6, etc. (second light amounts) in the scanning areas 301a and 301b scanned by the scanning laser light 300 between the scanning areas 301a and 301b immediately before the emission stop position are light amounts Pa1, Pb1, Pc1 (second light amounts). 1 light amount). Here, since the scanning laser beam 300 is reciprocally scanned, if the light intensity of the scanning laser beam 300 is sharply reduced when the light emission is stopped, the light intensity of the next scanning laser light 300 is normally sharply reduced when the light emission is started. As a result, the amount of light decreases due to the light emission delay (so-called bluntness). On the other hand, according to the above configuration, the light amount that is lower than the light amounts Pa1, Pb1, and Pc1 due to the light emission delay at the start of light emission of the scanning laser light 300a or 300b in one of the forward and backward passes is transferred to the other scanning laser light. It can be supplemented with light amounts Pa2, Pb4 to 6, etc. (second light amounts) in the supplementary light scanning range ΔHa immediately before the emission stop position of the laser beam 300b or 300a. Therefore, it is possible to reduce the decrease in the amount of light of the scanning laser beam 300 visually perceived by humans. Therefore, it is possible to improve the decrease in the amount of light caused by the light emission delay at the start of light emission of the LDs 21a to 21c.

また、上記第20の構成のプロジェクタユニット101において、投射面102a上に形成される画像情報(映像データ)を格納するメモリ(不図示)をさらに備え、光出力制御部582は、画像情報を解析し、該解析の結果に基づいて光出力を制御する構成としてもよい。(第21の構成) Further, the projector unit 101 having the twentieth configuration further includes a memory (not shown) for storing image information (video data) to be formed on the projection surface 102a, and the light output control section 582 analyzes the image information. Then, the optical output may be controlled based on the result of the analysis. (21st configuration)

上記第21の構成によれば、投射面102a上に形成される画像情報の解析結果に基づいてLD21a~21cの光出力を制御できる。 According to the twenty-first configuration, the light outputs of the LDs 21a to 21c can be controlled based on the analysis result of the image information formed on the projection surface 102a.

また、上記第20又は第21の構成の上記構成のプロジェクタユニット101において、光出力制御部582は、発光開始から光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)の光出力に達するまでの立ち上り時間TAよりも走査レーザ光300の光量の減少開始から発光停止までの立ち下り時間が短い場合、光量Pa2、Pb4~6など(第2光量)を光量Pa1、Pb1、Pc1よりも大きくする構成としてもよい。(第22の構成) Further, in the projector unit 101 having the above configuration of the twentieth or twenty-first configuration, the light output control section 582 controls the rise time TA from the start of light emission until reaching the light output of the light amounts Pa1, Pb1, Pc1 (first light amount). If the fall time from the start of decrease of the light amount of the scanning laser beam 300 to the stop of light emission is shorter than the above, the light amounts Pa2, Pb4 to 6, etc. (second light amounts) may be made larger than the light amounts Pa1, Pb1, Pc1. . (22nd configuration)

上記第22の構成によれば、発光開始の際の立ち上り時間TAよりも発光停止の際の立ち下り時間が短い場合、発光停止の際に走査レーザ光300a又は300bの光量が急激に減少している。そのため、通常、次の走査レーザ光300b又は300aの発光開始の際には発光遅延に起因する光量の低下が発生するが、この光量の低下を光量Pa2、Pb4~6など(第2光量)で補うことができる。 According to the twenty-second configuration, when the fall time at the time of stopping light emission is shorter than the rise time TA at the time of starting light emission, the light amount of the scanning laser light 300a or 300b is rapidly reduced when light emission is stopped. there is Therefore, when the next scanning laser beam 300b or 300a starts to emit light, the amount of light usually decreases due to the delay in light emission. can compensate.

また、上記第20~第22のいずれかの構成のプロジェクタユニット101において、光出力制御部582は、往路の走査レーザ光300aでの走査範囲301aの発光開始位置及び発光停止位置をそれぞれ復路の走査レーザ光300bでの走査範囲301bの発光停止位置及び発光開始位置に対応させる構成としてもよい。(第23の構成) Further, in the projector unit 101 having any one of the 20th to 22nd configurations, the light output control section 582 sets the light emission start position and the light emission stop position of the scanning range 301a with the scanning laser light 300a in the forward pass respectively. It may be configured to correspond to the light emission stop position and the light emission start position of the scanning range 301b of the laser light 300b. (23rd configuration)

上記第23の構成によれば、往路及び復路のうちの一方の走査レーザ光300a又は300bにて発光開始の際に発光遅延に起因して光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)よりも低下した光量を他方の走査レーザ光300b又は300aの第2光量(Pa2、Pb4~6など)でより確実に補うことができる。 According to the twenty-third configuration, when the scanning laser beam 300a or 300b in one of the forward and backward paths starts to emit light, the amount of light becomes lower than the amount of light Pa1, Pb1, and Pc1 (first amount of light) due to the light emission delay. The second light quantity (Pa2, Pb4 to 6, etc.) of the other scanning laser beam 300b or 300a can be more reliably compensated for the light quantity.

また、上記第23の構成のプロジェクタユニット101において、方向範囲を有する所定方向(たとえばX方向)において、往路の走査レーザ光300aでの補光走査範囲ΔHaは、復路の走査レーザ光300bにおいて発光開始から光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)の光出力に達までの間に復路の走査レーザ光300bが走査される立上走査範囲HA、HBと重複する構成としてもよい。さらに、復路の走査レーザ光300bでの補光走査範囲ΔHaは、往路の走査レーザ光300aにおいて発光開始から光量Pa1、Pb1、Pc1の光出力に達までの間に往路の走査レーザ光300aが走査される立上走査範囲HA、HBと重複する構成としてもよい。(第24の構成) Further, in the projector unit 101 having the 23rd configuration, in a predetermined direction (for example, the X direction) having a directional range, the supplementary light scanning range ΔHa with the scanning laser light 300a on the forward pass starts emission in the scanning laser light 300b on the backward pass. It may overlap with the rising scanning ranges HA and HB scanned by the scanning laser beam 300b in the return path until the optical outputs of the light intensities Pa1, Pb1, and Pc1 (first light intensities) are reached. Further, the supplemental scanning range ΔHa of the backward scanning laser beam 300b is defined as the forward scanning laser beam 300a scanning the forward scanning laser beam 300a from the start of light emission to the light output of the light intensities Pa1, Pb1, and Pc1. It may be configured to overlap with the rising scanning ranges HA and HB. (24th configuration)

上記第24の構成によれば、補光走査範囲ΔHaを立上走査範囲HA、HBに重複させることができる。なお、補光走査範囲ΔHaでは走査レーザ光300の光量が光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)よりも大きくなり、立上走査範囲HA、HBでは、発光遅延に起因して走査レーザ光300の光量が光量Pa1、Pb1、Pc1よりも低下する。従って、立上走査範囲HA、HBに光量Pa1、Pb1、Pc1よりも大きい光量の走査レーザ光300を確実に投射することができる。 According to the twenty-fourth configuration, the supplementary light scanning range ΔHa can be overlapped with the rising scanning ranges HA and HB. It should be noted that the light amount of the scanning laser beam 300 is greater than the light amounts Pa1, Pb1, and Pc1 (first light amount) in the supplementary light scanning range ΔHa, and the scanning laser light 300 is larger than the light amount Pa1, Pb1, and Pc1 (first light amount) in the rising scanning ranges HA and HB due to light emission delay. is lower than the light intensities Pa1, Pb1, and Pc1. Therefore, it is possible to reliably project the scanning laser light 300 having a light amount larger than the light amounts Pa1, Pb1, Pc1 onto the rising scanning ranges HA, HB.

また、上記第23又は第24の構成のプロジェクタユニット101において、方向範囲を有する所定方向(たとえばX方向)において、往路の走査レーザ光300aでの補光走査範囲ΔHaでの走査距離は、復路の走査レーザ光300bでの立上走査範囲HA、HBでの走査距離以下である構成としてもよい。さらに、復路の走査レーザ光300bでの補光走査範囲ΔHaでの走査距離は、往路の走査レーザ光300aの立上走査範囲HA、HBでの走査距離以下である構成としてもよい。(第25の構成) Further, in the projector unit 101 having the twenty-third or twenty-fourth configuration, in a predetermined direction (for example, the X direction) having a directional range, the scanning distance in the supplemental scanning range ΔHa of the forward scanning laser beam 300a is A configuration may be adopted in which the scanning distance is equal to or less than the scanning distances in the rising scanning ranges HA and HB of the scanning laser beam 300b. Further, the scanning distance in the light supplement scanning range ΔHa of the backward scanning laser beam 300b may be less than or equal to the scanning distance in the rising scanning ranges HA and HB of the forward scanning laser beam 300a. (25th configuration)

上記第25の構成によれば、走査範囲301a、301bのうち、発光遅延に起因して光量が低下する立上走査範囲HA、HB以外の走査範囲に光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)よりも大きい光量Pa2、Pb4~6など(第2光量)の走査レーザ光300を投射しないようにすることができる。 According to the twenty-fifth configuration, light intensities Pa1, Pb1, and Pc1 (first light intensities) are applied to the scanning ranges 301a and 301b other than the rising scanning areas HA and HB where the light intensity decreases due to light emission delay. It is possible to avoid projecting the scanning laser light 300 having a light amount Pa2, Pb4 to Pb6, etc. (second light amount).

また、上記第23~第25のいずれかの構成のプロジェクタユニット101において、光出力制御部582は、往路及び復路の走査レーザ光300a、300bにおける補光走査範囲ΔHaでの累積光量S2、s2をLD21a~21cの発光遅延に起因して低下した光量の累積量S1、s1と同じにさせる構成としてもよい。(第26の構成) Further, in the projector unit 101 having any one of the 23rd to 25th configurations, the light output control section 582 controls the cumulative light amounts S2 and s2 in the scanning laser beams 300a and 300b of the forward and backward passes in the supplementary light scanning range ΔHa. A configuration may be adopted in which the accumulated amounts S1 and s1 of the reduced light amounts due to the light emission delay of the LDs 21a to 21c are the same. (26th configuration)

上記第26の構成によれば、発光遅延に起因して低下した光量の累積量S1、s1を補光走査範囲ΔHaでの累積光量S2、s2で補完することによって、人間が視覚で感じる発光遅延に起因する走査レーザ光300a、300bの光量低下をより効果的に改善又は解消することができる。 According to the twenty-sixth configuration, by complementing the cumulative amounts S1 and s1 of the light amounts that have decreased due to the light emission delay with the cumulative light amounts S2 and s2 in the supplementary light scanning range ΔHa, the light emission delay perceived by human vision is It is possible to more effectively improve or eliminate the decrease in the light amount of the scanning laser beams 300a and 300b caused by the above.

また、上記第20~第26のいずれかの構成のプロジェクタユニット101は、LD21a~21cに駆動電流を供給するLDドライバ52をさらに備え、LD21a~21cは半導体レーザ素子であって、LDドライバ52は、発光停止の際に走査レーザ光300の光量を急激に減少させる場合、LD21a~21cがレーザ発振モードのみで発光する電流値の下限を示す発振閾値電流Is以上の第1電流値から該発振閾値電流Is未満の第2電流値に駆動電流を減少させる構成としてもよい。(第27の構成) Further, the projector unit 101 having any one of the twentieth to twenty-sixth configurations above further includes an LD driver 52 that supplies drive currents to the LDs 21a to 21c. , when the light intensity of the scanning laser beam 300 is sharply reduced when the light emission is stopped, a first current value equal to or higher than the oscillation threshold current Is indicating the lower limit of the current value at which the LDs 21a to 21c emit light only in the laser oscillation mode is adjusted from the oscillation threshold value. A configuration may be employed in which the drive current is reduced to a second current value less than the current Is. (27th configuration)

上記第27の構成によれば、レーザ発振モードのみで発光するLD21a~21cから出射される走査レーザ光300の光量を急激に減少させることができる。 According to the twenty-seventh configuration, the light amount of the scanning laser light 300 emitted from the LDs 21a to 21c that emit light only in the laser oscillation mode can be rapidly reduced.

また、上記第20~第27のいずれかの構成のプロジェクタユニット101において、光出力制御部582は、補光走査範囲ΔHaでの光量Pb4~6(たとえば図22参照)を複数の段階に分けて増加させる構成としてもよい。(第28の構成) Further, in the projector unit 101 having any one of the 20th to 27th configurations, the light output control section 582 divides the light amounts Pb4 to 6 (for example, see FIG. 22) in the supplementary light scanning range ΔHa into a plurality of stages. It is good also as a structure which makes it increase. (28th configuration)

上記第28の構成によれば、発光遅延に起因して低下した光量の分布に応じて走査レーザ光300を投射することができる。従って、LD21a~21cの発光開始時の発光遅延に起因する光量の低下をより均一に改善することができる。 According to the twenty-eighth configuration, the scanning laser beam 300 can be projected according to the distribution of the amount of light that has decreased due to the light emission delay. Therefore, it is possible to more uniformly improve the decrease in the amount of light caused by the light emission delay at the start of light emission of the LDs 21a to 21c.

また、上記第20~第28のいずれかの構成のプロジェクタユニット101において、LD21a~21cは半導体レーザ素子であって、走査範囲301a、301bでの走査レーザ光300a、300bの発光開始直後の所定期間Tpにおいて、LD21a~21cがレーザ発振モードのみで発光する電流値の下限を示す発振閾値電流Is未満の電流値Ipの予備電流がLD21a~21cに印加される構成としてもよい。(第29の構成) Further, in the projector unit 101 having any one of the 20th to 28th configurations, the LDs 21a to 21c are semiconductor laser elements, and the scanning laser beams 300a and 300b in the scanning ranges 301a and 301b are emitted for a predetermined period immediately after the start of emission. At Tp, the LDs 21a to 21c may be supplied with a preliminary current having a current value Ip that is less than the oscillation threshold current Is indicating the lower limit of the current value at which the LDs 21a to 21c emit light only in the laser oscillation mode. (29th configuration)

上記第29の構成によれば、発振閾値電流Is未満の電流値Ipの予備電流を予めLD21a~21cに印加しておくことによって、LD21a~21cの発光遅延を抑制又は防止することができる。 According to the twenty-ninth configuration, it is possible to suppress or prevent the light emission delay of the LDs 21a to 21c by previously applying a preliminary current having a current value Ip less than the oscillation threshold current Is to the LDs 21a to 21c.

さらに、上記第29の構成の上記構成のプロジェクタユニット101は、予備電流(電流値Ip)の印加時間Tpは、LD21a~21cが発光開始してから光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)の光出力に達するまでに要する立ち上がり時間TA、TB、TC以上である構成としてもよい。(第30の構成) Further, in the projector unit 101 having the above configuration of the twenty-ninth configuration, the application time Tp of the preliminary current (current value Ip) is set to the light amounts Pa1, Pb1, Pc1 (first light amounts) after the LDs 21a to 21c start emitting light. A configuration may be adopted in which the rise times TA, TB, and TC required to reach the optical output are longer. (Thirtieth configuration)

上記第30の構成によれば、電流値Ipの予備電流の印加時間Tpを立ち上がり時間TA、TB、TC以上とするので、LD21a~21cの発光遅延を防止することができる。 According to the thirtieth configuration, the application time Tp of the preliminary current of the current value Ip is set to be equal to or longer than the rise times TA, TB, TC.

また、第4~第7実施形態によれば、プロジェクタユニット101は、レーザ光300を放射するLD21a~21cと、レーザ光300を走査するMEMSエンジン部3と、前記LD21a~21cの光量を制御する光出力制御部582と、を備え、前記光出力制御部582は、往路及び復路において前記LD21a~21cの発光の開始及び停止を行い、往路及び復路の少なくとも一方のLD21a~21cの発光の開始から停止までの間の走査範囲は、前記発光の開始から前記光量が第1光量Pa1、Pb1、Pc1になるまでの間の立上走査範囲HAと、前記光量が前記第1光量Pa1、Pb1、Pc1で走査される往路のH3~H6間、復路のH4~H5間と、前記光量が前記第1光量Pa1、Pb1、Pc1よりも大きい第2光量(Pa2、Pb4~6など)になってから前記発光の停止までの間の補光走査範囲ΔHaと、を含み、前記補光走査範囲ΔHaの長さは立上走査範囲HAの長さ以下である構成とされる。(第31の構成) Further, according to the fourth to seventh embodiments, the projector unit 101 controls the LDs 21a to 21c that emit the laser light 300, the MEMS engine section 3 that scans the laser light 300, and the light amounts of the LDs 21a to 21c. and a light output control unit 582, the light output control unit 582 starts and stops the light emission of the LDs 21a to 21c in the forward path and the return path. The scanning range until the stop is the rising scanning range HA from the start of the light emission until the light amount becomes the first light amount Pa1, Pb1, Pc1, and the light amount is the first light amount Pa1, Pb1, Pc1. between H3 and H6 on the forward pass, between H4 and H5 on the return pass, and after the light quantity reaches a second light quantity (Pa2, Pb4 to 6, etc.) larger than the first light quantity Pa1, Pb1, Pc1. The length of the supplementary light scanning range ΔHa is equal to or less than the length of the rising scanning range HA. (31st configuration)

また、上記第31の構成のプロジェクタユニット101は、上記投射画像の画像情報を格納する記憶部57をさらに備え、前記光出力制御部582は、前記画像情報を解析し、前記解析の結果に基づいて前記光量を制御する構成とされる。(第32の構成) Further, the projector unit 101 having the thirty-first configuration further includes a storage section 57 for storing the image information of the projection image, and the light output control section 582 analyzes the image information, and based on the result of the analysis, to control the amount of light. (32nd configuration)

また、上記第31又は第32の構成のプロジェクタユニット101は、往路の立上走査範囲HAにおける発光開始位置及び発光停止位置はそれぞれ復路の前記補光走査範囲ΔHaにおける前記発光停止位置及び前記発光開始位置に対応する構成とされる。(第33の構成) In the projector unit 101 having the 31st or 32nd configuration, the light emission start position and the light emission stop position in the rising scanning range HA of the forward pass are respectively the light emission stop position and the light emission start position in the light supplement scanning range ΔHa of the return pass. It is configured to correspond to the position. (33rd Configuration)

また、上記第33の構成のプロジェクタユニット101は、往路の前記レーザ光300aの前記立上走査範囲HAは、復路の前記レーザ光300bの前記補光走査範囲ΔHaと重複する構成とされる。(第34の構成) In the projector unit 101 having the thirty-third configuration, the rising scanning range HA of the laser light 300a on the forward path overlaps the supplementary light scanning range ΔHa of the laser light 300b on the backward path. (34th configuration)

また、上記第33又は第34の構成のプロジェクタユニット101は、往路の前記レーザ光300aの前記補光走査範囲ΔHaの長さは、復路の前記レーザ光300bの前記立上走査範囲HAの長さ以下である構成とされる。(第35の構成) Further, in the projector unit 101 having the thirty-third or thirty-fourth configuration, the length of the auxiliary light scanning range ΔHa of the laser light 300a on the forward path is equal to the length of the rising scanning range HA of the laser light 300b on the backward path. The configuration is as follows. (35th configuration)

また、上記第33~第35の構成のプロジェクタユニット101は、前記光出力制御部582は、前記少なくとも一方の前記レーザ光300での前記補光走査範囲ΔHaにおける累積光量を、前記少なくとも一方の前記レーザ光300を出力する発光素子の発光遅延に起因して低下した光量の累積量と同じにさせる構成とされる。(第36の構成) Further, in the projector unit 101 having the thirty-third to thirty-fifth configurations, the light output control section 582 controls the cumulative light amount in the supplementary light scanning range ΔHa of the at least one laser beam 300 to It is configured to equalize the cumulative amount of the reduced amount of light due to the light emission delay of the light emitting element that outputs the laser light 300 . (36th configuration)

また、上記第36の構成のプロジェクタユニット101は、前記レーザ光300を出力する発光素子に駆動電流を供給するLDドライバ52をさらに備え、前記発光素子は半導体レーザ素子であって、前記LDドライバ52は、前記少なくとも一方の前記レーザ光300での前記補光走査範囲ΔHaにおいて、前記半導体レーザ素子がレーザ発振モードのみで発光する電流値の下限を示す発振閾値電流Is以上の第1電流値から該発振閾値電流Is未満の第2電流値に前記駆動電流を減少させる構成とされる。(第37の構成) Further, the projector unit 101 having the thirty-sixth configuration further includes an LD driver 52 that supplies a driving current to a light emitting element that outputs the laser beam 300, and the light emitting element is a semiconductor laser element, and the LD driver 52 is from a first current value equal to or higher than the oscillation threshold current Is indicating the lower limit of the current value at which the semiconductor laser element emits light only in the laser oscillation mode in the supplementary light scanning range ΔHa of the at least one laser beam 300. The drive current is reduced to a second current value less than the oscillation threshold current Is. (37th configuration)

また、上記第36又は第37の構成のプロジェクタユニット101は、前記発光素子は半導体レーザ素子であって、前記立上走査範囲HAでの前記レーザ光300の発光が開始された後の所定期間Tpにおいて、前記半導体レーザ素子がレーザ発振モードのみで発光する電流値の下限を示す発振閾値電流Is未満の電流値Ipの予備電流が前記半導体レーザ素子に印加される構成とされる。(第38の構成) Further, in the projector unit 101 having the thirty-sixth or thirty-seventh configuration, the light emitting element is a semiconductor laser element, and the predetermined period Tp after the start of the emission of the laser light 300 in the vertical scanning range HA is 3, a preliminary current having a current value Ip less than the oscillation threshold current Is indicating the lower limit of the current value at which the semiconductor laser device emits light only in the laser oscillation mode is applied to the semiconductor laser device. (38th configuration)

また、上記第38の構成のプロジェクタユニット101は、前記予備電流(電流値Ip)の印加時間Tpは、前記半導体レーザ素子の発光開始から前記光量が前記第1光量Pa1、Pb1、Pc1に達するまでに要する時間TA、TB、TC以上である構成とされる。(第39の構成) Further, in the projector unit 101 having the thirty-eighth configuration, the application time Tp of the preliminary current (current value Ip) is set from the start of light emission of the semiconductor laser element until the light amount reaches the first light amounts Pa1, Pb1, and Pc1. The time TA, TB, and TC required for the above is longer than or equal to the time TA, TB, and TC. (39th configuration)

また、上記第31~第39の構成のプロジェクタユニット101は、前記光出力制御部582は、前記補光走査範囲ΔHaでの前記第2光量(Pa2、Pb4~6など)を複数の段階に分けて増加させる構成とされる。(第40の構成) Further, in the projector unit 101 having the 31st to 39th configurations, the light output control section 582 divides the second light amount (Pa2, Pb4 to 6, etc.) in the supplementary light scanning range ΔHa into a plurality of stages. It is configured to be increased by (40th configuration)

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は例示であり、その各構成要素や各処理の組み合わせに色々な変形が可能であり、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The embodiments of the present invention have been described above. It should be understood by those skilled in the art that the above-described embodiment is an example, and that various modifications are possible in the combination of each component and each process, and that they are within the scope of the present invention.

たとえば、上述の第1~第7実施形態において、CPU58が有する構成要素581~583の一部又は全ては、機能的構成要素であってもよいし、電気回路、装置、デバイスなどの物理的な構成要素であってもよい。また、構成要素581~583の少なくとも一部はCPU58から独立する構成要素であってもよい。 For example, in the first to seventh embodiments described above, some or all of the constituent elements 581 to 583 of the CPU 58 may be functional constituent elements, or may be physical components such as electric circuits, devices, and devices. It may be a component. Also, at least some of the components 581 to 583 may be components independent of the CPU 58 .

また、上述の第1~第7実施形態では、HUD装置100のレーザプロジェクタ101を挙げて説明しているが、本発明の適用範囲はこれらの例示に限定されない。本発明は、発光波長の異なる複数の光源の光出力制御を行う装置であれば広く適用可能である。 Further, in the first to seventh embodiments described above, the laser projector 101 of the HUD device 100 has been described, but the scope of application of the present invention is not limited to these examples. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to any device that performs light output control of a plurality of light sources with different emission wavelengths.

100 ヘッドアップディスプレイ装置(HUD装置)
101 プロジェクタユニット
102 コンバイナ
200 車両
201 フロントガラス
300 走査レーザ光
400 ユーザの視線
1 ハウジング
1a 窓部
2 光学エンジン部
21a~21c レーザダイオード(LD)
22 光学系
221a~221c コリメータレンズ
222a~222c ビームスプリッタ
223 集光レンズ
23a~23c フォトディテクタ(PD)
3 MEMSエンジン部
31 MEMSミラー
50 本体筐体
50a 光出射口
51 MEMSミラードライバ
52 LDドライバ
53 電源
54 電源制御部
55 操作部
56 入出力I/F
57 記憶部
58 CPU
581 映像処理部
582 光出力制御部
583 算出部
100 head-up display device (HUD device)
REFERENCE SIGNS LIST 101 projector unit 102 combiner 200 vehicle 201 windshield 300 scanning laser beam 400 user's line of sight 1 housing 1a window 2 optical engine 21a to 21c laser diode (LD)
22 optical system 221a-221c collimator lens 222a-222c beam splitter 223 condenser lens 23a-23c photodetector (PD)
3 MEMS engine unit 31 MEMS mirror 50 main housing 50a light exit port 51 MEMS mirror driver 52 LD driver 53 power source 54 power control unit 55 operation unit 56 input/output I/F
57 storage unit 58 CPU
581 Video processing unit 582 Optical output control unit 583 Calculation unit

Claims (10)

発光波長の異なる複数の発光素子の光出力を制御する光出力制御部を備え、
前記複数の発光素子は、
最も長い光応答時間を有する第1発光素子と、
前記第1発光素子よりも短い光応答時間を有する第2発光素子と、
印加にされる駆動電流の電流値に対応する光量で直ちに発光する第3発光素子と、
を有し、
前記複数の発光素子によって光量が0の状態から表示を行う場合、前記光出力制御部は、前記第1発光素子に第1駆動電流を印加する時点を前記第2発光素子に第2駆動電流を印加する時点及び前記第3発光素子に第3駆動電流を印加する時点よりも早くし、
前記光応答時間は、前記第1発光素子及び前記第2発光素子において、前記表示をするための前記駆動電流が印加された時点から前記駆動電流に対応する光量の光が出力されるまでに要する時間であって、
前記第1駆動電流は、前記第1発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第2駆動電流は、前記第2発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第3駆動電流は、前記第3発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第1発光素子及び前記第2発光素子の前記駆動電流に対応する光量はそれぞれ前記第1発光素子及び前記第2発光素子の発光開始時の光量よりも大きく、
前記光出力制御部は、前記第1発光素子及び前記第2発光素子の各々の前記光応答時間の時間差に基づく前記光出力の制御により、各々の前記発光素子の光量が前記動電流に対応する光量に達する時点同じにする光出力制御ユニット。
An optical output control unit that controls the optical output of a plurality of light emitting elements with different emission wavelengths,
The plurality of light emitting elements are
a first light emitting element having the longest optical response time;
a second light emitting device having a shorter optical response time than the first light emitting device;
a third light emitting element that immediately emits light with an amount of light corresponding to the current value of the applied drive current;
has
When the plurality of light emitting elements perform display from a state in which the amount of light is 0, the light output control unit applies a second driving current to the second light emitting elements at the time when the first driving current is applied to the first light emitting elements. Earlier than the time of application and the time of applying the third drive current to the third light emitting element ,
The optical response time is required from the time when the drive current for displaying the image is applied to the output of the light amount corresponding to the drive current in the first light emitting element and the second light emitting element . is time,
The first drive current is the drive current for causing the first light emitting element to output the amount of light for the display,
The second drive current is the drive current for causing the second light emitting element to output the amount of light for the display,
The third drive current is the drive current for causing the third light emitting element to output the amount of light for the display,
the amount of light corresponding to the driving current of the first light emitting element and the second light emitting element is respectively larger than the amount of light when the first light emitting element and the second light emitting element start emitting light;
The light output control unit controls the light output based on the time difference between the light response times of the first light emitting element and the second light emitting element so that the light intensity of each of the light emitting elements corresponds to the driving current. A light output control unit that achieves the same amount of light at the same time.
発光波長の異なる複数の発光素子の光出力を制御する光出力制御部を備え、
前記複数の発光素子は、
最も長い光応答時間を有する第1発光素子と、
前記第1発光素子よりも短い光応答時間を有する第2発光素子と、
印加にされる駆動電流の電流値に対応する光量で直ちに発光する第3発光素子と、
を有し、
前記複数の発光素子によって光量が0の状態から表示を行う場合、前記光出力制御部は、前記第1発光素子に第1駆動電流を印加する時点を前記第2発光素子に第2駆動電流を印加する時点及び前記第3発光素子に第3駆動電流を印加する時点よりも早くし、
前記光応答時間は、前記第1発光素子及び前記第2発光素子において、前記表示をするための前記駆動電流が印加された時点から前記駆動電流に対応する光量の光が出力されるまでに要する時間であって、
前記第1駆動電流は、前記第1発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第2駆動電流は、前記第2発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第3駆動電流は、前記第3発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記光出力制御部は、前記第1発光素子及び前記第2発光素子の各々の前記光応答時間の時間差に基づいて、前記第1発光素子の光量が前記第1駆動電流に対応する光量に対して所定割合に達する時点と、前記第2発光素子の光量が前記第2駆動電流に対応する光量に対して前記所定割合に達する時点と、前記第3発光素子に前記第3駆動電流を印加する時点と、を同じにし、
前記第1発光素子及び前記第2発光素子において、前記駆動電流に対応する光量に対して前記所定割合に達する時点の光量はそれぞれ前記第1発光素子及び前記第2発光素子の発光開始時の光量よりも大きい光出力制御ユニット。
An optical output control unit that controls the optical output of a plurality of light emitting elements with different emission wavelengths,
The plurality of light emitting elements are
a first light emitting element having the longest optical response time;
a second light emitting device having a shorter optical response time than the first light emitting device;
a third light emitting element that immediately emits light with an amount of light corresponding to the current value of the applied drive current;
has
When the plurality of light emitting elements perform display from a state in which the amount of light is 0, the light output control unit applies a second driving current to the second light emitting elements at the time when the first driving current is applied to the first light emitting elements. Earlier than the time of application and the time of applying the third drive current to the third light emitting element ,
The optical response time is required from the time when the drive current for displaying the image is applied to the output of the light amount corresponding to the drive current in the first light emitting element and the second light emitting element . is time,
The first drive current is the drive current for causing the first light emitting element to output the amount of light for the display,
The second drive current is the drive current for causing the second light emitting element to output the amount of light for the display,
The third drive current is the drive current for causing the third light emitting element to output the amount of light for the display,
The light output control unit controls the amount of light of the first light emitting element relative to the amount of light corresponding to the first driving current based on the time difference between the light response times of the first light emitting element and the second light emitting element . a time point at which the amount of light from the second light emitting element reaches a predetermined ratio with respect to the light amount corresponding to the second drive current; and a time point at which the third drive current is applied to the third light emitting element. make the time and , the same,
In the first light-emitting element and the second light-emitting element , the light intensity at the time when the light intensity corresponding to the drive current reaches the predetermined ratio is respectively A light output control unit that is greater than the amount of light.
前記所定割合が50%である請求項2に記載の光出力制御ユニット。 3. A light output control unit according to claim 2, wherein said predetermined percentage is 50%. 発光波長の異なる複数の発光素子の光出力を制御する光出力制御部を備え、
前記複数の発光素子は、
最も長い光応答時間を有する第1発光素子と、
前記第1発光素子よりも短い光応答時間を有する第2発光素子と、
印加にされる駆動電流の電流値に対応する光量で直ちに発光する第3発光素子と、
を有し、
前記複数の発光素子によって光量が0の状態から表示を行う場合、前記光出力制御部は、前記第1発光素子に第1駆動電流を印加する時点を前記第2発光素子に第2駆動電流を印加する時点、及び前記第3発光素子に第3駆動電流を印加する時点よりも早くし、
前記光応答時間は、前記第1発光素子及び前記第2発光素子において、前記表示をするための前記駆動電流が印加された時点から前記駆動電流に対応する光量の光が出力されるまでに要する時間であって、
前記第1駆動電流は、前記第1発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第2駆動電流は、前記第2発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第3駆動電流は、前記第3発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第1発光素子及び前記第2発光素子の前記駆動電流に対応する光量はそれぞれ前記第1発光素子及び前記第2発光素子の発光開始時の光量よりも大きく、
前記光出力制御部は、
前記表示をするための光量未満の光量の光出力を前記第2発光素子にさせる第1電流値の前記第2駆動電流を前記第2発光素子に印加するとともに、前記表示をするための光量未満の光量の光出力を前記第3発光素子にさせる第2電流値の前記第3駆動電流を前記第3発光素子に印加した後、
前記表示をするための光量の光出力を前記第2発光素子にさせる第電流値の前記第2駆動電流を前記第2発光素子に印加するとともに、前記表示をするための光量の光出力を前記第3発光素子にさせる第4電流値の前記第3駆動電流を前記第3発光素子に印加する光出力制御ユニット。
An optical output control unit that controls the optical output of a plurality of light emitting elements with different emission wavelengths,
The plurality of light emitting elements are
a first light emitting element having the longest optical response time;
a second light emitting device having a shorter optical response time than the first light emitting device;
a third light emitting element that immediately emits light with an amount of light corresponding to the current value of the applied drive current;
has
When the plurality of light emitting elements perform display from a state in which the amount of light is 0, the light output control unit applies a second driving current to the second light emitting elements at the time when the first driving current is applied to the first light emitting elements. Earlier than the time of application and the time of applying the third drive current to the third light emitting element ,
The optical response time is required from the time when the drive current for displaying the image is applied to the output of the light amount corresponding to the drive current in the first light emitting element and the second light emitting element . is time,
The first drive current is the drive current for causing the first light emitting element to output the amount of light for the display,
The second drive current is the drive current for causing the second light emitting element to output the amount of light for the display,
The third drive current is the drive current for causing the third light emitting element to output the amount of light for the display,
the amount of light corresponding to the driving current of the first light emitting element and the second light emitting element is respectively larger than the amount of light when the first light emitting element and the second light emitting element start emitting light;
The optical output control unit is
applying to the second light emitting element the second drive current having a first current value that causes the second light emitting element to output a light amount less than the light amount for displaying, and applying the second driving current to the second light emitting element less than the light amount for displaying. After applying to the third light emitting element the third driving current having a second current value that causes the third light emitting element to output a light amount of
applying to the second light emitting element the second driving current having a third current value for causing the second light emitting element to output the light amount for displaying, and outputting the light amount for displaying the light output; A light output control unit for applying, to the third light emitting element, the third driving current having a fourth current value to drive the third light emitting element .
発光波長の異なる複数の発光素子の光出力を制御する光出力制御部を備え、
前記複数の発光素子は、
最も長い光応答時間を有する第1発光素子と、
前記第1発光素子よりも短い光応答時間を有する第2発光素子と、
印加にされる駆動電流の電流値に対応する光量で直ちに発光する第3発光素子と、
を有し、
前記複数の発光素子によって光量が0の状態から表示を行う場合、前記光出力制御部は、前記第1発光素子に第1駆動電流を印加する時点を前記第2発光素子に第2駆動電流を印加する時点、及び前記第3発光素子に第3駆動電流を印加する時点よりも早くし、
前記光応答時間は、前記第1発光素子及び前記第2発光素子において、前記表示をするための前記駆動電流が印加された時点から前記駆動電流に対応する光量の光が出力されるまでに要する時間であって、
前記第1駆動電流は、前記第1発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第2駆動電流は、前記第2発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第3駆動電流は、前記第3発光素子から前記表示をするための光量の光を出力させるための前記駆動電流であって、
前記第1発光素子及び前記第2発光素子の前記駆動電流に対応する光量はそれぞれ前記第1発光素子及び前記第2発光素子の発光開始時の光量よりも大きく、
前記光出力制御部は、前記第2発光素子の前記第2駆動電流及び前記第3発光素子の前記第3駆動電流それぞれ、前記表示をするための光量の光を前記第2発光素子及び前記第3発光素子から出力させる電流値まで複数の段階に分けて増加させる光出力制御ユニット。
An optical output control unit that controls the optical output of a plurality of light emitting elements with different emission wavelengths,
The plurality of light emitting elements are
a first light emitting element having the longest optical response time;
a second light emitting device having a shorter optical response time than the first light emitting device;
a third light emitting element that immediately emits light with an amount of light corresponding to the current value of the applied drive current;
has
When the plurality of light emitting elements perform display from a state in which the amount of light is 0, the light output control unit applies a second driving current to the second light emitting elements at the time when the first driving current is applied to the first light emitting elements. Earlier than the time of application and the time of applying the third drive current to the third light emitting element ,
The optical response time is required from the time when the drive current for displaying the image is applied to the output of the light amount corresponding to the drive current in the first light emitting element and the second light emitting element . is time,
The first drive current is the drive current for causing the first light emitting element to output the amount of light for the display,
The second drive current is the drive current for causing the second light emitting element to output the amount of light for the display,
The third drive current is the drive current for causing the third light emitting element to output the amount of light for the display,
the amount of light corresponding to the driving current of the first light emitting element and the second light emitting element is respectively larger than the amount of light when the first light emitting element and the second light emitting element start emitting light;
The light output control section controls the second drive current for the second light emitting element and the third drive current for the third light emitting element, respectively , and controls the amount of light for the display to the second light emitting element and the third light emitting element. A light output control unit for increasing the current output from the third light emitting element in a plurality of stages.
前記光出力制御部は、
前記第2駆動電流に対応する光量未満の光量の光出力を前記第2発光素子にさせる第1電流値の前記第2駆動電流を前記第2発光素子に印加するとともに、前記第3駆動電流に対応する光量未満の光量の光出力を前記第3発光素子にさせる第2電流値の前記第3駆動電流を前記第3発光素子に印加した後、
前記駆動電流に対応する光量の光出力を前記第2発光素子にさせる第電流値の前記第2駆動電流を前記第2発光素子に印加するとともに、前記駆動電流に対応する光量の光出力を前記第3発光素子にさせる第4電流値の前記第3駆動電流を前記第3発光素子に印加する請求項1~請求項3のいずれかに記載の光出力制御ユニット。
The optical output control unit is
applying to the second light emitting element the second drive current having a first current value that causes the second light emitting element to output a light amount less than the light amount corresponding to the second drive current; After applying to the third light emitting element the third driving current having a second current value that causes the third light emitting element to output a light amount less than the corresponding light amount ;
applying to the second light emitting element the second driving current having a third current value that causes the second light emitting element to output a light amount corresponding to the driving current, and outputting a light amount corresponding to the driving current; 4. The light output control unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the third drive current having a fourth current value for driving the third light emitting element is applied to the third light emitting element .
前記光出力制御部は、前記第2発光素子の前記第2駆動電流及び前記第3発光素子の前記第3駆動電流それぞれ、前記第2駆動電流に対応する光量の光を前記第2発光素子及び前記第3発光素子から出力させる電流値まで複数の段階に分けて増加させる請求項1~請求項3いずれかに記載の光出力制御ユニット。 The light output control section controls the second drive current for the second light emitting element and the third drive current for the third light emitting element, respectively , and outputs light of a light amount corresponding to the second drive current to the second light emitting element. 4. The light output control unit according to any one of claims 1 to 3, wherein the current value to be output from the third light emitting element is increased in a plurality of stages. 前記複数の発光素子の各々の光量を検出する光検出部の検出結果に基づいて、前記第1発光素子及び前記第2発光素子の各々の前記光応答時間を算出する算出部をさらに備える請求項1~請求項7のいずれかに記載の光出力制御ユニット。 3. The apparatus further comprises a calculator that calculates the photoresponse time of each of the first light emitting element and the second light emitting element based on a detection result of a light detector that detects the amount of light of each of the plurality of light emitting elements. The optical output control unit according to any one of claims 1 to 7. 前記複数の発光素子の前記光出力により形成される映像の映像情報を格納するメモリをさらに備え、
前記光出力制御部は、前記映像情報を解析し、該解析の結果に基づいて前記複数の発光素子の光出力を制御する請求項1~請求項8のいずれかに記載の光出力制御ユニット。
further comprising a memory for storing image information of an image formed by the light outputs of the plurality of light emitting elements;
9. The light output control unit according to any one of claims 1 to 8, wherein the light output control section analyzes the image information and controls the light outputs of the plurality of light emitting elements based on the analysis result.
請求項1~請求項9のいずれかに記載の光出力制御ユニットと、
複数の発光素子と、を備える光投射装置。
a light output control unit according to any one of claims 1 to 9;
A light projection device comprising: a plurality of light emitting elements.
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