CN106560743B - 投射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种投射装置,能够抑制或防止因光源的发光延迟而产生的问题。投射装置包括:多个光源,射出激光;扫描部,扫描所述激光;控制部,控制所述激光的输出。其中所述控制部进行以下控制:在包含第1扫描范围和第2扫描范围的扫描范围,使在所述第1扫描范围的所述输出成为第1光量,在所述第2扫描范围的所述输出成为第2光量,所述第2光量大于所述第1光量。

Description

投射装置
技术领域
本发明涉及一种投射装置。
背景技术
在通过光投射而在投射面上形成影像的投射装置中,例如使用红色、绿色及蓝色等多种半导体激光(laser)组件来投射所希望的色彩的光。然而,即使对半导体激光组件施加驱动电流,直至生成能够实现激光振荡的浓度的载流子(carrier)为止也需要一定的时间。因此,有时会发生发光延迟,需要耗费直至输出对应于驱动电流的光量的光为止的上升时间。另外,所谓发光延迟,是指如下所述的现象,即:在驱动电流的施加最初,半导体激光组件仅输出低光量的光,直至输出与所施加的驱动电流的电流值对应的恒定光量的光为止需要耗费时间。尤其,近年来,使用600[nm]的红色半导体激光组件及500[nm]的绿色半导体激光组件等的系统(system)正实用化。这些半导体激光组件与现有的1.3μm波段、1.5μm波段、或780nm波段的半导体激光组件相比,容易产生更长的上升时间。这是因为,这些半导体激光组件具有直至生成能够实现激光振荡的浓度的载流子为止更需要时间的特性。
因此,例如专利文献1中,通过对发光开始时的驱动电流追加辅助电流来施加,从而改善半导体激光组件的发光延迟。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2012-209380号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
但是,具备多个半导体激光组件的光投射装置中,根据半导体激光组件的种类,上升时间所耗费的程度不同。因此,若各半导体激光组件发生不同程度的发光延迟,则从各半导体激光组件输出与驱动电流相应的光量的光的时机(timing)会产生偏差,从而会在显示于投射面上的影像的边缘部分产生颜色不均。例如多种半导体激光组件中的、红色及绿色半导体激光组件存在容易发生发光延迟的倾向。因此,在使各半导体激光组件同时发光而投射出纯白的影像时,由于蓝色的半导体激光组件不会发生发光延迟,因此投射光会产生颜色不均,尤其影像的边缘部分会变成带有蓝色的颜色。
针对此种问题,专利文献1中对于弥补程度不同的多种半导体激光组件的发光延迟未作任何提及。还有,专利文献1中,由于对发光开始时的驱动电流追加辅助电流,因此光量容易超调(over shoot),难以调整发光开始时的光量。进而,还存在因辅助电流导致功耗增加的问题。
本发明是鉴于此种状况而完成,其目的在于提供一种投射装置,能够抑制或防止因光源的发光延迟而产生的问题。
[解决问题的手段]
为了达成所述目的,根据本发明一实施例的投射装置,其包括多个光源,射出激光;扫描部,扫描所述激光;控制部,控制所述激光的输出,其中所述控制部进行以下控制:在包含第1扫描范围和第2扫描范围的扫描范围,使在所述第1扫描范围的所述输出成为第1光量,在所述第2扫描范围的所述输出成为第2光量,所述第2光量大于所述第1光量(第1构成)。
上述第1构成的投射装置包括存储器,保存投射到投射面的图像的图像信息,所述控制器基于所述图像信息,控制所述激光的输出(第2构成)。
上述第1或第2构成的投射装置,所述控制部基于从所述激光的出射开始到所述输出到达所述第1光量为止的时间比所述输出从所述第1光量开始减少到所述激光的出射停止为止的时间还短,进行如下控制:在所述扫描范围内,在所述第1扫描范围所述输出为第1光量,在所述第2扫描范围所述输出为比所述第1光量还大的第2光量(第3构成)。
上述第1~第3构成的任一个投射装置,所述扫描部将所述激光往复扫描,在往路的所述第1扫描范围的所述激光的出射开始位置以及出射停止位置分别对应到在复路的所述第1扫描范围的所述激光的出射停止位置以及出射开始位置(第4构成)。
上述第4构成的投射装置,所述往路的所述第2扫描范围是在从在所述复路的所述出射开始位置至所述输出达到所述第1光量为止之间,与所述复路的所述激光所扫描的第3扫描范围重复(第5构成)。
上述第5构成的投射装置,在所述往路的所述第2扫描范围的扫描距离为在所述复路的所述第3扫描范围的扫描距离以下(第6构成)。
上述第4~第6构成的任一个投射装置,所述控制部进行控制以使在所述往路及所述复路的所述第2扫描范围的累积光量,与因所述光源的出射延迟而下降的累积光量相同(第7构成)。
上述第1~第7构成的任一个投射装置,还包括:光源驱动部,对所述光源供给驱动电流,所述光源为半导体激光组件,所述光源驱动部在出射停止时使所述激光的光量急遽减少的情况下,使所述驱动电流由振荡阈值电流以上的第1电流值减少至小于所述振荡阈值电流的第2电流值,所述振荡阈值电流表示所述半导体激光组件仅以激光振荡模式发光的电流值的下限(第8构成)。
上述第1~第8构成的任一个投射装置,所述控制部使在所述第2扫描范围内的所述第2光量分成多个阶段来增加(第9构成)。
上述第1~第9构成的任一个投射装置,所述光源为半导体激光组件,在所述第1扫描范围的所述出射开始之后的规定期间,对所述半导体激光组件施加小于振荡阈值电流的电流值的预备电流,所述振荡阈值电流表示所述半导体激光组件仅以激光振荡模式发光的电流值的下限(第10构成)。
上述第10构成的投射装置,所述电流的供给时间为所述半导体激光组件从开始出射直至达到所述第1光量的光输出为止所需的时间以上(第11构成)。
根据本发明的另一实施例的投射装置,其包括:多个光源,射出激光;扫描部,扫描所述激光;控制部,控制所述激光的输出,所述多个光源包括第1光源和第2光源,所述第1光源输出规定光量为止所需要的时间比所述第2光源还长,所述控制部进行控制以使比起所述第2光源,先供给驱动电留给所述第1光源(第12构成)。
上述第12构成的投射装置,所述控制部进行控制以使所述第1光源的光量与所述第2光源的光量各自达到所述规定光量的各时间点变得相同(第13构成)。
上述第12构成的投射装置,所述控制部基于从在所述多个光源所述激光的出射开始至所述输出从到达所述第1光量为止的各射间的时间差,进行控制,以使所述第1光源的光量以及所述第2光源的光量分别相对于所述规定光量而达到规定比例的各时刻变得相同(第14构成)。
上述第12~第14构成的任一个投射装置,所述控制部在将第1电流值的驱动电流供给至所述第2光源之后,将第2电流值的驱动电流供给至所述第2光源,其中所述第1电流值为进行小于所述规定光量的光输出,所述第2电流值为进行所述规定光量的光输出(第15构成)。
上述第12~第15构成的任一个投射装置,所述控制部将所述第2光源的所述驱动电流分成多个阶段来增加至输出所述规定光量的光的电流值为止(第16构成)。
上述第12~第16构成的任一个投射装置,还包括:计算部,基于对所述多个光源各自的光量进行检测的光检测部的检测结果,计算所述多个光源各自的所述时间(第17构成)。
上述第17构成的投射装置,所述控制部进行以下控制:在对无效投射区域进行扫描时,从所述多个光源使所述激光出射(第18构成)。
上述第18构成的投射装置,所述控制部在对所述无效投射区域进行扫描时,所述计算部基于所述光检测部的检测结果来计算所述时间(第19构成)。
上述第12~第19构成的任一个投射装置,所述规定的光量是射出白色光所需要的光量(第20构成)。
[发明的效果]
根据本发明,提供一种投射装置,能够抑制或防止因光源的发光延迟而产生的问题。例如,在多个发光组件进行光输出时,能够改善因每个发光组件的发光开始的发光延迟而起因的光量降低。
附图说明
图1是抬头显示器(Head-Up Display,HUD)装置的概略图。
图2是表示投影器(projector)单元的构成例的框图。
图3是表示激光二极管(Laser Diode,LD)相对于驱动电流的光输出特性的图表。
图4A是表示红色LD的光输出的响应特性的图表。
图4B是表示绿色LD的光输出的响应特性的图表。
图4C是表示蓝色LD的光输出的响应特性的图表。
图5是表示组合仪的投射面上的扫描激光的扫描状况的图。
图6是用于对LD的光输出控制处理的一例进行说明的流程图。
图7是表示所有的LD同时进行光输出时的扫描激光的光输出的示意图。
图8是表示第1实施方式的LD的光输出控制的一例的图表。
图9是表示进行第1实施方式的光输出控制时的扫描激光的光输出的一例的示意图。
图10是表示第2实施方式的LD的光输出控制的一例的图表。
图11是表示第3实施方式的LD的光输出控制的一例的图表。
图12是表示第3实施方式的LD的光输出控制的另一例的图表。
图13是局部性地表示连续地进行往复扫描的扫描光的扫描范围的示意图。
图14是表示第4实施方式中的红色LD的光输出控制的一例的图表。
图15A是表示在第4实施方式中从第1扫描位置扫描至第2扫描位置的往路的扫描光的光输出变化的图。
图15B是表示在第4实施方式中从第2扫描位置扫描至第1扫描位置的复路的扫描光的光输出变化的图。
图15C是表示第4实施方式中的第1扫描位置及第2扫描位置间的扫描光在表观上的光量变化的图。
图16是用于对第4实施方式的LD的光输出控制处理的一例进行说明的流程图。
图17是表示进行恒定光量的光输出时的LD的理想的光输出变化、与往路及复路的扫描激光的实际的光输出变化的图。
图18是表示在第1扫描位置侧的上升扫描范围内使光输出平缓上升时的LD的理想的光输出变化与往路及复路上的实际的光输出变化的图。
图19是表示在第2扫描位置侧的上升扫描范围内使光输出平缓上升时的LD的理想的光输出变化与往路及复路上的实际的光输出变化的图。
图20是表示第5实施方式中的红色LD的光输出控制的一例的图表。
图21A是表示在第5实施方式中从第1扫描位置扫描至第2扫描位置的往路的扫描光的光输出变化的图。
图21B是表示在第5实施方式中从第2扫描位置扫描至第1扫描位置的复路的扫描光的光输出变化的图。
图21C是表示第5实施方式中的第1扫描位置及第2扫描位置间的扫描光在表观上的光量变化的图。
图22是表示第6实施方式中的绿色LD的光输出控制的一例的图表。
图23A是表示在第6实施方式中从第1扫描位置扫描至第2扫描位置的往路的扫描光的光输出变化的图。
图23B是表示在第6实施方式中从第2扫描位置扫描至第1扫描位置的复路的扫描光的光输出变化的图。
图23C是表示第6实施方式中的第1扫描位置及第2扫描位置间的扫描光在表观上的光量变化的图。
图24是表示红色LD相对于驱动电流的光输出特性的图表。
图25是表示第7实施方式中的红色LD的光输出控制的一例的图表。
图26A是表示在第7实施方式中从第1扫描位置扫描至第2扫描位置的往路的扫描光的光输出变化的图。
图26B是表示在第7实施方式中从第2扫描位置扫描至第1扫描位置的复路的扫描光的光输出变化的图。
图26C是表示第7实施方式中的第1扫描位置及第2扫描位置间的扫描光在表观上的光量变化的图。
图27是用于对第7实施方式的LD的光输出控制处理的另一例进行说明的流程图。
[附图标记的说明]
1:壳体
1a:窗部
2:光学引擎部
3:MEMS引擎部
21a~21c:激光二极管(LD)
22:光学系统
23a~23c:光电探测器(PD)
31:MEMS镜
50:本体框体
50a:光出射口
51:MEMS镜驱动器
52:LD驱动器
53:电源
54:电源控制部
55:操作部
56:输入/输出I/F
57:存储部
58:CPU
100:抬头显示器装置(HUD装置)
101:投影器单元
102:组合仪
102a:投射面
102b:有效投射区域
102c:无效投射区域
200:车辆
201:前挡玻璃
221a~221c:准直透镜
222a~222c:分束器
223:聚光透镜
300、300a、300b:扫描激光
300c:光点
400:用户的视线
581:影像处理部
582:光输出控制部
583:计算部
Ag:范围
GA:下限点
GB:上限点
La、Lb、LE、LS:位置
Ia、Ib、Ic:驱动电流
Pa、Pb、Pc:光量
S101~S107:步骤
ta0~ta2、tb0~tb3、tc0~tc3:时刻
TA、TB、TC:上升时间
TB1、TC1:时间差
TB2、TC2:时间
tE:发光停止时刻
tS:发光开始时刻
X:水平方向
Y:垂直方向
具体实施方式
以下,对于本发明的实施方式,参照附图,举车辆用的抬头显示器装置100为例来进行说明。另外,以下,将抬头显示器装置100称作HUD(Head-Up Display)装置100。
<第1实施方式>
图1是HUD装置100的概略图。本实施方式的HUD装置100被搭载于车辆200中。HUD装置100是从投影器单元101(光投射装置)朝向组合仪(combiner)102投射扫描激光300(扫描光),将其投射像重叠显示在用户(user)的视野内的显示装置。另外,在图1中,一点链线的箭头400表示坐在车辆200的驾驶席上的用户的视线。而且,HUD装置100并不限于车辆,也可搭载于其他的交通工具(例如飞机等)中。
组合仪102如图1所示,被贴附在车辆200的前挡玻璃(front glass)201的内表面。该组合仪102是用于将投影器单元101的投射像显示在用户的视野内的投射构件,例如使用半透反射镜(half mirror)等半透射性的反射材料而形成。通过从投影器单元101向组合仪102投射扫描激光300,从而在组合仪102的投射面102a的规定区域形成虚像(影像)。因此,看着车辆200前方(即视线400的方向)的用户能够同时看到车辆200前方的外界像与投射面102a上的影像。
接下来,对投影器单元101进行说明。图2是表示投影器单元101的构成例的框图。如图2所示,在第1实施方式中,投影器单元101具备壳体(housing)1、光学引擎(engine)部2以及微机电系统(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)引擎部3。
壳体1搭载有光学引擎部2及MEMS引擎部3。而且,在壳体1上,形成有用于将从MEMS引擎部3出射的扫描激光300出射至外部的窗部1a(光透射窗)。窗部1a例如是使用玻璃或透光性的树脂材料等而形成。另外,壳体1的更详细的构成将在后文详述。
光学引擎部2是包含激光二极管21a~21c、光学系统22以及光电探测器23a~23c而构成,将光出射至MEMS引擎部3。另外,以下,将激光二极管21a~21c分别称作LD(LaserDiode)21a~LD 21c,将光电探测器23a~23c分别称作PD(Photo Detector)23a~PD 23c。另外,光学引擎部2的构成并不限定于图2的例示。例如,光学引擎部2也可取代光电探测器23a~23c而包含配置于光学系统22与MEMS引擎部3之间的半透反射镜(例如透射率99%)、以及对半透反射镜的反射光的光输出进行检测的PD(光检测部)。
LD 21a是出射红色激光的发光组件。LD 21b是出射绿色激光的发光组件。LD 21c是出射蓝色激光的发光组件。
此处,预先对LD 11a~LD 11c相对于驱动电流的光输出特性进行说明。另外,此处是举LD 11a为例来进行说明,但其他LD 11b、LD 11c相对于驱动电流的光输出特性也同样,因此省略这些说明。图3是表示LD 11a相对于驱动电流的光输出特性的图表。当LD 11a的光输出P及对LD 11a施加的驱动电流处于图3中涂色的四边形状的范围Ag内时,LD 11a以激光振荡模式与发光二极管(Light Emitting Diode,LED)发光模式混合存在的状态进行发光。因而,LD 11a的光输出变得不稳定。而且,图表上的点GA、GB分别为范围Ag内的图表的下限、上限。当光输出及驱动电流小于与下限点GA对应的光输出PA及电流值IA时,LD 11a以LED发光模式发光。此时,LD 11a输出波长及相位较激光振荡模式为不一致的出射光,但进行比范围Ag内的发光稳定的发光。而且,当光输出及驱动电流大于与上限点GB对应的光输出PB及电流值IB时,LD 11a以LD发光模式发光。此时,LD 11a通过稳定的激光振荡动作,输出波长及相位相对一致的相干(coherent)光。
接下来,对LD 11a~LD 11c的光响应特性进行说明。图4A~图4C是表示施加有固定的驱动电流Ia1~Ic1的各LD 21a~LD 21c的光输出的响应特性的图表。图4A是表示红色LD 21a的光输出的响应特性的图表。图4B是表示绿色LD 21b的光输出的响应特性的图表。图4C是表示蓝色LD 21c的光输出的响应特性的图表。另外,在图4A~图4C中,时刻tS表示开始驱动电流的施加(即开始发光)的时刻,时刻tE表示结束驱动电流的施加(即结束发光)的时刻。这些时刻在其他图中也同样。
如图4A~图4C所示,各LD 21a~LD 21c的光输出的响应特性不同。例如,各LD 21a~LD 21c分别在驱动电流的施加开始时发生发光延迟。所谓发光延迟,是指如下所述的现象,即:各LD 21a~LD 21c在驱动电流的施加开始时仅输出低光量的光,直至输出与所施加的驱动电流的电流值Ia1、Ib1、Ic1对应的恒定光量Pa1、Pb1、Pc1的光为止需要耗费上升时间TA、TB、TC。上升时间TA、TB、TC是从发光开始(驱动电流的施加开始)直至达到与驱动电流的电流值Ia1、Ib1、Ic1对应的光量Pa1、Pb1、Pc1的光输出为止的光响应时间,该时间长度因各LD 21a~LD 21c而异。以下,对LD 21a~LD 21c从光量0的状态(即光输出为0的状态)开始进行白色显示的情况下的LD 21a~LD 21c的光输出的响应特性进行说明。
对于红色LD 21a而言,如图4A所示,当在时刻ta0(=tS)施加固定的驱动电流Ia1时,直至以与该驱动电流Ia1对应的恒定光量Pa1发光为止需要上升时间TA(=ta1-ta0)。即,红色LD 21a的光输出从时刻ta0开始逐渐增加,在时刻ta2达到恒定光量的一半0.5Pa1,在时刻ta1达到恒定光量Pa1。另外,恒定光量Pa1例如是LD 21a~LD 21c进行白色显示时的LD21a的光量Pa1。如此,红色LD 21a是LD 21a~LD 21c中从光量为0的状态直至输出恒定光量Pa1的光为止所需的上升时间TA最长的发光组件。
而且,对于绿色LD 21b而言,如图4B所示,当在时刻tb0(=tS)施加固定的驱动电流Ib1时,直至以与该驱动电流Ib1对应的恒定光量Pb1发光为止需要上升时间TB(=tb1-tb0)。即,绿色LD 21b的光输出从时刻tb0开始增加,在时刻tb2达到恒定光量的一半0.5Pb1,在时刻tb1达到恒定光量Pb1。另外,恒定光量Pb1例如是LD 21a~LD 21c进行白色显示时的LD 21b的光量Pb1。但是,绿色LD 21b的上升时间TB快于红色LD 21a的上升时间TA(0<TB<TA)。
另一方面,对于蓝色LD 21c而言,如图4C所示,光输出的响应特性非常良好,当在时刻tc0(=tS)施加固定的驱动电流Ic1时,立即以与该驱动电流Ic1对应的恒定光量Pc1发光。即,蓝色LD 21c几乎不需要上升时间TC(TC≒0)。另外,恒定光量Pc1例如是LD 21a~LD21c进行白色显示时的LD 21c的光量Pc1。
接下来,返回图2,对光学引擎部2进行说明。光学系统12是包含准直透镜(collimator lens)221a~221c、分束器(beam splitter)222a~222c以及聚光透镜223而构成。准直透镜221a~221c是将从各LD21a~LD21c出射的激光转换为平行光的光学组件。而且,分束器222a~222c例如是分色镜(dichroic mirror)等光学组件,反射特定波长的光而使其他波长的光透射。进而,分束器222a~222c分别反射从准直透镜221a~221c入射的光的一部分而使剩余的一部分透射。PD 23a~PD 23c是分别对从分束器222a~222c入射的光的光输出进行检测的光检测部,并将基于该检测结果的光检测信号输出至后述的中央处理器(Central Processing Unit,CPU)58。
从LD 21a出射的红色激光通过准直透镜221a而转换为平行光。红色激光的一部分被分束器222a反射,并透射过分束器222c而到达聚光透镜223。红色激光的剩余的一部分透射过分束器222a而入射至PD23a。而且,从LD 21b出射的绿色激光通过准直透镜221b而转换为平行光。绿色激光的一部分被分束器222b反射,并透射过分束器222a及分束器222c而到达聚光透镜223。绿色激光的剩余的一部分透射过分束器222b而入射至PD 23b。而且,从LD21c出射的蓝色激光通过准直透镜221c而转换为平行光。蓝色激光的一部分被分束器222c反射,并到达聚光透镜223。蓝色激光的剩余的一部分透射过分束器222c而入射至PD23c。聚光透镜223使从各LD 21a~LD 21c经过准直透镜221a~221c及分束器222a~222c而入射的各激光会聚于MEMS镜31的反光面。
MEMS引擎部3是包含MEMS镜31而构成,是对从LD 21a~LD 21c投射至组合仪102的投射面102a上的扫描激光300及其光轴进行摆动驱动,以使其在投射面102a上进行扫描的扫描光学单元。MEMS镜31是对由聚光透镜223所会聚的激光进行反射的光学反射组件。MEMS镜31将各激光反射为扫描激光300。该扫描激光300通过壳体1的窗部1a及后述的光出射口50a而出射至投影器单元101的外部,并投射至组合仪102上的投射面102a。而且,MEMS镜31沿二轴方向进行摆动驱动以改变扫描激光300的光轴,由此使扫描激光300在投射面102a上进行扫描。如此,MEMS镜31沿组合仪102的水平方向及垂直方向来对扫描激光300的光轴进行摆动驱动,由此使投射至投射面102a上的扫描激光300进行扫描。
图5是表示组合仪102的投射面102a上的扫描激光300及其光轴的扫描状况的图。以下,在投射面102a上,有时将朝向投射面102a右侧的水平方向称作X方向,将朝向投射面102a下侧的垂直方向称作Y方向。这些方向在其他图中也同样。
扫描激光300是在投射面102a上,通过MEMS镜31的摆动驱动,例如图5所示那样具有垂直方向Y的方向范围地沿水平方向X进行往复扫描。即,扫描激光300的光轴是交替地进行朝向Y方向的Z字形往复扫描与朝向-Y方向的Z字形往复扫描。另外,以下,将从图5的最上侧朝向最下侧的Y方向的Z字形往复扫描称作扫迹(trace)。而且,将从图5的最下侧朝向最上侧的-Y方向的Z字形往复扫描称作重扫(retrace)。
在扫迹时,通过在垂直方向Y上具有方向范围地沿水平方向X往复扫描的一组扫描激光300,在投射面102a上形成影像。即,该影像是由交替地进行具有规定的Y方向成分的-X方向的扫描、与具有规定的Y方向成分的X方向的扫描的一组扫描激光300所形成。另外,以下,将具有规定的Y方向成分地沿-X方向扫描的扫描激光300称作往路的扫描激光300a。而且,将具有规定的Y方向成分地沿X方向扫描的扫描激光300称作复路的扫描激光300b。各扫描激光300a、300b的规定的Y方向成分是根据各扫描激光300a、300b在Y方向上的扫描间距(即扫描间隔)来确定。
图5中,投射面102a中的由一点链线所围成的区域为有效投射区域102b。而且,投射区域102b以外的区域为无效投射区域102c。有效投射区域102b是在扫迹期间内能够形成扫描激光300的影像的区域。另外,在重扫期间内不形成影像。而且,无效投射区域102c是在扫迹期间内及重扫期间内不形成影像的区域。该区域102c中,尽管扫描激光300的光轴进行扫描,但用于形成影像的扫描激光300自身不投射。
接下来,返回图2对投影器单元101的进一步的构成进行说明。投影器单元101还包括本体框体50、MEMS镜驱动器51、LD驱动器52、电源53、电源控制部54、操作部55、输入/输出I/F 56、存储部57以及CPU 58。
本体框体50搭载有壳体1、MEMS镜驱动器51、LD驱动器52、电源53、电源控制部54、操作部55、输入/输出I/F 56、存储部57及CPU 58。而且,在本体框体50上形成有光出射口50a。从MEMS引擎部3通过壳体1的窗部1a的扫描激光300进一步通过光出射口50a而出射至组合仪102。另外,该光出射口50a也可为开口,但理想的是例如使用玻璃或透光性的树脂材料等而形成。这样,能够防止尘埃及水分(例如水滴、包含水汽的空气)等侵入至本体框体50的内部。
MEMS镜驱动器51是基于从CPU 58输入的控制信号,对MEMS镜31的驱动进行控制的驱动控制部。例如,MEMS镜驱动器51根据来自CPU 58的水平同步信号来摆动驱动MEMS镜31,利用MEMS镜31使激光的反射方向偏向于投射面102a的水平方向。而且,MEMS镜驱动器51根据来自CPU 58的垂直同步信号来摆动驱动MEMS镜31,利用MEMS镜31使激光的反射方向偏向于投射面102a的垂直方向偏向。
LD驱动器52是提供驱动电流给各LD 21a~LD 21c的光源驱动部,并且进行各LD21a~LD 21c的发光及光输出等的驱动控制。LD驱动器52是本发明的光输出控制单元的一部分,例如将振荡阈值电流(如图3的电流值IB)以上的驱动电流供给LD 21a~LD 21c,使输出激光。电源53是从例如车辆200的蓄电池(未图示)等电力源接受电力供给的电力供给部。电源控制部54将由电源53供给的电力转换成与投影器单元101的各构成部相应的规定的电压值及电流值,并将经转换的电力供给至各构成部。操作部55是接受用户的操作输入的输入单元。输入/输出I/F 56是用于与外部装置进行有线通信或无线通信的通信接口(interface)。
存储部57是非易失性的存储介质,例如保存由投影器单元101的各构成部所使用的程序(program)及控制信息。而且,存储部57还保存有投射至组合仪102的影像信息、与LD21a~LD 21c的动作特性及光量修正(例如后述的光输出的响应特性)相关的信息等。
CPU 58是使用保存在存储部57中的程序及控制信息等,来对投影器单元101的各构成部进行控制的控制部。CPU 58如图2所示,具有影像处理部581、光输出控制部582以及计算部583。该CPU 58是本发明的光输出控制单元的一部分。
影像处理部581生成基于保存在存储部57中的程序、从输入/输出I/F 56输入的信息、及保存在存储部57中的信息等的影像信息。进而,影像处理部581将所生成的影像信息转换成红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)这三色的影像数据。经转换的三色的影像数据被输出至光输出控制部582。
光输出控制部582进行LD 21a~LD 21c的光输出控制。例如,光输出控制部582将从影像处理部581输出的三色的影像数据(即形成在投射面102a上的影像的影像信息)导入至存储器(未图示)中进行图像分析。即,对形成在投射面102a上的影像的色彩信息及亮度信息等进行分析。而且,光输出控制部582基于该分析结果以及与LD 21a~LD 21c的动作特性相关的信息等来生成各LD 21a~LD 21c的光控制信号,并输出至LD驱动器52。基于各光控制信号而从各LD 21a~LD 21c出射的各激光通过MEMS镜31的驱动来进行二维扫描,由此将基于影像信息的影像投射至前挡玻璃201上的组合仪102。
计算部583是基于LD 21a~LD 21c的光输出的响应特性等,来进行各种运算。例如,计算部583基于PD 23a~PD 23c的检测结果来计算LD 21a~LD 21c的后述的各自的上升时间TA、TB、TC。并且,计算部583使用上升时间TA、TB、TC来计算对各LD 21a~LD 21c施加驱动电流Ia1、Ib1、Ic1的时刻(发光开始时刻)ta0、tb0、tc0及这些的时间差等。
接下来,对LD 21a~LD 21c的光输出控制处理进行说明。图6是用于对第1实施方式的LD 21a~LD 21c的光输出控制处理的一例进行说明的流程图。另外,下述的S101~S106是在重扫期间内进行,S107是在扫迹期间内进行。另外,图6所示的光输出控制处理也适用后述的第2和第3实施方式。
首先,在重扫期间内,当扫描激光300的光轴对无效投射区域102c进行扫描时,光输出控制部582以规定时间对各LD 21a~LD 21c施加规定的驱动电流Ia1~Ic1。即,光输出控制部582使各LD 21a~LD 21c进行规定光量(例如Pa1、Pb1、Pc1)的光输出(S101)。另外,驱动电流Ia1~Ic1的施加时间只要分别为长于各LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC的时间长度即可。并且,PD 23a~PD 23c对各LD 21a~LD 21c的光输出进行检测(S102)。计算部583基于PD 23a~PD 23c的检测结果来计算各LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC(S103)。并且,计算部583计算最长的上升时间TA与其他的上升时间TB、TC的时间差TB1(=TA-TB)、TC1(=TA-TC≒TA)(S104)。进而,计算部583基于时间差TB1、TC1来求出LD 21b、LD21c的发光开始时刻tb0、tc0(S105)。光输出控制部582将从影像处理部581输出的影像数据导入存储器(未图示),基于该影像数据,来进行在扫迹期间投射至投射面102a的影像的图像分析(S106)。即,对在扫迹期间内形成的影像的色彩信息及亮度信息等进行分析。
接下来,在扫迹期间内,光输出控制部582基于图像分析的结果、计算部583的计算结果及保存在存储部57中的信息等,进行LD 21a~LD 21c的光输出控制(S106)。
另外,在所述的光输出控制处理中,S104也可在光输出控制部582确定了上升时间最长的LD之后进行。此时,求出所确定的LD与其他LD的时间差。通常,红色LD 21a的上升时间TA最长,但LD 21a~LD 21c的上升时间TB、TC有时会因组件的状态(温度转换、劣化等)而发生变化。因而,若如上所述那样,光输出控制部582作为确定上升时间最长的LD的组件确定部来发挥功能,则即使在LD 21b的上升时间TB或LD 21c的上升时间TC变得最长的情况下,光输出控制部582也能够进行同样的光输出控制。即,能够进行光输出控制,以使得LD21a~LD 21c各自达到恒定光量Pa1、Pb1、Pc1的时刻ta1、tb1、tc1为相同时刻。
接下来,对于从光量为0的状态(即光输出为0的状态)开始进行白色显示时的LD21a~LD 21c的光输出控制,举比较例与实施例进行详述。
<比较例>
首先,对比较例进行说明。如上所述,发光开始时的上升时间TA、TB、TC根据各LD21a~LD 21c而异(参照图4A~图4C)。因而,若LD 21a~LD 21c同时进行光输出,则从发光开始时刻tS至规定期间内会产生明确的颜色不均。图7是表示所有LD 21a~LD 21c同时进行光输出时的扫描激光300的光输出的示意图。在图7中,位置LS、Lb、La、LE表示扫描激光300的扫描方向上的该扫描激光300的光点300c的中心位置。位置LS是LD 21a~LD 21c在发光开始时刻tS的光点300c的中心位置。位置Lb是LD 21a~LD 21c在时刻tb1的光点300c的中心位置。位置La是LD 21a~LD 21c在时刻ta1的光点300c的中心位置。位置LE是LD 21a~LD 21c在发光停止时刻tE的光点300c的中心位置。另外,这些位置在后述的图9中也同样。
投射至投射面102a的扫描激光300如图7所示,在位置LS~La间产生明确的颜色不均。另外,位置LS~La间对应于从各LD 21a~LD 21c的发光开始时刻tS直至经过红色LD21a的上升时间TA后的时刻ta1为止的期间TA。即,在发光开始时刻tS的位置LS,扫描激光300几乎只有蓝色成分。在从位置LS直至位置Lb为止的期间,扫描激光300的红色成分及绿色成分逐渐增加,但蓝色成分为恒定光量Pc1。当达到位置Lb时,绿色成分达到与驱动电流Ib1相应的恒定光量Pb1,但扫描激光300的红色成分的光量尚小而小于恒定光量Pa1。并且,在从位置Lb1直至位置La为止的期间,扫描激光300的红色成分增加,在位置La处,红色成分达到与驱动电流Ia1相应的恒定光量Pa1。
<实施例>
接下来,对实施例进行说明。图8是表示第1实施方式的LD 21a~LD 21c的光输出控制的一例的图表。而且,图9是表示进行第1实施方式的光输出控制时的扫描激光300的光输出的一例的示意图。
如图8所示,本实施方式中,在通过LD 21a~LD 21c的光输出来形成影像时,以LD21a~LD 21c分别达到与驱动电流Ia1、Ib1、Ic1相应的恒定光量Pa1、Pb1、Pc1的时刻ta1、tb1、tc1(=tc0)为相同时刻的方式,来对LD 21a~LD 21c施加驱动电流Ia1、Ib1、Ic1。即,光输出控制部582基于LD 21a~LD 21c各自的上升时间TA、TB、TC的时间差,使对LD 21a~LD 21c中上升时间TA最长的LD 21a开始施加驱动电流的时刻ta0早于对其他LD 21b、LD21c开始施加驱动电流的时刻tb0、tc0。而且,光输出控制部582基于上升时间TA、TB、TC的时间差,使将从LD 21a输出恒定光量Pa的光的驱动电流Ia1施加至LD 21a的时刻ta0,早于将从其他LD 21b、LD 21c分别输出恒定光量Pb1、Pc1的光的驱动电流Ib1、Ic1分别施加至该LD21b、LD 21c的时刻tb0、tc0。并且,光输出控制部582使LD 21a的光量达到恒定光量Pa1的时刻ta1与LD 21b、LD 21c的光量分别达到恒定光量Pb1、Pc1的时刻tb1、tc1成为相同的时刻。
此时,时刻ta0被设定为光输出控制的开始时刻tS。对于绿色LD 21b,在从红色LD21a的发光开始时刻ta0(即时刻tS)经过时间差TB1(=TA-TB)后的时刻tb0施加驱动电流Ib1,而开始绿色LD 21b的发光。而且,对于蓝色LD 21c,在从发光开始时刻tS经过时间差TC1(=TA)后的时刻tc1(=ta1)施加驱动电流Ic1,而开始蓝色LD 21c的发光。
这样,如图9那样,在位置LS~La处扫描激光300产生的颜色不均与使各LD 21a~LD 21c同时发光的情况(参照图7)相比得到大幅减轻。即,在从发光开始时刻tS之后的位置LS直至位置Lb为止的期间,扫描激光300仅有较少的红色成分,因此该颜色不均不明显。而且,当到达位置Lb时,绿色LD 21b开始发光,但扫描激光300的红色成分及绿色成分尚少。并且,在从位置Lb直至位置La为止的期间,扫描激光300的红色成分及绿色成分增加。在位置La处,蓝色LD 21c开始发光,红色成分、绿色成分及蓝色成分达到与对各LD 21a~LD 21c施加的驱动电流Ia1、Ib1、Ic1对应的恒定光量Pa1、Pb1、Pc1。
<第2实施方式>
接下来,对第2实施方式进行说明。第2实施方式中,光输出控制部582以LD 21a~LD 21c分别达到恒定光量的一半0.5Pa1、0.5Pb1、0.5Pc1的时刻ta2、tb2、tc2(=tc0)成为相同时刻的方式,来进行LD 21a~LD 21c的光输出控制。除此以外,与第1实施方式同样。以下,对与第1实施方式不同的构成进行说明。而且,对与第1实施方式同样的构成部标注相同的符号,并省略其说明。
图10是表示第2实施方式的LD 21a~LD 21c的光输出控制的一例的图表。另外,图10表示例如LD 21a~LD 21c从光量0的状态进行白色显示时的LD 21a~LD 21c的光输出的响应特性。如图10所示,将从LD 21a输出恒定光量Pa1的光的驱动电流Ia1施加至LD 21a的时刻ta0基于上升时间的一半(TA/2)、(TB/2)、(TC/2),而早于将从其他的LD 21b、LD 21c分别输出恒定光量Pb1、Pc1的光的驱动电流Ib1、Ic1分别施加至该LD 21b、LD 21c的时刻tb0、tc0。
而且,如图10所示,驱动电流Ia1、Ib1、Ic1分别以时刻ta2、tb2、tc2成为相同时刻的方式而施加至LD 21a~LD 21c。即,光输出控制部582基于LD 21a~LD 21c各自的上升时间TA、TB、TC的时间差,使LD 21a达到恒定光量的一半0.5Pa1的时刻ta2、LD 21b达到恒定光量的一半0.5Pb1的时刻tb2与时刻tc2(=tc0)相同。换言之,光输出控制部582基于LD 21a~LD 21c各自的上升时间TA、TB的时间差,使LD 21a的光量相对于恒定光量Pa1而达到50%的比例的时刻ta2与LD 21b的光量相对于恒定光量Pb1而达到50%的比例的时刻tb2相同。另外,LD 21c几乎不具有上升时间TC,因此LD 21c的恒定光量的一半达到0.5Pc1的时刻tc2(即相对于恒定光量Pc1的比例达到50%的时刻)视为与时刻tc0相同。
此时,首先,上升时间最长的LD 21a的发光开始时刻ta0被设定为光输出的控制开始时刻tS。并且,对红色LD 21a施加驱动电流Ia1而开始发光。对于绿色LD 21b,在从红色LD21a的发光开始时刻ta0经过时间TB2(=(TA-TB)/2)后的时刻tb0施加驱动电流Ib1,而开始绿色LD 21b的发光。蓝色LD 21c几乎不需要上升时间TC(即TC≒0)。因此,对于蓝色LD21c,在从发光开始时刻tS经过时间TC2(=TA/2)后的时刻ta2施加驱动电流Ic1,而开始蓝色LD21c的发光。
另外,本实施方式中,对使时刻ta2、tb2、tc2成为相同时刻的示例进行了说明,但本发明并不限定于该例示。时刻tb2、tc2也可设为晚于时刻ta2且早于时刻ta1的时刻。即,也可基于上升时间TA、TB、TC的时间差,使LD 21a的光量相对于第1光量Pa1而达到规定比例的时刻与LD 21b、LD 21c的光量分别相对于第1光量Pb1、Pc1而达到所述规定比例的时刻变得相同。
这样,在从LD 21a的发光开始时刻ta0直至时刻ta1为止的期间TA内扫描激光300所产生的颜色不均与使各LD 21a~LD 21c同时发光的情况(参照图7)相比,也能够进一步大幅减轻。
<第3实施方式>
接下来,对第3实施方式进行说明。第3实施方式中,通过使对上升时间TA最长的红色LD 21a以外的绿色LD 21b、蓝色LD 21c施加的驱动电流Ib1、Ic1阶段性地增加,从而减轻扫描激光300所产生的颜色不均。除此以外,与第1实施方式同样。以下,对与第1实施方式及第2实施方式不同的构成进行说明。而且,对与第1实施方式及第2实施方式同样的构成部标注相同的符号,并省略其说明。
图11是表示第3实施方式的LD 21a~LD 21c的光输出控制的一例的图表。另外,图11表示例如LD 21a~LD 21c从光量0的状态开始进行白色显示时的LD 21a~LD 21c的光输出的响应特性。而且,图11中,驱动电流Ia1、Ib1、Ic1的施加开始时刻ta0、tb0、tc0分别为相同的时刻tS。在时刻tS直至时刻tE为止的期间内,对红色LD 21a施加固定的驱动电流Ia1。另一方面,在相同期间,对绿色LD 21b及蓝色LD 21c施加分成两阶段而增加的驱动电流。但是,此时也使将从LD 21a输出恒定光量Pa1的光的驱动电流Ia1施加至LD 21a的时刻ta0,早于将从其他的LD 21b、LD 21c分别输出恒定光量Pb1、Pc1的光的驱动电流Ib1、Ic1分别施加至该LD 21b、LD 21c的时刻tb2a、tc2a。
即,光输出控制部582对绿色LD 21b,在时刻tb0(=tS)施加与小于恒定光量Pb1的光量(例如0.5Pb1)对应的电流值(例如0.5Ib1)的驱动电流。随后,光输出控制部582对LD21b,在LD 21a的光量达到恒定值的一半0.5Pa1的时刻tb2a(=ta0+TA/2),施加与恒定光量Pb1对应的电流值Ib1的驱动电流。
同样,光输出控制部582对LD 21c,在时刻tc0(=tS)施加与小于恒定光量Pc1的光量(例如0.5Pc1)对应的电流值(例如0.5Ic1)的驱动电流。随后,光输出控制部582对LD21c,在LD 21a的光量达到恒定值的一半0.5Pa1的时刻tc2a(=ta0+TA/2),施加与恒定光量Pc1对应的电流值Ic1的驱动电流。
另外,在使驱动电流Ib1、Ic1分两阶段来增加的情况下,理想的是如图11那样,使对LD 21b、LD 21c施加的电流值增加的时刻tb2a、tc2a是与LD 21a达到恒定光量的一半0.5Pa1的时刻ta2(=tS+TA/2)相同的时刻或在其前后。这样,能够使LD 21a的上升时间TA(即从时刻ta0直至时刻ta1为止的期间)内的LD 21b、LD 21c的光输出变化接近LD 21a的光输出变化。
<第3实施方式的变形例>
图12是表示第3实施方式的变形例的LD 21a~LD 21c的光输出控制的一例的图表。另外,图12表示例如LD 21a~LD 21c从光量0的状态开始进行白色显示时的LD 21a~LD21c的光输出的响应特性。如图12所示,对绿色LD 21b施加的驱动电流也可分成三个以上的多个阶段而增加至电流值Ib1为止。同样,对蓝色LD 21c施加的驱动电流也可分成三个以上的多个阶段而增加至电流值Ic1为止。但是,此时也使将从LD 21a输出恒定光量Pa1的光的驱动电流Ia1施加至LD 21a的时刻ta0,早于将从其他的LD 21b、LD 21c分别输出恒定光量Pb1、Pc1的光的驱动电流Ib1、Ic1分别施加至该LD 21b、LD 21c的时刻tb1、tc1。
进而,如图11及图12那样,使对LD 21b、LD 21c施加的电流值分成多个阶段来增加的情况下,各阶段的电流值的增加量既可相同也可不同。而且,增加的时机的间隔既可固定也可不同。优选的是,这些增加量及增加的时机是近似于上升时间TA间的LD 21a的光输出变化(即光量的增加倾向)而设定。这样,能够使LD 21a的上升时间TA内的LD 21b、LD 21c的光输出变化更接近并近似于LD 21a的光输出变化。因而,能够大幅抑制或者防止在从LD21a~LD 21c的发光开始至所有LD 21a~LD 21c达到恒定光量的期间内扫描激光300所产生的颜色不均(例如白平衡的破坏)的产生。
<第1~第3实施方式的总结>
根据以上所说明的实施方式,投影器单元101具备多个LD 21a~LD 21c以及光输出控制单元。光输出控制单元具备对多个LD 21a~LD 21c的光输出进行控制的光输出控制部582。在由多个LD 21a~LD 21c从光量为0的状态开始进行白色显示的情况下,光输出控制部582使将从多个LD 21a~LD 21c中直至输出白色显示光量Pa1为止所需的上升时间TA最长的LD 21a输出白色显示光量Pa1的光的驱动电流Ia1施加至该LD 21a的时刻ta0,早于将从其他的LD 21b、LD 21c输出白色显示光量Pb1、Pc1的光的驱动电流Ib1、Ic1施加至该LD21b、LD 21c的时刻(例如图8及图10的tb0、tc0、图11的tb2a、tc2a、图12的tb1、tc1)。(第21构成)
根据该第21构成,将从LD 21a~LD 21c中直至输出白色显示光量Pa1为止所需的上升时间TA最长的LD 21a输出白色显示光量Pa的光的驱动电流Ia1施加至该LD 21a的时刻ta0,早于将从其他的LD 21b、LD 21c输出白色显示光量Pb、Pc的光的驱动电流Ib、Ic施加至该LD 21b、LD 21c的时刻(例如图8及图10的tb0、tc0、图11的tb3、tc3、图12的tb1、tc1)。因此,能够使LD 21a输出白色显示光量Pa的光的时刻ta1接近LD 21b、LD 21c输出白色显示光量Pb、Pc的光的时刻tb1、tc1。因而,在多个LD 21a~LD 21c进行白色显示时,能够改善因每个LD 21a~LD 21c的发光延迟的差异而产生的颜色不均。
而且,能够改善发光色不同的多个LD 21a~LD 21c在所述上升时间TA内的扫描激光300的颜色不均,因此也能够抑制该扫描激光300的色调平衡(例如白平衡)的劣化。
而且,在所述第21构成的投影器单元101的所述光输出控制单元中,光输出控制部582也可通过基于LD 21a~LD 21c各自的上升时间TA、TB、TC的时间差的光输出控制,使LD21a的光量达到白色显示光量Pa1的时刻ta1与其他的LD 21b、LD 21c的光量达到白色显示光量Pb1、Pc1的时刻tb1、tc1变得相同。(第22构成)根据该第22构成,进行光输出控制,以使得LD 21a输出白色显示光量Pa的光的时刻ta1与LD 21b、LD 21c输出白色显示光量Pb、Pc的光的时刻tb1、tc1变得相同。因此,能够进一步改善从LD 21a~LD 21c输出的扫描激光300在上升时间TA内的颜色不均。
或者,在所述第21构成的投影器单元101的所述光输出控制单元中,光输出控制部582也可基于多个LD 21a~LD 21c各自的上升时间TA、TB、TC的时间差,使LD 21a的光量相对于白色显示光量Pa1而达到规定比例的时刻与LD 21b、LD 21c的光量分别相对于白色显示光量Pb1、Pc1而达到所述规定比例的时刻变得相同。(第23构成)
进而,在所述第23构成,所述规定比例也可为50%。(第24构成)
根据所述第23或第24构成,能够改善LD 21a在上升时间TA内的时间平均性的颜色不均。因而,也能够抑制从多个LD 21a~LD 21c输出的扫描激光300的色调平衡(例如白平衡)的劣化。
而且,在所述第21~第24构成的任一个投影器单元101的所述光输出控制单元中,光输出控制部582也可在将使LD 21b、LD 21c进行小于白色显示光量Pb1、Pc1的光量(例如0.5Pb1、0.5Pc1)的光输出的第1电流值(例如0.5Ib1、0.5Ic1)的驱动电流施加至LD 21b、LD21c之后,将使LD 21b、LD 21c进行白色显示光量Pb1、Pc1的光输出的第2电流值Ib1、Ic1的驱动电流施加至LD 21b、LD 21c。(第25构成)
根据该第25构成,LD 21b、LD 21c在进行比白色显示光量Pb1、Pc1低的光量(例如0.5Pb1、0.5Pc1)的光输出之后,进行白色显示光量Pb1、Pc1的光输出。因而,能够使从发光开始直至进行白色显示光量Pb1、Pc1的光输出为止的期间TB、TC内的LD 21b、LD 21c的光量变化,接近所述上升时间TA内的LD 21a的光量变化。因而,能够进一步降低从多个LD 21a~LD 21c输出的扫描激光300的颜色不均及色调的平衡劣化。
而且,在所述第21~第25构成的任一个投影器单元101的所述光输出控制单元中,也可采用下述构成,即,光输出控制部582使LD 21b、LD 21c的驱动电流分成多个阶段来增加至从LD 21b、LD 21c输出白色显示光量Pb1、Pc1的光的电流值Ib1、Ic1为止(参照图11、图12)。(第26构成)
根据该第26构成,能够使从发光开始直至进行白色显示光量Pb1、Pc1的光输出为止的期间TB、TC内的LD 21b、LD 21c的光量变化,进一步接近所述上升时间TA内的LD 21a的光量变化。因而,能够进一步降低从多个LD 21a~LD 21c输出的扫描激光300的颜色不均及色调的平衡劣化。
而且,在所述第21~第26构成的任一个投影器单元101的所述光输出控制单元也可还包括:计算部583,基于对多个LD 21a~LD 21c各自的光量进行检测的PD 23a~PD 23c的检测结果,计算多个LD 21a~LD 21c各自的上升时间TA、TB、TC。(第27构成)
根据该第27构成,能够适当检测多个LD 21a~LD 21c各自的光量,光输出控制部582能够使用基于该检测结果的上升时间TA、TB、TC来控制多个LD 21a~LD 21c的光输出。因而,例如即使因组件温度的变化或组件的劣化等而导致各LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC发生变化,光输出控制部582也能够进行与该变化相应的光输出控制。
进而,在所述第27构成的投影器单元101的所述光输出控制单元中,光输出控制部582也可使多个LD 21a~LD 21c输出对投射面102a进行投射及扫描而在该投射面102a上形成影像的扫描激光300,在扫描激光300对未形成影像的投射面102a上的无效投射区域102c进行扫描时,光输出控制部582使多个LD 21a~LD 21c发光,计算部583基于扫描激光300对无效投射区域102c进行扫描时的PD 23a~PD 23c的检测结果来计算上升时间TA、TB、TC。(第28构成)
根据该第28构成,在扫描激光300对投射面102a上的无效投射区域102c进行扫描时,能够适当检测多个LD 21a~LD 21c各自的光量,并能够基于其结果来计算各LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC。因而,能够进行适合于各LD 21a~LD 21c的实际状态的光输出控制,由此能够改善扫描激光300的颜色不均,从而能够提高形成于投射面102a上的影像的品质。
而且,在所述第21~第28构成的任一个投影器单元101的所述光输出控制单元中,也可采用下述构成,即,还包括:存储器(未图示),保存通过多个LD 21a~LD 21c的光输出而形成的影像的影像信息,光输出控制部582对影像信息进行分析,并基于该分析的结果来控制多个LD 21a~LD 21c的光输出。(第29构成)
根据上述第29构成,能够基于形成在投射面102a上的影像的影像信息的分析结果来控制LD 21a~LD 21c的光输出。
<第4实施方式>
接着说明第4实施方式。在第4实施方式,与第1实施方式不同的是,在往路的扫描激光300a,多个LD21a~21c的上升时间TA、TB、TC所引起的光量不足,由复路的扫描激光300b的光量来补充。以下说明与第1实施方式相异的构成。还有,与第1~第3实施方式相同的构成部分,赋予相同的符号,并省略它的说明。
图13是局部性地表示连续地进行往复扫描的扫描激光300的扫描范围的示意图。图13表示由图5的实线A所围成的投射面102a上的范围。如图13所示,各扫瞄激光300的Y方向的扫描间隔(scan pitch)是比往路的扫瞄激光300a的光束点302a以及复路的扫瞄激光300b的光束点302b还小。因此,连续往复扫描的扫描激光300a、300b的一部分会彼此重合。
图13的斜线部分别为往路的扫描激光300a的扫描范围301a、复路的扫描激光300b的扫描范围301b,两者在重复扫描范围301c内重合。而且,以下,将各扫描激光300a、300b的光束点302a、302b在X方向上的中心位置称作扫描位置。第1扫描位置H1是往路的扫描激光300a在发光开始时刻的扫描位置、复路的扫描激光300b在发光停止时刻的扫描位置。而且,第2扫描位置H2是往路的扫描激光300a在发光停止时刻的扫描位置,复路的扫描激光300b在发光开始时刻的扫描位置。
此处,如上所述,多个LD 21a~LD 21c各自在发光开始时具有上升时间TA、TB、TC。因此,扫描激光300在从发光时的扫描位置直至上升时间经过后的规定位置为止的期间,会产生颜色不均。本发明中,对在连续地进行往复扫描的扫描激光300a、300b的一部分重合的区域(即重复扫描范围301c)内下降的光量进行相互补充,而减轻或防止此种颜色不均。即,对于在往路的扫描激光300a中因多个LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC导致光量不足的部分,利用复路的扫描激光300b的光量来进行补充。同样地,对于在复路的扫描激光300b中因多个LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC导致光量不足的部分,利用往路的扫描激光300b的光量来进行补充。
以下,对利用光量的平均化来弥补扫描激光300a的不足光量的原理进行说明,但为了便于理解该原理,主要对扫描激光300的红色成分(即红色LD 21a)的光输出控制进行说明。但是,扫描激光300的其他色彩成分(即绿色LD 21b、蓝色LD 21c)的光输出控制也是同样地进行。
首先,往路及复路的扫描激光300a、300b的光输出在第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间同样地受到控制。图14是表示第4实施方式中的红色LD 21a的光输出控制的一例的图表。图14表示往路及复路的扫描激光300a、300b的发光开始直至发光停止为止的期间的红色LD 21a的光输出控制。
图14中,时刻tS是用于在投射面102上形成基于影像信息的投射图像的、扫描激光300的红色成分的投射(即LD 21a的发光)开始的时刻。时刻tS对应于往路的扫描激光300a的光束点302a在X方向上的中心位置位于第1扫描位置H1的时刻,且对应于复路的扫描激光300b的光束点302b在X方向上的中心位置位于第2扫描位置H2的时刻。而且,时刻tE是停止LD 21a的发光的时刻。时刻tE对应于往路的光束点302a在X方向上的中心位置位于第2扫描位置H2的时刻,且对应于复路的光束点302b在X方向上的中心位置位于第1扫描位置H1的时刻。
而且,时刻ta1是从时刻tS经过上升时间TA后的时刻,是LD 21a的光输出达到与固定的驱动电流Ia1对应的恒定光量Pa1的时刻。时刻ta3是较时刻tE为与上升时间TA相同的时间前的时刻。时刻ta4是较时刻tE为补光时间ΔTa前的时刻,是从LD 21a输出比光量Pa1大出补光光量ΔPa的光量Pa2的光的时刻。对于LD 21a,在时刻tS~ta4间施加电流值Ia1的驱动电流,在时刻ta4~tE间施加电流值Ia2的驱动电流。图6中,将补光时间ΔTa设为例如0.5×TA,将修正光量ΔPa设为例如0.5×Pa1。但是,并不限定于这些例示,补光时间ΔTa只要为上升时间TA以下即可(0<ΔTa≤TA),光量Pa2只要为光量Pa1的2倍以下即可(即,在ΔPa=Pa2-Pa1时,0<ΔPa≤Pa1)。
接下来,对在进行图14那样的光输出控制时看到投射面102a的人所感受到的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量进行说明。另外,以下,与图14同样地对扫描激光300的红色成分在表观上的光量进行说明,但其他色彩成分(即绿色成分、蓝色成分)在表观上的光量当然也同样地被感受到。
图15A~图15C是用于对第4实施方式中的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量进行说明的图。图15A是表示在第4实施方式中从第1扫描位置H1扫描至第2扫描位置H2的往路的扫描激光300a的光输出变化的图。图15B是表示在第4实施方式中从第2扫描位置H2扫描至第1扫描位置H1的复路的扫描激光300b的光输出变化的图。图15C是表示第4实施方式中的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量变化的图。
另外,应注意的是,在图15A~图15C中,图表的横轴不同于图14,是表示扫描激光300的扫描位置。因此,往路的扫描激光300a所涉及的图15A的光输出及驱动电流的图表形状及横轴的方向,与复路的扫描激光300b所涉及的图15B的这些参数相反。而且,图15C的图表表示通过所述的光量的平均化效果而人所感受到的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的重复扫描范围301c(参照图13)内的表观上的光量。
扫描位置H3表示从第1扫描位置H1处的发光开始经过上升时间TA后的、往路的扫描激光300a的扫描位置。而且,扫描位置H6表示较第2扫描位置H2处的发光停止为补光时间ΔTa前的、往路的扫描激光300a的扫描位置。在往路的扫描激光300a中,扫描位置H1~H3间对应于上升时间TA内的扫描范围HA(以下称作上升扫描范围HA),扫描位置H2~H6间对应于发光停止前的补光时间ΔTa内的扫描范围(以下称作补光扫描范围ΔHa)。
而且,扫描位置H4表示从第2扫描位置H2处的发光开始经过上升时间TA后的、复路的扫描激光300b的扫描位置。而且,扫描位置H5表示较第1扫描位置H1处的发光停止为补光时间ΔTa前的、复路的扫描激光300b的扫描位置。在复路的扫描激光300b中,扫描位置H2~H4间对应于上升扫描范围HA,扫描位置H1~H5间对应于补光扫描范围ΔHa。
在往路及复路的扫描激光300a、300b中,补光扫描范围ΔHa内的光量Pa2比与驱动电流Ia1对应的光量Pa1大出补光光量ΔPa。而且,往路的扫描激光300a的扫描位置H1~H3间、及复路的扫描激光300b的扫描位置H2~H4间的距离同为HA。而且,往路的扫描激光300a的扫描位置H2~H6间、及复路的扫描激光300b的扫描位置H1~H5间的X方向的距离同为ΔHa。如上所述,由于0<ΔTa≤TA,因此距离ΔHa为距离HA以下(0<ΔHa≤HA)。
当往路及复路的扫描激光300a、300b进行扫描时,在人的视觉上,扫描位置H1~H2间的光量如图15C的图表那样被感受到。即,在往路的扫描激光300a的上升扫描范围HA(扫描位置H1~H3间)内不足的光量,由复路的扫描激光300b的补光扫描范围ΔHa(扫描位置H1~H5间)的修正光量ΔPa予以补足。而且,在复路的扫描激光300b的上升扫描范围HA(扫描位置H2~H4间)内不足的光量,由往路的扫描激光300a的补光扫描范围ΔHa(扫描位置H2~H6间)的修正光量ΔPa予以补足。因而,能够使扫描位置H1~H3间与扫描位置H2~H4间人在视觉上感受到的光量接近恒定光量Pa1。因而,能够改善因LD 21a的发光开始时的发光延迟引起的光量下降。
接下来,对LD 21a~LD 21c的光输出控制处理进行说明。图16是用于对LD 21a~LD 21c的光输出控制处理的一例进行说明的流程图。另外,在下述处理中,S201~S204是在重扫期间内进行,S205是在扫迹期间内进行。还有,如图16所示的光输出控制处理也适用后面描述的第5和第6实施方式。
首先,在重扫期间内,在扫描激光300的光轴对无效投射区域102c进行扫描时,光输出控制部582通过驱动电流Ia1~Ic1的施加而使LD 21a~LD 21c以规定的光量(例如Pa1、Pb1、Pc1)发光(S201)。另外,驱动电流Ia1~Ic1的施加时间只要分别为长于各LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC的时间长度即可。各LD 21a~LD 21c的光输出分别由PD 23a~PD 23c进行检测(S202)。计算部583基于PD 23a~PD 23c的检测结果来计算各LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC(S203)。而且,光输出控制部582将从影像处理部581输出的影像数据导入存储器(未图示),基于该影像数据,来进行在扫迹期间投射至投射面102a的投射图像的图像分析(S204)。即,对在扫迹期间内形成的投射图像的色彩信息及亮度信息等进行分析。
接下来,在扫迹期间内,光输出控制部582基于图像分析的结果、计算部583的计算结果及从存储部57读取的多个LD 21a~21c的光输出修正信息等,进行多个LD 21a~LD21c的光输出控制(S205)。然后,处理返回S101。还有,光输出修正信息是存储在存储部57,并且是存储了对在多个LD 21a~21c的上升时间TA、TB、TC的光量不足进行补偿的数据(例如,后述的补光时间ΔTa以及补光光量ΔPa等)的信息。
以上,对通过往路及复路的扫描激光300a、300b的光输出在重复扫描范围301c(参照图13)内进行平均化,从而进行具有恒定光量Pa1、Pb1、Pc1的理想的光输出的情况进行了说明。图17是表示进行恒定光量Pa1的光输出时的LD 21a的理想的光输出变化、与往路及复路的扫描激光300a、300b的实际的光输出变化的图。另外,图17表示LD 21a的扫描激光300的光输出变化。LD 21b、LD 21c的情况也同样,因此省略这些说明。而且,图17上段的图表表示理想的光输出中的光量变化,中段的图表表示从第1扫描位置H1扫描至第2扫描位置H2的往路的扫描激光300a的实际的光输出变化,下段的图表表示从第2扫描位置H2扫描至第1扫描位置H1的复路的扫描激光300b的实际的光输出变化。
如图17上段的图表所示,第1扫描位置H1及第2扫描位置H2处的理想的光输出的上升均急遽地增加。在进行此种光输出的情况下,必须使第1扫描位置H1及第2扫描位置H2处的实际的光输出中的发光开始时的上升急遽增加,且使发光停止时的下降急遽减少。即,在发光开始时,对LD 21a供给振荡阈值电流Is以上的驱动电流(参照后述的图24),使扫描激光300急遽增加至光量Pa1为止。而且,在发光停止时,使供给至LD 21a的驱动电流由振荡阈值电流Is以上的电流值减少至小于振荡阈值电流Is的电流值,而使扫描激光300由光量Pa1急遽减少。
但是,若在发光开始时使光量急遽增加,则会发生因发光延迟引起的光量下降(所谓的上升延迟)。因此,往路的扫描激光300a的上升扫描范围HA(扫描位置H1~H3间)内的光输出的光量如图17中段的图表所示那样不足而低于光量Pa1。同样,复路的扫描激光300b的上升扫描范围HA(扫描位置H2~H4间)内的光量也如图17下段的图表所示那样不足而低于光量Pa1。因而,在往路的扫描激光300a的补光扫描范围ΔHa(扫描位置H2~H6间)内,以光量Pa2=(Pa1+ΔPa)来进行光输出,在复路的扫描激光300b的补光扫描范围ΔHa(扫描位置H1~H5间)内,以光量Pa2来进行光输出。通过进行此种光输出,从而在往路的扫描激光300a的上升扫描范围HA(扫描位置H1~H3间)内不足的光量通过与复路的扫描激光300b的修正光量ΔPa进行平均化而得到补足。而且,在复路的扫描激光300b的上升扫描范围HA(扫描位置H2~H4间)内不足的光量通过与往路的扫描激光300a的修正光量ΔPa进行平均化而得到补足。因而,图17上段的图表所示的理想的光输出是通过重复扫描范围301c(参照图13)内的往路及复路的扫描激光300a、300b的光输出的平均化而实现。
另外,与图17的例示不同,若第1扫描位置H1及第2扫描位置H2中的至少一处的理想的光输出的上升平缓至在实际的光输出中不会发生发光延迟的程度,则在该其中一个扫描位置处开始发光的实际的扫描激光300中便不会发生发光延迟。因而,该其中一个扫描位置处的发光停止时的下降(光量的减少)也能平缓至同程度。以下,对这些情况进行说明。
<第4实施方式的变形例>
首先,对第1扫描位置H1侧的理想的光输出的上升变得平缓的情况进行说明。图18是表示在第1扫描位置H1侧的上升扫描范围HA1(扫描位置H1~H0a间)内使光输出平缓上升时的LD 21a的理想的光输出变化、与往路及复路上的实际的光输出变化的图。另外,图18表示相对于扫描激光300在投射面102上的扫描方向上的扫描位置的、LD 21a的光输出的光量变化。LD 21b、LD 21c的情况也同样,因此省略这些说明。而且,图18上段的图表表示理想的光输出中的光量变化,中段的图表表示从第1扫描位置扫描至第2扫描位置的往路的扫描激光300a的实际的光输出变化,下段的图表表示从第2扫描位置扫描至第1扫描位置的复路的扫描激光300b的实际的光输出变化。
如图18上段的图表所示,扫描位置H1侧的理想的光输出的上升在其光量由0达到恒定光量Pa1为止的上升扫描范围HA1(扫描位置H1~H0a间)内平缓地变化。即,上升扫描范围HA1的宽度(扫描距离)宽于实际的扫描激光300发生发光延迟时的上升扫描范围HA的宽度。换言之,在第1扫描位置H1侧,理想的光输出的上升迟于实际的光输出中的因发光延迟引起的上升时间TA。此种情况下,在往路的扫描激光300a的上升(扫描位置H1~H0a间的光输出变化)中,不会发生发光延迟,也不会发生由此引起的光量不足。因此,往路的扫描激光300a在发光开始时的光输出是与理想的光输出同程度地平缓变化。而且,复路的扫描激光300b在发光停止前的扫描位置H1~H0a间的光输出也与理想的光输出同样地平缓变化。
另一方面,在图18中,第2扫描位置H2处的理想的光输出的上升是与图18同样地急遽增加。此种情况下,使往路的扫描激光300a的下降急遽减少。而且,尽管复路的扫描激光300b的上升急遽增加,但会发生因发光延迟引起的光量下降(所谓的上升延迟)。因此,复路的扫描激光300b的上升扫描范围HA(扫描位置H2~H4间)内的光量如图18下段的图表所示那样不足而低于光量Pa1。因而,在往路的扫描激光300a的发光停止之前的补光扫描范围ΔHa(扫描位置H2~H6间)内,以光量Pa2=(Pa1+ΔPa)进行光输出,由此对于在复路的扫描激光300b的上升扫描范围HA(扫描位置H2~H4间)内不足的光量,利用往路的扫描激光300a的修正光量ΔPa来进行弥补。即,图18上段的图表所示的第2扫描位置H2处的理想的光输出是通过重复扫描范围301c(参照图13)内的往路的扫描激光300a在发光停止之前的扫描位置H2~H4内的光输出、与复路的扫描激光300b在发光开始之后的扫描位置H2~H4内的光输出的平均化而实现。
<第4实施方式的其他变形例>
接下来,对第2扫描位置H2侧的理想的光输出的上升变得平缓的情况进行说明。图19是表示在第2扫描位置H2侧的上升扫描范围HA2(扫描位置H2~H0b间)内使光输出平缓上升时的LD 21a的理想的光输出变化、与往路及复路上的实际的光输出变化的图。另外,图19表示相对于扫描激光300在投射面102上的扫描方向上的扫描位置的、LD 21a的光输出的光量变化。LD 21b、LD 21c的情况也同样,因此省略这些说明。而且,图19上段的图表表示理想的光输出中的光量变化,中段的图表表示从第1扫描位置扫描至第2扫描位置的往路的扫描激光300a的实际的光输出变化,下段的图表表示从第2扫描位置扫描至第1扫描位置的复路的扫描激光300b的实际的光输出变化。
如图19上段的图表所示,第1扫描位置H1处的理想的光输出的上升是与图17同样地急遽增加。此种情况下,尽管往路的扫描激光300a的上升急遽地增加,但会发生因发光延迟引起的光量下降(所谓的上升延迟)。因此,往路的扫描激光300a的上升扫描范围HA(扫描位置H1~H3间)内的光量如图19中段的图表所示那样不足而低于光量Pa1。因而,在复路的扫描激光300b的发光停止之前的补光扫描范围ΔHa(扫描位置H1~H5间)内,以光量Pa2=(Pa1+ΔPa)来进行光输出,由此对于在往路的扫描激光300a的上升扫描范围HA(扫描位置H1~H3间)内不足的光量,利用复路的扫描激光300b的修正光量ΔPa来进行弥补。即,图19上段的图表所示的第1扫描位置H1处的理想的光输出是通过重复扫描范围301c(参照图13)内的往路的扫描激光300a在发光开始之后的扫描位置H1~H3内的光输出、与复路的扫描激光300b在发光停止之前的扫描位置H1~H3内的光输出的平均化而实现。
另一方面,在图19中,扫描位置H2侧的理想的光输出的上升在其光量由0达到激光振荡模式下的固定光量Pa1为止的上升扫描范围HA2(扫描位置H2~H0b间)平缓地变化。即,上升扫描范围HA2的宽度(扫描距离)宽于实际的扫描激光300发生发光延迟时的上升扫描范围HA的宽度。换言之,在第2扫描位置H2侧,理想的光输出的上升迟于实际的光输出中的因发光延迟引起的上升时间TA。在进行此种光输出的情况下,在复路的扫描激光300b的上升(扫描位置H2~H0b间的光输出变化)中,不会发生发光延迟,也不会发生由此引起的光量不足。因此,复路的扫描激光300b在发光开始时的光输出是与理想的光输出同程度地平缓变化。而且,往路的扫描激光300a在发光停止前的扫描位置H2~H0b间的光输出也与理想的光输出同样地平缓变化。
另外,在第1扫描位置H1侧及第2扫描位置H2侧这两侧的理想的光输出的上升均为平缓的情况下,在实际的光输出中的发光开始时不会发生发光延迟。因此,往路及复路的扫描激光300a、300b的光输出变化与理想的光输出变化相同。
<第5实施方式>
接下来,对第5实施方式进行说明。第5实施方式中,修正光量ΔPa及补光时间ΔTa是根据在LD 21a~LD 21b的上升时间TA、TB、TC内不足的光量的累积量S1来确定。除此以外,与第1实施方式同样。以下,对与第4实施方式不同的构成进行说明。而且,对与第1~第4实施方式同样的构成部标注相同的符号,并省略其说明。
图20是表示第5实施方式中的红色LD 21a的光输出控制的一例的图表。另外,以下,举LD 21a的光输出控制为例来进行说明,但其他LD 21b、LD 21c也能够同样地控制。
图20中,表示往路及复路的扫描激光300a、300b的发光开始直至发光停止为止的期间的红色LD 21a的光输出控制。在图20中,不足量S1是在上升时间TA内因发光延迟而不足(下降)的光量的累积量。即,不足量S1是对应于驱动电流Ia1的恒定光量Pa1与实际光量Pa的光量差(Pa1-Pa)在上升时间TA内的时间积分量。而且,修正量S2是对补光时间ΔTa内的修正光量ΔPa进行时间积分所得的累积光量。
如图20所示,以修正量S2与不足量S1相同的方式来控制LD 21a的光输出。换言之,以满足S1=S2=ΔPa×ΔTa的方式来设定修正光量ΔPa及补光时间ΔTa。另外,该设定方法并无特别限定。例如,也可在满足该条件的范围内设定修正光量ΔPa及补光时间ΔTa。或者,也可将修正光量ΔPa及补光时间ΔTa中的一个设为固定值,并基于所述条件来适当确定另一个。
接下来,对在进行图20那样的光输出控制时看到投射面102a的人所感受到的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量进行说明。另外,以下,与图20同样对扫描激光300的红色成分在表观上的光量进行说明,但其他色彩成分(即绿色成分、蓝色成分)在表观上的光量当然也同样地被感受到。
图21A~图21C是用于对第5实施方式中的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量进行说明的图。图21A是表示在第5实施方式中从第1扫描位置H1扫描至第2扫描位置H2的往路的扫描激光300a的光输出变化的图。图21B是表示在第5实施方式中从第2扫描位置H2扫描至第1扫描位置H1的复路的扫描激光300b的光输出变化的图。图21C是表示第5实施方式中的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量变化的图。
另外,应注意的是,在图21A~图21C中,图表的横轴不同于图12,是表示扫描激光300在X方向上的位置。因此,往路的扫描激光300a所涉及的图21A的光输出及驱动电流的图表形状及横轴的方向,与复路的扫描激光300b所涉及的图21B的这些参数相反。而且,图21C的图表表示通过所述的光量的平均化效果而人所感受到的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的重复扫描范围301c(参照图13)内的表观上的光量。
在图21A及图21B中,不足量s1是在上升时间TA内因发光延迟而不足的光量相对于扫描距离HA的积分量,对应于图12的不足量S1。而且,修正量s2是补光时间ΔTa内的修正光量ΔPa相对于扫描距离ΔHa的积分量,对应于图20的修正量S2。
当往路及复路的扫描激光300a、300b进行扫描时,在人的视觉上,扫描位置H1~H2间的光量如图21C的图表那样被感受到。即,在往路的扫描激光300a的上升扫描范围HA(即扫描位置H1~H3间)内的不足量s1,由复路的扫描激光300b的补光扫描范围ΔHa(即扫描位置H1~H5间)内的修正量s2予以补足。而且,在复路的扫描激光300b的上升扫描范围HA(即扫描位置H2~H4间)内的不足量s1,由往路的扫描激光300a的补光扫描范围ΔHa(即扫描位置H2~H6间)内的修正量s2予以补足。因而,能够使扫描位置H1~H3间与扫描位置H2~H4间人在视觉上感受到的光量接近恒定光量Pa1。因而,能够改善因LD 21a的发光开始时的发光延迟引起的光量下降。
另外,所述的例示中,以图20中的不足量S1与修正量S2相同的方式来控制LD 21a,但本发明并不限定于该例示。也可以图21A~图21C中的不足量s1与修正量s2相同的方式来控制LD 21a。而且,如上所述,绿色LD 21b及蓝色LD 21c也同样地受到光输出控制。因而,通过所述的光输出控制,能够减轻或防止在往路及复路的扫描激光300a、300b所重复的重复扫描范围301c在X方向上的边缘(edge)部分、即扫描位置H1~H3间的扫描范围与扫描位置H2~H5间的扫描范围内的因各LD 21a~LD 21c的发光延迟引起的颜色不均。
<第6实施方式>
接下来,对第6实施方式进行说明。另外,第6实施方式是例示绿色LD 21b来进行说明,但其他LD 21a、LD 21c也同样。图22是表示第6实施方式中的绿色LD 21b的光输出控制的一例的图表。如图22所示,第6实施方式中,将绿色LD 21b的上升时间TB等分割成三个分割时间ΔTb,将在各分割时间ΔTb中不足的光量分成三阶段的修正光量ΔPb1~ΔPb3来补偿。除此以外,与第4实施方式同样。以下,对与第4实施方式及第5实施方式不同的构成进行说明。而且,对与第1~第5实施方式同样的构成部标注相同的符号,并省略其说明。
在图22中,各分割时间ΔTb的时间长度相同。时刻tb5是从时刻tS经过ΔTb后的时刻,从LD 21b输出光量Pb3的光。时刻tb6是从时刻tS经过2ΔTb后的时刻,从LD 21b输出光量Pb2的光。时刻tb1是从时刻tS经过上升时间TB(=3ΔTb)后的时刻,从LD 21b输出与固定的驱动电流Ib1对应的恒定光量Pb1的光。另外,各光量为0<Pb3<Pb2<Pb1。
时刻tb3是较时刻tE为3ΔTb前的时刻,时刻tb7是较时刻tE为2ΔTb前的时刻,时刻tb8是较时刻tE为ΔTb前的时刻。在时刻tb3~时刻tb7,光输出控制部582对LD 21b施加驱动电流Ib2,从LD 21b输出光量Pb4(=Pb1+ΔPb1)的光。而且,在时刻tb7~时刻tb8,光输出控制部582对LD 21b施加驱动电流Ib3,从LD 21b输出光量Pb5(=Pb4+ΔPb2)的光。而且,在时刻tb8~时刻tE,对LD 21b施加驱动电流Ib4,从LD 21b输出光量Pb6(=Pb5+ΔPb3)的光。另外,各光量为Pb1<Pb4<Pb5<Pb6。
而且,各修正光量ΔPb1~ΔPb3是根据LD 21b的上升时间TB内的光输出变化来确定。尤其优选的是,使所述各修正光量ΔPb1~ΔPb3的阶段状的变化接近上升时间TB内的光输出变化。例如,时刻tb3~时刻tb7间的修正光量ΔPb1是根据时刻tb6~时刻tb1间的光输出变化而设定为0<ΔPb1≤|Pb1-Pb2|的范围内的数值,图22中被设定为|Pb1-Pb2|/2。而且,时刻tb7~时刻tb8间的修正光量ΔPb2是根据时刻tb5~时刻tb6间的光输出变化而设定为0<ΔPb2≤|Pb2-Pb3|的范围内的数值,图22中被设定为|Pb2-Pb3|/2。而且,时刻tb8~时刻tE间的修正光量ΔPb3是根据时刻tS~时刻tb5间的光输出变化而设定为0<ΔPb3≤Pb3的范围内的数值,图22中被设定为(Pb3)/2。
接下来,对在进行图22那样的光输出控制时看到投射面102a的人所感受到的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量进行说明。另外,以下,与图22同样地对扫描激光300的绿色成分在表观上的光量进行说明,但其他色彩成分(即红色成分、蓝色成分)在表观上的光量当然也同样地被感受到。
图23A~图23C是用于对第6实施方式中的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量进行说明的图。图23A是表示在第6实施方式中从第1扫描位置H1扫描至第2扫描位置H2的往路的扫描激光300a的光输出变化的图。图23B是表示在第3实施方式中从第2扫描位置H2扫描至第1扫描位置H1的复路的扫描激光300b的光输出变化的图。图23C是表示第3实施方式中的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量变化的图。
另外,应注意的是,在图23A~图23C中,图表的横轴不同于图14,是表示扫描激光300在X方向上的位置。因此,往路的扫描激光300a所涉及的图23A的光输出及驱动电流的图表形状及横轴的方向,与复路的扫描激光300b所涉及的图23B的这些参数相反。而且,图23C表示通过所述的光量的平均化效果而人所感受到的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的重复扫描范围301C(参照图13)内的表观上的光量。
第1扫描位置H1是LD 21b的往路的扫描激光300a在发光开始时刻的扫描位置,也是LD 21b的复路的扫描激光300b在发光停止时刻的扫描位置。而且,第2扫描位置H2是LD21b的往路的扫描激光300a在发光停止时刻的扫描位置,也是LD 21b的复路的扫描激光300b在发光开始时刻的扫描位置。扫描位置H3是在往路的扫描激光300a中从第1扫描位置H1处的发光开始经过上升时间TB后的扫描位置,也是在复路的扫描激光300b中较第1扫描位置H1处的发光停止为3ΔTb(=TB)前的扫描位置。而且,扫描位置H4是在往路的扫描激光300a中较第2扫描位置H2处的发光停止为3ΔTb(=TB)前的扫描位置,也是在复路的扫描激光300b中从第1扫描位置H1处的发光开始经过上升时间TB后的扫描位置。
在LD 21b的往路的扫描激光300a中,扫描位置H8表示较第2扫描位置H2处的发光停止为2ΔTb前的扫描位置。扫描位置H10表示较第2扫描位置H2处的发光停止为分割时间ΔTb前的扫描位置。在往路的扫描激光300a中,扫描位置H1~H3间对应于上升扫描范围HB,扫描位置H2~H4间对应于补光扫描范围ΔHb。
而且,在LD 21b的复路的扫描激光300b中,扫描位置H7表示较第1扫描位置H1处的发光停止为2ΔTb前的扫描位置。扫描位置H10表示较第2扫描位置H2处的发光停止为分割时间ΔTb前的扫描位置。在复路的扫描激光300b中,扫描位置H2~H4间对应于上升扫描范围HB,扫描位置H1~H3间对应于补光扫描范围ΔHb。
往路的扫描激光300a的扫描位置H1~H3间、及复路的扫描激光300b的扫描位置H2~H4间的距离同为HB。而且,往路的扫描激光300a的扫描位置H2~H10间、扫描位置H8~H10间、及扫描位置H4~H8间与复路的扫描激光300b的扫描位置H3~H7间、扫描位置H7~H9间、及扫描位置H1~H9间在X方向上的距离均同为ΔHb。
当往路及复路的扫描激光300a、300b进行扫描时,在人的视觉上,扫描位置H1~H2间的光量如图23C的图表那样被感受到。即,在扫描位置H1~H3间,在往路的扫描激光300a的上升扫描范围HB内不足的光量,通过复路的扫描激光300b的补光扫描范围ΔHb内的修正光量ΔPb1~ΔPb3来均匀地补足。而且,在扫描位置H2~H4间,在复路的扫描激光300b的上升扫描范围HB内不足的光量,通过往路的扫描激光300a的补光扫描范围ΔHb内的修正光量ΔPb1~ΔPb3来均匀地补足。因而,能够使扫描位置H1~H3间和扫描位置H2~H4间人在视觉上感受到的光量接近与固定的驱动电流Ib1对应的恒定光量Pb1。因而,能够改善因LD21b的发光开始时的发光延迟引起的光量下降。
而且,如上所述,红色LD 21a及蓝色LD 21c也同样地受到光输出控制。因而,通过所述光输出控制,能够减轻或防止在往路及复路的扫描激光300a、300b所重复的重复扫描范围301c在X方向上的边缘部分、即扫描位置H1~H3间的扫描范围与扫描位置H2~H4间的扫描范围内的因各LD 21a~LD 21c的发光延迟引起的颜色不均。
另外,修正光量ΔPb1~ΔPb3在图22及图23A~图23C中分割为三阶段,但并不限定于该例示,也可分割为两个或四个以上的多个阶段。分割数越多,处理数越增加,但越能更均匀且精度良好地改善颜色不均。
<第7实施方式>
接下来,对第7实施方式进行说明。第7实施方式中,在对各LD 21a~LD 21c施加与恒定光量Pa1~Pc1对应的电流值Ia1、Ib1、Ic1的驱动电流之前,施加微小电流值Ip的预备电流,该微小电流值Ip小于各LD 21a~LD 21c的振荡阈值电流Is。除此以外,与第1实施方式同样。以下,对与第4实施方式~第6实施方式不同的构成进行说明。而且,对与第4实施方式~第6实施方式同样的构成部标注相同的符号,并省略其说明。而且,以下,对于第7实施方式,举红色LD 21a的光输出控制为例来进行说明,但其他LD 21b、LD 21c的光输出控制也能够同样地进行。
首先,对红色半导体激光组件21a的电流-光输出特性进行说明。图24是表示红色LD 21a相对于驱动电流的光输出特性的图表。如图24所示,在组件温度为25度的情况下,红色LD 21a呈现出实线的图表所描绘的电流-光输出特性。与实线的图表的弯曲点对应的电流值Is表示红色LD 21a的振荡阈值电流Is,即对应图3的电流值IB。振荡阈值电流Is是表示红色LD 21a仅以激光振荡模式发光的电流值的下限的电流值。即,红色LD 21a在被施加振荡阈值电流Is以上的电流值时,通过稳定的激光振荡动作来输出波长及相位相对一致的相干(coherent)光。另一方面,红色LD 21a在被施加小于振荡阈值电流Is的电流值时,发光模式会发生变化而出射光的波长及相位也会变得不一致。但是,若在对LD 21a施加振荡阈值电流Is以上的驱动电流之前,预先对LD 21a施加小于振荡阈值电流Is的电流值Ip,则发光延迟得以抑制而上升时间TA显着变快。本实施方式中,利用该现象来改善因LD 21a~LD21c的发光开始时的发光延迟引起的光量下降。即,在图13所示的扫描范围内的扫描激光300a、300b的发光开始之后的规定期间(后述的施加时间Tp)内,对LD 21a~LD 21c施加小于振荡阈值电流Is的电流值Ip的预备电流。
另外,电流值Ip不需要大幅偏离振荡阈值电流Is,只要为稍小的电流值即可。而且,如图24所示,LD 21a的电流-光输出特性会因组件温度、组件的劣化而发生变化。因此,预备电流的电流值Ip是根据对应于这些条件的电流-光输出特性(尤其是振荡阈值电流Is)来确定。
图25是表示第4实施方式中的红色LD 21a的光输出控制的一例的图表。图25表示从往路及复路的扫描激光300a、300b的发光开始直至发光停止为止的期间的红色LD 21a的光输出控制。在图25中,时刻ta9是从时刻tS经过施加时间Tp后的时刻,是从LD 21a输出光量Pa1的光的时刻。而且,时刻ta10是较时刻tE为补光时间ΔTa(=Tp)前的时刻,是从LD21a输出比光量Pa1大出补光光量ΔPa的光量Pa2的光的时刻。
对于LD 21a,在发光开始之后的时刻tS~ta9间的规定期间Tp内,施加电流值Ip的预备电流。而且,在时刻ta9~ta10间,施加电流值Ia1的驱动电流,在时刻ta3~tE间,施加电流值Ia2的驱动电流。另外,将电流值Ip的预备电流施加至LD 21a的施加时间Tp只要为LD21a的上升时间TA以上即可。若Tp≧TA,则即使在时刻ta2对LD 21a施加电流值Ia1(>>)Ip)的驱动电流,也能够大幅抑制或防止发光延迟。另一方面,若Tp<TA,则在时刻ta2会发生发光延迟。
接下来,对在进行图25那样的光输出控制时看到投射面102a的人所感受到的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量进行说明。另外,以下,与图25同样对扫描激光300的红色成分在表观上的光量进行说明,但其他色彩成分(即绿色成分、蓝色成分)在表观上的光量当然也同样地被感受到。
图26A~图26C是用于对第4实施方式中的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量进行说明的图。图26A是表示在第7实施方式中从第1扫描位置H1扫描至第2扫描位置H2的往路的扫描激光300a的光输出变化的图。图26B是表示在第4实施方式中从第2扫描位置H2扫描至第1扫描位置H1的复路的扫描激光300b的光输出变化的图。图26C是表示第7实施方式中的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的扫描激光300在表观上的光量变化的图。
另外,应注意的是,在图26A~图26C中,图表的横轴不同于图25,是表示扫描激光300在X方向上的位置。因此,往路的扫描激光300a所涉及的图26A的光输出及驱动电流的图表形状及横轴的方向,与复路的扫描激光300b所涉及的图26B的这些参数相反。而且,图26C表示通过所述的光量的平均化效果而人所感受到的第1扫描位置H1及第2扫描位置H2间的重复扫描范围301c(参照图13)内的表观上的光量。
扫描位置H11是在往路的扫描激光300a中从第1扫描位置H1处的发光开始经过施加时间Tp后的扫描位置,也是在复路的扫描激光300b中较第1扫描位置H1处的发光停止为补光时间ΔTa(=Tp)前的扫描位置。而且,扫描位置H12是在往路的扫描激光300a中较第2扫描位置H2处的发光停止为补光时间ΔTa前的扫描位置,也是在复路的扫描激光300b中从第2扫描位置H2处的发光开始经过施加时间Tp后的扫描位置。在往路的扫描激光300a中,扫描位置H1~H11间对应于施加时间Tp内的扫描范围(以下称作施加扫描范围),扫描位置H2~H12间对应于发光停止前的补光时间ΔTa内的扫描范围(即补光扫描范围ΔHp)。而且,在复路的扫描激光300b中,扫描位置H2~H12间对应于施加时间Tp内的施加扫描范围,扫描位置H1~H11间对应于发光停止前的补光时间ΔTa内的补光扫描范围ΔHp。
在往路及复路的扫描激光300a、300b中,补光扫描范围ΔHp内的光量Pa2比与驱动电流Ia1对应的光量Pa1大出补光光量ΔPa。而且,如上所述,ΔTa=Tp。因此,往路的扫描激光300a的扫描位置H1~H11间、及复路的扫描激光300b的扫描位置H2~H12间的距离同为Hp。而且,往路的扫描激光300a的扫描位置H2~H12间、及复路的扫描激光300b的扫描位置H1~H11间在X方向上的距离也同为Hp。
当往路及复路的扫描激光300a、300b进行扫描时,在人的视觉上,扫描位置H1~H2间的光量如图26C的图表那样被感受到。即,在往路的扫描激光300a的施加扫描范围内不足的光量是由复路的扫描激光300b的补光扫描范围ΔHp的修正光量ΔPa予以补足。而且,在复路的扫描激光300b的施加扫描范围内不足的光量是由往路的扫描激光300a的补光扫描范围ΔHp的修正光量ΔPa予以补足。因而,能够使扫描位置H1~H11间与扫描位置H2~H12间人在视觉上感受到的光量接近与固定的驱动电流Ia对应的恒定光量Pa1,也能够将扫描位置H1~H3间的表观上的光量设为Pa1。
另外,本实施方式中,将以施加时间Tp来施加电流值Ip的预备电流的构成适用于所有的LD 21a~LD 21c,但本发明并不限定于该例示。该构成也可适用于多个LD 21a~LD21c中的至少一个(尤其是上升时间最长的红色LD 21a)。
接下来,对LD 21a~LD 21c的光输出控制处理进行说明。图27是用于对第7实施方式的LD 21a~LD 21c的光输出控制处理的另一例进行说明的流程图。另外,下述的S301~S305是在重扫期间内进行,S306是在扫迹期间内进行。
首先,在重扫期间内,当扫描激光300的光轴对无效投射区域102c进行扫描时,光输出控制部582对各LD 21a~LD 21c施加规定的驱动电流Ia1~Ic1,使LD 21a~LD 21c以规定的光量(例如Pa1、Pb1、Pc1)发光(S301)。另外,驱动电流Ia1~Ic1的施加时间只要分别为长于各LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC的时间长度即可。各LD 21a~LD 21c的光输出分别由PD 23a~PD 23c进行检测(S302)。计算部583基于PD 23a~PD 23c的检测结果来计算各LD 21a~LD 21c的上升时间TA、TB、TC(S303)。进而,计算部583基于S303的结果来设定施加在各LD 21a~LD 21c的电流值的Ip的预备电流的施加时间Tp(S304)。而且,光输出控制部582将从影像处理部581输出的影像数据导入存储器(未图示),基于该影像数据,来进行在扫迹期间投射至组合仪102的投射图像的图像分析(S305)。即,对在扫迹期间内形成的投射图像的色彩信息及亮度信息等进行分析。
接下来,在扫迹期间内,光输出控制部582基于图像分析的结果、计算部583的计算结果及从存储部57读取的光输出修正信息等,进行多个LD 21a~LD 21c的光输出控制(S306)。
<第4~第7实施方式的总结>
根据以上说明的第4~第7实施方式,投影器单元101采用下述构成,即具备:LD21a~LD 21c,输出光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)的扫描激光300;MEMS引擎部3,在投射面102a上具有方向范围地沿规定方向(例如X方向)使扫描激光300进行往复扫描;以及光输出控制部582,控制LD 21a~LD 21c的光输出,光输出控制部582在发光停止时使扫描激光300的光量急遽减少的情况下,使在从发光开始直至发光停止为止的期间扫描激光300所扫描的扫描范围301a、301b(第1扫描范围)中的发光停止位置之前的补光扫描范围ΔHa(第2扫描范围)内的第2光量(Pa2、Pb4~Pb6等)大于光量Pa1、Pb1、Pc1。(第30构成)
根据该上述第30构成,在投射面102a上进行往复扫描的扫描激光300中,在发光停止时使扫描激光300的光量急遽减少的情况下,使在从发光开始直至发光停止为止的期间内扫描激光300所扫描的扫描范围301a、301b(第1扫描范围)中的发光停止位置之前的补光扫描范围ΔHa(第2扫描范围)内的光量Pa2、Pb4~Pb6等(第2光量)大于光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)。此处,由于扫描激光300进行往复扫描,因此在发光停止时使扫描激光300的光量急遽减少的情况下,通常在下个扫描激光300中,在发光开始时会使光量急遽增加,从而发生因发光延迟引起的光量下降(所谓的上升延迟)。另一方面,根据所述构成,对于往路及复路中的其中一个扫描激光300a或300b在发光开始时因发光延迟而比光量Pa1、Pb1、Pc1下降的光量,能够利用另一个扫描激光300b或300a的发光停止位置之前的补光扫描范围ΔHa内的光量Pa2、Pb4~Pb6等(第2光量)来进行弥补。因而,能够减轻人在视觉上感受到的扫描激光300的光量下降。因而,能够改善因LD 21a~LD 21c的发光开始时的发光延迟引起的光量下降。
而且,所述第30构成的投影器单元101中,也可采用下述构成,即,还包括:存储器(未图示),保存形成在投射面102a上的图像信息(影像数据),光输出控制部582对图像信息进行分析,并基于该分析的结果来控制光输出。(第31构成)
根据该第31构成,能够基于形成在投射面102a上的图像信息的分析结果来控制LD21a~LD 21c的光输出。(第32构成)
而且,所述第31或第32构成的投影器单元101中,也可采用下述构成,即,光输出控制部582在从扫描激光300的光量的减少开始直至发光停止为止的下降时间短于从发光开始直至达到光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)的光输出为止的上升时间TA的情况下,使光量Pa2、Pb4~Pb6等(第2光量)大于光量Pa1、Pb1、Pc1。(第33构成)
根据该第33构成,在发光停止时的下降时间短于发光开始时的上升时间TA的情况下,在发光停止时,扫描激光300a或300b的光量会急遽减少。因此,通常在下个扫描激光300b或300a的发光开始时会发生因发光延迟引起的光量下降,但能够利用光量Pa2、Pb4~Pb6等(第2光量)来弥补该光量下降。
而且,所述第30~第33构成的任一个投影器单元101中,也可采用下述构成,即,光输出控制部582使往路的扫描激光300a的扫描范围301a的发光开始位置及发光停止位置,分别对应于复路的扫描激光300b的扫描范围301b的发光停止位置及发光开始位置。(第34构成)
根据该第34构成,对于往路及复路中的其中一个扫描激光300a或300b在发光开始时因发光延迟而比光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)下降的光量,能够利用另一个扫描激光300b或300a的第2光量(Pa2、Pb4~Pb6等)来更切实地进行弥补。
而且,所述第34构成的投影器单元101中,也可采用下述构成,即,在具有方向范围的规定方向(例如X方向)上,往路的扫描激光300a的补光扫描范围ΔHa是与在复路的扫描激光300b中,在从发光开始直至达到光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)的光输出为止的期间复路的扫描激光300b所扫描的上升扫描范围HA、HB(第3扫描范围)重复。进而,也可采用下述构成,即,复路的扫描激光300b的补光扫描范围ΔHa是与在往路的扫描激光300a中,在从发光开始直至达到光量Pa1、Pb1、Pc1的光输出为止的期间往路的扫描激光300a所扫描的上升扫描范围HA、HB重复。(第35构成)
根据该第35构成,能够使补光扫描范围ΔHa与上升扫描范围HA、HB重复。另外,在补光扫描范围ΔHa内,扫描激光300的光量大于光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量),在上升扫描范围HA、HB内,因发光延迟而导致扫描激光300的光量比光量Pa1、Pb1、Pc1下降。因而,能够切实地对上升扫描范围HA、HB投射光量大于光量Pa1、Pb1、Pc1的扫描激光300。
而且,所述第34或第35构成的投影器单元101中,也可采用下述构成,即,在具有方向范围的规定方向(例如X方向)上,往路的扫描激光300a在补光扫描范围ΔHa内的扫描距离为复路的扫描激光300b在上升扫描范围HA、HB内的扫描距离以下。进而,也可采用下述构成,即,复路的扫描激光300b在补光扫描范围ΔHa内的扫描距离为往路的扫描激光300a在上升扫描范围HA、HB内的扫描距离以下。(第36构成)
根据该第36构成,能够对扫描范围301a、301b中的因发光延迟导致光量下降的上升扫描范围HA、HB以外的扫描范围,不投射大于光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)的光量Pa2、Pb4~Pb6等(第2光量)的扫描激光300。
而且,所述第34~第36构成的任一个投影器单元101中,也可采用下述构成,即,光输出控制部582使往路及复路的扫描激光300a、300b中的在补光扫描范围ΔHa内的累积光量S2、s2,与因LD 21a~LD 21c的发光延迟而下降的光量的累积量S1、s1相同。(第37构成)
根据该第37构成,通过利用补光扫描范围ΔHa内的累积光量S2、s2来对因发光延迟而下降的光量的累积量S1、s1进行补充,从而能够更有效地改善或消除人在视觉上感受到的因发光延迟引起的扫描激光300a、300b的光量下降。
而且,所述第30~第37构成的任一个投影器单元101也可采用下述构成,即,还包括对LD 21a~LD 21c供给驱动电流的LD驱动器52,LD 21a~LD 21c为半导体激光组件,LD驱动器52在发光停止时使扫描激光300的光量急遽减少的情况下,使驱动电流由振荡阈值电流Is以上的第1电流值减少至小于该振荡阈值电流Is的第2电流值,所述振荡阈值电流Is表示LD 21a~LD 21c仅以激光振荡模式发光的电流值的下限。(第38构成)
根据该第38构成,能够使从仅以激光振荡模式发光的LD 21a~LD 21c出射的扫描激光300的光量急遽减少。
而且,所述第30~第38构成的任一个投影器单元101中,也可采用下述构成,即,光输出控制部582使补光扫描范围ΔHa内的光量Pb4~Pb6(例如参照图22)分成多个阶段来增加。(第39构成)
根据该第39构成,能够根据因发光延迟而下降的光量的分布来投射扫描激光300。因而,能够更均匀地改善因LD 21a~LD 21c的发光开始时的发光延迟引起的光量下降。
而且,所述第30~第39构成的任一个投影器单元101中,也可采用下述构成,即,LD21a~LD 21c为半导体激光组件,在第1扫描范围301a、301b内的扫描激光300a、300b的发光开始之后的规定期间Tp,对LD 21a~LD 21c施加小于振荡阈值电流Is的电流值Ip的预备电流,所述振荡阈值电流Is表示LD 21a~LD 21c仅以激光振荡模式发光的电流值的下限。(第40构成)
根据该第40构成,通过预先对LD 21a~LD 21c施加小于振荡阈值电流Is的电流值Ip的预备电流,从而能够抑制或防止LD21a~LD21c的发光延迟。
进而,所述第40构成的投影器单元101也可采用下述构成,即,预备电流(电流值Ip)的施加时间Tp为LD 21a~LD 21c从发光开始直至达到光量Pa1、Pb1、Pc1(第1光量)的光输出所需的上升时间TA、TB、TC以上。(第41构成)
根据该第41构成,由于将电流值Ip的预备电流的施加时间Tp设为上升时间TA、TB、TC以上,因此能够防止LD 21a~LD 21c的发光延迟。
另外,根据第4~第7实施方式,投影器单元101包括:射出激光300的LD 21a~21c、使激光300扫描的MEMS引擎部3、以及控制所述LD 21a~21c的光量的光输出控制部582。所述光输出控制部582进行在往路和复路的所述LD 21a~21c的发光开始和停止。往路和复路的至少一方的所述LD 21a~21c的发光开始到停止之间的扫描范围包含:从发光开始到所述光量变成所述第1光量Pa1、Pb1、Pc1为止之间的上升扫描范围HA(第1扫描范围)、以所述光量为所述第1光量Pa1、Pb1、Pc1来扫描的往路的H1~H6之间和复路的H4~H5之间(第2扫描范围)、从所述光量变成大于所述第1光量Pa1、Pb1、Pc1的第2光量起到发光停止为止之间的补光扫描范围ΔHa(第3扫描范围)。其中,所述补光扫描范围ΔHa的长度为上升扫描范围HA的长度以下。(第42构成)
进而,所述第42构成的投影器单元101也可采用下述构成,即,包括存储器57,保存投射图像的图像信息;所述光输出控制部582分析所述图像信息,并基于分析的结果,控制所述光量。(第43构成)
进而,所述第42或第43构成的投影器单元101也可采用下述构成,即,在往路的上升扫描范围HA的发光开始位置和发光停止位置分别对应在复路的所述补光扫描范围ΔHa的所述发光停止位置和所述发光开始位置。(第44构成)
还有,所述第44构成的投影器单元101也可采用下述构成,即,往路的所述激光300a的所述上升扫描范围HA和复路的所述激光300b的所述补光扫描范围ΔHa重合。(第45构成)
还有,所述第44或第45构成的投影器单元101也可采用下述构成,即,往路的所述激光300a的所述补光扫描范围ΔHa的长度为复路的所述激光300b的所述上升扫描范围HA的长度以下。(第46构成)
还有,所述第44~第46构成的投影器单元101也可采用下述构成,即,所述光输出控制部582使在所述至少一方的所述激光300的所述补光扫描范围ΔHa的累积光量等于输出所述至少一方的所述激光300的发光组件的发光延迟所起因的光量降低的累积光量。(第47构成)
还有,所述第47构成的投影器单元101也可采用下述构成,即,还包括LD驱动器52,以提供驱动电流给输出所述激光300的发光组件,所述发光组件为半导体激光组件,所述LD驱动器52在所述至少一方的所述激光300的所述补光瞄范围,使所述驱动电流从振荡阈值电流Is以上的第1电流值,减少至小于振荡阈值电流Is的第2电流值,所述振荡阈值电流Is表示半导体激光组件仅以激光振荡模式发光的电流值的下限。(第48构成)
还有,所述第47或第48构成的投影器单元101也可采用下述构成,即,所述发光组件为半导体激光组件,在上升扫描范围HA的扫描激光300的发光开始之后的规定期间Tp,对半导体激光组件施加小于振荡阈值电流Is的电流值Ip的预备电流,所述振荡阈值电流Is表示半导体激光组件仅以激光振荡模式发光的电流值的下限。(第49构成)
进而,所述第49构成的投影器单元101也可采用下述构成,即,预备电流(电流值Ip)的施加时间Tp为所述半导体激光组件的从发光开始直至达到第1光量Pa1、Pb1、Pc1所需的时间TA、TB、TC以上。(第51构成)
进而,所述第42~第50构成的任一个投影器单元101也可采用下述构成,即,所述光输出控制部582将在所述补光扫描范围Δha的所述第2光量(Pa2,Pb4~Pb6等)分成多个阶段来增加。(第51构成)以上,对本发明的实施方式进行了说明。另外,本领域技术人员当理解:所述的实施方式为例示,对该各构成要素或各处理的组合可进行各种变形,但仍属于本发明的范围。
例如,所述的第1实施方式~第3实施方式中,CPU 58所具有的构成要素581~583的一部分或全部既可为功能性的构成要素,也可为电气电路、装置、器件等物理性的构成要素。而且,构成要素581~583的至少一部分也可为独立于CPU58的构成要素。
而且,所述的第1实施方式~第7实施方式中,举HUD装置100的激光投影器101进行了说明,但本发明的适用范围并不限定于这些例示。只要是进行发光波长不同的多个光源的光输出控制的装置,均能够广泛适用本发明。

Claims (13)

1.一种投射装置,其特征在于,包括:
多个光源,射出激光,所述多个光源具有因发光延迟所导致的光量下降分布;
扫描部,通过所述激光进行扫描;
控制部,控制所述激光的输出,并根据所述光量下降分布来投射所述激光,
其中所述控制部进行以下控制:在包含第1扫描范围和第2扫描范围的扫描范围进行往复扫描,使在所述第1扫描范围的所述输出成为第1光量,在所述第2扫描范围的所述输出成为第2光量,所述第2光量大于所述第1光量,
其中所述激光在所述第2扫描范围的扫描时间为第2时间区间,所述第2光量与所述第1光量之间的差值在所述第2时间区间的时间积分量等于所述多个光源在发光延迟期间所造成的光量下降累积量。
2.根据权利要求1所述的投射装置,其特征在于,
包括存储器,保存投射到投射面的图像的图像信息,
所述控制部基于所述图像信息,控制所述激光的输出。
3.根据权利要求1或2所述的投射装置,其特征在于,
所述控制部基于从所述激光的出射开始到所述输出到达所述第1光量为止的时间比所述输出从所述第1光量开始减少到所述激光的出射停止为止的时间还短,进行如下控制:在所述扫描范围内,在所述第1扫描范围所述输出为所述第1光量,在所述第2扫描范围所述输出为比所述第1光量还大的所述第2光量。
4.根据权利要求1所述的投射装置,其特征在于,
在往路的所述第1扫描范围的所述激光的出射开始位置以及出射停止位置分别对应到在复路的所述第1扫描范围的所述激光的出射停止位置以及出射开始位置。
5.根据权利要求4所述的投射装置,其特征在于,
所述往路的所述第2扫描范围是在从在所述复路的所述出射开始位置至所述输出达到所述第1光量为止之间,与所述复路的所述激光所扫描的第3扫描范围重复。
6.根据权利要求5所述的投射装置,其特征在于,
在所述往路的所述第2扫描范围的扫描距离为在所述复路的所述第3扫描范围的扫描距离以下。
7.根据权利要求1所述的投射装置,其特征在于,
还包括:光源驱动部,对所述多个光源供给驱动电流,
所述多个光源为半导体激光组件,
所述光源驱动部在出射停止时使所述激光的光量急遽减少的情况下,使所述驱动电流由振荡阈值电流以上的第1电流值减少至小于所述振荡阈值电流的第2电流值,所述振荡阈值电流表示所述半导体激光组件仅以激光振荡模式发光的电流值的下限。
8.根据权利要求1所述的投射装置,其特征在于,
所述控制部使在所述第2扫描范围内的所述第2光量分成多个阶段来增加。
9.根据权利要求1所述的投射装置,其特征在于,
所述多个光源为半导体激光组件,
在所述第1扫描范围的出射开始之后的规定期间,对所述半导体激光组件施加小于振荡阈值电流的电流值的预备电流,所述振荡阈值电流表示所述半导体激光组件仅以激光振荡模式发光的电流值的下限。
10.一种投射装置,其特征在于,包括:
多个光源,射出激光,所述多个光源具有因发光延迟所导致的光量下降分布;
扫描部,通过所述激光进行扫描;
控制部,控制所述激光的输出,并根据所述光量下降分布来投射所述激光,
其中所述多个光源包括第1光源和第2光源,所述第1光源输出第1规定光量为止所需要的时间大于所述第2光源输出第2规定光量为止所需要的时间,
其中所述控制部进行控制以使比起所述第2光源,先供给驱动电流给所述第1光源,且所述控制部将所述第2光源的所述驱动电流分成多个阶段来增加至所述第2光源输出所述第2规定光量时所对应的电流值为止。
11.根据权利要求10所述的投射装置,其特征在于,
所述控制部进行控制以使所述第1光源的光量与所述第2光源的光量各自达到所述规定光量的各时间点变得相同,或
所述控制部基于从在所述多个光源所述激光的出射开始至所述输出到达所述规定光量为止的各时间的时间差,进行控制,以使所述第1光源的光量以及所述第2光源的光量分别相对于所述规定光量而达到规定比例的各时刻变得相同。
12.根据权利要求10或11所述的投射装置,其特征在于,
所述控制部在将第1电流值的驱动电流供给至所述第2光源之后,将第2电流值的驱动电流供给至所述第2光源,其中所述第1电流值为进行小于所述规定光量的光输出,所述第2电流值为进行所述规定光量的光输出。
13.根据权利要求10所述的投射装置,其特征在于,
所述控制部进行以下控制:在对无效投射区域进行扫描时,从所述多个光源使所述激光出射。
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