CN107241586A - 影像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够降低影像的亮度不均的影像显示装置。该影像显示装置具有：使光量响应驱动电流而改变的光源；和控制部，其在从第一灰阶值变更为第二灰阶值时，根据被设定为第一灰阶值的时间长度来控制第二灰阶值的驱动电流。

Description

影像显示装置
技术领域
本发明涉及影像显示装置。
背景技术
专利文献1中公开了“即使驱动光源的电流值急剧变化也不会使所显示的图像的均匀度劣化的光源驱动装置、投影装置和显示装置。”
专利文献1：日本特开2010-117496号公报
在专利文献1公开的方法中，即使所显示的影像的灰阶值发生变化，通过补偿激光二极管的驱动电源的电压变动，也能够降低影像的亮度不均。
然而，即使没有驱动电源的电压变动，在激光二极管中流动一定的电流的情况下，激光二极管也具有输出光量与过去的电流变迁相应地变化的响应特性。因此，存在产生影像的亮度不均的问题。
发明内容
因此，本发明目的在于提供能够降低影像的亮度不均的技术。
本发明包含多个至少解决上述问题的一部分的方法，举其一例如下。为解决上述问题，本发明的影像显示装置具有：使光量响应驱动电流而变化的光源；和控制部，其在从第一灰阶值变更为第二灰阶值时，根据被设定为上述第一灰阶值的时间长度来控制上述第二灰阶值的上述驱动电流。
通过本发明，能够降低影像的亮度不均。除此之外的问题、结构和效果通过以下的实施方式的说明可得以明了。
附图说明
图1是表示第一实施方式的影像显示系统的结构例的图。
图2是表示激光光源部的部件结构例的图。
图3是表示激光光源中流动的电流、激光光源的正向电压与激光光源发出的光量的时间变化的一例的图。
图4是表示控制部的部件结构例的图。
图5是表示驱动处理部的部件结构例的图。
图6是表示校正部的动作例的流程图。
图7是说明校正部的动作例的时序图。
图8是表示第二实施方式的驱动处理部的部件结构例的图。
图9是表示校正部的动作例的流程图。
图10是表示第三实施方式的校正部的动作例的流程图。
图11是表示第四实施方式的校正部的动作例的流程图。
图12是说明校正部的动作例的时序图。
图13是表示第五实施方式的驱动处理部的部件结构例的图。
图14是说明激光光源的两个时间常数、校正值和后级电流值的图。
图15是第六实施方式的影像显示装置的部件结构例。
附图标记说明
1：影像显示系统，2：影像显示装置，3：屏幕，10：激光光源部，20：扫描部，21：扫描元件，31：控制部，32a、32b、32c：激光光源，33a、33b：分色镜，41：信号处理部，42a、42b、42c：驱动处理部，43：扫描处理部，51：灰阶电流部，52：校正部，61：校正部，62：更新控制部，71、72：校正部，81：校正部，91：部分透光镜片，92：受光部，93：驱动处理部。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式参考附图进行说明。
【第一实施方式】
图1是表示第一实施方式的影像显示系统1的结构例的图。如图1所示，影像显示系统1具有影像显示装置2和屏幕3。
影像显示装置2为令激光在屏幕3上扫描来显示影像的激光扫描型影像显示装置。影像显示装置2具有激光光源部10和扫描部20。
要显示到屏幕3上的影像被输入到激光光源部10中。激光光源部10将根据输入了的影像信号调制得到的激光射出到扫描部20。
扫描部20具有扫描元件21。扫描元件21具有将从激光光源部10射出的激光反射到屏幕3上的镜面。
扫描元件21的镜面在两轴上旋转，使激光在屏幕3上二维扫描。例如，扫描元件21的镜面在使激光在屏幕3上沿y方向(垂直方向)上扫描的旋转轴(以下称为第一轴)和沿x方向(水平方向)上扫描的旋转轴(以下称为第二轴)上旋转。第一轴和第二轴例如正交。
在此，令在屏幕3上显示的影像的帧率为f，x方向的像素数为H，y方向的像素数为V。扫描部20使扫描元件21的第一轴(y方向扫描用的轴)旋转，使激光在一帧期间1/f中沿y方向扫描一次。此外，扫描部20使扫描元件21的第二轴(x方向扫描用的轴)旋转，使激光在一帧期间1/f中沿x方向扫描V次。y方向和x方向的扫描时刻与调制激光光源部10的激光的影像信号同步。
这样，影像显示装置2进行x方向上具有H像素、y方向上具有V像素的一帧的扫描，并反复进行该一帧的扫描。由此，在屏幕3上显示与影像信号相应的影像11。
此外，根据屏幕3上的扫描模式，扫描元件21的第一轴和第二轴的一方或者双方存在仅在一个方向上(例如右转)旋转的情况和在两个方向上反复旋转(例如未达到360度下重复左转和右转)的情况。
此外，图1中扫描部20具有扫描元件21，但并不限定于此。例如，扫描部20可具有各自配备镜面的两个扫描元件，两个扫描元件各自具有一个旋转轴。这两个旋转轴对应上述第一轴和第二轴，这两个扫描元件各自的镜面分别通过其旋转使激光在屏幕3上沿y方向和x方向扫描。
图2是表示激光光源部10的部件结构例的图。如图2所示，激光光源部10具有控制部31、激光光源32a、32b、32c、和分色镜33a、33b。以下在不必相互区别激光光源32a、32b、32c的情况下，合并记为激光光源32。
控制部31控制整个激光光源部10。控制部31例如通过CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)或ASCI(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)等定制IC(Integrated Circuit，集成电路)来实现其功能。
影像信号被输入到控制部31中。影像信号中例如含有各帧中的每个像素的R(红)、G(绿)、B(蓝)的灰阶值的信息。在后面进行详细说明，控制部31控制激光光源32a、32b、32c，使得从激光光源32a、32b、32c射出与R、G、B的灰阶值相应的光量的激光。
激光光源32a、32b、32c例如为激光二极管(LD)。激光光源32a、32b、32c通过从控制部31输出的电流(驱动电流)而射出激光。
激光光源32a、32b、32c分别射出不同颜色的激光。例如激光光源32a射出“R”的激光，激光光源32b射出“G”的激光，激光光源32c射出“B”的激光。此外，激光光源32a、32b、32c的任一个也可以射出任一种颜色的激光。
分色镜33a、33b将激光光源32射出的光合成光波。激光光源32和分色镜33a、33b以使三色激光在大致同一光轴沿大致同一方向前进的方式配置。
此外，上述中激光光源部10利用“R、G、B”三色激光进行影像I1的全彩显示，但并不限定于此。激光光源10也可简化光学系，利用单色或双色的激光来显示影像I1。或者激光光源部10为了提高光输出强度，也可对每种颜色使用多个激光光源。
在此，为了在屏幕3上显示没有亮度不均的高质量影像，控制部31需要控制激光光源32，使得与影像内的像素位置无关地，如果所显示的像素的灰阶值相同则为相同亮度。激光光源32发出的光量由于可通过激光光源32(LD)中流动的电流量来控制，因此控制部31控制激光光源32中流动的电流量，使得如果所显示的像素的灰阶值相同，则在屏幕3上为相同亮度。
如果激光光源32中流动的电流与激光光源32发出的光量不随时间变化而是一对一对应，则控制部31只需通过基于影像信号中所含的灰阶值而确定的电流值来驱动激光光源32即可。然而，如下所述，激光光源32中流动的电流与激光光源32的正向电压的关系随时间变化，同样地激光光源32中流动的电流与激光光源32发出的光量的关系也随时间变化。
图3是表示激光光源32中流动的电流、激光光源32的正向电压与激光光源32发出的光量的时间变化的一例的图。图3所示的横轴表示时间。图3所示的“电流”表示激光光源32中流动的电流。图3所示的“电压”表示激光光源32中产生正向电压。图3所示的“光量”表示激光光源32发出的光量。
在图3的时刻“T1”之前，激光光源32中流动固定的电流I1，令正向电压为“V1”。从该稳定状态开始，在时刻“T1”时将激光光源32中流动的电流变更为“I2”(I2＞I1)。这种情况下，激光光源32的正向电压在过冲(overshoot)后呈指数函数地收敛到电压“V2”。过冲时收敛的时间常数因激光光源32而不同，例如从10ns到10ms。
在激光光源32的正向电压收敛到电压“V2”后，在时刻“T2”将激光光源32中流动的电流变更为“I1”。然后，在时刻“T3”(T3＝T2+t1)将激光光源32中流动的电流变更为“I2”。令时间“t1”与规定的时间常数“Tc”(为使正向电压的过冲量饱和的时间)相比足够短(t1＜＜Tc)。这种情况下，激光光源32的正向电压在过冲后收敛到电压“V2”，但过冲量与时刻“T1”的过冲量(饱和的过冲量)相比较小。
在将电流从“I2”变更为“I1”后，从“I1”变更为“I2”的时间越长，则激光光源32的正向电压的过冲量越大。例如，如图3的时间“t1”、“t2”、“t3”所示，电流从“I1”变更为“I2”的时间越长，则如图3的箭头A1、A2、A3所示，激光光源32的正向电压的过冲量越大。
此外，在将电流从“I2”变更为“I1”后，若从“I1”变更为I2的时间与时间常数“Tc”相比足够长，过冲量在规定量上饱和。例如，在图3中，“T7－T6＞＞Tc”，时刻“T7”的过冲量等于时刻“T1”的过冲量(饱和的过冲量)。
激光光源32发出的光量根据激光光源32的正向电压的过冲量而过冲。例如，在将电流从“I1”变更为“I2”时，激光光源32发出的光量过冲。然后，过冲的光量逐渐收敛到光量“L2”。光量的过冲量与正向电压的过冲量成比例地增大。
如从时刻“T8”到时刻“T9”所示，以与时间常数“Tc”相比足够长的时间在激光光源32中流动电流“I1”后，在时刻“T9”将电流变更为“I3”(I1＜I3＜I2)。这种情况下，激光光源32的正向电压在过冲后收敛到电压“V3”(V1＜V3＜V2)。
时刻“T9”时的正向电压的过冲量与时刻“T1”时的过冲量相比较小。于是，时刻“T9”时的光量的过冲量与时刻“T1”时的光量的过冲量相比也较小。
激光光源32中流动的电流的大小由灰阶值决定。因此，激光光源32从第一灰阶值变更为第二灰阶值时，光量的过冲量与被设定为第一灰阶值的时间长度相应地变化。例如，从流动电流“I1”的灰阶值变更为流动电流“I2”的灰阶值时，流动电流“I1”的时间越长(流动电流“I1”的灰阶值的设定时间越长)，光量的过冲量越大。
此外，激光光源32中，光量的过冲量根据第一灰阶值与上述第二灰阶值之差而变化。即，激光光源32中流动的电流的变化越大，则激光光源32的正向电压的过冲越大，光量的过冲量也越大。例如，从流动电流“I1”的灰阶值变更为流动电流“I2”的灰阶值时的光量的过冲量比从电流“I1”变更为电流“I3”时更大。
此外，以上对激光光源32中流动的电流急剧增加的情况的过冲进行了说明，而在激光光源32中流动的电流急剧减少的情况下，激光光源32的正向电压下冲(undershoot)，并呈指数函数地收敛到规定的值。
此外，根据激光光源32的不同，还存在如下情况：激光光源32中流动的电流急剧增加或减少时，激光光源32的正向电压约瞬间地增加或减少后，不会过冲或下冲而是例如过阻尼地收敛到规定的电压。
具有这样的瞬态(过渡)响应特性的激光光源32中，即使由于相同的灰阶值而在激光光源32中流动相同的电流，激光光源32发出的光量也根据过去的电流变迁而随时间变化。因此，屏幕3上显示的影像I1产生亮度不均。
因此，控制部31进行考虑了光量的时间变化的激光光源32的电流控制，来减少影像I1的亮度不均。以下，以激光光源32具有电流急剧增加时正向电压过冲并收敛到规定电压的瞬态响应特性来进行说明。
图4是表示控制部31的部件结构例的图。在图4中，除了控制部31，还显示了图2所示的激光光源32和图1所示的扫描部20。如图4所示，控制部31具有信号处理部41、驱动处理部42a、42b、42c、和扫描处理部43。以下，在不必相互区分驱动处理部42a、42b、42c的情况下，合并记为驱动处理部42。
影像信号被输入到信号处理部41中。信号处理部41基于所输入的影像信号，向扫描测量部43输出扫描元件同步信号。
扫描元件同步信号为控制扫描部20的镜面的旋转的信号，为控制出射到屏幕3上的激光的扫描时刻的信号。例如，扫描元件同步信号为以规定的时间间隔指示激光来描绘影像I1中的某个像素的信号。
此外，信号处理部41基于所输入的影像信号，分别向驱动处理部42a、42b、42c输出颜色灰阶信号和驱动控制信号。
分别向驱动处理部42a、42b、42c输出的颜色灰阶信号中包含了R、G、B的其中之一的灰阶值。例如，令激光光源32a射出“R”的激光，激光光源32b射出“G”的激光，激光光源32c射出“B”的激光。这种情况下，向驱动处理部42a输出的颜色灰阶信号中包含“R”的灰阶值，向驱动处理部42b输出的颜色灰阶信号中包含“G”的灰阶值，向驱动处理部42c输出的颜色灰阶信号中包含“B”的灰阶值。
向驱动处理部42输出的驱动控制信号中包含重置驱动处理部42的动作的重置信号和控制驱动处理部42的处理时刻的时钟信号。
颜色灰阶信号和驱动控制信号向驱动处理部42的输出与向扫描处理部43输出的扫描元件同步信号同步。向驱动处理部42输出的R、G、B的灰阶值为扫描元件同步信号指示对屏幕3的描绘的像素的灰阶值。
驱动处理部42基于从信号处理部41输出的颜色灰阶信号，生成驱动激光光源32的电流，并输出到激光光源32。
扫描处理部43基于从信号处理部41输出的扫描元件同步信号，生成驱动扫描部20的信号，并输出到扫描部20。
图5是表示驱动处理部42a的部件结构例的图。如图5所示，驱动处理部42a具有灰阶电流部51和校正部52。此外，驱动处理部42b、42c也具有与图5所示的驱动处理部42a相同的部件结构例，省略其说明。
向灰阶电流部51中输入图4所示的信号处理部41输出的颜色灰阶信号。输入到灰阶电流部51的颜色灰阶信号中例如包含了“R”的灰阶值。
灰阶电流部51具有用于将灰阶值换算成电流值的电流变换查找表(未图示)。电流变换LUT(Look-Up Table，查找表)中存储了灰阶值和对应该灰阶值的电流值。灰阶电流部51基于从信号处理部41输入的颜色灰阶信号中所含的灰阶值，参照电流变换LUT，获取与灰阶值相应的电流值。灰阶电流部51将获取的电流值输出到校正部52。
校正部52对从灰阶电流部51输出的电流值进行校正。例如，校正部52对从灰阶电流部51输出的电流值进行校正，使得激光光源32a的正向电压不过冲。校正部52将校正后的电流值的电流输出到激光光源32a。
驱动控制信号从图4所示的信号处理部41输入到灰阶电流部51和校正部52中。灰阶电流部51和校正部52基于所输入的驱动控制信号中所含的时钟信号来动作。此外，灰阶电流部51和校正部52基于输入的驱动控制信号中所含的重置信号，将该动作重置。
针对校正部52的电流值校正进行详细说明。以下，有时将从灰阶电流部51输出的电流值称为前级电流值，将校正部52校正后的电流值称为后级电流值。此外，“n”为在时钟信号所指示的每个时刻依次增加“1”的整数计数器。并且，令计数器的值为“n”时的前级电流值为I[n]、后级电流值为O[n]。此外，令用于校正前级电流值I[n]并计算出后级电流值O[n]的校正值为P[n]。
校正部52将从灰阶电流部51输出的前级电流值I[n]换算成校正增益值g(I[n])。g(I[n])是0以上的值，I[n]的值越大，则为越大的值。
例如，校正部52具有校正增益值LUT(未图示)。校正增益值LUT将I[n]与作为I[n]越大则越大的值的校正增益值g关联存储。校正部52参考校正增益值LUT，获取与前级电流值I[n]对应的校正增益值g(I[n])。
校正部52在时钟信号所指示的每个时刻，基于以下的式(1)计算出后级电流值O[n]。
O[n]＝I[n]－q(P[n]，I[n])……(1)
在此，式(1)的右边第二项的q如以下的式(2)所示。
q(P[n]，I[n])＝g(I[n])·P[n]……(2)
此外，校正部52在时钟信号所指示的每个时刻，基于以下的式(3)计算出新的(下一个)校正值P[n+1]。
P[n+1]＝f(P[n]，I[n]，n)……(3)
即，校正值P[n+1]基于上次的校正值P[n]和前级电流值I[n]而计算出。
此外，式(3)的f为规定的函数，校正值根据函数f在时钟信号所指示的每个时刻如下所述地变化。
·校正值在I[n]为“Imin”时，单调增加至作为校正值的上限值的“Pmax”。
·校正值在I[n]不为“Imin”时，单调减少至作为校正值的下限值的0。
“Imin”为激光光源32a中流动的电流的最小值。例如，“Imin”为灰阶值为0时激光光源32a中流动的电流。
校正部52在输入重置信号时，令校正值P[n+1]为“P0”。“P0”为规定的常数。
图6是表示校正部52的动作例的流程图。以下所示的Max(A，B)为返回A和B中较大值的函数。Min(A，B)为返回A和B中较小值的函数。此外，“a”和“b”都为比“0”大的值。校正部52在每次计数器的值“n”更新时执行图6所示的流程的处理。
首先，校正部52判定是否输入了重置信号(步骤S1)。
校正部52在步骤S1中判定为输入了重置信号的情况下(S1的“是”)，令校正值P[n+1]为“P0”(步骤S2)。然后，校正部52结束该流程的处理。
校正部52在步骤S1中判定为没有输入重置信号的情况下(S1的“否”)，判定前端电力转换I[n]是否为“Imin”(步骤S3)。
校正部在步骤S3中判定为前级电流值I[n]不为“Imin”的情况下(S3的“否”)，基于以下的式(4)计算出校正值P[n+1](步骤S4)。
P[n+1]＝Max(P[n]－b，0)……(4)
即，校正部52将从校正值P[n]减去“b”后的值和“0”中的较大者作为校正值P[n+1]。然后，校正部52结束该流程的处理。
校正部52在步骤S3中判定为前端电力转换I[n]为“Imin”的情况下(S3的“是”)，基于以下的式(5)计算出校正值P[n+1](步骤S5)。
P[n+1]＝Min(P[n]+a，Pmax)……(5)
即，校正部52将在校正值P[n]加上“a”后的值和作为校正值的上限的“Pmax”中的较小者作为校正值P[n+1]。然后，校正部52结束该流程的处理。
图7是说明校正部52的动作例的时序图。图7中表示了校正部52执行图6的流程时的时序图。
图7中所示的I[n]表示图5的灰阶电流部51输出的前级电流值。图7所示的P[n]表示校正部52计算出的校正值。图7所示的O[n]表示校正部52向激光光源32a输出的电流的后级电流值。图7所示的“电压”表示激光光源32a中因后级电流值O[n]产生的正向电压。图7所示的“光量”表示激光光源32a因后级电流值O[n]而射出的光量。图7的横轴表示时间。
图7所示的“Imax”表示前级电流值的最大值。例如“Imax”为灰阶值最大时的前级电流值。具体地，在灰阶值在“0～255”中变化的情况下，“Imax”是灰阶值为“255”时的前级电流值。
图7所示的“Imin”表示前级电流值的最小值。例如“Imin”为灰阶值最大时的前级电流值。具体地，在灰阶值在“0～255”中变化的情况下，“Imin”是灰阶值为“0”时的前级电流值。
如图7所示，如果前级电流值“Imax”的时间足够长，则校正值变成“0”。
当前级电流值从“Imax”变化到“Imin”时，校正部52使校正值如图7的时间“t1”、“t2”、“t3”所示地增加直至达到“Pmax”。每单位时间的增加量为一定。
如图7的时间“t1”、“t2”、“t3”所示，前级电流值“Imin”的期间越长，则校正值越大。例如，时间“t2”比时间“t1”长。因此，时刻“T5”的校正值比时刻“T3”的校正值大。
如图7的时刻“T3”、“T5”、“T7”所示，当前级电流值从“Imin”变化到“Imax”时，校正部52使校正值按照一定的每单位时间的减少量减少直至到达0。
校正部52按照式(1)和式(2)输出比前级电流值小由校正值所确定的量的后级电流值。由于前级电流值“Imin”的期间越长，校正值越大，因此在前级电流值从“Imin”变化到“Imax”时，前级电流值为“Imin”的期间越长，则后级电流值越小。
增加校正值的参数a和减少校正值的产生b(图6的步骤S4、S5的a、b)为激光光源32的瞬态响应特性导致的过冲与后级电流值的时间变化抵消的值。由此，在前级电流值从“Imin”变化到“Imax”后的激光光源32的正向电压的过冲变小，在前级电流值从“Imin”变化到“Imax”后，激光光源32发出的光量也大致一定。
如图7的时间“t1”、“t2”所示，在前级电流值“Imin”的持续期间短、前级电流值从“Imin”变化到“Imax”时，令校正值不为“Pmax”。对于前级电流值从“Imin”变化到“Imax”的时刻的校正值，在从该时刻开始到该时刻往前规定时间之间若前级电流值为“Imin”的期间越长，则为越大的值。由此，校正部52能够使用校正值抑制激光光源32的正向电压的过冲。并且，校正部52能够使激光光源32发出的光量在前级电流值从“Imin”变化到“Imax”后大致保持一定。
如图7的时刻T9所示，令前级电流值从“Imin”变化到“Iint”(Imin＜Iint＜Imax)。使前级电流值从“Imin”变化到“Iint”时的正向电压的过冲量比使前级电流值从“Imin”急剧变化到“Imax”时的正向电压的过冲量小。上面说明的增益校正值g(I[n])为前级电流值的变化越大则从前级电流值减去越大的值来计算出后级电流值的系数。由此，由于后级电流值的变化与激光光源32的瞬态响应特性抵消，前级电流值从“Imin”变化到“Iint”后的激光光源32的正向电压的过冲变小。并且，激光光源32发出的光量在前级电流值从“Imin”变化到“Iint”后也大致保持一定。
此外，在上述中以前级电流值从“Imin”变化到“Imax”或者从“Imin”变化到“Iint”进行了说明，但并不限定于此。在从“Imin”以上“Imax”以下的任意电流值变化到任意电流值的情况下，校正部52都控制激光光源32中流动的电流，使得激光光源32的正向电压的过冲减少。并且，校正部52使激光光源32的出射光量大致一定，减少影像“I1”的亮度不均。
此外，在上述中以激光光源32具有电流值急剧增加时正向电压过冲并在此之后收敛到规定电压的瞬态响应特性来进行说明，但并不限定于此。例如在激光光源32的正向电压并不过冲而是过阻尼地收敛到规定电压的情况下，校正部52通过利用式(1)计算出后级电流值，也能够对激光光源32的瞬态响应特性进行补偿。但这种情况下的式(1)的“q”如下面式(6)所示。
q(P[n]，I[n])＝－g(I[n])·P[n]……(6)
即，在激光光源32具有不过冲地收敛到规定电压的特性的情况下，校正部52在前级电流值I[n]上加上g(I[n])·P[n]，增大后级电流值的大小。
如上所述，控制部31的校正部52在从第一灰阶值变化到第二灰阶值时(在激光光源32中流动的驱动电流从第一电流值变化到第二电流值时)，根据被设定为第一灰阶值的时间长度(根据流动第一电流值的时间长度)来控制激光光源32的第二灰阶值的驱动电流。例如，如图7所示，校正部52根据时间“t1”、“t2”、“t3”的长度来控制时刻“T3”、“T5”、“T7”之后的后级电流值(第二灰阶值的驱动电流)。由此，影像显示装置2能够减少屏幕3上显示的影像的亮度不均。
此外，校正部52与被设定为第一灰阶值的时间长度成比例地改变第二灰阶值时激光光源32的驱动电流，使驱动电流收敛到与第二灰阶值对应的电流值。例如，如图7所示，校正部52与时间“t1”、“t2”、“t3”成比例地减小时刻“T3”、“T5”、“T7”的后级电流值的大小。并且，校正部52时激光光源32的驱动电流收敛到与第二灰阶值对应的电流值(Imax)。由此抑制激光光源32的正向电压的过冲，影像显示装置2能够减少屏幕3上显示的影像的亮度不均。
此外，校正部52与第一灰阶值和第二灰阶值之差成比例地改变驱动电流的大小，使驱动电流收敛到与第二灰阶值对应的电流值。例如，如图7所示，“Imin”与“Iint”之差比“Imin”与“Imax”之差小。因此，校正部52使时刻T9的后级电流值的大小比时刻T7的大小更小。由此抑制激光光源32的正向电压的过冲，影像显示装置2能够减少屏幕3上显示的影像的亮度不均。
【第二实施方式】
第二实施方式中，控制部31控制校正值更新的间隔。以下针对与第一实施方式不同的部分进行说明。
图8是表示第二实施方式的驱动处理部42a的部件结构例的图。在图8中，对与图5相同的部分附以相同记号。如图8所示，驱动处理部42a具有校正部61和更新控制部62。
校正部61将前级电流值和校正值的一方或双方输出到更新控制部62。更新控制部62基于上述前级电流值和校正值的一方或双方来改变更新校正部61的校正值的间隔。
以下，“N”表示每隔时钟信号指示的多少个时刻将校正值P[n+1]更新为与校正值P[n]不同的值。“N”为1以上的整数。
图9是表示校正部61的动作例的流程图。校正部61在每次更新计数器的值“n”时执行图9所示的流程的处理。图9所示的步骤S11、S12的处理与图6所示的S1、S2的处理相同，省略其说明。
校正部61在步骤S11中判定为未输入重置信号的情况下(S11的“否”)，判定“n”是否为“N”的整数倍(步骤S13)。
校正部61在步骤S13中判定为“n”不为“N”的整数倍的情况下(S13的“否”)，令校正值P[n+1]的值为上次的校正值P[n]的值(步骤S14)。然后，校正部61结束该流程的处理。
校正部61在步骤S13中判定为“n”为“N”的整数倍的情况下(S13的“是”)，判定前级电流值I[n]是否为“Imin”(步骤S15)。
校正部61在步骤S15中判定为前级电流值I[n]不为“Imin”的情况下(S15的“否”)，基于以下的式(7)计算出校正值P[n+1](步骤S16)。
P[n+1]＝Max(P[n]－b·N，0)……(7)
即，校正部61在“n”为“N”的整数倍时，将校正值P[n+1]的值更新为与校正值P[n]不同的值。然后，校正部61结束该流程的处理。
此外，式(7)的“b·N”表示校正值P[n+1]相对于P[n]的减少幅度。式(7)中由于在“b”上乘以“N”，在一次的更新中更新的校正值P[n+1]的减少幅度比式(4)时更大，但由于在每隔时钟信号指示的N个时刻进行更新，因此平均来说不变。
校正部61在步骤S15判定前级电流值I[n]为“Imin”的情况下(S15的“是”)，基于以下的式(8)计算出校正值P[n+1](步骤S17)。
P[n+1]＝Min(P[n]+a·N，Pmax)……(8)
即，校正部61在“n”为“N”的整数倍时，将校正值P[n+1]更新为与校正值P[n]不同的值。然后，校正部61结束该流程的处理。
此外，式(8)的“a·N”表示校正值P[n+1]相对于P[n]的增加幅度。式(8)中由于在“a”上乘以“N”，在一次的更新中更新的校正值P[n+1]的减少幅度比式(5)时更大，但由于在每隔时钟信号指示的N个时刻进行更新，因此平均来说不变。
更新控制部62基于校正部61输出的前级电流值和校正值的一方或者双方，动态地改变对校正部61的校正值进行更新的间隔的“N”。
例如，更新控制部62相对于规定的“M”(M为1以上的整数)检测I[n－M]、I[n－M+1]，……，I[n]的最大值和最小值。更新控制部62在检测出的过去一定期间的前级电流值的最大值与最小值之差大于的情况下，将“N”设定为“1”的值，若非如此，则将“N”设定为2以上的值。
此外，例如更新控制部62测量校正值的单位时间的变化量。更新控制部62在校正值的单位时间的变化量比规定值大的情况下，将“N”设定为“1”的值，若非如此，则将“N”设定为2以上的值。
此外，例如更新控制部62也可利用上述两个方法设定“N”。例如，更新控制部62在过去一定期间的前级电流值的最大值与最小值之差不大于规定值的情况下，或者在校正值的每单位时间的变化量不大于规定值的情况下，将“N”设定为2以上的值。
在更新控制部62设定为“N＝1”的情况下，校正部61在时钟信号所指示的每个时刻更新校正值。由此，校正部61能够提高影像I1的亮度不均的减少精度。此外，在更新控制部62将“N”设定为2以上的值的情况下，校正部61能够减少处理负载。例如，校正部61在“n”不为“N”的整数倍时，由于不进行加减计算处理和大小判定的处理，只需执行将校正值P[n]代入校正值P[n+1]的处理即可，减少了处理负载。
如上所述，控制部31的校正部61基于灰阶值(前级电流值)的过去一定期间的变迁和校正值的单位时间变化量的一方或者双方来改变更新校正值的间隔。由此，影像显示装置2能够减少影像I1的亮度不均并且降低处理负载。
【第三实施方式】
第三实施方式中，使后级电流值呈指数函数地变化，提高影像I1的亮度不均的减少效果。第三实施方式的控制部和驱动处理部的部件结构例与图4所示的控制部31和图5所示的驱动处理部42相同。但驱动处理部42的校正部52的处理内容部分不同。以下针对校正部52的处理的不同部分进行说明。
图10是表示第三实施方式的校正部52的动作例的流程图。校正部52在计数器的值“n”更新时执行图10所示的流程处理。图10所示的步骤S21、S22的处理与图6所示的步骤S1、S2的处理相同，省略其说明。
校正部52在步骤S21中判定为没有输入重置信号的情况下(S1的“否”)，判定前级电流值I[n]是否为“Imin”(步骤S23)。
校正部52在步骤S23中判定为前级电流值I[n]不为“Imin”的情况下(S23的“否”)，基于以下的式(9)来计算出校正值P[n+1](步骤S24)。
P[n+1]＝P[n]－d·P[n]……(9)
然后校正部52结束该流程的处理。
校正部52在步骤S23中判定为前级电流值I[n]为“Imin”的情况下(S23的“是”)，基于以下的式(10)来计算出校正值P[n+1](步骤S25)。
P[n]+1＝P[n]+c·(Pmax－P[n])……(10)
然后校正部52结束该流程的处理。
此外，式9的“d”和式10的“c”都是比“0”大的值。对于n＝n0、n＝n0+1、n＝n0+2……，前级电流值I[n]等于“Imin”的情况下，校正值P[n]呈指数函数地渐进于“Pmax”。此外，对于n＝n0、n＝n0+1、n＝n0+2……，前级电流值I[n]不等于“Imin”的情况下，P[n]呈指数函数地渐进于“0”。
如上所述，校正部52在灰阶值从第一灰阶值变更为第二灰阶值时，使激光光源32的驱动电流呈指数函数地收敛到与第二灰阶值对应的电流值。由此，影像显示装置2能够进一步地提高影像I1的亮度不均的减少效果。例如，在激光光源32中流动的电流急剧地增加的情况下，激光光源32的正向电压过冲并呈指数函数地收敛到规定值。由于校正部52通过使校正值呈指数函数地变化，而使得后级电流值呈指数函数地变化，因此能够提高影像I1的亮度不均的减少效果。
【第四实施方式】
在第四实施方式中，使校正值呈指数函数地向由前级电流值确定的校正值的收敛值变化。由此，即使在最小灰阶值和最大灰阶值之外的中间灰阶值上也能够高精度地减少影像I1的亮度不均。第四实施方式的控制部和驱动处理部的部件结构例与图4所示的控制部31和图5所示的驱动处理部42相同。但驱动处理部42的校正部52的处理内容部分不同。以下针对校正部52的处理的不同部分进行说明。
校正部52将前级电流值换算成校正值的收敛值。例如，校正部52具有将前级电流值换算成校正值的收敛值的LUT(未图示)。收敛值LUT将前级电流值与该前级电流值的校正值的收敛值关联存储。校正部52参照收敛值LUT来获取相对于前级电流值的校正值的收敛值。此外，校正值的收敛值为前级电流值越大则越小的值。
校正部52在激光光源32的正向电压过冲或下冲并呈指数函数地收敛到规定电压的情况下，基于上述的式(1)计算出后级电流值。但式(1)的q如以下的式11所示。
q(P[n]，I[n])＝g·(P[n]－Pinf(I[n]))……(11)
在此，式(11)的g为比0大的常数。此外，式11的Pinf(I[n])为与前级电流值I[n]对应的校正值的收敛值。校正部52参照上述的收敛值LUT，可获取Pinf(I[n])。
校正部52在时钟信号所指示的每个时刻，基于以下的式(12)来计算出新的(下一个)校正值P[n]+1。
P[n]+1＝h(P[n]，I[n]，n)……(12)
在此，式(12)的h为规定的函数，校正值根据函数h在时钟信号所指示的每个时刻如下所示地变化。
·校正值在P[n]＜Pinf(I[n])时，单调增加至Pinf(I[n])。
·校正值在P[n]＞Pinf(I[n])时，单调减少至Pinf(I[n])。
此外，在上述中针对激光光源32的正向电压过冲或下冲并呈指数函数地收敛到规定电压的情况进行了说明，而在激光光源32的正向电压不过冲或下冲而是呈指数函数地收敛到规定值的情况下，式(1)的q如以下的式(13)所示。
q(P[n]，I[n])＝－g·(P[n]－Pinf(I[n]))……(13)
图11是表示第四实施方式的校正部52的动作例的流程图。校正部52在计数器的值n更新时执行图11所示的流程处理。图11所示的步骤S21、S22的处理与图6所示的步骤S1、S2的处理相同，省略其说明。
校正部52在步骤S31中判定为没有输入重置信号的情况下(S31的“否”)，判定前级电流值I[n]是否为“Imin”(步骤S33)。
校正部52在步骤S23中判定前级电流值I[n]不为“Imin”的情况下(S23的“否”)，基于以下的式(14)来计算出校正值P[n+1](步骤S34)。
P[n+1]＝P[n]－v·(P[n]－Pinf(I[n]))……(14)
然后校正部52结束该流程的处理。
校正部52在步骤S33中判定为前级电流值I[n]为“Imin”的情况下(S33的“是”)，基于以下的式(15)来计算出校正值P[n+1](步骤S35)。
P[n]+1＝P[n]+u·(Pinf(I[n])－P[n])……(15)
然后校正部52结束该流程的处理。
此外，式14的“v”和式15的“u”都是比“0”大的值。对于n＝n0、n＝n0+1、n＝n0+2……，P[n]小于Pinf(I[n])的情况下，校正值P[n]在增加的同时呈指数函数地渐进于Pinf(I[n])。此外，对于n＝n0、n＝n0+1、n＝n0+2……，P[n]大于Pinf(I[n])的情况下，校正值P[n]在减少的同时呈指数函数地渐进于Pinf(I[n])。
图12是说明校正部52的动作例的时序图。图12中表示校正部52执行图11的流程时的时序图。图12中针对激光光源32的正向电压过冲和下冲的情况进行说明。
图12所示的“I[n]”表示图5的灰阶电流部51输出的前级电流值。图12所示的“Pinf(I[n])”表示校正部52参照收敛值LUT获取的校正值的收敛值。图12所示的“P[n]”表示校正部52计算出的校正值。图12所示的“O[n]”表示校正部52向激光光源32a输出的后级电流值。图12所示的“电压”表示激光光源32a中因后级电流值O[n]产生的正向电压。图12所示的“光量”表示激光光源32a因后级电流值O[n]而射出的光量。图12的横轴表示时间。
如时刻“T1”所示，在从第一灰阶值变更为比第一灰阶值更大的第二灰阶值、前级电流值急剧增加的情况下，后级电流值比与第二灰阶值对应的电流值小由校正值所确定的值(图12的箭头A1)。之后，后级电流值在呈指数函数地增加的同时收敛到与第二灰阶值对应的电流值。通过后级电流值的减少量(箭头A1)与激光光源32的瞬态响应特性的抵消，激光光源32的正向电压的过冲变小，激光光源32的出射光量也大致一定。
如时刻“T2”所示，在从第一灰阶值变更为比第一灰阶值更小的第二灰阶值、前级电流值急剧减少的情况下，后级电流值比与第二灰阶值对应的电流值大由校正值所确定的值(图12的箭头A2)。之后，后级电流值在呈指数函数地减少的同时收敛到与第二灰阶值对应的电流值。通过后级电流值的增加量(箭头A2)与激光光源32的瞬态响应特性的抵消，激光光源32的正向电压的下冲变小，激光光源32的出射光量也大致一定。
如图12的I[n]和Pinf(I[n])所示，校正值的收敛值由前级电流值确定。并且，如箭头A3、A4所示，校正值呈指数函数地向由前级电流值确定的收敛值收敛。
对于前级电流值改变的时刻(例如时刻“T2”)的后级电流值与该后级电流值收敛时的电流值之差的绝对值(箭头A2)，若从时刻“T2”开始规定时间之前的前级电流值与时刻“T2”的前级电流值之差的时间积分(图12的阴影S1)的绝对值越大，则其越大。
如图3中所示，激光光源32中流动的电流的变化越大，激光光源32的正向电压的过冲和下冲越大。第四实施方式的校正部52即使在前级电流值为并非“Imax”和“Imin”的其中之一的、对应中间灰阶值的电流值的情况下，也能够根据激光光源32的正向电压的过冲量和下冲量计算出后级电流值。由此，激光光源32的正向电压的过冲量和下冲量变小，激光光源32的出射光量也大致一定。
图12针对激光光源32的正向电压过冲和下冲的情况进行了说明，但在不发生过冲和下冲而是过阻尼地收敛到规定值的情况下也相同。
但这种情况下，在从第一灰阶值变更为比第一灰阶值更大的第二灰阶值、前级电流值急剧增大的情况下，后级电流值比与第二灰阶值对应的电流值大由校正值所确定的值。之后，后级电流值在呈指数函数地减少的同时收敛到与第二灰阶值对应的电流值。通过后级电流值的增加量与激光光源32的瞬态响应特性的抵消，激光光源32的出射光量大致一定。
此外，在从第一灰阶值变更为比第一灰阶值更小的第二灰阶值、前级电流值急剧减少的情况下，后级电流值比与第二灰阶值对应的电流值小由校正值所确定的值。之后，后级电流值在呈指数函数地增加的同时收敛到与第二灰阶值对应的电流值。通过后级电流值的减少量与激光光源32的瞬态响应特性的抵消，激光光源32的出射光量大致一定。
如上所述，校正部52使校正值呈指数函数地收敛到与前级电流值的大小相应的收敛值。例如，如图12所示，校正部52在前级电流值为“I11”时，使校正值呈指数函数地收敛到与前级电流值“I11”的大小相应的箭头A3所示的收敛值。由此，校正部52即使在激光光源32的驱动电流为对应中间的灰阶值的电流值的情况下，也能够减少影像I1的亮度不均。
此外，校正部52基于激光光源32的正向电压的瞬态响应特性和第一灰阶值与第二灰阶值的大小关系，使灰阶值变更时的后级电流值比与第二灰阶值对应的电流值更小或更大，收敛到与第二灰阶值对应的电流值。
例如，令激光光源32具有过冲特性，第二灰阶值比第一灰阶值大。这种情况下，校正部52使从第一灰阶值变更为第二灰阶值时的后级电流值比与第二灰阶值对应的电流值小，收敛到与第二灰阶值对应的电流值。
此外，令激光光源32具有下冲特性，第二灰阶值比第一灰阶值小。这种情况下，校正部52使从第一灰阶值变更为第二灰阶值时的后级电流值比与第二灰阶值对应的电流值大，收敛到与第二灰阶值对应的电流值。
此外，令激光光源32具有不过冲而收敛到规定电压的特性，第二灰阶值比第一灰阶值大。这种情况下，校正部52使从第一灰阶值变更为第二灰阶值时的后级电流值比与第二灰阶值对应的电流值大，收敛到与第二灰阶值对应的电流值。
此外，令激光光源32具有不下冲而收敛到规定电压的特性，第二灰阶值比第一灰阶值小。这种情况下，校正部52使从第一灰阶值变更为第二灰阶值时的后级电流值比与第二灰阶值对应的电流值小，收敛到与第二灰阶值对应的电流值。
由此，校正部52即使在激光光源32的驱动电流为对应中间灰阶值的情况下，也能够减少影像I1的亮度不均。
【第五实施方式】
在第五实施方式中，根据不同的时间常数来使后级电流值变迁。由此，即使激光光源具有多个不同时间常数的瞬态响应特性，也能够降低影像I1的亮度不均。在第五实施方式中，驱动处理部的部件结构例与第一实施方式的驱动处理部42a的部件结构例不同。
图13是表示第五实施方式的驱动处理部42a的部件结构例的图。在图13中，与图5相同的部分附以相同记号。如图13所示，驱动处理部42a具有两个校正部71、72。校正部71、72的动作与图5的校正部52相同，但在分别计算不同的校正值上不同。
校正部71输入从灰阶电流部51输出的前级电流值I[n]，输出根据前级电流值I[n]和校正值P[n]计算出的中段电流值O’[n]。
校正部72输入从校正部71输出的中段电流值O’[n]，输出根据中段电流值O’[n]和校正值P’[n]计算出的后级电流值O[n]。两个校正部71、72以分别补偿激光光源32具有两个不同时间常数的瞬态响应特性的方式构成。
图14是说明激光光源32的两个时间常数、校正值和后级电流值的图。图14的横轴为时间。
图14所示的“电压”表示激光光源32的正向电压。如图14的时间“t1”、“t2”所示，激光光源32在过冲后按照两个不同的时间常数收敛到规定电压。
图14所示的“P”表示根据校正部71、72计算出的校正值。图14所示的W1表示校正部71计算出的校正值P[n]的变化，波形W2表示校正部72计算出的校正值P’[n]的变化。
图14所示的“O[n]”表示从校正部72输出的后级电流值。如图14的时间“t1”、“t2”所示，后级电流值以两个不同的收敛速度收敛到规定的电流值。
这样，后级电流值具有两个不同的时间常数。由此，激光光源32即使具有两个不同时间常数的瞬态响应特性，通过后级电流值的变动量与激光光源32的瞬态响应特性的抵消，能够减小激光光源32的正向电压的过冲和下冲。并且，激光光源32的出射光量大致一定。
此外，在上述中利用两个校正部71、72输出具有两个时间常数的后级电流值，但也可利用一个校正部以两个不同的收敛速度使后级电流值收敛到规定的电流值。这种情况下，一个校正部基于以下式(16)计算出后级电流值。
O[n]＝I[n]－q(P1[n]，I[n])－q(P2[n]，I[n])……(16)
式(16)的P1[n]、P2[n]为校正值。
此外，在上述中使激光光源32具有两个时间常数，但也可具有三个以上的时间常数。这种情况下，校正部利用分别对应三个以上的时间常数的校正值，使后级电流值以三个以上的不同的收敛速度收敛。
如上所述，校正部71、72通过以分别对应激光光源32的多个时间常数的收敛速度来使激光光源32的驱动电流收敛。由此，即使激光光源32具有多个时间常数，影像显示装置2也能够减少亮度不均。
【第六实施方式】
在第六实施方式中，监视激光光源32的输出，以减低与灰阶值对应的出射光量的偏差的方式来控制后级电流值。
图15是第六实施方式的影像显示装置2的部件结构例。如图15所示，影像显示装置2具有扫描部20、控制部31、激光光源32、和部分透光镜片91和受光部92。在图15中，对与第一实施方式相同的部分附以相同记号。
部分透光镜片91使激光光源32射出的激光的一部分透过。
受光部92接收由部分透光镜片91部分透过的激光。受光部92将接收到的激光的光强值(光量)输出到控制部31的驱动处理部93。
驱动处理部93进行与图5所述的驱动处理部42a同样的动作。但是，驱动处理部93基于受光部92输出的光强值来改变对校正值进行更新的值“a”、“b”(参考图6的步骤S4、S5)和增益校正值g(I[n])。
这样，驱动处理部93监视激光光源32的光量，根据监视得到的光量来控制驱动电流。由此，影像显示装置2能够减少影像I1的亮度不均。
以上，针对本发明利用实施方式进行了说明，为了易于理解影像显示装置的结构而根据主要的处理内容进行了分类。本发明申请并不受结构要素的分类的方法和名称限制。影像显示装置的结构可根据处理内容分类成更多的结构要素。或者，也能够以使一个结构要素执行更多的处理的方式进行分类。此外，各结构要素的处理可由一个硬件执行，也可由多个硬件执行。
此外，上述流程的各处理单元是为了易于理解影像显示装置的处理而根据主要的处理内容进行了分割。本发明申请并不受处理单元的分类的方法和名称限制。影像显示装置的处理可根据处理内容分割成更多的处理单元。或者，也能够以使一个处理单元执行更多的处理的方式进行分割。
此外，本发明的技术范围并不限定于上述实施方式中记载的范围。本领域技术人员可知能够对上述实施方式进行多种变更或改良。并且，从权利要求书的范围的记载可知，这些进行变更或改良后的方式也可包含在本发明的技术范围内。进一步地，也可对各实施方式进行组合。
此外，为了使发明理解容易，存在附图等中示出的各结构的位置、大小、形状、范围等不表示实际的位置、大小、形状、范围等的情况。因此，本发明不一定限定于附图等公开的位置、大小、形状、范围等。

Claims (10)

1.一种影像显示装置，其特征在于，包括：
使光量响应驱动电流而变化的光源；和
控制部，其在从第一灰阶值变更为第二灰阶值时，根据被设定为所述第一灰阶值的时间长度来控制所述第二灰阶值的所述驱动电流。
2.如权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于：
所述控制部与被设定为所述第一灰阶值的时间长度成比例地改变所述驱动电流的大小，使所述驱动电流收敛到与所述第二灰阶值对应的电流值。
3.如权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于：
所述控制部与所述第一灰阶值和所述第二灰阶值之差成比例地改变所述驱动电流的大小，使所述驱动电流收敛到与所述第二灰阶值对应的电流值。
4.如权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于：
所述控制部计算出与被设定为所述第一灰阶值的时间长度成比例的大小的校正值，对与所述第二灰阶值对应的电流值加上或减去所述校正值，使所述驱动电流收敛到与所述第二灰阶值对应的电流值。
5.如权利要求4所述的影像显示装置，其特征在于：
所述控制部基于灰阶值的过去一定期间的变迁和所述校正值的每单位时间的变化量中的一方或双方，来改变更新所述校正值的间隔。
6.如权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于：
所述控制部使所述驱动电流呈指数函数地收敛到与所述第二灰阶值对应的电流值。
7.如权利要求4所述的影像显示装置，其特征在于：
所述控制部使所述校正值呈指数函数地收敛到与对应于所述第二灰阶值的电流值的大小相应的收敛值。
8.如权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于：
所述控制部基于所述光源的电压的瞬态响应特性和所述第一灰阶值与所述第二灰阶值的大小关系，使驱动电流小于或大于与所述第二灰阶值对应的电流值，并收敛到与所述第二灰阶值对应的电流值。
9.如权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于：
所述光源具有多个所述光量的时间常数，
所述控制部在使所述驱动电流收敛到与所述第二灰阶值对应的电流值时，使所述驱动电流以与多个所述时间常数分别对应的收敛速度收敛。
10.如权利要求1所述的影像显示装置，其特征在于：
所述控制部监视所述光源的所述光量，根据监视到的所述光量控制所述驱动电流。
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