CN111694148A - 控制装置、光扫描装置、显示装置以及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种控制装置、光扫描装置、显示装置以及控制方法,其目的在于抑制影像中的噪声。控制装置在激光扫描式的显示装置中使用,其具备:激光元件;电流源,其生成在所述激光元件流动的电流;以及控制部,其控制所述电流源来设定在所述激光元件流动的电流值,所述控制部在对不显示影像的非显示区域进行扫描的期间,将比所述激光元件开始振荡的阈值电流值小的第1驱动电流值设为所述电流值,在对显示影像的显示区域中的亮度等级为零的部分进行扫描的期间,将所述第1驱动电流以上且小于所述阈值电流值的第2驱动电流值设为所述电流值。
Description
技术领域
本发明涉及控制装置、光扫描装置、显示装置以及控制方法。
背景技术
图1表示在激光二极管(LD)等激光元件中流动的驱动电流I与该激光元件的光输出P的关系(所谓的I-L特性)的一个例子。激光元件进行自发发光(自发辐射)的自发发光区域A1中的光输出P随着驱动电流I增加而一点点地增加。而且,当驱动电流I达到阈值电流值Ith时,开始激光振荡(受激辐射),激光元件进行激光振荡的振荡区域A2中的光输出P随着驱动电流I增加,与自发发光区域A1相比急剧地增加。
以往已知一种扫描式投影仪,其构成为设置第1电流源以及第2电流源,从第1电流源供给阈值电流值Ith,从第2电流源供给与阈值电流值Ith相加的灰度电流值(从输出光输出值P1的驱动电流值I1减去阈值电流值Ith而得到的电流值)(例如,参照专利文献1)。
这样,在专利文献1所记载的扫描式投影仪中,在对显示影像的显示区域进行扫描的期间,向激光元件施加阈值电流值Ith与灰度电流值之和。
然而,如图2那样,在对不显示影像的非显示区域B1进行扫描的期间,当向激光元件施加由第1电流源生成的阈值电流值Ith的电流时,激光元件以光输出值Po进行发光,因此非显示区域B1模糊地明亮。为了防止该情况,在对非显示区域B1进行扫描的期间,考虑使在激光元件流动的电流为零。
另一方面,在对显示影像的显示区域B2进行扫描的期间,为了提高影像的对比度,考虑在对显示区域B2中的亮度等级为零的部分进行扫描时使电流为零,在对亮度等级非零的部分进行扫描时使电流为阈值电流值Ith以上。
然而,在开始进行亮度等级非零的部分的扫描时当使电流从零上升至阈值电流值Ith以上的值时,如图3所示,存在激光器输出的上升时间Tr增长,并且产生过冲的担忧。在图3中,超过目标输出即100%的部分与过冲对应。该过冲是由于激光元件的电流跨越阈值电流值Ith进行变化而产生。
当产生这样的过冲时,在产生过冲的部分影像变得比目标值明亮,从而影像劣化。明亮度增加的影响特别是在激光元件的电流为阈值电流值Ith附近时变得显著。例如,在为亮度为零的像素与亮度非零的像素稀疏地混合的图像时,在影像中的暗部,存在过冲表现为粒状噪声的可能性。
专利文献1:日本特开2010-205445号公报
发明内容
因此,本公开的技术的目的在于,抑制影像中的噪声。
本公开是一种在激光扫描式的显示装置中使用的控制装置,其具备:激光元件;电流源,其生成在上述激光元件流动的电流;以及控制部,其控制上述电流源来设定在上述激光元件流动的电流值,上述控制部在对不显示影像的非显示区域进行扫描的期间,将第1驱动电流值设为上述电流值,在对显示影像的显示区域中的亮度等级为零的部分进行扫描的期间,将上述第1驱动电流以上且小于上述阈值电流值的第2驱动电流值设为上述电流值,上述第1驱动电流值小于上述激光元件开始振荡的阈值电流值。
根据本公开的技术,能够抑制影像中的噪声。
附图说明
图1表示在激光元件流动的驱动电流与该激光元件的光输出的关系(所谓的I-L特性)的一个例子。
图2表示非显示区域进行发光的一个例子。
图3表示激光元件的光输出的过渡特性的一个例子。
图4表示第1实施方式的显示装置的结构例。
图5是表示第1实施方式的控制方法的一个例子的流程图。
图6表示二维扫描时的驱动电流与激光元件的光输出的关系。
图7表示二维扫描时的驱动电流以及光输出的时间变化的一个例子。
图8表示第2实施方式的显示装置的结构例。
图9表示变换表的一个例子。
具体实施方式
以下,参照附图对用于实施发明的方式进行说明。在各附图中,存在对相同结构部分标注相同附图标记,并省略重复说明的情况。
<第1实施方式>
图4表示第1实施方式的显示装置的结构例。图4所示的激光扫描式的显示装置100是显示与从外部输入的影像信号对应的影像的装置。作为显示装置100的具体例,能够列举向用户的眼睛的视网膜直接投影影像的头戴显示器、在屏幕等显示面上显示影像的激光投影仪、车载用抬头显示器等。
显示装置100例如具备光扫描装置1和光学系统500。光扫描装置1通过光扫描部15对从控制装置20输出的激光进行扫描来使激光射出至光学系统500。
光学系统500是从光扫描部15进行扫描而到来的激光放映影像的装置。光学系统500例如是具备透镜以及半透半反镜的光学部,但也可以具备透镜以及半透半反镜以外的光学部件等。
光扫描装置1例如具备受光元件17、光扫描部15以及控制装置20。
受光元件17是检测显示装置100周围的外部光的光传感器,输出与该外部光的明亮度对应的电流。作为受光元件17,例如能够使用光电二极管等。
光扫描部15对入射的激光进行二维扫描,扫描的激光经由光学系统500直接投影在显示面上从而形成二维的影像。光扫描部15使反射镜摆动,由此对从控制装置20的激光元件输出的激光进行扫描。
光扫描部15例如具备相对于正交的2个轴进行摆动的一个反射镜。对于光扫描部15例如能够使用通过半导体工序等制造的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems微电子机械系统)。光扫描部15具备的反射镜例如能够通过以压电元件的变形力为驱动力的致动器进行驱动。
控制装置20例如具备:激光器模块21、缓冲电路31~33、ADC(Analog to DigitalConverter模数转换器)29、控制部35、缓冲电路24、反射镜驱动电路25、激光器驱动器26以及存储器34。控制部35具有主控制部23以及激光器控制部27。
激光器模块21具备:激光器211R、211G以及211B等多个激光元件、对多个激光元件各自的最近的输出光进行监视的光传感器215、对多个激光元件各自的温度(也可以是周围温度)进行监视的温度传感器216。
激光器211R、211G以及211B分别射出与注入的电流的电流值对应的光输出的激光。激光器211R例如是红色半导体激光器,能够射出波长λR(例如,640nm)的光。激光器211G例如是绿色半导体激光器,能够射出波长λG(例如,530nm)的光。激光器211B例如是蓝色半导体激光器,能够射出波长λB(例如,445nm)的光。从激光器211R、211G以及211B射出的各波长的激光通过准直透镜等成为大致平行光,并通过二向色镜等合成,入射光扫描部15。
光传感器215是对激光器211R、211G以及211B各自的最近的光进行监视的元件。光传感器215对激光器211R、211G以及211B各自的光输出进行检测,输出与检测出的光输出的大小对应的电流。作为光传感器215,例如能够使用光电二极管等受光元件。光传感器215可配置在能够对入射光扫描部15前的激光进行检测的任意位置。
此外,当在激光器模块21与光扫描部15之间存在作为消光单元的消光滤光器时,从激光器211R、211G以及211B射出的各波长的激光通过准直透镜等成为大致平行光,并通过二向色镜等合成,入射消光滤光器。光传感器215可配置在能够对透射消光滤光器前的激光进行检测的任意位置。
温度传感器216是对激光器211R、211G以及211B各自的温度进行监视的元件。温度传感器216对激光器211R、211G以及211B各自的温度进行检测,并输出与检测出的温度对应的电流。作为温度传感器216,例如能够使用热敏电阻等可变电阻元件。温度传感器216可以包含针对激光器211R、211G以及211B分别设置的多个温度传感元件,也可以包含对于激光器211R、211G以及211B共用的一个温度传感元件。
缓冲电路31将从光传感器215输出的电流变换为电压后输出至ADC29。缓冲电路32将从温度传感器216输出的电流变换为电压后输出至ADC29。缓冲电路33将从受光元件17输出的电流变换为电压后输出至ADC29。
ADC29是将从缓冲电路31~33分别输出的模拟电压变换为数字值来输出至激光器控制部27的AD转换器。
主控制部23例如能够进行光扫描部15具备的反射镜(未图示)的摆角控制。主控制部23例如能够经由缓冲电路24对设置在光扫描部15的水平位移传感器(未图示)以及垂直位移传感器(未图示)得到的反射镜的水平方向以及垂直方向的倾斜进行监视,向反射镜驱动电路25供给角度控制信号。反射镜驱动电路25基于来自主控制部23的角度控制信号,将光扫描部15的反射镜驱动(扫描)成为预定角度。
另外,主控制部23例如向激光器驱动器26供给与从控制装置20的外部输入的数字的影像信号对应的驱动信号。主控制部23进行将输入的影像信号中包含的同步信号与亮度信号以及色度信号进行分离的处理。主控制部23向激光器驱动器26供给与亮度信号、色度信号以及来自激光器控制部27的修正信号对应的驱动信号。由主控制部23使用同步信号来生成使光扫描部15的反射镜摆动的角度控制信号。此外,控制装置20的外部例如是个人计算机、照相机模块等。
激光器驱动器26是基于来自主控制部23的驱动信号向激光器模块21的激光器211R、211G以及211B供给预定电流的电路。由此,激光器211R、211G以及211B发出根据影像信号进行了调制的红色、绿色以及蓝色的光,通过对这些光进行合成,能够形成与从控制装置20的外部输入的数字的影像信号对应的彩色的影像。
激光器驱动器26具备能够驱动多个激光元件的多个电流源电路(在本实施方式中,与3个激光器211R、221G、221B对应的3个电流源电路260R、260G以及260B),使驱动电流在各激光元件流动来驱动各激光元件。电流源电路260R可调整电流值地供给在激光器211R流动的驱动电流。电流源电路260G可调整电流值地供给在激光器211G流动的驱动电流。电流源电路260B可调整电流值地供给在激光器211B流动的驱动电流。
此外,在本实施方式中,与3个激光元件分别对应地设置了电流电路,但电流电路的数量也可以与激光元件的数量不同。例如,在使用2个相同颜色的激光元件等,驱动3个以上的激光元件时,可以通过共用的一个电流源电路来驱动2个激光元件。
优选电流源电路260R、260G以及260B各自具有至少2个电流源261、262。第1电流源261是使根据来自激光器控制部27的电流控制信号调整了电流值的电流在对应的激光元件中流动的电路。第2电流源262是使根据来自主控制部23的驱动信号调整了电流值的电流在对应的激光元件中流动的电路。
通过电流源电路260R的第1电流源261生成的电流与电流源电路260R的第2电流源262生成的电流之和来生成在激光器211R流动的驱动电流IR。在激光器211G流动的驱动电流IG以及在激光器211B流动的驱动电流IB也相同。
经由传送电缆等向激光器控制部27输入受光元件17的输出(外部光的明亮度的检测值)。激光器控制部27基于受光元件17的输出,使激光器211R、211G以及211B各自的电流值增减等,由此控制用户视觉识别的影像的亮度。
具体而言,激光器控制部27通过受光元件17的输出对显示装置100周围的外部光的明亮度进行监视,基于所监视的外部光的明亮度向激光器驱动器26供给电流控制信号,使激光器211R、211G以及211B各自的电流值增减。
另外,激光器控制部27例如能够通过光传感器215的输出对激光器211R、211G以及211B的基部的光输出进行监视,向激光器驱动器26供给电流控制信号。基于来自激光器控制部27的电流控制信号对激光器211R、211G以及211B进行电流控制,使得各自的光输出成为预定的光输出值。例如,预定的光输出值是基于受光元件17的输出而决定的目标值,基于光传感器215的输出来对相对于所决定的目标值的偏移量进行反馈控制。激光器控制部27根据由光传感器215检测出的光输出值与预定的光输出值之间的差来生成修正增益等的修正信号,并将该修正信号提供给主控制部23。
此外,光传感器215可构成为包含独立地检测激光器211R、211G以及211B的射出光的3个传感器。或者,光传感器215也可以仅由一个传感器构成。此时,使激光器211R、211G以及211B依次发光,通过一个传感器依次进行检测,由此能够控制激光器211R、211G以及211B的射出光。
使激光器模块21输出的激光照射光扫描部15的反射镜来进行扫描。由光扫描部15的反射镜扫描的激光通过光学系统500直接投影在显示面而形成影像,用户能够视觉识别预定亮度的影像。此外,可以将从激光器模块21输出的激光直接照射反射镜,也可以经由光纤照射反射镜,还可以经由光学部件等向反射镜进行导光。
此外,激光器控制部27可以与主控制部23、缓冲电路24、反射镜驱动电路25以及激光器驱动器26连接,进行它们的初始设定(输出的电压值的范围的设定等)。
图5是表示第1实施方式的控制方法的一个例子的流程图。图5所示的控制方法由显示装置100使用的控制装置20的控制部35(激光器控制部27以及主控制部23)执行。
在步骤S10,当控制装置20的电源成为接通时,控制装置20启动。
在步骤S20,激光器控制部27在控制装置20启动后不久通过温度传感器216对激光器211R、211G以及211B的温度进行监视,取得其温度监视值。换句话说,激光器控制部27取得在开始驱动激光器211R、211G以及211B前由温度传感器216检测出的激光器211R、211G以及211B的温度的监视值。
在步骤S30中,激光器控制部27根据温度传感器216在步骤S20中检测的激光器211R的温度来决定激光器211R开始振荡的阈值电流值Ith的初始值。相同地,激光器控制部27根据温度传感器216在步骤S20中检测的激光器211G的温度来决定激光器211G开始振荡的阈值电流值Ith的初始值。相同地,激光器控制部27根据温度传感器216在步骤S20中检测的激光器211B的温度来决定激光器211B开始振荡的阈值电流值Ith的初始值。
例如,激光器控制部27基于激光元件开始振荡的阈值电流值Ith的初始值(初始阈值电流值Itho)的温度特性数据Dc以及由温度传感器216检测的该激光元件的检测温度,决定初始阈值电流值Itho。激光器控制部27能够基于激光元件开始振荡的初始阈值电流值Itho的温度特性数据Dc,将与步骤S20中取得的温度监视值对应的电流决定为初始阈值电流值Itho。
初始阈值电流值Itho的温度特性数据Dc是决定激光元件的温度T与初始阈值电流值Itho之间的关系规则的数据。这样的温度特性数据Dc例如以能够读出的方式预先保持在存储器34中。
存储器34优选为能够改写的存储器。即使各激光元件的光输出特性因老化等而变化,通过更新存储器34中保持的温度特性数据Dc,由此能够正确地决定各激光元件的初始阈值电流值Itho。
预先保持在存储器34中的温度特性数据Dc也可以是用于定义与激光元件的各温度对应起来的初始阈值电流值Itho的图数据(表数据),也可以是根据激光元件的温度T计算初始阈值电流值Itho的运算式的系数数据。
例如,在根据激光元件的温度T计算初始阈值电流值Itho的运算式是由“Itho=a×T+b”表示的一次函数的情况下,将温度修正系数a、b的数据预先保持在存储器34。激光器控制部27从存储器34读出温度修正系数a、b的数据,将在步骤S20中取得的温度监视值代入上述一次函数的温度T,由此能够计算与该温度监视值对应的初始阈值电流值Itho。此外,该运算式可以是由次数为2以上的多项式表示的多项式函数,也可以是除此以外的函数。
在步骤S40中,为了减少初始阈值电流值Itho下的光输出值来抑制非显示区域B1中的明亮度,激光器控制部27计算作为初始阈值电流值Itho的(1/n)倍的第1设定电流值IS1。这里,n为大于1的数。另外,在步骤S40中,激光器控制部27计算零以上且小于初始阈值电流值Itho的(1-1/n)倍的范围内的第2设定电流值IS2。
即,第1设定电流值IS1以及第2设定电流值IS2满足下式(1)以及(2)的关系。
IS1=(1/n)×Itho···(1)
0≤IS2<(1-1/n)×Itho···(2)
例如,激光器控制部27将第2设定电流值IS2设为第1设定电流值IS1与初始阈值电流值Itho的(1-1/n)倍之间的值,即由下式(3)表示的值(平均值)。
IS2=(1-1/n)/2×Itho···(3)
另外,在步骤S50中,激光器控制部27将第1设定电流值IS1设定为第1驱动电流值I1,计算第1设定电流值IS1与第2设定电流值IS2之和来设定为第2驱动电流值I2。激光器控制部27将第2设定电流值IS2提供给主控制部23。
第1驱动电流值I1是在对与显示装置100应该显示的影像的显示区域B2不同的非显示区域B1进行扫描时在激光元件中流动的电流值。第2驱动电流值I2是在对显示影像的显示区域B2中的亮度等级为零的部分进行扫描时在激光元件中流动的电流值。
另外,在步骤S50中,激光器控制部27以及主控制部23使激光器驱动器26在各激光元件流动的驱动电流从第1驱动电流值I1开始(上升)。例如,激光器控制部27以及主控制部23控制电流源261、262,使得从激光器驱动器26向各激光元件流动的驱动电流从第1驱动电流值I1开始。这里,使第1电流源261流过的电流值为第1设定电流值IS1,使第2电流源262流过的电流值为零。
激光器控制部27以及主控制部23控制激光器驱动器26,使得从设定的第1驱动电流值I1起开始驱动各激光元件,由此使各激光元件开始振荡从而开始发光。
该发光在不显示影像的非显示区域B1进行。激光器控制部27以及主控制部23例如通过使第1驱动电流值I1在各激光元件中流动,在位于显示区域B2框外的上下左右中的至少任意一个区域的非显示区域B1显示从各激光元件输出的光(参照光)。
在步骤S60中,激光器控制部27对接收到该参照光发光时的光的光传感器215的输出进行监视,取得各激光元件的光输出监视值。换句话说,激光器控制部27在使驱动电流从第1驱动电流值I1开始后,取得对光传感器215的输出进行监视而得到的各激光元件的光输出监视值。
在步骤S70中,激光器控制部27将通过第1驱动电流值I1开始驱动后不久在步骤S50中取得的光输出监视值与预先决定的目标光输出值Pt进行比较,计算这两者的差。
在步骤S80中,激光器控制部27调整激光器驱动器26在各激光元件流动的驱动电流值使得该差变小。这里,激光器控制部27调整第1电流源261流过的电流,但也可以根据来自主控制部23的指示调整第1电流源261流过的电流。
在步骤S90中,激光器控制部27对通过在步骤S80中调整后的驱动电流值驱动各激光元件时的光传感器215的输出进行监视,由此取得各激光元件的光输出监视值。
在步骤S100中,激光器控制部27判定在步骤S80中取得的光输出监视值与预先决定的目标光输出值Pt之间的差Δ是否收敛在预定的范围内。激光器控制部27在判定为差Δ未收敛在预定的范围内时,再次调整驱动电流值使得该差Δ变小(步骤S80)。然后,激光器控制部27取得通过在步骤S80中再次调整后的驱动电流值驱动各激光元件时的光输出监视值(步骤S90),进行步骤S100的判定处理。
换句话说,激光器控制部27在使激光元件的驱动电流从第1驱动电流值I1开始后,控制激光元件的驱动电流,使得对光传感器215的输出进行监视而得到的激光元件的光输出监视值与目标光输出值Pt的差变小。然后,激光器控制部27重复执行步骤S80~S100的处理,直至该差收敛在预定的范围内。激光器控制部27例如通过PI控制或PID控制来执行这样的重复处理(P:Proportional,I:Integral,D:Differential)。
在步骤S100中,激光器控制部27在判定为在步骤S90中取得的光输出监视值与预先决定的目标光输出值Pt之间的差Δ收敛在预定的范围内时,执行步骤S110的处理。
在步骤S110中,激光器控制部27在该差Δ收敛在预定的范围内时,根据用于检测显示装置100周围的外部光的受光元件17的输出,控制激光元件的驱动电流,使得通过显示装置100显示的影像的亮度成为恒定。
在之后的步骤S120中,激光器控制部27开始激光的二维扫描。此时,激光器控制部27经由反射镜驱动电路25控制光扫描部15,并且将与从外部输入的影像信号对应的驱动信号提供给激光器驱动器26。激光器驱动器26基于来自主控制部23的驱动信号,控制电流源电路260R、260G以及260B的各第2电流源262生成的电流值。即,根据影像信号的明亮度来调制第2电流源262产生的电流值。
图6表示二维扫描时的驱动电流I与激光元件的光输出P的关系。激光器控制部27在扫描非显示区域B1的期间,影像信号的值为零,因此使第2电流源262的电流值为零。即,激光器驱动器26各激光元件仅流过由第1电流源261生成的第1驱动电流值I1的电流。
激光器控制部27在扫描显示区域B2的期间,使第2电流源262产生对上述第2设定电流值IS2相加与影像信号的明亮度对应的第3设定电流值IS3而得到的值的电流。第3设定电流值IS3是表示影像信号的明亮度的灰度电流值。此外,在扫描显示区域B2的期间,也从第1电流源261产生第1驱动电流值I1的电流。
因此,在对显示区域B2中的亮度等级非零的部分进行扫描的期间,在各激光元件中流过对第2驱动电流值I2附加了灰度电流值(第3设定电流值IS3)的第3驱动电流值I3的电流。此外,在对显示区域B2中的亮度等级为零的部分进行扫描时在激光元件中流过的电流是第2驱动电流值I2。
第2驱动电流值I2以及第3驱动电流值I3分别由下式(4)以及(5)表示。
I2=I1+IS2···(4)
I3=I2+IS3···(5)
另外,第2驱动电流值I2在下式(6)表示的范围内。
I1≤I2<Ith···(6)
图7表示二维扫描时的驱动电流I以及光输出P的时间变化的一个例子。图7的(A)表示光输出P与时间t的关系。图7的(B)表示驱动电流I与时间t的关系。
如图7的(B)所示,在本实施方式中,在扫描显示区域B2的期间,激光元件的驱动电流I跨越阈值电流值Ith进行变化。但是,在本实施方式中,对亮度等级为零的部分进行扫描时的第2驱动电流值I2在上式(6)表示的范围内,大于扫描非显示区域B1时的第1驱动电流值I1,因此跨越阈值电流值Ith进行变化的变化量小。由此,能够抑制光输出P朝向与第3驱动电流值I3对应的目标值Pt上升时可能产生的过冲。通过抑制过冲,能够抑制由于过冲而在影像中的暗部的周边可能产生的粒状噪声。
此外,在上述实施方式中,将第2驱动电流值I2设为第1驱动电流值I1与阈值电流值Ith的平均值,但是并不局限于此,第2驱动电流值I2只要是在第1驱动电流值I1以上且小于阈值电流值Ith的范围内即可,可以设定为恰当的值。
其中,当使第2驱动电流值I2接近第1驱动电流值I1时,暗部的亮度降低从而对比度增大,但噪声增加。相反,当使第2驱动电流值I2接近阈值电流值Ith时,噪声减小,但暗部的亮度上升从而对比度变小。当这样使第2驱动电流值I2变化时,对比度与噪声之间产生折衷的关系,因此优选一边通过实际的影像确认该折衷的关系一边设定第2驱动电流值I2。
另外,在上述实施方式中,将第1驱动电流值I1设定为阈值电流值Ith的(1/n)倍的值,但是不局限于此,第1驱动电流值I1也可以为零(即,I1=0)。
<第2实施方式>
在第1实施方式中,使用第2设定电流值IS2来设定第2驱动电流值I2,但是能够不使用第2设定电流值IS2,而是通过使影像信号偏置来设定第2驱动电流值I2。以下,对于能够通过影像信号的偏置设定第2驱动电流值I2的实施方式进行说明。
图8表示第2实施方式的显示装置的结构例。图8所示的激光扫描式的显示装置100a在主控制部23中构成信号偏置部23a,这点与第1实施方式的显示装置100的结构不同。
在本实施方式中,与第1实施方式相同,将第1电流源261设定为通过激光器控制部27流过第1驱动电流值I1。另一方面,第2电流源262基于从信号偏置部23a供给的偏置后的影像信号来决定驱动电流值。
信号偏置部23a具有用于使输入给主控制部23的影像信号的信号电平偏置的变换表。图9表示变换表的一个例子。图9所示的变换表TB是表示输入给信号偏置部23a的影像信号的输入信号电平与信号偏置部23a输出的偏置后的影像信号的输出信号电平之间的关系的表。
具体而言,例如在影像信号为256级灰度时,变换表TB规定了将1灰度的信号电平作为偏置值进行相加并输出。其中,在变换表TB中,在偏置后的输出信号电平超过最大灰度值(255)的情况下,将输出信号电平设为最大灰度值(255)。
此外,信号偏置部23a也可以不使用变换表TB,而是通过使用了预定函数的运算来进行偏置处理。
主控制部23在扫描显示区域B2的期间,通过信号偏置部23a使从外部输入的影像信号进行偏置,向第2电流源262供给基于偏置后的影像信号的驱动信号。第2电流源262使根据来自主控制部23的驱动信号对电流值进行调整后的驱动电流流过对应的激光元件。
在本实施方式中,信号偏置部23a的偏置值与第1实施方式中的第2设定电流值IS2(参照图6)对应。即,在影像信号的信号电平为零的情况下,在激光元件流动的电流成为第2驱动电流值I2。
另外,在本实施方式中,在扫描非显示区域B1的期间,不向主控制部23输入影像信号,因此在激光元件流动的电流成为第1驱动电流值I1。
在第2实施方式中,与第1实施方式相同,通过抑制过冲能够抑制由于过冲而在影像中的暗部的周边可能产生的粒状噪声。
偏置值不限于上述的1灰度的信号电平。偏置值决定第2驱动电流值I2,因此与第1实施方式同样地,优选一边在对比度与噪声之间通过实际的影像确认折衷关系一边设定偏置值。
此外,主控制部23以及激光器控制部27的各功能例如通过处理器基于以能够读出的方式存储在存储器的程序进行动作来实现。处理器例如是CPU(Central ProcessingUnit中央处理单元)。另外,主控制部23以及激光器控制部27也可以由FPGA(Field-Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等能够编程的逻辑电路构成。
另外,主控制部23以及激光器控制部27也可以由一个控制部构成。
以上通过实施方式,对控制装置、光扫描装置、显示装置以及控制方法进行了说明,但本发明不限于上述实施方式。能够在本发明的范围内进行与其他实施方式的一部分或者全部的组合、置换等各种变形以及改进。
附图标记的说明
1光扫描装置
15光扫描部
17受光元件
20控制装置
21激光器模块
23主控制部
23a信号偏置部
24缓冲电路
25反射镜驱动电路
26激光器驱动器
27激光器控制部
31、32、33缓冲电路
34存储器
35控制部
100、100a显示装置
211B、211G、211R激光器
215光传感器
216温度传感器
260B、260G、260R电流源电路
261第1电流源
262第2电流源
500光学系统。
Claims (8)
1.一种在激光扫描式的显示装置中使用的控制装置,其特征在于,具备:
激光元件;
电流源,其生成在所述激光元件流动的电流;以及
控制部,其控制所述电流源来设定在所述激光元件流动的电流值,
所述控制部在对不显示影像的非显示区域进行扫描的期间,将比所述激光元件开始振荡的阈值电流值小的第1驱动电流值设为所述电流值,在对显示影像的显示区域中的亮度等级为零的部分进行扫描的期间,将所述第1驱动电流以上且小于所述阈值电流值的第2驱动电流值设为所述电流值。
2.根据权利要求1所述的控制装置,其特征在于,
所述控制部在对显示区域中的亮度等级非零的部分进行扫描的期间,将对所述第2驱动电流值附加了表示影像信号的明亮度的灰度电流值的第3驱动电流值设为所述电流值。
3.根据权利要求1或2所述的控制装置,其特征在于,
所述第1驱动电流值为零以上且小于所述阈值电流值。
4.根据权利要求1~3中的任意一项所述的控制装置,其特征在于,
所述电流源具有第1电流源和第2电流源,
所述激光元件中流过所述第1电流源生成的电流与所述第2电流源生成的电流之和。
5.根据权利要求4所述的控制装置,其特征在于,
所述控制部将所述第1电流源生成的电流设为第1设定电流值,将所述第2电流源生成的电流设为第2设定电流值,
所述第1设定电流值与所述第1驱动电流值相等,所述第1设定电流值与所述第2设定电流值之和与所述第2驱动电流值相等。
6.一种光扫描装置,其特征在于,具备:
权利要求1~5中的任意一项所述的控制装置;以及
对从所述激光元件输出的激光进行扫描的光扫描部。
7.一种显示装置,其特征在于,具备:
权利要求6所述的光扫描装置;以及
从所述光扫描部扫描的所述激光放映影像的光学系统。
8.一种控制激光扫描式的显示装置的控制方法,所述显示装置具有激光元件以及生成在所述激光元件流动的电流的电流源,其特征在于,
在对不显示影像的非显示区域进行扫描的期间,将比所述激光元件开始振荡的阈值电流值小的第1驱动电流值设为所述电流的电流值,在对显示影像的显示区域中的亮度等级为零的部分进行扫描的期间,将所述第1驱动电流以上且小于所述阈值电流值的第2驱动电流值设为所述电流的电流值。
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