JP2014007358A - 投影装置、ヘッドアップディスプレイ、制御方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】キンクに起因した色ずれを好適に抑制することが可能な投影装置を提供する。
【解決手段】投影装置は、複数の半導体レーザ素子と、制御手段とを備える。半導体レーザ素子は、それぞれが異なる色のレーザ光を発する。制御手段は、複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、画像の色ずれを軽減するように複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、半導体レーザ素子が出力する光量バランスを制御する技術分野に関する。

従来から、入力されたＲＧＢ信号に基づき各レーザとＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）ミラーを制御してスクリーンに映像を出力する描画装置が知られている。例えば、特許文献１には、各レーザの光軸ずれに起因した色ずれを補正するレーザプロジェクタが開示されている。また、特許文献２には、レーザの光出力が電流に比例して直線的に増加しなくなる現象であるキンクの特性を勘案した半導体レーザ素子の光学特性の測定方法が開示されている。

特開２００９−１２２４５５号公報 特開２００６−２９４９９９号公報

キンク特性は、各レーザによってそれぞれ異なる。従って、各レーザのキンク特性を考慮せずに光を出力した場合、キンクによる影響が大きいレーザの光量が相対的に小さくなり、色ずれが生じることとなる。特許文献１に記載の技術では、各レーザの光軸ずれに起因した色ずれを補正することができる一方、キンクに起因した色ずれを補正する点については、何ら開示されていない。

本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、キンクに起因した色ずれを好適に抑制することが可能な投影装置を提供することを主な目的とする。

請求項１に記載の発明では、レーザ光を投影面に照射し画像を投影する投影装置であって、それぞれが異なる色のレーザ光を発する複数の半導体レーザ素子と、前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、前記画像の色ずれを軽減するように前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明では、それぞれが異なる色のレーザ光を発する複数の半導体レーザ素子を有し、前記レーザ光を投影面に照射し画像を投影する投影装置が実行する制御方法であって、前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、前記画像の色ずれを軽減するように前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する制御工程と、を有することを特徴とする。

請求項７に記載の発明では、それぞれが異なる色のレーザ光を発する複数の半導体レーザ素子を有し、前記レーザ光を投影面に照射し画像を投影する投影装置が実行するプログラムであって、前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、前記画像の色ずれを軽減するように前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する制御手段として前記投影装置を機能させることを特徴とする。

第１実施例に係る画像描画装置の構成を示す。 各目標輝度における目標輝度に対する出力輝度の比を示す。 第２実施例に係る画像描画装置の構成を示す。 本発明に係るヘッドアップディスプレイの構成例を示す。

本発明の１つの好適な実施形態では、レーザ光を投影面に照射し画像を投影する投影装置であって、それぞれが異なる色のレーザ光を発する複数の半導体レーザ素子と、前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、前記画像の色ずれを軽減するように前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する制御手段と、を備える。

上記投影装置は、複数の半導体レーザ素子と、制御手段とを備える。半導体レーザ素子は、それぞれが異なる色のレーザ光を発する。制御手段は、複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、画像の色ずれを軽減するように複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する。このような構成により、投影装置は、キンクに起因した色ずれを好適に抑制することができる。

上記投影装置の一態様では、前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子の温度を検出する検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記半導体レーザ素子の前記温度に対応するキンク特性に関する情報に基づいて、前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する。一般に、各レーザのキンク特性は、当該レーザの温度によって変動する。従って、この態様では、投影装置は、レーザの温度に対応するキンク特性に関する情報を参照することで、レーザの温度に関わらず、キンクに起因した色ずれを好適に抑制することができる。

上記投影装置の他の一態様では、前記検出手段は、前記複数の半導体レーザ素子のうち、温度変化に基づくキンクによる光量の変動が最も大きい半導体レーザ素子の温度を検出する。一般に、温度変化に基づくキンクによる光量の変動量は、レーザごとによって異なる。従って、この態様では、投影装置は、温度変化に基づくキンクによる光量の変動が最も大きい半導体レーザ素子の温度を検出し、当該温度に基づきレーザ光の光量バランスを制御することで、レーザの温度変化に起因した補正量のずれを効果的に抑制することができる。

上記投影装置の他の一態様では、前記制御手段は、前記複数の半導体レーザ素子のうち、キンクによる光量の変動が最も大きい半導体レーザ素子の光量を増減させることで、前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する。この態様により、投影装置は、キンクに起因した色ずれを効果的に軽減させることができる。

本発明の他の好適な実施形態では、ヘッドアップディスプレイは、上記記載の投影装置を備え、前記画像をユーザの目の位置から虚像として視認させる。この態様によれば、ヘッドアップディスプレイは、キンクに起因した色ずれをユーザに感じさせることなく、好適に虚像を視認させることができる。

本発明のさらに別の実施形態では、それぞれが異なる色のレーザ光を発する複数の半導体レーザ素子を有し、前記レーザ光を投影面に照射し画像を投影する投影装置が実行する制御方法であって、前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、前記画像の色ずれを軽減するように前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する制御工程と、を有する。投影装置は、この制御方法を使用することで、キンクに起因した色ずれを好適に抑制することができる。

本発明のさらに別の実施形態では、それぞれが異なる色のレーザ光を発する複数の半導体レーザ素子を有し、前記レーザ光を投影面に照射し画像を投影する投影装置が実行するプログラムであって、前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、前記画像の色ずれを軽減するように前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する制御手段として前記投影装置を機能させる。投影装置は、このプログラムを実行することで、キンクに起因した色ずれを好適に抑制することができる。好適には、上述のプログラムは、記憶媒体に記憶される。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。

＜第１実施例＞
［画像描画装置の構成］
図１は、本発明に係る投影装置が適用された第１実施例に係る画像描画装置１の構成を示す。図１に示すように、画像描画装置１は、画像信号入力部２と、ビデオＡＳＩＣ３と、フレームメモリ４と、ＲＯＭ５と、ＲＡＭ６と、レーザドライバＡＳＩＣ７と、ＭＥＭＳ制御部８と、レーザ光源部９と、ＭＣＵ１０と、ＭＥＭＳミラー１２とを備える。画像描画装置１は、例えばヘッドアップディスプレイの光源として用いられ、コンバイナ等の光学素子に表示像を構成する光を出射する。

画像信号入力部２は、外部から入力される画像信号（「入力画像信号Ｓｉ」とも呼ぶ。）を受信してビデオＡＳＩＣ３に出力する。

ビデオＡＳＩＣ３は、画像信号入力部２から供給される入力画像信号Ｓｉ及びＭＥＭＳミラー１２から入力される走査位置情報「Ｓｃ」に基づいてレーザドライバＡＳＩＣ７やＭＥＭＳ制御部８を制御するブロックであり、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）として構成されている。ビデオＡＳＩＣ３は、映像処理部３１と、タイミングコントローラ３２と、を備える。

映像処理部３１は、入力画像信号Ｓｉに対し、所定の信号処理を行う。本実施例では、映像処理部３１は、入力画像信号Ｓｉに対し、各レーザＬＤ１〜ＬＤ３に生じるキンクによる色ずれを抑制するための補正（「キンク補正」とも呼ぶ。）を行う。具体的には、映像処理部３１は、ＭＣＵ１０からキンク補正の補正量（補正値）を示す信号（「キンク補正信号Ｓａ」とも呼ぶ。）を受信し、当該キンク補正信号Ｓａに基づき、入力画像信号Ｓｉを補正する。

さらに、映像処理部３１は、キンク補正後の入力画像信号Ｓｉから、画像表示部に表示される画像データと同期信号とを分離し、画像データをフレームメモリ４へ書き込む。また、映像処理部３１は、フレームメモリ４に書き込まれた画像データを読み出してビットデータに変換する。さらに映像処理部３１は、変換されたビットデータを、各レーザの発光パターンを表す信号（「発光パターン信号」とも呼ぶ。）に変換する。ここで、発光パターン信号には、各レーザを発光させる輝度、即ち各レーザ光の光量に関する情報も含まれる。

タイミングコントローラ３２は、映像処理部３１の動作タイミングを制御する。また、タイミングコントローラ３２は、後述するＭＥＭＳ制御部８の動作タイミングも制御する。

フレームメモリ４には、映像処理部３１により分離された画像データが書き込まれる。ＲＯＭ５は、ビデオＡＳＩＣ３が動作するための制御プログラムやデータなどを記憶している。ＲＡＭ６には、ビデオＡＳＩＣ３が動作する際のワークメモリとして、各種データが逐次読み書きされる。

レーザドライバＡＳＩＣ７は、後述するレーザ光源部９に設けられるレーザダイオードを駆動する信号を生成するブロックであり、ＡＳＩＣとして構成されている。レーザドライバＡＳＩＣ７は、赤色レーザ駆動回路７１と、青色レーザ駆動回路７２と、緑色レーザ駆動回路７３と、を備える。

赤色レーザ駆動回路７１は、映像処理部３１が出力する発光パターン信号に基づき、赤色レーザ「ＬＤ１」を駆動するための電流を赤色レーザＬＤ１に供給する。青色レーザ駆動回路７２は、映像処理部３１が出力する発光パターン信号に基づき、青色レーザ「ＬＤ２」を駆動するための電流を青色レーザＬＤ２に供給する。緑色レーザ駆動回路７３は、映像処理部３１が出力する信号に基づき、緑色レーザ「ＬＤ３」を駆動するための電流を緑色レーザＬＤ３に供給する。

ＭＥＭＳ制御部８は、タイミングコントローラ３２が出力する信号に基づきＭＥＭＳミラー１２を制御する。ＭＥＭＳ制御部８は、サーボ回路８１と、ドライバ回路８２と、を備える。

サーボ回路８１は、タイミングコントローラ３２からの信号に基づき、ＭＥＭＳミラー１２の動作を制御する。

ドライバ回路８２は、サーボ回路８１が出力するＭＥＭＳミラー１２の制御信号を所定レベルに増幅して出力する。

レーザ光源部９は、レーザドライバＡＳＩＣ７から出力される駆動信号に基づいて、レーザ光を出射する。具体的には、レーザ光源部９は、主に、赤色レーザＬＤ１と、青色レーザＬＤ２と、緑色レーザＬＤ３と、コリメータレンズ９１ａ〜９１ｃと、反射ミラー９２ａ〜９２ｃと、マイクロレンズアレイ９４と、レンズ９５と、を備える。レーザＬＤ１〜ＬＤ３は、それぞれ、本発明における「半導体レーザ素子」の一例である。

赤色レーザＬＤ１は赤色のレーザ光（「赤色レーザ光ＬＲ」とも呼ぶ。）を出射し、青色レーザＬＤ２は青色のレーザ光（「青色レーザ光ＬＢ」とも呼ぶ。）を出射し、緑色レーザＬＤ３は緑色のレーザ光（「緑色レーザ光ＬＧ」とも呼ぶ。）を出射する。コリメータレンズ９１ａ〜９１ｃは、それぞれ、赤色、青色及び緑色のレーザ光ＬＲ、ＬＢ、ＬＧを平行光にして、反射ミラー９２ａ〜９２ｃに出射する。反射ミラー９２ｂは、青色レーザ光ＬＢを反射させ、反射ミラー９２ａは、青色レーザ光ＬＢを透過させ、赤色レーザ光ＬＲを反射させる。そして、反射ミラー９２ｃは、緑色レーザ光ＬＧのみを透過させ、青色及び赤色のレーザ光ＬＢ、ＬＲを反射させる。こうして反射ミラー９２ｃを透過した緑色レーザ光ＬＧ及び反射ミラー９２ｃで反射された青色及び赤色のレーザ光ＬＢ、ＬＲは、ＭＥＭＳミラー１２に入射される。

また、レーザＬＤ１〜ＬＤ３は、それぞれ、レーザ駆動回路７１〜７３から供給される電流に応じた光量を出力する。ここで、各レーザＬＤ１〜ＬＤ３には、出力される光量が供給される電流に比例して直線的に増加しなくなる現象であるキンクが発生する。キンクが発生する電流値及びその程度は、各レーザＬＤ１〜ＬＤ３のそれぞれで個体差がある。以上を勘案し、本実施例では、画像描画装置１は、キンク補正を行うことで、描画した画像の色ずれを抑制する。

ＭＣＵ１０は、レーザＬＤ１〜ＬＤ３の各々のキンク特性に関する情報（「キンク特性情報Ｉｋとも呼ぶ。」）を記憶する。そして、ＭＣＵ１０は、映像処理部３１から供給される入力画像信号Ｓｉと、キンク特性情報Ｉｋとに基づき、キンク補正信号Ｓａを生成する。そして、ＭＣＵ１０は、生成したキンク補正信号Ｓａを映像処理部３１へ供給する。これにより、ＭＣＵ１０は、描画した画像の色ずれが生じないように、各レーザＬＤ１〜ＬＤ３が出力する光量バランスを制御する。ＭＣＵ１０は、本発明における「制御手段」の一例である。

ＭＥＭＳミラー１２は、反射ミラー９２ｃから入射されたレーザ光をＥＰＥ（Ｅｘｉｔ Ｐｕｐｉｌ Ｅｘｐａｎｄｅｒ）の一例であるマイクロレンズアレイ９４に向けて反射する。また、ＭＥＭＳミラー１２は、基本的には、画像信号入力部２に入力された画像を表示するためにＭＥＭＳ制御部８の制御により、スクリーンとしてのマイクロレンズアレイ９４上を走査するように移動し、その際の走査位置情報（例えばミラーの角度などの情報）をビデオＡＳＩＣ３へ出力する。マイクロレンズアレイ９４は、複数のマイクロレンズが配列されており、ＭＥＭＳミラー１２で反射されたレーザ光が入射される。レンズ９５は、マイクロレンズアレイ９４の放射面に形成された画像を拡大する。

［キンク補正］
次に、第１実施例におけるキンク補正について説明する。概略的には、ＭＣＵ１０は、キンク特性情報Ｉｋを参照し、入力画像信号Ｓｉに基づき、レーザＬＤ１〜ＬＤ３のうち少なくとも一つのレーザ（「補正対象レーザＬＤｔａｇ」とも呼ぶ。）が出力する光量を補正するキンク補正信号Ｓａを生成する。これにより、画像描画装置１は、レーザＬＤ１〜ＬＤ３が出力する光量のバランスを調整し、色ずれを抑制する。

以後では、入力画像信号Ｓｉにより定まる各レーザＬＤ１〜ＬＤ３に出力させるべき目標となるレーザ光の輝度（光量）を「目標輝度Ｂｔａｇ」と呼び、当該目標輝度Ｂｔａｇに対して各レーザＬＤ１〜ＬＤ３が実際に出力するレーザ光の輝度を「出力輝度Ｂｏｕｔ」とも呼ぶ。

（１）補正対象レーザ
まず、第１実施例における補正対象レーザＬＤｔａｇの決定方法について説明する。上述したように、ＭＣＵ１０は、レーザＬＤ１〜ＬＤ３のうち少なくとも一つのレーザを、補正対象レーザＬＤｔａｇに定める。ここで、好適には、ＭＣＵ１０は、キンクに起因して出力輝度Ｂｏｕｔが理論値である目標輝度Ｂｔａｇに対して最も低下するレーザを、少なくとも補正対象レーザＬＤｔａｇの１つに定める。これについて、図２を参照して説明する。

図２は、各輝度（％）における、当該輝度を目標輝度Ｂｔａｇとした場合の目標輝度Ｂｔａｇに対する出力輝度Ｂｏｕｔの比、即ち理論値に対する実値の比を示す。そして、図２において、グラフ「ＧＲ」は赤色レーザＬＤ１の出力を示し、グラフ「ＧＢ」は青色レーザＬＤ２の出力を示し、グラフ「ＧＧ」は緑色レーザＬＤ３の出力を示す。

図２に示すように、この場合、輝度が小さくなるほど、キンク特性に起因して、各レーザＬＤ１〜ＬＤ３の出力輝度Ｂｏｕｔが目標輝度Ｂｔａｇに対して低下する。また、目標輝度Ｂｔａｇに対する出力輝度Ｂｏｕｔの低下の程度は、レーザＬＤ１〜ＬＤ３ごとに異なる。具体的には、緑色レーザＬＤ３の目標輝度Ｂｔａｇに対する出力輝度Ｂｏｕｔの比は、赤色レーザＬＤ１及び青色レーザＬＤ２と比較して、輝度が４０％以下の場合において顕著に低くなる。従って、キンク補正をすることなく４０％以下の輝度を目標輝度Ｂｔａｇとして緑色レーザＬＤ３を出力させた場合、描画された画像では、緑色の成分が赤及び青の色成分と比較して薄くなり、所望のカラーバランスと実際のカラーバランスとが乖離する。

以上を勘案し、ＭＣＵ１０は、キンクによる輝度の変動が最も大きい緑色レーザＬＤ３を補正対象レーザＬＤｔａｇに定め、緑色レーザＬＤ３が出力する光の輝度を上げるようにキンク補正信号Ｓａを生成する。これにより、画像描画装置１は、キンクに起因した色ずれを効果的に軽減させることができる。

また、ＭＣＵ１０は、緑色レーザＬＤ３に加え、赤色レーザＬＤ１又は／及び青色レーザＬＤ２を補正対象レーザＬＤｔａｇに定めてもよい。例えば、ＭＣＵ１０は、全てのレーザＬＤ１〜ＬＤ３を補正対象レーザＬＤｔａｇに定めてもよい。この場合、ＭＣＵ１０は、各補正対象レーザＬＤｔａｇに対し、出力輝度Ｂｏｕｔが所望の輝度になるように（例えば、補正前の目標輝度Ｂｔａｇになるように）、目標輝度Ｂｔａｇを補正するキンク補正信号Ｓａを生成する。他の例では、ＭＣＵ１０は、ユーザの視認性の観点から、赤色を薄くしたい場合、緑色レーザＬＤ３及び赤色レーザＬＤ１を補正対象レーザＬＤｔａｇに定めてもよい。この場合、ＭＣＵ１０は、緑色レーザＬＤ３の出力輝度Ｂｏｕｔを上げ、かつ、赤色レーザＬＤ１の出力輝度Ｂｏｕｔを下げるように各目標輝度Ｂｔａｇを補正するキンク補正信号Ｓａを生成する。

このように、ＭＣＵ１０は、レーザＬＤ１〜ＬＤ３のうち少なくとも一つを補正対象レーザＬＤｔａｇに定める。これにより、画像描画装置１は、好適に、レーザＬＤ１〜ＬＤ３が出力する光量のバランスを調整し、色ずれを抑制することができる。

（２）キンク特性情報
次に、第１実施例においてＭＣＵ１０が参照するキンク特性情報Ｉｋについて説明する。ＭＣＵ１０は、補正対象レーザＬＤｔａｇの各々に対する輝度の補正値を規定するキンク特性情報Ｉｋを製造時に予め記憶しておく。例えば、キンク特性情報Ｉｋは、補正対象レーザＬＤｔａｇごとの目標輝度Ｂｔａｇと、当該目標輝度Ｂｔａｇに対する補正値とのマップである。上述のマップが記憶する補正値は、例えば、補正対象レーザＬＤｔａｇごと、かつ、目標輝度Ｂｔａｇごとに、実験等に基づき予め適切な値に設定される。

ここで、再び図２を参照してさらにキンク特性情報Ｉｋについて具体的に説明する。例えば、緑色レーザＬＤ３を補正対象レーザＬＤｔａｇとする場合、ＭＣＵ１０は、緑色レーザＬＤ３に対する想定可能な目標輝度Ｂｔａｇごとに、当該目標輝度Ｂｔａｇと同等（例えば７０％〜１１０％）の輝度を出力するために必要な補正値のマップを、キンク特性情報Ｉｋとして予め記憶しておく。そして、ＭＣＵ１０は、入力画像信号Ｓｉが示す各画素の緑（Ｇ）成分の目標輝度Ｂｔａｇに基づき、キンク特性情報Ｉｋを参照して上述の補正値を画素ごとに算出し、当該補正値を示すキンク補正信号Ｓａを映像処理部３１に供給する。これにより、画像描画装置１は、緑色レーザＬＤ３の出力輝度Ｂｏｕｔを補正前の目標輝度Ｂｔａｇに近づけることができ、描画する画像の色ずれを抑制することができる。

このように、画像描画装置１は、補正対象レーザＬＤｔａｇに対する各目標輝度Ｂｔａｇの補正値を示すキンク特性情報Ｉｋを予め記憶しておくことで、カラーバランスを適切に保ち、キンクに起因した色ずれを防ぐことができる。

＜第２実施例＞
次に、第２実施例について説明する。図３は、第２実施例に係る画像描画装置１Ａの構成を示す。第２実施例に係る画像描画装置１Ａは、温度センサ１１を備え、温度センサ１１の検出値に基づきキンク補正信号Ｓａを生成する点で、第１実施例に係る画像描画装置１と異なる。その他の構成要素については、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。

温度センサ１１は、レーザ光源部９の筺体内に設けられた温度センサである。温度センサ１１は、検出した温度を示す検出信号「Ｓｔ」をＭＣＵ１０に供給する。好適には、温度センサ１１は、補正対象レーザＬＤｔａｇの近傍に設置される。また、補正対象レーザＬＤｔａｇが複数ある場合には、温度センサ１１は、温度変化に起因したキンクによる光量の変動が最も大きい補正対象レーザＬＤｔａｇの近傍に設置される。このようにすることで、温度変化に起因したキンクによる光量の変動が最も大きい補正対象レーザＬＤｔａｇの温度を高精度に推測することが可能となる。

ＭＣＵ１０は、温度センサ１１から供給される検出信号Ｓｔに基づき、補正対象レーザＬＤｔａｇの温度を推測する。例えば、ＭＣＵ１０は、各レーザＬＤ１〜ＬＤ３の点灯状態に基づき、所定のマップ等を参照して検出信号Ｓｔから補正対象レーザＬＤｔａｇの温度を定める。上述のマップ等は、例えば各レーザＬＤ１〜ＬＤ３の点灯状態ごとに補正対象レーザＬＤｔａｇの温度を定めたものであり、補正対象レーザＬＤｔａｇと温度センサ１１との距離、各レーザＬＤ１〜ＬＤ３の点灯状態における検出信号Ｓｔが示す温度と補正対象レーザＬＤｔａｇの温度との差等を勘案して予め実験等に基づき作成される。

そして、ＭＣＵ１０は、推測した補正対象レーザＬＤｔａｇの温度と、入力画像信号Ｓｉが示す目標輝度Ｂｔａｇとに基づき、キンク特性情報Ｉｋを参照し、補正対象レーザＬＤｔａｇの目標輝度Ｂｔａｇを変更するためのキンク補正信号Ｓａを生成する。

一般に、レーザＬＤ１〜ＬＤ３のキンクによる光量減少の度合いは、温度によって変動する。また、上述の温度による変動は、レーザＬＤ１〜ＬＤ３によってそれぞれ異なる。従って、ＭＣＵ１０は、上述のように、補正対象レーザＬＤｔａｇの温度をさらに参照して目標輝度Ｂｔａｇの補正値を定めることで、より高精度にキンクに起因した色ずれを抑制することができる。

ここで、第２実施例に係る補正対象レーザＬＤｔａｇの決定方法について説明する。好適には、画像描画装置１Ａは、温度変化に起因したキンクによる光量の変動が最も大きいレーザを、少なくとも補正対象レーザＬＤｔａｇの１つに定める。この態様により、画像描画装置１Ａは、温度変化に起因した色ずれを効果的に軽減させることができる。他の例では、温度変化に起因したキンクによる光量の変動が最も大きいレーザと、温度変化によらずキンクによる光量の変動が最も大きいレーザとが異なる場合、画像描画装置１Ａは、これらの両レーザを補正対象レーザＬＤｔａｇに定める。即ち、この場合、画像描画装置１Ａは、温度変化によらずキンクの影響を受けるレーザの出力輝度Ｂｏｕｔを調整すると共に、温度変化による出力変化が大きいレーザの出力輝度Ｂｏｕｔを好適に調整する。これにより、補正対象レーザＬＤｔａｇの温度に関わらず、画像描画装置１Ａは、好適に、所望のカラーバランスを保ち、色ずれを抑制することができる。さらに別の例では、画像描画装置１Ａは、全てのレーザＬＤ１〜ＬＤ３を、補正対象レーザＬＤｔａｇに定めてもよい。

次に、第２実施例において、ＭＣＵ１０が参照するキンク特性情報Ｉｋについて説明する。キンク特性情報Ｉｋは、例えば、補正対象レーザＬＤｔａｇの各温度及び目標輝度Ｂｔａｇごとに、当該目標輝度Ｂｔａｇに対する適切な補正値が定められたマップである。上述のマップが記憶する補正値は、補正対象レーザＬＤｔａｇ、目標輝度Ｂｔａｇ、及び補正対象レーザＬＤｔａｇの温度ごとに、実験等に基づき予め適切な値に設定される。

以上のように、第２実施例では、画像描画装置１Ａは、温度センサ１１を備え、補正対象レーザＬＤｔａｇの温度に基づき、入力画像信号Ｓｉを補正するためのキンク補正信号Ｓａを生成する。これにより、画像描画装置１Ａは、温度変化に起因した色ずれを好適に抑制することができる。

＜応用例＞
上述の画像描画装置１、１Ａは、ヘッドアップディスプレイに好適に適用される。これについて、図４を参照して具体例を示す。

図４は、画像描画装置１、１Ａが適用された光源部１００を有するヘッドアップディスプレイの構成例を示す。図４に示すヘッドアップディスプレイは、光源部１００が出射した光に基づき、コンバイナ２６を介して虚像「Ｉｖ」を運転者に視認させるものである。

図４に示す構成では、光源部１００は、上述した実施例の画像描画装置１、１Ａとして機能する。そして、光源部１００は、支持部材１１０ａ、１１０ｂを介して車室内の天井部２２に付設され、現在地を含む地図情報や経路案内情報、走行速度、その他運転を補助する情報（以後、「運転補助情報」とも呼ぶ。）を示す表示像を構成する光を、コンバイナ２６に向けて出射する。具体的には、光源部１００は、光源部１００内に表示像の元画像（実像）を生成し、その画像を構成する光をコンバイナ２６へ出射することで、運転者に虚像Ｉｖを視認させる。

コンバイナ２６は、光源部１から出射される表示像が投影されると共に、表示像を運転者の視点（アイポイント）「Ｐｅ」へ反射することで当該表示像を虚像Ｉｖとして表示させる。そして、コンバイナ２６は、天井部２２に設置された支持軸部２７を有し、支持軸部２７を支軸として回動する。支持軸部２７は、例えば、フロントウィンドウ２０の上端近傍の天井部２２、言い換えると運転者用の図示しないサンバイザが設置される位置の近傍に設置される。

図４に示すヘッドアップディスプレイによれば、ユーザは、キンクに起因した色ずれを感じることなく、好適に、虚像Ｉｖにより運転補助情報を視認することができる。

なお、本発明が適用可能なヘッドアップディスプレイの構成は、図４に示す構成に限られない。例えば、ヘッドアップディスプレイは、コンバイナ２６を有さず、光源部１００は、フロントウィンドウ２０へ投影することで、フロントウィンドウ２０に表示像を運転者のアイポイントＰｅへ反射させてもよい。また、光源部１００の位置は、天井部２２に設置される場合に限らず、ダッシュボード２４の内部に設置されてもよい。この場合、ダッシュボード２４には、コンバイナ２６又はフロントウィンドウ２０に光を通過させるための開口部が設けられる。

＜変形例＞
次に、第１及び第２実施例に好適な変形例について説明する。以下に示す変形例は、組み合わせて上述の各実施例に適用されてもよい。

（変形例１）
本発明に係る投影装置の構成は、図１及び図３に示す画像描画装置１、１Ａの構成に限定されない。

例えば、第１及び第２実施例において、画像信号入力部２は、映像処理部３１に入力画像信号Ｓｉを供給するのに加え又はこれに代えて、ＭＣＵ１０に対して入力画像信号Ｓｉを供給してもよい。この場合、ＭＣＵ１０は、当該入力画像信号Ｓｉに基づき生成したキンク補正信号Ｓａ又は当該キンク補正信号Ｓａにより補正した後の入力画像信号Ｓｉを映像処理部３１に供給する。

他の例では、第２実施例において、補正対象レーザＬＤｔａｇが複数存在する場合、温度センサ１１は、当該補正対象レーザＬＤｔａｇごとに設けられてもよい。この場合、温度センサ１１は、補正対象レーザＬＤｔａｇの各々の近傍にそれぞれ設けられる。この構成により、ＭＣＵ１０は、各補正対象レーザＬＤｔａｇの温度をより高精度に推測することができる。

（変形例２）
第２実施例において、ＭＣＵ１０は、補正対象レーザＬＤｔａｇが複数存在する場合、温度変化に起因したキンクによる光量の変動が比較的小さい補正対象レーザＬＤｔａｇに対して、第１実施例と同様、補正対象レーザＬＤｔａｇの温度によらずに補正値を定めてもよい。言い換えると、ＭＣＵ１０は、温度変化に起因したキンクによる光量の変動が大きい補正対象レーザＬＤｔａｇに対してのみ、補正対象レーザＬＤｔａｇの温度に基づき補正値を定めてもよい。この場合、ＭＣＵ１０は、温度によらずに補正値を定める補正対象レーザＬＤｔａｇの場合、第１実施例と同様のキンク特性情報Ｉｋに相当するマップを参照し、当該補正対象レーザＬＤｔａｇに対する補正値を定める。この場合であっても、好適に、画像描画装置１Ａは、キンク特性に起因した色ずれを抑制することができる。

本発明は、レーザプロジェクタ、ヘッドアップディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイなど、半導体レーザ素子を利用した種々の映像機器に利用することができる。

１ 画像描画装置
３ ビデオＡＳＩＣ
７ レーザドライバＡＳＩＣ
８ ＭＥＭＳ制御部
９ レーザ光源部
１０ ＭＣＵ
１１ 温度センサ
１２ ＭＥＭＳミラー
１００ 光源部

Claims (8)

1. レーザ光を投影面に照射し画像を投影する投影装置であって、
   それぞれが異なる色のレーザ光を発する複数の半導体レーザ素子と、
   前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、前記画像の色ずれを軽減するように前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする投影装置。
2. 前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子の温度を検出する検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記半導体レーザ素子の前記温度に対応するキンク特性に関する情報に基づいて、前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御することを特徴とする請求項１に記載の投影装置。
3. 前記検出手段は、前記複数の半導体レーザ素子のうち、温度変化に基づくキンクによる光量の変動が最も大きい半導体レーザ素子の温度を検出することを特徴とする請求項２に記載の投影装置。
4. 前記制御手段は、前記複数の半導体レーザ素子のうち、キンクによる光量の変動が最も大きい半導体レーザ素子の光量を増減させることで、前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の投影装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の投影装置を備え、前記画像をユーザの目の位置から虚像として視認させることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
6. それぞれが異なる色のレーザ光を発する複数の半導体レーザ素子を有し、前記レーザ光を投影面に照射し画像を投影する投影装置が実行する制御方法であって、
   前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、前記画像の色ずれを軽減するように前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する制御工程と、
   を有することを特徴とする制御方法。
7. それぞれが異なる色のレーザ光を発する複数の半導体レーザ素子を有し、前記レーザ光を投影面に照射し画像を投影する投影装置が実行するプログラムであって、
   前記複数の半導体レーザ素子のうち、少なくとも一つの半導体レーザ素子のキンク特性に関する情報に基づいて、前記画像の色ずれを軽減するように前記複数の半導体レーザ素子が発するレーザ光の光量バランスを制御する制御手段
   として前記投影装置を機能させることを特徴とするプログラム。
8. 請求項７に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。

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