JP2017102262A - プロジェクタ及び投影方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光源から出力される光の波長を、波長測定器を用いずに高精度に導出することができ、プロジェクタの小型化及び画質の向上を図ることができるプロジェクタを提供する。
【解決手段】レーザ光を出射するレーザ光源１０３と、レーザ光源１０３の駆動電流値を検出する電流検出部１１４と、駆動電流値を用いてレーザ光の波長を導出し、導出されたレーザ光の波長に基づいてレーザ光源１０３の光出力を制御する光源制御部１１５と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、レーザ光源を用いて画像を投影するプロジェクタ及び投影方法に関する。

レーザ光源（例えばレーザダイオード）から出力される光の中心波長（以下、単に波長という）は、温度によって変化することが知られている。光の波長が変化すれば、投影される画像の色が変化するため画質が低下する。

そこで、従来、レーザ光源から出力される光の波長を測定し、測定結果に基づいてレーザ光源の光出力を制御する技術が提案されている。光の波長の測定には、例えば、波長によって屈折率が異なる光学素子と光位置センサ（ＰＳＤ：Position Sensitive Detector）とを備える波長測定器が用いられる。光学素子を通過した光の位置をＰＳＤで検出することにより、レーザ光源から出力された光の波長が測定される。

また、特許文献１には、レーザ光源の温度から、レーザ光源から出力される光の波長を推定する技術が開示されている。

特開２０１１−０９００７６号公報

しかしながら、波長測定器を用いて波長を測定する場合、プロジェクタの小型化が難しく、さらに製造コストが増大する。また、レーザ光源の温度から光の波長を推定する場合、推定された波長の精度が低い。

そこで、本発明は、レーザ光源から出力される光の波長を、波長測定器を用いずに高精度に導出することができ、プロジェクタの小型化及び画質の向上を図ることができるプロジェクタ及び投影方法を提供する。

本発明の一態様に係るプロジェクタは、第１レーザ光を出射する第１レーザ光源と、前記第１レーザ光源の第１駆動電流値を検出する第１電流検出部と、前記第１駆動電流値を用いて前記第１レーザ光の波長を導出し、導出された前記第１レーザ光の波長に基づいて前記第１レーザ光源の光出力を制御する光源制御部と、を備える。

この構成によれば、第１駆動電流値を用いて第１レーザ光の波長を導出することができる。発明者は、レーザ光の波長が、駆動電流値（つまり光強度）に依存することを発見した。したがって、第１駆動電流値も用いて波長を導出することにより、第１レーザ光の波長をより高精度に導出することができる。このように導出された波長に基づいて第１レーザ光源の光出力を制御することにより、画質を向上させることができる。さらに、第１駆動電流値は、ＰＳＤ等を含む波長測定器を用いなくても測定できるので、プロジェクタの小型化を図ることができる。

例えば、前記プロジェクタは、さらに、前記第１レーザ光源の第１温度を検出する第１温度検出部を備え、前記光源制御部は、前記第１温度及び前記第１駆動電流値を用いて前記第１レーザ光の波長を導出してもよい。

この構成によれば、第１温度及び第１駆動電流値を用いて第１レーザ光の波長を導出することができる。したがって、第１レーザ光の波長をより高精度に導出することができる。このように導出された波長に基づいて第１レーザ光源の光出力を制御することにより、画質を向上させることができる。さらに、第１温度及び第１駆動電流値は、ＰＳＤ等を含む波長測定器を用いなくても測定できるので、プロジェクタの小型化を図ることができる。

例えば、前記光源制御部は、前記第１レーザ光の波長の導出において、前記第１レーザ光源の第１閾値電流値を取得し、前記第１温度及び前記第１閾値電流値を用いて、前記第１温度及び前記第１閾値電流値における前記第１レーザ光の波長を導出し、前記第１駆動電流値に対応する第１変換係数を導出し、前記第１温度及び前記第１閾値電流値における前記第１レーザ光の波長に前記第１変換係数を適用することにより、前記第１温度及び前記第１駆動電流値における前記第１レーザ光の波長を導出してもよい。

この構成によれば、第１温度及び第１閾値電流値における第１レーザ光の波長に第１変換係数を適用することにより、第１温度及び第１駆動電流値における第１レーザ光の波長を導出することができる。したがって、複数の駆動電流値から直接的に波長を導出する場合よりも、温度及び駆動電流値の組み合わせを減少させることができ、データ量の削減及び処理負荷の低減を図ることができる。

例えば、前記光源制御部は、前記第１変換係数の導出において、前記第１閾値電流値を用いて前記第１駆動電流値を正規化し、正規化された駆動電流値と変換係数との対応関係を示す情報を参照して、正規化された前記第１駆動電流値から前記第１変換係数を導出してもよい。

この構成によれば、正規化された駆動電流値と変換係数との対応関係を示す情報を参照して、正規化された第１駆動電流値から第１変換係数を導出することができる。したがって、温度毎に駆動電流値と変換係数との対応関係を示す情報を保持する必要がなくなり、データ量の削減及び処理負荷の低減を図ることができる。

例えば、前記情報は、正規化された駆動電流値を区分けして得られる複数の範囲の各々について、正規化された駆動電流値から変換係数を算出する数式を用いて、正規化された駆動電流値と変換係数との対応関係を示し、前記光源制御部は、前記第１変換係数の導出において、前記複数の範囲の中から正規化された前記第１駆動電流値が含まれる範囲を選択し、選択された前記範囲に対応する数式を用いて、正規化された前記第１駆動電流値から前記第１変換係数を算出してもよい。

この構成によれば、複数の範囲の各々について、正規化された駆動電流値から変換係数を算出する数式を用いて対応関係を示すことができる。したがって、すべての対応点の駆動電流値及び変換係数をテーブル形式で保持する場合よりもデータ量を削減することができる。複数の範囲に区分けすることにより数式の簡略化を図ることができ、数式の誤差を低減させることも可能となる。

例えば、前記光源制御部は、前記第１レーザ光源の光出力の制御において、前記導出された前記第１レーザ光の波長に基づいて、光強度と駆動電流値との対応関係を示す光学特性データを補正し、補正された前記光学特性データを用いて前記第１レーザ光源の光出力を制御してもよい。

この構成によれば、光学特性データを補正することで、第１レーザ光源の光出力を制御することができる。したがって、制御時に複雑な計算が不要となり、光出力を簡易に制御することができる。

例えば、前記プロジェクタは、さらに、前記第１レーザ光とは中心波長が異なる第２レーザ光を出射する第２レーザ光源と、前記第２レーザ光源の第２温度を検出する第２温度検出部と、前記第２レーザ光源の第２駆動電流値を検出する第２電流検出部と、を備え、前記光源制御部は、さらに、前記第１駆動電流値に対応する第１光強度を有する前記第１レーザ光と合成されたときに予め定められた色を表す前記第２レーザ光の第２光強度を導出し、前記第２温度と前記第２光強度に対応する第２駆動電流値とを用いて、前記第２温度及び前記第２駆動電流値における前記第２レーザ光の波長を導出し、前記光源制御部は、前記第１レーザ光源の光出力の制御において、導出された前記第１レーザ光の波長及び導出された前記第２レーザ光の波長を用いて、前記予め定められた色を表すための前記第１レーザ光の第１補正光強度及び前記第２レーザ光の第２補正光強度を導出し、前記第１補正光強度に対応する第１補正駆動電流値を用いて前記第１レーザ光源の光出力を制御してもよい。

この構成によれば、第１レーザ光の波長及び第２レーザ光の波長を用いて、予め定められた色を表すための第１レーザ光の第１補正光強度を導出し、第１補正光強度に対応する第１補正駆動電流値を用いて第１レーザ光源の光出力を制御することができる。したがって、複数のレーザ光源を用いて色を表す場合に、波長の変化によって色が変化することを抑制することができ、画質を向上させることができる。

本発明の一態様に係る投影方法は、レーザ光源の駆動電流値を検出するステップと、前記駆動電流値を用いて、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長を導出するステップと、導出された前記レーザ光の波長に基づいて前記レーザ光源の光出力を制御するステップと、を含む。

これによれば、上記プロジェクタと同様の効果を奏することができる。

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明の一態様に係るプロジェクタ及び投影方法は、レーザ光源から出力される光の波長を、波長測定器を用いずに高精度に導出することができ、プロジェクタの小型化及び画質の向上を図ることができる。

実施の形態に係るプロジェクタを含むＨＵＤの設置例を示す図である。 フロントガラスを通してユーザが見る風景の一例を示す図である。 実施の形態に係るプロジェクタの構成を示すブロック図である。 実施の形態における光源制御部の処理を示すフローチャートである。 実施の形態における補正値導出処理のフローチャートである。 実施の形態における波長導出処理のフローチャートである。 リファレンス電流値と閾値電流値との関係を説明するための図である。 赤のレーザ光における正規化電流値と変換係数との対応関係の一例を示すグラフである。 緑のレーザ光における正規化電流値と変換係数との対応関係の一例を示すグラフである。 青のレーザ光における正規化電流値と変換係数との対応関係の一例を示すグラフである。 実施の形態におけるＩＬ特性データの補正を説明するための図である。

（実施の形態）
以下、ヘッドアップディスプレイ（以下、ＨＵＤという）を例にとり、本実施の形態に係るプロジェクタについて図面を参照して具体的に説明する。ＨＵＤとは、自動車のフロントガラスに画像を投影することで、フロントガラスの先（車外）に虚像を映し出し、ユーザ（運転者）の視野中に画像を映し出すシステムのことである。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

また、以下の説明で参照される各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。各図において、実質的に同一の構成に対しては、同一の符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化する。

［全体構成］
図１は、実施の形態に係るプロジェクタ１０を含むＨＵＤ１の設置例を示す図である。図１に示すように、ＨＵＤ１は、プロジェクタ１０とコンバイナ６０とを備える。

プロジェクタ１０は、自動車５０などの輸送用機器に設置され、例えば、自動車５０のダッシュボードの上に設置される。コンバイナ６０は、自動車５０のフロントガラス２０の一部に設置された投影面である。プロジェクタ１０は、コンバイナ６０に光を照射することで、画像をコンバイナ６０に投影する。コンバイナ６０は、偏光素子、波長選択素子、ハーフミラーなどから構成されるため、車外の風景上に、プロジェクタ１０により投影された画像が重ね合わせて表示される。なお、フロントガラス２０自体がコンバイナ６０として機能する場合もある。

図２は、フロントガラス２０を通してユーザが見る風景の一例を示す図である。上述の通り、フロントガラス２０上には、コンバイナ６０が設置されている。コンバイナ６０には、プロジェクタ１０によって投影された画像が表示される。プロジェクタ１０は、図２に示すように、カーナビゲーションに関する情報（例えば、目的地への経路情報）及び自動車に関する情報（例えば、燃費情報）などをコンバイナ６０に表示する。例えば、プロジェクタ１０は、目的地までの経路情報６１（「大阪」、「神戸」及びそれぞれに対応する経路を示す「矢印」）や、目的地までの距離情報６２（「１．０ｋｍ」）を示す画像をコンバイナ６０に表示する。図２に示すように、前方の風景中にプロジェクタ１０によって投影された画像が表示されるため、ユーザは自動車５０の運転中に視線をそらすことなく、運転に役立つ情報を獲得することができる。

［プロジェクタの構成］
図３は、実施の形態１に係るプロジェクタ１０の構成を示すブロック図である。プロジェクタ１０は、レーザ光源１０１〜１０３と、ビームスプリッタ１０４、１０５と、走査ミラー１０６と、ミラー駆動部１０７と、ミラー制御部１０８とを備える。さらに、プロジェクタ１０は、光検出部１０９と、温度検出部１１０〜１１２と、光源駆動部１１３と、電流検出部１１４と、光源制御部１１５と、を備える。以下に、プロジェクタ１０に含まれるこれらの各構成要素について説明する。

レーザ光源１０１は、青色のレーザ光を出射するレーザダイオードである。レーザ光源１０１から出射された青色のレーザ光は、ビームスプリッタ１０４を通って走査ミラー１０６に到達する。

レーザ光源１０２及びレーザ光源１０３は、それぞれ、レーザ光源１０１が出射するレーザ光とは波長が異なるレーザ光を出射する。具体的には、レーザ光源１０２及びレーザ光源１０３は、それぞれ、緑色のレーザ光及び赤色のレーザ光を出射するレーザダイオードである。レーザ光源１０２及びレーザ光源１０３から出射された緑色のレーザ光及び赤色のレーザ光は、ビームスプリッタ１０５、１０４を通って走査ミラー１０６に到達する。

走査ミラー１０６は、例えば、２軸走査型のＭＥＭＳミラーである。走査ミラー１０６は、図２に示すように、水平方向（Ｘ方向）及び垂直方向（Ｙ方向）に光を走査する。具体的には、走査ミラー１０６は、共振駆動によりミラー体を高速で第１軸を中心に揺動させることにより、レーザ光源１０１〜１０３から出射されたレーザ光を水平方向に高速で走査する。また、走査ミラー１０６は、直流駆動によりミラー体を低速で第２軸を中心に揺動させることにより、レーザ光源１０１〜１０３から出射されたレーザ光を垂直方向に低速で走査する。

ミラー駆動部１０７は、走査ミラー１０６に駆動信号を供給することにより、走査ミラー１０６のミラー体を揺動させる。ミラー駆動部１０７は、ミラー制御部１０８に制御される。

ミラー制御部１０８は、ミラー駆動部１０７を介して、走査ミラー１０６を制御する。具体的には、ミラー制御部１０８は、走査ミラー１０６のミラー体の揺動を制御して、レーザ光源１０１〜１０３から出射されたレーザ光を走査する。

光検出部１０９は、レーザ光源１０１〜１０３から出射されたレーザ光の光強度（optical power）を検出するセンサである。光検出部１０９は、例えばフォトダイオードである。

温度検出部１１０、１１１、１１２は、レーザ光源１０１、１０２、１０３の温度をそれぞれ検出する。温度検出部１１０〜１１２は、例えば、サーミスタである。

光源駆動部１１３は、レーザ光源１０１〜１０３の各々に駆動電流を供給することにより、レーザ光源１０１〜１０３の各々を駆動する。

電流検出部１１４は、レーザ光源１０１〜１０３の各々の駆動電流値を検出する。例えば、電流検出部１１４は、光源駆動部１１３からレーザ光源１０１〜１０３の各々に供給された駆動電流値を示す信号を光源駆動部１１３から受信する。

光源制御部１１５は、光源駆動部１１３を介して、レーザ光源１０１〜１０３の光出力を制御する。光源制御部１１５は、例えば、プロセッサ及びメモリ、又は、専用回路によって実現される。光源制御部１１５は、レーザ光源１０１〜１０３の各々に供給される駆動電流値を制御することにより、レーザ光源１０１〜１０３の各々から出射されるレーザ光の光強度を制御する。

具体的には、光源制御部１１５は、レーザ光源１０１の温度及び駆動電流値を用いて、当該温度及び当該駆動電流値におけるレーザ光の波長を導出する。そして、光源制御部１１５は、導出されたレーザ光の波長に基づいてレーザ光源１０１の光出力を制御する。なお、光源制御部１１５は、レーザ光源１０１と同様に、レーザ光源１０２及びレーザ光源１０３についても温度及び駆動電流値を用いて、当該温度及び当該駆動電流値におけるレーザ光の波長を導出し、レーザ光源１０２及びレーザ光源１０３の光出力を制御する。

［光源制御部の処理］
ここで、光源制御部１１５の処理について図４〜図６を参照して詳細に説明する。図４は、実施の形態における光源制御部１１５の処理を示すフローチャートである。図５は、実施の形態における補正値導出処理のフローチャートである。図６は、実施の形態における波長導出処理のフローチャートである。

まず、光源制御部１１５は、レーザ光源１０１〜１０３の各々について、複数の光強度に対してＡＰＣ（Auto Power Control）を実行する（Ｓ１１）。ＡＰＣとは、レーザ光源の光出力を一定に保持するための機能である。ここでは、光源制御部１１５は、光検出部１０９により検出された光強度をフィードバックして駆動電流値を制御する。

光源制御部１１５は、レーザ光源１０１〜１０３の各々について、ＡＰＣの結果に従ってＩＬ特性データを作成する（Ｓ１２）。ＩＬ特性データは、駆動電流値と光強度との対応関係を示す光学特性データの一例である。ＩＬ特性データは、ＩＬカーブを示す。

続いて、レーザ光の色毎のループ処理が実行される（Ｓ１３、Ｓ１８）。ここでは、ＲＧＢ（つまりレーザ光源１０３、１０２、１０１）の順に選択され、選択された色に対してステップＳ１４〜ステップＳ１７が実行される。

レーザ光の色毎のループ処理では、まず、キャリブレーションポイント（ＣＰ）毎のループ処理が実行される（Ｓ１４、Ｓ１６）。つまり、ＣＰが順に選択され、選択されたＣＰに対してステップＳ１５の処理が実行される。ＣＰとは、光強度及び駆動電流値によって特定されるＩＬ特性データが示すＩＬカーブ上の点であり、ＩＬ特性のキャリブレーションに用いられる。

ＣＰ毎のループ処理では、光源制御部１１５は補正値を導出する（Ｓ１５）。以下に、ステップＳ１５の補正値導出処理の詳細について図５を参照して説明する。

まず、レーザ光の色毎のループ処理が実行される（Ｓ２１、Ｓ２４）。ここでは、ＲＧＢ（つまりレーザ光源１０３、１０２、１０１）の順にステップＳ２２及びステップＳ２３が実行される。

レーザ光の色毎のループ処理では、光源制御部１１５は、まず、予め定められた色（ここでは白）を表すための光強度を導出する（Ｓ２２）。つまり、光源制御部１１５は、選択された色及びＣＰの光強度で白色を出力する時の各色の光強度を導出する。例えば、ステップＳ１３においてＲが選択され、ステップＳ２１においてＲが選択されている場合、光源制御部１１５は、ＣＰにおけるＲの光強度で白を出力するためのＲの光強度（P_PresTempWPR）を以下のように導出する。

P_PresTempWPR = P_CP_R

ここで、P_CP_Rは、ステップＳ１４において選択されたＣＰにおけるＲの光強度を表す。つまり、ステップＳ１４及びステップＳ２１において同じ色が選択されている場合、光源制御部１１５は、ＣＰにおける光強度をそのまま白を表すための光強度として採用する。

また例えば、ステップＳ１３においてＲが選択され、ステップＳ２１においてＧ又はＢが選択されている場合、光源制御部１１５は、ＣＰにおける光強度を有するＲのレーザ光と合成されたときに白を表すＧのレーザ光の光強度（P_PresTempWPG）又はＢのレーザ光の光強度（P_PresTempWPB）を以下のように算出する。

P_PresTempWPG = P_PresTempWPR * wpP_G / wpP_R
P_PresTempWPB = P_PresTempWPR * wpP_B / wpP_R

ここで、wpP_R、wpP_G及びwpP_Bは、既知のパラメータであり、基準となるルーメン（光束）で白を出力するときのＲＧＢの光強度を表す。

続いて、光源制御部１１５は、ステップＳ１３において選択された色のレーザ光の波長を導出する（Ｓ２３）。以下に、ステップＳ２３の波長導出処理の詳細について図６を参照して説明する。なお、以下では、ステップＳ１３においてＲが選択されている場合を例に説明する。

光源制御部１１５は、閾値電流値を取得する。具体的には、光源制御部１１５は、ステップＳ１１のＡＰＣによって得られたリファレンス電流値を用いて閾値電流値を導出する（Ｓ３１）。より具体的には、光源制御部１１５は、リファレンス電流値に閾値電流係数を適用することにより閾値電流値を算出する。例えば、光源制御部１１５は、以下のようにＲの閾値電流値（Ith_PresTempR）を算出する。

Ith_PresTempR = Rα* Iref_PresTempR

ここで、Rαは、既知のパラメータであり、Ｒの閾値電流係数である。Iref_PresTempRは、リファレンス電流値である。リファレンス電流値及び閾値電流値は、図７に示すような関係を有する。図７は、リファレンス電流値（Iref）と閾値電流値（Ith）との関係を説明するための図である。図７において、縦軸及び横軸は、光強度（光出力）及び駆動電流を表す。つまり、図７は、ＩＬカーブを表わしている。

次に、光源制御部１１５は、ステップＳ２２において導出された光強度に対応する駆動電流値を閾値電流値を用いて正規化することにより、正規化電流値を導出する（Ｓ３２）。例えば、光源制御部１１５は、Ｒの光強度（P_PresTempWPR（= P_CP_R））に対応する駆動電流値（I_PresTempWPR（= I_CP_R））を、閾値電流値（Ith_PresTempR）を用いて以下のように正規化する。

I_NorR = I_PresTempWPR / Ith_PresTempR

ここで、I_NorRは、Ｒの正規化電流値である。

なお、Ｒの光強度に対応する駆動電流値は、ＩＬ特性データを参照することにより得られる。Ｒの光強度（P_PresTempWPR）がＣＰにおける光強度（P_CP_R）と一致する場合は、駆動電流値（I_PresTempWPR）はＣＰにおける駆動電流値（I_CP_R）と一致する。

次に、光源制御部１１５は、選択された色に対応する温度検出部から温度を取得する（Ｓ３３）。例えば、光源制御部１１５は、Ｒに対応する温度検出部１１２からレーザ光源１０３の現在温度を取得する。

続いて、光源制御部１１５は、現在温度及び閾値電流値を用いて、現在温度及び閾値電流値における波長を導出する（Ｓ３４）。具体的には、光源制御部１１５は、基準温度及び基準閾値電流値における基準波長に、現在温度及び基準温度の差分に比例する値を加算することにより、現在温度及び閾値電流値における波長を導出する。例えば、光源制御部１１５は、以下の数式を用いて現在温度及び閾値電流値におけるＲの波長（λth_PresTempR）を導出する。

λth_PresTempR = λth_StdTempR + Rβ(PresTempR - StdTempR)

ここで、PresTempRは、Ｒ（レーザ光源１０３）の現在温度を表す。StdTempRは、Ｒの基準温度を表す。λth_StdTempRは、基準温度及び基準閾値電流値におけるＲの基準波長を表す。Rβは、既知のパラメータであり、Ｒの温度補正係数を表す。

そして、光源制御部１１５は、正規化電流値に対応する変換係数を導出する（Ｓ３５）。ここでは、光源制御部１１５は、正規化電流値と変換係数との対応関係を示す情報を参照して、正規化電流値から変換係数を導出する。この変換係数は、現在温度及び閾値電流値における波長を現在温度及び駆動電流値における波長に変換するための係数である。

ここで参照される情報は、例えば、図８Ａ〜図８Ｃのように表される。図８Ａ〜図８Ｃは、Ｒ、Ｇ、Ｂについて正規化電流値と変換係数との対応関係の一例を示すグラフである。図８Ａ〜図８Ｃにおいて、横軸は正規化電流を表し、縦軸は変換係数を表す。

なお、図８Ａ〜図８Ｃに示すグラフは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各レーザ光源について、現在温度及び閾値電流値における波長と、現在温度及び駆動電流値における波長とを実測することにより得られる。つまり、図８Ａ〜図８Ｃに示すグラフは、例えば、同一種類（同一メーカ、同一型番、同一色）の複数のレーザ光源のいくつかをサンプリングし、得られたいくつかのサンプルについて現在温度及び閾値電流値における波長と、現在温度及び駆動電流値における波長とを実測することにより得られる。基本的に、同一種類の複数のレーザ光源では、正規化電流値と変換係数との対応関係に大きな差異はない。

本実施の形態では、情報は、正規化電流値を区分けして得られる複数の範囲の各々について、正規化電流値から変換係数を算出する数式を表す。例えば、情報は、以下の数式によって表される。

λ_NorR = Ra1 * I_NorR + Rb1 (I_NorR＜IR1)
λ_NorR = Ra2 * I_NorR + Rb2 (IR1≦I_NorR＜IR2)
λ_NorR = Ra3 * I_NorR + Rb3 (IR2≦I_NorR＜IR3)
λ_NorR = Ra4 * I_NorR + Rb4 (IR3≦I_NorR)

IR1〜IR3は、４つの範囲の境界値を表す（図８Ａを参照）。Ra1〜Ra4及びRb1〜Rb4は、図８Ａに示すグラフを直線近似することにより得られる係数である。

この場合、光源制御部１１５は、ステップＳ３２において導出された正規化電流値が含まれる範囲を選択する。そして、光源制御部１１５は、選択された範囲に対応する数式を用いて、正規化電流値から変換係数を算出する。

次に、光源制御部１１５は、現在温度及び駆動電流値における波長を導出する（Ｓ３６）。具体的には、光源制御部１１５は、ステップＳ３４において導出された現在温度及び閾値電流値における波長に変換係数を適用することにより、現在温度及び駆動電流値における波長を導出する。例えば、光源制御部１１５は、以下の数式を用いて現在温度及び駆動電流値におけるＲの波長（λ_PresTempWPR）を導出する。

λ_PresTempWPR =λ_NorR *λth_PresTempR

図５に戻って、レーザ光の色毎のループ処理(Ｓ２１、Ｓ２４)の後の処理を説明する。

光源制御部１１５は、ステップＳ２１において導出された複数の色の光強度に対応する目標ルーメンを導出する（Ｓ２５）。具体的には、光源制御部１１５は、以下の数式を用いて目標ルーメン（TargetL）を算出する。

TargetL = TargetLWP * P_CP_R / wpP_R

ここで、TargetLWPは、既知のパラメータであり、白を出力するときの基準となるルーメン（光束）を表す。

続いて、光源制御部１１５は、導出された複数の色のレーザ光の波長を用いて、予め定められた色を表すための各色のレーザ光の光強度（補正光強度）を導出する（Ｓ２６）。つまり、光源制御部１１５は、目標ルーメン及び目標色度を実現するための各色の光強度を導出する。具体的には、光源制御部１１５は、ステップＳ２３において導出された現在温度及び駆動電流値における波長のＲＧＢのレーザ光を合成したときに目標ルーメン及び目標色度のレーザ光を実現するための各ＲＧＢのレーザ光の光強度を算出する。目標色度は、既知のパラメータであり、ここでは白を表す色度である。

そして、光源制御部１１５は、ステップＳ２６において導出された各色の光強度に対応する駆動電流値を補正値として導出する（Ｓ２７）。具体的には、光源制御部１１５は、ＩＬ特性データを参照して光強度に対応する駆動電流値を導出する。

図４に戻って、ＣＰ毎のループ処理（Ｓ１４、Ｓ１６）の後の処理ついて説明する。

光源制御部１１５は、ステップＳ１５において導出された補正値を用いてＩＬ特性データを補正する（Ｓ１７）。具体的には、光源制御部１１５は、ＩＬ特性データにおいて、駆動電流値を補正値に置き換える。

ここで、図９を参照して、ステップＳ１７について詳細に説明する。図９は、実施の形態におけるＩＬ特性データの補正を説明するための図である。図９において、カーブ９１は、ステップＳ１２において作成された元のＩＬカーブを表す。ＣＰ９２は、カーブ９１上の補正前のＣＰを表す。ＣＰ９３は、補正後のＣＰを表す。カーブ９４は、ステップＳ１７において補正されたＩＬカーブを表す。

例えば、ステップＳ２６において光強度P_corrRが導出され、ステップＳ２７においてP_corrRに対応する駆動電流値I_corrRが導出された場合、光源制御部１１５は、駆動電流値I_PresTempWPRをこのI_corrRに置き換えることで、ＣＰ９２をＣＰ９３に補正する。このような処理をいくつかのＣＰに対して行うことにより、カーブ９１は、カーブ９４に補正される。

光源制御部１１５は、このように補正されたＩＬ特性データを用いてレーザ光源１０１〜１０３の各々の光出力を制御する。例えば、映像制御部（図示せず）からP_PresTempWPRのレーザ光の出力指示を受けた場合、光源制御部１１５は、I_corrRを用いて光源駆動部１１３を制御する。

［効果］
以上のように、本実施の形態に係るプロジェクタ１０によれば、現在温度及び駆動電流値を用いて、現在温度及び駆動電流値における第１レーザ光の波長を導出することができる。発明者は、レーザ光の波長が、温度だけではなく、駆動電流値（つまり光強度）にも依存することを発見した。したがって、現在温度だけではなく駆動電流値も用いて波長を導出することにより、レーザ光の波長をより高精度に導出することができる。このように導出された波長に基づいてレーザ光源の光出力を制御することにより、画質を向上させることができる。さらに、現在温度及び駆動電流値は、ＰＳＤ等を含む波長測定器を用いなくても測定できるので、プロジェクタの小型化を図ることができる。

また、本実施の形態に係るプロジェクタ１０によれば、現在温度及び閾値電流値におけるレーザ光の波長に変換係数を適用することにより、現在温度及び駆動電流値におけるレーザ光の波長を導出することができる。したがって、複数の駆動電流値から直接的に波長を導出する場合よりも、温度及び駆動電流値の組み合わせを減少させることができ、データ量の削減及び処理負荷の低減を図ることができる。

また、本実施の形態に係るプロジェクタ１０によれば、正規化された駆動電流値と変換係数との対応関係を示す情報を参照して、正規化された駆動電流値から変換係数を導出することができる。したがって、温度毎に駆動電流値と変換係数との対応関係を示す情報を保持する必要がなくなり、データ量の削減を図ることができる。

また、本実施の形態に係るプロジェクタ１０によれば、複数の範囲の各々について、正規化された駆動電流値から変換係数を算出する数式を用いて対応関係を示すことができる。したがって、すべての対応点の駆動電流値及び変換係数をテーブル形式で保持する場合よりもデータ量を削減することができる。また、複数の範囲に区分けすることにより数式の簡略化を図ることができ、数式の誤差を低減させることも可能となる。

また、本実施の形態に係るプロジェクタ１０によれば、光学特性データを補正することで、レーザ光源の光出力を制御することができる。したがって、制御時に複雑な計算が不要となり、光出力を簡易に制御することができる。

また、本実施の形態に係るプロジェクタ１０によれば、複数のレーザ光の波長を用いて、予め定められた色を表すためのレーザ光の補正光強度を導出し、補正光強度に対応する補正駆動電流値を用いてレーザ光源の光出力を制御することができる。したがって、複数のレーザ光源を用いて色を表す場合に、波長の変化によって色が変化することを抑制することができ、画質を向上させることができる。

（他の実施の形態）
以上、本発明の１つ又は複数の態様に係るプロジェクタについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものも、本発明の１つ又は複数の態様の範囲内に含まれてもよい。

なお、上記実施の形態において、正規化電流値と変換係数との対応関係は、正規化電流の範囲ごとに数式で表されていたが、これに限定されない。例えば、正規化電流値と変換係数との対応関係は、正規化電流値のすべての範囲に対応する１つの数式で表されてもよい。また、正規化電流値と変換係数との対応関係は、数式ではなく、テーブル形式で表わされてもよい。

なお、上記実施の形態では、変換係数を導出する際に、駆動電流値は閾値電流値を用いて正規化されていたが、必ずしも駆動電流値は正規化されなくてもよい。例えば、光源制御部１１５は、温度及び駆動電流値と変換係数との対応関係を示す情報が保持し、当該情報を参照して駆動電流値から変換係数を導出してもよい。

なお、上記実施の形態では、閾値電流値を用いて波長が導出されていたが、これに限られない。例えば、複数のレーザ光源の温度が同じであると仮定できる場合には、光源制御部１１５は、駆動電流値及び温度と波長との対応関係を示す情報を保持し、当該情報を参照して駆動電流値及び温度から波長を導出してもよい。

なお、上記実施の形態では、プロジェクタが、ＲＧＢのレーザ光源を備える場合について説明したが、レーザ光源の数はこれに限られない。プロジェクタ１０は、４つ以上のレーザ光源を備えてもよいし、２つ以下のレーザ光源を備えてもよい。また例えば、プロジェクタ１０は、ＲＧＢのレーザ光源のいずれかのみを備えてもよい。この場合であっても、駆動電流値及び温度からレーザ光の波長を導出することができる。したがって、光源制御部１１５は、例えば波長の変化によって生じる画像のちらつきを減少させるために、導出された波長に基づいてレーザ光源の光出力を制御することができる。

なお、上記実施の形態では、ＩＬ特性データが補正されていたが、これに限定されない。例えば、他の光学特性データが用いられてもよい。

なお、上記実施の形態では、プロジェクタ１０がＨＵＤに利用される例について説明したが、プロジェクタ１０の用途はＨＵＤに限定されない。

なお、上記実施の形態では、プロジェクタ１０は、複数の構成要素を備えていたが、上記実施の形態における効果を得るためには、少なくとも、レーザ光源のいずれかと、温度検出部のいずれかと、電流検出部と、光源制御部と、を備えればよい。

なお、これらの包括的又は具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム又はコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

本発明は、プロジェクタ及びＨＵＤとして利用することができる。

１ ＨＵＤ
１０ プロジェクタ
２０ フロントガラス
５０ 自動車
６０ コンバイナ
６１ 経路情報
６２ 距離情報
９１、９４ カーブ
９２、９３ ＣＰ
１０１、１０２、１０３ レーザ光源
１０４、１０５ ビームスプリッタ
１０６ 走査ミラー
１０７ ミラー駆動部
１０８ ミラー制御部
１０９ 光検出部
１１０、１１１、１１２ 温度検出部
１１３ 光源駆動部
１１４ 電流検出部
１１５ 光源制御部

Claims (8)

1. 第１レーザ光を出射する第１レーザ光源と、
   前記第１レーザ光源の第１駆動電流値を検出する第１電流検出部と、
   前記第１駆動電流値を用いて前記第１レーザ光の波長を導出し、導出された前記第１レーザ光の波長に基づいて前記第１レーザ光源の光出力を制御する光源制御部と、を備える、
   プロジェクタ。
2. 前記プロジェクタは、さらに、
   前記第１レーザ光源の第１温度を検出する第１温度検出部を備え、
   前記光源制御部は、前記第１温度及び前記第１駆動電流値を用いて前記第１レーザ光の波長を導出する、
   請求項１に記載のプロジェクタ。
3. 前記光源制御部は、前記第１レーザ光の波長の導出において、
   前記第１レーザ光源の第１閾値電流値を取得し、
   前記第１温度及び前記第１閾値電流値を用いて、前記第１温度及び前記第１閾値電流値における前記第１レーザ光の波長を導出し、
   前記第１駆動電流値に対応する第１変換係数を導出し、
   前記第１温度及び前記第１閾値電流値における前記第１レーザ光の波長に前記第１変換係数を適用することにより、前記第１温度及び前記第１駆動電流値における前記第１レーザ光の波長を導出する、
   請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 前記光源制御部は、前記第１変換係数の導出において、
   前記第１閾値電流値を用いて前記第１駆動電流値を正規化し、
   正規化された駆動電流値と変換係数との対応関係を示す情報を参照して、正規化された前記第１駆動電流値から前記第１変換係数を導出する、
   請求項３に記載のプロジェクタ。
5. 前記情報は、正規化された駆動電流値を区分けして得られる複数の範囲の各々について、正規化された駆動電流値から変換係数を算出する数式を用いて、正規化された駆動電流値と変換係数との対応関係を示し、
   前記光源制御部は、前記第１変換係数の導出において、
   前記複数の範囲の中から正規化された前記第１駆動電流値が含まれる範囲を選択し、
   選択された前記範囲に対応する数式を用いて、正規化された前記第１駆動電流値から前記第１変換係数を算出する
   請求項４に記載のプロジェクタ。
6. 前記光源制御部は、前記第１レーザ光源の光出力の制御において、
   前記導出された前記第１レーザ光の波長に基づいて、光強度と駆動電流値との対応関係を示す光学特性データを補正し、
   補正された前記光学特性データを用いて前記第１レーザ光源の光出力を制御する、
   請求項１〜５のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
7. 前記プロジェクタは、さらに、
   前記第１レーザ光とは中心波長が異なる第２レーザ光を出射する第２レーザ光源と、
   前記第２レーザ光源の第２温度を検出する第２温度検出部と、
   前記第２レーザ光源の第２駆動電流値を検出する第２電流検出部と、を備え、
   前記光源制御部は、さらに、
   前記第１駆動電流値に対応する第１光強度を有する前記第１レーザ光と合成されたときに予め定められた色を表す前記第２レーザ光の第２光強度を導出し、
   前記第２温度と前記第２光強度に対応する第２駆動電流値とを用いて、前記第２温度及び前記第２駆動電流値における前記第２レーザ光の波長を導出し、
   前記光源制御部は、前記第１レーザ光源の光出力の制御において、
   導出された前記第１レーザ光の波長及び導出された前記第２レーザ光の波長を用いて、前記予め定められた色を表すための前記第１レーザ光の第１補正光強度及び前記第２レーザ光の第２補正光強度を導出し、
   前記第１補正光強度に対応する第１補正駆動電流値を用いて前記第１レーザ光源の光出力を制御する、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
8. レーザ光源の駆動電流値を検出するステップと、
   前記駆動電流値を用いて、前記レーザ光源から出射されるレーザ光の波長を導出するステップと、
   導出された前記レーザ光の波長に基づいて前記レーザ光源の光出力を制御するステップと、を含む、
   投影方法。

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