JP2017188561A - 発光装置及びその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】レーザ光のピーク波長の変化の抑制とスペックルノイズの抑制とを両立することが可能なレーザ素子の駆動方法を提供する。
【解決手段】レーザ光源と、前記レーザ光源を駆動する駆動手段と、前記駆動手段が前記レーザ光源に印加する駆動電流を基準値を中心として変動させる制御手段と、を備える発光装置であって、前記制御手段は、単位時間当たりの、前記基準値より大きい第１電流を印加する時間が、前記基準値より小さい第２電流を印加する時間より短くなるように、前記駆動電流を変動させることを特徴とする発光装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、発光装置及びその制御方法に関するものである。

近年、表示装置の光源としてレーザ素子を用いるものがある。レーザ素子が出力する光（以下、レーザ光）は波長スペクトル幅が狭帯域なので、理想に近い純度の色を出すことができる。これにより、色再現性の高い表示装置を実現できる。しかし、レーザ光にはスペックルノイズが発生する課題がある。スペックルノイズとは、反射面や透過面に微小な凹凸がある場合にレーザ光が互いに干渉して輝点が見えることである。レーザ光は狭帯域であるため発光波長が一定であり干渉しやすくスペックルノイズが発生しやすい。

特許文献１では、このスペックルノイズを解消するためにレーザ素子を駆動させる電流に交流成分を重畳している。レーザ素子は、駆動電流によって発光波長が変化する特徴がある。駆動電流に交流成分を重畳することにより発光波長が時間的に変化するので、レーザ光が互いに干渉して起こるスペックルノイズが見えにくくなる。特許文献２では、駆動電流値がレーザ素子の閾値を下回った場合に再び発光するまでの発光遅延時間を補償するように、駆動電流に重畳する交流波形を変化させている。

特開２００２−３２３６７５号公報 特開２０１３−２１１３０８号公報

スペックルノイズ抑制のためレーザ素子の駆動電流に正弦波を重畳した場合、基準より駆動電流が多く流れる期間と少なく流れる期間が同じである。レーザ素子は、電流駆動なのでレーザ光の強度は電流の値に比例する。このため駆動電流に正弦波を重畳したレーザ素子の光は、本来のピーク波長から基準より多い駆動電流に対応する波長の方向にピーク波長がシフトしてしまい、意図したピーク波長のレーザ光を出せなくなってしまう課題がある。

そこで、本発明は、レーザ光のピーク波長の変化の抑制とスペックルノイズの抑制とを両立することが可能なレーザ素子の駆動方法を提供することを目的とする。

本発明は、レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段が前記レーザ光源に印加する駆動電流を基準値を中心として変動させる制御手段と、
を備える発光装置であって、
前記制御手段は、単位時間当たりの、前記基準値より大きい第１電流を印加する時間が、前記基準値より小さい第２電流を印加する時間より短くなるように、前記駆動電流を変動させることを特徴とする発光装置である。

本発明は、レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動する駆動手段と、
前記レーザ光源から発せられる所定の波長の光の強度を検出する検出手段と、
前記駆動手段が前記レーザ光源に印加する駆動電流を所定量、増加又は減少させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記検出手段により検出される強度が最大になるように、前記駆動電流を増加させるか減少させるか決定することを特徴とする発光装置である。

本発明は、レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動する駆動手段と、
を備える発光装置の制御方法であって、
前記駆動手段が前記レーザ光源に印加する駆動電流を基準値を中心として変動させる工程と、
単位時間当たりの、前記基準値より大きい第１電流を印加する時間が、前記基準値より小さい第２電流を印加する時間より短くなるように、前記駆動電流を変動させる工程と、を有することを特徴とする発光装置の制御方法である。

本発明は、レーザ光源と、
前記レーザ光源を駆動する駆動手段と、
を備える発光装置の制御方法であって、
前記レーザ光源から発せられる所定の波長の光の強度を検出する工程と、
前記駆動手段が前記レーザ光源に印加する駆動電流を所定量、増加又は減少させる工程と、
前記検出される強度が最大になるように、前記駆動電流を増加させるか減少させるか決定する工程と、
を有することを特徴とする発光装置の制御方法である。

本発明によれば、レーザ光のピーク波長の変化の抑制とスペックルノイズの抑制とを両立することができる。

実施例１の発光装置の全体ブロック構成図 実施例１のピーク波長対電流値、光エネルギー対電流値の関係を表すグラフ 実施例１の発光装置の動作フローチャート 実施例１の各期間の駆動電流を表したグラフ 実施例１の各期間と周期Ｔでのスペクトラム波形を表したグラフ 実施例２の発光装置の全体ブロック構成図 実施例２の発光装置の動作フローチャート 実施例２の駆動電流とデューティ比を表したグラフ 実施例２の各周回のスペクトラム波形を表したグラフ 変形例にかかる表示装置の構成を示す図

（実施例１）
以下に、本発明の実施例１について図面を用いて説明する。
まず、図１を用いて実施例１の発光装置の全体構成について説明する。発光装置１００は、レーザ素子の駆動を制御する装置である。発光装置１００は、制御部１０１、メモリ１０２、算出部１０３、駆動部１０４、レーザ素子１０５、入力部１０６を有する。

制御部１０１は、入力部６から入力される目標ピーク波長λｍの値を取得する。入力部
６はユーザが目標ピーク波長を設定する指示の入力を受け付ける外部インターフェースであり、キーボード、マウス、発光装置の本体ボタン、リモコン等を例示できる。
制御部１０１は、目標ピーク波長λｍとその前後の値を算出して算出部１０３に送る。目標ピーク波長λｍとその前後の値の算出方法については後述する。制御部１０１は、マイコン又はＤＳＰ（Digital Signal Processor）によって構成されている。制御部１０１は、制御部１０１の機能を実現するプログラムをＰＣ（Personal Computer）のＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実行することで実現しても良い。

メモリ１０２は、レーザ素子１０５のピーク波長（発光波長）と電流値との対応関係の情報と、光エネルギー（強度）と電流値との対応関係の情報とを、それぞれＬＵＴの形式で保持する記憶手段である。図２は、メモリ１０２が保持するＬＵＴをグラフで示したものである。メモリ１０２は、不揮発性のメモリによって構成されている。

算出部１０３は、制御部１０１から送られる目標ピーク波長λｍとその前後の波長のそれぞれと、メモリ１０２に保持されている図２に示すＬＵＴ（Lookup Table）とに基づいて、各波長に対応する電流値及び光エネルギーの値を算出する。なお、ＬＵＴに各波長に対応するデータがない場合、算出部１０３は、各波長の近傍の波長に対応する値に基づく線形補完により各波長に対応する値を求める。
算出部１０３は、各波長に対応する光エネルギーの値に基づき、各電流値でレーザ素子１０５を駆動する時間の比率を算出する。算出部１０３は、単位時間当たりの駆動時間により時間比率を算出する。時間比率の算出方法については後述する。
算出部１０３は、算出した時間比率で駆動するべき電流値を指令値として駆動部１０４に送る。算出部１０３は、マイコン又はＤＳＰによって構成されている。

駆動部１０４は、算出部１０３から出力された指令値に基づいてレーザ素子１０５に駆動電流を流す。駆動部１０４は、指令値によって出力電流が可変の定電流回路である。
レーザ素子１０５は、レーザ光を発するレーザ光源であり、波長スペクトル幅が狭い光を発する。レーザ素子１０５は、印加される駆動電流によって発光波長が変化する特性を有する。

次に図３を用いて発光装置１００の動作について説明する。図３は、発光装置１００の動作を表したフローチャートである。発光装置１００が起動すると、このフローチャートの処理が開始される。

Ｓ１００において、制御部１０１は、目標ピーク波長λｍが設定されているかを判定する。目標ピーク波長が設定されている場合にはＳ１０１へ進む。目標ピーク波長が設定されていない場合にはＳ１００の処理を再度行う。

Ｓ１０１において、制御部１０１は、目標ピーク波長λｍからΔλを引いた波長λａと、目標ピーク波長λｍにΔλを足した波長λｂを算出する。ここで、Δλは、スペックルノイズを低減するために必要なレーザ素子のピーク波長の変化量である。Δλは、スペックルノイズを低減させたい度合いによって変化させてもよいが、実施例１では固定値として説明する。さらに、制御部１０１は、λｍとλａの中間値であるλｃと、λｍとλｂの中間値であるλｄを算出する。制御部１０１は、λｍとλａとλｂとλｃとλｄの値を算出部１０３に送る。なお、実施例１では、λｍとλａとλｂとλｃとλｄの５つの波長を算出する例を示したが、より詳細の制御したい場合には算出する波長の数を増やしてもよい。

Ｓ１０２において、算出部１０３は、メモリ１０２に記憶されているＬＵＴを参照して、ピーク波長λｍとλａとλｂとλｃとλｄに対応する電流値ＩｍとＩａとＩｂとＩｃと
Ｉｄと、光エネルギーの値ＬｍとＬａとＬｂとＬｃとＬｄを算出する。ここで、図２より電流値ＩｍとＩａとＩｂとＩｃとＩｄの大小関係はＩａ＜Ｉｃ＜Ｉｍ＜Ｉｄ＜Ｉｂであり、光エネルギーの値ＬｍとＬａとＬｂとＬｃとＬｄの大小関係はＬａ＜Ｌｃ＜Ｌｍ＜Ｌｄ＜Ｌｂである。ここでは、目標ピーク波長λｍに対応する電流値Ｉｍを基準値として、基準値より大きい第１電流（例えばＩｂ）に対応する波長（λｂ）と基準値に対応する波長（λｍ）との差はΔλである。また、基準値より小さい第２電流（例えばＩａ）に対応する波長（λａ）と基準値に対応する波長（λｍ）との差はΔλである。このように、第１電流に対応する波長と基準値に対応する波長との差と、第２電流に対応する波長と基準値に対応する波長との差と、が等しくなるように駆動電流を制御している。

Ｓ１０３において、算出部１０３は、Ｓ１０２で算出した各電流値でレーザ素子１０５を駆動する時間の周期Ｔにおける比率（時間比率）を算出する。以下、算出方法を説明する。算出部１０３は、光エネルギーの値Ｌｍが１となるようにＬｍとＬａとＬｂとＬｃとＬｄを正規化する。次に、算出部１０３は、正規化したＬａとＬｂとＬｃとＬｄのそれぞれの逆数ＮｍとＮａとＮｂとＮｃとＮｄを算出する。算出したＮｍとＮａとＮｂとＮｃとＮｄが、電流値ＩｍとＩａとＩｂとＩｃとＩｄそれぞれの電流値でレーザ素子１０５を駆動する周期Ｔ中の時間比率である。ここでは、基準値より大きい第１電流（例えばＩｂ）に対応する発光エネルギーの逆数と基準値より小さい第２電流（例えばＩａ）に対応する発光エネルギーの逆数との比を求めている。そしてこの比に基づき、単位時間当たりの第１電流を印加する時間（Ｔｂ）と第２電流を印加する時間（Ｔａ）とを決定している。

Ｓ１０４において、算出部１０３は、周期Ｔを時間比率ＮｍとＮａとＮｂとＮｃとＮｄに従って分割し、それぞれＴｍ期間とＴａ期間とＴｂ期間とＴｃ期間とＴｄ期間とする。算出部１０３は、周期Ｔにおいて、Ｔｍ期間中は、電流値Ｉｍを出力する指令値を、駆動部１０４に出力する。Ｔａ期間中は、電流値Ｉａを出力する指令値を、駆動部１０４に出力する。Ｔｂ期間中は、電流値Ｉｂを出力する指令値を、駆動部１０４に出力する。Ｔｃ期間中は、電流値Ｉｃを出力する指令値を、駆動部１０４に出力する。Ｔｄ期間中は、電流値Ｉｄを出力する指令値を、駆動部１０４に出力する。ここで、各期間の大小関係はＴａ＞Ｔｃ＞Ｔｍ＞Ｔｄ＞Ｔｂである。

Ｓ１０５において、駆動部１０４は、算出部１０３から送られる指令値に基づいてレーザ素子１０５に駆動電流を流す。図４に駆動部１０４が出力する駆動電流の時間変化を示す。図４のグラフの横軸は時間、縦軸は駆動電流である。図４に示すように、駆動部１０４は、周期Ｔを１周期として、Ｔａ期間中は電流値Ｉａでレーザ素子１０５を駆動する。Ｔｃ期間中は電流値Ｉｃでレーザ素子１０５を駆動する。Ｔｍ期間中は電流値Ｉｍでレーザ素子１０５を駆動する。Ｔｄ期間中は電流値Ｉｄでレーザ素子１０５を駆動する。Ｔｂ期間中は電流値Ｉｂでレーザ素子１０５を駆動する。図４の例では駆動電流の小さい順にレーザ素子１０５に印加しているが、５種類の電流値を印加する順序は任意である。

このように、目標ピーク波長λｍに対応する電流値Ｉｍを基準値として、基準値より大きい第１電流（Ｉｂ，Ｉｄ）と、基準値より小さい第２電流（Ｉｃ，Ｉａ）とを印加することにより、基準値を中心として駆動電流を変動させている。これにより、発光波長が目標ピーク波長を中心として変動することになるため、スペックルノイズを抑制できる。このとき、単位時間当たりの、基準値より大きい第１電流（Ｉｂ，Ｉｄ）を印加する時間（Ｔｂ，Ｔｄ）が、基準値より小さい第２電流（Ｉｃ，Ｉａ）を印加する時間（Ｔｃ，Ｔａ）より短くなるように駆動電流を変動させている。これにより、第１電流を印加した場合の発光エネルギーと、第２電流を印加した場合の発光エネルギーと、が大きく異なることを抑制できるので、発光ピーク波長が目標ピーク波長から大きくずれることを抑制できる。

ここでは、単位時間当たりの、基準値より大きい第１電流（Ｉｂ，Ｉｄ）を印加する時間（Ｔｂ，Ｔｄ）が、基準値の電流（Ｉｍ）を印加する時間（Ｔｍ）より短くなるように、駆動電流を制御している。また、単位時間当たりの、基準値より小さい第２電流（Ｉｃ，Ｉａ）を印加する時間（Ｔｃ，Ｔａ）が、基準値の電流（Ｉｍ）を印加する時間（Ｔｍ）より長くなるように、駆動電流を制御している。

Ｓ１０６において、制御部１０１は、発光装置１００の電源をオフするかを判定する。制御部１０１は、入力部１０６より電源オフ信号を取得した場合、本フローチャートの処理を終了する。電源オフ信号を取得しない場合、Ｓ１０４へ進む。

以上動作によって、図５に示すようなスペクトラム波形のレーザ光がレーザ素子１０５より出力される。図５は、横軸をレーザ光の波長、縦軸を周期Ｔ中の光エネルギーの積算値として、各波長に対応する期間中に出力されるレーザ光のスペクトラム波形と、周期Ｔ全体でのスペクトラム波形を表したグラフである。図５中のスペクトラム波形ＳａはＴａ期間中に出力されるレーザ光のスペクトラム波形である。スペクトラム波形ＳｃはＴｃ期間中に出力されるレーザ光のスペクトラム波形である。スペクトラム波形ＳｍはＴｍ期間中に出力されるレーザ光のスペクトラム波形である。スペクトラム波形ＳｄはＴｄ期間中に出力されるレーザ光のスペクトラム波形である。スペクトラム波形ＳｂはＴｂ期間中に出力されるレーザ光のスペクトラム波形である。図５中のスペクトラム波形Ｓａ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｄ，Ｓｂは全て同じ大きさなので、合成して得られる周期Ｔ全体でのスペクトラム波形Ｓａｌｌは、λｍをピークとした左右対称なスペクトラム波形になる。

ここでは、第１電流（例えばＩｂ）を印加した場合の光エネルギー（Ｓｂ）と、第２電流（例えばＩａ）を印加した場合の光エネルギー（Ｓａ）とを求める。そして、これらが、同等となるように、単位時間当たりの第１電流を印加する時間（Ｔａ）及び第２電流を印加する時間（Ｔｂ）を決定している。また、基準値の電流（Ｉｍ）を印加した場合の発光エネルギー（Ｓｍ）と、第１電流（Ｉｂ）を印加した場合の発光エネルギー（Ｓｂ）と、第２電流（Ｉａ）を印加した場合の発光エネルギー（Ｓａ）とを求める。そして、これらが等しくなるように、単位時間当たりの基準値の電流を印加する時間（Ｔｍ）と、第１電流を印加する時間（Ｔｂ）と、第２電流を印加する時間（Ｔａ）を決定している。

ここでは、第１電流（Ｉｂ）を印加した場合の発光スペクトル（Ｓｂ）と第２電流（Ｉａ）を印加した場合の発光スペクトル（Ｓａ）とが基準値に対応する波長（λｍ）に対して対称となるように駆動電流を制御している。すなわち、単位時間当たりの第１電流を印加する時間（Ｔｂ）及び第２電流を印加する時間（Ｔａ）を決定している。

実施例１のレーザ素子の発光装置によれば、レーザ素子に印加する駆動電流を変化させてスペックルノイズを抑制しつつも、出力されるレーザ光のピーク波長が目標ピーク波長からシフトすることを抑制できる。

なお、実施例１では図５中のスペクトラム波形Ｓａ，Ｓｃ，Ｓｍ，Ｓｄ，Ｓｂが全て同じ大きさになるように算出部１０３にてＮｍとＮａとＮｂとＮｃとＮｄを算出する例を説明した。しかし、目標ピーク波長の前後の波長に対応するスペクトラム波形はこれに限らない。例えば、目標ピーク波長の前後の波長に対応するスペクトラム波形が目標ピーク波長に対応するスペクトラム波形より小さくなるようにすれば、周期Ｔ全体でのスペクトラム波形Ｓａｌｌの半値幅を小さくすることができる。そのためには、ＮａとＮｃとＮｂとＮｄにそれぞれ１以下の補正係数を乗算すれば良い。目標ピーク波長の前後の波長に対応する駆動時間比率は、レーザ素子１０５により出力される光のスペクトラム波形が目標ピーク波長を中心として略対称となるように定められれば良く、実施例１で説明したように全てのスペクトラム波形が均一になる必要はない。実施例１では、ＬＵＴを参照して目標
ピーク波長及びその前後の波長に対応する電流値及び光エネルギーを取得する例を示したが、演算式を記憶しておき、演算により求めても良い。

（実施例２）
以下に、本発明の実施例２について図面を用いて説明する。
まず、図６を用いて実施例２の発光装置の全体構成について説明する。発光装置２００は、レーザ素子の駆動を制御する装置である。発光装置２００は、制御部２０１、駆動部１０４、レーザ素子１０５、カラーフィルタ２０２、受光素子２０３、受光素子２０４を有する。駆動部１０４とレーザ素子１０５は、実施例１に記載したものと同様である。

制御部２０１は、山登り法アルゴリズムに基づいて受光素子２０３からの出力が最大になるような指令値を算出し駆動部１０４へ出力する。また、制御部２０１は、受光素子２０４の出力が一定になるように指令値を出力する期間を決定する。制御部２０１はマイコン又はＤＳＰによって構成されている。

カラーフィルタ２０２は、所定の波長として目標ピーク波長λｍの光のみを透過させる狭帯域のカラーフィルタである。カラーフィルタ２０２は、レーザ素子１０５と受光素子２０３の間で、受光素子２０３に入射する光が必ず通過する位置に配置される。

受光素子２０３は、カラーフィルタ２０２を透過して入力された所定の波長の光の強度を検出する検出手段であり、強度に比例した電圧を制御部２０１に出力する。受光素子２０３は、例えばフォトダイオードである。
受光素子２０４は、レーザ素子１０５から出力される光が入力され、入力された光の強度を検出する第２の検出手段であり、強度に比例した電圧を制御部２０１に出力する。受光素子２０４は、例えばフォトダイオードである。

次に図７を用いて発光装置２００の動作について説明する。図７は発光装置２００の動作を表したフローチャートである。発光装置２００が起動すると、このフローチャートの処理が開始される。

Ｓ２００において、制御部２０１は、図８に示すような、駆動電流値Ｉｃを中央値とする正弦波をデューティ比Ｄｃの比率でレーザ素子１０５に印加する指令値を駆動部１０４へ送る。図８は実施例２におけるレーザ素子１０５の駆動電流を表したグラフである。駆動電流に正弦波を重畳することにより、レーザ素子１０５に印加される駆動電流が時間変化するので、スペックルノイズを抑制できる。ここで、正弦波の振幅は、スペックルノイズを低減させたい度合いによって変化させてもよいが、実施例２では固定値として説明する。駆動電流値Ｉｃとデューティ比Ｄｃは、発光装置２００の起動直後は所定の初期値に設定される。

Ｓ２０１において、制御部２０１は、受光素子２０４の出力電圧Ｖａｃを検出する。制御部２０１は、予め持っている目標電圧Ｖａｍを検出した電圧Ｖａｃで除算した結果を現状のデューティ比Ｄｃに乗算し、得られた値を新たなデューティ比Ｄｃとして以降の制御で用いる。デューティ比Ｄｃと、レーザ素子１０５の発光強度と、受光素子２０４の出力電圧Ｖａｃとは、全て正比例の関係にある。目標電圧Ｖａｍを検出電圧Ｖａｃで除算した結果をデューティ比Ｄｃに乗算することで得られた新たなデューティ比Ｄｃでレーザ素子１０５を駆動した場合、レーザ素子１０５の発光強度が調整されて、受光素子２０４の出力電圧は目標電圧Ｖａｍと等しくなる。これにより、受光素子２０４で検出される光の強度が一定になるように駆動電流のデューティ比が決定される。

Ｓ２０２において、制御部２０１は、前回の動作でＳ２０５とＳ２０６どちらのステッ
プを実行したかを判定する。制御部２０１は、内部のレジスタｆｐを参照してどちらを通過したか判定する。レジスタｆｐは、Ｓ２０５を実行した場合、値０に設定され、Ｓ２０６を実行した場合、値１に設定される。

制御部２０１は、内部のレジスタｆｐが０であれば、Ｓ２０３へ進み、内部のレジスタｆｐが１であれば、Ｓ２０４へ進む。なお、発光装置２００の起動直後は、内部のレジスタｆｐには初期値０が設定されている。

Ｓ２０３において、制御部２０１は、受光素子２０３の出力電圧Ｖｆｃを検出し、前回検出した受光素子２０３の出力電圧ＶｆｃｐとＶｆｃとを比較する。前回検出した受光素子２０３の出力電圧Ｖｆｃｐは、発光装置２００の起動直後には所定の初期値とされる。ＶｆｃがＶｆｃｐより大きい場合はＳ２０５へ進む。ＶｆｃがＶｆｃｐ以下の場合はＳ２０６へ進む。

Ｓ２０４において、制御部２０１は、受光素子２０３の出力電圧Ｖｆｃを検出し、前回検出した受光素子２０３の出力電圧ＶｆｃｐとＶｆｃとを比較する。前回検出した受光素子２０３の出力電圧Ｖｆｃｐは、発光装置２００の起動直後には所定の初期値とされる。ＶｆｃがＶｆｃｐより大きい場合はＳ２０６へ進む。ＶｆｃがＶｆｃｐ以下の場合はＳ２０５へ進む。

Ｓ２０５において、制御部２０１は、駆動電流値Ｉｃに対して所定量ΔＩだけ増加させる。ΔＩは駆動部１０４の駆動電流値の最小の可変幅である。なお、駆動電流値Ｉｃに加算する電流値を駆動部１０４の駆動電流値の最小の可変幅としたのは一例であって、それより大きい値でも良い。また、制御部２０１は、検出したＶｆｃを次回の比較対象のＶｆｃｐとして用いるために保持する。さらに制御部２０１は、内部のレジスタｆｐの値を０にする。この処理の後、制御部２０１は、Ｓ２０７へ進む。

Ｓ２０６において、制御部２０１は、駆動電流値Ｉｃに対して所定量ΔＩだけ減少させる。また、制御部２０１は、検出したＶｆｃを次回の比較対象のＶｆｃｐとして用いるために保持する。さらに制御部２０１は、内部のレジスタｆｐの値を１にする。この処理の後、制御部２０１は、Ｓ２０７へ進む。

Ｓ２０７において、制御部２０１は、動作を停止するかどうかを判定する。動作を停止する場合は終了ステップへ進む。動作を継続する場合はＳ２００へ進む。

以上のＳ２００からＳ２０７までの処理を繰り返すことで、図９に示したようなスペクトラム波形のレーザ光がレーザ素子１０５より出力される。
図９において、発光装置２００の起動直後にＳ２００からＳ２０７までの処理を行った際のレーザ素子１０５のスペクトラム波形をｌｏｏｐ１とする。次にＳ２００からＳ２０７までの処理を行った際のスペクトラム波形をｌｏｏｐ２とする。図９は、Ｓ２００からＳ２０７の処理の周回毎のスペクトラム波形を表したグラフである。

図９において、発光装置２００は起動直後の１周回目から（Ｎ＋１）周回目までＳ２０２の処理でＳ２０３へ進み、Ｓ２０３の処理でＳ２０５へ進む動作を繰り返す。この間、ｆｐ＝０である。
発光装置２００は、（Ｎ＋２）周回目のＳ２０３においてＳ２０６へ進む動作を行う。これによりレジスタｆｐ＝１になる。
発光装置２００は、（Ｎ＋３）周回目の動作で（Ｎ＋１）周回目のスペクトラム波形ｌｏｏｐ（ｎ＋１）と同一のスペクトラム波形を出力して、Ｓ２０２においてＳ２０４へ進み、Ｓ２０４ではＳ２０６へ進む動作を行う。よってレジスタｆｐ＝１となる。
発光装置２００は、（Ｎ＋４）周回目の動作で（Ｎ）周回目のスペクトラム波形ｌｏｏｐ（ｎ）と同一のスペクトラム波形を出力して、Ｓ２０２においてＳ２０４へ進み、Ｓ２０４ではＳ２０５へ進む動作を行う。よってレジスタｆｐ＝０となる。
以降は（Ｎ＋１）周回目から（Ｎ＋４）周回目の動作を繰り返す。

このように、受光素子２０３により検出される光の強度が最大になるように、駆動電流を増加させるか減少させるか決定される。このとき、駆動電流を変化させた後に受光素子２０３により検出される光の強度の変化の方向に基づき、次に駆動電流を増加させるか減少させるか決定している。具体的には、駆動電流を増加させた後に受光素子２０３により検出される強度が不変又は増加した場合、次に駆動電流を増加させ、駆動電流を増加させた後に受光素子２０３により検出される強度が減少した場合、次に駆動電流を減少させる。駆動電流を減少させた後に受光素子２０３により検出される強度が不変又は増加した場合、次に駆動電流を減少させ、駆動電流を減少させた後に受光素子２０３により検出される強度が減少した場合、次に駆動電流を増加させる。

以上の動作によって、レーザ素子１０５の波長は、目標ピーク波長の前後の波長で繰り返し変動するので、スペックルノイズを抑制することができる。また、目標ピーク波長の透過光強度の検出値に基づく山登り法アルゴリズムのフィードバック制御により駆動電流を繰り返し変化させるので、レーザ素子１０５の出力光のピーク波長が目標ピーク波長からシフトすることを抑制できる。さらに、フィードバック制御による調節を行うので、レーザ素子１０５の経年変化や温度等の使用環境に起因する特性変化があっても出力光のピーク波長を目標ピーク波長に合わせることができる。

実施例２では駆動電流に正弦波を重畳する動作を説明したが、前述した実施例１も併用して、駆動電流に重畳する交流成分を予め記憶したレーザ素子１０５の特性より算出しても良い。

（変形例）
上記の各実施例で説明した発光装置をバックライトとして備える表示装置も本発明に含まれる。図１０は、実施例１で説明した発光装置１００をバックライトとして備え、このバックライトによって照明される表示パネルとして液晶パネル１００１を有する表示装置１０００の構成を示す図である。この表示装置１０００によれば、レーザ光源を用いた発光装置をバックライト１０００として用いることで、広色域表示が可能になる。また、上記の実施例１で説明したようにバックライト１０００はスペックルノイズが抑制されるとともに、目標ピーク波長からのずれも抑制される。よって、図１０の表示装置によれば、色純度が高く、かつ色精度が高く、スペックルノイズに起因する輝点が抑制された、高画質表示が可能となる。

なお、このように表示装置のバックライトとして本発明を実施する場合、実施例１の図１では駆動部１０４とレーザ素子１０５をそれぞれ１つしか記載していないが、同様に構成される複数のレーザ光源を有するバックライトとしても良い。バックライトが複数のレーザ光源から構成される場合、複数のレーザ光源の発光を独立に制御可能な構成とすることにより、表示画像の輝度に応じて局所的にバックライトの輝度を下げるローカルディミング制御も可能となる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１００、２００：発光装置、１０１、２０１：制御部、１０３：算出部、１０４：駆動部、１０５：レーザ素子

Claims (16)

1. レーザ光源と、
   前記レーザ光源を駆動する駆動手段と、
   前記駆動手段が前記レーザ光源に印加する駆動電流を基準値を中心として変動させる制御手段と、
   を備える発光装置であって、
   前記制御手段は、単位時間当たりの、前記基準値より大きい第１電流を印加する時間が、前記基準値より小さい第２電流を印加する時間より短くなるように、前記駆動電流を変動させることを特徴とする発光装置。
2. 前記制御手段は、単位時間当たりの、
   前記基準値より大きい第１電流を印加する時間が、前記基準値の電流を印加する時間より短くなり、かつ、
   前記基準値より小さい第２電流を印加する時間が、前記基準値の電流を印加する時間より長くなるように、前記駆動電流を変動させる請求項１に記載の発光装置。
3. 前記第１電流に対応する波長と前記基準値に対応する波長との差と、前記第２電流に対応する波長と前記基準値に対応する波長との差と、は等しい請求項１又は２に記載の発光装置。
4. 前記制御手段は、前記第１電流を印加した場合の前記レーザ光源の発光エネルギーと、前記第２電流を印加した場合の前記レーザ光源の発光エネルギーとが、等しくなるように、単位時間当たりの前記第１電流を印加する時間及び前記第２電流を印加する時間を決定する請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光装置。
5. 前記レーザ光源に印加する電流と発光波長との対応関係の情報と、前記レーザ光源に印加する電流と発光エネルギーとの対応関係の情報と、を記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記第１電流に対応する発光エネルギーの逆数と前記第２電流に対応する発光エネルギーの逆数との比に基づき、単位時間当たりの前記第１電流を印加する時間と前記第２電流を印加する時間とを決定する請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光装置。
6. 前記制御手段は、前記基準値の電流を印加した場合の発光エネルギーと、前記第１電流を印加した場合の発光エネルギーと、前記第２電流を印加した場合の発光エネルギーと、が等しくなるように、単位時間当たりの前記基準値の電流を印加する時間と、前記第１電流を印加する時間と、前記第２電流を印加する時間を決定する請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光装置。
7. 前記制御手段は、前記第１電流を印加した場合の発光スペクトルと前記第２電流を印加した場合の発光スペクトルとが前記基準値に対応する波長に対して対称となるように、単位時間当たりの前記第１電流を印加する時間及び前記第２電流を印加する時間を決定する請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光装置。
8. 前記レーザ光源の目標ピーク波長を設定する指示の入力を受け付ける入力手段をさらに備え、
   前記駆動電流の基準値は前記目標ピーク波長に対応する電流である請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光装置。
9. レーザ光源と、
   前記レーザ光源を駆動する駆動手段と、
   前記レーザ光源から発せられる所定の波長の光の強度を検出する検出手段と、
   前記駆動手段が前記レーザ光源に印加する駆動電流を所定量、増加又は減少させる制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記検出手段により検出される強度が最大になるように、前記駆動電流を増加させるか減少させるか決定することを特徴とする発光装置。
10. 前記制御手段は、前記駆動電流を変化させた後に前記検出手段により検出される強度の変化の方向に基づき、次に前記駆動電流を増加させるか減少させるか決定する請求項９に記載の発光装置。
11. 前記制御手段は、
    前記駆動電流を増加させた後に前記検出手段により検出される強度が不変又は増加した場合、次に前記駆動電流を増加させ、
    前記駆動電流を増加させた後に前記検出手段により検出される強度が減少した場合、次に前記駆動電流を減少させ、
    前記駆動電流を減少させた後に前記検出手段により検出される強度が不変又は増加した場合、次に前記駆動電流を減少させ、
    前記駆動電流を減少させた後に前記検出手段により検出される強度が減少した場合、次に前記駆動電流を増加させる請求項１０に記載の発光装置。
12. 前記レーザ光源から発せられる光の強度を検出する第２の検出手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記第２の検出手段により検出される強度が一定になるように、駆動電流のデューティ比を決定する請求項９〜１１のいずれか１項に記載の発光装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光装置と、
    前記発光装置により照明される表示パネルと、
    を備える表示装置。
14. レーザ光源と、
    前記レーザ光源を駆動する駆動手段と、
    を備える発光装置の制御方法であって、
    前記駆動手段が前記レーザ光源に印加する駆動電流を基準値を中心として変動させる工程と、
    単位時間当たりの、前記基準値より大きい第１電流を印加する時間が、前記基準値より小さい第２電流を印加する時間より短くなるように、前記駆動電流を変動させる工程と、を有することを特徴とする発光装置の制御方法。
15. レーザ光源と、
    前記レーザ光源を駆動する駆動手段と、
    を備える発光装置の制御方法であって、
    前記レーザ光源から発せられる所定の波長の光の強度を検出する工程と、
    前記駆動手段が前記レーザ光源に印加する駆動電流を所定量、増加又は減少させる工程と、
    前記検出される強度が最大になるように、前記駆動電流を増加させるか減少させるか決定する工程と、
    を有することを特徴とする発光装置の制御方法。
16. 請求項１４又は１５に記載の発光装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させる
    プログラム。