JP5609370B2

JP5609370B2 - 画像表示装置

Info

Publication number: JP5609370B2
Application number: JP2010166231A
Authority: JP
Inventors: 謙西岡
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2010-07-23
Filing date: 2010-07-23
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-07-23
Also published as: TW201220263A; JP2012027268A; WO2012011251A1

Description

本発明は、画像表示装置に係り、特にレーザ光のスペックルノイズ対策に関する。

レーザ光を用いた画像表示装置では、レーザ光固有のコヒーレンス性（可干渉性）に起因して、スペックルノイズと呼ばれる微小な斑点状のチラツキが問題となる。このスペックルノイズを低減するために、従来から様々な手法が提案されているが、その一つとして、特許文献１にはレーザ光源の緩和振動を用いる手法が開示されている。この手法では、オンおよびオフを交互に繰り返す矩形パルス状のパルスパターンを用いて、レーザ光源を駆動させる。レーザ光源は、駆動電流の立ち上がりタイミングで緩和振動を開始し、その後のオン期間において緩和振動を継続する。このオン期間は、緩和振動が収束する時間と同等、或いは、それよりも短く設定されている。したがって、オン期間の全域に亘って、レーザ光源の出力レベルが不安定に変動し、レーザ光のコヒーレンスが低下するので、スペックルノイズが低減される。

特開２００１−１８９５２０号公報

上述した特許文献１では、ある固定的な矩形パルスのパターンが一律に適用され、このパターンにしたがった頻繁な切り替えがすべての階調領域で同様に行われる。そのため、スペックルノイズがあまり目立たない低階調領域でも、高階調領域と同様の頻繁な切り替えが生じ、その分だけ消費電力の浪費を招く。

そこで、本発明の目的は、スペックルノイズの低減を低減しつつ、消費電力の低減を図ることである。

かかる課題を解決すべく、第１の発明は、波形パターン選択部と、レーザ光源とを有し、レーザ光を投射面に投影することによって、投射面上に画像を表示する画像表示装置を提供する。波形パターン選択部は、表示すべき階調がしきい値未満の場合には、少なくとも一つのオン期間を含む第１の波形パターンを選択する。また、波形パターン選択部は、表示すべき階調がしきい値以上の場合には、第１の波形パターンよりもオン期間が細分化された第２の波形パターンを選択する。レーザ光源は、表示すべき階調に応じた出力レベルのレーザ光を、波形パターン選択部によって選択された第１の波形パターンまたは第２の波形パターンにしたがって出射する。

第１の発明において、上記第１の波形パターンにおける少なくとも一つのオン期間は、レーザ光源に固有の緩和振動期間よりも長いことが好ましい。また、上記第２の波形パターンにおけるオン期間のそれぞれは、レーザ光源に固有の緩和振動期間以下であることが好ましい。

第２の発明は、波形パターン選択部と、レーザ光源とを有し、レーザ光を投射面に投影することによって、投射面上に画像を表示する画像表示装置を提供する。波形パターン選択部は、表示すべき階調がしきい値未満の場合には、所定の表示期間において、基準クロックに基づいて生成された少なくとも一つのオン期間を含む第１の波形パターンを選択する。また、波形パターン選択部は、表示すべき階調がしきい値以上の場合には、所定の表示期間において、基準クロックに基づいて生成された複数のオン期間および複数のオフ期間を含む第２の波形パターンを選択する。レーザ光源は、表示すべき階調に応じた出力レベルのレーザ光を、波形パターン選択部によって選択された第１の波形パターンまたは第２の波形パターンにしたがって出射する。ここで、第１の波形パターンにおける少なくとも一つのオン期間は、レーザ光源に固有の緩和振動期間よりも長い。また、第２の波形パターンにおけるオン期間のそれぞれは、レーザ光源に固有の緩和振動期間以下である。

第２の発明において、上記第２の波形パターンは、オン期間およびオフ期間よりなる単位周期を複数回繰り返すことによって構成されていることが好ましい。

第１または第２の発明において、上記レーザ光源に供給される駆動電流は、オフ期間では、表示すべき階調に関わりなく、レーザ光源のバイアス電流以下の電流レベルに設定され、オン期間では、表示すべき階調に応じた電流レベルに設定されることが好ましい。また、上記しきい値は、波長の異なるレーザ光を出射するレーザ光源毎に、異なる値に設定されていることが望ましい。この場合、緑成分のしきい値は、赤成分のしきい値よりも小さいことが望ましい。

第１または第２の発明によれば、しきい値によって分割される階調領域毎に、レーザ光源の駆動に用いられる波形パターンを最適化することで、スペックルノイズの低減と、消費電力の低減との両立を図ることができる。すなわち、表示すべき階調がしきい値以上の高階調領域では、第２の波形パターンを用いることで、低階調領域の表示時よりも多くの緩和振動が行われる。レーザ光源の緩和振動によって、レーザ光のコヒーレンスが低下するので、高階調領域の表示時に目立ち易いスペックルノイズが有効に低減される。一方、表示すべき階調がしきい値未満の低階調領域では、第１の波形パターンを用いて、オン／オフの切り換え頻度を低くすることで、消費電力の低減を図る。スペックルノイズが高階調領域ほど目立たない低階調領域では、緩和振動の回数を少なくしても画質上の問題は少ない。

レーザプロジェクタのブロック構成図レーザ制御部のブロック構成図レーザ光源の駆動波形に関する切替境界の説明図駆動モードにおける信号波形の説明図３つの階調領域に分割した場合における波形パターンの説明図

図１は、本実施形態に係るレーザプロジェクタのブロック構成図である。このレーザプロジェクタ１は、レーザ光源２ａ〜２ｃと、各種の光学素子３〜５と、走査ミラー６と、各種の駆動・制御ユニット７〜１１を主体に構成されている。レーザプロジェクタ１は、赤青緑の各成分のレーザ光を合成した上で、スクリーンや壁などの投射面Ａに投影することによって、映像信号に応じたカラー画像を投射面Ａ上に表示する。レーザプロジェクタ１は、指向性が極めて高いレーザ光を利用しているため、投射面Ａまでの距離に応じたフォーカス調整が不要といった優れた利点を有している。

それぞれのレーザ光源２ａ〜２ｃは、レーザドライバ１１から個別に供給される駆動電流によって互いに独立して駆動する。これによって、レーザ光源２ａからは青成分（Ｂ）、レーザ光源２ｂからは緑成分（Ｇ）、レーザ光源２ｃからは赤成分（Ｒ）といった如く、特定の波長のレーザ光が出射される。ダイクロックミラー３，４は、特定波長のレーザ光のみを透過し、それ以外を反射することによって、レーザ光源２ａ〜２ｃから出射された各色成分のレーザ光を合成する。具体的には、レーザ光源２ａ，２ｂから出射された青成分および緑成分のレーザ光は、光路上流側のダイクロックミラー３において合成された上で、光路下流側のダイクロックミラー４に出射される。この出射された合成光は、ダイクロックミラー４においてレーザ光源２ｃから出射された赤成分のレーザ光と更に合成され、目標となる最終的なカラー光として出射される。この出射されたカラー光は、レンズ５を介して走査ミラー６に入射される。

走査ミラー６は、自己に入射したカラー光を、自己の振れ角（位相）に応じて反射して投射面Ａ上に投射する。この走査ミラー６は、投射面Ａの水平方向Ｘおよび垂直方向Ｙに対応した二次元的な自由度を有しており、その二次元的な変位に対応した線順次走査によって、投射面Ａ上に画像を形成する。この線順次走査は、投射面Ａ上におけるある水平ラインで一方向にレーザスポットｐを進め、次の水平ラインで逆方向にレーザスポットｐを戻すことの繰り返しによって、１フレーム内で連続して行われる。走査ミラー６には、その駆動の仕方に応じていくつかのタイプが存在し、いずれを用いてもよい。このタイプは、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を用いたものが容易に入手可能であり、装置全体の小型化、低消費電力化および処理の高速化を図る上で有利である。ミラーの走査を電磁駆動にて行う場合の動作原理は、概ね以下の通りである。レーザ光を反射するミラーは、互いに直交する２つの回転軸を介して基板に取り付けられている。水平走査用のコイルに駆動電流が流れた場合、このコイルに対応した永久磁石との間に電磁力が生じ、この電磁力によって、基板に取り付けられたミラーが一方の回転軸に沿って揺動する（水平走査）。また、垂直走査用のコイルに駆動電流が流れた場合、このコイルに対応した別の永久磁石との間に電磁力が生じ、この電磁力によって、基板に取り付けられたミラーが他方の回転軸に沿って揺動する（垂直走査）。水平／垂直走査用の駆動電流は、ミラーの寸法、材料の密度、固さ等によって特定される固有の共振周波数を有しており、この共振周波数でミラーを二次元的に変位させることによって、最も大きな振れ角でミラーが連続的に振動する。なお、電磁駆動型ミラーの詳細については、特開２００９−２５８３２１号公報に開示されているので、必要ならば参照されたい。また、電磁駆動型走査ミラーの中には、水平走査のみを共振周波数駆動にて行い、垂直走査についてはＤＣ駆動（電流のレベルによって位相を制御するもの）にて行うタイプも存在し、このタイプを走査ミラー６として用いてもよい。

走査ミラードライバ７は、走査ミラー６に駆動電流を供給することによって、走査ミラー６を駆動させる。それとともに、走査ミラードライバ７は、走査ミラー６の現在の位置（位相）を検出する。この検出された位置情報は、位置検出信号として走査ミラー制御部８に通知される。走査ミラー６の位置検出は、例えば、上述したミラーと基板の間を連結する回転軸（二軸）にねじれセンサを設け、ミラーの振れ角と連動する回転軸のねじれ角をねじれセンサで検出することによって、行うことができる。また、走査ミラー６の近傍に受光素子（フォトダイオード等）を配置し、ミラーの振れ角と連動する反射光の位置を受光素子で検出することによって、走査ミラー６の位置を検出してもよい。

走査ミラー制御部８は、走査ミラー６に入射されるレーザ光が所定の画像領域を所定の周波数で走査するように、走査ミラー６を制御する。この制御は、走査ミラー制御部８が走査ミラードライバ７に駆動信号を出力することによって行われる。また、走査ミラー制御部８は、走査ミラードライバ７からの位置検出信号に基づいて、水平同期信号ＨＳＮＣおよび垂直同期信号ＶＳＮＣを生成し、これらを映像処理部９に出力する。レーザ光源２ａ〜２ｃからのレーザ光の出射タイミングは、走査ミラー６の位相制御と同期して行う必要があり、この同期を取るために水平／垂直同期信号ＨＳＮＣ，ＶＳＮＣが用いられる。すなわち、本レーザプロジェクタ１では、走査ミラー６の駆動が主体となり、内部生成された水平／垂直同期信号ＨＳＮＣ，ＶＳＮＣに基づいて、走査ミラー６の駆動と同期するようにレーザ光源２ａ〜２ｃが従動的に駆動する。

映像処理部９は、外部装置から供給された入力映像信号（映像データ）を、外部装置から供給された同期信号によって規定されたタイミングで、図示しないフレームバッファに随時書き込む。また、映像処理部９は、走査ミラー制御部８から供給された水平／垂直同期信号ＨＳＮＣ，ＶＳＮＣによって規定されたタイミングで、フレームバッファに格納された映像データを順次読み出し、レーザ制御部１０に転送する。

レーザ制御部１０は、映像処理部９から順次転送された映像データに基づいて、それぞれの画素に関する駆動電流Ｉdと、これに適用すべき波形パターンＰＴとを色成分毎に決定する。それぞれのレーザ光源２ａ〜２ｃは、色成分毎に設定された駆動電流Ｉdおよび波形パターンＰＴに基づき、レーザドライバ１１を介して個別に制御・駆動される。本実施形態では、波形パターンＰＴ１として２種類の波形パターンＰＴ1，ＰＴ2が用意されており、表示すべき階調の高低に応じて、いずれか一方が選択的に適用される。

また、レーザ制御部１０は、光検出器（図示せず）によって検出されたレーザ光の出射光量に基づいて、各階調における出射光量が安定するように、駆動電流Ｉdのフィードバック制御を行う。これにより、レーザ光源２ａ〜２ｃの温度上昇によって光出力に変動が生じても、この変動に有効に対応することができる。

図２は、レーザ制御部１０のブロック構成図である。このレーザ制御部１０は、駆動モード判定回路１０ａと、波形パターン選択回路１０ｂと、駆動電流選択回路１０ｃとを有する。駆動モード判定回路１０ａは、順次転送された映像データに基づいて、ノイズ低減モードおよび省電力モードのいずれかを画素毎および色成分毎に決定する。例えば256階調よりなる階調データＤは、しきい値Ｄthによって、低階調領域（0≦Ｄ＜Ｄth）と、高階調領域（Dth≦D≦255）の２つに分割される。ある画素に関する階調データＤがしきい値Ｄth未満の低階調領域に属する場合には、駆動モードとして省電力モードが選択される。省電力モードでは、スペックルノイズの低減よりも消費電力の低減の方が優先される。これに対して、階調データＤがしきい値Ｄth以上の高階調領域に属する場合には、駆動モードとしてノイズ低減モードが選択される。ノイズ低減モードでは、消費電力の低減よりもスペックルノイズの低減の方が優先される。

図３は、レーザ光源２ａ〜２ｃの駆動波形に関する切替境界の説明図である。スペックルノイズは、レーザ光源２ａ〜２ｃの光出力が増大するほど、線形または非線型に増大する傾向がある。そこで、実験やシミュレーションを通じて、スペックルノイズが画質上許容される境界を許容値として特定し、この許容値によって、スペックルノイズの低減を優先すべきか、或いは、消費電力の低減を優先すべきかを切り分ける。そして、この許容値に対応する階調データＤをしきい値Ｄthとする。

このしきい値Ｄthは、すべての色成分で同一値であってもよいが、色成分毎の階調特性が異なる点に鑑みれば、色成分毎、すなわち、波長の異なるレーザ光毎に異なる値に設定することが好ましい。例えば、スペックルノイズが顕著に目立つ緑成分に関しては、広い高階調領域でノイズ低減対策を優先することが好ましいので、そのしきい値ＤGthを最も小さく設定する。また、スペックルノイズがそれなりに目立つ赤成分に関しては、ある程度の高階調領域でノイズ低減対策を優先する必要はあるものの、緑成分ほど広い階調範囲を設定する必要はないので、そのしきい値ＤRthをＤGthよりも大きく設定する（0＜ＤGth＜ＤRth＜255）。さらに、スペックルノイズがあまり目立たない青成分に関しては、高階調の極限られた領域でノイズ低減対策を優先すれば足りるので、そのしきい値ＤBthをＤGth，DRthよりも大きく設定する。特に、青成分に関しては、ＤBth＝255、すなわち、全階調領域を省電力モードに振り分けてしまっても構わない。

波形パターン選択回路１０ｂは、駆動モード判定回路１０ａによって省電力モードが選択された場合（しきい値Ｄth未満の低階調時）、図４に示す波形パターンＰＴ1を選択・生成する。一方、波形パターン選択回路１０ｂは、ノイズ低減モードが選択された場合（しきい値Dth以上の高階調時）、同図に示す波形パターンＰＴ2を選択・生成する。これらの波形パターンＰＴ1，ＰＴ2は、ドットクロック信号によって規定される１画素の表示期間におけるレーザ光源２ａ〜２ｃのオン／オフの期間を規定する。ドットクロック信号は、水平／垂直同期信号ＨＳＮＣ，ＶＳＮＣに基づいて内部生成される。オン／オフ期間は、例えば、波形パターンＰＴ1，ＰＴ2の最小分解能を規定する所定の基準クロックを用いて、その変化タイミングの回数をカウントすること等によって、比較的単純な回路で精度よく設定することができる。

波形パターンＰＴ1では、比較的長いオン期間と、比較的短いオフ期間とによって構成された単位周期がｍ回（ｍ≧１）繰り返される（一例としてｍ＝２）。それぞれのオン期間は、その色成分に対応するレーザ光源固有の緩和振動期間Ｔfよりも長く設定されている。ここで、「緩和振動期間Ｔf」とは、駆動電流の急峻な立ち上がりによってレーザ光源が緩和振動し始めてから、緩和振動が収束するまでの期間をいう。波形パターンＰＴ1にオフ期間を設ける理由は、回数は少ないながらも緩和振動を生じさせるという意図もあるが、それ以上に、隣接した画素間における混色を抑制する意味合いが強い。そのため、場合によっては、１画素の表示期間がすべてオン期間であっても構わない（オンデューティ＝100％）。また、波形パターンＰＴ1は、全色成分で共通化してもよいが、レーザ光源２ａ〜２ｃ毎に緩和振動期間Ｔfが異なる点に鑑み、色成分毎に用意しても構わない。

これに対して、波形パターンＰＴ2では、比較的短いオン期間と、比較的短いオフ期間とによって構成された単位周期がｎ回（ｎ＞ｍ）繰り返される（一例としてｎ＝３）。波形パターンＰＴ2では、上述した波形パターンＰＴ1よりもオン期間が細分化されており、それぞれのオン期間は、レーザ光源２ａ〜２ｃの緩和振動期間Ｔf以下に設定されている。波形パターンＰＴ2にオフ期間を設ける主な理由は、オン期間を細分化して、緩和振動の発生回数を増やすためである。また、波形パターンＰＴ2は、全色成分で共通化してもよいが、レーザ光源２ａ〜２ｃ毎に緩和振動期間Ｔfが異なる点に鑑み、色成分毎に用意しても構わない。

駆動電流選択回路１０ｃは、色成分毎に用意された駆動電流テーブルを参照して、表示すべき階調データＤに応じた駆動電流Ｉdを生成・出力する。この駆動電流テーブルには、それぞれの階調で設定すべき電流レベルが記述されており、これを参照することによって、表示すべき階調データＤに対応する駆動電流Ｉdが一義的に特定される。なお、本実施形態では、オン期間の設定が異なる２種類の波形パターンＰＴ1，ＰＴ2が存在するので、駆動電流テーブルに記述されている電流レベルは、波形パターンＰＴ1，ＰＴ2のオン期間の長さを考慮して設定されている。実際に表示される階調（輝度）は、電流レベルだけで決まるわけではなく、１画素の表示期間における電流レベルとオン期間との積分値によって決まるからである。以上のようにして、ある画素の色成分毎に特定された駆動電流Ｉdおよび波形パターンＰＴは、その画素の表示期間の開始タイミングで、レーザドライバ１１に出力される。

レーザドライバ１１は、それぞれの色成分に関して、レーザ制御部１０から出力された波形パターンＰＴを用いて駆動電流Ｉdを変調し、変調された駆動電流をレーザ光源２ａ〜２ｃに出力する。これにより、レーザ光源２ａ〜２ｃは、表示すべき階調に応じた出力レベルのレーザ光を波形パターンＰＴにしたがって出射する。各色成分の出射光を合成した最終的なカラー光は、レーザ光の出射と同期して位置制御される走査ミラー６に導かれて、投射面Ａ上の所望の画素位置に投射される。

なお、波形パターン選択回路１０の機能は、レーザ制御部１０ではなく、レーザドライバ１１に担わせてもよい。この場合、レーザ制御部１０は、波形パターンＰＴの代わりに、駆動モードの指定をレーザドライバ１１に通知すればよい。

本実施形態によれば、しきい値Ｄthによって分割される階調領域毎に、レーザ光源２ａ〜２ｃの駆動に用いられる波形パターンＰＴを最適化することで、スペックルノイズの低減と、消費電力の低減との両立を図ることができる。この点に関して、図４を参照しながら更に詳述する。ある画素Ｐ１の階調データＤがしきい値Ｄth以上の高階調領域に属する場合、オン期間が細分化された波形パターンＰＴ2が選択され、これを用いて駆動電流Ｉd1が変調される。これにより、レーザ光源２ａ〜２ｃに供給される変調駆動電流の波形（駆動波形）にも、波形パターンＰＴ2に応じたオン／オフ期間が生じる。オン期間では、表示すべき階調データＤに応じた駆動電流Ｉd1相当の電流レベルに設定される。一方、オフ期間では、表示すべき階調データＤに関わりなく、レーザ光源２ａ〜２ｃのバイアス電流Ｉth（ＬＥＤ発光とレーザ発振の境界値）以下の電流Ｉoff（例えば０）に設定される。上述したように、波形パターンＰＴ2におけるそれぞれのオン期間は、緩和振動期間Ｔf以下に設定されている。したがって、１画素の表示期間において、レーザ光源２ａ〜２ｃの緩和振動が断続的に繰り返され、低階調領域の表示時よりも多くの緩和振動が生じることになる（本実施形態では３回）。レーザ光源２ａ〜２ｃの緩和振動によって、レーザ光のコヒーレンスが低下するので（インコヒーレンス化）、高階調領域の表示時に目立ち易いスペックルノイズが有効に低減される。

一方、別の画素Ｐ２の階調データＤがしきい値Ｄth未満の低階調領域に属する場合、オン期間が細分化されていない波形パターンＰＴ1が選択され、これを用いて駆動電流Ｉd2が変調される。これにより、変調駆動電流の波形（駆動波形）にも波形パターンＰＴ1に応じたオン／オフ期間が生じる。オン期間では、表示すべき階調データＤに応じた駆動電流Ｉd2相当の電流レベルに設定され、オフ期間では、バイアス電流Ｉth以下の電流Ｉoffに強制的に設定される。上述したように、波形パターンＰＴ2における個々のオン期間は、緩和振動期間Ｔfよりも長く設定されているので、緩和振動の回数が少なく（本実施形態では２回）、波形パターンＰＴ1ほどのノイズ低減効果は得られない。しかしながら、波形パターンＰＴ1よりもオン／オフの切り替え頻度が低下するため、消費電力の低減を図ることができる。スペックルノイズが高階調領域ほど目立たない低階調領域では、緩和振動の回数を少なくしても画質上の問題は少ない。

なお、上述した実施形態では、単一のしきい値Ｄthで２つの階調領域に分割するケースについて説明したが、より多くの階調領域に分割して、より多くの波形パターンＰＴを適用してもよい。図５は、３つの階調領域に分割した場合における波形パターンの説明図である。この場合、２つのしきい値Ｄth1，Ｄth2によって、低階調領域（0≦Ｄ＜Ｄth1）、中階調領域（Ｄth1≦Ｄ＜Ｄth2）、高階調領域（Ｄth2≦Ｄ≦255）の３つに分割される。そして、それぞれの階調領域に適用される波形パターンＰＴ1〜ＰＴ3を用意する。これらの波形パターンＰＴ1〜ＰＴ3のオン期間は、ＰＴ1、ＰＴ2、ＰＴ3の順に細分化されている。このように、より多くの波形パターンＰＴを適用することで、スペックルノイズの低減と、消費電力の低減との両立をより高いレベルで実現することができる。

また、上述した実施形態では、単位周期の繰り返しによって、波形パターンＰＴ1，ＰＴ2を生成する例について説明した。波形パターンＰＴ1，ＰＴ2に周期性を持たせる理由は、基準クロックからの生成が容易なため、回路設計上有利だからである。したがって、この点を考慮しないのであれば、波形パターンＰＴ1，ＰＴ2として周期性のないものを適用しても構わない。

また、上述した実施形態では、しきい値Dthを固定値としているが可変値としてもよい。一例として、明るさ調整された最大階調時の光出力レベルに応じて、しきい値Ｄthを可変に設定してもよい。このケースでは、最大階調時の光出力が低下した場合、しきい値Ｄthを小さくし、これが増大した場合、しきい値Ｄthを大きくする。また、別の一例として、投影環境の明るさに応じて、しきい値Ｄthを可変に設定してもよい。このケースでは、撮影環境の明るさが低下した場合には、しきい値Ｄthを小さくし、これが増大した場合には、しきい値Ｄthを大きくする。

また、上述した実施形態では、波形パターンＰＴを１画素単位で適用しているが、１水平ライン単位、１エリア単位または１フレーム単位といった如く、所定の画素群単位で適用してもよい。この場合、波形パターンＰＴの選択方法としては、（１）画素群の平均階調をしきい値Ｄthと比較する方法、（２）階調領域を複数のセグメントに分割し、階調データＤの出現頻度が最も高いセグメントをしきい値Ｄthと比較する方法等が挙げられる。

さらに、上述した実施形態では、カラーレーザプロジェクタについて説明したが、本発明は、モノクロレーザプロジェクタに対しても適用可能である。また、走査手段は走査ミラーに限定されるものではなく、例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device）やＬＣＯＳ(Liquid crystal on silicon)といった公知のものを代用してもよい。また、本発明の本質に鑑みると、走査手段を有するか否かは関係なく、走査手段を備えない表示装置、すなわち投射面Ａに１画素を階調表示するものであってもよい。

以上のように、本発明は、レーザプロジェクタに代表されるように、レーザ光を投射面に投影することによって、投射面上に画像（１画素によって構成されたものも含む）を階調表示する各種の画像表示装置に対して、広く適用できる。

１レーザプロジェクタ
２ａ〜２ｃレーザ光源
３，４ダイクロックミラー
５レンズ
６走査ミラー
７走査ミラードライバ
８走査ミラー制御部
９映像処理部
１０レーザ制御部
１０ａ駆動モード判定回路
１０ｂ駆動電流選択回路
１０ｃ波形パターン選択回路
１１レーザドライバ

Claims

レーザ光を投射面に投影することによって、前記投射面上に画像を表示する画像表示装置において、
表示すべき階調がしきい値未満の場合には、所定の表示期間において、基準クロックに基づいて生成された少なくとも一つのオン期間を含む第１の波形パターンを選択するとともに、前記表示すべき階調が前記しきい値以上の場合には、前記所定の表示期間において、前記基準クロックに基づいて生成された複数のオン期間および複数のオフ期間を含む第２の波形パターンを選択する波形パターン選択部と、
前記表示すべき階調に応じた出力レベルのレーザ光を、前記波形パターン選択部によって選択された前記第１の波形パターンまたは前記第２の波形パターンにしたがって出射するレーザ光源とを有し、
前記第１の波形パターンにおける前記少なくとも一つのオン期間は、前記レーザ光源に固有の緩和振動期間よりも長く、
前記第２の波形パターンにおける前記オン期間のそれぞれは、前記レーザ光源に固有の緩和振動期間以下であることを特徴とする画像表示装置。
前記第２の波形パターンは、前記オン期間および前記オフ期間よりなる単位周期を複数回繰り返すことによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載された画像表示装置。
前記レーザ光源に供給される駆動電流は、前記オフ期間では、前記表示すべき階調に関わりなく、前記レーザ光源のバイアス電流以下の電流レベルに設定され、前記オン期間では、前記表示すべき階調に応じた電流レベルに設定されることを特徴とする請求項１または２に記載された画像表示装置。
前記しきい値は、波長の異なるレーザ光を出射する前記レーザ光源毎に、異なる値に設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された画像表示装置。
緑成分の前記しきい値は、赤成分の前記しきい値よりも小さいことを特徴とする請求項４に記載された画像表示装置。