WO2017037965A1 - 描画装置及び描画方法 - Google Patents

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WO2017037965A1
WO2017037965A1 PCT/JP2016/002300 JP2016002300W WO2017037965A1 WO 2017037965 A1 WO2017037965 A1 WO 2017037965A1 JP 2016002300 W JP2016002300 W JP 2016002300W WO 2017037965 A1 WO2017037965 A1 WO 2017037965A1
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WO
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laser light
characteristic detection
output
display image
laser beam
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PCT/JP2016/002300
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English (en)
French (fr)
Inventor
龍也 大原
Original Assignee
株式会社Ｊｖｃケンウッド
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/18—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical projection, e.g. combination of mirror and condenser and objective
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/02—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes by tracing or scanning a light beam on a screen

Definitions

  • the present invention relates to a drawing apparatus and a drawing method.
  • a laser projector that two-dimensionally scans a laser beam output from a semiconductor laser and draws and displays a desired image on a screen has been developed (see Patent Document 1).
  • the two-dimensional scanning area is divided into an image drawing area and a blanking area.
  • the image drawing area is an area for drawing an image to be displayed.
  • the blanking area is a frame-like area surrounding the image drawing area.
  • the IL characteristic which is the relationship between the drive current of a laser light source such as a semiconductor laser and the amount of output light, changes due to temperature fluctuations of the laser light source itself. Therefore, in the laser projector described in Patent Document 1, when the laser beam is shielded by the shielding plate, the temperature fluctuation of the laser light source itself is suppressed by appropriately adjusting the driving current of the laser light source.
  • the applicant of the present application outputs a laser beam (hereinafter referred to as “laser beam for adjusting the output value of laser beam” or “characteristic detection laser beam”) from a laser light source on a trial basis.
  • APC Auto Power Control
  • the characteristic detection laser light is shielded by using, for example, a shielding plate similar to the laser projector described in Patent Document 1 so that the characteristic detection laser light does not reach the screen.
  • APC technology employs a method of shielding the characteristic detection laser light from the user mechanically by shielding the characteristic detection laser light from the image drawing region.
  • the characteristic detection laser light may leak into the image drawing region or the blanking region, and stray light due to the leakage of the characteristic detection laser light may be visible to the user.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and a drawing apparatus and a drawing method that have little influence on the visibility of a display image even when a laser beam for adjusting an output value of the laser beam leaks. The purpose is to provide.
  • a laser light source unit that outputs laser light
  • a scanning mirror unit that reflects and scans the laser light
  • a laser beam for a range scanned by the scanning mirror unit based on display image data.
  • the drawing control unit for controlling the output value of the laser beam of the laser light source unit and the output value outside the range for drawing the display image within the range scanned by the scanning mirror unit
  • An output adjustment control unit that controls the laser light source unit so as to output the characteristic detection laser beam, and the output adjustment control unit outputs the characteristic detection laser beam based on the display color at the edge of the display image
  • the present embodiment includes a step of inputting display image data, a step of controlling the output value of laser light based on the display image data, and drawing a display image with laser light, and an outside of the drawing range. And outputting the characteristic detection laser beam for adjusting the output value, and the step of outputting the characteristic detection laser beam outputs the characteristic detection laser beam based on the display color at the end of the display image.
  • a drawing method Provide a drawing method.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a drawing apparatus 1 according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of a laser light source unit 20 according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an output position of a characteristic detection laser beam according to Embodiment 1.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is another diagram for explaining the relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is another diagram for explaining the relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the first embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining a relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is another diagram for explaining the relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is another diagram for explaining the relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the second embodiment.
  • the drawing apparatus or drawing method according to the first embodiment is based on the display color at the edge of the image drawing area in the blanking area, the area continuous to the image drawing area, or the area near the image drawing area.
  • a characteristic detection laser beam is output.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a drawing apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the drawing device 1 is, for example, a head-up display device that is mainly mounted in a vehicle and presents various types of information as virtual images to a driver who is a user.
  • the drawing apparatus 1 includes a control unit 10, a laser light source unit 20, a scanner unit 30, and the like.
  • the laser light source unit 20 includes a laser module 21 that outputs laser light, a laser driver 22 that drives a laser diode included in the laser module 21, and a photodiode 23 that measures the amount of laser light.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the laser light source unit 20 according to the first embodiment.
  • the laser module 21 includes a red laser diode 211R, a green laser diode 211G, a blue laser diode 211B, dichroic mirrors 212R, 212G, and 212B corresponding to the laser diodes 211R, 211G, and 211B, respectively.
  • the laser beams of the respective colors output from the laser diode 211 are combined by the dichroic mirror 212 and output to the scanner unit 30.
  • the dichroic mirror 212R has a characteristic of reflecting almost 100% of the red wavelength light output from the red laser diode 211R.
  • the dichroic mirror 212G has a characteristic of transmitting almost 100% of the red wavelength light output from the red laser diode 211R and reflecting almost 100% of the green wavelength light output from the green laser diode 211G.
  • the red wavelength light output from the red laser diode 211R and the green wavelength light output from the green laser diode 211G reflect about 98% and transmit about 2%.
  • the dichroic mirror 212B has, as an example of its characteristics, a characteristic that transmits about 98% of the blue wavelength light output from the blue laser diode 211B and reflects about 2%.
  • the dichroic mirror 212 With such a configuration of the dichroic mirror 212, approximately 98% of the laser light output from the laser diode 211 is incident on the scanner unit 30, and approximately 2% of the laser light is incident on the photodiode 23.
  • the laser driver 22 drives the laser diode 211 based on the laser drive signal from the control unit 10.
  • the photodiode 23 measures the amount of incident laser light and outputs the measurement result to the control unit 10.
  • the arrangement of the laser diode 211 and the dichroic mirror 212 is not limited to that shown in FIG. 2, and it is only necessary that the scanner unit 30 and the photodiode 23 output the same.
  • the scanner unit 30 includes a scanner (scanning mirror unit) 31 that reflects and scans the laser light output from the laser light source unit 20, a scanner driver 32 that drives the scanner 31, and a scanning angle detection unit that detects the scanning angle of the scanner 31.
  • the scanner 31 includes a vertical mirror 311 that reflects laser light and scans in the vertical direction, a horizontal mirror 312 that reflects laser light and scans in the horizontal direction, and the like.
  • the vertical mirror 311 and the horizontal mirror 312 are configured by a micro electro mechanical system (MEMS) mirror or the like.
  • MEMS micro electro mechanical system
  • the scanner driver 32 drives the scanner 31 based on the scanner drive signal from the control unit 10.
  • the vertical mirror 311 generally operates at a scanning angle and an oscillation frequency controlled by the scanner driver 32
  • the horizontal mirror 312 has an oscillation frequency. Since it is high, it operates at the scanning angle and oscillation frequency due to resonance.
  • the horizontal mirror 312 may operate at a scanning angle and an oscillation frequency controlled by the scanner driver 32 in the same manner as the vertical mirror 311.
  • the control unit 10 includes an image processing unit 11, a laser light source control unit 12, a scanner control unit 13, and the like.
  • the control unit 10 is configured by, for example, an FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • the image processing unit 11 adjusts a drawing shape, brightness, and the like on the input display image data.
  • the laser light source controller 12 outputs a laser drive signal to the laser driver 22 and controls the output of the laser diode 211. At this time, the laser light source control unit 12 controls driving of the red, blue, and green laser diodes 211R, 211G, and 211B according to the color and luminance of the drawn image based on the display image data.
  • the laser light source control unit 12 includes a drawing control unit 121, an output adjustment control unit 122, and the like.
  • the drawing control unit 121 rearranges the display image data processed by the image processing unit 11 into reciprocating drawing data and outputs the data to the laser driver 22. Further, the drawing control unit 121 controls a synchronization process between the laser light source unit 20 and the scanner unit 30, a control process of the laser driver 22, an output value of laser light from the laser light source unit 20, and the like.
  • the drawing control unit 121 has a line counter (not shown), counts the number of display image data lines (pixel rows) being output, and determines whether the line being output is an image drawing area. Determine if it is a ranking area.
  • the output adjustment control unit 122 performs characteristic detection laser light for adjusting the output value of the laser light of the laser light source unit 20 on the basis of display image data relating to an end portion of a display image drawing range (image drawing region).
  • the position where the characteristic detection laser beam is output is set so as to be output outside the image drawing area and at the top, bottom, left, and right of the image drawing area, and the drawing control unit 121 is controlled.
  • the output adjustment control unit 122 emits the characteristic detection laser light based on the display color at the end of the image drawing area at an arbitrary position on the upper, lower, left, and right sides of the image drawing area.
  • the drawing control unit 121 is controlled to output.
  • the output adjustment control unit 122 also sets the emission color of the characteristic detection laser light based on the display color at the end of the image drawing area. Further, the output adjustment control unit 122 determines the state of the laser light source unit 20 based on the intensity of the characteristic detection laser light detected by the photodiode 23, and determines the drive current value of the laser diode 211 when drawing. APC processing for controlling the laser driver 22 is performed.
  • the output adjustment control unit 122 adjusts the output for each of the laser diodes 211R, 211G, and 211B in the APC process. For this reason, when adjusting the output of the red laser diode 211R, laser light is output only from the red laser diode 211R. Similarly, when adjusting the output of the green laser diode 211G, the laser beam is output only from the green laser diode 211G, and when adjusting the output of the blue laser diode 211B, the laser beam is output only from the blue laser diode 211B. .
  • the scanner control unit 13 outputs a scanner drive signal to the scanner driver 32 and controls the scanning of the laser beam by the scanner 31.
  • the scanner control unit 13 monitors a detection signal of a scanning angle detection unit (not shown) that detects the scanning angle of the scanner 31, and controls the scanning angle, waveform generation, oscillation frequency, and the like of the scanner 31.
  • the laser light output from the laser light source unit 20 based on the display image data input by the control unit 10 is reflected and scanned by the scanner unit 30 and projected onto the screen 6, thereby displaying the display image 61.
  • the screen 6 is generally an intermediate image screen when the drawing device 1 is a head-up display device. Although the structure of the head-up display device is not shown, the drawn image projected on the intermediate image screen is projected on a combiner or a windshield of an automobile through reflection by a concave mirror or the like.
  • achieves is realizable by making a program run by control of the arithmetic unit (not shown) with which the control part 10 which is a computer is provided, for example. More specifically, the control unit 10 is realized by loading a program stored in a storage unit (not shown) into a main storage device (not shown) and executing the program under the control of the arithmetic unit. Further, each component is not limited to being realized by software by a program, but may be realized by any combination of hardware, firmware, and software.
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media (tangible storage medium).
  • Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (eg flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg magneto-optical discs), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W, semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable ROM), flash ROM, RAM (random access memory)) are included.
  • the program may be supplied to the control unit 10 by various types of temporary computer readable media.
  • Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the control unit 10 via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the output position of the characteristic detection laser beam according to the first embodiment.
  • the scanning area 7 is an area where the laser beam can be scanned by the scanner 31, and is divided into the image drawing area 71 and the blanking area 72 as described above.
  • the image drawing area 71 is a rectangular area in which laser light for drawing a display image is output.
  • the blanking area 72 is an area where laser light for drawing a display image is not output.
  • the blanking area 72 includes an upper blanking area 72U, a lower blanking area 72D, a left blanking area 72L, and a right blanking area 72R.
  • the scanning trajectory 81 (thin solid line) of the scanner 31 is within the range of the scanning region 7.
  • the scanner 31 scans the scanning area 7 from the upper side to the lower side while performing a raster scan so as to reciprocate the left and right sides of the scanning area 7, and scans so as to return from the lower side to the upper side (reset). (The scanning line when doing this is not shown).
  • the scanning locus 82 (thick solid line) during the period in which the characteristic detection laser light is output is a region in the blanking region 72 that is continuous (adjacent) to the image drawing region 71 or in the vicinity of the image drawing region 71. In the area. That is, the characteristic detection laser light is output in a pixel row or a pixel column continuous with the image drawing area 71 or a pixel row or a pixel column in the vicinity of the image drawing area 71.
  • the output position of the characteristic detection laser light is set to a position that is continuous with or close to the image drawing area 71, and the color of the characteristic detection laser light and the display color at the end of the image drawing area are the same color or similar colors. Therefore, even if the stray light of the characteristic detection laser light affects the display image, the display color of the display image is the same as the color of the stray light due to leakage of the characteristic detection laser light, or the difference between these colors is small. The influence of the leakage of the characteristic detection laser light on the visibility of the display image is small.
  • FIG. 4 to 6 are diagrams for explaining the relationship between the display image data according to the first embodiment and the data for outputting the characteristic detection laser beam.
  • region A of FIG. 3 is shown.
  • Each square represents display image data for one pixel or data for outputting characteristic detection laser light.
  • laser light or characteristic detection laser light is output, and laser light or characteristic for drawing is output.
  • laser light or characteristic detection laser light is not output.
  • the thick lines in FIG. 4 are for easy understanding of the boundary between the image drawing area 71 and the blanking area 72, and such a thick line does not actually exist.
  • the laser beam for drawing draws the display image including the pixel row 91 at the lower end of the image drawing area 71 based on the display image data.
  • the output adjustment control unit 122 is the same color or similar color as any of the colors R, G, and B of the laser light of each laser diode 211, for example, red or red
  • red or red In order to output red characteristic detection laser light in the pixel row 101 at the upper end of the lower blanking region 72D that is continuous (adjacent) to the pixel row 91.
  • the output adjustment control unit 122 outputs a range (number of pixels) in which the laser light for drawing is drawn in red or red color in the pixel row 91 and a range (number of pixels) in which the red characteristic detection laser light is output. ) Is generated so as to be the same or substantially the same as the data for outputting the red characteristic detection laser beam. In the pixel row 101, only the red laser diode 211R outputs the characteristic detection laser beam.
  • the output adjustment control unit 122 uses the display image data in the pixel row 91 as data for outputting the red characteristic detection laser light in the pixel row 101 as it is.
  • the characteristic detection laser beam can be output to the red laser diode 211R.
  • the output adjustment control unit 122 if the pixel row 91 includes, for example, pixels whose display color is red or red-based color at a predetermined ratio or more, for example, about 90 to 95% or more, Data for outputting the red characteristic detection laser light in the row 101 may be generated, and the characteristic detection laser light may be output to the red laser diode 211R. Since the characteristic detection laser light is shielded by a shielding plate or the like, in principle, the characteristic detection laser light is not drawn on the screen 6 in the pixel row 101.
  • the laser beam for drawing draws a display image including the pixel row 92 at the right end of the image drawing area 71.
  • the output adjustment control unit 122 continues to the pixel column 92 when the display color in the pixel column 92 is, for example, green or green (shown by hatching from the upper left to the lower right) (adjacent to the pixel column 92).
  • Data for generating green characteristic detection laser light is generated in the pixel row 102 at the left end of the right blanking region 72R. In the pixel column 102, only the green laser diode 211G outputs the characteristic detection laser beam.
  • the laser beam for drawing draws a display image including the pixel row 91 at the lower end of the image drawing area 71.
  • the output adjustment control unit 122 sets the pixel row 91 to the pixel row 91.
  • Data for outputting blue characteristic detection laser light and data for outputting red characteristic detection laser light are generated in the pixel row 101 at the upper end of the continuous (adjacent) lower blanking region 72D.
  • the blue laser diode 211B and the red laser diode 211R output the characteristic detection laser light in this order.
  • the output adjustment control unit 122 determines whether the output value of the characteristic detection laser beam is a predetermined value based on the result of the measurement of the light amount of the characteristic detection laser beam by the photodiode 23, that is, (the laser beam for drawing). Check that the output value of the laser beam is a predetermined value. If the output value of the laser beam is different from the predetermined output value, drawing is performed so that the laser beam is output at the predetermined output value.
  • the controller 121 is controlled.
  • the output adjustment control unit 122 performs the characteristic detection laser in the pixel row or the pixel column at the end of the blanking region 72 that is continuous (adjacent) to the image drawing region 71.
  • the characteristic detection laser light may be output in a pixel row or a pixel column in the vicinity of the image drawing area 71 inside the blanking area 72.
  • the laser beam for drawing draws a display image including the pixel row 91 at the lower end of the image drawing area 71 based on the display image data.
  • the output adjustment control unit 122 is one pixel row inside from the upper end of the lower blanking region 72D in the vicinity of the pixel row 91.
  • Data for outputting red characteristic detection laser light is generated in the pixel row 103. In the pixel row 103, only the red laser diode 211R outputs the characteristic detection laser beam.
  • the characteristic detection laser beam is output according to the scanning density of the laser beam (or the characteristic detection laser beam) in addition to the pixel row 103 inside one pixel row from the upper end of the lower blanking region 72D. It may be a pixel row inside 2 to 5 pixel rows from the upper end of the lower blanking region 72D.
  • the laser beam for drawing draws a display image including the pixel row 92 at the right end of the image drawing area 71.
  • the output adjustment control unit 122 is one pixel row on the inner side from the left end of the right blanking region 72R in the vicinity of the pixel column 92.
  • Data for outputting red characteristic detection laser light in the pixel column 104 is generated. In the pixel column 104, only the red laser diode 211R outputs the characteristic detection laser beam.
  • the drawing apparatus or the drawing method according to the first embodiment is based on the display color at the end of the image drawing area 71, or the area or image drawing area of the blanking area 72 that is continuous with the image drawing area 71.
  • the characteristic detection laser beam is output.
  • the color difference between the display image and the stray light due to the leakage of the characteristic detection laser light is small, and the visibility of the display image due to the leakage of the characteristic detection laser light is reduced. The influence can be reduced.
  • the characteristic detection laser light is output based on the display color at the end of the image drawing area 71.
  • the drawing apparatus or the drawing method according to the second embodiment is used. Is to output the characteristic detection laser beam based on the display color inside the image drawing area 71. Accordingly, even when the end of the image drawing area 71 is not displayed in the same color or similar color as the laser light of the laser diode 211, the APC process can be appropriately performed.
  • the configuration of the drawing apparatus according to the second embodiment may be the same as the configuration of the drawing apparatus 1 according to the first embodiment, and illustration and description thereof are omitted here.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining the relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the second embodiment.
  • the data corresponding to the area A in FIG. 3 is also shown.
  • a laser beam for drawing draws a display image including a pixel row 93 inside one pixel row from the lower end of the image drawing area 71 based on the display image data.
  • the laser beam for drawing is not output in the pixel row 91 and, of course, nothing is drawn.
  • the output adjustment control unit 122 When there is no display image data in the pixel row 91 at the lower end of the image drawing area 71 and the state in which the laser beam for drawing is not output from the pixel row 91 continues for a predetermined period, the output adjustment control unit 122 Then, it is confirmed whether there is display image data in a pixel row inside the lower end of the image drawing area 71, for example, the pixel row 93.
  • the output adjustment control unit 122 has display image data in the pixel row 93, and the display color in the pixel row 93 is the same color or similar color as any of the colors R, G, and B of the laser light of each laser diode 211. For example, when the color is red or red, data for outputting the red characteristic detection laser beam is generated in the pixel row 101 at the upper end of the lower blanking region 72D continuous to the pixel row 91. .
  • the pixel row inside the lower end of the image drawing area 71 has a scanning density of laser light (or characteristic detection laser light) other than the pixel line 93 one pixel line inside from the lower end of the image drawing area 71. Accordingly, it may be a pixel row inside 2 to 5 pixel rows from the lower end of the image drawing area 71.
  • the output adjustment control unit 122 checks whether there is display image data in a pixel row inside the right end of the image drawing area 71, for example, the pixel row 94.
  • the characteristic detection laser beam is output in the pixel column 102 at the left end of the right blanking region 72R continuous to the pixel column 92 based on the display color of the pixel column 94. Data is generated and a characteristic detection laser beam is output.
  • the output adjustment control unit 122 is not the pixel row or pixel column at the end of the blanking region 72, but the pixel row or pixel inside the blanking region 72, as in the drawing device or drawing method according to the first embodiment. It is also possible to output the characteristic detection laser beam in the pixel column.
  • 11 and 12 are other diagrams for explaining the relationship between display image data and data for outputting characteristic detection laser light according to the second embodiment.
  • the output adjustment control unit 122 performs the characteristic detection laser in the pixel row 103 inside the lower blanking region 72D based on the display color of the pixel row 93 inside the lower end of the image drawing region 71. Data for outputting light is generated.
  • any of the laser diodes 211R, 211, and G211B outputs the characteristic detection laser beam.
  • the output adjustment control unit 122 performs the characteristic detection laser in the pixel row 104 inside the right blanking region 72 ⁇ / b> R based on the display color of the pixel row 94 inside the right end of the image drawing region 71. Data for outputting light is generated.
  • the pixel column 104 one laser diode 211 outputs characteristic detection laser light.
  • the interval between a pixel row or a pixel column for drawing a display image and a pixel row or a pixel column for outputting a characteristic detection laser beam is a scanning of a laser beam (or a characteristic detection laser beam).
  • 2 to 5 pixel rows or 2 to 5 pixel columns may be vacant.
  • the drawing apparatus 1 or the drawing method according to the second embodiment outputs the characteristic detection laser beam to the blanking region 72 based on the display color inside the image drawing region 71. Accordingly, even when the end of the image drawing area 71 is not displayed in the same color or similar color as the laser light of the laser diode 211, the APC process can be appropriately performed.
  • the characteristic detection laser beam is output in one pixel row or one pixel column of the blanking region.
  • the characteristic detection laser light may be output in a plurality of pixel rows (for example, pixel rows 101 and 103) or a plurality of pixel columns (for example, pixel columns 102 and 104) in the region.
  • the characteristic detection laser light is output in the upper, lower, left, and right directions of the image drawing area 71. If the drive current of the laser light source can be adjusted, the image drawing area The characteristic detection laser beam is applied to any one of the upper, lower, left, and right sides of 71, or a part thereof, for example, a part of the pixel row 101 in the blanking region that is continuous (adjacent) to the pixel row 91 in the image drawing region 71. You may make it output.
  • the drawing apparatus or drawing method according to Embodiments 1 and 2 is described on the assumption that the characteristic detection laser light is shielded by a light shielding plate (not shown) and the characteristic detection laser light is not drawn on the screen 6.
  • the configuration and procedure for hiding the characteristic detection laser light such as a light shielding plate may be omitted, and the characteristic detection laser light may be drawn on the screen 6.
  • the blanking area 72 continuous to the image drawing area 71 even if the same drawing as one pixel row or one pixel column at the end of the display image is performed, the influence on the visibility of the display image is small.
  • the display image when the display image is black and there is no drawing (in this case, it is not necessary to adjust the output value of the laser beam originally), the display image changes.
  • the output value of the laser beam may be adjusted by outputting the characteristic detection laser beam with a small output value with low visibility.
  • the drawing apparatus 1 is based on the laser light source unit 20 that outputs laser light, the scanning mirror unit 31 that reflects and scans the laser light, and the display image data.
  • a drawing control unit 121 that controls the output value of the laser beam of the laser light source unit 20 so that the display image 61 is drawn by the laser beam with respect to a range that the scanning mirror unit 31 scans, and a range that the scanning mirror unit 31 scans.
  • an output adjustment control unit 122 for controlling the laser light source unit 20 so as to output a characteristic detection laser beam for adjusting the output value outside the range 72 for drawing the display image 61 in the output image output control.
  • the unit 122 outputs characteristic detection laser light based on the display color at the end of the display image 61 (for example, the pixel rows 91 and 93 and the pixel columns 92 and 94).
  • the output adjustment control unit 122 can output the characteristic detection laser light having the same color as that of the display color or a similar color continuously to the end of the display image. preferable. Further, in the drawing apparatus 1 according to Embodiments 1 and 2, it is preferable that the output adjustment control unit 122 outputs the characteristic detection laser light having the same color as that of the display color or a similar color near the end of the display image. . Further, in the drawing apparatus 1 according to Embodiments 1 and 2, the output adjustment control unit 122 repeatedly performs characteristic detection by repeating a plurality of rows (for example, pixel rows 101 and 103) or a plurality of columns (for example, pixel columns 102 and 104). It is also possible to output laser light.
  • a plurality of rows for example, pixel rows 101 and 103
  • a plurality of columns for example, pixel columns 102 and 104
  • the drawing methods according to the first and second embodiments include a step of inputting display image data, a step of drawing a display image 61 with laser light by controlling an output value of laser light based on the display image data, and And outputting a characteristic detection laser beam for adjusting the output value outside the drawing range 72, and the step of outputting the characteristic detection laser beam is based on the display color at the end of the display image 61.
  • the characteristic detection laser beam is output.
  • the drawing apparatus can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
  • Appendix 1 A laser light source for outputting laser light; A scanning mirror unit that reflects and scans the laser beam; A drawing control unit (video output unit) for controlling an output value of the laser beam based on display image data; An output adjustment control unit (APC emission control unit) that controls the emission of the characteristic detection laser beam for adjusting the output value; The said output adjustment control part outputs the said characteristic detection laser beam based on the said display image data which concerns on the edge part of a display image The drawing apparatus.
  • (Appendix 2) A laser light source for outputting laser light; A scanning mirror unit that reflects and scans the laser beam; A drawing control unit that controls an output value of the laser beam of the laser light source unit so as to draw a display image by the laser beam with respect to a range scanned by the scanning mirror unit based on display image data; An output adjustment control unit for controlling the laser light source unit so as to output a characteristic detection laser beam for adjusting the output value outside the range in which the display image is drawn within the range scanned by the scanning mirror unit; With The output adjustment control unit outputs the characteristic detection laser beam based on the display image data relating to an end portion of the display image.
  • the drawing apparatus periodically adjusts the drive current of the laser light source by outputting the characteristic detection laser light for adjusting the output value of the laser light based on the display color at the edge of the display image. It has industrial applicability.

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Abstract

描画装置（１）は、レーザ光を出力するレーザ光源部（２０）と、レーザ光を反射して走査する走査ミラー部（３１）と、表示画像データに基づいて、走査ミラー部（３１）が走査する範囲に対してレーザ光により表示画像（６１）を描画するように、レーザ光源部（２０）のレーザ光の出力値を制御する描画制御部（１２１）と、走査ミラー部（３１）が走査する範囲（７）内の表示画像を描画する範囲外（７２）において、出力値を調整するための特性検出レーザ光を出力するように、レーザ光源部（２０）を制御する出力調整制御部（１２２）とを備え、出力調整制御部（１２２）は、表示画像（６１）の端部における表示色に基づいて、特性検出レーザ光を出力させる。

Description

描画装置及び描画方法
　本発明は描画装置及び描画方法に関する。
　描画装置として、半導体レーザから出力させたレーザ光を二次元的に走査し、スクリーン上に所望の画像を描画して表示するレーザプロジェクタが開発されている（特許文献１参照）。このとき、二次元的な走査の領域は、画像描画領域とブランキング領域とに区分される。画像描画領域とは、表示したい画像を描画する領域である。ブランキング領域とは、画像描画領域を取り囲む枠状の領域である。
　一般に、半導体レーザなどのレーザ光源の駆動電流と出力光量との関係であるＩ―Ｌ特性は、レーザ光源自体の温度変動により変化してしまう。そこで、特許文献１記載のレーザプロジェクタでは、遮蔽板によってレーザ光が遮蔽されているときに、レーザ光源の駆動電流を適切に調整してレーザ光源自体の温度変動を抑制している。
特開２０１３－１６４５０３号公報
　ところで、本願出願人は、レーザ光源から試験的にレーザ光（以下、「レーザ光の出力値を調整するためのレーザ光」、又は、「特性検出レーザ光」という。）を出力させ、特性検出レーザ光の出力光量をフォトダイオードで測定することで当該レーザ光源のＩ－Ｌ特性を取得し、このＩ－Ｌ特性に基づいてレーザ光源の駆動電流を定期的に調整するＡＰＣ（Auto Power Control）技術を開発している。ＡＰＣ技術においては、特性検出レーザ光がスクリーンに到達することがないように、例えば、特許文献１記載のレーザプロジェクタと同様の遮蔽板等を用いて特性検出レーザ光を遮蔽している。
　これまでのＡＰＣ技術では、特性検出レーザ光を画像描画領域から遮蔽して、機構的に特性検出レーザ光をユーザから隠す方法を採用している。しかしながら、このような描画装置又は描画方法では、特性検出レーザ光が画像描画領域又はブランキング領域に漏れて、特性検出レーザ光の漏れによる迷光がユーザに見えてしまうことがあった。
　本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、レーザ光の出力値を調整するためのレーザ光が漏れても表示画像の視認性への影響が少ない描画装置及び描画方法を提供することを目的とする。
　そこで、本実施の形態は、レーザ光を出力するレーザ光源部と、レーザ光を反射して走査する走査ミラー部と、表示画像データに基づいて、走査ミラー部が走査する範囲に対してレーザ光により表示画像を描画するように、レーザ光源部のレーザ光の出力値を制御する描画制御部と、走査ミラー部が走査する範囲内の表示画像を描画する範囲外において、出力値を調整するための特性検出レーザ光を出力するように、レーザ光源部を制御する出力調整制御部とを備え、出力調整制御部は、表示画像の端部における表示色に基づいて、特性検出レーザ光を出力させる描画装置を提供する。
　また、本実施の形態は、表示画像データを入力するステップと、表示画像データに基づいてレーザ光の出力値を制御して、レーザ光により表示画像を描画するステップと、描画の範囲の外において、出力値を調整するための特性検出レーザ光を出力するステップとを有し、特性検出レーザ光を出力するステップは、表示画像の端部における表示色に基づいて、特性検出レーザ光を出力する描画方法を提供する。
　本実施の形態により、レーザ光の出力値を調整するためのレーザ光が漏れても表示画像の視認性への影響が少ない描画装置及び描画方法を提供することができる。
実施の形態１に係る描画装置１の概略構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係るレーザ光源部２０の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る特性検出レーザ光の出力位置を説明するための図である。 実施の形態１に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための図である。 実施の形態１に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための図である。 実施の形態１に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための図である。 実施の形態１に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための別の図である。 実施の形態１に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための別の図である。 実施の形態２に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための図である。 実施の形態２に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための図である。 実施の形態２に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための別の図である。 実施の形態２に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための別の図である。
　以下、図面を参照して各実施の形態に係る描画装置及び描画方法について説明する。
（実施の形態１）
　本実施の形態１に係る描画装置又は描画方法は、ブランキング領域内の、画像描画領域に連続する領域又は画像描画領域の近傍の領域において、画像描画領域の端部における表示色に基づいて、特性検出レーザ光を出力させるものである。これにより、特性検出レーザ光が仮に漏れることがあっても、表示画像と特性検出レーザ光の漏れによる迷光との色の差が小さく、特性検出レーザ光の漏れによる、表示画像の視認性への影響を少なくすることができる。
　まず、本実施の形態１に係る描画装置の構成について説明する。
　図１は、本実施の形態１に係る描画装置１の概略構成を示すブロック図である。
　描画装置１は、例えば、車両に主に搭載され、ユーザである運転者等に各種情報を虚像として提示するヘッドアップディスプレイ装置である。
　描画装置１は、制御部１０、レーザ光源部２０、スキャナ部３０などを備える。
　レーザ光源部２０は、レーザ光を出力するレーザモジュール２１、レーザモジュール２１が有するレーザダイオードを駆動するレーザドライバ２２、レーザ光の光量を測定するフォトダイオード２３などを有する。
　図２は、本実施の形態１に係るレーザ光源部２０の構成を示すブロック図である。
　レーザモジュール２１は、赤色レーザダイオード２１１Ｒ、緑色レーザダイオード２１１Ｇ、青色レーザダイオード２１１Ｂ、各レーザダイオード２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂにそれぞれ対応するダイクロイックミラー２１２Ｒ、２１２Ｇ、２１２Ｂなどを有する。レーザダイオード２１１から出力された各色のレーザ光は、ダイクロイックミラー２１２によって合波されてスキャナ部３０に出力される。
　ダイクロイックミラー２１２Ｒは、赤色レーザダイオード２１１Ｒから出力される赤色の波長の光をほぼ１００％反射する特性を有する。ダイクロイックミラー２１２Ｇは、赤色レーザダイオード２１１Ｒから出力される赤色の波長の光をほぼ１００％透過させるとともに、緑色レーザダイオード２１１Ｇから出力される緑色の波長の光をほぼ１００％反射する特性を有する。ダイクロイックミラー２１２Ｂは、その特性例として、赤色レーザダイオード２１１Ｒから出力される赤色の波長の光及び緑色レーザダイオード２１１Ｇから出力される緑色の波長の光を約９８％反射するとともに約２％透過させる特性を有する。さらにダイクロイックミラー２１２Ｂは、その特性例として、青色レーザダイオード２１１Ｂから出力される青色の波長の光を約９８％透過させるとともに約２％反射する特性を有する。
　このようなダイクロイックミラー２１２の構成により、レーザダイオード２１１から出力されたレーザ光の約９８％はスキャナ部３０に入射され、レーザ光の約２％は、フォトダイオード２３に入射される。
　レーザドライバ２２は、制御部１０からのレーザ駆動信号に基づいてレーザダイオード２１１を駆動する。
　フォトダイオード２３は入射したレーザ光の光量を測定し、測定結果を制御部１０に出力する。
　なお、レーザダイオード２１１及びダイクロイックミラー２１２の配置は図２に示したものに限らず、スキャナ部３０及びフォトダイオード２３に同様の出力がなされれば良い。
　スキャナ部３０は、レーザ光源部２０から出力されたレーザ光を反射して走査するスキャナ（走査ミラー部）３１、スキャナ３１を駆動するスキャナドライバ３２、スキャナ３１の走査角を検出する走査角検出部（図示せず）などを有する。
　スキャナ３１は、レーザ光を反射して垂直方向に走査する垂直ミラー３１１、レーザ光を反射して水平方向に走査する水平ミラー３１２などを有する。垂直ミラー３１１及び水平ミラー３１２は、ＭＥＭＳ(micro electro mechanical system)ミラーなどにより構成される。
　スキャナドライバ３２は、制御部１０からのスキャナ駆動信号に基づき、スキャナ３１を駆動する。
　スキャナ３１を垂直ミラー３１１及び水平ミラー３１２で構成する場合に、一般的には、垂直ミラー３１１はスキャナドライバ３２によって制御される走査角及び揺動周波数で動作し、水平ミラー３１２は揺動周波数が高いために共振による走査角及び揺動周波数で動作する。なお、水平ミラー３１２は垂直ミラー３１１と同様にスキャナドライバ３２によって制御される走査角及び揺動周波数で動作するようにしても良い。
　制御部１０は、画像処理部１１、レーザ光源制御部１２、スキャナ制御部１３などを有する。制御部１０は例えばＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などで構成される。
　画像処理部１１は、入力した表示画像データに対して、描画の形状や明るさなどの調整を行う。
　レーザ光源制御部１２は、レーザ駆動信号をレーザドライバ２２に出力して、レーザダイオード２１１の出力を制御する。このとき、レーザ光源制御部１２は、表示画像データに基づく描画画像の色や輝度に応じて、赤色、青色、緑色のレーザダイオード２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂの駆動を制御する。このために、レーザ光源制御部１２は、描画制御部１２１、出力調整制御部１２２などを有する。
　描画制御部１２１は、画像処理部１１で処理された表示画像データを往復描画のデータに並び替えてレーザドライバ２２に出力する。また、描画制御部１２１は、レーザ光源部２０とスキャナ部３０との同期処理、レーザドライバ２２の制御処理、レーザ光源部２０のレーザ光の出力値などを制御する。
　また、描画制御部１２１は、ラインカウンタ（図示せず）を有しており、出力中の表示画像データのライン（画素行）数をカウントし、出力中のラインが画像描画領域なのか、ブランキング領域なのかなどを判断する。
　出力調整制御部１２２は、レーザ光源部２０のレーザ光の出力値を調整するための特性検出レーザ光を、表示画像を描画する範囲（画像描画領域）の端部に係る表示画像データに基づいて、画像描画領域の外側であって、当該画像描画領域の上下左右において出力するように、特性検出レーザ光を出力する位置を設定して、描画制御部１２１を制御する。
　具体的には、出力調整制御部１２２は、画像描画領域の端部における表示色に基づく特性検出レーザ光を、画像描画領域の外側であって、当該画像描画領域の上下左右の任意の位置において出力させるように、描画制御部１２１を制御する。
　このとき、出力調整制御部１２２は、画像描画領域の端部における表示色に基づいて、特性検出レーザ光の発光色の設定も行う。
　また、出力調整制御部１２２は、フォトダイオード２３が検出した特性検出レーザ光の強度に基づいて、レーザ光源部２０の状態を判断し、描画するときのレーザダイオード２１１の駆動電流値を決定してレーザドライバ２２を制御するＡＰＣ処理を行う。
　出力調整制御部１２２は、ＡＰＣ処理において、レーザダイオード２１１Ｒ、２１１Ｇ、２１１Ｂ毎に出力を調整する。このため、赤色レーザダイオード２１１Ｒの出力を調整するときは、赤色レーザダイオード２１１Ｒだけからレーザ光を出力させる。同様に、緑色レーザダイオード２１１Ｇの出力を調整するときは、緑色レーザダイオード２１１Ｇだけからレーザ光を出力させ、青色レーザダイオード２１１Ｂの出力を調整するときは、青色レーザダイオード２１１Ｂだけからレーザ光を出力させる。
　スキャナ制御部１３は、スキャナ駆動信号をスキャナドライバ３２に出力してスキャナ３１によるレーザ光の走査を制御する。スキャナ制御部１３は、スキャナ３１の走査角を検出する走査角検出部（図示せず）の検出信号を監視して、スキャナ３１の走査角、波形の生成、揺動周波数の制御などを行う。
　このような構成において、制御部１０が入力した表示画像データに基づいてレーザ光源部２０が出力したレーザ光を、スキャナ部３０が反射して走査しスクリーン６に投映することで、表示画像６１を描画する。スクリーン６は、描画装置１がヘッドアップディスプレイ装置である場合は、一般的に中間像スクリーンである。ヘッドアップディスプレイ装置の構造は図示しないが、中間像スクリーン上に投映された描画画像は、凹面鏡等の反射を介して、コンバイナや自動車のウィンドシールドに投映される。
　なお、制御部１０が実現する各構成要素は、例えば、コンピュータである制御部１０が備える演算装置（図示せず）の制御によって、プログラムを実行させることによって実現できる。より具体的には、制御部１０は、記憶部（図示せず）に格納されたプログラムを主記憶装置（図示せず）にロードし、演算装置の制御によってプログラムを実行して実現する。また、各構成要素は、プログラムによるソフトウェアで実現することに限ることなく、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアのうちのいずれかの組み合わせ等により実現しても良い。
　上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、制御部１０に供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ－ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ－Ｒ、ＣＤ－Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。
　また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によって制御部１０に供給されても良い。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムを制御部１０に供給できる。
　次に、本実施の形態１に係る描画装置１の動作、すなわち、描画方法について説明する。
　図３は、本実施の形態１に係る特性検出レーザ光の出力位置を説明するための図である。
　走査領域７は、スキャナ３１によりレーザ光を走査することができる領域であり、上述したように画像描画領域７１とブランキング領域７２とに区分される。画像描画領域７１は表示画像を描画するためのレーザ光が出力される矩形領域である。ブランキング領域７２は表示画像を描画するためのレーザ光が出力されない領域である。ここでは、ブランキング領域７２は、上ブランキング領域７２Ｕ、下ブランキング領域７２Ｄ、左ブランキング領域７２Ｌ、右ブランキング領域７２Ｒで構成されるものとする。
　本実施の形態１に係る描画方法では、スキャナ３１の走査軌跡８１（細い実線）は走査領域７の範囲に収まる。スキャナ３１は走査領域７を上側から下側に向けて、走査領域７の左側、右側を往復するようにラスタースキャンをしながら走査し、また、下側から上側に復帰するように走査する（復帰するときの走査線は図示せず）。
　また、特性検出レーザ光が出力される期間の走査軌跡８２（太い実線）は、ブランキング領域７２内の、画像描画領域７１に連続する（隣接する）領域、又は、画像描画領域７１の近傍の領域にある。すなわち、特性検出レーザ光は、画像描画領域７１に連続する画素行若しくは画素列、又は、画像描画領域７１の近傍の画素行若しくは画素列において出力される。
　特性検出レーザ光の出力位置を画像描画領域７１に連続する位置又は近傍の位置とし、更に、特性検出レーザ光の色と、画像描画領域の端部の表示色とを同一色又は同系色とするので、仮に特性検出レーザ光の迷光が表示画像に影響した場合でも、表示画像の表示色と特性検出レーザ光の漏れによる迷光の色とが同一であるか、又は、これらの色の差が小さく、特性検出レーザ光の漏れによる表示画像の視認性への影響は小さい。
　図４乃至図６は、本実施の形態１に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための図である。図３の領域Ａに対応する部分のデータを示している。各方形は１画素分の表示画像データ又は特性検出レーザ光を出力させるためのデータを示している。各方形に対応して、描画のためのレーザ光又は特性検出レーザ光を出力する必要がある領域（ハッチングあり）では、レーザ光又は特性検出レーザ光が出力され、描画のためのレーザ光又は特性検出レーザ光を出力する必要のない領域（ハッチングなし）では、レーザ光又は特性検出レーザ光は出力されない。
　なお、図４中の太線は、画像描画領域７１とブランキング領域７２との境界を分りやすく示すためのものであって、実際にはこのような太線は存在しない。
　図４に示した例では、表示画像データに基づいて、描画のためのレーザ光が表示画像を、画像描画領域７１の下端の画素行９１を含めて描画する。
　また、出力調整制御部１２２が、画素行９１における表示色が、各レーザダイオード２１１のレーザ光のいずれかの色Ｒ、Ｇ、Ｂと同一色又は同系色である場合、例えば、赤色又は赤系の色（右上から左下へのハッチングで示す。）である場合に、画素行９１に連続する（隣接する）下ブランキング領域７２Ｄの上端の画素行１０１において赤色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成する。
　このとき、出力調整制御部１２２は、描画のためのレーザ光が画素行９１において赤色又は赤系の色で描画する範囲（画素数）と、赤色の特性検出レーザ光を出力させる範囲（画素数）とが同一又は略同一となるように、赤色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成する。
　そして、画素行１０１において、赤色レーザダイオード２１１Ｒだけが特性検出レーザ光を出力する。
　なお、出力調整制御部１２２は、画素行９１における表示色が赤色であるならば、画素行９１の表示画像データをそのまま画素行１０１における赤色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータとして用いて、赤色レーザダイオード２１１Ｒに特性検出レーザ光を出力させることができる。
　また、出力調整制御部１２２は、画素行９１において、例えば、表示色が赤色又は赤系の色である画素が所定の割合以上、例えば、９０～９５％程度以上含まれているならば、画素行１０１において赤色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成して、赤色レーザダイオード２１１Ｒに特性検出レーザ光を出力させても良い。
　なお、特性検出レーザ光は遮蔽板などにより遮蔽されているので、原則的には画素行１０１において、特性検出レーザ光がスクリーン６上に描画することはない。
　図５に示した例では、描画のためのレーザ光が、画像描画領域７１の右端の画素列９２を含む表示画像を描画する。
　また、出力調整制御部１２２が、画素列９２における表示色が、例えば、緑色又は緑系の色（左上から右下へのハッチングで示す。）である場合に、画素列９２に連続する（隣接する）右ブランキング領域７２Ｒの左端の画素列１０２において緑色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成する。そして、画素列１０２において、緑色レーザダイオード２１１Ｇだけが特性検出レーザ光を出力する。
　図６に示した例では、描画のためのレーザ光が、画像描画領域７１の下端の画素行９１を含む表示画像を描画する。
　また、出力調整制御部１２２が、画素行９１における表示色が、例えば、青色又は青系の色（クロスのハッチングで示す。）と赤色又は赤系の色とである場合に、画素行９１に連続する（隣接する）下ブランキング領域７２Ｄの上端の画素行１０１において青色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータと、赤色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータとを生成する。そして、画素行１０１において、青色レーザダイオード２１１Ｂと、赤色レーザダイオード２１１Ｒとがこの順番で特性検出レーザ光を出力する。
　そして、出力調整制御部１２２は、フォトダイオード２３が特性検出レーザ光の光量を測定した結果から、特性検出レーザ光の出力値が所定の値になっているか、つまり、（描画のためのレーザ光を含めて）レーザ光の出力値が所定の値になっているかを確認し、レーザ光の出力値が所定の出力値と異なるときは、レーザ光が所定の出力値で出力されるように描画制御部１２１を制御する。
　なお、図４乃至図６に示した例では、出力調整制御部１２２は、画像描画領域７１に連続する（隣接する）、ブランキング領域７２の端部の画素行又は画素列において、特性検出レーザ光を出力させたが、ブランキング領域７２の内側の、画像描画領域７１の近傍の画素行又は画素列において、特性検出レーザ光を出力させても良い。
　図７、８は、本実施の形態１に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための別の図である。
　図７に示した例では、表示画像データに基づいて、描画のためのレーザ光が、画像描画領域７１の下端の画素行９１を含む表示画像を描画する。
　また、出力調整制御部１２２が、画素行９１における表示色が、例えば、赤色又は赤系の色である場合に、画素行９１の近傍の下ブランキング領域７２Ｄの上端から１画素行だけ内側の画素行１０３において赤色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成する。そして、画素行１０３において、赤色レーザダイオード２１１Ｒだけが特性検出レーザ光を出力する。
　なお、特性検出レーザ光を出力させるのは、下ブランキング領域７２Ｄの上端から１画素行内側の画素行１０３以外にも、レーザ光（又は、特性検出レーザ光）の走査密度などに応じて、下ブランキング領域７２Ｄの上端から２～５画素行内側の画素行であっても良い。
　図８に示した例では、描画のためのレーザ光が、画像描画領域７１の右端の画素列９２を含む表示画像を描画する。
　また、出力調整制御部１２２が、画素列９２における表示色が、例えば、赤色又は赤系の色である場合に、画素列９２の近傍の右ブランキング領域７２Ｒの左端から１画素行だけ内側の画素列１０４において赤色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成する。そして、画素列１０４において、赤色レーザダイオード２１１Ｒだけが特性検出レーザ光を出力する。
　このように、本実施の形態１に係る描画装置又は描画方法は、画像描画領域７１の端部における表示色に基づいて、ブランキング領域７２の、画像描画領域７１に連続する領域又は画像描画領域７１の近傍の領域において、特性検出レーザ光を出力させるものである。これにより、特性検出レーザ光が仮に漏れることがあっても、表示画像と特性検出レーザ光の漏れによる迷光との色の差は小さく、特性検出レーザ光の漏れによる、表示画像の視認性への影響を少なくすることができる。
（実施の形態２）
　実施の形態１に係る描画装置１又は描画方法では、画像描画領域７１の端部における表示色に基づいて、特性検出レーザ光を出力させたが、本実施の形態２に係る描画装置又は描画方法は、画像描画領域７１の内側における表示色に基づいて、特性検出レーザ光を出力させるものである。これにより、画像描画領域７１の端部において、レーザダイオード２１１のレーザ光の色と同一色又は同系色の表示がされない場合があっても、ＡＰＣ処理を適宜行うことができる。
　なお、本実施の形態２に係る描画装置の構成は、実施の形態１に係る描画装置１の構成と同様で良く、ここでは、その図示及び説明を省略する。
　図９、１０は、本実施の形態２に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための図である。やはり、図３の領域Ａに対応する部分のデータを示している。
　図９に示した例では、表示画像データに基づいて、描画のためのレーザ光が、画像描画領域７１の下端から１画素行内側の画素行９３を含む表示画像を描画する。しかしながら、画像描画領域７１の下端の画素行９１には、表示画像データがなく、描画のためのレーザ光は画素行９１では出力されず、もちろん、何も描画しない。
　このような、画像描画領域７１の下端の画素行９１に表示画像データがなく、描画のためのレーザ光が画素行９１で出力されない状態が所定の期間続いたときに、出力調整制御部１２２は、画像描画領域７１の下端よりも内側の画素行、例えば、画素行９３に表示画像データがあるかを確認する。そして、出力調整制御部１２２は、画素行９３に表示画像データがあり、画素行９３における表示色が、各レーザダイオード２１１のレーザ光のいずれかの色Ｒ、Ｇ、Ｂと同一色又は同系色である場合、例えば、赤色又は赤系の色である場合に、画素行９１に連続する下ブランキング領域７２Ｄの上端の画素行１０１において赤色の特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成する。
　そして、画素行１０１において、赤色レーザダイオード２１１Ｒだけが特性検出レーザ光を出力する。
　なお、画像描画領域７１の下端よりも内側の画素行は、画像描画領域７１の下端から１画素行内側の画素行９３以外にも、レーザ光（又は、特性検出レーザ光）の走査密度などに応じて、画像描画領域７１の下端から２～５画素行内側の画素行であっても良い。
　図１０に示した例では、画像描画領域７１の右端の画素列９２に、表示画像データがなく、描画のためのレーザ光は画素列９２では出力されない。出力調整制御部１２２は、このような状態が所定の時間続いたときに、画像描画領域７１の右端よりも内側の画素列、例えば、画素列９４に表示画像データがあるかを確認する。そして、画素列９４に表示画像データがあるときは、画素列９４の表示色に基づいて、画素列９２に連続する右ブランキング領域７２Ｒの左端の画素列１０２において特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成し、特性検出レーザ光を出力させる。
　なお、出力調整制御部１２２は、実施の形態１に係る描画装置又は描画方法と同様に、ブランキング領域７２の端部の画素行又は画素列ではなく、ブランキング領域７２の内側の画素行又は画素列において、特性検出レーザ光を出力させるようにすることもできる。
　図１１、１２は、本実施の形態２に係る表示画像データと特性検出レーザ光の出力させるためのデータとの関係を説明するための別の図である。
　図１１に示した例では、出力調整制御部１２２は、画像描画領域７１の下端よりも内側の画素行９３の表示色に基づいて、下ブランキング領域７２Ｄの内側の画素行１０３において特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成する。そして、画素行１０３において、レーザダイオード２１１Ｒ、２１１、Ｇ２１１Ｂのいずれかが特性検出レーザ光を出力する。
　図１２に示した例では、出力調整制御部１２２は、画像描画領域７１の右端よりも内側の画素列９４の表示色に基づいて、右ブランキング領域７２Ｒの内側の画素列１０４において特性検出レーザ光の出力させるためのデータを生成する。そして、画素列１０４において、１つのレーザダイオード２１１が特性検出レーザ光を出力する。
　図１１、１２に示す例では、表示画像を描画する画素行又は画素列と、特性検出レーザ光を出力する画素行又は画素列との間隔は、レーザ光（又は、特性検出レーザ光）の走査密度などに応じて、２～５画素行又は２～５画素列空いていても良い。
　このように、本実施の形態２に係る描画装置１又は描画方法は、画像描画領域７１の内側における表示色に基づいて、ブランキング領域７２に特性検出レーザ光を出力させるものである。これにより、画像描画領域７１の端部において、レーザダイオード２１１のレーザ光の色と同一色又は同系色の表示がされない場合があっても、ＡＰＣ処理を適宜行うことができる。
　なお、実施の形態１、２に係る描画装置又は描画方法では、ブランキング領域の１画素行又は１画素列において、特性検出レーザ光を出力させたが、視認性に影響しない限りにおいて、ブランキング領域の複数の画素行（例えば、画素行１０１、１０３）又は複数の画素列（例えば、画素列１０２、１０４）において特性検出レーザ光を出力させても良い。
　また、実施の形態１、２に係る描画装置又は描画方法では、画像描画領域７１の上下左右において特性検出レーザ光を出力させたが、レーザ光源の駆動電流を調整できるのであれば、画像描画領域７１の上下左右のいずれか、更には、その一部、例えば、画像描画領域７１の画素行９１に連続する（隣接する）、ブランキング領域の画素行１０１の一部において、特性検出レーザ光を出力させるようにしても良い。
　また、実施の形態１、２に係る描画装置又は描画方法は、遮光板（図示せず）で特性検出レーザ光を遮光して、特性検出レーザ光がスクリーン６上に描画しないことを前提に説明をしたが、視認性に影響しないのであれば、遮光板などの特性検出レーザ光を隠すための構成及び手順を省略して、特性検出レーザ光がスクリーン６上に描画するようにしても良い。例えば、画像描画領域７１に連続するブランキング領域７２において、表示画像の端部の１画素行又は１画素列と同じ描画がされていても、表示画像の視認性への影響は少ない。
　また、実施の形態１、２に係る描画装置又は描画方法では、表示画像が黒く描画がないとき（このときは本来はレーザ光の出力値を調整する必要はない）に、表示画像が変わって描画が開始されたときのために、特性検出レーザ光を視認性の低いレベルの小さい出力値で出力させてレーザ光の出力値を調整しても良い。
　上述したように、実施の形態１、２に係る描画装置１は、レーザ光を出力するレーザ光源部２０と、レーザ光を反射して走査する走査ミラー部３１と、表示画像データに基づいて、走査ミラー部３１が走査する範囲に対してレーザ光により表示画像６１を描画するように、レーザ光源部２０のレーザ光の出力値を制御する描画制御部１２１と、走査ミラー部３１が走査する範囲７内の表示画像６１を描画する範囲外７２において、出力値を調整するための特性検出レーザ光を出力するように、レーザ光源部２０を制御する出力調整制御部１２２とを備え、出力調整制御部１２２は、表示画像６１の端部（例えば、画素行９１、９３、画素列９２、９４）における表示色に基づいて、特性検出レーザ光を出力させるものである。
　また、実施の形態１、２に係る描画装置１は、出力調整制御部１２２は、表示画像の端部に連続させて、表示色と同一色又は同系色の特性検出レーザ光を出力させることが好ましい。
　また、実施の形態１、２に係る描画装置１は、出力調整制御部１２２は、表示画像の端部の近傍に、表示色と同一色又は同系色の特性検出レーザ光を出力させることが好ましい。
　また、実施の形態１、２に係る描画装置１は、出力調整制御部１２２は、複数行（例えば、画素行１０１、１０３）又は複数列（例えば、画素列１０２、１０４）繰り返して、特性検出レーザ光を出力させることも可能である。
　また、実施の形態１、２に係る描画方法は、表示画像データを入力するステップと、表示画像データに基づいてレーザ光の出力値を制御して、レーザ光により表示画像６１を描画するステップと、描画の範囲の外７２において、出力値を調整するための特性検出レーザ光を出力するステップとを有し、特性検出レーザ光を出力するステップは、表示画像６１の端部における表示色に基づいて、特性検出レーザ光を出力するものである。
　なお、上記の実施の形態１、２に係る描画装置は、以下の付記のようにも記載され得るが、これに限られるものではない。
（付記１）
　レーザ光を出力するレーザ光源部と、
　前記レーザ光を反射して走査する走査ミラー部と、
　表示画像データに基づいて、前記レーザ光の出力値を制御する描画制御部（映像出力部）と、
　前記出力値を調整するための特性検出レーザ光の発光を制御をする出力調整制御部（ＡＰＣ発光制御部）とを備え、
　前記出力調整制御部は、表示画像の端部に係る前記表示画像データに基づいて、前記特性検出レーザ光を出力させる
　描画装置。
（付記２）
　レーザ光を出力するレーザ光源部と、
　前記レーザ光を反射して走査する走査ミラー部と、
　表示画像データに基づいて、前記走査ミラー部が走査する範囲に対して前記レーザ光により表示画像を描画するように、前記レーザ光源部の前記レーザ光の出力値を制御する描画制御部と、
　前記走査ミラー部が走査する範囲内の前記表示画像を描画する範囲外において、前記出力値を調整するための特性検出レーザ光を出力するように、前記レーザ光源部を制御する出力調整制御部とを備え、
　前記出力調整制御部は、前記表示画像の端部に係る前記表示画像データに基づいて、前記特性検出レーザ光を出力させる
　描画装置。
　この出願は、２０１５年９月３日に出願された日本出願特願２０１５－１７３４１２と、２０１６年３月２５日に出願された日本出願特願２０１６－０６１０６９とを基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　実施の形態に係る描画装置は、表示画像の端部における表示色に基づいて、レーザ光の出力値を調整するための特性検出レーザ光を出力して、レーザ光源の駆動電流を定期的に調整するもので、産業上の利用可能性を有する。
１　　描画装置
１０　　制御部
１１　　画像処理部
１２　　レーザ光源制御部
１２１　　描画制御部
１２２　　出力調整制御部
１３　　スキャナ制御部
２０　　レーザ光源部
３０　　スキャナ部
３１１　　垂直ミラー
３１２　　水平ミラー
７　　走査領域
７１　　画像描画領域
７２　　ブランキング領域
９１、９３、１０１、１０３　　画素行
９２、９４、１０２、１０４　　画素列

Claims (5)

  1. 　レーザ光を出力するレーザ光源部と、
    　前記レーザ光を反射して走査する走査ミラー部と、
    　表示画像データに基づいて、前記走査ミラー部が走査する範囲に対して前記レーザ光により表示画像を描画するように、前記レーザ光源部の前記レーザ光の出力値を制御する描画制御部と、
    　前記走査ミラー部が走査する範囲内の前記表示画像を描画する範囲外において、前記出力値を調整するための特性検出レーザ光を出力するように、前記レーザ光源部を制御する出力調整制御部とを備え、
    　前記出力調整制御部は、前記表示画像の端部における表示色に基づいて、前記特性検出レーザ光を出力させる
    　描画装置。
  2. 　前記出力調整制御部は、前記表示画像の端部に連続させて、前記表示色と同一色又は同系色の前記特性検出レーザ光を出力させる、
    　請求項１に記載の描画装置。
  3. 　前記出力調整制御部は、前記表示画像の端部の近傍に、前記表示色と同一色又は同系色の前記特性検出レーザ光を出力させる、
    　請求項１に記載の描画装置。
  4. 　前記出力調整制御部は、複数行又は複数列繰り返して、前記特性検出レーザ光を出力させる
    　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の描画装置。
  5. 　表示画像データを入力するステップと、
    　前記表示画像データに基づいてレーザ光の出力値を制御して、前記レーザ光により表示画像を描画するステップと、
    　前記描画の範囲の外において、前記出力値を調整するための特性検出レーザ光を出力するステップとを有し、
    　前記特性検出レーザ光を出力するステップは、
    　前記表示画像の端部における表示色に基づいて、前記特性検出レーザ光を出力する
    　描画方法。
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