特許 6561006 映像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6561006

(24)【登録日】2019年7月26日

(45)【発行日】2019年8月14日

(54)【発明の名称】映像表示装置

(51)【国際特許分類】

   G09G 3/02 20060101AFI20190805BHJP

   G02B 26/10 20060101ALI20190805BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20190805BHJP

   H01S 5/062 20060101ALI20190805BHJP

【ＦＩ】

   G09G3/02 A

   G02B26/10 B

   G02B26/10 C

   H04N5/74 H

   H01S5/062

【請求項の数】8

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2016-65691(P2016-65691)

(22)【出願日】2016年3月29日

(65)【公開番号】特開2017-181642(P2017-181642A)

(43)【公開日】2017年10月5日

【審査請求日】2018年4月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】501009849

【氏名又は名称】株式会社日立エルジーデータストレージ

(74)【代理人】

【識別番号】110000198

【氏名又は名称】特許業務法人湘洋内外特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鵜飼 竜志

(72)【発明者】

【氏名】瀬尾 欣穂

(72)【発明者】

【氏名】大木 佑哉

【審査官】 越川 康弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−１３８７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−００５１１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０６６３２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１６６６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２５３８４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４０７７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｇ ３／０２

Ｇ０２Ｂ ２６／１０

Ｈ０１Ｓ ５／０６２

Ｈ０４Ｎ ５／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動電流に応じて光量を変化させる光源と、
第１の階調値から第２の階調値に変更されたとき、前記第１の階調値が設定されていた時間に応じて、前記第２の階調値における前記駆動電流を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第１の階調値が設定されていた時間に比例した大きさの補正値を算出し、前記第２の階調値に対応した電流値から、前記補正値を加算または減算して、前記駆動電流を前記第２の階調値に対応した電流値に収束させ、階調値の一定期間過去の推移および前記補正値の単位時間あたりの変化量の一方または両方に基づいて、前記補正値を更新する間隔を変更することを特徴とする映像表示装置。

【請求項2】

請求項１に記載の映像表示装置において、
前記制御部は、前記第１の階調値が設定されていた時間に比例して、前記駆動電流の大きさを変更し、前記駆動電流を前記第２の階調値に対応した電流値に収束させる、
ことを特徴とする映像表示装置。

【請求項3】

請求項１に記載の映像表示装置において、
前記制御部は、前記第１の階調値と前記第２の階調値との差に比例して、前記駆動電流の大きさを変更し、前記駆動電流を前記第２の階調値に対応した電流値に収束させる、
ことを特徴とする映像表示装置。

【請求項4】

請求項１に記載の映像表示装置において、
前記制御部は、前記駆動電流を指数関数的に前記第２の階調値に対応した電流値に収束させる、
ことを特徴とする映像表示装置。

【請求項5】

請求項１に記載の映像表示装置において、
前記制御部は、前記補正値を前記第２の階調値に対応した電流値の大きさに応じた収束値に指数関数的に収束させる、
ことを特徴とする映像表示装置。

【請求項6】

請求項１に記載の映像表示装置において、
前記制御部は、前記光源の電圧の過渡応答特性と、前記第１の階調値および前記第２の階調値の大小関係とに基づいて、前記駆動電流を前記第２の階調値に対応した電流値より小さくまたは大きくし、前記第２の階調値に対応した電流値に収束させる、
ことを特徴とする映像表示装置。

【請求項7】

請求項１に記載の映像表示装置であって、
前記光源は、前記光量の時定数を複数有し、
前記制御部は、前記駆動電流を前記第２の階調値に対応した電流値に収束させる際、複数の前記時定数のそれぞれに対応する収束速度によって、前記駆動電流を収束させる、
ことを特徴とする映像表示装置。

【請求項8】

請求項１に記載の映像表示装置において、
前記制御部は、前記光源の前記光量をモニタし、モニタした前記光量に応じて、前記駆動電流を制御する、
ことを特徴とする映像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、映像表示装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、「光源を駆動する電流の値が急変しても、表示される画像の均一度が劣化しない光源駆動装置、プロジェクタ装置、および表示装置」が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−１１７４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示される方法では、表示する映像の階調値が変わってもレーザーダイオードの駆動電源の電圧変動を補償することで、映像の明るさムラを低減することが可能である。

【0005】

しかしながら、駆動電源の電圧変動がなく、一定の電流をレーザーダイオードに流している場合においても、レーザーダイオードは過去の電流推移に応じて出力光量が変動するという応答特性を有している。そのため、映像の明るさムラが発生するという問題がある。

【0006】

そこで本発明は、映像の明るさムラを低減する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本願は、上記課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下の通りである。上記課題を解決すべく、本発明に係る映像表示装置は、駆動電流に応じて光量を変化させる光源と、第１の階調値から第２の階調値に変更されたとき、前記第１の階調値が設定されていた時間に応じて、前記第２の階調値における前記駆動電流を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１の階調値が設定されていた時間に比例した大きさの補正値を算出し、前記第２の階調値に対応した電流値から、前記補正値を加算または減算して、前記駆動電流を前記第２の階調値に対応した電流値に収束させ、階調値の一定期間過去の推移および前記補正値の単位時間あたりの変化量の一方または両方に基づいて、前記補正値を更新する間隔を変更することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、映像の明るさムラを低減することができる。上記した以外の課題、構成、および効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１の実施の形態に係る映像表示システムの構成例を示した図である。

【図2】レーザー光源部のブロック構成例を示した図である。

【図3】レーザー光源に流す電流と、レーザー光源の順方向電圧と、レーザー光源が放出する光量との時間変化の一例を示す図である。

【図4】制御部のブロック構成例を示した図である。

【図5】駆動処理部のブロック構成例を示した図である。

【図6】補正部の動作例を示したフローチャートである。

【図7】補正部の動作例を説明するタイミングチャートである。

【図8】第２の実施の形態に係る駆動処理部のブロック構成例を示した図である。

【図9】補正部の動作例を示したフローチャートである。

【図10】第３の実施の形態に係る補正部の動作例を示したフローチャートである。

【図11】第４の実施の形態に係る補正部の動作例を示したフローチャートである。

【図12】補正部の動作例を説明するタイミングチャートである。

【図13】第５の実施の形態に係る駆動処理部のブロック構成例を示した図である。

【図14】レーザー光源の２つの時定数と、補正値と、後段電流値とを説明する図である。

【図15】第６の実施の形態に係る映像表示装置のブロック構成例である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。

【0011】

［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態に係る映像表示システム１の構成例を示した図である。図１に示すように、映像表示システム１は、映像表示装置２と、スクリーン３とを有している。

【0012】

映像表示装置２は、レーザー光をスクリーン３上に走査して映像を表示するレーザー走査型映像表示装置である。映像表示装置２は、レーザー光源部１０と、走査部２０とを有している。

【0013】

レーザー光源部１０には、スクリーン３に表示する映像の映像信号が入力される。レーザー光源部１０は、入力された映像信号で変調したレーザー光を走査部２０に出射する。

【0014】

走査部２０は、走査素子２１を有している。走査素子２１は、レーザー光源部１０から出射されたレーザー光をスクリーン３へ反射するミラー面を有している。

【0015】

走査素子２１のミラー面は、２軸で回転し、レーザー光をスクリーン３上で２次元走査する。例えば、走査素子２１のミラー面は、レーザー光をスクリーン３上でｙ方向（垂直方向）に走査する回転軸（以下、第１軸と呼ぶことがある）と、ｘ方向（水平方向）に走査する回転軸（以下、第２軸と呼ぶことがある）とで回転する。第１軸と第２軸は、例えば、直交している。

【0016】

ここで、スクリーン３に表示する映像のフレームレートを「ｆ」、ｘ方向の画素数を「Ｈ」、ｙ方向の画素数を「Ｖ」とする。走査部２０は、走査素子２１の第１軸（ｙ方向走査用の軸）を回転させ、レーザー光を１フレーム期間「１／ｆ」の間に、ｙ方向へ１回走査する。また、走査部２０は、第２軸（ｘ方向走査用の軸）を回転させ、レーザー光を１フレーム期間「１／ｆ」の間に、ｘ方向へＶ回走査する。ｙ方向およびｘ方向の走査タイミングは、レーザー光源部１０のレーザー光を変調する映像信号に同期される。

【0017】

このようにして、映像表示装置２は、ｘ方向にＨ画素、ｙ方向にＶ画素を有する１フレーム分の走査を行い、この１フレーム分の走査を繰り返す。これにより、スクリーン３には、映像信号に応じた映像Ｉ１が表示される。

【0018】

なお、走査素子２１の第１軸および第２軸の一方または両方は、スクリーン３上の走査パターンに応じて、一方向のみ（例えば、右回転のみ）に回転する場合と、両方向に繰り返し回転する（例えば、３６０度未満で左回転と右回転とを繰り返す）場合とがある。

【0019】

また、図１では、走査部２０は、走査素子２１を有するとしたが、これに限定されるものではない。例えば、走査部２０は、それぞれがミラー面を備える２つの走査素子を有し、２つの走査素子は、それぞれが１つの回転軸を有していてもよい。これら２つの回転軸は、前述した第１軸および第２軸に対応し、２つの走査素子のそれぞれのミラー面は、その回転により、レーザー光をスクリーン３上でｙ方向およびｘ方向に走査する。

【0020】

図２は、レーザー光源部１０のブロック構成例を示した図である。図２に示すように、レーザー光源部１０は、制御部３１と、レーザー光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃと、ダイクロイックミラー３３ａ，３３ｂとを有している。以下では、レーザー光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃを互いに区別する必要がない場合は、まとめてレーザー光源３２と記載する。

【0021】

制御部３１は、レーザー光源部１０の全体を制御する。制御部３１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit）などのカスタムＩＣ（Integrated Circuit）によって、その機能が実現される。

【0022】

制御部３１には、映像信号が入力される。映像信号には、例えば、フレームごとにおける画素ごとのＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の階調値の情報が含まれている。以下で詳述するが、制御部３１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの階調値に応じた光量のレーザーが、レーザー光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃから出射されるよう、レーザー光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃを制御する。

【0023】

レーザー光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、例えば、レーザーダイオード（ＬＤ）である。レーザー光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃは、制御部３１から出力される電流（駆動電流）によって、レーザー光を出射する。

【0024】

レーザー光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃのそれぞれは、異なる色のレーザー光を出射する。例えば、レーザー光源３２ａは、「Ｒ」のレーザー光を出射し、レーザー光源３２ｂは、「Ｇ」のレーザー光を出射し、レーザー光源３２ｃは、「Ｂ」のレーザー光を出射する。なお、いずれのレーザー光源３２ａ，３２ｂ，３２ｃが、いずれの色のレーザー光を出射しても構わない。

【0025】

ダイクロイックミラー３３ａ，３３ｂは、レーザー光源３２が出射した光を合波する。レーザー光源３２およびダイクロイックミラー３３ａ，３３ｂは、３色のレーザー光が略同一光軸で略同一方向に進行するように配置される。

【0026】

なお、上記では、レーザー光源部１０は、「Ｒ，Ｇ，Ｂ」の３色のレーザー光を利用して、映像Ｉ１のフルカラー表示を行うが、これに限定されるものではない。レーザー光源部１０は、光学系を簡略化して、１色あるいは２色のレーザー光を用いて、映像Ｉ１を表示してもよい。または、レーザー光源部１０は、光出力強度を高めるため、一色につき複数個のレーザー光源を利用してもよい。

【0027】

ここで、スクリーン３上に、明るさムラのない高品質の映像を表示するには、制御部３１は、映像内の画素位置に関係なく、表示する画素の階調値が同一であれば同一の明るさとなるよう、レーザー光源３２を制御する必要がある。レーザー光源３２が放出する光量は、レーザー光源３２（ＬＤ）に流れる電流量によって制御されるので、制御部３１は、表示する画素の階調値が同一であれば、スクリーン３上で同一の明るさとなるように、レーザー光源３２に流す電流量を制御する。

【0028】

レーザー光源３２に流す電流と、レーザー光源３２が放出する光量とが、時間変化することなく、一対一対応であれば、制御部３１は、映像信号に含まれる階調値に基づいて決定する電流値によって、レーザー光源３２を駆動すればよい。しかし、次に説明するように、レーザー光源３２に流す電流と、レーザー光源３２の順方向電圧との関係は、時間変化し、同様にレーザー光源３２に流す電流と、レーザー光源３２が放出する光量との関係も時間変化する。

【0029】

図３は、レーザー光源３２に流す電流と、レーザー光源３２の順方向電圧と、レーザー光源３２が放出する光量との時間変化の一例を示す図である。図３に示す横軸は、時間を示している。図３に示す「電流」は、レーザー光源３２に流れる電流を示している。図３に示す「電圧」は、レーザー光源３２に生じる順方向電圧を示している。図３に示す「光量」は、レーザー光源３２が放出する光量を示している。

【0030】

図３の時刻「Ｔ１」以前では、レーザー光源３２には、一定の電流「Ｉ１」が流れ、順方向電圧は「Ｖ１」であったとする。この定常状態から、時刻「Ｔ１」において、レーザー光源３２に流す電流を「Ｉ２」（Ｉ２＞Ｉ１）に変更したとする。この場合、レーザー光源３２の順方向電圧は、オーバーシュートした後に、電圧「Ｖ２」に指数関数的に収束する。オーバーシュート時の収束の時定数は、レーザー光源３２によって異なり、例えば、１０ｎｓから１０ｍｓである。

【0031】

レーザー光源３２の順方向電圧が、電圧「Ｖ２」に収束した後、時刻「Ｔ２」でレーザー光源３２に流す電流を「Ｉ１」に変更したとする。そして、時刻「Ｔ３」（Ｔ３＝Ｔ２＋ｔ１」において、レーザー光源３２に流す電流を「Ｉ２」に変更したとする。時間「ｔ１」は、所定の時定数「Ｔｃ」（順方向電圧のオーバーシュート量が、飽和するための時間）に比べて十分に短い（ｔ１＜＜Ｔｃ）とする。この場合も、レーザー光源３２の順方向電圧は、オーバーシュートした後、電圧「Ｖ２」に収束するが、オーバーシュート量は、時刻「Ｔ１」におけるオーバーシュート量（飽和したオーバーシュート量）に比べて小さい。

【0032】

レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュート量は、電流を「Ｉ２」から「Ｉ１」に変更した後、「Ｉ１」から「Ｉ２」に変更するまでの時間が長くなるほど大きくなる。例えば、図３の時間「ｔ１」，「ｔ２」，「ｔ３」に示すように、電流が「Ｉ１」から「Ｉ２」に変更されるまでの時間が長くなるほど、図３の矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３に示すように、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュート量は大きくなる。

【0033】

なお、電流を「Ｉ２」から「Ｉ１」に変更した後、「Ｉ１」から「Ｉ２」に変更するまでの時間が、時定数「Ｔｃ」に比べて十分長いと、オーバーシュート量は、所定量で飽和する。例えば、図３において、「Ｔ７−Ｔ６＞＞Ｔｃ」であり、時刻「Ｔ７」におけるオーバーシュート量は、時刻「Ｔ１」におけるオーバーシュート量（飽和したオーバーシュート量）に等しい。

【0034】

レーザー光源３２が放出する光量は、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートに応じて、オーバーシュートする。例えば、電流を「Ｉ１」から「Ｉ２」に変更したときに、レーザー光源３２が放出する光量はオーバーシュートする。そして、オーバーシュートした光量は、次第に光量「Ｌ２」に収束する。光量のオーバーシュート量は、順方向電圧のオーバーシュート量に比例して大きくなる。

【0035】

時刻「Ｔ８」から時刻「Ｔ９」に示すように、電流「Ｉ１」を、時定数「Ｔｃ」に比べて十分長い時間、レーザー光源３２に流した後、時刻「Ｔ９」において、電流を「Ｉ３」（Ｉ１＜Ｉ３＜Ｉ２）に変更したとする。この場合、レーザー光源３２の順方向電圧は、オーバーシュートした後、電圧「Ｖ３」（Ｖ１＜Ｖ３＜Ｖ２）に収束する。

【0036】

時刻「Ｔ９」での順方向電圧のオーバーシュート量は、時刻「Ｔ１」におけるオーバーシュート量に比べて小さい。そして、時刻「Ｔ９」での光量のオーバーシュート量も、時刻「Ｔ１」における光量のオーバーシュート量に比べて小さい。

【0037】

レーザー光源３２に流れる電流の大きさは、階調値によって決められる。従って、レーザー光源３２は、第１の階調値から第２の階調値に変更されたとき、第１の階調値が設定されていた時間に応じて、光量のオーバーシュート量が変動する。例えば、電流「Ｉ１」を流す階調値から、電流「Ｉ２」を流す階調値に変更されたとき、電流「Ｉ１」が流れていた時間が長いほど（電流「Ｉ１」を流す階調値の設定時間が長いほど）、光量のオーバーシュート量は大きくなる。

【0038】

また、レーザー光源３２は、第１の階調値と前記第２の階調値との差に応じて、光量のオーバーシュート量が変動する。すなわち、レーザー光源３２に流れる電流の変化が大きいほど、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートは大きく、光量のオーバーシュート量も大きくなる。例えば、電流「Ｉ１」を流す階調値から、電流「Ｉ２」を流す階調値に変更されたときの光量のオーバーシュート量は、電流「Ｉ１」から電流「Ｉ３」に変更されたときよりも大きくなる。

【0039】

なお、上記では、レーザー光源３２に流れる電流が急激に増加した場合のオーバーシュートについて説明したが、レーザー光源３２に流れる電流が急激に減少した場合には、レーザー光源３２の順方向電圧は、アンダーシュートして、指数関数的に所定の値に収束する。

【0040】

また、レーザー光源３２によっては、レーザー光源３２に流す電流が急激に増加または減少したときに、レーザー光源３２の順方向電圧が略瞬間的に増加または減少した後、例えば、過減衰のように、オーバーシュートまたはアンダーシュートすることなく、所定の電圧に収束する場合もある。

【0041】

このような過渡応答特性を有するレーザー光源３２では、同一の階調値によって、同一の電流をレーザー光源３２に流していても、過去の電流推移に応じて、レーザー光源３２が放出する光量が時間変化する。そのため、スクリーン３に表示される映像Ｉ１には、明るさムラが生じる。

【0042】

そこで、制御部３１は、光量の時間変化を考慮した、レーザー光源３２の電流制御を行い、映像Ｉ１の明るさムラを低減する。以下では、レーザー光源３２は、電流が急激に増加すると、順方向電圧がオーバーシュートし、所定の電圧に収束する過渡応答特性を有するとして説明を行う。

【0043】

図４は、制御部３１のブロック構成例を示した図である。図４には、制御部３１の他に、図２に示したレーザー光源３２と、図１に示した走査部２０とが示してある。図４に示すように、制御部３１は、信号処理部４１と、駆動処理部４２ａ，４２ｂ，４２ｃと、走査処理部４３とを有している。以下では、駆動処理部４２ａ，４２ｂ，４２ｃを互いに区別する必要がない場合は、まとめて駆動処理部４２と記載する。

【0044】

信号処理部４１には、映像信号が入力される。信号処理部４１は、入力された映像信号に基づいて、走査処理部４３に走査素子同期信号を出力する。

【0045】

走査素子同期信号は、走査部２０のミラー面の回転を制御する信号であり、スクリーン３上に出射されるレーザー光の、走査タイミングを制御する信号である。例えば、走査素子同期信号は、所定の時間間隔で、レーザー光が映像Ｉ１の何れの画素を描画するかを指示する信号である。

【0046】

また、信号処理部４１は、入力された映像信号に基づいて、駆動処理部４２ａ，４２ｂ，４２ｃのそれぞれに、色階調信号と駆動制御信号とを出力する。

【0047】

駆動処理部４２ａ，４２ｂ，４２ｃのそれぞれに出力される色階調信号には、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれかの階調値が含まれている。例えば、レーザー光源３２ａは、「Ｒ」のレーザー光を出射し、レーザー光源３２ｂは、「Ｇ」のレーザー光を出射し、レーザー光源３２ｃは、「Ｂ」のレーザー光を出射するとする。この場合、駆動処理部４２ａに出力される色階調信号には、「Ｒ」の階調値が含まれ、駆動処理部４２ｂに出力される色階調信号には、「Ｇ」の階調値が含まれ、駆動処理部４２ｃに出力される色階調信号には、「Ｂ」の階調値が含まれる。

【0048】

駆動処理部４２に出力される駆動制御信号には、駆動処理部４２の動作をリセットするリセット信号と、駆動処理部４２の処理タイミングを制御するクロック信号とが含まれている。

【0049】

色階調信号と駆動制御信号の駆動処理部４２への出力は、走査処理部４３に出力される走査素子同期信号と同期している。駆動処理部４２へ出力されるＲ，Ｇ，Ｂの階調値は、走査素子同期信号が、スクリーン３への描画を指示する画素の階調値である。

【0050】

駆動処理部４２は、信号処理部４１から出力される色階調信号に基づいて、レーザー光源３２を駆動する電流を生成し、レーザー光源３２に出力する。

【0051】

走査処理部４３は、信号処理部４１から出力される走査素子同期信号に基づいて、走査部２０を駆動する信号を生成し、走査部２０に出力する。

【0052】

図５は、駆動処理部４２ａのブロック構成例を示した図である。図５に示すように、駆動処理部４２ａは、階調電流部５１と、補正部５２とを有している。なお、駆動処理部４２ｂ，４２ｃも、図５に示す駆動処理部４２ａと同様のブロック構成例を有し、その説明を省略する。

【0053】

階調電流部５１には、図４に示した信号処理部４１から出力される色階調信号が入力される。階調電流部５１に入力される色階調信号には、例えば、「Ｒ」の階調値が含まれている。

【0054】

階調電流部５１は、階調値を電流値に換算するための電流変換ルックアップテーブル（図示せず）を有している。電流変換ＬＵＴ（ＬＵＴ：ルックアップテーブル）には、階調値と、その階調値に対応した電流値とが記憶されている。階調電流部５１は、信号処理部４１から入力された色階調信号に含まれる階調値に基づいて、電流変換ＬＵＴを参照し、階調値に応じた電流値を取得する。階調電流部５１は、取得した電流値を補正部５２に出力する。

【0055】

補正部５２は、階調電流部５１から出力された電流値を補正する。例えば、補正部５２は、レーザー光源３２ａの順方向電圧がオーバーシュートしないように、階調電流部５１から出力された電流値を補正する。補正部５２は、補正した電流値の電流を、レーザー光源３２ａに出力する。

【0056】

階調電流部５１および補正部５２には、図４に示した信号処理部４１から、駆動制御信号が入力される。階調電流部５１および補正部５２は、入力された駆動制御信号に含まれるクロック信号に基づいて動作する。また、階調電流部５１および補正部５２は、入力された駆動制御信号に含まれるリセット信号に基づいて、その動作をリセットする。

【0057】

補正部５２の電流値補正について詳述する。以下では、階調電流部５１から出力される電流値を前段電流値と呼び、補正部５２が補正した電流値を後段電流値と呼ぶことがある。また、「ｎ」は、クロック信号が指示するタイミングごとに、「１」ずつ増加する整数のカウンターとする。また、カウンターの値が「ｎ」であるときの前段電流値をＩ［ｎ］とし、後段電流値をＯ［ｎ］とする。また、前段電流値Ｉ［ｎ］を補正して、後段電流値Ｏ［ｎ］を算出するための補正値をＰ［ｎ］とする。

【0058】

補正部５２は、階調電流部５１から出力された前段電流値Ｉ［ｎ］を、補正ゲイン値ｇ（Ｉ［ｎ］）に換算する。ｇ（Ｉ［ｎ］）は、０以上の値であり、Ｉ［ｎ］の値が大きいほど大きい値となる。

【0059】

例えば、補正部５２は、補正ゲイン値ＬＵＴ（図示せず）を有している。補正ゲイン値ＬＵＴは、Ｉ［ｎ］と、Ｉ［ｎ］が大きくなるほど大きい値となる補正ゲイン値ｇとを対応付けて記憶している。補正部５２は、補正ゲイン値ＬＵＴを参照して、前段電流値Ｉ［ｎ］に対応する補正ゲイン値ｇ（Ｉ［ｎ］）を取得する。

【0060】

補正部５２は、クロック信号が指示するタイミングごとに、後段電流値Ｏ［ｎ］を、次の式（１）に基づいて算出する。

【0061】

Ｏ［ｎ］＝Ｉ［ｎ］−ｑ（Ｐ［ｎ］，Ｉ［ｎ］） …（１）

【0062】

ここで、式（１）の右辺第２項の「ｑ」は、次の式（２）で示される。

【0063】

ｑ（Ｐ［ｎ］，Ｉ［ｎ］）＝ｇ（Ｉ［ｎ］）・Ｐ［ｎ］ …（２）

【0064】

また、補正部５２は、クロック信号が指示するタイミングごとに、次の式（３）に基づいて、新たな（次の）補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する。

【0065】

Ｐ［ｎ＋１］＝ｆ（Ｐ［ｎ］，Ｉ［ｎ］，ｎ） …（３）

【0066】

すなわち、補正値Ｐ［ｎ＋１］は、前回の補正値Ｐ［ｎ］および前段電流値Ｉ［ｎ］に基づいて、算出される。

【0067】

なお、式（３）の「ｆ」は、所定の関数であり、補正値は、関数ｆによって、クロック信号が指示するタイミングごとに、次のように変化する。

【0068】

・補正値は、Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」のとき、補正値の上限値であるＰｍａｘまで単調増加する。

【0069】

・補正値は、Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」でないとき、補正値の下限値である「０」まで単調減少する。

【0070】

「Ｉｍｉｎ」は、レーザー光源３２ａに流す電流の最小値である。例えば、「Ｉｍｉｎ」は、階調値が「０」のときの、レーザー光源３２ａに流す電流である。

【0071】

補正部５２は、リセット信号を入力したときは、補正値Ｐ［ｎ＋１］を「Ｐ０」とする。「Ｐ０」は、所定の定数である。

【0072】

図６は、補正部５２の動作例を示したフローチャートである。以下で示すＭａｘ（Ａ，Ｂ）は、ＡおよびＢのうち、大きい値を返す関数である。Ｍｉｎ（Ａ，Ｂ）は、ＡおよびＢのうち、小さい値を返す関数である。また、「ａ」および「ｂ」は、いずれも「０」よりも大きい値である。補正部５２は、カウンターの値「ｎ」が更新されるたびに、図６に示すフローチャートの処理を実行する。

【0073】

まず、補正部５２は、リセット信号を入力したか否か判定する（ステップＳ１）。

【0074】

補正部５２は、ステップＳ１にてリセット信号を入力したと判定した場合（Ｓ１の「Ｙｅｓ」）、補正値Ｐ［ｎ＋１］を「Ｐ０」にする（ステップＳ２）。そして、補正部５２は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0075】

補正部５２は、ステップＳ１にてリセット信号を入力していないと判定した場合（Ｓ１の「Ｎｏ」）、前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」であるか否か判定する（ステップＳ３）。

【0076】

補正部５２は、ステップＳ３にて前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」でないと判定した場合（Ｓ３の「Ｎｏ」）、次の式（４）に基づいて、補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する（ステップＳ４）。

【0077】

Ｐ［ｎ＋１］＝Ｍａｘ（Ｐ［ｎ］−ｂ，０） …（４）

【0078】

すなわち、補正部５２は、補正値Ｐ［ｎ］から「ｂ」を減算した値と、「０」とのうち、大きい方を、補正値Ｐ［ｎ＋１］とする。そして、補正部５２は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0079】

補正部５２は、ステップＳ３にて前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」であると判定した場合（Ｓ３の「Ｙｅｓ」）、次の式（５）に基づいて、補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する（ステップＳ５）。

【0080】

Ｐ［ｎ＋１］＝Ｍｉｎ（Ｐ［ｎ］＋ａ，Ｐｍａｘ） …（５）

【0081】

すなわち、補正部５２は、補正値Ｐ［ｎ］に「ａ」を加算した値と、補正値の上限値である「Ｐｍａｘ」とのうち、小さい方を、補正値Ｐ［ｎ＋１］とする。そして、補正部５２は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0082】

図７は、補正部５２の動作例を説明するタイミングチャートである。図７には、補正部５２が図６のフローチャートを実行した場合のタイミングチャートが示してある。

【0083】

図７に示すＩ［ｎ］は、図５の階調電流部５１から出力される前段電流値を示している。図７に示すＰ［ｎ］は、補正部５２が算出する補正値を示している。図７に示すＯ［ｎ］は、補正部５２がレーザー光源３２ａに出力する電流の後段電流値を示している。図７に示す「電圧」は、後段電流値Ｏ［ｎ］によって、レーザー光源３２ａに生じる順方向電圧を示している。図７に示す「光量」は、レーザー光源３２ａが後段電流値Ｏ［ｎ］によって出射する光量を示している。図７の横軸は時間を示している。

【0084】

図７に示す「Ｉｍａｘ」は、前段電流値の最大値を示している。例えば、「Ｉｍａｘ」は、階調値が最も大きいときの前段電流値である。具体的には、階調値が「０〜２５５」で変化する場合、「Ｉｍａｘ」は、階調値が「２５５」のときの前段電流値である。

【0085】

図７に示す「Ｉｍｉｎ」は、前段電流値の最小値を示している。例えば、「Ｉｍｉｎ」は、階調値が最も小さいときの前段電流値である。具体的には、階調値が「０〜２５５」で変化する場合、「Ｉｍｉｎ」は、階調値が「０」のときの前段電流値である。

【0086】

補正値は、図７に示すように、前段電流値「Ｉｍａｘ」の時間が十分長いと「０」になる。

【0087】

補正部５２は、前段電流値が「Ｉｍａｘ」から「Ｉｍｉｎ」に変化すると、補正値を、図７の時間「ｔ１」，「ｔ２」，「ｔ３」に示すように、「Ｐｍａｘ」に到達するまで増加させる。単位時間当たりの増加量は、一定である。

【0088】

補正値は、図７の時間「ｔ１」，「ｔ２」，「ｔ３」に示すように、前段電流値「Ｉｍｉｎ」の期間が長いほど大きくなる。例えば、時間「ｔ２」は、時間「ｔ１」より長い。従って、時刻「Ｔ５」における補正値は、時刻「Ｔ３」における補正値より大きい。

【0089】

補正部５２は、図７の時刻「Ｔ３」，「Ｔ５」，「Ｔ７」に示すように、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｍａｘ」に変化すると、補正値を、一定の単位時間当たりの減少量で、「０」に到達するまで減少する。

【0090】

補正部５２は、式（１）および式（２）より、前段電流値から、補正値によって定まる量だけ小さい後段電流値を出力する。補正値は、前段電流値「Ｉｍｉｎ」の期間が長いほど大きくなるため、後段電流値は、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｍａｘ」に変化したとき、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」であった期間が長いほど小さくなる。

【0091】

補正値を増加するパラメータ「ａ」および補正値を減少するパラメータ「ｂ」（図６のステップＳ４，Ｓ５の「ａ」，「ｂ」）は、レーザー光源３２の過渡応答特性によるオーバーシュートと、後段電流値の時間変化が相殺し合う値である。これにより、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｍａｘ」に変化した後におけるレーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートは小さくなり、レーザー光源３２が放出する光量も、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｍａｘ」に変化した後、略一定となる。

【0092】

図７の時間「ｔ１」，「ｔ２」に示すように、前段電流値「Ｉｍｉｎ」の持続期間が短く、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｍａｘ」に変化したとき、補正値は「Ｐｍａｘ」でないとする。前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｍａｘ」に変化した時刻の補正値は、当該時刻から、当該時刻より所定の時間前までにおいて、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」であった期間が長いほど、大きい値となる。これにより、補正部５２は、補正値を用いて、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートを抑えることができる。そして、補正部５２は、レーザー光源３２が放出する光量を、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｍａｘ」に変化した後、略一定にすることができる。

【0093】

図７の時刻「Ｔ９」に示すように、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｉｎｔ」（Ｉｍｉｎ＜Ｉｉｎｔ＜Ｉｍａｘ）に変化したとする。前段電流値を「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｉｎｔ」に変化させたときの順方向電圧のオーバーシュート量は、前段電流値を「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｍａｘ」に急激に変化させたときの順方向電圧のオーバーシュート量よりも小さい。上記で説明したゲイン補正値ｇ（Ｉ［ｎ］）は、前段電流値の変化が大きいほど、大きい値を前段電流値から減じて、後段電流値を算出するための係数である。これにより、後段電流値の変化と、レーザー光源３２の過渡応答特性の相殺により、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から［Ｉｉｎｔ］に変化した後における、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートは小さくなる。そして、レーザー光源３２が放出する光量も、前段電流値が「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｉｎｔ」に変化した後、略一定となる。

【0094】

なお、上記では、前段電流値は、「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｍａｘ」または「Ｉｍｉｎ」から「Ｉｉｎｔ」に変化するとして説明したが、これに限られない。「Ｉｍｉｎ」以上「Ｉｍａｘ」以下のいかなる電流値から、いかなる電流値に変化する場合においても、補正部５２は、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートが少なくなるように、レーザー光源３２に流す電流を制御する。そして、補正部５２は、レーザー光源３２の出射光量を略一定にし、映像Ｉ１の明るさムラを低減する。

【0095】

また、上記では、レーザー光源３２は、電流値が急激に増加すると、順方向電圧がオーバーシュートし、その後、所定の電圧に収束する過渡応答特性を有するとして説明を行ったが、これに限られない。レーザー光源３２の順方向電圧が、オーバーシュートすることなく、例えば、過減衰のように所定の電圧に収束する場合にも、補正部５２は、式（１）を用いて後段電流値を算出することで、レーザー光源３２の過渡応答特性を補償することができる。ただし、この場合の式（１）の「ｑ」は、次の式（６）で示される。

【0096】

ｑ（Ｐ［ｎ］，Ｉ［ｎ］）＝−ｇ（Ｉ［ｎ］）・Ｐ［ｎ］ …（６）

【0097】

すなわち、補正部５２は、レーザー光源３２が、オーバーシュートすることなく所定電圧に収束する特性を有している場合、前段電流値Ｉ［ｎ］にｇ（Ｉ［ｎ］）・Ｐ［ｎ］を加算し、後段電流値の大きさを大きくする。

【0098】

以上説明したように、制御部３１の補正部５２は、第１の階調値から第２の階調値に変更されたとき（レーザー光源３２に流す駆動電流が、第１の電流値から第２の電流値に変更されたとき）、第１の階調値が設定されていた時間に応じて（第１の電流値が流れていた時間に応じて）、レーザー光源３２の第２の階調値における駆動電流を制御する。例えば、補正部５２は、図７で説明したように、時間「ｔ１」，「ｔ２」，「ｔ３」の長さに応じて、時刻「Ｔ３」，「Ｔ５」，「Ｔ７」以降における後段電流値（第２の階調値における駆動電流）を制御する。これにより、映像表示装置２は、スクリーン３に表示する映像の明るさムラを低減することができる。

【0099】

また、補正部５２は、第１の階調値が設定されていた時間に比例して、第２の階調値におけるレーザー光源３２の駆動電流の大きさを変更し、駆動電流を第２の階調値に対応した電流値に収束させる。例えば、補正部５２は、図７で説明したように、時間「ｔ１」，「ｔ２」，「ｔ３」の長さに比例して、時刻「Ｔ３」，「Ｔ５」，「Ｔ７」における後段電流値の大きさを小さくする。そして、補正部５２は、レーザー光源３２の駆動電流を、第２の階調値に対応した電流値（Ｉｍａｘ）に収束させる。これにより、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートが抑制され、映像表示装置２は、スクリーン３に表示する映像の明るさムラを低減することができる。

【0100】

また、補正部５２は、第１の階調値と第２の階調値との差に比例して、駆動電流の大きさを変更し、駆動電流を第２の階調値に対応した電流値に収束させる。例えば、図７で説明したように、「Ｉｍｉｎ」と「Ｉｉｎｔ」との差は、「Ｉｍｉｎ」と「Ｉｍａｘ」との差より小さい。従って、補正部５２は、時刻「Ｔ９」における後段電流値の大きさを、時刻「Ｔ７」における大きさより小さくする。これにより、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートが抑制され、映像表示装置２は、スクリーン３に表示する映像の明るさムラを低減することができる。

【0101】

［第２の実施の形態］
第２の実施の形態では、制御部３１は、補正値を更新する間隔を制御する。以下では、第１の実施の形態と異なる部分について説明する。

【0102】

図８は、第２の実施の形態に係る駆動処理部４２ａのブロック構成例を示した図である。図８において、図５と同じものには同じ符号が付してある。図８に示すように、駆動処理部４２ａは、補正部６１と、更新制御部６２とを有している。

【0103】

補正部６１は、前段電流値および補正値の一方または両方を更新制御部６２へ出力する。更新制御部６２は、前段電流値および補正値の一方または両方に基づいて、補正部６１の補正値を更新する間隔を変更する。

【0104】

以下では、「Ｎ」は、クロック信号が指示するタイミングの何個ごとに、補正値Ｐ［ｎ＋１］を補正値Ｐ［ｎ］とは異なる値に更新するかを表す。「Ｎ」は、１以上の整数である。

【0105】

図９は、補正部６１の動作例を示したフローチャートである。補正部６１は、カウンターの値「ｎ」が更新されるたびに、図９に示すフローチャートの処理を実行する。図９に示すステップＳ１１，Ｓ１２の処理は、図６に示したステップＳ１，Ｓ２の処理と同様であり、その説明を省略する。

【0106】

補正部６１は、ステップＳ１１にてリセット信号を入力していないと判定した場合（Ｓ１１の「Ｎｏ」）、「ｎ」が「Ｎ」の整数倍であるか否か判定する（ステップＳ１３）。

【0107】

補正部６１は、ステップＳ１３にて「ｎ」が「Ｎ」の整数倍でないと判定した場合（Ｓ１３の「Ｎｏ」）、補正値Ｐ［ｎ＋１］の値を、前回の補正値Ｐ［ｎ］の値にする（ステップＳ１４）。そして、補正部６１は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0108】

補正部６１は、ステップＳ１３にて「ｎ」が「Ｎ」の整数倍であると判定した場合（Ｓ１３の「Ｙｅｓ」）、前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」であるか否か判定する（ステップＳ１５）。

【0109】

補正部６１は、ステップＳ１５にて前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」でないと判定した場合（Ｓ１５の「Ｎｏ」）、次の式（７）に基づいて、補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する（ステップＳ１６）。

【0110】

Ｐ［ｎ＋１］＝Ｍａｘ（Ｐ［ｎ］−ｂ・Ｎ，０） …（７）

【0111】

すなわち、補正部６１は、「ｎ」が「Ｎ」の整数倍のとき、補正値Ｐ［ｎ＋１］を、補正値Ｐ［ｎ］とは異なる値に更新する。そして、補正部６１は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0112】

なお、式（７）の「ｂ・Ｎ」は、補正値Ｐ［ｎ＋１］の補正値Ｐ［ｎ］に対する減少幅を示している。式（７）では、「ｂ」に「Ｎ」が乗算されているため、一回の更新で更新される補正値Ｐ［ｎ＋１］の減少幅は、式（４）のときより大きくなるが、クロック信号が指示するタイミングのＮ個ごとに更新するため、平均では変わらない。

【0113】

補正部６１は、ステップＳ１５にて前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」であると判定した場合（Ｓ１５の「Ｙｅｓ」）、次の式（８）に基づいて、補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する（ステップＳ１７）。

【0114】

Ｐ［ｎ＋１］＝Ｍｉｎ（Ｐ［ｎ］＋ａ・Ｎ，Ｐｍａｘ） …（８）

【0115】

すなわち、補正部６１は、「ｎ」が「Ｎ」の整数倍のとき、補正値Ｐ［ｎ＋１］を、補正値Ｐ［ｎ］とは異なる値に更新する。そして、補正部６１は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0116】

なお、式（８）の「ａ・Ｎ」は、補正値Ｐ［ｎ＋１］の補正値Ｐ［ｎ］に対する増加幅を示している。式（８）では、「ａ」に「Ｎ」が乗算されているため、一回の更新で更新される補正値Ｐ［ｎ＋１］の増加幅は、式（５）のときより大きくなるが、クロック信号が指示するタイミングのＮ個ごとに更新するため、平均では変わらない。

【0117】

更新制御部６２は、補正部６１から出力される前段電流値および補正値の一方または両方に基づいて、補正部６１の補正値を更新する間隔の「Ｎ」を動的に変更する。

【0118】

例えば、更新制御部６２は、所定の「Ｍ」（Ｍは、１以上の整数）に対して、Ｉ［ｎ−Ｍ］，Ｉ［ｎ−Ｍ＋１］，…，Ｉ［ｎ］の最大値と最小値とを検出する。更新制御部６２は、検出した一定期間過去の前段電流値の最大値と最小値との差が所定の値より大きい場合、「Ｎ」を「１」の値に設定し、そうでなければ、「Ｎ」を２以上の値に設定する。

【0119】

または、例えば、更新制御部６２は、補正値の単位時間あたりの変化量を計測する。更新制御部６２は、補正値の単位時間あたりの変化量が所定の値より大きい場合、「Ｎ」を「１」に設定し、そうでなければ、「Ｎ」を２以上の値に設定する。

【0120】

または、例えば、更新制御部６２は、上記の２つの方法を用いて、「Ｎ」を設定してもよい。例えば、更新制御部６２は、一定期間過去の前段電流値の最大値と最小値との差が所定の値より大きくない場合、または、補正値の単位時間あたりの変化量が所定の値より大きくない場合、「Ｎ」を２以上に設定してもよい。

【0121】

更新制御部６２が「Ｎ＝１」と設定した場合、補正部６１は、クロック信号が指示するタイミングごとに補正値を更新する。これにより、補正部６１は、映像Ｉ１の明るさムラの低減精度を高めることができる。また、更新制御部６２が「Ｎ」を２以上の値に設定した場合、補正部６１は、処理負荷を低減することができる。例えば、補正部６１は、「ｎ」が「Ｎ」の整数倍でないとき、加減算処理や、大小判定の処理を行わず、補正値Ｐ［ｎ＋１］に補正値Ｐ［ｎ］を代入する処理を行えばよいため、処理負荷が低減される。

【0122】

以上説明したように、制御部３１の補正部６１は、階調値（前段電流値）の一定期間過去の推移および補正値の単位時間あたりの変化量の一方または両方に基づいて、補正値を更新する間隔を変更する。これにより、映像表示装置２は、映像Ｉ１の明るさムラを低減するとともに、処理負荷を低減することができる。

【0123】

［第３の実施の形態］
第３の実施の形態では、後段電流値を指数関数的に変化させ、映像Ｉ１の明るさムラの低減効果を高める。第３の実施の形態に係る制御部および駆動処理部のブロック構成例は、図４に示した制御部３１および図５に示した駆動処理部４２と同様である。ただし、駆動処理部４２の補正部５２の処理内容が一部異なる。以下では、補正部５２の処理の異なる部分について説明する。

【0124】

図１０は、第３の実施の形態に係る補正部５２の動作例を示したフローチャートである。補正部５２は、カウンターの値「ｎ」が更新されるたびに、図１０に示すフローチャートの処理を実行する。図１０に示すステップＳ２１，Ｓ２２の処理は、図６に示したステップＳ１，Ｓ２の処理と同様であり、その説明を省略する。

【0125】

補正部５２は、ステップＳ２１にてリセット信号を入力していないと判定した場合（Ｓ１の「Ｎｏ」）、前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」であるか否か判定する（ステップＳ２３）。

【0126】

補正部５２は、ステップＳ２３にて前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」でないと判定した場合（Ｓ２３の「Ｎｏ」）、次の式（９）に基づいて、補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する（ステップＳ２４）。

【0127】

Ｐ［ｎ＋１］＝Ｐ［ｎ］−ｄ・Ｐ［ｎ］ …（９）

【0128】

そして、補正部５２は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0129】

補正部５２は、ステップＳ２３にて前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」であると判定した場合（Ｓ２３の「Ｙｅｓ」）、次の式（１０）に基づいて、補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する（ステップＳ２５）。

【0130】

Ｐ［ｎ＋１］＝Ｐ［ｎ］＋ｃ・（Ｐｍａｘ−Ｐ［ｎ］） …（１０）

【0131】

そして、補正部５２は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0132】

なお、式（９）の「ｄ」および式（１０）の「ｃ」は、いずれも「０」よりも大きい値である。ｎ＝ｎ０，ｎ＝ｎ０＋１，ｎ＝ｎ０＋２，…に対して、前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」に等しい場合、補正値Ｐ［ｎ］は、「Ｐｍａｘ」に指数関数的に漸近する。また、ｎ＝ｎ０，ｎ＝ｎ０＋１，ｎ＝ｎ０＋２，…に対して、前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」に等しくない場合、Ｐ［ｎ］は、「０」に指数関数的に漸近する。

【0133】

以上説明したように、補正部５２は、階調値が第１の階調値から第２の階調値に変更されたとき、レーザー光源３２の駆動電流を指数関数的に第２の階調値に対応した電流値に収束させる。これにより、映像表示装置２は、映像Ｉ１の明るさムラの低減効果をより高めることができる。例えば、レーザー光源３２に流れる電流が急激に増加した場合における、レーザー光源３２の順方向電圧は、オーバーシュートして、指数関数的に所定の値に収束する。補正部５２は、補正値を指数関数的に変化させることにより、後段電流値を指数関数的に変化させるので、映像Ｉ１の明るさムラの低減効果をより高めることができる。

【0134】

［第４の実施の形態］
第４の実施の形態では、補正値を、前段電流値によって定まる補正値の収束値に向かって指数関数的に変化させる。これにより、最小の階調値及び最大の階調値以外の、中間の階調値においても、高精度で映像Ｉ１の明るさムラを低減する。第４の実施の形態に係る制御部および駆動処理部のブロック構成例は、図４に示した制御部３１および図５に示した駆動処理部４２と同様である。ただし、駆動処理部４２の補正部５２の処理内容が一部異なる。以下では、補正部５２の処理の異なる部分について説明する。

【0135】

補正部５２は、前段電流値を、補正値の収束値に換算する。例えば、補正部５２は、前段電流値を、補正値の収束値に換算する収束値ＬＵＴ（図示せず）を有している。収束値ＬＵＴは、前段電流値と、その前段電流値における補正値の収束値とを対応付けて記憶している。補正部５２は、収束値ＬＵＴを参照して、前段電流値に対する補正値の収束値を取得する。なお、補正値の収束値は、前段電流値が大きいほど、小さい値となる。

【0136】

補正部５２は、レーザー光源３２の順方向電圧が、オーバーシュートまたはアンダーシュートして、指数関数的に所定の電圧に収束する場合、上記の式（１）に基づいて、後段電流値を算出する。ただし、式（１）の「ｑ」は、次の式（１１）で示される。

【0137】

ｑ（Ｐ［ｎ］，Ｉ［ｎ］）＝ｇ・（Ｐ［ｎ］−Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）） …（１１）

【0138】

ここで、式（１１）の「ｇ」は、「０」より大きい定数である。また、式（１１）の「Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）」は、前段電流値Ｉ［ｎ］に対応する補正値の収束値である。補正部５２は、前述した収束値ＬＵＴを参照して、「Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）」を取得できる。

【0139】

補正部５２は、クロック信号が指示するタイミングごとに、次の式（１２）に基づいて、新たな（次の）補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する。

【0140】

Ｐ［ｎ＋１］＝ｈ（Ｐ［ｎ］，Ｉ［ｎ］，ｎ） …（１２）

【0141】

ここで、式（１２）の「ｈ」は、所定の関数であり、補正値は、関数ｈによって、クロック信号が指示するタイミングごとに、次のように変化する。

【0142】

・補正値は、Ｐ［ｎ］＜Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）のとき、Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）まで単調増加する。

【0143】

・補正値は、Ｐ［ｎ］＞Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）のとき、Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）まで単調減少する。

【0144】

なお、上記では、レーザー光源３２の順方向電圧が、オーバーシュートまたはアンダーシュートして、指数関数的に所定の電圧に収束する場合について説明したが、レーザー光源３２の順方向電圧がオーバーシュートまたはアンダーシュートすることなく、指数関数的に所定の値に収束する場合は、式（１）の「ｑ」は、次の式（１３）で示される。

【0145】

ｑ（Ｐ［ｎ］，Ｉ［ｎ］）＝−ｇ・（Ｐ［ｎ］−Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）） …（１３）

【0146】

図１１は、第４の実施の形態に係る補正部５２の動作例を示したフローチャートである。補正部５２は、カウンターの値「ｎ」が更新されるたびに、図１１に示すフローチャートの処理を実行する。図１１に示すステップＳ３１，Ｓ３２の処理は、図６に示したステップＳ１，Ｓ２の処理と同様であり、その説明を省略する。

【0147】

補正部５２は、ステップＳ３１にてリセット信号を入力していないと判定した場合（Ｓ３１の「Ｎｏ」）、前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」であるか否か判定する（ステップＳ３３）。

【0148】

補正部５２は、ステップＳ３３にて前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」でないと判定した場合（Ｓ３３の「Ｎｏ」）、次の式（１４）に基づいて、補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する（ステップＳ３４）。

【0149】

Ｐ［ｎ＋１］＝Ｐ［ｎ］−ｖ・（Ｐ［ｎ］−Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）） …（１４）

【0150】

そして、補正部５２は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0151】

補正部５２は、ステップＳ３３にて前段電流値Ｉ［ｎ］が「Ｉｍｉｎ」であると判定した場合（Ｓ３３の「Ｙｅｓ」）、次の式（１５）に基づいて、補正値Ｐ［ｎ＋１］を算出する（ステップＳ３５）。

【0152】

Ｐ［ｎ＋１］＝Ｐ［ｎ］＋ｕ・（Ｐｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）−Ｐ［ｎ］） …（１５）

【0153】

そして、補正部５２は、当該フローチャートの処理を終了する。

【0154】

なお、式（１４）の「ｖ」および式（１５）の「ｕ」は、いずれも「０」よりも大きい値である。ｎ＝ｎ０，ｎ＝ｎ０＋１，ｎ＝ｎ０＋２，…に対して、Ｐ［ｎ］がＰｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）より小さい場合、補正値Ｐ［ｎ］は、増加しながらＰｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）に指数関数的に漸近する。また、ｎ＝ｎ０，ｎ＝ｎ０＋１，ｎ＝ｎ０＋２，…に対して、Ｐ［ｎ］がＰｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）より大きい場合、補正値Ｐ［ｎ］は、減少しながらＰｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）に指数関数的に漸近する。

【0155】

図１２は、補正部５２の動作例を説明するタイミングチャートである。図１２には、補正部５２が図１１のフローチャートを実行した場合のタイミングチャートが示してある。図１２では、レーザー光源３２の順方向電圧が、オーバーシュートおよびアンダーシュートする場合について説明している。

【0156】

図１２に示すＩ［ｎ］は、図５の階調電流部５１から出力される前段電流値を示している。図１２に示すＰｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）は、補正部５２が収束値ＬＵＴを参照して取得した補正値の収束値を示している。図１２に示すＰ［ｎ］は、補正部５２が算出する補正値を示している。図１２に示すＯ［ｎ］は、補正部５２がレーザー光源３２ａに出力する後段電流値を示している。図１２に示す「電圧」は、後段電流値Ｏ［ｎ］によって、レーザー光源３２ａに生じる順方向電圧を示している。図１２に示す「光量」は、レーザー光源３２ａが後段電流値Ｏ［ｎ］によって出射する光量を示している。図１２の横軸は時間を示している。

【0157】

時刻「Ｔ１」に示すように、第１の階調値から、第１の階調値より大きい第２の階調値に変更され、前段電流値が急激に増加した場合、後段電流値は、補正値によって定まる値だけ、第２の階調値に対応する電流値より小さくなる（図１２の矢印Ａ１）。後段電流値は、その後、指数関数的に増加しながら、第２の階調値に対応する電流値に収束する。後段電流値の減少量（矢印Ａ１）と、レーザー光源３２の過渡応答特性の相殺により、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートは小さくなり、レーザー光源３２の出射光量も略一定となる。

【0158】

時刻「Ｔ２」に示すように、第１の階調値から、第１の階調値より小さい第２の階調値に変更され、前段電流値が急激に減少する場合、後段電流値は、補正値によって定まる値だけ、第２の階調値に対応する電流値より大きくなる（図１２の矢印Ａ２）。後段電流値は、その後、指数関数的に減少しながら、第２の階調値に対応する電流値に収束する。後段電流値の増加量（矢印Ａ２）と、レーザー光源３２の過渡応答特性の相殺により、レーザー光源３２の順方向電圧のアンダーシュートは小さくなり、レーザー光源３２の出射光量も略一定となる。

【0159】

補正値の収束値は、図１２のＩ［ｎ］とＰｉｎｆ（Ｉ［ｎ］）に示すように、前段電流値によって定まる。そして、補正値は、例えば、矢印Ａ３，Ａ４に示すように、前段電流値によって定まる収束値に向かって、指数関数的に収束する。

【0160】

前段電流値が変わった時刻（例えば、時刻「Ｔ２」）における後段電流値と、その後段電流値が収束したときの電流値との差の絶対値（矢印Ａ２）は、時刻「Ｔ２」から、所定時間前における前段電流値と、時刻「Ｔ２」における前段電流値の差の時間積分（図１２の斜線Ｓ１）の絶対値が大きいほど大きくなる。

【0161】

図３で説明したように、レーザー光源３２に流れる電流の変化が大きいほど、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートおよびアンダーシュートは大きくなる。第４の実施の形態に係る補正部５２は、前段電流値が「Ｉｍａｘ」および「Ｉｍｉｎ」のいずれでもない中間の階調値に対応する電流値である場合においても、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュート量およびアンダーシュート量に応じて後段電流値を算出する。これにより、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュート量およびアンダーシュート量は小さくなり、レーザー光源３２の出射光量も略一定となる。

【0162】

図１２では、レーザー光源３２の順方向電圧が、オーバーシュートおよびアンダーシュートする場合について説明したが、オーバーシュートおよびアンダーシュートすることなく、過減衰的に所定の値に収束する場合も同様である。

【0163】

ただし、この場合、第１の階調値から、第１の階調値より大きい第２の階調値に変更され、前段電流値が急激に増加した場合、後段電流値は、補正値によって定まる値だけ、第２の階調値に対応する電流値より大きくなる。後段電流値は、その後、指数関数的に減少しながら、第２の階調値に対応する電流値に収束する。後段電流値の増加量と、レーザー光源３２の過渡応答特性の相殺により、レーザー光源３２の出射光量は略一定となる。

【0164】

また、第１の階調値から、第１の階調値より小さい第２の階調値に変更され、前段電流値が急激に減少する場合、後段電流値は、補正値によって定まる値だけ、第２の階調値に対応する電流値より小さくなる。後段電流値は、その後、指数関数的に増加しながら、第２の階調値に対応する電流値に収束する。後段電流値の減少量と、レーザー光源３２の過渡応答特性の相殺により、レーザー光源３２の出射光量は略一定となる。

【0165】

以上説明したように、補正部５２は、補正値を、前段電流値の大きさに応じた収束値に指数関数的に収束させる。例えば、補正部５２は、図１２に示すように、前段電流値が「Ｉ１１」のとき、前段電流値「Ｉ１１」の大きさに応じた、矢印Ａ３に示す収束値に補正値を指数関数的に収束させる。これにより、補正部５２は、レーザー光源３２の駆動電流が、中間の階調値に対応する電流値である場合においても、映像Ｉ１の明るさムラを低減することができる。

【0166】

また、補正部５２は、レーザー光源３２の順方向電圧の過渡応答特性と、第１の階調値および第２の階調値の大小関係とに基づいて、階調値が変更されたときの後段電流値を、第２の階調値に対応した電流値より小さくまたは大きくし、第２の階調値に対応した電流値に収束させる。

【0167】

例えば、レーザー光源３２はオーバーシュート特性を有し、第２の階調値は第１の階調値より大きいとする。この場合、補正部５２は、第１の階調値から第２の階調値に変更されたときの後段電流値を、第２の階調値に対応した電流値より小さくし、第２の階調値に対応した電流値に収束させる。

【0168】

また、レーザー光源３２はアンダーシュート特性を有し、第２の階調値は第１の階調値より小さいとする。この場合、補正部５２は、第１の階調値から第２の階調値に変更されたときの後段電流値を、第２の階調値に対応した電流値より大きくし、第２の階調値に対応した電流値に収束させる。

【0169】

また、レーザー光源３２はオーバーシュートすることなく所定の電圧に収束する特性を有し、第２の階調値は第１の階調値より大きいとする。この場合、補正部５２は、第１の階調値から第２の階調値に変更されたときの後段電流値を、第２の階調値に対応した電流値より大きくし、第２の階調値に対応した電流値に収束させる。

【0170】

また、レーザー光源３２はアンダーシュートすることなく所定の電圧に収束する特性を有し、第２の階調値は第１の階調値より小さいとする。この場合、補正部５２は、第１の階調値から第２の階調値に変更されたときの後段電流値を、第２の階調値に対応した電流値より小さくし、第２の階調値に対応した電流値に収束させる。

【0171】

これにより、補正部５２は、レーザー光源３２の駆動電流が、中間の階調値に対応する電流値である場合においても、映像Ｉ１の明るさムラを低減することができる。

【0172】

［第５の実施の形態］
第５の実施の形態では、後段電流値を複数の異なる時定数で推移させる。これにより、レーザー光源が複数の異なる時定数の過渡応答特性を有していても、映像Ｉ１の明るさムラを低減することができる。第５の実施の形態では、駆動処理部のブロック構成例が第１の実施の形態の駆動処理部４２ａのブロック構成例と異なる。

【0173】

図１３は、第５の実施の形態に係る駆動処理部４２ａのブロック構成例を示した図である。図１３において、図５と同じものには同じ符号が付してある。図１３に示すように、駆動処理部４２ａは、２つの補正部７１，７２を有している。補正部７１，７２の動作は、図５の補正部５２と同様であるが、それぞれ異なる補正値を算出するところが異なる。

【0174】

補正部７１は、階調電流部５１から出力される前段電流値Ｉ［ｎ］を入力し、前段電流値Ｉ［ｎ］および補正値Ｐ［ｎ］から算出した中段電流値Ｏ’［ｎ］を出力する。

【0175】

補正部７２は、補正部７１から出力される中段電流値Ｏ’［ｎ］を入力し、中段電流値Ｏ’［ｎ］および補正値Ｐ’［ｎ］から算出した後段電流値Ｏ［ｎ］を出力する。２つの補正部７１，７２は、レーザー光源３２の２つの異なる時定数を有する過渡応答特性をそれぞれ補償するように構成する。

【0176】

図１４は、レーザー光源３２の２つの時定数と、補正値と、後段電流値とを説明する図である。図１４の横軸は時間である。

【0177】

図１４に示す「電圧」は、レーザー光源３２の順方向電圧を示している。図１４の時間「ｔ１」，「ｔ２」に示すように、レーザー光源３２は、オーバーシュート後、２つの異なる時定数で所定の電圧に収束している。

【0178】

図１４に示す「Ｐ」は、補正部７１，７２が算出する補正値を示している。図１４に示す波形Ｗ１は、補正部７１が算出する補正値Ｐ［ｎ］の変化を示し、波形Ｗ２は、補正部７２が算出する補正値Ｐ’［ｎ］の変化を示している。

【0179】

図１４に示すＯ［ｎ］は、補正部７２から出力される後段電流値を示している。図１４の時間「ｔ１」，「ｔ２」に示すように、後段電流値は、２つの異なる収束速度で、所定の電流値に収束する。

【0180】

このように、後段電流値は、２つの異なる時定数を有している。これにより、レーザー光源３２が２つの異なる時定数の過渡応答特性を有していても、後段電流値の変動量と、レーザー光源３２の過渡応答特性の相殺により、レーザー光源３２の順方向電圧のオーバーシュートまたはアンダーシュートを小さくできる。そして、レーザー光源３２の出射光量は略一定となる。

【0181】

なお、上記では、２つの補正部７１，７２で、２つの時定数を有する後段電流値を出力したが、１つの補正部で、２つの異なる収束速度で、後段電流値を所定の電流値に収束させてもよい。この場合、１つの補正部は、次の式（１６）に基づいて、後段電流値を算出する。

【0182】

Ｏ［ｎ］＝Ｉ［ｎ］−ｑ（Ｐ１［ｎ］，Ｉ［ｎ］）−ｑ（Ｐ２［ｎ］，Ｉ［ｎ］）…（１６）

【0183】

式（１６）のＰ１［ｎ］，Ｐ２［ｎ］は、補正値である。

【0184】

また、上記では、レーザー光源３２が、２つの時定数を有するとしたが、３つ以上の時定数を有していてもよい。この場合、補正部は、３つ以上のそれぞれの時定数に対応する補正値を用いて、３つ以上の異なる収束速度で、後段電流値を収束させればよい。

【0185】

以上説明したように、補正部７１，７２は、レーザー光源３２の複数の時定数のそれぞれに対応する収束速度によって、レーザー光源３２の駆動電流を収束させる。これにより、映像表示装置２は、レーザー光源３２が複数の時定数を有していても、明るさムラを低減することができる。

【0186】

［第６の実施の形態］
第６の実施の形態では、レーザー光源３２の出力をモニタし、階調値に対応する出射光量のずれを低減するよう、後段電流値を制御する。

【0187】

図１５は、第６の実施の形態に係る映像表示装置２のブロック構成例である。図１５に示すように、映像表示装置２は、走査部２０と、制御部３１と、レーザー光源３２と、部分透過ミラー９１と、受光部９２とを有している。図１５において、第１の実施の形態と同じものには同じ符号が付してある。

【0188】

部分透過ミラー９１は、レーザー光源３２から出射されるレーザー光の一部を透過する。

【0189】

受光部９２は、部分透過ミラー９１によって一部透過されたレーザー光を受光する。受光部９２は、受光したレーザー光の光強度値（光量）を、制御部３１の駆動処理部９３に出力する。

【0190】

駆動処理部９３は、図５で説明した駆動処理部４２ａと同様の動作をする。ただし、駆動処理部９３は、受光部９２から出力される光強度値に基づいて、補正値を更新する値「ａ」，「ｂ」（図６のステップＳ４，Ｓ５を参照）と、ゲイン補正値ｇ（Ｉ［ｎ］）とを変更する。

【0191】

このように、駆動処理部９３は、レーザー光源３２の光量をモニタし、モニタした光量に応じて、駆動電流を制御する。これにより、映像表示装置２は、映像Ｉ１の明るさムラを低減することができる。

【0192】

以上、本発明について実施形態を用いて説明したが、映像表示装置の構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。構成要素の分類の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。映像表示装置の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。また、各構成要素の処理は、１つのハードウェアで実行されてもよいし、複数のハードウェアで実行されてもよい。

【0193】

また、上述したフローチャートの各処理単位は、映像表示装置の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。処理単位の分割の仕方や名称によって、本願発明が制限されることはない。映像表示装置の処理は、処理内容に応じて、さらに多くの処理単位に分割することもできる。また、１つの処理単位がさらに多くの処理を含むように分割することもできる。

【0194】

また、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者には明らかである。また、そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。さらに、各実施の形態を組み合わせることもできる。

【0195】

また、図面等において示した各構成の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面等に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。

【符号の説明】

【0196】

１…映像表示システム、２…映像表示装置、３…スクリーン、１０…レーザー光源部、２０…走査部、２１…走査素子、３１…制御部、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ…レーザー光源、３３ａ，３３ｂ…ダイクロイックミラー、４１…信号処理部、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ…駆動処理部、４３…走査処理部、５１…階調電流部、５２…補正部、６１…補正部、６２…更新制御部、７１，７２…補正部、８１…補正部、９１…部分透過ミラー、９２…受光部、９３…駆動処理部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】