JP2014086426A - Laser output control device and laser scanning type display device - Google Patents

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泰弘 山川
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser output control device and a laser scanning type display device having stable luminance and display colors.SOLUTION: Current values at two or more points larger than a threshold current value It that is a laser oscillating current, are supplied to an LD (a laser diode). At this time, light intensity characteristics P are generated on the basis of a light intensity L detected at a first light detector. A specific current value Is to be supplied to the LD, by which the light intensity L detected by the first light detector becomes a preliminarily-defined specific light intensity Ls, is calculated. In the case that a gradation level En is made equal to or more than a preliminarily-defined determination level Es, a current to be supplied to the LD is adjusted on the basis of the generated light intensity characteristics P. On the other hand, in the case that the gradation level En is made lower than the determination level Es, pulse width modulation drive of the LD is performed on the basis of a PWM (pulse width modulation) value Dn preliminarily associated with the gradation level En by using the specific current value Is as a reference.

Description

本発明は、画像情報に基づき所望の光強度のレーザー光を出力させるレーザー出力制御装置とこのレーザー出力制御装置を備えたレーザー走査型表示装置に関するものである。   The present invention relates to a laser output control device that outputs laser light having a desired light intensity based on image information, and a laser scanning display device including the laser output control device.

レーザー走査型表示装置として、レーザー光源が発したレーザー光を走査系でスクリーン上に走査して表示像を生成するものが特許文献１に開示されている。このようなレーザー走査型表示装置に具備されるレーザー出力制御装置は、画像を示す入力信号に基づき光源を階調制御するための複数段階の階調レベルと、光源に供給する電流を指示する電流制御データと、を対応づけたテーブルデータである階調制御データを記憶しておき、入力信号に基づいた階調レベルに応じた電流を光源に供給することで、所望の光強度のレーザー光を出力させるものである。   Patent Document 1 discloses a laser scanning display device that generates a display image by scanning a laser beam emitted from a laser light source on a screen with a scanning system. The laser output control device provided in such a laser scanning type display device has a plurality of gradation levels for gradation control of a light source based on an input signal indicating an image, and a current indicating a current supplied to the light source. Gradation control data, which is table data corresponding to control data, is stored, and a current corresponding to the gradation level based on the input signal is supplied to the light source, so that laser light having a desired light intensity can be obtained. It is what is output.

ところで、レーザー光源は、光を出射する際に発生する熱や、外気温の変化等に起因して、レーザー発振する閾電流値が変化するという特性がある。閾電流値が変化すると、光源の電流−光強度特性（供給される電流と光強度との関係）が変化してしまうことから、所定の階調レベルの光強度のレーザー光を得るために、予め対応づけられた電流制御データに基づき光源に電流を供給したとしても、その電流制御データで出力できるレーザー光の光強度が上記の理由などにより変化するため、結果として所望の光強度のレーザー光が得られず、表示する画像の輝度が安定しないといった問題が生じる。また、複数色のレーザー光の混色によりカラー表示を行う場合、１つのレーザー光の光強度が安定しないことにより、混色した際の表示色が所望の表示色で表示されないといった問題が生じる。   By the way, a laser light source has a characteristic that a threshold current value for laser oscillation changes due to heat generated when light is emitted, a change in outside air temperature, or the like. When the threshold current value changes, the current-light intensity characteristic of the light source (the relationship between the supplied current and the light intensity) changes, so in order to obtain laser light with a light intensity of a predetermined gradation level, Even if a current is supplied to the light source based on the current control data associated in advance, the light intensity of the laser light that can be output with the current control data changes due to the above-mentioned reasons. Cannot be obtained, and the brightness of the displayed image is not stable. In addition, when color display is performed by mixing a plurality of laser beams, the light intensity of one laser beam is not stable, causing a problem that the display color when the colors are mixed is not displayed in a desired display color.

そこで、特許文献２には、表示する画像の輝度、表示色を安定させるため、光源に供給する電流値を２点以上変化させて供給し、このときに光検出部で検出される光強度に基づいて、光源の電流−光強度特性を演算し、演算結果に基づいて、光源に供給する電流を調整するレーザー走査型表示装置が開示されている。   Therefore, in Patent Document 2, in order to stabilize the luminance and display color of an image to be displayed, the current value supplied to the light source is supplied by changing two or more points, and the light intensity detected by the light detection unit at this time is supplied. Based on this, there is disclosed a laser scanning display device that calculates a current-light intensity characteristic of a light source and adjusts a current supplied to the light source based on a calculation result.

特開平７−２７０７１１号公報JP-A-7-270711 特開２００９−２４４７９７号公報JP 2009-244797 A

特許文献２に係るレーザー走査型表示装置では、閾電流値以上の電流値を２点以上変化させた光強度検出により生成した電流−光強度特性に基づいて、光源へ供給する電流を調整しているが、この電流−光強度特性に基づく駆動の場合、光源は閾電流値以上の電流で駆動された光強度までしか出射させることができないため、低い光強度の光を出射させることができず、ダイナミックレンジを十分に確保できていなかった。   In the laser scanning display device according to Patent Document 2, the current supplied to the light source is adjusted based on the current-light intensity characteristic generated by the light intensity detection in which the current value greater than the threshold current value is changed by two or more points. However, in the case of driving based on this current-light intensity characteristic, since the light source can only emit light up to the light intensity driven with a current equal to or higher than the threshold current value, it cannot emit light with low light intensity. The dynamic range could not be secured sufficiently.

また、ダイナミックレンジを十分確保した場合、階調制御データを最新の光強度特性に対応させるのには時間がかかり、使用温度の変化などにより刻々と変化する光源の光強度特性に適応していない階調制御データに基づき、光源が階調制御されることで、所望の光強度のレーザー光が得られず、表示する画像の輝度や表示色が安定しないといった問題があった。   In addition, when sufficient dynamic range is secured, it takes time to make the gradation control data correspond to the latest light intensity characteristics, and it is not adapted to the light intensity characteristics of the light source that changes every moment due to changes in the operating temperature. Since the light source is controlled in gradation based on the gradation control data, there is a problem that laser light having a desired light intensity cannot be obtained, and the luminance and display color of an image to be displayed are not stable.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ダイナミックレンジを十分に確保しつつ、光強度特性の変化に迅速に適応して、輝度、表示色が安定した画像を表示することができるレーザー出力制御装置及びレーザー走査型表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and can display an image with stable brightness and display color by quickly adapting to changes in light intensity characteristics while sufficiently securing a dynamic range. It is an object of the present invention to provide a laser output control device and a laser scanning display device.

本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
すなわち、本発明の第１の観点に係るレーザー出力制御装置は、供給される電流に応じた光強度でレーザー光を出射する光源と、前記レーザー光の光強度を検出する光検出手段と、入力される画像データに基づく階調レベルに応じて、前記光源に供給する電流を調整する光源制御手段と、を備えるレーザー出力制御装置において、前記光源がレーザー発振する電流である閾電流値より大きい２点以上の電流値を前記光源に供給し、このとき前記光検出手段にて検出される光強度に基づき、電流−光強度特性を生成する光強度特性生成手段と、前記光検出手段により検出された光強度が予め定められた特定光強度になる、前記光源に供給する特定電流値を求める特定電流生成手段と、を有し、前記階調レベルを、予め定めた判定レベル以上にする場合、前記電流−光強度特性に基づいて前記光源に供給する電流を調整し、前記階調レベルを、前記判定レベルより低くする場合、前記光源を、前記特定電流値を基準にして、前記階調レベルに予め対応づけられたパルス幅データに基づきパルス幅変調駆動させるものである。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, a laser output control device according to the first aspect of the present invention includes a light source that emits laser light with a light intensity corresponding to a supplied current, a light detection unit that detects the light intensity of the laser light, and an input And a light source control unit that adjusts a current to be supplied to the light source according to a gradation level based on the image data to be processed. A current value greater than or equal to a point is supplied to the light source, and at this time, based on the light intensity detected by the light detecting means, a light intensity characteristic generating means for generating a current-light intensity characteristic and detected by the light detecting means Specific current generation means for obtaining a specific current value to be supplied to the light source, wherein the light intensity becomes a predetermined specific light intensity, and the gradation level is set to be equal to or higher than a predetermined determination level. If the current supplied to the light source is adjusted based on the current-light intensity characteristic and the gradation level is set lower than the determination level, the light source is determined based on the specific current value. The pulse width modulation driving is performed based on the pulse width data previously associated with the tone level.

また、本発明の第２の観点に係るレーザー出力制御装置は、供給される電流に応じた光強度でレーザー光を出射する光源と、前記レーザー光の光強度を検出する光検出手段と、入力される画像データに基づく階調レベルに応じて、前記光源に供給する電流を調整する光源制御手段と、を備えるレーザー出力制御装置において、前記光源がレーザー発振する電流である閾電流値より大きい２点以上の電流値を前記光源に供給し、このとき前記光検出手段にて検出される光強度に基づき、電流−光強度特性を生成する光強度特性生成手段と、前記電流−光強度特性と予め定められた特定光強度とを照合し、前記特定光強度になる、前記光源に供給する特定電流値を求め求める特定電流生成手段と、を有し、前記階調レベルを、予め定めた判定レベル以上にする場合、前記電流−光強度特性に基づいて前記光源に供給する電流を調整し、前記階調レベルを、前記判定レベルより低くする場合、前記光源を、前記特定電流値を基準にして、前記階調レベルに予め対応づけられたパルス幅データに基づきパルス幅変調駆動させるものである。   A laser output control device according to a second aspect of the present invention includes a light source that emits laser light with a light intensity corresponding to a supplied current, a light detection unit that detects the light intensity of the laser light, and an input And a light source control unit that adjusts a current to be supplied to the light source according to a gradation level based on the image data to be processed. A light intensity characteristic generating means for generating a current-light intensity characteristic based on the light intensity detected by the light detecting means at this time, and supplying the current value equal to or greater than a point to the light source; and the current-light intensity characteristic; Specific current generation means for obtaining a specific current value to be supplied to the light source, which is compared with a predetermined specific light intensity to obtain the specific light intensity, and determining the gradation level in advance Lebe In the case of the above, when the current supplied to the light source is adjusted based on the current-light intensity characteristic and the gradation level is made lower than the determination level, the light source is determined based on the specific current value. The pulse width modulation drive is performed based on the pulse width data previously associated with the gradation level.

また、本発明の第３の観点に係るレーザー出力制御装置は、前記光強度特性生成手段は、前記光源に供給する電流を徐々に変化させていき、前記光検出手段により検出された光強度が予め定められた第１基準光強度及び第２基準光強度になる、前記光源に供給する第１電流値及び第２電流値の２値を少なくとも求めることにより、前記電流−光強度特性を生成するものである。   Further, in the laser output control device according to the third aspect of the present invention, the light intensity characteristic generating means gradually changes the current supplied to the light source, and the light intensity detected by the light detecting means The current-light intensity characteristic is generated by obtaining at least two values of a first current value and a second current value supplied to the light source that have a predetermined first reference light intensity and second reference light intensity. Is.

また、本発明の第４の観点に係るレーザー出力制御装置は、前記光検出手段により検出された複数の光強度に基づき、前記光源がレーザー発振する電流である閾電流値を特定する閾電流値生成手段をさらに備えるものである。   A laser output control device according to a fourth aspect of the present invention provides a threshold current value that specifies a threshold current value that is a current that the light source oscillates based on a plurality of light intensities detected by the light detection means. It further includes generation means.

また、本発明の第５の観点に係るレーザー走査型表示装置は、上記第１乃至４の観点のいずれかに記載のレーザー出力制御装置と、前記レーザー出力制御装置が出射したレーザー光を走査することで表示部に画像を表示させる走査手段と、を備えるものである。   A laser scanning display device according to a fifth aspect of the present invention scans the laser output control device according to any one of the first to fourth aspects and the laser beam emitted from the laser output control device. Scanning means for displaying an image on the display unit.

斯かる構成により、予め定められた特定光強度に対応した特定電流値を基準にして、ＰＷＭ（パルス幅変調）駆動を行うので、特定電流値に、予め記憶部に記憶したパルス幅データを反映するたけで、レーザー光の光強度を、特定光強度を基準にしてパルス幅データに応じた光強度に確実に調整することができる。すなわち、階調レベルが判定レベルより小さい場合、特定光強度に対応した特定電流値を抽出するだけで、あとは予め記憶部に記憶されたパルス幅データに基づいて駆動することで階調制御できるため、パルス幅変調駆動により輝度のダイナミックレンジを十分に確保しつつ、光源の特性を迅速に適応した階調制御をすることができ、輝度、表示色が安定した画像を表示することができる。   With such a configuration, PWM (pulse width modulation) driving is performed with reference to a specific current value corresponding to a predetermined specific light intensity, so that the pulse width data stored in the storage unit in advance is reflected in the specific current value. As a result, the light intensity of the laser light can be reliably adjusted to the light intensity corresponding to the pulse width data with reference to the specific light intensity. That is, when the gradation level is smaller than the determination level, it is possible to control gradation by simply extracting a specific current value corresponding to the specific light intensity and driving based on pulse width data stored in advance in the storage unit. Therefore, it is possible to perform gradation control that quickly adapts the characteristics of the light source while sufficiently securing a dynamic range of luminance by pulse width modulation driving, and an image with stable luminance and display color can be displayed.

本発明によれば、ダイナミックレンジを十分に確保しつつ、光強度特性の変化に迅速に適応して、輝度、表示色が安定した画像を表示することができるレーザー出力制御装置及びレーザー走査型表示装置を提供することができる。   According to the present invention, a laser output control device and a laser scanning display capable of displaying an image with stable brightness and display color by quickly adapting to changes in light intensity characteristics while sufficiently securing a dynamic range. An apparatus can be provided.

本発明の第１実施形態に係るＨＵＤ装置の搭載態様を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the mounting aspect of the HUD apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 上記実施形態に係るＨＵＤ装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the HUD apparatus which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係る合成レーザー光出射部の構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the synthetic | combination laser beam emission part which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係るスクリーン上に画像が走査される様子を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a mode that an image is scanned on the screen which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係るＨＵＤ装置の電気的構成を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the electrical structure of the HUD apparatus which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係る階調制御処理のフローチャートである。It is a flowchart of the gradation control process which concerns on the said embodiment. 上記実施形態に係るＭＥＭＳミラーの走査の時間推移を表す図であり、（ａ）は垂直走査位置の時間推移を示す図であり、（ｂ）は水平走査位置の時間推移を示す図である。It is a figure showing the time transition of the scanning of the MEMS mirror which concerns on the said embodiment, (a) is a figure which shows the time transition of a vertical scanning position, (b) is a figure which shows the time transition of a horizontal scanning position. 上記実施形態のスクリーン上の走査エリア毎の各制御処理の配分を説明する図である。It is a figure explaining distribution of each control processing for every scanning area on a screen of the above-mentioned embodiment. 上記実施形態のＨＵＤ装置における階調補正処理の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the gradation correction process in the HUD apparatus of the said embodiment. 上記実施形態のＨＵＤ装置における電流−光強度特性を表す図である。It is a figure showing the electric current-light intensity characteristic in the HUD apparatus of the said embodiment. 上記実施形態のＨＵＤ装置における階調特性を表す図である。It is a figure showing the gradation characteristic in the HUD apparatus of the said embodiment. 上記実施形態の階調制御データを説明する図であり、（ａ）は階調制御データのテーブルデータを示した図であり、（ｂ）は各階調レベルに応じた電流制御データの推移を示す図であり、（ｃ）は各階調レベルに応じたＰＷＭ値の推移を示す図である。It is a figure explaining the gradation control data of the said embodiment, (a) is a figure which showed the table data of gradation control data, (b) shows transition of the current control data according to each gradation level. (C) is a figure which shows transition of the PWM value according to each gradation level. 上記実施形態のＨＵＤ装置における調光補正処理の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the light control correction process in the HUD apparatus of the said embodiment. 上記実施形態のＨＵＤ装置における調色補正処理の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the toning correction process in the HUD apparatus of the said embodiment. 従来例の階調制御データ生成方法を説明する図である。It is a figure explaining the gradation control data generation method of a prior art example. 第２実施形態の階調制御データを説明する図であり、（ａ）は階調制御データのテーブルデータを示した図であり、（ｂ）は各階調レベルに応じた電流制御データの推移を示す図であり、（ｃ）は各階調レベルに応じたＰＷＭ値の推移を示す図である。It is a figure explaining the gradation control data of 2nd Embodiment, (a) is a figure which showed the table data of gradation control data, (b) is transition of the current control data according to each gradation level. (C) is a figure which shows transition of the PWM value according to each gradation level.

本発明のレーザー出力制御装置及びレーザー走査型表示装置に係る実施形態を、以下に図面を参照して説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments according to a laser output control device and a laser scanning display device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

［第１実施形態］
本発明のレーザー走査型表示装置の第１実施形態は、図１に示すヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１である。ＨＵＤ装置１は、図示するように、車両２のダッシュボードに配設され、所定の情報を報知する画像Ｍ（図２参照）を表す表示光Ｋをウインドシールドに向けて出射する。ウインドシールドで反射した表示光Ｋは、観察者３（主に、車両２の運転者）により、ウインドシールドの前方に形成された画像の虚像Ｖとして視認される。このようにしてＨＵＤ装置１は、観察者３に画像Ｍを視認させる。 [First Embodiment]
The first embodiment of the laser scanning display device of the present invention is a head-up display (HUD) device 1 shown in FIG. As shown in the figure, the HUD device 1 is arranged on the dashboard of the vehicle 2 and emits display light K representing an image M (see FIG. 2) for notifying predetermined information toward the windshield. The display light K reflected by the windshield is visually recognized by the observer 3 (mainly, the driver of the vehicle 2) as a virtual image V of an image formed in front of the windshield. In this way, the HUD device 1 causes the observer 3 to visually recognize the image M.

ＨＵＤ装置１は、図２に示しように、合成レーザー光出射部１０と、調光部（調光手段）２０と、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）ミラー（走査手段）３０と、第１光検出部４０と、第２光検出部４１と、スクリーン（表示部）５０と、第１反射部６０と、第２反射部７０と、筐体８０と、透光部９０と、外光センサー９１と、を備える。   As shown in FIG. 2, the HUD device 1 includes a synthetic laser light emitting unit 10, a light control unit (light control unit) 20, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror (scanning unit) 30, and a first light detection. Unit 40, second light detection unit 41, screen (display unit) 50, first reflection unit 60, second reflection unit 70, housing 80, light transmission unit 90, and external light sensor 91. .

合成レーザー光出射部１０は、後述する合成レーザー光ＣをＭＥＭＳミラー３０に向けて出射するものであり、図３に示すように、レーザーダイオード（以下、ＬＤという）１１と、集光部１２と、合波ユニット１３と、を有する。   The synthetic laser beam emitting unit 10 emits a synthetic laser beam C, which will be described later, toward the MEMS mirror 30, and as shown in FIG. 3, a laser diode (hereinafter referred to as LD) 11, a condensing unit 12, And a multiplexing unit 13.

ＬＤ１１は、赤色レーザー光Ｒを出射する赤色ＬＤ１１ａと、緑色レーザー光Ｇを出射する緑色ＬＤ１１ｂと、青色レーザー光Ｂを出射する青色ＬＤ１１ｃと、を有する。ＬＤ１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ）は、後述するＬＤ制御部１００から駆動信号（駆動電流）が供給され、各々が所定の光強度及びタイミングで発光する。
なお、ＬＤ１１は、レーザー光を出射する際に発生する熱や、外気温の変化等に起因して、その光強度特性（電流−光強度の特性）が変化する。具体的には、温度変化により、レーザー発振を開始する電流値である閾電流値が変化し、これにより、供給される電流とＬＤ１１より出射されるレーザー光の光強度との関係（光強度特性）が変化してしまう。しかし、後に詳細に述べるように、本実施形態のＨＵＤ装置１によれば、温度変化によって光強度特性が変化しても、変化した光強度特性を的確に迅速に反映した上で、ＬＤ１１を駆動できる（供給する電流を調整できる）。 The LD 11 includes a red LD 11 a that emits red laser light R, a green LD 11 b that emits green laser light G, and a blue LD 11 c that emits blue laser light B. The LD 11 (11a, 11b, 11c) is supplied with a drive signal (drive current) from an LD control unit 100, which will be described later, and each emits light at a predetermined light intensity and timing.
Note that the LD 11 changes its light intensity characteristic (current-light intensity characteristic) due to heat generated when laser light is emitted, changes in the outside air temperature, and the like. Specifically, the threshold current value, which is the current value at which laser oscillation starts, changes due to temperature change, and thereby the relationship between the supplied current and the light intensity of the laser light emitted from the LD 11 (light intensity characteristics). ) Will change. However, as will be described in detail later, according to the HUD device 1 of the present embodiment, even if the light intensity characteristic changes due to a temperature change, the LD 11 is driven after accurately reflecting the changed light intensity characteristic. Yes (the current supplied can be adjusted).

集光部１２は、ＬＤ１１が出射したレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂの各々を集光し、スポット径を小さくして収束光とするものである。具体的には、集光部１２は、それぞれがレンズ等からなる集光部１２ａ、１２ｂ、及び１２ｃから構成されている。集光部１２ａは赤色ＬＤ１１ａが発したレーザー光Ｒの光路上に位置し、集光部１２ｂは緑色ＬＤ１１ｂが発したレーザー光Ｇの光路上に位置し、集光部１２ｃは青色ＬＤ１１ｃが発したレーザー光Ｂの光路上に位置する。   The condensing unit 12 condenses each of the laser beams R, G, and B emitted from the LD 11 and reduces the spot diameter to be converged light. Specifically, the condensing unit 12 includes condensing units 12a, 12b, and 12c each formed of a lens or the like. The condensing part 12a is located on the optical path of the laser light R emitted from the red LD 11a, the condensing part 12b is located on the optical path of the laser light G emitted from the green LD 11b, and the condensing part 12c is emitted from the blue LD 11c. Located on the optical path of the laser beam B.

合波ユニット１３は、ＬＤ１１から出射され、集光部１２を介して到達した各レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂを合波して、１本の合成レーザー光Ｃとして出射するものである。具体的には、合波ユニット１３は、それぞれが特定の波長の光を反射するがその他の波長の光は透過するダイクロイックミラー等からなる反射部１３ａ、合波部１３ｂ、及び合波部１３ｃから構成されている。
反射部１３ａは、入射したレーザー光Ｒを、合波部１３ｂに向けて反射させる。
合波部１３ｂは、反射部１３ａからのレーザー光Ｒをそのまま透過させると共に、入射したレーザー光Ｇを合波部１３ｃに向けて反射させる。これにより、合波部１３ｂからは、レーザー光ＲとＧとが合波されたレーザー光ＲＧが合波部１３ｃに向け出射される。
合波部１３ｃは、合波部１３ｂからのレーザー光ＲＧをそのまま透過させると共に、入射したレーザー光ＢをＭＥＭＳミラー３０に向けて反射させる。このようにして、合波部１３ｃから、レーザー光ＲＧとＢとが合波された合成レーザー光ＣがＭＥＭＳミラー３０に向け出射される。 The multiplexing unit 13 combines the laser beams R, G, and B emitted from the LD 11 and arrived through the condensing unit 12, and outputs the combined laser beam C as one synthetic laser beam C. Specifically, the multiplexing unit 13 includes a reflecting unit 13a, a combining unit 13b, and a combining unit 13c each formed of a dichroic mirror that reflects light of a specific wavelength but transmits light of other wavelengths. It is configured.
The reflection unit 13a reflects the incident laser light R toward the multiplexing unit 13b.
The multiplexing unit 13b transmits the laser beam R from the reflecting unit 13a as it is and reflects the incident laser beam G toward the multiplexing unit 13c. Thereby, the laser beam RG obtained by combining the laser beams R and G is emitted from the combining unit 13b toward the combining unit 13c.
The multiplexing unit 13 c transmits the laser beam RG from the multiplexing unit 13 b as it is and reflects the incident laser beam B toward the MEMS mirror 30. In this way, the combined laser beam C obtained by combining the laser beams RG and B is emitted from the multiplexing unit 13 c toward the MEMS mirror 30.

調光部２０は、液晶パネル（偏光制御素子）と、液晶パネルを挟む２枚の偏光フィルタとを備え、後述する調光制御部２００からの制御データに基づいて液晶パネルを、パルス幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：ＰＷＭ）方式で駆動することにより、合成レーザー光Ｃの透光率を変化させ、調光部２０に入力した合成レーザー光Ｃを所望の光強度に調整して、出力するものである。本実施形態のＨＵＤ装置１において、調光部２０を設けることにより、合成レーザー光Ｃを調光値に合わせて減光することができるため、画像Ｍの輝度をさらに低く調整できるので、画像Ｍのダイナミックレンジをさらに大きくすることができる。   The light control unit 20 includes a liquid crystal panel (polarization control element) and two polarizing filters sandwiching the liquid crystal panel. The liquid crystal panel is subjected to pulse width modulation (based on control data from the light control unit 200 described later). By driving with Pulse Width Modulation (PWM) method, the transmittance of the synthesized laser beam C is changed, and the synthesized laser beam C input to the dimming unit 20 is adjusted to a desired light intensity and output. is there. In the HUD device 1 of the present embodiment, by providing the dimming unit 20, the synthesized laser light C can be dimmed in accordance with the dimming value, so that the brightness of the image M can be adjusted to be lower. The dynamic range can be further increased.

なお、調光部２０の透光率は波長依存性があり、調光制御部２００により各調光値に調整された調光部２０は、各色レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂが一様の透光率を示さないためホワイトバランスが崩れてしまう。しかし、後述するように、本実施形態におけるＨＵＤ装置１によれば、調光部２０の調光値が変化しても、変化した調光値を的確に迅速に反映した上で、ＬＤ１１を駆動できる。   The light transmittance of the light control unit 20 is wavelength-dependent, and the light control unit 20 adjusted to each light control value by the light control unit 200 has a uniform transmission of each color laser beam R, G, B. The white balance is lost because it does not show the light rate. However, as will be described later, according to the HUD device 1 of the present embodiment, even if the dimming value of the dimming unit 20 changes, the changed dimming value is reflected promptly and the LD 11 is driven. it can.

第１光検出部４０は、フォトダイオード等からなり、後述する第１透過膜４０ａで反射した図３に示すような第１反射光Ｃ１を受光し、受光した第１反射光Ｃ１のうち、各色レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光強度を検出する。具体的には、第１光検出部４０は、受光した第１反射光Ｃ１の各色レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光強度に応じて検出信号（電圧）を出力し、この検出信号が図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換されて、光強度情報として、後述する主制御部４００に出力される。なお、第１光検出部４０は、調光部２０に入力前の各色レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光強度を検出することができればいいので、合成レーザー光Ｃの光路ではなく、例えば、合成される前のレーザー光Ｒ、レーザー光Ｇ、レーザー光Ｂそれぞれの光強度を検出できる箇所に別々に設けられていてもよい。   The first light detection unit 40 is composed of a photodiode or the like, receives first reflected light C1 as shown in FIG. 3 reflected by a first transmission film 40a described later, and each color of the received first reflected light C1. The light intensity of each of the laser beams R, G, and B is detected. Specifically, the first light detection unit 40 outputs a detection signal (voltage) according to the light intensity of each color laser light R, G, B of the received first reflected light C1, and this detection signal is illustrated. It is converted into a digital value by the A / D converter that does not, and is output as light intensity information to the main controller 400 described later. The first light detection unit 40 only needs to be able to detect the light intensity of each color laser light R, G, B before being input to the light control unit 20, so that the first light detection unit 40 is not an optical path of the synthetic laser light C, for example, The laser light R, laser light G, and laser light B before being synthesized may be separately provided at locations where the light intensities can be detected.

第１透過膜（第１光分岐手段）４０ａは、例えば、５％程度の反射率を有する透過性部材からなり、合波部１３ｃから調光部２０までの間の合成レーザー光Ｃの光路上に配設され、合波部１３ｃからの合成レーザー光Ｃの大部分をそのまま透過させるが、一部の光を第１反射光Ｃ１として第１光検出部４０の方向へ反射させる。また、第１光検出部４０が、上記の通り、レーザー光Ｒ、レーザー光Ｇ、レーザー光Ｂそれぞれの光強度を検出できる箇所に個別に設けられた場合、第１透過膜４０ａは、レーザー光Ｒ、レーザー光Ｇ、レーザー光Ｂそれぞれの光路上に配設され、レーザー光Ｒ、レーザー光Ｇ、レーザー光Ｂの一部を、それぞれ反射光として第１光検出部４０に反射するものである。   The first transmission film (first light branching unit) 40a is made of a transmissive member having a reflectance of, for example, about 5%, and is on the optical path of the synthetic laser light C between the multiplexing unit 13c and the light control unit 20. Although most of the synthesized laser light C from the multiplexing unit 13c is transmitted as it is, a part of the light is reflected in the direction of the first light detection unit 40 as the first reflected light C1. Moreover, when the 1st light detection part 40 is separately provided in the location which can detect each light intensity of the laser beam R, the laser beam G, and the laser beam B as above-mentioned, the 1st transmission film 40a is a laser beam. R, laser light G, and laser light B are disposed on the respective optical paths, and a part of the laser light R, laser light G, and laser light B is reflected to the first light detection unit 40 as reflected light. .

第２光検出部４１は、カラーセンサ等からなり、後述する第２透過膜４１ａで反射した図３に示すように第２反射光Ｃ２を受光し、受光した第２反射光Ｃ２のうち、各色レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光強度を検出する。第２光検出部４１は、受光した第２反射光Ｃ２の各色レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光強度に応じて検出信号（電圧）を出力し、この検出信号が図示しないＡ／Ｄ変換器によりデジタル値に変換されて、光強度情報として、後述する主制御部４００に出力される。なお、第２光検出部４１は、数パルスの合成レーザー光Ｃの光強度を検出することができればいいので、スクリーン５０の特定の位置（後述する調色開始位置Ｆ１ａ）に配設して、ＭＥＭＳミラー３０が調色開始位置Ｆ１ａ上を走査した際の合成レーザー光Ｃを受光し、各色レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの光強度に応じて検出信号（電圧）を出力するものであってもよい。   The second light detection unit 41 includes a color sensor or the like, and receives the second reflected light C2 reflected by a second transmission film 41a, which will be described later, and each color of the received second reflected light C2 as shown in FIG. The light intensity of each of the laser beams R, G, and B is detected. The second light detection unit 41 outputs a detection signal (voltage) according to the light intensity of each color laser beam R, G, B of the received second reflected light C2, and this detection signal is not shown in the figure. Is converted into a digital value by the device, and is output to the main controller 400 described later as light intensity information. Note that the second light detection unit 41 only needs to be able to detect the light intensity of the composite laser light C of several pulses, and therefore is disposed at a specific position (a toning start position F1a described later) of the screen 50. The MEMS mirror 30 receives the combined laser beam C when the toning start position F1a is scanned, and outputs a detection signal (voltage) according to the light intensity of each color laser beam R, G, B. Also good.

第２透過膜（第２光分岐手段）４１ａは、第１透過膜４０ａ同様５％程度の反射率を有する透過性部材からなり、調光部２０からＭＥＭＳミラー３０までの間の合成レーザー光Ｃの光路上に配設され、調光部２０からの合成レーザー光Ｃの大部分をそのまま透過させるが、一部の光を第２反射光Ｃ２として第２光検出部４１の方向へ反射させる。また、第２光検出部４１が、上記の通り、スクリーン５０の特定の位置（調色開始位置Ｆ１ａ）に配設される場合、第１透過膜４０ａは、設けなくてもよい。   The second transmissive film (second light branching means) 41a is made of a transmissive member having a reflectivity of about 5% like the first transmissive film 40a, and the synthetic laser light C between the light control unit 20 and the MEMS mirror 30. Although most of the synthetic laser light C from the light control unit 20 is transmitted as it is, a part of the light is reflected in the direction of the second light detection unit 41 as the second reflected light C2. Moreover, when the 2nd light detection part 41 is arrange | positioned in the specific position (toning start position F1a) of the screen 50 as above-mentioned, the 1st permeable film 40a does not need to be provided.

ＭＥＭＳミラー３０は、合成レーザー光出射部１０からの合成レーザー光Ｃを受光し、後述する走査制御部３００の制御のもとで（走査制御部３００から供給される走査制御信号に基づいて）、受光した合成レーザー光Ｃを図４に示すように、スクリーン（表示部）５０上を水平走査しながら垂直走査し、所望の画像Ｍをスクリーン５０上に表示する。   The MEMS mirror 30 receives the synthetic laser light C from the synthetic laser light emitting unit 10, and is controlled by a scanning control unit 300 described later (based on a scanning control signal supplied from the scanning control unit 300). As shown in FIG. 4, the received synthetic laser beam C is vertically scanned while horizontally scanning the screen (display unit) 50, and a desired image M is displayed on the screen 50.

スクリーン（表示部）５０は、ＭＥＭＳミラー３０からの合成レーザー光Ｃを背面で受光し、透過拡散させることで、前面側に画像Ｍを表示するものであり、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等から構成される。   The screen (display unit) 50 receives the synthetic laser light C from the MEMS mirror 30 on the back surface and transmits and diffuses it to display the image M on the front surface side. The holographic diffuser, microlens array, and diffusion It consists of a plate.

スクリーン５０は、図４の太線枠で示す領域のように、観察者３が虚像Ｖとして視認可能な領域（つまり、第１反射部６０等で反射される表示光Ｋを外部に出射する領域）である表示エリア５０ａと、図４の点線枠で示す領域のように、観察者３が視認できない領域である非表示エリア（５０ｂ〜５０ｈ）と、に分類される。非表示エリア（５０ｂ〜５０ｈ）については、後述する。   The screen 50 is an area that the viewer 3 can visually recognize as a virtual image V (that is, an area that emits the display light K reflected by the first reflection unit 60 or the like) like the area indicated by the thick frame in FIG. Display area 50a and non-display areas (50b to 50h) that are areas that the observer 3 cannot visually recognize, such as the area indicated by the dotted frame in FIG. The non-display areas (50b to 50h) will be described later.

ここで、ＭＥＭＳミラー３０は、図４に示すように、合成レーザー光Ｃを、スクリーン５０の走査開始位置Ｆ１から走査終了位置Ｆ４まで走査していき（符号Ｃで示す実線を参照）、走査終了位置Ｆ４に到達すると再び走査開始位置Ｆ１に戻って走査する。ＭＥＭＳミラー３０の走査期間は、図７（ａ）に示すように、表示エリア５０ａ及び非表示エリア（５０ｂ〜５０ｈ）を走査している期間である実走査期間Ｆａと、走査終了位置Ｆ４から走査開始位置Ｆ１に戻る期間である帰線期間Ｆｂとに分類される。このＭＥＭＳミラー３０の走査位置が走査開始位置Ｆ１から走査を開始し、走査開始位置Ｆ１に帰還するまでのフレーム周期（１フレーム）は、ヒトがちらつきを視認できる臨界融合周波数以上の１／６０秒未満（６０Ｈｚ以上）に設定される。   Here, as shown in FIG. 4, the MEMS mirror 30 scans the synthetic laser beam C from the scanning start position F1 to the scanning end position F4 of the screen 50 (see the solid line indicated by reference numeral C), and the scanning is completed. When the position F4 is reached, scanning returns to the scanning start position F1 again. As shown in FIG. 7A, the scanning period of the MEMS mirror 30 is scanned from the actual scanning period Fa, which is a period during which the display area 50a and the non-display areas (50b to 50h) are scanned, and the scanning end position F4. It is classified into a retrace line period Fb which is a period for returning to the start position F1. The frame period (one frame) from when the scanning position of the MEMS mirror 30 starts scanning from the scanning start position F1 to the return to the scanning start position F1 is 1/60 second that is equal to or higher than the critical fusion frequency at which humans can visually recognize flicker. Less than (60 Hz or more).

第１反射部６０は、平面鏡等からなり、スクリーン５０に表示された画像Ｍを表す表示光Ｋを受け、第２反射部７０側へ反射させる。   The first reflection unit 60 is made of a plane mirror or the like, receives the display light K representing the image M displayed on the screen 50, and reflects the display light K toward the second reflection unit 70 side.

第２反射部７０は、凹面鏡等からなり、第１反射部６０からの表示光Ｋを、ウインドシールド３の方向へ反射させる。第２反射部７０で反射した表示光Ｋは、透光部９０を介して、ウインドシールド３に到達する。   The second reflecting unit 70 is formed of a concave mirror or the like, and reflects the display light K from the first reflecting unit 60 in the direction of the windshield 3. The display light K reflected by the second reflecting unit 70 reaches the windshield 3 via the light transmitting unit 90.

筐体８０は、合成レーザー光出射部１０と、調光部２０と、ＭＥＭＳミラー３０と、第１光検出部４０と、第２光検出部４１と、スクリーン５０と、第１反射部６０と、第２反射部７０等を収納するものであり、遮光性の部材により形成される。   The casing 80 includes a synthetic laser light emitting unit 10, a light control unit 20, a MEMS mirror 30, a first light detection unit 40, a second light detection unit 41, a screen 50, and a first reflection unit 60. The second reflecting portion 70 and the like are accommodated and formed of a light shielding member.

透光部９０は、アクリル等の透光性樹脂からなり、第２反射部７０からの表示光Ｋを透過するものであり、例えば、筐体８０に嵌合されている。透光部９０は、到達した外光が観察者３の方向へ反射しないように湾曲形状に形成されている。また、透光部９０の内面には、外光センサー９１を配設し、この外光センサー９１は、ＨＵＤ装置１の外部照度を検出し、照度情報を主制御部４００に出力する。   The light transmitting portion 90 is made of a light transmitting resin such as acrylic and transmits the display light K from the second reflecting portion 70, and is fitted to the housing 80, for example. The translucent part 90 is formed in a curved shape so that the external light that has reached does not reflect in the direction of the observer 3. Further, an external light sensor 91 is provided on the inner surface of the translucent unit 90, and the external light sensor 91 detects the external illuminance of the HUD device 1 and outputs illuminance information to the main control unit 400.

次に、ＨＵＤ装置１の電気的構成について説明する。   Next, the electrical configuration of the HUD device 1 will be described.

ＨＵＤ装置１は、上記したものの他、図５に示すように、ＬＤ制御部１００と、調光制御部２００と、走査制御部３００と、ＬＤ制御部１００と調光制御部２００及び走査制御部３００を制御する主制御部４００と、を備える。これらの制御部は、例えば、筐体８０内に配設されたプリント回路板（図示せず）に実装されている。なお、これらの制御部は、ＨＵＤ装置１の外部に配設され、配線によりＨＵＤ装置１（ＬＤ１１、液晶パネル、ＭＥＭＳミラー３０、光検出部（４０，４１，９１）等）と電気的に接続されていてもよい。   In addition to the above, the HUD device 1 includes an LD control unit 100, a dimming control unit 200, a scanning control unit 300, an LD control unit 100, a dimming control unit 200, and a scanning control unit, as shown in FIG. A main control unit 400 that controls 300. These control units are mounted, for example, on a printed circuit board (not shown) disposed in the housing 80. These control units are arranged outside the HUD device 1 and are electrically connected to the HUD device 1 (LD11, liquid crystal panel, MEMS mirror 30, photodetection unit (40, 41, 91), etc.) by wiring. May be.

ＬＤ制御部１００は、ＬＤ１１を駆動するものであり、第１駆動部１０１と、給電部１０２と、を備える。
第１駆動部１０１は、ドライバＩＣ等からなり、主制御部４００の制御のもとで、ＬＤ１１の各々を、ＰＷＭ方式、又は、パルス振幅変調（Ｐｕｌｓｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；ＰＡＭ）方式により駆動する。具体的には、後に述べるように、第１駆動部１０１は、図１１及び図１２に示す低階調領域ではＰＷＭ方式で、主階調領域ではＰＡＭ方式で、ＬＤ１１を駆動する。第１駆動部１０１は、主制御部４００から供給される電流制御データＩに基づいて、ＬＤ１１各々に駆動電流を供給する。
給電部１０２は、第１駆動部１０１を介して、ＬＤ１１に電力を供給するものであり、電源ＩＣ、トランジスタを用いたスイッチング回路等からなる。給電部１０２は、主制御部４００の制御のもとで、ＬＤ１１各々への電力の供給・非供給を切り替える。なお、給電部１０２は、ＬＤ１１の各々に独立して設けられてもよいし、これらに共用のものであってもよい。 The LD control unit 100 drives the LD 11 and includes a first drive unit 101 and a power feeding unit 102.
The first drive unit 101 includes a driver IC and the like, and drives each of the LDs 11 by a PWM method or a pulse amplitude modulation (PAM) method under the control of the main control unit 400. Specifically, as will be described later, the first drive unit 101 drives the LD 11 by the PWM method in the low gradation region shown in FIGS. 11 and 12 and by the PAM method in the main gradation region. The first drive unit 101 supplies a drive current to each LD 11 based on the current control data I supplied from the main control unit 400.
The power supply unit 102 supplies power to the LD 11 via the first drive unit 101, and includes a power supply IC, a switching circuit using a transistor, and the like. The power supply unit 102 switches between supply and non-supply of power to each LD 11 under the control of the main control unit 400. The power feeding unit 102 may be provided independently for each of the LDs 11 or may be shared by them.

調光制御部２００は、液晶パネル（偏光制御素子）を駆動するドライバＩＣ等からなり、主制御部４００からの調光値（記憶部４０２に記憶された現調光値）の指示信号に基づいて、液晶パネルをＦＲＣ方式やＰＷＭ方式で駆動するものである。   The dimming control unit 200 includes a driver IC or the like that drives a liquid crystal panel (polarization control element), and is based on a dimming value (current dimming value stored in the storage unit 402) instruction signal from the main control unit 400. Thus, the liquid crystal panel is driven by the FRC method or the PWM method.

走査制御部３００は、ＭＥＭＳミラー３０を駆動するものであり、第２駆動部３０１と、ミラー位置検出部（走査位置検出手段）３０２と、を備える。
第２駆動部３０１は、ドライバＩＣ等からなり、主制御部４００の制御のもとで、（主制御部４００からの走査制御データに基づいて）、ＭＥＭＳミラー３０を駆動する。第２駆動部３０１は、ＭＥＭＳミラー３０を駆動させた後、ミラー位置検出部３０２が出力した走査位置検出データを取得し、取得した走査位置検出データに基づいてフィードバックデータを算出し、このフィードバックデータを主制御部４００へ出力する。第２駆動部３０１から出力されるフィードバックデータは、水平走査の往復の切り替わりタイミングを示す水平走査切り替わりデータ、フレームの切り替わりタイミングを示すフレーム切り替わりデータ、１フレーム（実走査期間Ｆａ＋帰線期間Ｆｂ）中の実走査期間Ｆａの割合を示す実走査期間割合データ等である。
ミラー位置検出部（走査位置検出手段）３０２は、ＭＥＭＳミラー３０のミラーを動かすピエゾ素子の時間ごとの振れ位置を検出し、検出した位置を走査位置検出データとして第２駆動部３０１に出力するものである。 The scanning control unit 300 drives the MEMS mirror 30 and includes a second driving unit 301 and a mirror position detection unit (scanning position detection unit) 302.
The second drive unit 301 includes a driver IC or the like, and drives the MEMS mirror 30 under the control of the main control unit 400 (based on scanning control data from the main control unit 400). The second drive unit 301 drives the MEMS mirror 30, acquires the scanning position detection data output from the mirror position detection unit 302, calculates feedback data based on the acquired scanning position detection data, and outputs the feedback data. Is output to the main control unit 400. The feedback data output from the second drive unit 301 includes horizontal scanning switching data indicating the reciprocal switching timing of horizontal scanning, frame switching data indicating the frame switching timing, and one frame (actual scanning period Fa + returning period Fb). Actual scanning period ratio data indicating the ratio of the actual scanning period Fa.
A mirror position detection unit (scanning position detection unit) 302 detects a shake position of the piezo element that moves the mirror of the MEMS mirror 30 for each time, and outputs the detected position to the second drive unit 301 as scanning position detection data. It is.

主制御部４００は、特許請求の範囲の閾電流値生成手段と、光強度特性生成手段と、特定電流生成手段と、の機能を有するものであり、さらに上記のＬＤ制御部１００と協働することで光源制御手段の機能を有するものであり、マイクロコントローラ、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等からなり、ＣＰＵ４０１と、記憶部４０２と、を備える。   The main control unit 400 has functions of a threshold current value generation unit, a light intensity characteristic generation unit, and a specific current generation unit in claims, and further cooperates with the LD control unit 100 described above. Thus, the device has a function of a light source control means, and includes a microcontroller, a field programmable gate array (FPGA), an application specific integrated circuit (ASIC), and the like, and includes a CPU 401 and a storage unit 402.

記憶部４０２は、ＨＵＤ装置１の動作に必要なプログラムや、データを記憶するものであり、ＥＥＰＲＯＭ、Ｆｌａｓｈ等からなる。
ＣＰＵ４０１は、記憶部４０２からプログラムを読み出し、実行することで、各部を制御する。ＣＰＵ４０１には、車両２のＥＣＵ（図示せず）からの車両情報及び起動信号（ＩＧＮ，ＡＣＣのオンオフ信号）、ＬＤ１１に流れる電流値を示すＬＤ電流情報、第１光検出部４０からの光強度情報、第２光検出部４１からの光強度情報、走査制御部３００からのフィードバックデータ等の各種情報が入力され、これらの情報より、ＣＰＵ４０１は、ＬＤ制御部１００を駆動する階調制御データ（電流制御データＩ）と、調光制御部２００を駆動する調光制御データ（調光値）と、走査制御部３００を駆動する走査制御データとを生成・出力し、ＨＵＤ装置１の総合的な制御を行う。つまり、ＣＰＵ４０１は、入力される情報に応じて、ＬＤ制御部１００と調光制御部２００及び走査制御部３００を介してＬＤ１１と液晶パネル及びＭＥＭＳミラー３０を駆動し、画像Ｍを生成する。これにより、画像Ｍを表す表示光Ｋがウインドシールド３に向けて出射され、観察者３は、画像Ｍを虚像Ｖとして視認することができる。 The storage unit 402 stores programs and data necessary for the operation of the HUD device 1 and includes an EEPROM, a flash, and the like.
The CPU 401 controls each unit by reading a program from the storage unit 402 and executing the program. The CPU 401 includes vehicle information and an activation signal (IGN, ACC on / off signal) from the ECU (not shown) of the vehicle 2, LD current information indicating a current value flowing through the LD 11, and light intensity from the first light detection unit 40. Various information such as information, light intensity information from the second light detection unit 41, feedback data from the scanning control unit 300, and the like are input. Based on these pieces of information, the CPU 401 controls gradation control data (for driving the LD control unit 100). Current control data I), dimming control data (dimming value) for driving the dimming control unit 200, and scanning control data for driving the scanning control unit 300 are generated and output, and the HUD device 1 Take control. That is, the CPU 401 drives the LD 11, the liquid crystal panel, and the MEMS mirror 30 via the LD control unit 100, the dimming control unit 200, and the scanning control unit 300 according to the input information, and generates an image M. Thereby, the display light K representing the image M is emitted toward the windshield 3, and the observer 3 can visually recognize the image M as the virtual image V.

以上の構成からなるＨＵＤ装置１は、図６に示すように、車両２の起動スイッチがオン（ＩＧＮ、ＡＣＣ、キー開錠等による）されたことに応じて、起動する。それからＣＰＵ４０１は、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置に基づき、各走査エリアを判定（ステップＳ１０）し、各走査エリアに基づき、画像調整処理（Ｓ１００，Ｓ２００，Ｓ３００）と、表示エリア５０ａの周囲領域でＬＤ１１の点灯を制限するＬＤ準備処理Ｓ４００と、画像情報に基づき画像Ｍを表示させる表示処理Ｓ５００と、を実行する。記憶部４０２には、画像調整処理を実行するためのプログラムが予め記憶されており、ＣＰＵ４０１は、例えば、ＨＵＤ装置１が起動すると、これを読み出し、画像調整処理を実行する。
ここからは、画像調整処理について、図７〜図１４を参照して説明する。 As shown in FIG. 6, the HUD device 1 having the above configuration is activated in response to the activation switch of the vehicle 2 being turned on (by IGN, ACC, key unlocking, etc.). Then, the CPU 401 determines each scanning area based on the scanning position of the MEMS mirror 30 (step S10), and based on each scanning area, performs image adjustment processing (S100, S200, S300) and LD11 in the peripheral area of the display area 50a. LD preparatory processing S400 for restricting lighting of the display and display processing S500 for displaying the image M based on the image information are executed. A program for executing image adjustment processing is stored in the storage unit 402 in advance. For example, when the HUD device 1 is activated, the CPU 401 reads this and executes image adjustment processing.
From here, the image adjustment processing will be described with reference to FIGS.

（画像調整処理）
本実施形態の画像調整処理は、ＬＤ１１の光強度Ｌと電流制御データＩとを対応させた光強度特性Ｐが温度変化などにより変化した場合、新しい新光強度特性Ｐｂを演算し、この新光強度特性Ｐｂに基づき、階調制御データ（階調レベルＥｎに対応する電流制御データＩ及びＰＷＭ値Ｄｎ）を補正する階調補正処理Ｓ１００と、ＬＤ１１の合成レーザー光Ｃを調光し、画像Ｍの輝度を変調する調光補正処理Ｓ２００と、画像Ｍのホワイトバランスを調整する調色補正処理Ｓ３００と、から構成される。本実施形態の画像調整処理は、表示エリア５０ａに所望の画像Ｍを表示させながら、非表示エリア５０ｂ〜５０ｈの間に上記の階調補正処理Ｓ１００と調光補正処理Ｓ２００及び調色補正処理Ｓ３００を行う処理である。 (Image adjustment processing)
In the image adjustment process of the present embodiment, when the light intensity characteristic P corresponding to the light intensity L of the LD 11 and the current control data I changes due to a temperature change or the like, a new new light intensity characteristic Pb is calculated, and this new light intensity characteristic is calculated. Based on Pb, gradation correction processing S100 for correcting gradation control data (current control data I and PWM value Dn corresponding to gradation level En), and the combined laser beam C of LD11 are dimmed, and the brightness of image M A light adjustment correction process S200 for modulating the white balance of the image M, and a color adjustment correction process S300 for adjusting the white balance of the image M. In the image adjustment process of the present embodiment, the gradation correction process S100, the light adjustment correction process S200, and the toning correction process S300 are performed between the non-display areas 50b to 50h while displaying the desired image M in the display area 50a. It is a process to perform.

階調補正処理Ｓ１００と調光補正処理Ｓ２００及び調色補正処理Ｓ３００は、図８に示すように、ＭＥＭＳミラー３０が合成レーザー光Ｃを走査する領域毎に区切って行なわれる。ちなみに、階調補正処理Ｓ１００は、階調制御データの更新が必要か否かを判定する更新判定処理Ｓ１１０と、階調制御データ生成処理Ｓ１２０と、階調制御データ更新処理Ｓ１３０と、を備え、非表示エリア５０ｂ〜５０ｈには、以下のように各処理が配分される（図８参照）。５０ｂは、更新判定処理Ｓ１１０と階調制御データ生成処理Ｓ１２０とを行う第１階調補正エリアであり、５０ｃは、調色補正処理Ｓ３００を行う調色補正エリアであり、５０ｄは、ＬＤ１１を消灯もしくは観察者３に視認されない程小さな光強度のレーザー光を出射する第１垂直準備エリアであり、５０ｅは、第１階調補正エリア５０ｂにおける更新判定処理Ｓ１１０及び階調制御データ生成処理Ｓ１２０の続きを行う第２階調補正エリアであり、５０ｆは、ＬＤ１１を消灯もしくは観察者３に視認されない程小さな光強度のレーザー光を出射する水平準備エリアであり、５０ｇは、ＬＤ１１を消灯もしくは観察者３に視認されない程小さな光強度のレーザー光を出射する第２垂直準備エリアであり、５０ｈは、階調制御データ更新処理Ｓ１３０及び調光補正処理Ｓ２００を行う階調／調光切替えエリアである。   The gradation correction processing S100, the light adjustment correction processing S200, and the color adjustment correction processing S300 are performed by dividing each region in which the MEMS mirror 30 scans the synthetic laser light C as shown in FIG. Incidentally, the gradation correction process S100 includes an update determination process S110 for determining whether or not the gradation control data needs to be updated, a gradation control data generation process S120, and a gradation control data update process S130. Each process is distributed to the non-display areas 50b to 50h as follows (see FIG. 8). Reference numeral 50b denotes a first gradation correction area that performs the update determination process S110 and the gradation control data generation process S120, reference numeral 50c denotes a toning correction area that performs the toning correction process S300, and reference numeral 50d turns off the LD 11. Alternatively, it is a first vertical preparation area that emits laser light having such a small light intensity that it cannot be visually recognized by the observer 3, and 50e is a continuation of the update determination process S110 and the gradation control data generation process S120 in the first gradation correction area 50b. 50f is a horizontal preparation area where the LD 11 is turned off or a laser beam with a light intensity that is so small that it cannot be visually recognized by the observer 3, and 50g is turned off or the observer 3 Is a second vertical preparation area that emits laser light having such a small light intensity that it cannot be visually recognized, and 50 h is a gradation control data update process S The gradation / dimming switching area for 30 and dimming correction processing S200.

記憶部４０２は、これらのエリア毎に実行される制御処理と水平走査ライン数の配分を予め記憶する。
１フレーム中の総水平走査ライン数から帰線期間Ｆｂにおける水平走査ライン数を差し引いた、実走査期間Ｆａにおける水平走査ライン数Ｙを、図８に示すように、第１階調補正エリア５０ｂの水平走査ライン数Ｙ１、調色補正エリア５０ｃの水平走査ライン数Ｙ２、第１垂直準備エリア５０ｄの水平走査ライン数Ｙ３、表示エリア５０ａ（第２階調補正エリア５０ｅ、水平準備エリア５０ｆ）の水平走査ライン数Ｙ４、第２垂直準備エリア５０ｇの水平走査ライン数Ｙ５、階調／調光切替えエリア５０ｈの水平走査ライン数Ｙ６、に配分する。ＭＥＭＳミラー３０の垂直走査位置は、時間ｔの経過に基づき、図７（ａ）に示すように推移していき、ＣＰＵ４０１は、各走査位置に対応した制御処理を実行していく。また、ＭＥＭＳミラー３０の垂直走査位置が表示エリアＦａにある場合の水平走査位置の時間推移は、図７（ｂ）に示す通りであり、ＣＰＵ４０１は、１水平走査ライン中に、表示エリア５０ａ、第２階調補正エリア５０ｅ、水平準備エリア５０ｆを遷移して、各走査位置に対応した制御処理を実行する。 The storage unit 402 stores in advance control processing executed for each area and distribution of the number of horizontal scanning lines.
As shown in FIG. 8, the number Y of horizontal scanning lines in the actual scanning period Fa, which is obtained by subtracting the number of horizontal scanning lines in the blanking period Fb from the total number of horizontal scanning lines in one frame, is set in the first gradation correction area 50b. The number of horizontal scanning lines Y1, the number of horizontal scanning lines Y2 of the toning correction area 50c, the number of horizontal scanning lines Y3 of the first vertical preparation area 50d, and the horizontal of the display area 50a (second gradation correction area 50e, horizontal preparation area 50f). The number of scanning lines is Y4, the number of horizontal scanning lines Y5 in the second vertical preparation area 50g, and the number of horizontal scanning lines Y6 in the gradation / dimming switching area 50h. The vertical scanning position of the MEMS mirror 30 changes as shown in FIG. 7A based on the passage of time t, and the CPU 401 executes control processing corresponding to each scanning position. The time transition of the horizontal scanning position when the vertical scanning position of the MEMS mirror 30 is in the display area Fa is as shown in FIG. 7B, and the CPU 401 displays the display area 50a, The second gradation correction area 50e and the horizontal preparation area 50f are transitioned to execute control processing corresponding to each scanning position.

ＣＰＵ４０１は、第２駆動部３０１から入力されるフィードバックデータの水平走査切り替わりデータの信号をカウントすることにより、水平走査ライン数をカウントし、この水平走査ライン数のカウントに基づき、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置を特定し、その走査位置に基づいた画像調整処理（更新判定処理Ｓ１１０、階調制御データ生成処理Ｓ１２０、階調制御データ更新処理Ｓ１３０、調光補正処理Ｓ２００、調色補正処理Ｓ３００）を実行する。具体的には、ＣＰＵ４０１は、水平走査ライン数のカウントが０からＹ１の間である場合、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置が第１階調補正エリア５０ｂ内であると判定し、更新判定処理Ｓ１１０及び階調制御データ生成処理Ｓ１２０を行う。
また、ＣＰＵ４０１は、第２駆動部３０１から入力されるフィードバックデータであるフレーム切り替わりデータの信号入力により水平走査ライン数のカウントをリフレッシュし、新たなフレームの水平走査ライン数のカウントを開始する。 The CPU 401 counts the number of horizontal scanning lines by counting the signal of the horizontal scanning switching data of the feedback data input from the second driving unit 301, and based on the counting of the number of horizontal scanning lines, scans the MEMS mirror 30. The position is specified, and image adjustment processing (update determination processing S110, gradation control data generation processing S120, gradation control data update processing S130, light adjustment correction processing S200, and color adjustment correction processing S300) based on the scanning position is executed. To do. Specifically, if the count of the number of horizontal scanning lines is between 0 and Y1, the CPU 401 determines that the scanning position of the MEMS mirror 30 is within the first gradation correction area 50b, and updates determination processing S110 and A gradation control data generation process S120 is performed.
Further, the CPU 401 refreshes the count of the horizontal scanning lines in response to the signal input of the frame switching data that is feedback data input from the second driving unit 301, and starts counting the number of horizontal scanning lines of a new frame.

（階調補正処理）
これより、階調補正処理Ｓ１００について、図９乃至１１を用いて説明する。図９は、階調補正処理Ｓ１００の動作フロー図であり、図１０は、ＬＤの電流制御データＩと光強度Ｌとを対応づけた光強度特性Ｐを表す図であり、図１１は、階調レベルＥｎと基準光強度Ｌｎとを対応づけた階調特性Ｑを表す図である。
階調補正処理Ｓ１００は、図９に示すように、階調制御データの更新が必要か否かを判定する更新判定処理Ｓ１１０と、新しい階調制御データである新階調制御データを生成する階調制御データ生成処理Ｓ１２０と、画像Ｍの描画に実際に使用される現階調制御データを、新階調制御データに更新する階調制御データ更新処理Ｓ１３０と、を備え、記憶部４０２に記憶される階調制御データを補正する制御処理である。 (Tone correction processing)
Thus, the tone correction processing S100 will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an operation flowchart of the gradation correction processing S100, FIG. 10 is a diagram showing a light intensity characteristic P in which the current control data I of the LD and the light intensity L are associated, and FIG. It is a figure showing the gradation characteristic Q which matched the tone level En and the reference light intensity Ln.
As shown in FIG. 9, the gradation correction process S100 includes an update determination process S110 for determining whether or not gradation control data needs to be updated, and a level for generating new gradation control data that is new gradation control data. A tone control data generation process S120 and a tone control data update process S130 for updating the current tone control data actually used for drawing the image M to the new tone control data, which is stored in the storage unit 402. This is a control process for correcting the gradation control data to be performed.

階調制御データは、各色毎に設けられるデータであり、図１２（ａ）に示すような、ＣＰＵ４０１が画像情報に基づき決定する階調レベルＥｎと、ＬＤ１１を階調制御するためのＬＤ１１に供給される電流値を示す電流制御データＩ及びＬＤ１１をＰＷＭ制御するためのデューティー比を表すＰＷＭ値Ｄｎと、を対応づけたテーブルデータである。   The gradation control data is data provided for each color, and is supplied to the gradation level En determined by the CPU 401 based on the image information and the LD 11 for gradation control of the LD 11 as shown in FIG. Table data in which current control data I indicating the current value to be performed and PWM value Dn representing the duty ratio for PWM control of LD 11 are associated with each other.

階調制御データは、図１０に示すようなＬＤ１１の温度等により特性が変化する光強度特性Ｐと、図１１に示すような予め記憶部４０２に記憶された不変データである階調特性Ｑと、から求められる。
光強度特性Ｐは、ＬＤ１１に供給される電流値を示す電流制御データＩとＬＤ１１が出力する各レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂの光強度Ｌとを対応させたデータである。
階調特性Ｑは、６ビット（６４段階）で設定される階調レベルＥｎと各階調レベルＥｎ毎に設定された基準光強度Ｌｎとを対応させたデータである。例えば、階調レベルＥｘは、階調特性Ｑにより基準光強度Ｌｘに対応づけられており（図１１参照）、基準光強度Ｌｘは、図１０に示す現光強度特性Ｐａにより電流制御データＩｘに対応づけられているので、階調制御データとしては、階調レベルＥｘに電流制御データＩｘが対応づけられたデータが生成される。 The gradation control data includes a light intensity characteristic P whose characteristics change depending on the temperature of the LD 11 as shown in FIG. 10, and a gradation characteristic Q which is invariant data stored in advance in the storage unit 402 as shown in FIG. Sought from.
The light intensity characteristic P is data in which current control data I indicating a current value supplied to the LD 11 is associated with the light intensity L of each of the laser beams R, G, and B output from the LD 11.
The gradation characteristic Q is data in which a gradation level En set in 6 bits (64 steps) and a reference light intensity Ln set for each gradation level En are associated with each other. For example, the gradation level Ex is associated with the reference light intensity Lx by the gradation characteristic Q (see FIG. 11), and the reference light intensity Lx is converted into the current control data Ix by the current light intensity characteristic Pa shown in FIG. Since they are associated with each other, data in which current control data Ix is associated with gradation level Ex is generated as gradation control data.

階調特性Ｑは、図１１に示すように、６ビット（６４段階）の階調レベルＥ０〜Ｅｍａｘと、階調レベルＥ０〜Ｅｍａｘそれぞれに対応づけられた基準光強度０〜Ｌｍａｘと、で表されるテーブルデータであり、一般的なγ特性を考慮した曲線で表され、記憶部４０２に予め記憶される不変データである。
このように階調特性Ｑが予め定められた不変データであるのに対して、光強度特性Ｐは、ＬＤ１１の使用環境の温度等に依存して変化するので、階調レベルＥｎと、実際にＬＤ１１が出射するレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂの光強度Ｌとの対応関係がずれてしまい所望の光強度Ｌを出射させることができない。
つまり、温度変化により光強度特性Ｐが、図１０に示すような現光強度特性Ｐａから新光強度特性Ｐｂに変化した場合、ＣＰＵ４０１が所望の基準光強度Ｌｘ（階調レベルＬｘ）のレーザー光を出射させるため、ＬＤ制御部１００に電流制御データＩｘを信号出力してＬＤに電流Ｉｘを供給しても、出射されるレーザー光の光強度Ｌは、Ｌｘではなく新光強度特性Ｐｂに沿ったＬｘｂになってしまう。したがって、本実施形態の階調補正処理Ｓ１００は、ＬＤ１１それぞれの階調制御データ（階調レベルＥｎと電流制御データＩとＰＷＭ値Ｄｎとの特性データ）を、ＬＤの光強度特性Ｐの変化に基づき補正するものである。
以下、更新判定処理Ｓ１１０について説明する。 As shown in FIG. 11, the gradation characteristic Q is represented by 6-bit (64-step) gradation levels E0 to Emax and reference light intensities 0 to Lmax associated with the gradation levels E0 to Emax, respectively. Table data, which is represented by a curve in consideration of general γ characteristics, and is invariant data stored in advance in the storage unit 402.
In this way, while the gradation characteristic Q is predetermined invariant data, the light intensity characteristic P changes depending on the temperature of the environment in which the LD 11 is used, and therefore, the gradation level En and actually The correspondence relationship with the light intensity L of the laser beams R, G, and B emitted from the LD 11 is shifted, and the desired light intensity L cannot be emitted.
That is, when the light intensity characteristic P changes from the current light intensity characteristic Pa as shown in FIG. 10 to the new light intensity characteristic Pb as shown in FIG. 10, the CPU 401 emits laser light having a desired reference light intensity Lx (tone level Lx). Even if the current control data Ix is output as a signal to the LD control unit 100 and the current Ix is supplied to the LD for emission, the light intensity L of the emitted laser light is not Lx but Lxb along the new light intensity characteristic Pb. Become. Therefore, the gradation correction processing S100 of the present embodiment converts the gradation control data (characteristic data of the gradation level En, the current control data I, and the PWM value Dn) of each LD 11 into a change in the light intensity characteristic P of the LD. The correction is based on this.
Hereinafter, the update determination process S110 will be described.

更新要否判定処理Ｓ１１０は、ＬＤ１１のいずれかの光強度特性Ｐが特定の値だけ変化したかを検出し、各ＬＤ１１のいずれかの光強度特性Ｐが特定の値だけ変化した場合に、階調制御データの補正を必要と判定する処理である。   The update necessity determination process S110 detects whether any of the light intensity characteristics P of the LD 11 has changed by a specific value, and if any of the light intensity characteristics P of each LD 11 has changed by a specific value, This is a process for determining that correction of tone control data is necessary.

ステップＳ１１１において、ＣＰＵ４０１は、ＬＤ制御部１００を介して赤色ＬＤ１１ａに供給する電流値を漸増させながら、この電流値に対応する赤色レーザー光Ｒの光強度Ｌを第１光検出部４０より取得する。ＬＤ１１に供給する電流値を漸増させながら、この電流値に対応するレーザー光Ｒの光強度Ｌを第１光検出部より取得していくと、ある電流値で急激に光強度Ｌが上昇して検出される。ＣＰＵ４０１は、この時の電流制御データＩを、ＬＤ１１がレーザー発振し始める新閾電流値Ｉｔｂであると判定する。この後、緑色ＬＤ１１ｂ、青色ＬＤ１１ｃに対しても順次、新閾電流値Ｉｔｂを求めていく。このようにして、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ１１１において、各ＬＤ１１の新しい新閾電流値Ｉｔｂを取得する。   In step S <b> 111, the CPU 401 acquires the light intensity L of the red laser light R corresponding to the current value from the first light detection unit 40 while gradually increasing the current value supplied to the red LD 11 a via the LD control unit 100. . When the light intensity L of the laser beam R corresponding to this current value is acquired from the first light detection unit while gradually increasing the current value supplied to the LD 11, the light intensity L increases rapidly at a certain current value. Detected. The CPU 401 determines that the current control data I at this time is the new threshold current value Itb at which the LD 11 starts to oscillate. Thereafter, the new threshold current value Itb is sequentially obtained for the green LD 11b and the blue LD 11c. In this manner, the CPU 401 acquires a new new threshold current value Itb for each LD 11 in step S111.

ステップＳ１１２において、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ１１１で取得した各ＬＤ１１の新閾電流値Ｉｔｂと、記憶部４０２に記憶されている各ＬＤ１１の現閾電流値Ｉｔａとを比較する。
以下の式（数１）で算出される新閾電流値Ｉｔｂと現閾電流値Ｉｔａとの差である閾値変化量が、各ＬＤ１１のいずれか１つでも、予め記憶部４０２に記憶されている判定値以上である場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、階調制御データの補正が必要であると判定し、記憶部４０２の現閾電流値Ｉｔａを新閾電流値Ｉｔｂの値に書き換える。また、各ＬＤ１１の全てにおいて、新閾電流値Ｉｔｂと現閾電流値Ｉｔａとの差である閾値変化量が、予め記憶部４０２に記憶されている判定値未満である場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、ＣＰＵ４０１は、階調制御データの補正が不要であると判定し、処理をステップＳ１１１に戻し、更新判定処理Ｓ１１０を終了する。 In step S112, the CPU 401 compares the new threshold current value Itb of each LD 11 acquired in step S111 with the current threshold current value Ita of each LD 11 stored in the storage unit 402.
The threshold change amount that is the difference between the new threshold current value Itb and the current threshold current value Ita calculated by the following equation (Equation 1) is stored in the storage unit 402 in advance for any one of the LDs 11. When it is equal to or greater than the determination value (step S112: YES), the CPU 401 determines that the gradation control data needs to be corrected, and rewrites the current threshold current value Ita in the storage unit 402 with the new threshold current value Itb. Further, in all the LDs 11, when the threshold change amount, which is the difference between the new threshold current value Itb and the current threshold current value Ita, is less than the determination value stored in advance in the storage unit 402 (step S <b> 112: NO). The CPU 401 determines that the correction of the gradation control data is unnecessary, returns the process to step S111, and ends the update determination process S110.

Figure 2014086426
Figure 2014086426

以上が本実施形態の更新判定処理Ｓ１１０であるが、この更新判定処理Ｓ１１０は、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置が第１階調補正エリア５０ｂ又は第２階調補正エリア５０ｅである場合に実行され、それ以外の走査位置である場合、処理を中断し、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置が再び第１階調補正エリア５０ｂ又は第２階調補正エリア５０ｅになった場合、前回の続きから処理を再開するものである。
以下、階調制御データ生成処理Ｓ１２０について説明する。 The update determination processing S110 of the present embodiment has been described above. The update determination processing S110 is executed when the scanning position of the MEMS mirror 30 is the first gradation correction area 50b or the second gradation correction area 50e. When the scanning position is other than that, the processing is interrupted, and when the scanning position of the MEMS mirror 30 again becomes the first gradation correction area 50b or the second gradation correction area 50e, the processing is restarted from the previous continuation. Is.
Hereinafter, the gradation control data generation process S120 will be described.

階調制御データ生成処理Ｓ１２０は、ＬＤ１１の全てにおいて、新しい階調制御データである新階調制御データを生成する処理である。階調制御データは、光強度Ｌを、図１２に示すように、ＬＤ１１をＰＡＭ制御することにより基準光強度Ｌｎ（Ｌｓ〜Ｌｊ）に調整する主階調領域（階調レベルＥｓ〜Ｅｊ）と、ＬＤ１１をＰＷＭ制御することにより主階調領域よりも小さい基準光強度Ｌｎ（０〜Ｌ（ｓ−１））に調整する低階調領域（階調レベルＥ０〜Ｅ（ｓ−１））とに分類される。まず、主階調領域（階調レベルＥｓ〜Ｅｊ）の階調制御データの生成方法について以下に説明する。   The gradation control data generation process S120 is a process for generating new gradation control data which is new gradation control data in all the LDs 11. The gradation control data includes a main gradation area (gradation levels Es to Ej) for adjusting the light intensity L to the reference light intensity Ln (Ls to Lj) by performing PAM control of the LD 11 as shown in FIG. , A low gradation region (gradation levels E0 to E (s-1)) that is adjusted to a reference light intensity Ln (0 to L (s-1)) smaller than the main gradation region by PWM control of the LD 11; are categorized. First, a method for generating gradation control data in the main gradation region (gradation levels Es to Ej) will be described below.

（１）主階調領域
ステップＳ１２１において、ＣＰＵ４０１は、ＬＤ制御部１００を介して赤色ＬＤ１１ａに供給する電流値を、ステップＳ１１０で取得した現閾電流値Ｉｔｂより特定の電流値だけ大きい電流値から漸増させながら、この電流値に対応する赤色レーザー光Ｒの光強度Ｌを第１光検出部４０より順次取得する。このように、現閾電流値Ｉｔｂより特定の電流値だけ大きい電流値から漸増させることにより、赤色ＬＤ１１ａが確実にレーザー発振する安定発振領域における赤色レーザー光Ｒの光強度Ｌを検出することができる。
ＣＰＵ４０１は、第１光検出部４０から取得された光強度Ｌが、予め記憶部４０２に記憶された第１基準光強度Ｌｉ（または第１基準光強度Ｌｉの許容範囲内）になった場合、図１０に示すように、この時の電流制御データＩを第１電流制御データＩｉｂであると判定する。
さらに、ＣＰＵ４０１は、赤色ＬＤ１１ａに供給する電流値を漸増させ、第１光検出部４０から取得された光強度Ｌが、予め記憶部４０２に記憶された第２基準光強度Ｌｊになった場合、図１０に示すように、この時の電流制御データＩを第２電流制御データＩｊｂであると判定する。 (1) Main gradation region In step S121, the CPU 401 starts from the current value that is larger than the current threshold current value Itb acquired in step S110 by a specific current value that is supplied to the red LD 11a via the LD control unit 100. While gradually increasing, the light intensity L of the red laser light R corresponding to the current value is sequentially acquired from the first light detection unit 40. In this way, by gradually increasing from a current value larger than the current threshold current value Itb by a specific current value, it is possible to detect the light intensity L of the red laser light R in the stable oscillation region where the red LD 11a reliably performs laser oscillation. .
When the light intensity L acquired from the first light detection unit 40 becomes the first reference light intensity Li stored in advance in the storage unit 402 (or within the allowable range of the first reference light intensity Li), the CPU 401 As shown in FIG. 10, the current control data I at this time is determined to be the first current control data Iib.
Further, the CPU 401 gradually increases the current value supplied to the red LD 11a, and when the light intensity L acquired from the first light detection unit 40 becomes the second reference light intensity Lj stored in advance in the storage unit 402, As shown in FIG. 10, the current control data I at this time is determined to be the second current control data Ijb.

ステップＳ１２２において、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ１２１で取得された２点（第１基準光強度Ｌｉに対応づけられた第１電流制御データＩｉｂ及び第２基準光強度Ｌｊに対応づけられた第２電流制御データＩｊｂ）を結ぶ直線の傾きαを以下の式（数２）で算出する。   In step S122, the CPU 401 obtains the two points (first current control data Iib associated with the first reference light intensity Li and second current control data associated with the second reference light intensity Lj acquired in step S121. The slope α of the straight line connecting Ijb) is calculated by the following equation (Equation 2).

Figure 2014086426
Figure 2014086426

そして、ＣＰＵ４０１は、以下の式（数３）により、光強度Ｌが第１基準光強度Ｌｉから第２基準光強度Ｌｊまでの範囲における、光強度Ｌと電流制御データＩの関数である新光強度特性Ｐｂ（図１０の実線部分）を求める。   Then, the CPU 401 calculates the new light intensity that is a function of the light intensity L and the current control data I in the range from the first reference light intensity Li to the second reference light intensity Lj by the following equation (Equation 3). The characteristic Pb (solid line part in FIG. 10) is obtained.

Figure 2014086426
Figure 2014086426

ステップＳ１２３において、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ１２２で算出された主階調領域の新光強度特性Ｐｂと予め記憶部４０２に記憶された階調特性Ｑとにより新階調制御データ（階調レベルＥｎと電流制御データＩとを対応付けたデータ）を生成する。
ＣＰＵ４０１は、例えば、階調レベルＥｘに対応付ける電流制御データＩを求める場合、予め記憶部４０２に記憶された階調特性Ｑより階調レベルＥｘに対応づけられた基準光強度Ｌｘを読み出し、この基準光強度Ｌｘと上記の新光強度特性Ｐｂの式（数３）とから、階調レベルＥｘに対応する電流制御データＩｘを求めることで、階調制御データを生成する（階調レベルＥｘに電流制御データＩｘを対応付ける）。このように、主階調領域の階調レベルＥｓ〜Ｅｊはそれぞれ電流制御データＩに対応付けられる。ちなみに主階調領域においてＬＤ１１はＰＡＭ制御により光強度Ｌを調節するので、主階調領域の全ての階調レベルＥｓ〜Ｅｊにおいて、ＰＷＭ値Ｄｎは１００％（低階調領域のＰＷＭ値Ｄｎより高い値Ｄｓ）に設定される。 In step S123, the CPU 401 uses the new light intensity characteristic Pb of the main gradation area calculated in step S122 and the gradation characteristic Q stored in the storage unit 402 in advance to create new gradation control data (gradation level En and current control). Data associated with data I) is generated.
For example, when obtaining the current control data I associated with the gradation level Ex, the CPU 401 reads the reference light intensity Lx associated with the gradation level Ex from the gradation characteristic Q stored in the storage unit 402 in advance, and this reference Gradation control data is generated by obtaining the current control data Ix corresponding to the gradation level Ex from the light intensity Lx and the formula (Equation 3) of the new light intensity characteristic Pb described above (current control is performed on the gradation level Ex). Data Ix is associated). As described above, the gradation levels Es to Ej in the main gradation region are associated with the current control data I, respectively. Incidentally, since the LD 11 adjusts the light intensity L by PAM control in the main gradation area, the PWM value Dn is 100% (from the PWM value Dn in the low gradation area) at all gradation levels Es to Ej in the main gradation area. High value Ds).

（２）低階調領域
次に、低階調領域における階調制御データについて説明する。
低階調領域の階調制御データ（階調レベルＥ０〜Ｅ（ｓ−１）に対応するＰＷＭ値Ｄ０〜Ｄ（ｓ−１））は、予め記憶部４０２に記憶される不変データであり、下記の式（数４）により、階調レベルＥｎに対応する基準光強度Ｌｎと、特定光強度Ｌｓとから、ＰＷＭ値Ｄｎがそれぞれ算出されて、予め記憶部４０２に記憶されるものである。 (2) Low gradation region Next, gradation control data in the low gradation region will be described.
The gradation control data in the low gradation area (PWM values D0 to D (s-1) corresponding to the gradation levels E0 to E (s-1)) is invariant data stored in the storage unit 402 in advance. The PWM value Dn is calculated from the reference light intensity Ln corresponding to the gradation level En and the specific light intensity Ls by the following equation (Equation 4), and stored in the storage unit 402 in advance.

Figure 2014086426
Figure 2014086426

特定光強度Ｌｓは、特定階調レベルＥｓに対応づけられ、記憶部４０２に予め記憶された光強度であり、第１基準光強度Ｌｉから第２基準光強度Ｌｊのうちのいずれかであり、本実施形態における特定光強度Ｌｓは、第１基準光強度Ｌｉに設定している。その為、上記の式（数４）は、下記の式（数５）とされる。   The specific light intensity Ls is a light intensity associated with the specific gradation level Es and stored in advance in the storage unit 402, and is any one of the first reference light intensity Li to the second reference light intensity Lj. The specific light intensity Ls in this embodiment is set to the first reference light intensity Li. Therefore, the above equation (Equation 4) is the following equation (Equation 5).

Figure 2014086426
Figure 2014086426

この式（数５）を用いて、低階調領域の階調制御データの生成方法を具体的に述べると、例えば、図１１に示す階調レベルＥｙに対応付けるＰＷＭ値Ｄｙを求める場合、まず、階調特性Ｑより階調レベルＥｙに対応づけられた基準光強度Ｌｙを抽出し、この基準光強度Ｌｙと上記の式（数５）とから、階調レベルＥｙに対応するＰＷＭ値Ｄｙを求めることで、階調制御データを予め生成する（階調レベルＥｙにＰＷＭ値Ｄｙを対応付ける）ことができる。このように、低階調領域の階調レベルＥ０〜Ｅ（ｓ―１）はそれぞれＰＷＭ値Ｅ０〜Ｅ（ｓ―１）に対応付けられる。ちなみに、本実施形態において、低階調領域（階調レベルＥ０〜Ｅ（ｓ―１））のＰＷＭ制御の基準となる電流値である特定電流制御データＩｓは、ステップＳ１２１で測定された第１電流制御データＩｉに設定される。   Using this equation (Equation 5), the method for generating gradation control data in the low gradation region will be specifically described. For example, when obtaining the PWM value Dy associated with the gradation level Ey shown in FIG. The reference light intensity Ly associated with the gradation level Ey is extracted from the gradation characteristic Q, and the PWM value Dy corresponding to the gradation level Ey is obtained from the reference light intensity Ly and the above equation (Equation 5). Thus, the gradation control data can be generated in advance (the PWM value Dy is associated with the gradation level Ey). As described above, the gradation levels E0 to E (s-1) in the low gradation region are associated with the PWM values E0 to E (s-1), respectively. Incidentally, in the present embodiment, the specific current control data Is, which is a current value serving as a reference for PWM control in the low gradation region (gradation levels E0 to E (s-1)), is measured in step S121. Set to current control data Ii.

以上の処理により、ＣＰＵ４０１は、低階調領域（階調レベルＥ０〜Ｅ（ｓ−１））における階調制御データ（階調レベルＥｎと電流制御データＩ及びＰＷＭ値Ｄｎとを対応付けたデータ）及び主階調領域（階調レベルＥｓ〜Ｅｊ）における階調制御データ（階調レベルＥｎと電流制御データＩを対応付けたデータ）を算出し、図１２（ａ）に示すテーブルデータのように、階調レベルＥｎ毎に電流制御データＩ及びＰＷＭ値Ｄｎを対応付づけて、新階調制御データとして記憶部４０２に一時的に記憶する。   Through the above processing, the CPU 401 associates the gradation control data (gradation level En, current control data I, and PWM value Dn) in the low gradation region (gradation levels E0 to E (s-1)). ) And the gradation control data (data in which the gradation level En and the current control data I are associated) in the main gradation region (gradation levels Es to Ej) are calculated as shown in the table data of FIG. Further, the current control data I and the PWM value Dn are associated with each gradation level En, and temporarily stored in the storage unit 402 as new gradation control data.

新階調制御データにおいて、階調レベルＥｎに応じた電流制御データＩは、図１２（ｂ）に示すように推移し、階調レベルＥｎが特定階調レベルＥｓ（第１階調レベルＥｉ）より低い場合、電流制御データＩは特定電流制御データＩｓ（第１電流制御データＩｉ）で一定となるように制御される。また、階調レベルＥｎに応じたＰＷＭ値Ｄｎは、図１２（ｃ）に示すように推移し、階調レベルＥｎが特定階調レベルＥｓ（第１階調レベルＥｉ）より高い場合、１００％（低階調領域におけるＰＷＭ値Ｄｎより高い値Ｄｓ）に維持され、階調レベルＥｎが特定階調レベルＥｓ（第１階調レベルＥｉ）より低い場合、階調レベルＥｎに応じて段階的に低くなるように制御される。
緑色ＬＤ１１ｂ、青色ＬＤ１１ｃについても、同様に、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ１２１からステップＳ１２３までの処理を行い、緑色ＬＤ１１ｂ及び青色ＬＤ１１ｃの新階調制御データを生成し、一時的に記憶部４０２に記憶して、階調制御データ生成処理Ｓ１２０を終了する。
以上が本実施形態の階調制御データ生成処理Ｓ１２０であるが、この階調制御データ生成処理Ｓ１２０は、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置が第１階調補正エリア５０ｂ又は第２階調補正エリア５０ｅである場合に実行され、それ以外の走査位置である場合、処理を中断し、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置が再び第１階調補正エリア５０ｂ又は第２階調補正エリア５０ｅになった場合、前回の続きから処理を再開するものである。
以下、階調制御データ更新処理Ｓ１３０について説明する。 In the new gradation control data, the current control data I corresponding to the gradation level En changes as shown in FIG. 12B, and the gradation level En is the specific gradation level Es (first gradation level Ei). If lower, the current control data I is controlled to be constant at the specific current control data Is (first current control data Ii). Further, the PWM value Dn corresponding to the gradation level En changes as shown in FIG. 12C, and is 100% when the gradation level En is higher than the specific gradation level Es (first gradation level Ei). When the gradation level En is maintained at (a value Ds higher than the PWM value Dn in the low gradation region) and the gradation level En is lower than the specific gradation level Es (first gradation level Ei), stepwise according to the gradation level En. Controlled to be low.
Similarly, for the green LD 11b and the blue LD 11c, the CPU 401 performs the processing from step S121 to step S123, generates new gradation control data for the green LD 11b and the blue LD 11c, and temporarily stores them in the storage unit 402. Then, the gradation control data generation process S120 ends.
The above is the gradation control data generation processing S120 of the present embodiment. In this gradation control data generation processing S120, the scanning position of the MEMS mirror 30 is the first gradation correction area 50b or the second gradation correction area 50e. If the scanning position of the MEMS mirror 30 is changed to the first gradation correction area 50b or the second gradation correction area 50e, the process is interrupted. The process is resumed from the next.
Hereinafter, the gradation control data update process S130 will be described.

階調制御データ更新処理Ｓ１３０は、画像Ｍの描画に使用される現階調制御データを、ステップＳ１２０にて算出された新階調制御データに書き換える処理である。この階調制御データ更新処理Ｓ１３０を行わない限り、ステップＳ１２０により算出された新階調制御データは、画像Ｍの描画に使用されず、旧データとなる現階調制御データによる画像Ｍの描画が行われる。階調制御データ更新処理Ｓ１３０は、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置が階調／調光切替えエリア５０ｈである場合に実行され、書き換え処理を必ず完了させてから終了する。   The gradation control data update process S130 is a process for rewriting the current gradation control data used for drawing the image M with the new gradation control data calculated in step S120. Unless the gradation control data update process S130 is performed, the new gradation control data calculated in step S120 is not used for drawing the image M, and the drawing of the image M by the current gradation control data serving as the old data is not performed. Done. The gradation control data update process S130 is executed when the scanning position of the MEMS mirror 30 is in the gradation / dimming switching area 50h, and ends after the rewriting process is always completed.

以上が階調補正処理である。簡潔にこの処理の流れを述べれば、以下のようになる。
・まず、更新要否判定処理Ｓ１１０で、ＬＤ１１のいずれかの光強度特性Ｐ（閾値電流Ｉｔ）が特定の値だけ変化したかを検出し、ＬＤ１１のいずれかの光強度特性Ｐ（閾値電流Ｉｔ）が特定の値だけ変化した場合に、階調制御データの補正を必要と判定する。
・次に、階調制御データ生成処理Ｓ１２０で、ＬＤ１１の全てにおいて、新しい新光強度特性Ｐｂを算出し、この算出した新光強度特性Ｐｂから新しい新階調制御データを生成し、この新階調制御データを記憶部に一時的に記憶する。
・次に、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置が階調／調光切替えエリア５０ｈになった後、記憶部４０２に記憶してある現階調制御データを、階調制御データ生成処理Ｓ１２０で生成された新階調制御データに書き換える。
つづいて、調光補正処理Ｓ２００について、図１３を用いて説明する。図１３は、調光補正処理Ｓ２００における動作フローを示す図である。 The above is the gradation correction processing. The flow of this process is briefly described as follows.
First, in the update necessity determination processing S110, it is detected whether any of the light intensity characteristics P (threshold current It) of the LD 11 has changed by a specific value, and any of the light intensity characteristics P (threshold current It of the LD 11) is detected. ) Changes by a specific value, it is determined that correction of gradation control data is necessary.
Next, in the gradation control data generation process S120, a new new light intensity characteristic Pb is calculated in all the LDs 11, and new new gradation control data is generated from the calculated new light intensity characteristic Pb. Data is temporarily stored in the storage unit.
Next, after the scanning position of the MEMS mirror 30 becomes the gradation / dimming switching area 50h, the current gradation control data stored in the storage unit 402 is generated in the gradation control data generation process S120. Rewrite to new gradation control data.
Next, dimming correction processing S200 will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a diagram showing an operation flow in the light adjustment correction processing S200.

（調光補正処理）
調光補正処理Ｓ２００は、調光部２０によりＬＤ１１の合成レーザー光Ｃを調光し、画像Ｍの輝度を変調する処理である。
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ４０１は、車両２のＥＣＵから新調光値を入力したか又は外光センサー９１からの外部照度の入力に基づき新調光値を算出したかを判定する。新調光値が入力された場合（ステップＳ２０１：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、新調光値が、その時、実際に調光制御部２００が調光部２０を調光制御する調光値である現調光値と同じであるかを判定する（ステップＳ２０２）。新調光値と現調光値が同じ場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、調光を不要と判定し、ＣＰＵ４０１はステップＳ２０１に戻る。
ステップＳ２０３において、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置が階調／調光切替えエリア５０ｈになってから、記憶部４０２に記憶された現調光値の値を、ステップＳ２０１で入力（算出）された新調光値の値に補正し、調光制御部２００は調光部２０を目的の調光値に切り換える。
つづいて、調色補正処理Ｓ３００について、図１４を用いて説明する。図１４は、調色補正処理Ｓ３００の動作フローを示す図である。 (Dimming correction processing)
The dimming correction process S200 is a process in which the dimming unit 20 modulates the synthesized laser light C of the LD 11 and modulates the luminance of the image M.
In step S <b> 201, the CPU 401 determines whether a new dimming value has been input from the ECU of the vehicle 2 or a new dimming value has been calculated based on an external illuminance input from the external light sensor 91. When the new dimming value is input (step S201: YES), the CPU 401 determines that the new dimming value is the dimming value at which the dimming control unit 200 actually controls the dimming unit 20 at that time. It is determined whether the value is the same (step S202). When the new dimming value and the current dimming value are the same (step S202: YES), it is determined that dimming is unnecessary, and the CPU 401 returns to step S201.
In step S203, after the scanning position of the MEMS mirror 30 becomes the gradation / dimming switching area 50h, the new dimming value input (calculated) in step S201 is input to the current dimming value stored in the storage unit 402. Then, the dimming control unit 200 switches the dimming unit 20 to the target dimming value.
Next, the toning correction process S300 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a diagram illustrating an operation flow of the toning correction process S300.

（調色補正処理）
調色補正処理Ｓ３００は、画像Ｍのホワイトバランス調整を行うため、階調制御データの各階調レベルＥｎに対応する電流制御データＩに乗算して、電流制御データＩを調色補正する調色補正値Ｈ（新調色補正値Ｈ）を新しく算出する調色補正値算出処理Ｓ３１０と、画像Ｍの描画に使用される現調色補正値Ｈを、調色補正値算出処理Ｓ３１０で算出された新調色補正値Ｈに書き換える調色補正値更新処理Ｓ３２０と、調色補正値更新処理Ｓ３２０で書き換えられた調色補正値Ｈを反映した階調制御データでＬＤ１１を駆動し、ＬＤ１１が出射するレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂが所望のホワイトバランスの許容範囲内に入っているかを確認する調色確認処理Ｓ３３０と、を備え、画像Ｍのホワイトバランスを調整する処理である。
以下、調色補正値算出処理Ｓ３１０について説明する。 (Toning correction processing)
The toning correction processing S300 performs toning correction for toning-correcting the current control data I by multiplying the current control data I corresponding to each gradation level En of the gradation control data in order to perform white balance adjustment of the image M. A toning correction value calculation process S310 for newly calculating a value H (new toning correction value H), and a new toning calculated by the toning correction value calculation process S310 for the current toning correction value H used for rendering the image M. Laser light emitted from the LD 11 by driving the LD 11 with the toning correction value updating process S320 to be rewritten to the color correction value H and the gradation control data reflecting the toning correction value H rewritten by the toning correction value updating process S320. And a toning confirmation process S330 for confirming whether R, G, and B are within the allowable range of the desired white balance, and adjusting the white balance of the image M.
Hereinafter, the toning correction value calculation process S310 will be described.

調色補正値算出処理Ｓ３１０は、ホワイトバランス調整を行うため、階調制御データの各階調レベルＥｎに対応する電流制御データＩに乗算する各色毎（緑色と青色）に設けられる調色補正値Ｈを新しく算出する処理である。   In the toning correction value calculation process S310, the toning correction value H provided for each color (green and blue) to be multiplied by the current control data I corresponding to each gradation level En of the gradation control data in order to perform white balance adjustment. Is a process for calculating a new value.

ステップＳ３１１において、ＬＤ制御部１００を介して赤色ＬＤ１１ａを、記憶部４０２に記憶した現階調制御データにおける第２階調レベルＥｊに対応する電流制御データＩで駆動し、この電流制御データＩに対応する赤色レーザー光Ｒの光強度（調色用光強度）Ｌを第２光検出部４１より取得する。つづいて、ＣＰＵ４０１は、緑色ＬＤ１１ｂ，青色ＬＤ１１ｃも同様に駆動して、現階調制御データにおける第２階調レベルＥｊに対応する電流制御データＩで駆動した際の光強度（調色用光強度）Ｌを第２光検出部４１より取得する。この際に使用される第２階調レベルＥｊに対応する電流制御データＩは、今回の調色補正処理Ｓ３００に入る前に算出された過去の調色補正値Ｈである現調色補正値Ｈを反映していない（調色補正していない）電流制御データＩである。   In step S311, the red LD 11a is driven by the current control data I corresponding to the second gradation level Ej in the current gradation control data stored in the storage unit 402 via the LD control unit 100. The light intensity (light intensity for toning) L of the corresponding red laser light R is acquired from the second light detection unit 41. Subsequently, the CPU 401 drives the green LD 11b and the blue LD 11c in the same manner, and the light intensity (the light intensity for toning when driving with the current control data I corresponding to the second gradation level Ej in the current gradation control data. ) L is acquired from the second light detection unit 41. The current control data I corresponding to the second gradation level Ej used at this time is the current toning correction value H, which is the past toning correction value H calculated before entering the current toning correction processing S300. Is the current control data I that does not reflect the above (no toning correction is performed).

ステップＳ３１２において、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ３１１で検出した各色の光強度（調色用光強度）Ｌに基づき、赤色レーザー光Ｒと緑色レーザー光Ｇと青色レーザー光Ｂの光強度比を算出する。ＣＰＵ４０１は、この算出された光強度比と、予め記憶部４０２に記憶したホワイトバランス比とを比較して、赤色を基準とした緑色と青色の新階調補正値を算出し、次の調色補正値更新処理Ｓ３２０へ処理を移行する。   In step S312, the CPU 401 calculates the light intensity ratio of the red laser light R, the green laser light G, and the blue laser light B based on the light intensity (coloring light intensity) L of each color detected in step S311. The CPU 401 compares the calculated light intensity ratio with the white balance ratio stored in advance in the storage unit 402 to calculate a new gradation correction value for green and blue with reference to red, and the next toning The process proceeds to the correction value update process S320.

調色補正値更新処理Ｓ３２０において、ＣＰＵ４０１は、記憶部４０２に記憶された現調色補正値Ｈを、ステップＳ３１２で算出された新調色補正値Ｈの値に書き換える。現調色補正値Ｈは、緑色、青色の現階調制御データにおける全ての階調レベルＥｎに対応する電流制御データＩに乗算され、ＬＤ１１が所望のホワイトバランスになるように調色補正する。つまり、主階調領域の各階調レベルＥｓ〜Ｅｊに対応した各電流制御データＩｓ〜Ｉｊの全てに調色補正値Ｈが乗算される。さらに、特定電流制御データＩｓ（第１電流制御データＩｉ）に調色補正値Ｈが乗算されるので、特定電流制御データＩｓ（第１電流制御データＩｉ）を使用する低階調領域（階調レベルＥ０〜Ｅ（ｓ−１））にも調色補正が同時に行われることになる。   In the toning correction value updating process S320, the CPU 401 rewrites the current toning correction value H stored in the storage unit 402 with the new toning correction value H calculated in step S312. The current toning correction value H is multiplied by the current control data I corresponding to all the gradation levels En in the current gradation control data of green and blue, and the toning correction is performed so that the LD 11 has a desired white balance. That is, all the current control data Is to Ij corresponding to the respective gradation levels Es to Ej in the main gradation region are multiplied by the toning correction value H. Further, since the specific current control data Is (first current control data Ii) is multiplied by the toning correction value H, the low gradation region (gradation) using the specific current control data Is (first current control data Ii) is multiplied. The toning correction is also performed on the levels E0 to E (s-1)) at the same time.

調色補正値更新処理Ｓ３２０が終了した後、ＣＰＵ４０１は、調色確認処理Ｓ３３０に処理を移行する。調色確認処理Ｓ３３０は、調色補正値更新処理Ｓ３２０で書き換えられた現調色補正値Ｈを反映した（調色補正した）階調制御データでＬＤ１１を駆動し、所望のホワイトバランスの許容範囲内に入っているかを確認する処理である。   After the toning correction value update processing S320 is completed, the CPU 401 shifts the processing to the toning confirmation processing S330. The toning confirmation processing S330 drives the LD 11 with tone control data (toning-corrected) reflecting the current toning correction value H rewritten in the toning correction value update processing S320, and a desired white balance allowable range. It is a process to check whether it is inside.

ステップＳ３３１において、ＣＰＵ４０１は、ＬＤ制御部１００を介して赤色ＬＤ１１ａを、記憶部４０２に記憶した現階調制御データにおける第２階調レベルＥｊに対応する第２電流制御データＩｊで駆動し、この第２電流制御データＩｊに対応する赤色レーザー光Ｒの光強度（確認用光強度）Ｌを第２光検出部４１より取得する。つづいて、ＣＰＵ４０１は、緑色ＬＤ１１ｂ，青色ＬＤ１１ｃも同様に駆動して、現階調制御データにおける第２階調レベルＥｊに対応する第２電流制御データＩｊで駆動した際の光強度（確認用光強度）Ｌを第２光検出部４１より取得する。この緑色レーザー光Ｇ及び青色レーザー光Ｂを出射させる際に使用される第２電流制御データＩｊは、調色補正値更新処理Ｓ３２０で更新した現調色補正値Ｈを反映した（調色補正した）第２電流制御データＩｊに現調色補正値Ｈを乗算した値である。   In step S331, the CPU 401 drives the red LD 11a with the second current control data Ij corresponding to the second gradation level Ej in the current gradation control data stored in the storage unit 402 via the LD control unit 100. The light intensity (light intensity for confirmation) L of the red laser light R corresponding to the second current control data Ij is acquired from the second light detection unit 41. Subsequently, the CPU 401 drives the green LD 11b and the blue LD 11c in the same manner, and the light intensity (confirmation light) when driven by the second current control data Ij corresponding to the second gradation level Ej in the current gradation control data. (Intensity) L is acquired from the second light detection unit 41. The second current control data Ij used when the green laser light G and the blue laser light B are emitted reflects the current toning correction value H updated in the toning correction value update processing S320 (the toning correction is performed). ) A value obtained by multiplying the second current control data Ij by the current color correction value H.

ステップＳ３３２において、ＣＰＵ４０１は、ステップＳ３３１で検出された調色補正した各色の光強度（確認用光強度）Ｌに基づき、赤色レーザー光Ｒと緑色レーザー光Ｇと青色レーザー光Ｂの光強度比を算出する。ＣＰＵ４０１は、この算出された光強度比と、予め記憶部４０２に記憶したホワイトバランス比とを比較して、算出された光強度比が所定のホワイトバランスの許容範囲内であるかを判定する。ＣＰＵ４０１は、光強度比が所定のホワイトバランスの許容範囲内でないと判定した場合、処理をステップＳ３１１に戻し、調色補正処理Ｓ３００をやり直す。
以上が本実施形態の調色補正処理Ｓ３００であるが、この調色補正処理Ｓ３００は、ＭＥＭＳミラー３０の走査位置が調色補正エリア５０ｃである場合に実行される。調色補正エリア５０ｃは、調色補正処理Ｓ３００が終了するだけ十分に広く設けられる。 In step S332, the CPU 401 calculates the light intensity ratio between the red laser light R, the green laser light G, and the blue laser light B based on the light intensity (light intensity for confirmation) L of each color subjected to the toning correction detected in step S331. calculate. The CPU 401 compares the calculated light intensity ratio with the white balance ratio stored in advance in the storage unit 402, and determines whether the calculated light intensity ratio is within a predetermined white balance allowable range. When the CPU 401 determines that the light intensity ratio is not within the predetermined white balance allowable range, the CPU 401 returns the process to step S311 and repeats the toning correction process S300.
The above is the toning correction processing S300 of the present embodiment. This toning correction processing S300 is executed when the scanning position of the MEMS mirror 30 is the toning correction area 50c. The toning correction area 50c is provided sufficiently wide so that the toning correction processing S300 is completed.

以上が本実施形態における画像調整処理（更新判定処理Ｓ１１０、階調制御データ生成処理Ｓ１２０、階調制御データ更新処理Ｓ１３０、調光補正処理Ｓ２００、調色補正処理Ｓ３００）であったが、記憶部４０２に記憶された各種データ（階調レベルＥｎ、基準光強度Ｌｎ、電流制御データＩ、調色補正値Ｈ、ＰＷＭ値Ｄｎ）について、図１２（ａ）を用いて以下に説明する。   The above is the image adjustment process (update determination process S110, gradation control data generation process S120, gradation control data update process S130, light adjustment correction process S200, and toning correction process S300) in the present embodiment. Various data (gradation level En, reference light intensity Ln, current control data I, toning correction value H, PWM value Dn) stored in 402 will be described below with reference to FIG.

記憶部４０２は、ＣＰＵ４０１が画像情報に基づいてＬＤ１１を階調制御するためのデータである階調レベルＥｎと、各階調レベルＥｎ毎に予め設定された基準光強度Ｌｎと、を対応づけた階調特性Ｑを予め各色毎に記憶する。新光強度特性Ｐｂを生成するための第１基準光強度Ｌｉ及び第２基準光強度Ｌｊは、それぞれ第１階調レベルＥｉ及び第２階調レベルＥｊにそれぞれ対応付けられた状態で予め記憶部４０２に記憶されており、第１基準光強度Ｌｉは、ＬＤ１１が自然発光では到達しないだけ大きい値に設定される。
また、記憶部４０２は、ＬＤ１１に供給される電流値を指示する電流制御データＩと、光強度Ｌと、が対応づけられた新光強度特性Ｐｂを一時的に記憶し、ＬＤ１１の新光強度特性Ｐｂに基づき、光強度特性Ｐを最新の特性データに更新していく。
また、記憶部４０２は、調色補正処理Ｓ３００で更新された調光補正値（現調色補正値）Ｈを記憶しており、ＣＰＵ４０１は、階調制御データの電流制御データＩを調色補正値Ｈで補正してからＬＤ制御部１００に（調色補正した）電流制御データＩを出力する。 The storage unit 402 associates a gradation level En, which is data for the CPU 401 to perform gradation control of the LD 11 based on image information, and a reference light intensity Ln preset for each gradation level En. A tone characteristic Q is stored in advance for each color. The first reference light intensity Li and the second reference light intensity Lj for generating the new light intensity characteristic Pb are associated with the first gradation level Ei and the second gradation level Ej, respectively, in advance in the storage unit 402. The first reference light intensity Li is set to a value large enough that the LD 11 does not reach by spontaneous light emission.
In addition, the storage unit 402 temporarily stores new light intensity characteristics Pb in which the current control data I instructing the current value supplied to the LD 11 and the light intensity L are associated with each other, and the new light intensity characteristics Pb of the LD 11 are stored. Then, the light intensity characteristic P is updated to the latest characteristic data.
The storage unit 402 stores the light adjustment correction value (current color adjustment value) H updated in the color adjustment processing S300, and the CPU 401 performs the color adjustment on the current control data I of the gradation control data. After correction with the value H, the current control data I (toned color correction) is output to the LD control unit 100.

以上に説明した実施形態におけるＨＵＤ装置１は、供給される電流に応じた光強度でレーザー光を出射する光源と、前記レーザー光の光強度を検出する光検出手段と、入力される画像データに基づく階調レベルに応じて、前記光源に供給する電流を調整する光源制御手段と、を備えるレーザー出力制御装置において、前記光源がレーザー発振する電流である閾電流値より大きい２点以上の電流値を前記光源に供給し、このとき前記光検出手段にて検出される光強度に基づき、電流−光強度特性を生成する光強度特性生成手段と、前記光検出手段により検出された光強度が予め定められた特定光強度になる、前記光源に供給する特定電流値を求める特定電流生成手段と、を有し、前記階調レベルを、予め定めた判定レベル以上にする場合、前記電流−光強度特性に基づいて前記光源に供給する電流を調整し、前記階調レベルを、前記判定レベルより低くする場合、前記光源を、前記特定電流値を基準にして、前記階調レベルに予め対応づけられたパルス幅データに基づきパルス幅変調駆動させるものである。   The HUD device 1 in the embodiment described above includes a light source that emits laser light with a light intensity corresponding to a supplied current, a light detection unit that detects the light intensity of the laser light, and input image data. And a light source control means for adjusting a current supplied to the light source according to a gradation level based thereon, wherein the current value is at least two points larger than a threshold current value that is a current that the light source oscillates. Is supplied to the light source, and at this time, based on the light intensity detected by the light detecting means, a light intensity characteristic generating means for generating a current-light intensity characteristic, and the light intensity detected by the light detecting means Specific current generation means for obtaining a specific current value to be supplied to the light source that has a predetermined specific light intensity, and when the gradation level is set to a predetermined determination level or higher, When the current supplied to the light source is adjusted based on the current-light intensity characteristic and the gradation level is set lower than the determination level, the light source is adjusted to the gradation level based on the specific current value. Pulse width modulation driving is performed based on pulse width data associated in advance.

このように、低階調領域（階調レベルＥ０〜Ｅ（ｓ−１））において、ＣＰＵ４０１は、予め記憶部４０２に記憶された特定光強度Ｌｓに対応した特定電流制御データＩｓを基準にして、ＬＤ１１をＰＷＭ駆動させるので、特定電流制御データＩｓに、予め記憶部４０２に記憶したＰＷＭ値Ｄｎ（例えば、Ｄｕｔｙ比３０％）を反映するたけで、レーザー光の光強度Ｌを、特定光強度Ｌｓを基準にしてＰＷＭ値Ｄｎに準じた光強度（特定光強度の３０％）に確実に調整することができる。すなわち、特定光強度Ｌｓに対応した特定電流制御データＩｓを抽出するだけで、あとは予め記憶部４０２に記憶されたＰＷＭ値Ｄｎに基づいて駆動することで階調制御できるため、画像の輝度のダイナミックレンジを十分に確保しつつ、ＬＤ１１の特性を迅速に適応した階調制御をすることができ、輝度、表示色が安定した画像を表示することができる。例えば、ＰＷＭ制御を行う際の基準となる電流値を、本実施形態のように予め定められた特定光強度Ｌｓから求められる電流値にするのではなく、図１５に示すように、閾電流値（ＩｔａまたはＩｔｂ）より所定の電流（α）だけ大きくした電流値（Ｉｔａ＋αまたはＩｔｂ＋α）を、ＰＷＭ制御を行う際の基準となる電流値とした場合、光強度Ｌが光強度特性の違い（ＰａまたはＰｂの違い）により、光強度ＬａまたはＬｂのように異なってしまうため、所定のＰＷＭ値Ｄｎ（例えば、Ｄｕｔｙ比５０％）を反映した場合、光強度Ｌａの５０％と光強度Ｌｂの５０％というふうに、異なる光強度となってしまう。しかし、本実施形態によれば、ＰＷＭ制御に用いる基準となる電流値を特定光強度Ｌｓに対応した特定電流制御データＩｓを基準としてＰＷＭ駆動するため、上記のような効果を奏することができる。   As described above, in the low gradation region (gradation levels E0 to E (s-1)), the CPU 401 uses the specific current control data Is corresponding to the specific light intensity Ls stored in advance in the storage unit 402 as a reference. Since the LD 11 is PWM driven, the specific light intensity L of the laser light is changed to the specific light control data Is only by reflecting the PWM value Dn (for example, duty ratio 30%) stored in the storage unit 402 in advance. It is possible to reliably adjust the light intensity according to the PWM value Dn (30% of the specific light intensity) with reference to Ls. That is, only by extracting the specific current control data Is corresponding to the specific light intensity Ls, and then performing gradation control by driving based on the PWM value Dn stored in advance in the storage unit 402, the luminance of the image can be controlled. It is possible to perform gradation control that quickly adapts the characteristics of the LD 11 while ensuring a sufficient dynamic range, and an image with stable luminance and display color can be displayed. For example, instead of using a current value that becomes a reference when performing PWM control as a current value obtained from a predetermined specific light intensity Ls as in the present embodiment, as shown in FIG. When a current value (Ita + α or Itb + α) that is larger than (Ita or Itb) by a predetermined current (α) is used as a reference current value when performing PWM control, the light intensity L is different in light intensity characteristics (Pa Or Pb), the light intensity La or Lb varies. Therefore, when a predetermined PWM value Dn (for example, duty ratio 50%) is reflected, 50% of the light intensity La and 50 of the light intensity Lb. %, The light intensity will be different. However, according to the present embodiment, the current value as a reference used for the PWM control is PWM-driven based on the specific current control data Is corresponding to the specific light intensity Ls, and thus the above effects can be achieved.

なお、上記実施形態においては、低階調領域のＰＷＭ制御を行う際の基準となる特定電流制御データＩｓを、新光強度特性Ｐｂを演算する際に用いる第１電流制御データＩｉとしていたが、これに限らず、低階調領域のＰＷＭ制御を行う際の基準となる特定電流制御データＩｓを、図１６（ｂ）に示すように、第１階調レベルＥｉと第２階調レベルＥｊとの間に設定した特定階調レベルＥｓに対応する電流制御データＩとしてもよい。
ただし、この場合の特定電流制御データＩｓは、第１電流制御データＩｉ及び第２電流制御データＩｊのような、第１光検出部４０で検出された光強度Ｌが、特定の光強度（第１基準光強度Ｌｉ及び第２基準光強度Ｌｊ）になった際の実際の電流制御データＩではなく、式（数３）で算出された電流制御データＩとなるため、算出誤差により式（数３）で求められた特定電流制御データＩｓによりＬＤ１１から出射されるレーザー光の光強度Ｌが特定光強度Ｌｓとずれてしまう可能性があるので、実際に第１光検出部４０で光強度Ｌを検出しながら階調レベルＥｎに合った電流制御データＩを求めるのは、少なくとも、式（数３）を生成するための第１電流制御データＩｉ及び第２電流制御データＩｊと、低階調領域のＰＷＭ制御を行う際の基準となる特定電流制御データＩｓと、であることが望ましい。特に、上記の第１実施形態のように特定光強度Ｌｓを、新光強度特性Ｐｂを演算する際に用いる第１電流制御データＩｉとすることにより、第１電流制御データＩｉと第２電流制御データＩｊと特定電流制御データＩｓの３点の光強度Ｌを検出する必要はなく、第１電流制御データＩｉと第２電流制御データＩｊの２点を検出するのみで同様の作用が得られ、処理が簡素化される。 In the above embodiment, the specific current control data Is used as a reference when performing the PWM control in the low gradation region is the first current control data Ii used when calculating the new light intensity characteristic Pb. The specific current control data Is, which is a reference when performing PWM control in the low gradation region, is not limited to the first gradation level Ei and the second gradation level Ej, as shown in FIG. The current control data I corresponding to the specific gradation level Es set therebetween may be used.
However, in this case, the specific current control data Is is such that the light intensity L detected by the first light detection unit 40, such as the first current control data Ii and the second current control data Ij, is the specific light intensity (first Since the current control data I calculated by the equation (Equation 3) is not the actual current control data I when the first reference light intensity Li and the second reference light intensity Lj), the equation (several Since the light intensity L of the laser light emitted from the LD 11 may be deviated from the specific light intensity Ls by the specific current control data Is obtained in 3), the light intensity L is actually detected by the first light detection unit 40. The current control data I matching the gradation level En is detected while detecting at least the first current control data Ii and the second current control data Ij for generating the equation (Equation 3), and the low gradation When performing PWM control of the area A particular current control data Is to be quasi, it is desirable that. In particular, the first current control data Ii and the second current control data are obtained by using the specific light intensity Ls as the first current control data Ii used when calculating the new light intensity characteristic Pb as in the first embodiment. It is not necessary to detect the light intensity L at the three points Ij and the specific current control data Is, and the same action can be obtained only by detecting the two points of the first current control data Ii and the second current control data Ij. Is simplified.

また、上記の第１実施形態のように、ステップＳ１２１で実際に取得された取得値である２点（第１基準光強度Ｌｉに対応づけられた第１電流制御データＩｉｂ及び第２基準光強度Ｌｊに対応づけられた第２電流制御データＩｊｂ）から新光強度特性Ｐｂを算出することによって、主階調領域の階調制御データの両端の電流制御データ（第１階調レベルＥｉと最大階調レベルＥｍａｘに対応する電流制御データＩ）を求める処理と、新光強度特性Ｐｂを求める処理と、を同時に行うことができる。   Further, as in the first embodiment described above, two points (the first current control data Iib and the second reference light intensity associated with the first reference light intensity Li) that are the acquired values actually acquired in step S121. By calculating the new light intensity characteristic Pb from the second current control data Ijb associated with Lj, current control data (first gradation level Ei and maximum gradation) at both ends of the gradation control data in the main gradation region are calculated. The process for obtaining the current control data I) corresponding to the level Emax and the process for obtaining the new light intensity characteristic Pb can be performed simultaneously.

また、上記の第１実施形態において、新閾電流値Ｉｔｂを求める方法として、ＬＤ１１に供給する電流値を漸増させながら、この電流値に対応するレーザー光Ｒの光強度Ｌを第１光検出部より取得していき、急激に光強度Ｌが上昇した際の電流値を新閾電流値Ｉｔｂとしていたが、閾電流値の算出の仕方はこれの限られるものではなく、例えば特開２０１２−１０８３９７号公報に記載されているように、ＬＤ１１が自然発光する領域の光強度特性と、ＬＤ１１がレーザー発振する領域の光強度特性を求め、これらの交点から新閾電流値Ｉｔｂを検出してもよい。このように、閾電流値を求めてから光強度特性Ｐを生成することにより、確実にレーザー発振する安定発振領域におけるレーザー光の光強度Ｌを検出でき、自然発光する不要な領域の光検出を省くことができる。   In the first embodiment, as a method for obtaining the new threshold current value Itb, the light intensity L of the laser beam R corresponding to the current value is gradually increased while the current value supplied to the LD 11 is gradually increased. The current value when the light intensity L suddenly increased was used as the new threshold current value Itb. However, the method of calculating the threshold current value is not limited to this. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-108397. As described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. H11, a light intensity characteristic of a region where the LD 11 spontaneously emits light and a light intensity characteristic of a region where the LD 11 emits laser light may be obtained, and a new threshold current value Itb may be detected from the intersection of these. . As described above, by generating the light intensity characteristic P after obtaining the threshold current value, the light intensity L of the laser light in the stable oscillation region where laser oscillation is surely detected can be detected, and light detection in an unnecessary region where spontaneous light emission is performed. It can be omitted.

また、調色補正エリア５０ｃを、ＬＤ１１を階調制御するための階調制御データ及び調光部２０を制御するための調光値を切り換える階調／調光切替えエリア５０ｈから、次のフレームの画像Ｍが表示される表示エリア５０ａまでの間に調色補正エリア５０ｃを設けることによって、階調制御データや調光値が変わっても確実に調色補正処理を実行することができ、安定した表示色の画像Ｍを生成することができる。   Further, the toning correction area 50c is changed from the tone / dimming switching area 50h for switching the tone control data for controlling the gradation of the LD 11 and the dimming value for controlling the dimming unit 20 to the next frame. By providing the toning correction area 50c up to the display area 50a where the image M is displayed, the toning correction processing can be executed reliably even if the tone control data or the dimming value changes, and the stable A display color image M can be generated.

また、第１光検出部４０と第２光検出部４１は、第１透過膜（第１光分岐手段）４０ａと第２透過膜（第２光分岐手段）４１ａにより分岐された一方のレーザー光（第１反射光Ｃ１及び第２反射光Ｃ２）の光強度Ｌを検出するので、第１透過膜（第１光分岐手段）４０ａと第２透過膜（第２光分岐手段）４１ａにより分岐された一方のレーザー光で画像Ｍを生成することができ、画像Ｍを生成しながら画像調整処理を行うことができる。   The first light detection unit 40 and the second light detection unit 41 have one laser beam branched by a first transmission film (first light branching unit) 40a and a second transmission film (second light branching unit) 41a. Since the light intensity L of the first reflected light C1 and the second reflected light C2 is detected, the light intensity L is branched by the first transmission film (first light branching means) 40a and the second transmission film (second light branching means) 41a. The image M can be generated with the other laser beam, and image adjustment processing can be performed while the image M is generated.

［変形例］
なお、本発明は、以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、実施形態及び図面に変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。以下に、変形例の一例を記す。 [Modification]
In addition, this invention is not limited by the above embodiment and drawing. Changes (including deletion of constituent elements) can be added to the embodiments and the drawings as appropriate without departing from the scope of the present invention. Below, an example of a modification is described.

調光部２０は、合成レーザーＣの光路上ではなく、合成される前のレーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれに設けてもよく、斯かる構成により、レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂを個別に調光制御することができる。   The light control unit 20 may be provided not on the optical path of the synthetic laser C but on each of the laser lights R, G, and B before being synthesized. With such a configuration, the laser light R, G, and B are individually provided. Dimming control can be performed.

また、上記実施形態において、ＭＥＭＳミラー３０の水平走査をカウントすることによって、画像調整処理の各制御処理のタイミングを計っていたが、走査時間をカウントするなどあらゆる方法で走査位置を検出してもよい。   In the above embodiment, the timing of each control process of the image adjustment process is measured by counting the horizontal scanning of the MEMS mirror 30, but the scanning position can be detected by any method such as counting the scanning time. Good.

また、上記実施形態においては、３つのＬＤが配設され、これらは各々、合成レーザー光Ｃを出射するものとしたがＬＤの数はこれに限られない。４つのＬＤを配設することで、４原色で画像Ｍを生成してもよいし、１つのＬＤで画像Ｍを生成してもよい。   Further, in the above embodiment, three LDs are disposed and each emits the synthetic laser light C, but the number of LDs is not limited to this. By arranging four LDs, the image M may be generated with four primary colors, or the image M may be generated with one LD.

また、上記実施形態の階調制御データの更新が必要か否かを判定する更新判定処理Ｓ１１０において、上記の式（数１）で算出される新閾電流値Ｉｔｂと現閾電流値Ｉｔａとの差である閾値変化量が、各ＬＤ１１のいずれか１つでも、予め記憶部４０２に記憶されている判定値以上である場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ４０１は、階調制御データの補正が必要であると判定していたが、第１光検出部４０において、特定の光強度を検出したときの電流制御データＩをモニタリングし、この特定の光強度に対応する電流制御データが所定の判定値以上だけ前回値より離れた場合、ＣＰＵ４０１は、階調制御データの補正が必要であると判定するようにしてもよい。また、ＬＤ１１の温度を検出し、検出温度が所定の判定値以上だけ前回値より離れた場合、ＣＰＵ４０１は、階調制御データの補正が必要であると判定するようにしてもよい。   Further, in the update determination process S110 for determining whether or not the gradation control data needs to be updated in the above embodiment, the new threshold current value Itb and the current threshold current value Ita calculated by the above equation (Equation 1) are used. When the threshold change amount as a difference is equal to or greater than the determination value stored in advance in the storage unit 402 in any one of the LDs 11 (step S112: YES), the CPU 401 needs to correct the gradation control data. However, the first light detection unit 40 monitors the current control data I when the specific light intensity is detected, and the current control data corresponding to the specific light intensity is a predetermined determination value. When the distance is more than the previous value, the CPU 401 may determine that correction of the gradation control data is necessary. Further, when the temperature of the LD 11 is detected and the detected temperature is more than a predetermined determination value away from the previous value, the CPU 401 may determine that correction of the gradation control data is necessary.

以上の説明では、表示光Ｋを、第１反射部６０、第２反射部７０で反射させ、ウインドシールドに到達させる例を示したが、これに限られない。スクリーン４０からの表示光Ｋを、このような反射部を介さずに、ウインドシールド、もしくは装置専用のコンバイナに向けて出射させるようにしてもよい。   In the above description, the example in which the display light K is reflected by the first reflecting unit 60 and the second reflecting unit 70 and reaches the windshield has been described, but the present invention is not limited thereto. The display light K from the screen 40 may be emitted toward a windshield or a combiner dedicated to the apparatus without passing through such a reflection portion.

以上の説明では、ＨＵＤ装置１が搭載される乗り物の例を車両２としたが、これに限られない。ＨＵＤ装置１をその他の乗り物（船舶、航空機等）に設置することもできる。さらには、乗り物に設置するものには限られない。   In the above description, the vehicle 2 is an example of a vehicle on which the HUD device 1 is mounted. However, the present invention is not limited to this. The HUD device 1 can also be installed on other vehicles (ships, airplanes, etc.). Furthermore, it is not restricted to what is installed in a vehicle.

以上では、ＨＵＤ装置１が車両２のダッシュボードと一体的に構成される例を示したが、ＨＵＤ装置１は、例えば、車両２のダッシュボード上に設置される据え置き型（後付け型）のものであってもよい。   Although the example in which the HUD device 1 is configured integrally with the dashboard of the vehicle 2 has been described above, the HUD device 1 is, for example, a stationary type (retrofit type) installed on the dashboard of the vehicle 2. It may be.

以上では、表示装置の一例としてＨＵＤ装置１を挙げたが、これに限られない。その他の表示装置（カーナビゲーション装置、携帯端末装置等）であってもよい。但し、ＨＵＤ装置は、背景（風景）と重ねて表示画像を視認させるため、特に、表示輝度の調整が必要であること、車両２に搭載される場合が多いため、特に、温度変化が激しいこと等を踏まえると、上記のように階調制御処理を実行する表示装置としては、ＨＵＤ装置が好適である。   In the above, the HUD device 1 has been described as an example of the display device, but the present invention is not limited to this. Other display devices (car navigation device, portable terminal device, etc.) may be used. However, since the HUD device allows the display image to be viewed overlaid on the background (landscape), it is particularly necessary to adjust the display brightness, and since it is often mounted on the vehicle 2, the temperature change is particularly severe. In view of the above, a HUD device is suitable as a display device that executes the gradation control process as described above.

１ ＨＵＤ装置（レーザー走査型表示装置）
２ 車両
３ 観察者
１０ 合成レーザー光出射部
２０ 調光部
３０ ＭＥＭＳミラー（走査手段）
４０ 第１光検出部（第１光検出手段）
４１ 第２光検出部（第２光検出手段）
１００ ＬＤ制御部
１０１ 第１駆動部
１０２ 給電部
２００ 調光制御部
３００ 走査制御部
３０１ 第２駆動部
３０２ ミラー位置検出部（走査位置検出手段）
４００ 主制御部
４０１ ＣＰＵ
４０２ 記憶部

1 HUD device (laser scanning display device)
2 Vehicle 3 Observer 10 Synthetic laser beam emitting unit 20 Light control unit 30 MEMS mirror (scanning means)
40 1st light detection part (1st light detection means)
41 2nd light detection part (2nd light detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 LD control part 101 1st drive part 102 Electric power feeding part 200 Dimming control part 300 Scan control part 301 2nd drive part 302 Mirror position detection part (scanning position detection means)
400 Main control unit 401 CPU
402 storage unit

Claims (5)

供給される電流に応じた光強度でレーザー光を出射する光源と、
前記レーザー光の光強度を検出する光検出手段と、
入力される画像データに基づく階調レベルに応じて、前記光源に供給する電流を調整する光源制御手段と、を備えるレーザー出力制御装置において、
前記光源がレーザー発振する電流である閾電流値より大きい２点以上の電流値を前記光源に供給し、このとき前記光検出手段にて検出される光強度に基づき、電流−光強度特性を生成する光強度特性生成手段と、
前記光検出手段により検出された光強度が予め定められた特定光強度になる、前記光源に供給する特定電流値を求める特定電流生成手段と、を有し、
前記階調レベルを、予め定めた判定レベル以上にする場合、前記電流−光強度特性に基づいて前記光源に供給する電流を調整し、
前記階調レベルを、前記判定レベルより低くする場合、前記光源を、前記特定電流値を基準にして、前記階調レベルに予め対応づけられたパルス幅データに基づきパルス幅変調駆動させることを特徴とするレーザー出力制御装置。 A light source that emits laser light with a light intensity according to the supplied current;
A light detecting means for detecting the light intensity of the laser light;
In a laser output control device comprising a light source control means for adjusting a current supplied to the light source according to a gradation level based on input image data,
Two or more current values larger than a threshold current value that is a laser oscillation current of the light source are supplied to the light source, and current-light intensity characteristics are generated based on the light intensity detected by the light detection means at this time. Means for generating light intensity characteristics;
Specific current generation means for obtaining a specific current value to be supplied to the light source, wherein the light intensity detected by the light detection means becomes a predetermined specific light intensity, and
When the gradation level is equal to or higher than a predetermined determination level, the current supplied to the light source is adjusted based on the current-light intensity characteristic,
When the gradation level is set lower than the determination level, the light source is driven by pulse width modulation based on pulse width data previously associated with the gradation level with reference to the specific current value. Laser output control device. 供給される電流に応じた光強度でレーザー光を出射する光源と、
前記レーザー光の光強度を検出する光検出手段と、
入力される画像データに基づく階調レベルに応じて、前記光源に供給する電流を調整する光源制御手段と、を備えるレーザー出力制御装置において、
前記光源がレーザー発振する電流である閾電流値より大きい２点以上の電流値を前記光源に供給し、このとき前記光検出手段にて検出される光強度に基づき、電流−光強度特性を生成する光強度特性生成手段と、
前記電流−光強度特性と予め定められた特定光強度とを照合し、前記特定光強度になる、前記光源に供給する特定電流値を求め求める特定電流生成手段と、を有し、
前記階調レベルを、予め定めた判定レベル以上にする場合、前記電流−光強度特性に基づいて前記光源に供給する電流を調整し、
前記階調レベルを、前記判定レベルより低くする場合、前記光源を、前記特定電流値を基準にして、前記階調レベルに予め対応づけられたパルス幅データに基づきパルス幅変調駆動させることを特徴とするレーザー出力制御装置。 A light source that emits laser light with a light intensity according to the supplied current;
A light detecting means for detecting the light intensity of the laser light;
In a laser output control device comprising a light source control means for adjusting a current supplied to the light source according to a gradation level based on input image data,
Two or more current values larger than a threshold current value that is a laser oscillation current of the light source are supplied to the light source, and current-light intensity characteristics are generated based on the light intensity detected by the light detection means at this time. Means for generating light intensity characteristics;
A specific current generating means for checking the current-light intensity characteristic against a predetermined specific light intensity to obtain a specific current value to be supplied to the light source, which becomes the specific light intensity, and
When the gradation level is equal to or higher than a predetermined determination level, the current supplied to the light source is adjusted based on the current-light intensity characteristic,
When the gradation level is set lower than the determination level, the light source is driven by pulse width modulation based on pulse width data previously associated with the gradation level with reference to the specific current value. Laser output control device. 前記光強度特性生成手段は、前記光源に供給する電流を徐々に変化させていき、前記光検出手段により検出された光強度が予め定められた第１基準光強度及び第２基準光強度になる、前記光源に供給する第１電流値及び第２電流値の２値を少なくとも求めることにより、前記電流−光強度特性を生成すること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載のレーザー出力制御装置。   The light intensity characteristic generation means gradually changes the current supplied to the light source, and the light intensity detected by the light detection means becomes a predetermined first reference light intensity and second reference light intensity. The laser according to claim 1, wherein the current-light intensity characteristic is generated by obtaining at least two values of a first current value and a second current value supplied to the light source. Output control device. 前記光検出手段により検出された複数の光強度に基づき、前記光源がレーザー発振する電流である閾電流値を特定する閾電流値生成手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のレーザー出力制御装置。   4. The method according to claim 1, further comprising threshold current value generation means for specifying a threshold current value that is a current that the light source oscillates based on a plurality of light intensities detected by the light detection means. A laser output control device according to claim 1. 請求項１乃至４のいずれかに記載のレーザー出力制御装置と、
前記レーザー出力制御装置が出射したレーザー光を走査することで表示部に画像を表示させる走査手段と、を備えることを特徴としたレーザー走査型表示装置。


A laser output control device according to any one of claims 1 to 4,
A laser scanning display device comprising: scanning means for displaying an image on a display unit by scanning laser light emitted from the laser output control device.


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