JP2020067459A - 表示装置、表示システムおよび移動体 - Google Patents
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Abstract
【課題】適切に走査光の検出を行う表示装置を提供する。【解決手段】光源素子を有し、電流が供給された前記光源素子が点灯して出力されるレーザ光を出射する光源装置と、前記レーザ光を二次元走査した走査光により画像を表示させる走査部と、前記走査光を受光する光検出部と、を有し、前記光源素子に所定の電流量が供給された状態で点灯させる時間間隔によって前記光検出部が受光する光量である受光光量を制御する時間制御を実行可能であり、前記光検出部を走査するときの前記時間間隔が、前記受光光量に応じて異なる表示装置である。【選択図】図17
Description
本発明は、表示装置、表示システムおよび移動体に関する。
車両等の移動体において、少ない視線移動で運転者(観察者)に各種情報(車両情報、警告情報、ナビゲーション情報等)を視認させるアプリケーションとして、HUD(Head Up Display)等の表示装置が利用されている。
例えば、特許文献1には、電流が供給されると光を出射し、閾電流値以上の電流が供給されるとレーザー発振する光源と、光強度特性に基づいて前記光源に電流を供給して前記光源を駆動する光源制御手段と、外光の強度を検出する外光検出手段と、を備え、前記光強度特性は、前記光源に供給される電流と前記光源の光強度との関係を示す直線として表され、前記閾電流値未満の電流値を含む第1の直線と、前記閾電流値以上の電流値を含む第2の直線と、を有し、前記光源制御手段は、前記外光検出手段が検出した外光強度が所定値未満の場合に、初期電流値をゼロに設定した上で、前記第1の直線又は前記第2の直線に基づき、要求される光強度に対応した駆動電流を前記光源に供給する、ことを特徴とするレーザー光源駆動装置が記載されている。
本発明は、走査光を適切に検出可能な表示装置を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、請求項1にかかる発明は、光源素子を有し、電流が供給された前記光源素子が点灯して出力されるレーザ光を出射する光源装置と、前記レーザ光を二次元走査した走査光により画像を表示させる走査部と、前記走査光を受光する光検出部と、を有し、前記光源素子に所定の電流量が供給された状態で点灯させる時間間隔によって前記光検出部が受光する光量である受光光量を制御する時間制御を実行可能であり、前記光検出部を走査するときの前記時間間隔が、前記受光光量に応じて異なる表示装置である。
本発明によれば、走査光を適切に検出可能な表示装置を提供できる。
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
●システム構成
図1は、第1の実施形態に係る表示システムのシステム構成の一例を示す図である。図1に示す表示システム1は、観察者3が視認する画像(虚像45)の端部における輝度の低下および観察者の視点移動時の輝度の低下を抑制しつつ、良好な輝度分布を有する画像を観察者3に視認させることができるシステムである。
図1は、第1の実施形態に係る表示システムのシステム構成の一例を示す図である。図1に示す表示システム1は、観察者3が視認する画像(虚像45)の端部における輝度の低下および観察者の視点移動時の輝度の低下を抑制しつつ、良好な輝度分布を有する画像を観察者3に視認させることができるシステムである。
表示システム1は、表示装置10から投射される投射光を、透過反射部材に投射させることによって観察者3に表示画像を視認させる。表示画像は、観察者3の視界に虚像45として重畳して表示する画像である。表示システム1は、例えば、車両、航空機もしくは船舶等の移動体、または操縦シミュレーションシステムもしくはホームシアターシステム等の非移動体に備えられる。本実施形態は、表示システム1が、移動体の一例である自動車に備えられた場合について説明する。なお、表示システム1の使用形態は、これに限られるものではない。
表示システム1は、例えば、フロントガラス50を介して車両の操縦に必要なナビゲーション情報(例えば車両の速度、進路情報、目的地までの距離、現在地名称、車両前方における物体(対象物)の有無や位置、制限速度等の標識、渋滞情報等の情報等)を、観察者3(操縦者)に視認させる。この場合、フロントガラス50は、入射された光の一部を透過させ、残部の少なくとも一部を反射させる透過反射部材として機能する。観察者3の視点位置からフロントガラス50までの距離は、数十cm〜1m程度である。
表示システム1は、表示装置10、外光センサ20、自由曲面ミラー30およびフロントガラス50、を備える。表示装置10は、例えば、移動体の一例である自動車に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置(HUD装置)である。表示装置10は、自動車のインテリアデザインに準拠して任意の位置に配置される。表示装置10は、例えば、自動車のダッシュボードの下方に配置されてもよく、ダッシュボード内に埋め込まれていてもよい。
表示装置10は、光源装置11、光偏向装置13、スクリーン15、光量調整装置16を備える。光源装置11は、光源から出射されたレーザ光を、装置外部へ照射するデバイスである。光源装置11は、例えば、R、G、Bの3色のレーザ光を合成したレーザ光を照射してもよい。外光センサ20は、表示システム1の外光強度、一例として照度を検出するために設けられたセンシングデバイスである。図1に示すように、外光センサ20は、例えばフロントガラス50付近に設置されている。
光源装置11から出射されたレーザ光は、光量調整部の一例としての光量調整装置16へ入射される。光量調整装置16は入射したレーザ光の光量を調整する。光量調整装置16を通過したレーザ光は、光偏向装置13の反射面に導かれる。
光偏向部の一例としての光偏向装置13は、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)等を利用してレーザ光の進行方向を変化させるデバイスである。光偏向装置13は、例えば、直交する2軸に対して揺動する単一の微小なMEMSミラー、または1軸に対して揺動もしくは回転する2つのMEMSミラーからなるミラー系等の走査手段を利用して構成される。光偏向装置13から出射したレーザ光は、スクリーン15に走査される。なお、光偏向装置13は、MEMSミラーに限られず、ポリゴンミラー等を用いて構成されてもよい。
スクリーン15は、レーザ光を所定の発散角で発散させる機能を有する発散部材である。スクリーン15は、例えば、EPE(Exit Pupil Expander)の形態として、マイクロレンズアレイ(MLA)または拡散板等の光拡散効果を持つ透過型の光学素子によって構成される。なお、スクリーン15は、マイクロミラーアレイ等の光拡散効果を持つ反射型の光学素子によって構成されてもよい。スクリーン15は、光偏向装置13から出射されたレーザ光がスクリーン15上に走査されることによって、スクリーン15上に二次元像である中間像40を形成する。
光量調整装置16は、所定の光の透過率を有しレーザ光の光路上に配置され、光量調整装置16を透過する光の光量を変える。その結果、中間像40、虚像45の明るさが調整される。光量調整装置16は例えば外光センサ20の検出結果に基づき外光が暗ければ透過率上げて透過する光の光量を下げることで、形成される画像を暗くする。また外光が明るければ透過率を下げて透過する光の光量を上げることで、形成される画像を明るくする。
ここで、表示装置10の投射方式は、液晶パネル、DMDパネル(デジタルミラーデバイスパネル)または蛍光表示管(VFD)等イメージングデバイスで中間像40を形成する「パネル方式」と、光源装置11から出射されたレーザ光を走査手段で走査して中間像40を形成する「レーザ走査方式」がある。
第1の実施形態に係る表示装置10は、後者の「レーザ走査方式」を採用する。「レーザ走査方式」は、各画素に対して発光または非発光を割り当てることができるため、一般に高コントラストの画像を形成することができる。なお、表示装置10は、投射方式として「パネル方式」を用いてもよい。
スクリーン15から出射されたレーザ光(光束)によって、自由曲面ミラー30およびフロントガラス50に投射された虚像45は、中間像40から拡大されて表示される。自由曲面ミラー30は、フロントガラス50の湾曲形状による画像の傾き、歪、位置ずれ等を相殺するように設計および配置されている。自由曲面ミラー30は、所定の回転軸を中心として回転可能に設置されてもよい。これにより、自由曲面ミラー30は、スクリーン15から出射したレーザ光(光束)の反射方向を調整し、虚像45の表示位置を変化させることができる。
ここでは、自由曲面ミラー30は、虚像45の結像位置が所望の位置になるように、一定の集光パワーを有するように既存の光学設計シミュレーションソフトを用いて設計されている。表示装置10は、虚像45が観察者3の視点位置から例えば1m以上かつ30m以下(好ましくは10m以下)の位置(奥行位置)に表示されるように、自由曲面ミラー30の集光パワーが設定される。なお、自由曲面ミラー30は、凹面ミラーや曲面ミラーであってもよい。自由曲面ミラー30は、結像光学系の一例である。
フロントガラス50は、レーザ光(光束)の一部を透過させ、残部の少なくとも一部を反射させる機能(部分反射機能)を有する透過反射部材である。フロントガラス50は、観察者3に前方の景色および虚像45を視認させる半透過鏡として機能する。虚像45は、例えば、車両情報(速度、走行距離等)、ナビゲーション情報(経路案内、交通情報等)、警告情報(衝突警報等)等を観察者3に視認させるための画像情報である。なお、透過反射部材は、フロントガラス50とは別途設けられたフロントウインドシールド等であってもよい。フロントガラス50は、反射部材の一例である。
虚像45は、フロントガラス50の前方の景色と重畳するように表示されてもよい。また、フロントガラス50は、平面でなく、湾曲している。そのため、虚像45の結像位置は、自由曲面ミラー30とフロントガラス50の曲面によって決定される。なお、フロントガラス50は、部分反射機能を有する個別の透過反射部材としての半透過鏡(コンバイナ)を利用してもよい。
このような構成により、スクリーン15から出射されたレーザ光(光束)は、自由曲面ミラー30に向けて投射され、フロントガラス50によって反射される。観察者3は、フロントガラス50で反射された光によって、スクリーン15に形成された中間像40が拡大された虚像45を視認することができるようになる。
●ハードウエア構成
図2は、第1の実施形態に係る表示装置のハードウエア構成の一例を示す図である。なお、図2に示すハードウエア構成は、各実施形態において同様の構成を備えていてもよく、必要に応じて構成要素が追加または削除されてもよい。
図2は、第1の実施形態に係る表示装置のハードウエア構成の一例を示す図である。なお、図2に示すハードウエア構成は、各実施形態において同様の構成を備えていてもよく、必要に応じて構成要素が追加または削除されてもよい。
表示装置10は、表示装置10の動作を制御するための制御装置17を有する。制御装置17は、表示装置10の内部に実装された基板またICチップ等のコントローラである。制御装置17は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)1001、CPU(Central Processing Unit)1002、ROM(Read Only Memory)1003、RAM(Random Access Memory)1004、I/F(Interface)1005、バスライン1006、LDドライバ1008、MEMSコントローラ1010、モータ1011およびモータドライバ1012を含む。
FPGA1001は、表示装置10の設計者による設定変更が可能な集積回路である。LDドライバ1008、MEMSコントローラ1010、モータドライバ1012およびモータドライバ1014は、FPGA1001からの制御信号に応じて駆動信号を生成する。CPU1002は、表示装置10全体を制御するための処理を行う集積回路である。ROM1003は、CPU1002を制御するプログラムを記憶する記憶装置である。RAM1004は、CPU1002のワークエリアとして機能する記憶装置である。I/F1005は、外部装置と通信するためのインターフェースである。I/F1005は、例えば自動車のCAN(Controller Area Network)等に接続される。
LD1007は、例えば、光源装置11の一部を構成する半導体発光素子である。LDドライバ1008は、LD1007を駆動する駆動信号を生成する回路である。MEMS1009は、光偏向装置13の一部を構成し、走査ミラーを変位させるデバイスである。MEMSコントローラ1010は、MEMS1009を駆動する駆動信号を生成する回路である。モータ1011は、自由曲面ミラー30の回転軸を回転させる電動機である。モータドライバ1012は、モータ1011を駆動する駆動信号を生成する回路である。フィルタ駆動モータ1013は、光源装置11から出射された光を透過させるフィルタ部の位置を移動させる電動機である。モータドライバ1014は、フィルタ駆動モータ1013を駆動する駆動信号を生成する回路である。
●機能構成
図3は、第1の実施形態に係る表示装置の機能構成の一例を示す図である。表示装置10により実現される機能は、車両情報受信部171、外部情報受信部172、画像生成部173、画像表示部174、記憶・読出部178および記憶部179を含む。
図3は、第1の実施形態に係る表示装置の機能構成の一例を示す図である。表示装置10により実現される機能は、車両情報受信部171、外部情報受信部172、画像生成部173、画像表示部174、記憶・読出部178および記憶部179を含む。
車両情報受信部171は、CAN等から自動車の情報(速度、走行距離等の情報)を受信する機能である。車両情報受信部171は、図2に示したI/F1005およびCPU1002の処理、並びにROM1003に記憶されたプログラム等により実現される。
外部情報受信部172は、外部ネットワークから自動車外部の情報(GPSからの位置情報、ナビゲーションシステムからの経路情報または交通情報等)を受信する機能である。外部情報受信部172は、図2に示したI/F1005およびCPU1002の処理、並びにROM1003に記憶されたプログラム等により実現される。
画像生成部173は、車両情報受信部171および外部情報受信部172により入力された情報に基づいて、中間像40および虚像45を表示させるための画像情報を生成する機能である。画像生成部173は、図2に示したCPU1002の処理、およびROM1003に記憶されたプログラム等により実現される。
画像表示部174は、画像生成部173により生成された表示情報に基づいて、スクリーン15に中間像40を形成し、中間像40を構成したレーザ光(光束)をフロントガラス50に向けて投射して虚像45を表示させる機能である。画像表示部174は、図2に示したCPU1002、FPGA1001、LDドライバ1008、MEMSコントローラ1010およびモータドライバ1012、モータドライバ1014の処理、並びにROM1003に記憶されたプログラム等により実現される。
画像表示部174は、制御部175、中間像形成部176および投影部177を含む。制御部175は、中間像40を形成するために、光源装置11および光偏向装置13の動作を制御する制御信号を生成する。また、制御部175は、虚像45を所定の位置に表示させるために、自由曲面ミラー30の動作を制御する制御信号を生成する。
中間像形成部176は、制御部175によって生成された制御信号に基づいて、スクリーン15に中間像40を形成する。投影部177は、観察者3に視認させる虚像45を形成するために、中間像40を構成したレーザ光を、透過反射部材(フロントガラス50等)に投射させる。
記憶・読出部178は、記憶部179に各種データを記憶させ、または記憶部179から各種データを読み出す機能である。記憶部179には一例として、表示システム1を制御するのに必要な各種条件データ等があらかじめ記憶されている。
●光源装置
図4は、第1の実施形態に係る光源装置の具体的構成に一例を示す図である。光源装置11は、光源素子111R,111G,111B(以下、区別する必要のないときは、光源素子111とする。)、カップリングレンズ112R,112G,112B、アパーチャ113R,113G,113B、合成素子114,115,116、光分岐素子117、およびレンズ118、光検出器119を含む。
図4は、第1の実施形態に係る光源装置の具体的構成に一例を示す図である。光源装置11は、光源素子111R,111G,111B(以下、区別する必要のないときは、光源素子111とする。)、カップリングレンズ112R,112G,112B、アパーチャ113R,113G,113B、合成素子114,115,116、光分岐素子117、およびレンズ118、光検出器119を含む。
3色(R,G,B)の光源素子111R,111G,111Bは、例えば、それぞれ単数または複数の発光点を有するLD(Laser Diode)である。光源素子111R,111G,111Bは、各光源素子に供給される駆動電流を変化に応じた光量のレーザ光を放射する。光源素子111R,111G,111Bは、互いに異なる波長λR,λG,λB(例えばλR=640nm,λG=530nm,λB=445nm)のレーザ光(光束)を放射する。
放射された各レーザ光(光束)は、それぞれカップリングレンズ112R,112G,112Bによりカップリングされる。カップリングされた各レーザ(光束)は、それぞれアパーチャ113R,113G,113Bにより整形される。アパーチャ113R,113G,113Bは、レーザ光(光束)の発散角等の所定の条件に応じた形状(例えば円形、楕円形、長方形、正方形等)を有する。
アパーチャ113R,113G,113Bにより整形された各レーザ光(光束)は、3つの合成素子114,115,116により合成される。合成素子114,115,116は、プレート状またはプリズム状のダイクロイックミラーであり、波長に応じてレーザ光(光束)を反射または透過し、1つの光束に合成され、合成された光束は光分岐素子117に入射される。
光分岐素子117に入射した入射光の一部は、光分岐素子117を透過し、他の一部は光分岐素子117で反射される。すなわち、合成された光束は、光分岐素子117によって透過光と反射光に分岐される。
透過光は、レンズ118を透過し光偏向装置13に照射され、スクリーン15上での画像描画および虚像表示に用いられる。すなわち、透過光は、画像光として用いられる。
一方反射光は、光検出器119に照射される。光検出器119は、照射されたレーザの強度に応じた電気信号を出力する。出力された電気信号は一例としてFPGA1001に出力され、表示システム1の制御に用いることが可能である。このように反射光は、レーザ光の強度を調整するモニタ光として、またその結果表示される虚像の色や輝度を調整するためのモニタ光として用いられる。
●光偏向装置
図5は、第1の実施形態に係る光偏向装置の具体的構成の一例を示す図である。光偏向装置13は、半導体プロセスにより製造されるMEMSミラーであり、ミラー130、蛇行状梁部132、枠部材134、および圧電部材136を含む。光偏向装置13は、走査部の一例である。
図5は、第1の実施形態に係る光偏向装置の具体的構成の一例を示す図である。光偏向装置13は、半導体プロセスにより製造されるMEMSミラーであり、ミラー130、蛇行状梁部132、枠部材134、および圧電部材136を含む。光偏向装置13は、走査部の一例である。
ミラー130は、光源装置11から出射されたレーザ光をスクリーン15側に反射する反射面を有する。光偏向装置13は、ミラー130を挟んで一対の蛇行状梁部132を形成する。蛇行状梁部132は、複数の折り返し部を有する。折り返し部は、交互に配置される第1の梁部132aと第2の梁部132bとから構成されている。蛇行状梁部132は、枠部材134に支持されている。圧電部材136は、隣接する第1の梁部132aと第2の梁部132bとを接続するように配置されている。圧電部材136は、第1の梁部132aと第2の梁部132bとに異なる電圧を印加し、梁部132a,132bのそれぞれに反りを発生させる。
これにより、隣接する梁部132a,132bは、異なる方向に撓む。ミラー130は、撓みが累積されることによって、左右方向の軸を中心として垂直方向に回転する。このような構成により、光偏向装置13は、垂直方向への光走査が低電圧で可能となる。上下方向の軸を中心とした水平方向の光走査は、ミラー130に接続されたトーションバー等を利用した共振により行われる。
●スクリーン
図6は、第1の実施形態に係るスクリーンの具体的構成の一例を示す図である。スクリーン15は、光源装置11の一部を構成するLD1007から出射されたレーザ光を結像させる。また、スクリーン15は、所定の発散角で発散させる発散部材である。図6に示すスクリーン15は、六角形形状を有する複数のマイクロレンズ150が隙間なく配列されたマイクロレンズアレイ構造を有している。マイクロレンズ150の幅(対向する2辺間の距離)は、200μm程度である。スクリーン15は、マイクロレンズ150の形状を六角形とすることにより、複数のマイクロレンズ150を高密度で配列することができる。
図6は、第1の実施形態に係るスクリーンの具体的構成の一例を示す図である。スクリーン15は、光源装置11の一部を構成するLD1007から出射されたレーザ光を結像させる。また、スクリーン15は、所定の発散角で発散させる発散部材である。図6に示すスクリーン15は、六角形形状を有する複数のマイクロレンズ150が隙間なく配列されたマイクロレンズアレイ構造を有している。マイクロレンズ150の幅(対向する2辺間の距離)は、200μm程度である。スクリーン15は、マイクロレンズ150の形状を六角形とすることにより、複数のマイクロレンズ150を高密度で配列することができる。
なお、マイクロレンズ150の形状は、六角形に限られるものではなく、例えば四角形、三角形等であってもよい。また、複数のマイクロレンズ150が規則正しく配列された構造を例示しているが、マイクロレンズ150の配列は、これに限られるものではなく、例えば、各マイクロレンズ150の中心を互いに偏心させ、不規則な配列としてもよい。このように偏心させた配列を採用する場合、各マイクロレンズ150は、互いに異なる形状となる。
図7は、マイクロレンズアレイにおいて、入射光束径とレンズ径の大小関係の違いによる作用の違いについて説明するための図である。図7(a)において、スクリーン15は、マイクロレンズ150が整列して配置された光学板151によって構成される。光学板151上に入射光152を走査される場合、入射光152は、マイクロレンズ150により発散され、発散光153となる。スクリーン15は、マイクロレンズ150の構造により、入射光152を所望の発散角154で発散させることができる。マイクロレンズ150の周期155は、入射光152の径156aよりも大きくなるように設計される。これにより、スクリーン15は、レンズ間での干渉が起こさずに、スペックル(スペックルノイズ)を生じさせない。
図7(b)は、入射光152の径156bが、マイクロレンズ150の周期155の2倍大きい場合の発散光の光路を示す。入射光152は、二つのマイクロレンズ150a、150bに入射し、それぞれ発散光157、158を生じさせる。このとき、領域159において、二つの発散光が存在するため、光の干渉を生じうる。この干渉光が観察者の目に入った場合、スペックルとして視認される。
以上を考慮して、スペックルを低減するため、マイクロレンズ150の周期155は、入射光の径156よりも大きく設計される。なお、図7は、凸面レンズの形態で説明したが、凹面レンズの形態においても同様の効果があるものとする。
図8は、第1の実施形態に係る光量調整装置の具体的構成の一例を示す図である。光量調整装置16は、少なくともその一部が、光源装置11から出射されるレーザ光の光路上に設けられる。図8中のLは光量調整装置16に照射されたレーザ光を示す。
光量調整装置16は、フィルタ部161を備える。フィルタ部は、光の透過率を適宜選択した材料で構成される。本実施形態ではフィルタ部は透過率が異なる3枚のNDフィルタ1611,1612,1613を備える。本実施形態では一例としてフィルタ1611、1612、1613それぞれの透過率を100%、50%、10%として説明する。フィルタ部161は、フィルタ駆動モータ1013の駆動によって図8の左右方向にスライドされる。その結果、光量調整装置16はレーザ光をフィルタ1611、1612、1613いずれ透過させるかを切り替える。つまり、図8(a)の場合はフィルタ1611の透過率100%が、図8(b)の場合は、フィルタ1612の透過率50%が、図8(c)の場合は、フィルタ1613の透過率10%が、フィルタ部161、そして光量調整装置16の透過率となる。このように複数の透過率の異なるフィルタを選択し切り替えることにより、光量調整装置16の光の透過率は選択し、切り替えることができる。
なお光量調整装置16として透過率の異なる3枚のND(Neutral Density)フィルタを用いた場合を説明したが、これに限られず連続的に透過率が変化するグラデーションタイプのフィルタや偏光角度を調整することで光量調整を行う構成を適用してもよい。またフィルタ部161が一つのフィルタを有しており、光路上のフィルタの有無を切り替えることでも光量調整装置16の透過率を変更することができる。
このように光量調整装置16は、光量調整装置16を透過したレーザ光の光量を調整する。光量調整装置16によってレーザ光の光量が調整されると、表示システム1で表示される中間像40、虚像45の光量も調整される。その結果、虚像45の観察者3が感じる虚像の明るさが変更される。
図9は、光偏向装置のミラーと走査範囲の対応関係について説明するための図である。光源装置11の各光源素子111は、FPGA1001によって発光強度や点灯タイミング、光波形が制御される。光源装置11の各光源素子111は、LDドライバ1008によって駆動され、レーザ光を出射する。各光源素子111から出射され光路合成されたレーザ光は、図9に示すように、光偏向装置13のミラー130によってα軸周り、β軸周りに二次元的に偏向され、ミラー130を介して走査光としてスクリーン15に照射される。すなわち、スクリーン15は、光偏向装置13による主走査および副走査によって二次元走査される。このとき光源装置11を出射されたレーザ光は、光量調整装置16を透過した後に光偏向装置13に入射している。したがって光偏向装置13から出射される走査光の光量は、光量調整装置16によって調整されている。
走査範囲は、光偏向装置13によって走査しうる全範囲である。走査光は、スクリーン15の走査範囲を、2〜4万Hz程度の速い周波数で主走査方向(X軸方向)に振動走査(往復走査)しつつ、数十Hz程度の遅い周波数で副走査方向(Y軸方向)に片道走査する。すなわち、光偏向装置13は、スクリーン15に対してラスタースキャンを行う。この場合、表示装置10は、走査位置(走査光の位置)に応じて各光源素子111の発光制御を行うことで、画素ごとの描画または虚像の表示を行うことができる。
一画面を描画する時間、すなわち1フレーム分の走査時間(二次元走査の1周期)は、上記のように副走査周期が数十Hzであることから、数十msecとなる。例えば、主走査周期を20000Hz、副走査周期を50Hzとした場合、1フレーム分の走査時間は、20msecとなる。
図10は、二次元走査時の走査線軌跡の一例を示す図である。スクリーン15は、図10に示すように、中間像40が描画される(画像データに応じて変調された光が照射される)画像領域R1(有効走査領域)と、画像領域R1ではない非画像領域R2を含む。非画像領域は、一例として画像領域R1を取り囲むフレーム状の領域である。
走査範囲は、スクリーン15における画像領域R1と非画像領域R2の一部(画像領域R1の外縁近傍の部分)を併せた範囲とする。図10において、走査範囲における走査線の軌跡は、ジグザグ線によって示される。図9において、走査線の本数は、便宜上、実際よりも少なくしている。
スクリーン15は、上述のように、マイクロレンズアレイ200等の光拡散効果を持つ透過型の光学素子で構成されている。画像領域R1は、矩形または平面である必要はなく、多角形または曲面であってもよい。また、スクリーン15は、装置レイアウトに応じて、例えば、マイクロミラーアレイ等の光拡散効果を持つ反射型の光学素子とすることもできる。以下の説明において、本実施形態は、スクリーン15がマイクロレンズアレイ200によって構成されるものとして説明する。
スクリーン15は、走査範囲における画像領域R1の周辺領域(非画像領域R2の一部)に、光検出部である光検出センサ60を備える。光検出センサ60は、走査光を受光し受光した光量である受光量を検出する。図10において、光検出センサ60は、画像領域R1の−X側かつ+Y側の隅部に配置される。光検出センサ60は、走査光の受光光量を検出することにより光偏向装置13の動作を検出して、走査開始タイミングや走査終了タイミングを決定するための同期信号をFPGA1001に出力する。
図11は、第1の実施形態に係る光検出部の具体的構成の一例を示す図である。光検出部の一例である光検出センサ60は、受光したレーザを電気信号へ変換するためのPD(Photo Diode)61と、電気回路としての集積回路62を備える。集積回路62は、変換された微弱な電気信号を増幅するための電流アンプ621、電流アンプ621からの出力電流を電圧変換するゲイン抵抗622、電圧変換された信号を基準電圧(以下、Vref)と比較して比較結果に基づき同期信号を出力するためのコンパレータ623を備える。同期信号の出力先は、一例として図11においてFPGA1001を示したがこれに限られず、光源装置11等であってもよい。
図12は、光検出部が出力する同期信号を説明するための図である。PD61の受光面がレーザ光に走査されると、受光した光の強度に応じて電圧変換信号がコンパレータ623へ入力される。入力された電圧変換信号の値が所定の電圧値Vrefよりも高い場合は、コンパレータ623からはLow信号が出力され、Vrefよりも低い場合はHigh信号が出力される。コンパレータ623からの出力信号は、FPGA1001に出力される。このコンパレータ623からの出力信号がHighからLowへ変化するタイミングを監視することで、FPGA1001は、走査光であるレーザ光が光検出センサ60上を走査されたタイミングを把握することができる。したがって光偏向装置13の動作を検出して、走査開始タイミングや走査終了タイミングを決定して、光偏向装置13の動作と他の装置と動作を同期させるための同期信号として用いることができる。
図13は、光検出部への入射レーザ光量と同期信号タイミングの変動との関係について説明するための図である。図13には単位時間あたりの受光光量、光量1、光量2、光量3のときのコンパレータ入力信号と、それぞれの時に出力される同期信号1、同期信号2、同期信号3が示されている、最も大きな光量1と、最も小さい光量3のレーザが走査された場合、コンパレータへの入力信号が変化することにより、Low信号からHigh信号へ変わるタイミング、つまり同期信号の出力タイミング変動(△T)が発生する。つまり光偏向装置13による走査タイミングが同じでも、PD61が受光するレーザ光量に応じて光検出センサ60が同期検出信号を出力するタイミングが変化する。このタイミング変動によって、表示画像ズレとなるため、光検出センサ60に受光されるレーザ光の光量は高い精度が求められる。
図14は、レーザの入出力特性(レーザ駆動電流の電流量−レーザ出力光量特性)について説明するための図である。レーザは一般的に図14に示すような入出力特性をもつ。したがって光源素子111に供給される駆動電流の量である電流量を調整して、光源装置11から出射されるレーザ光の光量調整し、その結果光検出センサ60の受光光量を制御できる。本表示装置は一例として画像表示部174により光源素子111に供給する電流量による光量制御(以降電流制御と呼ぶことがある。)を実行可能である。
図14に示すように、電流量の増減に対する光の出力強度の増減が緩やかな第1領域(以下、LED領域)と、光の出力強度の増減が急な第2領域(以下、LD領域)と、第1領域と第2領域の変化点(以下、Ith)がある。Ithは温度による影響を受ける(変化する)ため、Ithになりうる範囲(Ith領域)の電流量を用いると光検出センサ60の受光光量を高精度に制御することが難しい。したがって、Ith領域の電流は、同期信号を高い光出力精度が必要な光検出センサ60に使用しないことが好ましい。なお以降のグラフの説明ではIth領域の図示を省略することがある。
図15は、レーザの駆動電流と光検出部へのレーザ入射光量の関係を説明するための図である。図15には、図14のようなレーザの出力特性のときの光検出センサ60への入射レーザ光量が、光量調整装置16の透過率が10%、50%、100%の場合についてそれぞれ示されている。
図13で説明したように、光検出センサ60への入射レーザ光量、つまり光検出センサ60の受光光量の増減が表示画像ズレの要因となることがある。そこで表示画像ズレを抑制するため、入射レーザ光量は所定の範囲内である必要がある。この所定の範囲内を図15に許容入射光量変動幅として示している。光量1が許容入射光量変動幅の上限、光量3が許容入射光量変動幅の下限となる。光検出センサ60への入射レーザ光量による走査光の同期検知を行うためには、光検出センサ60への入射レーザ光量の目標値は許容入射光量変動幅内となる。ここで図15に示されるようにLED領域の電流量では、許容入射光量変動幅をよりも低い出力しか得られないため、LD領域の電流量を使用することが好ましい。また図14で説明したようにレーザ光量を高い精度で制御するためには、レーザ駆動電流の電流量として、温度などの要因で特性が変化する可能性があるIth領域の電流量は使用しないことが好ましい。
その点、透過率10%、50%の場合はIth領域の電流量を使用することなく、LD領域の電流量で許容入射光量変動幅内を達成することが可能である。一方、透過率100%の場合は光量調整装置16を透過する入射レーザ光量の低下が少ないため、光検出センサ60への入射レーザ光量が大きくなる。その結果、入射レーザ光量を許容入射光量変動幅範囲にするためは、より低い電流量を用いることとなり、その結果使用する電流量がIth領域に入ってしまう。言い換えると、光検出センサ60への入射レーザ光量が駆動電流以外の要因、一例として前述の光量調整装置16による光量調整等で大きく変わる場合は、電流制御だけで所定の受光光量に収めようとするとIth領域まで使用することになる。
また、図15において傾きに着目すると、駆動電流に対する入射レーザ光量の傾きが大きいほど入射レーザ光量の制御分解能は低い。したがって透過率10%、50%、100%の順で入射レーザ光量の制御分解能は高い。したがって透過率10%と50%の場合はいずれもIth領域ではない電流量で許容入射光量変動範囲に電流制御できるが、入射レーザ光量の制御分解能の観点では透過率10%の方が有利である。
以上図15を用いて説明したように、光検出センサ60への入射光量、つまり光検出センサ60の受光光量を所定量にする際に、電流量制御のみの制御では、広いレンジの減光方式には対応ができない場合がある。
図16は、入射レーザ光量に応じたレーザ駆動時間の時間間隔の設定について説明するための図である。
図16(a)は透過率が最も小さいフィルタ1613が選択され、光量調整装置16の透過率が10%である場合、図16(b)はフィルタ1612が選択され、光量調整装置16の透過率が50%である場合、そして図16(c)はフィルタ1611が選択され、光量調整装置16の透過率が100%である場合についてそれぞれ、光検出センサ60に入射入射される入射レーザ光量、つまり光検出センサ60が単位時間あたりに受光する単位受光光量P1,P2,P3が示されてる。さらに図16(a)(b)(c)それぞれについてそのときのコンパレータ入力信号および同期信号が示されている。光検出センサ60で行われる光信号から電気信号への変換処理には一定の時間が必要のためコンパレータへの入力信号はPD61への入射レーザ光の積分受光光量で考えることができる。
単位受光光量P1,P2,P3に応じて時間間隔としてDutyを異ならせるように時間制御を行うことで,光検出センサ60の積分受光光量の制御が可能である。図16(a)(b)(c)においては、光検出センサ60の積分受光光量が略同じになるように単位受光光量P1,P2,P3に応じて時間間隔をなお単位受光光量は入射レーザ光量によって決まるため、単位受光光量に応じているとした場合、入射レーザ光量に応じているということもできる。また入射レーザ光量は光量調整装置16の透過率に応じて決まるため、単位受光光量に応じているとした場合、光量調整装置16の透過率に応じているということもできる。
図17は、第1の実施形態に係る第1の実施形態に係る光量制御を説明する図である。図17(a)は、透過率100%のNDフィルタ使用時にDuty10%のパルス点灯を適用した場合と透過率50%のNDフィルタ使用時にDuty20%のパルス点灯を適用した場合の電流量に対する光検出センサ60の単位受光光量、図17(b)は、透過率100%のNDフィルタ使用時にDuty10%のパルス点灯を適用した場合と透過率50%のNDフィルタ使用時にDuty20%のパルス点灯を適用した場合の電流量に対する積分受光光量である。
図17(a)は、図16(a)で示した透過率10%時の単位受光光量P1の連続点灯走査に対し、図16(b)で示した透過率50%時の単位受光光量(P2)Duty20%のパルス点灯走査の時、単位受光光量P2はP1の5倍であることを示している。また図16(c)で示した透過率100%時の単位受光光量(P3)でDuty10%のパルス点灯走査の時、単位受光光量P3はP1の10倍であることを示す。本表示装置は一例として画像表示部174により光源素子111に所定の電流量が供給された状態で光源素子111を点灯させる時間間隔による光量制御(以降時間制御と呼ぶことがある。)を実行可能である。またここでいう時間制御は、一般的にPWM制御、デューディ制御等と呼ばれることもある。
図17(b)の実線は、透過率10%時に積分受光光量が許容光量変動幅に入る電流値を基準電流値Ip0としたとき、透過率50%時と透過率100%時において基準電流値Ip0を使用した状態で、単位受光光量に対して積分受光光量が許容光量変動幅に入るように時間制御の時間間隔を設定することを示している。
図17(b)には比較例を二点鎖線で示している。すなわち、図17(a)のように同じ電流値Ip0で単位受光光量がP1,P2,P3の場合に、透過率100%で単位受光光量P3の時に連続点灯をした場合、透過率50%で単位受光光量P2の時に連続点灯をした場合、いずれも許容光量変動幅に収まるにはIth領域の電流を使用する、つまり制御が安定しないことになる。
それに対し、図17(a)のように同じ電流値Ip0で単位受光光量をP1,P2,P3のように異ならせ、図17(b)実線に示されるように、各単位受光光量P1,P2,P3に応じて時間間隔としてDutyを異ならせる時間制御を行うことで,光検出センサ60への積分受光光量を制御できる。
以上図16、図17を用いて説明したように、図16(a)(b)(c)いずれの場合も積分受光光量が所定範囲、より好ましくは同じになるように制御する。その結果、例えば光量調整装置16によるスクリーン15に到達する光量の光量調整を行う場合など、光検出センサ60への単位受光光量のレンジがより大きく変動する場合でも、同期信号のタイミング変動が生じない。
また、本実施形態では複数のフィルタのうち、最も透過率が小さいフィルタである10%を使用したときに前記積分受光光量が前記所定範囲内に入る前記電流の値である基準電流値を決定し、他の透過率のフィルタを選択する場合、前記基準電流値を使用した状態で前記積分受光光量が前記所定範囲になるよう前記時間間隔を設定されている。これは、図17(b)に示されるように、透過率が小さいフィルタを用いた方が駆動電流に対する傾きが小さい、つまり受光光量の制御分解能の高いためである。このような時間間隔が設定されることで、受光光量の制御分解能が高い制御を実行できる。
なお、以上本実施形態における理想的な動作状態について説明したが、実際の動作ではレーザやICの応答性は理想状態からのずれがあるため、光源装置11からの出射光量、光検出センサ60の受光光量、時間制御における時間間隔は微調整が必要となる。例えば、受光光量に応じたDutyによる時間制御をする場合に、各受光光量が理想的に一定であるとは限らないため、時間制御とともに、各受光光量を所定範囲に収めるための電流制御を実行するなどしてもよい。
図18は、時間制御時の時間間隔と光検出センサの時定数の関係について説明するための図である。
光検出センサ60が一例として集積回路62のような電気回路を備える場合、電気回路に固有の応答速度が存在し、応答速度は時定数やカットオフ周波数等で表される。図18(a)はパルス点灯時のオフ時間、つまり時間間隔を時定数(カットオフ周波数)よりも小さく設定した場合、図18(b)は時定数(カットオフ周波数)よりも大きく設定した場合を示す。
図18(a)は、レーザのパルス点灯オフ時間のほうが回路の時定数に対し短いため、集積回路62で電気信号に変換された後のコンパレータ入力波形の変動(リップル)は小さく、連続点灯時とほぼ同等の波形となる。
一方図18(b)では、レーザのパルス点灯オフ時間のほうが回路の時定数に対し長いため、集積回路62で電気信号に変換された後のコンパレータ入力波形の変動(リップル)は大きくなる。その結果、タイミングずれや、誤検出が発生する。
以上のようにパルス点灯のオフ時間つまり時間制御の時間間隔は、図18(a)に示すように光検出センサ60が備える電気回路の時定数(カットオフ周波数)よりも短くなるように設定することで、光検出センサ60の出力波形を安定させることができる。
図19は、第1の実施形態に係る第1の実施形態に係る光量制御を説明する図である。透過率100%と透過率50%時にDuty50%のパルス点灯を実施した場合の単位受光光量と積分受光光量の関係を示している。本実施形態において図1〜図15で説明した構成、説明については第1の実施形態と共通のため説明を省略する。
図18で説明したようにレーザのパルス点灯オフ時間のほうが回路の時定数に対し長いとタイミングずれや誤検出の要因となる。したがって表示装置10で用いる光検出センサ60の時定数によっては、短い時間間隔であるDuty10%やDuty20%のパルス点灯では同期信号の波形が安定した制御が実施できない場合がある。本実施形態では、透過率100%時に光検出センサ60の同期信号の波形が安定する時間間隔であるDuty50%のパルス点灯を適応することで、透過率50%時ではタイミング変動が少なく、高い制御分解能で同期制御を行うことができ、透過率100%ではタイミング変動が少ない同期制御を行うことができる。以下に具体的に説明する。
図19(a)は、光量調整装置16の透過率10%時の単位受光光量P4の連続点灯走査に対し、透過率50%時の単位受光光量P5が、透過率100%時の単位受光光量P5が設定されることを示す。このとき単位受光光量P5が,単位受光光量P4の2倍となるように駆動電流Ip1、Ip2,Ip3が設定されている。
そして図19(b)は、透過率100%のNDフィルタ使用時にDuty50%のパルス点灯を適用した場合と透過率50%のNDフィルタ使用時にDuty50%のパルス点灯を適用した場合の駆動電流に対する積分受光光量である。
光検出センサ60で行われる光信号から電気信号への変換処理には一定の時間が必要のためコンパレータへの入力信号はPD61への積分受光量で考えることができる。したがって図19(b)に示されるように、透過率10%時に積分受光光量が許容光量変動幅に入る駆動電流のとして電流値Ip1を設定したとき、透過率50%時は駆動電流Ip2において単位受光光量P5、透過率100%時は駆動電流Ip2において単位受光光量P5のときに積分受光光量が許容光量変動幅に入る制御を実行することができる。
このように第2の実施形態においては、光検出センサ60の時定数との関係で短い時間間隔を使用した制御が行えない場合であっても、光量制御装置16の透過率100%の時にはタイミング変動が少ない同期制御を行うことができる。また透過率50%時には透過率100%のときと比較して駆動電流に対する積分受光光量の傾きが緩やかな特性で制御できている。したがって透過率50%の時にはタイミング変動が少なくさらに受光光量に対して高い制御分解能で同期制御を行うことができている。
第1の実施形態においては、時間間隔を、異なる単位受光光量P1,P2,P3それぞれに応じて連続点灯、Duty20%、Duty10%と異ならせて、前記単位受光光量の所定時間での積分値である積分受光光量が所定範囲内になるように制御する。それに対し、本実施形態においては、時間間隔を、単位受光光量P4について連続点灯、単位受光光量P5についてDuty50%と異ならせ、積分受光光量が所定範囲内になるように制御する。
本実施形態においても積分受光光量が所定範囲、より好ましくは同じになるように制御すれば、例えば光量調整装置16によるスクリーン15に到達する光量の光量調整を行った結果、光検出センサ60への単位受光光量のレンジが大きく変動する場合でも、同期信号のタイミング変動が生じない。
本実施形態ではさらに、光検出センサ60の時定数との関係により、安定した制御波形を得るための時間間隔が制限される、つまり第1の実施形態で使用したDuty10%、Duty20%というような短い時間間隔を用いない場合に適用される。光量調整装置16の透過率に応じて駆動電流も異ならせることで、使用できる時間間隔に制限があっても、積分受光光量を所定範囲内に収めることを可能としている。
以上本実施形態における理想的な動作状態について説明したが、実際の動作ではレーザやICの応答性は理想状態からのずれがあるため、光源装置11からの出射光量、光検出センサ60の受光光量、時間制御における時間間隔は微調整が必要となる。例えば、受光光量に応じたDutyによる時間制御をする場合に、各受光光量が理想的に一定であるとは限らないため、時間制御とともに、各受光光量を所定範囲に収めるための電流制御を実行するなどしてもよい。
なお、第一の実施形態、第二の実施形態に共通して透過率の異なるフィルタの数は3つであったが、これに限られず、表示装置10の使用形態の応じて適切な数を設定すればよい。また第一の実施形態においてはフィルタ毎に光源素子111に供給される駆動電流は全てに共通してIp0であり、第二の実施形態においてはフィルタ毎に光源素子111に供給される駆動電流はIp1,Ip2,Ip3と全て異なっていたが、これらに限られない。すなわち、一つの表示装置で、一部の異なるフィルタ使用時には共通の駆動電流を供給され、一部の異なるフィルタ使用時には互いに異なる駆動電流が供給されてもよい。
図20は、光量制御フローを示すフローチャートである。一例として、光偏向装置13による光走査が開始するとスタートするフローである。なお、本フローは第1の実施形態、第2の実施形態いずれの実施形態にも適用可能である。
まず制御部175は、レーザの駆動電流の初期値を設定する(S101)。駆動電流の初期値は、少なくともIthではない電流を、あらかじめ記憶部179に記憶させておくなどすればよい。そして制御部175は、電流制御によって所定の積分受光受光光量に収まるように制御を実行し、一方時間制御は実行しない(S102)。所定の受光光量は、一例として許容光量変動幅である。駆動電流の初期値、許容光量変動幅は、あらかじめ記憶部179に記憶させておくなどすればよい。
次に制御部175は、Ith領域の電流は使わずに光検出センサ60の積分受光光量が所定の範囲であるかを判断する(S103)。所定の積分受光光量である場合(YESの場合)は、ステップS101の制御を継続する。つまり、例えば光量調整装置16の透過率が変更されても電流制御のみで許容光量変動幅に収まるように制御を続ける。一方制御部175は、ステップS103で所定の積分受光光量でないと判断した場合(NOの場合)は、図16〜図19で説明したように電流制御と時間制御を実行する(S104)。
前述したように電流制御のみによる制御では、積分受光光量を所定範囲に収まるように制御するためには光量調整装置16の透過率が高くなるにつれ駆動電流は小さくなる。本フローでは、電流制御のみを行っている状態で、駆動電流がLD領域より小さい領域であるIth領域まで低下するかを判断する(ステップS103)。そしてIth領域まで低下する場合、もしくは低下する可能性が高い場合は、時間制御を開始する。つまり駆動電流をIth電流ではないLD領域の所定電流に制御してレーザである光源の出力輝度を上げて、その所定電流のときの光検出センサ60の受光光量に応じたパルス点灯に切り替える。このように光量調整装置16の透過率が低い場合には電流制御のみ、透過率がより高い場合には時間制御も用いて制御することで、光検出センサ60の積分光量を一定に保つことができる。
また、電流制御は時間制御と比較して精度が良い。したがってステップS101のように、まずは電流制御を実行実行することで、光検出センサ60の受光光量制御に精度が良い制御である電流制御を優先して実行することができる。電流制御を優先して実行するために実行されるフローは、本フローに限られず、例えば、電流制御と時間制御の両方を実行している状態で実行するフローとして、制御部175が光量調整装置16の透過率を監視し、電流制御のみで許容光量変動幅に収まる透過率、例えば表示装置10で最も小さな透過率が使用されている場合には電流制御と時間制御の両方を実行した制御から、電流制御のみの制御へと変更するなどしてもよい。
第1の実施形態、第2の実施形態を例として説明したように、例えば透過率の異なる複数のフィルタを用いた輝度のダイナミックレンジが広い表示装置であっても、電流制御と時間制御の二つの制御を光量調整装置16の透過率に応じて実行することにより、適切に走査光を検出することができる。
以上、実施形態に係る画像形成装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
1 表示システム
10 表示装置
11 光源装置(光源の一例)
13 光偏向装置(光偏向部の一例)
15 スクリーン(発散部材の一例)
16 光量調整装置(光量調整部の一例)
161 フィルタ部
1611、1612、1613 フィルタ
30 自由曲面ミラー(結像光学系の一例)
50 フロントガラス(反射部材の一例)
60 光検出センサ60(光検出部の一例)
61 PD
62 集積回路
10 表示装置
11 光源装置(光源の一例)
13 光偏向装置(光偏向部の一例)
15 スクリーン(発散部材の一例)
16 光量調整装置(光量調整部の一例)
161 フィルタ部
1611、1612、1613 フィルタ
30 自由曲面ミラー(結像光学系の一例)
50 フロントガラス(反射部材の一例)
60 光検出センサ60(光検出部の一例)
61 PD
62 集積回路
Claims (13)
- 光源素子を有し、電流が供給された前記光源素子が点灯して出力されるレーザ光を出射する光源装置と、
前記レーザ光を二次元走査した走査光により画像を表示させる走査部と、
前記走査光を受光する光検出部と、
を有し、
前記光源素子に所定の電流量が供給された状態で点灯させる時間間隔によって前記光検出部が受光する光量である受光光量を制御する時間制御を実行可能であり、
前記光検出部を走査するときの前記時間間隔が、前記受光光量に応じて異なる表示装置。 - 前記光源素子に供給される電流量によって前記受光光量を制御する電流制御を実行可能であり、
前記電流制御として、少なくとも前記光検出部を走査するときの前記電流量を変化させる請求項1の表示装置。 - 前記光検出部を走査するときの前記時間間隔は単位時間当たりの前記受光光量である単位受光光量に応じて異なり、前記単位受光光量の所定時間での積分値である積分受光光量が所定範囲内になるように前記時間間隔を制御する請求項1または2いずれか一項の表示装置。
- 前記電流制御を実行し前記時間制御を実行しない状態で、前記積分受光光量が前記所定範囲内の場合は、前記時間制御を実行しない請求項2または3いずれかの表示装置。
- 前記走査部が走査する領域は、画像データに応じた光が照射される画像領域と前記画像領域でない非画像領域とを含み、
前記光検出部は、前記非画像領域において前記走査光を受光する請求項1ないし4いずれか一項の表示装置。 - 前記光源素子と前記光検出部との間に光を透過し、透過する光の光量を変更するフィルタを備え、
前記フィルタの光の透過率に応じて前記時間間隔が異なる請求項1ないし5いずれか一項の表示装置。 - 透過率の異なる前記フィルタを複数備え、前記複数のフィルタのうち、前記光源素子と前記光検出部の間に設置されるフィルタを切り替え可能な請求項6の表示装置。
- 前記複数のフィルタのうち、最も透過率が小さいフィルタが選択されたときに前記積分受光光量が前記所定範囲内に入る前記所定の電流量の値を基準電流値として、
他の透過率のフィルタを選択する場合、前記基準電流値を使用した状態で前記積分受光光量が前記所定範囲になるよう前記時間間隔が設定される請求項7の表示装置。 - 前記光源素子と前記光検出部との間に光を透過し、透過する光の光量を変更するフィルタを備え、
前記フィルタの光の透過率に応じて前記光源素子に供給される電流量が異なる請求項1ないし5いずれか一項の表示装置。 - 前記時間間隔は、前記光検出部の応答速度に応じて設定される請求項1ないし9いずれか一項の表示装置。
- 前記光検出部は電気回路を有し、
前記応答速度は、前記電気回路の時定数である請求項10の表示装置。 - 請求項1ないし11いずれか一項に記載の表示装置と、
前記走査光が走査され前記走査光を発散させる発散部材と、
前記発散された発散光を反射させる反射部材と、を有する表示システム。 - 請求項12に記載の表示システムを有し、
前記反射部材は、前記発散光を反射させるフロントガラスである移動体。
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