JP7117477B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像を表示する画像表示装置に関し、たとえば、乗用車等の移動体に搭載して好適なものである。

近年、ヘッドアップディスプレイと称される画像表示装置の開発が進められ、乗用車等の移動体に搭載されている。乗用車に搭載されるヘッドアップディスプレイでは、画像情報により変調された光がウインドシールド（フロントガラス）に向けて投射され、その反射光が運転者の目に照射される。これにより、運転者は、ウインドシールドの前方に、画像の虚像を見ることができる。たとえば、車速や各種警告マーカー、乗用車の進行方向を示す矢印等のドライブアシスト情報が、虚像として表示される。

上記ヘッドアップディスプレイでは、光源として、レーザ光源が用いられ得る。この場合、レーザ光は、映像信号に応じて変調されつつ、スクリーンを走査する。その後、レーザ光は、スクリーンで拡散され、運転者の目付近のアイボックスへと導かれる。これにより、運転者は、多少頭を動かしても、良好かつ安定的に画像（虚像）を見ることができる。アイボックスは、たとえば、横長の矩形形状である。

ここで、レーザ光源は、輝度に応じた目標光量が得られるように、駆動電流の電流値が調節される。以下の特許文献１には、フレーム内の帰線期間においてレーザ光源を発光させて、レーザ光源の電流値を調節する構成が記載されている。この構成では、連続する３つのフレームの各帰線期間において、それぞれ、３種の電流値で発光が行われる。すなわち、フレーム１の帰線期間ではＡＢＣ点の組、フレーム２の帰線期間ではＢＣＤ点の組、フレーム３の帰線期間ではＣＤＥ点の組で発光が行われ、各発光において光量が検出される。そして、各フレームにおいてそれぞれ検出された３つの光量が目標値と比較され、目標値に最も近い電流値が取得される。こうして取得された電流値が、次のフレームの電流値に置き換えられる。

特開２０１７－１７３７１６号公報

しかしながら、上記特許文献１の構成によれば、３つのフレームに対してそれぞれ３点ずつ異なる電流値でレーザ光源を発光させる必要がある。このため、目標光量に対応する電流値の調節に時間がかかるとの問題がある。

かかる課題に鑑み、本発明は、目標光量に対応する電流値の補正処理を効果的に短縮させることが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。

本発明の主たる態様に係る画像表示装置は、レーザ光を出射する光源と、前記レーザ光で２次元に走査されることにより画像が描画されるスクリーンと、前記レーザ光を前記スクリーン上の走査ラインに沿って走査させる走査部と、前記光源から出射された前記レーザ光の光量を検出する光検出器と、前記光源を駆動するための電流値を、前記走査ライン上の各画素位置における映像信号の輝度の階調値に応じて変化させることにより前記光源を制御する制御部と、を備える。ここで、前記制御部は、前記光源が所定温度にあるときの前記電流値と前記光源の光出力との関係を規定する基準の出力特性について、前記光源の発光閾値の電流値、および、前記光源の最大光出力を輝度の階調数で除した値であるスケール値を予め保持し、予め設定した複数の電流設定値で前記光源を駆動し、各々の前記電流設定値で前記光源を駆動したときの検出信号を前記光検出器から取得し、取得した前記検出信号により推測される前記光源の実際の出力特性と前記基準の出力特性との差異を抑制するための演算により、前記発光閾値の電流値と前記スケール値とを補正し、前記各画素位置における前記光源の電流値を、補正後の前記発光閾値の電流値に前記各画素位置の階調値と補正後の前記スケール値とを乗じた値を加算した値に設定する。

本態様に係る画像表示装置によれば、光源の出力特性が推測され得る回数で光源を発光させればよいため、電流値の補正に要する光源の発光回数を顕著に少なくできる。よって、目標光量に対応する電流値の補正処理を効果的に短縮させることができる。

以上のとおり、本発明によれば、目標光量に対応する電流値の補正処理を効果的に短縮させることが可能な画像表示装置を提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１（ａ）、（ｂ）は、実施形態１に係る画像表示装置の使用形態を模式的に示す図、図１（ｃ）は、実施形態１に係る画像表示装置の構成を模式的に示す図である。 図２は、実施形態１に係る画像表示装置の照射光生成部および照射光生成部に用いる回路の構成を示す図である。 図３（ａ）は、実施形態１に係るスクリーンに対するレーザ光の入射状態を模式的に示す斜視図、図３（ｂ）は、実施形態１に係るスクリーンと走査ラインの関係を模式的に示す図である。 図４（ａ）は、実施形態１に係るレーザ光源の基準の出力特性を示す図、図４（ｂ）は、実施形態１に係るスケール値（Iscale）の設定方法を説明するための図である。 図５は、実施形態１に係る、閾値電流値およびスケール値を設定するためのルックアップテーブルの構成を示す図である。 図６（ａ）は、実施形態１に係る、レーザ光源の基準の出力特性と実測に基づく出力特性のずれを示す図、図６（ｂ）は、実施形態１に係る、レーザ光源の実測に基づく出力特性の傾きを補正した出力特性を示す図、図６（ｃ）は、実施形態１に係る、基準の出力特性と補正した出力特性との間の発光閾値の電流値のずれ量を示す図である。 図７（ａ）は、実施形態１に係る、所定の輝度レベルにおける各温度の出力特性に低出力側の設定値と高出力側の設定値とをそれぞれプロットした図である。図７（ｂ）は、実施形態１に係る、環境温度ごとに設定された高出力側の設定値と低出力側の設定値を各輝度レベルについて規定したルックアップテーブルの構成を示す図である。 図８は、実施形態１に係る、レーザ光源の電流値の補正処理を示すフローチャートである。 図９（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、実施形態２に係る、環境温度が２５℃および－２５℃の場合のレーザ光源からパルス発光されるレーザ光の光波形の測定結果を示す図である。 図１０は、実施形態２に係る、レーザ光源の電流値の補正処理を示すフローチャートである。

＜実施形態１＞
以下、本発明の実施形態１について図を参照して説明する。便宜上、各図には、適宜、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ軸が付記されている。

図１（ａ）、（ｂ）は、画像表示装置２０の使用形態を模式的に示す図である。図１（ａ）は、乗用車１の側方から乗用車１の内部を透視した模式図、図１（ｂ）は、乗用車１の内部から走行方向前方を見た図である。

本実施形態は、車載用のヘッドアップディスプレイに本発明を適用したものである。図１（ａ）に示すように、画像表示装置２０は、乗用車１のダッシュボード１１の内部に設置される。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、画像表示装置２０は、映像信号により変調された光を、ウインドシールド１２下側の運転席寄りの投射領域１３に投射する。投射された光は、投射領域１３で反射され、運転者２の目の位置周辺の横長の領域（アイボックス領域）に照射される。これにより、運転者２の前方の視界に、虚像として所定の画像３０が表示される。運転者２は、ウインドシールド１２の前方の景色上に、虚像である画像３０を重ね合わせて見ることができる。すなわち、画像表示装置２０は、虚像である画像３０をウインドシールド１２の投射領域１３の前方の空間に結像させる。

図１（ｃ）は、画像表示装置２０の構成を模式的に示す図である。

画像表示装置２０は、照射光生成部２１と、ミラー２２とを備える。照射光生成部２１は、映像信号により変調された光を出射する。ミラー２２は曲面状の反射面を有し、照射光生成部２１から出射された光をウインドシールド１２に向けて反射する。ウインドシールド１２で反射された光は、運転者２の目２ａに照射される。照射光生成部２１の光学系とミラー２２は、ウインドシールド１２の前方に虚像による画像３０が所定の大きさで表示されるように設計されている。

ミラー２２は、後述するスクリーン１１０、１１１から生じた光により虚像を生成するための光学系を構成する。この光学系は、必ずしも、ミラー２２のみから構成されていなくてもよい。たとえば、この光学系が、複数のミラーを含んでいてもよく、また、レンズ等を含んでいてもよい。

図２は、画像表示装置２０の照射光生成部２１の構成および照射光生成部２１に用いる回路の構成を示す図である。

照射光生成部２１は、光源１０１と、コリメータレンズ１０２ａ～１０２ｃと、アパーチャ１０３ａ～１０３ｃと、ミラー１０４と、ダイクロイックミラー１０５ａ、１０５ｂと、サンプリングミラー１０６と、光検出器１０７と、走査部１０８と、補正レンズ１０９と、スクリーン１１０、１１１とを備える。

光源１０１は、３つのレーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを備える。

レーザ光源１０１ａは、６３５ｎｍ以上６４５ｎｍ以下の範囲に含まれる赤色波長のレーザ光を出射し、レーザ光源１０１ｂは、５１０ｎｍ以上５３０ｎｍ以下の範囲に含まれる緑色波長のレーザ光を出射し、レーザ光源１０１ｃは、４４０ｎｍ以上４６０ｎｍ以下の範囲に含まれる青色波長のレーザ光を出射する。

本実施形態では、画像３０としてカラー画像を表示するため、光源１０１がこれら３つのレーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを備える。レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、たとえば、半導体レーザからなっている。画像３０として単色の画像を表示する場合、光源１０１は、画像の色に対応する１つのレーザ光源のみを備えていてもよい。また、光源１０１は、出射波長の異なる２つのレーザ光源を備える構成であってもよい。

レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃから出射されたレーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ１０２ａ～１０２ｃによって平行光に変換される。コリメータレンズ１０２ａ～１０２ｃを透過したレーザ光は、それぞれ、アパーチャ１０３ａ～１０３ｃによって、略同じサイズの円形のビームに整形される。すなわち、アパーチャ１０３ａ～１０３ｃは、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃからそれぞれ出射されたレーザ光のビームサイズおよびビーム形状を揃えるためのビーム整形部を構成する。

なお、コリメータレンズ１０２ａ～１０２ｃに代えて、レーザ光を円形のビーム形状に整形し且つ平行光化する整形レンズを用いてもよい。この場合、アパーチャ１０３ａ～１０３ｃは省略され得る。

その後、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃから出射された各色のレーザ光は、ミラー１０４と２つのダイクロイックミラー１０５ａ、１０５ｂによって光軸が整合される。ミラー１０４は、コリメータレンズ１０２ａを透過した赤色レーザ光を略全反射する。ダイクロイックミラー１０５ａは、コリメータレンズ１０２ｂを透過した緑色レーザ光を反射し、ミラー１０４で反射された赤色レーザ光を透過する。ダイクロイックミラー１０５ｂは、コリメータレンズ１０２ｃを透過した青レーザ光を反射し、ダイクロイックミラー１０５ａを経由した赤色レーザ光および緑色レーザ光を透過する。ミラー１０４と２つのダイクロイックミラー１０５ａ、１０５ｂは、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃから出射された各色のレーザ光の光軸を整合させるように配置されている。

サンプリングミラー１０６は、ダイクロイックミラー１０５ｂを経由した赤色レーザ光、青色レーザ光および緑色レーザ光の大部分を透過し、これらレーザ光の一部（たとえば３％程度）を、それぞれ、光検出器１０７へと反射する。光検出器１０７は、受光したレーザ光の光量に応じた検出信号を画像制御回路２０１に出力する。

走査部１０８は、サンプリングミラー１０６を透過した各色のレーザ光を反射する。走査部１０８は、たとえば、ＭＥＭＳ（micro electro mechanical system）ミラーからなっており、サンプリングミラー１０６を透過した各色のレーザ光が入射されるミラー１０８ａを、駆動信号に応じて、Ｘ軸に平行な軸と、Ｘ軸に垂直かつミラー１０８ａの反射面に平行な軸の周りに回転させる。このようにミラー１０８ａを回転させることにより、レーザ光の反射方向が、Ｘ－Ｚ平面に平行な方向およびＹ－Ｚ平面に平行な方向において変化する。これにより、後述のように、各色のレーザ光によってスクリーン１１０、１１１が２次元に走査される。

なお、ここでは、走査部１０８が、２軸駆動方式のＭＥＭＳミラーにより構成されたが、走査部１０８は、他の構成であってもよい。たとえば、互いに垂直な２つの軸の周りにそれぞれ回動される２つのミラーを組み合わせて走査部１０８が構成されてもよい。

補正レンズ１０９は、走査部１０８によるレーザ光の振り角に拘わらず、各色のレーザ光をＺ軸正方向に向かわせるように設計されている。補正レンズ１０９は、たとえば、複数のレンズを組み合わせて構成される。

スクリーン１１０、１１１は、レーザ光が走査されることにより画像が形成され、入射したレーザ光を運転者２の目２ａの位置周辺の領域（アイボックス領域）に拡散させる作用を有する。スクリーン１１０、１１１は、マイクロレンズアレイや拡散板等から構成され得る。スクリーン１１０、１１１は、たとえば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の透明な樹脂から構成され得る。

スクリーン１１０、１１１は、駆動部３００によってＺ軸方向に駆動される。スクリーン１１０は、奥行き方向に視差のある画像を表示するためのものであり、スクリーン１１１は、奥行き方向に視差のない画像を表示するためのものである。スクリーン１１０、１１１は、境界がＹ方向に略重なった状態で、Ｚ軸方向に互いに離れるように配置される。スクリーン１１０、１１１は、駆動部３００によって一体的にＺ軸方向に駆動される。駆動部３００は、たとえば、コイルと磁気回路を備え、コイルに生じた電磁力によってスクリーン１１０、１１１を保持するホルダを駆動する。

スクリーン１１０、１１１を移動させながら各色のレーザ光によりスクリーン１１０に画像が描画されることにより、ウインドシールド１２の前方に、奥行き方向に視差のある画像が表示される。これにより、運転者２は、たとえば、進行方向を示す矢印の画像を路上に重なった状態で見ることができる。

また、スクリーン１１０、１１１をＺ軸方向の所定位置に静止させた状態で、各色のレーザ光によりスクリーン１１１に画像が描画されることにより、ウインドシールド１２の前方に、視差のない画像が表示される。これにより、運転者２は、ウインドシールド１２のやや奥に、車速や外気温等の情報を含む静止画を見ることができる。

スクリーン１１０、１１１の全体に表示される画像が１フレームの画像を構成する。スクリーン１１０、１１１の構成および走査方法は、追って、図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。

画像制御回路２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理ユニットやメモリを備え、入力された映像信号を処理してレーザ駆動回路２０２、ミラー駆動回路２０３およびスクリーン駆動回路２０４を制御する。また、後述のように、画像制御回路２０１は、光検出器１０７により検出された光量および温度センサ１２１により検出された環境温度に基づいて、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃを駆動するための電流値を補正する。これについては、追って、図４（ａ）～図７を参照して説明する。

レーザ駆動回路２０２は、画像制御回路２０１から入力される制御信号に応じて、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの出射強度を変化させる。ミラー駆動回路２０３は、画像制御回路２０１からの制御信号に応じて、走査部１０８のミラー１０８ａを駆動する。スクリーン駆動回路２０４は、画像制御回路２０１からの制御信号に応じて、駆動部３００を駆動する。

図２に示すように、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃは、１つの回路基板１２０に設置されている。回路基板１２０には、さらに、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃの設置位置付近の温度（環境温度）を検出するための温度センサ１２１が設置されている。温度センサ１２１は、赤色波長のレーザ光を出射するレーザ光源１０１ａの周辺に設置されている。すなわち、温度センサ１２１は、その他２つのレーザ光源１０１ｂ、１０１ｃよりもレーザ光源１０１ａに接近する位置に配置されている。レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃごとに温度センサが配置されてもよい。

さらに、車外の明るさ（外光）を検出するための光検出器１３０が配置されている。この光検出器１３０からの検出信号が画像制御回路２０１に入力される。画像制御回路２０１は、光検出器１３０から入力される検出信号に基づいて、車外が明るい場合は高い輝度レベルで画像を表示し、車外が暗い場合は低い輝度レベルで画像を表示するように、画像３０の輝度レベルを調節する。この他、画像制御回路２０１は、マニュアルで設定された輝度レベルの設定値によって、画像３０の輝度レベルを調節する。

図３（ａ）は、スクリーン１１０の構成を模式的に示す斜視図である。

図３（ａ）に示すように、スクリーン１１０のレーザ光入射側の面には、レーザ光をＸ軸方向に発散させるための複数の第１のレンズ部１１０ａが、Ｘ軸方向に一定ピッチで並ぶように形成されている。第１のレンズ部１１０ａは、Ｙ軸方向に平行に延びている。Ｙ軸方向に見たときの第１のレンズ部１１０ａの形状は略円弧形状である。第１のレンズ部１１０ａのＸ軸方向の幅（第１のレンズ部１１０ａのピッチ）は、たとえば、５０μｍである。

また、スクリーン１１０のレーザ光出射側の面には、レーザ光をＹ軸方向に発散させるための複数の第２のレンズ部１１０ｂが、Ｙ軸方向に一定ピッチで並ぶように形成されている。第２のレンズ部１１０ｂは、Ｘ軸方向に平行に延びている。Ｘ軸方向に見たときの第２のレンズ部１１０ｂの形状は略円弧形状である。第２のレンズ部１１０ｂのＹ軸方向の幅（第２のレンズ部１１０ｂのピッチ）は、たとえば、７０μｍである。第２のレンズ部１１０ｂのＹ軸方向の幅は、第１のレンズ部１１０ａのＸ軸方向の幅と同じであってもよい。

第１のレンズ部１１０ａの曲率半径Ｒｘと第２のレンズ部１１０ｂの曲率半径Ｒｙは、互いに異なっている。曲率半径Ｒｘは、曲率半径Ｒｙよりも小さく設定される。従って、第１のレンズ部１１０ａによってレーザ光が収束された後発散される広がり角は、第２のレンズ部１１０ｂによってレーザ光が収束された後発散される広がり角よりも大きくなる。このように第１のレンズ部１１０ａおよび第２のレンズ部１１０ｂの曲率を設定することにより、スクリーン１１０を透過するレーザ光を、運転者２の目２ａの位置周辺の横長の領域（アイボックス領域）に導くことができる。第１のレンズ部１１０ａおよび第２のレンズ部１１０ｂの曲率半径は、アイボックス領域の形状に応じて決定される。

スクリーン１１１も、スクリーン１１０と同様の構成である。ただし、スクリーン１１１は、Ｙ軸方向の幅が、スクリーン１１０よりも短くなっている。

図３（ｂ）は、スクリーン１１０、１１１と走査ラインの関係を模式的に示す図である。

上記構成を有するスクリーン１１０、１１１の入射面（Ｚ軸負側の面）が、各色のレーザ光が重ねられたビームＢ１によって走査される。スクリーン１１０、１１１の入射面に対して、予め、ビームＢ１が通る走査ラインＬ１～Ｌｎが、Ｙ軸方向に一定間隔で設定されている。上述のように、走査ラインＬ１～Ｌｎによって１フレームの画像が描画される。

ビームＢ１の径は、第２のレンズ部１１０ｂの幅よりも小さく設定される。たとえば、ビームＢ１の径は、３５～６５μｍ程度に設定される。本実施形態では、ビームＢ１の径が、第２のレンズ部１１０ｂの幅のみならず、第１のレンズ部１１０ａの幅よりも、小さくなっている。

このように設定された走査ラインＬ１～Ｌｎが、Ｙ軸正側から順番にビームＢ１で走査される。走査ラインＬ１～Ｌｎ上の各画素位置において、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃから各色のレーザ光が、所定のパルス幅でパルス発光される。このとき、パルス発光の出力値が、各画素位置における映像信号の輝度の階調値（画素値）に応じて調節される。具体的には、レーザ光源１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃに印加される駆動電流が映像信号に応じて制御される。駆動電流のパルス幅は、所定の値に固定される。

こうして、スクリーン１１０、１１１がビームＢ１で２次元走査されることにより、スクリーン１１０、１１１に１フレーム分の画像が描画される。走査ラインＬ１から走査ラインＬｎまでの走査周期は、たとえば１／６０秒である。上述のように、スクリーン１１０には、奥行き方向に視差のある画像を表示させるための画像が描画され、スクリーン１１１には奥行き方向に視差のない画像を表示させるための画像が描画される。

なお、スクリーン１１０、１１１のＹ軸方向の境界ＢＲ１付近は、表示画像の切り替えのため、表示画像の描画に用いられない。つまり、境界ＢＲ１付近に含まれる走査ラインには、画像描画用の映像信号が割り当てられない。

本実施形態では、境界ＢＲ１付近の走査ラインを用いて、各色のレーザ光源１０１ａ～１０１ｃを駆動するための電流値が補正される。すなわち、各色のレーザ光源１０１ａ～１０１ｃを目標光量で発光させる電流値の補正のために、境界ＢＲ１付近の走査ラインにおいて、各色のレーザ光源１０１ａ～１０１ｃが複数回、パルス発光される。

なお、このように境界ＢＲ１付近でレーザ光源１０１ａ～１０１ｃを発光させる場合、発光された各色のレーザ光がアイボックスにより導かれないように、境界ＢＲ１付近に遮光手段が設けられることが好ましい。

以下、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃを目標光量で発光させるための電流値を補正する方法について説明する。

まず、図４（ａ）、（ｂ）を参照して、補正前の電流値の設定方法について説明する。

図４（ａ）は、赤色レーザ光を出射するレーザ光源１０１ａの出力特性を示す図である。図４（ａ）において、横軸は、レーザ光源１０１ａに印加される駆動電流の電流値、縦軸は、レーザ光源１０１ａから出射されるレーザ光の出力値である。なお、レーザ光の出力値は、図２に示した光検出器１０７から出力される光量検出値により検出され得る。

図４（ａ）に示すように、レーザ光源１０１ａの出力特性は、レーザ光源１０１ａの温度に応じて変化する。ここでは、レーザ光源１０１ａ周囲の環境温度が、レーザ光源１０１ａの温度として用いられている。レーザ光源１０１ａは、電流値が０から所定の値（発光閾値）までの範囲において、レーザ光を略発光しない。電流値が発光閾値を超えると、電流値の増加に伴いレーザ光の出力値が増加する。レーザ光源１０１ａの温度が高くなるに伴い、発光閾値が大きくなる。また、発光閾値よりも電流値が大きい範囲における特性グラフの傾きは、レーザ光源１０１ａの温度が高くなるほど小さくなる。したがって、レーザ光源１０１ａの温度が高くなるほど、同一駆動電流に対する光出力が低下する。

青色レーザ光および緑色レーザ光を出射するレーザ光源１０１ｂ、１０１ｃの出力特性も、図４（ａ）と同様の傾向である。ただし、レーザ光源１０１ｂ、１０１ｃの出力特性は、各温度の発光閾値および特性グラフの傾きが、レーザ光源１０１ａと相違する。

本実施形態では、図４（ａ）に示した出力特性を基準の出力特性として、レーザ光源１０１ａの電流値が設定される。すなわち、目標光量に対するレーザ光源１０１ａの電流値Ｉが、以下の式に基づいて設定される。

Ｉ＝Ｉth＋Ｉscale×（画素値） …（１）

ここで、画素値とは、スクリーン１１０、１１１に描画される画像の各画素位置における映像信号の輝度の階調値のことである。

図４（ｂ）は、上記式（１）のスケール値（Iscale）の設定方法を説明するための図である。ここでは、レーザ光源１０１ａの温度が４５℃であることが想定されている。

図４（ｂ）において、Ｐｍ１は、輝度レベル１で画像を表示する場合の映像信号の最高輝度に対応する光出力の値（最大光出力値）を示している。また、Ｐｍ２は、輝度レベル１よりも暗い輝度レベル２で画像を表示する場合の映像信号の最高輝度に対応する光出力の値（最大光出力値）を示している。上記のように、画像の輝度レベルは、車外が明るい場合は高められ、車外が暗い場合は低下される。輝度レベルは、たとえば、１０段階程度に設定され得る。

ここで、輝度レベル１では、最大光出力Ｐｍ１を輝度の階調数（たとえば２５６階調）で除した値が、１階調あたりの光出力値の変化量となる。また、輝度レベル１では、最大光出力Ｐｍ１に対応する出力特性上の電流値Ｉｍ１と発光閾値の電流値（Ith）（以下、「閾値電流値（Ith）」という）との差分ΔＩ１を輝度の階調数（たとえば２５６階調）で除した値が、１階調あたりの電流値の変化量となる。この１階調あたりの電流値の変化量が、当該輝度レベル１かつ光源温度４５℃における上記式（１）のスケール値（Iscale）である。つまり、スケール値（Iscale）は、出力特性の特性グラフを直線近似した場合の傾きを反映する値である。

同様に、輝度レベル２では、最大光出力Ｐｍ２に対応する出力特性上の電流値Ｉｍ２と発光閾値の電流値（Ith）との差分ΔＩ２を輝度の階調数（たとえば２５６階調）で除した値が、１階調あたりの電流値の変化量となる。この１階調あたりの電流値の変化量が、当該輝度レベル２かつ光源温度４５℃における上記式（１）のスケール値（Iscale）である。輝度レベル２における電流値の差分ΔＩ２は、輝度レベル１における電流値の差分ΔＩ１よりも小さいため、輝度レベル２におけるスケール値（Iscale）は、輝度レベル１におけるスケール値（Iscale）よりも小さくなる。つまり、輝度レベルが小さくなるほど、スケール値（Iscale）が小さくなる。

このようにスケール値（Iscale）を設定することにより、上記式（１）の演算によって、画素値（階調値）に対応する目標光量でレーザ光源１０１ａを発光させるためのレーザ光源１０１ａの電流値を取得することができる。上記のように、スケール値（Iscale）は、輝度レベルが低いほど小さくなる。また、図４（ａ）に示すように、レーザ光源１０１ａの温度変化に伴い、出力特性の傾きが変化する。このため、スケール値（Iscale）は、レーザ光源１０１ａの温度変化に伴い変化する。また、レーザ光源１０１ａの温度変化に伴い、出力特性の閾値電流値（Ith）も変化する。

図２に示した画像制御回路２０１は、上記式（１）の演算によりレーザ光源１０１ａの電流値を求めるために、閾値電流値（Ith）およびスケール値（Iscale）を、レーザ光源１０１ａの温度および画像の輝度レベルに対応付けたルックアップテーブルを予め保持している。

図５は、閾値電流値（Ith）およびスケール値（Iscale）を設定するためのルックアップテーブルの構成を示す図である。図５においても、レーザ光源１０１ａの温度として、レーザ光源１０１ａ付近の環境温度が用いられている。

画像制御回路２０１は、光検出器１３０からの検出信号（車外の明るさ）に基づいて画像の輝度レベルを設定し、さらに、温度センサ１２１からの検出信号に基づいてレーザ光源１０１ａの環境温度を取得する。そして、画像制御回路２０１は、設定した輝度レベルと取得した環境温度とに対応する閾値電流値（Ith）およびスケール値（Iscale）を、図５に示したルックアップテーブルからそれぞれ取得し、取得した閾値電流値（Ith）とスケール値（Iscale）を、上記式（１）の各パラメータに設定する。環境温度がルックアップテーブルに規定された温度の間にある場合、環境温度に最も近いルックアップテーブル上の温度に対応付けられた閾値電流値（Ith）とスケール値（Iscale）が取得される。

その後、画像制御回路２０１は、映像信号の画素値（階調値）を上記式（１）に代入して、画素ごとの電流値Ｉを演算により取得する。そして、画像制御回路２０１は、取得した電流値Ｉを各画素位置におけるレーザ光源１０１ａの駆動電流値として、レーザ駆動回路２０２を制御する。

なお、青色および緑色のレーザ光をそれぞれ出力するレーザ光源１０１ｂ、１０１ｃについても、図５と同様の構成のルックアップテーブルが画像制御回路２０１に保持されている。これらのルックアップテーブルには、それぞれ、レーザ光源１０１ｂ、１０１ｃの基準の出力特性に基づいて取得された閾値電流値（Ith）およびスケール値（Iscale）が、温度および輝度レベルに対応づけて保持されている。

画像制御回路２０１は、これらのルックアップテーブルを参照して、上記と同様の処理により、レーザ光源１０１ｂ、１０１ｃの各画素位置における電流値Ｉを取得し、取得した電流値Ｉにより、レーザ光源１０１ｂ、１０１ｃを駆動させる。こうして、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃが駆動されることにより、設定された輝度レベルで画像が表示される。

ところが、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃの製造誤差や経年劣化等の要因により、実際の出力特性が、ルックアップテーブルに対応する基準の出力特性からずれることが起こり得る。この場合、上記と同様の処理によりレーザ光源１０１ａ～１０１ｃの電流値が設定されると、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃの出射光量と、各画素値に対応する目標光量との間に差異が生じ、画像の明るさや色味に不具合が起こり得る。

そこで、本実施形態では、以下の処理により、閾値電流値（Ith）およびスケール値（Iscale）が随時補正される。

図６（ａ）は、レーザ光源１０１ａの基準の出力特性と実測に基づく出力特性のずれを示す図である。

図６（ａ）において、Ｇ０は、レーザ光源１０１ａの基準の出力特性（以下、「基準特性」という）を示している。図６（ａ）の基準特性Ｇ０は、所定の輝度レベルかつ所定の環境温度におけるレーザ光源１０１ａの出力特性を示している。補正においては、まず、基準特性Ｇ０に、２つの光出力値（Psv1、Psv2）と、２つの電流値（I1、I2）が設定される。電流値（I1）は、低レベル側の光出力値（Psv1）に対する基準特性Ｇ０上の電流値であり、電流値（I2）は、高レベル側の光出力値（Psv2）に対する基準特性Ｇ０上の電流値である。

次に、設定された２つの電流値（I1、I2）でレーザ光源１０１ａをパルス発光させる。そして、各パルス発光において光検出器１０７から出力される検出信号に基づいて、２つの電流値（I1、I2）でレーザ光源１０１ａをパルス発光させた場合に実際に生じる光出力値（Ppv1、Ppv2）が取得される。こうして取得された光出力値（Ppv1、Ppv2）と２つの電流値（I1、I2）とからなるプロットを通る直線が、実際の出力から推測されるレーザ光源１０１ａの特性（以下、「推測特性」という）Ｇ１となる。ここでは、推測特性Ｇ１と基準特性Ｇ０との間にずれが生じている。このため、このずれが解消されるように、上記ルックアップテーブルから取得された閾値電流値（Ith）およびスケール値（Iscale）を補正する必要がある。

そこで、まず、スケール値（Iscale）を補正するために、推測特性Ｇ１の傾きと基準特性Ｇ０の傾きの比を、スケール値（Iscale）の補正乗数αとして求める。基準特性Ｇ０の傾きと、推測特性の傾きは、それぞれ、以下の式で求められ得る。

基準特性Ｇ０の傾き＝（Psv2-Psv1）／（I2-I1） …（２）
推測特性Ｇ１の傾き＝（Ppv2-Ppv1）／（I2-I1） …（３）

補正乗数αは、（基準特性Ｇ０の傾き）／（推測特性Ｇ１の傾き）であるから、以下の式により求められ得る。

α＝（Psv2-Psv1）／（Ppv2-Ppv1） …（４）

次に、閾値電流値（Ith）を補正するために、推測特性Ｇ１の傾きを基準特性Ｇ０の傾きに整合させて、仮想特性Ｇ２を求める。

図６（ｂ）は、図６（ａ）のグラフに仮想特性Ｇ２を重ねて示す図である。ここで、光出力値（Ppv1’、Ppv2’）は、電流値（I1、I2）に対応する仮想特性Ｇ２上の光出力値である。光出力値（Ppv1’、Ppv2’）は、以下の式により求められ得る。

Ppv1’＝｛（Psv2-Psv1）／（Ppv2-Ppv1）｝×Ppv1 …（５）
Ppv2’＝｛（Psv2-Psv1）／（Ppv2-Ppv1）｝×Ppv2 …（６）

推測特性Ｇ１における閾値電流値と基準特性Ｇ０における閾値電流値との差異は、仮想特性Ｇ２における閾値電流値（Ith2）と基準特性Ｇ０における閾値電流値（Ith0）との差分（ΔIth）により求められ得る。ここで、差分（ΔIth）は、図６（ｃ）に示すように、光出力値（Psv1）と光出力値（Ppv1’）との差分を基準特性Ｇ０の傾きで除した値となる。したがって、差分（ΔIth）は、以下の式で求められ得る。

ΔIth＝｛（I2-I1）×（Psv1-Ppv1’）｝／（Psv2-Psv1） …（７）

図２に示した画像制御回路２０１は、図５のルックアップテーブルから取得したスケール値（Iscale）に、式（４）の演算により求めた補正乗数αを乗じて、補正後のスケール値（Iscale’）を取得する。また、画像制御回路２０１は、図５のルックアップテーブルから取得した閾値電流値（Ith）に、式（７）の演算により求めた差分（ΔIth）を加算して、補正後の閾値電流値（Ith’）を取得する。そして、画像制御回路２０１は、補正後のスケール値（Iscale’）および補正後の閾値電流値（Ith’）を上記式（１）の各パラメータ（Ith、Iscale）に適用して、画素値に対応する目標光量を出力させるための電流値Ｉを取得する。これにより、レーザ光源１０１ａの実際の出力特性に整合した電流値Ｉを設定することができる。他のレーザ光源１０１ｂ、１０１ｃにも同様の処理が行われる。

なお、上記補正において、基準特性Ｇ０に設定される低出力側の光出力値（Isv1）および電流値（I1）と高出力側の光出力値（Isv2）および電流値（I2）は、輝度レベルごと、温度ごとに変更されることが好ましい。

図７（ａ）は、所定の輝度レベルにおける各温度の出力特性に低出力側の設定値（Psv1、I1）と高出力側の設定値（Psv2、I2）とをそれぞれプロットした図である。図７（ａ）において、低出力側の設定値は黒丸のプロットで示され、高出力側の設定値は白丸のプロットで示されている。

図７（ａ）に示すように、レーザ光源１０１ａの基準特性は、電流値が閾値電流値より大きい範囲において、やや湾曲した曲線となっている。これに対し、上記式（１）は、この範囲の基準特性を直線近似して電流値Ｉを求める式となっている。したがって、低出力側の設定値（Psv1、I1）と高出力側の設定値（Psv2、I2）は、上記式（１）において近似された直線になるべく近づくように、基準特性上の直線性が高い範囲に設定されることが好ましい。このような観点から、図７（ａ）の例では、特に、高出力側の設定値が、温度ごとに大きく変化している。

また、図４（ｂ）を参照して説明したとおり、光出力の最大値（Pm1、Pm2）および電流値の最大値（Im1、Im2）が輝度レベルごとに相違している。したがって、高出力側の設定値（Psv2、I2）は、少なくとも、各輝度レベルにおける光出力値の最大値および電流値の最大値を超えないように設定されることが好ましい。

このように、上記補正における低出力側の設定値と高出力側の設定値は、温度および輝度レベルに応じて適正な値に調整されることが好ましい。そこで、本実施形態では、低出力側の設定値と高出力側の設定値をレーザ光源１０１ａ～１０１ｃの環境温度および輝度レベルに対応付けたルックアップテーブルが、画像制御回路２０１に保持されている。

図７（ｂ）は、環境温度ごとに設定された高出力側の設定値と低出力側の設定値を各輝度レベルについて規定したルックアップテーブルの構成を示す図である。このルックアップテーブルは、たとえば、レーザ光源１０１ａに対するものである。その他のレーザ光源１０１ｂ、１０１ｃについても同様の構成のルックアップテーブルが、画像制御回路２０１に保持されている。

画像制御回路２０１は、光検出器１３０からの検出信号（車外の明るさ）に基づいて画像の輝度レベルを設定し、さらに、温度センサ１２１からの検出信号に基づいてレーザ光源１０１ａの環境温度を取得する。そして、画像制御回路２０１は、設定した輝度レベルと取得した環境温度とに対応する低出力側の設定値および高出力側の設定値を、図７（ｂ）に示したルックアップテーブルからそれぞれ取得し、取得した低出力側の設定値および高出力側の設定値を用いて上述の補正処理を行う。検出された環境温度がルックアップテーブルに規定された温度の間にある場合、環境温度に最も近いルックアップテーブル上の温度に対応付けられた低出力側の設定値および高出力側の設定値が取得される。他のレーザ光源１０１ｂ、１０１ｃについても、同様の処理が行われる。

図８は、レーザ光源１０１ａの電流値の補正処理を示すフローチャートである。その他のレーザ光源１０１ｂ、１０１ｃについても同様の処理が行われる。

画像制御回路２０１は、温度センサ１２１の検出信号に基づいて、レーザ光源１０１ａ付近の環境温度を取得し（Ｓ１０１）、さらに、光検出器１３０の検出信号（車外の明るさ）に基づいて、画像の輝度レベルを設定する（Ｓ１０２）。次に、画像制御回路２０１は、取得した環境温度および輝度レベルに対応する低出力側の設定値および高出力側の設定値を図７（ｂ）に示したルックアップテーブルから取得する（Ｓ１０３）。

その後、画像制御回路２０１は、走査位置がスクリーン１１０、１１１の境界ＢＲ１付近の走査ライン上にあるタイミングにおいて、低出力側の設定値（I1）によりレーザ光源１０１ａをパルス発光させて低出力側の測定を行い（Ｓ１０４）、さらに、高出力側の設定値（I2）によりレーザ光源１０１ａをパルス発光させて高出力側の測定を行う（Ｓ１０５）。具体的には、画像制御回路２０１は、各パルス発光の間に光検出器１０７から出力される検出信号に基づいて、レーザ光源１０１ａの光出力値をパルス発光ごとに取得する。

画像制御回路２０１は、低出力側の設定値に基づき取得した光出力値と、高出力側の設定値に基づき取得した光出力値とに基づいて、上記式（４）の演算により、スケール値（Iscale）の補正乗数αを算出し（Ｓ１０６）、さらに、上記式（７）の演算により、閾値電流値（Ith）の補正値（差分ΔIth）を算出する（Ｓ１０７）。そして、画像制御回路２０１は、取得した補正乗数αおよび補正値（差分ΔIth）を用いて、図５のルックアップテーブルから取得したスケール値（Iscale）および閾値電流値（Ith）を補正する（Ｓ１０８）。具体的には、画像制御回路２０１は、スケール値（Iscale）に補正乗数αを乗じて補正後のスケール値（Iscale）を算出し、閾値電流値（Ith）に補正値（差分ΔIth）を加算して補正後の閾値電流値（Ith）を算出する。

その後、画像制御回路２０１は、補正の適否の確認のために、補正後のスケール値（Iscale）および補正後の閾値電流値（Ith）を上記式（１）に適用して、光出力値の測定を行う（Ｓ１０９）。この場合、画像制御回路２０１は、たとえば、高出力側の設定値（Psv2）に対応する画素値（階調）を上記式（１）に適用して電流値を取得し、取得した電流値で、レーザ光源１０１ａをパルス発光させる。このパルス発光も、スクリーン１１０、１１１の境界ＢＲ１付近の走査ライン上において行われる。

そして、画像制御回路２０１は、当該パルス発光の間に光検出器１０７から出力される検出信号に基づいて、レーザ光源１０１ａの光出力値を取得し、取得した光出力値と高出力側の設定値（Psv2）との間の差分が、予め設定された許容範囲内にあるか否かを判定する（Ｓ１１０）。

差分が許容範囲内にある場合（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、画像制御回路２０１は、ステップＳ１０６、Ｓ１０７で求めた補正乗数αおよび補正値（ΔIth）が適正であるとして、当該補正処理を終了する。この場合、ステップＳ１０６、Ｓ１０７で求めた補正乗数αおよび補正値（ΔIth）が確定され、ステップＳ１０８の補正も確定される。その後、次の補正まで、ステップＳ１０８で確定された補正後の式（１）に基づいて、レーザ光源１０１ａに電流値が設定される。

他方、差分が許容範囲内にない場合（Ｓ１１０：ＮＯ）、画像制御回路２０１は、ステップＳ１０６、Ｓ１０７で求めた補正乗数αおよび補正値（ΔIth）が適正でないとして、処理をステップＳ１０１に戻す。この場合、ステップＳ１０６、Ｓ１０７で求めた補正乗数αおよび補正値（ΔIth）はキャンセルされ、ステップＳ１０８の補正もキャンセルされる。その後、画像制御回路２０１は、ステップＳ１１０の判定がＹＥＳとなるまで、ステップＳ１０１～Ｓ１０９の処理を繰り返す。

こうして、ステップＳ１１０の判定がＹＥＳとなると、画像制御回路２０１は、当該補正処理を終了する。これにより、補正乗数αおよび補正値（ΔIth）が確定され、補正後のスケール値（Iscale）および閾値電流値（Ith）を用いて、式（１）の演算により、レーザ光源１０１ａの電流値が設定される。他のレーザ光源１０１ｂ、１０１ｃに対しても、同様の処理が行われる。

図８の補正処理は、予め設定されたタイミングで行われる。たとえば、図８の補正処理が、１フレームごとに行われてもよく、あるいは、数フレームごとに行われてもよい。

＜実施形態１の効果＞
以上、本実施形態によれば、以下の効果が奏される。

補正において、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃをそれぞれ２回ずつパルス発光させればよいため、電流値の補正に要するレーザ光源１０１ａ～１０１ｃの発光回数を顕著に少なくできる。よって、目標光量に対応する電流値の補正処理を効果的に短縮させることができる。

図７（ｂ）に示したように、画像制御回路２０１は、スクリーン１１０、１１１を介して表示される画像の輝度レベル（輝度設定値）に応じて、補正に用いる低出力側の設定値（電流設定値Ｉ１）と高出力側の設定値（電流設定値Ｉ１）を変更する。このように、各輝度レベル（輝度設定値）に適した設定値を用いて補正処理を行うことにより、補正値（補正乗数α、差分ΔIth）の精度を高めることができる。よって、より適切に補正処理を行うことができる。

図７（ｂ）に示したように、画像制御回路２０１は、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃ付近の環境温度に応じて、補正に用いる低出力側の設定値（電流設定値Ｉ１）と高出力側の設定値（電流設定値Ｉ１）を変更する。このように、環境温度に適した設定値を用いて補正処理を行うことにより、補正値（補正乗数α、差分ΔIth）の精度を高めることができる。よって、より適切に補正処理を行うことができる。

＜実施形態２＞
上記実施形態１では、走査ラインＬ１～Ｌｎ上の各画素位置においてレーザ光源１０１ａ～１０１ｃに印加される駆動電流のパルス幅が、一定の値に固定された。これに対し、実施形態２では、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃに印加される駆動電流のパルス幅が、レーザ駆動回路２０２付近の環境温度に応じて調節される。

発明者らの検討によると、画像表示装置２０付近の環境温度の低下に伴い、表示画像の色味が変化することが確認された。そして、その原因が、環境温度の低下に伴い、レーザ駆動回路２０２を含む回路部の回路特性によって、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃから出力される光パルスのパルス幅が次第に短くなることにあることが確認された。

図９（ａ）は、室温（２５℃）における光パルス波形を示しており、図９（ｂ）には低温（－２０℃）における光パルス波形を示している。光パルス波形の測定は、浜松ホトニクス製光オシロスコープ Ｃ８１８８を使用した。このような現象が発生する理由としては、環境温度によりレーザ光源の電気入力・光出力特性が変化し、低温時は入力信号に対する追従性が向上するためと考えられる。さらに、レーザ光源ごとに特性変化の仕方が変化するため、画像として白色表示時の色温度変化として現われることが明らかとなった。

よって、この問題は、レーザ駆動回路２０２を含む回路部付近の環境温度の低下に応じて、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃに印加される駆動信号のパルス幅を長くして、光パルスのパルス幅を本来の幅に維持することにより解決できる。

この場合、環境温度と駆動電流のパルス幅とを対応付けたルックアップテーブルが画像制御回路２０１にさらに追加される。ここで、ルックアップテーブルに記述される環境温度は、必ずしも、レーザ駆動回路２０２を含む回路部付近の環境温度を直接示すものでなくてもよく、たとえば、図２に示した温度センサ１２１により検出される環境温度や外気温等、レーザ駆動回路２０２を含む回路部付近の環境温度を間接的に示すものであってもよい。

ルックアップテーブルに記述される駆動電流のパルス幅は、対応する環境温度下においてそのパルス幅の駆動電流がレーザ光源に印加されると、当該レーザ光源から予め設定されたパルス幅の光パルスが出力されるように設定される。すなわち、何れの温度環境下においても同一のパルス幅で光パルスが出力されるように、各環境温度に対する駆動電流のパルス幅が設定される。

画像制御回路２０１は、当該ルックアップテーブルにて参照されるべき環境温度を対応する温度センサから取得する。たとえば、当該ルックアップテーブルに記述された環境温度が、図２に示した温度センサ１２１により検出される温度である場合、画像制御回路２０１は、温度センサ１２１からの検出信号により環境温度を取得し、取得した環境温度に対応づけられたパルス幅をルックアップテーブルから取得する。そして、画像制御回路２０１は、各画素位置においてレーザ光源に付与すべき駆動電流のパルス幅を、ルックアップテーブルから取得したパルス幅に設定する。

この場合、ルックアップテーブルは、各色のレーザ光源１０１ａ～１０１ｃごとに設定されてもよい。これにより、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃごとに、温度低下に伴うパルス幅の変動が異なる場合に、各色のレーザ光源１０１ａ～１０１ｃのパルス幅を、より精度よく、所定の値に維持させることができる。

本実施形態２による処理は、たとえば、図１０に示すように、スケール値（Iscale）および閾値電流値（Ith）を補正するフローチャートに含められてもよい。ここでは、実施形態２による処理として、ステップＳ１２１が追加されている。ステップＳ１２１では、ステップＳ１０１で取得された環境温度に基づいて、上記ルックアップテーブルから当該環境温度に対応するパルス幅が取得され、取得されたパルス幅に、各画素位置においてレーザ光源１０１ａに印加される駆動電流のパルス幅が設定される。この場合、ルックアップテーブルに記述される環境温度は、温度センサ１２１により検出される温度とされる。

この場合も、温度センサ１２１により検出された温度がルックアップテーブルに記述された環境温度の間にある場合には、検出された温度に最も接近する環境温度に対応するパルス幅が取得される。他のレーザ光源１０１ｂ、１０１ｃについても、同様の処理が行われる。

実施形態２によれば、環境温度の変化に拘わらず、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃから各画素位置において出射されるレーザ光のパルス幅を一定に維持できる。よって、温度変化に伴う表示画像の色味の変化を抑制でき、より高品質な画像を表示させることができる。また、図１０のフローチャートによれば、レーザ光のパルス幅が一定に維持された状態で、スケール値（Iscale）および閾値電流値（Ith）の補正が行われるため、補正の精度を高めることができる。

なお、図１０の例では、駆動電流のパルス幅を決定する処理が、スケール値（Iscale）および閾値電流値（Ith）を補正するフローチャートに含められたが、この処理が、スケール値（Iscale）および閾値電流値（Ith）を補正するフローチャートとは別のフローチャートにより並行して行われてもよい。この場合、このフローチャートでは、図１０に示したステップＳ１０１、Ｓ１２１が、図１０と同様の順番で実行されることになる。このフローチャートの処理は、１フレームごとに行われてもよく、数フレームごとに行われてもよい。あるいは、環境温度が所定の値だけ変化したことに応じて、このフローチャートによる処理が行われてもよい。

また、上記実施形態１では、スケール値（Iscale）および閾値電流値（Ith）の補正において、低出力側の設定値と高出力側の設定値の２つの設定値により２回の測定が行われたが、測定の回数は２回に限られるものではなく、推測特性Ｇ１を取得可能であれば、他の回数であってもよい。ただし、測定回数が増加するほど、補正処理に要する時間が長くなるため、測定回数はなるべく少ない方が好ましい。推測特性Ｇ１を取得可能な測定回数は、２回が最も少ないため、補正処理の迅速化の観点から、測定回数は上記実施形態１に示した２回であることが最も好ましい。

また、上記実施形態１では、１つの温度センサ１２１によって、３つのレーザ光源１０１ａ～１０１ｃの環境温度が検出されたが、３つのレーザ光源１０１ａ～１０１ｃの周辺にそれぞれ温度センサを設けて、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃの環境温度を個別に検出するようにしてもよい。

＜変更例＞
上記実施形態１、２では、１つの光検出器１０７によって、３つのレーザ光源１０１ａ～１０１ｃの光出力値が検出されたが、３つのレーザ光源１０１ａ～１０１ｃの光出力値を、それぞれ、別々の光検出器１０７で検出するようにしてもよい。たとえば、ミラー１０４およびダイクロイックミラー１０５ａ、１０５ｂを、それぞれ、レーザ光源１０１ａ～１０１ｃからのレーザ光を数パーセント透過させるように構成し、透過した各色のレーザ光をそれぞれ個別に光検出器で検出するようにしてもよい。

また、上記実施形態１、２では、スクリーン１１０、１１１の境界ＢＲ１付近の走査ラインを、スケール値（Iscale）および閾値電流値（Ith）の補正に利用したが、補正処理を行う走査位置は、これに限られるものではない。たとえば、帰線期間において、スケール値（Iscale）および閾値電流値（Ith）の補正処理を行ってもよい。

また、必ずしも、２つのスクリーン１１０、１１１が設けられなくてもよく、たとえば、１つのスクリーンにより画像を表示させる構成であってもよい。さらに、スクリーンは、必ずしもＺ軸方向に移動しなくてもよく、所定の位置に固定されてもよい。この場合、奥行き方向に視差のない画像のみが表示される。さらに、演算式は、必ずしも、上記実施形態１に示したものに限られるものではなく、基準特性と推測特性との差異を抑制して目標光量に対する電流値を補正可能な演算式である限りにおいて、他の演算式であってもよい。

また、上記実施形態１では、本発明を乗用車１に搭載されるヘッドアップディスプレイに適用した例を示したが、本発明は、車載用に限らず、他の種類の画像表示装置にも適用可能である。

また、画像表示装置２０および照射光生成部２１の構成は、図１（ｃ）および図２に記載された構成に限られるものではなく、適宜、変更可能である。さらに、第１のレンズ部１１０ａや第２のレンズ部１１０ｂは、スクリーン１１０に一体形成されてもよく、あるいは、これらレンズ部を有する透明なシートをスクリーン１１０の基材に貼りつける構成であってもよい。

本発明の実施形態１は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

２０ … 画像表示装置
１００ … 光源
１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ … レーザ光源
１０７ … 光検出器
１０８ … 走査部
１１０、１１１ … スクリーン
１２１ … 温度センサ（温度検出器）
２０１ … 画像制御回路（制御部）

Claims (5)

1. レーザ光を出射する光源と、
   前記レーザ光で２次元に走査されることにより画像が描画されるスクリーンと、
   前記レーザ光を前記スクリーン上の走査ラインに沿って走査させる走査部と、
   前記光源から出射された前記レーザ光の光量を検出する光検出器と、
   前記光源を駆動するための電流値を、前記走査ライン上の各画素位置における映像信号の輝度の階調値に応じて変化させることにより前記光源を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記光源が所定温度にあるときの前記電流値と前記光源の光出力との関係を規定する基準の出力特性について、前記光源の発光閾値の電流値、および、前記光源の最大光出力を輝度の階調数で除した値であるスケール値を予め保持し、
   予め設定した複数の電流設定値で前記光源を駆動し、
   各々の前記電流設定値で前記光源を駆動したときの検出信号を前記光検出器から取得し、
   取得した前記検出信号により推測される前記光源の実際の出力特性と前記基準の出力特性との差異を抑制するための演算により、前記発光閾値の電流値と前記スケール値とを補正 し、
   前記各画素位置における前記光源の電流値を、補正後の前記発光閾値の電流値に前記各画素位置の階調値と補正後の前記スケール値とを乗じた値を加算した値に設定する、
   ことを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、前記電流設定値を２つ設定して前記実際の出力特性を推定する、
   ことを特徴とする画像表示装置。
3. 請求項１または２に記載の画像表示装置において、
   前記制御部は、
   前記スクリーンを介して表示される画像の輝度設定値 ごとに、前記基準の出力特性に基づく前記発光閾値の電流値および前記スケール値を保持し、
   前記輝度設定値 に応じて、前記複数の電流設定値を変更 し、
   前記輝度設定値ごとに、前記演算による前記発光閾値の電流値および前記スケール値の補正と、補正後の前記発光閾値の電流値および補正後の前記スケール値に基づく前記電流値の設定を行う、
   ことを特徴とする画像表示装置。
4. 請求項１ないし３の何れか一項に記載の画像表示装置において、
   前記光源付近の環境温度を検出する温度検出器を備え、
   前記制御部は、
   前記光源付近の環境温度ごとに、前記基準の出力特性に基づく前記発光閾値の電流値および前記スケール値を保持し、
   前記温度検出器により検出された前記環境温度に応じて、前記複数の電流設定値を変更し、
   検出された前記環境温度に対応する前記発光閾値の電流値および前記スケール値の前記演算による補正と、補正後の前記発光閾値の電流値および補正後の前記スケール値に基づく前記電流値の設定を行う、
   ことを特徴とする画像表示装置。
5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載の画像表示装置において、
   前記光源を駆動する駆動回路を含む回路部付近の環境温度を検出する温度検出器を備え、
   前記制御部は、前記温度検出器により検出された前記回路部付近の環境温度に基づいて、前記光源に印加する駆動信号のパルス幅を変化させる、
   ことを特徴とする画像表示装置。

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