JP7363201B2 - 光源装置、光走査装置、表示システム、移動体、光源装置の制御方法および波長推定方法 - Google Patents
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Description
●システム構成
図1は、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3は、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3に示すハードウエア構成は、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4は、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および画像表示部174を含む。
図5は、実施形態に係る光源装置11の具体的構成の一例を示す図である。光源装置11は、光源素子111(r),111(g),111(b)(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112(r),112(g),112(b)(以下、区別する必要のないときは、カップリングレンズ112とする。)、アパーチャ113(r),113(g),113(b)(以下、区別する必要のないときはアパーチャ113とする。)、ミラー114、光合成素子115,116、光分岐素子117、光検出器119、および温度検出器120を含む。
図6は、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、第1走査方向の一例である主走査方向と、第1走査方向に交差する第2走査方向の一例である副走査方向とに走査する光偏向部の一例である。
図7は、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から射出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7に示すスクリーン15は、光を発散させるように湾曲する湾曲部が複数備えられる一例として六角形形状を有する複数のマイクロレンズ150(湾曲部の一形態としての凸形状部)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のレンズ径(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、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ200およびマイクロレンズ150の詳細は、後述する。
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の各光源素子は、LDドライバ1008によって駆動され、レーザ光を射出する。各光源素子から射出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。
T:光源素子111(g)の雰囲気温度[℃]
P:光強度[mW]
λ(0):基準となる加重平均波長(光強度0での波長)[nm] =a1・T+b1
Δλ:波長遷移量[nm] =a2・T+b2
Pt:波長遷移点の光強度[mW] =a3・T+b3
S:遷移の傾斜[1/mW] =a4・T+b4
なお、Ptでの接線の傾きは、Δλ・S/4となる。
なお、本発明の一実施形態に係る表示装置、表示システムおよび移動体について説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到することができる範囲内で変更することができる。
10 表示装置(光走査装置の一例)
11 光源装置
13 光偏向装置(光偏向部の一例)
15 スクリーン
30 自由曲面ミラー(結像光学系の一例)
45 虚像
50 フロントガラス(反射部材の一例)
100 投射装置
111 光源素子
119 光検出器(光出力検出部の一例)
120 温度検出部
Claims (10)
- それぞれ異なる色成分のレーザ光を出力する複数の光源と、
前記複数の光源の光出力を検出する光出力検出部と、を備え、
前記光出力検出部の検出結果、および前記複数の光源のそれぞれが有する複数の波長成分を加重平均した加重平均波長と光出力との関係式に基づき、前記加重平均波長を推定し、前記複数の光源のそれぞれの光出力の比を制御する光源装置であって、
少なくとも前記複数の光源に含まれる第1の光源は、前記加重平均波長と、光出力との関係が非線形特性を有しており、
前記光出力検出部の検出結果、および加重平均波長と光出力との関係が非線形特性を有する関係式に基づき、前記複数の光源のそれぞれの光出力の比を制御する光源装置。 - 前記非線形特性は、変曲点を含む請求項1記載の光源装置。
- 前記複数の光源に含まれる第2の光源は、複数の波長成分を加重平均した加重平均波長と、光出力との関係が線形特性を有しており、
前記線形特性を加味して、前記複数の光源のそれぞれの光出力の比を制御する請求項1または2記載の光源装置。 - 温度を検出する温度検出部を備え、
前記温度検出部の検出結果を加味して、前記複数の光源のそれぞれの光出力の比を制御する請求項1~3の何れか記載の光源装置。 - 請求項1~4の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置から照射される照射光を、第1走査方向と、前記第1走査方向に直交する第2走査方向とに走査する光偏向部と、
を備えた光走査装置。 - 前記光偏向部が前記照射光を走査する走査範囲に含まれる画像領域内で、画像情報に基づき前記光源を点灯させて、前記画像領域に画像を形成する請求項5記載の光走査装置。
- 前記光偏向部により前記照射光が走査されるスクリーンを備え、
前記スクリーン上における前記画像領域に画像を形成する請求項6記載の光走査装置。 - 請求項5~7の何れか記載の光走査装置と、
前記光偏向部により前記照射光が走査されるスクリーンから投射される投射光を反射する結像光学系と、
前記結像光学系から反射される反射光を反射する反射部材と、を備え、
前記結像光学系は、前記投射光を前記反射部材に向けて反射して虚像を結像させる表示システム。 - 請求項8記載の表示システムを備え、
前記反射部材は、フロントガラスである移動体。 - それぞれ異なる色成分のレーザ光を出力する複数の光源と、
前記複数の光源の光出力を検出する光出力検出部と、を備え、
前記光出力検出部の検出結果、および前記複数の光源のそれぞれが有する複数の波長成分を加重平均した加重平均波長と光出力との関係式に基づき、前記加重平均波長を推定し、前記複数の光源のそれぞれの光出力の比を制御する光源装置の制御方法であって、
少なくとも前記複数の光源に含まれる第1の光源は、前記加重平均波長と、光出力との関係が非線形特性を有しており、
前記光出力検出部の検出結果、および加重平均波長と光出力との関係が非線形特性を有する関係式に基づき、前記複数の光源のそれぞれの光出力の比を制御する光源装置の制御方法。
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