JP6670021B2

JP6670021B2 - Laser light source driving device and display device

Info

Publication number: JP6670021B2
Application number: JP2014036053A
Authority: JP
Inventors: 誠秦
Original assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Current assignee: Nippon Seiki Co Ltd
Priority date: 2014-02-26
Filing date: 2014-02-26
Publication date: 2020-03-18
Anticipated expiration: 2034-02-26
Also published as: JP2015162526A

Description

本発明は、レーザー光源駆動装置及び表示装置に関する。 The present invention relates to a laser light source driving device and a display device.

レーザー光源（レーザーダイオード）を駆動するレーザー光源駆動装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。特許文献１に開示されたレーザー光源駆動装置は、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、光源に供給される電流と発光強度の関係を示す光強度特性を求め、求めた光強度特性に基づいて光源へ供給する電流を調整するものである。これにより、温度変化によって光源がレーザー発振する閾電流値が変化しても、変化した閾電流値以上の電流で安定して光源を駆動することが可能となっている。 2. Description of the Related Art As a laser light source driving device for driving a laser light source (laser diode), one disclosed in Patent Document 1 is known. The laser light source driving device disclosed in Patent Literature 1 supplies the current supplied to the light source while changing the current value by two or more points, and supplies the current to the light source based on the light intensity detected by the light detection unit at this time. Light intensity characteristics indicating the relationship between current and emission intensity are obtained, and the current supplied to the light source is adjusted based on the obtained light intensity characteristics. Thus, even if the threshold current value at which the light source oscillates due to a temperature change changes, the light source can be driven stably with a current equal to or greater than the changed threshold current value.

特開２００９−２４４７９７号公報JP 2009-244797 A

特許文献１に記載のように光強度特性を求めただけでは、閾電流値以上の電流値から光源を駆動することになる。そのため、低強度の光を出射することが困難であり、レーザー光源で所望の階調（特に黒を含む低階調領域）を表現することが困難である。 Simply determining the light intensity characteristics as described in Patent Literature 1 drives the light source from a current value equal to or greater than the threshold current value. Therefore, it is difficult to emit low-intensity light, and it is difficult to express a desired gradation (particularly, a low gradation region including black) with a laser light source.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、レーザー光源で所望の階調を表現することができるレーザー光源駆動装置、及びこれを備える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 has as its object to provide a laser light source driving device capable of expressing a desired gradation with a laser light source, and a display device including the same.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係るレーザー光源駆動装置は、
駆動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、
入力する画像データが要求する階調レベルに対応する前記駆動電流を読み出し可能な光強度特性を記憶する記憶部と、
前記光強度特性に基づいて、入力した前記階調レベルに対応する前記駆動電流を前記光源に供給し、前記階調レベルが黒色の表示を求めている場合に初期電流値で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駆動電流と前記階調レベルが対応した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、前記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、前記階調レベルに対応した前記駆動電流を前記光源に供給し、
前記外光検出手段が検出した外光強度が前記所定値以上の場合に、前記初期電流値を前記取得手段が取得した前記閾電流値よりも小さい前記第１の直線上の任意値に設定した上で、前記第２の直線に基づき、前記階調レベルに対応した前記駆動電流を前記光源に供給する、
ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a laser light source driving device according to a first aspect of the present invention includes:
A light source that emits light when a drive current is supplied, and performs laser oscillation when a current equal to or more than a threshold current value is supplied,
A storage unit that stores a light intensity characteristic from which the drive current corresponding to the gradation level required by the input image data can be read,
Based on the light intensity characteristics, driving the light source in initial current value when supplying the driving current corresponding to the gradation level input to the light source, the gradation level is seeking black display Light source control means,
External light detection means for detecting the intensity of external light,
The light intensity characteristic is expressed as a straight line indicating a relationship between a drive current supplied to the light source and the light intensity of the light source corresponding to the gradation level, and includes a first value including a current value less than the threshold current value. A straight line, and a second straight line including a current value equal to or greater than the threshold current value,
When the external light intensity detected by the external light detection unit is less than a predetermined value, the light source control unit sets the initial current value to zero, and based on the first straight line or the second straight line. Supplying the drive current corresponding to the gradation level to the light source,
When the external light intensity detected by the external light detection unit is equal to or greater than the predetermined value, the initial current value is set to an arbitrary value on the first straight line smaller than the threshold current value acquired by the acquisition unit. And supplying the drive current corresponding to the gradation level to the light source based on the second straight line.
It is characterized by the following.

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る表示装置は、
前記レーザー光源駆動装置と、前記光源が出射した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。 In order to achieve the above object, a display device according to a second aspect of the present invention includes:
The laser light source driving device includes: a scanning unit configured to display an image on a display unit by scanning light emitted from the light source.

本発明によれば、レーザー光源で所望の階調を表現することができる。 According to the present invention, a desired gradation can be expressed by a laser light source.

本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（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 explaining a mounting mode of a head up display (HUD) device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係るＨＵＤ装置の概略構成図である。It is a schematic structure figure of a HUD device concerning one embodiment of the present invention. 合成レーザー光出射部と透過率調整部と光検出部の構成を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the configurations of a synthetic laser beam emitting unit, a transmittance adjusting unit, and a light detecting unit. 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。FIG. 4 is a diagram for explaining how an image is scanned on a screen. ＭＥＭＳミラーの走査の時間推移を示す図であり、（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 which shows the time transition of the scan of a MEMS mirror, (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. 本発明の一実施形態に係る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 explaining the electric composition of the HUD device concerning one embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る光強度特性生成処理のフローチャートである。6 is a flowchart of a light intensity characteristic generation process according to an embodiment of the present invention. 更新前後の光強度特性を説明するための図である。It is a figure for explaining the light intensity characteristic before and after updating. 光強度特性が有する第１の直線と第２の直線とを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a first straight line and a second straight line that have light intensity characteristics. 本発明の一実施形態に係る光源駆動処理のフローチャートである。4 is a flowchart of a light source driving process according to an embodiment of the present invention. （ａ）及び（ｂ）は階調特性を説明するための図である。(A) And (b) is a figure for demonstrating a gradation characteristic. （ａ）は第１の直線を表で示した図であり、（ｂ）は第２の直線を表で示した図である。(A) is a diagram showing a first straight line in a table, and (b) is a diagram showing a second straight line in a table. 変形例に係る光源駆動処理のフローチャートである。13 is a flowchart of a light source driving process according to a modification. 変形例に係る低輝度モード時の光源駆動方法を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for describing a light source driving method in a low luminance mode according to a modification.

本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係るレーザー光源駆動装置を備える表示装置は、図１、図２に示すヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１である。 The display device including the laser light source driving device according to the present embodiment is a head-up display (HUD) device 1 shown in FIGS.

ＨＵＤ装置１は、車両２のダッシュボードに配設され、表示光Ｋをウインドシールド３に向けて出射する。ウインドシールド３で反射した表示光Ｋは、ウインドシールド３の前方に虚像Ｖとしてユーザ４（主に、車両２の運転者）に視認される。このようにして、ＨＵＤ装置１は、ユーザ４に虚像Ｖを表示する。なお、表示光Ｋは、所定の画像Ｍ（図２参照）を表す。画像Ｍは、例えば、車両２に関する情報（以下、車両情報）を報知するための画像である。 The HUD device 1 is arranged on the dashboard of the vehicle 2 and emits the display light K toward the windshield 3. The display light K reflected by the windshield 3 is visually recognized by the user 4 (mainly, the driver of the vehicle 2) as a virtual image V in front of the windshield 3. In this way, the HUD device 1 displays the virtual image V to the user 4. The display light K represents a predetermined image M (see FIG. 2). The image M is an image for notifying information on the vehicle 2 (hereinafter, vehicle information), for example.

ＨＵＤ装置１は、図２に示すように、合成レーザー光出射部１０と、透過率調整部２０と、光検出部３０と、透過膜３１と、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー４０と、スクリーン５０と、第１反射部６０と、第２反射部７０と、筐体８０と、外光検出部９０と、を備える。 As shown in FIG. 2, the HUD device 1 includes a synthetic laser beam emitting unit 10, a transmittance adjusting unit 20, a light detecting unit 30, a transmitting film 31, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror 40, a screen, 50, a first reflection unit 60, a second reflection unit 70, a housing 80, and an external light detection unit 90.

合成レーザー光出射部１０は、後述するレーザー光ＣをＭＥＭＳミラー４０に向け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（ＬＤ）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 laser beam C, which will be described later, toward the MEMS mirror 40. As shown in FIG. 3, a laser diode (LD) 11, a condensing unit 12, a multiplexing unit 13 And

ＬＤ１１は、赤色のレーザー光Ｒを出射する赤色ＬＤ１１ａと、緑色のレーザー光Ｇを出射する緑色ＬＤ１１ｂと、青色のレーザー光Ｂを出射する青色ＬＤ１１ｃと、から構成されている。ＬＤ１１ａ〜１１ｃは、後述するＬＤ制御部１００から供給される駆動電流により、各々が所定の光強度及びタイミングで発光する。 The LD 11 includes a red LD 11a that emits a red laser light R, a green LD 11b that emits a green laser light G, and a blue LD 11c that emits a blue laser light B. Each of the LDs 11a to 11c emits light at a predetermined light intensity and timing by a drive current supplied from an LD control unit 100 described later.

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、光強度特性（ある電流値に対応する光強度の特性）が変化する。この特性の変化は、温度変化等により、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てしまうことに起因する。しかし、後に述べるように、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 light intensity characteristic (the characteristic of the light intensity corresponding to a certain current value) of the LD 11 changes due to heat generated when emitting the laser light, a change in the outside air temperature, and the like. This change in characteristics is caused by a change in the threshold current value, which is a current value at which laser oscillation starts, due to a temperature change or the like. However, as described later, according to the HUD device 1, even when the light intensity characteristics change due to a temperature change, the LD 11 can be driven after accurately reflecting the changed light intensity characteristics (the supplied current can be adjusted). ).

集光部１２は、ＬＤ１１が出射した合成レーザー光Ｃ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〜１２ｃから構成されている。集光部１２ａは赤色ＬＤ１１ａが発するレーザー光Ｒの光路上に位置し、集光部１２ｂは緑色ＬＤ１１ｂが発するレーザー光Ｇの光路上に位置し、集光部１２ｃは青色ＬＤ１１ｃが発するレーザー光Ｂの光路上に位置する。 The condensing unit 12 condenses each of the combined laser beams C emitted from the LD 11 and reduces the spot diameter to converge light. Specifically, the condensing unit 12 includes condensing units 12a to 12c each including 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 the laser light B emitted from the blue LD 11c. Is located on the optical path of.

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。合波ユニット１３は、平面鏡等からなる反射部１３ａと、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合波部１３ｂ及び合波部１３ｃと、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４０に向けて反射させる。このようにして、合波部１３ｃから、各レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂが合波された合成レーザー光ＣがＭＥＭＳミラー４０に向け出射される。 The multiplexing unit 13 multiplexes each of the laser beams R, G, and B emitted from the LD 11 and arrives via the condensing unit 12, and emits the combined laser beam C as a single combined laser beam C. The multiplexing unit 13 includes a reflecting portion 13a formed of a plane mirror or the like, and a multiplexing portion 13b and a multiplexing portion 13c each formed of a dichroic mirror or the like that reflects light of a specific wavelength but transmits light of another wavelength. It is composed of
The reflecting portion 13a reflects the incident laser light R toward the multiplexing portion 13b.
The multiplexing unit 13b transmits the laser light R from the reflecting unit 13a as it is and reflects the incident laser light G toward the multiplexing unit 13c. As a result, the laser light obtained by multiplexing the laser lights R and G is emitted from the multiplexing unit 13b toward the multiplexing unit 13c.
The multiplexing unit 13c transmits the laser light from the multiplexing unit 13b as it is and reflects the incident laser light B toward the MEMS mirror 40. In this way, the combined laser light C in which the laser lights R, G, and B are combined is emitted from the combining unit 13c to the MEMS mirror 40.

透過率調整部２０は、液晶パネル、液晶パネルを挟む一対の偏光フィルタ等から構成されている。透過率調整部２０は、合成レーザー光出射部１０とＭＥＭＳミラー４０との間に位置し、合波ユニット１３からの合成レーザー光Ｃを透過させる。また、透過率調整部２０は、後述する透過率制御部２００の制御の下で、所定の場合に、透過率を変化させる。例えば、透過率調整部２０は、低輝度での表示が要求された場合に、その透過率を低下させることで、合成レーザー光Ｃの透過量を低下させる。これにより、画像Ｍの輝度をより低く調整できるので、画像Ｍのダイナミックレンジを広げることができる。 The transmittance adjuster 20 includes a liquid crystal panel, a pair of polarizing filters sandwiching the liquid crystal panel, and the like. The transmittance adjusting section 20 is located between the combined laser light emitting section 10 and the MEMS mirror 40 and transmits the combined laser light C from the multiplexing unit 13. Further, the transmittance adjuster 20 changes the transmittance in a predetermined case under the control of the transmittance controller 200 described later. For example, when a display with low luminance is requested, the transmittance adjuster 20 reduces the transmittance of the combined laser beam C by reducing the transmittance. As a result, the brightness of the image M can be adjusted to be lower, so that the dynamic range of the image M can be expanded.

光検出部３０は、フォトダイオード等からなり、合成レーザー光Ｃのうち、透過膜３１で反射した光（以下、反射光Ｃ１）を受光する。光検出部２０は、受光した反射光Ｃ１により、レーザー光Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの光強度（例えば、輝度）を検出し、後述の主制御部３００に出力する。具体的には、光検出部３０は、合成レーザー光Ｃそれぞれの光強度に応じた検出信号（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、光強度を示すデータとして主制御部３００に出力される。 The light detection unit 30 includes a photodiode or the like, and receives light reflected by the transmission film 31 (hereinafter, reflected light C1) of the combined laser light C. The light detection unit 20 detects the light intensity (for example, luminance) of each of the laser lights R, G, and B from the received reflected light C1, and outputs the detected light intensity to the main control unit 300 described later. Specifically, the light detection unit 30 outputs a detection signal (voltage) corresponding to the light intensity of each of the combined laser lights C, and this detection signal is converted into a digital value by an A / D converter (not shown), The data is output to the main control unit 300 as data indicating the light intensity.

透過膜３１は、例えば、５％程度の反射率を有する透過性部材からなり、透過率調整部２０とＭＥＭＳミラー４０との間に位置する。透過膜３１は、合成レーザー光出射部１０から出射され、透過率調整部２０を透過した合成レーザー光Ｃの大部分をそのまま透過させるが、一部の光を光検出部３０に向けて反射させる（反射光Ｃ１）。透過膜３１を透過した合成レーザー光Ｃは、ＭＥＭＳミラー４０に入射する。 The transmissive film 31 is made of, for example, a transmissive member having a reflectance of about 5%, and is located between the transmissivity adjusting unit 20 and the MEMS mirror 40. The transmitting film 31 transmits most of the synthetic laser light C emitted from the synthetic laser light emitting unit 10 and transmitted through the transmittance adjusting unit 20 as it is, but reflects part of the light toward the light detecting unit 30. (Reflected light C1). The combined laser beam C transmitted through the transmission film 31 enters the MEMS mirror 40.

ＭＥＭＳミラー４０は、後述の走査制御部４００の制御の下で、図４に示すように、スクリーン５０上に、合成レーザー光Ｃを水平走査しながら垂直走査することで、画像Ｍを生成する。 The MEMS mirror 40 generates an image M by performing vertical scanning while horizontally scanning the combined laser beam C on the screen 50 as shown in FIG. 4 under the control of the scanning control unit 400 described later.

スクリーン５０は、ＭＥＭＳミラー４０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。スクリーン５０は、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 50 displays the image M on the front side by receiving the synthesized laser beam C from the MEMS mirror 40 on the back side and transmitting and diffusing it. The screen 50 includes a holographic diffuser, a micro lens array, a diffusion plate, and the like.

スクリーン５０は、図４に示すように、画像Ｍが表示される領域である表示エリア５０ａと、画像Ｍが表示されない領域である非表示エリア５０ｂと、に分類される。つまり、表示エリア５０ａは、ＨＵＤ装置１の外部に出射される表示光Ｋに対応する領域であり、ユーザ４が虚像Ｖとして視認可能な領域である。また、非表示エリア５０ｂは、ユーザ４が視認できない領域である。 As shown in FIG. 4, the screen 50 is classified into a display area 50a where the image M is displayed and a non-display area 50b where the image M is not displayed. That is, the display area 50a is an area corresponding to the display light K emitted to the outside of the HUD device 1, and is an area where the user 4 can visually recognize the virtual image V. The non-display area 50b is an area where the user 4 cannot see.

ＭＥＭＳミラー４０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４０の走査期間は、図５（ａ）に示すように、表示エリア５０ａ及び非表示エリア５０ｂ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から走査終了位置Ｆ１に戻る期間である帰線期間Ｆｂとに分類される。ＭＥＭＳミラー４０が走査を、走査開始位置Ｆ１から開始して、再び走査開始位置Ｆ１に帰還するまでの周期であるフレーム周期（１フレーム）は、周期によるちらつきがユーザ４に認識されないように１／６０秒未満に設定されている。 As shown in FIG. 4, the MEMS mirror 40 scans the combined laser beam C from the scan start position F1 to the scan end position F4 of the screen 50 (see the solid line indicated by the symbol C), and moves to the scan end position F4. When it reaches, it returns to the scanning start position F1 and scans again.
The scanning period of the MEMS mirror 40 is, as shown in FIG. 5A, an actual scanning period Fa during which the display area 50a and the non-display area 50b are being scanned, and a scanning end position F4 to a scanning end position F1. It is classified into a retrace period Fb which is a return period. The frame period (one frame), which is the period from when the MEMS mirror 40 starts scanning from the scanning start position F1 to when the MEMS mirror 40 returns to the scanning start position F1 again, is set to 1 / so that flicker due to the period is not recognized by the user 4. It is set to less than 60 seconds.

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、第２反射部７０に向けて反射させる。 The first reflecting section 60 is formed of a plane mirror or the like, and reflects the display light K representing the image M displayed on the screen 50 toward the second reflecting section 70.

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の方向に向けて反射させる。第２反射部７０で反射した表示光Ｋは、後述の透光部８１を介して、ウインドシールド３に到達する。 The second reflector 70 is formed of a concave mirror or the like, and reflects the display light K from the first reflector 60 toward the windshield 3. The display light K reflected by the second reflection unit 70 reaches the windshield 3 via a light transmission unit 81 described later.

筐体８０は、上記各部（合成レーザー光出射部１０〜第２反射部７０）を収納するものであり、遮光性の部材により形成される。筐体８０には、第２反射部７０で反射した表示光Ｋを通過させる開口部が形成されている。この開口部に透光部８１が設けられている。 The housing 80 accommodates the above-mentioned parts (the synthetic laser light emitting part 10 to the second reflecting part 70) and is formed of a light-shielding member. The housing 80 is provided with an opening through which the display light K reflected by the second reflection unit 70 passes. The light transmitting part 81 is provided in this opening.

透光部８１は、アクリル等の透光性樹脂からなり、第２反射部７０で反射した表示光Ｋを透過させる。透光部８１は、外光がユーザ４の方向へ反射しないように湾曲形状に形成されている。 The light transmitting portion 81 is made of a light transmitting resin such as acrylic, and transmits the display light K reflected by the second reflecting portion 70. The light transmitting portion 81 is formed in a curved shape so that external light is not reflected toward the user 4.

外光検出部９０は、透光部８１の内面に配設され、外光強度（例えば、照度）を検出し、検出した外光強度を主制御部３００に出力する。 The external light detection unit 90 is disposed on the inner surface of the light transmission unit 81, detects external light intensity (for example, illuminance), and outputs the detected external light intensity to the main control unit 300.

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、上記構成の他、図６に示すように、ＬＤ制御部１００と、透過率制御部２００と、主制御部３００と、走査制御部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、これらの制御部を筐体８０外部に設けてもよい。 The HUD device 1 includes an LD control unit 100, a transmittance control unit 200, a main control unit 300, and a scan control unit 400, as shown in FIG. These control units are mounted on, for example, a printed circuit board (not shown) provided in the housing 80. Note that these control units may be provided outside the housing 80.

ＬＤ制御部１００は、ＬＤ１１を駆動制御するものであり、駆動部１１０と、給電部１２０と、を備える。 The LD control unit 100 controls driving of the LD 11 and includes a drive unit 110 and a power supply unit 120.

駆動部１１０は、ドライバＩＣ（Integrated Circuit）等からなり、主制御部３００の制御の下で、ＬＤ１１ａ〜１１ｃの各々を、ＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）方式、及びＰＷＭ（Pulse Width Modulation）方式で駆動する。駆動部１１０は、後述する電流制御データＩが示す電流値の駆動電流をＬＤ１１ａ〜１１ｃ各々に供給する。 The driving unit 110 includes a driver IC (Integrated Circuit) and the like, and drives each of the LDs 11a to 11c by a PAM (Pulse Amplitude Modulation) method and a PWM (Pulse Width Modulation) method under the control of the main control unit 300. I do. The drive unit 110 supplies a drive current having a current value indicated by current control data I to be described later to each of the LDs 11a to 11c.

給電部１２０は、駆動部１１０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１２０は、主制御部３００の制御の下で、ＬＤ１１ａ〜１１ｃ各々への電力の供給・非供給を切り替える。なお、給電部１２０は、ＬＤ１１ａ〜１１ｃ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 power supply unit 120 supplies power to the LD 11 via the drive unit 110, and includes a power supply IC, a switching circuit using a transistor, and the like. The power supply unit 120 switches supply / non-supply of power to each of the LDs 11a to 11c under the control of the main control unit 300. The power supply unit 120 may be provided independently for each of the LDs 11a to 11c, or may be shared by the LDs 11a to 11c.

透過率制御部２００は、透過率調整部２０の液晶パネルを駆動するドライバＩＣ等からなる。透過率制御部２００は、主制御部３００の制御の下で、液晶パネルをＰＷＭ方式やＦＲＣ（Frame Rate Control）方式で駆動する。 The transmittance control unit 200 includes a driver IC for driving the liquid crystal panel of the transmittance adjustment unit 20, and the like. The transmittance control unit 200 drives the liquid crystal panel by a PWM method or an FRC (Frame Rate Control) method under the control of the main control unit 300.

主制御部３００は、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、ＣＰＵ３１０と、記憶部３２０と、を備える。 The main control unit 300 includes a microcontroller, a field programmable gate array (FPGA), an application specific integrated circuit (ASIC), and the like, and includes a CPU 310 and a storage unit 320.

記憶部３２０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等からなり、ＨＵＤ装置１の動作に必要なプログラムや、各種データを記憶する。記憶部３２０には、後述する光強度特性生成処理と光源駆動処理の動作プログラムや、画像Ｍの画像データが予め記憶されている。また、記憶部３２０には、後述する階調特性Ｑが予め記憶されている。また、記憶部３２０は、後述するように所定の場合に更新される光強度特性Ｐの最新データを記憶する。光強度特性Ｐと階調特性Ｑは、ＬＤ１１ａ〜１１ｃ毎に記憶される。 The storage unit 320 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a flash memory, and the like, and stores programs necessary for the operation of the HUD device 1 and various data. The storage unit 320 stores an operation program for a light intensity characteristic generation process and a light source driving process, which will be described later, and image data of the image M in advance. Further, the storage section 320 stores a gradation characteristic Q described later in advance. Further, the storage unit 320 stores the latest data of the light intensity characteristic P updated in a predetermined case as described later. The light intensity characteristic P and the gradation characteristic Q are stored for each of the LDs 11a to 11c.

ＣＰＵ３１０は、記憶部３２０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。ＣＰＵ３１０には、車両２のＥＣＵ（Electronic Control Unit）（図示せず）からの車両情報及び起動信号（イグニッション（ＩＧＮ）、アクセサリーポジション（ＡＣＣ）のオンオフ信号）、光検出部３０からの光強度データ、走査制御部４００からのフィードバックデータ、等の各種情報が入力される。ＣＰＵ３１０は、入力された各種情報と、記憶部３２０に記憶された画像データ（ＥＣＵなどを介して外部から入力されてもよい）に基づいて、ＬＤ制御部１００、透過率制御部２００、及び走査制御部４００を介して、ＬＤ１１、透過率調整部２０の液晶パネル、及びＭＥＭＳミラー４０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、ユーザ４は、画像Ｍを虚像Ｖとして視認することができる。 The CPU 310 reads out a program from the storage unit 320 and controls each unit by executing the program. The CPU 310 includes vehicle information and an activation signal (ignition (IGN), an on / off signal of an accessory position (ACC)) from an ECU (Electronic Control Unit) (not shown) of the vehicle 2, and light intensity data from the light detection unit 30. And various information such as feedback data from the scanning control unit 400. The CPU 310 determines the LD control unit 100, the transmittance control unit 200, and the scan based on the various types of input information and the image data stored in the storage unit 320 (which may be input externally via an ECU or the like). The control unit 400 drives the LD 11, the liquid crystal panel of the transmittance adjusting unit 20, and the MEMS mirror 40 to generate an image M. Thereby, the display light K representing the image M is emitted toward the windshield 3, and the user 4 can visually recognize the image M as the virtual image V.

走査制御部４００は、ＭＥＭＳミラー４０を駆動するものであり、駆動部４１０と、ミラー位置検出部４２０と、を備える。 The scanning control section 400 drives the MEMS mirror 40 and includes a driving section 410 and a mirror position detection section 420.

駆動部４１０は、ドライバＩＣ等からなり、主制御部３００の制御の下で、ＭＥＭＳミラー４０を駆動する。駆動部４１０は、ＭＥＭＳミラー４０を駆動させた後、ミラー位置検出部４２０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３００へ出力する。駆動部４１０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と、走査期間が実走査期間Ｆａと帰線期間Ｆｂとのいずれかを示す走査期間データとを含む。 The drive unit 410 includes a driver IC and the like, and drives the MEMS mirror 40 under the control of the main control unit 300. After driving the MEMS mirror 40, the driving unit 410 acquires the scanning position detection data output by the mirror position detecting unit 420, calculates feedback data based on the acquired scanning position detection data, and mainly uses the feedback data. Output to control unit 300. The feedback data output from the drive unit 410 includes horizontal scan switching data indicating a reciprocal switching timing of horizontal scanning, and scanning period data indicating that the scanning period is one of the actual scanning period Fa and the retrace period Fb. .

フィードバックデータは、主に、ＣＰＵ３１０がＭＥＭＳミラー４０の走査位置を特定するために用いられる。ＣＰＵ３１０は、フィードバックデータの水平走査切り替わりデータに基づき、水平走査ライン数をカウントする。このカウント数に基づき、ＣＰＵ３１０は、ＭＥＭＳミラー４０の走査位置を特定し、現在の走査エリアを判別する。走査エリアは複数に分割され、分割された各エリアと各エリアで実行される処理手順とが対応付けられて記憶部３２０に予め記憶されている。ＣＰＵ３１０は、走査エリアを判別すると、判別した走査エリアに対応した処理を実行する。 The feedback data is mainly used by the CPU 310 to specify the scanning position of the MEMS mirror 40. The CPU 310 counts the number of horizontal scanning lines based on the horizontal scanning switching data of the feedback data. Based on the counted number, the CPU 310 specifies the scanning position of the MEMS mirror 40 and determines the current scanning area. The scanning area is divided into a plurality of areas, and the divided areas are stored in advance in the storage unit 320 in association with the processing procedures executed in each area. When determining the scanning area, the CPU 310 executes a process corresponding to the determined scanning area.

ミラー位置検出部４２０は、ＭＥＭＳミラー４０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駆動部４１０に出力する。 The mirror position detection unit 420 detects a time-dependent shake position of the piezo element that moves the mirror of the MEMS mirror 40, and outputs the detected position to the drive unit 410 as scanning position detection data.

ここからは、上記構成を有するＨＵＤ装置１の動作を説明する。
ＨＵＤ装置１は、例えば車両２の起動スイッチがオン（ＩＧＮもしくはＡＣＣがオン）されたことに応じて起動し、種々の動作を行う。ＨＵＤ装置１は、スクリーン５０の表示エリア５０ａで画像Ｍを表示したり、非表示エリア５０ｂで画像Ｍのホワイトバランスを調整したりする一般的な動作を行うことが可能であるが、以下の説明では、図７〜図１２（ａ）（ｂ）を参照して、本実施形態に特有の光強度特性生成処理、光源駆動処理を順に説明する。 Hereinafter, the operation of the HUD device 1 having the above configuration will be described.
The HUD device 1 is activated, for example, when a start switch of the vehicle 2 is turned on (IGN or ACC is turned on), and performs various operations. The HUD device 1 can perform general operations such as displaying the image M in the display area 50a of the screen 50 and adjusting the white balance of the image M in the non-display area 50b. Now, a light intensity characteristic generation process and a light source driving process unique to the present embodiment will be described in order with reference to FIGS. 7 to 12A and 12B.

（光強度特性生成処理）
光強度特性生成処理は、光検出部３０が検出したＬＤ１１の光強度に基づいて、電流値と光強度との関係である光強度特性を生成・更新する処理である。この処理により、図８に示すように、記憶部３２０に予め記憶された（又は、前回処理において更新された）光強度特性Ｐａと、温度等の要因により変化する実際のＬＤ１１の光強度特性とにずれが生じても、実際の光強度特性を反映した新たな光強度特性Ｐｂを生成・更新することができる。以下、図７、図８を参照して処理手順を説明する。 (Light intensity characteristic generation processing)
The light intensity characteristic generation processing is processing for generating and updating a light intensity characteristic that is a relationship between a current value and light intensity based on the light intensity of the LD 11 detected by the light detection unit 30. By this process, as shown in FIG. 8, the light intensity characteristics Pa stored in advance in the storage unit 320 (or updated in the previous process) and the actual light intensity characteristics of the LD 11 that change due to factors such as temperature. , A new light intensity characteristic Pb reflecting the actual light intensity characteristic can be generated and updated. Hereinafter, the processing procedure will be described with reference to FIGS.

ＨＵＤ装置１が起動すると、まず、ＣＰＵ３１０は、ＭＥＭＳミラー４０の現在の走査位置が、許可エリア内であるか否かを判別する（ステップＳ１０１）。この許可エリアは、予め定められた非表示エリア５０ｂ内における所定のエリアであり、走査位置が許可エリア内であれば今後の処理の実行が許可される。具体的には、ＣＰＵ３１０は、走査制御部４００の駆動部４１０からの水平走査切り替わりデータに基づいて、ＭＥＭＳミラー４０の走査位置を特定し、特定した走査位置が許可エリア内であるか否かを判別する。特定した走査位置が許可エリア内でない場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、ＣＰＵ３１０は待機する。 When the HUD device 1 is activated, first, the CPU 310 determines whether or not the current scanning position of the MEMS mirror 40 is within the permitted area (step S101). The permission area is a predetermined area in the predetermined non-display area 50b. If the scanning position is within the permission area, execution of the subsequent processing is permitted. Specifically, the CPU 310 specifies the scanning position of the MEMS mirror 40 based on the horizontal scanning switching data from the driving unit 410 of the scanning control unit 400, and determines whether the specified scanning position is within the permitted area. Determine. If the specified scanning position is not within the permitted area (Step S101; No), the CPU 310 waits.

特定した走査位置が許可エリア内である場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、新たな閾電流値を取得する処理を実行する（ステップＳ１０２）。
この処理では、まず、ＣＰＵ３１０は、ＬＤ制御部１００を介して、電流値を漸増させつつ電流を赤色ＬＤ１１ａに供給する。そして、ＣＰＵ３１０は、各電流値に対応する赤色レーザー光Ｒの光強度Ｌを光検出部３０から順次取得する。この過程で、ＬＤの特性から、光検出部３０が順次取得する光強度Ｌは、ある電流値で急激に上昇する。ＣＰＵ３１０は、光検出部３０が順次取得する光強度Ｌの変化量が、記憶部３２０に予め記憶された所定量を超えた場合に、光強度Ｌが急激に上昇したときの電流値を特定し、このときの電流値を、ＬＤ１１ａがレーザー発振し始める新閾電流値Ｉｔｂとして取得する。また、ＣＰＵ３１０は、新閾電流値Ｉｔｂを示す光強度Ｌｔも記憶部３２０に記憶させる。この後、ＣＰＵ３１０は、緑色ＬＤ１１ｂ、青色ＬＤ１１ｃについても同様に、新閾電流値Ｉｔｂを取得する。 When the specified scanning position is within the permitted area (Step S101; Yes), the CPU 310 executes a process of acquiring a new threshold current value (Step S102).
In this process, first, the CPU 310 supplies a current to the red LD 11a via the LD control unit 100 while gradually increasing the current value. Then, the CPU 310 sequentially acquires the light intensity L of the red laser light R corresponding to each current value from the light detection unit 30. In this process, the light intensity L sequentially acquired by the light detection unit 30 sharply increases at a certain current value from the characteristics of the LD. The CPU 310 specifies the current value when the light intensity L sharply increases when the change amount of the light intensity L sequentially acquired by the light detection unit 30 exceeds a predetermined amount stored in the storage unit 320 in advance. The current value at this time is obtained as a new threshold current value Itb at which the LD 11a starts laser oscillation. The CPU 310 also causes the storage unit 320 to store the light intensity Lt indicating the new threshold current value Itb. Thereafter, the CPU 310 similarly obtains a new threshold current value Itb for the green LD 11b and the blue LD 11c.

続いて、ＣＰＵ３１０は、取得した各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの新閾電流値Ｉｔｂと、現在、記憶部３２０に記憶されている各ＬＤ１１ａ〜１１ｃの現閾電流値Ｉｔａとに基づいて閾値変化量ΔＩｔを算出し、算出した閾値変化量ΔＩｔが予め記憶部３２０に記憶された所定値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１０３）。閾値変化量ΔＩｔは、下記の（数１）式によって算出される。 Subsequently, the CPU 310 calculates the threshold change amount ΔIt based on the obtained new threshold current values Itb of the LDs 11a to 11c and the current threshold current values Ita of the LDs 11a to 11c currently stored in the storage unit 320. Then, it is determined whether or not the calculated threshold change amount ΔIt is equal to or greater than a predetermined value stored in advance in storage unit 320 (step S103). The threshold change amount ΔIt is calculated by the following (Equation 1).

閾値変化量ΔＩｔが、ＬＤ１１ａ〜１１ｃの全てにおいて所定値未満である場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、ＣＰＵ３１０は、処理をステップＳ１０１に戻す。一方、閾値変化量ΔＩｔが、ＬＤ１１ａ〜１１ｃのいずれか１つでも、所定値以上である場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、ステップＳ１０４の処理を実行する。 When the threshold change amount ΔIt is less than the predetermined value in all of the LDs 11a to 11c (Step S103; No), the CPU 310 returns the processing to Step S101. On the other hand, if any one of the LDs 11a to 11c is equal to or larger than the predetermined value (step S103; Yes), the CPU 310 executes the process of step S104.

ステップＳ１０４では、ＣＰＵ３１０は、予め記憶部３２０に記憶された基準光強度Ｌｉと基準光強度Ｌｊ（Ｌｉ＜Ｌｊ）の各々に対応する２つの電流値であって、ステップＳ１０２で取得した新閾電流値Ｉｔｂよりも大きい２つの電流値を取得する（ステップＳ１０４）。
ここで、基準光強度Ｌｉに対応する電流値をＩｉｂ、基準光強度Ｌｊに対応する電流値をＩｊｂとして、光強度と電流値との関係を点で表現すれば、この処理でＣＰＵ３１０は、点（Ｉｉｂ，Ｌｉ）と点（Ｉｊｂ，Ｌｊ）との２点を取得する。 In step S104, the CPU 310 determines the two current values corresponding to the reference light intensity Li and the reference light intensity Lj (Li <Lj) stored in the storage unit 320 in advance, and the new threshold current acquired in step S102. Two current values larger than the value Itb are obtained (step S104).
Here, if the current value corresponding to the reference light intensity Li is represented by Iib, and the current value corresponding to the reference light intensity Lj is represented by Ijb, and the relationship between the light intensity and the current value is represented by a point, the CPU 310 in this process, Two points of (Iib, Li) and point (Ijb, Lj) are acquired.

ステップＳ１０４では、各ＬＤ１１ａ〜１１ｃのうち、ステップＳ１０３の処理で閾値変化量ΔＩｔが所定値以上であると判別されたＬＤについて、光強度−電流値を２点取得する。以下では、説明の理解を容易にするために、赤色ＬＤ１１ａについて説明する。
まず、ＣＰＵ３１０は、新閾電流値Ｉｔｂよりも特定値だけ大きい電流値から漸増させながら、ＬＤ制御部１００を介して赤色ＬＤ１１ａに電流を供給する。そして、ＣＰＵ３１０は、各電流値に対応する赤色レーザー光Ｒの光強度Ｌを光検出部３０から順次取得する。この過程で、ＣＰＵ３１０は、光検出部３０から取得した光強度Ｌが、基準光強度Ｌｉ（または、基準光強度Ｌｉの許容範囲内）になった場合の電流値Ｉｉｂ（図８参照）を電流制御データＩとして取得する。さらに、ＣＰＵ３１０は、赤色ＬＤ１１ａに供給する電流値を漸増させ、光検出部３０から取得した光強度Ｌが、基準光強度Ｌｊ（または、基準光強度Ｌｊの許容範囲内）になった場合の電流値Ｉｊｂ（図８参照）を電流制御データＩとして取得する。このように、取得した閾電流値Ｉｔｂよりも特定値だけ大きい電流値から漸増させることにより、ＬＤ１１が確実にレーザー発振する安定発振領域におけるＬＤ１１の光強度Ｌを取得することができる。なお、図８に示した電流値Ｉｉａ，Ｉｊａは、更新前の光強度特性Ｐａにおける基準光強度Ｌｉ，Ｌｊに対応する。 In step S104, two points of light intensity-current value are obtained for the LDs of which the threshold change amount ΔIt is determined to be equal to or more than the predetermined value in the processing of step S103 among the LDs 11a to 11c. Hereinafter, the red LD 11a will be described to facilitate understanding of the description.
First, the CPU 310 supplies a current to the red LD 11a via the LD control unit 100 while gradually increasing the current value from a current value larger than the new threshold current value Itb by a specific value. Then, the CPU 310 sequentially acquires the light intensity L of the red laser light R corresponding to each current value from the light detection unit 30. In this process, the CPU 310 determines the current value Iib (see FIG. 8) when the light intensity L acquired from the light detection unit 30 becomes the reference light intensity Li (or within the allowable range of the reference light intensity Li). Obtained as control data I. Further, the CPU 310 gradually increases the current value supplied to the red LD 11a, and sets the current when the light intensity L acquired from the light detection unit 30 becomes the reference light intensity Lj (or within the allowable range of the reference light intensity Lj). The value Ijb (see FIG. 8) is obtained as the current control data I. As described above, by gradually increasing the current value from the current value larger than the acquired threshold current value Itb by a specific value, the light intensity L of the LD 11 in the stable oscillation region in which the LD 11 oscillates laser can be acquired. The current values Iia and Ija shown in FIG. 8 correspond to the reference light intensities Li and Lj in the light intensity characteristics Pa before updating.

続いて、ＣＰＵ３１０は、ステップＳ１０２で取得した新閾電流値Ｉｔｂ（及び、対応する光強度Ｌｔ）と、ステップＳ１０４で取得した２点（Ｌｉ，Ｉｉｂ）、（Ｌｊ，Ｉｊｂ）とに基づいて、光強度特性を算出・生成する（ステップＳ１０５）。
まず、ＣＰＵ３１０は、ゼロ点（電流値と光強度がゼロ）と点（Ｌｔ，Ｉｔｂ）とを結ぶ直線の傾きαを下記の（数２）式により算出する。また、ＣＰＵ３１０は、点（Ｌｉ，Ｉｉｂ）と点（Ｌｊ，Ｉｊｂ）とを結ぶ直線の傾きβを下記の（数３）式により算出する。 Subsequently, the CPU 310 determines the new threshold current value Itb (and the corresponding light intensity Lt) acquired in step S102 and the two points (Li, Iib) and (Lj, Ijb) acquired in step S104. The light intensity characteristics are calculated and generated (step S105).
First, the CPU 310 calculates an inclination α of a straight line connecting the zero point (the current value and the light intensity is zero) and the point (Lt, Itb) by the following equation (Equation 2). Further, the CPU 310 calculates the slope β of a straight line connecting the point (Li, Iib) and the point (Lj, Ijb) by the following equation (3).

そして、ＣＰＵ３１０は、下記（数４）式により新光強度特性Ｐｂを生成する（ステップＳ１０５）。 Then, the CPU 310 generates a new light intensity characteristic Pb according to the following (Equation 4) (step S105).

続いて、ＣＰＵ３１０は、記憶部３２０に記憶されている光強度特性Ｐａを、新たに生成した光強度特性Ｐｂに更新する（ステップＳ１０６）。
ＣＰＵ３１０は、以上の処理からなる光強度特性生成処理を、例えばＨＵＤ装置１の電源がオフされるまで、繰り返し実行する。なお、光強度特性生成処理は、ＭＥＭＳミラー４０の走査位置が前述の許可エリア以外である場合は処理が中断され、走査位置が再び許可エリア内になった場合に前回の続きから処理が再開される。 Subsequently, the CPU 310 updates the light intensity characteristic Pa stored in the storage unit 320 to the newly generated light intensity characteristic Pb (step S106).
The CPU 310 repeatedly executes the light intensity characteristic generation processing including the above processing until the power of the HUD device 1 is turned off, for example. Note that the light intensity characteristic generation processing is interrupted when the scanning position of the MEMS mirror 40 is outside the above-mentioned permitted area, and is resumed from the previous continuation when the scanning position is again within the permitted area. You.

次に、光強度特性に基づいてＬＤ１１を駆動する光源駆動処理を説明する。 Next, a light source driving process of driving the LD 11 based on the light intensity characteristics will be described.

（光源駆動処理）
光源駆動処理では、前述のように光強度特性が更新されていれば新たな光強度特性Ｐｂが用いられ、更新されていなければ前回生成した（又は、予め記憶部３２０に記憶された）光強度特性Ｐａが用いられる。以下では、説明の理解を容易にするために、ＰａとＰｂとを区別せず、現在、記憶部３２０に記憶されている光強度特性に符号Ｐを付して説明する。 (Light source drive processing)
In the light source driving process, if the light intensity characteristic has been updated as described above, a new light intensity characteristic Pb is used, and if not, the previously generated light intensity characteristic (or previously stored in the storage unit 320) is used. The characteristic Pa is used. In the following, in order to facilitate understanding of the description, Pa and Pb will not be distinguished from each other, and the light intensity characteristics currently stored in the storage unit 320 will be denoted by reference numeral P.

光強度特性Ｐは、図９に示すように、第１の直線Ｐ１と第２の直線Ｐ２とを有する。
第１の直線Ｐ１は、上記（数２）式で求められた傾きαを有する直線であり、上記（数４）式の（１）で表される直線である。第２の直線Ｐ２は、上記（数３）式で求められた傾きβ（β＞α）を有する直線であり、上記（数４）式の（２）で表される直線である。前述した、これらの導出過程からわかるように、第１の直線Ｐ１と第２の直線Ｐ２との交点における電流制御データＩの値は、閾電流値Ｉｔ（閾電流値ＩｔａまたはＩｔｂ）となる。 The light intensity characteristic P has a first straight line P1 and a second straight line P2 as shown in FIG.
The first straight line P1 is a straight line having the slope α obtained by the above-described (Formula 2), and is a straight line represented by (1) of the above (Formula 4). The second straight line P2 is a straight line having a slope β (β> α) obtained by the above equation (3), and is a straight line represented by the above equation (2). As can be seen from the above-described derivation processes, the value of the current control data I at the intersection of the first straight line P1 and the second straight line P2 is the threshold current value It (the threshold current value Ita or Itb).

図１０に示すように、光源駆動処理を開始すると、まず、ＣＰＵ３１０は、光強度の指示値を取得する（ステップＳ２０１）。
具体的には、ＣＰＵ３１０は、記憶部３２０に記憶されている階調特性Ｑを参照し、画像データが要求する階調レベルに対応した光強度を指示値として取得する。階調特性Ｑは、図１１（ａ）に示すように、６ビット（６４段階）の階調レベルＥと、各階調レベルと対応付けられた光強度Ｌとで表されるテーブルデータである。階調特性Ｑの各階調レベルＥと光強度Ｌは、図１１（ｂ）に示すように、γ特性を考慮した曲線で表される。 As shown in FIG. 10, when the light source driving process is started, first, the CPU 310 acquires an instruction value of the light intensity (step S201).
Specifically, the CPU 310 refers to the gradation characteristics Q stored in the storage unit 320 and acquires the light intensity corresponding to the gradation level required by the image data as the instruction value. As shown in FIG. 11A, the gradation characteristic Q is table data represented by a gradation level E of 6 bits (64 steps) and a light intensity L associated with each gradation level. Each gradation level E and light intensity L of the gradation characteristic Q are represented by a curve in consideration of the γ characteristic, as shown in FIG.

続いて、ＣＰＵ３１０は、ＭＥＭＳミラー４０の現在の走査が、帰線期間Ｆｂ内であるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。ＣＰＵ３１０は、走査制御部４００の駆動部４１０からの走査期間データに基づいて、現在、帰線期間Ｆｂであるか否かを判別する。走査が帰線期間Ｆｂ内でない場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、ＣＰＵ３１０は待機する。 Subsequently, the CPU 310 determines whether the current scanning of the MEMS mirror 40 is within the retrace period Fb (step S202). The CPU 310 determines whether or not the current period is the flyback period Fb based on the scanning period data from the driving unit 410 of the scanning control unit 400. If the scanning is not within the flyback period Fb (Step S202; No), the CPU 310 waits.

走査が帰線期間Ｆｂ内である場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、外光検出部９０が検出した外光強度が、予め記憶部３２０に記憶された所定値未満であるか否かを判別する（ステップＳ２０３）。なお、以下の処理は各ＬＤ１１ａ〜１１ｃにおいて行われるが、説明の理解を容易にするため、以下では、所定の色のＬＤを単にＬＤ１１として説明する。 If the scanning is within the retrace period Fb (step S202; Yes), the CPU 310 determines whether the external light intensity detected by the external light detection unit 90 is less than a predetermined value stored in the storage unit 320 in advance. A determination is made (step S203). The following processing is performed in each of the LDs 11a to 11c. However, in order to facilitate understanding of the description, the LD of a predetermined color will be simply described as the LD11.

外光強度が所定値未満である場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ＨＵＤ装置１の周囲は暗いと想定されるため、ＣＰＵ３１０は、低輝度モードでＬＤ１１を駆動する。低輝度モードでは、ＣＰＵ３０１は、最初にＬＤ１１に供給する電流の値（以下、初期電流値）をゼロに設定した上で（ステップＳ２０４）、第１の直線Ｐ１に基づきＬＤ１１に駆動電流を供給する（ステップＳ２０５）。
具体的には、ＣＰＵ３１０は、ステップＳ２０１で取得した光強度の指示値に対応する電流値を、第１の直線Ｐ１から求める。上記（数４）の（１）式のＬに指示値を代入したときのＩの値が、ここで求められる電流値となる。そして、ＣＰＵ３１０は、求めた電流値の電流制御データＩにより、駆動部１１０を介して、ＬＤ１１をＰＡＭ方式で駆動する。
図１２（ａ）に示すように、光強度の指示値がゼロのときは、電流値がゼロ（電流非供給）となるため、画像データが黒色の初期表示（または背景表示）を求めている場合に、画像Ｍを良好に黒く表示することができる。また、同図に示すように、低輝度モード時の最大電流値を、閾電流値Ｉｔ未満の第１電流値Ｉｋに設定すれば、ＬＤ１１がレーザー発振する前の微弱な光（ＬＥＤ光）を使用することができるため、滑らかな低階調表示が可能である。 When the external light intensity is less than the predetermined value (step S203; Yes), the surroundings of the HUD device 1 are assumed to be dark, and thus the CPU 310 drives the LD 11 in the low brightness mode. In the low-brightness mode, the CPU 301 first sets a value of a current to be supplied to the LD 11 (hereinafter, an initial current value) to zero (Step S204), and then supplies a drive current to the LD 11 based on the first straight line P1. (Step S205).
Specifically, the CPU 310 obtains a current value corresponding to the indicated value of the light intensity acquired in step S201 from the first straight line P1. The value of I when the designated value is substituted for L in the expression (1) of the above (Formula 4) is the current value obtained here. Then, the CPU 310 drives the LD 11 by the PAM method via the drive unit 110 based on the current control data I of the obtained current value.
As shown in FIG. 12A, when the indicated value of the light intensity is zero, the current value is zero (current is not supplied), so that the initial display (or background display) of black image data is required. In this case, the image M can be satisfactorily displayed in black. Also, as shown in the figure, if the maximum current value in the low-luminance mode is set to the first current value Ik less than the threshold current value It, the weak light (LED light) before the LD 11 performs laser oscillation. Since it can be used, smooth low-gradation display is possible.

外光強度が所定値以上である場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、ＨＵＤ装置１の周囲は明るいと想定されるため、ＣＰＵ３１０は、高輝度モードでＬＤ１１を駆動する。高輝度モードでは、ＣＰＵ３１０は、初期電流値を閾電流値Ｉｔ未満の任意の電流値Ｉｃに設定した上で（ステップＳ２０６）、第２の直線Ｐ２に基づきＬＤ１１に駆動電流を供給する（ステップＳ２０７）。
具体的には、まず、ＣＰＵ３１０は、第１の直線Ｐ１上の閾電流値Ｉｔよりも小さい電流値Ｉｃ（図９、図１２（ａ）参照）を初期電流値に設定する。そして、ステップＳ２０１で取得した光強度の指示値に対応する電流値を、第２の直線Ｐ２から求める。上記（数４）の（２）式のＬに指示値を代入したときのＩの値が、ここで求められる電流値となる。そして、ＣＰＵ３１０は、求めた電流値の電流制御データＩにより、駆動部１１０を介して、ＬＤ１１をＰＡＭ方式で駆動する。また、高輝度モード時では、図１２（ｂ）に示すように、最小電流値（初期電流値Ｉｃはこれに含まれない）が基準光強度Ｌｉに対応する第２電流値Ｉｉに設定され、最大電流値が基準光強度Ｌｊに対応する第３電流値Ｉｊに設定されている。
これにより、図１２（ｂ）に示すように、閾電流値Ｉｔ以上の電流値によりＬＤ１１を安定して駆動することができる。加えて、初期電流値をＩｃとしたため、予めＬＤ１１にバイアス電圧が印加されることになり、レーザーの立ち上がり・立ち下がり時間を短くすることができ、画像Ｍの色が瞬間的にぼけてしまうことを抑制できる。なお、初期電流値Ｉｃは、閾電流値Ｉｔに近い値であることが好ましい。また、高輝度モードの場合は、初期電流値をＩｃとしているため、初期表示（または背景表示）を真っ黒にすることはできないが、この場合はＨＵＤ装置１の周囲が明るいため相対的に表示品位が良好に保たれる。 When the external light intensity is equal to or higher than the predetermined value (Step S203; No), the surroundings of the HUD device 1 are assumed to be bright, and thus the CPU 310 drives the LD 11 in the high brightness mode. In the high brightness mode, the CPU 310 sets the initial current value to an arbitrary current value Ic smaller than the threshold current value It (step S206), and supplies a drive current to the LD 11 based on the second straight line P2 (step S207). ).
Specifically, first, the CPU 310 sets a current value Ic (see FIGS. 9 and 12A) smaller than the threshold current value It on the first straight line P1 as an initial current value. Then, a current value corresponding to the indicated value of the light intensity acquired in step S201 is obtained from the second straight line P2. The value of I when the indicated value is substituted for L in the equation (2) of the above (Equation 4) is the current value obtained here. Then, the CPU 310 drives the LD 11 by the PAM method via the drive unit 110 based on the current control data I of the obtained current value. In the high luminance mode, the minimum current value (the initial current value Ic is not included) is set to the second current value Ii corresponding to the reference light intensity Li, as shown in FIG. The maximum current value is set to the third current value Ij corresponding to the reference light intensity Lj.
Thus, as shown in FIG. 12B, the LD 11 can be driven stably with a current value equal to or larger than the threshold current value It. In addition, since the initial current value is set to Ic, a bias voltage is applied to the LD 11 in advance, so that the rise / fall time of the laser can be shortened, and the color of the image M is instantaneously blurred. Can be suppressed. Note that the initial current value Ic is preferably a value close to the threshold current value It. In the high-luminance mode, the initial display (or background display) cannot be made completely black because the initial current value is Ic. However, in this case, since the periphery of the HUD device 1 is bright, the display quality is relatively high. Is kept good.

ＣＰＵ３１０は、以上の処理からなる光源駆動処理を、例えばＨＵＤ装置１の電源がオフされるまで、繰り返し実行する。 The CPU 310 repeatedly executes the light source driving process including the above processes until the power supply of the HUD device 1 is turned off, for example.

以上の実施形態では、光源駆動処理において、低輝度モード時には第１の直線Ｐ１に基づき、高輝度モード時には第２の直線Ｐ２に基づき、ＬＤ１１に駆動電流を供給する例を示した。
以下では、変形例に係る光源駆動処理として、低輝度モード時と高輝度モード時の双方で、第２の直線Ｐ２に基づき、ＬＤ１１に駆動電流を供給する例を、図１３、図１４を参照して説明する。 In the above embodiment, an example has been described in which the drive current is supplied to the LD 11 based on the first straight line P1 in the low brightness mode and on the second straight line P2 in the high brightness mode in the light source driving process.
Hereinafter, as a light source driving process according to a modification, an example in which a drive current is supplied to the LD 11 based on the second straight line P2 in both the low luminance mode and the high luminance mode will be described with reference to FIGS. I will explain.

変形例に係る光源駆動処理において、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理は前述と同様である。また、外光強度が所定値以上である場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、つまり、高輝度モードでＬＤ１１を駆動する場合のステップＳ２０６及びステップＳ２０７の処理も前述と同様である。 In the light source driving process according to the modification, the processes in steps S201 to S203 are the same as described above. Further, when the external light intensity is equal to or higher than the predetermined value (Step S203; No), that is, when the LD 11 is driven in the high-luminance mode, the processes of Steps S206 and S207 are the same as described above.

図１３に示すように、外光強度が所定値未満である場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、ＣＰＵ３１０は、低輝度モードでＬＤ１１を駆動する。 As shown in FIG. 13, when the external light intensity is less than the predetermined value (Step S203; Yes), the CPU 310 drives the LD 11 in the low luminance mode.

変形例に係る低輝度モードでは、ＣＰＵ３０１は、最初にＬＤ１１に供給する初期電流値をゼロに設定した上で（ステップＳ２０４）、第２の直線Ｐ２に基づきＬＤ１１をＰＷＭ方式で駆動電流を供給する（ステップＳ２０８）。具体的には、ＣＰＵ３１０は、図１４に示すように、ステップＳ２０１で取得した光強度の指示値に対応するＰＷＭ値Ｄ（デューティ比）を求める。ＰＷＭ値Ｄは、取得した光強度の指示値を、第２の直線Ｐ２上の所定の電流値（例えば第２電流値Ｉｉ）で除することによって求められる。そして、ＣＰＵ３１０は、求めたＰＷＭ値により、駆動部１１０を介して、ＬＤ１１をＰＷＭ方式で駆動する。 In the low-brightness mode according to the modification, the CPU 301 first sets the initial current value supplied to the LD 11 to zero (step S204), and then supplies the LD 11 with a drive current based on the second straight line P2 by the PWM method. (Step S208). Specifically, as shown in FIG. 14, the CPU 310 obtains a PWM value D (duty ratio) corresponding to the light intensity indication value acquired in step S201. The PWM value D is obtained by dividing the acquired light intensity indication value by a predetermined current value (for example, the second current value Ii) on the second straight line P2. Then, the CPU 310 drives the LD 11 by the PWM method via the driving unit 110 according to the obtained PWM value.

このように変形例に係る光源駆動処理によっても、図１４に示すように、光強度の指示値がゼロのときはＰＷＭ値がゼロ（電流非供給）となるため、画像データが黒色の初期表示（または背景表示）を求めている場合に、画像Ｍを良好に黒く表示することができる。また、閾電流値Ｉｔ以上の電流値によりＬＤ１１を安定して駆動することができる。 As described above, even with the light source driving process according to the modified example, as shown in FIG. 14, when the indicated value of the light intensity is zero, the PWM value becomes zero (current is not supplied), so that the image data is initially displayed in black. (Or background display), the image M can be satisfactorily displayed in black. Further, the LD 11 can be driven stably with a current value equal to or larger than the threshold current value It.

以上に説明したＨＵＤ装置１の一部により、レーザー光源駆動装置が構成される。
レーザー光源駆動装置は、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ＬＤ１１（光源の一例）と、外光の強度を検出する外光検出部９０（外光検出手段の一例）と、光強度特性Ｐに基づいてＬＤ制御部１００を介してＬＤ１１に電流を供給してＬＤ１１を駆動する光源制御手段として機能する主制御部３００と、を備える。
光強度特性Ｐは、ＬＤ１１に供給される電流とＬＤ１１の光強度との関係を示す直線として表され、閾電流値未満の電流値を含む第１の直線Ｐ１と、閾電流値以上の電流値を含む第２の直線Ｐ２と、を有する。
光源制御手段は、外光検出部９０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、第１の直線Ｐ１又は第２の直線Ｐ２に基づき、要求される光強度（光強度の指示値）に対応した駆動電流をＬＤ１１に供給する。なお、光源制御手段は、上記実施形態で説明したように第１の直線Ｐ１に基づく場合はＰＡＭ方式でＬＤ１１を駆動し、上記変形例で説明したように第２の直線Ｐ２に基づく場合はＰＷＭ方式でＬＤ１１を駆動する。 A laser light source driving device is configured by a part of the HUD device 1 described above.
The laser light source driving device emits light when a current is supplied and an LD 11 (an example of a light source) that oscillates a laser when a current greater than or equal to a threshold current value is supplied, and an external light detection unit that detects the intensity of external light 90 (an example of external light detection means) and a main control section 300 which functions as a light source control means for driving the LD 11 by supplying a current to the LD 11 via the LD control section 100 based on the light intensity characteristic P. .
The light intensity characteristic P is expressed as a straight line indicating the relationship between the current supplied to the LD 11 and the light intensity of the LD 11, and includes a first straight line P1 including a current value smaller than the threshold current value, and a current value equal to or larger than the threshold current value. And a second straight line P2 including
When the external light intensity detected by the external light detection unit 90 is less than the predetermined value, the light source control unit sets the initial current value to zero, and based on the first straight line P1 or the second straight line P2, A drive current corresponding to the light intensity (indicated value of the light intensity) is supplied to the LD 11. Note that the light source control unit drives the LD 11 by the PAM method when based on the first straight line P1 as described in the above embodiment, and PWM when driven based on the second straight line P2 as described in the above modification. The LD 11 is driven by the method.

また、レーザー光源駆動装置は、ＬＤ１１の光強度を検出する光検出部３０（光強度検出手段の一例）を備え、主制御部３００は、光源制御手段がＬＤ１１に電流を供給した際に、光検出部３０が検出した光強度に基づき、第１の直線Ｐ１と第２の直線Ｐ２を生成する生成手段として機能する。 In addition, the laser light source driving device includes a light detection unit 30 (an example of a light intensity detection unit) that detects the light intensity of the LD 11, and the main control unit 300 performs light emission when the light source control unit supplies a current to the LD 11. Based on the light intensity detected by the detection unit 30, it functions as a generation unit that generates the first straight line P1 and the second straight line P2.

また、主制御部３００は、光源制御手段がＬＤ１１に電流を供給した際に、光検出部３０が検出した光強度に基づき、閾電流値Ｉｔを取得する取得手段として機能する。そして、光源制御手段は、外光検出部９０が検出した外光強度が所定値以上の場合に、初期電流値を生成手段が取得した閾電流値Ｉｔよりも小さい第１の直線Ｐ１上の任意値Ｉｃに設定した上で、第２の直線Ｐ２に基づき、要求される光強度に対応した駆動電流をＬＤ１１に供給する。この場合、光源制御手段は、ＰＡＭ方式でＬＤ１１を駆動する。 In addition, the main control unit 300 functions as an acquisition unit that acquires the threshold current value It based on the light intensity detected by the light detection unit 30 when the light source control unit supplies a current to the LD 11. Then, when the external light intensity detected by the external light detection unit 90 is equal to or more than a predetermined value, the light source control unit generates an initial current value on the first straight line P1 smaller than the threshold current value It acquired by the generation unit. After setting to the value Ic, a drive current corresponding to the required light intensity is supplied to the LD 11 based on the second straight line P2. In this case, the light source control unit drives the LD 11 by the PAM method.

また、ＨＵＤ装置１は、レーザー光源駆動装置と、ＬＤ１１が出射した光を走査することでスクリーン５０（表示部の一例）に画像を表示させるＭＥＭＳミラー４０（走査手段の一例）と、を備える。 The HUD device 1 includes a laser light source driving device, and a MEMS mirror 40 (an example of a scanning unit) that displays an image on a screen 50 (an example of a display unit) by scanning light emitted from the LD 11.

なお、本発明は、以上の実施形態及び変形例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、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。 Note that the present invention is not limited by the above embodiments and modified examples. Modifications (including deletion of components) can be made as appropriate without changing the gist of the present invention.

以上の説明では、第１の直線Ｐ１を電流値がゼロとなるゼロ点と、閾電流値Ｉｔを含む点とを結ぶ直線として求めたが、これに限られない。第１の直線Ｐ１は、ゼロ点と、閾電流値Ｉｔ未満の電流値（例えば、ステップＳ１０２の処理において取得される任意値）を含む点とを結ぶ直線として求められるものであってもよい。そして、ＣＰＵ３１０は、このように求められた第１の直線Ｐ１と第２の直線Ｐ２との交点を閾電流値Ｉｔとして取得するようにしてもよい。 In the above description, the first straight line P1 is obtained as a straight line connecting the zero point where the current value becomes zero and the point including the threshold current value It, but is not limited thereto. The first straight line P1 may be obtained as a straight line connecting the zero point and a point including a current value less than the threshold current value It (for example, an arbitrary value obtained in the process of step S102). Then, the CPU 310 may acquire the intersection of the first straight line P1 and the second straight line P2 obtained as described above as the threshold current value It.

以上の説明では、主制御部３００が、ＬＤ制御部１００を介してＬＤ１１に電流を供給してＬＤ１１を駆動し、この時の光強度Ｌを光検出部３０から取得することで、電流制御データＩに対応した光強度Ｌ（電流制御データＩ−光強度Ｌ）を複数取得し、これら複数の電流制御データＩ−光強度Ｌから、閾電流値未満の光源１１の特性を示す第１の直線Ｐ１と、閾電流値以上の光源１１の特性を示す第２の直線Ｐ２と、を求めることで光源強度特性Ｐを生成していたが、これに限定されない。温度に適した光源１１の光強度特性Ｐを得る方法は、光源１１の温度を検出する温度検出手段（図示しない）を設け、この温度検出手段が検出した光源１１の温度に対応した予め記憶部３２０に記憶された光強度特性Ｐ（第１の直線Ｐ１、第２の直線Ｐ２を含む）を読み出すことによって代替してもよい。つまり、光強度特性として、ＬＤ１１に供給される電流とＬＤ１１の光強度との関係を示す直線として表すことができるデータを、予め記憶部３２０に記憶させておいてもよい。
また、第１の直線Ｐ１のみを、このように記憶部３２０から読み出し、第２の直線Ｐ２は、主制御部３００によって演算・生成されるものであってもよい。この場合は、前述の実施形態と同様に、主制御部３００が、ＬＤ制御部１００を介して、ＬＤ１１に電流を供給した際に、光検出部３０が検出した光強度に基づき、第２の直線Ｐ２が生成される。 In the above description, the main control unit 300 supplies a current to the LD 11 via the LD control unit 100 to drive the LD 11, and obtains the light intensity L at this time from the light detection unit 30. A plurality of light intensities L (current control data I-light intensity L) corresponding to I are acquired, and a first straight line indicating the characteristic of the light source 11 having a value less than the threshold current value is obtained from the plurality of current control data I-light intensity L. Although the light source intensity characteristic P is generated by obtaining P1 and a second straight line P2 indicating the characteristic of the light source 11 having a threshold current value or more, the present invention is not limited to this. In order to obtain the light intensity characteristic P of the light source 11 suitable for the temperature, a temperature detecting means (not shown) for detecting the temperature of the light source 11 is provided, and a storage unit corresponding to the temperature of the light source 11 detected by the temperature detecting means is provided in advance. Alternatively, the light intensity characteristic P (including the first straight line P1 and the second straight line P2) stored in 320 may be read out. In other words, data that can be represented as a straight line indicating the relationship between the current supplied to the LD 11 and the light intensity of the LD 11 as the light intensity characteristics may be stored in the storage unit 320 in advance.
Further, only the first straight line P1 may be read from the storage unit 320 in this way, and the second straight line P2 may be calculated and generated by the main control unit 300. In this case, as in the above-described embodiment, when the main control unit 300 supplies a current to the LD 11 via the LD control unit 100, the second control is performed based on the light intensity detected by the light detection unit 30. A straight line P2 is generated.

また、主制御部３００がＬＤ１１駆動時の閾電流値を取得する方法は任意である。主制御部３００は、前述のように、ＬＤ１１に電流値を漸増させつつ電流を供給し、このとき、光検出部３０で検出した光強度の変化量が、予め記憶部３２０に記憶した所定量を超えた場合の電流値を閾電流値としてもよいし、生成した第１の直線Ｐ１と第２の直線Ｐ２の交点における電流値を閾電流値として取得してもよい。 The method by which the main controller 300 acquires the threshold current value when the LD 11 is driven is arbitrary. As described above, the main control unit 300 supplies the current to the LD 11 while gradually increasing the current value. At this time, the amount of change in the light intensity detected by the light detection unit 30 is the predetermined amount stored in the storage unit 320 in advance. May be used as the threshold current value, or the current value at the intersection of the generated first straight line P1 and the second straight line P2 may be obtained as the threshold current value.

以上の説明では、低輝度モード時のステップＳ２０５の処理と高輝度モード時のステップＳ２０７の処理において、ＬＤ１１をＰＡＭ方式で駆動する例を示したが、ＰＷＭ方式を併用することも可能である。 In the above description, in the processing of step S205 in the low luminance mode and the processing of step S207 in the high luminance mode, an example in which the LD 11 is driven by the PAM method has been described, but the PWM method can be used together.

また、高輝度モード時の最小電流値（初期電流値Ｉｃはこれに含まれない）、最大電流値は、第２電流値Ｉｉ、第３電流値Ｉｊに限られない。第２の直線Ｐ２における第２電流値Ｉｉと第３電流値Ｉｊとの間の任意の２点を最小電流値、最大電流値としてもよい。 Further, the minimum current value (the initial current value Ic is not included in this) and the maximum current value in the high brightness mode are not limited to the second current value Ii and the third current value Ij. Any two points between the second current value Ii and the third current value Ij on the second straight line P2 may be set as the minimum current value and the maximum current value.

また、変形例に係る低輝度モードでは、電流値を第２電流値Ｉｉにした上で、ＰＷＭ値Ｄを変化させた例を説明したが、これに限られない。電流値は、第２電流値Ｉｉよりも大きい第２の直線Ｐ２上の電流値であってもよい。また、変形例に係る低輝度モードでも、ＰＷＭ方式とＰＡＭ方式を併用してＬＤ１１を駆動するようにしてもよい。 Further, in the low-luminance mode according to the modified example, the example in which the current value is set to the second current value Ii and the PWM value D is changed has been described, but the present invention is not limited to this. The current value may be a current value on the second straight line P2 that is larger than the second current value Ii. Further, even in the low-luminance mode according to the modification, the LD 11 may be driven by using both the PWM method and the PAM method.

以上の説明では、光強度特性生成処理で光強度特性Ｐを生成・更新し、光源駆動処理で階調特性Ｑに基づき光強度Ｌの指示値を取得し、取得した指示値と光強度特性Ｐとに基づきＬＤ１１に駆動電流を供給する例を説明したが、これに限られない。各処理が干渉し合わなければ、処理手順は任意の順序で変更が可能である。例えば、光強度特性生成処理において、生成した光強度特性Ｐが示す電流値と、記憶された階調特性Ｑが示す電流値とを対応させることで、各階調レベルに電流値が対応付けられたデータを生成し、このデータを基に、光源駆動処理において、画像データが要求する階調レベルに応じた駆動電流をＬＤ１１に供給するようにしてもよい。 In the above description, the light intensity characteristic P is generated and updated in the light intensity characteristic generation process, the indicated value of the light intensity L is acquired based on the gradation characteristic Q in the light source driving process, and the acquired indicated value and the light intensity characteristic P are acquired. Although the example in which the drive current is supplied to the LD 11 based on the above has been described, the invention is not limited thereto. If the processes do not interfere with each other, the processing procedure can be changed in any order. For example, in the light intensity characteristic generation processing, the current value indicated by the generated light intensity characteristic P is associated with the current value indicated by the stored gradation characteristic Q, so that the current value is associated with each gradation level. Data may be generated, and a driving current corresponding to the gradation level required by the image data may be supplied to the LD 11 in the light source driving process based on the data.

以上の説明では、光源駆動処理においてＭＥＭＳミラー４０の現在の走査が、帰線期間Ｆｂ内である場合に、以後の処理を実行する例を示したが、これに限られない。例えば、非表示エリア４０ｂ内の所定エリアを走査中に光源駆動処理が実行されてもよい。 In the above description, an example in which the subsequent processing is executed when the current scanning of the MEMS mirror 40 is within the retrace period Fb in the light source driving processing has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the light source driving process may be executed while scanning a predetermined area in the non-display area 40b.

また、光検出部３０は、数パルスの合成レーザー光の強度を検出できれば十分であるため、スクリーン５０上の特定位置に配設されていてもよい。 In addition, the light detection unit 30 may be disposed at a specific position on the screen 50 because it is sufficient to detect the intensity of the synthetic laser light of several pulses.

また、光検出部３０が検出する光強度は、ＬＤ１１に供給される電流に応じて変化する物理量であればよく、輝度、照度、光度などであればよい。同様に、外光検出部９０が検出する外光強度も照度に限られず、輝度、光度などであってもよい。 The light intensity detected by the light detection unit 30 may be a physical quantity that changes according to the current supplied to the LD 11, and may be luminance, illuminance, luminous intensity, or the like. Similarly, the external light intensity detected by the external light detection unit 90 is not limited to the illuminance, but may be a luminance, a luminous intensity, or the like.

以上の説明では、３つのＬＤが配設された例を示したが、これに限られない。４つのＬＤを配設して４原色で階調を表現してもよいし、１つのＬＤで階調を表現してもよい。 In the above description, an example in which three LDs are provided is shown, but the present invention is not limited to this. Four LDs may be provided to express gradations by four primary colors, or one LD may express gradations.

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３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５０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３、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, an example has been described in which the display light K is reflected by the first reflection unit 60 and the second reflection unit 70 and reaches the windshield 3, but is not limited thereto. The display light K from the screen 50 may be emitted toward the windshield 3 or a combiner dedicated to the device 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 example of the vehicle on which the HUD device 1 is mounted is a vehicle, but the invention is not limited to this. The HUD device 1 can also be installed on other vehicles (ships, aircraft, etc.). Further, the present invention is not limited to those installed on vehicles.

以上では、ＨＵＤ装置１が車両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 has been described above, the HUD device 1 is, for example, a stationary type (retrofit type) installed on the dashboard of the vehicle. You may.

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（例えばカーナビゲーション装置）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、上記のように各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 (for example, a car navigation device) may be used. However, since the HUD device allows the display image to be visually perceived overlapping the background (landscape), it is necessary to adjust the display luminance, and in many cases, the HUD device is mounted on a vehicle. In view of the above, a HUD device is suitable as a display device that executes each process as described above.

以上の説明では、本発明の理解を容易にするために、重要でない公知の技術的事項の説明を適宜省略した。 In the above description, in order to facilitate understanding of the present invention, description of unimportant known technical matters is omitted as appropriate.

１ …ＨＵＤ装置
１０ …合成レーザー光出射部
１１ …レーザーダイオード（ＬＤ）
２０ …透過率調整部
３０ …光検出部
４０ …ＭＥＭＳミラー
５０ …スクリーン
９０ …外光検出部
１００ …ＬＤ制御部
１１０ …駆動部
１２０ …給電部
２００ …透過率制御部
３００ …主制御部
３１０ …ＣＰＵ
３２０ …記憶部
４００ …走査制御部
４１０ …駆動部
４２０ …ミラー位置検出部
Ｐ …光強度特性
Ｐ１…第１の直線
Ｉｋ…第１電流値
Ｉｃ…任意値
Ｉｔ…閾電流値
Ｐ２…第２の直線
Ｉｉ…第２電流値
Ｉｊ…第３電流値 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... HUD device 10 ... Synthetic laser beam emission part 11 ... Laser diode (LD)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Transmittance adjustment part 30 ... Light detection part 40 ... MEMS mirror 50 ... Screen 90 ... External light detection part 100 ... LD control part 110 ... Drive part 120 ... Power supply part 200 ... Transmittance control part 300 ... Main control part 310 ... CPU
Reference numeral 320 storage unit 400 scanning control unit 410 driving unit 420 mirror position detecting unit P light intensity characteristic P1 first straight line Ik first current value Ic arbitrary value It threshold current value P2 second Straight line Ii: second current value Ij: third current value

Claims

A light source that emits light when a drive current is supplied, and performs laser oscillation when a current equal to or more than a threshold current value is supplied,
A storage unit that stores a light intensity characteristic from which the drive current corresponding to the gradation level required by the input image data can be read,
Based on the light intensity characteristics, supply the driving current corresponding to the input gradation level to the light source, and drive the light source with an initial current value when the gradation level requires black display. Light source control means,
External light detection means for detecting the intensity of external light,
The light intensity characteristic is expressed as a straight line indicating a relationship between a drive current supplied to the light source and the light intensity of the light source corresponding to the gradation level, and includes a first value including a current value less than the threshold current value. A straight line, and a second straight line including a current value equal to or greater than the threshold current value,
When the external light intensity detected by the external light detection unit is less than a predetermined value, the light source control unit sets the initial current value to zero, and based on the first straight line or the second straight line. Supplying the drive current corresponding to the gradation level to the light source,
In terms of the intensity of outside light the external light detected by the detecting means is in the case of the above predetermined value, and sets the initial current value to an arbitrary value smaller the first straight line than before Symbol threshold current value, the first Supplying the driving current corresponding to the gradation level to the light source based on the straight line of 2;
A laser light source driving device characterized by the above-mentioned.

Light intensity detection means for detecting the light intensity of the light source,
Generating means for generating at least the second straight line based on the light intensity detected by the light intensity detection means when the light source control means supplies the drive current to the light source;
The laser light source driving device according to claim 1, wherein:

A display device comprising: the laser light source driving device according to claim 1; and scanning means for displaying an image on a display unit by scanning light emitted from the light source.