控制装置、光扫描装置、显示装置以及控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供控制装置、光扫描装置、显示装置以及控制方法，即使激光元件的温度发生变化，也能够缩短直到激光元件的光输出值收敛于目标光输出值为止的时间。使用于显示装置的控制装置具备：激光元件；温度传感器，其检测上述激光元件的温度；激光器驱动器，其驱动上述激光元件；以及激光器控制部，其控制上述激光器驱动器提供给上述激光元件的驱动电流，使得上述激光元件的光输出值收敛于目标光输出值，上述激光器控制部根据从上述激光元件输出初始的光输出值的初始驱动电流值的温度特性数据以及由上述温度传感器检测出的上述激光元件的检测温度，决定上述初始驱动电流值，使上述驱动电流从上述初始驱动电流值开始。

Control device, optical scanning device, display device and control method

The invention provides a control device, an optical scanning device, a display device and a control method, which can shorten the time until the optical output value of the laser element converges to the target optical output value even if the temperature of the laser element changes. The control device used for the display device includes: laser element; temperature sensor, which detects the temperature of the laser element; laser driver, which drives the laser element; and laser control unit, which controls the driving current provided by the laser driver to the laser element, so that the optical output value of the laser element converges to the target optical output value The laser control unit determines the initial driving current value according to the temperature characteristic data of the initial driving current value outputting the initial optical output value from the laser element and the detection temperature of the laser element detected by the temperature sensor, so that the driving current starts from the initial driving current value.

【技术实现步骤摘要】
控制装置、光扫描装置、显示装置以及控制方法
本专利技术涉及控制装置、光扫描装置、显示装置以及控制方法。
技术介绍
以往，已知以下技术：在将激光元件设为光源的显示装置中，通过受光元件监视从激光元件输出的光，以激光元件的光输出成为预定的输出的方式，控制流过激光元件的电流(例如参照专利文献1)。在先技术文献专利文献1：日本特开2017-194623号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题在将激光二极管(LD)等激光元件设为光源的显示装置中，在修正激光元件的光输出的情况下，首先，需要使激光元件振荡并使光从激光元件输出。然而，激光元件具有温度特性，该温度特性为开始振荡的电流值(阈值电流值)、光输出相对于注入电流的斜率(发光效率)因温度而变化(参照图1)。因此，当根据预定的恒定的初始驱动电流值开始驱动激光元件时，激光元件的光输出根据温度的不同而改变(参照图1的箭头)。这样，在根据固定的初始驱动电流值来开始驱动激光元件的情况下，该固定的初始驱动电流值在某一温度下成为用于输出期望的光输出值的最佳电流值，但是在离开该温度的温度下，与该最佳电流值的差变大。例如在图2示出的情况下，在40℃下，125mA固定的初始驱动电流值接近用于输出期望的光输出值60mW的最佳电流值，但是在离开40℃的温度下，该初始驱动电流值与该最佳电流值的差变大。初始驱动电流值与最佳电流值的差较大是意味着紧接着根据初始驱动电流值开始进行驱动之后从激光元件输出的初始的光输出值与激光元件的光输出值应该收敛的目标光输出值的差与激光元件的开始驱动时相比较大这一情况。因而，若使流过激光元件的驱动电流从由激光元件输出与目标光输出值的差较大的初始的光输出值的初始驱动电流值开始(启动)时，则直到激光元件的光输出值收敛于目标光输出值为止需要花费时间。因此，本公开的技术提供一种控制装置、光扫描装置、显示装置以及控制方法，即使激光元件的温度发生变化也能够缩短直到激光元件的光输出值收敛于目标光输出值为止的时间。解决问题的手段本公开的技术提供一种控制装置，使用于显示装置，具备：激光元件；温度传感器，其检测上述激光元件的温度；激光器驱动器，其驱动上述激光元件；以及激光器控制部，其控制上述激光器驱动器提供给上述激光元件的驱动电流，使得上述激光元件的光输出值收敛于目标光输出值，其中，上述激光器控制部根据从上述激光元件输出初始的光输出值的初始驱动电流值的温度特性数据以及由上述温度传感器检测出的上述激光元件的检测温度，决定上述初始驱动电流值，使上述驱动电流从上述初始驱动电流值开始。另外，本公开的技术提供一种光扫描装置，具备：该控制装置；以及光扫描部，其扫描从上述激光元件输出的激光。另外，本公开的技术提供一种显示装置，具备：该光扫描装置；以及光学系统，其通过由上述光扫描部扫描的上述激光映出影像。另外，本公开的技术提供一种控制方法，控制流过上述激光元件的驱动电流，使得激光元件的光输出值收敛于目标光输出值，根据从上述激光元件输出初始的光输出值的初始驱动电流值的温度特性数据和检测出的上述激光元件的检测温度，决定上述初始驱动电流值，使上述驱动电流从上述初始驱动电流值开始。专利技术效果根据本公开的技术，能够根据激光元件的温度变更为适当的初始驱动电流值，由于能够通过这种适当的初始驱动电流值来启动提供给上述激光元件的驱动电流，因此能够缩短直到激光元件的光输出值收敛于目标光输出值为止的时间。附图说明图1是表示与流过激光元件的电流相对应的激光元件的光输出特性的一例的图。图2是通过图1的特性而导出固定的初始驱动电流值与从激光元件输出期望的光输出值的最佳电流值的关系的图。图3是表示本公开所涉及的显示装置的结构例的图。图4是表示本公开所涉及的控制方法的一例的流程图。图5是表示使激光元件振荡开始的阈值电流值的温度特性的一例的图。图6是表示加到阈值电流值的发光电流值的温度特性的一例的图。图7是表示从激光元件输出初始的光输出值的初始驱动电流值与从激光元件输出目标光输出值的最佳驱动电流值的关系的一例的图。图8是表示激光元件的阈值电流值因累积发光时间而变化的特性的一例的图。图9是表示激光元件的发光效率因累积发光时间而变化的特性的一例的图。图中：1：光扫描装置；20：控制装置；100：显示装置；500：光学系统。具体实施方式以下，参照附图说明用于实施专利技术的方式。在各附图中，存在对相同结构部分附加相同附图标记，省略重复的说明的情况。图3是表示本实施方式所涉及的显示装置的结构例的图。图3示出的显示装置100为用于显示与从外部输入的影像信号相应的影像的装置。作为显示装置100的具体例，可举出将影像直接投影到使用者的眼睛的视网膜的头戴式显示器、使影像显示在屏幕等的显示面上的激光投影仪、车载用的平视显示器等。本实施方式所涉及的显示装置100例如具备光扫描装置1以及光学系统500。光扫描装置1通过光扫描部15来扫描从控制装置20输出的激光并射出到光学系统500。光学系统500为通过由光扫描部15扫描而来的激光映出影像的设备。光学系统500例如为具备透镜和半透半反镜的光学部，但是也可以具备透镜和半透半反镜以外的光学部件等。本实施方式所涉及的光扫描装置1例如具备受光元件17、光扫描部15以及控制装置20。受光元件17为检测显示装置100周围的外部光的光传感器，输出与该外部光的亮度相应的电流。作为受光元件17例如能够使用光电二极管等。光扫描部15使入射的激光二维扫描，扫描的激光经由光学系统500直接投影到显示面而形成二维影像。光扫描部15使镜子进行摆动而使从控制装置20的激光元件输出的激光扫描。光扫描部15例如具备相对于正交的2轴摆动的一个镜子。光扫描部15例如能够设为通过半导体工艺等制作出的MEMS(MicroElectroMechanicalSystems：微机电系统)。光扫描部15的镜子例如能够由将压电元件的变形力设为驱动力的执行器进行驱动。本实施方式所涉及的控制装置20例如具备激光模块21、缓冲电路31～33、ADC(AnalogtoDigitalConverter：模拟数字转换器)29、主控制部23、缓冲电路24、镜子驱动电路25、激光器驱动器26、激光器控制部27以及存储器34。激光模块21具备激光器211R、211G和211B等多个激光元件、用于对多个激光元件的各自最近的输出光进行监视的光传感器215以及对多个激光元件的各自的温度(也可以是周围温度)进行监视的温度传感器216。激光器211R、211G和211B分别射出与所注入的电流的电流值相应的光输出的激光。激光器211R例如为红色半导体激光器，能够射出波长λR(例如640nm)的光。激光器211G例如为绿色半导体激光器，能够射出波长λG(例如530nm)的光。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制装置，其使用于显示装置，其特征在于，/n上述控制装置具备：/n激光元件；/n温度传感器，其检测上述激光元件的温度；/n激光器驱动器，其驱动上述激光元件；以及/n激光器控制部，其控制上述激光器驱动器提供给上述激光元件的驱动电流，使得上述激光元件的光输出值收敛于目标光输出值，/n上述激光器控制部根据从上述激光元件输出初始的光输出值的初始驱动电流值的温度特性数据以及由上述温度传感器检测出的上述激光元件的检测温度，决定上述初始驱动电流值，使上述驱动电流从上述初始驱动电流值开始。/n

【技术特征摘要】
20180515 JP 2018-0940391.一种控制装置，其使用于显示装置，其特征在于，
上述控制装置具备：
激光元件；
温度传感器，其检测上述激光元件的温度；
激光器驱动器，其驱动上述激光元件；以及
激光器控制部，其控制上述激光器驱动器提供给上述激光元件的驱动电流，使得上述激光元件的光输出值收敛于目标光输出值，
上述激光器控制部根据从上述激光元件输出初始的光输出值的初始驱动电流值的温度特性数据以及由上述温度传感器检测出的上述激光元件的检测温度，决定上述初始驱动电流值，使上述驱动电流从上述初始驱动电流值开始。


2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，
上述激光器控制部控制上述驱动电流，使得在使上述驱动电流从上述初始驱动电流值开始之后，监视光传感器的输出而得到的上述激光元件的光输出监视值与上述目标光输出值的差减小。


3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，
上述激光器控制部根据检测上述显示装置的周围的外部光的受光元件的输出来控制上述驱动电流，使得在上述差收敛于预定范围内的情况下，由上述显示装置显示的影像亮度成为恒定。


4.根据权利要求1～3的任一项所述的控制装置，其特征在于，
上述激光器控制部根据上述温度特性数据和上述检测温度，将上述初始驱动电流值决定为低于从上述激光元件输出上述目标光输出值的驱动电流值的值。


5.根据权利要求1～3的任一项所述的控制装置，其特征在于，
上述激光器控制部根据上述温度特性数据和上述检测温度，将上述初始驱动电流值决定为上述激光元件开始振荡的阈值电流值以上的值。


6.根据权利要求1～3的任一项所述的控制装置，其特征在于，
上述激光器控制部根据上述激光元件的累积发光时间和上述激光元件的累积光输出的至少一方，修正上述初始驱动电流值。


7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，
上述激光器控制部在上述累积发光时间和上述累积光输出的至少一方超出预定...

【专利技术属性】
技术研发人员：早川悦司，田中丰树，
申请(专利权)人：三美电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP