レーザダイオード補整方法及び装置

专利摘要:
レーザ投影システムにおける非線形性を補整するレーザダイオード補整方法及び装置を提供する。 レーザダイオード（１１０）の輝度はレーザダイオード駆動電流の関数である。輝度はまたエージングや温度等の他要因の関数でもある。レーザ投影装置（１００）はレーザダイオードを含んでおり、コマンドされた輝度に応じて発光する。また、フォトダイオード（１２０）を含んでおり、測定輝度を提供する。コマンドされた輝度と測定された輝度は比較され、レーザダイオード駆動電流はレーザダイオード特性の変動を補整するように調整される。
公开号:JP2011508427A
申请号:JP2010539552
申请日:2008-11-04
公开日:2011-03-10
发明作者:チャンピオン，マーク；ファング，ヘング
申请人:マイクロビジョン，インク．；
IPC主号:H01S5-0683

专利说明:

[0001] 一般的に本発明はレーザ投影システムに関する。特には、レーザ投影システムにおける非線形性の補整に関する。]
背景技術

[0002] レーザダイオードは電流がダイオードに通電すると発光する。レーザダイオードの出力輝度はダイオードに通電される駆動電流の変化に伴い変動する。レーザダイオードの出力輝度は他の要因でも変動する。例えば、レーザダイオードの出力輝度は時間の経過（使用による劣化；以降“エージング”）によって変動する。また、例えばレーザダイオードの出力輝度はダイオードの温度の変化に連れて変動する。この変動は問題である。なぜならレーザダイオードの温度は、周囲の温度の変化、およびダイオードの“自己発熱”を招く履歴駆動電流（historical drive current）によって影響を受けるからである。]
[0003] 発光のためにレーザダイオードを利用するレーザ投影器は、エージング、温度変化およびその他の要因による輝度の変動による影響を受ける。これらの問題はモノクロ投影器であってもカラー投影器であっても発生する。例えば、モノクロレーザ投影器は徐々に非均質なグレースケールの表示となる。同様に、カラー投影器の各カラーレーザダイオードの輝度が変動すると、表示画像の様々なカラーの輝度が変動する。異なるカラーレーザダイオードが輝度に影響を及ぼす要因（例：エージング、温度、等々）に対してそれぞれ異なる反応を示すならカラーバランスも影響を受ける。]
発明が解決しようとする課題

[0004] 本発明は、レーザ投影システムにおける非線形性を補整するレーザダイオード補整方法及び装置を提供する。]
課題を解決するための手段

[0005] 本願発明の装置は、輝度特性を出力する非線形電流を有したレーザダイオードと、所望輝度値を公称レーザダイオード電流値にマッピングさせるルックアップテーブルと、前記公称レーザダイオード電流値と利得値とを乗算させるようにカップリングされたマルチプライヤと、実際の出力輝度を測定し、前記利得値を調整するフィードバックループと、を含んでいることを特徴としている。]
図面の簡単な説明

[0006] レーザダイオード駆動電流補整機能を備えたレーザ投影装置の構造を示す。
輝度・電流マッピング、レーザダイオードおよびそれらの組み合わせにおける様々な特性を示す。
レーザダイオード特性曲線の一群の図である。
レーザダイオード駆動電流の補整機能を備えたレーザ投影装置の構造を示す。
図４で示す装置の時間に対する利得値を示す。
本発明の様々な実施例によるモバイル装置を示す。
本発明の様々な実施例によるフローチャートを示す。] 図４
実施例

[0007] 以下の詳細な説明中にて、本発明を実施する実施態様、あるいは特定の実施例を図示する添付図面に関連させて本発明が説明されている。これら実施態様または実施例は、本技術分野の専門家が本発明を実施するのに十分な程度に解説されている。本発明の様々な実施態様は、それぞれ異なってはいるものの相互排他的ではない。例えば、１実施態様に関して説明されている特定の様式、構造または特徴は、本発明の思想及び範囲から逸脱せずに他の実施態様においても利用できる。さらに、それぞれ開示された実施態様の個別要素の位置または配置は本発明の思想及び範囲から逸脱せずに修正が可能である。従って、以下の詳細な説明は本発明の限定要因として理解されるべきではなく、本発明の真の範囲は「請求の範囲」に定義されたものであり、その文言から解釈されるべきであり、請求の範囲がカバーする全均等物が含まれる。図面を通して同一物または類似物には同一番号が付されている。]
[0008] 図１はレーザダイオード駆動電流補整機能を備えたレーザ投影装置を図示する。このレーザ投影装置１００はノード１０１の所望輝度値に応じてレーザ光１１２を発生させる。この輝度値はどのような適したデータ源によっても発生させることができ、得られたレーザ光は任意の目的で投影できる。実施態様によっては、例えば画像処理装置は所望の輝度値を提供し、レーザ投影装置１００が画像を表示する。] 図１
[0009] レーザ投影装置１００は、輝度-駆動電流（Ｌ-Ｉ）マッピング１０２、マルチプレクサ１０４、マルチプライヤ１０６、デジタル-アナログ変換器（ＤＡＣ）とドライバ１０８、およびレーザダイオード１１０を含む。レーザ投影装置１００は、フォトダイオード１２０、トランスインピーダンスアンプリファイヤ（Ｉ-ＶＡＭＰ）１２２、アナログ-デジタル変換器（ＡＤＣ）１２４、およびフィードバック処理コンポーネント１３０を含むフィードバックループも備えている。]
[0010] レーザダイオード１１０は輝度特性を出力するために非線形の駆動電流を有している。典型的なレーザダイオード特性は図２の曲線２２０で示されている。マッピングコンポーネント１０２は実質的にレーザダイオード特性の逆特性を履行する。典型的なマッピングコンポーネント特性は図２の曲線２１０で示される。マッピングコンポーネント特性がレーザダイオード特性と組み合わされると、実質的に線形特性となる結果が得られる（図２の直線２３０）。] 図２
[0011] 温度およびエージングを含む様々な要因によりレーザダイオード特性は時間と共に変化する。例えば図３はレーザダイオード曲線の一群を図示する。図３で示すように、レーザダイオード出力輝度は、どの曲線がレーザダイオードの作動を正確に反映するかによって、同一駆動電流に対して異なる値をとる。] 図３
[0012] 曲線３２０はレーザダイオードの公称動作条件を説明する。例えば２５℃で動作する新ダイオードは曲線３２０に従う。温度の上昇に連れて、及び／又はダイオードが古くなるに従い、ダイオードの動作は右側の曲線（例：曲線３３０）によって一層正確に説明される。温度が下降すると、ダイオードの動作は左側の曲線（例：曲線３１０）によって一層正確に説明される。レーザ投影装置の動作中に、レーザダイオードの動作特性は図３に示す一群の曲線間で連続的に変動する。] 図３
[0013] 本発明の様々な実施態様は、全体的な線形システム特性（例：図２の直線２３０）を実質的に維持するため、必要に応じて駆動電流を増加または減少させて図３で示すバリエーションを補整する。] 図２ 図３
[0014] 図１を改めて解説する。動作時にマッピングコンポーネント１０２はノード１０１の所望輝度値を受領し、その所望輝度値をノード１０３の公称駆動電流値にマッピングする。この公称駆動電流はレーザダイオードの１つの動作曲線に対応する。例えばマッピングコンポーネント１０２は、公称レーザダイオード動作曲線３２０（図３）を補整するために輝度値を駆動電流値にマッピングする。] 図１ 図３
[0015] マルチプレクサ１０４はノード１０３の公称駆動電流とノード１３１の校正パルス値との間で選択し、選択データをマルチプライヤ１０６に提供する。マルチプレクサ１０６はその選択データとノード１３３で受領した利得値を乗算し、その結果をＤＡＣ／ドライバ１０８に提供する。ＤＡＣ／ドライバ１０８はマルチプライヤ１０６の出力をレーザダイオード１１０の駆動に適したアナログ電流に変換する。この駆動電流に応じてレーザダイオード１１０はプロセス１１２で光を発生させる。]
[0016] レーザダイオード１１０は周囲温度の変化に基づいて加熱または冷却される。さらにレーザダイオード１１０は発光時に加熱される。さらに複数の履歴駆動電流がレーザダイオード１１０に蓄積熱の影響を及ぼす。図３に関して前述したように、レーザダイオードの温度が変化すると駆動電流の輝度も変動する。このことによって表示画像の輝度（明度）全体が変動する。他の要因も時間との関係でレーザダイオードの輝度に影響を及ぼす。例えばレーザダイオードの輝度はエージングにより時間と共に変動する。] 図３
[0017] レーザ投影装置装置１００はレーザダイオード特性の変動を補整するためのフィードバックループを含んでいる。これらの変動は温度要因、エージング要因またはその他の要因によるものであろう。このフィードバックループはレーザダイオード１１０の実際の出力輝度を測定するためのフォトダイオード（ＰＤ）１２０を含む。フォトダイオード１２０からの電流出力はトランスインピーダンスアンプリファイヤ１２２で処理され、ＡＤＣ１２４に電圧が提供される。ノード１２５の電圧強度は測定出力輝度に対応する。]
[0018] フィードバック処理コンポーネント１３０はノード１２５の測定出力輝度値を受領し、それに応じてノード１３３の利得値を修正する。もしこの測定出力輝度が小さ過ぎると、フィードバック処理コンポーネント１３０はその利得値を増加させ、レーザダイオードに提供される駆動電流を増加させる。もし測定出力輝度が大き過ぎれば、フィードバック処理コンポーネント１３０は利得値を減少させ、レーザダイオードに提供される駆動電流を減少させる。]
[0019] フィードバック処理コンポーネント１３０はノード１３１の校正パルス値も提供する。実施態様によっては、マルチプレクサ１０４は定期的にマルチプライヤ１０６へ提供する校正パルスデータを選択する。このとき、レーザダイオード１１０はその校正パルスデータと利得値の組み合わせに応じた光を出力する。これら両方はフィードバック処理コンポーネント１３０によって提供される。その後、フィードバックループは校正パルスに応じて発生した光を測定し、それに応じて利得値を調整する。]
[0020] 本発明の様々な実施態様は、レーザダイオードの電流-輝度特性が温度に対して予測可能に変動するという現象を利用する。特に、任意の温度に対する特性が、適正なスカラー量を電流に適用すると他の任意の温度での性能に実質的に等しいことが確認されている。例えば、公称ダイオード電流-輝度特性は次になる。
Ｌ＝ｆ（Ｉ） （式１）]
[0021] Ｌは輝度であり、Ｉは電流値である。この式は次のように所望輝度の関数として電流値を示すこともできる。
Ｉ＝ｇ（Ｌ） （式２）]
[0022] 式（１）が曲線２２０（図２）のような公称ダイオード特性を表すなら、式（２）は、公称の場合を補整する曲線２１０（図２）のようなマッピングコンポーネント特性を表す。温度が変化すると関数ｆとｇは変化し、式（２）は以下の式で近似できる。
Ｉ＝Ａｘｇ（Ｌ） （式３）
Ａは有限範囲の温度依存スカラー値である。レーザダイオード特性はエージングによって同様に振舞う。] 図２
[0023] 上述の観察を利用して、本発明の様々な実施態様は１つの校正パルスによりレーザダイオードの公称動作特性と現実動作特性の間の相違を測定できる。さらに校正パルスは任意の明度で構わず、観察者には事実上見えない程度の薄暗さでもよい。校正パルスが発給され、得られた輝度が測定され、校正パルスに応じた予測輝度と比較される。実施態様によっては、校正パルスに応じた駆動電流と測定出力輝度とが比較される。これらの駆動電流比はノード１３３の利得値の修正に利用できる。また実施態様によっては、予測輝度値と測定輝度値が閾値内でマッチするまで各校正パルス後に利得値は単純に増加あるいは減少される。]
[0024] 図４はレーザダイオードの駆動電流の補整をする機能を備えたレーザ投影装置を図示する。レーザ投影装置４００は、レーザダイオード、フォトダイオード、および温度変化やエージングによるレーザダイオード特性の変動を補整するための他の関連する回路を含んだ回路を含む。図４で示すレーザ投影装置は１色のカラーチャンネルを補整する。例えば図４のレーザ投影装置は赤レーザダイオード、緑レーザダイオード、青レーザダイオードまたは任意の他のカラーレーザダイオードの変動を補整する。] 図４
[0025] レーザ投影装置４００は“通常”作動状態または“校正”状態で機能する。通常動作時には、プロセス４０１で正規化された輝度値は、表示される連続画素の明度を表すように変化する。また通常動作時には、レーザダイオード１１０はプロセス１１２で正規化輝度に応じた光を発生させる。校正時に校正パルス電流がレーザダイオード１１０に通流し、レーザダイオード１１０はプロセス１１２で校正パルス電流に応じた光を発生させる。]
[0026] レーザ投影装置４００は正規化された輝度値をプロセス４０１で受領する。この正規化輝度値は０と１との間の値として表される。１は最高明度であり、０は暗黒である。この正規化輝度は画像処理装置によって提供される。例えば正規化輝度値はビデオ処理装置により提供される。]
[0027] 得られたＬ-Ｉテーブル（表）４０２は、レーザダイオードの公称Ｉ-Ｌ特性の逆を含むことによりレーザダイオード１１０の非線形性を補整するルックアップテーブルである。組み合わされるとレーザダイオードとルックアップテーブル特性は、レーザダイオードの正規化輝度と実際のフォトニック出力（図２の線２１０、２２０、２３０）との間の終端間の線形応答を提供する。] 図２
[0028] マルチプレクサ１０４はマルチプライヤ１０６へ供給する公称電流値または校正パルス電流値を選択する。通常動作時（例：画像を表示）にマルチプレクサ１０４は公称電流値を選択する。校正時にはマルチプレクサ１０４はマルチプライヤ１０６へ供給する校正パルス電流値を選択する。]
[0029] マルチプレクサ１０４は校正プロセスの運行を計時するハードウェアまたはソフトウェアで制御される。この制御ハードウェアまたはソフトウェアは簡潔のため図４では図示しない。この分野の専門家であれば必要な制御回路の利用法を承知するであろう。実施態様によっては、マルチプレクサ１０４は省略することが可能であり、抽出したＬ-Ｉテーブル４０２はマルチプライヤ１０６に直接的に供給する。これら実施態様においては、校正プロセス時に抽出Ｌ-Ｉテーブル４０２は校正パルスに対応する電流値を出力するようにコマンドされる。] 図４
[0030] 通常動作時には、公称電流値はＬ-Ｉ利得値にて増減され、その結果はＤＡＣ４２０に提供される。ＤＡＣ４２０は増減された電流値をアナログ信号に変換し、その後にドライバ４２２はプロセス１１２で光を発生するレーザダイオード１１０を駆動する。]
[0031] 実施態様によっては、ＤＡＣ４２０とドライバ４２２は調整可能な利得を有する。例えば、実施態様によっては、ドライバ４２２は様々な可変利得アンプリファイヤ（ＶＧＡ）を含む。このアンプリファイヤはレーザダイオードのＬ-Ｉ曲線の下端において有用であろう。この下端では駆動電流における増加解像度の動的領域を無視することが望ましい。このことはマルチプライヤ１０６が十分な領域を有している実施態様により支持されている。]
[0032] 例えば、ＤＡＣ４２０がレーザ電流１Ａ（アンペア）に対応するフルスケール出力を備えた１０ビットのＤＡＣであり、各ステップが約１ｍＡ（ミリアンペア）に対応するとする。低明度レベルでは、レーザダイオードを最大５００ｍＡで駆動することが望ましい。この場合、ＶＧＡは１／２の利得にセットでき、ＤＡＣのフルスケール出力はレーザ電流５００ｍＡに対応し、各ステップは約０．５０ｍＡに対応する。これでさらに正確な輝度の制御が可能になる。これを正確に機能させるため、ノード４５２のＬ-Ｉ利得値は２倍に増加される。]
[0033] レーザ投影装置４００の閉ループ機能はＶＧＡ利得内の誤差を実質的に取り除く。例えば、もしＶＧＡが１／２の代わりに０．５１の利得を示すなら、この閉ループ校正機能はノード４５２のＬ-Ｉ利得値をそれに合わせて修正することで補整される。]
[0034] 完全Ｉ-Ｌテーブル４１２は、広い範囲の輝度と電流をカバーし、与えられた運行条件セット（例：エージング、温度）のための完全レーザダイオード動作曲線を表す固定された電流（Ｉ）と輝度（Ｌ）の曲線を表すデータを含む。例えば実施態様によっては、完全Ｉ-Ｌテーブル４１２は公称特性３２０（図３）に対応するデータを含む。] 図３
[0035] 実施態様によっては、ダイオード特性が測定され、Ｉ-Ｌテーブル４１２は製造時に搭載され、Ｉ-Ｌテーブル４１２の内容はその後には静的となる。他の実施態様においては、レーザダイオード特性は定期的に測定され、Ｉ-Ｌテーブル４１２は定期的に更新される。例えば実施態様によっては、レーザダイオード特性はパワーオン時に測定され、Ｉ-Ｌテーブル４１２はパワーがサイクルされるまで静的である。]
[0036] 実施態様によっては完全ダイオード動作曲線の一部は適用形態またはユーザの嗜好に基づいた利用のために抽出される。例えばユーザ嗜好に対応して、ユーザはＩ-Ｌ曲線の下方５０％だけが利用されるように明度の制御を設定できる。また、例えばヘッドアップ表示形態で利用される場合には、周囲の光の条件に打ち克つために明度の制御をそれより大幅に高く設定することができる。]
[0037] ユーザ輝度レベルはプロセス４０９で設定され、ユーザ輝度レベルはルックアップテーブル（ＬＵＴ）４１０によってスカラー値にマッピングされる。Ｌ-Ｉテーブル４０２に搭載されるＬ-Ｉデータの抽出に輝度スカラー値が利用される。実施態様によってはＬＵＴ４１０をスカラー処理するためのユーザ輝度は線形状ではないであろう。例えばマッピングは人の輝度感度に基づいて校正される。]
[0038] レーザ投影装置４００は校正時に輝度を測定する輝度測定装置を含む。この輝度測定装置はフォトダイオード１２０、トランスインピーダンスアンプリファイヤ１２２、インテグレータ４３０およびアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）１２４を含む。フォトダイオード１２０はレーザダイオード１１０から発光される光を検出し、それに応じた電流をトランスインピーダンスアンプリファイヤ１２２に供給する。トランスインピーダンスアンプリファイヤ１２２からの電圧出力は一定の時間、アナログ領域に積算され、信号・ノイズ比（ＳＮＲ）を増加させる。この積算時間は本発明の範囲から逸脱せずに任意の時間とすることができる。実施態様によっては複数の積算時間が使用される。例えばフォトダイオードの暗電流およびトランスインピーダンスアンプリファイヤオフセットは、まず短校正パルスを積算して、続いて長校正パルスを積算（それぞれは、同一またはほぼ近似した時間の別々の時間）し、その後に減算して差異を求めることで補整できる。ＡＤＣ１２４は積算電圧をデジタル値に変換する。ＡＤＣ１２４の出力は積算時にフォトダイオード１２０により検出される光量と比例する。]
[0039] コンパレータ４４０はノード４３９の測定輝度値とノード４０４の予測輝度値をＬ-Ｉテーブル４０２から受領する。予測輝度値はノード４０５の校正パルス電流値に対応する。ノード４０４／４０５の輝度／電流データのペアは校正のために使用される公称レーザダイオード曲線上の点に対応する。公称レーザダイオード曲線上の任意点が本願の範囲から逸脱せずに利用できる。実施態様によっては小さな値のペアが利用される。例えばフルスケールの１０％の点が校正のために選択できる。また例えばダイオード曲線の“膝”付近またはその直下の点が選択できる。低輝度値が有利に利用できる。なぜなら、低輝度値のほうがユーザに対して問題を発生させないからである。]
[0040] コンパレータ４４０は校正パルス予測輝度値と校正パル測定輝度値とを比較する。もしそれらが少なくとも閾値（限界閾値）分だけ異なれば、コンパレータ４４０の出力は、インクレメンタ／デクレメンタ（ＩＮＣ／ＤＥＣ）４５０にノード４５２のＬ-Ｉ利得値を修正させる。予測輝度値および測定輝度値が限界閾値分だけ異なるなら、Ｌ-Ｉ利得値は各校正パルス後に修正される。図４で表されている実施例においては、Ｌ-Ｉ利得値は予測値と測定値とが限界閾値分だけ異なるたびに増加または減少される。また実施態様によっては、比例制御器がコンパレータに対応したＬ-Ｉ利得値の修正に利用できる。比例制御器は、増加あるいは減少させる代わりにコンパレータの出力に比例した値により利得値を調整する。] 図４
[0041] 実施態様によっては、校正処理は定期的に実行される。実施態様によっては、例えば校正は画像表示システムまたはビデオ表示システムの各フレームの終了時に実行される。また実施態様によっては、校正はいくつかのフレーム後に実行される。これら実施態様では、校正はレーザ光が通常表示領域外であるときに実行され、画像内の不都合な光を減少させる。しかしながら、本発明の範囲を逸脱せずに、どの周波数においても、表示画像に対してどの位置であっても校正が実行可能であることは重要な点である。]
[0042] 図４で示す様々なコンポーネントは多くの異なる手法で利用できる。例えば様々なコンポーネントはデジタルハードウェア、アナログハードウェア、ソフトウェアまたはそれらの組み合わせで利用できる。さらに本発明の様々な実施態様が積算レベルに関係なく実行できる。例えば多くのコンポーネントはアプリケーション特有の回路に含まれる。] 図４
[0043] 図５は図４の装置の時間に対する可能利得値を示す。横軸は時間を表し、縦軸はノード４５２（図４）のＬ-Ｉ利得値を表す。横軸の下側の矢印は校正パルスを表す。矢印（校正パルス）間の時間は任意値でよい。実施態様によっては矢印間の時間は１ビデオフレームに相当する。これら実施態様では校正パルスは各ビデオフレームに対して装置内を一度通過する。矢印が示されるたびに校正パルスはレーザダイオードに供給され、実際の輝度が測定され、その測定輝度は予測輝度と比較される。この比較に応じてＬ-Ｉ利得値は増加あるいは減少され、または静的な状態に置かれる。] 図４ 図５
[0044] 図５の実施例ではＬ-Ｉ利得値は点５１０にまで単純に増加する。ここで数校正時間だけ一定になる。このＬ-Ｉ利得値の増加は増加するレーザダイオード温度の結果であろう。点５１０の後ではＬ-Ｉ利得値はレーザダイオード特性の変動を補整するために必要に応じて減少または増加する。] 図５
[0045] 図面のないカラーレーザ投影装置について説明する。カラーレーザ投影装置６００は３台のレーザ投射装置６１０、６２０および６３０を含む。これら投影装置はそれぞれ異なるレーザダイオードに対応する。レーザ投影装置６１０は、赤レーザダイオードを有したレーザ投影装置（例：図１の１００、図４の４００）に対応する。レーザ投影装置６２０は緑レーザダイオードを有したレーザ投影装置（例：図１の１００、図４の４００）に対応する。レーザ投影装置６３０は青レーザダイオードを有したレーザ投影装置（例：図１の１００、図４の４００）に対応する。] 図１ 図４
[0046] レーザ投影装置６１０、６２０、６３０のそれぞれは、ここで解説する機構を利用して自身の内蔵Ｌ-Ｉ利得値を独立的に制御する。各カラーの個別輝度制御はカラーバランスも提供する。この理由の一部は、各カラーチャンネルが厳密な輝度制御を実行するときにカラー間の輝度比はほぼ一定に保たれるからである。]
[0047] 画像処理装置６０２はコマンドされた輝度値をレーザ投影装置６１０、６２０および６３０のそれぞれに提供する。これらコマンド輝度値はノード４０１（図４）の基準化輝度値に対応し、さらに画像内の様々なカラーの画素密度に対応する。コマンド輝度値は複合カラーレーザビームに画像を走査させる走査回路と同期的に変化する。] 図４
[0048] カラーレーザ投影装置６００は、ミラー６０３、６０５および６０７、フィルタ／ポラライザ６５０、並びにミラー６６２を有したマイクロエレクトロニクスマシン（ＭＥＭＳ）装置６６０をも含む。赤光、緑光および青光はレーザ投影装置６１０、６２０および６３０により提供される。典型的にはレーザダイオードは柱状に光を発光させる。この柱状光は細ビーム光として出現する。この細ビーム光はプロセス６０９にてミラー６０３、６０５および６０７によって複合カラービームとなるように組成される。この複合ビーム光はフィルタ／ポラライザ６５０で反射され、ＭＥＭＳミラー６６２に向けられる。]
[0049] ＭＥＭＳミラーは縦横方向の両方で反射複合ビーム光を掃射するように２軸で回転する。走査ミラー６６２によって反射された複合ビーム光は反射後にさらに広い角度を有する。このビーム光はフィルタ／ポラライザ６５０を通過し、プロセス６８０で画像を表示する。]
[0050] ビーム光が辿る軌道は走査回路（図示せず）から受領する信号の関数である。実施態様によっては、ビーム光は正弦状に前後に水平掃射する。さらに実施態様によっては、ビーム光は正弦状に上下に垂直掃射する。一般的に、ビーム光は直線的または非直線的に水平状および垂直状に組み合わされて掃射される。画素はビーム光が１方向あるいは両方向に掃射されるときに表示される。例えば実施態様によっては、画素はビーム光が垂直下方に掃射されるときに表示され、上昇に戻り掃射されるときには表示されない。また、例えば実施態様によっては、画素はビーム光が垂直下方に掃射されるときと上方に掃射されるときの両方で表示される。]
[0051] カラーレーザ投影器６００は定期的に校正処理を実行する。例えば実施態様によっては、それぞれのレーザ投影装置６１０、６２０、６３０は垂直掃射の端部で校正パルスを利用して校正処理を実行する。各レーザ投影装置６１０、６２０、６３０は同時的に校正処理を実行するか、それぞれのレーザ投影装置６１０、６２０、６３０は連続的に校正処理を実行する。実施態様によっては、各レーザ投影装置６１０、６２０、６３０は３番目の垂直掃射ごとに校正処理を実行する。これらの実施態様ではレーザ投影装置の１つは各ビデオフレームの校正処理を実行する。]
[0052] ＭＥＭＳベースの投影器は１例であり、本発明の様々な実施態様はさほど限定的ではない。例えば、本発明のスコープ内で他の投影器タイプがレーザダイオード補整機能を備えた投影システムに含まれる。]
[0053] 図６は本発明の様々な実施態様によるモバイル装置を示す。このモバイル装置７００は通信機能を有無によらず手持投影装置でよい。例えば実施態様によっては、モバイル装置７００は別機能をほとんど、あるいは全く有さない手持投影装置でよい。また例えば実施態様によっては、モバイル装置７００は携帯式音楽プレーヤでもよい。また例えば実施態様によれば、モバイル装置７００は、例えばセルフォン（携帯電話）、スマートフォン、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、全世界測位システム（ＧＰＳ）レシーバ、等々である通信に利用可能な装置でよい。さらに、モバイル装置７００は無線（例えばＷｉＭａｘ）またはセルラ接続を介して広域ネットワークに接続できる。またはこの装置は非規制スペクトル（例えばＷｉＦｉ）接続を介してデータメッセージあるいはビデオコンテンツを受領できる。]
[0054] モバイル装置７００はビーム光７０８で画像を創出するレーザ投影装置７０１を含む。前述の投影システムの別実施態様と同様に、モバイル装置７００はレーザダイオード特性の変動を補整するのに有用なフィードバックループを含むことができる。]
[0055] 実施態様によっては、モバイル装置７００はアンテナ７０６と電子コンポーネント７０５を含む。実施態様によっては、電子コンポーネント７０５は受信器を含み、実施態様によっては送信器を含む。例えば、ＧＰＳの実施態様では電子コンポーネント７０５はＧＰＳレシーバである。これらの実施態様では、レーザ投影装置７０１で表示された画像はモバイル装置の位置に関連付けられる。また例えば電子コンポーネント７０５は双方向通信に適したトランシーバである。これらの実施態様ではモバイル装置７００はセルフォン、双方向無線機、ネットワークインターフェースカード（ＮＩＣ）、等々である。]
[0056] モバイル装置７００はメモリカードスロット７０４も含むことができる。実施態様によっては、メモリカードスロット７０４に挿入されるメモリカードはレーザ投影装置７０１により表示されるビデオデータの供給源を提供する。メモリカードスロット７０４は、例えばマルチメディアメモリカード（ＭＭＣ）、メモリスティックＤＵＯ、セキュアデジタル（ＳＤ）メモリカード、スマートメディアカード等である任意タイプのソリッドステートのメモリ装置を受付ける。上述リストは代表的なものの列挙であり、排他的なものではない。]
[0057] 図７は本発明の様々な実施態様に従ったフローチャートである。実施態様によっては方法８００またはその一部は、レーザ投影装置、モバイル装置、等々により実行される。実施例は前述の図面において示されている。また実施態様によっては、方法８００は集積回路または電子システムにより実行される。方法８００はその方法を実行する特定タイプの装置には限定されない。方法８００の様々なステップは図示の順序でも、異なる順序であっても実施できる。さらに実施態様によっては図７のステップは方法８００から省略できる。] 図７
[0058] 方法８００は、所望輝度値が公称レーザダイオード電流にマッピングされるブロック８１０から開始される。実施態様によっては、所望輝度値は投影装置内の画像処理コンポーネントまたはビデオ処理コンポーネントによって創出される。所望輝度値は１画像内に１画素を表示するために異色レーザダイオードの異なる輝度値を含むことができる。異なる輝度値は、いくつかの画素のためにそれぞれのレーザダイオードのための異なる輝度値を含むこともできる。所望輝度値は適した手段を利用して公称駆動電流値にマッピングできる。例えば、所望の輝度値を公称レーザダイオード電流値にマッピングするため、Ｌ-Ｉマッピングコンポーネント１０２（図１）あるいは抽出Ｌ-Ｉテーブル４０２（図４）が利用できる。] 図１ 図４
[0059] ステップ８２０で公称レーザダイオード駆動電流値は利得値と乗算され、レーザダイオード非直線特性の変動が調整される。この利得値はノード１３３（図１）またはノード４５２（図４）の利得値に対応する。スケール処理された公称レーザダイオード駆動電流値はデジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）を利用してアナログレーザダイオード駆動電流値に変換される。図４に関して前述したように、ＤＡＣとドライバは変動利得を有し、低駆動電流レベルにて増加した解像度を提供する。] 図１ 図４
[0060] ステップ８３０でレーザダイオードは校正パルスにより定期的に駆動される。校正パルスに対応するレーザダイオード駆動電流値は知られている。実施態様によっては、校正時に発生するビーム光の視覚性を減少するように小さな値が選択される。]
[0061] ステップ８４０で校正パルスから得られたレーザダイオードの出力輝度が測定される。出力輝度値は図１から図４で示すようにフォトダイオードにより発生する。ステップ８５０で出力輝度は校正パルスに対応する予測輝度と比較され、ステップ８６０で利得値は出力輝度および予測輝度に対応して修正される。] 図１ 図４
[0062] 本発明をいくつかの実施態様により解説してきたが、本発明の範囲内でそれらに様々な修正や変形を施すことが可能である。そのような修正や変形は本発明の範囲内である。]

权利要求:

請求項1
輝度特性を出力する非線形電流を有したレーザダイオードと、所望輝度値を公称レーザダイオード電流値にマッピングさせるルックアップテーブルと、前記公称レーザダイオード電流値と利得値とを乗算させるようにカップリングされたマルチプライヤと、実際の出力輝度を測定し、前記利得値を調整するフィードバックループと、を含んでいることを特徴とする装置。
請求項2
前記フィードバックループは、実際の出力輝度を測定するフォトダイオードと、該実際の出力輝度を予測出力輝度と比較するコンパレータとを含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
請求項3
前記ルックアップテーブルは校正パルスに応じて所望輝度値を定期的に出力させるように運用でき、前記フィードバックループは該校正パルスの実際の出力輝度を測定する回路を含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
請求項4
前記ルックアップテーブルはユーザ輝度レベルの変動を反映するように定期的に更新されることを特徴とする請求項１記載の装置。
請求項5
デジタル・アナログ変換器（ＤＡＣ）と、前記マルチプライヤと前記レーザダイオードとの間でカップリングされているドライバとをさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
請求項6
画像を投影するレーザ投影装置を含んだモバイル装置であって、該レーザ投影装置は、ビデオコンテンツに基づいて加熱されるレーザダイオードを含み、さらに所望輝度値を公称レーザダイオード電流値にマッピングさせるルックアップテーブルと、該公称レーザダイオード電流値に利得値を乗算させるようにカップリングされたマルチプライヤと、実際の出力輝度を測定し、前記利得値を調整するフィードバックループとを含んでいることを特徴とするモバイル装置。
請求項7
前記フィードバックループは、実際の出力輝度を測定するフォトダイオードと、該実際の出力輝度を予測出力輝度と比較するコンパレータとを含んでいることを特徴とする請求項６記載のモバイル装置。
請求項8
レーザ投影装置であって、所望輝度値を公称レーザダイオード駆動電流値にマッピングさせる手段と、該公称レーザダイオード駆動電流値に利得値を乗算させる手段と、レーザダイオード特性の変動を補整するように前記利得値を修正する手段と、を含んでいることを特徴とするレーザ投影装置。
請求項9
定期的に校正パルスを発生させる手段をさらに含んでいることを特徴とする請求項８記載のレーザ投影装置。
請求項10
利得値を修正する手段は、測定されたレーザ出力輝度値を予測レーザ出力輝度値と比較するコンパレータを含んでおり、該測定レーザ出力輝度値と該予測レーザ出力輝度値は校正パルスに対応することを特徴とする請求項９記載のレーザ投影装置。
請求項11
非線形特性を有したレーザダイオードを駆動させるように所望輝度値を公称レーザダイオード駆動電流値にマッピングさせるステップと、前記非線形特性の変動を調整するように前記公称レーザダイオード駆動電流値に利得値を乗算させるステップと、前記レーザダイオードを駆動するステップと、を含んでいることを特徴とする方法。
請求項12
レーザダイオードの出力輝度を測定するステップと、該出力輝度に応じて利得値を調整するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項１１記載の方法。
請求項13
出力輝度に応じて利得値を調整するステップは、該出力輝度を予測出力輝度と比較するステップを含んでいることを特徴とする請求項１２記載の方法。
請求項14
校正パルスで定期的にレーザダイオードを駆動するステップと、該レーザダイオードの出力輝度を測定するステップと、該出力輝度に応じて利得値を修正するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項１１記載の方法。
請求項15
マッピングさせるステップは所望輝度値をルックアップテーブルに掲載させるステップを含んでいることを特徴とする請求項１１記載の方法。