JP5176799B2 - レーザ駆動回路及びレーザディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、レーザダイオードを発光駆動するレーザ駆動回路、及びレーザ駆動回路を備えるレーザディスプレイに関するものである。

従来から、スクリーンにレーザ光を照射して画像を表示するレーザディスプレイがある。このようなレーザディスプレイは、レーザダイオードを発光駆動するためのレーザ駆動回路を備えており、レーザ駆動回路によりレーザダイオードを発光駆動して、レーザ光をスクリーンに照射するようになっている。このようなレーザ駆動回路としては、図５に示す構成のものが知られている。

図５に示すレーザ駆動回路１００は、レーザダイオード１０１に電流を供給して、レーザダイオード１０１を発光駆動する電流駆動型のレーザ駆動回路である。このレーザ駆動回路１００は、閾値電流用の電流供給部１４０−０から閾値電流をレーザダイオード１０１に供給すると共に、複数（８個）の輝度電流用の電流供給部１４０−１〜１４０−８から輝度電流をレーザダイオード１０１に供給して、レーザダイオード１０１を発光駆動するようになっている。閾値電流とは、レーザダイオード１０１を発光させるときに必要とする基礎レベルの電流（閾値電圧に対応した電流）であり、輝度電流とは、レーザダイオード１０１の発光輝度（発光出力強度）を調整するための電流である。

閾値電流用の電流供給部１４０−０では、閾値電圧出力部１４７−０から電圧入力ライン１４６−０を経由して電圧／電流変換部１４１−０に閾値電圧が入力されることにより、電圧／電流変換部１４１−０によって、その入力された閾値の大きさに応じた電流である閾値電流が生成され、その閾値電流が電流出力供給ライン１４２−０から出力される。電流出力供給ライン１４２−０から出力される閾値電流は、レーザダイオード１０１に供給される。

輝度電流用の電流供給部１４０−１では、輝度電圧出力部１４７−１により、最大出力電圧供給部１５０から供給される電圧に基いて輝度電圧が生成され、そして、輝度電圧出力部１４７−１から電圧入力ライン１４６−１を経由して電圧／電流変換部１４１−１に輝度電圧が入力されることにより、電圧／電流変換部１４１−１によって、その入力された輝度電圧の大きさに応じた電流である輝度電流が生成され、その輝度電流が電流出力ライン１４２−１から出力される。そして、電流出力ライン１４２−１から出力される輝度電流は、電流路切換えスイッチ１４５−１が電流出力ライン１４２−１を電流供給ライン１４３−１に接続しているときには、電流供給ライン１４３−１を経由してレーザダイオード１０１に供給され、電流路切換えスイッチ１４５−１が電流出力ライン１４２−１をグランドライン１４４−１に接続しているときには、グランドライン１４４−１を経由してグランドに放出される。

輝度電流用の電流供給部１４０−２〜１４０−８でも、同様に、輝度電圧出力部１４７−２〜１４７−８により、最大出力電圧供給部１５０から供給される電圧に基いて輝度電圧が生成され、そして、輝度電圧出力部１４７−２〜１４７−８から電圧入力ライン１４６−２〜１４６−８を経由して電圧／電流変換部１４１−２〜１４２−８に輝度電圧が入力されることにより、電圧／電流変換部１４１−２〜１４２−８によって、その入力された輝度電圧の大きさに応じた電流である輝度電流が生成され、その輝度電流が電流出力ライン１４２−２〜１４２−８から出力される。そして、電流出力ライン１４２−２〜１４２−８から出力される輝度電流は、電流路切換えスイッチ１４５−２〜１４５−８が電流出力ライン１４２−２〜１４２−８を電流供給ライン１４３−２〜１４３−８に接続しているときには、電流供給ライン１４３−２〜１４３−８を経由してレーザダイオード１０１に供給され、電流路切換えスイッチ１４５−２〜１４５−８が電流出力ライン１４２−２〜１４２−８をグランドライン１４４−２〜１４４−８に接続しているときには、グランドライン１４４−２〜１４４−８を経由してグランドに放出される。

但し、各輝度電流用の電流供給部１４０−１〜１４０−８の輝度電圧出力部１４７−１〜１４７−８は、互いに異なる大きさの輝度電圧を出力する。従って、各輝度電流用の電流供給部１４０−１〜１４０−８の電圧／電流変換部１４１−１〜１４１−８は、互いに異なる大きさの輝度電流を生成する。

閾値電流用の電流供給部１４０−０の電流出力供給ライン１４２−０、及び輝度電流用の電流供給部１４０−１〜１４０−８の電流供給ライン１４３−１〜１４３−８は、並列に接続されている。従って、電流出力供給ライン１４２−０に流れる閾値電流、及び電流供給ライン１４３−１〜１４３−８に流れる輝度電流が合流（加算）されてレーザダイオード１０１に供給され、その電流によってレーザダイオード１０１が発光駆動される。

電流路切換えスイッチ１４５−１〜１４５−８により、電流出力ライン１４２−１〜１４２−８の電流供給ライン１４３−１〜１４３−８及びグランドライン１４４−１〜１４４−８への接続が切換えられることによって、レーザダイオード１０１に供給される電流の大きさが変化し、レーザダイオード１０１の発光輝度が変化する。

電流路切換えスイッチ１４５−１〜１４５−８による電流出力ライン１４２−１〜１４２−８の電流供給ライン１４３−１〜１４３−８及びグランドライン１４４−１〜１４４−８への接続の切換えは、切換えスイッチ制御部１７０によって制御される。

切換えスイッチ制御部１７０により電流出力ライン１４２−１〜１４２−８の電流供給ライン１４３−１〜１４３−８及びグランドライン１４４−１〜１４４−８への接続の切換えが制御されることにより、レーザダイオード１０１に供給される電流の大きさが制御され、レーザダイオード１０１の発光輝度が制御される。

また、マトリックス型ディスプレイにおいて、１走査期間において、駆動電流の電流経路の導通と遮断を繰り返すことにより、画像の表示品質を向上するようにしたものが知られている（例えば特許文献１参照）。また、マトリックス型ディスプレイにおいて、非表示部の輝度が上昇しないようにし、非表示部におけるクロストークを防止するようにしたものが知られている（例えば特許文献２参照）。また、マトリックス型ディスプレイにおいて、動画像をボケやにじみのない良好な表示品質で表示できるようにしたものが知られている（例えば特許文献３参照）。また、マトリックス型ディスプレイにおいて、出力電流の閾値電圧に対する依存性に加え、キャリア移動度に対する依存性を補正することにより、画面のユニフォーミティを改善するようにしたものが知られている（例えば特許文献４参照）。また、マトリックス型ディスプレイにおいて、表示に関与しない期間においてデータ線に流れる電流を補正電流として、表示にかかる電流がデータ線に印加されるべき期間において、補正電流によって補正した映像電流をデータ線に印加することにより、良好な階調表示を実現するようにしたものが知られている（例えば特許文献５参照）。
特開２００８−８３７２７号公報 特開２００７−１８８０９８号公報 特開２００６−３３０１３８号公報 特開２００６−２５１６３２号公報 特開２００５−１５７３２２号公報

ところで、上述した従来のレーザ駆動回路では、レーザダイオードの発光輝度を高速で制御することを可能にするために、複数の電流供給部のうちレーザダイオードに電流を供給しない電流供給部において、電圧／電流変換部の電圧／電流変換機能を停止させることなく、電流出力ラインをグランドラインに接続することにより、レーザダイオードに電流を供給しないようにしている。つまり、従来のレーザ駆動回路では、レーザダイオードに電流を供給しない電流供給部において、電圧／電流変換部により電流を生成し続けて、その電流をグランドに放出することにより、レーザダイオードに電流を供給しないようにしている。このため、従来のレーザ駆動回路では、レーザダイオードの発光に寄与しない電流を無駄に生成して出力しており、消費電力が高くなる。なお、上述した特許文献１乃至特許文献５に開示の内容を適用したとしても、上記の問題を解決することはできない。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、低消費電力でレーザダイオードを発光駆動することができるレーザ駆動回路、及びレーザ駆動回路を備えるレーザディスプレイを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、レーザダイオードに電流を供給して、レーザダイオードを発光駆動するレーザ駆動回路であって、電流を生成して、その生成した電流をレーザダイオードに供給する閾値電流用の電流供給手段及び複数の輝度電流用の電流供給手段を備え、輝度電流用の電流供給手段は、入力された電圧を電流に変換して、電流を生成する電圧／電流変換部と、電圧／電流変換部に接続され、電圧／電流変換部により生成された電流を出力するための電流出力ラインと、レーザダイオードに接続され、レーザダイオードに電流を供給するための電流供給ラインと、グランドに接続されたグランドラインと、電流出力ラインを電流供給ラインとグランドラインのいずれか一方に選択的に接続するように切換える電流路切換えスイッチとを有し、閾値電流用の電流供給手段の電流供給ラインに流れる電流と複数の輝度電流用の電流供給手段の電流供給ラインに流れる電流が合流されてレーザダイオードに供給され、その電流によってレーザダイオードが発光駆動されるレーザ駆動回路において、閾値電流用の電流供給手段及び輝度電流用の電流供給手段おいて電流が生成されて出力されるのを禁止する電流出力禁止手段を備え、電流出力禁止手段は、複数の輝度電流用の電流供給手段の少なくともいずれかにおいて、電流路切換えスイッチにより電流出力ラインがグランドラインに接続されているときには、少なくともいずれかの輝度電流用の電流供給手段において、電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから出力されるのを禁止し、複数の輝度電流用の電流供給手段の全てにおいて、電流路切換えスイッチにより電流出力ラインがグランドラインに接続されているときには、その全ての輝度電流用の電流供給手段において、電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから出力されるのを禁止すると共に、閾値電流用の電流供給手段において、電流が生成されて出力されるのを禁止するものである。

請求項２の発明は、輝度電流用の電流供給手段は、電圧／電流変換部に接続され、電圧／電流変換部に電圧を入力するための電圧入力ラインをさらに有し、電流出力禁止手段は、電圧入力ラインを接続／切断する電圧入力スイッチを有し、該電圧入力スイッチにより電圧入力ラインを切断して、電圧／電流変換部に電圧が入力されないようにすることにより、電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止するものである。

請求項３の発明は、電流出力禁止手段は、電流路切換えスイッチにより電流出力ラインがグランドラインに接続される期間が、電圧入力スイッチにより電圧入力ラインが切断されたときの電流出力ラインから出力される電流の立下り時間と、電圧入力スイッチにより電圧入力ラインが接続されたときの電流出力ラインから出力される電流の立上り時間の和よりも長いときに、電圧入力スイッチにより電圧入力ラインを切断することによって、電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止するものである。

請求項４の発明は、電流出力禁止手段は、電流出力ラインを接続／切断する電流出力スイッチを有し、該電流出力スイッチにより電流出力ラインを切断して、電流路を切断することにより、電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止するものである。

請求項５の発明は、電流出力禁止手段は、電流路切換えスイッチにより電流出力ラインがグランドラインに接続される期間が、電流出力スイッチにより電流出力ラインが切断されたときの電流出力ラインから出力される電流の立下り時間と、電流出力スイッチにより電流出力ラインが接続されたときの電流出力ラインから出力される電流の立上り時間の和よりも長いときに、電流出力スイッチにより電流出力ラインを切断することによって、電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止するものである。

請求項６の発明は、輝度電流用の電流供給手段は、電圧／電流変換部に入力する電圧を出力する電圧出力部をさらに有し、電流出力禁止手段は、電圧出力部の出力する電圧値を制御する電圧制御手段を有し、該電圧制御手段により電圧出力部の出力する電圧値を０にして、電圧／電流変換部に電圧が入力されないようにすることにより、電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止するものである。

請求項７の発明は、レーザダイオードと、レーザダイオードに電流を供給して、レーザダイオードを発光駆動するレーザ駆動回路と、レーザダイオードから発光されたレーザ光をスクリーン上に走査する走査手段とを備え、走査手段によるレーザ光の走査を制御して、スクリーン上におけるレーザ光の照射位置を制御すると共に、レーザ駆動回路によるレーザダイオードの発光駆動を制御して、スクリーン上に照射するレーザ光の発光輝度を制御することにより、スクリーン上に画像を表示するレーザディスプレイにおいて、レーザ駆動回路は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のレーザ駆動回路であるものである。

請求項１の発明によれば、電流出力ラインがグランドラインに接続されている輝度電流用の電流供給手段があるとき、すなわち、電圧／電流変換部からレーザダイオードに電流が供給されない輝度電流用の電流供給手段があるとき、電流出力禁止手段によって、その輝度電流用の電流供給手段の電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止することができる。これにより、電圧／電流変換部からレーザダイオードに電流が供給されない輝度電流用の電流供給手段があるとき、その輝度電流用の電流供給手段において、レーザダイオードの発光に寄与しない不要な電流が電圧／電流変換部により生成されてグランドに放出されないようにすることができ、消費電力を低減して、低消費電力でレーザダイオードを発光駆動することができる。
しかも、全ての輝度電流用の電流供給手段の電流出力ラインがグランドラインに接続されているとき、すなわち、全ての輝度電流用の電流供給手段の電圧／電流変換部からレーザダイオードに電流が供給されないときであって、レーザダイオードが発光しないときには、電流出力禁止手段によって、全ての輝度電流用の電流供給手段の電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止することができることに加え、閾値電流用の電流供給手段により電流が生成されて電流が出力されるのを禁止することができる。これにより、レーザダイオードが発光しないときには、全ての輝度電流用の電流供給手段において、レーザダイオードの発光に寄与しない不要な電流が電圧／電流変換部により生成されてグランドに放出されないようにすることができることに加え、閾値電流用の電流供給手段において、不要な電流が生成されてレーザダイオードに供給されないようにすることができる。従って、消費電力を低減して、低消費電力でレーザダイオードを発光駆動することができる。

請求項２の発明によれば、電圧入力ラインを接続／切断する電圧入力スイッチを設け、電圧入力スイッチにより電圧入力ラインを切断するという簡単な構成によって、電流出力禁止手段を実現することができる。また、電圧入力ラインを接続／切断する構成によれば、電圧／電流変換部の電圧／電流変換機能自体を開始／停止させる構成と比較して、電流出力ラインから出力される電流の立上り時間及び立下り時間を短くすることができ、レーザダイオードの発光輝度を高速で制御することを可能にしながら、消費電力を低減することができる。

請求項３の発明によれば、電流出力ラインがグランドラインに接続された後に再び電流供給ラインに接続されたとき、電流出力ラインから出力される電流の立上り期間中における変化途上の電流がレーザダイオードに供給されることがなく、電流出力ラインから出力される電流の立上り期間後における一定の値に安定した電流をレーザダイオードに供給することができる。これにより、消費電力を低減することができると共に、電流出力ラインがグランドラインに接続された後に再び電流供給ラインに接続されたときに、レーザダイオードを一定の発光輝度で発光させることができる。

請求項４の発明によれば、電流出力ラインを接続／切断する電流出力スイッチを設け、電流出力スイッチにより電流出力ラインを切断するという簡単な構成によって、電流出力禁止手段を実現することができる。また、電流出力ラインを接続／切断する構成によれば、電圧／電流変換部の電圧／電流変換機能自体を開始／停止させる構成と比較して、電流出力ラインから出力される電流の立上り時間及び立下り時間を短くすることができ、レーザダイオードの発光輝度を高速で変化させることを可能にしながら、消費電力を低減することができる。

請求項５の発明によれば、電流出力ラインがグランドラインに接続された後に再び電流供給ラインに接続されたとき、電流出力ラインから出力される電流の立上り期間中における変化途上の電流がレーザダイオードに供給されることがなく、電流出力ラインから出力される電流の立上り期間後における一定の値に安定した電流をレーザダイオードに供給することができる。これにより、消費電力を低減することができると共に、電流出力ラインがグランドラインに接続された後に再び電流供給ラインに接続されたときに、レーザダイオードを一定の発光輝度で発光させることができる。

請求項６の発明によれば、電圧出力部の出力する電圧値を制御する電圧制御手段を設け、電圧制御手段により電圧出力部の出力する電圧値を制御して０にするという簡単な構成によって、電流出力禁止手段を実現することができる。また、電圧出力部の出力する電圧値を制御して０にする構成によれば、電圧／電流変換部の電圧／電流変換機能自体を開始／停止させる構成と比較して、電流出力ラインから出力される電流の立上り時間及び立下り時間を短くすることができ、レーザダイオードの発光輝度を高速で変化させることを可能にしながら、消費電力を低減することができる。

請求項７の発明によれば、レーザ駆動回路によりレーザダイオードを発光駆動し、レーザダイオードから発光されたレーザ光をスクリーン上に照射して、スクリーン上に画像を表示するレーザディスプレイにおいて、請求項１乃至請求項６と同様の効果が得られる。

以下、本発明を具体化した実施形態によるレーザ駆動回路及びレーザディスプレイについて図面を参照して説明する。図１は、本実施形態によるレーザ駆動回路を備えるレーザディスプレイの構成を示す。レーザディスプレイ１は、スクリーン２上にレーザ光を照射して画像を表示する装置である。

レーザディスプレイ１は、レーザ光を発光するレーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇと、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇの発光を制御するレーザ制御部１２と、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇから発光されたレーザ光をスクリーン２上に走査するためのＸＹスキャナミラー１３と、ＸＹスキャナミラー１３を駆動するＸＹドライバ１４と、ＸＹスキャナミラー１３の駆動周波数を制御する駆動周波数コントローラ１５とを備える。

また、レーザディスプレイ１は、第１のハーフミラー１６と、コリメータレンズ１７と、第２のハーフミラー１８と、第１の光検出器１９と、レーザパワー検出部２０と、第２の光検出器２１と、位置検出部２２と、位置検出コントローラ２３と、ビデオＩ／Ｆ２４と、ＶＲＡＭ２５と、レーザディスプレイ１の動作を制御するＣＰＵ２６等を備える。

レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇ、ＸＹスキャナミラー１３、第１のハーフミラー１６、コリメータレンズ１７、第２のハーフミラー１８、第１の光検出器１９、レーザパワー検出部２０、第２の光検出器２１、及び位置検出部２２により光学システム２８構成されている。また、レーザ制御部１２、駆動周波数コントローラ１５、位置検出コントローラ２３、ビデオＩ／Ｆ２４、ＶＲＡＭ２５、及びＣＰＵ２６によって制御システム２９が構成されている。

レーザダイオード１１ｒは、赤色のレーザ光を発光するレーザダイオードである。また、レーザダイオード１１ｂは、青色のレーザ光を発光するレーザダイオードであり、レーザダイオード１１ｇは、緑色のレーザ光を発光するレーザダイオードである。レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇは、各々、電流が供給されることにより、その電流の大きさに応じた発光出力強度（発光輝度）でレーザ光を発光する。

レーザ制御部１２は、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇを発光駆動する電流駆動型のレーザ駆動回路３０ｒ、３０ｂ、３０ｇを備えている。レーザ駆動回路３０ｒは、レーザダイオード１１ｒに電流を供給して、レーザダイオード１１ｒを発光駆動する回路である。また、レーザ駆動回路３０ｂは、レーザダイオード１１ｂに電流を供給して、レーザダイオード１１ｂを発光駆動する回路であり、レーザ駆動回路３０ｇは、レーザダイオード１１ｇに電流を供給して、レーザダイオード１１ｇを発光駆動する回路である。レーザ駆動回路３０ｒ、３０ｂ、３０ｇは、各々、ＣＰＵ２６による制御のもと、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇに電流を供給して、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇを発光駆動する。

ＸＹスキャナミラー１３は、２つの異なる軸を中心に回動可能になっており、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇから発光されたレーザ光を反射する。ＸＹドライバ１４は、ＸＹスキャナミラー１３を駆動して、ＸＹスキャナミラー１３を２つの異なる軸を中心に周期的に回動させる。駆動周波数コントローラ１５は、ＣＰＵ２６による制御のもと、ＸＹドライバ１４によるＸＹスキャナミラー１３の駆動周波数（ＸＹスキャナミラー１３の回動周期）を設定する。

第１のハーフミラー１６は、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂから発光されたレーザ光の一部を反射させると共に、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂから発光されたレーザ光の残りの一部を透過させ、また、レーザダイオード１１ｇから発光されたレーザ光の一部を透過させると共に、レーザダイオード１１ｇから発光されたレーザ光の残りの一部を反射させる。

コリメータレンズ１７は、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂから発光されて第１のハーフミラー１６で反射されたレーザ光、及びレーザダイオード１１ｇから発光されて第１のハーフミラー１６を透過したレーザ光をコリメータする。コリメータレンズ１７によりコリメータされたレーザ光は、ＸＹスキャナミラー１３により反射される。

第２のハーフミラー１８は、ＸＹスキャナミラー１３で反射されたレーザ光の一部を透過させると共に、ＸＹスキャナミラー１３で反射されたレーザ光の一部を反射する。第２のハーフミラー１８を透過したレーザ光は、レーザディスプレイ１から出射されて、スクリーン２に照射される。

ＸＹスキャナミラー１３がＸＹドライバ１４により駆動されて回動することにより、ＸＹスキャナミラー１３でのレーザ光の反射方向が変化し、レーザディスプレイ１から出射されるレーザ光の出射方向が変化して、レーザ光がスクリーン２上に走査される。ＸＹスキャナミラー１３及びＸＹドライバ１４により、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇから発光されたレーザ光をスクリーン２上に走査する走査手段が構成されている。

第１の光検出器１９は、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂから発光されて第１のハーフミラー１６を透過したレーザ光、及びレーザダイオード１１ｇから発光されて第１のハーフミラー１６で反射されたレーザ光を受光し、その受光強度に対応する受光出力を出力する。レーザパワー検出部２０は、第１の光検出器１９の受光出力に基いて、レーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇから発光されたレーザ光の発光出力強度を検出し、その検出結果をレーザ制御部１２に与える。

第２の光検出器２１は、第２のハーフミラー１８で反射されたレーザ光を受光し、第２のハーフミラー１８から第２の光検出器２１へのレーザ光の入射位置に対応する受光出力を出力する。位置検出部２２は、第２の光検出器２１の受光出力に基いて、ＸＹスキャナミラー１３の回動位置を検出し、その検出結果を位置検出コントローラ２３に与える。位置検出コントローラ２３は、位置検出部２２の検出結果に基いて、スクリーン２上におけるレーザ光の照射位置を検出し、その検出結果をＣＰＵ２６に与える。

ビデオＩ／Ｆ２４は、ビデオ信号を受信する。ＶＲＡＭ２５は、レーザディスプレイ１の動作を制御するためのプログラムや各種データを記憶している。また、ＶＲＡＭ２５は、ＣＰＵ２６による制御のもと、ビデオＩ／Ｆ２４から受信したビデオ信号に基く画像のピクセル輝度値等を一時的に記憶する。

このような構成のレーザディスプレイ１は、ＣＰＵ２６による制御のもと、ＸＹスキャナミラー１３によるレーザ光の走査を制御して、スクリーン２上におけるレーザ光の照射位置を制御すると共に、レーザ駆動回路３０ｒ、３０ｂ、３０ｇによるレーザダイオード１１ｒ、１１ｂ、１１ｇの発光駆動を制御して、スクリーン２上に照射するレーザ光の発光輝度を制御することにより、スクリーン２上に画像を表示する。

図２は、レーザ駆動回路３０ｒの構成を示す。レーザ駆動回路３０ｒの構成、レーザ駆動回路３０ｂの構成、及びレーザ駆動回路３０ｇの構成は同様であり、以下に、レーザ駆動回路３０ｒの構成について説明する。

レーザ駆動回路３０ｒは、レーザダイオード１１ｒに電流を供給して、レーザダイオード１１ｒを発光駆動する電流駆動型のレーザ駆動回路であり、閾値電流用の電流供給部４０−０と、複数（８個）の輝度電流用の電流供給部４０−１、４０−２、４０−３、４０−４、４０−５、４０−６、４０−７、４０−８と、最大出力電圧供給部５０と、電流出力禁止部６０と、切換えスイッチ制御部７０と、電圧入力スイッチ制御部８０とを備える。

閾値電流用の電流供給部４０−０は、閾値電流をレーザダイオード１１ｒに供給する回路である。閾値電流とは、レーザダイオード１０１を発光させるときに必要とする基礎レベルの電流（閾値電圧に対応した電流）である。閾値電流用の電流供給部４０−０は、電圧／電流変換部４１−０と、電流出力供給ライン４２−０と、電圧入力ライン４６−０と、閾値電圧出力部４７−０とを備える。

電圧／電流変換部４１−０は、入力された電圧を電流に変換して、電流を生成する回路である。電流出力供給ライン４２−０は、電圧／電流変換部４１−０により生成された電流を出力してレーザダイオード１１ｒに供給するためのラインであり、電圧／電流変換部４１−０及びレーザダイオード１１ｒに接続されている。

電圧入力ライン４６−０は、電圧／電流変換部４１−０に電圧を入力するためのラインであり、電圧／電流変換部４１−０に接続されている。閾値電圧出力部４７−０は、電圧／電流変換部４１−０に入力する電圧を出力する回路であり、電圧入力ライン４６−０に接続されている。閾値電圧出力部４７−０は、電圧／電流変換部４１−０により閾値電流を生成するための閾値電圧を電圧入力ライン４６−０に出力する。

閾値電圧出力部４７−０から電圧入力ライン４６−０を経由して電圧／電流変換部４１−０に閾値電圧が入力されることにより、電圧／電流変換部４１−０によって、その入力された閾値電圧の大きさに応じた電流である閾値電流が生成され、その閾値電流が電流出力供給ライン４２−０から出力される。電流出力供給ライン４２−０から出力される閾値電流は、レーザダイオード１１ｒに供給される。

輝度電流用の電流供給部４０−１、４０−２、４０−３、４０−４、４０−５、４０−６、４０−７、４０−８は、輝度電流をレーザダイオード１１ｒに供給する回路である。輝度電流とは、レーザダイオード１１ｒの発光輝度（発光出力強度）を調整するための電流である。

輝度電流用の電流供給部４０−１は、電圧／電流変換部４１−１と、電流出力ライン４２−１と、電流供給ライン４３−１と、グランドライン４４−１と、電流路切換えスイッチ４５−１と、電圧入力ライン４６−１と、輝度電圧出力部４７−１とを備える。

電圧／電流変換部４１−１は、入力された電圧を電流に変換して、電流を生成する回路である。電流出力ライン４２−１は、電圧／電流変換部４１−１により生成された電流を出力するためのラインであり、電圧／電流変換部４１−１に接続されている。電流供給ライン４３−１は、電圧／電流変換部４１−１により生成されて電流出力ライン４２−１に出力される電流をレーザダイオード１１ｒに供給するためのラインであり、レーザダイオード１１ｒに接続されている。グランドライン４４−１は、電圧／電流変換部４１−１により生成されて電流出力ライン４２−１に出力される電流をグランドに放出するためのラインであり、グランドに接続されている。電流路切換えスイッチ４５−１は、電流出力ライン４２−１を電流供給ライン４３−１とグランドライン４４−１のいずれか一方に選択的に接続するように切換えるためのスイッチである。

電圧入力ライン４６−１は、電圧／電流変換部４１−１に電圧を入力するためのラインであり、電圧／電流変換部４１−１に接続されている。輝度電圧出力部４７−１は、電圧／電流変換部４１−１に入力する電圧を出力する回路であり、電圧入力ライン４６−１に接続されている。輝度電圧出力部４７−１は、最大出力電圧供給部５０から供給される電圧に基いて、電圧／電流変換部４１−１により輝度電流を生成するための輝度電圧を生成し、その輝度電圧を電圧入力ライン４６−１に出力する。

輝度電圧出力部４７−１から電圧入力ライン４６−１を経由して電圧／電流変換部４１−１に輝度電圧が入力されることにより、電圧／電流変換部４１−１によって、その入力された輝度電圧の大きさに応じた電流である輝度電流が生成され、その輝度電流が電流出力ライン４２−１から出力される。電流出力ライン４２−１から出力される輝度電流は、電流路切換えスイッチ４５−１が電流出力ライン４２−１を電流供給ライン４３−１に接続しているときには、電流供給ライン４３−１を経由してレーザダイオード１１ｒに供給され、電流路切換えスイッチ４５−１が電流出力ライン４２−１をグランドライン４４−１に接続しているときには、グランドライン４４−１を経由してグランドに放出される。

輝度電流用の電流供給部４０−２は、電圧／電流変換部４１−２と、電流出力ライン４２−２と、電流供給ライン４３−２と、グランドライン４４−２と、電流路切換えスイッチ４５−２と、電圧入力ライン４６−２と、輝度電圧出力部４７−２とを備えており、電流供給部４０−１と同様の構成になっている。

また、輝度電流用の電流供給部４０−３〜４０−８も、それぞれ、電圧／電流変換部４１−３〜４１−８と、電流出力ライン４２−３〜４２−８と、電流供給ライン４３−３〜４３−８と、グランドライン４４−３〜４４−８と、電流路切換えスイッチ４５−３〜４５−８と、電圧入力ライン４６−３〜４６−８と、輝度電圧出力部４７−３〜４７−８とを備えており、電流供給部４０−１と同様の回路構成になっている。

但し、各輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の輝度電圧出力部４７−１〜４７−８は、互いに異なる大きさの輝度電圧を出力する。従って、各輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電圧／電流変換部４１−１〜４１−８は、互いに異なる大きさの輝度電流を生成する。

閾値電流用の電流供給部４０−０の電流出力供給ライン４２−０、及び輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電流供給ライン４３−１〜４３−８は、並列に接続されている。従って、電流出力供給ライン４２−０に流れる閾値電流、及び電流供給ライン４３−１〜４３−８に流れる輝度電流が合流（加算）されてレーザダイオード１１ｒに供給され、その電流によってレーザダイオード１１ｒが発光駆動される。

電流出力禁止部６０は、複数（閾値電流用の電流供給部４０−０及び輝度電流用の電流供給部４０−１、４０−２、４０−３、４０−４、４０−５、４０−６、４０−７、４０−８に対応した９個）の電圧入力スイッチ６１−０、６１−１、６１−２、６１−３、６１−４、６１−５、６１−６、６１−７、６１−８を備える。

電圧入力スイッチ６１−０は、閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧入力ライン４６−０を接続／切断するスイッチであり、電圧入力ライン４６−０上に設けられている。電圧入力スイッチ６１−１は、輝度電流用の電流供給部４０−１の電圧入力ライン４６−１を接続／切断するスイッチであり、電圧入力ライン４６−１上に設けられている。同様に、電圧入力スイッチ６１−２〜６１−８は、輝度電流用の電流供給部４０−２〜４０−８の電圧入力ライン４６−２〜４６−８を接続／切断するスイッチであり、電圧入力ライン４６−２〜４６−８上に設けられている。

電圧入力スイッチ６１−０が電圧入力ライン４６−０を接続しているときには、閾値電圧出力部４７−０から出力される電圧が電圧入力ライン４６−０を経由して電圧／電流変換部４１−０に入力され、これにより、電圧／電流変換部４１−０によって電流が生成され、その電流が電流出力供給ライン４２−０から出力される。一方、電圧入力スイッチ６１−０が電圧入力ライン４６−０を切断しているときには、電圧／電流変換部４１−０に電圧が入力されず、これにより、電圧／電流変換部４１−０によって電流が生成されず、電流出力供給ライン４２−０から電流が出力されない。

電圧入力スイッチ６１−１が電圧入力ライン４６−１を接続しているときには、輝度電圧出力部４７−１から出力される電圧が電圧入力ライン４６−１を経由して電圧／電流変換部４１−１に入力され、これにより、電圧／電流変換部４１−１により電流が生成され、その電流が電流出力ライン４２−１から出力される。一方、電圧入力スイッチ６１−１が電圧入力ライン４６−１を切断しているときには、電圧／電流変換部４１−１に電圧が入力されない。従って、電圧／電流変換部４１−１によって電流が生成されず、電流出力ライン４２−１から電流が出力されない。

同様に、電圧入力スイッチ６１−２〜６１−８が電圧入力ライン４６−２〜４６−８を接続しているときには、輝度電圧出力部４７−２〜４７−８から出力される電圧が電圧入力ライン４６−２〜４６−８を経由して電圧／電流変換部４１−２〜４１−８に入力され、これにより、電圧／電流変換部４１−２〜４１−８により電流が生成され、その電流が電流出力ライン４２−２〜４２−８から出力される。一方、電圧入力スイッチ６１−２〜６１−８が電圧入力ライン４６−２〜４６−８を切断しているときには、電圧／電流変換部４１−２〜４１−８に電圧が入力されず、これにより、電圧／電流変換部４１−２〜４１−８によって電流が生成されず、電流出力ライン４２−２〜４２−８から電流が出力されない。

電流出力禁止部６０は、電圧入力スイッチ６１−０により閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧入力ライン４６−０を切断して、閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧／電流変換部４１−０に電圧が入力されないようにすることにより、閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧／電流変換部４１−０により電流が生成されて出力されるのを禁止する。

また、電流出力禁止部６０は、電圧入力スイッチ６１−１〜６１−８により輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電圧入力ライン４６−１〜４１−８を切断して、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電圧／電流変換部４１−１〜４１−８に電圧が入力されないようにすることにより、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電圧／電流変換部４１−１〜４１−８により電流が生成されて出力されるのを禁止する。

切換えスイッチ制御部７０は、電流路切換えスイッチ４５−１〜４５−８を制御して、電流路切換えスイッチ４５−１〜４５−８による電流出力ライン４２−１〜４２−８の電流供給ライン４３−１〜４３−８及びグランドライン４４−１〜４４−８への接続の切換えを制御する。

電圧入力スイッチ制御部８０は、電流出力禁止部６０の電圧入力スイッチ６１−０〜６１−８を制御して、電圧入力スイッチ６１−０〜６１−８による電圧入力ライン４６−０〜４６−８の接続／切断を制御する。

切換えスイッチ制御部７０により、電流路切換えスイッチ４５−１〜４５−８による電流出力ライン４２−１〜４２−８の電流供給ライン４３−１〜４３−８及びグランドライン４４−１〜４４−８への接続の切換えが制御されると共に、電圧入力スイッチ制御部８０により、電圧入力スイッチ６１−０〜６１−８による電圧入力ライン４６−０〜４６−８の接続／切断が制御されることにより、レーザダイオード１１ｒに供給される電流の大きさが制御され、レーザダイオード１１ｒの発光輝度が制御される。

このような構成のレーザ駆動回路３０ｒにおいて、切換えスイッチ制御部７０には、上記ＣＰＵ２６から出力階調信号が入力され、切換えスイッチ制御部７０は、この出力階調信号に基いて、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電流路切換えスイッチ４５−１〜４５−８を制御する。また、電圧入力スイッチ制御部８０には、上記ＣＰＵ２６から電圧オフチャンネル信号が入力され、電圧入力スイッチ制御部８０は、この電圧オフチャンネル信号に基いて、電流出力禁止部６０の電圧入力スイッチ６１−０〜６１−８を制御する。

出力階調信号とは、レーザダイオード１１ｒの発光輝度を示す信号であり、電流出力ライン４２−１〜４２−８を電流供給ライン４３−１〜４３−８とグランドライン４４−１〜４４−８のどちらに接続するのかを示す信号である。また、電圧オフチャンネル信号とは、電圧入力ライン４６−０〜４６−８を接続と切断のどちらにするのかを示す信号である。

出力階調信号は、ＣＰＵ２６によって、以下のようにして生成される。すなわち、ＣＰＵ２６は、ビデオＩ／Ｆ２４から入力されるビデオ信号に基いて、表示しようとする画像の各ピクセルのピクセル輝度値を求め、そして、そのピクセル輝度値に基いて、そのピクセル輝度値に対応する出力階調信号を生成する。

本実施形態では、８個の輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８を備えているため、ＣＰＵ２６は、ピクセル輝度値を８ビットの２値データ「ＸＸＸＸＸＸＸＸ」（Ｘは「０」又は「１」）によって表現する。

ここで、ピクセル輝度値「ＸＸＸＸＸＸＸＸ」の各ビットは、輝度電流用の各電流供給部４０−１〜４０−８に対応し、ピクセル輝度値「ＸＸＸＸＸＸＸＸ」の各ビットの値（「０」又は「１」）は、電流出力ライン４２−１〜４２−８を電流供給ライン４３−１〜４３−８とグランドライン４４−１〜４４−８のいずれに接続するのかに対応する。

つまり、ピクセル輝度値「ＸＸＸＸＸＸＸＸ」の最上位ビット（ＭＳＢ）が電流供給部４０−１に対応し、第２位ビットが電流供給部４０−２に対応し、第３位ビットが電流供給部４０−３に対応し、第４位ビットが電流供給部４０−４に対応し、第５位ビットが電流供給部４０−５に対応し、第６位ビットが電流供給部４０−６に対応し、第７位ビットが電流供電流供給部４０−７に対応し、最下位ビットが給部４０−８に対応する。そして、ピクセル輝度値「ＸＸＸＸＸＸＸＸ」の各ビットの値「１」は、そのビットに対応する輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８において、電流出力ライン４２−１〜４２−８を電流供給ライン４３−１〜４３−８に接続することに対応し、ビットの値「０」は、そのビットに対応する輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８において、電流出力ライン４２−１〜４２−８をグランドライン４４−１〜４４−８に接続することに対応する。

ＣＰＵ２６は、ビデオＩ／Ｆ２４から入力されるビデオ信号に基いて、常に、そのときにレーザダイオード１１ｒを発光しているピクセルに先行して、数ピクセル先までのピクセル輝度値を求め、そのピクセル輝度値をＶＲＡＭ２５に蓄える。

そして、ＣＰＵ２６は、ＶＲＡＭ２５に蓄えているピクセル輝度値に基いて、そのピクセル輝度値に対応する出力階調信号を生成し、その出力階調信号を、ピクセルクロックの周期（表示しようとする画像の各ピクセルに対応して、レーザダイオード１１ｒの発光輝度を制御する周期）で、切換えスイッチ制御部７０に出力する。

電圧オフチャンネル信号は、ＣＰＵ２６によって、以下のようにして生成される。すなわち、ＣＰＵ２６は、上記のように生成してＶＲＡＭ２５に蓄えているピクセル輝度値を解析して、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８において、電流出力ライン４２−１〜４２−８をグランドライン４４−１〜４４−８に接続する期間が電流の立下り時間ｔ_ｆと立上り時間ｔ_ｒの和ｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い場合があるか否かを判断する。

図３に示すように、電流の立下り時間ｔ_ｆとは、電圧入力スイッチ６１−１〜６１−８により電圧入力ライン４６−１〜４６−８が切断されたときの電流出力ライン４２−１〜４２−８から出力される電流の立下り時間であって、電圧入力ライン４６−１〜４６−８が切断されてＶ／Ｉ変換入力（電圧入力ライン４６−１〜４６−８から電流供給部４０−１〜４０−８に入力される電圧）が０になったときに、Ｖ／Ｉ変換出力（入力電流出力ライン４２−１〜４２−８から出力される電流）が０になるまでの時間である。また、電流の立上り時間ｔ_ｒとは、電圧入力スイッチ６１−１〜６１−８により電圧入力ライン４６−１〜４６−８が接続されたときの電流出力ライン４２−１〜４２−８から出力される電流の立上り時間であって、電圧入力ライン４６−１〜４６−８が接続されてＶ／Ｉ変換入力（電圧）が所定の値になったときに、Ｖ／Ｉ変換出力（電流）が所定の値になるまでの時間である。

輝度電流用の電流供給部４０−１の電流出力ライン４２−１をグランドライン４４−１に接続する期間が電流の立下り時間ｔ_ｆと立上り時間ｔ_ｒの和ｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い場合があるか否かの判断は、図４に示すように、最上位ビットの値が「０」であるピクセル輝度値「０ＸＸＸＸＸＸＸ」（Ｘは「０」又は「１」）がｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長く続く場合があるか否かを判断することによって行われる。ピクセル輝度値「０ＸＸＸＸＸＸＸ」がｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長く続く場合とは、ピクセル輝度値「０ＸＸＸＸＸＸＸ」がピクセルクロックの所定数のクロックパルスの出力時間（ｔ_ｆ＋ｔ_ｒに相当する時間）よりも長く続く場合であり、ピクセル輝度値「０ＸＸＸＸＸＸＸ」が所定回数以上連続する場合である。

また、輝度電流用の電流供給部４０−２の電流出力ライン４２−２をグランドライン４４−２に接続する期間が電流の立下り時間ｔ_ｆと立上り時間ｔ_ｒの和ｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い場合があるか否かの判断は、第２位ビットの値が「０」であるピクセル輝度値「Ｘ０ＸＸＸＸＸＸ」がｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長く続く場合があるか否かを判断することによって行われる。また、輝度電流用の電流供給部４０−３〜４０−８の電流出力ライン４３−２〜４２−８をグランドライン４４−３〜４４−８に接続する期間が電流の立下り時間ｔ_ｆと立上り時間ｔ_ｒの和ｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い場合があるか否かの判断は、同様に、第３位ビット〜最下位ビットの値が「０」であるピクセル輝度値がｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長く続く場合があるか否かを判断することによって行われる。

そして、ＣＰＵ２６は、これらの判断結果（電流出力ライン４２−１〜４２−８をグランドライン４４−１〜４４−８に接続する期間が電流の立下り時間ｔ_ｆと立上り時間ｔ_ｒの和ｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い場合があるか否かの判断結果）に基いて、電圧オフチャンネル信号を生成する。

つまり、ＣＰＵ２６は、輝度電流用の電流供給部４０−１において、電流出力ライン４２−１をグランドライン４４−１に接続する期間がｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い場合がなければ、ピクセル輝度値の解析範囲内の全ての期間において電圧入力ライン４６−１を接続することを示す電圧オフチャンネル信号を生成する。そして、ＣＰＵ２６は、輝度電流用の電流供給部４０−１において、電流出力ライン４２−１をグランドライン４４−１に接続する期間がｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い場合があれば、その期間において電圧入力ライン４６−１を切断する（他の期間においては接続する）ことを示す電圧オフチャンネル信号を生成する。

図４に示す例では、期間（１）は、最上位ビットの値が「０」のピクセル輝度値「０ＸＸＸＸＸＸＸ」（Ｘは「０」又は「１」）が連続しており、ｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い。また、期間（２）は、最上位ビットの値が「０」のピクセル輝度値「０ＸＸＸＸＸＸＸ」が連続しているが、ｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも短い。また、これら以外の期間は、最上位ビットの値が「１」のピクセル輝度値「１ＸＸＸＸＸＸＸ」である。従って、図４に示す例では、期間（１）において電圧入力ライン４６−１を切断する（他の期間においては接続する）ことを示す電圧オフチャンネル信号を生成する。

また、ＣＰＵ２６は、輝度電流用の電流供給部４０−２〜４０−８においても、同様に、電流出力ライン４２−２〜４２−８をグランドライン４４−２〜４４−８に接続する期間がｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い場合がなければ、ピクセル輝度値の解析範囲内の全ての期間において電圧入力ライン４６−１〜４６−８を接続することを示す電圧オフチャンネル信号を生成し、そして、電流出力ライン４２−２〜４２−８をグランドライン４４−２〜４４−８に接続する期間がｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長い場合があれば、その期間において電圧入力ライン４６−１〜４６−８を切断する（他の期間においては接続する）ことを示す電圧オフチャンネル信号を生成する。

なお、電圧入力ライン４６−１〜４６−８の切断は、電流出力ライン４２−１〜４２−８をグランドライン４４−１〜４４−８に接続するのと同時に行うのが好ましく、電圧入力ライン４６−１〜４６−８の接続は、電流出力ライン４２−１〜４２−８を電流供給ライン４３−１〜４３−８に接続するときに既に電流出力ライン４２−１〜４２−８から出力される電流が立上っているように、電流出力ライン４２−１〜４２−８を電流供給ライン４３−１〜４３−８に接続するのに先立って行っておくのが好ましい。従って、ＣＰＵ２６は、電流出力ライン４２−１〜４２−８をグランドライン４４−１〜４４−８に接続する期間において、このように電圧入力ライン４６−１〜４６−８の切断／接続が行われるように、電圧オフチャンネル信号を生成する。

また、ＣＰＵ２６は、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の全てにおいて、電流出力ライン４２−１〜４２−８の全てを同時に所定数分のピクセルに亘って（すなわち所定時間に亘って）グランドライン４４−１〜４４−８に接続する場合（ピクセル輝度値「００００００００」が所定回数以上連続する場合）があれば、その期間において閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧入力ライン４６−０を切断する（他の期間においては接続する）ことを示す電圧オフチャンネル信号を生成する。これ以外の場合（所定数分のピクセルに亘る範囲内において、電流出力ライン４２−１〜４２−８のうちのいずれか１つでも電流供給ライン４３−１〜４３−８に接続することがある場合）は、ＣＰＵ２６は、ピクセル輝度値の解析範囲内の全ての期間において、閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧入力ライン４６−０を接続することを示す電圧オフチャンネル信号を生成する。

そして、ＣＰＵ２６は、このように生成した電圧オフチャンネル信号を、上記出力階調信号の出力に同期したタイミングで、電圧入力スイッチ制御部８０に出力する。

上記出力階調信号は、切換えスイッチ制御部７０に入力され、また、上記電圧オフチャンネル信号は、電圧入力スイッチ制御部８０に入力される。そして、切換えスイッチ制御部７０は、入力された出力階調信号に基いて、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電流路切換えスイッチ４５−１〜４５−８を制御し、また、電圧入力スイッチ制御部８０は、入力された電圧オフチャンネル信号に基いて、電流出力禁止部６０の電圧入力スイッチ６１−０〜６１−８を制御する。

従って、レーザ駆動回路３０ｒは、切換えスイッチ制御部７０及び電圧入力スイッチ制御部８０による制御のもと、上記出力階調信号及び電圧オフチャンネル信号に基いて、以下のように動作する。

すなわち、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８は、切換えスイッチ制御部７０による制御のもと、上記出力階調信号に基いて、ピクセルクロックの周期で、電流路切換えスイッチ４５−１〜４５−８により電流出力ライン４２−１〜４２−８の電流供給ライン４３−１〜４３−８及びグランドライン４４−１〜４４−８への接続を切換える。

これにより、閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧入力ライン４６−０及び輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電圧入力ライン４６−１〜４６−８が接続されている状態のときには、レーザダイオード１１ｒに供給される電流の大きさがピクセルクロックの周期で制御され、レーザダイオード１１ｒの発光輝度がピクセルクロックの周期で制御される。

そして、電流出力禁止部６０は、電圧入力スイッチ制御部８０による制御のもと、上記電圧オフチャンネル信号に基いて、電圧入力スイッチ６１−０〜６１−８により閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧入力ライン４６−０及び輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電圧入力ライン４６−１〜４６−８を接続／切断する。

つまり、電流出力禁止部６０は、輝度電流用の電流供給部４０−１において、電流出力ライン４２−１がグランドライン４４−１に接続される期間が電流の立下り時間ｔ_ｆと電流の立上り時間ｔ_ｒの和ｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長いときに、その期間において、電圧入力スイッチ６１−１により電圧入力ライン４６−１を切断して、電圧／電流変換部４１−１に電圧が入力されないようにすることにより、電圧／電流変換部４１−１により電流が生成されて電流出力ライン４２−１から電流が出力されるのを禁止する。それ以外の場合は、電流出力禁止部６０は、電圧入力スイッチ６１−１により電圧入力ライン４６−１を接続する。

これにより、輝度電流用の電流供給部４０−１において、電圧／電流変換部４１−１からレーザダイオード１１ｒに電流を供給しないとき、レーザダイオード１１ｒの発光に寄与しない不要な電流が電圧／電流変換部４１−１により生成されてグランドに放出されることがない。

また、電流出力禁止部６０は、輝度電流用の電流供給部４０−２〜４０−８においても、同様に、電流出力ライン４２−２〜４２−８がグランドライン４４−２〜４４−８に接続される期間が電流の立下り時間ｔ_ｆと電流の立上り時間ｔ_ｒの和ｔ_ｆ＋ｔ_ｒよりも長いときに、その期間において、電圧入力スイッチ６１−２〜６１−８により電圧入力ライン４６−２〜４６−８を切断して、電圧／電流変換部４１−２〜４１−８に電圧が入力されないようにすることにより、電圧／電流変換部４１−２〜４１−８により電流が生成されて電流出力ライン４２−２〜４２−８から電流が出力されるのを禁止する。それ以外の場合は、電流出力禁止部６０は、電圧入力スイッチ６１−２〜６１−８により電圧入力ライン４６−２〜４６−８を接続する。

これにより、輝度電流用の電流供給部４０−２〜４０−８において、電圧／電流変換部４１−２〜４１−８からレーザダイオード１１ｒに電流を供給しないとき、レーザダイオード１１ｒの発光に寄与しない不要な電流が電圧／電流変換部４１−２〜４１−８により生成されてグランドに放出されることがない。

このとき、電流出力禁止部６０は、電流出力ライン４２−１〜４２−８がグランドライン４４−１〜４４−８に接続されるのと同時に、電圧入力ライン４６−１〜４６−８を切断し、また、電流出力ライン４２−１〜４２−８が電流供給ライン４３−１〜４３−８に接続されるときに既に電流出力ライン４２−１〜４２−８から出力される電流が立上っているように、電流出力ライン４２−１〜４２−８が電流供給ライン４３−１〜４３−８に接続されるのに先立って、電圧入力ライン４６−１〜４６−８を接続する。

これにより、電流出力ライン４２−１〜４２−８がグランドライン４４−１〜４４−８に接続された後に再び電流供給ライン４３−１〜４３−８に接続されたとき、電流出力ライン４２−１〜４２−８から出力される電流の立上り期間中における変化途上の電流がレーザダイオード１１ｒに供給されることがなく、電流出力ライン４２−１〜４２−８から出力される電流の立上り期間後における一定の値に安定した電流がレーザダイオード１１ｒに供給される。従って、電流出力ライン４２−１〜４２−８がグランドライン４４−１〜４４−８に接続された後に再び電流供給ライン４３−１〜４３−８に接続されたときに、レーザダイオード１１ｒを一定の発光輝度で発光させることができる。

また、電流出力禁止部６０は、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の全てにおいて、電流出力ライン４２−１〜４２−８の全てが同時に所定時間に亘ってグランドライン４４−１〜４４−８に接続されるときには、その期間において、電圧入力スイッチ６１−０により閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧入力ライン４６−０を切断して、電圧／電流変換部４１−０に電圧が入力されないようにすることにより、電圧／電流変換部４１−０により電流が生成されて電流出力供給ライン４２−０から電流が出力されるのを禁止する。それ以外の場合は、電流出力禁止部６０は、電圧入力スイッチ６１−０により閾値電流用の電流供給部４０−０の電圧入力ライン４６−０を接続する。

これにより、閾値電流用の電流供給部４０−０において、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の全てからレーザダイオード１１ｒに電流を供給しないとき（すなわちレーザダイオード１１ｒを発光させないとき）、不要な電流が電圧／電流変換部４１−０により生成されてレーザダイオード１１ｒに供給されることがない。

このような構成のレーザ駆動回路３０ｒによれば、輝度電流用の電流供給部４０−１〜４０−８の電圧／電流変換部４１−１〜４１−８からレーザダイオード１１ｒに電流を供給しないとき、レーザダイオード１１の発光に寄与しない不要な電流が電圧／電流変換部４１−１〜４１−８により生成されてグランドに放出されないようにすることができ、消費電力を低減して、低消費電力でレーザダイオード１１ｒを発光駆動することができる。

しかも、電圧入力スイッチ６１−１〜６１−８により電圧入力ライン４６−１〜４６−８を切断するという簡単な構成によって、レーザダイオード１１ｒの発光に寄与しない不要電流がグランドに放出されないようにすることができる。また、電圧入力ライン４６−１〜４６−８を接続／切断する構成を採用したことにより、電圧／電流変換部４１−１〜４１−８の電圧／電流変換機能自体を開始／停止させる構成と比較して、電流出力ライン４２−１〜４２−８から出力される電流の立上り時間及び立下り時間を短くすることができ、レーザダイオード１１ｒの発光輝度を高速で制御することを可能にしながら、消費電力を低減することができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、電流出力禁止部は、電圧入力ラインを接続／切断するスイッチに代えて、電流出力ラインを接続／切断する電流出力スイッチを備え、電流出力スイッチにより電流出力ラインを切断して、電流路を切断することにより、電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止する構成であってもよい。この場合、電流路切換えスイッチにより電流出力ラインがグランドラインに接続される期間が、電流出力スイッチにより電流出力ラインが切断されたときの電流出力ラインから出力される電流の立下り時間と、電流出力スイッチにより電流出力ラインが接続されたときの電流出力ラインから出力される電流の立上り時間の和よりも長いときに、電流出力スイッチにより電流出力ラインを切断すればよい。

また、電流の立下り時間と電流の立上り時間の和がピクセルクロック周期よりも短い関係にある構成においては、電流出力ラインをグランドラインに接続する期間が電流の立下り時間と立上り時間の和よりも長い場合があるか否かの判断を行う必要はなく、電流出力ラインをグランドラインに接続する期間において電圧入力ライン（又は電流出力ライン）を切断すればよい。

また、電流出力禁止部は、電圧入力ラインを接続／切断するスイッチに代えて、輝度電圧出力部の出力する電圧値を制御する電圧制御部を備え、電圧制御部により輝度電圧出力部の出力する電圧値を０にして、電圧／電流変換部に電圧が入力されないようにすることにより、電圧／電流変換部により電流が生成されて電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止する構成であってもよい。また、本発明のレーザ駆動回路は、レーザディスプレイに限られず、レーザダイオードによりレーザ光を発光する電気機器であれば、どのような電子機器にも適用可能である。

本発明の一実施形態に係るレーザ駆動回路を備えるレーザディスプレイの概略構成図。 同レーザディスプレイのレーザ駆動回路の電気回路図。 同レーザディスプレイのレーザ駆動回路の電圧／電流変換部のＶ／Ｉ変換入力とＶ／Ｉ変換出力との関係を示す図。 同レーザディスプレイのピクセル輝度値と電圧オフチャンネル信号との関係を示す図。 従来のレーザ駆動回路の電気回路図。

符号の説明

１ レーザディスプレイ
２ スクリーン
１１ｒ、１１ｂ、１１ｇ レーザダイオード
１２ レーザ制御部
１３ ＸＹスキャナミラー
１４ ＸＹドライバ
１５ 駆動周波数コントローラ
１６ 第１のハーフミラー
１７ コリメータレンズ
１８ 第２のハーフミラー
１９ 第１の光検出器
２０ レーザパワー検出部
２１ 第２の光検出器
２２ 位置検出部
２３ 位置検出コントローラ
２４ ビデオＩ／Ｆ
２５ ＶＲＡＭ
２６ ＣＰＵ
２８ 光学システム
２９ 制御システム
３０ｒ、３０ｂ、３０ｇ レーザ駆動回路
４０−０ 閾値電流用の電流供給部
４０−１〜４０−８ 輝度電流用の電流供給部
４１−０〜４１−８ 電圧／電流変換部
４２−０ 電流出力供給ライン
４２−１〜４２−８ 電流出力ライン
４３−１〜４３−８ 電流供給ライン
４４−１〜４４−８ グランドライン
４５−１〜４５−８ 電流路切換えスイッチ
４６−０〜４６−８ 電圧入力ライン
４７−０ 閾値電圧出力部
４７−１〜４７−８ 輝度電圧出力部
５０ 最大出力電圧供給部
６０ 電流出力禁止部
６１−０〜６１−８ 電圧入力スイッチ
７０ 切換えスイッチ制御部
８０ 電圧入力スイッチ制御部

Claims (7)

1. レーザダイオードに電流を供給して、前記レーザダイオードを発光駆動するレーザ駆動回路であって、
   電流を生成して、その生成した電流を前記レーザダイオードに供給する閾値電流用の電流供給手段及び複数の輝度電流用の電流供給手段を備え、
   前記輝度電流用の電流供給手段は、
   入力された電圧を電流に変換して、電流を生成する電圧／電流変換部と、
   前記電圧／電流変換部に接続され、前記電圧／電流変換部により生成された電流を出力するための電流出力ラインと、
   前記レーザダイオードに接続され、前記レーザダイオードに電流を供給するための電流供給ラインと、
   グランドに接続されたグランドラインと、
   前記電流出力ラインを前記電流供給ラインと前記グランドラインのいずれか一方に選択的に接続するように切換える電流路切換えスイッチとを有し、
   前記閾値電流用の電流供給手段の電流供給ラインに流れる電流と前記複数の輝度電流用の電流供給手段の電流供給ラインに流れる電流が合流されて前記レーザダイオードに供給され、その電流によって前記レーザダイオードが発光駆動されるレーザ駆動回路において、
   前記閾値電流用の電流供給手段及び前記輝度電流用の電流供給手段おいて電流が生成されて出力されるのを禁止する電流出力禁止手段を備え、
   前記電流出力禁止手段は、
   前記複数の輝度電流用の電流供給手段の少なくともいずれかにおいて、前記電流路切換えスイッチにより前記電流出力ラインが前記グランドラインに接続されているときには、前記少なくともいずれかの輝度電流用の電流供給手段において、前記電圧／電流変換部により電流が生成されて前記電流出力ラインから出力されるのを禁止し、
   前記複数の輝度電流用の電流供給手段の全てにおいて、前記電流路切換えスイッチにより前記電流出力ラインが前記グランドラインに接続されているときには、その全ての輝度電流用の電流供給手段において、前記電圧／電流変換部により電流が生成されて前記電流出力ラインから出力されるのを禁止すると共に、前記閾値電流用の電流供給手段において、電流が生成されて出力されるのを禁止する、
   ことを特徴とするレーザ駆動回路。
2. 前記輝度電流用の電流供給手段は、
   前記電圧／電流変換部に接続され、前記電圧／電流変換部に電圧を入力するための電圧入力ラインをさらに有し、
   前記電流出力禁止手段は、
   前記電圧入力ラインを接続／切断する電圧入力スイッチを有し、該電圧入力スイッチにより前記電圧入力ラインを切断して、前記電圧／電流変換部に電圧が入力されないようにすることにより、前記電圧／電流変換部により電流が生成されて前記電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ駆動回路。
3. 前記電流出力禁止手段は、
   前記電流路切換えスイッチにより前記電流出力ラインが前記グランドラインに接続される期間が、前記電圧入力スイッチにより前記電圧入力ラインが切断されたときの前記電流出力ラインから出力される電流の立下り時間と、前記電圧入力スイッチにより前記電圧入力ラインが接続されたときの前記電流出力ラインから出力される電流の立上り時間の和よりも長いときに、
   前記電圧入力スイッチにより前記電圧入力ラインを切断することによって、前記電圧／電流変換部により電流が生成されて前記電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のレーザ駆動回路。
4. 前記電流出力禁止手段は、
   前記電流出力ラインを接続／切断する電流出力スイッチを有し、該電流出力スイッチにより前記電流出力ラインを切断して、電流路を切断することにより、前記電圧／電流変換部により電流が生成されて前記電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ駆動回路。
5. 前記電流出力禁止手段は、
   前記電流路切換えスイッチにより前記電流出力ラインが前記グランドラインに接続される期間が、前記電流出力スイッチにより前記電流出力ラインが切断されたときの前記電流出力ラインから出力される電流の立下り時間と、前記電流出力スイッチにより前記電流出力ラインが接続されたときの前記電流出力ラインから出力される電流の立上り時間の和よりも長いときに、
   前記電流出力スイッチにより前記電流出力ラインを切断することによって、前記電圧／電流変換部により電流が生成されて前記電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のレーザ駆動回路。
6. 前記輝度電流用の電流供給手段は、
   前記電圧／電流変換部に入力する電圧を出力する電圧出力部をさらに有し、
   前記電流出力禁止手段は、
   前記電圧出力部の出力する電圧値を制御する電圧制御手段を有し、該電圧制御手段により前記電圧出力部の出力する電圧値を０にして、前記電圧／電流変換部に電圧が入力されないようにすることにより、前記電圧／電流変換部により電流が生成されて前記電流出力ラインから電流が出力されるのを禁止する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレーザ駆動回路。
7. レーザダイオードと、前記レーザダイオードに電流を供給して、前記レーザダイオードを発光駆動するレーザ駆動回路と、前記レーザダイオードから発光されたレーザ光をスクリーン上に走査する走査手段とを備え、
   前記走査手段によるレーザ光の走査を制御して、前記スクリーン上におけるレーザ光の照射位置を制御すると共に、前記レーザ駆動回路による前記レーザダイオードの発光駆動を制御して、前記スクリーン上に照射するレーザ光の発光輝度を制御することにより、前記スクリーン上に画像を表示するレーザディスプレイにおいて、
   前記レーザ駆動回路は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のレーザ駆動回路である、
   ことを特徴とするレーザディスプレイ。

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