特許 6150253 映像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6150253

(24)【登録日】2017年6月2日

(45)【発行日】2017年6月21日

(54)【発明の名称】映像表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20170612BHJP

   G02B 27/48 20060101ALI20170612BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20170612BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20170612BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/01

   G02B27/48

   B60K35/00 A

   G03B21/00 E

【請求項の数】2

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-199774(P2013-199774)

(22)【出願日】2013年9月26日

(65)【公開番号】特開2015-64538(P2015-64538A)

(43)【公開日】2015年4月9日

【審査請求日】2016年2月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプス電気株式会社

(72)【発明者】

【氏名】吉田 徹

【審査官】 堀部 修平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１３０８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２７１５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−３９２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１６５７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１３２４０７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１７６１９０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−１８０５４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｇ０２Ｂ ２７／４８

Ｂ６０Ｋ ３５／００

Ｇ０３Ｂ ２１／００

Ｇ０３Ｈ １／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コヒーレント光を出射する光源と、
該光源からの前記コヒーレント光を回折させ映像光とするホログラフィック光学素子と、該ホログラフィック光学素子からの前記映像光を導く光学部材と、を備え、
前記映像光による映像を観察者に観察させる映像表示装置であって、
前記映像光の強度を検出する検出部を有するとともに、該検出部の検出結果に基づいて、前記光源の出力を調整する調整部を有し、
前記映像光は、前記ホログラフィック光学素子に位相変調方式で書き込まれたホログラムパターンによって前記コヒーレント光が回折されてから、フーリエレンズを通して出射され、
前記検出部は、前記フーリエレンズから出射された前記映像光の殆どが通過する開口部を有するスリッタの近傍で、前記映像光の照射範囲内に配置され、同じ映像光を検出することを特徴とする映像表示装置。

【請求項2】

前記光源が複数個設けられているとともに、前記複数個の前記光源に対応して、前記検出部が複数個設けられていることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ホログラフィック光学素子（ＨＯＥ、Holographic Optical Element）を用いた映像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ホログラフィー技術を応用して、三次元ディスプレイやヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ、Head Mounted Display）、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ、Head-Up Display）等の映像表示装置が提案されてきた。

【0003】

上述のヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等に適用される映像表示装置の例として、特許文献１では、図６に示すように、ホログラフィック光学素子を用いたＨＯＥ表示装置（映像表示装置）９０９が提案されている。図６は、従来例１のＨＯＥ表示装置９０９を説明する図であって、図６（ａ）は、ＨＯＥ表示装置９０９の構成図であり、図６（ｂ）は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）９１３から出力される光に関する説明図である。図６（ａ）に示すＨＯＥ表示装置９０９は、光源であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）９１１や空間変調素子のＬＣＤ９１３及びＬＣＤドライバ９１２を有した映像表示部９０１と、表示用ＨＯＥ９１４及び検出用ＨＯＥ９１５のホログラフィック光学素子と、検出用ＨＯＥ９１５からのサンプル光の輝度を検出する輝度センサ（輝度検出部）９１６と、ＬＥＤドライバ９１８及びＬＥＤドライバ９１８を制御するＤＳＰ９１７等を有した輝度調整部９０３と、を備えて構成される。

【0004】

このＨＯＥ表示装置９０９においては、映像を適切に表示するため、図６に示すように、ＬＣＤ９１３から放射される光の内、映像光を表示用ＨＯＥ９１４に導き（図６（ｂ）を参照）、サンプル光を検出用ＨＯＥ９１５に導く（図６（ｂ）を参照）構成としている。これにより、検出用ＨＯＥ９１５からのサンプル光を輝度センサ９１６により検出し、この検出結果に基づいてＬＥＤ９１１の出力をＬＥＤドライバ９１８で調整することができる。このため、映像表示部９０１から出力された映像光が、観察者９０５へ届くことにより、その調整された映像が観察者９０５によって認識されるようになる。

【0005】

ところで、ホログラフィック光学素子を用いていない一般的な映像表示装置について、特許文献１では、従来例２として、図７（ａ）のような映像表示装置７００を示している。図７（ａ）に示す映像表示装置７００は、光源を含む映像表示部７０１と、サンプル光の輝度を検出する輝度検出部７０２と、映像表示部７０１の輝度を調整する輝度調整部７０３と、を備えて構成される。これにより、輝度調整部７０３は、輝度検出部７０２によって検出された検出結果に基づいて、光の強さが所定の目標値（最適な色バランスとなる値）へ近づくように、映像表示部７０１の発光強度を調整することができ、映像表示部７０１から出力された映像光が、観察者７０５へ届くことにより、その調整された映像が観察者７０５によって認識されるようになる。

【0006】

また、ホログラフィック光学素子を用いた一般的な映像表示装置についても、特許文献１では、従来例３として、図７（ｂ）のような映像表示装置８００を示している。図７（ｂ）に示す映像表示装置８００は、光源を含む映像表示部８０１と、映像表示部８０１からの映像光が入射するホログラフィック光学素子（ホログラム光学素子）８０４と、映像表示部８０１からのサンプル光の輝度を検出する輝度検出部８０２と、映像表示部８０１の輝度を調整する輝度調整部８０３と、を備えて構成される。これにより、輝度調整部８０３は、輝度検出部８０２によって検出された検出結果に基づいて、光の強さが所定の目標値（最適な色バランスとなる値）へ近づくように、映像表示部８０１の発光強度を調整することができ、ホログラフィック光学素子８０４により回折された映像光が、観察者８０５へ届くことにより、その調整された映像が観察者８０５によって認識されるようになる。

【0007】

そして、特許文献１では、図７（ａ）に示すホログラフィック光学素子を用いていない映像表示装置７００であれば、映像表示部７０１からの映像光とサンプル光には大きな異差がなく、サンプル光の検出結果に基づいて、映像表示部７０１の発光強度を調整することは大きな問題となっていなかったと記載されている。しかしながら、図７（ｂ）に示すホログラフィック光学素子を用いた映像表示装置８００では、ホログラフィック光学素子８０４から放射された映像光は回折されているので、映像光とサンプル光には光の大きな強度差が生じており、サンプル光の検出結果に基づいて、映像表示部８０１の発光強度を調整することは大きな問題となっていたと記載されている。

【0008】

そこで、特許文献１の従来例１のＨＯＥ表示装置９０９は、サンプル光の光路にも検出用ＨＯＥ（ホログラフィック光学素子）９１５を設け、検出用ＨＯＥ９１５からのサンプル光に基づいて、映像表示部９０１の発光強度を調整するようにしている。これにより、映像光及びサンプル光ともにホログラフィック光学素子から放射された光なので、映像光とサンプル光には光の大きな強度差が生じなく、適切な調整が行えるとしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２０１０−２７１５５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

しかしながら、表示画面に表示される表示画像の面積とその表示画像の輝度には、反比例の関係が成り立つので、写し出す映像毎に表示される表示画像の面積が違う場合には、従来例２や従来例３のような発光強度を調整する方法では、表示画像の面積の違いにより、その都度、表示画像の輝度が大きく変化してしまうという問題があった。

【0011】

また、従来例１のＨＯＥ表示装置９０９では、映像光及びサンプル光ともにホログラフィック光学素子から放射された光であるが、図７（ｂ）に示すように、放射光とサンプル光では出射する方向やその映し出す映像等に明らかな違いがあった。また、特許文献１の明細書中にも、輝度センサ９１６に届くサンプル光の回折光強度及び回折光の波長は、観察者９０５に届く映像光とは異なるものになると、明記している。このため、従来例１のＨＯＥ表示装置９０９においても、表示画面に表示される表示画像の面積の違いにより、その都度、表示画像の輝度の違いが顕著になり、視認される映像の輝度バラツキが大きく生じてしまうという課題があった。

【0012】

本発明は、上述した課題を解決するもので、視認される映像の輝度バラツキが少ない映像表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

この課題を解決するために、本発明の映像表示装置は、コヒーレント光を出射する光源と、該光源からのコヒーレント光を回折させ映像光とするホログラフィック光学素子と、該ホログラフィック光学素子からの前記映像光を導く光学部材と、を備え、前記映像光による映像を観察者に観察させる映像表示装置であって、前記映像光の強度を検出する検出部を有するとともに、該検出部の検出結果に基づいて、前記光源の出力を調整する調整部を有し、前記映像光は前記ホログラフィック光学素子に位相変調方式で書き込まれたホログラムパターンによって前記コヒーレント光が回折されてからフーリエレンズを通して出射され、前記検出部は前記フーリエレンズから出射された前記映像光の殆どが通過する開口部を有するスリッタの近傍で前記映像光の照射範囲内に配置され同じ映像光を検出することを特徴としている。

【0014】

これによれば、本発明の映像表示装置は、映像光の強度に対応して光源の出力を合わせることができる。このことにより、表示される映像の表示画像の面積により表示画像の輝度が変化することに対して、表示される映像の映像光と同じ映像光を検出する検出部で検出した検出結果を用いると、正確に輝度変化に対応することができる。そして、調整部により光源の出力を調整し、表示される映像の表示画像の変化に対して、表示される映像の輝度を一定に保持することができる。したがって、観察者により視認される映像の輝度バラツキが少ない映像表示装置を提供することができる。

【0015】

また、本発明の映像表示装置は、前記光源が複数個設けられているとともに、前記複数個の前記光源に対応して、前記検出部が複数個設けられていることを特徴としている。

【0016】

これによれば、光源が複数個設けられているので、観察者により視認される映像の色を複数にすることができ、映像の表現を豊かにすることができる。更に、複数個の光源に対応して検出部が複数個設けられているので、異なる色で異なる表示画像の面積であっても、それぞれの調整部によりそれぞれの光源の出力を調整し、表示される映像のそれぞれの輝度を一定に保持することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明の映像表示装置は、映像光の強度に対応して光源の出力を合わせることができる。このことにより、表示される映像の表示画像の面積により表示画像の輝度が変化することに対して、表示される映像の映像光と同じ映像光を検出する検出部で検出した検出結果を用いると、正確に輝度変化に対応することができる。そして、調整部により光源の出力を調整し、表示される映像の表示画像の変化に対して、表示される映像の輝度を一定に保持することができる。したがって、観察者により視認される映像の輝度バラツキが少ない映像表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】本発明の第１実施形態の映像表示装置を説明する構成図である。

【図2】本発明の第１実施形態の映像表示装置における表示画像例を示した模式図である。

【図3】本発明の第１実施形態の映像表示装置を説明する図であって、図１に示すスリッタの部分の平面図である。

【図4】本発明の第１実施形態の映像表示装置の効果を説明する図であって、図４（ａ）は、視認用の映像光と検出用の映像光との関係を示したグラフであり、図４（ｂ）は、従来例１における映像光とサンプル光との関係を示したグラフである。

【図5】ホログラフィック光学素子を用いた映像表示装置における、表示画像の面積と表示画像の平均輝度との関係を表したグラフである。

【図6】従来例１のＨＯＥ表示装置を説明する図であって、図６（ａ）は、ＨＯＥ表示装置の構成図であり、図６（ｂ）は、ＬＣＤから出力される光に関する説明図である。

【図7】従来例の映像表示装置を説明する図であって、図７（ａ）は、従来例２の映像表示装置の構成図であり、図７（ｂ）は、従来例３の映像表示装置の構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

【0020】

［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の映像表示装置１０１を説明する構成図であって、映像表示装置１０１が車両に搭載されて、観察者（運転者）ＳＴがフロントガラスＦＧの先に映された映像ＶＭを見る様子を示した図である。図２は、本発明の第１実施形態の映像表示装置における表示画像例を示した模式図であり、図２（ａ）は、あるシーン０１の表示画像例Ｓ０１を示した図であり、図２（ｂ）は、あるシーン０２の表示画像例Ｓ０２を示した図である。図３は、本発明の第１実施形態の映像表示装置を説明する図であって、図１に示すスリッタ５２の部分の平面図である。図４は、本発明の第１実施形態の映像表示装置の効果を説明する図であって、図４（ａ）は、視認用の映像光と検出用の映像光との関係を示したグラフであり、図４（ｂ）は、従来例１における映像光とサンプル光との関係を示したグラフである。

【0021】

本発明の第１実施形態の映像表示装置１０１は、図１に示すように、コヒーレント光Ｌｃを出射する光源ＬＳと、光源ＬＳからのコヒーレント光Ｌｃを回折させるホログラフィック光学素子１と、ホログラフィック光学素子１からの映像光Ｌｆを導く光学部材ＯＰと、映像光Ｌｆの強度を検出する検出部５と、光源ＬＳの出力を調整する調整部７と、を備えて構成される。

【0022】

また、本発明の第１実施形態の映像表示装置１０１は、図１に示すように、車両に搭載され、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ、Head-Up Display）として、使用される。そして、映像表示装置１０１は、検出部５で検出した検出結果に基づいて、光源ＬＳの出力を調整部７で調整し、その調整された映像光Ｌｆによる映像ＶＭを観察者ＳＴに観察させる（視認させる）ようにしている。

【0023】

車両を操作する観察者ＳＴは、例えば図２に示すような変化する表示画像の表示画面をリアルタイムに視認している。そして、視認する表示画面の表示画像として、例えば、図２（ａ）に示すシーン０１（表示画像例Ｓ０１）では、スピードメータのセグメントバーや時速のキロ数が緑色Ｇｒで表示された画像と、スピードメータのセグメントバーや時間や温度が赤色Ｒｅで表示された画像と、回転数や車間間隔や車両マークやドライブポジションが青色Ｂｕで表示された画像と、未使用のドライブポジションや車間間隔が白色で表示された画像と、が、映し出されている。

【0024】

また、例えば、図２（ｂ）に示すシーン０２（表示画像例Ｓ０２）では、スピードメータのセグメントバーのみが緑色Ｇｒで表示された画像と、スピードメータのセグメントバーや時速のキロ数や警告灯が赤色Ｒｅで表示された画像と、回転数や車間間隔やドライブポジションが青色Ｂｕで表示された画像と、未使用のドライブポジションや車間間隔や車両マークが白色で表示された画像と、が、映し出されている。

【0025】

このようにして、ドライブ状況や観察者ＳＴの設定によって、表示画面に映し出される表示画像の形状や配色が常に変化しており、各色の表示画面に占める表示画像の面積の割合がその都度変化している。本発明の映像表示装置１０１は、このように表示画像の面積が変化しても、視認される映像ＶＭ（図１を参照）の輝度バラツキが少ない映像表示装置を提供することを目的としている。

【0026】

映像表示装置１０１の光源ＬＳは、図１に示すように、本発明の第１実施形態では、赤色（Red）、緑色（Green）、青色（Blue）と３色の光源ＬＳ（ＬＳＲ、ＬＳＧ、ＬＳＢ）が設けられている。また、詳細に図示はしていないが、赤色（Red）、緑色（Green）、青色（Blue）を発光させるために、３種類の半導体レーザ素子を用いている。これにより、半導体レーザ素子を用いているので、高い可干渉性（コヒーレント）を有したコヒーレント光Ｌｃを光源ＬＳから出射させることができる。また、光源ＬＳが複数個設けられているので（本発明の第１実施形態では３個）、観察者ＳＴにより視認される映像ＶＭの色を複数にすることができ、映像ＶＭの表現を豊かにすることができる。そして、半導体レーザ素子として、例えば、赤色の場合は６４２ｎｍの波長等の光を出射する素子が好適に用いられ、緑色の場合は５１５ｎｍの波長等の光を出射する素子が好適に用いられ、青色の場合は４４５ｎｍの波長等の光を出射する素子が好適に用いられている。なお、本発明の第１実施形態では、高い可干渉性（コヒーレント）を有したコヒーレント光Ｌｃを得るために、半導体レーザ素子を好適に用いたが、これに限るものではない。例えば、ナトリウムランプの光のような単色光をピンホールに通すことによってもコヒーレント光を作ることができ、このような光源を用いても良い。

【0027】

ホログラフィック光学素子１は、光源ＬＳからのコヒーレント光Ｌｃを回折させ映像光Ｌｆとする機能を有している。具体的には、本発明の第１実施形態では、位相変調方式ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）を用いており、この位相変調方式ＬＣＯＳに書き込まれた「ホログラムパターン」にコヒーレント光Ｌｃが照射されることによって、回折光が発生し、図１に示すフーリエレンズＦＬ１を通して、映像光Ｌｆとして出射されている。なお、「ホログラムパターン」には、光の強度と位相が記録されている。

【0028】

また、ホログラフィック光学素子１には、図１に示すように、ＬＣＯＳドライバ５１が接続されており、このＬＣＯＳドライバ５１は、中央演算処理装置７１により作成された「ホログラムパターン」を位相変調方式ＬＣＯＳに、随時書き込む機能を有している。

【0029】

光学部材ＯＰは、主に、ホログラフィック光学素子１からの映像光Ｌｆを導く光学部品から構成され、本発明の第１実施形態では、図１に示すように、光路を変更する平面ミラー（１２、２２）と光を集光またはコリメートする光学レンズ３２と表示画面の表示範囲を規定するスリッタ５２と映像光Ｌｆを拡散するディフューザー１３とを有している。他に、光源ＬＳからのコヒーレント光Ｌｃを集光またはコリメートする光学レンズ４２も有している。

【0030】

また、図３に示すように、スリッタ５２は、映像光Ｌｆの殆どが通過する開口部５２ｋと映像光Ｌｆの一部を遮蔽する黒枠部５２ｗとから構成されている。これにより、映像光Ｌｆの照射範囲（図３に示す破線部分に囲まれる範囲ＡＲ）の内、スリッタ５２の開口部５２ｋに相当する範囲が、観察者ＳＴにより視認される映像ＶＭ（図１を参照）の表示範囲、つまり表示画像となる。

【0031】

また、ディフューザー１３は、図１に示すように、スリッタ５２の光路の後側に配置され、透過する映像光Ｌｆを拡散している。また、ディフューザー１３には、ディフューザー１３を駆動する駆動部１３ｄが接続されており、ディフューザー１３を回転させている。これにより、コヒーレント光Ｌｃである映像光Ｌｆの指向性を低減させている。このことにより、コヒーレント光Ｌｃに起因するスペックルパターンを低減することができ、観察者ＳＴにより視認される映像ＶＭの品質を向上させることができる。ここで言うスペックルパターンとは、高い可干渉性（コヒーレント）を有した光が被照射物体にあたって散乱される際に、被照射物体上の各部分で散乱された散乱光同士が干渉することによって生じる微細な干渉縞のことを言う。なお、本発明の第１実施形態では、ディフューザー１３を回転させた構成にしたが、これに限るものではなく、例えば振動させて動かしても良い。

【0032】

また、平面ミラー（１２、２２）や光学レンズ３２及び光学レンズ４２は、一般に使用されている光学部品を用いており、特別な仕様を有するものではない。また、光学部材ＯＰとして、昼光の悪影響を防止するために、各種フィルタを用い、光路の途中に配置しても良いし、平面ミラー（１２、２２）の代わりに曲面ミラーを用いても良い。なお、図１に示す光学部材ＯＰの組合せのみに限るものではない。

【0033】

検出部５は、映像光Ｌｆの強度を検出しており、図１及び図３に示すように、スリッタ５２の近傍に配置され、３個の光源ＬＳＲと光源ＬＳＧと光源ＬＳＢに対応して、３個の検出部Ｒ５と検出部Ｇ５と検出部Ｂ５が設けられている。そして、それぞれの検出部Ｒ５と検出部Ｇ５と検出部Ｂ５に照射される映像光Ｌｆに対して、赤色（Red）、緑色（Green）及び青色（Blue）の色毎に別個に強度を検出している。この検出部５として、フォトダイオード（ＰＤ、Photodiode）を好適に用いている。また、検出部Ｒ５、検出部Ｇ５及び検出部Ｂ５は、映像光Ｌｆの照射範囲（図３に示す破線部分に囲まれる範囲ＡＲ）内に配置されている。

【0034】

また、本発明の第１実施形態では、検出部５の部分に映し出す表示画像と映像光Ｌｆの照射範囲（図３に示す破線部分に囲まれる範囲ＡＲ）の映し出す表示画像とを同じ表示画像にしている。これにより、図４（ａ）に示すように、検出用の映像光の表示画像の総面積と視認用の映像光の表示画像の総面積とは、ほぼ比例関係が成り立っている。

【0035】

また、検出用の映像光の表示画像の面積とその表示画像の輝度には、図５に示すような反比例の関係が成り立っている。これにより、表示される映像ＶＭ（図１を参照）の表示画像の面積により表示画像の輝度が変化することに対して、この検出部５（Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５）で検出した検出結果を用いると、表示される映像ＶＭの映像光Ｌｆと同じ映像光Ｌｆを検出部５（Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５）で検出しているので、正確に輝度補正ができ、輝度変化に対して正確に対応することができる。

【0036】

一方、従来例１では、放射光とサンプル光では明らかな違いがあったので、検出用のサンプル光の表示画像の総面積と映像光の表示画像の総面積とでは、比例関係が成り立たず、図４（ｂ）に波線で示すような関係となり、表示画像の面積の違いが表示画像の輝度の変化に顕著に現れてくる。そして、検出用のサンプル光の表示画像の面積とその表示画像の輝度には、図５に示すような反比例の関係も成り立っていないので、このサンプル光を用いて映像光を補正しても、正確に補正することができない。

【0037】

調整部７は、検出部５の検出結果に基づいて、光源ＬＳの出力を調整しており、図１に示すように、検出部５（Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５）と接続されている。また、調整部７は、光源ＬＳの出力を自動に制御する出力制御部（ＡＰＣ、Automatic Power Control）１７と、光源ＬＳに接続され光源ＬＳを駆動する光源ドライバ２７と、を有して構成される。これにより、調整部７により光源ＬＳの出力を調整し、表示される映像ＶＭの表示画像の変化に対して、表示される映像ＶＭの輝度を一定に保持することができる。また、この出力制御部１７は、検出部５の検出結果に基づいて光源ＬＳの出力を調整する機能の他に、光源ＬＳの発熱による温度変化に伴う光源ＬＳの出力変化に対しても調整する機能を有している。

【0038】

以上のように構成された本発明の映像表示装置１０１における、効果について、以下に説明する。

【0039】

本発明の映像表示装置１０１は、ホログラフィック光学素子１からの映像光Ｌｆの強度を検出部５（Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５）で検出し、検出部５（Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５）の検出結果に基づいて、調整部７が光源ＬＳの出力を調整するようにしている。このため、映像光Ｌｆの強度に対応して光源ＬＳの出力を合わせることができる。このことにより、表示される映像ＶＭの表示画像の面積により表示画像の輝度が変化することに対して、表示される映像ＶＭの映像光Ｌｆと同じ映像光Ｌｆを検出する検出部５（Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５）で検出した検出結果を用いると、正確に輝度変化に対応することができる。そして、調整部７により光源ＬＳの出力を調整し、表示される映像ＶＭの表示画像の変化に対して、表示される映像ＶＭの輝度を一定に保持することができる。したがって、観察者ＳＴにより視認される映像ＶＭの輝度バラツキが少ない映像表示装置１０１を提供することができる。

【0040】

また、光源ＬＳが複数個設けられているので、観察者ＳＴにより視認される映像ＶＭの色を複数にすることができ、映像ＶＭの表現を豊かにすることができる。更に、複数個の光源ＬＳに対応して検出部５が複数個設けられているので、異なる色で異なる表示画像の面積であっても、それぞれの調整部７によりそれぞれの光源ＬＳの出力を調整し、表示される映像ＶＭのそれぞれの輝度を一定に保持することができる。

【0041】

また、光学部材ＯＰには、駆動されているディフューザー１３が設けられているので、コヒーレント光Ｌｃである映像光Ｌｆの指向性を低減させている。このことにより、コヒーレント光Ｌｃに起因するスペックルパターンを低減することができ、観察者ＳＴにより視認される映像ＶＭの品質を向上させることができる。

【0042】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。

【0043】

＜変形例１＞
上記第１実施形態では、検出部５の受光範囲に映し出す表示画像と映像光Ｌｆの照射範囲（図３に示す破線部分に囲まれる範囲ＡＲ）に映し出す表示画像とを同じ画像にするように好適に構成したが、映像光Ｌｆの照射範囲（図３に示す破線部分に囲まれる範囲ＡＲ）の映し出す表示画像の一部を、検出部５の受光範囲に映し出しても良い。また、照射範囲に映し出す表示画像と違い、検出部５の受光範囲をカバーするようなベタパターンの表示画像であっても良い。この際には、映像光Ｌｆの表示画像の面積とその表示画像の輝度には、図５に示すような反比例の関係が成り立っているので、検出部５の受光範囲をカバーするベタパターンを用いて映像光Ｌｆの輝度を補正しても、正確に輝度補正を行うことができる。

【0044】

＜変形例２＞
上記第１実施形態では、光源ＬＳとして、赤色（Red）、緑色（Green）、青色（Blue）と３色の光源ＬＳ（ＬＳＲ、ＬＳＧ、ＬＳＢ）を設けるように好適に構成にしたが、更に、黄色（Yellow）を加えた４色の光源を設ける構成であっても良い。また、赤色（Red）及び緑色（Green）といった２色の光源の構成でも、緑色（Green）といった１色の光源の構成であっても良い。

【0045】

＜変形例３＞
上記第１実施形態では、ディフューザー１３をスリッタ５２の光路の後側に好適に配置したが、フーリエレンズＦＬ１以降の光路に配置されていれば良い。

【0046】

＜変形例４＞
上記第１実施形態では、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ、Head-Up Display）への適用であったが、これに限るものでなく、例えば、三次元ディスプレイやヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ、Head Mounted Display）にも適用可能である。

【0047】

本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。

【符号の説明】

【0048】

１ ホログラフィック光学素子
５、Ｒ５、Ｇ５、Ｂ５ 検出部
７ 調整部
１０１ 映像表示装置
ＬＳ、ＬＳＢ、ＬＳＧ、ＬＳＲ 光源
Ｌｃ コヒーレント光
Ｌｆ 映像光
ＯＰ 光学部材
ＳＴ 観察者
ＶＭ 映像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】