WO2013057799A1 - 表示装置、ヘッドマウントディスプレイ、表示方法及び表示プログラム - Google Patents

表示装置、ヘッドマウントディスプレイ、表示方法及び表示プログラム Download PDF

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WO2013057799A1
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wavelength
laser light
laser
hologram element
display
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PCT/JP2011/074026
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柳澤　琢麿
今井　哲也
窪田　義久
育也 菊池
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パイオニア株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G02B2027/0174—Head mounted characterised by optical features holographic

Definitions

  • the present invention relates to the technical field of displaying information.
  • a head mounted display using a hologram element (HOE: Holographic Element) is known.
  • HOE Holographic Element
  • Patent Document 1 in an image display device such as a head-mounted display that displays an image using a reflection hologram element, a difference in color balance between display light beams on the reflection hologram element is reduced.
  • a technique is disclosed in which correction is performed to give a distribution to the display color balance of a color image displayed on a display element.
  • Patent Document 2 in an image display device having a first diffraction grating member and a second diffraction grating member made of a reflection type volume hologram diffraction grating, along a direction corresponding to a predetermined direction in the second diffraction grating member.
  • Patent Document 3 and 4 for example.
  • Examples of the problem to be solved by the present invention include the above. It is an object of the present invention to provide a display device, a head-mounted display, a display method, and a display program capable of appropriately reducing luminance unevenness and color unevenness caused by a shift between a reproduction wavelength and an optimum diffraction wavelength. .
  • a display device that includes a laser light source that emits laser light and a hologram element on which the laser light is incident and that visually recognizes an image corresponding to the light that has passed through the hologram element is the laser. Based on the deviation between the reproduction wavelength, which is the wavelength of the laser light from the light source, and the optimum diffraction wavelength, which is the wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency, the laser of the laser light source Correction means for correcting the power is provided.
  • a head mounted display that includes a laser light source that emits laser light and a hologram element on which the laser light is incident, and that visually recognizes an image corresponding to the light that passes through the hologram element, Based on the deviation between the reproduction wavelength, which is the wavelength of the laser light from the laser light source, and the optimum diffraction wavelength, which is the wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency, Correction means for correcting the laser power is provided.
  • the invention according to claim 10 is executed by a display device that includes a laser light source that emits laser light and a hologram element on which the laser light is incident, and visually recognizes an image corresponding to the light that has passed through the hologram element.
  • the display method is based on the difference between the reproduction wavelength, which is the wavelength of the laser light from the laser light source, and the optimum diffraction wavelength, which is the wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency.
  • a correction step of correcting the laser power of the laser light source is based on the difference between the reproduction wavelength, which is the wavelength of the laser light from the laser light source, and the optimum diffraction wavelength, which is the wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency.
  • a display device having a computer, comprising: a laser light source that emits laser light; and a hologram element on which the laser light is incident, and an image corresponding to the light that has passed through the hologram element is visually recognized.
  • the display program executed by the following is a reproduction wavelength that is the wavelength of the laser light from the laser light source, and an optimum diffraction wavelength that is a wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency. Based on the deviation, the computer is caused to function as correction means for correcting the laser power of the laser light source.
  • a display device that includes a laser light source that emits laser light and a hologram element on which the laser light is incident, and that visually recognizes an image corresponding to the light that has passed through the hologram element includes the laser light source.
  • the laser power of the laser light source based on the deviation between the reproduction wavelength that is the wavelength of the laser beam from the laser beam and the optimum diffraction wavelength that is the wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency Correction means for correcting
  • the above display device allows the user to visually recognize an image corresponding to the laser beam that has passed through the hologram element.
  • the correcting means is based on the difference between the reproduction wavelength that is the wavelength of the laser light from the laser light source and the optimum diffraction wavelength that is the wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency. Correct the laser power.
  • “Reproduction wavelength” is the wavelength of the laser beam used when an image is actually displayed.
  • the “optimal diffraction wavelength” is a wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency, and is basically equal to the wavelength of the laser beam (recording wavelength) used during exposure of the hologram element.
  • the optimum diffraction wavelength may be slightly different from the recording wavelength.
  • the optimum diffraction wavelength and the recording wavelength may be slightly different depending on the deterioration of the hologram element, the use environment temperature, the humidity, and the like.
  • the laser power is corrected based on the difference between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength, it is possible to appropriately reduce luminance unevenness and color unevenness caused by the difference between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength. Can do.
  • the correction unit corrects the laser power based on a shift between the optimum diffraction wavelength and the reproduction wavelength and an irradiation position of the laser light on the hologram element. As a result, it is possible to effectively reduce the luminance unevenness caused by the difference between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength.
  • the correction unit corrects the laser power in accordance with the irradiation position so as to correct a distribution of diffraction efficiency by the hologram element. That is, the correction means performs correction so as to increase the laser power in accordance with the magnitude of the diffraction efficiency at a position on the hologram element where the diffraction efficiency is low. Thereby, the intensity
  • the laser light source emits two or more laser beams having different wavelengths
  • the correction unit corrects the laser power for each of the two or more laser beams.
  • the correction unit estimates the reproduction wavelength based on the temperature of the laser light source. This is because the reproduction wavelength (oscillation wavelength) of the laser light source tends to change according to the temperature of the laser light source.
  • the inclination angle of the interference fringes varies depending on the position.
  • the hologram element is a reflection hologram element.
  • the display device further includes scanning means for scanning the laser light emitted from the laser light source, and the laser light scanned by the scanning means is incident on the hologram element.
  • a head mounted display that includes a laser light source that emits laser light and a hologram element on which the laser light is incident, and that visually recognizes an image corresponding to the light that passes through the hologram element, Based on the deviation between the reproduction wavelength, which is the wavelength of the laser light from the light source, and the optimum diffraction wavelength, which is the wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency, the laser of the laser light source Correction means for correcting the power is provided.
  • the invention is performed by a display device that includes a laser light source that emits laser light and a hologram element on which the laser light is incident, and visually recognizes an image corresponding to the light that has passed through the hologram element.
  • the display method is based on the difference between the reproduction wavelength, which is the wavelength of the laser light from the laser light source, and the optimum diffraction wavelength, which is the wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency.
  • a correction step of correcting the laser power of the laser light source is performed by a display device that includes a laser light source that emits laser light and a hologram element on which the laser light is incident, and visually recognizes an image corresponding to the light that has passed through the hologram element.
  • a display device having a computer, which includes a laser light source that emits laser light and a hologram element on which the laser light is incident, allows an image corresponding to the light through the hologram element to be visually recognized.
  • the display program executed by the following is a reproduction wavelength that is the wavelength of the laser light from the laser light source, and an optimum diffraction wavelength that is a wavelength at which the interference fringes formed inside the hologram element exhibit the highest diffraction efficiency. Based on the deviation, the computer is caused to function as correction means for correcting the laser power of the laser light source.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of a head mounted display (hereinafter, referred to as “HMD” as appropriate) 1 to which a display device according to the present embodiment is applied.
  • the HMD 1 is configured in, for example, a glasses type, and is configured to be wearable on the user's head.
  • the HMD 1 visually recognizes an image by projecting light onto the user's retina.
  • the HMD 1 mainly includes a laser light source 2, a MEMS (Micro Electro Mechanical System) mirror 3, a hologram element (hereinafter referred to as “HOE” as appropriate) 4, and a transparent substrate 5.
  • a MEMS Micro Electro Mechanical System
  • HOE hologram element
  • the laser light source 2 includes semiconductor lasers such as a red LD (laser diode), a green LD, and a blue LD, and emits red laser light, green laser light, and blue laser light.
  • the laser light emitted from the laser light source 2 enters the MEMS mirror 3.
  • the MEMS mirror 3 includes a mirror, an actuator, and the like, and reflects the laser light from the laser light source 2 toward the HOE 4.
  • the MEMS mirror 3 performs a scanning operation for changing the position on the retina where the laser beam is irradiated in order to draw an image to be displayed on the retina.
  • the HOE 4 is an optical element having a deflecting action and a lens effect only with respect to a specific wavelength due to an internal refractive index distribution.
  • the HOE 4 is made of a resin material sensitive to light called a photopolymer, and such a resin material is formed on a transparent substrate 5 as a sheet (film).
  • the HOE 4 is configured as a reflection type, and reflects the laser light from the MEMS mirror 3 toward the user's eyeball. That is, the HOE 4 causes the laser light to enter the user's eyeball by diffracting the laser light from the MEMS mirror 3.
  • the HOE 4 is used as a combiner for the HMD 1.
  • the HOE 4 is light transmissive, and is configured to be able to observe the scenery in front through the HOE 4.
  • the front and back positions of the eyes are not particularly limited.
  • the viewing angle that can be seen simultaneously is widened, but the range in which the pupil can be moved is narrowed.
  • the pupil is brought close to the HOE 4 (see the eyeball represented by a broken line in FIG. 1), the viewing angle that can be seen simultaneously becomes narrow, but the range in which the pupil can be moved becomes wide.
  • HOE exposure method Next, with reference to FIG. 2, the above-described HOE4 exposure method (that is, a method of forming interference fringes inside the HOE4) will be described.
  • a laser light source 101 such as a solid laser or a gas laser is used for the exposure of the HOE 4. This is because the solid-state laser and the gas laser have high coherence and can output a large amount of power, so that interference fringes can be appropriately formed inside the HOE 4. Since semiconductor lasers have low coherence, they are generally not used for HOE 4 exposure.
  • the laser light emitted from the laser light source 101 is split by the beam splitter 102, and a part of the split light passes through the lens 103, the lens 104, the mirror 105, and the lens 106, and the HOE 4. Is irradiated on one surface (the surface in contact with the transparent substrate 5). Specifically, the light collected by the lens 106 is irradiated on the surface of the HOE 4. On the other hand, the other part of the light divided by the beam splitter 102 is irradiated on the other surface of the HOE 4 (the surface facing the transparent substrate 5) via the mirror 107 and the objective lens 108. . Specifically, the surface of the HOE 4 is irradiated with light expanded by the objective lens 108.
  • interference between the two laser beams incident on the HOE 4 forms interference fringes (that is, light intensity distribution) inside the medium of the HOE 4 and a corresponding refractive index distribution is recorded inside the medium. .
  • the HOE 4 for three colors can be created.
  • the HOE 4 for three colors can be created by separately exposing the HOE 4 for each color of red, green, and blue, and then bonding the three sheets together.
  • the HOE 4 is produced such that the inclination angle of the interference fringes varies depending on the position by the exposure of the HOE 4.
  • the position on the HOE 4 is such that all the laser light incident on the HOE 4 from the MEMS mirror 3 is diffracted toward substantially the same position (for example, the position corresponding to the pupil) regardless of the irradiation position. Interference fringes with different inclination angles are formed.
  • Such HOE4 is used because, for example, when an HOE having the same inclination angle of the interference fringes is used at all positions, the intensity of diffracted light when a laser beam having a narrow line width is incident on the HOE. This is because it can be said that it is not practical to use such a HOE when the laser light source 2 is used.
  • a laser light source such as a gas laser or a solid-state laser having high coherence and capable of high output is used. Since semiconductor lasers have low coherence, they are generally not used for HOE 4 exposure.
  • the oscillation wavelength of a general gas laser or solid-state laser is limited to a discrete value. For example, the following wavelengths can be used.
  • the optimum diffraction wavelength of the HOE 4 is basically equal to the recording wavelength, but may be slightly different.
  • the laser light source 2 mounted on the HMD 1 is preferably a semiconductor laser in order to reduce size and weight.
  • the wavelength practically used in the semiconductor laser is determined to some extent, when a semiconductor laser is used as the laser light source 2, the wavelength of the laser beam (reproduction wavelength) used in the exposure of the HOE 4 ( It is not always possible to select the same wavelength as the recording wavelength.
  • the oscillation wavelength may change by about ⁇ 5 [nm] depending on the temperature.
  • the laser power of the laser light source 2 is corrected in order to reduce luminance unevenness and color unevenness that may occur when the reproduction wavelength is deviated from the optimum diffraction wavelength ( Details will be described later).
  • FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the angle (incident angle) of the laser beam incident on the HOE 4 and the diffraction efficiency.
  • the direction in which the broken lines are arranged indicates the thickness direction of the HOE 4 and schematically represents the refractive index distribution formed in the medium of the HOE 4.
  • FIG. 3A basically, light incident on the interference fringes of the HOE 4 at an angle (incident angle) ⁇ is diffracted at an angle (diffraction angle) ⁇ of the interference fringes of the HOE 4. . Note that when “ ⁇ ” is changed, the pitch of the interference fringes also changes.
  • FIG. 3B shows an example of the relationship between the incident angle ⁇ [degree] to the interference fringes and the diffraction efficiency.
  • a case where the optimum diffraction wavelength is 532 [nm] is illustrated.
  • the diffraction efficiency at that time is assumed to be 90%.
  • the “diffraction efficiency” corresponds to a value indicating how much of the incident light energy can be extracted as diffracted light.
  • Graph A1 shows an example of the relationship between the incident angle ⁇ and the diffraction efficiency when the reproduction wavelength matches the optimum diffraction wavelength
  • graph A2 shows the case where the reproduction wavelength is 8 [nm] smaller than the optimum diffraction wavelength.
  • An example of the relationship between the incident angle ⁇ and the diffraction efficiency is shown
  • a graph A3 shows an example of the relationship between the incident angle ⁇ and the diffraction efficiency when the reproduction wavelength is 10 [nm] smaller than the optimum diffraction wavelength. .
  • the diffraction efficiency becomes smaller, and as the amount of deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength becomes larger, the diffraction efficiency becomes smaller.
  • the diffraction efficiency decreases as the incident angle ⁇ decreases. That is, it can be seen that the shallower the light is incident on the interference fringes, the more easily affected by the wavelength change (in other words, the wavelength selectivity becomes stronger).
  • FIG. 4 is a diagram for explaining luminance unevenness that may occur when the reproduction wavelength is deviated from the optimum diffraction wavelength.
  • a central portion 4C, a left end portion 4L, and a right end portion 4R of the HOE 4 arranged in a direction corresponding to the main scanning direction by the MEMS mirror 3 will be considered.
  • the interference fringes formed at the center portion 4C, the left end portion 4L, and the right end portion 4R of the HOE 4 are shown in a broken-line circle (the method for expressing the interference fringes is the same as that in FIG. 3A).
  • the inclination angle of the interference fringe is different between the central portion 4C, the left end portion 4L, and the right end portion 4R.
  • the interference fringes having an inclination angle corresponding to the position on the HOE 4 so that all the laser beams incident on the HOE 4 from the MEMS mirror 3 are diffracted toward substantially the same position regardless of the irradiation position. Is formed.
  • the left end portion 4L is formed with interference fringes having an inclination angle such that the laser light from the MEMS mirror 3 is incident at a shallower incident angle ⁇ than the right end portion 4R. .
  • FIG. 4B shows an example of the relationship between the reproduction wavelength [nm] and the diffraction efficiency.
  • the optimum diffraction wavelength is 532 [nm] is illustrated. Further, it is assumed that the diffraction efficiency at this time is 90%.
  • Graphs B1, B2, and B3 show examples of the relationship between the reproduction wavelength and the diffraction efficiency at the center portion 4C, the left end portion 4L, and the right end portion 4R of the HOE 4, respectively.
  • FIG. 5 shows an HMD 1a having a configuration in which laser light is irradiated on the HOE 4 'from the left direction.
  • HOE 4 ′ exposed from the left direction to the HOE under conditions suitable for laser light incidence is used.
  • the reproduction wavelength deviates from the optimum diffraction wavelength
  • unevenness in brightness tends to occur due to the degree of decrease in diffraction efficiency depending on the position on the HOE 4 '.
  • the diffraction efficiency at the right end portion 4R ' is smaller than the diffraction efficiency at the left end portion 4L', and the right end portion 4R 'tends to be darker than the left end portion 4L'.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining color unevenness that may occur when the reproduction wavelength is deviated from the optimum diffraction wavelength. Specifically, here, color unevenness that may occur due to differences in the amount of shift between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength for each of the red laser light, the green laser light, and the blue laser light will be described.
  • FIG. 6A shows an example of the optimum diffraction wavelength [nm] and the reproduction wavelength [nm] for each of the red laser light, the green laser light, and the blue laser light. From this, it can be seen that the amount of deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength differs for each of the red laser light, the green laser light, and the blue laser light.
  • the amount of deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength is defined as “(optimum diffraction wavelength ⁇ reproduction wavelength) / optimum diffraction wavelength”.
  • the wavelength for each color in the gas laser or solid-state laser used as the recording wavelength is limited to a discrete value, and the wavelength of the laser beam for each color that is put to practical use in the semiconductor laser is determined to some extent. Therefore, basically, the amount of deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength tends to be different for each of the red laser light, the green laser light, and the blue laser light.
  • FIG. 6B shows an example of the relationship between the irradiation position on the HOE 4 and the diffraction efficiency when the wavelengths of red laser light, green laser light, and blue laser light as shown in FIG. 6A are used.
  • the left direction of the horizontal axis in FIG. 6B corresponds to the left direction of the HOE 4 shown in FIG. 4A
  • the right direction of the horizontal axis in FIG. 6B is shown in FIG. 4A. This corresponds to the right direction of the HOE 4 (the same applies to FIG. 6C).
  • Graphs C1, C2, and C3 show examples of the relationship between the irradiation position on the HOE 4 and the diffraction efficiency for red laser light, green laser light, and blue laser light, respectively.
  • the diffraction efficiency of the green laser beam is large to some extent, and that the diffraction efficiency is substantially constant regardless of the irradiation position.
  • the diffraction efficiency of the red laser beam and the blue laser beam is Is smaller than that of the green laser beam, and the diffraction efficiency decreases as the irradiation position moves to the left. It can also be seen that the blue laser light has a lower diffraction efficiency than the red laser light.
  • FIG. 6C shows graphs C1 ′ and C3 ′ in which the diffraction efficiencies of the red laser light and the blue laser light shown in FIG. 6B are normalized by the diffraction efficiency of the green laser light.
  • the red laser light and the blue laser light have a lower diffraction efficiency than the green laser light, and the red laser light with respect to the green laser light as the irradiation position moves to the left. It can also be seen that the degree of decrease in the blue laser light becomes larger.
  • 6 (b) and 6 (c) are obtained because the amount of deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength is relatively small for the green laser beam, and for the red laser beam and the blue laser beam. This is presumably because the amount of deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength is relatively large, and the amount of deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength is greater for the blue laser light than for the red laser light.
  • the amount of decrease in diffraction efficiency is different for each color.
  • the amount of decrease in diffraction efficiency at each position on the HOE 4 is different for each color (that is, the distribution of diffraction efficiency is different for each color). Therefore, it can be said that the color tends to change depending on the position on the HOE 4, in other words, it can be said that the color unevenness tends to occur.
  • the results shown in FIGS. 6B and 6C are merely examples, and the amount of deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength in each color varies depending on the design, and accordingly, in each color, The relationship between the irradiation position on the HOE 4 and the diffraction efficiency will also change. That is, as described above, the relationship in which the deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength is small for the green laser light, and the deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength is large for the red laser light and the blue laser light is always satisfied. Do not mean.
  • luminance unevenness and color unevenness are described with respect to the direction in the HOE 4 corresponding to the main scanning direction by the MEMS mirror 3. Such luminance unevenness and color unevenness tend to occur in the same manner in the direction in the HOE 4 corresponding to the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction. Note that the main scanning direction and the sub-scanning direction can be interchanged.
  • the laser power of the laser light source 2 is corrected in order to reduce luminance unevenness and color unevenness caused by the difference between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength as described above.
  • the HMD 1 corrects the laser power based on the deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength.
  • the HMD 1 corrects the laser power based not only on the deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength, but also on the irradiation position of the laser light on the HOE 4.
  • the HMD 1 corrects the laser power according to the irradiation position on the HOE 4 so as to correct the distribution of the diffraction efficiency of the HOE 4 caused by the difference between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength.
  • the HMD 1 corrects the laser power of each of the red laser light, the green laser light, and the blue laser light based on the difference between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength in each of the red laser light, the green laser light, and the blue laser light. To do.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a specific configuration of the HMD 1 capable of realizing the laser power correction method according to the present embodiment as described above.
  • the HMD 1 mainly includes a control module 10 and an optical module 15.
  • illustration of the HOE 4 and the transparent substrate 5 is omitted for convenience of explanation.
  • the control module 10 includes an image processing block 11, a laser drive block 12, a MEMS control block 13, and a laser power modulation block 14. Information and the like input by the user are input to the control module 10 via the user I / F, and an image signal is input from the video source.
  • the optical module 15 includes a red LD 15a, a green LD 15b, a blue LD 15c, a light amount sensor 15d, a MEMS 15e, and a temperature sensor 15f.
  • the laser light source 2 described above corresponds to a red LD 15a, a green LD 15b, and a blue LD 15c (hereinafter simply referred to as “LD” when used without distinction), and the MEMS mirror 3 described above includes a MEMS 15e. It corresponds to.
  • the MEMS 15e corresponds to an example of the “scanning unit” in the present invention, and includes a drive mirror 15ea and an angle sensor 15eb.
  • the image processing block 11 is a block that controls the laser drive block 12 and the MEMS control block 13 based on an image signal input from the outside and a signal input from the MEMS control block 13.
  • the image processing block 11 includes an A / D conversion unit 11a, a video processor 11b, a memory 11c, a frame buffer 11d, a D / A conversion unit 11e, and a sensor input unit 11f.
  • the A / D converter 11a performs A / D conversion on the image signal input from the outside.
  • the video processor 11b performs image processing on the image signal A / D converted by the A / D converter 11a. Specifically, the video processor 11b performs image processing such as distortion correction such as keystone correction, RGB color correction (spot position correction), and two-dimensional interpolation (pixel interpolation) based on the input image signal. .
  • an image signal processed by the video processor 11b is written.
  • the image signal written in the frame buffer 11d is converted into bit data, and the bit data is further converted into a signal indicating the light emission pattern of each LD.
  • the memory 11c stores a control program and data for operating the video processor 11b, and various data are sequentially read and written as a work memory when the video processor 11b operates.
  • the D / A converter 11e outputs a signal obtained by D / A converting the signal indicating the light emission pattern of each LD as described above to the laser drive block 12.
  • the sensor input unit 11 f receives a detection signal from the light amount sensor 15 d in the optical module 15 and A / D converts the detection signal.
  • the light quantity sensor 15d corresponds to a so-called front monitor, detects the light quantity of the laser light emitted from each of the red LD 15a, the green LD 15b, and the blue LD 15c, and the image processing block 11 thus performs the light quantity sensor 15d.
  • the laser power of each of the red LD 15a, the green LD 15b, and the blue LD 15c is adjusted based on the amount of light detected by the above, that is, so-called APC (Auto Power Control) is executed.
  • APC Auto Power Control
  • the laser drive block 12 is a block that generates drive signals for driving the red LD 15a, the green LD 15b, and the blue LD 15c in the optical module 15.
  • the laser drive block 12 includes a red laser driving unit 12a, a green laser driving unit 12b, and a blue laser driving unit 12c.
  • the red laser driving unit 12a, the green laser driving unit 12b, and the blue laser driving unit 12 are respectively based on a signal from the image processing block 11 (a signal indicating a light emission pattern of each LD), a red LD 15a, a green LD 15b, and a blue LD 15c. Drive.
  • the red laser driving unit 12a, the green laser driving unit 12b, and the blue laser driving unit 12 are respectively based on a signal from the laser power modulation block 14 (a signal corresponding to the driving voltage of each LD), red LD 15a, green The LD 15b and the blue LD 15c are driven. That is, each LD is driven so that the laser power of each LD is set to the laser power modulated by the laser power modulation block 14.
  • the MEMS control block 13 is a block for controlling the MEMS 15e in the optical module 15.
  • the MEMS control block 13 includes a scan signal processing unit 13a, a MEMS driving unit 13b, and a sensor input unit 13c.
  • the MEMS drive unit 13b drives the drive mirror 15ea in the MEMS 15e based on a signal from the image processing block 11 and the like.
  • the sensor input unit 13c receives a detection signal corresponding to the angle of the drive mirror 15ea detected by the angle sensor 15eb in the MEMS 15e.
  • the scan signal processing unit 13a generates scan position information of the drive mirror 15ea and the like based on the detection signal corresponding to the angle of the drive mirror 15ea input to the sensor input unit 13c. Then, the scan signal processing unit 13 a outputs a signal corresponding to the scan position information and the like to the image processing block 11.
  • the laser power modulation block 14 is a block that corrects (modulates) the laser power of each of the red LD 15a, the green LD 15b, and the blue LD 15c, and includes laser power correction units 14a and 14b.
  • the laser power correction units 14a and 14b have sensor input units 14aa and 14ba and correction processing units 14ab and 14bb, respectively.
  • the laser power correction unit 14a corrects the laser power so that luminance unevenness due to a difference in scanning speed on the HOE 4 is suppressed.
  • the sensor input unit 14aa receives a detection signal corresponding to the angle of the drive mirror 15ea detected by the angle sensor 15eb in the MEMS 15e. Based on the detection signal corresponding to the angle of the drive mirror 15ea, which is input to the sensor input unit 14aa, the correction processing unit 14ab controls the red LD 15a, so that the luminance unevenness due to the difference in scanning speed on the HOE 4 is suppressed.
  • the laser power of each of the green LD 15b and the blue LD 15c is corrected.
  • the correction processing unit 14ab performs correction to increase the laser power at the irradiation position where the scanning speed is slow.
  • the scanning speed is uniquely determined from the angle of the drive mirror 15ea.
  • the laser power correction unit 14b corrects the laser power so that luminance unevenness and color unevenness due to a shift between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength are reduced.
  • the sensor input unit 14ba includes a detection signal corresponding to the angle of the drive mirror 15ea detected by the angle sensor 15eb in the MEMS 15e, and a red LD 15a, a green LD 15b, and a blue color detected by the temperature sensor 15f in the optical module 15. Detection signals corresponding to respective temperatures of the LD 15c are input.
  • the correction processing unit 14bb obtains the irradiation position on the HOE 4 based on the detection signal corresponding to the angle of the drive mirror 15ea input to the sensor input unit 14ba, and the red LD 15a input to the sensor input unit 14ba. Based on the detection signals corresponding to the temperatures of the green LD 15b and the blue LD 15c, the reproduction wavelengths (oscillation wavelengths) of the red LD 15a, the green LD 15b, and the blue LD 15c are obtained. For example, the correction processing unit 14bb obtains the reproduction wavelength of each of the red LD 15a, the green LD 15b, and the blue LD 15c by referring to a table that defines the relationship between the LD temperature and the reproduction wavelength.
  • the correction processing unit 14bb corrects the laser power of each of the red LD 15a, the green LD 15b, and the blue LD 15c based on the obtained irradiation position and reproduction wavelength.
  • the correction processing unit 14bb refers to a table in which an irradiation position on the HOE 4, a reproduction wavelength, and a laser power correction amount (which may be a drive voltage), which are predetermined for each color, are associated with each other. The laser power correction amount corresponding to the obtained irradiation position and reproduction wavelength is determined.
  • a table that can be corrected to increase the laser power in accordance with the magnitude of the diffraction efficiency at the irradiation position on the HOE 4 where the diffraction efficiency is low can be used.
  • a table corresponding to the inverse characteristics of the graphs shown in FIGS. 4B and 6B can be used. Thereby, the intensity
  • the correction processing unit 14bb corresponds to an example of the “correction unit” in the present invention.
  • a common table for each color it is not limited to using a table for each color, and a common table for each color may be used.
  • a common table for each color can be defined. In this case, if the amount of deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength is obtained for each color from the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength for each color, the correction amount of the laser power can be determined for each color from the common table for each color. it can.
  • the laser power modulation block 14 determines the drive voltage of the LD according to the correction of the laser power by both the laser power correction unit 14a and the laser power correction unit 14b as described above, and outputs a signal corresponding to the drive voltage to the laser drive. Output to block 12.
  • the HMD 1 having the above-described configuration, it is possible to effectively reduce luminance unevenness and color unevenness caused by a shift between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength.
  • the laser power correction unit 14a and the laser power correction unit 14b are separately configured.
  • the laser power correction unit 14a and the laser power correction unit 14b may be configured integrally. That is, the correction of the laser power corresponding to the scanning speed and the correction of the laser power corresponding to the deviation between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength may be performed by one circuit.
  • the oscillation wavelength of the LD has individual variations, it is preferable to correct the laser power in consideration of such individual variations. For example, a table for correcting individual variations in oscillation wavelength is prepared, and the above-described laser power correction can be performed using such a table together.
  • the laser power modulation block 14 performs the laser power correction.
  • the image processing block 11 may correct the laser power.
  • the description of the same configuration as the above-described embodiment will be omitted as appropriate.
  • configurations not particularly described here are the same as those in the embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a specific configuration of the HMD 1x according to the modification.
  • the HMD 1x according to the modification differs from the HMD 1 according to the embodiment in that the control module 10x does not include the laser power modulation block 14.
  • the image processing block 11 in the control module 10x performs the same processing as the laser power modulation block 14 according to the embodiment. That is, the image processing block 11 performs laser power correction according to the scanning speed and laser power correction according to the difference between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength. Specifically, the image processing block 11 performs laser power correction by performing processing for changing the output of the D / A conversion unit 11e.
  • the laser power correction method is the same as in the above-described embodiment.
  • the image processing block 11 corresponds to the “correction unit” in the present invention.
  • the circuit system can be easily configured as compared with the HMD 1 according to the embodiment.
  • the HMD 1x according to the modified example has a demerit that not all of the output D range in the image processing block 11 can be used for color gradation as compared with the HMD 1 according to the embodiment. This is because in the modified example, it is necessary to secure an output D range to some extent for correcting the laser power.
  • the image processing block 11 may correct the brightness of the image data instead of correcting the laser power as described above.
  • the LD tends to have a longer reproduction wavelength (oscillation wavelength) as the temperature rises during operation. For this reason, it is preferable to adopt a wavelength shorter than the optimum diffraction wavelength as the LD design wavelength (for example, at the start of operation, this wavelength becomes the reproduction wavelength). In this way, the reproduction wavelength approaches the optimum diffraction wavelength during the operation of the LD, or even if the reproduction wavelength exceeds the optimum diffraction wavelength, the deviation amount between the reproduction wavelength and the optimum diffraction wavelength can be small. Therefore, it becomes easy to correct the laser power as described above.
  • the laser power is corrected using the reproduction wavelength estimated based on the LD temperature.
  • the laser power is corrected based on the LD temperature. It is not necessary to estimate the reproduction wavelength. In this case, it is not necessary to provide the temperature sensor 15f in the optical module 15, and the reproduction wavelength is substantially constant. Therefore, the laser power may be corrected based on the reproduction wavelength and the irradiation position.
  • Modification 4 Although the example which applies this invention to the head mounted display 1 and 1x was shown above, application of this invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a display device such as a head-up display.
  • the present invention can be used for display devices such as a head-mounted display and a head-up display.
  • HMD Head Mount Display
  • Laser light source 3
  • HOE Hologram element
  • 10x control module 11
  • image processing block 12
  • laser drive block 13
  • MEMS control block 14
  • laser power modulation block 15

Abstract

　表示装置は、レーザ光を出射するレーザ光源、及びレーザ光が入射されるホログラム素子を備え、ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる。また、表示装置は、レーザ光源からのレーザ光の波長である再生波長と、ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段を備える。これにより、再生波長と最適回折波長とのずれに起因する輝度むらや色むらを適切に低減することができる。

Description

表示装置、ヘッドマウントディスプレイ、表示方法及び表示プログラム
　本発明は、情報を表示する技術分野に関する。
　従来から、ホログラム素子（ＨＯＥ：Holographic Optical Element）を用いたヘッドマウントディスプレイが知られている。例えば、特許文献１には、反射型ホログラム素子を用いて画像を表示するヘッドマウントディスプレイなどの画像表示装置において、反射型ホログラム素子上で各表示光束間の色バランスの差異が低減されるように、表示素子に表示されるカラー画像の表示色バランスに分布を付与する補正を行う技術が開示されている。また、例えば特許文献２には、反射型体積ホログラム回折格子から成る第１回折格子部材及び第２回折格子部材を有する画像表示装置において、第２回折格子部材での所定方向に対応する方向に沿った画像形成装置の画素に応じて、画素を駆動するための駆動信号を補正する技術が開示されている。その他にも、本発明に関連する技術が、例えば特許文献３及び４に開示されている。
特開２００５－２４１８２５号公報 特開２００９－３６９５５号公報 特開平１０－３０１０５５号公報 ＷＯ２００９／０４１０５５号公報
　ところで、実際に画像を表示させる際に用いる光の波長（再生波長）が、ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が有する最適回折波長と異なっていると、輝度むらや色むらなどが発生する可能性がある。上記した特許文献１乃至４に記載された技術では、このような再生波長と最適回折波長とのずれを考慮して制御を行っていなかった。
　本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、再生波長と最適回折波長とのずれに起因する輝度むらや色むらを適切に低減することが可能な表示装置、ヘッドマウントディスプレイ、表示方法及び表示プログラムを提供することを課題とする。
　請求項１に記載の発明では、レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる表示装置は、前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段を備える。
　請求項９に記載の発明では、レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させるヘッドマウントディスプレイは、前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段を備える。
　請求項１０に記載の発明では、レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる表示装置によって実行される表示方法は、前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正工程を備える。
　請求項１１に記載の発明では、レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる、コンピュータを有する表示装置によって実行される表示プログラムは、前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段として前記コンピュータを機能させる。
本実施例に係るＨＭＤの全体構成を概略的に示した図である。 ＨＯＥの露光方法を説明するための図を示す。 ＨＯＥへの入射角度と回折効率との関係を説明するための図を示す。 再生波長が最適回折波長からずれている場合に発生し得る輝度むらを説明するための図を示す。 左方向からＨＯＥにレーザ光を照射する構成を有するＨＭＤを示す。 再生波長が最適回折波長からずれている場合に発生し得る色むらを説明するための図を示す。 本実施例に係るＨＭＤの具体的な構成を示したブロック図である。 変形例に係るＨＭＤの具体的な構成を示したブロック図である。
　本発明の１つの観点では、レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる表示装置は、前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段を備える。
　上記の表示装置は、ホログラム素子を経由したレーザ光に対応する画像をユーザに視認させる。補正手段は、レーザ光源からのレーザ光の波長である再生波長と、ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、レーザ光源のレーザパワーを補正する。「再生波長」は、実際に画像を表示させる際に用いるレーザ光の波長である。「最適回折波長」は、ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長であり、基本的にはホログラム素子の露光時に用いたレーザ光の波長（記録波長）と等しいが、例えばホログラム素子が全体に膨張したり収縮したりすることで、最適回折波長は記録波長と僅かに異なることがある。それ以外にも、ホログラム素子の劣化や使用環境温度や湿度などによっても、最適回折波長と記録波長とが僅かに異なることがある。
　上記の表示装置によれば、再生波長と最適回折波長とのずれに基づいてレーザパワーを補正するため、再生波長と最適回折波長とのずれに起因する輝度むらや色むらを適切に低減することができる。
　上記の表示装置の一態様では、前記補正手段は、前記最適回折波長と前記再生波長とのずれ、及び前記ホログラム素子上の前記レーザ光の照射位置に基づいて、前記レーザパワーを補正する。これにより、再生波長と最適回折波長とのずれに起因する輝度むらを効果的に低減することができる。
　上記の表示装置の他の一態様では、前記補正手段は、前記ホログラム素子による回折効率の分布を補正するように、前記照射位置に応じて前記レーザパワーを補正する。つまり、補正手段は、回折効率が小さくなるホログラム素子上の位置において、回折効率の大きさに応じてレーザパワーを大きくするような補正を行う。これにより、ホログラム素子によって回折された回折光の強度を概ね一様にすることができる。
　上記の表示装置の他の一態様では、前記レーザ光源は、それぞれで波長が異なる２以上のレーザ光を出射し、前記補正手段は、前記２以上のレーザ光ごとに、前記レーザパワーを補正する。これにより、再生波長と最適回折波長とのずれに起因する色むらを効果的に低減することができる。
　上記の表示装置において好適には、前記補正手段は、前記レーザ光源の温度に基づいて、前記再生波長を推定する。こうするのは、レーザ光源の温度に応じて、レーザ光源の再生波長（発振波長）が変化する傾向にあるからである。
　好適な例では、前記ホログラム素子は、前記干渉縞の傾斜角が位置によって異なる。また、前記ホログラム素子は、反射型ホログラム素子である。
　また好適な例では、上記の表示装置は、前記レーザ光源から出射される前記レーザ光を走査する走査手段を更に備え、前記ホログラム素子には、前記走査手段によって走査された前記レーザ光が入射される。
　本発明の他の観点では、レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させるヘッドマウントディスプレイは、前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段を備える。
　本発明の更に他の観点では、レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる表示装置によって実行される表示方法は、前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正工程を備える。
　本発明の更に他の観点では、レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる、コンピュータを有する表示装置によって実行される表示プログラムは、前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段として前記コンピュータを機能させる。
　以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
　［全体構成］
　図１は、本実施例に係る表示装置が適用されたヘッドマウントディスプレイ（以下、適宜「ＨＭＤ」と表記する。）１の全体構成を概略的に示した図である。ＨＭＤ１は、例えば眼鏡型に構成されており、ユーザの頭部に装着可能に構成されている。ＨＭＤ１は、ユーザの網膜上に光を投影することで画像を視認させる。
　図１に示すように、ＨＭＤ１は、主に、レーザ光源２と、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）ミラー３と、ホログラム素子（以下、適宜「ＨＯＥ」と表記する。）４と、透明基板５と、を有する。
　レーザ光源２は、赤色ＬＤ（レーザダイオード）、緑色ＬＤ及び青色ＬＤなどの半導体レーザを具備しており、赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光を出射する。レーザ光源２から出射されたレーザ光は、ＭＥＭＳミラー３に入射する。
　ＭＥＭＳミラー３は、ミラーやアクチュエータなどを具備して構成され、レーザ光源２からのレーザ光をＨＯＥ４に向けて反射する。ＭＥＭＳミラー３は、表示すべき画像を網膜上に描画するべく、レーザ光を照射する網膜上の位置を変更するためのスキャン動作を行う。
　ＨＯＥ４は、内部の屈折率分布により特定波長に対してのみ偏向作用やレンズ効果を具備させた光学素子である。ＨＯＥ４はフォトポリマーと呼ばれる光に感光する樹脂系材料にて構成され、このような樹脂系材料がシート（フィルム）としての透明基板５上に形成されている。図１に示すように、ＨＯＥ４は、反射型に構成されており、ＭＥＭＳミラー３からのレーザ光をユーザの眼球に向けて反射する。つまり、ＨＯＥ４は、ＭＥＭＳミラー３からのレーザ光を回折することで、レーザ光をユーザの眼球に入射させる。このように、ＨＯＥ４は、ＨＭＤ１のコンバイナとして用いられる。また、ＨＯＥ４は、光透過性を有しており、ＨＯＥ４を透過して前方の風景が観察可能に構成されている。
　なお、眼の前後位置は特に限定はされない。瞳孔を集光点に合わせた場合には（図１において実線で表した眼球を参照）、同時に見える視野角が広くなるが、瞳孔を動かせる範囲が狭くなる。これに対して、瞳孔をＨＯＥ４に近付けた場合には（図１において破線で表した眼球を参照）、同時に見える視野角は狭くなるが、瞳孔を動かせる範囲が広くなる。
　［ＨＯＥの露光方法］
　次に、図２を参照して、上記したようなＨＯＥ４の露光方法（つまりＨＯＥ４の内部に干渉縞を形成する方法）について説明する。
　一般的に、ＨＯＥ４の露光には、固体レーザやガスレーザなどのレーザ光源１０１が用いられる。こうしているのは、固体レーザやガスレーザは可干渉性が高く、大出力が可能であるため、ＨＯＥ４の内部に干渉縞を適切に形成することができるからである。なお、半導体レーザは可干渉性が低いため、一般的には、ＨＯＥ４の露光に用いられない。
　図２に示すように、レーザ光源１０１から出射されたレーザ光はビームスプリッタ１０２によって分割され、分割された一部の光は、レンズ１０３、レンズ１０４、ミラー１０５及びレンズ１０６を経由して、ＨＯＥ４の一方の面（透明基板５に接する面）に照射される。具体的には、ＨＯＥ４の当該面には、レンズ１０６によって集光された光が照射される。他方で、ビームスプリッタ１０２によって分割された他の一部の光は、ミラー１０７及び対物レンズ１０８を経由して、ＨＯＥ４の他方の面（透明基板５に接する面と対向する面）に照射される。具体的には、ＨＯＥ４の当該面には、対物レンズ１０８によって拡げられた光が照射される。
　このようにＨＯＥ４に入射された２つのレーザ光の干渉により、ＨＯＥ４の媒体内部に干渉縞（つまり光の強度分布）が形成され、それに対応した屈折率分布が媒体内部に記録されることとなる。
　ここで、赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光を同軸にして同時に露光すれば、３色用のＨＯＥ４を作成することができる。もしくは、赤色、緑色及び青色の各色用のＨＯＥ４を別々に露光し、その後、３枚を貼り合わせることでも３色用のＨＯＥ４を作成することができる。
　なお、本実施例では、ＨＯＥ４の露光により、干渉縞の傾斜角が位置によって異なるようなＨＯＥ４を作成する。具体的には、ＭＥＭＳミラー３よりＨＯＥ４に入射された全てのレーザ光が、照射位置に関わらずに概ね同じ位置（例えば瞳孔に対応する位置）に向けて回折されるように、ＨＯＥ４上の位置によって異なる傾斜角の干渉縞を形成させる。このようなＨＯＥ４を用いるのは、例えば干渉縞の傾斜角が全ての位置で同じであるようなＨＯＥを用いた場合、線幅が狭いレーザ光を当該ＨＯＥに入射させた際の回折光の強度が概ね０になってしまう場合があるため、レーザ光源２を用いる場合には、そのようなＨＯＥを用いることは現実的でないと言えるからである。
　［ＨＯＥを利用した場合の課題］
　以下では、ＨＭＤ１のコンバイナとしてＨＯＥ４を用いた場合の課題などについて説明する。
　前述したように、ＨＯＥ４を露光する場合（つまり、ＨＯＥ４の内部に干渉縞を形成する場合）、光の干渉によってＨＯＥ４の媒体内部に屈折率分布を生じさせる必要があるため、一般的には、可干渉性が高く、大出力が可能なガスレーザや固体レーザなどのレーザ光源が用いられる。半導体レーザは可干渉性が低いため、一般的には、ＨＯＥ４の露光に用いられない。ここで、一般的なガスレーザや固体レーザの発振波長は、離散的な値に限定される。例えば下記のような波長を利用することができる。
・赤色用のＨＯＥ４を露光する際に利用可能な波長＝６４７［ｎｍ］
・緑色用のＨＯＥ４を露光する際に利用可能な波長＝５３２［ｎｍ］、５１５［ｎｍ］
・青色用のＨＯＥ４を露光する際に利用可能な波長＝４５７［ｎｍ］、４７８［ｎｍ］
　ここで、上述したようにＨＯＥ４の最適回折波長は基本的には記録波長と等しいが、僅かに異なる場合がある。
　一方、ＨＭＤ１に搭載するレーザ光源２は、小型軽量化のために半導体レーザが望ましい。しかしながら、半導体レーザにおいて実用化されている波長はある程度決まっているため、レーザ光源２として半導体レーザを用いた場合、レーザ光の波長（再生波長）として、ＨＯＥ４の露光時に用いたレーザ光の波長（記録波長）と同じ波長を選択できるとは限らない。更には、半導体レーザは、温度によって発振波長が±５［ｎｍ］程度変化する場合がある。
　以上のことから、再生波長を最適回折波長に完全に一致させることは困難であると言える。
　このように再生波長が最適回折波長とずれている場合、輝度むらや色むらなどが発生する傾向にある。したがって、本実施例では、ＨＯＥ４を用いたＨＭＤ１において、再生波長が最適回折波長とずれている場合に発生し得る輝度むらや色むらを低減するべく、レーザ光源２のレーザパワーの補正を行う（詳細については後述する）。
　以下で、図３乃至図６を参照して、再生波長が最適回折波長とずれている場合に発生し得る不具合について具体的に説明する。
　図３は、ＨＯＥ４へ入射するレーザ光の角度（入射角度）と回折効率との関係を説明するための図を示す。図３（ａ）では、破線が並べられた方向はＨＯＥ４の厚さ方向を示しており、ＨＯＥ４の媒体内に形成された屈折率分布を模式的に表している。図３（ａ）に示すように、基本的には、ＨＯＥ４の干渉縞に対して角度（入射角度）θで入射した光は、ＨＯＥ４の干渉縞に対して角度（回折角度）θで回折する。なお、「θ」を変えると干渉縞のピッチも異なる。
　図３（ｂ）は、干渉縞への入射角度θ［度］と回折効率との関係の一例を示している。ここでは、最適回折波長が５３２［ｎｍ］である場合を例示する。また、そのときの回折効率が９０％であるものとする。なお、「回折効率」は、入射光のエネルギーのうち、回折光としてどの程度のエネルギーを取り出せるかを示す値に相当する。
　グラフＡ１は、再生波長が最適回折波長に一致する場合の入射角度θと回折効率との関係の一例を示しており、グラフＡ２は、再生波長が最適回折波長よりも８［ｎｍ］小さい場合の入射角度θと回折効率との関係の一例を示しており、グラフＡ３は、再生波長が最適回折波長よりも１０［ｎｍ］小さい場合の入射角度θと回折効率との関係の一例を示している。図３（ｂ）より、再生波長が最適回折波長からずれている場合には、回折効率が小さくなること、及び、再生波長と最適回折波長とのずれ量が大きくなるほど、回折効率がより小さくなることがわかる。また、再生波長が最適回折波長とずれている場合には、入射角度θが小さくなるほど、回折効率が小さくなることがわかる。つまり、干渉縞に対して光が浅く入射するほど、波長変化の影響を受け易い（言い換えると波長選択性が強くなる）ことがわかる。
　図４は、再生波長が最適回折波長からずれている場合に発生し得る輝度むらを説明するための図を示す。ここでは、図４（ａ）に示すように、ＭＥＭＳミラー３による主走査方向に対応する方向に並んだ、ＨＯＥ４の中央部４Ｃ、左端部４Ｌ及び右端部４Ｒについて考える。このようなＨＯＥ４の中央部４Ｃ、左端部４Ｌ及び右端部４Ｒに形成された干渉縞を、破線円の中に示す（干渉縞の表現方法は図３（ａ）と同様である）。図示のように、中央部４Ｃ、左端部４Ｌ及び右端部４Ｒで、干渉縞の傾斜角が異なることがわかる。前述したように、ＭＥＭＳミラー３よりＨＯＥ４に入射された全てのレーザ光が、照射位置に関わらずに概ね同じ位置に向けて回折されるように、ＨＯＥ４上の位置に応じた傾斜角の干渉縞が形成される。図４（ａ）に示す例では、左端部４Ｌは、右端部４Ｒよりも、浅い入射角度θにてＭＥＭＳミラー３からのレーザ光が入射されるような傾斜角の干渉縞が形成されている。
　図４（ｂ）は、再生波長［ｎｍ］と回折効率との関係の一例を示している。ここでは、最適回折波長が５３２［ｎｍ］である場合を例示する。また、このときの回折効率が９０％であるものとする。グラフＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、それぞれ、ＨＯＥ４の中央部４Ｃ、左端部４Ｌ、右端部４Ｒでの、再生波長と回折効率との関係の一例を示している。グラフＢ１、Ｂ２、Ｂ３より、再生波長が最適回折波長からずれると回折効率が低下すること、及び、再生波長が最適回折波長からずれた場合における再生波長に対する回折効率の変化の態様が、ＨＯＥ４上の位置によって異なることがわかる。
　例えば符号Ｂ４で示すようなスペクトルに対応する再生波長のレーザ光を用いた場合（当該再生波長は、レーザ光の波長として実際に採用される範囲内にあるものとする）、グラフＢ２、Ｂ３より、左端部４Ｌでの回折効率が右端部４Ｒでの回折効率よりも小さくなることがわかる。この場合には、ＨＯＥ４の左端部４Ｌによって表示される画像が、ＨＯＥ４の右端部４Ｒによって表示される画像よりも暗くなる傾向にある。このように左端部４Ｌが右端部４Ｒよりも回折効率が小さくなった理由の一つとして、左端部４Ｌに、右端部４Ｒよりも浅い入射角度θにてレーザ光が入射したことが考えられる。
　以上のことから、再生波長が最適回折波長からずれた場合には、ＨＯＥ４上の位置によって回折効率の低下度合いが異なることで（つまりＨＯＥ４による回折効率の分布が不均一になることで）、輝度むらが発生する傾向にあると言える。
　なお、左方向からＨＯＥにレーザ光を照射しても良い。図５は、左方向からＨＯＥ４’にレーザ光を照射する構成を有するＨＭＤ１ａを示している。この場合には、上記したＨＯＥ４の代わりに、左方向からＨＯＥにレーザ光の入射に適した条件で露光したＨＯＥ４’を用いる。このような構成を用いた場合にも、再生波長が最適回折波長からずれた場合に、ＨＯＥ４’上の位置によって回折効率の低下度合いが異なることで、輝度むらが発生する傾向にある。具体的には、右端部４Ｒ’での回折効率が左端部４Ｌ’での回折効率よりも小さくなり、右端部４Ｒ’のほうが左端部４Ｌ’よりも暗くなる傾向にある。
　図６は、再生波長が最適回折波長からずれている場合に発生し得る色むらを説明するための図を示す。具体的には、ここでは、赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光のそれぞれで再生波長と最適回折波長とのずれ量が異なることにより発生し得る色むらについて説明する。
　図６（ａ）は、赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光のそれぞれについて、最適回折波長［ｎｍ］及び再生波長［ｎｍ］の一例を示している。これより、赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光のそれぞれで、再生波長と最適回折波長とのずれ量が異なることがわかる。例えば、再生波長と最適回折波長とのずれ量は、「（最適回折波長－再生波長）／最適回折波長」といった具合に定義される。なお、前述したように、記録波長として用いられるガスレーザや固体レーザにおける各色用の波長は離散的な値に限定され、また、半導体レーザにおいて実用化されている各色用のレーザ光の波長はある程度決まっていることから、基本的には、再生波長と最適回折波長とのずれ量は、赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光のそれぞれで異なる傾向にある。
　図６（ｂ）は、図６（ａ）に示したような赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光の波長を用いた場合の、ＨＯＥ４上の照射位置と回折効率との関係の一例を示している。図６（ｂ）の横軸の左方向は、図４（ａ）に示したＨＯＥ４の左方向に対応し、図６（ｂ）の横軸の右方向は、図４（ａ）に示したＨＯＥ４の右方向に対応する（図６（ｃ）も同様とする）。グラフＣ１、Ｃ２、Ｃ３は、それぞれ、赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光について、ＨＯＥ４上の照射位置と回折効率との関係の一例を示している。これより、緑色レーザ光に関しては、回折効率がある程度大きな値となっていると共に、照射位置によらずに回折効率が概ね一定であることがわかり、赤色レーザ光及び青色レーザ光に関しては、回折効率が緑色レーザ光よりも小さな値となっていると共に、照射位置が左にいくにつれて回折効率が減少していくことがわかる。また、青色レーザ光のほうが、赤色レーザ光よりも、回折効率が小さいことがわかる。
　図６（ｃ）は、図６（ｂ）に示した赤色レーザ光及び青色レーザ光の回折効率を緑色レーザ光の回折効率で正規化したグラフＣ１’、Ｃ３’を示している。図６（ｃ）によれば、緑色レーザ光の回折効率に対して、赤色レーザ光及び青色レーザ光の回折効率が小さいこと、及び、照射位置が左にいくにつれて、緑色レーザ光に対する赤色レーザ光及び青色レーザ光の低下度合いがより大きくなることがわかる。
　６（ｂ）、（ｃ）に示したような結果が得られたのは、緑色レーザ光に関しては再生波長と最適回折波長とのずれ量が比較的小さく、赤色レーザ光及び青色レーザ光に関しては再生波長と最適回折波長とのずれ量が比較的大きく、また、青色レーザ光が赤色レーザ光よりも再生波長と最適回折波長とのずれ量が大きかったためであると考えられる。
　以上のことから、再生波長と最適回折波長とのずれ量が各色で異なることにより、回折効率の減少量が各色で異なることとなる。具体的には、ＨＯＥ４上の各位置での回折効率の減少量が各色で異なる（つまり、回折効率の分布が各色で異なる）。そのため、ＨＯＥ４上の位置によって色味が変わる傾向にあると言える、言い換えると色むらが発生する傾向にあると言える。
　なお、図６（ｂ）、（ｃ）に示したような結果はあくまで一例であり、各色における再生波長と最適回折波長とのずれ量は設計などに応じて変わるため、それに応じて、各色におけるＨＯＥ４上の照射位置と回折効率との関係も変わることとなる。つまり、上記したような、緑色レーザ光は再生波長と最適回折波長とのずれ量が小さく、赤色レーザ光及び青色レーザ光は再生波長と最適回折波長とのずれ量が大きいといった関係が、必ずしも成り立つわけではない。
　なお、上記では、ＭＥＭＳミラー３による主走査方向に対応するＨＯＥ４における方向に関して、輝度むらや色むらについて述べた。このような輝度むらや色むらは、主走査方向に直交する副走査方向に対応するＨＯＥ４における方向に関しても、同様に発生する傾向にある。なお、主走査方向と副走査方向とは入れ替えることもできる。
　［レーザパワー補正方法］
　次に、本実施例に係るレーザパワー補正方法について説明する。本実施例では、上記したような再生波長と最適回折波長とのずれに起因する輝度むらや色むらを低減するべく、レーザ光源２のレーザパワーの補正を行う。具体的には、本実施例では、ＨＭＤ１は、再生波長と最適回折波長とのずれに基づいて、レーザパワーを補正する。この場合、ＨＭＤ１は、再生波長と最適回折波長とのずれだけでなく、ＨＯＥ４上のレーザ光の照射位置にも基づいて、レーザパワーを補正する。即ち、ＨＭＤ１は、再生波長と最適回折波長とのずれに起因するＨＯＥ４の回折効率の分布を補正するように、ＨＯＥ４上の照射位置に応じてレーザパワーを補正する。また、ＨＭＤ１は、赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光のそれぞれにおける再生波長と最適回折波長とのずれに基づいて、赤色レーザ光、緑色レーザ光及び青色レーザ光のそれぞれのレーザパワーを補正する。
　図７は、上記したような本実施例に係るレーザパワー補正方法を実現可能なＨＭＤ１の具体的な構成を示したブロック図である。図７に示すように、ＨＭＤ１は、主に、制御モジュール１０及び光学モジュール１５を有する。なお、図７では、説明の便宜上、ＨＯＥ４及び透明基板５の図示を省略している。
　制御モジュール１０は、画像処理ブロック１１と、レーザドライブブロック１２と、ＭＥＭＳコントロールブロック１３と、レーザパワー変調ブロック１４とを有する。制御モジュール１０には、ユーザＩ／Ｆを介して、ユーザによって入力された情報などが入力されると共に、ビデオソースより、画像信号が入力される。
　光学モジュール１５は、赤色ＬＤ１５ａと、緑色ＬＤ１５ｂと、青色ＬＤ１５ｃと、光量センサ１５ｄと、ＭＥＭＳ１５ｅと、温度センサ１５ｆとを有する。前述したレーザ光源２は、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃ（以下、これらを区別しないで用いる場合には単に「ＬＤ」とも表記する。）に相当し、また、前述したＭＥＭＳミラー３は、ＭＥＭＳ１５ｅに相当する。ＭＥＭＳ１５ｅは、本発明における「走査手段」の一例に相当し、駆動ミラー１５ｅａ及び角度センサ１５ｅｂを有する。
　画像処理ブロック１１は、外部から入力された画像信号及びＭＥＭＳコントロールブロック１３から入力された信号に基づいて、レーザドライブブロック１２及びＭＥＭＳコントロールブロック１３を制御するブロックである。画像処理ブロック１１は、Ａ／Ｄ変換部１１ａと、ビデオプロセッサ１１ｂと、メモリ１１ｃと、フレームバッファ１１ｄと、Ｄ／Ａ変換部１１ｅと、センサ入力部１１ｆとを有する。
　Ａ／Ｄ変換部１１ａは、外部より入力された画像信号をＡ／Ｄ変換する。ビデオプロセッサ１１ｂは、Ａ／Ｄ変換部１１ａでＡ／Ｄ変換された画像信号に対して、画像処理を行う。具体的には、ビデオプロセッサ１１ｂは、入力された画像信号に基づいて、キーストン補正などの歪曲補正や、ＲＧＢ色補正（スポット位置補正）や、２次元補間（画素補間）などの画像処理を行う。
　フレームバッファ１１ｄは、ビデオプロセッサ１１ｂで画像処理された画像信号が書き込まれる。フレームバッファ１１ｄに書き込まれた画像信号はビットデータに変換され、更に、当該ビットデータは各ＬＤの発光パターンを示す信号に変換される。メモリ１１ｃは、ビデオプロセッサ１１ｂが動作するための制御プログラムやデータが記憶されていると共に、ビデオプロセッサ１１ｂが動作する際のワークメモリとして、各種データが逐次読み書きされる。
　Ｄ／Ａ変換部１１ｅは、上記のように各ＬＤの発光パターンを示す信号をＤ／Ａ変換した信号を、レーザドライブブロック１２に出力する。センサ入力部１１ｆは、光学モジュール１５内の光量センサ１５ｄから検出信号が入力され、当該検出信号をＡ／Ｄ変換する。具体的には、光量センサ１５ｄは、所謂フロントモニタに相当し、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃのそれぞれが出射したレーザ光の光量を検出し、画像処理ブロック１１は、このように光量センサ１５ｄによって検出された光量に基づいて、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃのそれぞれのレーザパワーを調整する、つまり所謂ＡＰＣ（Auto Power Control）を実行する。
　レーザドライブブロック１２は、光学モジュール１５内の赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃを駆動するための駆動信号を生成するブロックである。レーザドライブブロック１２は、赤色レーザ駆動部１２ａと、緑色レーザ駆動部１２ｂと、青色レーザ駆動部１２ｃとを有する。赤色レーザ駆動部１２ａ、緑色レーザ駆動部１２ｂ及び青色レーザ駆動部１２は、それぞれ、画像処理ブロック１１からの信号（各ＬＤの発光パターンを示す信号）に基づいて、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃを駆動する。また、赤色レーザ駆動部１２ａ、緑色レーザ駆動部１２ｂ及び青色レーザ駆動部１２は、それぞれ、レーザパワー変調ブロック１４からの信号（各ＬＤの駆動電圧に対応する信号）に基づいて、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃを駆動する。つまり、各ＬＤのレーザパワーがレーザパワー変調ブロック１４によって変調されたレーザパワーに設定されるように、各ＬＤを駆動する。
　ＭＥＭＳコントロールブロック１３は、光学モジュール１５内のＭＥＭＳ１５ｅを制御するブロックである。ＭＥＭＳコントロールブロック１３は、スキャン信号処理部１３ａと、ＭＥＭＳ駆動部１３ｂと、センサ入力部１３ｃとを有する。ＭＥＭＳ駆動部１３ｂは、画像処理ブロック１１からの信号などに基づいて、ＭＥＭＳ１５ｅ内の駆動ミラー１５ｅａを駆動する。センサ入力部１３ｃは、ＭＥＭＳ１５ｅ内の角度センサ１５ｅｂによって検出された、駆動ミラー１５ｅａの角度に対応する検出信号が入力される。スキャン信号処理部１３ａは、センサ入力部１３ｃに入力された、駆動ミラー１５ｅａの角度に対応する検出信号に基づいて、駆動ミラー１５ｅａの走査位置情報などを生成する。そして、スキャン信号処理部１３ａは、走査位置情報などに対応する信号を、画像処理ブロック１１に出力する。
　レーザパワー変調ブロック１４は、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃのそれぞれのレーザパワーを補正（変調）するブロックであり、レーザパワー補正部１４ａ、１４ｂを有する。レーザパワー補正部１４ａ、１４ｂは、それぞれ、センサ入力部１４ａａ、１４ｂａ、及び補正処理部１４ａｂ、１４ｂｂを有する。
　レーザパワー補正部１４ａは、ＨＯＥ４上での走査速度の違いによる輝度むらが抑制されるように、レーザパワーを補正する。センサ入力部１４ａａは、ＭＥＭＳ１５ｅ内の角度センサ１５ｅｂによって検出された、駆動ミラー１５ｅａの角度に対応する検出信号が入力される。補正処理部１４ａｂは、センサ入力部１４ａａに入力された、駆動ミラー１５ｅａの角度に対応する検出信号に基づいて、ＨＯＥ４上での走査速度の違いによる輝度むらが抑制されるように、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃのそれぞれのレーザパワーを補正する。例えば、補正処理部１４ａｂは、走査速度が遅くなる照射位置において、レーザパワーを大きくするような補正を行う。なお、走査速度は、駆動ミラー１５ｅａの角度より一義的に求まるものである。
　レーザパワー補正部１４ｂは、再生波長と最適回折波長とのずれに起因する輝度むらや色むらが低減されるように、レーザパワーを補正する。センサ入力部１４ｂａは、ＭＥＭＳ１５ｅ内の角度センサ１５ｅｂによって検出された、駆動ミラー１５ｅａの角度に対応する検出信号、及び、光学モジュール１５内の温度センサ１５ｆによって検出された、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃのそれぞれの温度に対応する検出信号が入力される。補正処理部１４ｂｂは、センサ入力部１４ｂａに入力された、駆動ミラー１５ｅａの角度に対応する検出信号に基づいて、ＨＯＥ４上の照射位置を求めると共に、センサ入力部１４ｂａに入力された、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃのそれぞれの温度に対応する検出信号に基づいて、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃのそれぞれの再生波長（発振波長）を求める。例えば、補正処理部１４ｂｂは、ＬＤの温度と再生波長との関係が規定されたテーブルを参照することで、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃのそれぞれの再生波長を求める。
　そして、補正処理部１４ｂｂは、求められた照射位置及び再生波長に基づいて、赤色ＬＤ１５ａ、緑色ＬＤ１５ｂ及び青色ＬＤ１５ｃのそれぞれのレーザパワーを補正する。例えば、補正処理部１４ｂｂは、各色ごとに予め定められた、ＨＯＥ４上の照射位置と、再生波長と、レーザパワーの補正量（駆動電圧としても良い）とが対応付けられたテーブルを参照することで、求められた照射位置及び再生波長に対応するレーザパワーの補正量を決定する。テーブルとしては、回折効率が小さくなるようなＨＯＥ４上の照射位置において、回折効率の大きさに応じてレーザパワーを大きくする補正がなされるようなものを用いることができる。１つの例では、図４（ｂ）や図６（ｂ）に示したグラフの逆特性に対応するテーブルを用いることができる。これにより、ＨＯＥ４によって回折された回折光の強度を概ね一様にすることができる。このように、補正処理部１４ｂｂは、本発明における「補正手段」の一例に相当する。
　なお、各色ごとのテーブルを用いることに限定はされず、各色共通のテーブルを用いても良い。例えば、再生波長と最適回折波長とのずれ量を用いれば、各色共通のテーブルを規定することができる。この場合、各色の再生波長と最適回折波長とから、各色ごとに再生波長と最適回折波長とのずれ量を求めれば、各色共通のテーブルより、各色ごとにレーザパワーの補正量を決定することができる。
　レーザパワー変調ブロック１４は、上記したようなレーザパワー補正部１４ａ及びレーザパワー補正部１４ｂの両方によるレーザパワーの補正に応じたＬＤの駆動電圧を決定し、当該駆動電圧に対応する信号をレーザドライブブロック１２に出力する。
　以上説明した構成を有するＨＭＤ１によれば、再生波長と最適回折波長とのずれに起因する輝度むらや色むらを効果的に低減することが可能となる。
　なお、図７では、レーザパワー補正部１４ａとレーザパワー補正部１４ｂとが別個に構成されているが、レーザパワー補正部１４ａとレーザパワー補正部１４ｂとを一体に構成しても良い。つまり、１つの回路にて、走査速度に応じたレーザパワーの補正と、再生波長と最適回折波長とのずれに応じたレーザパワーの補正とを行うこととしても良い。
　なお、ＬＤの発振波長は個体ばらつきがあるため、そのような個体ばらつきも加味してレーザパワーの補正を行うと良い。例えば、発振波長の個体ばらつきを補正するためのテーブルを用意しておき、そのようなテーブルを合わせて用いて、上記したレーザパワーの補正を行うことができる。
　［変形例］
　以下で、上記した実施例の変形例を提示する。下記の変形例は、任意に組み合わせて実施することができる。
　（変形例１）
　上記では、レーザパワーの補正をレーザパワー変調ブロック１４が行う実施例を示したが、この代わりに、画像処理ブロック１１がレーザパワーの補正を行うこととしても良い。なお、以下では、上記した実施例と同様の構成については、適宜説明を省略する。また、ここで特に説明しない構成については、実施例と同様であるものとする。
　図８は、変形例に係るＨＭＤ１ｘの具体的な構成を示したブロック図である。変形例に係るＨＭＤ１ｘは、制御モジュール１０ｘがレーザパワー変調ブロック１４を具備しない点で、実施例に係るＨＭＤ１と構成が異なる。変形例においては、制御モジュール１０ｘ内の画像処理ブロック１１が、実施例に係るレーザパワー変調ブロック１４と同様の処理を行う。つまり、画像処理ブロック１１は、走査速度に応じたレーザパワーの補正と、再生波長と最適回折波長とのずれに応じたレーザパワーの補正とを行う。具体的には、画像処理ブロック１１は、Ｄ／Ａ変換部１１ｅの出力を変える処理を行うことで、レーザパワーの補正を実施する。レーザパワーの補正方法は、上記した実施例と同様である。このように、変形例では、画像処理ブロック１１が、本発明における「補正手段」に相当する。
　変形例に係るＨＭＤ１ｘによれば、実施例に係るＨＭＤ１と比較して、回路系を簡便に構成することができる。但し、変形例に係るＨＭＤ１ｘは、実施例に係るＨＭＤ１と比較すると、画像処理ブロック１１における出力Ｄレンジの全てを色の階調に使えないといったデメリットがある。これは、変形例では、レーザパワーの補正のために出力Ｄレンジをある程度確保しておく必要があるからである。
　なお、変形例においては、画像処理ブロック１１が、上記したようにレーザパワーの補正を行う代わりに、画像データの輝度の補正を行うこととしても良い。
　（変形例２）
　ＬＤは、動作していると温度が上昇することで、再生波長（発振波長）が長くなっていく傾向にある。そのため、ＬＤの設計波長（例えば動作開始時などにおいては、この波長が再生波長となる）として、最適回折波長よりも短い波長を採用することが好適である。こうすることで、ＬＤの動作時に、再生波長が最適回折波長に近付いていくため、もしくは、再生波長が最適回折波長を超えたとしても、再生波長と最適回折波長とのずれ量が小さくて済むため、前述したようなレーザパワーの補正を行い易くなる。
　（変形例３）
　上記では、ＬＤの温度に基づいて推定した再生波長を用いて、レーザパワーの補正を行う実施例を示したが、ＬＤの温度で発振波長がほとんど変化しない場合には、ＬＤの温度に基づいて再生波長を推定しなくて良い。この場合には、光学モジュール１５内に温度センサ１５ｆを設けなくても良く、また、再生波長が概ね一定となるため、その再生波長と照射位置とに基づいてレーザパワーの補正を行えば良い。
　（変形例４）
　上記では、本発明をヘッドマウントディスプレイ１、１ｘに適用する例を示したが、本発明の適用はこれに限定はされない。本発明は、ヘッドアップディスプレイなどの表示装置にも適用することができる。
　本発明は、ヘッドマウントディスプレイやヘッドアップディスプレイなどの表示装置に利用することができる。
　１、１ｘ　ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）
　２　レーザ光源
　３　ＭＥＭＳミラー
　４　ホログラム素子（ＨＯＥ）
　１０、１０ｘ　制御モジュール
　１１　画像処理ブロック
　１２　レーザドライブブロック
　１３　ＭＥＭＳコントロールブロック
　１４　レーザパワー変調ブロック
　１５　光学モジュール
　１５ａ　赤色ＬＤ
　１５ｂ　緑色ＬＤ
　１５ｃ　青色ＬＤ
　１５ｅ　ＭＥＭＳ
　１５ｆ　温度センサ

Claims (11)

  1. 　レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる表示装置であって、
    　前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段を備えることを特徴とする表示装置。
  2. 　前記補正手段は、前記最適回折波長と前記再生波長とのずれ、及び前記ホログラム素子上の前記レーザ光の照射位置に基づいて、前記レーザパワーを補正することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
  3. 　前記補正手段は、前記ホログラム素子による回折効率の分布を補正するように、前記照射位置に応じて前記レーザパワーを補正することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
  4. 　前記レーザ光源は、それぞれで波長が異なる２以上のレーザ光を出射し、
    　前記補正手段は、前記２以上のレーザ光ごとに、前記レーザパワーを補正することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
  5. 　前記補正手段は、前記レーザ光源の温度に基づいて、前記再生波長を推定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の表示装置。
  6. 　前記ホログラム素子は、前記干渉縞の傾斜角が位置によって異なることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の表示装置。
  7. 　前記ホログラム素子は、反射型ホログラム素子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示装置。
  8. 　前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を走査する走査手段を更に備え、
    　前記ホログラム素子には、前記走査手段によって走査された前記レーザ光が入射されることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置。
  9. 　レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させるヘッドマウントディスプレイであって、
    　前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段を備えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
  10. 　レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる表示装置によって実行される表示方法であって、
    　前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正工程を備えることを特徴とする表示方法。
  11. 　レーザ光を出射するレーザ光源、及び前記レーザ光が入射されるホログラム素子を備え、前記ホログラム素子を介した光に対応する画像を視認させる、コンピュータを有する表示装置によって実行される表示プログラムであって、
    　前記レーザ光源からの前記レーザ光の波長である再生波長と、前記ホログラム素子の内部に形成された干渉縞が最も高い回折効率を示す波長である最適回折波長とのずれに基づいて、前記レーザ光源のレーザパワーを補正する補正手段として前記コンピュータを機能させることを特徴とする表示プログラム。
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