WO2020149053A1 - 光学装置、画像表示装置及び表示装置 - Google Patents

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deflection
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    • G02B5/18—Diffraction gratings
    • G02B5/1842—Gratings for image generation

Definitions

  • the present disclosure relates to an optical device, an image display device including such an optical device, and a display device including such an image display device, and more specifically to a head mounted display (HMD, Head Mounted Display).
  • the present invention relates to a display device used.
  • HMD head-mounted display
  • various types of head-mounted displays have been studied, there is a strong demand for a wider angle of view of the display image in order to provide a more realistic image to the head-mounted display. ..
  • a head-mounted display in which three deflecting means are arranged on a light guide plate that constitutes an optical device is disclosed in, for example, US Patent Publication 2006/0132914A1 or US Patent Publication 2014/0330966A1. It is well known.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2009-133998 discloses that (A) An image forming apparatus having a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix, (B) A collimating optical system that collimates light emitted from the pixels of the image forming apparatus, and (C) An optical device in which a plurality of parallel lights having different traveling directions are incident, guided, and emitted in the collimating optical system, An image display device comprising: The optical device is (A) A light guide plate that is emitted after the incident light propagates through the inside by total internal reflection, (B) A reflection type volume hologram diffraction grating that diffracts and reflects the light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected inside the light guide plate.
  • a first diffraction grating member and (C) A second diffraction grating member provided on the light guide plate, which is a reflection type volume hologram diffraction grating that diffracts and reflects the light propagated by total reflection inside the light guide plate and emits the light from the light guide plate.
  • a center line of the first diffraction grating member is an origin, and a normal line of the first diffraction grating member passing through the origin and having a positive direction in a direction toward the collimating optical system side passes through the X i axis and the origin, and
  • the axis of the light guide plate orthogonal to the i- axis and having the direction toward the second diffraction grating member side as the positive direction is the Y i- axis
  • the central light emitted from the pixel at the center of the image forming apparatus and passing through the center of the collimating optical system is optically parallel to the X i Y i plane and has an acute angle with respect to the X i Z i plane.
  • the head-mounted display disclosed in the above two US patent publications it is not possible to meet the demand for a wider angle of view of the displayed image.
  • the image display device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-133998 has only two diffraction grating members, that is, the first diffraction grating member and the second diffraction grating member, the first diffraction grating and the second diffraction grating member are used.
  • the display image area can be enlarged in the light guide plate only in one direction propagating to the grating.
  • an object of the present disclosure is to provide an optical device having a configuration and structure capable of further widening the angle of view of a display image, an image display device including the optical device, and a display including the image display device. To provide a device.
  • the optical device of the present disclosure for achieving the above object, An optical device in which light emitted from an image forming apparatus is incident, guided, and emitted, A first light guide plate and a second light guide plate; and a first deflection unit provided on the first light guide plate and a second deflection unit provided on the second light guide plate.
  • the first deflection unit includes a first A deflection member, a first B deflection member and a first C deflection member
  • the second deflection unit is composed of a second A deflection member, a second B deflection member and a second C deflection member, Part of the light emitted from the image forming apparatus is incident on the first A deflection member, The light incident on the first A deflecting member is deflected by the first A deflecting member, is totally reflected inside the first light guide plate, enters the first B deflecting member, is deflected by the first B deflecting member, and is reflected by the first light guide plate.
  • the light is totally reflected inside and enters the first C deflecting member, is deflected by the first C deflecting member, and is emitted toward the observer's pupil. At least the remaining part of the light emitted from the image forming apparatus is incident on the second A deflection member, The light incident on the second A deflecting member is deflected by the second A deflecting member, is totally reflected inside the second light guide plate, is incident on the second B deflecting member, is deflected by the second B deflecting member, and is reflected by the second light guide plate. The light is totally reflected inside and is incident on the second C deflecting member, is deflected by the second C deflecting member, and is emitted toward the observer's pupil.
  • Propagation direction of the light deflected by the first B-deflecting member in the first light guide plate is the first direction when the projection direction is orthogonal to the first light guide plate, and propagation of light deflected by the second B-deflecting member in the second light guide plate.
  • the direction when the direction is orthographically projected onto the first light guide plate is the second direction
  • the first direction is the opposite direction to the second direction.
  • the image display device of the present disclosure for achieving the above object, An image forming apparatus, and An optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted, An image display device comprising:
  • the optical device comprises the optical device of the present disclosure.
  • the display device of the present disclosure for achieving the above object is A frame attached to the observer's head, and Image display device attached to the frame, A display device comprising:
  • the image display device includes an image forming device, and an optical device into which light emitted from the image forming device is incident, guided, and emitted.
  • the optical device comprises the optical device of the present disclosure.
  • FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams of the first light guide plate and the first deflection unit, and the second light guide plate and the second deflection unit that configure the optical device of the first embodiment.
  • 2A and 2B are schematic views of the arrangement of the first A deflecting member, the first B deflecting member, and the first C deflecting member, and the first A deflecting member, the first B deflecting member, and It is a conceptual diagram of a wave number vector and the like of the first C deflecting member.
  • 3A and 3B are schematic cross-sectional views of the optical device of Example 1
  • FIG. 3C is a schematic view of the optical device as viewed from the side.
  • FIG. 4 is a schematic view of the optical device of Example 1 viewed from above.
  • FIG. 5 is a schematic view of the display device of Example 1 viewed from the front.
  • 6A, 6B, and 6C are conceptual diagrams of the image forming apparatus in the display device of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a conceptual diagram showing the arrangement of the image forming apparatus, the light guide plate, the first A deflection member, the second A deflection member, and the like in the optical device of the first embodiment.
  • FIG. 8A and FIG. 8B are schematic diagrams showing the arrangement and the first stage of the first light guide plate and the first deflection unit, and the second light guide plate and the second deflection unit that configure the optical device of the first embodiment.
  • 11A and 11B are schematic diagrams of the arrangement and the second stage of the arrangement of the first A deflection member, the first B deflection member, and the first C deflection member constituting the optical device of the first embodiment, and the arrangement and the second stage, respectively. It is a conceptual diagram of a wave number vector etc. of a 1A deflection member, a 1B deflection member, and a 1C deflection member.
  • 12A and 12B are schematic diagrams illustrating the arrangement and second stage of the first light guide plate and the first deflection unit that configure the optical device of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of the first light guide plate and the first deflection unit that configure the optical device of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic diagram of the second light guide plate and the second deflection unit that configure the optical device of the second embodiment.
  • 15A, 15B, 15C, 15D, 15E, 15F, 15G, and 15H are conceptual diagrams of modified examples of the optical device of the first embodiment.
  • 16A and 16B are diagrams showing the results of simulating the image area obtained in the optical device of the first embodiment.
  • FIG. 17 is a diagram showing a result of simulating an image area obtained in the optical device of the first embodiment.
  • 18A and 18B are diagrams showing results of simulating the propagation states of light in the first light guide plate and the second light guide plate obtained in the optical device of the first embodiment, respectively.
  • FIGS. 16A, 16B and 17 are diagrams showing results of simulating images obtained by the first deflection unit and the second deflection unit obtained in the optical device of the first embodiment, respectively.
  • FIG. 20 is a schematic diagram showing an arrangement state of the first A deflecting member, the first B deflecting member and the first C deflecting member forming the first deflecting unit for obtaining the result of the simulation shown in FIGS. 16A, 16B and 17. Is.
  • FIG. 21 is a graph showing the relationship between the incident angle of light on the first A deflecting member or the second A deflecting member and the diffraction angle of the first A deflecting member or the second A deflecting member with the pitch d as a parameter.
  • 22A, 22B and 22C are diagrams for explaining the XYZ Cartesian coordinate system and the (x 0 , y 0 , z 0 ) Cartesian coordinate system.
  • optical device of the present disclosure optical device configuring the image display device of the present disclosure, optical device configuring the display device of the present disclosure (hereinafter, these may be collectively referred to as “optical device of the present disclosure”)
  • the first light guide plate and the second light guide plate can be arranged side by side. That is, the first light guide plate and the second light guide plate can be arranged in parallel with each other with an air layer in between, for example.
  • An origin is a point on the first light guide plate where a light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus collides with the first light guide plate
  • the bisector of an acute intersection angle is The axis containing the bisector going toward is the +X axis
  • the Z axis is the axis that passes through the origin and is perpendicular to the first light guide plate.
  • the first direction which is the direction when the propagation direction of the light deflected by the first B deflecting member in the first light guide plate is orthographically projected onto the first light guide plate, is the +X axis direction, but is not parallel to the +X axis.
  • the second direction which is a direction when the propagation direction of the light that is extended in parallel and is deflected by the second B deflection member in the second light guide plate is orthographically projected onto the first light guide plate, is the ⁇ X axis direction, It extends non-parallel to or parallel to the X-axis. That is, the first direction and the second direction are non-parallel or collinear.
  • the first A deflecting member and the second A deflecting member may be arranged symmetrically on the YZ plane and may be symmetrical and have the same shape, or may be different shapes.
  • the first B deflecting member and the second B deflecting member may be arranged symmetrically with respect to the YZ plane and may be symmetrical and have the same shape, or may have different shapes.
  • the first C deflecting member and the second C deflecting member may be arranged symmetrically with respect to the YZ plane and may be symmetrical and have the same shape, or may have different shapes. it can.
  • the first deflection unit is arranged in a state of being rotated about a Z axis in a counterclockwise or clockwise first rotation direction
  • the second deflection unit may be arranged so as to be rotated about the Z axis in the second rotation direction of the clockwise direction or the counterclockwise direction.
  • the second deflection unit may be placed in a state of being rotated in the second rotation direction, and instead of arranging the second deflection unit in a state of being rotated in the second rotation direction, the second A deflection member, the second B deflection member, and the second C deflection member of the second deflection unit are arranged.
  • the wave vector may be rotated in the second rotation direction.
  • the angle formed by the direction of light incident on the first B deflection member and the direction of light emitted from the first B deflection member is ⁇ 1
  • 90 degrees ⁇ 1 90 degrees ⁇ 2 It can be a form that satisfies 90 degrees ⁇ 1 ⁇ 105 degrees 90 degrees ⁇ 2 ⁇ 105 degrees
  • 99.5 (degrees) ⁇ ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 100.5 (degrees) It is preferable to satisfy
  • the second B-deflecting member orthographic image when orthographically projected onto one light guide plate may be partially overlapped (in some cases, in contact), and further, the first B-deflecting member normal image may be formed.
  • the second B-deflecting member orthographic image may be in contact with the ⁇ X-axis direction end).
  • the first B deflection member orthographic image when the first B deflection member is orthographically projected onto the first light guide plate and the second B deflection member orthographic image when the second B deflection member is orthographically projected onto the first light guide plate.
  • the first C-deflecting member orthogonal projection image and the +X-axis direction end portion of the second C-deflecting member orthogonal projection image are in contact with each other. Form).
  • first A deflection member orthographic image when the first A deflection member is orthographically projected onto the first light guide plate and the second A deflection member orthographic image when the second A deflection member is orthographically projected onto the first light guide plate. It is possible to have a form in which they partially overlap (in some cases, they are in contact with each other), and further, the +X-axis direction end portion of the first A deflection member orthogonal projection image and the second A deflection member orthogonal projection image.
  • the first A deflection member and the second A deflection member are composed of a volume hologram diffraction grating
  • the wave vector of the first A deflection member is k v 1-A
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-A are k X 1-A , k Y 1-A , and k Z 1-A
  • the wave number vector of the second A deflection member is k v 2-A
  • the X component, Y component, and Z component of k v 2-A are k X 2-A , k Y 2-A , and k Z 2-A .
  • the first C deflecting member and the second C deflecting member are composed of a volume hologram diffraction grating
  • the wave number vector of the first C deflection member is k v 1-C
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-C are k X 1-C , k Y 1-C , and k Z 1-C
  • the wave number vector of the second C deflection member is k v 2-C
  • the X component, Y component, and Z component of k v 2-C are k X 2-C , k Y 2-C , and k Z 2-C .
  • the first B deflecting member and the second B deflecting member are composed of a volume hologram diffraction grating
  • the wave vector of the first B-deflecting member is k v 1-B
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-B are k X 1-B , k Y 1-B , and k Z 1-B
  • the wave number vector of the second B-deflecting member is k v 2-B
  • the X, Y, and Z components of k v 2-B are k X 2-B , k Y 2-B , and k Z 2-B .
  • the volume hologram diffraction grating is of a transmission type. It may be a reflective type.
  • the volume hologram diffraction grating means a hologram diffraction grating that diffracts only +1st order diffracted light.
  • the first A deflecting member, the first B deflecting member and the first C deflecting member are composed of a volume hologram diffraction grating,
  • the average diffraction efficiency of the first A deflection member with respect to the light emitted from the image forming apparatus is ⁇ 1-A
  • the average diffraction efficiency of the first B deflection member is ⁇ 1-B
  • the average diffraction efficiency of the first C deflection member is ⁇ 1-C.
  • the second A deflecting member, the second B deflecting member and the second C deflecting member are composed of a volume hologram diffraction grating
  • the average diffraction efficiency of the second A deflection member with respect to the light emitted from the image forming apparatus is ⁇ 2-A
  • the average diffraction efficiency of the second B deflection member is ⁇ 2-B
  • the average diffraction efficiency of the second C deflection member is ⁇ 2-C.
  • ⁇ 2-B / ⁇ 2-A ⁇ 1 ⁇ 2-C / ⁇ 2-A ⁇ 1 Can be satisfied.
  • the diffraction efficiency ⁇ is I 1 /when the light intensity of the light incident on the volume hologram diffraction grating is I 0 and the light intensity of the + 1st order diffracted light diffracted by the volume hologram diffraction grating is I 1 . It is represented by I 0 .
  • the diffraction efficiency can be controlled by, for example, the thickness of the volume hologram diffraction grating. That is, the smaller the thickness of the volume hologram diffraction grating, the lower the value of the diffraction efficiency ⁇ .
  • the light quantity of the light emitted from the area of the hologram diffraction grating is LI 1
  • the light quantity of the light emitted from the area of the next closest volume hologram diffraction grating is LI 2
  • the light quantity of the light emitted from the area of the third closest volume hologram diffraction grating is LI 4
  • first A deflecting member and the second A deflecting member are collectively referred to as “first A deflecting member and the like”, and the first B deflecting member and the second B deflecting member are collectively referred to as “first 1B deflecting member etc.”, and the 1C deflecting member and the 2C deflecting member may be collectively referred to as "1C deflecting member etc.”
  • the light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus is vertically incident on the first A deflecting member and the second A deflecting member.
  • the light may be incident at a certain angle that is not vertical.
  • An origin is a point on the first light guide plate where a light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus collides with the first light guide plate
  • the bisector of an acute intersection angle is The axis containing the bisector going toward is the +X axis
  • the Z axis is the axis that passes through the origin and is perpendicular to the first light guide plate.
  • the angle formed by the orthogonal projection image and the X-axis when the ray emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus and incident on the origin is orthogonally projected onto the first light guide plate (XZ plane) is less than 90 degrees. Is preferable, and more preferably 70 degrees or more and less than 90 degrees. Further, the angle formed by the orthogonal projection image and the Y-axis when the ray emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus and incident on the origin is orthogonally projected to the YZ plane is ⁇ 20 degrees or more and 20 degrees or less. Is desirable.
  • the material forming the first light guide plate and the second light guide plate has a refractive index of 1.5 or more, preferably 1.6 or more.
  • the material forming the volume hologram diffraction grating may have a refractive index of 1.5 or more, preferably 1.6 or more.
  • the optical device is a semi-transmissive type (see-through type). Specifically, at least the portion of the optical device facing the eyeball (pupil) of the observer is made semi-transmissive (see-through), and this portion of the optical device (specifically, at least the first C deflection member and the second C deflection member) is used. You can see the outside through.
  • semi-transmissive does not mean that half (50%) of incident light is transmitted or reflected, but a part of incident light is transmitted and the rest is reflected. It is used to mean that
  • the image display device or the display device of the present disclosure can display a single color (for example, green) image.
  • the first A deflecting member, the first B deflecting member, etc. and the first C which are composed of one diffraction grating layer. It is also possible to adopt a configuration in which P types of interference fringes are formed on the deflecting member or the like.
  • the first first light guide plate and the second light guide plate are composed of a diffraction grating layer formed of a volume hologram diffraction grating that diffracts/reflects light having a red wavelength band (or wavelength).
  • a first A deflecting member, etc., a first B deflecting member, etc., and a first C deflecting member, etc., which are composed of a diffraction grating layer composed of a volume hologram diffraction grating are arranged, and a third first light guide plate and second light guide plate, blue The first A deflection member, etc., the first B deflection member, etc.
  • the first C deflection member, etc. which are composed of a diffraction grating layer composed of a volume hologram diffraction grating for diffracting light having a wavelength band (or wavelength) of A structure in which six light guide plates are stacked with a gap therebetween may be adopted.
  • a first A deflecting member or the like, a first B deflecting member or the like and a first C deflecting member or the like for diffracting light having the above are diffracted, and light having a blue or red wavelength band is diffracted on the other surface of the first light guide plate.
  • the 1A deflection member, etc., the 1B deflection member, etc. and the 1C deflection member, etc. may be arranged.
  • one surface of the second light guide plate has a green wavelength band together with a second A deflection member etc., a second B deflection member etc. and a second C deflection member etc. for diffracting light having a red or blue wavelength band.
  • Second A for diffracting light having a wavelength band of blue or red is laminated on the other surface of the second light guide plate by laminating a second A deflecting member etc. for diffracting light, a second B deflecting member etc. and a second C deflecting member etc.
  • the deflecting member and the like, the second B deflecting member and the like, and the second C deflecting member and the like may be arranged.
  • the diffraction efficiency is increased when light having each wavelength band (or wavelength) is diffracted by the first A deflecting member, etc., the first B deflecting member, etc. and the first C deflecting member, etc. It is possible to increase the diffraction acceptance angle and optimize the diffraction angle. It is preferable to dispose the protective member so that the volume hologram diffraction grating does not come into direct contact with the atmosphere.
  • a photopolymer material can be mentioned as a material forming the volume hologram diffraction grating.
  • the constituent material and the basic structure of the volume hologram diffraction grating in the optical device and the like of the present disclosure may be the same as the constituent material and the structure of the conventional volume hologram diffraction grating.
  • interference fringes are formed from the inside to the surface, and the method of forming the interference fringes themselves may be the same as the conventional forming method.
  • a material (eg, a photopolymer material) forming the volume hologram diffraction grating is irradiated with object light from a first predetermined direction on one side, and at the same time, the volume hologram diffraction grating is formed.
  • the reference light is irradiated to the material to be used from the second predetermined direction on the other side, and interference fringes formed by the object light and the reference light may be recorded inside the material forming the volume hologram diffraction grating. ..
  • the first predetermined direction, the second predetermined direction, the wavelengths of the object light and the reference light, the desired pitch of the interference fringes and the desired inclination angle of the interference fringes on the surface of the volume hologram diffraction grating. (Slant angle) can be obtained.
  • the tilt angle of the interference fringe means the angle formed by the surface of the volume hologram diffraction grating and the interference fringe.
  • a diffraction grating layer may be produced.
  • the tilt angle (slant angle) of the interference fringes may be constant in the volume hologram diffraction grating, or may be changed depending on the value of the angle of view of the image incident on the volume hologram diffraction grating.
  • the inclination angle of the interference fringes is changed depending on the value of the angle of view of the incident image, it may be changed continuously or stepwise.
  • the diffraction efficiency of the interference fringes may be changed continuously or stepwise by changing the interference ratio between the object light and the reference light.
  • the material forming the volume hologram diffraction grating (the photopolymer material forming the photosensitive material precursor layer before irradiation with the object light and the reference light) is composed of at least a photopolymerizable compound, a binder resin, and a photopolymerization initiator. Any photopolymer material, if configured, can be used.
  • a photopolymerizable compound for example, a known photopolymerizable compound such as an acrylic monomer, a methacrylic monomer, a styrene monomer, a butadiene monomer, a vinyl monomer, or an epoxy monomer can be used. These may be copolymers and may be monofunctional or polyfunctional.
  • binder resin may be used. Specifically, specifically, cellulose acetate resin, acrylic resin, acrylic ester resin, methacrylic acid resin, epoxy resin, urethane resin, polypropylene resin, polyvinyl ether. Resin, polycarbonate resin, polyamide resin, polyvinyl acetate, vinyl chloride resin, urea resin, styrene resin, butadiene resin, natural rubber resin, polyvinyl carbazole, polyethylene glycol, phenolic resin, or their copolymers Coalescence, gelatin, etc. can be mentioned.
  • the binder resin may be used alone or in combination.
  • the photopolymerization initiator any known one can be used.
  • the photopolymerization initiator may be used alone, in a plurality, or in combination with a plurality or a single photosensitizing dye.
  • a plasticizer, a chain transfer agent, and other additives may be appropriately added to the photosensitive material precursor layer.
  • any material for forming the protective layer for protecting the volume hologram diffraction grating any material can be used as long as it is transparent, and even if it is formed by coating, a film-formed material is used as a photosensitive material precursor layer. It may be laminated to.
  • Examples of the material forming the protective layer include polyvinyl alcohol (PVA) resin, acrylic resin, polyurethane resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, triacetyl cellulose (TAC) resin, polymethylmethacrylate (PMMA) resin, polypropylene resin. , Polycarbonate resin, polyvinyl chloride resin.
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PET polyethylene terephthalate
  • TAC triacetyl cellulose
  • PMMA polymethylmethacrylate
  • Polypropylene resin polypropylene resin
  • Polycarbonate resin polyvinyl chloride resin.
  • the image forming device may have a form having a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix. Note that the configuration of such an image forming apparatus will be referred to as a “first configuration image forming apparatus” for convenience.
  • an image forming apparatus of the first configuration for example, an image forming apparatus including a reflective spatial light modulator and a light source; an image forming apparatus including a transmissive spatial light modulator and a light source; an organic EL (Electro Luminescence) element , An inorganic EL element, a light emitting diode (LED), an image forming apparatus including a light emitting element such as a semiconductor laser element.
  • an image forming apparatus including a reflective spatial light modulator and a light source Alternatively, it is preferable that the image forming apparatus includes an organic EL element.
  • the spatial light modulator examples include a light valve, for example, a transmissive or reflective liquid crystal display device such as LCOS (Liquid Crystal On Silicon), a digital micromirror device (DMD), and a light emitting element as a light source. be able to.
  • the reflective spatial light modulator reflects a part of the light from the liquid crystal display device and the light source to the liquid crystal display device and passes a part of the light reflected by the liquid crystal display device. It can be configured to include a polarization beam splitter that guides the light to the optical system.
  • Examples of the light emitting element that constitutes the light source include a red light emitting element, a green light emitting element, a blue light emitting element and a white light emitting element, or red light emitted from the red light emitting element, the green light emitting element and the blue light emitting element.
  • white light may be obtained by mixing green light and blue light with a light pipe to uniformize the brightness.
  • Examples of the light emitting element include a semiconductor laser element, a solid-state laser, and an LED.
  • the number of pixels may be determined based on the specifications required for the image display device, and specific values of the number of pixels include 320 ⁇ 240, 432 ⁇ 240, 640 ⁇ 480, 1024 ⁇ 768, 1920 ⁇ 1080, etc. Can be illustrated.
  • the image forming device includes a light source, and a scanning unit that scans the parallel light emitted from the light source. It can be in the form.
  • the configuration of such an image forming apparatus will be referred to as a "second configuration image forming apparatus" for convenience.
  • the light source in the image forming apparatus of the second structure may be a light emitting element, specifically, a red light emitting element, a green light emitting element, a blue light emitting element, a white light emitting element, or a red light emitting element.
  • White light may be obtained by mixing the red light, the green light, and the blue light emitted from the device, the green light emitting device, and the blue light emitting device with a light pipe to uniformize the brightness.
  • the light emitting element include a semiconductor laser element, a solid-state laser, and an LED.
  • the number of pixels (virtual pixels) in the image forming apparatus having the second configuration may be determined based on the specifications required for the image display device, and 320 ⁇ is a specific value of the number of pixels (virtual pixels).
  • 240, 432x240, 640x480, 1024x768, 1920x1080, etc. can be illustrated.
  • the scanning means include MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) and a galvano mirror that horizontally scan and vertically scan the light emitted from the light source and have a micromirror that is rotatable in a two-dimensional direction.
  • an optical system an optical system that makes emitted light from the image forming apparatus parallel light, and may be referred to as “parallel light emitting optical system”, Specifically, for example, a plurality of light beams that are collimated by a collimating optical system or a relay optical system are made incident on the light guide plate. This is based on the fact that the light wavefront information when entering the light guide plate needs to be stored even after it is emitted from the light guide plate through the first A deflection member, the first B deflection member, etc. and the first C deflection member, etc.
  • the light emitting unit of the image forming apparatus may be positioned at the position (position) of the focal length in the parallel light emitting optical system. ..
  • the parallel light emitting optical system has a function of converting position information of pixels into angle information in the optical system of the optical device.
  • Examples of the parallel light emitting optical system include an optical system having a positive optical power as a whole, which is a single or combination of a convex lens, a concave lens, a free-form surface prism, and a hologram lens.
  • an appropriate light guide means is provided between the parallel light emitting optical system and the first A deflecting member and the second A deflecting member. It can be placed between them.
  • a reflecting mirror can be used as the light guide means. Further, the light emitted from the parallel light emitting optical system may be directly focused on the first A deflection member and the second A deflection member.
  • the light guide plate has two parallel surfaces (first surface and second surface).
  • first surface and second surface When the surface of the light guide plate on which light enters is the light guide plate entrance surface and the surface of the light guide plate on which light exits is the light guide plate exit surface, even if the first surface configures the light guide plate entrance surface and the light guide plate exit surface.
  • the first surface may form the light guide plate entrance surface
  • the second surface may form the light guide plate exit surface.
  • glass including quartz glass or optical glass such as BK7, or a plastic material for example, PMMA, polycarbonate resin, acrylic resin, amorphous polypropylene resin, styrene resin including AS resin)
  • a plastic material for example, PMMA, polycarbonate resin, acrylic resin, amorphous polypropylene resin, styrene resin including AS resin
  • the shape of the light guide plate is not limited to the flat plate and may have a curved shape.
  • the material having a refractive index of 1.5 or more include BK7, a polycarbonate resin, an amorphous polypropylene resin, and a styrene resin including an AS resin.
  • An acrylate resin can be exemplified.
  • the image display device may be equipped with a light control device. That is, the optical device may overlap at least a portion of the dimmer. More specifically, it is preferable that at least the first C deflecting member and the second C deflecting member of the optical device overlap with the light control device.
  • the dimmer will be described later in detail.
  • the frame may include a front portion arranged in front of the observer and two temple portions rotatably attached to both ends of the front portion via hinges. it can. A modern part is attached to the tip of each temple part.
  • the image display device is attached to the frame, specifically, for example, the image forming device may be attached to the upper portion of the front portion.
  • the front part and the two temple parts may be integrated. That is, when the entire display device of the present disclosure is viewed, the frame has substantially the same structure as normal glasses.
  • the material forming the frame including the pad portion can be made of the same material as the material forming normal eyeglasses, such as metal, alloy, plastic, or a combination thereof.
  • the nose pad may be attached to the front portion. That is, when the entire display device of the present disclosure is viewed, the assembly of the frame (including the rim) and the nose pad has substantially the same structure as ordinary glasses.
  • the nose pad can also have a known configuration and structure.
  • the wiring (signal line, power supply line, etc.) from one or two image forming devices is provided in the temple portion, and from the viewpoint of design or ease of mounting. It is desirable that the modern portion extends to the outside from the tip portion of the modern portion via the inside of the modern portion and is connected to a control device (control circuit or control means). Furthermore, each image forming apparatus is provided with a headphone section, and the wiring for the headphone section from each image forming apparatus passes from the tip of the modern section to the headphone section through the temple section and the inside of the modern section. It can also be an extended form. Examples of the headphone unit include an inner ear type headphone unit and a canal type headphone unit.
  • the headphone wiring extends from the tip portion of the modern portion to the headphone portion so as to wrap around the back side of the auricle (auricle).
  • the image pickup device may be attached to the central portion of the front portion.
  • the image pickup device includes a solid-state image pickup device including a CCD or CMOS sensor and a lens.
  • the wiring from the imaging device may be connected to, for example, one image display device (or the image forming device) via the front portion, and is further included in the wiring extending from the image display device (or the image forming device). Good.
  • the display device can configure, for example, a head-mounted display (HMD). This makes it possible to reduce the weight and size of the display device, significantly reduce discomfort when mounting the display device, and further reduce the manufacturing cost. ..
  • the image display device of the present disclosure can be applied to a head-up display (HUD) provided in a cockpit of a vehicle or an aircraft.
  • the virtual image forming area in which a virtual image is formed based on the light emitted from the image forming apparatus can be a HUD arranged on the windshield of the cockpit of a vehicle or an aircraft, or alternatively, the image forming can be performed.
  • a combiner having a virtual image forming area in which a virtual image is formed based on light emitted from the device may be a HUD arranged on the windshield of a vehicle or aircraft cockpit.
  • Example 1 relates to the optical device of the present disclosure, the image display device of the present disclosure, and the display device of the present disclosure.
  • FIG. 1A shows a schematic view of the first light guide plate and the first deflection unit that configure the optical device of Example 1
  • FIG. 1B shows a schematic view of the second light guide plate and the second deflection unit.
  • FIG. 2A a schematic view of the arrangement of the first A deflecting member, the first B deflecting member and the first C deflecting member constituting the optical device of Example 1 is shown in FIG. 2A, and the 1A deflecting member, the 1B deflecting member and the 1C deflecting member are shown.
  • FIG. 2B shows a conceptual diagram of the wave number vector of the above.
  • FIGS. 3A and 3B schematic sectional views of the optical device of Example 1 are shown in FIGS. 3A and 3B, a schematic view of the optical device viewed from the side is shown in FIG. 3C, and a schematic view of the optical device of Example 1 viewed from above.
  • FIG. 4 is shown
  • FIG. 5 is a schematic view of the display device of the first embodiment viewed from the front
  • conceptual diagrams of the image forming apparatus in the display device of the first embodiment are shown in FIGS. 6A, 6B, and 6C.
  • .. 1A, FIG. 1B, FIG. 8A, FIG. 8B, FIG. 10A, FIG. 10B, FIG. 12A, and FIG. 12B are conceptual views of the optical device constituting the image display device for the right eye as viewed from the front.
  • the observer's nose is located on the right hand side and the observer's ear is located on the left hand side of the figure.
  • the optical device 10 is an optical device in which light emitted from the image forming apparatus 60 is incident, guided, and emitted.
  • the first light guide plate 21 and the second light guide plate 22, and the first deflection unit 30 provided in the first light guide plate 21 and the second deflection unit 40 provided in the second light guide plate 22 are provided,
  • the first deflection unit 30 includes a first A deflection member 31, a first B deflection member 32, and a first C deflection member 33,
  • the second deflection unit 40 is composed of a second A deflection member 41, a second B deflection member 42 and a second C deflection member 43.
  • the first A deflection member 31 a part of the light emitted from the image forming apparatus 60 is incident on the first A deflection member 31,
  • the light that has entered the first A deflection member 31 is deflected by the first A deflection member 31, totally reflected inside the first light guide plate 21, enters the first B deflection member 32, and is deflected by the first B deflection member 32.
  • the light is totally reflected inside the first light guide plate 21, enters the first C deflection member 33, is deflected by the first C deflection member 33, and is emitted toward the observer's pupil 90.
  • the second A deflection member 41 At least the remaining part of the light emitted from the image forming apparatus 60 is incident on the second A deflection member 41,
  • the light incident on the second A deflecting member 41 is deflected by the second A deflecting member 41, is totally reflected inside the second light guide plate 22, enters the second B deflecting member 42, and is deflected by the second B deflecting member 42.
  • the light is totally reflected inside the second light guide plate 22, enters the second C deflection member 43, is deflected by the second C deflection member 43, and is emitted toward the observer's pupil 90.
  • the direction of the light deflected by the first B-deflecting member 32 in the first light guide plate 21 is orthogonally projected to the first light guide plate 21, and the direction of the light deflected by the second B-deflecting member 42 is the first direction.
  • the propagation direction of the second light guide plate 22 is orthogonally projected to the first light guide plate 21
  • the first direction is opposite to the second direction.
  • the first direction and the second direction are not parallel.
  • the state is not limited to such a state, and in some cases, the first direction and the second direction may be on the same straight line.
  • the image display device 11 of the first embodiment is The image forming apparatus 60, and An optical device in which light emitted from the image forming apparatus 60 is incident, guided, and emitted, Is equipped with The optical device comprises the optical device 10 of the first embodiment.
  • the display device of Example 1 is A frame 50 mounted on the observer's head, and The image display device 11 attached to the frame 50, Is equipped with The image display device 11 includes an image forming device 60 and an optical device into which light emitted from the image forming device 60 is incident, guided, and emitted.
  • the optical device comprises the optical device 10 of the first embodiment.
  • the first light guide plate 21 and the second light guide plate 22 are arranged side by side. That is, the 1st light guide plate 21 and the 2nd light guide plate 22 are spaced apart and arranged in parallel, for example, via an air layer.
  • the display device of the first embodiment is specifically a binocular type having two image display devices 11, but may be a single eye type having one.
  • the optical device 10 is a see-through type (semi-transmissive type).
  • the image forming apparatus 60 displays a monochrome image, but the invention is not limited to this.
  • the image display apparatus for the right eye will be described below based on the coordinate axis of the right-handed system, but the image display apparatus for the left eye may be read as the coordinate axis of the left-handed system.
  • a point on the first light guide plate 21 at which a light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus 60 collides with the first light guide plate 21 is defined as an origin O
  • an origin O In the XYZ Cartesian coordinate system that passes through the origin O, Of the intersection angles at which a straight line passing through the origin O and parallel to the first direction and a straight line passing through the origin O and parallel to the second direction intersect, a bisector of an acute intersection angle,
  • the +X axis is the axis that includes the bisector in the direction.
  • An axis passing through the origin O and perpendicular to the first light guide plate 21 is a Z axis,
  • the first deflection unit 30 and the second deflection unit 40 are arranged at positions symmetrical with respect to the YZ plane.
  • the light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus 60 may be vertically incident on the first A deflection member 31 and the second A deflection member 41. As described above, a mode in which the light is incident at an angle may be adopted. Further, it is assumed that the light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus 60 is incident on the center of the observer's pupil.
  • the first direction which is the direction when the propagation direction of the light deflected by the first B deflecting member 32 in the first light guide plate 21 is orthographically projected onto the first light guide plate 21, extends in the +X axis direction. However, it extends non-parallel to the +X axis.
  • the second direction which is the direction when the propagation direction of the light deflected by the second B deflecting member 42 in the second light guide plate 22 is orthographically projected onto the first light guide plate 21, extends in the ⁇ X axis direction. However, it extends non-parallel to the -X axis.
  • a (x 0 , y 0 , z 0 ) Cartesian coordinate system centered on the origin O is assumed.
  • the x 0 axis is an axis parallel to the pupil center line passing through the center of the observer's pupil 90. It z 0 axis is in the XZ plane, y 0 axis orthogonal to the x 0 axis and y 0 axis.
  • the “+” direction of the x 0 axis is the direction away from the observer.
  • the “+” direction of the z 0 axis is the direction from the observer's ear to nose.
  • the "pupillary axis" is defined as a line that passes through the center of the entrance pupil of the eye and is perpendicular to the corneal surface.
  • the first light guide plate 21 and the second light guide plate 22 may be arranged so that the X axis coincides with the x 0 axis and the Z axis coincides with the z 0 axis. .. 22A, 22B, and 22C, the light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus 60 is indicated by a dotted line, and the pupil center line is indicated by a one-dot chain line.
  • FIG. 3 is a diagram relating to the image display device of FIG.
  • the end portion A of the first light guide plate 21 and the second light guide plate 22 located on the observer's nose side is more than the end portion B located on the observer's ear side.
  • the angle ⁇ 0 formed by the X axis and the z 0 axis is a value exceeding 0 degrees ( ⁇ 0 >0).
  • the value of ⁇ 0 is 0 (degree) ⁇ 0 ⁇ 20 (degree) It is preferable to satisfy Further, when the angle formed by the X axis and the Y axis when the light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus 60 enters the origin O is ( ⁇ X , ⁇ Y ), that is, image formation
  • the angle formed by the orthogonal projection image and the X-axis when the light ray emitted from the center point of the image forming area of the apparatus and incident on the origin O is orthographically projected onto the first light guide plate 21 (XZ plane) is ⁇ X
  • the image forming apparatus When the angle between the Y-axis and the orthogonal projection image when the ray emitted from the center point of the image forming area and incident on the origin O is orthographically projected on the YZ plane is ⁇ Y , the center of the image forming area of the image forming apparatus is When the light beam emitted from the point
  • the angle ( ⁇ X formed by the orthogonal projection image and the X axis when the light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus and incident on the origin O is orthographically projected onto the first light guide plate 21 (XZ plane).
  • the angle ( ⁇ Y ) formed by the orthogonal projection image and the Y axis when the light ray emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus and incident on the origin O is orthographically projected on the YZ plane is ⁇ 20 degrees or more, It is preferably 20 degrees or less.
  • the first A deflection member 31 and the second A deflection member 41 forming the first deflection unit 30 and the second deflection unit 40 are arranged symmetrically in the YZ plane, and are symmetrical and have the same shape. is there.
  • the first B deflecting member 32 and the second B deflecting member 42 are arranged symmetrically in the YZ plane and are symmetrical and have the same shape
  • the first C deflecting member 33 and the second C deflecting member 43 are the same.
  • YZ planes are arranged symmetrically and are symmetrical and have the same shape.
  • the first deflection unit 30 displays an image with a horizontal angle of view of 20 degrees to a horizontal angle of view of 0 degrees and a vertical angle of view of ⁇ 20 degrees
  • the second deflection unit 40 has a horizontal angle of view of 0 degrees.
  • an image having a horizontal field angle of ⁇ 20 degrees and a vertical field angle of ⁇ 20 degrees is displayed. That is, in the optical device of the first embodiment, specifically, half of the light emitted from the image forming apparatus 60 is incident on the first A deflecting member 31, and the image is incident on the second A deflecting member 41. The other half of the light emitted from the forming device 60 is incident.
  • the image of the horizontal angle of view in the plus direction corresponds to the image occupying the nose side of the observer, and the image of the horizontal angle of view in the minus direction occupies the ear side of the observer.
  • the present invention is not limited to this, and the first A deflection member 31 and the second A deflection member 41 forming the first deflection unit 30 and the second deflection unit 40 are arranged at positions symmetrical with respect to the YZ plane.
  • the first B deflecting member 32 and the second B deflecting member 42 may be arranged in symmetrical positions in the YZ plane, and may have different shapes.
  • the 33 and the second C deflecting member 43 are arranged symmetrically with respect to the YZ plane and can have different shapes.
  • the first deflection unit 30 displays an image with a horizontal angle of view of 16 degrees to a horizontal angle of view of 0 degrees and a vertical angle of view of ⁇ 20 degrees
  • the second deflection unit 40 has a horizontal angle of view of 0 degrees. It is also possible to employ a configuration in which an image with a horizontal angle of view of -23 degrees and a vertical angle of view of ⁇ 20 degrees is displayed.
  • the first A deflection member 31, the first B deflection member 32, and the first C deflection member 33, and the second A deflection member 41, the second B deflection member 42, and the second C deflection member 43 are volume holograms. It consists of a diffraction grating.
  • the first light guide plate 21 has two parallel surfaces (first surface 21A and second surface 21B), and for example, the first light guide plate 21 is formed by the first surface 21A.
  • the second light guide plate 22 has two parallel surfaces (first surface 22A and second surface 22B).
  • the first surface 22A constitutes the light guide plate incident surface of the second light guide plate 22.
  • the second surface 22B constitutes the light guide plate exit surface of the second light guide plate 22.
  • the first light guide plate 21 has two parallel surfaces (first surface 21A and second surface 21B).
  • the first light guide plate 21 is formed by the first surface 21A.
  • the second surface 21B of the first light guide plate 21 The second light guide plate 22 has two parallel surfaces (first surface 22A and second surface 22B).
  • the first surface 22A constitutes the light guide plate incident surface of the second light guide plate 22.
  • the second surface 22B constitutes the light guide plate exit surface of the second light guide plate 22.
  • the first A deflecting member 31, the first B deflecting member 32, the first C deflecting member 33, the second A deflecting member 41, the second B deflecting member 42, and the second C deflecting member 43 which are reflection type volume hologram diffraction gratings, are the first The light guide plate 21 and the second light guide plate 22 are disposed on the second surfaces 21B and 22B or the first surfaces 21A and 22A (specifically, bonded).
  • the first A deflection member 31, the first B deflection member 32, the first C deflection member 33, the second A deflection member 41, the second B deflection member 42 and the second C deflection member 43 are composed of one diffraction grating layer.
  • Interference fringes corresponding to one type of wavelength band (or wavelength) are formed on each deflecting member made of a photopolymer material, and are manufactured by a conventional method.
  • the pitch of the interference fringes formed on the deflecting member (diffractive optical element) is constant, and the interference fringes are linear.
  • the tilt angle (slant angle) of the interference fringes may be constant in the volume hologram diffraction grating or may be changed depending on the value of the angle of view of the image incident on the volume hologram diffraction grating. When the inclination angle of the interference fringes is changed depending on the value of the angle of view of the incident image, it may be changed continuously or stepwise.
  • the diffraction angle with respect to the angle of view of the image is defined by a formula that satisfies the Bragg condition described later, and is determined by the wavelength ⁇ and the pitch d of the grating surface.
  • the graph of FIG. 21 shows the relationship between the incident angle of light on the first A deflection member 31 or the second A deflection member 41 and the diffraction angle of the first A deflection member 31 or the second A deflection member 41 with the pitch d as a parameter. .. In FIG.
  • Data of 360 nm is shown
  • the diffraction angle ⁇ diff with respect to the angle of view of the image is represented by the above-mentioned formula.
  • the value of m is preferably "-1" (-1st order), and the incident field angle corresponds to the diffraction angle of -90 degrees from the total reflection angle (see FIG. 21).
  • the first A deflection member 31 and the second A deflection member 41 share the horizontal angle of view in the +X axis direction and the ⁇ X axis direction, respectively, but it is preferable that the horizontal angle of view in charge thereof overlap.
  • the width of the deflecting member can be set to be equal to the pitch of total reflection.
  • the width of the deflecting member may be set in consideration of the above.
  • the width of the deflecting member (specifically, the width of the first A deflecting member 31 along the +X axis direction and the width of the second A deflecting member 41 along the ⁇ X axis direction) may be set so as to satisfy the expression ..
  • the half-value width of the wavelength of the light source composed of the LED is 30 nm
  • the range of 500 nm to 560 nm is calculated, and the width of the deflecting member which becomes the minimum is set, or the maximum angle of the diffraction angle ⁇ diff is set. Is preferred.
  • the image incident on the light guide plates 21 and 22 extends in the Y-axis direction (enlarged). ) Will be done.
  • the image expanded (enlarged) in the Y-axis direction by further propagating the light inside the light guide plates 21 and 22 from the first B deflecting member or the like to the first C deflecting member or the like by the total reflection is +X. It is extended in the axial direction and the ⁇ X axis direction. In this way, the image from the image forming apparatus 60 is elongated (enlarged) in the vertical and horizontal directions and reaches the pupil 90 of the observer.
  • the parallel light from the image forming apparatus 60 is diffracted by the first A deflecting member and the first B deflecting member (specifically, diffracted/reflected a plurality of times), so that the entire inside of the light guide plates 21 and 22 is covered.
  • the light is propagated by reflection and emitted as parallel light from the light guide plates 21 and 22 through the second surface 22.
  • the surfaces of the first A deflecting member, etc., the first B deflecting member, etc. and the first C deflecting member, which do not face the light guide plate 20, are covered with a transparent resin plate or a transparent resin film.
  • a structure that prevents damage to the members and the like and the first C deflecting member and the like may be adopted.
  • a transparent protective film may be attached to the first surface 21 and the second surface 22 of the light guide plate 20 to protect the light guide plate 20.
  • the plane shapes of the first A deflecting member and the first C deflecting member are rectangular,
  • the planar shape of the first B deflecting member and the like is trapezoidal.
  • the planar shapes of these members are not limited to these.
  • the planar shape of the first A deflecting member and the like may be circular, and the planar shape of the first B deflecting member and the like may be rectangular.
  • the planar shape of the light guide plates 21 and 22 may be a shape in which corners are cut out.
  • the material forming the light guide plates 21 and 22 is made of glass having a thickness of 1.0 mm (refractive index: 1.51), the first A deflecting member, the first B deflecting member, the first C deflecting member, and the like.
  • the average refractive index of the material was 1.51.
  • the parallel light emitting optical system that constitutes the image forming apparatus 60 can be downsized, and by increasing the thickness of the light guide plates 21 and 22, the light guide plates 21 and 22 can be made smaller. Since the number of total reflections can be reduced and a high quality image can be projected while suppressing reflection surface scattering, it is necessary to select the light guide plates 21 and 22 having an optimum thickness.
  • the arrangement of the first A deflecting member 31, the first B deflecting member 32, and the first C deflecting member 33 constituting the first deflecting unit 30 will be described below, but the second A deflecting member 41 and the second B deflecting member constituting the second deflecting unit 40 will be described.
  • the arrangement of the deflecting member 42 and the second C deflecting member 43 can be the same as that of the first deflecting unit 30, except that the orientations are different.
  • the image display device for the right eye will be described below based on the coordinate axes of the right hand system.
  • interference fringes having an inclination angle (slant angle) ⁇ are formed on the volume hologram diffraction grating.
  • the tilt angle ⁇ refers to the angle formed by the interference fringes with the surface of the volume hologram diffraction grating.
  • the interference fringes are formed from the inside of the volume hologram diffraction grating to the surface.
  • the interference fringe satisfies the Bragg condition.
  • the Bragg condition in the reflection type volume hologram diffraction grating means a condition that satisfies the following expression (A).
  • m is a positive integer
  • ⁇ is a wavelength
  • d is the pitch of the grating surface (distance in the normal direction of the virtual plane including the interference fringes)
  • ⁇ is the complement of the angle of incidence on the interference fringes.
  • FIG. 8A and 8B show a first A deflecting member 31, a first B deflecting member 32, and a first C deflecting member 33 that configure the first deflecting unit 30, and a second A deflecting member 41 and a second deflecting member 41 that configure the second deflecting unit 40.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are respectively an arrangement/first stage schematic view of the first A deflection member, the first B deflection member and the first C deflection member constituting the optical device of the first embodiment, and an arrangement/first arrangement.
  • the wave number vector of the first A deflection member 31 is k v 1-A '
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-A ' are k X 1-A '.
  • the wave number vector of the second A deflection member 41 is k v 2-A '
  • the wave number vector of the first C deflection member 33 is k v 1-C ′
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-C ′ are k X 1-C ′, k Y 1-C ′, k z 1-C ′
  • the wave number vector of the second C deflection member 43 is k v 2-C ′
  • the X component, Y component, and Z component of k v 2-C ′ are k X 2-C ′, k
  • the wave number vector of the first B deflecting member 32 is k v 1-B '
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-B ' are k X 1-B'and k Y 1-B '.
  • the wave number vector of the second B deflection member 42 is k v 2-B '
  • the X component, Y component, and Z component of k v 2-B ' are k X 2-B '
  • k Z 1-B ' k Z 2-C '
  • FIG. 16A The result of simulating this state is shown in FIG. 16A.
  • 16A, 16B and 17 show the case where the first A deflecting member 31, the first B deflecting member 32 and the first C deflecting member 33 constituting the first deflecting unit 30 are arranged in the state shown in FIG. That is, the simulation result is shown assuming that the first A deflection member 31 and the second A deflection member 41 are combined and the first B deflection member 32 and the second B deflection member 42 are arranged in a combined state. It is a figure.
  • 10A and 10B are schematic diagrams showing the arrangement and second stage of the deflecting member 43. Further, a schematic view of the arrangement and the second stage of the first A deflecting member, the first B deflecting member and the first C deflecting member which constitute the optical device of Example 1, and the first A deflecting member and the first B in the disposing and the second stage.
  • 11A and 11B are conceptual diagrams of wave number vectors and the like of the deflecting member and the 1C-th deflecting member.
  • the first deflection unit 30 is arranged in a state of being rotated about the origin O in the first clockwise rotation direction by, for example, 7 degrees.
  • the second deflection unit 40 is arranged in a state of being rotated about the origin O in the second counterclockwise rotation direction by, for example, 7 degrees (eg, ⁇ 7 degrees in the clockwise direction).
  • the simulation result of the image obtained by such rotation is shown in FIG. 16B. It can be seen that the image moves in the +X-axis direction and the Y-axis direction as compared with FIG. 16A.
  • the first deflection unit 30 includes a first A deflection member 31, a first B deflection member 32, and The wave number vector of the first C deflection member 33 may be rotated in the first clockwise rotation direction by, for example, 7 degrees.
  • the second deflection unit 40 is configured as a second A unit.
  • the wave number vectors of the deflecting member 41, the second B deflecting member 42, and the second C deflecting member 43 may be rotated in the second counterclockwise rotation direction by, for example, 7 degrees (eg, -7 degrees in the clockwise direction).
  • the wave number vector of the first A deflection member 31 is k v 1-A ′′
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-A ′′ are k X 1- A , k Y 1-A ′′, k Z 1-A ′′
  • the wave number vector of the second A deflection member 41 is k v 2-A ′′
  • the X component, Y component, and Z component of k v 2-A ′′ the wave number vector of the first A deflection member 31
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-A ′′ are k X 1- A , k Y 1-A ′′, k Z 1-A ′′
  • the wave number vector of the second A deflection member 41 is k v 2-A ′′
  • the X component, Y component, and Z component of k v 2-A ′′ is k v 2-A ′′
  • the wave number vector of the first B-deflecting member 32 is k v 1-B ′′
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-B ′′ are k X 1-B ′′ and k Y 1-B ′′.
  • the first deflection unit 30 is arranged in a state of being rotated about the Z axis in a counterclockwise or clockwise first rotation direction. Further, the second deflection unit 40 is arranged in a state of being rotated in the second rotation direction of the clockwise direction or the counterclockwise direction about the Z axis.
  • the first deflection unit 30 is arranged in a state of being rotated by
  • 7 degrees (+7 degrees) around the origin O in the first clockwise rotation direction.
  • the second deflection unit 40 is arranged in a state of being rotated about the origin O in the second counterclockwise rotation direction by
  • 7 degrees ( ⁇ 7 degrees).
  • the first deflection unit 30 shown in FIG. 8A is arranged in a state of being rotated about the origin O in the first clockwise rotation direction by, for example, 7 degrees
  • the second deflection unit 40 shown in FIG. 8B is arranged.
  • the states shown in FIGS. 10A and 10B are obtained.
  • “dropout” occurs in the image in the Y axis and its vicinity.
  • a region where a dropout occurs in the image is shown by a region surrounded by a dotted line in FIGS. 10A and 10B.
  • the first B deflection when the first B deflection member 32 is orthographically projected onto the first light guide plate 21 in each of the first B deflection member 32 and the second B deflection member 42, the first B deflection when the first B deflection member 32 is orthographically projected onto the first light guide plate 21.
  • the member orthogonal projection image and the second B deflection member orthogonal projection image when the second B deflection member 42 is orthogonally projected onto the first light guide plate 21 are partially overlapped. Furthermore, the +X-axis direction end of the first B-deflecting member orthogonal projection image and the ⁇ X-axis direction end of the second B-deflecting member orthogonal projection image are overlapped.
  • FIGS. 12A and 12B are schematic diagrams showing the arrangement and the second stage of the first deflection unit constituting the optical device of the first embodiment.
  • the first B deflection member orthographic image is shown.
  • the +X-axis direction end of the above is in contact with the ⁇ X-axis direction end of the orthographic image of the second B deflecting member.
  • FIGS. 1A and 1B Schematic diagrams showing the arrangement and third stage of the deflecting member 43 are shown in FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 2A shows a schematic diagram of the arrangement/third stage of the arrangement of the first A deflecting member, the first B deflecting member and the first C deflecting member constituting the optical device of Example 1, and the first A deflecting member in the disposing/third stage.
  • 2B is a conceptual diagram of the wave number vectors of the first B deflecting member and the first C deflecting member.
  • 90 degrees ⁇ 1 ⁇ 105 degrees 90 degrees ⁇ 2 ⁇ 105 degrees 90 degrees ⁇ 1 ⁇ 100 degrees 90 degrees ⁇ 2 ⁇ 100 degrees.
  • first B deflecting member 32 and the second B deflecting member 42 are rotated, and the tilt angle (slant angle) ⁇ in the first B deflecting member 32 and the second B deflecting member 42, the pitch d of the lattice plane, and the incidence on the interference fringes.
  • the first C deflection member 33 and the second C deflection member 43 are rotated, and the inclination angle (slant angle) ⁇ of the first C deflection member 33 and the second C deflection member 43, the pitch d of the lattice plane, and the angle of incidence on the interference fringes.
  • the complementary angle ⁇ may be optimized.
  • FIG. 17 shows a simulation result of an image obtained by rotating the deflecting members 32, 42, 33, 43 in this way.
  • the FOV value in the +X-axis direction spreads, that is, It can be seen that the portion of the area in 16B (area D shown in white) is almost eliminated in FIG. 18A and 18B show results of simulating the propagation state of light in the first light guide plate 21 and the second light guide plate 22 obtained in the optical device of the first embodiment, and the first deflection unit 30 shown in FIG.
  • the simulation results of the image obtained by the second deflection unit 40 are shown in FIGS. 19A and 19B.
  • the wave vector of the first A deflection member 31 is k v 1-A
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-A are k X 1-A , k Y 1-A and k Z 1-A
  • the wave number vector of the second A deflection member 41 is k v 2-A
  • the X component, Y component, and Z component of k v 2-A are k X 2-A.
  • K Y 2-A , k Z 2-A , k X 1-A + k X 2-A 0
  • k Y 1-A k Y 2-A
  • k Z 1-A k Z 2-A Is.
  • the wave number vector of the first C deflection member 33 is k v 1-C
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-C are k X 1-C , k Y 1-C , and k Z 1- C
  • the wave number vector of the second C deflection member 43 is k v 2-C
  • the X, Y, and Z components of k v 2-C are k X 2-C , k Y 2-C
  • k Z 2 -C k X 1-C + k X 2-C 0
  • k Y 1-C k Y 2-C
  • k Z 1-C k Z 2-C Is.
  • the wave number vector of the first B deflection member 32 is k v 1-B
  • the X component, Y component, and Z component of k v 1-B are k X 1-B , k Y 1-B , and k Z 1 -B
  • the wave number vector of the second B-deflecting member 42 is k v 2-B
  • the X component, Y component, and Z component of k v 2-B are k X 2-B , k Y 2-B , and k Z.
  • the triangle formed by the conceptually illustrated wave number vectors k v 1-A , k v 1-B , and k v 1-C is an isosceles triangle, and the triangles of
  • the value of the grating period d 1 is, for example, 335.00 nm
  • the value of the grating period d 2 of the first B deflecting member or the like is, for example, 359.26 nm
  • the value of the grating period d 3 of the first C deflecting member or the like Is, for example, 384.22 nm.
  • the average diffraction efficiency of the first A deflecting member 31 with respect to the light emitted from the image forming apparatus 60 is ⁇ 1-A
  • the average diffraction efficiency of the first B deflecting member 32 is ⁇ 1-B
  • the average diffraction efficiency of the first C deflecting member 33 is.
  • the average diffraction efficiency of the member 41 is ⁇ 2-A
  • the average diffraction efficiency of the second B deflecting member 42 is ⁇ 2-B
  • the average diffraction efficiency of the second C deflecting member is ⁇ 2-C
  • the image forming apparatus 60 (hereinafter, the image forming apparatus shown in FIG. 6A is referred to as an image forming apparatus 60A) is the image forming apparatus of the first configuration, and is a plurality of two-dimensional matrix arranged. Of pixels.
  • the image forming apparatus 60A includes a reflective spatial light modulator and a light source 71 including a light emitting diode (LED) that emits white light.
  • the entire image forming apparatus 60A is housed in a housing 70 (indicated by a dashed line in FIG. 6A), and the housing 70 is provided with an opening (not shown). Light is emitted from the optical system (parallel light emitting optical system, collimating optical system) 74 via the optical system.
  • the housing 70 is attached to the upper portion of the front portion 51 by an attachment member (not shown).
  • the reflective spatial light modulator consists of a liquid crystal display (LCD) 73 consisting of LCOS as a light valve. Further, a polarization beam splitter that reflects a part of the light from the light source 71 and guides it to the liquid crystal display device 73, and passes a part of the light reflected by the liquid crystal display device 73 and guides it to the optical system 74. 72 are provided.
  • the liquid crystal display device 73 includes a plurality of (for example, 640 ⁇ 480) pixels (liquid crystal cells, liquid crystal display elements) arranged in a two-dimensional matrix.
  • the polarization beam splitter 72 has a known configuration and structure.
  • the non-polarized light emitted from the light source 71 collides with the polarization beam splitter 72.
  • the P-polarized component passes and is emitted outside the system.
  • the S-polarized component is reflected by the polarization beam splitter 72, enters the liquid crystal display device 73, is reflected inside the liquid crystal display device 73, and is emitted from the liquid crystal display device 73.
  • the light emitted from the liquid crystal display device 73 the light emitted from the pixel displaying “white” contains a large amount of P-polarized component, and the light emitted from the pixel displaying “black” is S-polarized. Contains a lot of ingredients.
  • the P-polarized component passes through the polarization beam splitter 72 and is guided to the optical system 74.
  • the S polarization component is reflected by the polarization beam splitter 72 and returned to the light source 71.
  • the optical system 74 is composed of, for example, a convex lens, and the image forming apparatus 60A (more specifically, the liquid crystal display device 73) is arranged at a position (position) of the focal length in the optical system 74 in order to generate parallel light. Has been done.
  • the image emitted from the image forming apparatus 60A is incident on the first A deflecting member 31 and the second A deflecting member 41 via a light guide unit (not shown).
  • the liquid crystal display device 73 includes a plurality of (for example, 640 ⁇ 480) pixels (liquid crystal cells, liquid crystal display elements) arranged in a two-dimensional matrix.
  • the image forming apparatus 60 (hereinafter, the image forming apparatus shown in FIG. 6B is referred to as an image forming apparatus 60B) includes an organic EL display device 75.
  • the image emitted from the organic EL display device 75 passes through the convex lens 76, becomes parallel light, and travels toward the first A deflection member 31 and the second A deflection member 41 via a light guide unit (not shown).
  • the organic EL display device 75 includes a plurality of (for example, 640 ⁇ 480) pixels (organic EL elements) arranged in a two-dimensional matrix.
  • the image forming apparatus 60 which is the image forming apparatus having the second configuration (hereinafter, the image forming apparatus shown in FIG. 6C is referred to as an image forming apparatus 60C) is Light source 81, A collimating optical system 82 for collimating the light emitted from the light source 81, Scanning means 84 for scanning the parallel light emitted from the collimating optical system 82, and A relay optical system 85 for relaying and emitting parallel light scanned by the scanning means 84, It consists of The entire image forming apparatus 60C is housed in a housing 70 (indicated by a chain line in FIG. 6C), and the housing 70 is provided with an opening (not shown).
  • the housing 70 is attached to the upper portion of the front portion 51 by an attachment member (not shown).
  • the light source 81 is composed of a light emitting element (LED) that emits green light. Then, the light emitted from the light source 81 enters the collimating optical system 82 having a positive optical power as a whole and is emitted as parallel light. Then, the parallel light is reflected by the total reflection mirror 83, makes the micromirror rotatable in the two-dimensional direction, and performs horizontal scanning and scanning by the scanning means 84 composed of the MEMS capable of two-dimensionally scanning the incident parallel light.
  • the light from the virtual pixel passes through a relay optical system (parallel light emitting optical system) 85 composed of a well-known relay optical system, and passes through a light guide means (not shown) to the first A deflection member 31 and the The light enters the 2A deflection member 41.
  • a relay optical system parallel light emitting optical system
  • the optical device is provided with one image forming device 60 (60A, 60B, 60C), and the image emitted from the image forming device 60 can be transferred to the lenses 74, 76, 85 (see drawings). (Indicated by reference numeral 101 in FIG. 1), and may be incident on the first A deflection member 31 and the second A deflection member 41. The image emitted from the image forming apparatus 60 is incident on the first A deflection member 31 and the second A deflection member 41 via the lens 101.
  • the entrance pupil diameter of the lens 101 in the X-axis direction is preferably larger than the widths of the first A deflection member 31 and the second A deflection member 32 in the X axis direction, and the first A deflection member 31 and the second A deflection member 32 are included. It is more preferable that the width is the same as the width in the X-axis direction.
  • the deflecting members other than the first A deflecting member 31, the second A deflecting member 41, and the light guide plates 21 and 22 are omitted.
  • a frame 50 constituting the display device is rotatably attached to a front portion 51 (having a rim 51′) arranged in front of an observer, and hinges 52 at both ends of the front portion 51.
  • the nose pad 51′′ is attached. That is, the assembly of the frame 50 and the nose pad 51′′ basically has substantially the same structure as ordinary glasses.
  • each housing 70 is attached to the front portion 51 by an attachment member (not shown).
  • the frame 50 is made of metal or plastic.
  • Each housing 70 may be detachably attached to the front portion 51 by an attachment member.
  • wirings (signal lines, power lines, etc., some of which are not shown) 55 extending from one image forming apparatus 60 are connected to the modern portion via the inside of the temple portion 53 and the modern portion 54. It extends from the tip of 54 to the outside and is connected to a control device (control circuit, control means) 58.
  • each image forming apparatus 60 is provided with a headphone section 56, and a headphone section wiring 57 extending from each image forming apparatus 60 is connected to the temple section 53 and the modern section 54 via the interior of the modern section 54. It extends from the tip to the headphone section 56.
  • the headphone wiring 57 (a part of which is not shown) extends from the front end of the modern portion 54 to the headphone portion 56 so as to wrap around the back side of the auricle (auricle). ing. With such a configuration, it is possible to provide a neat display device without giving the impression that the headphones 56 and the headphones wiring 57 are randomly arranged.
  • the optical device of the first embodiment, the optical device that constitutes the image display device of the first embodiment, and the optical device that constitutes the display device of the first embodiment are the first deflection unit provided on the first light guide plate and the second light guide plate. And a second deflection unit, and a part (for example, half) of the image emitted from the image forming apparatus is incident on the first deflection unit, and at least the remaining portion (for example, the remaining portion) of the image emitted from the image forming apparatus. Half of that) is incident on the second deflection unit. That is, the image is divided into a kind by the first A deflection member and the second A deflection member.
  • these divided images are finally emitted from the first deflection unit and the second deflection unit and combined, that is, the images emitted from the first C deflection member and the second C deflection member are combined.
  • the first direction and the second direction are opposite directions and are not parallel, it is possible to further widen the angle of view.
  • the first deflection unit and the first deflection unit are provided in one light guide plate instead of the first light guide plate and the second light guide plate, the light is diffracted and reflected by the first deflection unit and totally reflected inside the light guide plate.
  • the first deflection unit is provided on the first light guide plate and the second deflection unit is provided on the second guide unit.
  • Example 2 is a modification of Example 1.
  • Example 1 it is assumed that the +X axis and the ⁇ X axis are located in the horizontal plane.
  • the +X axis and the ⁇ X axis are located in the vertical plane.
  • 13 and 14 are schematic diagrams of the first light guide plate and the first deflection unit, and the second light guide plate and the second deflection unit that configure the optical device of the second embodiment.
  • 13 and 14 are conceptual views of an optical device that constitutes the image display device for the right eye as viewed from the front.
  • the observer's ear is located on the right hand side of the figure and the observer's ear is on the left hand side of the figure.
  • the nose is located.
  • the observer's nose is located in the Y-axis (specifically, -Y axis) direction
  • the observer's ear is located in the Y-axis (specifically, +Y axis) direction.
  • the light that has entered the light guide plate travels in a substantially horizontal direction from the first A deflecting member and the second A deflecting member toward the first B deflecting member and the second B deflecting member (that is, the Y axis is located in the horizontal direction).
  • the optical device of Example 2 can have the same configuration and structure as the optical device of Example 1, and thus detailed description thereof will be omitted. Whether to adopt the first embodiment or the second embodiment may be determined based on the specifications required for the optical device, the image display device, and the display device.
  • the deflecting member may be a reflective blazed diffraction grating element.
  • the display device of the present disclosure can also be used as a stereoscopic display device. In this case, a polarizing plate or a polarizing film may be removably attached to the optical device or a polarizing plate or a polarizing film may be attached to the optical device, if necessary.
  • the image display device may include a light control device. That is, the optical device may overlap at least a portion of the dimmer. More specifically, it is preferable that at least the first C deflecting member and the like of the optical device overlap with the light control device.
  • the first A deflection member and the like and the first B deflection member and the like may be formed, or the first A deflection member and the first C deflection member and the like may be formed on the material forming one volume hologram diffraction grating.
  • the first B deflecting member or the like and the first C deflecting member or the like may be formed, or the first A deflecting member or the like, the first B deflecting member or the like, the first C deflecting member or the like and the first B deflecting member or the like may be formed. May be.
  • the hologram area may be formed on the light guide plate by an imprint method or an etching method.
  • FIGS. 15A, 15B, 15C, 15D, 15E, 15F, 15G, and 15H conceptual diagrams of modified examples of the optical device described in Example 1. It can be deformed. That is, as shown in FIG. 15A, the first A deflecting member 31a composed of a transmission type volume hologram diffraction grating is arranged on the first surface of the light guide plate, and the first A deflection member 31a composed of a reflection type volume hologram diffraction grating is arranged on the second surface of the light guide plate.
  • the 1B deflection member or the like 32b and the first C deflection member or the like 33b may be arranged.
  • FIG. 15A the first A deflecting member 31a composed of a transmission type volume hologram diffraction grating is arranged on the first surface of the light guide plate
  • the first A deflection member 31a composed of a reflection type volume hologram diffraction grating
  • a first B deflection member or the like 32a and a first C deflection member 33a which are transmission type volume hologram diffraction gratings, are arranged on the first surface of the light guide plate, and are reflected on the second surface of the light guide plate.
  • a first A deflecting member 31b composed of a die volume hologram diffraction grating may be arranged.
  • a first A deflection member or the like 31a, a first B deflection member or the like 32a, and a first C deflection member or the like 33a which are transmission volume hologram diffraction gratings may be arranged on the first surface of the light guide plate. Good.
  • the first surface A of the light guide plate is provided with the first A deflection member 31a composed of a transmission type volume hologram diffraction grating, and the second surface of the light guide plate is composed of a reflection type volume hologram diffraction grating.
  • the first A deflection member or the like 31b, the first B deflection member or the like 32b, and the first C deflection member or the like 33b may be arranged.
  • FIG. 15D the first surface A of the light guide plate is provided with the first A deflection member 31a composed of a transmission type volume hologram diffraction grating
  • the second surface of the light guide plate is composed of a reflection type volume hologram diffraction grating.
  • the first A deflection member or the like 31b, the first B deflection member or the like 32b, and the first C deflection member or the like 33b may be arranged.
  • a first A deflection member or the like 31a, a first B deflection member or the like 32a and a first C deflection member or the like 33a which are transmission volume hologram diffraction gratings, are arranged on the first surface of the light guide plate to guide the light.
  • a first B deflection member or the like 32a and a first C deflection member 33a which are transmission type volume hologram diffraction gratings, are arranged on the first surface of the light guide plate, and are reflected on the second surface of the light guide plate.
  • the first A deflecting member 31b, the first B deflecting member 32b, and the first C deflecting member 33b which are formed by a volume hologram hologram, may be arranged. Alternatively, as shown in FIG.
  • the first A deflection member 31a, the first B deflection member 32a, and the first C deflection member 33a which are transmission volume hologram diffraction gratings, are arranged on the first surface of the light guide plate to guide the light.
  • the first B deflecting member 32b and the first C deflecting member 33b which are reflection type volume hologram diffraction gratings, may be arranged on the second surface of the optical plate.
  • the first A deflecting member 31a, the first B deflecting member 32a, and the first C deflecting member 33a which are transmission volume hologram diffraction gratings, are arranged on the first surface of the light guide plate to guide the light. You may arrange
  • the dimmer is First substrate, A second substrate facing the first substrate, A first transparent electrode provided on a surface of the first substrate facing the second substrate, A second transparent electrode provided on a surface of the second substrate facing the first substrate, and A light control layer sandwiched between a first transparent electrode and a second transparent electrode, It may be in the form of In addition, when the light control device is operating, or when the light control device is operating, for example, a voltage higher than that of the second transparent electrode is applied to the first transparent electrode.
  • the light control layer may be formed of an optical shutter that applies a color change of a substance generated by a redox reaction of an inorganic or organic electrochromic material.
  • the light control layer may be in a form containing an inorganic or organic electrochromic material, and further, the light control layer may include a WO 3 layer/Ta 2 O 5 layer/from the first transparent electrode side. It may have a laminated structure of an inorganic electrochromic material layer such as an Ir X Sn 1 -X O layer or a laminated structure of an inorganic electrochromic material layer such as a WO 3 layer/Ta 2 O 5 layer/IrO x layer. it can.
  • a MoO 3 layer or a V 2 O 5 layer can be used instead of the WO 3 layer.
  • a ZrO 2 layer instead of the IrO x layer, a ZrO 2 layer, a zirconium phosphate layer can be used, or a Prussian blue complex/nickel-substituted Prussian blue complex can also be used.
  • the organic electrochromic material for example, the electrochromic materials disclosed in JP-A-2014-111710 and JP-A-2014-159385 can be used.
  • the light control layer may be in a form containing an electrophoretic dispersion liquid, and the light control device may be applied with an electrodeposition/dissociation phenomenon generated by a reversible redox reaction of a metal (for example, silver particles).
  • a metal for example, silver particles.
  • the optical shutter by the electrodeposition method electrodeposition/electric field deposition
  • the light control layer may be in a form including an electrolyte containing metal ions.
  • the electrophoretic dispersion liquid is composed of a large number of charged electrophoretic particles and a dispersion medium of a color different from that of the electrophoretic particles.
  • the first transparent electrode is patterned and the second transparent electrode is not patterned (so-called solid electrode configuration)
  • the electrophoretic particles are negatively charged, relative to the first transparent electrode.
  • the negatively charged electrophoretic particles migrate so as to cover the second transparent electrode. Therefore, the light blocking ratio in the light control device has a high value.
  • the electrophoretic particles cover the first transparent electrode. Run. Therefore, the light blocking ratio in the light control device has a low value.
  • the voltage may be direct current or alternating current.
  • the shape of the patterned first transparent electrode is the optimum value of the light blocking rate in the light control device when the electrophoretic particles migrate so as to cover the first transparent electrode and the light blocking rate in the light control device becomes a low value. The shape may be such that it can be realized, and various tests may be performed to determine it.
  • an insulating layer may be formed on the transparent electrode.
  • the material forming the insulating layer include, for example, colorless and transparent insulating resin, and specifically, for example, acrylic resin, epoxy resin, fluorine resin, silicone resin, polyimide resin, Examples thereof include polystyrene resin.
  • a transparent glass substrate such as soda lime glass or white plate glass
  • a plastic substrate such as soda lime glass or white plate glass
  • a plastic substrate such as soda lime glass or white plate glass
  • a plastic sheet such as soda lime glass or white plate glass
  • a plastic film such as soda lime glass or white plate glass
  • the plastic polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, cellulose ester such as cellulose acetate, fluoropolymer such as polyvinylidene fluoride or a copolymer of polytetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, polyoxymethylene and the like Ether, polyacetal, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyolefin such as methylpentene polymer, polyimide such as polyamide imide or polyether imide, polyamide, polyether sulfone, polyphenylene sulfide, polyvinylidene fluoride, tetraacetyl
  • the plastic sheet or the plastic film may have rigidity that does not easily bend or may have flexibility.
  • a barrier layer made of an inorganic material or an organic material may be formed on the inner surface of the substrates.
  • the first substrate and the second substrate are sealed and adhered by a sealing member at the outer edge.
  • a sealing member also called a sealing agent
  • a thermosetting type such as an epoxy resin, a urethane resin, an acrylic resin, a vinyl acetate resin, an ene-thiol resin, a silicone resin, a modified polymer resin
  • Various resins such as moisture-curing type and anaerobic-curing type can be used.
  • one of the substrates constituting the light control device also serves as a component member of the optical device (specifically, a protective member disposed so that the volume hologram diffraction grating does not come into direct contact with the atmosphere), the entire display device is provided.
  • the weight of the display device can be reduced, and the user of the display device does not feel uncomfortable.
  • the other substrate may be thinner than the one substrate.
  • the first transparent electrode may be patterned or may not be patterned.
  • the second transparent electrode may be patterned or may not be patterned.
  • indium-tin composite oxide including ITO, Indium Tin Oxide, Sn-doped In 2 O 3 , crystalline ITO and amorphous ITO
  • FTO Fluorine-doped SnO 2
  • IFO Fluorine-doped In 2 O 3
  • indium-zinc composite examples thereof include oxides (IZO, Indium Zinc Oxide), spinel type oxides, oxides having a YbFe 2 O 4 structure, and conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, and polythiophene, but are not limited thereto.
  • the first transparent electrode and the second transparent electrode are formed based on a physical vapor deposition method (PVD method) such as a vacuum deposition method or a sputtering method, various chemical vapor deposition methods (CVD method), various coating methods, and the like.
  • PVD method physical vapor deposition method
  • CVD method chemical vapor deposition methods
  • the patterning can be performed by any method such as an etching method, a lift-off method, and a method using various masks.
  • the dimmer can be configured to be installed in the front part. Further, in this case, the front portion has a rim; the light control device can be configured to be fitted into the rim. Further, in the display device of the present disclosure including the various preferable forms described above, the optical device and the light control device may be arranged in this order from the viewer side, or the light control device and the optical device may be arranged in this order. Good.
  • an illuminance sensor for measuring the illuminance of the environment where the display device is placed is further provided; a mode for controlling the light-shielding rate of the dimmer based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor)
  • the image forming apparatus further includes an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) that measures the illuminance of the environment in which the display device is placed; based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor). It can be configured to control the brightness of the image. You may combine these forms.
  • a second illuminance sensor (which may be referred to as a “transmitted light illuminance measurement sensor” for convenience) that measures illuminance based on light transmitted through the dimmer from an external environment is further provided; Based on the measurement result of the (transmitted light illuminance measurement sensor), the light blocking rate of the light control device can be controlled.
  • it further comprises a second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) for measuring illuminance based on light transmitted through the light control device from the external environment; measurement result of the second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor). Based on the above, the brightness of the image formed by the image forming apparatus can be controlled.
  • the second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) is preferably arranged on the observer side of the optical device. At least two second illuminance sensors (transmitted light illuminance measurement sensors) are arranged to measure illuminance based on light that has passed through a portion with a high light blocking rate and illuminance based on light that has passed through a portion with a low light blocking rate. You can go. You may combine these forms. Furthermore, these forms may be combined with a form in which control is performed based on the measurement result of the above-mentioned illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor).
  • the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor, transmitted light illuminance measurement sensor) may be composed of a known illuminance sensor, and the illuminance sensor may be controlled based on a known control circuit.
  • the maximum light transmittance of the light control device may be 50% or more, and the minimum light transmittance of the light control device may be 30% or less.
  • the upper limit of the maximum light transmittance of the light control device can be 99%, and the lower limit of the minimum light transmittance of the light control device can be 1%.
  • (Light transmittance) 1-(Light blocking rate) Have a relationship.
  • a connector is attached to the dimmer (specifically, a connector is attached to the first transparent electrode and the second transparent electrode), and a control circuit for controlling the light blocking rate of the dimmer (the dimmer/control circuit. , For example, it is included in a control device for controlling the image forming apparatus), and the light control device may be electrically connected via this connector and wiring.
  • the light passing through the light control device may be colored in a desired color by the light control device.
  • the color colored by the light control device can be variable, or the color colored by the light control device can be fixed.
  • a light control device colored red, a light control device colored green, and a light control device colored blue may be stacked.
  • the color to be colored by the light control device may be, but not limited to, brown.
  • an observer observes the brightness of light that has passed through the light control device and the optical device, and the observer manually controls and adjusts the light blocking rate by operating switches, buttons, dials, sliders, knobs, etc.
  • the shading rate is controlled and adjusted based on the measurement result of the second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) that measures the illuminance based on the light transmitted through the light control device from the external environment.
  • the control and adjustment of the light blocking rate may be performed by specifically controlling the voltage applied to the first transparent electrode and the second transparent electrode.
  • At least two second illuminance sensors are arranged to measure illuminance based on light that has passed through a portion with a high light blocking rate and illuminance based on light that has passed through a portion with a low light blocking rate. You can go.
  • the display device may include one image display device or two image display devices. When two image display devices are provided, one of the light control devices and the other of the light control devices each adjust the voltage applied to the first transparent electrode and the second transparent electrode, thereby adjusting one of the light control devices. It is possible to equalize the light blocking rate in (4) and the light blocking rate in the other light control device.
  • the light blocking rate in one light control device and the light blocking rate in the other light control device are, for example, a second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) that measures the illuminance based on the light transmitted through the light control device from the external environment described above. It is possible to control the brightness of the light passing through one of the dimmers and the optical device and the brightness of the light passing through the other dimmer and the optical device. It is also possible for the observer to manually control and adjust by operating switches, buttons, dials, sliders, knobs, etc. When adjusting the light blocking ratio, a test pattern may be displayed on the optical device.
  • a test pattern may be displayed on the optical device.
  • the first deflection unit includes a first A deflection member, a first B deflection member and a first C deflection member
  • the second deflection unit is composed of a second A deflection member, a second B deflection member and a second C deflection member, Part of the light emitted from the image forming apparatus is incident on the first A deflection member, The light incident on the first A deflecting member is deflected by the first A deflecting member, is totally reflected inside the first light guide plate, enters the first B deflecting member, is deflected by the first B deflecting member, and is reflected by the first light guide plate.
  • the light is totally reflected inside and enters the first C deflecting member, is deflected by the first C deflecting member, and is emitted toward the observer's pupil. At least the remaining part of the light emitted from the image forming apparatus is incident on the second A deflection member, The light incident on the second A deflecting member is deflected by the second A deflecting member, is totally reflected inside the second light guide plate, is incident on the second B deflecting member, is deflected by the second B deflecting member, and is reflected by the second light guide plate. The light is totally reflected inside and is incident on the second C deflecting member, is deflected by the second C deflecting member, and is emitted toward the observer's pupil.
  • Propagation direction of the light deflected by the first B-deflecting member in the first light guide plate is the first direction when the projection direction is orthogonal to the first light guide plate, and propagation of light deflected by the second B-deflecting member in the second light guide plate.
  • An optical device in which the first direction is opposite to the second direction when the direction when the direction is orthogonally projected onto the first light guide plate is the second direction.
  • An origin is a point on the first light guide plate where a light beam emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus collides with the first light guide plate,
  • the bisector of an acute intersection angle is The axis containing the bisector going toward is the +X axis,
  • the Z axis is the axis that passes through the origin and is perpendicular to the first light guide plate.
  • the first deflection unit and the second deflection unit are the optical device according to [A01] or [A02], which are arranged at positions symmetrical with respect to the YZ plane.
  • the first deflection unit is arranged in a state of being rotated about the Z axis in the counterclockwise or clockwise first rotation direction
  • the bisector of an acute intersection angle is The axis containing the bisector going toward is the +X axis,
  • the Z axis is the axis that passes through the origin and is perpendicular to the first light guide plate.
  • the angle ( ⁇ X ) formed by the orthogonal projection image and the X axis when the light ray emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus and incident on the origin is orthographically projected onto the first light guide plate is less than 90 degrees [ The optical device according to any one of A01] to [A09].
  • the optical device according to [A10] which satisfies: [A12]
  • the angle ( ⁇ X ) formed by the orthogonal projection image and the Y-axis when the ray emitted from the center point of the image forming area of the image forming apparatus and incident on the origin is orthogonally projected on the YZ plane is ⁇ 20 degrees or more.
  • the first A deflecting member and the second A deflecting member are composed of a volume hologram diffraction grating,
  • the wave vector of the first A deflection member is k v 1-A, and the X component, Y component, and Z component of k v 1-A are k X 1-A , k Y 1-A , and k Z 1-A
  • the wave number vector of the second A deflection member is k v 2-A
  • the X component, Y component, and Z component of k v 2-A are k X 2-A , k Y 2-A , and k Z 2-A .
  • the optical device according to any one of [A03] to [A14], which satisfies: [A16]
  • the first C deflecting member and the second C deflecting member are composed of a volume hologram diffraction grating,
  • the wave number vector of the first C deflection member is k v 1-C, and the X component, Y component, and Z component of k v 1-C are k X 1-C , k Y 1-C , and k Z 1-C
  • the wave number vector of the second C deflection member is k v 2-C, and the X component, Y component, and Z component of k v 2-C are k X 2-C , k Y 2-C , and k Z 2-C .
  • the optical device which satisfies: [A17]
  • the first B deflecting member and the second B deflecting member are composed of a volume hologram diffraction grating,
  • the wave vector of the first B-deflecting member is k v 1-B, and the X component, Y component, and Z component of k v 1-B are k X 1-B , k Y 1-B , and k Z 1-B
  • the wave number vector of the second B-deflecting member is k v 2-B, and the X, Y, and Z components of k v 2-B are k X 2-B , k Y 2-B , and k Z 2-B .
  • the first A deflecting member, the first B deflecting member, and the first C deflecting member are composed of a volume hologram diffraction grating,
  • the average diffraction efficiency of the first A deflection member with respect to the light emitted from the image forming apparatus is ⁇ 1-A
  • the average diffraction efficiency of the first B deflection member is ⁇ 1-B
  • the average diffraction efficiency of the first C deflection member is ⁇ 1-C.
  • the second A deflecting member, the second B deflecting member and the second C deflecting member are composed of a volume hologram diffraction grating,
  • the average diffraction efficiency of the second A deflection member with respect to the light emitted from the image forming apparatus is ⁇ 2-A
  • the average diffraction efficiency of the second B deflection member is ⁇ 2-B
  • the average diffraction efficiency of the second C deflection member is ⁇ 2-C.
  • the optical device includes a first light guide plate and a second light guide plate, and a first deflection unit provided on the first light guide plate and a second deflection unit provided on the second light guide plate,
  • the first deflection unit includes a first A deflection member, a first B deflection member and a first C deflection member
  • the second deflection unit is composed of a second A deflection member, a second B deflection member and a second C deflection member, Part of the light emitted from the image forming apparatus is incident on the first A deflection member, The light incident on the first A deflecting
  • the light is totally reflected inside and enters the first C deflecting member, is deflected by the first C deflecting member, and is emitted toward the observer's pupil. At least the remaining part of the light emitted from the image forming apparatus is incident on the second A deflection member, The light incident on the second A deflecting member is deflected by the second A deflecting member, is totally reflected inside the second light guide plate, is incident on the second B deflecting member, is deflected by the second B deflecting member, and is reflected by the second light guide plate. The light is totally reflected inside and is incident on the second C deflecting member, is deflected by the second C deflecting member, and is emitted toward the observer's pupil.
  • Propagation direction of the light deflected by the first B-deflecting member in the first light guide plate is the first direction when the projection direction is orthogonal to the first light guide plate, and propagation of light deflected by the second B-deflecting member in the second light guide plate.
  • An image display device in which the first direction is opposite to the second direction when the direction when the direction is orthographically projected onto the first light guide plate is the second direction.
  • a display device >> A frame attached to the observer's head, and Image display device attached to the frame, A display device comprising: The image display device includes an image forming device, and an optical device into which light emitted from the image forming device is incident, guided, and emitted.
  • the optical device includes a first light guide plate and a second light guide plate, and a first deflection unit provided on the first light guide plate and a second deflection unit provided on the second light guide plate
  • the first deflection unit includes a first A deflection member, a first B deflection member and a first C deflection member
  • the second deflection unit is composed of a second A deflection member, a second B deflection member and a second C deflection member, Part of the light emitted from the image forming apparatus is incident on the first A deflection member,
  • the light incident on the first A deflecting member is deflected by the first A deflecting member, is totally reflected inside the first light guide plate, enters the first B deflecting member, is deflected by the first B deflecting member, and is reflected by the first light guide plate.
  • the light is totally reflected inside and enters the first C deflecting member, is deflected by the first C deflecting member, and is emitted toward the observer's pupil. At least the remaining part of the light emitted from the image forming apparatus is incident on the second A deflection member, The light incident on the second A deflecting member is deflected by the second A deflecting member, is totally reflected inside the second light guide plate, is incident on the second B deflecting member, is deflected by the second B deflecting member, and is reflected by the second light guide plate. The light is totally reflected inside and is incident on the second C deflecting member, is deflected by the second C deflecting member, and is emitted toward the observer's pupil.
  • Propagation direction of the light deflected by the first B-deflecting member in the first light guide plate is the first direction when the projection direction is orthogonal to the first light guide plate, and propagation of light deflected by the second B-deflecting member in the second light guide plate.
  • a display device in which the first direction is opposite to the second direction when the direction when the direction is orthographically projected onto the first light guide plate is the second direction.
  • Image forming apparatus 70... Housing, 71... Light source, 72... Polarizing beam splitter (PBS), 73... Liquid crystal display (LCD), 74... Optical system (parallel light emitting optical system, collimating optical system), 75... Organic EL display device, 76... Convex lens, 81... Light source, 82... Collimating optical system, 83... Total reflection mirror , 84... Scanning means, 85... Relay optical system, 90... Observer's pupil

Landscapes

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Abstract

光学装置１０は、第１導光板２１、３つの偏向部材３１，３２，３３から成る第１偏向ユニット３０、第２導光板２２、３つの偏向部材４１，４２，４３から成る第１偏向ユニット４０から構成されており、第１番目の偏向部材３１，４１には、画像形成装置から出射された光の一部が入射され、導光板２１，２２、第２番目の偏向部材３２，４２を介して第３番目の偏向部材３３，４３から出射され、第２番目の偏向部材３２によって偏向された光の第１導光板２１における伝播方向を第１方向、第２番目の偏向部材４２によって偏向された光の第２導光板２２における伝播方向を第２方向としたとき、第１方向は第２方向と非平行であって反対方向である。

Description

光学装置、画像表示装置及び表示装置
　本開示は、光学装置、斯かる光学装置を備えた画像表示装置、及び、斯かる画像表示装置を備えた表示装置、より具体的には、頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ，Head Mounted Display）に用いられる表示装置に関する。
　近年、観察者の目の前に配置した光学装置に画像形成装置からの画像を表示させる頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ）の開発が、鋭意、進められている。そして、種々の形式の頭部装着型ディスプレイが検討されているが、頭部装着型ディスプレイに対して、一層リアリティーのある画像を提供するために表示画像の広画角化が強く求められている。このような要求に対処するために、光学装置を構成する導光板に３つの偏向手段を配置した頭部装着型ディスプレイが、例えば、米国特許公開公報２００６／０１３２９１４Ａ１あるいは米国特許公開公報２０１４／０３３０９６６Ａ１から周知である。
　また、特開２００９－１３３９９８号公報には、
　（Ａ）２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた画像形成装置、
　（Ｂ）画像形成装置の画素から出射された光を平行光とするコリメート光学系、及び、
　（Ｃ）コリメート光学系にて進行方位の異なる複数の平行光とされた光が入射され、導光され、出射される光学装置、
を備えた画像表示装置であって、
　光学装置は、
　（ａ）入射された光が内部を全反射により伝播した後、出射される導光板、
　（ｂ）導光板に入射された光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された光を回折反射する、反射型体積ホログラム回折格子から成り、導光板に配設された第１回折格子部材、及び、
　（ｃ）導光板の内部を全反射により伝播した光を回折反射し、導光板から出射する、反射型体積ホログラム回折格子から成り、導光板に配設された第２回折格子部材、
を備えており、
　第１回折格子部材の中心を原点とし、原点を通る第１回折格子部材の法線であって、コリメート光学系側に向かう方向を正方向とする法線をＸi軸、原点を通り、Ｘi軸と直交し、第２回折格子部材側に向かう方向を正方向とする導光板の軸線をＹi軸としたとき、
　画像形成装置の中心の画素から出射され、コリメート光学系の中心を通過する中心光は、ＸiＹi平面に対して光学的に平行であり、且つ、ＸiＺi平面に対して鋭角にて交わっていることを特徴とする画像表示装置が開示されている。
米国特許公開公報２００６／０１３２９１４Ａ１ 米国特許公開公報２０１４／０３３０９６６Ａ１ 特開２００９－１３３９９８号公報
　しかしながら、上記の２つの米国特許公開公報に開示された頭部装着型ディスプレイにあっては、表示画像の一層の広画角化の要望に対処することができない。また、特開２００９－１３３９９８号公報に開示された画像表示装置は、第１回折格子部材及び第２回折格子部材の２つの回折格子部材しか有していないため、第１回折格子から第２回折格子に伝搬する１方向にしか導光板内で表示画像領域を拡大することができない。
　従って、本開示の目的は、表示画像の一層の広画角化を図り得る構成、構造を有する光学装置、斯かる光学装置を備えた画像表示装置、及び、斯かる画像表示装置を備えた表示装置を提供することにある。
　上記の目的を達成するための本開示の光学装置は、
　画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置であって、
　第１導光板及び第２導光板、並びに、第１導光板に設けられた第１偏向ユニット及び第２導光板に設けられた第２偏向ユニットを備えており、
　第１偏向ユニットは、第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材から構成されており、
　第２偏向ユニットは、第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材から構成されており、
　第１Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の一部が入射され、
　第１Ａ偏向部材に入射した光は、第１Ａ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｂ偏向部材に入射し、第１Ｂ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｃ偏向部材に入射し、第１Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
　第２Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の少なくとも残部が入射され、
　第２Ａ偏向部材に入射した光は、第２Ａ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｂ偏向部材に入射し、第２Ｂ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｃ偏向部材に入射し、第２Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
　第１Ｂ偏向部材によって偏向された光の第１導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第１方向、第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の第２導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第２方向としたとき、第１方向は第２方向と反対方向である。
　上記の目的を達成するための本開示の画像表示装置は、
　画像形成装置、及び、
　画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置、
を備えた画像表示装置であって、
　光学装置は、本開示の光学装置から成る。
　上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
　観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
　フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
　画像表示装置は、画像形成装置、及び、画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置を備えており、
　光学装置は、本開示の光学装置から成る。
図１Ａ並びに図１Ｂのそれぞれは、実施例１の光学装置を構成する第１導光板及び第１偏向ユニット、並びに、第２導光板及び第２偏向ユニットの模式図である。 図２Ａ並びに図２Ｂのそれぞれは、実施例１の光学装置を構成する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の配置の模式図、並びに、第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の波数ベクトル等の概念図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、実施例１の光学装置の模式的な断面図であり、図３Ｃは、光学装置を側面から眺めた模式図である。 図４は、実施例１の光学装置を上方から眺めた模式図である。 図５は、実施例１の表示装置を正面から眺めた模式図である。 図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、実施例１の表示装置における画像形成装置の概念図である。 図７は、実施例１の光学装置における画像形成装置、導光板、第１Ａ偏向部材、第２Ａ偏向部材等の配置を示す概念図である。 図８Ａ並びに図８Ｂは、実施例１の光学装置を構成する第１導光板及び第１偏向ユニット、並びに、第２導光板及び第２偏向ユニットの配置・第１段階を示す模式図である。 図９Ａ並びに図９Ｂのそれぞれは、実施例１の光学装置を構成する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の配置・第１段階の模式図、並びに、配置・第１段階における第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の波数ベクトル等の概念図である。 図１０Ａ及び図１０Ｂは、実施例１の光学装置を構成する第１導光板及び第１偏向ユニットの配置・第２段階を示す模式図である。 図１１Ａ並びに図１１Ｂのそれぞれは、実施例１の光学装置を構成する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の配置・第２段階の模式図、並びに、配置・第２段階における第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の波数ベクトル等の概念図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂは、実施例１の光学装置を構成する第１導光板及び第１偏向ユニットの配置・第２段階を示す模式図である。 図１３は、実施例２の光学装置を構成する第１導光板及び第１偏向ユニットの模式図である。 図１４は、実施例２の光学装置を構成する第２導光板及び第２偏向ユニットの模式図である。 図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１５Ｄ、図１５Ｅ、図１５Ｆ、図１５Ｇ及び図１５Ｈは、実施例１の光学装置の変形例の概念図である。 図１６Ａ及び図１６Ｂは、実施例１の光学装置において得られる画像領域をシミュレーションした結果を示す図である。 図１７は、実施例１の光学装置において得られる画像領域をシミュレーションした結果を示す図である。 図１８Ａ及び図１８Ｂは、それぞれ、実施例１の光学装置において得られる第１導光板及び第２導光板における光の伝播状態をシミュレーションした結果を示す図である。 図１９Ａ及び図１９Ｂは、それぞれ、実施例１の光学装置において得られる第１偏向ユニット及び第２偏向ユニットによって得られる画像をシミュレーションした結果を示す図である。 図２０は、図１６Ａ、図１６Ｂ及び図１７を示すシミュレーションの結果を求めるための、第１偏向ユニットを構成する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の配置状態を示す模式図である。 図２１は、ピッチｄをパラメータとした、第１Ａ偏向部材あるいは第２Ａ偏向部材への光の入射角と、第１Ａ偏向部材あるいは第２Ａ偏向部材の回折角との関係を示すグラフである。 図２２Ａ、図２２Ｂ及び図２２Ｃは、ＸＹＺ直交座標系及び（ｘ0，ｙ0，ｚ0）直交座標系を説明するための図である。
　以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の光学装置、画像表示装置及び表示装置、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の光学装置、画像表示装置及び表示装置）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．その他
〈本開示の光学装置、画像表示装置及び表示装置、全般に関する説明〉
　本開示の光学装置、本開示の画像表示装置を構成する光学装置、本開示の表示装置を構成する光学装置（以下、これらを総称して、『本開示の光学装置等』と呼ぶ場合がある）において、第１導光板と第２導光板とは並置されている構成とすることができる。即ち、第１導光板と第２導光板とは、例えば、空気層を介して、離間して平行に配置されている構成とすることができる。
　上記の好ましい構成を含む本開示の光学装置等において、
　画像形成装置の画像形成領域中心点から出射された光線が第１導光板と衝突する第１導光板上の点を原点とし、
　原点を通るＸＹＺ直交座標系において、
　原点を通り、第１方向に平行な直線と、原点を通り、第２方向に平行な直線とが交差する交差角度のうち、鋭角の交差角度の二等分線であって、第１方向に向かう二等分線を含む軸を＋Ｘ軸とし、
　原点を通り、第１導光板に垂直な軸をＺ軸とし、
　Ｘ軸及びＺ軸と直交する軸をＹ軸としたとき、
　第１偏向ユニットと第２偏向ユニットとは、ＹＺ平面に対称な位置に配置されている形態とすることができる。
　第１Ｂ偏向部材によって偏向された光の第１導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向である第１方向は、＋Ｘ軸方向に、但し、＋Ｘ軸とは非平行に、あるいは平行に延び、第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の第２導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向である第２方向は、－Ｘ軸方向に、但し、－Ｘ軸とは非平行に、あるいは平行に延びる。即ち、第１方向と第２方向とは、非平行であり、あるいは又、同一直線上にある。第１Ａ偏向部材と第２Ａ偏向部材とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置され、対称であって同じ形状である形態とすることができるし、異なる形状である形態とすることもできる。同様に、第１Ｂ偏向部材と第２Ｂ偏向部材とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置され、対称であって同じ形状である形態とすることができるし、異なる形状である形態とすることもできるし、第１Ｃ偏向部材と第２Ｃ偏向部材とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置され、対称であって同じ形状である形態とすることができるし、異なる形状である形態とすることもできる。
　本開示の光学装置等における上記の好ましい形態において、
　第１偏向ユニットは、Ｚ軸を中心として、反時計方向又は時計方向の第１回転方向に回転した状態で配置されており、
　第２偏向ユニットは、Ｚ軸を中心として、時計方向又は反時計方向の第２回転方向に回転した状態で配置されている構成とすることができる。そして、この場合、＋Ｘ軸を基準として、第１回転方向への回転角度をφ1、第２回転方向への回転角度をφ2としたとき、
｜φ1｜＝｜φ2｜
を満足する形態とすることができ、更には、
０（度）＜｜φ1｜＝｜φ2｜≦２３（度）
好ましくは、
０（度）＜｜φ1｜＝｜φ2｜≦１６（度）
を満足する形態とすることができる。尚、第１偏向ユニットを第１回転方向に回転した状態で配置する代わりに、第１偏向ユニットを構成する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の波数ベクトルを第１回転方向に回転した状態としてもよいし、第２偏向ユニットを第２回転方向に回転した状態で配置する代わりに、第２偏向ユニットを構成する第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材の波数ベクトルを第２回転方向に回転した状態としてもよい。
　更には、本開示の光学装置等における以上に説明した各種の好ましい形態において、第１Ｂ偏向部材に入射する光の方向と、第１Ｂ偏向部材から出射する光の方向の成す角度をψ1、第２Ｂ偏向部材に入射する光の方向と、第２Ｂ偏向部材から出射する光の方向の成す角度をψ2としたとき、
９０度＜ψ1
９０度＜ψ2
を満足する形態とすることができ、更には、
９０度＜ψ1≦１０５度
９０度＜ψ2≦１０５度
好ましくは、
９０度＜ψ1≦１００度
９０度＜ψ2≦１００度
を満足する形態とすることができ、更には、
ψ1＝ψ2
具体的には、限定するものではないが、
９９．５（度）≦ψ1＝ψ2≦１００．５（度）
を満足することが好ましい。
　更には、本開示の光学装置等における以上に説明した各種の好ましい形態において、第１Ｂ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第１Ｂ偏向部材正射影像と、第２Ｂ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第２Ｂ偏向部材正射影像とは、部分的に重複している（場合によっては、接している）形態とすることができ、更には、第１Ｂ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部と、第２Ｂ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部とは重複している（場合によっては、第１Ｂ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部と、第２Ｂ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部とは、接している）形態とすることができる。このように、第１Ｂ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第１Ｂ偏向部材正射影像と、第２Ｂ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第２Ｂ偏向部材正射影像とを、部分的に重複させることで、画像の中央部において画像に切れ目が生じることを、確実に防止することができる。また、第１Ｃ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第１Ｃ偏向部材正射影像と、第２Ｃ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第２Ｃ偏向部材正射影像とは、部分的に重複している（場合によっては、接している）形態とすることができ、更には、第１Ｃ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部と、第２Ｃ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部とは重複している（場合によっては、第１Ｃ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部と、第２Ｃ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部とは、接している）形態とすることができる。また、第１Ａ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第１Ａ偏向部材正射影像と、第２Ａ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第２Ａ偏向部材正射影像とは、部分的に重複している（場合によっては、接している）形態とすることができ、更には、第１Ａ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部と、第２Ａ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部とは重複している（場合によっては、第１Ａ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部と、第２Ａ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部とは、接している）形態とすることができる。
　更には、本開示の光学装置等における以上に説明した各種の好ましい形態において、
　第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　第１Ａ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 1-Aとし、ｋv 1-AのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-A，ｋY 1-A，ｋZ 1-Aとし、第２Ａ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 2-Aとし、ｋv 2-AのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-A，ｋY 2-A，ｋZ 2-Aとしたとき、
ｋX 1-A＋ｋX 2-A＝０
ｋY 1-A＝ｋY 2-A
ｋZ 1-A＝ｋZ 2-A
を満足する形態とすることができ、この場合、
　第１Ｃ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　第１Ｃ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 1-Cとし、ｋv 1-CのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-C，ｋY 1-C，ｋZ 1-Cとし、第２Ｃ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 2-Cとし、ｋv 2-CのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-C，ｋY 2-C，ｋZ 2-Cとしたとき、
ｋX 1-C＋ｋX 2-C＝０
ｋY 1-C＝ｋY 2-C
ｋZ 1-C＝ｋZ 2-C
を満足する形態とすることができ、更には、
　第１Ｂ偏向部材及び第２Ｂ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　第１Ｂ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 1-Bとし、ｋv 1-BのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-B，ｋY 1-B，ｋZ 1-Bとし、第２Ｂ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 2-Bとし、ｋv 2-BのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-B，ｋY 2-B，ｋZ 2-Bとしたとき、
ｋX 1-B＋ｋX 2-B＝０
ｋY 1-B＝ｋY 2-B
ｋZ 1-B＝ｋZ 2-C
を満足する形態とすることができ、更には、
ｋv 1-A＋ｋv 1-B＋ｋv 1-C＝０
ｋv 2-A＋ｋv 2-B＋ｋv 2-C＝０
を満足する形態とすることができる。そして、これによって、第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材に入射する光と、第１Ｃ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材から出射する光とは、共役関係となる。尚、ベクトルを、上記のとおり、上付き文字「ｖ」を付して表現し、ベクトルのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分を、上記のとおり、上付き文字「Ｘ」，「Ｙ」，「Ｚ」を付して表現する。
　導光板に対する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材並びに第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材の配置状態に依るが、体積ホログラム回折格子は、透過型であってもよいし、反射型であってもよい。体積ホログラム回折格子とは、＋１次の回折光のみを回折するホログラム回折格子を意味する。
　更には、以上に説明した好ましい構成、形態を含む本開示の光学装置等において、
　第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　画像形成装置から出射される光に対する第１Ａ偏向部材の平均回折効率をη1-A、第１Ｂ偏向部材の平均回折効率をη1-B、第１Ｃ偏向部材の平均回折効率をη1-Cとしたとき、
η1-B／η1-A＜１
η1-C／η1-A＜１
を満足し、
　第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　画像形成装置から出射される光に対する第２Ａ偏向部材の平均回折効率をη2-A、第２Ｂ偏向部材の平均回折効率をη2-B、第２Ｃ偏向部材の平均回折効率をη2-Cとしたとき、
η2-B／η2-A＜１
η2-C／η2-A＜１
を満足する形態とすることができる。
　η1-B≦０．２，η2-B≦０．２，η1-C≦０．２，η2-C≦０．２を満足することが好ましい。ここで、回折効率ηとは、体積ホログラム回折格子に入射する光の光強度をＩ0、体積ホログラム回折格子によって回折される＋１次の回折光の光強度をＩ1としたとき、Ｉ1／Ｉ0で表される。回折効率は、例えば、体積ホログラム回折格子の厚さによって制御することができる。即ち、体積ホログラム回折格子の厚さを薄くすれば、回折効率ηの値は低くなる。また、体積ホログラム回折格子における屈折率変調度Δｎが大きくなるほど、回折効率ηの値は低くなる。例えば、回折効率η＝０．２として、体積ホログラム回折格子に入射した光（光量＝１．０）が、体積ホログラム回折格子から出射されるとき、体積ホログラム回折格子の光入射部に最も近い体積ホログラム回折格子の領域から出射する光の光量をＬＩ1、次に近い体積ホログラム回折格子の領域から出射する光の光量をＬＩ2、３番目に近い体積ホログラム回折格子の領域から出射する光の光量をＬＩ3、４番目に近い体積ホログラム回折格子の領域から出射する光の光量をＬＩ4としたとき、
ＬＩ1＝１．０×０．２＝０．２
ＬＩ2＝（１．０－０．２）×０．２＝０．１６
ＬＩ3＝（１．０－０．２－０．１６）×０．２＝０．１２８
ＬＩ4＝（１．０－０．２－０．１６－０．１２８）×０．２＝０．１０２
となる。
　以下の説明において、説明を簡素化するため、第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材を総称して『第１Ａ偏向部材等』と呼び、第１Ｂ偏向部材及び第２Ｂ偏向部材を総称して『第１Ｂ偏向部材等』と呼び、第１Ｃ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材を総称して『第１Ｃ偏向部材等』と呼ぶ場合がある。
　以上に説明した好ましい形態を含む本開示の光学装置等において、画像形成装置の画像形成領域中心点から出射された光線は、第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材に対して垂直に入射する形態とすることもできるし、垂直ではない或る角度で入射する形態とすることもできる。即ち、後者の場合、
　画像形成装置の画像形成領域中心点から出射された光線が第１導光板と衝突する第１導光板上の点を原点とし、
　原点を通るＸＹＺ直交座標系において、
　原点を通り、第１方向に平行な直線と、原点を通り、第２方向に平行な直線とが交差する交差角度のうち、鋭角の交差角度の二等分線であって、第１方向に向かう二等分線を含む軸を＋Ｘ軸とし、
　原点を通り、第１導光板に垂直な軸をＺ軸とし、
　Ｘ軸及びＺ軸と直交する軸をＹ軸としたとき、
　画像形成装置の画像形成領域中心点から出射され、原点に入射する光線を第１導光板（ＸＺ平面）へ正射影したときの正射影像とＸ軸との成す角度は９０度未満であることが望ましく、７０度以上、９０度未満であることが一層望ましい。また、画像形成装置の画像形成領域中心点から出射され、原点に入射する光線をＹＺ平面に正射影したときの正射影像とＹ軸との成す角度は－２０度以上、２０度以下であることが望ましい。
　また、第１Ａ偏向部材によって偏向された光の全てが第１Ｂ偏向部材に入射し、
　第１Ｂ偏向部材によって偏向された光の全てが第１Ｃ偏向部材に入射し、
　第２Ａ偏向部材によって偏向された光の全てが第２Ｂ偏向部材に入射し、
　第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の全てが第２Ｃ偏向部材に入射する形態とすることができる。但し、実際には、第１Ａ偏向部材、第２Ａ偏向部材によって偏向された光の一部、第１Ｂ偏向部材、第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の一部は、導光板で損失される場合がある。
　更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の光学装置等において、第１導光板及び第２導光板を構成する材料の屈折率は１．５以上、好ましくは１．６以上である形態とすることができるし、体積ホログラム回折格子を構成する材料の屈折率は１．５以上、好ましくは１．６以上である形態とすることができる。
　以上に説明した好ましい形態を含む本開示の光学装置等において、光学装置は半透過型（シースルー型）である。具体的には、少なくとも観察者の眼球（瞳）に対向する光学装置の部分を半透過（シースルー）とし、光学装置のこの部分（具体的には、少なくとも第１Ｃ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材）を通して外景を眺めることができる。ここで、「半透過」という用語は、入射する光の１／２（５０％）を透過し、あるいは反射することを意味するのではなく、入射する光の一部を透過し、残部を反射するといった意味で用いている。
　本開示の画像表示装置あるいは表示装置によって、単色（例えば、緑色）の画像表示を行うことができる。一方、カラーの画像表示を行う場合、異なるＰ種類（例えば、Ｐ＝３であり、赤色、緑色、青色の３種類）の波長帯域（あるいは、波長）を有するＰ種類の光の回折に対応させるために、第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等は、体積ホログラム回折格子から成るＰ層の回折格子層が積層されて成る構成とすることができる。各回折格子層には１種類の波長帯域（あるいは、波長）に対応する干渉縞が形成されている。あるいは又、異なるＰ種類の波長帯域（あるいは、波長）を有するＰ種類の光の回折に対応するために、１層の回折格子層から成る第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等にＰ種類の干渉縞が形成されている構成とすることもできる。あるいは又、例えば、第１番目の第１導光板及び第２導光板に、赤色の波長帯域（あるいは、波長）を有する光を回折・反射させる体積ホログラム回折格子から成る回折格子層から構成された第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等を配し、第２番目の第１導光板及び第２導光板に、緑色の波長帯域（あるいは、波長）を有する光を回折させる体積ホログラム回折格子から成る回折格子層から構成された第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等を配し、第３番目の第１導光板及び第２導光板、青色の波長帯域（あるいは、波長）を有する光を回折させる体積ホログラム回折格子から成る回折格子層から構成された第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等を配し、これらの６枚の導光板を隙間を開けて積層する構造を採用してもよい。あるいは又、例えば、第１導光板の一方の面に、赤色又は青色の波長帯域を有する光を回折させる第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等と、緑色の波長帯域を有する光を回折させる第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等とを積層し、第１導光板の他方の面に、青色又は赤色の波長帯域を有する光を回折させる第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等を配してもよい。同様に、第２導光板の一方の面に、赤色又は青色の波長帯域を有する光を回折させる第２Ａ偏向部材等、第２Ｂ偏向部材等及び第２Ｃ偏向部材等と、緑色の波長帯域を有する光を回折させる第２Ａ偏向部材等、第２Ｂ偏向部材等及び第２Ｃ偏向部材等とを積層し、第２導光板の他方の面に、青色又は赤色の波長帯域を有する光を回折させる第２Ａ偏向部材等、第２Ｂ偏向部材等及び第２Ｃ偏向部材等を配してもよい。そして、これらの構成を採用することで、各波長帯域（あるいは、波長）を有する光が第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等において回折されるときの回折効率の増加、回折受容角の増加、回折角の最適化を図ることができる。体積ホログラム回折格子が直接大気と接しないように、保護部材を配することが好ましい。
　体積ホログラム回折格子を構成する材料として、フォトポリマー材料を挙げることができる。本開示の光学装置等における体積ホログラム回折格子の構成材料や基本的な構造は、従来の体積ホログラム回折格子の構成材料や構造と同じとすればよい。体積ホログラム回折格子には、その内部から表面に亙り干渉縞が形成されているが、係る干渉縞それ自体の形成方法は、従来の形成方法と同じとすればよい。具体的には、例えば、体積ホログラム回折格子を構成する材料（例えば、フォトポリマー材料）に対して一方の側の第１の所定の方向から物体光を照射し、同時に、体積ホログラム回折格子を構成する材料に対して他方の側の第２の所定の方向から参照光を照射し、物体光と参照光とによって形成される干渉縞を体積ホログラム回折格子を構成する材料の内部に記録すればよい。第１の所定の方向、第２の所定の方向、物体光及び参照光の波長を適切に選択することで、体積ホログラム回折格子の表面における干渉縞の所望のピッチ、干渉縞の所望の傾斜角（スラント角）を得ることができる。干渉縞の傾斜角とは、体積ホログラム回折格子の表面と干渉縞の成す角度を意味する。体積ホログラム回折格子から成るＰ層の回折格子層の積層構造から構成する場合、このような回折格子層の積層は、Ｐ層の回折格子層をそれぞれ別個に作製した後、Ｐ層の回折格子層を、例えば、紫外線硬化型接着剤を使用して積層（接着）すればよい。また、粘着性を有するフォトポリマー材料を用いて１層の回折格子層を作製した後、その上に順次粘着性を有するフォトポリマー材料を貼り付けて回折格子層を作製することで、Ｐ層の回折格子層を作製してもよい。
　干渉縞の傾斜角（スラント角）は、体積ホログラム回折格子において一定であってもよいし、体積ホログラム回折格子に入射する画像の画角の値に依存して変化させてもよい。干渉縞の傾斜角を入射する画像の画角の値に依存して変化させる場合、連続的に変化させてもよいし、段階的に変化させてもよい。また、干渉縞の回折効率を、物体光と参照光の干渉比率を変えることによって、連続的に変化させてもよいし、段階的に変化させてもよい。
　体積ホログラム回折格子を構成する材料（物体光及び参照光を照射する前の感光材料前駆体層を構成するフォトポリマー材料）は、少なくとも、光重合性化合物、バインダー樹脂、及び、光重合開始剤から構成されていれば、如何なるフォトポリマー材料をも用いることができる。光重合性化合物として、例えば、アクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、スチレン系モノマー、ブタジエン系モノマー、ビニル系モノマー、エポキシ系モノマー等の公知の光重合性化合物を用いることができる。これらは、共重合体でもよく、１官能体又は多官能体でもよい。また、これらのモノマーは、単体で使用してもよいし、複数で使用してもよい。バインダー樹脂も公知の如何なるものも使用可能であり、具体的には、酢酸セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、メタクリル酸樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリビニルエーテル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル系樹脂、尿素系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、天然ゴム系樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレングリコール、フェノール系樹脂、又は、これらの共重合体、ゼラチン等を挙げることができる。バインダー樹脂も、単体で使用してもよいし、複数で使用してもよい。光重合開始剤も、公知の如何なるものも使用可能である。光重合開始剤は、単体で使用してもよいし、複数で使用してもよいし、複数又は単体の光増感色素との組み合わせて用いてもよい。感光材料前駆体層には可塑剤、連鎖移動剤、その他の添加剤を適宜加えてもよい。体積ホログラム回折格子を保護するための保護層を構成する材料は、透明であれば如何なる材料をも使用することができ、コーティングにより形成しても、予めフィルム化されたものを感光材料前駆体層にラミネートしてもよい。保護層を構成する材料として、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂を挙げることができる。
　以上に説明した各種好ましい形態を含む本開示の画像表示装置あるいは表示装置における画像表示装置において、画像形成装置は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有する形態とすることができる。尚、このような画像形成装置の構成を、便宜上、『第１構成の画像形成装置』と呼ぶ。
　第１構成の画像形成装置として、例えば、反射型空間光変調装置及び光源から構成された画像形成装置；透過型空間光変調装置及び光源から構成された画像形成装置；有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、無機ＥＬ素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ素子等の発光素子から構成された画像形成装置を挙げることができるが、中でも、反射型空間光変調装置及び光源から構成された画像形成装置、あるいは、有機ＥＬ素子から構成された画像形成装置とすることが好ましい。空間光変調装置として、ライト・バルブ、例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等の透過型あるいは反射型の液晶表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を挙げることができ、光源として発光素子を挙げることができる。更には、反射型空間光変調装置は、液晶表示装置、及び、光源からの光の一部を反射して液晶表示装置へと導き、且つ、液晶表示装置によって反射された光の一部を通過させて光学系へと導く偏光ビームスプリッターから成る構成とすることができる。光源を構成する発光素子として、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、白色発光素子を挙げることができるし、あるいは又、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子から出射された赤色光、緑色光及び青色光をライトパイプを用いて混色、輝度均一化を行うことで白色光を得てもよい。発光素子として、例えば、半導体レーザ素子や固体レーザ、ＬＥＤを例示することができる。画素の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき決定すればよく、画素の数の具体的な値として、３２０×２４０、４３２×２４０、６４０×４８０、１０２４×７６８、１９２０×１０８０等を例示することができる。
　あるいは又、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の画像表示装置あるいは表示装置における画像表示装置において、画像形成装置は、光源、及び、光源から出射された平行光を走査する走査手段を備えた形態とすることができる。尚、このような画像形成装置の構成を、便宜上、『第２構成の画像形成装置』と呼ぶ。
　第２構成の画像形成装置における光源として発光素子を挙げることができ、具体的には、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、白色発光素子を挙げることができるし、あるいは又、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子から出射された赤色光、緑色光及び青色光をライトパイプを用いて混色、輝度均一化を行うことで白色光を得てもよい。発光素子として、例えば、半導体レーザ素子や固体レーザ、ＬＥＤを例示することができる。第２構成の画像形成装置における画素（仮想の画素）の数も、画像表示装置に要求される仕様に基づき決定すればよく、画素（仮想の画素）の数の具体的な値として、３２０×２４０、４３２×２４０、６４０×４８０、１０２４×７６８、１９２０×１０８０等を例示することができる。また、カラーの画像表示を行う場合であって、光源を赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子から構成する場合、例えば、クロスプリズムを用いて色合成を行うことが好ましい。走査手段として、光源から出射された光を水平走査及び垂直走査する、例えば、二次元方向に回転可能なマイクロミラーを有するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）やガルバノ・ミラーを挙げることができる。
　第１構成の画像形成装置あるいは第２構成の画像形成装置において、光学系（画像形成装置からの出射光を平行光とする光学系であり、『平行光出射光学系』と呼ぶ場合があり、具体的には、例えば、コリメート光学系やリレー光学系）にて複数の平行光とされた光を導光板に入射させるが、このような、平行光であることの要請は、これらの光が導光板へ入射したときの光波面情報が、第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等を介して導光板から出射された後も保存される必要があることに基づく。尚、複数の平行光を生成させるためには、具体的には、例えば、平行光出射光学系における焦点距離の所（位置）に、例えば、画像形成装置の光出射部を位置させればよい。平行光出射光学系は、画素の位置情報を光学装置の光学系における角度情報に変換する機能を有する。平行光出射光学系として、凸レンズ、凹レンズ、自由曲面プリズム、ホログラムレンズを、単独、若しくは、組み合わせた、全体として正の光学的パワーを持つ光学系を例示することができる。
　平行光出射光学系から出射された光を第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材に入射させるためには、適切な導光手段を平行光出射光学系と第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材との間に配置すればよい。導光手段として反射鏡を挙げることができる。また、平行光出射光学系から出射された光を、直接、第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材に集光させてもよい。
　導光板は、２つの平行面（第１面及び第２面）を有している。光が入射する導光板の面を導光板入射面、光が出射する導光板の面を導光板出射面としたとき、第１面によって導光板入射面及び導光板出射面が構成されていてもよいし、第１面によって導光板入射面が構成され、第２面によって導光板出射面が構成されていてもよい。
　導光板を構成する材料として、石英ガラスやＢＫ７等の光学ガラスを含むガラスや、プラスチック材料（例えば、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、ＡＳ樹脂を含むスチレン系樹脂）を挙げることができる。導光板の形状は、平板に限定するものではなく、湾曲した形状を有していてもよい。屈折率が１．５以上の材料として、ＢＫ７、ポリカーボネート樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、ＡＳ樹脂を含むスチレン系樹脂を例示することができるし、屈折率が１．６以上の材料として、アクリレル系樹脂を例示することができる。
　画像表示装置は調光装置を備えていてもよい。即ち、光学装置は、調光装置の少なくとも一部分と重なっていてもよい。より具体的には、光学装置の少なくとも第１Ｃ偏向部材や第２Ｃ偏向部材等は、調光装置と重なっていることが好ましい。調光装置については、後に詳しく述べる。
　本開示の表示装置において、フレームは、観察者の正面に配置されるフロント部と、フロント部の両端に蝶番を介して回動自在に取り付けられた２つのテンプル部とから成る構成とすることができる。尚、各テンプル部の先端部にはモダン部が取り付けられている。画像表示装置はフレームに取り付けられているが、具体的には、例えば、画像形成装置をフロント部の上部に取り付ければよい。また、フロント部と２つのテンプル部とが一体となった構成とすることもできる。即ち、本開示の表示装置の全体を眺めたとき、フレームは、概ね通常の眼鏡と略同じ構造を有する。パッド部を含むフレームを構成する材料は、金属や合金、プラスチック、これらの組合せといった、通常の眼鏡を構成する材料と同じ材料から構成することができる。更には、フロント部にノーズパッドが取り付けられている構成とすることができる。即ち、本開示の表示装置の全体を眺めたとき、フレーム（リムを含む）及びノーズパッドの組立体は、通常の眼鏡と略同じ構造を有する。ノーズパッドも周知の構成、構造とすることができる。
　また、本開示の表示装置にあっては、デザイン上、あるいは、装着の容易性といった観点から、１つあるいは２つの画像形成装置からの配線（信号線や電源線等）が、テンプル部、及び、モダン部の内部を介して、モダン部の先端部から外部に延び、制御装置（制御回路あるいは制御手段）に接続されている形態とすることが望ましい。更には、各画像形成装置はヘッドホン部を備えており、各画像形成装置からのヘッドホン部用配線が、テンプル部、及び、モダン部の内部を介して、モダン部の先端部からヘッドホン部へと延びている形態とすることもできる。ヘッドホン部として、例えば、インナーイヤー型のヘッドホン部、カナル型のヘッドホン部を挙げることができる。ヘッドホン部用配線は、より具体的には、モダン部の先端部から、耳介（耳殻）の後ろ側を回り込むようにしてヘッドホン部へと延びている形態とすることが好ましい。また、フロント部の中央部分に撮像装置が取り付けられている形態とすることもできる。撮像装置は、具体的には、例えば、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサーから成る固体撮像素子とレンズから構成されている。撮像装置からの配線は、例えば、フロント部を介して、一方の画像表示装置（あるいは画像形成装置）に接続すればよく、更には、画像表示装置（あるいは画像形成装置）から延びる配線に含ませればよい。
　本開示の表示装置によって、例えば、頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ）を構成することができる。そして、これによって、表示装置の軽量化、小型化を図ることができるし、表示装置装着時の不快感を大幅に軽減させることが可能となり、更には、製造コストダウンを図ることも可能となる。あるいは又、車両や航空機のコックピット等に備えられるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）に本開示の画像表示装置を適用することができる。具体的には、画像形成装置から出射された光に基づき虚像が形成される虚像形成領域が車両や航空機のコックピット等のフロントガラスに配されたＨＵＤとすることができるし、あるいは又、画像形成装置から出射された光に基づき虚像が形成される虚像形成領域を有するコンバイナが車両や航空機のコックピット等のフロントガラスに配されたＨＵＤとすることもできる。
　実施例１は、本開示の光学装置、本開示の画像表示装置及び本開示の表示装置に関する。実施例１の光学装置を構成する第１導光板及び第１偏向ユニットの模式図を図１Ａに示し、第２導光板及び第２偏向ユニットの模式図を図１Ｂに示す。また、実施例１の光学装置を構成する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の配置の模式図を図２Ａに示し、第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の波数ベクトル等の概念図を図２Ｂに示す。更に、実施例１の光学装置の模式的な断面図を図３Ａ及び図３Ｂに示し、光学装置を側面から眺めた模式図を図３Ｃに示し、実施例１の光学装置を上方から眺めた模式図を図４に示し、実施例１の表示装置を正面から眺めた模式図を図５に示し、実施例１の表示装置における画像形成装置の概念図を図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃに示す。尚、図１Ａ、図１Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂは、右眼用の画像表示装置を構成する光学装置を正面から眺めた概念図であり、図の右手側に観察者の鼻が位置し、図の左手側に観察者の耳が位置する。
　実施例１の光学装置１０は、画像形成装置６０から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置であって、
　第１導光板２１及び第２導光板２２、並びに、第１導光板２１に設けられた第１偏向ユニット３０及び第２導光板２２に設けられた第２偏向ユニット４０を備えており、
　第１偏向ユニット３０は、第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２及び第１Ｃ偏向部材３３から構成されており、
　第２偏向ユニット４０は、第２Ａ偏向部材４１、第２Ｂ偏向部材４２及び第２Ｃ偏向部材４３から構成されている。
　そして、第１Ａ偏向部材３１には、画像形成装置６０から出射された光の一部が入射され、
　第１Ａ偏向部材３１に入射した光は、第１Ａ偏向部材３１によって偏向され、第１導光板２１の内部で全反射されて第１Ｂ偏向部材３２に入射し、第１Ｂ偏向部材３２によって偏向され、第１導光板２１の内部で全反射されて第１Ｃ偏向部材３３に入射し、第１Ｃ偏向部材３３によって偏向され、観察者の瞳９０に向けて出射される。
　また、第２Ａ偏向部材４１には、画像形成装置６０から出射された光の少なくとも残部が入射され、
　第２Ａ偏向部材４１に入射した光は、第２Ａ偏向部材４１によって偏向され、第２導光板２２の内部で全反射されて第２Ｂ偏向部材４２に入射し、第２Ｂ偏向部材４２によって偏向され、第２導光板２２の内部で全反射されて第２Ｃ偏向部材４３に入射し、第２Ｃ偏向部材４３によって偏向され、観察者の瞳９０に向けて出射される。
　そして、第１Ｂ偏向部材３２によって偏向された光の第１導光板２１における伝播方向を第１導光板２１へ正射影したときの方向を第１方向、第２Ｂ偏向部材４２によって偏向された光の第２導光板２２における伝播方向を第１導光板２１へ正射影したときの方向を第２方向としたとき、第１方向は第２方向と反対方向である。尚、第１方向と第２方向とは非平行である。但し、このような状態に限定するものではなく、場合によっては、第１方向と第２方向とは、同一直線上にある状態とすることもできる。
　また、実施例１の画像表示装置１１は、
　画像形成装置６０、及び、
　画像形成装置６０から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置、
を備えており、
　光学装置は、実施例１の光学装置１０から成る。
　更には、実施例１の表示装置は、
　観察者の頭部に装着されるフレーム５０、及び、
　フレーム５０に取り付けられた画像表示装置１１、
を備えており、
　画像表示装置１１は、画像形成装置６０、及び、画像形成装置６０から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置を備えており、
　光学装置は、実施例１の光学装置１０から成る。
　そして、実施例１の光学装置において、第１導光板２１と第２導光板２２とは並置されている。即ち、第１導光板２１と第２導光板２２とは、例えば、空気層を介して、離間して平行に配置されている。
　実施例１の表示装置を、具体的には、２つの画像表示装置１１を備えた両眼型としたが、１つ備えた片眼型としてもよい。光学装置１０は、シースルー型（半透過型）である。また、画像形成装置６０は、単色の画像を表示するが、これに限定するものではない。右眼用の画像表示装置について右手系の座標軸に基づき、以下、説明を行うが、左眼用の画像表示装置については左手系の座標軸として読み替えればよい。
　実施例１の光学装置１０において、
　画像形成装置６０の画像形成領域中心点から出射された光線が第１導光板２１と衝突する第１導光板２１上の点を原点Ｏとし、
　原点Ｏを通るＸＹＺ直交座標系において、
　原点Ｏを通り、第１方向に平行な直線と、原点Ｏを通り、第２方向に平行な直線とが交差する交差角度のうち、鋭角の交差角度の二等分線であって、第１方向に向かう二等分線を含む軸を＋Ｘ軸とし、
　原点Ｏを通り、第１導光板２１に垂直な軸をＺ軸とし、
　Ｘ軸及びＺ軸と直交する軸をＹ軸としたとき、
　第１偏向ユニット３０と第２偏向ユニット４０とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置されている。後述するように、画像形成装置６０の画像形成領域中心点から出射された光線は、第１Ａ偏向部材３１及び第２Ａ偏向部材４１に対して垂直に入射する形態を採用してもよいし、後述するように、或る角度で入射する形態を採用してもよい。また、画像形成装置６０の画像形成領域中心点から出射された光線は、観察者の瞳の中心に入射するとする。
　第１Ｂ偏向部材３２によって偏向された光の第１導光板２１における伝播方向を第１導光板２１へ正射影したときの方向である第１方向は、＋Ｘ軸方向に延びている。但し、＋Ｘ軸とは非平行に延びている。また、第２Ｂ偏向部材４２によって偏向された光の第２導光板２２における伝播方向を第１導光板２１へ正射影したときの方向である第２方向は、－Ｘ軸方向に延びている。但し、－Ｘ軸とは非平行に延びている。観察者が、水平方向に位置する対象物（例えば、水平方向、無限遠方の対象物、地平線や水平線）を眺めたときの視線（『観察者の水平方向視線』）が含まれ、且つ、水平に位置する観察者の２つの瞳が含まれる平面を『水平面』、この水平面に対して垂直な平面を『垂直面』とするとき、実施例１において、＋Ｘ軸及び－Ｘ軸は水平面内に位置する。
　ここで、原点Ｏを中心とした（ｘ0，ｙ0，ｚ0）直交座標系を想定する。ｘ0軸は、観察者の瞳９０の中心を通る瞳孔中心線と平行な軸である。ｚ0軸はＸＺ平面内にあるし、ｙ0軸はｘ0軸及びｙ0軸に直交する。ｘ0軸の「＋」方向を、観察者から離れる方向とする。ｚ0軸の「＋」方向を、観察者の耳から鼻へ向かう方向とする。ここで、『瞳孔中心線』（pupillary axis）は、眼の入射瞳中心を通り、角膜表面に垂直な線と定義される。
　前述したとおり、図２２Ａに示すように、第１導光板２１及び第２導光板２２は、Ｘ軸がｘ0軸に一致し、Ｚ軸がｚ0軸に一致するように配置されてもよい。尚、図２２Ａ、図２２Ｂ及び図２２Ｃにおいて、画像形成装置６０の画像形成領域中心点から出射された光線を点線で示し、瞳孔中心線を一点鎖線で示すが、これらの図は、右眼用の画像表示装置に関する図である。
　あるいは又、図２２Ｂ、図２２Ｃに示すように、第１導光板２１及び第２導光板２２の観察者の鼻側に位置する端部Ａが観察者の耳側に位置する端部Ｂよりも、前方に位置するように配置されていてもよい。この場合、Ｘ軸とｚ0軸との成す角度θ0は、０度を超える値（θ0＞０）である。具体的には、θ0の値は、
０（度）＜θ0≦２０（度）
を満足することが好ましい。また、画像形成装置６０の画像形成領域中心点から出射された光線が原点Ｏに入射するときのＸ軸及びＹ軸との成す角度を（θX，θY）とするとき、即ち、画像形成装置の画像形成領域中心点から出射され、原点Ｏに入射する光線を第１導光板２１（ＸＺ平面）へ正射影したときの正射影像とＸ軸との成す角度をθX、画像形成装置の画像形成領域中心点から出射され、原点Ｏに入射する光線をＹＺ平面に正射影したときの正射影像とＹ軸との成す角度をθYとするとき、画像形成装置の画像形成領域中心点から出射された光線が観察者側から導光板に入射する場合（図２２Ｂ参照）、
　７０（度）≦θX＜９０（度）
－２０（度）≦θY≦２０（度）
を満足することが好ましい。また、画像形成装置の画像形成領域中心点から出射された光線が観察者と反対の側から導光板に入射する場合（図２２Ｃ参照）、
　７０（度）≦θX＜９０（度）
－２０（度）≦θY≦２０（度）
を満足することが好ましい。θ0とθXの関係は、θ0≧（９０－θX）の関係にあることが好ましい。即ち、画像形成装置の画像形成領域中心点から出射され、原点Ｏに入射する光線を第１導光板２１（ＸＺ平面）へ正射影したときの正射影像とＸ軸との成す角度（θX）は９０度未満であることが望ましく、７０度以上、９０度未満であることが一層望ましい。また、画像形成装置の画像形成領域中心点から出射され、原点Ｏに入射する光線をＹＺ平面に正射影したときの正射影像とＹ軸との成す角度（θY）は－２０度以上、２０度以下であることが望ましい。
　図示した例では、第１偏向ユニット３０及び第２偏向ユニット４０を構成する第１Ａ偏向部材３１と第２Ａ偏向部材４１とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置され、対称であって同じ形状である。同様に、第１Ｂ偏向部材３２と第２Ｂ偏向部材４２とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置され、対称であって同じ形状であるし、第１Ｃ偏向部材３３と第２Ｃ偏向部材４３とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置され、対称であって同じ形状である。具体的には、例えば、第１偏向ユニット３０は、水平画角２０度乃至水平画角０度、垂直画角±２０度の画像を表示し、第２偏向ユニット４０は、水平画角０度乃至水平画角－２０度、垂直画角±２０度の画像を表示するといった構成を採用することができる。即ち、実施例１の光学装置にあっては、具体的には、第１Ａ偏向部材３１には、画像形成装置６０から出射された光の半分が入射され、第２Ａ偏向部材４１には、画像形成装置６０から出射された光の残り半分が入射される。プラス方向の水平画角の画像は観察者の鼻側を占める画像に該当し、マイナス方向の水平画角の画像は観察者の耳側を占める画像である。
　但し、これに限定するものではなく、第１偏向ユニット３０及び第２偏向ユニット４０を構成する第１Ａ偏向部材３１と第２Ａ偏向部材４１とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置されているが、異なる形状とすることができるし、同様に、第１Ｂ偏向部材３２と第２Ｂ偏向部材４２とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置され、異なる形状とすることができるし、第１Ｃ偏向部材３３と第２Ｃ偏向部材４３とは、ＹＺ平面に対称な位置に配置され、異なる形状とすることができる。具体的には、例えば、第１偏向ユニット３０は、水平画角１６度乃至水平画角０度、垂直画角±２０度の画像を表示し、第２偏向ユニット４０は、水平画角０度乃至水平画角－２３度、垂直画角±２０度の画像を表示するといった構成を採用することができる。
　実施例１の光学装置１０において、第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２及び第１Ｃ偏向部材３３、並びに、第２Ａ偏向部材４１、第２Ｂ偏向部材４２及び第２Ｃ偏向部材４３は、体積ホログラム回折格子から成る。ここで、図３Ａに示すように、第１導光板２１は、２つの平行面（第１面２１Ａ及び第２面２１Ｂ）を有しており、例えば、第１面２１Ａによって第１導光板２１の導光板入射面が構成され、第２面２１Ｂによって第１導光板２１の導光板出射面が構成されている。また、第２導光板２２は、２つの平行面（第１面２２Ａ及び第２面２２Ｂ）を有しており、例えば、第１面２２Ａによって第２導光板２２の導光板入射面が構成され、第２面２２Ｂによって第２導光板２２の導光板出射面が構成されている。あるいは又、図３Ｂに示すように、第１導光板２１は、２つの平行面（第１面２１Ａ及び第２面２１Ｂ）を有しており、例えば、第１面２１Ａによって第１導光板２１の導光板入射面が構成され、第２面２１Ｂによって第１導光板２１の導光板出射面が構成されている。また、第２導光板２２は、２つの平行面（第１面２２Ａ及び第２面２２Ｂ）を有しており、例えば、第１面２２Ａによって第２導光板２２の導光板入射面が構成され、第２面２２Ｂによって第２導光板２２の導光板出射面が構成されている。
　そして、反射型の体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２、第１Ｃ偏向部材３３、第２Ａ偏向部材４１、第２Ｂ偏向部材４２及び第２Ｃ偏向部材４３は、第１導光板２１及び第２導光板２２の第２面２１Ｂ，２２Ｂあるいは第１面２１Ａ，２２Ａに配設されている（具体的には、接着されている）。第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２、第１Ｃ偏向部材３３、第２Ａ偏向部材４１、第２Ｂ偏向部材４２及び第２Ｃ偏向部材４３は、１層の回折格子層から成る。フォトポリマー材料から成る各偏向部材には、１種類の波長帯域（あるいは、波長）に対応する干渉縞が形成されており、従来の方法で作製されている。偏向部材（回折光学素子）に形成された干渉縞のピッチは一定であり、干渉縞は直線状である。干渉縞の傾斜角（スラント角）は、体積ホログラム回折格子において一定であってもよいし、体積ホログラム回折格子に入射する画像の画角の値に依存して変化させてもよい。干渉縞の傾斜角を入射する画像の画角の値に依存して変化させる場合、連続的に変化させてもよいし、段階的に変化させてもよい。
　第１Ａ偏向部材３１、第２Ａ偏向部材４１に入射した光が、導光板２１，２２の内部で全反射するためには、導光板２１，２２の内部を伝播し、導光板２１，２２の第１面２１Ａ，２２Ａあるいは第２面２１Ｂ，２２Ｂと衝突する光の第１面２１Ａ，２１Ｂあるいは第２面２１Ｂ，２２Ｂに対する角度（入射角）は、全反射角度よりも大きな角度であることが要求される。よって、例えば、第１Ａ偏向部材３１への光の入射角は、
ｋv・ｓｉｎ（θin）＋ｍ・ｋv 1-A＝ｋv・ｓｉｎ（θdiff）
を満足する必要があり、しかも、θdiffは全反射角より大きな値となることが要求される。ここで、
ｋv ・・・・入射光の波数ベクトル
θin・・・・入射角
θdiff・・・回折角
ｍ・・・・・次数
である。画像の画角に対する回折角は、後述するブラッグ条件を満たす式によって定義され、波長λと格子面のピッチｄによって決まる。ピッチｄをパラメータとした、第１Ａ偏向部材３１あるいは第２Ａ偏向部材４１への光の入射角と、第１Ａ偏向部材３１あるいは第２Ａ偏向部材４１の回折角との関係を図２１のグラフに示す。図２１中、「Ａ」はピッチｄ＝３００ｎｍのデータを示し、「Ｂ」はピッチｄ＝３２０ｎｍのデータを示し、「Ｃ」はピッチｄ＝３４０ｎｍのデータを示し、「Ｄ」はピッチｄ＝３６０ｎｍのデータを示し、「Ｅ」はピッチｄ＝３８０ｎｍのデータを示す。
　ところで、画像の画角に対する回折角θdiffは前述の式によって表される。透過型の体積ホログラム回折格子の場合、ｍの値は「－１」（－１次）であることが好ましく、入射画角は全反射角度から－９０度の回折角（図２１参照）に対応する。第１Ａ偏向部材３１及び第２Ａ偏向部材４１は、それぞれ、＋Ｘ軸方向及び－Ｘ軸方向への水平画角を分担するが、担当する水平画角がオーバラップすることが好ましい。第１Ａ偏向部材３１あるいは第２Ａ偏向部材４１において、波長５３０ｎｍの場合のピッチｄと回折角との関係を図２１のグラフに示す。この場合、０度を境に「Ｄ」や「Ｅ」のように入射水平画角がオーバラップするピッチを選択することが好ましい。オーバラップする入射角が大きいほど、瞳に到達し得る水平画角が狭くなるが、偏向部材の幅を全反射のピッチと同等になるように設定すればよく、この場合、光源の波長分散性を考慮して偏向部材の幅を設定してもよい。例えば、導光板の厚さをＴ、導光板内を全反射する光の全反射のピッチをＰｔirとしたとき、
偏向部材の幅＝Ｐｔir＝２・Ｔ・ｔａｎ（θdiff）
の式を満たすように偏向部材の幅（具体的には、第１Ａ偏向部材３１の＋Ｘ軸方向に沿った幅、第２Ａ偏向部材４１の－Ｘ軸方向に沿った幅）を設定すればよい。例えば、ＬＥＤから成る光源の波長半値幅が３０ｎｍである場合、５００ｎｍ乃至５６０ｎｍの範囲を計算し、最小となる偏向部材の幅を設定するか、若しくは、回折角θdiffの最大角を設定することが好ましい。
　ここで、第１Ａ偏向部材３１によって偏向された光の全てが第１Ｂ偏向部材３２に入射し、
　第１Ｂ偏向部材３２によって偏向された光の全てが第１Ｃ偏向部材３３に入射し、
　第２Ａ偏向部材４１によって偏向された光の全てが第２Ｂ偏向部材４２に入射し、
　第２Ｂ偏向部材４２によって偏向された光の全てが第２Ｃ偏向部材４３に入射することが好ましい。但し、導光板２１，２２における光ロス分を除く。
　第１Ａ偏向部材等から第１Ｂ偏向部材等に向かって導光板２１，２２の内部を光が全反射により伝播することで、導光板２１，２２に入射した画像は、Ｙ軸方向に伸長（拡大）される。また、第１Ｂ偏向部材等から第１Ｃ偏向部材等に向かって導光板２１，２２の内部を光が全反射により伝播することで、Ｙ軸方向に伸長（拡大）された画像は、更に、＋Ｘ軸方向及び－Ｘ軸方向に伸長される。こうして、画像形成装置６０からの画像は、縦横方向に伸長（拡大）されて、観察者の瞳９０に到達する。また、画像形成装置６０からの平行光は、第１Ａ偏向部材等及び第１Ｂ偏向部材等によって回折され（具体的には、複数回、回折・反射され）、導光板２１，２２の内部を全反射により伝播し、平行光のまま導光板２１，２２から第２面２２から出射する。
　第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等の導光板２０とは対向していない面を、透明樹脂板あるいは透明樹脂フィルムで被覆し、第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等に損傷が生じることを防止する構造としてもよい。また、導光板２０の第１面２１や第２面２２に透明な保護フィルムを貼り合わせ、導光板２０を保護してもよい。
　図示した例では、第１Ａ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等の平面形状は矩形であり、
第１Ｂ偏向部材等の平面形状は台形である。但し、これらの部材の平面形状はこれらに限定されない。例えば、第１Ａ偏向部材等の平面形状は円形であってもよいし、第１Ｂ偏向部材等の平面形状は矩形であってもよい。導光板２１，２２の平面形状は、隅が切り欠かれた形状とすることもできる。
　画像形成装置６０から出射される光（単色）の波長をλ0＝５３０ｎｍとした。また、導光板２１，２２を構成する材料を厚さ１．０ｍｍのガラス（屈折率：１．５１）、第１Ａ偏向部材等、第１Ｂ偏向部材等及び第１Ｃ偏向部材等を構成するフォトポリマー材料の平均屈折率を１．５１とした。尚、導光板２１，２２の厚さは、表示画像の広画角化に本質的には寄与しないが、導光板２１，２２の厚さを薄くすることで、第１Ａ偏向部材等のサイズの縮小化を図ることができ、画像形成装置６０を構成する平行光出射光学系を小型化することができるし、導光板２１，２２の厚さを厚くすることで、導光板２１，２２での全反射回数を減らすことができ、反射面散乱を抑えて高画質な画像を投影可能となるので、最適な厚さの導光板２１，２２を選択する必要がある。
　以下、第１偏向ユニット３０を構成する第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２及び第１Ｃ偏向部材３３の配置について説明するが、第２偏向ユニット４０を構成する第２Ａ偏向部材４１、第２Ｂ偏向部材４２及び第２Ｃ偏向部材４３の配置は、向きが異なる点を除き、第１偏向ユニット３０と同様とすることができる。また、前述したとおり、右眼用の画像表示装置について右手系の座標軸に基づき、以下、説明を行う。
　ここで、体積ホログラム回折格子には、傾斜角（スラント角）Φを有する干渉縞が形成されている。傾斜角Φとは、体積ホログラム回折格子の表面と干渉縞の成す角度を指す。干渉縞は、体積ホログラム回折格子の内部から表面に亙り、形成されている。干渉縞は、ブラッグ条件を満たしている。反射型の体積ホログラム回折格子におけるブラッグ条件とは、以下の式（Ａ）を満足する条件を指す。式（Ａ）中、ｍは正の整数、λは波長、ｄは格子面のピッチ（干渉縞を含む仮想平面の法線方向の間隔）、Θは干渉縞へ入射する角度の余角を意味する。また、入射角Ψにて体積ホログラム回折格子に光が侵入した場合の、Θ、傾斜角Φ、入射角Ψの関係は、式（Ｂ）のとおりである。
ｍ・λ＝２・ｄ・ｓｉｎ（Θ）　　（Ａ）
Θ＝９０°－（Φ＋Ψ）　　　　　（Ｂ）
　図８Ａ及び図８Ｂは、第１偏向ユニット３０を構成する第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２及び第１Ｃ偏向部材３３、並びに、第２偏向ユニット４０を構成する第２Ａ偏向部材４１、第２Ｂ偏向部材４２及び第２Ｃ偏向部材４３の配置・第１段階を示す模式図である。また、図９Ａ及び図９Ｂのそれぞれは、実施例１の光学装置を構成する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の配置・第１段階の模式図、及び、配置・第１段階における第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の波数ベクトル等の概念図である。
　配置・第１段階にあっては、第１Ａ偏向部材３１の有する波数ベクトルをｋv 1-A’とし、ｋv 1-A’のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-A’，ｋY 1-A’，ｋZ 1-A’とし、第２Ａ偏向部材４１の有する波数ベクトルをｋv 2-A’とし、ｋv 2-A’のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-A’，ｋY 2-A’，ｋZ 2-A’としたとき、
ｋX 1-A’＝－ｋX 2-A’＝０
ｋY 1-A’＝ｋY 2-A’　＝０
ｋZ 1-A’＝ｋZ 2-A’
である。
　また、第１Ｃ偏向部材３３の有する波数ベクトルをｋv 1-C’とし、ｋv 1-C’のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-C’，ｋY 1-C’，ｋZ 1-C’とし、第２Ｃ偏向部材４３の有する波数ベクトルをｋv 2-C’とし、ｋv 2-C’のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-C’，ｋY 2-C’，ｋZ 2-C’としたとき、
ｋX 1-C’＝－ｋX 2-C’＝０
ｋY 1-C’＝ｋY 2-C’　＝０
ｋZ 1-C’＝ｋZ 2-C’
である。
　更には、第１Ｂ偏向部材３２の有する波数ベクトルをｋv 1-B’とし、ｋv 1-B’のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-B’，ｋY 1-B’，ｋZ 1-B’とし、第２Ｂ偏向部材４２の有する波数ベクトルをｋv 2-B’とし、ｋv 2-B’のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-B’，ｋY 2-B’，ｋZ 2-B’としたとき、
ｋX 1-B’＝－ｋX 2-B’＝０
ｋY 1-B’＝ｋY 2-B’　＝０
ｋZ 1-B’＝ｋZ 2-C’
である。ここで、
ｋv 1-A’＋ｋv 1-B’＋ｋv 1-C’＝０
ｋv 2-A’＋ｋv 2-B’＋ｋv 2-C’＝０
を満足する。
　この状態をシミュレーションした結果を図１６Ａに示す。図１６Ａ、図１６Ｂ及び図１７は、第１偏向ユニット３０を構成する第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２及び第１Ｃ偏向部材３３が図２０に示す状態で配置されているとしたときの、即ち、第１Ａ偏向部材３１と第２Ａ偏向部材４１とが合体され、第１Ｂ偏向部材３２と第２Ｂ偏向部材４２とが合体された状態で配置されているとしたときの、シミュレーション結果を示す図である。シミュレーション結果を示す図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７、図１９Ａ及び図１９Ｂにおいて、「Ａ」は、光源から出射される光のうち、ピーク強度を有する波長λ0の光によって得られる画像の領域を示し、「Ｂ」は、光源から出射される光のうち、波長（λ0－１０ｎｍ）によって得られる画像の領域を示し、「Ｃ」は、光源から出射される光のうち、波長（λ0＋１０ｎｍ）によって得られる画像の領域を示す。また、図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７、図１９Ａ及び図１９Ｂにおいて、横軸は、Ｙ軸方向におけるＦＯＶ（Field Of View、視野、視野角）の値であり、縦軸は、Ｘ軸方向におけるＦＯＶの値である。図１８Ａ及び図１８Ｂにおいて、横軸は、±Ｘ軸方向における第１導光板２１における位置を示し、縦軸は、±Ｙ軸方向における第１導光板２１における位置を示す。
　第１偏向ユニット３０を構成する第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２及び第１Ｃ偏向部材３３、並びに、第２偏向ユニット４０を構成する第２Ａ偏向部材４１、第２Ｂ偏向部材４２及び第２Ｃ偏向部材４３の配置・第２段階を示す模式図を、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す。また、実施例１の光学装置を構成する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の配置・第２段階の模式図、及び、配置・第２段階における第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の波数ベクトル等の概念図を図１１Ａ及び図１１Ｂに示す。
　配置・第２段階にあっては、第１偏向ユニット３０を、原点Ｏを中心として、時計方向の第１回転方向に例えば７度、回転した状態で配置する。また、第２偏向ユニット４０を、原点Ｏを中心として、反時計方向の第２回転方向に例えば７度（例えば時計方向に－７度）、回転した状態で配置する。このような回転によって得られる画像のシミュレーション結果を図１６Ｂに示すが、図１６Ａと比較して、＋Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動することが判る。尚、第１偏向ユニット３０を、時計方向の第１回転方向に例えば７度、回転した状態で配置する代わりに、第１偏向ユニット３０を構成する第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２及び第１Ｃ偏向部材３３の波数ベクトルを、時計方向の第１回転方向に例えば７度、回転した状態としてもよい。また、第２偏向ユニット４０を、反時計方向の第２回転方向に例えば７度（例えば時計方向に－７度）、回転した状態で配置する代わりに、第２偏向ユニット４０を構成する第２Ａ偏向部材４１、第２Ｂ偏向部材４２及び第２Ｃ偏向部材４３の波数ベクトルを、反時計方向の第２回転方向に例えば７度（例えば時計方向に－７度）、回転した状態としてもよい。
　尚、配置・第２段階にあっては、第１Ａ偏向部材３１の有する波数ベクトルをｋv 1-A”とし、ｋv 1-A”のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-A，ｋY 1-A”，ｋZ 1-A”とし、第２Ａ偏向部材４１の有する波数ベクトルをｋv 2-A”とし、ｋv 2-A”のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-A，ｋY 2-A”，ｋZ 2-A”としたとき、
ｋX 1-A　＋ｋX 2-A　＝０
ｋY 1-A”＝ｋY 2-A”
ｋZ 1-A”＝ｋZ 2-A”
である。
　また、第１Ｃ偏向部材３３の有する波数ベクトルをｋv 1-C”とし、ｋv 1-C”のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-C”，ｋY 1-C”，ｋZ 1-C”とし、第２Ｃ偏向部材４３の有する波数ベクトルをｋv 2-C”とし、ｋv 2-C”のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-C”，ｋY 2-C”，ｋZ 2-C”としたとき、
ｋX 1-C”＋ｋX 2-C”＝０
ｋY 1-C”＝ｋY 2-C”
ｋZ 1-C”＝ｋZ 2-C”
である。
　更には、第１Ｂ偏向部材３２の有する波数ベクトルをｋv 1-B”とし、ｋv 1-B”のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-B”，ｋY 1-B”，ｋZ 1-B”とし、第２Ｂ偏向部材４２の有する波数ベクトルをｋv 2-B”とし、ｋv 2-B”のＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-B”，ｋY 2-B”，ｋZ 2-B”としたとき、
ｋX 1-B”＋ｋX 2-B”＝０
ｋY 1-B”＝ｋY 2-B”
ｋZ 1-B”＝ｋZ 2-C”
である。ここで、
ｋv 1-A”＋ｋv 1-B”＋ｋv 1-C”＝０
ｋv 2-A”＋ｋv 2-B”＋ｋv 2-C”＝０
を満足する。
　即ち、実施例１の光学装置において、
　第１偏向ユニット３０は、Ｚ軸を中心として、反時計方向又は時計方向の第１回転方向に回転した状態で配置されている。また、第２偏向ユニット４０は、Ｚ軸を中心として、時計方向又は反時計方向の第２回転方向に回転した状態で配置されている。また、＋Ｘ軸を基準として、第１回転方向への回転角度をφ1、第２回転方向への回転角度をφ2としたとき、
｜φ1｜＝｜φ2｜
を満足し、また、
０（度）＜｜φ1｜＝｜φ2｜≦２３（度）
好ましくは、
０（度）＜｜φ1｜＝｜φ2｜≦１６（度）
を満足することが望ましい。具体的には、図示した例では、第１偏向ユニット３０は、原点Ｏを中心として、時計方向の第１回転方向に｜φ1｜＝７度（＋７度）、回転した状態で配置されており、第２偏向ユニット４０は、原点Ｏを中心として、反時計方向の第２回転方向に｜φ2｜＝７度（－７度）、回転した状態で配置されている。
　ところで、図８Ａに示した第１偏向ユニット３０を、原点Ｏを中心として、時計方向の第１回転方向に例えば７度、回転した状態で配置し、図８Ｂに示した第２偏向ユニット４０を、原点Ｏを中心として、反時計方向の第２回転方向に例えば７度（例えば時計方向に－７度）、回転した状態で配置したとすると、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す状態になるが、この状態では、Ｙ軸及びその近傍にあっては、画像に「抜け」が発生する。画像に抜けが発生する領域を、図１０Ａ及び図１０Ｂにおいて、点線で囲まれた領域で示す。
　従って、このような画像抜けの発生を防止するために、第１Ｂ偏向部材３２及び第２Ｂ偏向部材４２のそれぞれにおいて、第１Ｂ偏向部材３２を第１導光板２１に正射影したときの第１Ｂ偏向部材正射影像と、第２Ｂ偏向部材４２を第１導光板２１に正射影したときの第２Ｂ偏向部材正射影像とを、部分的に重複させている。更には、第１Ｂ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部と、第２Ｂ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部とを、重複させている。このような、実施例１の光学装置を構成する第１偏向ユニットの配置・第２段階を示す模式図を、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すが、図示した例では、第１Ｂ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部と、第２Ｂ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部とは、接している。
　第１偏向ユニット３０を構成する第１Ａ偏向部材３１、第１Ｂ偏向部材３２及び第１Ｃ偏向部材３３、並びに、第２偏向ユニット４０を構成する第２Ａ偏向部材４１、第２Ｂ偏向部材４２及び第２Ｃ偏向部材４３の配置・第３段階を示す模式図を、図１Ａ及び図１Ｂに示す。また、実施例１の光学装置を構成する第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の配置・第３段階の模式図を図２Ａに示し、配置・第３段階における第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材の波数ベクトル等の概念図を図２Ｂに示す。
　配置・第３段階にあっては、第１Ｂ偏向部材３２に入射する光の方向（図１Ａにおいて、「Ｌ1」で示す）と、第１Ｂ偏向部材３２から出射する光の方向（図１Ａにおいて、「Ｌ2」で示す）の成す角度をψ1、第２Ｂ偏向部材４２に入射する光の方向（図１Ａにおいて、「Ｌ3」で示す）と、第２Ｂ偏向部材４２から出射する光の方向（図１Ａにおいて、「Ｌ4」で示す）の成す角度をψ2としたとき、
９０度＜ψ1
９０度＜ψ2
を満足する。更には、
９０度＜ψ1≦１０５度
９０度＜ψ2≦１０５度
好ましくは、
９０度＜ψ1≦１００度
９０度＜ψ2≦１００度
を満足することが好ましい。具体的には、限定するものではないが、
９９．５（度）≦ψ1＝ψ2≦１００．５（度）
を満足することが好ましい。
　具体的には、第１Ｂ偏向部材３２及び第２Ｂ偏向部材４２を回転させ、第１Ｂ偏向部材３２及び第２Ｂ偏向部材４２における傾斜角（スラント角）Φ、格子面のピッチｄ、干渉縞へ入射する角度の余角Θの最適化を図ればよい。具体的には、ψ1＝ψ2＝１００度とした。また、第１Ｃ偏向部材３３及び第２Ｃ偏向部材４３を回転させ、第１Ｃ偏向部材３３及び第２Ｃ偏向部材４３における傾斜角（スラント角）Φ、格子面のピッチｄ、干渉縞へ入射する角度の余角Θの最適化を図ればよい。
　このような偏向部材３２，４２，３３，４３の回転によって得られる画像のシミュレーション結果を図１７に示すが、図１６Ｂと比較して、＋Ｘ軸方向におけるＦＯＶの値が広がっている、即ち、図１６Ｂにおける領域（白抜きで示される領域Ｄ）の部分が、図１７においては殆ど無くなっていることが判る。実施例１の光学装置において得られる第１導光板２１及び第２導光板２２における光の伝播状態をシミュレーションした結果を、図１８Ａ及び図１８Ｂに示し、図１Ａに示した第１偏向ユニット３０及び第２偏向ユニット４０によって得られる画像のシミュレーション結果を図１９Ａ及び図１９Ｂに示す。
　尚、配置・第３段階にあっては、第１Ａ偏向部材３１の有する波数ベクトルをｋv 1-Aとし、ｋv 1-AのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-A，ｋY 1-A，ｋZ 1-Aとし、第２Ａ偏向部材４１の有する波数ベクトルをｋv 2-Aとし、ｋv 2-AのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-A，ｋY 2-A，ｋZ 2-Aとしたとき、
ｋX 1-A＋ｋX 2-A＝０
ｋY 1-A＝ｋY 2-A
ｋZ 1-A＝ｋZ 2-A
である。
　また、第１Ｃ偏向部材３３の有する波数ベクトルをｋv 1-Cとし、ｋv 1-CのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-C，ｋY 1-C，ｋZ 1-Cとし、第２Ｃ偏向部材４３の有する波数ベクトルをｋv 2-Cとし、ｋv 2-CのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-C，ｋY 2-C，ｋZ 2-Cとしたとき、
ｋX 1-C＋ｋX 2-C＝０
ｋY 1-C＝ｋY 2-C
ｋZ 1-C＝ｋZ 2-C
である。
　更には、第１Ｂ偏向部材３２の有する波数ベクトルをｋv 1-Bとし、ｋv 1-BのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-B，ｋY 1-B，ｋZ 1-Bとし、第２Ｂ偏向部材４２の有する波数ベクトルをｋv 2-Bとし、ｋv 2-BのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-B，ｋY 2-B，ｋZ 2-Bとしたとき、
ｋX 1-B＋ｋX 2-B＝０
ｋY 1-B＝ｋY 2-B
ｋZ 1-B＝ｋZ 2-C
である。ここで、
ｋv 1-A＋ｋv 1-B＋ｋv 1-C＝０
ｋv 2-A＋ｋv 2-B＋ｋv 2-C＝０
を満足する。
　図２Ｂに示す例では、概念的に図示した波数ベクトルｋv 1-A、ｋv 1-B、ｋv 1-Cによって形成される三角形は、不等辺三角形であり、第１Ａ偏向部材等のグレーティング周期ｄ1の値は、例えば、３３５．００ｎｍであり、第１Ｂ偏向部材等のグレーティング周期ｄ2の値は、例えば、３５９．２６ｎｍであり、第１Ｃ偏向部材等のグレーティング周期ｄ3の値は、例えば、３８４．２２ｎｍである。
　また、画像形成装置６０から出射される光に対する第１Ａ偏向部材３１の平均回折効率をη1-A、第１Ｂ偏向部材３２の平均回折効率をη1-B、第１Ｃ偏向部材３３の平均回折効率をη1-Cとしたとき、η1-B／η1-A＜１，η1-C／η1-A＜１を満足し、画像形成装置６０から出射される光に対する第２Ａ偏向部材４１の平均回折効率をη2-A、第２Ｂ偏向部材４２の平均回折効率をη2-B、第２Ｃ偏向部材の平均回折効率をη2-Cとしたとき、η2-B／η2-A＜１，η2-C／η2-A＜１を満足する。
　図６Ａに示すように、画像形成装置６０（以下、図６Ａに示す画像形成装置を画像形成装置６０Ａと呼ぶ）は、第１構成の画像形成装置であり、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有する。具体的には、画像形成装置６０Ａは、反射型空間光変調装置、及び、白色光を出射する発光ダイオード（ＬＥＤ）から成る光源７１から構成されている。各画像形成装置６０Ａ全体は、筐体７０（図６Ａでは、一点鎖線で示す）内に納められており、係る筐体７０には開口部（図示せず）が設けられており、開口部を介して光学系（平行光出射光学系、コリメート光学系）７４から光が出射される。筐体７０は、図示しない取付け部材によって、フロント部５１の上部に取り付けられている。反射型空間光変調装置は、ライト・バルブとしてのＬＣＯＳから成る液晶表示装置（ＬＣＤ）７３から成る。更には、光源７１からの光の一部を反射して液晶表示装置７３へと導き、且つ、液晶表示装置７３によって反射された光の一部を通過させて光学系７４へと導く偏光ビームスプリッター７２が備えられている。液晶表示装置７３は、２次元マトリクス状に配列された複数（例えば、６４０×４８０個）の画素（液晶セル、液晶表示素子）を備えている。偏光ビームスプリッター７２は、周知の構成、構造を有する。光源７１から出射された無偏光の光は、偏光ビームスプリッター７２に衝突する。偏光ビームスプリッター７２において、Ｐ偏光成分は通過し、系外に出射される。一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッター７２において反射され、液晶表示装置７３に入射し、液晶表示装置７３の内部で反射され、液晶表示装置７３から出射される。ここで、液晶表示装置７３から出射した光の内、「白」を表示する画素から出射した光にはＰ偏光成分が多く含まれ、「黒」を表示する画素から出射した光にはＳ偏光成分が多く含まれる。従って、液晶表示装置７３から出射され、偏光ビームスプリッター７２に衝突する光の内、Ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッター７２を通過し、光学系７４へと導かれる。一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッター７２において反射され、光源７１に戻される。光学系７４は、例えば、凸レンズから構成され、平行光を生成させるために、光学系７４における焦点距離の所（位置）に画像形成装置６０Ａ（より具体的には、液晶表示装置７３）が配置されている。画像形成装置６０Ａから出射された画像は、図示しない導光手段を介して、第１Ａ偏向部材３１及び第２Ａ偏向部材４１に入射する。液晶表示装置７３は、２次元マトリクス状に配列された複数（例えば、６４０×４８０個）の画素（液晶セル、液晶表示素子）を備えている。
　あるいは又、図６Ｂに示すように、画像形成装置６０（以下、図６Ｂに示す画像形成装置を画像形成装置６０Ｂと呼ぶ）は、有機ＥＬ表示装置７５から構成されている。有機ＥＬ表示装置７５から出射され画像は、凸レンズ７６を通過し、平行光となって、図示しない導光手段を介して、第１Ａ偏向部材３１及び第２Ａ偏向部材４１へと向かう。有機ＥＬ表示装置７５は、２次元マトリクス状に配列された複数（例えば、６４０×４８０個）の画素（有機ＥＬ素子）を備えている。
　あるいは又、図６Ｃに示すように、第２構成の画像形成装置である画像形成装置６０（以下、図６Ｃに示す画像形成装置を画像形成装置６０Ｃと呼ぶ）は、
　光源８１、
　光源８１から出射された光を平行光とするコリメート光学系８２、
　コリメート光学系８２から出射された平行光を走査する走査手段８４、及び、
　走査手段８４によって走査された平行光をリレーし、出射するリレー光学系８５、
から構成されている。尚、画像形成装置６０Ｃ全体が筐体７０（図６Ｃでは、一点鎖線で示す）内に納められており、係る筐体７０には開口部（図示せず）が設けられており、開口部を介してリレー光学系８５から光が出射される。そして、筐体７０は、図示しない取付け部材によって、フロント部５１の上部に取り付けられている。光源８１は、緑色を発光する発光素子（ＬＥＤ）から構成されている。そして、光源８１から出射された光は、全体として正の光学的パワーを持つコリメート光学系８２に入射し、平行光として出射される。そして、この平行光は、全反射ミラー８３で反射され、マイクロミラーを二次元方向に回転自在とし、入射した平行光を２次元的に走査することができるＭＥＭＳから成る走査手段８４によって水平走査及び垂直走査が行われ、一種の２次元画像化され、仮想の画素（画素数は、例えば、画像形成装置６０Ａと同じとすることができる）が生成される。そして、仮想の画素からの光は、周知のリレー光学系から構成されたリレー光学系（平行光出射光学系）８５を通過し、図示しない導光手段を介して、第１Ａ偏向部材３１及び第２Ａ偏向部材４１に入射する。
　図７に概念図を示すように、光学装置は１つの画像形成装置６０（６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ）を備えており、画像形成装置６０から出射された画像を、レンズ７４，７６，８５（図面においては参照番号１０１で表す）によって集光し、第１Ａ偏向部材３１及び第２Ａ偏向部材４１に入射させてもよい。画像形成装置６０から出射された画像は、レンズ１０１を介して、第１Ａ偏向部材３１及び第２Ａ偏向部材４１に入射される。このとき、レンズ１０１のＸ軸方向の入射瞳径は、第１Ａ偏向部材３１及び第２Ａ偏向部材３２のＸ軸方向の幅よりも大きいことが好ましく、第１Ａ偏向部材３１及び第２Ａ偏向部材３２のＸ軸方向の幅と同じであることが一層好ましい。尚、図７において、第１Ａ偏向部材３１、第２Ａ偏向部材４１及び導光板２１，２２以外の偏向部材の図示を省略した。
　表示装置を構成するフレーム５０は、観察者の正面に配置されるフロント部５１（リム５１’を備えている）と、フロント部５１の両端に蝶番５２を介して回動自在に取り付けられた２つのテンプル部５３と、各テンプル部５３の先端部取り付けられたモダン部（先セル、耳あて、イヤーパッドとも呼ばれる）５４から成る。また、ノーズパッド５１”が取り付けられている。即ち、フレーム５０及びノーズパッド５１”の組立体は、基本的には、通常の眼鏡と略同じ構造を有する。更には、前述したとおり、各筐体７０が、図示しない取付け部材によって、フロント部５１に取り付けられている。フレーム５０は、金属又はプラスチックから作製されている。尚、各筐体７０は、取付け部材によってフロント部５１に着脱自在に取り付けられていてもよい。
　更には、一方の画像形成装置６０から延びる配線（信号線や電源線等であり、一部は図示していない）５５が、テンプル部５３、及び、モダン部５４の内部を介して、モダン部５４の先端部から外部に延び、制御装置（制御回路、制御手段）５８に接続されている。更には、各画像形成装置６０はヘッドホン部５６を備えており、各画像形成装置６０から延びるヘッドホン部用配線５７が、テンプル部５３、及び、モダン部５４の内部を介して、モダン部５４の先端部からヘッドホン部５６へと延びている。ヘッドホン部用配線５７（一部は図示していない）は、より具体的には、モダン部５４の先端部から、耳介（耳殻）の後ろ側を回り込むようにしてヘッドホン部５６へと延びている。このような構成にすることで、ヘッドホン部５６やヘッドホン部用配線５７が乱雑に配置されているといった印象を与えることがなく、すっきりとした表示装置とすることができる。
　実施例１の光学装置、実施例１の画像表示装置を構成する光学装置、実施例１の表示装置を構成する光学装置は、第１導光板及び第２導光板に設けられた第１偏向ユニット及び第２偏向ユニットを備えており、画像形成装置から出射された画像の一部（例えば、半分）は第１偏向ユニットに入射し、画像形成装置から出射された画像の少なくとも残部（例えば、残りの半分）は第２偏向ユニットに入射する。即ち、画像が、第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材によって、一種、分割される。そして、これらの分割された画像は、最終的に第１偏向ユニット及び第２偏向ユニットから出射され、合成されて、即ち、第１Ｃ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材から出射された画像が合成されて、観察者の瞳に到達する。従って、従来の光学装置における画像の水平画角の例えば２倍とすることができる。即ち、一層の広画角化を図り得る構成、構造を有する光学装置、斯かる光学装置を備えた画像表示装置、及び、斯かる画像表示装置を備えた表示装置を提供することができる。しかも、第１方向と第２方向とは、反対方向であって、非平行であるが故に、一層の広画角化を図ることができる。
　第１導光板及び第２導光板の代わりに、１枚の導光板に第１偏向ユニット及び第１偏向ユニットを設けた場合、第１偏向ユニットによって回折・反射され、導光板内を全反射して進行する光が、第２偏向ユニットに侵入し、第２偏向ユニットによって回折・反射されてしまう虞があるが、第１偏向ユニットを第１導光板に設け、第２偏向ユニットを第２導光板に設けることで、第１偏向ユニットによって回折・反射され、導光板内を全反射して進行する光が、第２偏向ユニットに侵入することが無くなり、このような問題の発生を防止することができる。
　実施例２は、実施例１の変形である。実施例１において、＋Ｘ軸、－Ｘ軸は水平面内に位置するとした。一方、実施例２において、＋Ｘ軸、－Ｘ軸は垂直面内に位置する。実施例２の光学装置を構成する第１導光板及び第１偏向ユニット並びに第２導光板及び第２偏向ユニットの模式図を図１３並びに図１４に示す。図１３及び図１４は、右眼用の画像表示装置を構成する光学装置を正面から眺めた概念図であり、図の右手側に観察者の耳が位置し、図の左手側に観察者の鼻が位置する。即ち、Ｙ軸（具体的には、－Ｙ軸）方向に観察者の鼻が位置し、Ｙ軸（具体的には、＋Ｙ軸）方向に観察者の耳が位置する。導光板に入射した光は、第１Ａ偏向部材、第２Ａ偏向部材から第１Ｂ偏向部材、第２Ｂ偏向部材に向かって、概ね水平方向に進行する（即ち、Ｙ軸が水平方向に位置する）。以上の点を除き、実施例２の光学装置は、実施例１の光学装置と同様の構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、実施例１を採用するか、実施例２を採用するかは、光学装置や画像表示装置、表示装置に要求される仕様に基づき決定すればよい。
　以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明した表示装置（頭部装着型ディスプレイ）、画像表示装置、光学装置の構成、構造は例示であり、適宜変更することができる。偏向部材を、反射型ブレーズド回折格子素子とすることもできる。また、本開示の表示装置は、立体視ディスプレイ装置として用いることもできる。この場合、必要に応じて、光学装置に偏光板や偏光フィルムを着脱自在に取り付け、あるいは、光学装置に偏光板や偏光フィルムを貼り合わせればよい。画像表示装置は調光装置を備えていてもよい。即ち、光学装置は、調光装置の少なくとも一部分と重なっていてもよい。より具体的には、光学装置の少なくとも第１Ｃ偏向部材等は、調光装置と重なっていることが好ましい。
　実施例１においては、第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材から出射された光は、導光板の下方に向かって伝播する例を説明したが、導光板の上方に向かって伝播する形態とすることもできる。
　１枚の体積ホログラム回折格子を構成する材料に、第１Ａ偏向部材等と第１Ｂ偏向部材等とを形成してもよいし、第１Ａ偏向部材等と第１Ｃ偏向部材等とを形成してもよいし、第１Ｂ偏向部材等と第１Ｃ偏向部材等とを形成してもよいし、第１Ａ偏向部材等と第１Ｂ偏向部材等と第１Ｃ偏向部材等と第１Ｂ偏向部材等とを形成してもよい。導光板にインプリント法やエッチング法に基づきホログラム領域を形成してもよい。
　実施例１において説明した光学装置の変形例の概念図を、図１５Ａ、図１５Ｂ、図１５Ｃ、図１５Ｄ、図１５Ｅ、図１５Ｆ、図１５Ｇ及び図１５Ｈを参照して以下に説明するように、変形することも可能である。即ち、図１５Ａに示すように、導光板の第１面に透過型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ａを配し、導光板の第２面に反射型体積ホログラム回折格子から成る第１Ｂ偏向部材等３２ｂ及び第１Ｃ偏向部材等３３ｂを配してもよい。あるいは又、図１５Ｂに示すように、導光板の第１面に透過型体積ホログラム回折格子から成る第１Ｂ偏向部材等３２ａ及び第１Ｃ偏向部材等３３ａを配し、導光板の第２面に反射型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ｂを配してもよい。あるいは又、図１５Ｃに示すように、導光板の第１面に透過型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ａ、第１Ｂ偏向部材等３２ａ及び第１Ｃ偏向部材等３３ａを配してもよい。あるいは又、図１５Ｄに示すように、導光板の第１面に透過型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ａを配し、導光板の第２面に反射型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ｂ、第１Ｂ偏向部材等３２ｂ及び第１Ｃ偏向部材等３３ｂを配してもよい。あるいは又、図１５Ｅに示すように、導光板の第１面に透過型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ａ、第１Ｂ偏向部材等３２ａ及び第１Ｃ偏向部材等３３ａを配し、導光板の第２面に反射型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ｂを配してもよい。あるいは又、図１５Ｆに示すように、導光板の第１面に透過型体積ホログラム回折格子から成る第１Ｂ偏向部材等３２ａ及び第１Ｃ偏向部材等３３ａを配し、導光板の第２面に反射型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ｂ、第１Ｂ偏向部材等３２ｂ及び第１Ｃ偏向部材等３３ｂを配してもよい。あるいは又、図１５Ｇに示すように、導光板の第１面に透過型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ａ、第１Ｂ偏向部材等３２ａ及び第１Ｃ偏向部材等３３ａを配し、導光板の第２面に反射型体積ホログラム回折格子から成る第１Ｂ偏向部材等３２ｂ及び第１Ｃ偏向部材等３３ｂを配してもよい。あるいは又、図１５Ｈに示すように、導光板の第１面に透過型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ａ、第１Ｂ偏向部材等３２ａ及び第１Ｃ偏向部材等３３ａを配し、導光板の第２面に反射型体積ホログラム回折格子から成る第１Ａ偏向部材等３１ｂ、第１Ｂ偏向部材等３２ｂ及び第１Ｃ偏向部材等３３ｂを配してもよい。
　調光装置は、具体的には、
　第１基板、
　第１基板と対向する第２基板、
　第２基板と対向する第１基板の対向面に設けられた第１透明電極、
　第１基板と対向する第２基板の対向面に設けられた第２透明電極、及び、
　第１透明電極と第２透明電極とによって挟まれた調光層、
から成る形態とすることができる。尚、調光装置の動作時、調光装置の動作時、例えば、第１透明電極には第２透明電極よりも高い電圧が印加される。
　調光層は、無機又は有機のエレクトロクロミック材料の酸化還元反応によって発生する物質の色変化を応用した光シャッタから成る形態とすることができる。具体的には、調光層は無機又は有機のエレクトロクロミック材料を含む形態とすることができ、更には、調光層は、第１透明電極側から、ＷＯ3層／Ｔａ2Ｏ5層／ＩｒXＳｎ1-XＯ層といった無機エレクトロクロミック材料層の積層構造、あるいは又、ＷＯ3層／Ｔａ2Ｏ5層／ＩｒＯx層といった無機エレクトロクロミック材料層の積層構造を有する形態とすることができる。ＷＯ3層の代わりに、ＭｏＯ3層やＶ2Ｏ5層を用いることができる。また、ＩｒＯx層の代わりに、ＺｒＯ2層、リン酸ジルコニウム層を用いることができるし、あるいは又、プルシアンブルー錯体／ニッケル置換プルシアンブルー錯体等を用いることもできる。有機のエレクトロクロミック材料として、例えば、特開２０１４－１１１７１０号公報や特開２０１４－１５９３８５号公報に開示されたエレクトロクロミック材料を用いることもできる。
　あるいは又、調光層は電気泳動分散液を含む形態とすることができるし、調光装置を、金属（例えば、銀粒子）の可逆的な酸化還元反応によって発生する電着・解離現象を応用した電着方式（エレクトロデポジション・電界析出）による光シャッタ、即ち、調光層は金属イオンを含む電解質を含む形態とすることもできる。
　ここで、電気泳動分散液は、帯電した多数の電気泳動粒子、及び、電気泳動粒子とは異なる色の分散媒から構成される。例えば、第１透明電極にパターニングを施し、第２透明電極にはパターニングを施さない場合（所謂ベタ電極構成）であって、電気泳動粒子を負に帯電させた場合、第１透明電極に相対的に負の電圧を印加し、第２透明電極に相対的に正の電圧を印加すると、負に帯電している電気泳動粒子は第２透明電極を覆うように泳動する。従って、調光装置における遮光率は高い値となる。一方、これとは逆に、第１透明電極に相対的に正の電圧を印加し、第２透明電極に相対的に負の電圧を印加すると、電気泳動粒子は第１透明電極を覆うように泳動する。従って、調光装置における遮光率は低い値となる。このような透明電極への印加を適切に行うことで、調光装置における遮光率の制御を行うことができる。電圧は直流であってもよいし、交流であってもよい。パターニングされた第１透明電極の形状は、電気泳動粒子が第１透明電極を覆うように泳動し、調光装置における遮光率が低い値となったとき、調光装置における遮光率の値の最適化を図れるような形状とすればよく、種々の試験を行い決定すればよい。必要に応じて、透明電極の上に絶縁層を形成してもよい。係る絶縁層を構成する材料として、例えば、無色透明な絶縁性樹脂を挙げることができ、具体的には、例えば、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリスチレン樹脂等を挙げることができる。
　調光装置を構成する透明な第１基板及び第２基板を構成する材料として、具体的には、ソーダライムガラス、白板ガラス等の透明なガラス基板や、プラスチック基板、プラスチック・シート、プラスチック・フィルムを挙げることができる。ここで、プラスチックとして、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のセルロースエステル、ポリフッ化ビニリデンあるいはポリテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体等のフッ素ポリマー、ポリオキシメチレン等のポリエーテル、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー等のポリオレフィン、ポリアミドイミドあるいはポリエーテルイミド等のポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、テトラアセチルセルロース、ブロム化フェノキシ、ポリアリレート、ポリスルフォン等を挙げることができる。プラスチック・シート、プラスチック・フィルムは、容易に曲がらない剛性を有していてもよいし、可撓性を有していてもよい。第１基板及び第２基板を透明なプラスチック基板から構成する場合、基板内面に無機材料あるいは有機材料から成るバリア層を形成しておいてもよい。
　第１基板と第２基板とは、外縁部において封止部材によって封止され、接着されている。シール剤とも呼ばれる封止部材として、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エン－チオール系樹脂、シリコーン系樹脂、変性ポリマー樹脂等の、熱硬化型、光硬化型、湿気硬化型、嫌気硬化型等の各種樹脂を用いることができる。
　調光装置を構成する基板の一方が光学装置の構成部材（具体的には、体積ホログラム回折格子が直接大気と接しないように配設される保護部材）を兼ねる構成とすれば、表示装置全体の重量の減少を図ることができ、表示装置の使用者に不快感を感じさせる虞が無い。尚、他方の基板は一方の基板よりも薄い構成とすることができる。
　第１透明電極は、パターニングされていてもよいし、パターニングされていなくともよい。第２透明電極も、パターニングされていてもよいし、パターニングされていなくともよい。第１透明電極及び第２透明電極を構成する材料として、具体的には、インジウム－スズ複合酸化物（ＩＴＯ，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ2Ｏ3、結晶性ＩＴＯ及びアモルファスＩＴＯを含む）、フッ素ドープＳｎＯ2（ＦＴＯ）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ2Ｏ3）、アンチモンドープＳｎＯ2（ＡＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ（ＡｌドープのＺｎＯやＢドープのＺｎＯを含む）、インジウム－亜鉛複合酸化物（ＩＺＯ，Indium Zinc Oxide）、スピネル型酸化物、ＹｂＦｅ2Ｏ4構造を有する酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上組み合わせて用いることもできる。第１透明電極や第２透明電極は、真空蒸着法やスパッタリング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、各種化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、各種塗布法等に基づき形成することができるし、パターニングは、エッチング法、リフトオフ法、各種マスクを用いる方法等、任意の方法で行うことができる。
　調光装置はフロント部に配設されている形態とすることができる。そして、この場合、フロント部はリムを有し；調光装置はリムに嵌め込まれている形態とすることができる。また、以上に説明した種々の好ましい形態を含む本開示の表示装置において、観察者側から、光学装置、調光装置の順に配してもよいし、調光装置、光学装置の順に配してもよい。
　表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ（環境照度測定センサ）を更に備えており；照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果に基づき、調光装置の遮光率を制御する形態とすることができる。あるいは又、表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ（環境照度測定センサ）を更に備えており；照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する形態とすることができる。これらの形態を組み合わせてもよい。
　あるいは又、外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第２の照度センサ（便宜上、『透過光照度測定センサ』と呼ぶ場合がある）を更に備えており；第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の測定結果に基づき、調光装置の遮光率を制御する形態とすることができる。あるいは又、外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）を更に備えており；第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する形態とすることができる。尚、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）は、光学装置よりも観察者側に配置されている形態とすることが望ましい。第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）を、少なくとも２つ、配置し、高遮光率の部分を通過した光に基づく照度の測定、低遮光率の部分を通過した光に基づく照度の測定を行ってもよい。これらの形態を組み合わせてもよい。更には、これらの形態と、上記の照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果に基づき制御を行う形態とを組み合わせてもよい。
　照度センサ（環境照度測定センサ、透過光照度測定センサ）は、周知の照度センサから構成すればよいし、照度センサの制御は周知の制御回路に基づき行えばよい。
　調光装置の最高光透過率は５０％以上であり、調光装置の最低光透過率は３０％以下である構成とすることができる。尚、調光装置の最高光透過率の上限値として９９％を挙げることができるし、調光装置の最低光透過率の下限値として１％を挙げることができる。ここで、
（光透過率）＝１－（遮光率）
の関係にある。
　調光装置にコネクタを取り付け（具体的には、第１透明電極や第２透明電極にコネクタを取り付け）、調光装置の遮光率を制御するための制御回路（調光装置・制御回路であり、例えば、画像形成装置を制御するための制御装置に含まれている）にこのコネクタ及び配線を介して調光装置を電気的に接続すればよい。
　場合によっては、調光装置を通過する光は調光装置によって所望の色に着色される構成とすることができる。そして、この場合、調光装置によって着色される色は可変である形態とすることができるし、あるいは又、調光装置によって着色される色は固定である形態とすることができる。尚、前者の場合、例えば、赤色に着色される調光装置と、緑色に着色される調光装置と、青色に着色される調光装置とを積層する形態とすればよい。また、後者の場合、調光装置によって着色される色として、限定するものではないが、茶色を例示することができる。
　観察者が、調光装置及び光学装置を通過した光の明るさを観察し、観察者が、スイッチやボタン、ダイアル、スライダ、ノブ等を操作することで手動にて遮光率を制御、調整することができるし、あるいは又、前述した外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の測定結果に基づき、遮光率を制御、調整することができる。尚、遮光率の制御、調整は、具体的には、第１透明電極及び第２透明電極に印加する電圧を制御すればよい。第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）を、少なくとも２つ、配置し、高遮光率の部分を通過した光に基づく照度の測定、低遮光率の部分を通過した光に基づく照度の測定を行ってもよい。表示装置は、画像表示装置を１つ備えていてもよいし、２つ備えていてもよい。画像表示装置を２つ備えている場合、一方の調光装置と他方の調光装置のそれぞれにおいて、第１透明電極及び第２透明電極に印加する電圧を調整することで、一方の調光装置における遮光率及び他方の調光装置における遮光率の均等化を図ることができる。一方の調光装置における遮光率及び他方の調光装置における遮光率は、例えば、前述した外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の測定結果に基づき、制御することができるし、あるいは又、観察者が、一方の調光装置及び光学装置を通過した光の明るさ及び他方の調光装置及び光学装置を通過した光の明るさを観察し、観察者が、スイッチやボタン、ダイアル、スライダ、ノブ等を操作することで手動にて制御、調整することもできる。遮光率の調整を行う場合、光学装置にテストパターンを表示してもよい。
　尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《光学装置》
　画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置であって、
　第１導光板及び第２導光板、並びに、第１導光板に設けられた第１偏向ユニット及び第２導光板に設けられた第２偏向ユニットを備えており、
　第１偏向ユニットは、第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材から構成されており、
　第２偏向ユニットは、第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材から構成されており、
　第１Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の一部が入射され、
　第１Ａ偏向部材に入射した光は、第１Ａ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｂ偏向部材に入射し、第１Ｂ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｃ偏向部材に入射し、第１Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
　第２Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の少なくとも残部が入射され、
　第２Ａ偏向部材に入射した光は、第２Ａ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｂ偏向部材に入射し、第２Ｂ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｃ偏向部材に入射し、第２Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
　第１Ｂ偏向部材によって偏向された光の第１導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第１方向、第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の第２導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第２方向としたとき、第１方向は第２方向と反対方向である光学装置。
［Ａ０２］第１導光板と第２導光板とは並置されている［Ａ０１］に記載の光学装置。
［Ａ０３］画像形成装置の画像形成領域中心点から出射された光線が第１導光板と衝突する第１導光板上の点を原点とし、
　原点を通るＸＹＺ直交座標系において、
　原点を通り、第１方向に平行な直線と、原点を通り、第２方向に平行な直線とが交差する交差角度のうち、鋭角の交差角度の二等分線であって、第１方向に向かう二等分線を含む軸を＋Ｘ軸とし、
　原点を通り、第１導光板に垂直な軸をＺ軸とし、
　Ｘ軸及びＺ軸と直交する軸をＹ軸としたとき、
　第１偏向ユニットと第２偏向ユニットとは、ＹＺ平面に対称な位置に配置されている［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の光学装置。
［Ａ０４］第１偏向ユニットは、Ｚ軸を中心として、反時計方向又は時計方向の第１回転方向に回転した状態で配置されており、
　第２偏向ユニットは、Ｚ軸を中心として、時計方向又は反時計方向の第２回転方向に回転した状態で配置されている［Ａ０３］に記載の光学装置。
［Ａ０５］＋Ｘ軸を基準として、第１回転方向への回転角度をφ1、第２回転方向への回転角度をφ2としたとき、
｜φ1｜＝｜φ2｜
を満足する［Ａ０４］に記載の光学装置。
［Ａ０６］０（度）＜｜φ1｜＝｜φ2｜≦２３（度）
を満足する［Ａ０５］に記載の光学装置。
［Ａ０７］第１Ｂ偏向部材に入射する光の方向と、第１Ｂ偏向部材から出射する光の方向の成す角度をψ1、第２Ｂ偏向部材に入射する光の方向と、第２Ｂ偏向部材から出射する光の方向の成す角度をψ2としたとき、
９０度＜ψ1
９０度＜ψ2
を満足する［Ａ０３］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ａ０８］９０度＜ψ1≦１０５度
９０度＜ψ2≦１０５度
を満足する［Ａ０７］に記載の光学装置。
［Ａ０９］ψ1＝ψ2
を満足する［Ａ０７］又は［Ａ０８］に記載の光学装置。
［Ａ１０］画像形成装置の画像形成領域中心点から出射された光線が第１導光板と衝突する第１導光板上の点を原点とし、
　原点を通るＸＹＺ直交座標系において、
　原点を通り、第１方向に平行な直線と、原点を通り、第２方向に平行な直線とが交差する交差角度のうち、鋭角の交差角度の二等分線であって、第１方向に向かう二等分線を含む軸を＋Ｘ軸とし、
　原点を通り、第１導光板に垂直な軸をＺ軸とし、
　Ｘ軸及びＺ軸と直交する軸をＹ軸としたとき、
　画像形成装置の画像形成領域中心点から出射され、原点に入射する光線を第１導光板へ正射影したときの正射影像とＸ軸との成す角度（θX）は９０度未満である［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ａ１１］７０（度）≦θ0＜９０（度）
を満足する［Ａ１０］に記載の光学装置。
［Ａ１２］画像形成装置の画像形成領域中心点から出射され、原点に入射する光線をＹＺ平面に正射影したときの正射影像とＹ軸との成す角度（θX）は－２０度以上、２０度以下である［Ａ１０］又は［Ａ１１］に記載の光学装置。
［Ａ１３］第１Ｂ偏向部材を第１導光板（ＸＹ平面）に正射影したときの第１Ｂ偏向部材正射影像と、第２Ｂ偏向部材を第１導光板（ＸＹ平面）に正射影したときの第２Ｂ偏向部材正射影像とは、部分的に重複している［Ａ０３］乃至［Ａ１２］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ａ１４］第１Ｂ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部と、第２Ｂ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部とは重複している［Ａ１３］に記載の光学装置。
［Ａ１５］第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　第１Ａ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 1-Aとし、ｋv 1-AのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-A，ｋY 1-A，ｋZ 1-Aとし、第２Ａ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 2-Aとし、ｋv 2-AのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-A，ｋY 2-A，ｋZ 2-Aとしたとき、
ｋX 1-A＋ｋX 2-A＝０
ｋY 1-A＝ｋY 2-A
ｋZ 1-A＝ｋZ 2-A
を満足する［Ａ０３］乃至［Ａ１４］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ａ１６］第１Ｃ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　第１Ｃ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 1-Cとし、ｋv 1-CのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-C，ｋY 1-C，ｋZ 1-Cとし、第２Ｃ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 2-Cとし、ｋv 2-CのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-C，ｋY 2-C，ｋZ 2-Cとしたとき、
ｋX 1-C＋ｋX 2-C＝０
ｋY 1-C＝ｋY 2-C
ｋZ 1-C＝ｋZ 2-C
を満足する［Ａ１５］に記載の光学装置。
［Ａ１７］第１Ｂ偏向部材及び第２Ｂ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　第１Ｂ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 1-Bとし、ｋv 1-BのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-B，ｋY 1-B，ｋZ 1-Bとし、第２Ｂ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 2-Bとし、ｋv 2-BのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-B，ｋY 2-B，ｋZ 2-Bとしたとき、
ｋX 1-B＋ｋX 2-B＝０
ｋY 1-B＝ｋY 2-B
ｋZ 1-B＝ｋZ 2-C
を満足する［Ａ１６］に記載の光学装置。
［Ａ１８］ｋv 1-A＋ｋv 1-B＋ｋv 1-C＝０
ｋv 2-A＋ｋv 2-B＋ｋv 2-C＝０
を満足する［Ａ１７］に記載の光学装置。
［Ａ１９］第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　画像形成装置から出射される光に対する第１Ａ偏向部材の平均回折効率をη1-A、第１Ｂ偏向部材の平均回折効率をη1-B、第１Ｃ偏向部材の平均回折効率をη1-Cとしたとき、
η1-B／η1-A＜１
η1-C／η1-A＜１
を満足し、
　第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
　画像形成装置から出射される光に対する第２Ａ偏向部材の平均回折効率をη2-A、第２Ｂ偏向部材の平均回折効率をη2-B、第２Ｃ偏向部材の平均回折効率をη2-Cとしたとき、
η2-B／η2-A＜１
η2-C／η2-A＜１
を満足する［Ａ０１］乃至［Ａ１８］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ｂ０１］《画像表示装置》
　画像形成装置、及び、
　画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置、
を備えた画像表示装置であって、
　光学装置は、第１導光板及び第２導光板、並びに、第１導光板に設けられた第１偏向ユニット及び第２導光板に設けられた第２偏向ユニットを備えており、
　第１偏向ユニットは、第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材から構成されており、
　第２偏向ユニットは、第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材から構成されており、
　第１Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の一部が入射され、
　第１Ａ偏向部材に入射した光は、第１Ａ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｂ偏向部材に入射し、第１Ｂ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｃ偏向部材に入射し、第１Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
　第２Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の少なくとも残部が入射され、
　第２Ａ偏向部材に入射した光は、第２Ａ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｂ偏向部材に入射し、第２Ｂ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｃ偏向部材に入射し、第２Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
　第１Ｂ偏向部材によって偏向された光の第１導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第１方向、第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の第２導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第２方向としたとき、第１方向は第２方向と反対方向である画像表示装置。
［Ｂ０２］《画像表示装置》
　画像形成装置、及び、
　画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置、
を備えた画像表示装置であって、
　光学装置は、［Ａ０１］乃至［Ａ１９］のいずれか１項に記載の光学装置から成る画像表示装置。
［Ｃ０１］《表示装置》
　観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
　フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
　画像表示装置は、画像形成装置、及び、画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置を備えており、
　光学装置は、第１導光板及び第２導光板、並びに、第１導光板に設けられた第１偏向ユニット及び第２導光板に設けられた第２偏向ユニットを備えており、
　第１偏向ユニットは、第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材から構成されており、
　第２偏向ユニットは、第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材から構成されており、
　第１Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の一部が入射され、
　第１Ａ偏向部材に入射した光は、第１Ａ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｂ偏向部材に入射し、第１Ｂ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｃ偏向部材に入射し、第１Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
　第２Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の少なくとも残部が入射され、
　第２Ａ偏向部材に入射した光は、第２Ａ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｂ偏向部材に入射し、第２Ｂ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｃ偏向部材に入射し、第２Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
　第１Ｂ偏向部材によって偏向された光の第１導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第１方向、第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の第２導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第２方向としたとき、第１方向は第２方向と反対方向である表示装置。
［Ｃ０２］《表示装置》
　観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
　フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
　画像表示装置は、画像形成装置、及び、画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置を備えており、
　光学装置は、［Ａ０１］乃至［Ａ１９］のいずれか１項に記載の光学装置から成る画像表示装置。
１０・・・光学装置、１１・・・画像表示装置、２０・・・導光板、２１・・・導光板の第１面、２２・・・導光板の第２面、２３・・・支持部材、３１・・・第１Ａ偏向部材、３２・・・第１Ｂ偏向部材、３３・・・第１Ｃ偏向部材、４１・・・第２Ａ偏向部材、４２・・・第２Ｂ偏向部材、４３・・・第２Ｃ偏向部材、５０・・・フレーム、５１・・・フロント部、５１’・・・リム、５１”・・・ノーズパッド、５２・・・蝶番、５３・・・テンプル部、５４・・・モダン部、５５・・・配線（信号線や電源線等）、５６・・・ヘッドホン部、５７・・・ヘッドホン部用配線、５８・・・制御装置（制御回路、制御手段）、６０，６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ・・・画像形成装置、７０・・・筐体、７１・・・光源、７２・・・偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）、７３・・・液晶表示装置（ＬＣＤ）、７４・・・光学系（平行光出射光学系、コリメート光学系）、７５・・・有機ＥＬ表示装置、７６・・・凸レンズ、８１・・・光源、８２・・・コリメート光学系、８３・・・全反射ミラー、８４・・・走査手段、８５・・・リレー光学系、９０・・・観察者の瞳

Claims (18)

  1. 　画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置であって、
    　第１導光板及び第２導光板、並びに、第１導光板に設けられた第１偏向ユニット及び第２導光板に設けられた第２偏向ユニットを備えており、
    　第１偏向ユニットは、第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材から構成されており、
    　第２偏向ユニットは、第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材から構成されており、
    　第１Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の一部が入射され、
    　第１Ａ偏向部材に入射した光は、第１Ａ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｂ偏向部材に入射し、第１Ｂ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｃ偏向部材に入射し、第１Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
    　第２Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の少なくとも残部が入射され、
    　第２Ａ偏向部材に入射した光は、第２Ａ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｂ偏向部材に入射し、第２Ｂ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｃ偏向部材に入射し、第２Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
    　第１Ｂ偏向部材によって偏向された光の第１導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第１方向、第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の第２導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第２方向としたとき、第１方向は第２方向と反対方向である光学装置。
  2. 　第１導光板と第２導光板とは並置されている請求項１に記載の光学装置。
  3. 　画像形成装置の画像形成領域中心点から出射された光線が第１導光板と衝突する第１導光板上の点を原点とし、
    　原点を通るＸＹＺ直交座標系において、
    　原点を通り、第１方向に平行な直線と、原点を通り、第２方向に平行な直線とが交差する交差角度のうち、鋭角の交差角度の二等分線であって、第１方向に向かう二等分線を含む軸を＋Ｘ軸とし、
    　原点を通り、第１導光板に垂直な軸をＺ軸とし、
    　Ｘ軸及びＺ軸と直交する軸をＹ軸としたとき、
    　第１偏向ユニットと第２偏向ユニットとは、ＹＺ平面に対称な位置に配置されている請求項１に記載の光学装置。
  4. 　第１偏向ユニットは、Ｚ軸を中心として、反時計方向又は時計方向の第１回転方向に回転した状態で配置されており、
    　第２偏向ユニットは、Ｚ軸を中心として、時計方向又は反時計方向の第２回転方向に回転した状態で配置されている請求項３に記載の光学装置。
  5. 　＋Ｘ軸を基準として、第１回転方向への回転角度をφ1、第２回転方向への回転角度をφ2としたとき、
    ｜φ1｜＝｜φ2｜
    を満足する請求項４に記載の光学装置。
  6. ０（度）＜｜φ1｜＝｜φ2｜≦２３（度）
    を満足する請求項５に記載の光学装置。
  7. 　第１Ｂ偏向部材に入射する光の方向と、第１Ｂ偏向部材から出射する光の方向の成す角度をψ1、第２Ｂ偏向部材に入射する光の方向と、第２Ｂ偏向部材から出射する光の方向の成す角度をψ2としたとき、
    ９０度＜ψ1
    ９０度＜ψ2
    を満足する請求項３に記載の光学装置。
  8. ９０度＜ψ1≦１０５度
    ９０度＜ψ2≦１０５度
    を満足する請求項７に記載の光学装置。
  9. ψ1＝ψ2
    を満足する請求項７に記載の光学装置。
  10. 　画像形成装置の画像形成領域中心点から出射された光線が第１導光板と衝突する第１導光板上の点を原点とし、
    　原点を通るＸＹＺ直交座標系において、
    　原点を通り、第１方向に平行な直線と、原点を通り、第２方向に平行な直線とが交差する交差角度のうち、鋭角の交差角度の二等分線であって、第１方向に向かう二等分線を含む軸を＋Ｘ軸とし、
    　原点を通り、第１導光板に垂直な軸をＺ軸とし、
    　Ｘ軸及びＺ軸と直交する軸をＹ軸としたとき、
    　画像形成装置の画像形成領域中心点から出射され、原点に入射する光線を第１導光板へ正射影したときの正射影像とＸ軸との成す角度は９０度未満である請求項１に記載の光学装置。
  11. 　第１Ｂ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第１Ｂ偏向部材正射影像と、第２Ｂ偏向部材を第１導光板に正射影したときの第２Ｂ偏向部材正射影像とは、部分的に重複している請求項３に記載の光学装置。
  12. 　第１Ｂ偏向部材正射影像の＋Ｘ軸方向端部と、第２Ｂ偏向部材正射影像の－Ｘ軸方向端部とは重複している請求項１１に記載の光学装置。
  13. 　第１Ａ偏向部材及び第２Ａ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
    　第１Ａ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 1-Aとし、ｋv 1-AのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-A，ｋY 1-A，ｋZ 1-Aとし、第２Ａ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 2-Aとし、ｋv 2-AのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-A，ｋY 2-A，ｋZ 2-Aとしたとき、
    ｋX 1-A＋ｋX 2-A＝０
    ｋY 1-A＝ｋY 2-A
    ｋZ 1-A＝ｋZ 2-A
    を満足する請求項３に記載の光学装置。
  14. 　第１Ｃ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
    　第１Ｃ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 1-Cとし、ｋv 1-CのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-C，ｋY 1-C，ｋZ 1-Cとし、第２Ｃ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 2-Cとし、ｋv 2-CのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-C，ｋY 2-C，ｋZ 2-Cとしたとき、
    ｋX 1-C＋ｋX 2-C＝０
    ｋY 1-C＝ｋY 2-C
    ｋZ 1-C＝ｋZ 2-C
    を満足する請求項１３に記載の光学装置。
  15. 　第１Ｂ偏向部材及び第２Ｂ偏向部材は、体積ホログラム回折格子から成り、
    　第１Ｂ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 1-Bとし、ｋv 1-BのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 1-B，ｋY 1-B，ｋZ 1-Bとし、第２Ｂ偏向部材の有する波数ベクトルをｋv 2-Bとし、ｋv 2-BのＸ成分、Ｙ成分、Ｚ成分をｋX 2-B，ｋY 2-B，ｋZ 2-Bとしたとき、
    ｋX 1-B＋ｋX 2-B＝０
    ｋY 1-B＝ｋY 2-B
    ｋZ 1-B＝ｋZ 2-C
    を満足する請求項１４に記載の光学装置。
  16. ｋv 1-A＋ｋv 1-B＋ｋv 1-C＝０
    ｋv 2-A＋ｋv 2-B＋ｋv 2-C＝０
    を満足する請求項１５に記載の光学装置。
  17. 　画像形成装置、及び、
    　画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置、
    を備えた画像表示装置であって、
    　光学装置は、第１導光板及び第２導光板、並びに、第１導光板に設けられた第１偏向ユニット及び第２導光板に設けられた第２偏向ユニットを備えており、
    　第１偏向ユニットは、第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材から構成されており、
    　第２偏向ユニットは、第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材から構成されており、
    　第１Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の一部が入射され、
    　第１Ａ偏向部材に入射した光は、第１Ａ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｂ偏向部材に入射し、第１Ｂ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｃ偏向部材に入射し、第１Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
    　第２Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の少なくとも残部が入射され、
    　第２Ａ偏向部材に入射した光は、第２Ａ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｂ偏向部材に入射し、第２Ｂ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｃ偏向部材に入射し、第２Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
    　第１Ｂ偏向部材によって偏向された光の第１導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第１方向、第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の第２導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第２方向としたとき、第１方向は第２方向と反対方向である画像表示装置。
  18. 　観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
    　フレームに取り付けられた画像表示装置、
    を備えた表示装置であって、
    　画像表示装置は、画像形成装置、及び、画像形成装置から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置を備えており、
    　光学装置は、第１導光板及び第２導光板、並びに、第１導光板に設けられた第１偏向ユニット及び第２導光板に設けられた第２偏向ユニットを備えており、
    　第１偏向ユニットは、第１Ａ偏向部材、第１Ｂ偏向部材及び第１Ｃ偏向部材から構成されており、
    　第２偏向ユニットは、第２Ａ偏向部材、第２Ｂ偏向部材及び第２Ｃ偏向部材から構成されており、
    　第１Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の一部が入射され、
    　第１Ａ偏向部材に入射した光は、第１Ａ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｂ偏向部材に入射し、第１Ｂ偏向部材によって偏向され、第１導光板の内部で全反射されて第１Ｃ偏向部材に入射し、第１Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
    　第２Ａ偏向部材には、画像形成装置から出射された光の少なくとも残部が入射され、
    　第２Ａ偏向部材に入射した光は、第２Ａ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｂ偏向部材に入射し、第２Ｂ偏向部材によって偏向され、第２導光板の内部で全反射されて第２Ｃ偏向部材に入射し、第２Ｃ偏向部材によって偏向され、観察者の瞳に向けて出射され、
    　第１Ｂ偏向部材によって偏向された光の第１導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第１方向、第２Ｂ偏向部材によって偏向された光の第２導光板における伝播方向を第１導光板へ正射影したときの方向を第２方向としたとき、第１方向は第２方向と反対方向である表示装置。
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