JP4779887B2 - Image display device - Google Patents

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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Description

本発明は、画像形成装置によって形成された2次元画像を観察者に観察させるために使用される光学装置が組み込まれた画像表示装置に関する。   The present invention relates to an image display device incorporating an optical device used for allowing an observer to observe a two-dimensional image formed by an image forming device.

画像形成装置によって形成された2次元画像を虚像光学系により拡大虚像として観察者に観察させるために、反射型体積ホログラム回折格子を用いた画像表示装置が、例えば、WO 2005/093493 A1 から周知である。   An image display device using a reflective volume hologram diffraction grating is known from, for example, WO 2005/094933 A1 in order to allow an observer to observe a two-dimensional image formed by an image forming apparatus as an enlarged virtual image by a virtual image optical system. is there.

図13に基本的な概念図を示すWO 2005/093493 A1 に開示された画像表示装置310は、画像形成装置11と、画像形成装置11から出射された光束を平行光束とするコリメート光学系12と、コリメート光学系12にて平行光束とされた光が入射され、導光され、出射される光学装置320とから成る。そして、光学装置320は、
(A)進行方位の異なる複数の平行光束から成る平行光束群が入射され、内部を全反射により伝播した後、出射される導光板21、
(B)導光板21に入射された平行光束群が導光板21の内部で全反射されるように、導光板21に入射された平行光束群を回折反射する、反射型体積ホログラム回折格子から成る第1回折格子部材330、及び、
(C)導光板21の内部を全反射により伝播した平行光束群を回折反射し、導光板21から平行光束群を出射する、反射型体積ホログラム回折格子から成る第2回折格子部材340、
を備えている。尚、図面の参照番号50は、導光板21から出射された光が入射する観察者の瞳位置である。
An image display apparatus 310 disclosed in WO 2005/094933 A1 whose basic conceptual diagram is shown in FIG. 13 includes an image forming apparatus 11, a collimating optical system 12 that converts a light beam emitted from the image forming apparatus 11 into a parallel light beam, and The collimating optical system 12 is made up of an optical device 320 that receives light that is made into a parallel light beam, is guided, and is emitted. The optical device 320 is
(A) A parallel light beam group composed of a plurality of parallel light beams having different traveling directions is incident, propagated through the interior by total reflection, and then emitted from the light guide plate 21;
(B) A reflective volume hologram diffraction grating that diffracts and reflects the parallel light beam group incident on the light guide plate 21 so that the parallel light beam group incident on the light guide plate 21 is totally reflected inside the light guide plate 21. First diffraction grating member 330, and
(C) a second diffraction grating member 340 made of a reflective volume hologram diffraction grating that diffracts and reflects a parallel light beam group propagated by total reflection inside the light guide plate 21 and emits the parallel light beam group from the light guide plate 21;
It has. Note that reference numeral 50 in the drawing is an observer's pupil position where light emitted from the light guide plate 21 enters.

内部に干渉縞331,341が形成された反射型体積ホログラム回折格子は、平面形状を有するにも拘わらず、回折現象によって、入射光線や出射光線の進行方向を変えたり、特定の波長帯域に関してのみ回折現象を発生させたりすることができる。そして、このような特性を利用して、画像表示装置の薄型化やシースルーの高効率化を達成することが可能である。   The reflection type volume hologram diffraction grating in which interference fringes 331 and 341 are formed has a planar shape, but changes the traveling direction of the incident light beam and the outgoing light beam due to the diffraction phenomenon, or only for a specific wavelength band. A diffraction phenomenon can be generated. By utilizing such characteristics, it is possible to achieve thinning of the image display device and high efficiency of see-through.

WO 2005/093493 A1WO 2005/093493 A1

ところで、WO 2005/093493 A1 には記載されていないが、第1回折格子部材330及び第2回折格子部材340の構造に依っては、観察者の瞳が位置aにある場合と位置bにある場合とで、各画角の導光板21内での光線パスが図13に示すように変化する。そして、反射型体積ホログラム回折格子は、その干渉縞の傾斜角φに応じて最も強く回折する波長が変化するため、瞳位置aと瞳位置bとでは色の分布が変化するだけでなく(具体的には、短波長側にシフトするだけでなく)、導光板21から射出される波長スペクトルに応じて輝度も変化する。尚、図面においては、導光板21と第1回折格子部材との界面、あるいは、導光板21と第2回折格子部材との界面で光が回折反射されるように図示しているが、実際には、第1回折格子部材の内部、及び、第2回折格子部材の内部で光が回折反射される。   By the way, although not described in WO 2005/094933 A1, depending on the structure of the first diffraction grating member 330 and the second diffraction grating member 340, the observer's pupil is at the position a and at the position b. Depending on the case, the light path in the light guide plate 21 at each angle of view changes as shown in FIG. In the reflection type volume hologram diffraction grating, the wavelength at which it is diffracted most strongly changes in accordance with the inclination angle φ of the interference fringes, so that not only the color distribution changes at the pupil position a and the pupil position b (specifically Specifically, not only the shift to the short wavelength side), but also the luminance changes according to the wavelength spectrum emitted from the light guide plate 21. In the drawings, the light is diffracted and reflected at the interface between the light guide plate 21 and the first diffraction grating member, or at the interface between the light guide plate 21 and the second diffraction grating member. The light is diffracted and reflected inside the first diffraction grating member and inside the second diffraction grating member.

ここで、設計上の瞳位置をa、この瞳位置aから水平画角方向に瞳がコリメート光学系12側に移動した位置を瞳位置bとする。また、瞳位置aにおける水平画角0度の光線(一点鎖線で示す)が通る第2回折格子部材340の位置をa0、瞳位置aにおける水平画角−8度の光線(細い実線で示す)が通る第2回折格子部材340の位置をa-8とする。同様に、瞳位置bにおける水平画角0度の光線(一点鎖線で示す)が通る第2回折格子部材340の位置をb0、瞳位置bにおける水平画角−8度の光線(細い実線で示す)が通る第2回折格子部材340の位置をb-8とする。 Here, the designed pupil position is a, and the position where the pupil moves from the pupil position a in the horizontal angle of view direction to the collimating optical system 12 side is the pupil position b. Also shows the position of the second diffraction grating member 340 through which the horizontal angle 0 ° of the light beam (indicated by a dashed line) a 0, a horizontal angle -8 degrees beam (thin solid line in the pupil position a at the pupil position a ) and a -8 a position of the second diffraction grating member 340 through which the. Similarly, the position of the second diffraction grating member 340 through which a light beam having a horizontal angle of view of 0 degrees at the pupil position b (indicated by a one-dot chain line) passes is b 0 , and a light beam having a horizontal field angle of −8 degrees at the pupil position b (in a thin solid line). The position of the second diffraction grating member 340 through which (shown) passes is b- 8 .

図14、及び、図15に、これらの位置a0,a-8,b0,b-8における回折効率の入射波長依存性(図14及び図15には点線で示す)、更には、第1回折格子部材330によって回折反射され、導光板21を伝播し、第2回折格子部材340に入射する波長のスペクトルP(図14及び図15には実線で示す)が、これらの位置a0,a-8,b0,b-8によって変化する状態を示す。ここで、スペクトルP(a0)は、位置a0におけるスペクトルであり、スペクトルP(a-8)は、位置a-8におけるスペクトルであり、スペクトルP(b0)は、位置b0におけるスペクトルであり、スペクトルP(b-8)は、位置b-8におけるスペクトルである。瞳に入射する光強度は、第2回折格子部材340に入射する光の強度と、第2回折格子部材340における回折効率との積で決まる。瞳位置a及び瞳位置bにおける水平画角0度及び水平画角−8度での相対輝度を計算した結果を、表1に示す。表1から、瞳位置が水平画角方向に沿って移動すると、相対輝度が変化することが判る。更には、カラー画像に対応するため、赤色、緑色、青色の3種類の波長帯域の光に対応した干渉縞を有する回折格子部材を構成したとき、それぞれの波長帯域で異なる光路をとると、赤色、緑色、青色の3種類の波長帯域の光がばらばらに輝度変化し、輝度変化が色ムラとして観察される。 14 and 15 show the incident wavelength dependence of the diffraction efficiency at these positions a 0 , a -8 , b 0 , and b -8 (shown by dotted lines in FIGS. 14 and 15). A spectrum P (shown by a solid line in FIGS. 14 and 15) of a wavelength that is diffracted and reflected by the first diffraction grating member 330, propagates through the light guide plate 21, and is incident on the second diffraction grating member 340 is represented by these positions a 0 , A state that changes depending on a -8 , b 0 , and b -8 is shown. Here, spectrum P (a 0 ) is a spectrum at position a 0 , spectrum P (a −8 ) is a spectrum at position a −8 , and spectrum P (b 0 ) is a spectrum at position b 0 . And the spectrum P (b -8 ) is the spectrum at position b -8 . The light intensity incident on the pupil is determined by the product of the light intensity incident on the second diffraction grating member 340 and the diffraction efficiency of the second diffraction grating member 340. Table 1 shows the result of calculating the relative luminance at the horizontal field angle of 0 degrees and the horizontal field angle of -8 degrees at the pupil position a and the pupil position b. From Table 1, it can be seen that the relative luminance changes as the pupil position moves along the horizontal field angle direction. In addition, when a diffraction grating member having interference fringes corresponding to light of three types of wavelength bands of red, green, and blue is formed in order to correspond to a color image, red light can be obtained by taking different optical paths in the respective wavelength bands. , Green and blue light in three wavelength bands vary in luminance, and the luminance change is observed as color unevenness.

[表1]
水平画角0度 水平画角−8度
瞳位置a 0.9 0.9
瞳位置b 0.3 0.5
[Table 1]
Horizontal angle of view 0 degrees Horizontal angle of view -8 degrees Pupil position a 0.9 0.9
Pupil position b 0.3 0.5

従って、本発明の目的は、画像表示装置を使用する観察者の瞳の位置が設計上の瞳位置から水平画角方向に移動したとしても(あるいは、水平画角方向にずれたとしても)、輝度変化あるいは色ムラが生じ難い構成、構造を有する画像表示装置を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is that even if the position of the pupil of the observer who uses the image display device has moved from the designed pupil position in the horizontal field angle direction (or even if it has shifted in the horizontal field angle direction), An object of the present invention is to provide an image display device having a configuration and a structure in which luminance change or color unevenness hardly occurs.

上記の目的を達成するための本発明の画像表示装置は、
(a)Y方向に沿ってM個、Z方向に沿ってN個の、合計M×N個の画素から構成された画像形成装置と、
(b)画像形成装置の各画素から出射された光を平行光束とするコリメート光学系と、
(c)コリメート光学系にて平行光束とされた光が入射され、導光され、出射される光学装置と、
(d)補正手段を備えた画像形成装置駆動装置、
から成る画像表示装置であって、
光学装置は、
(A)光が入射され、内部を全反射により伝播した後、出射される、Y方向に沿って延びる導光板、
(B)導光板に入射した光が導光板の内部でY方向に沿って全反射されるように、導光板に入射し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る第1回折格子部材、及び、
(C)導光板から光を出射して、観察者の瞳位置に入射させるように、導光板の内部を全反射により伝播し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る第2回折格子部材、
を備えており、
補正手段は、複数の異なる瞳位置における輝度分布から求められた、Y方向に沿った各画素に対する補正係数に基づき、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an image display device of the present invention comprises:
(A) an image forming apparatus composed of a total of M × N pixels, M along the Y direction and N along the Z direction;
(B) a collimating optical system that converts the light emitted from each pixel of the image forming apparatus into a parallel light beam;
(C) an optical device in which light that is collimated by a collimating optical system is incident, guided, and emitted;
(D) an image forming apparatus driving device including a correcting unit;
An image display device comprising:
The optical device
(A) A light guide plate extending along the Y direction that is emitted after light is incident and propagated through the interior by total reflection;
(B) A first diffraction grating composed of a reflective volume hologram diffraction grating that diffracts and reflects light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected along the Y direction inside the light guide plate. Members and
(C) Second diffraction composed of a reflective volume hologram diffraction grating that diffracts and reflects light propagating through the interior of the light guide plate so as to emit light from the light guide plate and enter the pupil position of the observer. Lattice members,
With
The correction means corrects the value of the image signal input to each pixel of the image forming apparatus based on a correction coefficient for each pixel along the Y direction obtained from the luminance distribution at a plurality of different pupil positions. And

本発明の画像表示装置において、補正係数は、複数の異なる瞳位置における所定の階調表示時の輝度分布[即ち、第m番目(但し、m=1,2・・・,M)の画素における所定の階調表示時の輝度の値に対応する、複数の異なる瞳位置での輝度の値の実測値]と、所望の輝度分布[即ち、第m番目の画素に対応した、複数の異なる瞳位置での補正によって得られるであろう輝度の値(ターゲットである)]との差を最小とするものである構成とすることができる。   In the image display device of the present invention, the correction coefficient is a luminance distribution at a predetermined gradation display at a plurality of different pupil positions [that is, in m-th (where m = 1, 2,..., M) pixels. Measured values of luminance values at a plurality of different pupil positions corresponding to the luminance values at the time of predetermined gradation display, and a desired luminance distribution [that is, a plurality of different pupils corresponding to the mth pixel. It is possible to adopt a configuration that minimizes the difference from the luminance value (target) that will be obtained by correction at the position.

上記の好ましい構成を含む本発明の画像表示装置において、各画素は、赤色を出射する赤色発光副画素、緑色を出射する緑色発光副画素、及び、青色を出射する青色発光副画素から構成され、補正手段は、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれに対する補正係数を備えている構成とすることが、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれにおける入力画像信号の値の適切なる補正を実現するといった観点から望ましい。尚、この場合において、
(1)緑色発光副画素における入力画像信号の値の補正を行うための補正係数(緑色補正係数)は、複数の異なる瞳位置における所定の階調表示時の緑色に関する輝度分布[即ち、第m番目の緑色発光副画素における所定の階調表示時の輝度の値に対応する、複数の異なる瞳位置での緑色の輝度の値の実測値]と、緑色に関する所望の輝度分布[即ち、第m番目の緑色発光副画素に対応した、複数の異なる瞳位置での補正によって得られるであろう緑色の輝度の値]との差を最小とするものであり、
(2)赤色発光副画素における入力画像信号の値の補正を行うための補正係数(赤色補正係数)は、複数の異なる瞳位置における所定の階調表示時の赤色に関する輝度分布[即ち、第m番目の赤色発光副画素における所定の階調表示時の輝度の値に対応する、複数の異なる瞳位置での赤色の輝度の値の実測値]と、緑色(赤色でないことに注意のこと)に関する所望の輝度分布[即ち、第m番目の緑色発光副画素に対応した、複数の異なる瞳位置での補正によって得られるであろう緑色の輝度の値]との差を最小とするものであり、
(3)青色発光副画素における入力画像信号の値の補正を行うための補正係数(青色補正係数)は、複数の異なる瞳位置における所定の階調表示時の青色に関する輝度分布[即ち、第m番目の青色発光副画素における所定の階調表示時の輝度の値に対応する、複数の異なる瞳位置での青色の輝度の値の実測値]と、緑色(青色でないことに注意のこと)に関する所望の輝度分布[即ち、第m番目の緑色発光副画素に対応した、複数の異なる瞳位置での補正によって得られるであろう緑色の輝度の値]との差を最小とするものである構成とすることができる。
In the image display device of the present invention including the above-described preferable configuration, each pixel includes a red light emitting subpixel that emits red, a green light emitting subpixel that emits green, and a blue light emitting subpixel that emits blue. The correcting means may include a correction coefficient for each of the red light emitting subpixel, the green light emitting subpixel, and the blue light emitting subpixel, and the red light emitting subpixel, the green light emitting subpixel, and the blue light emitting subpixel. This is desirable from the viewpoint of realizing appropriate correction of the value of the input image signal in each pixel. In this case,
(1) A correction coefficient (green correction coefficient) for correcting the value of the input image signal in the green light emitting sub-pixel is a luminance distribution related to green at the time of predetermined gradation display at a plurality of different pupil positions [that is, the mth The measured value of the green luminance value at a plurality of different pupil positions corresponding to the luminance value at the time of predetermined gradation display in the th green light emitting sub-pixel], and the desired luminance distribution related to green [that is, the mth The difference between the green luminance value corresponding to the green emission sub-pixel and the green luminance value that would be obtained by correction at a plurality of different pupil positions],
(2) A correction coefficient (red correction coefficient) for correcting the value of the input image signal in the red light emitting subpixel is a luminance distribution related to red at the time of predetermined gradation display at a plurality of different pupil positions [that is, the mth Measured value of red luminance value at a plurality of different pupil positions corresponding to the luminance value at the time of predetermined gradation display in the second red light emitting sub-pixel] and green (note that it is not red) Minimizing the difference from the desired luminance distribution [ie, the green luminance value that would be obtained by correction at a plurality of different pupil positions corresponding to the mth green emitting subpixel];
(3) The correction coefficient (blue correction coefficient) for correcting the value of the input image signal in the blue light-emitting subpixel is a luminance distribution related to blue at the time of predetermined gradation display at a plurality of different pupil positions [that is, the mth Measured values of blue luminance values at a plurality of different pupil positions corresponding to luminance values at the time of predetermined gradation display in the th blue light emitting sub-pixel] and green (note that it is not blue) Configuration that minimizes a difference from a desired luminance distribution [that is, green luminance values that may be obtained by correction at a plurality of different pupil positions corresponding to the mth green light emitting subpixel] It can be.

また、上記の好ましい構成を含む本発明の画像表示装置において、Z方向に沿った各画素(即ち、Z方向に沿ったN個の画素である)に入力される画像信号の値は、同じ補正係数に基づき補正される構成とすることができる。   In the image display device of the present invention including the above-described preferable configuration, the value of the image signal input to each pixel along the Z direction (that is, N pixels along the Z direction) is the same correction. It can be set as the structure correct | amended based on a coefficient.

更には、上記の好ましい構成を含む本発明の画像表示装置において、補正手段は複数の補正係数を備えており、補正手段は全画素に入力される画像信号の平均値に基づき、これらの複数の補正係数から1の補正係数を選択する構成とすることができ、あるいは又、補正手段は、1つの補正係数、及び、入力される画像信号の値に対応した強度係数を備えており、補正手段は、全画素に入力される画像信号の平均値に基づき強度係数を選択し、この選択された強度係数及び補正係数に基づき、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正する構成とすることができる。全画素に入力される画像信号の平均値は、全画素に入力される画像信号の値を単純に平均した値であってもよいし、全画素に入力される画像信号の強度に関する重み付けをして得られた画像信号の値を平均した値であってもよい。   Furthermore, in the image display device of the present invention including the above-described preferable configuration, the correction unit includes a plurality of correction coefficients, and the correction unit is configured based on the average value of the image signals input to all pixels. One correction coefficient can be selected from the correction coefficients, or the correction means includes one correction coefficient and an intensity coefficient corresponding to the value of the input image signal. Selects an intensity coefficient based on an average value of image signals input to all pixels, and corrects the value of the image signal input to each pixel of the image forming apparatus based on the selected intensity coefficient and correction coefficient. It can be configured. The average value of image signals input to all pixels may be a value obtained by simply averaging the values of image signals input to all pixels, or may be weighted with respect to the intensity of image signals input to all pixels. It may be a value obtained by averaging the values of the image signals obtained in this way.

尚、以下の説明における画角θとは、より厳密には、光学系の物体範囲を光学系の像空間から見たときの視角であると定義される。また、全反射という用語は、内部全反射、あるいは、導光板内部における全反射を意味する。更には、干渉縞の傾斜角とは、回折格子部材(あるいは回折格子層)の表面と干渉縞の成す角度を意味する。   In the following description, the angle of view θ is more strictly defined as a viewing angle when the object range of the optical system is viewed from the image space of the optical system. The term total reflection means total internal reflection or total reflection inside the light guide plate. Furthermore, the inclination angle of the interference fringes means an angle formed between the surface of the diffraction grating member (or the diffraction grating layer) and the interference fringes.

以上に説明した好ましい構成を含む本発明の画像表示装置(以下、単に、本発明と略称する場合がある)にあっては、第1回折格子部材及び第2回折格子部材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。そして、回折格子部材には、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、回折格子部材を構成する部材(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、回折格子部材を構成する部材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回折格子部材を構成する部材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、回折格子部材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を得ることができる。   In the image display device of the present invention including the preferable configuration described above (hereinafter, may be simply referred to as the present invention), as the material constituting the first diffraction grating member and the second diffraction grating member, Mention may be made of photopolymer materials. In the diffraction grating member, interference fringes are formed from the inside to the surface. The method of forming the interference fringes itself may be the same as the conventional forming method. Specifically, for example, a member constituting the diffraction grating member is irradiated with object light from a first predetermined direction on one side to a member constituting the diffraction grating member (for example, photopolymer material), and at the same time Is irradiated with reference light from a second predetermined direction on the other side, and interference fringes formed by the object light and the reference light may be recorded inside the member constituting the diffraction grating member. By appropriately selecting the wavelength of the first predetermined direction, the second predetermined direction, the object light and the reference light, the desired pitch of the interference fringes on the surface of the diffraction grating member and the desired inclination angle of the interference fringes can be obtained. Obtainable.

また、本発明においては、進行方位の異なる複数の平行光束から成る平行光束群を導光板に入射するが、このような、平行光束であることの要請は、これらの光束が導光板へ入射したときの光波面情報が、第1回折格子部材と第2回折格子部材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。具体的には、進行方位の異なる複数の平行光束から成る平行光束群を生成するためには、コリメート光学系における焦点距離の所(位置)に、画像形成装置を位置させればよい。ここで、コリメート光学系は、画像形成装置から出射された光束の画像形成装置における画素の位置情報を、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。   Further, in the present invention, a group of parallel light beams composed of a plurality of parallel light beams having different traveling directions is incident on the light guide plate. However, such a request that the light beams are parallel light beams is incident on the light guide plate. The light wavefront information at that time needs to be preserved even after being emitted from the light guide plate via the first diffraction grating member and the second diffraction grating member. Specifically, in order to generate a parallel light beam group composed of a plurality of parallel light beams having different traveling directions, the image forming apparatus may be positioned at the focal point (position) in the collimating optical system. Here, the collimating optical system has a function of converting pixel position information of the light beam emitted from the image forming apparatus in the image forming apparatus into angle information in the optical system of the optical apparatus.

本発明において、導光板は、導光板の軸線(Y方向)と平行に延びる2つの平行面(便宜上、第1面及び第2面と呼ぶ)を有している。ここで、平行光束群が入射する導光板の面を導光板入射面、平行光束群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。前者の場合、第2面に第1回折格子部材及び第2回折格子部材が配置されている。一方、後者の場合、第2面に第1回折格子部材が配置され、第1面に第2回折格子部材が配置されている。   In the present invention, the light guide plate has two parallel surfaces (referred to as a first surface and a second surface for convenience) extending in parallel with the axis (Y direction) of the light guide plate. Here, when the surface of the light guide plate on which the parallel light flux group is incident is the light guide plate entrance surface, and the surface of the light guide plate on which the parallel light flux group is emitted is the light guide plate exit surface, the light guide plate entrance surface and the light guide plate exit are formed by the first surface. The surface may be configured, the light guide plate entrance surface may be configured by the first surface, and the light guide plate exit surface may be configured by the second surface. In the former case, the first diffraction grating member and the second diffraction grating member are arranged on the second surface. On the other hand, in the latter case, the first diffraction grating member is disposed on the second surface, and the second diffraction grating member is disposed on the first surface.

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。   As a material constituting the light guide plate, glass containing optical glass such as quartz glass or BK7, or plastic material (for example, PMMA, polycarbonate resin, acrylic resin, amorphous polypropylene resin, styrene resin containing AS resin) ).

反射型体積ホログラム回折格子から成る第1回折格子部材及び第2回折格子部材の構成材料や基本的な構造は、従来の反射型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。ここで、反射型体積ホログラム回折格子とは、+1次の回折光のみを回折反射するホログラム回折格子を意味する。   The constituent materials and basic structure of the first diffraction grating member and the second diffraction grating member made of the reflective volume hologram diffraction grating may be the same as those of the conventional reflective volume hologram diffraction grating. Here, the reflection type volume hologram diffraction grating means a hologram diffraction grating that diffracts and reflects only the + 1st order diffracted light.

本発明の画像表示装置を構成する画像形成装置として、例えば、有機EL(Electro Luminescence)、無機EL、発光ダイオード(LED)といった発光素子から構成された画像形成装置;光源[例えば、LED]とライト・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)]との組合せから成る画像形成装置;光源と光源から出射された平行光束を水平走査及び垂直走査する走査光学系[例えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)、ガルバノ・ミラー]との組合せから成る画像形成装置を挙げることができる。画像形成装置を構成する画素の数は、画像形成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M×Nの具体的な値として、320×240、432×240、640×480、1024×768、1920×1080を例示することができる。   As an image forming apparatus constituting the image display apparatus of the present invention, for example, an image forming apparatus composed of light emitting elements such as organic EL (Electro Luminescence), inorganic EL, and light emitting diode (LED); light source [for example, LED] and light An image forming apparatus comprising a combination of a bulb [for example, a transmissive or reflective liquid crystal display device such as LCOS (Liquid Crystal On Silicon) or a digital micromirror device (DMD)]; a light source and a parallel light beam emitted from the light source An image forming apparatus composed of a combination with a scanning optical system [for example, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), galvanometer mirror] that performs horizontal scanning and vertical scanning. The number of pixels constituting the image forming apparatus may be determined based on specifications required for the image forming apparatus. As specific values of the number of pixels M × N, 320 × 240, 432 × 240, 640 × 480 are used. 1024 × 768, 1920 × 1080 can be exemplified.

画像形成装置駆動装置それ自体は、周知の画像形成装置駆動装置、具体的には、上述した各種の発光素子、ライト・バルブや後述する光通過制御装置、走査光学系等を制御する周知の駆動装置から構成することができる。補正手段は、例えば、補正係数を記憶する記憶手段、補正手段全体の動作を制御する制御回路、及び、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正する補正回路から構成することができる。   The image forming apparatus driving apparatus itself is a well-known image forming apparatus driving apparatus, specifically, a well-known driving for controlling the above-described various light emitting elements, light valves, a light passage control apparatus (to be described later), a scanning optical system, and the like. It can consist of devices. For example, the correction unit includes a storage unit that stores a correction coefficient, a control circuit that controls the operation of the entire correction unit, and a correction circuit that corrects the value of an image signal input to each pixel of the image forming apparatus. Can do.

以下、カラー表示の画像形成装置の構成例を説明する。   A configuration example of a color display image forming apparatus will be described below.

[画像形成装置−A]
画像形成装置−Aは、
(α)青色を発光する第1発光素子が2次元マトリクス状に配列された第1発光素子パネ ルから成る第1画像形成装置、
(β)緑色を発光する第2発光素子が2次元マトリクス状に配列された第2発光素子パネ ルから成る第2画像形成装置、及び、
(γ)赤色を発光する第3発光素子が2次元マトリクス状に配列された第3発光素子パネ ルから成る第3画像形成装置、並びに、
(δ)第1画像形成装置、第2画像形成装置及び第3画像形成装置から射出された光を1 本の光路に纏めるための手段(例えば、ダイクロイック・プリズムであり、以下の 説明においても同様である)、
を備えており、
第1発光素子、第2発光素子及び第3発光素子のそれぞれの発光/非発光状態を制御する。
[Image forming apparatus-A]
Image forming apparatus-A
(Α) a first image forming apparatus comprising a first light emitting element panel in which first light emitting elements emitting blue light are arranged in a two-dimensional matrix;
(Β) a second image forming apparatus comprising a second light emitting element panel in which second light emitting elements emitting green light are arranged in a two-dimensional matrix; and
(Γ) a third image forming apparatus comprising a third light emitting element panel in which third light emitting elements emitting red light are arranged in a two-dimensional matrix; and
(Δ) Means for collecting light emitted from the first image forming apparatus, the second image forming apparatus, and the third image forming apparatus into one optical path (for example, a dichroic prism; the same applies to the following description) ),
With
The light emitting / non-light emitting states of the first light emitting element, the second light emitting element, and the third light emitting element are controlled.

[画像形成装置−B]
画像形成装置−Bは、
(α)青色を発光する第1発光素子、及び、青色を発光する第1発光素子から射出された 射出光の通過/非通過を制御するための第1光通過制御装置[一種のライト・バル ブであり、例えば、液晶表示装置やデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、 LCOS(Liquid Crystal On Silicon)から構成され、以下の説明においても同 様である]から成る第1画像形成装置、
(β)緑色を発光する第2発光素子、及び、緑色を発光する第2発光素子から射出された 射出光の通過/非通過を制御するための第2光通過制御装置(ライト・バルブ)か ら成る第2画像形成装置、及び、
(γ)赤色を発光する第3発光素子、及び、赤色を発光する第3発光素子から射出された 射出光の通過/非通過を制御するための第3光通過制御装置(ライト・バルブ)か ら成る第3画像形成装置、並びに、
(δ)第1光通過制御装置、第2光通過制御装置及び第3光通過制御装置を通過した光を 1本の光路に纏めるための手段、
を備えており、
光通過制御装置によってこれらの発光素子から射出された射出光の通過/非通過を制御することで画像を表示する。第1発光素子、第2発光素子、第3発光素子から射出された射出光を光通過制御装置へと案内するための手段(光案内部材)として、導光部材、マイクロレンズアレイ、ミラーや反射板、集光レンズを例示することができる。
[Image forming apparatus-B]
Image forming apparatus-B
(Α) a first light-emitting element that emits blue light, and a first light passage control device for controlling the passage / non-passage of the emitted light emitted from the first light-emitting element that emits blue light [a kind of light valve A first image forming apparatus comprising, for example, a liquid crystal display device, a digital micromirror device (DMD), and LCOS (Liquid Crystal On Silicon), and the same in the following description.
(Β) a second light-emitting control device (light valve) for controlling passage / non-passage of the emitted light emitted from the second light-emitting element emitting green light and the second light-emitting element emitting green light A second image forming apparatus comprising:
(Γ) a third light emitting device that emits red light and a third light passage control device (light valve) for controlling passage / non-passage of the emitted light emitted from the third light emitting device that emits red light A third image forming apparatus comprising:
(Δ) means for collecting the light that has passed through the first light passage control device, the second light passage control device, and the third light passage control device into one optical path;
With
An image is displayed by controlling the passage / non-passage of the emitted light emitted from these light emitting elements by the light passage control device. As a means (light guide member) for guiding the emitted light emitted from the first light emitting element, the second light emitting element, and the third light emitting element to the light passage control device, a light guide member, a microlens array, a mirror, and a reflection A plate and a condensing lens can be exemplified.

[画像形成装置−C]
画像形成装置−Cは、
(α)青色を発光する第1発光素子が2次元マトリクス状に配列された第1発光素子パネ ル、及び、第1発光素子パネルから射出された射出光の通過/非通過を制御するた めの青色光通過制御装置(ライト・バルブ)から成る第1画像形成装置、
(β)緑色を発光する第2発光素子が2次元マトリクス状に配列された第2発光素子パネ ル、及び、第2発光素子パネルから射出された射出光の通過/非通過を制御するた めの緑色光通過制御装置(ライト・バルブ)から成る第2画像形成装置、
(γ)赤色を発光する第3発光素子が2次元マトリクス状に配列された第3発光素子パネ ル、及び、第3発光素子パネルから射出された射出光の通過/非通過を制御するた めの赤色光通過制御装置(ライト・バルブ)から成る第3画像形成装置、並びに、
(δ)青色光通過制御装置、緑色光通過制御装置及び赤色光通過制御装置を通過した光を 1本の光路に纏めるための手段を備えており、
光通過制御装置(ライト・バルブ)によってこれらの第1発光素子パネル、第2発光素子パネル及び第3発光素子パネルから射出された射出光の通過/非通過を制御することで画像を表示する。
[Image forming apparatus-C]
Image forming apparatus-C
(Α) To control the first light emitting element panel in which the first light emitting elements emitting blue light are arranged in a two-dimensional matrix and the passage / non-passage of the light emitted from the first light emitting element panel. A first image forming apparatus comprising a blue light passage control device (light valve),
(Β) To control passage / non-passage of the second light emitting element panel in which the second light emitting elements emitting green light are arranged in a two-dimensional matrix and the light emitted from the second light emitting element panel. A second image forming apparatus comprising a green light passage control device (light valve),
(Γ) To control passage / non-passage of the third light emitting element panel in which the third light emitting elements emitting red light are arranged in a two-dimensional matrix and the light emitted from the third light emitting element panel. A third image forming apparatus comprising a red light passage control device (light valve), and
(Δ) comprising means for collecting light that has passed through the blue light passage control device, the green light passage control device, and the red light passage control device into one optical path;
An image is displayed by controlling passage / non-passage of the emitted light emitted from the first light emitting element panel, the second light emitting element panel, and the third light emitting element panel by a light passage control device (light valve).

[画像形成装置−D]
画像形成装置−Dは、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像形成装置であり、
(α)青色を発光する第1発光素子を備えた第1画像形成装置、
(β)緑色を発光する第2発光素子を備えた第2画像形成装置、及び、
(γ)赤色を発光する第3発光素子を備えた第3画像形成装置、並びに、
(δ)第1画像形成装置、第2画像形成装置及び第3画像形成装置から射出された光を1 本の光路に纏めるための手段、更には、
(ε)1本の光路に纏めるための手段から射出された光の通過/非通過を制御するための 光通過制御装置(ライト・バルブ)、
を備えており、
光通過制御装置によってこれらの発光素子から射出された射出光の通過/非通過を制御することで画像を表示する。
[Image forming apparatus-D]
The image forming apparatus-D is a field sequential color display image forming apparatus,
(Α) a first image forming apparatus including a first light emitting element that emits blue light;
(Β) a second image forming apparatus including a second light emitting element that emits green light, and
(Γ) a third image forming apparatus including a third light emitting element that emits red light, and
(Δ) means for collecting light emitted from the first image forming apparatus, the second image forming apparatus, and the third image forming apparatus into one optical path;
(Ε) a light passage control device (light valve) for controlling the passage / non-passage of the light emitted from the means for collecting in one light path;
With
An image is displayed by controlling the passage / non-passage of the emitted light emitted from these light emitting elements by the light passage control device.

[画像形成装置−E]
画像形成装置−Eも、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像形成装置であり、
(α)青色を発光する第1発光素子が2次元マトリクス状に配列された第1発光素子パネ ルから成る第1画像形成装置、
(β)緑色を発光する第2発光素子が2次元マトリクス状に配列された第2発光素子パネ ルから成る第2画像形成装置、及び、
(γ)赤色を発光する第3発光素子が2次元マトリクス状に配列された第3発光素子パネ ルから成る第3画像形成装置、並びに、
(δ)第1画像形成装置、第2画像形成装置及び第3画像形成装置のそれぞれから射出さ れた光を1本の光路に纏めるための手段、更には、
(ε)1本の光路に纏めるための手段から射出された光の通過/非通過を制御するための 光通過制御装置(ライト・バルブ)、
を備えており、
光通過制御装置によってこれらの発光素子パネルから射出された射出光の通過/非通過を制御することで画像を表示する。
[Image forming apparatus-E]
The image forming apparatus-E is also a field sequential color display image forming apparatus,
(Α) a first image forming apparatus comprising a first light emitting element panel in which first light emitting elements emitting blue light are arranged in a two-dimensional matrix;
(Β) a second image forming apparatus comprising a second light emitting element panel in which second light emitting elements emitting green light are arranged in a two-dimensional matrix; and
(Γ) a third image forming apparatus comprising a third light emitting element panel in which third light emitting elements emitting red light are arranged in a two-dimensional matrix; and
(Δ) means for collecting light emitted from each of the first image forming apparatus, the second image forming apparatus, and the third image forming apparatus into one optical path;
(Ε) a light passage control device (light valve) for controlling the passage / non-passage of the light emitted from the means for collecting in one light path;
With
An image is displayed by controlling the passage / non-passage of the emitted light emitted from these light emitting element panels by the light passage control device.

[画像形成装置−F]
画像形成装置−Fは、第1発光素子、第2発光素子及び第3発光素子のそれぞれの発光/非発光状態を制御することで画像を表示する、パッシブマトリックスタイプあるいはアクティブマトリックスタイプのカラー表示の画像形成装置である。
[Image forming apparatus-F]
The image forming apparatus-F is a passive matrix type or active matrix type color display that displays an image by controlling the light emitting / non-light emitting states of the first light emitting element, the second light emitting element, and the third light emitting element. An image forming apparatus.

[画像形成装置−G]
画像形成装置−Gは、2次元マトリクス状に配列された発光素子ユニットからの射出光の通過/非通過を制御するための光通過制御装置(ライト・バルブ)を備えており、発光素子ユニットにおける第1発光素子、第2発光素子及び第3発光素子のそれぞれの発光/非発光状態を時分割制御し、更に、光通過制御装置によって第1発光素子、第2発光素子及び第3発光素子から射出された射出光の通過/非通過を制御することで画像を表示する、フィールドシーケンシャル方式のカラー表示の画像形成装置である。
[Image forming apparatus-G]
The image forming apparatus-G includes a light passage control device (light valve) for controlling passage / non-passage of light emitted from the light emitting element units arranged in a two-dimensional matrix. The respective light emitting / non-light emitting states of the first light emitting element, the second light emitting element, and the third light emitting element are controlled in a time-sharing manner. This is a field sequential color display image forming apparatus that displays an image by controlling passage / non-passage of emitted light.

また、本発明の画像表示装置を構成するコリメート光学系として、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。   Further, as a collimating optical system constituting the image display device of the present invention, an optical system having a positive optical power as a whole, which is a single lens or a combination of a convex lens, a concave lens, a free-form surface prism, and a hologram lens, is exemplified. Can do.

本発明の画像表示装置によって、例えば、頭部装着型のHMD(Head Mounted Display)を構成することができ、装置の軽量化、小型化を図ることができ、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るし、更には、製造コストダウンを図ることも可能となる。   With the image display device of the present invention, for example, a head-mounted HMD (Head Mounted Display) can be configured, the device can be reduced in weight and size, and discomfort at the time of device mounting is greatly increased. It is possible to reduce this, and it is also possible to reduce the manufacturing cost.

以上に説明した各種の好ましい構成、形態を含む本発明の画像表示装置において、第1回折格子部材には、その内部から表面に亙り干渉縞が形成されており、且つ、第1回折格子部材の表面における干渉縞のピッチは等しく、
第1回折格子部材における干渉縞が第1回折格子部材の表面と成す角度を傾斜角としたとき、第1回折格子部材において:
(B−1)傾斜角が最小傾斜角となる最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材から遠い所に位置する外側領域に形成された干渉縞の傾斜角は、最小傾斜角領域から離れるほど大きく、
(B−2)最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材に近い所に位置する内側領域に形成された干渉縞の傾斜角は、最小傾斜角領域に隣接する内側領域において最大傾斜角であり、最小傾斜角領域から離れるほど小さくなる、
ことを満足するような第1回折格子部材とすることができる。尚、このような第1回折格子部材を、便宜上、第1構成の第1回折格子部材と呼ぶ場合がある。
In the image display device of the present invention including the various preferable configurations and forms described above, the first diffraction grating member has interference fringes formed from the inside to the surface thereof, and the first diffraction grating member The pitch of interference fringes on the surface is equal,
In the first diffraction grating member, when the angle formed by the interference fringes in the first diffraction grating member with the surface of the first diffraction grating member is an inclination angle:
(B-1) The inclination angle of the interference fringes formed in the outer region located farther from the second diffraction grating member than the minimum inclination angle region where the inclination angle is the minimum inclination angle is so far from the minimum inclination angle region. big,
(B-2) The inclination angle of the interference fringes formed in the inner area located closer to the second diffraction grating member than the minimum inclination angle area is the maximum inclination angle in the inner area adjacent to the minimum inclination angle area. , Smaller the further away from the minimum tilt angle region,
It can be set as the 1st diffraction grating member which satisfies this. In addition, such a 1st diffraction grating member may be called the 1st diffraction grating member of a 1st structure for convenience.

第1構成の第1回折格子部材において、傾斜角が最小傾斜角となる最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材から遠い所に第1回折格子部材の領域が存在しない場合があり、このような場合には上記の(B−1)項は無視する。また、最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材に近い所に第1回折格子部材の領域が存在しない場合があり、このような場合には上記の(B−2)項は無視する。   In the first diffraction grating member having the first configuration, the region of the first diffraction grating member may not exist at a position farther from the second diffraction grating member than the minimum inclination angle region where the inclination angle is the minimum inclination angle. In this case, the above item (B-1) is ignored. In some cases, the region of the first diffraction grating member does not exist closer to the second diffraction grating member than the minimum inclination angle region. In such a case, the above item (B-2) is ignored.

第1構成の第1回折格子部材において、第1回折格子部材には、各平行光束を構成する異なる波長帯域(あるいは、波長)を有するP種類の光束の回折反射の角度を略同一とするために、P種類の干渉縞が形成されている構成とすることが好ましく、このような構成を採用することで、各波長帯域(あるいは、波長)を有する平行光束が第1回折格子部材において回折反射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。尚、或る入射角度の平行光束を回折反射するP種類の干渉縞の傾斜角は、平行光束を構成する波長帯域(あるいは、波長)に拘わらず同一とする。P種類の干渉縞が形成されていることを、干渉縞が多重(P重)に形成されていると呼ぶ場合がある。   In the first diffraction grating member having the first configuration, the diffraction diffraction angles of P types of light beams having different wavelength bands (or wavelengths) constituting each parallel light beam are made substantially equal to each other in the first diffraction grating member. In addition, it is preferable to adopt a configuration in which P types of interference fringes are formed. By adopting such a configuration, a parallel light beam having each wavelength band (or wavelength) is diffracted and reflected by the first diffraction grating member. The diffraction efficiency can be increased, the diffraction acceptance angle can be increased, and the diffraction angle can be optimized. Note that the inclination angles of the P types of interference fringes that diffract and reflect a parallel light beam having a certain incident angle are the same regardless of the wavelength band (or wavelength) constituting the parallel light beam. The fact that P types of interference fringes are formed may be referred to as multiple interference fringes (P overlap).

第1構成の第1回折格子部材にあっては、
第2回折格子部材の中心を原点とし、原点を通る第2回折格子部材の法線をX軸、原点を通る導光板の軸線をY軸とし、第2回折格子部材によって回折反射され、導光板から出射された平行光束群に基づく像を観察するX軸上の地点と、第2回折格子部材によって回折反射された平行光束であってX−Y平面内に位置する平行光束の内、最も第1回折格子部材に近い平行光束との成す角度を画角θ=θ0(>0)、最も第1回折格子部材に遠い平行光束との成す角度を画角θ=−θ0(<0)としたとき、
画角θ=θ0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第1回折格子部材の領域が、前記最大傾斜角を有し、
画角θ=−θ0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第1回折格子部材の領域が、前記最小傾斜角を有する構成とすることができる。
In the first diffraction grating member having the first configuration,
The center of the second diffraction grating member is the origin, the normal line of the second diffraction grating member passing through the origin is the X axis, the axis of the light guide plate passing through the origin is the Y axis, and is diffracted and reflected by the second diffraction grating member. A point on the X-axis for observing an image based on the group of parallel light beams emitted from the light beam, and the parallel light beam diffracted and reflected by the second diffraction grating member and located in the XY plane. The angle formed by the parallel light beam close to one diffraction grating member is the angle of view θ = θ 0 (> 0), and the angle formed by the parallel light beam farthest from the first diffraction grating member is the angle of view θ = −θ 0 (<0). When
A region of the first diffraction grating member where a parallel light beam corresponding to a parallel light beam having an angle of view θ = θ 0 is diffracted and reflected has the maximum inclination angle,
A region of the first diffraction grating member in which a parallel light beam corresponding to a parallel light beam having an angle of view θ = −θ 0 is diffracted and reflected can have the minimum inclination angle.

あるいは又、第1構成の第1回折格子部材にあっては、
第1回折格子部材は、反射型体積ホログラム回折格子から成るQ層の回折格子層が積層されて成り、
第1回折格子部材を構成する各回折格子層には、その内部から表面に亙り、干渉縞が形成されており、
第1回折格子部材を構成する各回折格子層の表面における干渉縞のピッチは等しく、且つ、回折格子層相互の干渉縞のピッチも等しい構成とすることができる。尚、このような積層構造を採用することで、導光板の軸線方向に沿った第1回折格子部材の長さの短縮化、導光板の薄型化、第1回折格子部材が回折反射することのできる平行光束の入射角度の拡大化を図ることができる。
Alternatively, in the first diffraction grating member having the first configuration,
The first diffraction grating member is formed by laminating Q diffraction grating layers made of a reflective volume hologram diffraction grating,
In each diffraction grating layer constituting the first diffraction grating member, an interference fringe is formed from the inside to the surface,
The pitch of the interference fringes on the surface of each diffraction grating layer constituting the first diffraction grating member may be equal, and the pitch of the interference fringes between the diffraction grating layers may be equal. By adopting such a laminated structure, the length of the first diffraction grating member along the axial direction of the light guide plate is shortened, the light guide plate is thinned, and the first diffraction grating member is diffracted and reflected. The incident angle of the generated parallel light beam can be increased.

そして、この場合には、第1回折格子部材を構成する回折格子層の全てにおいて最小傾斜角は異なり、且つ、第1回折格子部材を構成する回折格子層の全てにおいて最大傾斜角は異なる構成とすることができ、あるいは又、第1回折格子部材を構成するQ層の回折格子層において、少なくとも一の回折格子層の最小傾斜角は、他の一の回折格子層の最小傾斜角以上、最大傾斜角以下であるか、あるいは又、該一の回折格子層の最大傾斜角は、他の一の回折格子層の最小傾斜角以上、最大傾斜角以下である構成とすることができる。   In this case, the minimum inclination angle is different in all of the diffraction grating layers constituting the first diffraction grating member, and the maximum inclination angle is different in all of the diffraction grating layers constituting the first diffraction grating member. Or, in the diffraction grating layer of the Q layer constituting the first diffraction grating member, the minimum inclination angle of at least one diffraction grating layer is greater than or equal to the minimum inclination angle of the other diffraction grating layer. The maximum inclination angle of the one diffraction grating layer may be not less than the inclination angle and not less than the minimum inclination angle and not more than the maximum inclination angle of the other diffraction grating layer.

あるいは又、この場合、第2回折格子部材の中心を原点とし、原点を通る第2回折格子部材の法線をX軸、原点を通る導光板の軸線をY軸とし、第2回折格子部材によって回折反射され、導光板から出射された平行光束群に基づく像を観察するX軸上の地点と、第q層目の回折格子層(但し、q=1,2・・・Q)によって回折反射され、第2回折格子部材によって回折反射された平行光束であってX−Y平面内に位置する平行光束の内、最も第1回折格子部材に近い平行光束との成す角度を画角θq=θq_0(>0)、最も第1回折格子部材に遠い平行光束との成す角度を画角θq=−θq_0(<0)としたとき、
画角θq=θq_0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第q層目の回折格子層の領域が、前記最大傾斜角を有し、
画角θq=−θq_0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第q番目の回折格子層の領域が、前記最小傾斜角を有する構成とすることができる。
Alternatively, in this case, the center of the second diffraction grating member is the origin, the normal line of the second diffraction grating member passing through the origin is the X axis, the axis of the light guide plate passing through the origin is the Y axis, and the second diffraction grating member Diffracted and reflected by a point on the X-axis for observing an image based on a group of parallel light beams that are diffracted and emitted from the light guide plate, and a q-th diffraction grating layer (where q = 1, 2,..., Q) The angle formed by the parallel light flux diffracted and reflected by the second diffraction grating member and located closest to the first diffraction grating member among the parallel light fluxes located in the XY plane is defined as an angle of view θ q = θ q — 0 (> 0), where the angle formed by the parallel light beam farthest from the first diffraction grating member is the angle of view θ q = −θ q0 (<0),
The region of the q-th diffraction grating layer where the parallel luminous flux corresponding to the parallel luminous flux satisfying the angle of view θ q = θ q0 is diffracted and reflected has the maximum inclination angle,
The region of the qth diffraction grating layer in which the parallel light beam corresponding to the parallel light beam satisfying the angle of view θ q = −θ q0 is diffracted and reflected may have the minimum inclination angle.

あるいは又、以上に説明した各種の好ましい構成、形態を含む本発明の画像表示装置において、第1回折格子部材は、反射型体積ホログラム回折格子から成るQ層の仮想回折格子層が積層されて成ると仮定したとき、第1回折格子部材を構成する各仮想回折格子層の表面における干渉縞のピッチは等しく、且つ、仮想回折格子層相互の干渉縞のピッチも等しく、
仮想回折格子層における干渉縞が仮想回折格子層の表面と成す角度を傾斜角としたとき、各仮想回折格子層において:
(B−1)傾斜角が最小傾斜角となる最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材から遠い所に位置する外側領域に形成された干渉縞の傾斜角は、最小傾斜角領域から離れるほど大きく、
(B−2)最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材に近い所に位置する内側領域に形成された干渉縞の傾斜角は、最小傾斜角領域に隣接する内側領域において最大傾斜角であり、最小傾斜角領域から離れるほど小さくなり、
第1回折格子部材を、最も第2回折格子部材に近い部分から最も第2回折格子部材から遠い部分まで、R個の区画に分けたとき、r番目(但し、r=1,2・・・R)の第1回折格子部材の区画RG1_rは、Q層の仮想回折格子層を、最も第2回折格子部材に近い部分から最も第2回折格子部材から遠い部分まで、R個の区画に分けたとき得られる仮想回折格子層の区画VG(r,q)(但し、qは、1からQの範囲内で選択された、重複の無い、任意の整数)の積層構造から構成されている第1回折格子部材とすることができる。尚、このような第1回折格子部材を、便宜上、第2構成の第1回折格子部材と呼ぶ場合がある。
Alternatively, in the image display device of the present invention including the various preferable configurations and forms described above, the first diffraction grating member is formed by laminating a virtual diffraction grating layer of Q layers made of a reflective volume hologram diffraction grating. Assuming that, the pitch of interference fringes on the surface of each virtual diffraction grating layer constituting the first diffraction grating member is equal, and the pitch of interference fringes between virtual diffraction grating layers is also equal,
For each virtual grating layer, where the angle formed by the interference fringes in the virtual grating layer and the surface of the virtual grating layer is the tilt angle:
(B-1) The inclination angle of the interference fringes formed in the outer region located farther from the second diffraction grating member than the minimum inclination angle region where the inclination angle is the minimum inclination angle is so far from the minimum inclination angle region. big,
(B-2) The inclination angle of the interference fringes formed in the inner area located closer to the second diffraction grating member than the minimum inclination angle area is the maximum inclination angle in the inner area adjacent to the minimum inclination angle area. , The smaller the distance from the minimum tilt angle area,
When the first diffraction grating member is divided into R sections from a portion closest to the second diffraction grating member to a portion farthest from the second diffraction grating member, r-th (where r = 1, 2,... R) The first diffraction grating member section RG 1_r of R) divides the virtual diffraction grating layer of the Q layer into R sections from a portion closest to the second diffraction grating member to a portion farthest from the second diffraction grating member. The virtual diffraction grating layer section VG (r, q) (where q is an arbitrary integer selected within the range of 1 to Q and having no overlap) is obtained. One diffraction grating member can be used. In addition, such a 1st diffraction grating member may be called the 1st diffraction grating member of a 2nd structure for convenience.

第2構成の第1回折格子部材において、傾斜角が最小傾斜角となる最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材から遠い所に仮想回折格子層の領域が存在しない場合があり、このような場合には上記の(B−1)項は無視する。また、最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材に近い所に仮想回折格子層の領域が存在しない場合があり、このような場合には上記の(B−2)項は無視する。   In the first diffraction grating member having the second configuration, the virtual diffraction grating layer region may not exist at a position farther from the second diffraction grating member than the minimum inclination angle region where the inclination angle is the minimum inclination angle. In this case, the above item (B-1) is ignored. In some cases, the region of the virtual diffraction grating layer does not exist closer to the second diffraction grating member than the minimum inclination angle region. In such a case, the above item (B-2) is ignored.

第2構成の第1回折格子部材にあっては、第1回折格子部材において、領域と区画とは、一対一に対応している場合もあるし、一対一には対応していない場合もある。また、第2構成の第1回折格子部材にあっては、実体的には、第1回折格子部材は、反射型体積ホログラム回折格子から成るQ層の回折格子層が積層されて成る。   In the first diffraction grating member having the second configuration, in the first diffraction grating member, the region and the section may correspond to one to one or may not correspond to one to one. . Further, in the first diffraction grating member having the second configuration, the first diffraction grating member is substantially formed by laminating Q diffraction grating layers made of a reflective volume hologram diffraction grating.

第2構成の第1回折格子部材にあっては、各仮想回折格子層には、各平行光束を構成する異なる波長帯域(あるいは、波長)を有するP種類の光束の回折反射の角度を略同一とするために、P種類の干渉縞が形成されている構成とすることが好ましく、このような構成を採用することで、各波長帯域(あるいは、波長)を有する平行光束が第1回折格子部材において回折反射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。尚、或る入射角度の平行光束を回折反射するP種類の干渉縞の傾斜角は、平行光束を構成する波長帯域(あるいは、波長)に拘わらず同一とする。   In the first diffraction grating member having the second configuration, each virtual diffraction grating layer has substantially the same angle of diffraction reflection of P types of light beams having different wavelength bands (or wavelengths) constituting each parallel light beam. Therefore, it is preferable to adopt a configuration in which P types of interference fringes are formed. By adopting such a configuration, a parallel light flux having each wavelength band (or wavelength) can be converted into the first diffraction grating member. The diffraction efficiency can be increased, the diffraction acceptance angle can be increased, and the diffraction angle can be optimized. Note that the inclination angles of the P types of interference fringes that diffract and reflect a parallel light beam having a certain incident angle are the same regardless of the wavelength band (or wavelength) constituting the parallel light beam.

上記の好ましい構成を含む第2構成の第1回折格子部材にあっては、第2回折格子部材の中心を原点とし、原点を通る第2回折格子部材の法線をX軸、原点を通る導光板の軸線をY軸とし、第2回折格子部材によって回折反射され、導光板から出射された平行光束群に基づく像を観察するX軸上の地点と、第q層目の仮想回折格子層(但し、q=1,2・・・Q)によって回折反射され、第2回折格子部材によって回折反射されると想定した想定平行光束であってX−Y平面内に位置する想定平行光束の内、最も第1回折格子部材に近い想定平行光束との成す角度を画角θq=θq_0(>0)、最も第1回折格子部材に遠い想定平行光束との成す角度を画角θq=−θq_0(<0)としたとき、
画角θq=θq_0となる想定平行光束に相当する想定平行光束が回折反射される第q層目の仮想回折格子層の領域が、前記最大傾斜角を有し、
画角θq=−θq_0となる想定平行光束に相当する想定平行光束が回折反射される第q番目の仮想回折格子層の領域が、前記最小傾斜角を有する構成とすることができる。
In the first diffraction grating member having the second configuration including the preferred configuration described above, the center of the second diffraction grating member is the origin, the normal line of the second diffraction grating member passing through the origin is the X axis, and the first diffraction grating member is guided through the origin. A point on the X-axis for observing an image based on the parallel light flux group that is diffracted and reflected by the second diffraction grating member and emitted from the light guide plate with the axis of the optical plate as the Y axis, and a virtual diffraction grating layer of the qth layer ( However, among the assumed parallel light fluxes that are assumed to be diffracted and reflected by q = 1, 2... Q) and to be diffracted and reflected by the second diffraction grating member, and located in the XY plane, The angle formed with the assumed parallel beam closest to the first diffraction grating member is the angle of view θ q = θ q0 (> 0), and the angle formed with the assumed parallel beam farthest from the first diffraction grating member is the view angle θ q = −. When θ q_0 (<0),
The region of the virtual diffraction grating layer of the qth layer where the assumed parallel light beam corresponding to the assumed parallel light beam satisfying the angle of view θ q = θ q0 is diffracted and reflected has the maximum inclination angle,
The region of the qth virtual diffraction grating layer where the assumed parallel light beam corresponding to the assumed parallel light beam satisfying the angle of view θ q = −θ q0 is diffracted and reflected may have the minimum inclination angle.

更には、以上に説明した各種の好ましい構成、形態を含む第1構成の第1回折格子部材あるいは第2構成の第1回折格子部材にあっては、前記平行光束群の導光板内部における全反射の回数は、該平行光束群が導光板に入射する角度に依存して異なる構成とすることができ、これによって、導光板の軸線方向に沿った第1回折格子部材の長さの短縮化、導光板の薄型化、第1回折格子部材が回折反射することのできる平行光束の第1回折格子部材への入射角度の拡大化を図ることができる。   Furthermore, in the first diffraction grating member having the first configuration or the first diffraction grating member having the second configuration including the various preferable configurations and forms described above, total reflection of the parallel light flux group inside the light guide plate is performed. The number of times can be different depending on the angle at which the parallel light flux group is incident on the light guide plate, thereby shortening the length of the first diffraction grating member along the axial direction of the light guide plate, The light guide plate can be made thinner, and the incident angle of the parallel light beam that can be diffracted and reflected by the first diffraction grating member to the first diffraction grating member can be increased.

第1構成の第1回折格子部材あるいは第2構成の第1回折格子部材にあっても、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も、基本的には、従来の形成方法と同じとすればよい。具体的には、例えば、第1回折格子部材を構成する部材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、第1回折格子部材を構成する部材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第1回折格子部材を構成する部材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、第1回折格子部材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を得ることができる。但し、第1回折格子部材にあっては、上述したように、干渉縞が設けられている第1回折格子部材の領域に依存して、干渉縞の傾斜角を変化させている。   Even in the first diffraction grating member of the first configuration or the first diffraction grating member of the second configuration, interference fringes are formed from the inside to the surface, but the method of forming such interference fringes themselves is also fundamental. Specifically, it may be the same as the conventional forming method. Specifically, for example, object light is irradiated from a first predetermined direction on one side to a member constituting the first diffraction grating member, and at the same time, to a member constituting the first diffraction grating member The reference light is irradiated from the second predetermined direction on the other side, and the interference fringes formed by the object light and the reference light may be recorded inside the member constituting the first diffraction grating member. By appropriately selecting the first predetermined direction, the second predetermined direction, the wavelength of the object light and the reference light, a desired pitch of the interference fringes on the surface of the first diffraction grating member, and a desired inclination of the interference fringes You can get a corner. However, in the first diffraction grating member, as described above, the inclination angle of the interference fringe is changed depending on the region of the first diffraction grating member provided with the interference fringe.

第1構成の第1回折格子部材において、第1回折格子部材は反射型体積ホログラム回折格子から成るQ層の回折格子層が積層されて成り、また、第2構成の第1回折格子部材においても、第1回折格子部材は反射型体積ホログラム回折格子から成るQ層の回折格子層が積層されて成るが、このような回折格子層の積層は、Q層の回折格子層をそれぞれ別個に作製した後、Q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付けて回折格子層を作製することで、Q層の回折格子層を作製してもよい。   In the first diffraction grating member of the first configuration, the first diffraction grating member is formed by stacking Q diffraction grating layers made of a reflective volume hologram diffraction grating, and also in the first diffraction grating member of the second configuration. The first diffraction grating member is formed by laminating Q diffraction grating layers made of a reflection type volume hologram diffraction grating. In the lamination of such diffraction grating layers, each of the Q diffraction grating layers was produced separately. Thereafter, the diffraction grating layer of the Q layer may be laminated (adhered) using, for example, an ultraviolet curable adhesive. In addition, after producing a single diffraction grating layer using a photopolymer material having adhesiveness, a diffraction grating layer is produced by sequentially sticking a photopolymer material having adhesiveness thereon, thereby producing diffraction of the Q layer. A lattice layer may be produced.

第1構成の第1回折格子部材あるいは第2構成の第1回折格子部材において、第1回折格子部材における干渉縞の傾斜角は変化しているが、傾斜角の変化は、段階的であってもよいし、連続的であってもよい。即ち、前者の場合、第1回折格子部材を、最も第2回折格子部材に近い部分から最も第2回折格子部材から遠い部分まで、S個の部分に分けたとき、s番目(但し、s=1,2・・・S)の第1回折格子部材の部分RG1_sにおける傾斜角を一定とし、しかも、sの値が異なると第1回折格子部材の部分RG1_sにおける傾斜角を変える形態とすればよい。一方、後者の場合、干渉縞の傾斜角を徐々に変化させる形態とすればよく、このような傾斜角に連続的な変化を与える方法として、プリズムやレンズを用いて物体光及び/又は参照光に適切な波面を与えて、反射型体積ホログラム回折格子を露光作製する方法を挙げることができる。 In the first diffraction grating member of the first configuration or the first diffraction grating member of the second configuration, the inclination angle of the interference fringes in the first diffraction grating member changes, but the change in the inclination angle is gradual. Alternatively, it may be continuous. That is, in the former case, when the first diffraction grating member is divided into S parts from the part closest to the second diffraction grating member to the part farthest from the second diffraction grating member, the sth (where s = 1, 2 · · · S) the inclination angle in the portion RG 1_S of the first diffraction grating member is constant, and moreover, by a form tiltable in part RG 1_S of the first diffraction grating member when the value of s is different That's fine. On the other hand, in the latter case, it is sufficient that the inclination angle of the interference fringes is gradually changed. As a method for continuously changing the inclination angle, object light and / or reference light using a prism or a lens is used. And a method of exposing the reflective volume hologram diffraction grating by providing an appropriate wavefront.

第1構成の第1回折格子部材あるいは第2構成の第1回折格子部材に対応する第2回折格子部材における干渉縞の傾斜角は、一定であってもよいし、変化していてもよい。後者の場合、傾斜角は、第1回折格子部材に近づくに従い、増加する構成とすることが望ましい。このような構成にすることで、色ムラや輝度ムラの一層の低減を図ることができる。傾斜角の増加は、段階的であってもよいし、連続的であってもよい。即ち、前者の場合、第2回折格子部材を、最も第1回折格子部材から遠い部分から最も第1回折格子部材に近い部分まで、T個の部分に分けたとき、t番目(但し、t=1,2・・・T)の第2回折格子部材の部分RG2_tにおける傾斜角を一定とし、しかも、tの値が増加するに従い、第2回折格子部材の部分RG2_tにおける傾斜角を増加させる形態とすればよい。一方、後者の場合、干渉縞の傾斜角を徐々に変化させる形態とすればよい。 The inclination angle of the interference fringes in the first diffraction grating member of the first configuration or the second diffraction grating member corresponding to the first diffraction grating member of the second configuration may be constant or may vary. In the latter case, it is desirable that the inclination angle increases as it approaches the first diffraction grating member. With such a configuration, it is possible to further reduce color unevenness and luminance unevenness. The increase in the tilt angle may be gradual or continuous. That is, in the former case, when the second diffraction grating member is divided into T parts from the part farthest from the first diffraction grating member to the part closest to the first diffraction grating member, the t th (where t = 1,2 and constant angle of inclination in the portion RG 2_T of the second diffraction grating member · · · T), moreover, as the value of t increases, increasing the inclination angle in the portion RG 2_T of the second diffraction grating member The form may be used. On the other hand, in the latter case, it may be configured to gradually change the inclination angle of the interference fringes.

本発明の画像表示装置において、画像形成装置駆動装置に備えられた補正手段は、複数の異なる瞳位置における輝度分布から求められた、Y方向に沿った各画素に対する補正係数に基づき、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正するので、画像表示装置を使用する観察者の瞳の位置が設計上の瞳位置から水平画角方向に移動したとしても(あるいは、水平画角方向にずれたとしても)、輝度変化が生じ難く、色ムラの少ない画像を観察することができる。   In the image display apparatus of the present invention, the correction means provided in the image forming apparatus driving apparatus is based on the correction coefficient for each pixel along the Y direction obtained from the luminance distribution at a plurality of different pupil positions. Therefore, even if the position of the pupil of the observer who uses the image display device moves from the designed pupil position in the horizontal angle of view direction (or the horizontal angle of view). Even if it is shifted in the direction), it is difficult to cause a change in luminance, and an image with little color unevenness can be observed.

尚、画像形成装置から出射され、コリメート光学系を通過した複数の平行光束は、画像形成装置からの出射位置に依存して、第1回折格子部材への入射角度が異なる。従って、干渉縞の傾斜角が一定の第1回折格子部材においては、領域毎でブラッグ条件を満たす回折波長が異なる。然るに、第1構成の第1回折格子部材あるいは第2構成の第1回折格子部材を採用した場合、第1回折格子部材において干渉縞の傾斜角を一定とせずに変化を付けているので、平行光束の第1回折格子部材への入射角度が異なっていても、第1回折格子部材の領域毎でブラッグ条件を満たすことが可能となる。その結果、第1回折格子部材の領域毎での或る波長帯域の回折効率を出来る限り一定とすることができ、画像形成装置の画素の位置によって瞳に導かれる画素の像における色合いや輝度が異なる(色ムラや輝度ムラが発生する)といった問題の発生を抑制することができる。しかも、第1回折格子部材の所定の領域において干渉縞の傾斜角を所定の値とすることで、第1回折格子部材に入射し、回折反射された平行光束を、第2回折格子部材の所定の領域に確実に入射させることができる。また、第1回折格子部材をQ層の回折格子層が積層された構造とすれば、導光板の軸線方向に沿った第1回折格子部材の長さの短縮化を図りつつ、画角を大きくすることができる。   The plurality of parallel light beams emitted from the image forming apparatus and having passed through the collimating optical system have different incident angles on the first diffraction grating member depending on the emission positions from the image forming apparatus. Therefore, in the first diffraction grating member in which the inclination angle of the interference fringes is constant, the diffraction wavelength satisfying the Bragg condition varies from region to region. However, when the first diffraction grating member of the first configuration or the first diffraction grating member of the second configuration is adopted, the inclination angle of the interference fringes is changed without being constant in the first diffraction grating member, so that it is parallel. Even if the incident angle of the light beam on the first diffraction grating member is different, the Bragg condition can be satisfied for each region of the first diffraction grating member. As a result, the diffraction efficiency in a certain wavelength band in each region of the first diffraction grating member can be made as constant as possible, and the hue and brightness in the pixel image guided to the pupil by the pixel position of the image forming apparatus are reduced. It is possible to suppress the occurrence of problems such as differences (occurrence of color unevenness and brightness unevenness). In addition, by setting the inclination angle of the interference fringes to a predetermined value in a predetermined region of the first diffraction grating member, a parallel light beam incident on the first diffraction grating member and diffracted and reflected is converted into a predetermined value of the second diffraction grating member. It is possible to reliably enter the region. Further, if the first diffraction grating member has a structure in which the Q diffraction grating layers are laminated, the length of the first diffraction grating member along the axial direction of the light guide plate is shortened and the angle of view is increased. can do.

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on examples with reference to the drawings.

実施例1は、本発明の画像表示装置に関する。実施例1の画像表示装置の概念図を図1に示す。   Example 1 relates to an image display device of the present invention. FIG. 1 shows a conceptual diagram of the image display apparatus according to the first embodiment.

実施例1の画像表示装置10は、Y方向に沿ってM個、Z方向に沿ってN個の、合計M×N個の画素から構成された画像形成装置11と、画像形成装置11の各画素から出射された光を平行光束とするコリメート光学系12と、コリメート光学系12にて平行光束とされた光が入射され、導光され、出射される光学装置20と、補正手段70を備えた画像形成装置駆動装置60から成る。ここで、画像形成装置11は、例えば、液晶表示装置(LCD)から構成され、コリメート光学系12は、例えば、凸レンズから構成され、進行方位の異なる複数の平行光束から成る平行光束群を生成するために、コリメート光学系12における焦点距離の所に画像形成装置11が配置されている。また、1画素は、赤色を出射する赤色発光副画素、緑色を出射する緑色発光副画素、及び、青色を出射する青色発光副画素から構成されている。   The image display apparatus 10 according to the first exemplary embodiment includes an image forming apparatus 11 including a total of M × N pixels, which is M along the Y direction and N along the Z direction. A collimating optical system 12 that converts the light emitted from the pixel into a parallel light beam, the optical device 20 that receives the light that has been converted into a parallel light beam by the collimating optical system 12, is guided, and is output. And an image forming apparatus driving device 60. Here, the image forming apparatus 11 is composed of, for example, a liquid crystal display device (LCD), and the collimating optical system 12 is composed of, for example, a convex lens, and generates a parallel light flux group composed of a plurality of parallel light fluxes having different traveling directions. Therefore, the image forming apparatus 11 is disposed at the focal length in the collimating optical system 12. One pixel is composed of a red light emitting subpixel that emits red, a green light emitting subpixel that emits green, and a blue light emitting subpixel that emits blue.

実施例1の光学装置20は、
(A)光(より具体的には、進行方位の異なる複数の平行光束から成る平行光束群)が入射され、内部を全反射により伝播した後、出射される、Y方向に沿って延びる導光板21、
(B)導光板21に入射した光(平行光束群)が導光板21の内部でY方向に沿って全反射されるように、導光板21に入射した光(平行光束群)を回折反射する、反射型体積ホログラム回折格子から成る第1回折格子部材30、及び、
(C)導光板21から光を出射して(より具体的には、平行光束群のまま出射して)、観察者の瞳50の位置(瞳位置)に入射させるように、導光板21の内部を全反射により伝播した光(平行光束群)を回折反射する、反射型体積ホログラム回折格子から成る第2回折格子部材40、
を備えている。
The optical device 20 of Example 1 is
(A) A light guide plate that extends along the Y direction after light (more specifically, a parallel light flux group composed of a plurality of parallel light fluxes having different traveling directions) enters, propagates through the interior by total reflection, and then exits. 21,
(B) The light (parallel light flux group) incident on the light guide plate 21 is diffracted and reflected so that the light (parallel light flux group) incident on the light guide plate 21 is totally reflected along the Y direction inside the light guide plate 21. A first diffraction grating member 30 comprising a reflective volume hologram diffraction grating, and
(C) Light is emitted from the light guide plate 21 (more specifically, emitted as a parallel light flux group) and is incident on the position (pupil position) of the pupil 50 of the observer. A second diffraction grating member 40 composed of a reflective volume hologram diffraction grating, which diffracts and reflects light (parallel light flux group) propagated by total reflection inside;
It has.

尚、第1回折格子部材30及び第2回折格子部材40については、後述する実施例4及び実施例5において、詳しく説明する。   The first diffraction grating member 30 and the second diffraction grating member 40 will be described in detail in Example 4 and Example 5 described later.

そして、補正手段70は、複数の異なる瞳位置における輝度分布から求められた、Y方向に沿った各画素に対する補正係数に基づき、画像形成装置の各画素に入力される画像信号(階調制御のための輝度信号)の値を補正する。尚、補正手段70は、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれに対する補正係数(赤色補正係数、緑色補正係数、青色補正係数)を備えている。   Then, the correction unit 70 is configured to output an image signal (tone control signal) input to each pixel of the image forming apparatus based on the correction coefficient for each pixel along the Y direction obtained from the luminance distribution at a plurality of different pupil positions. Brightness signal) is corrected. The correction unit 70 includes correction coefficients (red correction coefficient, green correction coefficient, and blue correction coefficient) for each of the red light emission subpixel, the green light emission subpixel, and the blue light emission subpixel.

一般に、赤色、緑色、青色の3原色の内で、輝度への影響度が高い色は緑色であることが知られている。そこで、先ず、緑色に関する、複数の異なる瞳位置における輝度分布から求められた、Y方向に沿った各緑色発光副画素に対する補正係数(緑色補正係数)に基づき、画像形成装置を構成する各緑色発光副画素に入力される画像信号の値を補正する方法(緑色補正係数の求め方を含む)を説明する。尚、Z方向に沿った各緑色発光副画素(Z方向に沿ったN個の緑色発光副画素である)に入力される画像信号の値は、同じ補正係数に基づき補正されるとする。   Generally, it is known that a color having a high influence on luminance among the three primary colors of red, green, and blue is green. Therefore, first, each green light emission constituting the image forming apparatus is based on a correction coefficient (green correction coefficient) for each green light emission sub-pixel along the Y direction, which is obtained from luminance distributions at a plurality of different pupil positions regarding green. A method for correcting the value of the image signal input to the sub-pixel (including how to obtain the green correction coefficient) will be described. It is assumed that the value of the image signal input to each green light emitting subpixel along the Z direction (N green light emitting subpixels along the Z direction) is corrected based on the same correction coefficient.

水平画角方向(Y方向)に沿ったM個の画素(赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素)に対応する、瞳50に入射する虚像画像の位置をm(但し、m=1,2・・・,M)とし、瞳位置(観察瞳位置)をk(但し、k=1,2・・・,K)とする。また、複数の異なる観察瞳位置kにおける所定の階調表示時(実施例1においては、最大階調表示時)の輝度分布[即ち、第m番目の緑色発光副画素における所定の階調表示時の輝度の値に対応する、複数の異なる観察瞳位置kでの輝度の値の実測値]を、fk_G(m)とする。ここで、M,N,Kの値として、限定するものではないが、例えば、M=432、N=240、K=5を例示することができる。更には、所望の輝度分布[即ち、第m番目の緑色発光副画素に対応した、複数の異なる観察瞳位置kでの補正によって得られるであろう緑色の輝度の値(ターゲットである)]を、Fk_G(m)とする。 The position of the virtual image incident on the pupil 50 corresponding to M pixels (red light emitting subpixel, green light emitting subpixel, and blue light emitting subpixel) along the horizontal angle of view direction (Y direction) is m (however, , M = 1, 2,..., M), and the pupil position (observation pupil position) is k (where k = 1, 2,..., K). In addition, the luminance distribution at the time of predetermined gradation display at a plurality of different observation pupil positions k (in the first embodiment, at the time of maximum gradation display) [that is, at the time of predetermined gradation display in the mth green light emitting subpixel. The measured value of the brightness value at a plurality of different observation pupil positions k corresponding to the brightness value] is defined as f k_G (m). Here, the values of M, N, and K are not limited. For example, M = 432, N = 240, and K = 5 can be exemplified. Furthermore, a desired luminance distribution [that is, a green luminance value (target) that will be obtained by correction at a plurality of different observation pupil positions k corresponding to the mth green light emitting subpixel] is obtained. , F k — G (m).

色ムラとは、観察者が最終的に認識する輝度の不均一性である。ところで、隣接する画素間の輝度差はムラとして認識されるが、画面全体において輝度の変化が緩やかである場合にはムラとして認識されないことが、一般に知られている。従って、Fk_G(m)を、fk_G(m)に対する低次数の近似関数(例えば、3次の多項式)として、最小自乗法で求めればよい。 Color unevenness is luminance non-uniformity that is finally recognized by an observer. By the way, it is generally known that a luminance difference between adjacent pixels is recognized as unevenness, but is not recognized as unevenness when a change in luminance is gentle over the entire screen. Therefore, F k — G (m) may be obtained by a least square method as an approximate function (for example, a third order polynomial) of low order with respect to f k — G (m).

即ち、1つの補正係数に基づき、異なる観察瞳位置kにおける所定の(実施例1にあっては最大の)階調表示時の輝度分布が緩やかな輝度変化となるように補正する。云い換えれば、緑色補正係数をηG(m)とすれば、理想的には、式(1)の関係が成り立つように、第m番目の緑色発光副画素における緑色補正係数ηG(m)の値を決定すればよい。 That is, based on one correction coefficient, correction is performed so that the luminance distribution at a predetermined (maximum in the first embodiment) gradation display at a different observation pupil position k is a gradual luminance change. In other words, if the green color correction coefficient is η G (m), ideally, the green color correction coefficient η G (m) in the mth green light emitting sub-pixel is satisfied so that the relationship of Expression (1) is established. Can be determined.

ηG(m)・fk_G(m)−Fk_G(m)=0 (1) η G (m) · f kG (m) −F kG (m) = 0 (1)

しかしながら、緑色の輝度分布の実測値fk_G(m)は、一般に、小さな周期で輝度変化し、しかも、観察瞳位置kで異なる輝度分布プロファイルを有するので、現実には、緑色補正係数ηG(m)を、複数の異なる観察瞳位置kにおける所定の(実施例1にあっては最大の)階調表示時の輝度分布fk_G(m)と、所望の輝度分布Fk_G(m)との差が最小となるように決定する。即ち、緑色発光副画素における入力画像信号の値の補正を行うための緑色補正係数ηG(m)を、複数の異なる観察瞳位置kにおける所定の階調表示時の緑色に関する輝度分布[即ち、第m番目の緑色発光副画素における所定の階調表示時の輝度の値に対応する、複数の異なる観察瞳位置kでの緑色の輝度の値の実測値fk_G(m)]と、緑色に関する所望の輝度分布[即ち、第m番目の緑色発光副画素に対応した、複数の異なる観察瞳位置kでの補正によって得られるであろう緑色の輝度の値Fk_G(m)]との差が最小となるように決定する。より具体的には、式(1)の左辺のkに関する和が最小になるように、緑色補正係数ηG(m)の値を決定する。 However, since the measured value f k — G (m) of the green luminance distribution generally changes in luminance with a small period and has a different luminance distribution profile at the observation pupil position k, in reality, the green correction coefficient η G ( m) between a predetermined luminance distribution f k_G (m) and a desired luminance distribution F k_G (m) at a predetermined (maximum in Example 1) gradation display at a plurality of different observation pupil positions k. Determine to minimize the difference. That is, the green correction coefficient η G (m) for correcting the value of the input image signal in the green light-emitting subpixel is set to a luminance distribution related to green at a predetermined gradation display at a plurality of different observation pupil positions k [ie, Actual values f k — G (m)] of green luminance values at a plurality of different observation pupil positions k corresponding to luminance values at the time of predetermined gradation display in the m-th green light emitting subpixel, and green The difference from the desired luminance distribution [ie, the green luminance value F k — G (m) that would be obtained by correction at a plurality of different observation pupil positions k corresponding to the mth green light emitting sub-pixel] Decide to be the smallest. More specifically, the value of the green correction coefficient η G (m) is determined so that the sum regarding k on the left side of Equation (1) is minimized.

尚、以下の説明において、記号「Σk」は、k=1,2・・・,Kまでの和を求めることを意味する。 In the following description, the symbol “Σ k ” means obtaining a sum up to k = 1, 2,.

緑色(波長:522nm)において、画像表示装置を使用する観察者の瞳の位置が設計上の観察瞳位置よりも水平画角方向(Y方向)−1.0mmにあるときの最大階調表示時の輝度分布[輝度の値の実測値fk_G(m)]を図2の(A)の凹凸を有する曲線で示し、設計上の観察瞳位置にあるときの最大階調表示時の輝度分布[輝度の値の実測値fk_G(m)]を図2の(B)の凹凸を有する曲線で示し、設計上の観察瞳位置よりも水平画角方向(Y方向)+1.0mmにあるときの最大階調表示時の輝度分布[輝度の値の実測値fk_G(m)]を図2の(C)の凹凸を有する曲線で示す。更には、画像表示装置を使用する観察者の瞳の位置が設計上の観察瞳位置よりも水平画角方向(Y方向)−1.0mmにあるときの所望の輝度分布[Fk_G(m)]を図2の(A)の滑らかな曲線で示し、設計上の観察瞳位置にあるときの所望の輝度分布[Fk_G(m)]を図2の(B)の滑らかな曲線で示し、設計上の観察瞳位置よりも水平画角方向(Y方向)+1.0mmにあるときの所望の輝度分布[Fk_G(m)]を図2の(C)の滑らかな曲線で示す。尚、図2の(A)、(B)、(C)において、縦軸は輝度の値(単位は任意)であり、横軸は、mの値を画角θに換算した値であり、θ=−8.0度は、m=1を表し、θ=+8.0度は、m=Mを表す。 When displaying the maximum gradation in green (wavelength: 522 nm) when the position of the pupil of the observer who uses the image display device is in the horizontal field angle direction (Y direction) -1.0 mm from the designed observation pupil position Brightness distribution [actual measured value f k_G (m)] of FIG. 2 is shown by the curve having the unevenness in FIG. 2A, and the brightness distribution at the time of maximum gradation display at the design observation pupil position [ The measured value f k — G (m)] of the luminance value is indicated by the curved line having the unevenness in FIG. 2B, and is in the horizontal field angle direction (Y direction) +1.0 mm from the designed observation pupil position. The luminance distribution [measured value f k_G (m) of luminance value] at the time of maximum gradation display is shown by the curve having the unevenness in FIG. Further, the desired luminance distribution [F k — G (m) when the position of the pupil of the observer who uses the image display device is in the horizontal field angle direction (Y direction) −1.0 mm from the designed observation pupil position. ] Is indicated by the smooth curve in FIG. 2A, and the desired luminance distribution [F k — G (m)] at the designed observation pupil position is indicated by the smooth curve in FIG. A desired luminance distribution [F k — G (m)] in the horizontal field angle direction (Y direction) +1.0 mm from the designed observation pupil position is indicated by a smooth curve in FIG. 2 (A), (B), and (C), the vertical axis is a luminance value (unit is arbitrary), and the horizontal axis is a value obtained by converting the value of m into an angle of view θ. θ = −8.0 degrees represents m = 1, and θ = + 8.0 degrees represents m = M.

より具体的には、観察瞳位置kにおける緑色の輝度分布の実測値fk_G(m)とその平均値fave_G(m)との間には、以下の式(2)の関係が成り立つ。 More specifically, the relationship of the following formula (2) is established between the actually measured value f k_G (m) of the green luminance distribution at the observation pupil position k and the average value f ave_G (m).

Σkk_G(m)=K・fave_G(m) (2) Σ k f k_G (m) = K · f ave_G (m) (2)

次に、fave_G(m)に対する低次数の近似関数(例えば、3次の多項式)Fave_G(m)を、最小自乗法に基づき計算する。この近似関数Fave_G(m)は、観察瞳位置kにおけるfk_G(m)のkに関する和と比例関係にあるところのfave_G(m)から近似した値であるので、Fave_G(m)と、観察瞳位置kにおけるFk_G(m)のkに関する和との間には、以下の式(3)の近似関係が成り立つ。但し、Fk_G(m)は、上述したとおり、fk_G(m)に対する低次数の近似関数である。 Next, the low-order approximation functions for f ave_G (m) (e.g., third-order polynomial) and F ave_G (m), is calculated based on the least squares method. Since this approximate function F ave_G (m) is an approximate value from f ave_G (m) that is proportional to the sum of f k_G (m) at k in the observation pupil position k, F ave_G (m) The approximate relationship of the following formula (3) holds between the sum of F k_G (m) at k at the observation pupil position k. However, F k_G (m) is a low-order approximation function for f k_G (m) as described above.

Σkk_G(m)≒K・Fave_G(m) (3) Σ k F k_G (m) ≒ K · F ave_G (m) (3)

故に、式(2)及び式(3)から、以下の式(4)が成り立つ。   Therefore, the following formula (4) is established from the formula (2) and the formula (3).

Σkk_G(m)/Σkk_G(m)≒Fave_G(m)/fave_G(m) (4) Σ k F k_G (m) / Σ k f k_G (m) ≈F ave_G (m) / f ave_G (m) (4)

更には、式(1)及び式(4)、加えて、式(1)の左辺のkに関する和が最小になるように緑色補正係数ηG(m)の値を決定するといった要請から、以下の式(5)が成り立つ。 Furthermore, from the request that the value of the green correction coefficient η G (m) is determined so that the sum of k on the left side of Expression (1) is minimized in addition to Expressions (1) and (4), Equation (5) is established.

ηG(m)≒Fave_G(m)/fave_G(m) (5) η G (m) ≈F ave_G (m) / f ave_G (m) (5)

従って、式(5)から、式(1)で示される理想的な緑色補正係数ηG(m)に近似した緑色補正係数を求めることができる。 Therefore, the green correction coefficient approximate to the ideal green correction coefficient η G (m) shown in the expression (1) can be obtained from the expression (5).

尚、以上に説明した緑色補正係数の計算は、観察瞳位置kにおける輝度分布の重み付けを均等に扱った場合の例である。応用として、観察瞳位置kにおける輝度分布に対して設計上の観察瞳位置からの移動量に応じた重み付けを行って計算してもよい。この場合、緑色補正係数を求めるためのメリット関数は、以下の式(6)のとおりである。ここで、wkが、観察瞳位置kによる重み係数である。 The calculation of the green correction coefficient described above is an example in the case where the weighting of the luminance distribution at the observation pupil position k is treated equally. As an application, the luminance distribution at the observation pupil position k may be calculated by weighting the luminance distribution from the design observation pupil position. In this case, the merit function for obtaining the green correction coefficient is as shown in the following equation (6). Here, w k is a weighting factor based on the observation pupil position k.

k{ηG(m)・fk_G(m)−Fk_G(m)}=0 (6) w k {η G (m) · f k_G (m) -F k_G (m)} = 0 (6)

次に、赤色、青色に関する複数の異なる観察瞳位置kにおける輝度分布から求められた、Y方向に沿った各赤色発光副画素、青色発光副画素に対する補正係数(赤色補正係数、青色補正係数)に基づき、画像形成装置を構成する各赤色発光副画素、青色発光副画素に入力される画像信号の値を補正する方法(赤色補正係数、青色補正係数の求め方を含む)を説明する。   Next, correction coefficients (red correction coefficient, blue correction coefficient) for each red light emission subpixel and blue light emission subpixel along the Y direction obtained from the luminance distribution at a plurality of different observation pupil positions k regarding red and blue are used. Based on this, a method for correcting the value of the image signal input to each red light emitting subpixel and blue light emitting subpixel constituting the image forming apparatus (including how to obtain the red correction coefficient and the blue correction coefficient) will be described.

ここで、複数の異なる観察瞳位置kにおける所望の階調表示時(実施例1においては、最大階調表示時)の輝度分布[即ち、第m番目の赤色発光副画素、青色発光副画素における所定の階調表示時の輝度の値に対応する、複数の異なる観察瞳位置kでの輝度の値の実測値]を、fk_R(m),fk_B(m)とする。また、所望の輝度分布[即ち、第m番目の赤色発光副画素、青色発光副画素に対応した、複数の異なる観察瞳位置kでの補正によって得られるであろう赤色及び青色の輝度の値(ターゲットである)]を、Fk_R(m),Fk_B(m)とする。更には、赤色補正係数及び青色補正係数をηR(m),ηB(m)とする。 Here, the luminance distribution at the time of desired gradation display at a plurality of different observation pupil positions k (in the first embodiment, at the time of maximum gradation display) [that is, in the mth red light emission subpixel and blue light emission subpixel. The measured values of the brightness values at a plurality of different observation pupil positions k corresponding to the brightness values at the time of predetermined gradation display are defined as f k_R (m) and f k_B (m). Further, a desired luminance distribution [that is, red and blue luminance values (that are obtained by correction at a plurality of different observation pupil positions k corresponding to the mth red light emitting subpixel and blue light emitting subpixel) ( Is a target)] is defined as F k — R (m), F k — B (m). Further, the red correction coefficient and the blue correction coefficient are η R (m) and η B (m).

ここで、赤色、緑色、青色の輝度バランスを揃えるためには、観察瞳位置kにおけるfk_R(m),fk_B(m)が、理想的には、Fk_G(m)と同じ値になるように補正係数ηR(m),ηB(m)とを決定すればよい。即ち、理想的には、式(11−1)及び式(11−2)が成り立てばよい。 Here, in order to align the luminance balance of red, green, and blue, f k_R (m) and f k_B (m) at the observation pupil position k are ideally the same value as F k_G (m). Thus, the correction coefficients η R (m) and η B (m) may be determined. That is, ideally, equations (11-1) and (11-2) may be established.

ηR(m)・fk_R(m)−Fk_G(m)=0 (11−1)
ηB(m)・fk_B(m)−Fk_G(m)=0 (11−2)
η R (m) · f kR (m) −F kG (m) = 0 (11-1)
η B (m) · f kB (m) −F kG (m) = 0 (11-2)

しかしながら、前述したと同様に、赤色及び青色の輝度分布の実測値fk_R(m),fk_B(m)は、一般に、小さな周期で輝度変化し、しかも、観察瞳位置kで異なる輝度分布プロファイルを有するので、現実には、式(11−1)及び式(11−2)の左辺のkに関する和が最小になるように、赤色補正係数ηR(m)、青色補正係数ηB(m)の値を決定する。 However, as described above, the actually measured values f k — R (m) and f k — B (m) of the red and blue luminance distributions generally change in luminance with a small period and differ in luminance distribution profile at the observation pupil position k. In reality, the red correction coefficient η R (m) and the blue correction coefficient η B (m are set so that the sum of k on the left side of the expressions (11-1) and (11-2) is minimized. ) Value.

即ち、赤色発光副画素における入力画像信号の値の補正を行うための赤色補正係数ηR(m)を、複数の異なる観察瞳位置kにおける所定の階調表示時の赤色に関する輝度分布fk_R(m)と、緑色に関する所望の輝度分布Fk_R(m)との差が最小となるように決定する。また、青色発光副画素における入力画像信号の値の補正を行うための青色補正係数ηB(m)を、複数の異なる観察瞳位置kにおける所定の階調表示時の青色に関する輝度分布fk_B(m)と、緑色に関する所望の輝度分布Fk_R(m)の差を最小となるように決定する。 That is, the red correction coefficient η R (m) for correcting the value of the input image signal in the red light-emitting sub-pixel, luminance distributions about the red at a predetermined gradation display at a plurality of different viewing pupil position k f K_R ( m) and a desired luminance distribution F k — R (m) for green are determined so as to be minimized. Further, the blue correction coefficient η B (m) for correcting the value of the input image signal in the blue light emitting subpixel is set to a luminance distribution f k_B (blue) at a predetermined gradation display at a plurality of different observation pupil positions k. m) and the desired luminance distribution F k — R (m) for green are determined to be the smallest.

ここで、観察瞳位置kにおける赤色及び青色の輝度分布の実測値fk_R(m),fk_B(m)とそれらの平均値fave_R(m),fave_B(m)との間には、以下の式(12−1)、式(12−2)の関係が成り立つ。 Here, between the measured values f k_R (m) and f k_B (m) of the red and blue luminance distributions at the observation pupil position k and the average values f ave_R (m) and f ave_B (m), The following expressions (12-1) and (12-2) are satisfied.

Σkk_R(m)=K・fave_R(m) (12−1)
Σkk_B(m)=K・fave_B(m) (12−2)
Σ k f k — R (m) = K · f ave — R (m) (12-1)
Σ k f k — B (m) = K · f ave — B (m) (12-2)

次に、fave_R(m),fave_B(m)に対する低次数の近似関数(例えば、3次の多項式)Fave_R(m),Fave_B(m)を、最小自乗法に基づき計算する。これらの近似関数Fave_R(m),Fave_B(m)は、観察瞳位置kにおけるfk_R(m),fk_B(m)のkに関する和と比例関係にあるところのfave_R(m),fave_B(m)から近似した値であるので、Fave_R(m),Fave_B(m)と、観察瞳位置kにおけるFk_R(m),Fk_B(m)のkに関する和との間には、以下の式(13−1)、式(13−2)の近似関係が成り立つ。但し、Fk_R(m),Fk_B(m)は、上述したとおり、fk_R(m),fk_B(m)に対する低次数の近似関数である。 Next, low-order approximation functions (for example, third-order polynomials) F ave_R (m) and F ave_B (m) for f ave_R (m) and f ave_B (m) are calculated based on the least square method. These approximation functions F ave_R (m), F ave_B (m) is, f K_R the observation pupil position k (m), f k_B f of the sum and where a proportional relationship for k in (m) ave_R (m), Since it is an approximate value from f ave_B (m), it is between F ave_R (m) and F ave_B (m) and the sum of F k_R (m) and F k_B (m) at k in the observation pupil position k. Is the approximate relationship of the following formulas (13-1) and (13-2). However, F k — R (m) and F k — B (m) are low-order approximation functions for f k — R (m) and f k — B (m), as described above.

Σkk_R(m)≒K・Fave_R(m) (13−1)
Σkk_B(m)≒K・Fave_B(m) (13−2)
Σ k F k — R (m) ≈K · F ave — R (m) (13-1)
Σ k F k — B (m) ≈ K · F ave — B (m) (13-2)

故に、式(12−1)、式(12−2)及び式(13−1)、式(13−2)から、以下の式(14−1)、式(14−2)が成り立つ。   Therefore, the following formulas (14-1) and (14-2) hold from the formulas (12-1), (12-2), (13-1), and (13-2).

Σkk_R(m)/Σkk_R(m)≒Fave_R(m)/fave_R(m) (14−1)
Σkk_B(m)/Σkk_B(m)≒Fave_B(m)/fave_B(m) (14−2)
Σ k F k_R (m) / Σ k f k_R (m) ≈F ave_R (m) / f ave_R (m) (14-1)
Σ k F k_B (m) / Σ k f k_B (m) ≈F ave_B (m) / f ave_B (m) (14-2)

更には、式(11−1)、式(11−2)、及び、式(14−1)、式(14−2)、加えて、式(11−1)、式(11−2)の左辺のkに関する和が最小になるように赤色補正係数ηR(m)、青色補正係数ηB(m)の値を決定するといった要請から、以下の式(15−1)、式(15−2)が成り立つ。 Furthermore, in the formula (11-1), the formula (11-2), the formula (14-1), the formula (14-2), in addition to the formula (11-1) and the formula (11-2) In order to determine the values of the red correction coefficient η R (m) and the blue correction coefficient η B (m) so that the sum of k on the left side is minimized, the following expressions (15-1) and (15− 2) holds.

ηR(m)≒Fave_G(m)/fave_R(m)
≒ηG(m)・fave_G(m)/fave_R(m) (15−1)
ηB(m)≒Fave_G(m)/fave_B(m)
≒ηG(m)・fave_G(m)/fave_B(m) (15−2)
η R (m) ≈F ave_G (m) / f ave_R (m)
≒ η G (m) · f ave_G (m) / f ave_R (m) (15-1)
η B (m) ≈F ave_G (m) / f ave_B (m)
≒ η G (m) · f ave_G (m) / f ave_B (m) (15-2)

従って、式(15−1)、式(15−2)から、式(11−1)、式(11−2)で示される理想的な緑色補正係数ηR(m),ηB(m)に近似した緑色補正係数を求めることができる。 Therefore, from the formulas (15-1) and (15-2), the ideal green correction coefficients η R (m) and η B (m) represented by the formulas (11-1) and (11-2) The green correction coefficient approximated to can be obtained.

尚、以上に説明した赤色及び青色補正係数の計算は、観察瞳位置kにおける輝度分布の重み付けを均等に扱った場合の例である。応用として、上述したように、観察瞳位置kにおける輝度分布に対して設計上の観察瞳位置からの移動量に応じた重み付けを行って計算してもよい。この場合、赤色及び青色補正係数を求めるためのメリット関数は、以下の式(16−1)、式(16−2)のとおりである。ここで、wkが、観察瞳位置kによる重み係数である。 The calculation of the red and blue correction coefficients described above is an example when the weighting of the luminance distribution at the observation pupil position k is treated equally. As an application, as described above, the luminance distribution at the observation pupil position k may be calculated by weighting the luminance distribution from the design observation pupil position. In this case, the merit function for obtaining the red and blue correction coefficients is as shown in the following equations (16-1) and (16-2). Here, w k is a weighting factor based on the observation pupil position k.

k{ηR(m)・fk_R(m)−Fk_G(m)}=0 (16−1)
k{ηB(m)・fk_B(m)−Fk_G(m)}=0 (16−1)
w k {η R (m) · f k_R (m) -F k_G (m)} = 0 (16-1)
w kB (m) · f kB (m) −F kG (m)} = 0 (16-1)

補正手段70を備えた画像形成装置駆動装置60の一部分の回路図を図3に示す。補正手段70は、例えば、補正係数を記憶する記憶手段71、補正手段全体の動作を制御する制御回路72、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正する補正回路73から構成されている。制御回路72によって制御される補正回路73は、タイミング発生回路74、補正データ発生回路75、乗算器76から構成されている。一方、画像形成装置駆動装置60は、画像信号処理回路61を備えている。画像形成装置駆動装置60それ自体は、周知の画像形成装置駆動装置とすればよい。   FIG. 3 shows a circuit diagram of a part of the image forming apparatus driving device 60 provided with the correcting means 70. The correction unit 70 includes, for example, a storage unit 71 that stores correction coefficients, a control circuit 72 that controls the operation of the entire correction unit, and a correction circuit 73 that corrects the value of an image signal input to each pixel of the image forming apparatus. Has been. The correction circuit 73 controlled by the control circuit 72 includes a timing generation circuit 74, a correction data generation circuit 75, and a multiplier 76. On the other hand, the image forming apparatus driving device 60 includes an image signal processing circuit 61. The image forming apparatus driving device 60 itself may be a known image forming apparatus driving device.

尚、以下の説明において、Y方向に沿ってM個、Z方向に沿ってN個の、合計M×N個の2次元マトリクス状に配列された画素に関して、この状態を、「行」及び「列」で表現すると、N行×M列の画素が存在すると云える。尚、2次元マトリクス状に配列され、第n行、第m列[但し、n=1,2,・・・,Nであり、m=1,2,・・・,Mである]に位置する画素を、(n,m)と表記する場合がある。また、画素(n,m)に関連する要素等の添字に「-(n,m)」を付する場合がある。   In the following description, this state will be referred to as “row” and “line” for M pixels arranged in the Y direction and N pixels in the Z direction, for a total of M × N pixels. In terms of “columns”, it can be said that there are N rows × M columns of pixels. It is arranged in a two-dimensional matrix and is located at the nth row and mth column [where n = 1, 2,..., N and m = 1, 2,. In some cases, the pixel to be written is represented as (n, m). In addition, “-(n, m)” may be added to subscripts of elements and the like related to the pixel (n, m).

上述のように得られた各副画素に対する赤色、緑色及び青色補正係数ηR(m),ηG(m),ηB(m)は補正手段70を構成する記憶手段71に記憶されている。記憶手段71として、例えば、これらの補正係数が書き込まれたROMを例示することができる。 The red, green, and blue correction coefficients η R (m), η G (m), and η B (m) for each subpixel obtained as described above are stored in the storage unit 71 that constitutes the correction unit 70. . As the storage means 71, for example, a ROM in which these correction coefficients are written can be exemplified.

画像表示装置の動作時、1フレームにおける画像信号(階調制御のための赤色輝度制御信号xR-(n,m)、緑色輝度制御信号xG-(n,m)、青色輝度制御信号xB-(n,m))が、外部から画像信号処理回路61に入力される。併せて、水平同期信号HSync、垂直同期信号VSync、クロック信号(Clock)が、外部から画像信号処理回路61及びタイミング発生回路74に入力される。そして、水平同期信号HSync、垂直同期信号VSync、クロック信号(Clock)に基づき、画像信号処理回路61において、画像形成装置11を構成する各画素[赤色発光副画素(n,m),緑色発光副画素(n,m),青色発光副画素(n,m)]を制御するための赤色輝度表示信号XR-(n,m)、緑色輝度表示信号XG-(n,m)、青色輝度表示信号XB-(n,m)が生成され、各副画素(n,m)に向けて出力される。 During operation of the image display device, an image signal in one frame (red luminance control signal x R- (n, m) for gradation control, green luminance control signal x G- (n, m) , blue luminance control signal x B- (n, m) ) is input to the image signal processing circuit 61 from the outside. In addition, a horizontal synchronization signal H Sync , a vertical synchronization signal V Sync , and a clock signal (Clock) are input to the image signal processing circuit 61 and the timing generation circuit 74 from the outside. Then, on the basis of the horizontal synchronization signal H Sync , the vertical synchronization signal V Sync , and the clock signal (Clock), the image signal processing circuit 61 configures each pixel [red light emitting subpixel (n, m), green color] constituting the image forming apparatus 11. Red luminance display signal X R- (n, m) , green luminance display signal X G- (n, m) , for controlling the light emitting subpixel (n, m), blue light emitting subpixel (n, m)], A blue luminance display signal X B- (n, m) is generated and output toward each sub-pixel (n, m).

一方、タイミング発生回路74に入力された水平同期信号HSync、垂直同期信号VSync、クロック信号(Clock)に基づき、タイミング発生回路74においては、各画素のアドレス信号(Address)(具体的には、mに対応する補正係数を決定する信号)が生成され、読出しクロック信号(Read_Clock)と共に、補正データ発生回路75に送出される。 On the other hand, based on the horizontal synchronization signal H Sync , the vertical synchronization signal V Sync , and the clock signal (Clock) input to the timing generation circuit 74, the timing generation circuit 74 uses an address signal (Address) (specifically, an address). , M to determine a correction coefficient corresponding to m) is generated and sent to the correction data generation circuit 75 together with the read clock signal (Read_Clock).

制御回路72は、電源投入時に、赤色、緑色及び青色補正係数ηR(m),ηG(m),ηB(m)を記憶手段71から読み出す。制御回路72は、読み出した補正係数と、アドレス信号(Address)(タイミング発生回路74が補正データ発生回路75に送出するアドレス信号(Address)と同じ位置情報を有する信号)と、書込みクロック(Write_Clock)を共に、補正データ発生回路75に送出する。 The control circuit 72 reads the red, green and blue correction coefficients η R (m), η G (m), and η B (m) from the storage unit 71 when the power is turned on. The control circuit 72 reads the correction coefficient, the address signal (Address) (the signal having the same position information as the address signal (Address) sent from the timing generation circuit 74 to the correction data generation circuit 75), and the write clock (Write_Clock). Are sent to the correction data generation circuit 75.

そして、補正データ発生回路75は、タイミング発生回路74からの読出しクロック信号(Read_Clock)及びアドレス信号(Address)に基づき、赤色輝度表示信号XR-(n,m)のための乗算器76R-(n,m)に赤色補正係数ηR(m)に基づく信号を送出し、緑色輝度表示信号XG-(n,m)のための乗算器76G-(n,m)に緑色補正係数ηG(m)に基づく信号を送出し、青色輝度表示信号XB-(n,m)のための乗算器76B-(n,m)に青色補正係数ηB(m)に基づく信号を送出する。そして、これによって、各乗算器76R-(n,m),76G-(n,m),76B-(n,m)においては、画像信号の値[赤色輝度表示信号XR-(n,m)の値、緑色輝度表示信号XG-(n,m)の値、及び、青色輝度表示信号XB-(n,m)の値]が、赤色、緑色及び青色補正係数ηR(m),ηG(m),ηB(m)に基づく信号によって補正される(乗算される)。そして、補正後の赤色輝度表示信号X’R-(n,m)の値、緑色輝度表示信号X’G-(n,m)の値、及び、青色輝度表示信号X’B-(n,m)の値が、赤色発光副画素(n,m),緑色発光副画素(n,m),青色発光副画素(n,m)に送られ、赤色発光副画素(n,m),緑色発光副画素(n,m),青色発光副画素(n,m)の発光状態が制御される。 Then, the correction data generation circuit 75 is based on the read clock signal (Read_Clock) and the address signal (Address) from the timing generation circuit 74, and the multiplier 76 R− for the red luminance display signal X R− (n, m). A signal based on the red correction coefficient η R (m) is sent to (n, m), and the green correction coefficient is supplied to the multiplier 76 G- (n, m) for the green luminance display signal X G- (n, m) A signal based on η G (m) is transmitted, and a signal based on the blue correction coefficient η B (m) is sent to the multiplier 76 B- (n, m) for the blue luminance display signal X B- (n, m). Send it out. As a result, in each of the multipliers 76 R- (n, m) , 76 G- (n, m) , 76 B- (n, m) , the value of the image signal [red luminance display signal X R- ( n, m) value, green luminance display signal X G- (n, m) value, and blue luminance display signal X B- (n, m) value] are red, green and blue correction coefficients η R It is corrected (multiplied) by a signal based on (m), η G (m), η B (m). Then, the corrected red luminance display signal X ′ R− (n, m) value, green luminance display signal X ′ G− (n, m) value, and blue luminance display signal X ′ B− (n, m, the value of m) of the red light-emitting sub-pixel (n, m), green light-emitting sub-pixel (n, m), sent to the blue light-emitting sub-pixel (n, m), red light-emitting sub-pixel (n, m), green The light emission state of the light emitting subpixel (n, m) and the blue light emitting subpixel (n, m) is controlled.

ここで、画像形成装置を、例えば、前述した[画像形成装置−B]とした場合、補正後の赤色輝度表示信号X’R-(n,m)の値、緑色輝度表示信号X’G-(n,m)の値、及び、青色輝度表示信号X’B-(n,m)の値によって、第3光通過制御装置、第2光通過制御装置、及び、第1光通過制御装置における光通過率(開口率)が制御される。 Here, when the image forming apparatus is, for example, [Image forming apparatus-B] described above, the value of the corrected red luminance display signal X ′ R− (n, m) , the green luminance display signal X ′ G− In the third light passage control device, the second light passage control device, and the first light passage control device, depending on the value of (n, m) and the value of the blue luminance display signal X ′ B− (n, m) The light transmission rate (aperture ratio) is controlled.

実施例2は、実施例1における補正手段の変形例に関する。実施例2における補正手段170を備えた画像形成装置駆動装置60の一部分の回路図を図4に示す。   The second embodiment relates to a modification of the correction unit in the first embodiment. FIG. 4 shows a circuit diagram of a part of the image forming apparatus driving device 60 provided with the correcting unit 170 in the second embodiment.

そもそも、本発明の画像表示装置にあっては、画像形成装置を構成する複数の画素に入力される画像信号の値を補正する。従って、実施例1にて説明したように、補正係数ηに基づく信号を画像信号に乗じた場合、もともとの画像信号の値(階調あるいは輝度に関するデータ)が失われる。一般に、人間の目は、明るい階調の変化に対して低い感度を有する一方、暗い階調の変化に対して高い感度を有することが知られている。即ち、大きな値を有する画像信号に関しては色ムラに対する感度は低いが、小さな値を有する画像信号に関しては色ムラに対する感度は高い。   In the first place, in the image display apparatus of the present invention, the values of the image signals input to the plurality of pixels constituting the image forming apparatus are corrected. Therefore, as described in the first embodiment, when the image signal is multiplied by the signal based on the correction coefficient η, the original value of the image signal (data regarding gradation or brightness) is lost. In general, it is known that the human eye has a low sensitivity to changes in bright gradations and a high sensitivity to changes in dark gradations. That is, the sensitivity to color unevenness is low for an image signal having a large value, but the sensitivity to color unevenness is high for an image signal having a small value.

そこで、実施例2においては、補正手段170は複数の補正係数を備えており、補正手段170は、全画素に入力される画像信号の平均値xaveに基づき、これらの複数の補正係数から1の補正係数を選択する。即ち、全画素に入力される画像信号の平均値xaveが低い場合、大きな値を有する補正係数を選択し、全画素に入力される画像信号の平均値xaveが高い場合、小さな値を有する補正係数を選択する。尚、補正係数は、実施例1と同様に、但し、複数の異なる観察瞳位置における最大階調表示時の輝度分布と所望の輝度分布との差を最小とするものとする代わりに、複数の異なる観察瞳位置における種々の階調表示時の輝度分布と所望の種々の輝度分布との差を最小とするもの(複数の補正係数)とすればよい。 Therefore, in the second embodiment, the correction unit 170 includes a plurality of correction coefficients, and the correction unit 170 calculates 1 from the plurality of correction coefficients based on the average value x ave of the image signals input to all pixels. Select the correction factor. That is, when the average value x ave of the image signal input to all pixels is low, a correction coefficient having a large value is selected, and when the average value x ave of the image signal input to all pixels is high, the correction value has a small value. Select a correction factor. It should be noted that the correction coefficient is the same as in the first embodiment except that, instead of minimizing the difference between the luminance distribution at the time of maximum gradation display at a plurality of different observation pupil positions and the desired luminance distribution, a plurality of correction coefficients are used. What is necessary is to make the difference (a plurality of correction coefficients) the difference between the luminance distribution at the time of displaying various gradations at different observation pupil positions and the desired various luminance distributions.

ここで、補正手段170は、実施例1の補正手段70と同様に、例えば、複数の補正係数を記憶する記憶手段171、補正手段全体の動作を制御する制御回路172、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正する補正回路173から構成されている。制御回路172によって制御される補正回路173は、タイミング発生回路174、補正データ発生回路175、乗算器176から構成されている。   Here, as in the correction unit 70 of the first embodiment, the correction unit 170 includes, for example, a storage unit 171 that stores a plurality of correction coefficients, a control circuit 172 that controls the operation of the entire correction unit, and each pixel of the image forming apparatus. The correction circuit 173 corrects the value of the image signal input to the. The correction circuit 173 controlled by the control circuit 172 includes a timing generation circuit 174, a correction data generation circuit 175, and a multiplier 176.

画像表示装置の動作時、1フレームにおける画像信号(階調制御のための赤色輝度制御信号xR-(n,m)、緑色輝度制御信号xG-(n,m)、青色輝度制御信号xB-(n,m))が、外部から画像信号処理回路161に入力される。併せて、水平同期信号HSync、垂直同期信号VSync、クロック信号(Clock)が、外部から画像信号処理回路161及びタイミング発生回路174に入力される。そして、水平同期信号HSync、垂直同期信号VSync、クロック信号(Clock)に基づき、画像信号処理回路161において、画像形成装置11を構成する各画素(赤色発光副画素,緑色発光副画素,青色発光副画素)を制御するための赤色輝度表示信号XR-(n,m)、緑色輝度表示信号XG-(n,m)、青色輝度表示信号XB-(n,m)が生成され、各副画素(n,m)に向けて出力される。また、1フレームにおける全画素に入力される画像信号の平均値xaveが画像信号処理回路161において求められ、得られた平均値xaveがタイミング発生回路174に送出される。 During operation of the image display device, an image signal in one frame (red luminance control signal x R- (n, m) for gradation control, green luminance control signal x G- (n, m) , blue luminance control signal x B- (n, m) ) is input to the image signal processing circuit 161 from the outside. In addition, a horizontal synchronization signal H Sync , a vertical synchronization signal V Sync , and a clock signal (Clock) are input to the image signal processing circuit 161 and the timing generation circuit 174 from the outside. Then, on the basis of the horizontal synchronization signal H Sync , the vertical synchronization signal V Sync , and the clock signal (Clock), the image signal processing circuit 161 includes each pixel (red light emission subpixel, green light emission subpixel, blue color) constituting the image forming apparatus 11. A red luminance display signal X R- (n, m) , a green luminance display signal X G- (n, m) , and a blue luminance display signal X B- (n, m) are generated to control the light emitting sub-pixel). , Output toward each sub-pixel (n, m). Further, the average value x ave of image signals input to all pixels in one frame is obtained by the image signal processing circuit 161, and the obtained average value x ave is sent to the timing generation circuit 174.

一方、タイミング発生回路174に入力された水平同期信号HSync、垂直同期信号VSync、クロック信号(Clock)、平均値xaveに基づき、タイミング発生回路174においては、各画素のアドレス信号(Address)(具体的には、或る階調表示時のmに対応する補正係数を決定する信号)が生成され、読出しクロック信号(Read_Clock)と共に、補正データ発生回路175に送出される。 On the other hand, based on the horizontal synchronization signal H Sync , the vertical synchronization signal V Sync , the clock signal (Clock), and the average value x ave input to the timing generation circuit 174, the timing generation circuit 174 generates an address signal (Address) for each pixel. (Specifically, a signal for determining a correction coefficient corresponding to m at the time of gradation display) is generated and sent to the correction data generation circuit 175 together with a read clock signal (Read_Clock).

制御回路172は、電源投入時に、複数の赤色、緑色及び青色補正係数ηR(m),ηG(m),ηB(m)を記憶手段171から読み出す。制御回路172は、読み出した複数の補正係数と、アドレス信号(Address)(タイミング発生回路174が補正データ発生回路175に送出するアドレス信号(Address)と同じ位置情報を有する信号) と、書込みクロック(Write_Clock)を共に、補正データ発生回路175に送出する。 The control circuit 172 reads a plurality of red, green, and blue correction coefficients η R (m), η G (m), and η B (m) from the storage unit 171 when the power is turned on. The control circuit 172 includes a plurality of read correction coefficients, an address signal (Address) (a signal having the same position information as the address signal (Address) sent from the timing generation circuit 174 to the correction data generation circuit 175), and a write clock ( Write_Clock) is sent to the correction data generation circuit 175.

そして、補正データ発生回路175は、タイミング発生回路174からの読出しクロック信号(Read_Clock)及びアドレス信号(Address)に基づき、赤色輝度表示信号XR-(n,m)のための乗算器176R-(n,m)に赤色補正係数ηR(m)に基づく信号を送出し、緑色輝度表示信号XG-(n,m)のための乗算器176G-(n,m)に緑色補正係数ηG(m)に基づく信号を送出し、青色輝度表示信号XB-(n,m)のための乗算器176B-(n,m)に青色補正係数ηB(m)に基づく信号を送出する。そして、これによって、各乗算器176R-(n,m),176G-(n,m),176B-(n,m)においては、画像信号の値[赤色輝度表示信号XR-(n,m)の値、緑色輝度表示信号XG-(n,m)の値、及び、青色輝度表示信号XB-(n,m)の値]が、赤色、緑色及び青色補正係数ηR(m),ηG(m),ηB(m)に基づく信号によって補正される(乗算される)。そして、補正後の赤色輝度表示信号X’R-(n,m)の値、緑色輝度表示信号X’G-(n,m)の値、及び、青色輝度表示信号X’B-(n,m)の値が、赤色発光副画素(n,m),緑色発光副画素(n,m),青色発光副画素(n,m)に送られ、赤色発光副画素(n,m),緑色発光副画素(n,m),青色発光副画素(n,m)の発光状態が制御される。 The correction data generation circuit 175 then generates a multiplier 176 R− for the red luminance display signal X R− (n, m) based on the read clock signal (Read_Clock) and the address signal (Address) from the timing generation circuit 174. A signal based on the red correction coefficient η R (m) is sent to (n, m), and the green correction coefficient is supplied to the multiplier 176 G- (n, m) for the green luminance display signal X G- (n, m) A signal based on η G (m) is transmitted, and a signal based on the blue correction coefficient η B (m) is sent to the multiplier 176 B- (n, m) for the blue luminance display signal X B- (n, m). Send it out. Thus, in each of the multipliers 176 R- (n, m) , 176 G- (n, m) , 176 B- (n, m) , the value of the image signal [red luminance display signal X R- ( n, m) value, green luminance display signal X G- (n, m) value, and blue luminance display signal X B- (n, m) value] are red, green and blue correction coefficients η R It is corrected (multiplied) by a signal based on (m), η G (m), η B (m). Then, the corrected red luminance display signal X ′ R− (n, m) value, green luminance display signal X ′ G− (n, m) value, and blue luminance display signal X ′ B− (n, m, the value of m) of the red light-emitting sub-pixel (n, m), green light-emitting sub-pixel (n, m), sent to the blue light-emitting sub-pixel (n, m), red light-emitting sub-pixel (n, m), green The light emission state of the light emitting subpixel (n, m) and the blue light emitting subpixel (n, m) is controlled.

以上に説明した補正手段170を除き、実施例2の画像表示装置の構成、構造は、実施例1において説明した画像表示装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。   Except for the correcting means 170 described above, the configuration and structure of the image display apparatus according to the second embodiment can be the same as the configuration and structure of the image display apparatus described in the first embodiment. To do.

このような実施例2の補正手段170により、画像信号の値(階調)に応じた、より精度の高い補正が可能となり、明るいシーンでの過度な補正による輝度の損失や、暗いシーンでの補正不足による残存”ムラ”の発生といった問題を解決することができる。   Such correction means 170 according to the second embodiment makes it possible to perform correction with higher accuracy according to the value (gradation) of the image signal, loss of luminance due to excessive correction in a bright scene, or in a dark scene. It is possible to solve the problem of occurrence of residual “unevenness” due to insufficient correction.

実施例3も、実施例1における補正手段の変形例に関する。実施例3における補正手段270を備えた画像形成装置駆動装置60の一部分の回路図を図5に示す。   The third embodiment also relates to a modification of the correction unit in the first embodiment. FIG. 5 shows a circuit diagram of a part of the image forming apparatus driving device 60 provided with the correcting means 270 in the third embodiment.

実施例3においては、補正手段270は、1つの補正係数、及び、入力される画像信号の値に対応した強度係数を備えており、補正手段270は、全画素に入力される画像信号の平均値xaveに基づき強度係数を選択し、この選択された強度係数及び補正係数に基づき、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正する。即ち、全画素に入力される画像信号の平均値xaveが低い場合、大きな値を有する強度係数を選択し、全画素に入力される画像信号の平均値xaveが高い場合、小さな値を有する強度係数(例えば、1.0)を選択する。尚、補正係数は、実施例1と同様とすればよい。 In the third embodiment, the correction unit 270 includes one correction coefficient and an intensity coefficient corresponding to the value of the input image signal. The correction unit 270 calculates the average of the image signals input to all pixels. An intensity coefficient is selected based on the value x ave , and the value of the image signal input to each pixel of the image forming apparatus is corrected based on the selected intensity coefficient and correction coefficient. That is, when the average value x ave of the image signal input to all pixels is low, an intensity coefficient having a large value is selected, and when the average value x ave of the image signal input to all pixels is high, the intensity value has a small value. Select an intensity factor (eg, 1.0). The correction coefficient may be the same as in the first embodiment.

ここで、補正手段270は、実施例1の補正手段70と同様に、例えば、複数の補正係数を記憶する記憶手段271、補正手段全体の動作を制御する制御回路272、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正する補正回路273から構成されている。制御回路272によって制御される補正回路273は、タイミング発生回路274、補正データ発生回路275、乗算器276から構成されている。   Here, the correction unit 270 is similar to the correction unit 70 of the first embodiment, for example, a storage unit 271 that stores a plurality of correction coefficients, a control circuit 272 that controls the operation of the entire correction unit, and each pixel of the image forming apparatus. The correction circuit 273 corrects the value of the image signal input to the. The correction circuit 273 controlled by the control circuit 272 includes a timing generation circuit 274, a correction data generation circuit 275, and a multiplier 276.

画像表示装置の動作時、1フレームにおける画像信号(階調制御のための赤色輝度制御信号xR-(n,m)、緑色輝度制御信号xG-(n,m)、青色輝度制御信号xB-(n,m))が、外部から画像信号処理回路261に入力される。併せて、水平同期信号HSync、垂直同期信号VSync、クロック信号(Clock)が、外部から画像信号処理回路261及びタイミング発生回路274に入力される。そして、水平同期信号HSync、垂直同期信号VSync、クロック信号(Clock)に基づき、画像信号処理回路261において、画像形成装置11を構成する各画素(赤色発光副画素,緑色発光副画素,青色発光副画素)を制御するための赤色輝度表示信号XR-(n,m)、緑色輝度表示信号XG-(n,m)、青色輝度表示信号XB-(n,m)が生成され、各副画素(n,m)に向けて出力される。また、1フレームにおける全画素に入力される画像信号の平均値xaveが画像信号処理回路261において求められ、得られた平均値xaveが補正データ発生回路275に送出される。 During operation of the image display device, an image signal in one frame (red luminance control signal x R- (n, m) for gradation control, green luminance control signal x G- (n, m) , blue luminance control signal x B- (n, m) ) is input to the image signal processing circuit 261 from the outside. In addition, a horizontal synchronization signal H Sync , a vertical synchronization signal V Sync , and a clock signal (Clock) are input to the image signal processing circuit 261 and the timing generation circuit 274 from the outside. Then, on the basis of the horizontal synchronization signal H Sync , the vertical synchronization signal V Sync , and the clock signal (Clock), the image signal processing circuit 261 makes each pixel (red light emission subpixel, green light emission subpixel, blue) constituting the image forming apparatus 11. A red luminance display signal X R- (n, m) , a green luminance display signal X G- (n, m) , and a blue luminance display signal X B- (n, m) are generated to control the light emitting sub-pixel). , Output toward each sub-pixel (n, m). The average value x ave of the image signals input to all the pixels in one frame is obtained by the image signal processing circuit 261, and the obtained average value x ave is sent to the correction data generation circuit 275.

一方、タイミング発生回路274に入力された水平同期信号HSync、垂直同期信号VSync、クロック信号(Clock)に基づき、タイミング発生回路274においては、各画素のアドレス信号(Address)(具体的には、mに対応する補正係数を決定する信号)が生成され、読出しクロック信号(Read_Clock)と共に、補正データ発生回路275に送出される。 On the other hand, based on the horizontal synchronization signal H Sync , the vertical synchronization signal V Sync , and the clock signal (Clock) input to the timing generation circuit 274, the timing generation circuit 274 generates an address signal (address) (specifically, an address). , M to determine a correction coefficient corresponding to m) is generated and sent to the correction data generation circuit 275 together with the read clock signal (Read_Clock).

制御回路272は、電源投入時に、複数の赤色、緑色及び青色補正係数ηR(m),ηG(m),ηB(m)及び強度係数を記憶手段271から読み出す。制御回路272は、読み出した複数の補正係数及び強度係数と、アドレス信号(Address)(タイミング発生回路274が補正データ発生回路275に送出するアドレス信号(Address)と同じ位置情報を有する信号)と、書込みクロック(Write_Clock)を共に、補正データ発生回路275に送出する。 The control circuit 272 reads a plurality of red, green and blue correction coefficients η R (m), η G (m), η B (m) and an intensity coefficient from the storage unit 271 when the power is turned on. The control circuit 272 includes a plurality of read correction coefficients and intensity coefficients, an address signal (Address) (a signal having the same position information as the address signal (Address) sent from the timing generation circuit 274 to the correction data generation circuit 275), Both the write clock (Write_Clock) are sent to the correction data generation circuit 275.

そして、補正データ発生回路275は、タイミング発生回路274からの読出しクロック信号(Read_Clock)及びアドレス信号(Address)に基づき、赤色補正係数ηR(m)を選択し、選択された赤色補正係数ηR(m)に画像信号処理回路261からの平均値xaveに基づき選択された強度係数を乗じた信号を赤色輝度表示信号XR-(n,m)のための乗算器276R-(n,m)に送出し、緑色補正係数ηG(m)を選択し、選択された緑色補正係数ηG(m)に画像信号処理回路261からの平均値xaveに基づき選択された強度係数を乗じた信号を緑色輝度表示信号XG-(n,m)のための乗算器276G-(n,m)に送出し、青色補正係数ηB(m)を選択し、選択された青色補正係数ηB(m)に画像信号処理回路261からの平均値xaveに基づき選択された強度係数を乗じた信号を青色輝度表示信号XB-(n,m)のための乗算器276B-(n,m)に送出する。そして、これによって、各乗算器276R-(n,m),276G-(n,m),276B-(n,m)においては、画像信号の値[赤色輝度表示信号XR-(n,m)の値、緑色輝度表示信号XG-(n,m)の値、及び、青色輝度表示信号XB-(n,m)の値]が、赤色、緑色及び青色補正係数ηR(m),ηG(m),ηB(m)及び強度係数に基づく信号によって補正される(乗算される)。そして、補正後の赤色輝度表示信号X’R-(n,m)の値、緑色輝度表示信号X’G-(n,m)の値、及び、青色輝度表示信号X’B-(n,m)の値が、赤色発光副画素(n,m),緑色発光副画素(n,m),青色発光副画素(n,m)に送られ、赤色発光副画素(n,m),緑色発光副画素(n,m),青色発光副画素(n,m)の発光状態が制御される。 Then, the correction data generation circuit 275 selects the red correction coefficient η R (m) based on the read clock signal (Read_Clock) and the address signal (Address) from the timing generation circuit 274, and the selected red correction coefficient η R A signal obtained by multiplying (m) by the intensity coefficient selected based on the average value x ave from the image signal processing circuit 261 is a multiplier 276 R- (n, m) for the red luminance display signal X R- (n, m) . m) , the green correction coefficient η G (m) is selected, and the selected green correction coefficient η G (m) is multiplied by the intensity coefficient selected based on the average value x ave from the image signal processing circuit 261. Is sent to the multiplier 276 G- (n, m) for the green luminance display signal X G- (n, m) , the blue correction coefficient η B (m) is selected, and the selected blue correction coefficient η B (m) is multiplied by the intensity coefficient selected based on the average value x ave from the image signal processing circuit 261. Is sent to the multiplier 276 B- (n, m) for the blue luminance display signal X B- (n, m) . Thus, in each of the multipliers 276 R- (n, m) , 276 G- (n, m) , 276 B- (n, m) , the value of the image signal [red luminance display signal X R- ( n, m) value, green luminance display signal X G- (n, m) value, and blue luminance display signal X B- (n, m) value] are red, green and blue correction coefficients η R Corrected (multiplied) by signals based on (m), η G (m), η B (m) and the intensity factor. Then, the corrected red luminance display signal X ′ R− (n, m) value, green luminance display signal X ′ G− (n, m) value, and blue luminance display signal X ′ B− (n, m, the value of m) of the red light-emitting sub-pixel (n, m), green light-emitting sub-pixel (n, m), sent to the blue light-emitting sub-pixel (n, m), red light-emitting sub-pixel (n, m), green The light emission state of the light emitting subpixel (n, m) and the blue light emitting subpixel (n, m) is controlled.

以上に説明した補正手段270を除き、実施例3の画像表示装置の構成、構造は、実施例1において説明した画像表示装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。   Except for the correcting means 270 described above, the configuration and structure of the image display apparatus according to the third embodiment can be the same as the configuration and structure of the image display apparatus described in the first embodiment. To do.

このような実施例3の補正手段270によっても、画像信号の値(階調)に応じた、より精度の高い補正が可能となり、明るいシーンでの過度な補正による輝度の損失や、暗いシーンでの補正不足による残存”ムラ”の発生といった問題を解決することができる。   Such correction means 270 of the third embodiment also enables more accurate correction according to the value (gradation) of the image signal, resulting in loss of luminance due to excessive correction in a bright scene or in a dark scene. It is possible to solve the problem of occurrence of residual “unevenness” due to insufficient correction.

実施例4、あるいは後述する実施例5においては、回折格子部材30,40を詳しく説明する。   In Example 4 or Example 5 described later, the diffraction grating members 30 and 40 will be described in detail.

第1回折格子部材30の内部に形成された干渉縞31の傾斜角φ1は、一定であってもよいし、変化していてもよい。後者に関する技術を、本特許出願人は、特願2005−258397にて出願した。干渉縞の傾斜角φ1を第1回折格子部材30の内部において変化させることによって、第1回折格子部材の領域毎での或る波長帯域の回折効率を出来る限り一定とすることができ、画像形成装置の画素の位置によって瞳に導かれる画素の像における色合いや輝度が異なる(色ムラや輝度ムラが発生する)といった問題の発生を、より一層効果的に抑制することができる。しかも、第1回折格子部材の所定の領域において干渉縞の傾斜角φ1を所定の値とすることで、第1回折格子部材に入射し、回折反射された平行光束を、第2回折格子部材の所定の領域に確実に入射させることができる。また、第1回折格子部材を構成する回折格子層を、Q層の回折格子層が積層された構造とすれば、導光板21の軸線方向に沿った第1回折格子部材の長さの短縮化を図りつつ、画角θを大きくすることができる。 The inclination angle φ 1 of the interference fringe 31 formed inside the first diffraction grating member 30 may be constant or may vary. The patent applicant applied for the latter technique in Japanese Patent Application No. 2005-258397. By changing the inclination angle φ 1 of the interference fringe inside the first diffraction grating member 30, the diffraction efficiency in a certain wavelength band for each region of the first diffraction grating member can be made as constant as possible. It is possible to more effectively suppress the occurrence of a problem that the color and brightness of a pixel image guided to the pupil differ depending on the position of the pixel of the forming device (color unevenness and brightness unevenness occur). In addition, by setting the interference fringe inclination angle φ 1 to a predetermined value in a predetermined region of the first diffraction grating member, the parallel light flux incident on the first diffraction grating member and diffracted and reflected is converted into the second diffraction grating member. It is possible to reliably enter the predetermined region. Further, if the diffraction grating layer constituting the first diffraction grating member has a structure in which Q diffraction grating layers are laminated, the length of the first diffraction grating member along the axial direction of the light guide plate 21 is shortened. , The angle of view θ can be increased.

以下、実施例4における第1構成の第1回折格子部材30について説明する。   Hereinafter, the first diffraction grating member 30 having the first configuration according to the fourth embodiment will be described.

第1回折格子部材30には、例えば、図7の(A)あるいは(B)に模式的な断面図を示すように、その内部から表面に亙り干渉縞31が形成されており、且つ、第1回折格子部材30の表面における干渉縞31のピッチP1は等しい。 In the first diffraction grating member 30, for example, as shown in a schematic cross-sectional view of FIG. 7A or FIG. The pitch P 1 of the interference fringes 31 on the surface of the one diffraction grating member 30 is equal.

そして、第1回折格子部材30における干渉縞31が第1回折格子部材30の表面と成す角度を傾斜角φ1としたとき、第1回折格子部材30において、図7の(A)あるいは図7の(B)に模式的な断面図を示すように、
(B−1)傾斜角φ1が最小傾斜角φMINとなる最小傾斜角領域RGMINよりも第2回折格子部材40から遠い所に位置する外側領域RGOUTに形成された干渉縞31の傾斜角φ1は、最小傾斜角領域RGMINから離れるほど大きく、
(B−2)最小傾斜角領域RGMINよりも第2回折格子部材40に近い所に位置する内側領域RGINに形成された干渉縞31の傾斜角φ1は、最小傾斜角領域RGMINに隣接する内側領域RGIN-NEARにおいて最大傾斜角φMAXであり、最小傾斜角領域RGMINから離れるほど小さくなる。
Then, when the angle formed by the interference fringes 31 in the first diffraction grating member 30 with the surface of the first diffraction grating member 30 is the inclination angle φ 1 , the first diffraction grating member 30 has the structure shown in FIG. As shown in the schematic cross-sectional view of (B),
(B-1) Inclination of the interference fringes 31 formed in the outer region RG OUT located farther from the second diffraction grating member 40 than the minimum inclination angle region RG MIN where the inclination angle φ 1 is the minimum inclination angle φ MIN The angle φ 1 is larger as it is away from the minimum inclination angle region RG MIN ,
(B-2) minimum inclination angle region inclination angle phi 1 of the interference fringe 31 formed in the inner area RG IN than RG MIN is located closer to the second diffraction grating member 40, the minimum inclination angle region RG MIN In the adjacent inner region RG IN-NEAR , the maximum inclination angle φ MAX is set, and becomes smaller as the distance from the minimum inclination angle region RG MIN increases.

実施例4における画像表示装置(尚、この実施例4における画像表示装置の構成、構造は、実施例1において説明した画像表示装置の構成、構造と同じである)の概念図を図6に示すように、第2回折格子部材40の中心を原点Oとし、原点Oを通る第2回折格子部材40の法線をX軸、原点Oを通る導光板21の軸線をY軸とする。また、第2回折格子部材40によって回折反射され、導光板21から出射された平行光束群に基づく像を観察するX軸上の地点に瞳50が存在するとする。瞳50のX座標の値がアイレリーフDに相当する。以下の説明においては、説明の簡素化のため、X−Y平面内に位置する平行光束に関して説明を行う。また、第1回折格子部材30の第2回折格子部材40に近い端部から原点Oまでの距離をL1、第1回折格子部材30の第2回折格子部材40に遠い端部から原点Oまでの距離をL2とする。 FIG. 6 shows a conceptual diagram of an image display device according to the fourth embodiment (note that the configuration and structure of the image display device according to the fourth embodiment are the same as the configuration and structure of the image display device described in the first embodiment). Thus, the center of the second diffraction grating member 40 is the origin O, the normal line of the second diffraction grating member 40 passing through the origin O is the X axis, and the axis line of the light guide plate 21 passing through the origin O is the Y axis. Further, it is assumed that the pupil 50 exists at a point on the X axis where the image based on the parallel light flux group that is diffracted and reflected by the second diffraction grating member 40 and emitted from the light guide plate 21 is observed. The value of the X coordinate of the pupil 50 corresponds to the eye relief D. In the following description, a description will be given with respect to a parallel light beam positioned in the XY plane for simplification of description. Further, the distance from the end of the first diffraction grating member 30 near the second diffraction grating member 40 to the origin O is L 1 , and the end of the first diffraction grating member 30 far from the second diffraction grating member 40 to the origin O the distance between the L 2.

画像形成装置11から出射された光束r1(実線で示す)、r2(一点鎖線で示す)、r3(点線で示す)は、コリメート光学系12を通過した後、それぞれ、角度+Θ’IN(>0)、0(度)、−Θ’IN(<0)の平行光束となって導光板21に入射し、次いで、第1回折格子部材30に入射(衝突)し、第1回折格子部材30によって回折反射され、導光板21内を全反射して、第2回折格子部材40に向けて伝播し、第2回折格子部材40に入射(衝突)し、瞳50の中心に、それぞれ、画角θ=−θ0(<0)、0(度)、+θ0(>0)で入射する。尚、角度Θ’で導光板21に入射した平行光束は、画角θ(=入射する角度[−Θ’])で導光板21から出射される。この場合、各平行光束r1,r2,r3は、それぞれの有する異なる全反射角度α1,α2,α3に基づき、導光板21内を異なった全反射位置及び全反射回数で進むことになる。ここで、平行光束が導光板21の第1面21A(第2面21Bと対向する面)での全反射を経て第2面21B(第1回折格子部材30及び第2回折格子部材40が配置された導光板21の面)で全反射するとき、第2面21Bで全反射する位置(原点Oからの距離L)と全反射回数NTRとの関係は、平行光束が第1回折格子部材30に入射する位置(原点Oからの距離)をLf、導光板21の厚さをt、その平行光束の全反射角度をαとしたとき、以下の式(21)で表される。 Light beams r 1 (indicated by a solid line), r 2 (indicated by a dashed line), and r 3 (indicated by a dotted line) emitted from the image forming apparatus 11 pass through the collimating optical system 12 and then have an angle + Θ ′ IN. (> 0), 0 (degrees), −Θ ′ IN (<0) as a parallel light flux and incident on the light guide plate 21, and then incident on (collides with) the first diffraction grating member 30. Diffracted and reflected by the member 30, totally reflected in the light guide plate 21, propagated toward the second diffraction grating member 40, enters (collides) with the second diffraction grating member 40, and is centered on the pupil 50, respectively. Incident light is incident at an angle of view θ = −θ 0 (<0), 0 (degrees), + θ 0 (> 0). The parallel light beam incident on the light guide plate 21 at an angle Θ ′ is emitted from the light guide plate 21 at an angle of view θ (= incident angle [−Θ ′]). In this case, each of the parallel light beams r 1 , r 2 , r 3 travels in the light guide plate 21 at different total reflection positions and total reflection times based on the different total reflection angles α 1 , α 2 , α 3 respectively. It will be. Here, the parallel light flux undergoes total reflection on the first surface 21A (surface facing the second surface 21B) of the light guide plate 21, and the second surface 21B (the first diffraction grating member 30 and the second diffraction grating member 40 is disposed). When the light is totally reflected by the second light guide plate 21), the relationship between the position of total reflection at the second surface 21B (distance L from the origin O) and the total number of reflections NTR is as follows. When the position incident on 30 (distance from the origin O) is L f , the thickness of the light guide plate 21 is t, and the total reflection angle of the parallel light flux is α, it is expressed by the following equation (21).

L=Lf−2・NTR・t・tan(α) (21) L = L f −2 · N TR · t · tan (α) (21)

よって、平行光束r1,r2,r3の全反射角度α1,α2,α3における上記関係式(21)は、それぞれの平行光束の第1回折格子部材30への入射位置(最初の内部反射位置であり、原点Oからの距離)を、Lf_1,Lf_2,Lf_3、第2回折格子部材40への入射位置(最後の内部反射位置であり、原点Oからの距離)をLe_1,Le_2,Le_3、全反射回数をNTR_1,NTR_2,NTR_3とすると、以下の式(22−1)、式(22−2)、式(22−3)で表すことができる。 Therefore, the above relational expression (21) at the total reflection angles α 1 , α 2 , α 3 of the parallel light beams r 1 , r 2 , r 3 is the incident position (first time) of each parallel light beam on the first diffraction grating member 30. , L f_1 , L f_2 , L f_3 , and the incident position on the second diffraction grating member 40 (the last internal reflection position, the distance from the origin O). If L e_1 , L e_2 , L e_3 , and the total number of reflections are N TR_1 , N TR_2 , and N TR_3 , the following expressions (22-1), (22-2), and (22-3) can be expressed. it can.

e_1=Lf_1−2・NTR_1・t・tan(α1) (22−1)
e_2=Lf_2−2・NTR_2・t・tan(α2) (22−1)
e_3=Lf_3−2・NTR_3・t・tan(α3) (22−1)
L e_1 = L f_1 -2 · N TR_1 · t · tan (α 1) (22-1)
L e_2 = L f_2 -2 · N TR_2 · t · tan (α 2) (22-1)
L e3 = L f3 −2 · N TR3 · t · tan (α 3 ) (22-1)

ここで、Le_1,Le_2,Le_3は、図6からも明らかなように、画角θとアイレリーフDの関係に基づき、平行光束が瞳50の中心部分に入射するように、一意的に決定される。また、NTR_1,NTR_2,NTR_3は正の整数でなければならない。このような関係式は、導光板21の厚さtと、平行光束が入射する第1回折格子部材30の範囲L1〜L2、及び、第1回折格子部材30における干渉縞31のピッチP1と画角θによって導かれるα1,α2,α3のとる様々な条件で成り立つために、より実用的な構成でこれらの変数を決定する必要がある。 Here, L e_1, L e_2, L e_3 , as is apparent from FIG. 6, based on the relationship of the angle of view θ and the eye relief D, as parallel light flux is incident on the central portion of the pupil 50, uniquely To be determined. N TR_1 , N TR_2 , and N TR_3 must be positive integers. Such a relational expression indicates that the thickness t of the light guide plate 21, the range L 1 to L 2 of the first diffraction grating member 30 where the parallel light beam enters, and the pitch P of the interference fringes 31 in the first diffraction grating member 30. These variables need to be determined with a more practical configuration in order to satisfy various conditions of α 1 , α 2 , and α 3 derived from 1 and the angle of view θ.

以下の表2に示す条件において、原点Oからの距離L2_tを−3.0mmから3.0mmまで0.5mm刻みとし、各画角θ2_tにおいて同一波長でブラッグ条件を満足する第2回折格子部材40における干渉縞(赤色を回折反射する干渉縞、及び、緑色を回折反射する干渉縞)の傾斜の分布を計算した結果を、以下の表3に示し、青色を回折反射する干渉縞の傾斜の分布を計算した結果を、以下の表4に示す。尚、一般に、平行光束が入射角ΨINにて回折格子部材に入射し、出射回折角ΨOUTで回折反射されるときの回折効率を最大とするような干渉縞の傾斜角φMAXは以下の式(23)で表すことができ、この式(23)はブラッグ条件に基づき導出することができる。 Under the conditions shown in Table 2 below, the second diffraction grating satisfying the Bragg condition at the same wavelength at each angle of view θ 2_t with the distance L 2 — t from the origin O set to 0.5 mm from −3.0 mm to 3.0 mm The results of calculating the distribution of the inclination of the interference fringes (interference fringes that diffracted and reflect red and interference fringes that diffracted and reflected green) in the member 40 are shown in Table 3 below. The results of calculating the distribution of are shown in Table 4 below. In general, the inclination angle φ MAX of the interference fringes that maximizes the diffraction efficiency when the parallel light beam enters the diffraction grating member at the incident angle Ψ IN and is diffracted and reflected at the output diffraction angle Ψ OUT is as follows: Expression (23) can be expressed, and this expression (23) can be derived based on the Bragg condition.

φMAX=(ΨOUT+ΨIN)/2 (23) φ MAX = (Ψ OUT + Ψ IN ) / 2 (23)

実施例4あるいは後述する実施例5における第2回折格子部材40の干渉縞は、表3及び表4の傾斜角の値に則り、形成されている。具体的には、第2回折格子部材40における干渉縞における傾斜角は、第1回折格子部材30に近づくに従い、増加する。このような構成にすることで、色ムラや輝度ムラの一層の低減を図ることができる。尚、傾斜角の増加は、段階的であってもよいし、連続的であってもよい。即ち、前者の場合、第2回折格子部材40を、最も第1回折格子部材30から遠い部分から最も第1回折格子部材30に近い部分まで、T個の部分に分けたとき、t番目(但し、t=1,2・・・T)の第2回折格子部材の部分RG2_tにおける傾斜角を一定とし、しかも、tの値が増加するに従い、第2回折格子部材の部分RG2_tにおける傾斜角を増加させる形態とすればよい。一方、後者の場合、干渉縞の傾斜角を徐々に変化させる形態とすればよい。 The interference fringes of the second diffraction grating member 40 in Example 4 or Example 5 described later are formed according to the values of the inclination angles in Tables 3 and 4. Specifically, the inclination angle of the interference fringes in the second diffraction grating member 40 increases as it approaches the first diffraction grating member 30. With such a configuration, it is possible to further reduce color unevenness and luminance unevenness. Note that the inclination angle may be increased stepwise or continuously. That is, in the former case, when the second diffraction grating member 40 is divided into T parts from the part farthest from the first diffraction grating member 30 to the part closest to the first diffraction grating member 30, the t-th (however, the inclination angle is constant in the portion RG 2_T of t = 1, 2 · · · T) of the second diffraction grating member, moreover, as the value of t increases, the inclination angle in the portion RG 2_T of the second diffraction grating member It may be a form that increases the value. On the other hand, in the latter case, it may be configured to gradually change the inclination angle of the interference fringes.

[表2]
導光板厚さ :2.7mm(波長522nmでの屈折率1.526)
アイレリーフ :20mm
画角θ0 : 8.0度
画角−θ0 :−8.0度
回折格子層240Rにおける干渉縞ピッチ:488.1nm
回折格子層240Gにおける干渉縞ピッチ:399.9nm
回折格子層240Bにおける干渉縞ピッチ:399.9nm
[Table 2]
Light guide plate thickness: 2.7 mm (refractive index of 1.526 at a wavelength of 522 nm)
Eye relief: 20mm
Angle of view θ 0 : 8.0 ° Angle of view −θ 0 : −8.0 ° Interference fringe pitch in diffraction grating layer 240R: 488.1 nm
Interference fringe pitch in the diffraction grating layer 240G: 399.9 nm
Interference fringe pitch in the diffraction grating layer 240B: 399.9 nm

[表3]第2回折格子部材40を構成する干渉縞(赤色を回折反射する干渉縞、及び、緑色を回折反射する干渉縞)
距離L2_t(mm) 画角θ2_t(度) 傾斜角φ2_t(度)
−3.0〜−2.5 −7.20 27.68
−2.5〜−2.0 −5.90 27.93
−2.0〜−1.5 −4.60 28.21
−1.5〜−1.0 −3.29 28.51
−1.0〜−0.5 −1.97 28.84
−0.5〜 0.0 −0.66 29.02
0.0〜 0.5 0.66 29.60
0.5〜 1.0 1.97 30.05
1.0〜 1.5 3.29 30.55
1.5〜 2.0 4.60 31.10
2.0〜 2.5 5.90 31.73
2.5〜 3.0 7.20 32.46
[Table 3] Interference fringes constituting the second diffraction grating member 40 (interference fringes for diffracting and reflecting red and interference fringes for diffracting and reflecting green)
Distance L 2_t (mm) Angle of view θ 2_t (degree) Inclination angle φ 2_t (degree)
−3.0 to −2.5 −7.20 27.68
-2.5 to -2.0 -5.90 27.93
-2.0 to -1.5 -4.60 28.21
-1.5 to -1.0 -3.29 28.51
-1.0 to -0.5 -1.97 28.84
-0.5 to 0.0 -0.66 29.02
0.0 to 0.5 0.66 29.60
0.5-1.0 1.97 30.05
1.0-1.5 3.29 30.55
1.5-2.0 4.60 31.10.
2.0-2.5 5.90 31.73
2.5-3.0 7.20 32.46

[表4]第2回折格子部材40を構成する干渉縞(青色を回折反射する干渉縞)
距離L2_t(mm) 画角θ2_t(度) 傾斜角φ2_t(度)
−3.0〜−2.5 −7.20 24.14
−2.5〜−2.0 −5.90 24.30
−2.0〜−1.5 −4.60 24.48
−1.5〜−1.0 −3.29 24.67
−1.0〜−0.5 −1.97 24.88
−0.5〜 0.0 −0.66 25.11
0.0〜 0.5 0.66 25.36
0.5〜 1.0 1.97 25.62
1.0〜 1.5 3.29 25.91
1.5〜 2.0 4.60 26.22
2.0〜 2.5 5.90 26.55
2.5〜 3.0 7.20 26.93
[Table 4] Interference fringes constituting the second diffraction grating member 40 (interference fringes for diffracting and reflecting blue)
Distance L 2_t (mm) Angle of view θ 2_t (degree) Inclination angle φ 2_t (degree)
−3.0 to −2.5 −7.20 24.14
-2.5 to -2.0 -5.90 24.30
-2.0 to -1.5 -4.60 24.48
-1.5 to -1.0 -3.29 24.67
-1.0 to -0.5 -1.97 24.88
-0.5 to 0.0 -0.66 25.11
0.0 to 0.5 0.66 25.36
0.5-1.0 1.97 25.62
1.0-1.5 3.29 25.91
1.5-2.0 4.60 26.22
2.0-2.5 5.90 26.55
2.5-3.0 7.20 26.93

表3及び表4からも明らかなように、画角θの値が増加すると、第2回折格子部材40における傾斜角が大きくなる。云い換えれば、画角θの値が小さい場合、全反射角度αの値は小さくなり、このような画角θに対応する平行光束の導光板21内部における全反射回数NTRが多くなる。一方、画角θの値が大きい場合、全反射角度αの値は大きくなり、このような画角θに対応する平行光束の導光板21内部における全反射回数NTRは少なくなる。 As is apparent from Tables 3 and 4, when the value of the angle of view θ increases, the inclination angle in the second diffraction grating member 40 increases. Stated words, if the value of the field angle θ is small, the value of total reflection angle α becomes smaller, the total number of reflections N TR in the light guide plate 21 inside the parallel light beam corresponding to such angle θ increases. On the other hand, when the value of the field angle θ is large, the value of total reflection angle α increases, the total number of reflections N TR in the light guide plate 21 inside the parallel light beam corresponding to such angle θ is reduced.

瞳50の中心に入射するλ1=635nm及び波長λ2=522nmの平行光束が、第1回折格子部材30を構成する干渉縞(赤色を回折反射する干渉縞、及び、緑色を回折反射する干渉縞)のどの位置で回折反射し、更に、この平行光束が導光板21の第2面21Bを何回全反射して瞳50に到達するかを、図8の(A)のグラフに示す。尚、このグラフは、全て式(21)に基づき計算している。また、グラフにおける縦軸は距離Lを表し、横軸は画角θを表す。尚、図8の(A)及び図8の(B)においては、図面を簡素化のために、部分RG(q,s)を(q,s)で表示する。 The parallel light flux of λ 1 = 635 nm and wavelength λ 2 = 522 nm incident on the center of the pupil 50 forms interference fringes (interference fringes for diffracting and reflecting red and interference for diffracting and reflecting green). The position of the stripe) is diffracted and reflected, and the number of times this parallel light beam is totally reflected by the second surface 21B of the light guide plate 21 to reach the pupil 50 is shown in the graph of FIG. In addition, all this graph is calculated based on Formula (21). The vertical axis in the graph represents the distance L, and the horizontal axis represents the angle of view θ. In FIGS. 8A and 8B, the portion RG (q, s) is represented by (q, s) for the sake of simplicity.

実施例4にあっては、第1回折格子部材30は、反射型体積ホログラム回折格子から成るQ層(実施例4にあっては、Q=4)の回折格子層301,302,303,304が積層されて成り、各回折格子層には、その内部から表面に亙り、干渉縞が形成されており、各回折格子層の表面における干渉縞のピッチは等しく、且つ、回折格子層相互の干渉縞のピッチも等しい。 In the fourth embodiment, the first diffraction grating member 30 is a diffraction grating layer 30 1 , 30 2 , 30 of a Q layer (Q = 4 in the fourth embodiment) made of a reflective volume hologram diffraction grating. 3 and 30 4 are laminated, and each diffraction grating layer is formed with interference fringes extending from the inside to the surface thereof, and the pitch of the interference fringes on the surface of each diffraction grating layer is equal, and the diffraction gratings The pitch of interference fringes between layers is also equal.

尚、回折格子層の全てにおいて最小傾斜角φMINは異なり、且つ、回折格子層の全てにおいて最大傾斜角φMAXは異なる。 Note that the minimum inclination angle φ MIN is different in all of the diffraction grating layers, and the maximum inclination angle φ MAX is different in all of the diffraction grating layers.

図8の(A)において、右上がりの実線の曲線[1]は全反射回数NTR=4の場合を表し、右上がりの点線の曲線[2]は全反射回数NTR=5の場合を表し、右上がりの実線の曲線[3]は全反射回数NTR=6の場合を表し、右上がりの点線の曲線[4]は全反射回数NTR=7の場合を表す。 In FIG. 8A, the solid curve [1] that rises to the right represents the case of the total reflection number N TR = 4, and the dotted line curve [2] that rises to the right represents the case of the total reflection number N TR = 5. The solid line curve [3] rising to the right represents the case of the total reflection number N TR = 6, and the dotted line curve [4] rising to the right represents the case of the total reflection number N TR = 7.

グラフの横軸(画角θであるが、入射する角度[−Θ’]にも相当する)のマイナス方向は、同一波長でブラッグ条件を満足する第1回折格子部材30における干渉縞31の傾斜角φ1が相対的に小さくなる方向であり、グラフの横軸(画角θであるが、入射する角度[−Θ’]にも相当する)のプラス方向は、同一波長でブラッグ条件を満足する第1回折格子部材30における干渉縞31の傾斜角φ1が相対的に大きくなる方向である。従って、グラフの曲線が左から右上がりになっているということは、画角θがプラス方向に変化するにつれて、同一波長の平行光束を回折反射する第1回折格子部材30における干渉縞31の傾斜角φ1が小から大に変化し、更には、このような傾斜角が設けられた第1回折格子部材30の領域の原点Oからの距離が徐々に長くなることを意味している。 The negative direction of the horizontal axis of the graph (which is the angle of view θ but also corresponds to the incident angle [−Θ ′]) is the inclination of the interference fringe 31 in the first diffraction grating member 30 that satisfies the Bragg condition at the same wavelength. The angle φ 1 is a relatively small direction, and the positive direction of the horizontal axis of the graph (which is the angle of view θ but also corresponds to the incident angle [−Θ ′]) satisfies the Bragg condition at the same wavelength. This is the direction in which the inclination angle φ 1 of the interference fringe 31 in the first diffraction grating member 30 is relatively large. Therefore, the curve of the graph is rising from the left to the right. As the angle of view θ changes in the plus direction, the inclination of the interference fringes 31 in the first diffraction grating member 30 that diffracts and reflects the parallel light flux of the same wavelength. This means that the angle φ 1 changes from small to large, and further, the distance from the origin O of the region of the first diffraction grating member 30 provided with such an inclination angle gradually increases.

画角θ=4.3度〜7.1度(=入射する角度[−Θ’])に相当する平行光束は、L≒35mm〜47mmのところで第1回折格子部材30を構成する第1層目の回折格子層301に入射し、この第1層目の回折格子層301の領域において回折反射され、導光板21の第2面21Bで4回、全反射した後、第2回折格子部材40に入射し、回折反射されて、導光板21から出射され、瞳50に導かれる。そして、この場合には、画角θがプラス方向に変化するにつれて、同一波長の平行光束を回折反射する第1層目の回折格子層301の干渉縞の傾斜角φ1が小から大に変化し、更には、このような傾斜角φ1が設けられた第1層目の回折格子層301の領域の原点Oからの距離が徐々に長くなる。 The parallel light flux corresponding to the angle of view θ = 4.3 degrees to 7.1 degrees (= incident angle [−Θ ′]) is the first layer constituting the first diffraction grating member 30 at L≈35 mm to 47 mm. incident on the diffraction grating layer 30 1 eye, is diffracted and reflected in the region of the diffraction grating layer 30 1 of the first layer, 4 times the second surface 21B of the light guide plate 21, after the total reflection, the second diffraction grating The light enters the member 40, is diffracted and reflected, is emitted from the light guide plate 21, and is guided to the pupil 50. In this case, as the angle of view θ changes in the plus direction, the inclination angle φ 1 of the interference fringes of the first diffraction grating layer 301 that diffracts and reflects the parallel light beam having the same wavelength increases from small to large. Furthermore, the distance from the origin O of the region of the first diffraction grating layer 301 having the tilt angle φ 1 is gradually increased.

また、画角θ=0.2度〜3.9度(=入射する角度[−Θ’])に相当する平行光束は、L≒35mm〜47mmのところで第1回折格子部材30を構成する第2層目の回折格子層302に入射し、この第2層目の回折格子層302の領域において回折反射され、導光板21の第2面21Bで5回、全反射した後、第2回折格子部材40に入射し、回折反射されて、導光板21から出射され、瞳50に導かれる。そして、この場合にも、画角θがプラス方向に変化するにつれて、同一波長の平行光束を回折反射する第2層目の回折格子層302の干渉縞の傾斜角φ1が小から大に変化し、更には、このような傾斜角φ1が設けられた第2層目の回折格子層302の領域の原点Oからの距離が徐々に長くなる。 Further, the parallel light flux corresponding to the angle of view θ = 0.2 degrees to 3.9 degrees (= incident angle [−Θ ′]) is the first diffraction grating member 30 that forms the first diffraction grating member 30 at L≈35 mm to 47 mm. second layer incident on the diffraction grating layer 30 2 is diffracted and reflected in the region of the diffraction grating layer 30 2 of the second layer, 5 times the second surface 21B of the light guide plate 21, after the total reflection, the second The light enters the diffraction grating member 40, is diffracted and reflected, is emitted from the light guide plate 21, and is guided to the pupil 50. Also in this case, as the angle of view θ changes in the plus direction, the inclination angle φ 1 of the interference fringes of the second diffraction grating layer 30 2 that diffracts and reflects the parallel light flux of the same wavelength increases from small to large. Furthermore, the distance from the origin O of the region of the second diffraction grating layer 30 2 provided with such an inclination angle φ 1 gradually increases.

更には、画角θ=−3.9度〜−0.2度(=入射する角度[−Θ’])に相当する平行光束は、L≒35mm〜45mmのところで第1回折格子部材30を構成する第3層目の回折格子層303に入射し、この第3層目の回折格子層303の領域において回折反射され、導光板21の第2面21Bで6回、全反射した後、第2回折格子部材40に入射し、回折反射されて、導光板21から出射され、瞳50に導かれる。そして、この場合にも、画角θがプラス方向に変化するにつれて、同一波長の平行光束を回折反射する第3層目の回折格子層303の干渉縞の傾斜角φ1が小から大に変化し、更には、このような傾斜角φ1が設けられた第3層目の回折格子層303の領域の原点Oからの距離が徐々に長くなる。 Further, the parallel light flux corresponding to the angle of view θ = −3.9 ° to −0.2 ° (= incident angle [−Θ ′]) is applied to the first diffraction grating member 30 at L≈35 mm to 45 mm. enters the third layer of the diffraction grating layer 30 3 forming, is diffracted and reflected in the region of the diffraction grating layer 30 3 of the third layer, 6 times in the second surface 21B of the light guide plate 21, after the total reflection , Enters the second diffraction grating member 40, is diffracted and reflected, is emitted from the light guide plate 21, and is guided to the pupil 50. Also in this case, as the angle of view θ changes in the plus direction, the inclination angle φ 1 of the interference fringe of the third diffraction grating layer 30 3 that diffracts and reflects the parallel light beam of the same wavelength increases from small to large. Furthermore, the distance from the origin O of the region of the third diffraction grating layer 30 3 provided with such an inclination angle φ 1 gradually increases.

また、画角θ=−7.6度〜−4.5度(=入射する角度[−Θ’])に相当する平行光束は、L≒35mm〜43mmのところで第1回折格子部材30を構成する第4層目の回折格子層304に入射し、この第4層目の回折格子層304の領域において回折反射され、導光板21の第2面21Bで7回、全反射した後、第2回折格子部材40に入射し、回折反射されて、導光板21から出射され、瞳50に導かれる。そして、この場合にも、画角θがプラス方向に変化するにつれて、同一波長の平行光束を回折反射する第4層目の回折格子層304の干渉縞の傾斜角φ1が小から大に変化し、更には、このような傾斜角φ1が設けられた第4層目の回折格子層304の領域の原点Oからの距離が徐々に長くなる。 Further, the parallel light flux corresponding to the angle of view θ = −7.6 degrees to −4.5 degrees (= incident angle [−Θ ′]) constitutes the first diffraction grating member 30 at L≈35 mm to 43 mm. to fourth layer is incident on the diffraction grating layer 30 4, is diffracted and reflected in the region of the diffraction grating layer 30 4 of the fourth layer, seven times in the second surface 21B of the light guide plate 21, after the total reflection, The light enters the second diffraction grating member 40, is diffracted and reflected, is emitted from the light guide plate 21, and is guided to the pupil 50. Also in this case, as the angle of view θ changes in the plus direction, the inclination angle φ 1 of the interference fringes of the fourth diffraction grating layer 304 that diffracts and reflects the parallel light flux of the same wavelength increases from small to large. In addition, the distance from the origin O of the region of the fourth diffraction grating layer 304 having such an inclination angle φ 1 gradually increases.

尚、或る回折格子層に入射した平行光束は、他の3層の内の少なくとも1層の回折格子層に入射する場合があるが、他の回折格子層にあっては、係る平行光束の回折効率が低いので、係る平行光束が他の回折格子層によって回折反射されることはない。   A parallel light beam incident on a certain diffraction grating layer may be incident on at least one of the other three layers. However, in the other diffraction grating layer, the parallel light beam Since the diffraction efficiency is low, the parallel light beam is not diffracted and reflected by other diffraction grating layers.

第1層目の回折格子層301にあっては、画角θ1=−θ1_0=4.3度に相当する平行光束が回折反射される第1層目の回折格子層301の領域であるL=35mm〜37mmの領域における干渉縞の傾斜角φ1が最小傾斜角φMINである。そして、傾斜角φ1が最小傾斜角φMINとなる最小傾斜角領域RGMIN(L=35mm〜37mmが相当)よりも第2回折格子部材40から遠い所に位置する外側領域RGOUT(L=47mmまでの領域が相当)に形成された干渉縞の傾斜角φ1は、最小傾斜角領域RGMIN(L=35mm〜37mmが相当)から離れるほど大きい。そして、画角θ1=θ1_0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第1層目の回折格子層301の領域(L=45mm〜47mmの領域が相当)が最大傾斜角φMAXを有する。 In the diffraction grating layer 30 1 of the first layer, the angle of view θ 1 = -θ 1_0 = 4.3 ° diffraction grating layer 30 first region of the first layer a parallel beam corresponding is diffracted and reflected in The inclination angle φ 1 of the interference fringes in the region where L = 35 mm to 37 mm is the minimum inclination angle φ MIN . Then, the outer region RG OUT (L = L =) which is located farther from the second diffraction grating member 40 than the minimum tilt angle region RG MIN (corresponding to L = 35 mm to 37 mm) where the tilt angle φ 1 is the minimum tilt angle φ MIN. The inclination angle φ 1 of the interference fringes formed in the region up to 47 mm is larger as the distance from the minimum inclination angle region RG MIN (corresponding to L = 35 mm to 37 mm) increases. Then, the region of the first diffraction grating layer 30 1 (corresponding to the region of L = 45 mm to 47 mm) where the parallel light beam corresponding to the parallel light beam satisfying the angle of view θ 1 = θ 10 is diffracted and reflected is the maximum inclination angle. Has φ MAX .

一方、第2層目の回折格子層302にあっては、画角θ2=−θ2_0=0.2度に相当する平行光束が回折反射される第2層目の回折格子層302の領域であるL=35mm〜37mmの領域における干渉縞の傾斜角φ1が最小傾斜角φMINである。そして、傾斜角φ1が最小傾斜角φMINとなる最小傾斜角領域RGMIN(L=35mm〜37mmが相当)よりも第2回折格子部材40から遠い所に位置する外側領域RGOUT(L=47mmまでの領域が相当)に形成された干渉縞の傾斜角φ1は、最小傾斜角領域RGMIN(L=35mm〜37mmが相当)から離れるほど大きい。そして、画角θ2=θ2_0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第2層目の回折格子層302の領域(L=45mm〜47mmの領域が相当)が最大傾斜角φMAXを有する。 On the other hand, in the diffraction grating layer 30 2 of the second layer, the angle of view θ 2 = -θ 2_0 = 0.2 second layer diffraction grating layer parallel light beam corresponding to degrees is diffracted and reflected 30 2 The inclination angle φ 1 of the interference fringes in the region of L = 35 mm to 37 mm, which is the region of, is the minimum inclination angle φ MIN . Then, the outer region RG OUT (L = L =) which is located farther from the second diffraction grating member 40 than the minimum tilt angle region RG MIN (corresponding to L = 35 mm to 37 mm) where the tilt angle φ 1 is the minimum tilt angle φ MIN. The inclination angle φ 1 of the interference fringes formed in the region up to 47 mm is larger as the distance from the minimum inclination angle region RG MIN (corresponding to L = 35 mm to 37 mm) increases. The region of the second diffraction grating layer 30 2 (corresponding to the region of L = 45 mm to 47 mm) where the parallel light beam corresponding to the parallel light beam satisfying the angle of view θ 2 = θ 20 is diffracted and reflected is the maximum inclination angle. Has φ MAX .

更には、第3層目の回折格子層303にあっては、画角θ3=−θ3_0=−3.9度に相当する平行光束が回折反射される第3層目の回折格子層303の領域であるL=35mm〜37mmの領域における干渉縞の傾斜角φ1が最小傾斜角φMINである。そして、傾斜角φ1が最小傾斜角φMINとなる最小傾斜角領域RGMIN(L=35mm〜37mmが相当)よりも第2回折格子部材40から遠い所に位置する外側領域RGOUT(L=45mmまでの領域が相当)に形成された干渉縞の傾斜角φ1は、最小傾斜角領域RGMIN(L=35mm〜37mmが相当)から離れるほど大きい。そして、画角θ3=θ3_0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第3層目の回折格子層303の領域(L=43mm〜45mmの領域が相当)が最大傾斜角φMAXを有する。 Further, in the third diffraction grating layer 30 3 , the third diffraction grating layer in which the parallel light flux corresponding to the angle of view θ 3 = −θ 3 —0 = −3.9 degrees is diffracted and reflected. The inclination angle φ 1 of the interference fringes in the region of L = 35 mm to 37 mm, which is the region of 30 3 , is the minimum inclination angle φ MIN . Then, the outer region RG OUT (L = L =) which is located farther from the second diffraction grating member 40 than the minimum tilt angle region RG MIN (corresponding to L = 35 mm to 37 mm) where the tilt angle φ 1 is the minimum tilt angle φ MIN. The inclination angle φ 1 of the interference fringes formed in the region up to 45 mm is larger as the distance from the minimum inclination angle region RG MIN (corresponding to L = 35 mm to 37 mm) increases. The region of the third diffraction grating layer 30 3 (corresponding to the region of L = 43 mm to 45 mm) where the parallel beam corresponding to the parallel beam corresponding to the angle of view θ 3 = θ 30 is diffracted and reflected is the maximum inclination angle. Has φ MAX .

また、第4層目の回折格子層304にあっては、画角θ4=−θ4_0=−7.6度に相当する平行光束が回折反射される第4層目の回折格子層304の領域であるL=35mm〜37mmの領域における干渉縞の傾斜角φ1が最小傾斜角φMINである。そして、傾斜角φ1が最小傾斜角φMINとなる最小傾斜角領域RGMIN(L=35mm〜37mmが相当)よりも第2回折格子部材40から遠い所に位置する外側領域RGOUT(L=43mmまでの領域が相当)に形成された干渉縞の傾斜角φ1は、最小傾斜角領域RGMIN(L=35mm〜37mmが相当)から離れるほど大きい。そして、画角θ4=θ4_0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第4層目の回折格子層304の領域(L=41mm〜43mmの領域が相当)が最大傾斜角φMAXを有する。 Further, in the fourth diffraction grating layer 30 4 , the fourth diffraction grating layer 30 in which the parallel light flux corresponding to the angle of view θ 4 = −θ 40 = −7.6 degrees is diffracted and reflected. The inclination angle φ 1 of the interference fringes in the region of L = 35 mm to 37 mm which is the region 4 is the minimum inclination angle φ MIN . Then, the outer region RG OUT (L = L =) which is located farther from the second diffraction grating member 40 than the minimum tilt angle region RG MIN (corresponding to L = 35 mm to 37 mm) where the tilt angle φ 1 is the minimum tilt angle φ MIN. The inclination angle φ 1 of the interference fringes formed in the region up to 43 mm is larger as the distance from the minimum inclination angle region RG MIN (corresponding to L = 35 mm to 37 mm) increases. The region of the fourth diffraction grating layer 30 4 (corresponding to the region of L = 41 mm to 43 mm) where the parallel light beam corresponding to the parallel light beam satisfying the angle of view θ 4 = θ 40 is diffracted and reflected is the maximum inclination angle. Has φ MAX .

ここで、最小傾斜角領域RGMINよりも第2回折格子部材40に近い所に回折格子層の領域は存在しないので、前述した(B−2)項は無視する。 Here, since the region of the diffraction grating layer does not exist closer to the second diffraction grating member 40 than the minimum inclination angle region RG MIN , the above-described item (B-2) is ignored.

外側領域RGOUTにおいて、図7の(A)あるいは図7の(B)に第1回折格子部材30の模式的な断面図を示すように、傾斜角φ1は、連続的に、しかも、Lの増加に伴い単調に増加する構成としてもよいし、あるいは又、外側領域RGOUTにおいて、傾斜角φ1は、段階的に、しかも、Lの増加に伴い単調に増加する構成としてもよい。即ち、導光板21の軸線方向に沿って第1回折格子部材30の、例えば、第1層目の回折格子層301をS個(具体的には、S=6)の部分に分け、第1層目の回折格子層301のs番目(但し、s=1,2・・・,6)の部分における傾斜角を一定とし、しかも、sの値が異なると第1層目の回折格子層301の部分における傾斜角を変えてもよい。第2層目、第3層目、第4層目の回折格子層302,303,304も同様とすればよい。第1層目の回折格子層301と第2層目の回折格子層302と第3層目の回折格子層303と第4層目の回折格子層304の積層順序は、本質的に任意である。 In the outer region RG OUT, as a schematic cross-sectional view of the first diffraction grating member 30 shown in FIG. 7 (A) or FIG. 7 (B), the inclination angle phi 1 is continuously Moreover, L In the outer region RG OUT , the inclination angle φ 1 may be increased stepwise and monotonously as L increases. That is, the first diffraction grating member 30 along the axial direction of the light guide plate 21, for example, a diffraction grating layer 30 1 of the first layer S number (specifically, S = 6) in portions of the If the inclination angle in the s-th (where s = 1, 2,..., 6) portion of the first diffraction grating layer 301 is constant and the value of s is different, the first diffraction grating is different. it may be changed inclination angle in the portion of the layer 30 1. The same applies to the diffraction grating layers 30 2 , 30 3 , and 30 4 of the second layer, the third layer, and the fourth layer. The order of stacking the first layer of the diffraction grating layer 30 1 and the second layer diffraction grating layer 30 2 and the third layer of the diffraction grating layer 30 3 and the fourth layer of the diffraction grating layer 30 4, essentially Is optional.

部分RG(q,s)の距離L1_sの範囲と、画角θ1_s(=入射する角度[−Θ’]1_s)と、傾斜角φ1_s2)との関係を、以下の表5、表6に示す。尚、波長λ1、波長λ2、波長λ3を、それぞれ、635nm、522nm、470nmとしている。 The relationship between the range of the distance L 1 — s of the portion RG (q, s) , the angle of view θ 1 — s (= incident angle [−Θ ′] 1 — s ), and the inclination angle φ 1 — s2 ) is shown in Table 5 below. Table 6 shows. The wavelengths λ 1 , λ 2 , and λ 3 are 635 nm, 522 nm, and 470 nm, respectively.

[表5]第1回折格子部材30を構成する干渉縞(赤色を回折反射する干渉縞、及び、緑色を回折反射する干渉縞)
4回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(1,1) 35〜37 4.30 30.97
(1,2) 37〜39 4.99 31.28
(1,3) 39〜41 5.61 31.58
(1,4) 41〜43 6.16 31.87
(1,5) 43〜45 6.66 32.14
(1,6) 45〜47 7.12 32.41
5回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(2,1) 35〜37 0.15 29.45
(2,2) 37〜39 1.03 29.73
(2,3) 39〜41 1.84 30.00
(2,4) 41〜43 2.58 30.27
(2,5) 43〜45 3.26 30.53
(2,6) 45〜47 3.88 30.79
6回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(3,1) 35〜37 −3.86 28.37
(3,2) 37〜39 −2.85 28.62
(3,3) 39〜41 −1.91 28.86
(3,4) 41〜43 −1.04 29.09
(3,5) 43〜45 −0.23 29.33
7回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(4,1) 35〜37 −7.62 27.6
(4,2) 37〜39 −6.53 27.81
(4,3) 39〜41 −5.51 28.01
(4,4) 41〜43 −4.54 28.22
[Table 5] Interference fringes constituting the first diffraction grating member 30 (interference fringes for diffracting and reflecting red and interference fringes for diffracting and reflecting green)
4 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Tilt angle φ 1_s (degree)
(1,1) 35-37 4.30 30.97
(1,2) 37-39 4.99 31.28
(1,3) 39-41 5.61 31.58
(1,4) 41-43 6.16 31.87
(1,5) 43-45 6.66 32.14
(1,6) 45-47 7.12 32.41
5 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Inclination angle φ 1_s (degree)
(2,1) 35-37 0.15 29.45
(2,2) 37-39 1.03 29.73
(2,3) 39-41 1.84 30.00
(2,4) 41-43 2.58 30.27
(2,5) 43-45 3.26 30.53
(2,6) 45-47 3.88 30.79
6 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Tilt angle φ 1_s (degree)
(3,1) 35-37 -3.86 28.37
(3,2) 37-39 -2.85 28.62
(3,3) 39-41 -1.91 28.86
(3,4) 41-43 -1.04 29.09
(3,5) 43-45 -0.23 29.33
7 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Inclination angle φ 1_s (degree)
(4,1) 35-37-7.62 27.6
(4,2) 37-39 -6.53 27.81
(4,3) 39-41 -5.51 28.01
(4,4) 41-43 -4.54 28.22

[表6]第1回折格子部材30を構成する干渉縞(青色を回折反射する干渉縞)
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(1,1) 35〜37 6.20 26.62
(1,2) 37〜39 7.19 26.91
(1,3) 39〜41 8.11 27.18
6回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(2,1) 35〜37 2.01 25.61
(2,2) 37〜39 3.12 25.85
(2,3) 39〜41 4.15 26.09
(2,4) 41〜43 5.12 26.34
(2,5) 43〜45 6.02 26.57
7回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(3,1) 35〜37 −1.85 24.89
(3,2) 37〜39 −0.68 25.09
(3,3) 39〜41 0.43 25.30
(3,4) 43〜45 1.48 25.50
8回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(4,1) 35〜37 −5.39 24.36
(4,2) 37〜39 −4.18 24.53
(4,3) 39〜41 −3.02 24.70
(4,4) 43〜45 −1.92 24.88
10回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(1,1) 41〜43 −8.00 24.03
(1,2) 43〜45 −6.9 24.16
(1,3) 45〜47 −5.84 24.30
[Table 6] Interference fringes constituting the first diffraction grating member 30 (interference fringes diffracting and reflecting blue)
(Q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degrees) Inclination angle φ 1_s (degrees)
(1,1) 35-37 6.20 26.62
(1,2) 37-39 7.19 26.91
(1,3) 39-41 8.11 27.18
6 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Tilt angle φ 1_s (degree)
(2,1) 35-37 2.01 25.61
(2,2) 37-39 3.12 25.85
(2,3) 39-41 4.15 26.09
(2,4) 41-43 5.12 26.34
(2,5) 43-45 6.02 26.57
7 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Inclination angle φ 1_s (degree)
(3,1) 35-37-1.85 24.89
(3,2) 37-39 -0.68 25.09
(3, 3) 39-41 0.43 25.30
(3,4) 43-45 1.48 25.50
8 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Inclination angle φ 1_s (degree)
(4,1) 35-37-5.39 24.36
(4,2) 37-39 -4.18 24.53
(4,3) 39-41 -3.02 24.70
(4,4) 43-45 -1.92 24.88
10 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Inclination angle φ 1_s (degree)
(1,1) 41-43 -8.00 24.03
(1,2) 43-45-6.9 24.16
(1,3) 45-47-5.84 24.30

実施例4にあっては、第1回折格子部材を構成する回折格子層を多層の回折格子層が積層された構造とすることで、導光板の軸線方向に沿った第1回折格子部材の長さの一層短縮化を図りつつ、画角を一層大きくすることができるし、導光板の厚さを薄くすることもでき、光学装置及び画像表示装置の一層の小型化を図ることができる。   In Example 4, the diffraction grating layer constituting the first diffraction grating member has a structure in which multiple diffraction grating layers are laminated, so that the length of the first diffraction grating member along the axial direction of the light guide plate is increased. In addition, the angle of view can be further increased while the thickness of the light guide plate can be reduced, and the optical device and the image display device can be further miniaturized.

実施例5は、第2構成の第1回折格子部材に関する。実施例5の光学装置及び画像表示装置の概念図は、基本的には図6に示したと同様である。尚、以下の説明においては、緑色の光を回折反射する干渉縞について説明するが、赤色の光を回折反射する干渉縞、青色の光を回折反射する干渉縞についても、数値等が異なる点を除き、それらの構造、構成は、緑色の光を回折反射する干渉縞と同じ構造、構成を有する。   Example 5 relates to a first diffraction grating member having a second configuration. The conceptual diagrams of the optical device and the image display device of Example 5 are basically the same as those shown in FIG. In the following description, interference fringes that diffract and reflect green light will be described. However, interference fringes that diffract and reflect red light and interference fringes that diffract and reflect blue light also differ in numerical values. Except for these, the structure and configuration have the same structure and configuration as interference fringes that diffract and reflect green light.

実施例5にあっては、実施例4の表4に示した種々のパラメータを、以下の表7に示すパラメータに変更した。   In Example 5, the various parameters shown in Table 4 of Example 4 were changed to the parameters shown in Table 7 below.

[表7]
導光板21の厚さt:5mm
アイレリーフd :20mm
第1回折格子部材130における緑色を回折反射する干渉縞のピッチ
:402.2nm
画角θ0 : 6.0度
画角−θ0 :−6.0度
[Table 7]
Light guide plate 21 thickness t: 5 mm
Eye relief d: 20 mm
Pitch of interference fringes for diffracting and reflecting green in first diffraction grating member 130
: 402.2 nm
Angle of view θ 0 : 6.0 degrees Angle of view −θ 0 : −6.0 degrees

実施例5の第1回折格子部材130の具体的な説明を行う前に、第1回折格子部材130が、反射型体積ホログラム回折格子から成るQ層(実施例5にあっては、Q=2)の回折格子層130a,130bが積層されていると想定し、先ず、これらの想定された回折格子層130a,130bに関する説明を行う。尚、回折格子層130a,130bから構成されたと想定した第1回折格子部材130の一例の模式的な断面図を図9の(B)に示す。   Before the specific description of the first diffraction grating member 130 of the fifth embodiment, the first diffraction grating member 130 is a Q layer made of a reflective volume hologram diffraction grating (Q = 2 in the fifth embodiment). ), The assumed diffraction grating layers 130a and 130b will be described first. FIG. 9B shows a schematic cross-sectional view of an example of the first diffraction grating member 130 that is assumed to be composed of the diffraction grating layers 130a and 130b.

ここで、想定された各回折格子層130a,130bには、その内部から表面に亙り、干渉縞が形成されており、各回折格子層130a,130bの表面における干渉縞のピッチは等しく、且つ、各回折格子層130a,130b相互の干渉縞のピッチも等しいとする。そして、各回折格子層130a,130bの全てにおいて最小傾斜角φMINは異なり、且つ、各回折格子層130a,130bの全てにおいて最大傾斜角φMAXは異なるとする。 Here, in each of the assumed diffraction grating layers 130a and 130b, interference fringes are formed from the inside to the surface, and the pitch of the interference fringes on the surfaces of the diffraction grating layers 130a and 130b is equal, and It is assumed that the pitch of interference fringes between the diffraction grating layers 130a and 130b is also equal. It is assumed that the minimum inclination angle φ MIN is different in all the diffraction grating layers 130a and 130b, and the maximum inclination angle φ MAX is different in all of the diffraction grating layers 130a and 130b.

瞳50の中心に入射する波長λ=522nmの平行光束が、係る回折格子層130a,130bから構成されたと想定した第1回折格子部材130のどの位置で回折反射し、更に、この平行光束が導光板21の第2面21Bを何回全反射して瞳50に到達するかを、図9の(A)のグラフに示す。   A parallel light beam having a wavelength λ = 522 nm incident on the center of the pupil 50 is diffracted and reflected at any position of the first diffraction grating member 130 that is assumed to be composed of the diffraction grating layers 130a and 130b. The graph of FIG. 9A shows how many times the second surface 21B of the optical plate 21 is totally reflected to reach the pupil 50.

図9の(A)において、右上がりの実線の曲線[1]は全反射回数NTR=3の場合を表し、右上がりの点線の曲線[2]は全反射回数NTR=4の場合を表す。ここで、グラフの曲線が左から右上がりになっているということは、実施例4において説明したと同様に、画角θがプラス方向に変化するにつれて、同一波長の平行光束を回折反射する第1回折格子部材130の干渉縞の傾斜角φ1が小から大に変化し、更には、このような傾斜角が設けられた第1回折格子部材130の領域の原点Oからの距離が徐々に長くなることを意味している。 In FIG. 9A, a solid curve [1] that rises to the right represents the case of the total reflection number N TR = 3, and a dotted line curve [2] that rises to the right represents the case of the total reflection number N TR = 4. To express. Here, as the curve of the graph rises from the left to the right, as described in the fourth embodiment, the parallel light flux having the same wavelength is diffracted and reflected as the angle of view θ changes in the plus direction. The tilt angle φ 1 of the interference fringes of the first diffraction grating member 130 changes from small to large, and the distance from the origin O of the region of the first diffraction grating member 130 provided with such a tilt angle gradually increases. It means to be long.

例えば、画角θ=1.3度〜6.0度(=入射角[−Θ])に相当する平行光束は、L≒36mm〜51mmのところで第2層目の回折格子層130bに入射し、この第2層目の回折格子層130bの領域において回折反射され、導光板21の第2面21Bで3回、全反射した後、第2回折格子部材40に入射し、回折反射されて、導光板21から出射され、瞳50に導かれる。そして、この場合には、画角θがプラス方向に変化するにつれて、同一波長の平行光束を回折反射する第2層目の回折格子層130bの干渉縞の傾斜角φ1が小から大に変化し、更には、このような傾斜角が設けられた第2層目の回折格子層130bの領域の原点Oからの距離が徐々に長くなる。 For example, a parallel light beam corresponding to an angle of view θ = 1.3 degrees to 6.0 degrees (= incident angle [−Θ]) is incident on the second diffraction grating layer 130b at L≈36 mm to 51 mm. The second diffraction grating layer 130b is diffracted and reflected by the second surface 21B of the light guide plate 21 and then totally reflected three times. Then, the light enters the second diffraction grating member 40 and is diffracted and reflected. The light is emitted from the light guide plate 21 and guided to the pupil 50. In this case, as the angle of view θ changes in the positive direction, the inclination angle φ 1 of the interference fringes of the second diffraction grating layer 130b that diffracts and reflects the parallel light beam having the same wavelength changes from small to large. Furthermore, the distance from the origin O of the region of the second diffraction grating layer 130b provided with such an inclination angle gradually increases.

一方、画角θが1.3度以下の場合にあっては、即ち、画角θ=−6.0度〜1.3度(=入射角[−Θ])に相当する平行光束は、第1層目の回折格子層130aにおいて、L≒36mm〜52mmのところで第1層目の回折格子層130aに入射し、この第1層目の回折格子層130aの領域において回折反射され、導光板21の第2面21Bで4回、全反射した後、第2回折格子部材40に入射し、回折反射されて、導光板21から出射され、瞳50に導かれる。そして、この場合にも、画角θがプラス方向に変化するにつれて、同一波長の平行光束を回折反射する第1層目の回折格子層130aの干渉縞の傾斜角φ1が小から大に変化し、更には、このような傾斜角が設けられた第1層目の回折格子層130aの原点Oからの距離が徐々に長くなる。 On the other hand, when the angle of view θ is 1.3 degrees or less, that is, the parallel luminous flux corresponding to the angle of view θ = −6.0 degrees to 1.3 degrees (= incident angle [−Θ]) In the first diffraction grating layer 130a, the light enters the first diffraction grating layer 130a at L≈36 mm to 52 mm, and is diffracted and reflected in the region of the first diffraction grating layer 130a. After being totally reflected four times by the second surface 21 </ b> B of 21, it enters the second diffraction grating member 40, is diffracted and reflected, is emitted from the light guide plate 21, and is guided to the pupil 50. Also in this case, as the angle of view θ changes in the plus direction, the inclination angle φ 1 of the interference fringe of the first diffraction grating layer 130a that diffracts and reflects the parallel light beam having the same wavelength changes from small to large. Further, the distance from the origin O of the first diffraction grating layer 130a provided with such an inclination angle gradually increases.

尚、画角θ=−6.0度〜1.3度(=入射角[−Θ])に相当する平行光束は、第2層目の回折格子層130bに入射する場合があるが、係る平行光束の第2層目の回折格子層130bにおける回折効率が低いので、係る平行光束が第2層目の回折格子層130bによって回折反射されることはない。同様に、画角θ=1.3度〜6.0度(=入射角[−Θ])に相当する平行光束は、第1層目の回折格子層130aにも入射するが、係る平行光束の第1層目の回折格子層130aにおける回折効率が低いので、係る平行光束が第1層目の回折格子層130aによって回折反射されることはない。   The parallel light flux corresponding to the angle of view θ = −6.0 degrees to 1.3 degrees (= incident angle [−Θ]) may be incident on the second diffraction grating layer 130b. Since the diffraction efficiency in the second diffraction grating layer 130b of the parallel light beam is low, the parallel light beam is not diffracted and reflected by the second diffraction grating layer 130b. Similarly, a parallel light flux corresponding to an angle of view θ = 1.3 degrees to 6.0 degrees (= incident angle [−Θ]) is also incident on the first diffraction grating layer 130a. Since the diffraction efficiency of the first diffraction grating layer 130a is low, the parallel light beam is not diffracted and reflected by the first diffraction grating layer 130a.

第1層目の回折格子層130aにあっては、画角θ1=−θ1_0=−6.0度に相当する平行光束が回折反射される第1層目の回折格子層130aの領域であるL≒36mmの領域における干渉縞の傾斜角φ1が最小傾斜角φMINである。そして、傾斜角φ1が最小傾斜角φMINとなる最小傾斜角領域RGMIN(L≒36mmが相当)よりも第2回折格子部材40から遠い所に位置する外側領域RGOUT(L=52mmまでの領域が相当)に形成された干渉縞の傾斜角φ1は、最小傾斜角領域RGMIN(L≒36mmが相当)から離れるほど大きい。そして、画角θ1=θ1_0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第1層目の回折格子層130aの領域(L=52mmの領域が相当)が最大傾斜角φMAXを有する。 In the first diffraction grating layer 130a, in the region of the first diffraction grating layer 130a where the parallel light flux corresponding to the angle of view θ 1 = −θ 1 —0 = −6.0 degrees is diffracted and reflected. The inclination angle φ 1 of the interference fringes in a certain L≈36 mm region is the minimum inclination angle φ MIN . Then, the outer region RG OUT (up to L = 52 mm) located farther from the second diffraction grating member 40 than the minimum tilt angle region RG MIN (corresponding to L≈36 mm) where the tilt angle φ 1 is the minimum tilt angle φ MIN. The inclination angle φ 1 of the interference fringes formed in the region is equivalent to the minimum inclination angle region RG MIN (L≈36 mm is equivalent). Then, the region of the first diffraction grating layer 130a (corresponding to the region of L = 52 mm) where the parallel light beam corresponding to the parallel light beam having the angle of view θ 1 = θ 10 is diffracted and reflected has the maximum inclination angle φ MAX . Have.

一方、第2層目の回折格子層130bにあっては、画角θ2=−θ2_0=1.3度に相当する平行光束が回折反射される第2層目の回折格子層130bの領域であるL≒36mmの領域における干渉縞の傾斜角φ1が最小傾斜角φMINである。そして、傾斜角φ1が最小傾斜角φMINとなる最小傾斜角領域RGMIN(L≒36mmが相当)よりも第2回折格子部材40から遠い所に位置する外側領域RGOUT(L=51mmまでの領域が相当)に形成された干渉縞の傾斜角φ1は、最小傾斜角領域RGMIN(L≒36mmが相当)から離れるほど大きい。そして、画角θ2=θ2_0となる平行光束に相当する平行光束が回折反射される第2層目の回折格子層130bの領域(L=51mmの領域が相当)が最大傾斜角φMAXを有する。 On the other hand, in the second diffraction grating layer 130b, the region of the second diffraction grating layer 130b in which the parallel light flux corresponding to the angle of view θ 2 = −θ 2 —0 = 1.3 degrees is diffracted and reflected. The inclination angle φ 1 of the interference fringes in the region where L≈36 mm is the minimum inclination angle φ MIN . Then, the outer region RG OUT (up to L = 51 mm) located farther from the second diffraction grating member 40 than the minimum tilt angle region RG MIN (corresponding to L≈36 mm) where the tilt angle φ 1 is the minimum tilt angle φ MIN. The inclination angle φ 1 of the interference fringes formed in the region (corresponding to the above-mentioned region) is larger the further away from the minimum inclination angle region RG MIN (corresponding to L≈36 mm). The region of the second diffraction grating layer 130b (corresponding to the region of L = 51 mm) where the parallel light beam corresponding to the parallel light beam satisfying the angle of view θ 2 = θ 20 is diffracted and reflected has the maximum inclination angle φ MAX . Have.

ここで、最小傾斜角領域RGMINよりも第2回折格子部材40に近い所に回折格子層の領域は存在しないので、実施例4において説明したと同様に、(B−2)項は無視する。 Here, since there is no region of the diffraction grating layer closer to the second diffraction grating member 40 than the minimum inclination angle region RG MIN , the item (B-2) is ignored as described in the fourth embodiment. .

外側領域RGOUTにおいて、傾斜角φ1は、連続的に、しかも、Lの増加に伴い単調に増加する構成としてもよい。あるいは又、図9の(B)に示すように、導光板21の軸線方向に沿って第1回折格子部材130をS個(具体的には、S=6)の部分に分け、s番目(但し、s=1,2・・・,6)の第1層目の回折格子層130aの部分RG(q,s)[RG(1,1),RG(1,2),RG(1,3),RG(1,4),RG(1,5),RG(1,6)]、s番目の第2層目の回折格子層130bの部分RG(q,s)[RG(2,1),RG(2,2),RG(2,3),RG(2,4),RG(2,5),RG(2,6)]における傾斜角を一定とし、しかも、sの値が異なると回折格子層130a,130bの部分における傾斜角φ1を変えてもよい。 In the outer region RG OUT , the inclination angle φ 1 may be configured to increase continuously and monotonously as L increases. Alternatively, as shown in FIG. 9B, the first diffraction grating member 130 is divided into S pieces (specifically, S = 6) along the axial direction of the light guide plate 21, and the sth ( However, the portion RG (q, s) [RG (1,1) , RG (1,2) , RG (1, s) of the first diffraction grating layer 130a of s = 1, 2,. 3) , RG (1,4) , RG (1,5) , RG (1,6) ], a portion RG (q, s) [RG (2, 1) , RG (2,2) , RG (2,3) , RG (2,4) , RG (2,5) , RG (2,6) ] with a constant tilt angle, and the value of s If they are different, the inclination angle φ 1 in the diffraction grating layers 130a and 130b may be changed.

部分RG(q,s)の距離L1_sの範囲と、画角θ1_s(=入射角[−Θ]1_s)と、傾斜角φ1_sとの関係を、以下の表8に示す。 Partial RG (q, s) and range of the distance L 1_S of angle θ 1_s (= incident angle [-Θ] 1_s) and the relationship between the inclination angle phi 1_S, shown in Table 8 below.

[表8]
3回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(2,1) 36.0 〜38.25 1.74 29.97
(2,2) 38.25〜40.75 2.8 30.36
(2,3) 40.75〜43.25 3.7 30.72
(2,4) 43.25〜45.75 4.5 31.07
(2,5) 45.75〜48.5 5.2 31.40
(2,6) 48.5 〜52.0 5.8 31.70
4回全反射
(q,s) 距離L1_s(mm) 画角θ1_s(度) 傾斜角φ1_s(度)
(1,1) 36.0 〜38.25 −5.4 28.03
(1,2) 38.25〜40.75 −4.0 28.34
(1,3) 40.75〜43.25 −2.9 28.60
(1,4) 43.25〜45.75 −1.75 28.90
(1,5) 45.75〜48.5 −0.76 29.17
(1,6) 48.5 〜52.0 0.08 29.42
[Table 8]
3 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Inclination angle φ 1_s (degree)
(2,1) 36.0 to 38.25 1.74 29.97
(2,2) 38.25-40.75 2.8 30.36
(2,3) 40.75 to 43.25 3.7 30.72
(2,4) 43.25 to 45.75 4.5 31.07
(2,5) 45.75-48.5 5.2 31.40
(2,6) 48.5 to 52.0 5.8 31.70
4 times total reflection (q, s) Distance L 1_s (mm) Angle of view θ 1_s (degree) Tilt angle φ 1_s (degree)
(1,1) 36.0 to 38.25 -5.4 28.03
(1,2) 38.25 to 40.75 -4.0 28.34
(1,3) 40.75-43.25-2.9 28.60
(1,4) 43.25 to 45.75 -1.75 28.90
(1,5) 45.75-48.5 -0.76 29.17
(1,6) 48.5-52.0 0.08 29.42

さて、このような想定された回折格子層130a,130bと等価である仮想回折格子層230a,230bを考える。ここで、実施例5にあっては、第1回折格子部材130は、図10の(B)に概念図(断面)を示すように、反射型体積ホログラム回折格子から成るQ層(実施例5にあっては、Q=2である)の仮想回折格子層が積層されて成ると仮定したとき、第1回折格子部材130を構成する各仮想回折格子層230a,230bの表面における干渉縞のピッチは等しく、且つ、仮想回折格子層230a,230b相互の干渉縞のピッチも等しい。   Consider virtual diffraction grating layers 230a and 230b that are equivalent to such assumed diffraction grating layers 130a and 130b. Here, in Example 5, the first diffraction grating member 130 has a Q layer (Example 5) composed of a reflective volume hologram diffraction grating, as shown in a conceptual diagram (cross section) in FIG. In this case, when it is assumed that the virtual diffraction grating layer of Q = 2 is laminated, the pitch of the interference fringes on the surfaces of the virtual diffraction grating layers 230a and 230b constituting the first diffraction grating member 130 And the pitches of the interference fringes between the virtual diffraction grating layers 230a and 230b are also equal.

仮想回折格子層230a,230bにおける干渉縞が仮想回折格子層230a,230bの表面と成す角度を傾斜角としたとき、各仮想回折格子層230a,230bにおいて:
(B−1)傾斜角が最小傾斜角となる最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材から遠い所に位置する外側領域に形成された干渉縞の傾斜角は、最小傾斜角領域から離れるほど大きく、
(B−2)最小傾斜角領域よりも第2回折格子部材に近い所に位置する内側領域に形成された干渉縞の傾斜角は、最小傾斜角領域に隣接する内側領域において最大傾斜角であり、最小傾斜角領域から離れるほど小さくなる。
When the angle formed by the interference fringes in the virtual diffraction grating layers 230a and 230b and the surfaces of the virtual diffraction grating layers 230a and 230b is an inclination angle, in each virtual diffraction grating layer 230a and 230b:
(B-1) The inclination angle of the interference fringes formed in the outer region located farther from the second diffraction grating member than the minimum inclination angle region where the inclination angle is the minimum inclination angle is so far from the minimum inclination angle region. big,
(B-2) The inclination angle of the interference fringes formed in the inner area located closer to the second diffraction grating member than the minimum inclination angle area is the maximum inclination angle in the inner area adjacent to the minimum inclination angle area. The smaller the distance from the minimum inclination angle region, the smaller.

そして、第1回折格子部材130を、最も第2回折格子部材に近い部分から最も第2回折格子部材から遠い部分まで、R個の区画(実施例5にあっては、R=6)に分けたとき、r番目(但し、r=1,2・・・R)の第1回折格子部材の区画RG1_rは、Q層の仮想回折格子層を、最も第2回折格子部材に近い部分から最も第2回折格子部材から遠い部分まで、R個の区画に分けたとき得られる仮想回折格子層の区画VG(r,q)(但し、qは、1からQの範囲内で選択された、重複の無い、任意の整数)の積層構造から構成されている。 The first diffraction grating member 130 is divided into R sections (R = 6 in the fifth embodiment) from the portion closest to the second diffraction grating member to the portion farthest from the second diffraction grating member. when in, r-th (where, r = 1,2 ··· R) partition RG 1_R of the first diffraction grating member is, the virtual diffraction grating layer of Q layer, from the most part closest to the second diffraction grating member Section VG (r, q) of the virtual diffraction grating layer obtained when dividing into R sections from the second diffraction grating member to a portion far from the second diffraction grating member (where q is an overlap selected in the range of 1 to Q ) It is composed of a laminated structure of any integer).

具体的には、図10の(A)に示すように、第1層目の回折格子層230A及び第2層目の回折格子層230Bは、第2回折格子部材側から、以下の表9の順で配列されている。表9にあっては、上段に記載された回折格子層ほど、第2回折格子部材40に近いところに位置する。   Specifically, as shown in FIG. 10A, the first diffraction grating layer 230A and the second diffraction grating layer 230B are as shown in Table 9 below from the second diffraction grating member side. Arranged in order. In Table 9, the diffraction grating layer described in the upper part is located closer to the second diffraction grating member 40.

[表9]
第1層目の回折格子層230A 第2層目の回折格子層230B
区画VG(1,2) 区画VG(1,1)
区画VG(2,1) 区画VG(2,2)
区画VG(3,2) 区画VG(3,1)
区画VG(4,2) 区画VG(4,1)
区画VG(5,1) 区画VG(5,2)
区画VG(6,2) 区画VG(6,1)
[Table 9]
First diffraction grating layer 230A Second diffraction grating layer 230B
Section VG (1,2) Section VG (1,1)
Section VG (2,1) Section VG (2,2)
Section VG (3,2) Section VG (3,1)
Section VG (4,2) Section VG (4,1)
Section VG (5,1) Section VG (5,2)
Section VG (6,2) Section VG (6,1)

ここで、区画VG(1,1),VG(2,1),VG(3,1),VG(4,1),VG(5,1),VG(6,1)の有する特性は、上述の想定された回折格子層130aの部分RG(q,s)[RG(1,1),RG(1,2),RG(1,3),RG(1,4),RG(1,5),RG(1,6)]の有する特性と同じとすることができるし、区画VG(1,2),VG(2,2),VG(3,2),VG(4,2),VG(5,2),VG(6,2)の有する特性は、上述の想定された回折格子層130bの部分RG(q,s)[RG(2,1),RG(2,2),RG(2,3),RG(2,4),RG(2,5),RG(2,6)]の有する特性と同じとすることができる。 Here, the characteristics of the partitions VG (1,1) , VG (2,1) , VG (3,1) , VG (4,1) , VG (5,1) , VG (6,1) are as follows: RG (q, s) [RG (1,1) , RG (1,2) , RG (1,3) , RG (1,4) , RG (1, 5) , RG (1,6) ], and can have the same characteristics as the partitions VG (1,2) , VG (2,2) , VG (3,2) , VG (4,2) , VG (5,2) , VG (6,2) have the following characteristics: RG (q, s) [RG (2,1) , RG (2,2) of the assumed diffraction grating layer 130b , RG (2,3) , RG (2,4) , RG (2,5) , RG (2,6) ].

図11には、図10の(A)に示したように積層された第1回折格子部材130への平行光束の入射状態を模式的に示す。簡略化のため導光板21は省略している。画像形成装置11の各画素位置から出射された光束群がコリメート光学系12によりコリメートされ、進行方向の異なる平行光束から成る光束群に変換される。その後、これらの平行光束は図示しない導光板21を通過し、図10の(A)に示した第1回折格子部材130に入射する。このとき、区画VG(1,2)に入射した平行光束r1は、区画VG(1,2)によって回折反射されること無く、区画VG(1,1)に入射し、ここで回折反射される。 FIG. 11 schematically shows the incident state of the parallel light beam on the first diffraction grating member 130 stacked as shown in FIG. The light guide plate 21 is omitted for simplification. A light beam group emitted from each pixel position of the image forming apparatus 11 is collimated by the collimating optical system 12 and converted into a light beam group composed of parallel light beams having different traveling directions. Thereafter, these parallel light beams pass through a light guide plate 21 (not shown) and enter the first diffraction grating member 130 shown in FIG. At this time, the parallel light beam r 1 incident on the section VG (1,2) enters the section VG (1,1) without being diffracted and reflected by the section VG (1,2), and is diffracted and reflected here. The

即ち、平行光束r1は最もプラス方向の入射角(最もマイナス方向の画角−θ0)を有するので、区画VG(1,1)において所定のブラッグ条件に基づき回折反射され、導光板21内を全反射を繰り返しながら伝播していく。一方、この平行光束r1は、区画VG(1,2)においては殆ど回折反射されない。これは、図12に示すように、それぞれの区画VG(r,q)における回折効率の角度特性が同じ位置に積層されている他の区画VG(r,q')における回折効率の角度特性をカバーするほど大きくないためである。 That is, since the parallel light beam r 1 has the most positive incident angle (the most negative field angle −θ 0 ), it is diffracted and reflected on the section VG (1,1) based on a predetermined Bragg condition, It propagates while repeating total reflection. On the other hand, the parallel light beam r 1 is hardly diffracted and reflected in the section VG (1 , 2) . This is because, as shown in FIG. 12, the angular characteristics of the diffraction efficiency in the other sections VG (r, q ′) stacked in the same position in the respective sections VG (r, q) . This is because it is not large enough to cover.

しかも、積層されている回折格子層230A,230Bの厚さは、例えば20μmと非常に薄いため、平行光束r1と平行光束r7の全反射の位置がずれることがなく、実施例4にて説明したとほぼ同じ特性を有する。第1層目の回折格子層230Aと第2層目の回折格子層230Bの積層順序を逆にしてもよい。 In addition, since the thickness of the laminated diffraction grating layers 230A and 230B is very thin, for example, 20 μm, the positions of the total reflection of the parallel light beam r 1 and the parallel light beam r 7 do not deviate. It has almost the same characteristics as described. The stacking order of the first diffraction grating layer 230A and the second diffraction grating layer 230B may be reversed.

第2回折格子部材40の中心を原点Oとし、原点Oを通る第2回折格子部材40の法線をX軸、原点Oを通る導光板の軸線をY軸とし、第2回折格子部材40によって回折反射され、導光板21から出射された平行光束群に基づく像を観察するX軸上の地点(瞳50)と、第q層目の仮想回折格子層(但し、q=1,2・・・Q)によって回折反射され、第2回折格子部材40によって回折反射されると想定した想定平行光束であってX−Y平面内に位置する想定平行光束の内、最も第1回折格子部材130に近い想定平行光束との成す角度を画角θq=θq_0(>0)、最も第1回折格子部材130に遠い想定平行光束との成す角度を画角θq=−θq_0(<0)としたとき、
画角θq=θq_0となる想定平行光束に相当する想定平行光束が回折反射される第q層目の仮想回折格子層の領域が、最大傾斜角を有し、
画角θq=−θq_0となる想定平行光束に相当する想定平行光束が回折反射される第q番目の仮想回折格子層の領域が、最小傾斜角を有する。
The center of the second diffraction grating member 40 is the origin O, the normal line of the second diffraction grating member 40 passing through the origin O is the X axis, and the axis of the light guide plate passing through the origin O is the Y axis. A point (pupil 50) on the X-axis for observing an image based on the parallel light flux group that is diffracted and emitted from the light guide plate 21, and a virtual diffraction grating layer of the qth layer (where q = 1, 2,... Q is assumed to be diffracted and reflected by the second diffraction grating member 40 and is assumed to be diffracted and reflected by the second diffraction grating member 40, and is assumed to be the first diffraction grating member 130 among the assumed parallel light beams located in the XY plane. The angle formed by the near assumed parallel light beam is the angle of view θ q = θ q0 (> 0), and the angle formed by the assumed parallel light beam farthest from the first diffraction grating member 130 is the angle of view θ q = −θ q0 (<0). When
The region of the virtual diffraction grating layer of the q-th layer where the assumed parallel light beam corresponding to the assumed parallel light beam satisfying the angle of view θ q = θ q0 is diffracted and reflected has a maximum inclination angle,
The region of the qth virtual diffraction grating layer where the assumed parallel light beam corresponding to the assumed parallel light beam satisfying the angle of view θ q = −θ q0 has a minimum inclination angle.

第1回折格子部材を構成する回折格子層の部分(領域)と仮想回折格子層の区画とが一対一に対応していなくともよく、図10の(C)及び図10の(D)に、それぞれ、第1回折格子部材の変形例の概念図(断面)、及び、仮想回折格子層の変形例の積層構造の概念図(断面)を示す。   The portion (region) of the diffraction grating layer constituting the first diffraction grating member and the section of the virtual diffraction grating layer do not have to correspond one-to-one, and (C) in FIG. 10 and (D) in FIG. The conceptual diagram (cross section) of the modification of a 1st diffraction grating member and the conceptual diagram (cross section) of the laminated structure of the modification of a virtual diffraction grating layer are respectively shown.

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明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画像表示装置の構成、構造は例示であり、適宜変更することができる。例えば、実施例4において、第1回折格子部材30には、各平行光束を構成する異なる波長帯域(あるいは、波長)を有するP種類(例えば、波長635nmの赤色、波長522nmの緑色及び波長470nmの青色の3種類)の光束の回折反射の角度を略同一とするために、P種類(例えば3種類)の干渉縞が形成されている構成とすることができるし、実施例5において、各仮想回折格子層には、各平行光束を構成する異なる波長帯域(あるいは、波長)を有するP種類(例えば、波長635nmの赤色、波長522nmの緑色及び波長470nmの青色の3種類)の光束の回折反射の角度を略同一とするために、P種類(例えば3種類)の干渉縞が形成されている構成とすることができる。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the preferable Example, this invention is not limited to these Examples. The configuration and structure of the image display device described in the embodiments are examples and can be changed as appropriate. For example, in the fourth embodiment, the first diffraction grating member 30 has P types (for example, red with a wavelength of 635 nm, green with a wavelength of 522 nm, and green with a wavelength of 470 nm) that form different parallel light beams. In order to make the diffraction reflection angles of the three types of blue light beams substantially the same, it is possible to adopt a configuration in which P types (for example, three types) of interference fringes are formed. In the diffraction grating layer, diffraction reflections of P types of light beams having different wavelength bands (or wavelengths) constituting each parallel light beam (for example, three types of red light having a wavelength of 635 nm, green light having a wavelength of 522 nm, and blue light having a wavelength of 470 nm). In order to make the angles substantially the same, P types (for example, three types) of interference fringes can be formed.

図1は、実施例1の画像表示装置の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an image display apparatus according to the first embodiment. 図2の(A)、(B)及び(C)は、それぞれ、緑色(波長:522nm)において、画像表示装置を使用する観察者の瞳の位置が、設計上の瞳位置よりも水平画角方向(Y方向)−1.0mmにあるとき、設計上の瞳位置にあるとき、設計上の瞳位置よりも水平画角方向(Y方向)+1.0mmにあるときの、の最大階調表示時の輝度分布[輝度の値の実測値fk_G(m)]、及び、輝度分布[Fk_G(m)]を示すグラフである。(A), (B), and (C) of FIG. 2 are respectively in green (wavelength: 522 nm) where the position of the pupil of the observer who uses the image display device is higher than the designed pupil position. Direction (Y direction) -1.0 mm, maximum gray scale display when in the design pupil position and in the horizontal field angle direction (Y direction) +1.0 mm from the design pupil position It is a graph which shows luminance distribution [measured value fk_G (m) of luminance value] and luminance distribution [ Fk_G (m)] at the time. 図3は、実施例1における補正手段を備えた画像形成装置駆動装置の一部分の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a part of the image forming apparatus driving apparatus including the correcting unit according to the first exemplary embodiment. 図4は、実施例2における補正手段を備えた画像形成装置駆動装置の一部分の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a part of an image forming apparatus driving apparatus including a correcting unit according to the second embodiment. 図5は、実施例3における補正手段を備えた画像形成装置駆動装置の一部分の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a part of an image forming apparatus driving apparatus including a correcting unit according to the third embodiment. 図6は、実施例4の画像表示装置の概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of the image display apparatus according to the fourth embodiment. 図7の(A)及び(B)は、実施例4における第1回折格子部材を構成する回折格子層の模式的な断面図である。7A and 7B are schematic cross-sectional views of the diffraction grating layer constituting the first diffraction grating member in Example 4. FIG. 図8の(A)は、実施例4において、導光板内部における平行光束の全反射回数と、画角θと、第1回折格子部材における平行光束の入射位置の関係を示すグラフであり、図8の(B)は、実施例4の第1回折格子部材を構成する回折格子層の模式的な断面図である。FIG. 8A is a graph showing the relationship between the number of total reflections of the parallel light beam inside the light guide plate, the angle of view θ, and the incident position of the parallel light beam on the first diffraction grating member in Example 4. 8B is a schematic cross-sectional view of the diffraction grating layer constituting the first diffraction grating member of Example 4. FIG. 図9の(A)は、実施例5において、第1回折格子部材が、反射型体積ホログラム回折格子から成る2層の回折格子層が積層されていると想定したときの、導光板内部における平行光束の全反射回数と、画角θと、第1回折格子部材における平行光束の入射位置の関係を示すグラフであり、図9の(B)は、想定された第1回折格子部材の模式的な断面図である。FIG. 9A shows the parallelism inside the light guide plate when it is assumed in Example 5 that the first diffraction grating member has two diffraction grating layers made of a reflective volume hologram diffraction grating. FIG. 9B is a graph showing the relationship between the total number of reflections of the light beam, the angle of view θ, and the incident position of the parallel light beam on the first diffraction grating member. FIG. 9B is a schematic diagram of the assumed first diffraction grating member. FIG. 図10の(A)は、実施例5の光学装置における第1回折格子部材の概念図(断面)であり、図10の(B)は、仮想回折格子層が積層されて成ると仮定したとき、第1回折格子部材を構成する各仮想回折格子層の概念図(断面)であり、図10の(C)は、実施例5の光学装置における第1回折格子部材の変形例の概念図(断面)であり、図10の(D)は、仮想回折格子層が積層されて成ると仮定したとき、第1回折格子部材の変形例を構成する各仮想回折格子層の概念図(断面)である。FIG. 10A is a conceptual diagram (cross section) of the first diffraction grating member in the optical device of Example 5, and FIG. 10B is when it is assumed that virtual diffraction grating layers are stacked. FIG. 10 is a conceptual diagram (cross section) of each virtual diffraction grating layer constituting the first diffraction grating member, and FIG. 10C is a conceptual diagram of a modification of the first diffraction grating member in the optical device of Example 5 ( (D) of FIG. 10 is a conceptual diagram (cross section) of each virtual diffraction grating layer constituting a modification of the first diffraction grating member, assuming that the virtual diffraction grating layer is laminated. is there. 図11は、図10の(A)に示したように積層された第1回折格子部材への平行光束の入射状態を模式的に示す図である。FIG. 11 is a diagram schematically showing the incident state of the parallel light beam on the first diffraction grating members stacked as shown in FIG. 図12は、多層化された回折格子層に入射する光束が回折反射されるか否かを説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining whether or not a light beam incident on a multilayered diffraction grating layer is diffracted and reflected. 図13は、従来の画像表示装置の概念図である。FIG. 13 is a conceptual diagram of a conventional image display device. 図14は、瞳位置が移動したときの回折効率の入射波長依存性、及び、第2回折格子部材に入射する波長のスペクトルPの変化する状態を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the incident wavelength dependence of the diffraction efficiency when the pupil position moves, and the state in which the spectrum P of the wavelength incident on the second diffraction grating member changes. 図15は、瞳位置が移動したときの回折効率の入射波長依存性、及び、第2回折格子部材に入射する波長のスペクトルPの変化する状態を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing the incident wavelength dependence of the diffraction efficiency when the pupil position moves, and the state in which the spectrum P of the wavelength incident on the second diffraction grating member changes.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・画像表示装置、11・・・画像形成装置、12・・・コリメート光学系、20・・・光学装置、21・・・導光板、21A・・・導光板の第1面、21B・・・導光板の第2面、30,130・・・第1回折格子部材、40・・・第2回折格子部材、31,41・・・干渉縞、50・・・瞳、60・・・画像形成装置駆動装置、61・・・画像信号処理回路、70,170,270・・・補正手段、71,171,271・・・記憶手段、72,172,272・・・制御回路、73,173,273・・・補正回路、74・・・タイミング発生回路、75,175,275・・・補正データ発生回路、76・・・乗算器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Image display apparatus, 11 ... Image forming apparatus, 12 ... Collimating optical system, 20 ... Optical apparatus, 21 ... Light guide plate, 21A ... 1st surface of a light guide plate, 21B ... 2nd surface of light guide plate, 30, 130 ... 1st diffraction grating member, 40 ... 2nd diffraction grating member, 31, 41 ... Interference fringe, 50 ... Pupil, 60 ... Image forming apparatus driving device 61... Image signal processing circuit 70, 170, 270... Correction means 71 171 271 Storage means 72 172 272 Control circuit 73 , 173, 273 ... correction circuit, 74 ... timing generation circuit, 75, 175, 275 ... correction data generation circuit, 76 ... multiplier

Claims (6)

(a)Y方向に沿ってM個、Z方向に沿ってN個の、合計M×N個の画素から構成された画像形成装置と、
(b)画像形成装置の各画素から出射された光を平行光束とするコリメート光学系と、
(c)コリメート光学系にて平行光束とされた光が入射され、導光され、出射される光学装置と、
(d)補正手段を備えた画像形成装置駆動装置、
から成る画像表示装置であって、
光学装置は、
(A)光が入射され、内部を全反射により伝播した後、出射される、Y方向に沿って延びる導光板、
(B)導光板に入射した光が導光板の内部でY方向に沿って全反射されるように、導光板に入射し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る第1回折格子部材、及び、
(C)導光板から光を出射して、観察者の瞳位置に入射させるように、導光板の内部を全反射により伝播し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る第2回折格子部材、
を備えており、
補正手段は、複数の異なる瞳位置における輝度分布から求められた、Y方向に沿った各画素に対する補正係数に基づき、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正することを特徴とする画像表示装置。
(A) an image forming apparatus composed of a total of M × N pixels, M along the Y direction and N along the Z direction;
(B) a collimating optical system that converts the light emitted from each pixel of the image forming apparatus into a parallel light beam;
(C) an optical device in which light that is collimated by a collimating optical system is incident, guided, and emitted;
(D) an image forming apparatus driving device including a correcting unit;
An image display device comprising:
The optical device
(A) A light guide plate extending along the Y direction that is emitted after light is incident and propagated through the interior by total reflection;
(B) A first diffraction grating composed of a reflective volume hologram diffraction grating that diffracts and reflects light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected along the Y direction inside the light guide plate. Members and
(C) Second diffraction composed of a reflective volume hologram diffraction grating that diffracts and reflects light propagating through the interior of the light guide plate so as to emit light from the light guide plate and enter the pupil position of the observer. Lattice members,
With
The correction unit corrects the value of the image signal input to each pixel of the image forming apparatus based on a correction coefficient for each pixel along the Y direction obtained from the luminance distribution at a plurality of different pupil positions. An image display device.
補正係数は、複数の異なる瞳位置における所定の階調表示時の輝度分布と、所望の輝度分布との差を最小とするものであることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。   2. The image display apparatus according to claim 1, wherein the correction coefficient minimizes a difference between a luminance distribution at a predetermined gradation display at a plurality of different pupil positions and a desired luminance distribution. 各画素は、赤色を出射する赤色発光副画素、緑色を出射する緑色発光副画素、及び、青色を出射する青色発光副画素から構成され、
補正手段は、赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素のそれぞれに対する補正係数を備えていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
Each pixel is composed of a red light emitting subpixel that emits red, a green light emitting subpixel that emits green, and a blue light emitting subpixel that emits blue.
The image display apparatus according to claim 1, wherein the correction unit includes correction coefficients for each of the red light emission subpixel, the green light emission subpixel, and the blue light emission subpixel.
Z方向に沿った各画素に入力される画像信号の値は、同じ補正係数に基づき補正されることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 1, wherein the value of the image signal input to each pixel along the Z direction is corrected based on the same correction coefficient. 補正手段は、複数の補正係数を備えており、
補正手段は、全画素に入力される画像信号の平均値に基づき、該複数の補正係数から1の補正係数を選択することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The correction means has a plurality of correction coefficients,
The image display apparatus according to claim 1, wherein the correction unit selects one correction coefficient from the plurality of correction coefficients based on an average value of image signals input to all pixels.
補正手段は、1つの補正係数、及び、入力される画像信号の値に対応した強度係数を備えており、
補正手段は、全画素に入力される画像信号の平均値に基づき強度係数を選択し、該選択された強度係数及び補正係数に基づき、画像形成装置の各画素に入力される画像信号の値を補正することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The correction means includes one correction coefficient and an intensity coefficient corresponding to the value of the input image signal,
The correction unit selects an intensity coefficient based on the average value of the image signals input to all pixels, and calculates the value of the image signal input to each pixel of the image forming apparatus based on the selected intensity coefficient and correction coefficient. The image display device according to claim 1, wherein correction is performed.
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