JP2008058776A

JP2008058776A - 画像表示装置

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Publication number: JP2008058776A
Application number: JP2006237509A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Matsumura; 郁夫松村; Hiroshi Takegawa; 洋武川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2006-09-01
Filing date: 2006-09-01
Publication date: 2008-03-13
Anticipated expiration: 2026-09-01
Also published as: JP4779887B2

Abstract

【課題】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、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。
【解決手段】本発明の画像表示装置１０は、複数の画素から構成された画像形成装置１１と、コリメート光学系１２と、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から成り、光学装置２０は、導光板２１、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及び第２回折格子部材４０を備えており、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の値を補正する。
【選択図】図１

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。

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、ＷＯ２００５／０９３４９３Ａ１から周知である。

図１３に基本的な概念図を示すＷＯ２００５／０９３４９３Ａ１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。

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。

ＷＯ２００５／０９３４９３Ａ１

ところで、ＷＯ２００５／０９３４９３Ａ１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。

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。

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。

［表１］
水平画角０度水平画角−８度
瞳位置ａ０．９０．９
瞳位置ｂ０．３０．５

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以下、カラー表示の画像形成装置の構成例を説明する。

［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。

［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。

［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。

［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。

［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。

［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。

［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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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θ_q＝θ_{q_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θ_q＝−θ_{q_0}（＜０）としたとき、
画角θ_q＝θ_{q_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θ_q＝−θ_{q_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。

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ＲＧ_{1_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。

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。

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。

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。

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θ_q＝θ_{q_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θ_q＝−θ_{q_0}（＜０）としたとき、
画角θ_q＝θ_{q_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θ_q＝−θ_{q_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。

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。

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。

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。

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ＲＧ_{1_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ＲＧ_{1_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。

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ＲＧ_{2_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ＲＧ_{2_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。

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。

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。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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、ｆ_{k_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、Ｆ_{k_G}（ｍ）とする。

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、Ｆ_{k_G}（ｍ）を、ｆ_{k_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。

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η_G（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η_G（ｍ）の値を決定すればよい。

η_G（ｍ）・ｆ_{k_G}（ｍ）−Ｆ_{k_G}（ｍ）＝０（１）

しかしながら、緑色の輝度分布の実測値ｆ_{k_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η_G（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ｆ_{k_G}（ｍ）と、所望の輝度分布Ｆ_{k_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η_G（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ｆ_{k_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Ｆ_{k_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η_G（ｍ）の値を決定する。

尚、以下の説明において、記号「Σ_k」は、ｋ＝１，２・・・，Ｋまでの和を求めることを意味する。

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ｆ_{k_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ｆ_{k_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ｆ_{k_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［Ｆ_{k_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［Ｆ_{k_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［Ｆ_{k_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。

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ｆ_{k_G}（ｍ）とその平均値ｆ_{ave_G}（ｍ）との間には、以下の式（２）の関係が成り立つ。

Σ_kｆ_{k_G}（ｍ）＝Ｋ・ｆ_{ave_G}（ｍ）（２）

次に、ｆ_{ave_G}（ｍ）に対する低次数の近似関数（例えば、３次の多項式）Ｆ_{ave_G}（ｍ）を、最小自乗法に基づき計算する。この近似関数Ｆ_{ave_G}（ｍ）は、観察瞳位置ｋにおけるｆ_{k_G}（ｍ）のｋに関する和と比例関係にあるところのｆ_{ave_G}（ｍ）から近似した値であるので、Ｆ_{ave_G}（ｍ）と、観察瞳位置ｋにおけるＦ_{k_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、Ｆ_{k_G}（ｍ）は、上述したとおり、ｆ_{k_G}（ｍ）に対する低次数の近似関数である。

Σ_kＦ_{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。

Σ_kＦ_{k_G}（ｍ）／Σ_kｆ_{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η_G（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。

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η_G（ｍ）に近似した緑色補正係数を求めることができる。

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、ｗ_kが、観察瞳位置ｋによる重み係数である。

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。

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、ｆ_{k_R}（ｍ），ｆ_{k_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、Ｆ_{k_R}（ｍ），Ｆ_{k_B}（ｍ）とする。更には、赤色補正係数及び青色補正係数をη_R（ｍ），η_B（ｍ）とする。

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ｆ_{k_R}（ｍ），ｆ_{k_B}（ｍ）が、理想的には、Ｆ_{k_G}（ｍ）と同じ値になるように補正係数η_R（ｍ），η_B（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。

η_R（ｍ）・ｆ_{k_R}（ｍ）−Ｆ_{k_G}（ｍ）＝０（１１−１）
η_B（ｍ）・ｆ_{k_B}（ｍ）−Ｆ_{k_G}（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ｆ_{k_R}（ｍ），ｆ_{k_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η_R（ｍ）、青色補正係数η_B（ｍ）の値を決定する。

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η_R（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ｆ_{k_R}（ｍ）と、緑色に関する所望の輝度分布Ｆ_{k_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η_B（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ｆ_{k_B}（ｍ）と、緑色に関する所望の輝度分布Ｆ_{k_R}（ｍ）の差を最小となるように決定する。

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ｆ_{k_R}（ｍ），ｆ_{k_B}（ｍ）とそれらの平均値ｆ_{ave_R}（ｍ），ｆ_{ave_B}（ｍ）との間には、以下の式（１２−１）、式（１２−２）の関係が成り立つ。

Σ_kｆ_{k_R}（ｍ）＝Ｋ・ｆ_{ave_R}（ｍ）（１２−１）
Σ_kｆ_{k_B}（ｍ）＝Ｋ・ｆ_{ave_B}（ｍ）（１２−２）

次に、ｆ_{ave_R}（ｍ），ｆ_{ave_B}（ｍ）に対する低次数の近似関数（例えば、３次の多項式）Ｆ_{ave_R}（ｍ），Ｆ_{ave_B}（ｍ）を、最小自乗法に基づき計算する。これらの近似関数Ｆ_{ave_R}（ｍ），Ｆ_{ave_B}（ｍ）は、観察瞳位置ｋにおけるｆ_{k_R}（ｍ），ｆ_{k_B}（ｍ）のｋに関する和と比例関係にあるところのｆ_{ave_R}（ｍ），ｆ_{ave_B}（ｍ）から近似した値であるので、Ｆ_{ave_R}（ｍ），Ｆ_{ave_B}（ｍ）と、観察瞳位置ｋにおけるＦ_{k_R}（ｍ），Ｆ_{k_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、Ｆ_{k_R}（ｍ），Ｆ_{k_B}（ｍ）は、上述したとおり、ｆ_{k_R}（ｍ），ｆ_{k_B}（ｍ）に対する低次数の近似関数である。

Σ_kＦ_{k_R}（ｍ）≒Ｋ・Ｆ_{ave_R}（ｍ）（１３−１）
Σ_kＦ_{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。

Σ_kＦ_{k_R}（ｍ）／Σ_kｆ_{k_R}（ｍ）≒Ｆ_{ave_R}（ｍ）／ｆ_{ave_R}（ｍ）（１４−１）
Σ_kＦ_{k_B}（ｍ）／Σ_kｆ_{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η_R（ｍ）、青色補正係数η_B（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。

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η_R（ｍ），η_B（ｍ）に近似した緑色補正係数を求めることができる。

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、ｗ_kが、観察瞳位置ｋによる重み係数である。

ｗ_k｛η_R（ｍ）・ｆ_{k_R}（ｍ）−Ｆ_{k_G}（ｍ）｝＝０（１６−１）
ｗ_k｛η_B（ｍ）・ｆ_{k_B}（ｍ）−Ｆ_{k_G}（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。

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。

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η_R（ｍ），η_G（ｍ），η_B（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。

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ｘ_R-(n,m)、緑色輝度制御信号ｘ_G-(n,m)、青色輝度制御信号ｘ_B-(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Ｈ_Sync、垂直同期信号Ｖ_Sync、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Ｈ_Sync、垂直同期信号Ｖ_Sync、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Ｘ_R-(n,m)、緑色輝度表示信号Ｘ_G-(n,m)、青色輝度表示信号Ｘ_B-(n,m)が生成され、各副画素（ｎ，ｍ）に向けて出力される。

一方、タイミング発生回路７４に入力された水平同期信号Ｈ_Sync、垂直同期信号Ｖ_Sync、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。

制御回路７２は、電源投入時に、赤色、緑色及び青色補正係数η_R（ｍ），η_G（ｍ），η_B（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。

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Ｘ_R-(n,m)のための乗算器７６_R-(n,m)に赤色補正係数η_R（ｍ）に基づく信号を送出し、緑色輝度表示信号Ｘ_G-(n,m)のための乗算器７６_G-(n,m)に緑色補正係数η_G（ｍ）に基づく信号を送出し、青色輝度表示信号Ｘ_B-(n,m)のための乗算器７６_B-(n,m)に青色補正係数η_B（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７６_R-(n,m)，７６_G-(n,m)，７６_B-(n,m)においては、画像信号の値［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、緑色及び青色補正係数η_R（ｍ），η_G（ｍ），η_B（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。

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。

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。

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。

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ｘ_ave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ｘ_ave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ｘ_ave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。

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。

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ｘ_R-(n,m)、緑色輝度制御信号ｘ_G-(n,m)、青色輝度制御信号ｘ_B-(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Ｈ_Sync、垂直同期信号Ｖ_Sync、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Ｈ_Sync、垂直同期信号Ｖ_Sync、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Ｘ_R-(n,m)、緑色輝度表示信号Ｘ_G-(n,m)、青色輝度表示信号Ｘ_B-(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ｘ_ave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ｘ_aveがタイミング発生回路１７４に送出される。

一方、タイミング発生回路１７４に入力された水平同期信号Ｈ_Sync、垂直同期信号Ｖ_Sync、クロック信号（Clock）、平均値ｘ_ave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。

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η_R（ｍ），η_G（ｍ），η_B（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。

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Ｘ_R-(n,m)のための乗算器１７６_R-(n,m)に赤色補正係数η_R（ｍ）に基づく信号を送出し、緑色輝度表示信号Ｘ_G-(n,m)のための乗算器１７６_G-(n,m)に緑色補正係数η_G（ｍ）に基づく信号を送出し、青色輝度表示信号Ｘ_B-(n,m)のための乗算器１７６_B-(n,m)に青色補正係数η_B（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１７６_R-(n,m)，１７６_G-(n,m)，１７６_B-(n,m)においては、画像信号の値［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、緑色及び青色補正係数η_R（ｍ），η_G（ｍ），η_B（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。

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。

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。

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。

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ｘ_ave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ｘ_ave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ｘ_ave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。

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。

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ｘ_R-(n,m)、緑色輝度制御信号ｘ_G-(n,m)、青色輝度制御信号ｘ_B-(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Ｈ_Sync、垂直同期信号Ｖ_Sync、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Ｈ_Sync、垂直同期信号Ｖ_Sync、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Ｘ_R-(n,m)、緑色輝度表示信号Ｘ_G-(n,m)、青色輝度表示信号Ｘ_B-(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ｘ_ave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ｘ_aveが補正データ発生回路２７５に送出される。

一方、タイミング発生回路２７４に入力された水平同期信号Ｈ_Sync、垂直同期信号Ｖ_Sync、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。

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η_R（ｍ），η_G（ｍ），η_B（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。

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η_R（ｍ）を選択し、選択された赤色補正係数η_R（ｍ）に画像信号処理回路２６１からの平均値ｘ_ave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Ｘ_R-(n,m)のための乗算器２７６_R-(n,m)に送出し、緑色補正係数η_G（ｍ）を選択し、選択された緑色補正係数η_G（ｍ）に画像信号処理回路２６１からの平均値ｘ_ave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Ｘ_G-(n,m)のための乗算器２７６_G-(n,m)に送出し、青色補正係数η_B（ｍ）を選択し、選択された青色補正係数η_B（ｍ）に画像信号処理回路２６１からの平均値ｘ_ave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Ｘ_B-(n,m)のための乗算器２７６_B-(n,m)に送出する。そして、これによって、各乗算器２７６_R-(n,m)，２７６_G-(n,m)，２７６_B-(n,m)においては、画像信号の値［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、緑色及び青色補正係数η_R（ｍ），η_G（ｍ），η_B（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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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φ_MINとなる最小傾斜角領域ＲＧ_MIN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ＲＧ_OUTに形成された干渉縞３１の傾斜角φ₁は、最小傾斜角領域ＲＧ_MINから離れるほど大きく、
（Ｂ−２）最小傾斜角領域ＲＧ_MIN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ＲＧ_INに形成された干渉縞３１の傾斜角φ₁は、最小傾斜角領域ＲＧ_MINに隣接する内側領域ＲＧ_IN-NEARにおいて最大傾斜角φ_MAXであり、最小傾斜角領域ＲＧ_MINから離れるほど小さくなる。

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。

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Ｎ_TR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Ｌ_f、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。

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、Ｌ_{f_1}，Ｌ_{f_2}，Ｌ_{f_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Ｌ_{e_1}，Ｌ_{e_2}，Ｌ_{e_3}、全反射回数をＮ_{TR_1}，Ｎ_{TR_2}，Ｎ_{TR_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。

Ｌ_{e_1}＝Ｌ_{f_1}−２・Ｎ_{TR_1}・ｔ・ｔａｎ（α₁）（２２−１）
Ｌ_{e_2}＝Ｌ_{f_2}−２・Ｎ_{TR_2}・ｔ・ｔａｎ（α₂）（２２−１）
Ｌ_{e_3}＝Ｌ_{f_3}−２・Ｎ_{TR_3}・ｔ・ｔａｎ（α₃）（２２−１）

ここで、Ｌ_{e_1}，Ｌ_{e_2}，Ｌ_{e_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、Ｎ_{TR_1}，Ｎ_{TR_2}，Ｎ_{TR_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。

以下の表２に示す条件において、原点Ｏからの距離Ｌ_{2_t}を−３．０ｍｍから３．０ｍｍまで０．５ｍｍ刻みとし、各画角θ_{2_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Ψ_INにて回折格子部材に入射し、出射回折角Ψ_OUT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φ_MAX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。

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ＲＧ_{2_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ＲＧ_{2_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。

［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

［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Ｌ_{2_t}(mm) 画角θ_{2_t}(度) 傾斜角φ_{2_t}(度)
−３．０〜−２．５ −７．２０２７．６８
−２．５〜−２．０ −５．９０２７．９３
−２．０〜−１．５ −４．６０２８．２１
−１．５〜−１．０ −３．２９２８．５１
−１．０〜−０．５ −１．９７２８．８４
−０．５〜０．０ −０．６６２９．０２
０．０〜０．５０．６６２９．６０
０．５〜１．０１．９７３０．０５
１．０〜１．５３．２９３０．５５
１．５〜２．０４．６０３１．１０
２．０〜２．５５．９０３１．７３
２．５〜３．０７．２０３２．４６

［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Ｌ_{2_t}(mm) 画角θ_{2_t}(度) 傾斜角φ_{2_t}(度)
−３．０〜−２．５ −７．２０２４．１４
−２．５〜−２．０ −５．９０２４．３０
−２．０〜−１．５ −４．６０２４．４８
−１．５〜−１．０ −３．２９２４．６７
−１．０〜−０．５ −１．９７２４．８８
−０．５〜０．０ −０．６６２５．１１
０．０〜０．５０．６６２５．３６
０．５〜１．０１．９７２５．６２
１．０〜１．５３．２９２５．９１
１．５〜２．０４．６０２６．２２
２．０〜２．５５．９０２６．５５
２．５〜３．０７．２０２６．９３

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Ｎ_TR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Ｎ_TRは少なくなる。

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。

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。

尚、回折格子層の全てにおいて最小傾斜角φ_MINは異なり、且つ、回折格子層の全てにおいて最大傾斜角φ_MAXは異なる。

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Ｎ_TR＝４の場合を表し、右上がりの点線の曲線［２］は全反射回数Ｎ_TR＝５の場合を表し、右上がりの実線の曲線［３］は全反射回数Ｎ_TR＝６の場合を表し、右上がりの点線の曲線［４］は全反射回数Ｎ_TR＝７の場合を表す。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

第１層目の回折格子層３０₁にあっては、画角θ₁＝−θ_{1_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φ_MINである。そして、傾斜角φ₁が最小傾斜角φ_MINとなる最小傾斜角領域ＲＧ_MIN（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ＲＧ_OUT（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ＲＧ_MIN（Ｌ＝３５ｍｍ〜３７ｍｍが相当）から離れるほど大きい。そして、画角θ₁＝θ_{1_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φ_MAXを有する。

一方、第２層目の回折格子層３０₂にあっては、画角θ₂＝−θ_{2_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φ_MINである。そして、傾斜角φ₁が最小傾斜角φ_MINとなる最小傾斜角領域ＲＧ_MIN（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ＲＧ_OUT（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ＲＧ_MIN（Ｌ＝３５ｍｍ〜３７ｍｍが相当）から離れるほど大きい。そして、画角θ₂＝θ_{2_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φ_MAXを有する。

更には、第３層目の回折格子層３０₃にあっては、画角θ₃＝−θ_{3_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φ_MINである。そして、傾斜角φ₁が最小傾斜角φ_MINとなる最小傾斜角領域ＲＧ_MIN（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ＲＧ_OUT（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ＲＧ_MIN（Ｌ＝３５ｍｍ〜３７ｍｍが相当）から離れるほど大きい。そして、画角θ₃＝θ_{3_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φ_MAXを有する。

また、第４層目の回折格子層３０₄にあっては、画角θ₄＝−θ_{4_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φ_MINである。そして、傾斜角φ₁が最小傾斜角φ_MINとなる最小傾斜角領域ＲＧ_MIN（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ＲＧ_OUT（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ＲＧ_MIN（Ｌ＝３５ｍｍ〜３７ｍｍが相当）から離れるほど大きい。そして、画角θ₄＝θ_{4_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φ_MAXを有する。

ここで、最小傾斜角領域ＲＧ_MIN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。

外側領域ＲＧ_OUT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ＲＧ_OUT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。

部分ＲＧ_(q,s)の距離Ｌ_{1_s}の範囲と、画角θ_{1_s}（＝入射する角度［−Θ’］_{1_s}）と、傾斜角φ_{1_s}(φ₂）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。

［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Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（１，１）３５〜３７４．３０３０．９７
（１，２）３７〜３９４．９９３１．２８
（１，３）３９〜４１５．６１３１．５８
（１，４）４１〜４３６．１６３１．８７
（１，５）４３〜４５６．６６３２．１４
（１，６）４５〜４７７．１２３２．４１
５回全反射
（ｑ，ｓ）距離Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（２，１）３５〜３７０．１５２９．４５
（２，２）３７〜３９１．０３２９．７３
（２，３）３９〜４１１．８４３０．００
（２，４）４１〜４３２．５８３０．２７
（２，５）４３〜４５３．２６３０．５３
（２，６）４５〜４７３．８８３０．７９
６回全反射
（ｑ，ｓ）距離Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（３，１）３５〜３７ −３．８６２８．３７
（３，２）３７〜３９ −２．８５２８．６２
（３，３）３９〜４１ −１．９１２８．８６
（３，４）４１〜４３ −１．０４２９．０９
（３，５）４３〜４５ −０．２３２９．３３
７回全反射
（ｑ，ｓ）距離Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（４，１）３５〜３７ −７．６２２７．６
（４，２）３７〜３９ −６．５３２７．８１
（４，３）３９〜４１ −５．５１２８．０１
（４，４）４１〜４３ −４．５４２８．２２

［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Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（１，１）３５〜３７６．２０２６．６２
（１，２）３７〜３９７．１９２６．９１
（１，３）３９〜４１８．１１２７．１８
６回全反射
（ｑ，ｓ）距離Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（２，１）３５〜３７２．０１２５．６１
（２，２）３７〜３９３．１２２５．８５
（２，３）３９〜４１４．１５２６．０９
（２，４）４１〜４３５．１２２６．３４
（２，５）４３〜４５６．０２２６．５７
７回全反射
（ｑ，ｓ）距離Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（３，１）３５〜３７ −１．８５２４．８９
（３，２）３７〜３９ −０．６８２５．０９
（３，３）３９〜４１０．４３２５．３０
（３，４）４３〜４５１．４８２５．５０
８回全反射
（ｑ，ｓ）距離Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（４，１）３５〜３７ −５．３９２４．３６
（４，２）３７〜３９ −４．１８２４．５３
（４，３）３９〜４１ −３．０２２４．７０
（４，４）４３〜４５ −１．９２２４．８８
１０回全反射
（ｑ，ｓ）距離Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（１，１）４１〜４３ −８．００２４．０３
（１，２）４３〜４５ −６．９２４．１６
（１，３）４５〜４７ −５．８４２４．３０

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。

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。

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。

［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

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。

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φ_MIN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φ_MAXは異なるとする。

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。

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Ｎ_TR＝３の場合を表し、右上がりの点線の曲線［２］は全反射回数Ｎ_TR＝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。

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。

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。

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。

第１層目の回折格子層１３０ａにあっては、画角θ₁＝−θ_{1_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φ_MINである。そして、傾斜角φ₁が最小傾斜角φ_MINとなる最小傾斜角領域ＲＧ_MIN（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ＲＧ_OUT（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ＲＧ_MIN（Ｌ≒３６ｍｍが相当）から離れるほど大きい。そして、画角θ₁＝θ_{1_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φ_MAXを有する。

一方、第２層目の回折格子層１３０ｂにあっては、画角θ₂＝−θ_{2_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φ_MINである。そして、傾斜角φ₁が最小傾斜角φ_MINとなる最小傾斜角領域ＲＧ_MIN（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ＲＧ_OUT（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ＲＧ_MIN（Ｌ≒３６ｍｍが相当）から離れるほど大きい。そして、画角θ₂＝θ_{2_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φ_MAXを有する。

ここで、最小傾斜角領域ＲＧ_MIN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。

外側領域ＲＧ_OUT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。

部分ＲＧ_(q,s)の距離Ｌ_{1_s}の範囲と、画角θ_{1_s}（＝入射角［−Θ］_{1_s}）と、傾斜角φ_{1_s}との関係を、以下の表８に示す。

［表８］
３回全反射
（ｑ，ｓ）距離Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（２，１）３６．０〜３８．２５１．７４２９．９７
（２，２）３８．２５〜４０．７５２．８３０．３６
（２，３）４０．７５〜４３．２５３．７３０．７２
（２，４）４３．２５〜４５．７５４．５３１．０７
（２，５）４５．７５〜４８．５５．２３１．４０
（２，６）４８．５〜５２．０５．８３１．７０
４回全反射
（ｑ，ｓ）距離Ｌ_{1_s}(mm) 画角θ_{1_s}(度) 傾斜角φ_{1_s}(度)
（１，１）３６．０〜３８．２５ −５．４２８．０３
（１，２）３８．２５〜４０．７５ −４．０２８．３４
（１，３）４０．７５〜４３．２５ −２．９２８．６０
（１，４）４３．２５〜４５．７５ −１．７５２８．９０
（１，５）４５．７５〜４８．５ −０．７６２９．１７
（１，６）４８．５〜５２．００．０８２９．４２

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。

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。

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ＲＧ_{1_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。

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。

［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)

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。

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。

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。

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。

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θ_q＝θ_{q_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θ_q＝−θ_{q_0}（＜０）としたとき、
画角θ_q＝θ_{q_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θ_q＝−θ_{q_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。

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。

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。

図１は、実施例１の画像表示装置の概念図である。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ｆ_{k_G}（ｍ）］、及び、輝度分布［Ｆ_{k_G}（ｍ）］を示すグラフである。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。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。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。図６は、実施例４の画像表示装置の概念図である。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。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。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。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。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。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。図１３は、従来の画像表示装置の概念図である。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。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。

符号の説明

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

Claims

（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。
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。
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。
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。
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。
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。