JP2023124625A - 導光板及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光の利用効率などの向上により画質を向上させること。【解決手段】入射される光を導光板内部に回折する入射回折格子と、前記入射回折格子が前記導光板内部に回折した前記光を内部全反射して導光する基板と、前記基板が導光した前記光を回折して拡張する拡張回折格子と、前記拡張回折格子が回折した前記光を回折して観察者の瞳に出射する出射回折格子と、を備えており、前記拡張回折格子が、正面視において、少なくとも２つの領域である第１の領域及び第２の領域を有しており、前記入射回折格子が有する格子ベクトルと、前記拡張回折格子が有する格子ベクトルと、前記出射回折格子が有する基本格子ベクトルと、の和が０になり、前記第１の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向が、前記第２の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向と異なっている、導光板を提供する。【選択図】図１

Description

本技術は、導光板及び画像表示装置に関する。

従来、拡張現実（ＡＲ：Augmented Reality）、仮想現実（ＶＲ：Virtual Reality）、及び複合現実（ＭＲ：Mixed Reality）などを含むエクステンデッド・リアリティ（ＸＲ：Extended Reality）を実現するために、画像光を観察者の瞳に投射する導光板が開発されている。

例えば特許文献１～３では、光の利用効率の向上などにより画質を向上させた導光板に関する技術が開示されている。

米国特許出願公開第２０１８／０２１０２０５号明細書 国際公開第２０２０／２１７０４４号 米国特許出願公開第２０２１／０３１１２６０号明細書

しかし、特許文献１～３において開示されている技術には、光の利用効率などの向上について改善の余地がある。

そこで、本技術は、光の利用効率などの向上により画質を向上させる導光板及び画像表示装置を提供することを主目的とする。

本技術は、入射される光を導光板内部に回折する入射回折格子と、前記入射回折格子が前記導光板内部に回折した前記光を内部全反射して導光する基板と、前記基板が導光した前記光を回折して拡張する拡張回折格子と、前記拡張回折格子が回折した前記光を回折して観察者の瞳に出射する出射回折格子と、を備えており、前記拡張回折格子が、正面視において、少なくとも２つの領域である第１の領域及び第２の領域を有しており、前記入射回折格子が有する格子ベクトルと、前記拡張回折格子が有する格子ベクトルと、前記出射回折格子が有する基本格子ベクトルと、の和が０になり、前記第１の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向が、前記第２の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向と異なっている、導光板を提供する。
前記導光板は、正面視において、前記拡張回折格子を挟んで互いに配されており、前記拡張回折格子が回折した前記光を前記出射回折格子に回折する少なくとも２つの回折格子である第１の回折格子及び第２の回折格子をさらに備えており、前記拡張回折格子のピッチ及び方向と、前記第１の回折格子及び前記第２の回折格子のそれぞれのピッチ及び方向と、が略同一であってよい。
前記第１の領域及び前記第２の回折格子が、正面視において互いに隣接しており、前記第２の領域及び前記第１の回折格子が、正面視において互いに隣接していてよい。
前記第１の領域及び前記第１の回折格子が、前記基板の一方の面に配されており、前記第２の領域及び前記第２の回折格子が、前記基板の他方の面に配されていてよい。
前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記基板の一方の面に配されており、前記第１の回折格子及び前記第２の回折格子が、前記基板の他方の面に配されていてよい。
前記第１の領域、前記第２の領域、前記第１の回折格子、及び前記第２の回折格子が、前記基板の一方の面に配されていてよい。
正面視において、前記第１の領域と前記第２の領域との間の少なくとも前記入射回折格子側の一部に隙間が形成されており、前記隙間が、前記拡張回折格子に入射される前記入射回折格子からの光束広がりの略中央に形成されていてよい。
正面視において、前記第１の領域と前記第２の領域との少なくとも前記出射回折格子側の一部が重なり合っている第３の領域が形成されており、前記第３の領域が、前記拡張回折格子に入射される前記入射回折格子からの光束広がりの略中央に形成されていてよい。
前記第３の領域が、２次元の周期構造を有してよい。
前記光を前記出射回折格子の内側方向に回折する戻し回折格子をさらに備えており、前記戻し回折格子が、前記基板からの光が入射される領域の外側であり、かつ、前記出射回折格子の外周囲に配されていてよい。
前記戻し回折格子が有する格子ベクトルの大きさが、前記基本格子ベクトルの大きさの略２倍であってよい。
前記戻し回折格子が有する格子ベクトルが、前記基本格子ベクトルの始点同士を結ぶベクトルと略同一であってよい。
前記戻し回折格子が、１次元又は２次元の周期構造を有してよい。
前記導光板は、前記第１の領域と前記第１の回折格子との間に、前記第１の領域と隣接しており、前記導光板の外に光を出射する回折次数の回折効率が前記第１の領域より低い第３の回折格子をさらに備えており、前記第１の領域が有する回折格子のピッチ及び方向と、前記第３の回折格子が有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一であってよい。
前記導光板は、前記第１の領域と前記第１の回折格子との間に、前記第１の領域と隣接しており、前記光が入射する面が略平面である領域をさらに備えていてよい。
前記拡張回折格子が有する回折格子が、２次元に配されており、前記拡張回折格子が有する回折格子のピッチのうち、回折効率が最も高い回折次数のピッチが、前記第１の回折格子又は前記第２の回折格子のピッチと略同一であってよい。
前記第１の回折格子が有する格子ベクトルが、前記第１の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの終点と、前記第２の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの終点と、を結ぶベクトルであってよい。
前期出射回折格子が、前記入射回折格子と、導光板の厚さ方向に同じ又は異なる位置に配されていてよい。
前記導光板は、一つ又は複数の前記入射回折格子と、一つ又は複数の前記出射回折格子と、を備えていてよい。
また、本技術は、前記導光板と、前記導光板に画像光を出射する画像形成部と、を備えている、画像表示装置を提供する。

本技術によれば、光の利用効率などの向上により画質を向上させる導光板及び画像表示装置を提供できる。なお、ここに記載された効果は、必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略側面図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１を用いたシミュレーション結果を示す光強度分布図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略側面図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１を用いたシミュレーション結果を示す光強度分布図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る第２の領域５２と第１の回折格子６１との境界近傍における回折格子の構成例を示す図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略側面断面図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略側面断面図である。 本技術の一実施形態に係る画像表示装置１０の構成例を示すブロック図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の比較例となる構成例を示す簡略正面図である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の比較例となる構成例を示す簡略側面図である。 本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。 本技術の一実施形態に係る導光板１の比較例を示す簡略正面図である。

以下、本技術を実施するための好適な実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が限定されることはない。また、本技術は、下記の実施例及びその変形例のいずれかを組み合わせることができる。

以下の実施形態の説明において、略平行、略直交のような「略」を伴った用語で構成を説明することがある。例えば、略平行とは、完全に平行であることを意味するだけでなく、実質的に平行である、すなわち、完全に平行な状態から例えば数％程度ずれた状態を含むことも意味する。他の「略」を伴った用語についても同様である。また、各図は模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。

特に断りがない限り、図面において、「上」とは図中の上方向又は上側を意味し、「下」とは、図中の下方向又は下側を意味し、「左」とは図中の左方向又は左側を意味し、「右」とは図中の右方向又は右側を意味する。また、図面については、同一又は同等の要素又は部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（導光板の例１）
２．第２の実施形態（導光板の例２）
（１）構成
（２）格子ベクトル
（３）効果
（４）拡張回折格子等の構成
（５）シミュレーション結果
（６）従来技術との比較
３．第３の実施形態（導光板の例３）
４．第４の実施形態（導光板の例４）
５．第５の実施形態（導光板の例５）
６．第６の実施形態（導光板の例６）
７．第７の実施形態（導光板の例７）
８．第８の実施形態（導光板の例８）
９．第９の実施形態（導光板の例９）
１０．第１０の実施形態（導光板の例１０）
１１．第１１の実施形態（導光板の例１１）
１２．第１２の実施形態（導光板の例１２）
１３．第１３の実施形態（画像表示装置の例）

［１．第１の実施形態（導光板の例１）］
従来、導光板内を導光されるべき光が導光板の外に出射されることにより、光の利用効率が低下するという問題がある。このことについて図２８及び図２９を参照しつつ説明する。図２８は、本技術の一実施形態に係る導光板１の比較例となる構成例を示す簡略正面図である。図２９は、本技術の一実施形態に係る導光板１の比較例となる構成例を示す簡略側面図である。

図２８及び図２９に示されるとおり、比較例である導光板９１は、入射回折格子９２と、基板９３と、拡張回折格子９５ａ，９５ｂと、出射回折格子９４と、を備えている。入射回折格子９２は、画像光を形成する画像形成部（図示省略）から入射される平行光を導光板内部に回折する。基板９３は、入射回折格子９２が導光板９１内部に回折した光を内部全反射して導光する。拡張回折格子９５ａ，９５ｂは、基板９３が導光した光を回折して拡張する。拡張回折格子９５ａは、基板９３の一方の面に配されている。拡張回折格子９５ｂは、基板９３の他方の面に配されている。出射回折格子９４は、拡張回折格子が回折した前記光を回折して観察者の瞳に出射する。これにより、画像形成部からの各像高の光が観察者の瞳に出射される。その結果、観察者は、画像形成部が生成した画像を虚像として視認できる。

この回折格子の設計例について図３０を参照しつつ説明する。図３０は、本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。図３０に示されるとおり、格子ベクトルＩＮ，Ｅ１，Ｅ２，Ｏ１，Ｏ２と、画角エリアＡと、が示されている。

格子ベクトルＩＮは、入射される光を導光板１の内部に取り込むための入射回折格子９２が有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＥ１は、入射回折格子９２から導光板１の内部に入射された光の軸に対して、図２８に示される正面視において左右方向に瞳拡大するための拡張回折格子９５ａが有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＥ２は、入射回折格子９２から導光板１の内部に入射された光の軸に対して、図２８に示される正面視において左右方向に瞳拡大するための拡張回折格子９５ｂが有する格子ベクトルを示している。基本格子ベクトルＯ１，Ｏ２は、導光板１の内部に取り込まれた光を外側に広げたり、観察者の瞳に光を出射したりするための出射回折格子４が有する基本格子ベクトルを示している。

この設計例では、格子ベクトルＩＮ，Ｅ１，Ｏ１は略二等辺三角形を構成している。格子ベクトルＩＮ，Ｅ２，Ｏ２も同様に略二等辺三角形を構成している。入射回折格子２が有する格子ベクトルＩＮと、拡張回折格子９５ａが有する格子ベクトルＥ１と、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルＯ１と、の和が０となっている。同様に、入射回折格子２が有する格子ベクトルＩＮと、拡張回折格子９５ｂが有する格子ベクトルＥ２と、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルＯ２と、の和が０となっている。これにより、画質の劣化を抑制できる。差分が大きくなるほど画質が劣化する。

格子ベクトルＥ１，Ｅ２、基本格子ベクトルＯ１，Ｏ２ともに、それぞれのベクトルが基板９３の表裏に存在する。格子ベクトルＥ１及び基本格子ベクトルＯ２のそれぞれは、略同一のベクトル構成となっている。格子ベクトルＥ２及び基本格子ベクトルＯ１のそれぞれは、略同一のベクトル構成となっている。つまり、拡張回折格子９５ａ，９５ｂは、入射回折格子９２から導光板１の内部に入射された光の軸に対して、図２８に示される正面視において左右方向に瞳拡大する機能を有する一方で、導光板９１の外に光を出射する機能も有する。その結果、拡張回折格子９５ａ，９５ｂに当たった光の一部が導光板９１の外に出射されることにより、光の利用効率が低下する。このことについて図３１を参照しつつ説明する。図３１は、本技術の一実施形態に係る導光板１の比較例を示す簡略正面図である。

図３１に示されるとおり、入射回折格子９２からの光が拡張回折格子９５ａ，９５ｂに入射される。拡張回折格子９５ａ，９５ｂは、入射回折格子９２から導光板１の内部に入射された光の軸に対して、図２８に示される正面視において左右方向に瞳拡大する機能を有する一方で、導光板１の外の方向（図の奥から手前に向かう方向）に光を出射する。これにより、光が損失し、光の利用効率が低下する。その結果、画質が劣化する。

この問題を解決するために、本技術は、入射される光を導光板内部に回折する入射回折格子と、前記入射回折格子が前記導光板内部に回折した前記光を内部全反射して導光する基板と、前記基板が導光した前記光を回折して拡張する拡張回折格子と、前記拡張回折格子が回折した前記光を回折して観察者の瞳に出射する出射回折格子と、を備えており、前記拡張回折格子が、正面視において、少なくとも２つの領域である第１の領域及び第２の領域を有しており、前記入射回折格子が有する格子ベクトルと、前記拡張回折格子が有する格子ベクトルと、前記出射回折格子が有する基本格子ベクトルと、の和が０になり、前記第１の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向が、前記第２の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向と異なっている、導光板を提供する。

本技術の一実施形態に係る導光板の構成例について図１及び図２を参照しつつ説明する。図１は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。図２は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略側面図である。

図１に示されるとおり、導光板１は、入射回折格子２と、基板３と、拡張回折格子５と、出射回折格子４と、を備えている。入射回折格子２、拡張回折格子５、及び出射回折格子４として、例えば表面レリーフ型回折格子（ＳＲＧ：Surface Relief Grating）又は体積位相ホログラフィック回折格子（ＶＰＨＧ：Volume Phase Holographic Grating）などが用いられることができる。体積位相ホログラフィック回折格子が用いられる場合は、複数の回折格子が同一面に形成されてもよいし、複数の回折格子が積層されて構成されてもよい。以下では、入射回折格子２、拡張回折格子５、及び出射回折格子４の一例として表面レリーフ型回折格子を用いて説明する。

入射回折格子２は、画像光を形成する画像形成部（図示省略）から入射される略平行光を導光板内部に回折する。基板３は、入射回折格子２が導光板１内部に回折した光を内部全反射して導光する。拡張回折格子５は、基板３が導光した光を回折して拡張する。出射回折格子４は、拡張回折格子５が回折した前記光を回折して観察者の瞳に出射する。これにより、画像形成部からの各像高の光が略平行光となって観察者の瞳に出射される。その結果、観察者は、画像形成部が生成した画像を虚像として視認できる。

拡張回折格子５は、正面視において、少なくとも２つの領域である第１の領域５１及び第２の領域５２を有している。図１では第１の領域５１及び第２の領域５２が同一面に配されているかのように示されているが、実際は、図２に示されるとおり、第１の領域５１及び第２の領域５２は、互いに異なる面に配されている。第１の領域５１は、基板３の一方の面に配されている。第２の領域５２は、基板３の他方の面に配されている。なお、この図では、出射回折格子４が基板３の両面に配されているが、一方の面のみに配されていてもよい。

第１の領域５１及び第２の領域５２のそれぞれは、縞状の１次元の周期構造（例えばバイナリ形状など）を有している。これにより、第１の領域５１及び第２の領域５２のそれぞれは、入射回折格子２からの光を特定の方向に回折できる。

この回折格子の設計例について再び図３０を参照しつつ説明する。格子ベクトルＩＮは、入射回折格子２が有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＥ１は、第１の領域５１が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルを示している。例えば第１の領域５１が２次元の回折格子を有するとき、第１の領域５１は複数の格子ベクトルを有する。格子ベクトルＥ１は、この複数の格子ベクトルのうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルである。なお、第１の領域５１が１次元の回折格子を有するとき、第１の領域５１は１つの格子ベクトルを有する。同様に、格子ベクトルＥ２は、第２の領域５２が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルを示している。基本格子ベクトルＯ１，Ｏ２は、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルを示している。

この設計例では、格子ベクトルＩＮ，Ｅ１，Ｏ１は略二等辺三角形を構成している。格子ベクトルＩＮ，Ｅ２，Ｏ２も同様に略二等辺三角形を構成している。入射回折格子２が有する格子ベクトルＩＮと、第１の領域５１が有する格子ベクトルＥ１と、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルＯ１と、の和が０となっている。同様に、入射回折格子２が有する格子ベクトルＩＮと、第２の領域５２が有する格子ベクトルＥ２と、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルＯ２と、の和が０となっている。これにより、画質の劣化を抑制できる。差分が大きくなるほど画質が劣化する。

また、第１の領域５１が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルＥ１の方向が、第２の領域５２が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルＥ２の方向と異なっている。

再び図１を参照しつつ説明する。入射回折格子２からの光は、第１の領域５１、第２の領域５２、及び出射回折格子４の順に回折されて、観察者の瞳に出射される。あるいは、入射回折格子２からの光は、第２の領域５２、第１の領域５１、及び出射回折格子４の順に回折されて、観察者の瞳に出射される。つまり、第１の領域５１及び第２の領域５２のそれぞれは、入射回折格子２からの光を互いの方向に回折する。

入射回折格子２からの光を第１の領域５１が第２の領域５２の方向に回折したとき、第２の領域５２に当たった光の一部が導光板１の外に出射される。導光板１の外に出射された光は損失となる。しかし、正面視において、第１の領域５１及び第２の領域５２のそれぞれは、図２８に示される比較例と比べて面積が略半分となっている。そのため、第２の領域５２が導光板１の外に出射する光の損失量が減少する。これにより、光の利用向上が向上する。その結果、画質が向上する。

同様に、入射回折格子２からの光を第２の領域５２が第１の領域５１の方向に回折したとき、第１の領域５１に当たった光の一部が導光板１の外に出射される。しかし、正面視において、第１の領域５１及び第２の領域５２のそれぞれは、図２８に示される比較例と比べて面積が略半分となっている。そのため、第１の領域５１が導光板１の外に出射する光の損失量が減少する。これにより、光の利用向上が向上する。その結果、画質が向上する。

この効果は、後述する他の実施形態においても同様に生じる。そのため、他の実施形態においては、再度の記載を省略することがある。

なお、拡張回折格子５が有する領域の数は特に限られない。上記の構成例では、拡張回折格子５が２つの領域を有しているが、３つ以上の領域を有していてもよい。導光板１の外に光を出射する機能を有する回折格子が形成される面積が小さくなるほど、導光板１の外に出射される光の損失量が減少する。

本技術の第１の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［２．第２の実施形態（導光板の例２）］
［（１）構成］
本技術の一実施形態に係る導光板は、正面視において、前記拡張回折格子を挟んで互いに配されており、前記拡張回折格子が回折した前記光を前記出射回折格子に回折する少なくとも２つの回折格子である第１の回折格子及び第２の回折格子をさらに備えており、前記拡張回折格子が有する回折格子のピッチ及び方向と、前記第１の回折格子及び前記第２の回折格子のそれぞれが有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一であってよい。

本技術の一実施形態に係る導光板の構成例について図３を参照しつつ説明する。図３は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。

図３に示されるとおり、導光板１は、正面視において、拡張回折格子５を挟んで互いに配されており、拡張回折格子５が回折した光を出射回折格子４に回折する少なくとも２つの回折格子である第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２をさらに備えている。

第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれは、縞状の１次元の周期構造を有している。これにより、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれは、拡張回折格子５からの光を特定の方向に回折できる。この構成例では、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれは、入射回折格子２が出射した光の方向と略同一方向に回折している。

拡張回折格子５が有する回折格子のピッチ及び方向と、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれが有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一となっている。第１の領域５１が有する回折格子のピッチ及び方向と、第１の回折格子６１が有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一となっている。第２の領域５２が有する回折格子のピッチ及び方向と、第２の回折格子６２が有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一となっている。ピッチとは、回折格子の周期構造同士の周期間隔である。

［（２）格子ベクトル］
この回折格子の設計例について図４を参照しつつ説明する。図４は、本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。図４に示されるとおり、格子ベクトルＩＮ，Ｅ１，Ｅ２，Ｔ１，Ｔ２，Ｏ１，Ｏ２と、画角エリアＡと、が示されている。

格子ベクトルＩＮは、入射回折格子２が有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＥ１は、第１の領域５１が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルを示している。格子ベクトルＥ２は、第２の領域５２が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルを示している。格子ベクトルＴ１は、第１の回折格子６１が有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＴ２は、第２の回折格子６２が有する格子ベクトルを示している。基本格子ベクトルＯ１，Ｏ２は、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルを示している。

この設計例では、格子ベクトルＩＮ，Ｅ１，Ｏ１は略二等辺三角形を構成している。格子ベクトルＩＮ，Ｅ２，Ｏ２も同様に略二等辺三角形を構成している。入射回折格子２が有する格子ベクトルＩＮと、第１の領域５１が有する格子ベクトルＥ１と、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルＯ１と、の和が０となっている。同様に、入射回折格子２が有する格子ベクトルＩＮと、第２の領域５２が有する格子ベクトルＥ２と、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルＯ２と、の和が０となっている。これにより、画質の劣化を抑制できる。差分が大きくなるほど画質が劣化する。

また、第１の領域５１が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルＥ１の方向が、第２の領域５２が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルＥ２の方向と異なっている。

上述したように、第１の領域５１が有する回折格子のピッチ及び方向と、第１の回折格子６１が有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一となっている。そのため、格子ベクトルＥ１の大きさと、格子ベクトルＴ１の大きさは、略同一となっている。一方、格子ベクトルＥ１の方向と、格子ベクトルＴ１の方向は、格子ベクトルＩＮの軸に対して互いに逆になっている。

同様に、第２の領域５２が有する回折格子のピッチ及び方向と、第２の回折格子６２が有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一となっている。そのため、格子ベクトルＥ２の大きさと、格子ベクトルＴ２の大きさは、略同一となっている。一方、格子ベクトルＥ２の方向と、格子ベクトルＴ２の方向は、格子ベクトルＩＮの軸に対して互いに逆になっている。

［（３）効果］
このことの効果について図５を参照しつつ説明する。図５は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。

図５に示されるとおり、入射回折格子２からの光は、第２の領域５２、第２の回折格子６２、及び出射回折格子４の順に回折されて、観察者の瞳に出射される。あるいは、図示を省略するが、入射回折格子２からの光は、第１の領域５１、第１の回折格子６１、及び出射回折格子４の順に回折されて、観察者の瞳に出射される。入射回折格子２から様々な角度の光が第１の領域５１又は第２の領域５２に入射される。

入射回折格子２からの光を第１の領域５１が第２の領域５２の方向に回折したとき、第２の領域５２に当たった光の一部が導光板１の外に出射される。しかし、正面視において、第１の領域５１及び第２の領域５２のそれぞれは、図２８に示される比較例と比べて面積が略半分となっている。そのため、第２の領域５２が導光板１の外に出射する光の損失量が減少する。これにより、光の利用向上が向上する。その結果、画質が向上する。

さらに、導光板１から観察者の瞳に出射される光の角度を考慮すると、入射回折格子２から図５の右側方向に出射された光は、出射回折格子４の左側から観察者の瞳に出射されることが好ましい。図５の右側に配されている第２の領域５２が回折した光は、第２の回折格子６２により回折されて、出射回折格子４の左側から観察者の瞳に出射されることが好ましい。このとき、入射回折格子２からの光の入射角と、出射回折格子４からの光の出射角は略同一となることが好ましい。図４に示されるとおり、第２の領域５２が有する格子ベクトルＥ２の大きさと、第２の回折格子６２が有する格子ベクトルＴ２の大きさは、略同一となっている。一方、格子ベクトルＥ２の方向と、格子ベクトルＴ２の方向は、格子ベクトルＩＮの軸に対して互いに逆になっている。そのため、図５に示される光の流れが実現できる。

図５に示されるとおり、第１の領域５１及び第２の回折格子６２が、正面視において互いに隣接していることが好ましい。同様に、第２の領域５２及び第１の回折格子６１が、正面視において互いに隣接していることが好ましい。第１の回折格子６１、第１の領域５１、及び出射回折格子４のそれぞれの距離が短いほど、光の利用向上が向上する。第２の回折格子６２、第２の領域５２、及び出射回折格子４のそれぞれの距離が短いほど、光の利用向上が向上する。

なお、拡張回折格子５を挟んで配される回折格子の数は特に限られない。上記の構成例では、拡張回折格子５が有する回折格子と同じピッチ及び方向を有する回折格子の数が２つ（第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２）であるが、３つ以上であってもよい。

本技術のシミュレーション結果について、図６を参照しつつ説明する。図６は、本技術の一実施形態に係る導光板１を用いたシミュレーション結果を示す光強度分布図である。色が白に近いほど、光強度が高いことを示している。図６Ａは、図２８に示される比較例に係る導光板を用いたシミュレーション結果である。図６Ｂは、本実施形態に係る導光板１を用いたシミュレーション結果である。

図６に示されるとおり、本技術によれば、拡張回折格子５からの光の損失量が減少し、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれが光を内側に回折することにより、出射回折格子４が出射する光の光強度が略均一になっていることがわかる。なお、高周波の細かい粒状のムラはシミュレーションの光線本数によるものである。

なお、このシミュレーションにおいては、基板３の屈折率を略２．０、光の波長を略５３０ｎｍ、回折格子のピッチを略３６０ｎｍとした。基板３の屈折率、波長、及び回折格子のピッチのそれぞれの値は、設計内容に応じて変わる。例えば、波長が短い青色光を用いる場合は、回折格子のピッチは小さくなる。波長が長い赤色光を用いる場合は、回折格子のピッチは大きくなる。また、基板３の屈折率が高くなるほど回折格子のピッチは小さくなる。導光板の設計に応じてピッチは異なる。例えば、基板３の屈折率の範囲が１．４から２．６までであるとき、一般的な可視光領域において、本実施例における基本格子ベクトルを有するピッチは２００ｎｍから６００ｎｍまでの範囲に含まれる。

［（４）拡張回折格子等の構成］
拡張回折格子５の構成についてさらに図７を参照しつつ説明する。図７は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。

図７に示されるとおり、正面視において、第１の領域５１と第２の領域５２との間の少なくとも入射回折格子２側の一部に隙間８１が形成されていることが好ましい。この隙間８１が、拡張回折格子５に入射される入射回折格子２からの光束広がりの略中央に形成されていることが好ましい。この隙間８１は、正面視において、入射回折格子２側に形成されていることが好ましい。これにより、入射回折格子２から拡張回折格子５に光束が広がって入射されるとき、この光束広がりの略中央の光Ｌ１が拡張回折格子５に当たることで、この光が損失となり導光板１の外に出射されることが抑制できる。

さらに、正面視において、第１の領域５１と第２の領域５２との少なくとも出射回折格子４側の一部が重なり合っている第３の領域５３が形成されていることが好ましい。この第３の領域５３が、拡張回折格子５に入射される入射回折格子２からの光束広がりの略中央に形成されていることが好ましい。この第３の領域５３は、正面視において、出射回折格子４側に形成されていることが好ましい。この第３の領域５３は、２次元の周期構造を有することが好ましい。これにより、入射回折格子２から拡張回折格子５に光束が広がって入射されるとき、この光束広がりの略中央の光Ｌ１が第３の領域５３に当たることで、この光が外側に広げられる。その結果、アイボックス８２のいずれに瞳が配されても、瞳に向かって光が適切に出射されることができる。アイボックスとは、設計画角と導光板に対する観察者の瞳位置、及びその位置公差から決まる大きさである。特に、導光板１が、例えばユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）などに備えられている場合は、アイボックスは、かけずれや瞳孔間距離などを考慮して決められる値である。一般的に、アイボックス８２は、正面視において出射回折格子４の内側に配されることが多い。

なお、第３の領域５３の形状や面積は、アイボックス８２のサイズ、入射回折格子２と出射回折格子４との距離、導光板１の内部を導光する光の経路、導光板１の材料の特性、又は必要とする波長や画角範囲などに応じて変わる。

ところで、正面視において隣接する第１の領域５１及び第２の回折格子６２は、格子ベクトルの方向が互いに異なる。また、正面視において隣接する第１の領域５１及び第２の回折格子６２の境界面において、回折格子の形状乱れが生じるおそれがある。そのため、第１の領域５１及び第２の回折格子６２に同時に光が入射されると、波面が乱れて、画質が劣化するおそれがある。同様に、正面視において隣接する第２の領域５２及び第１の回折格子６１は、格子ベクトルの方向が互いに異なる。また、正面視において隣接する第２の領域５２及び第１の回折格子６１の境界面において、回折格子の形状乱れが生じるおそれがある。そのため、第２の領域５２及び第１の回折格子６１に同時に光が入射されると、波面が乱れて、画質が劣化するおそれがある。そのため、第１の領域５１及び第２の回折格子６２は、互いに異なる面に配されていることが好ましい。第２の領域５２及び第１の回折格子６１は、互いに異なる面に配されていることが好ましい。

このことについて図８を参照しつつ説明する。図８は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略側面図である。図８Ａは、図７の右側から見た図である。図８Ｂは、図７の左側から見た図である。

図８に示されるとおり、第１の領域５１及び第１の回折格子６１が、基板３の一方の面に配されている。第２の領域５２及び第２の回折格子６２が、基板３の他方の面に配されている。これにより、波面の乱れを抑制できる。その結果、画質を向上できる。

図示を省略するが、互いに異なる面に配されている第１の領域５１及び第２の回折格子６２は、正面視において互いに重なり合うことができる。同様に、互いに異なる面に配されている第２の領域５２及び第１の回折格子６１は、正面視において互いに重なり合うことができる。

正面視において、第１の領域５１及び第２の回折格子６２の境界線は、入射回折格子２からの光のうち、入射角が最も大きい光より外側に隣接していることが好ましい。同様に、第１の領域５１及び第２の回折格子６２の境界線は、入射回折格子２からの光のうち、入射角が最も大きい光より外側に隣接していることが好ましい。このことについて図９を参照しつつ説明する。図９は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。

図９に示されるとおり、第１の領域５１及び第２の回折格子６２の境界線は、入射回折格子２からの光のうち、入射角が最も大きい光Ｌ２より外側に隣接している。これにより、第２の回折格子６２が回折する光が出射回折格子４に入射されやすくなる。その結果、光の利用効率が向上する。

同様に、第２の領域５２及び第１の回折格子６１の境界線は、入射回折格子２からの光のうち、入射角が最も大きい光Ｌ２より外側に隣接している。これにより、第１の回折格子６１が回折する光が出射回折格子４に入射されやすくなる。その結果、光の利用効率が向上する。

第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれは、回折効率が高いことが好ましい。これにより、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれが回折する光が出射回折格子４に入射されやすくなる。その結果、光の利用効率が向上する。なお、入射回折格子２からの入射角によっては出射回折格子４に回折しないおそれがある。そのため、この入射角に応じて、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれの回折効率を設計することが好ましい。

第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれの回折効率を高くする手段は特に限られない。例えば、高屈折率の樹脂や金属などを含むコーティング層を被覆することができる。このコーティング層は、単層でもよいし、複数の層が積層されていてもよい。あるいは、回折効率を高くするために、回折格子と基板との間の残膜の厚さが調整されてもよいし、回折格子の高さや形状（例えば、階段形状、ブレーズド形状、台形形状、又はオーバーハングした台形形状など）などが調整されてもよい。

なお、波面の乱れを防止するために、第１の領域５１と第２の回折格子６２との間に隙間が形成されていてもよい。同様に、第２の領域５２と第１の回折格子６１との間に隙間が形成されていてよい。この隙間は、入射回折格子２からの光束の幅以上の距離であることが好ましい。

［（５）シミュレーション結果］
本技術のシミュレーション結果について、図１０を参照しつつ説明する。図１０は、本技術の一実施形態に係る導光板１を用いたシミュレーション結果を示す光強度分布図である。色が白に近いほど、光強度が高いことを示している。図１０Ａは、図２８に示される比較例に係る導光板を用いたシミュレーション結果である。図１０Ｂは、本実施形態に係る導光板１を用いたシミュレーション結果である。

図１０に示されるとおり、本技術によれば、拡張回折格子５からの光の損失量が減少していることがわかる。さらに、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれが、光を内側に回折することにより、出射回折格子４が出射する光の光強度が増加していることがわかる。このシミュレーション結果では、光の損失量が略３０％減少した。

なお、このシミュレーションにおいては、基板３の屈折率を略２．０、光の波長を略５３０ｎｍ、回折格子のピッチを略３６０ｎｍとした。基板３の屈折率、波長、及び回折格子のピッチのそれぞれの値は、設計内容に応じて変わる。例えば、波長が短い青色光を用いる場合は、回折格子のピッチは小さくなる。波長が長い赤色光を用いる場合は、回折格子のピッチは大きくなる。また、基板３の屈折率が高くなるほど回折格子のピッチは小さくなる。

［（６）従来技術との比較］
ここで、従来技術と本技術を比較して説明する。例えば特許文献１（米国特許出願公開第２０１８／０２１０２０５号明細書）では、最適な位置に光を導光するために、３つの回折格子が備えられている。しかし、これらの回折格子から導光板の外に光が出射されることにより、光が損失するおそれがある。

特許文献２（国際公開第２０２０／２１７０４４号）では、正面視において導光板の内側に回折する回折格子を備えることにより、光の利用効率を向上させている。しかし、特許文献１と同様に、光を広げる回折格子から導光板の外に光が出射されることにより、光が損失するおそれがある。

特許文献３（米国特許出願公開第２０２１／０３１１２６０号明細書）では、入射される光を適切な位置に導光するための導光板を、従来の導光板に追加している。しかし、この導光板の追加のために、製造工程の増加による製造コストの増加、導光板の重量の増加、あるいは導光板の厚みの増加によるフォームファクタの悪化などの問題が生じる。

一方、本技術では、拡張回折格子５を複数の領域に分割し、それぞれの領域の面積を小さくすることで、光の損失量を減少させることができる。さらに、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれが、拡張回折格子５が外側に回折した光を内側に回折することができる。これにより、従来、出射回折格子４の回折効率を上げると光が届きにくくなる領域にも光が届くようになる。その結果、光の利用効率を向上しつつ、観察者の瞳に出射される光の光強度を略均一にすることができる。さらに、特許文献３に開示されているような、入射される光を適切な位置に導光するための導光板を追加しないため、上記の問題を解決できる。

本技術の第２の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［３．第３の実施形態（導光板の例３）］
本技術の一実施形態に係る導光板１は、正面視において光を出射回折格子４の内側方向に回折する戻し回折格子をさらに備えていることが好ましい。このことについて図１１を参照しつつ説明する。図１１は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。

図１１に示されるとおり、導光板１は、光を出射回折格子４の内側方向に回折する戻し回折格子７をさらに備えている。戻し回折格子７は、基板３からの光が入射される領域の外側であり、かつ、出射回折格子４の外周囲に配されている。戻し回折格子７が光を出射回折格子４の内側方向に回折することより、光の利用効率を向上させることができる。

戻し回折格子７のうち、側面部に配されている戻し回折格子７１は、縞状の１次元の周期構造を有している。これにより、光を一方向に回折する作用が優先されている。角部に配されている戻し回折格子７２は、２次元の周期構造を有する、これにより、光を複数の方向に回折することが可能となっている。

戻し回折格子７のピッチは、出射回折格子４のピッチを２で割った値であることが好ましい。これにより、戻し回折格子７が有する格子ベクトルの大きさが、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルの大きさの略２倍となる。このことについて図１２を参照しつつ説明する。図１２は、本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。

図１２に示されるとおり、格子ベクトルＲ１，Ｒ２，Ｒ３が示されている。格子ベクトルＲ１，Ｒ２，Ｒ３は、戻し回折格子７が有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＲ１の大きさは、入射回折格子２が有する格子ベクトルＩＮの大きさと略２倍となっている。格子ベクトルＲ２の大きさは、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルＯ１，Ｏ２の大きさの２倍となっている。格子ベクトルＲ３は、基本格子ベクトルＯ１，Ｏ２の始点同士を結ぶベクトルと略同一となっている。戻し回折格子７は、このような格子ベクトルを有することにより、正面視において光を出射回折格子４の内側方向に回折することができる。その結果、光の利用効率が向上する。

戻し回折格子７は、回折効率が高いことが好ましい。これにより、戻し回折格子７が回折する光が出射回折格子４に入射されやすくなる。その結果、光の利用効率が向上する。戻し回折格子７の回折効率を高くする手段は特に限られない。例えば、高屈折率の樹脂や金属などを含むコーティング層を被覆することができる。このコーティング層は、単層でもよいし、複数の層が積層されていてもよい。あるいは、回折効率を高くするために、回折格子と基板との間の残膜の厚さが調整されてもよいし、回折格子の高さ、幅、又は形状などが調整されてもよい。

本技術の第３の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［４．第４の実施形態（導光板の例４）］
第１の領域５１と第１の回折格子６１との間に、第１の領域５１と隣接しており、導光板１の外に光を出射する回折次数の回折効率が第１の領域５１より低い第３の回折格子をさらに備えていてよい。このことについて図１３を参照しつつ説明する。図１３は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。図１３Ａは、基板３の一方の面から見た図である。図１３Ｂは、その反対側の面から見た図である。

図１３Ａに示されるとおり、導光板１は、第１の領域５１と第１の回折格子６１との間に、第３の回折格子６３をさらに備えている。第３の回折格子６３は、第１の領域５１と隣接している。第３の回折格子６３は、導光板１の外に光を出射する回折次数の回折効率が第１の領域５１より低い。第１の領域５１が有する回折格子のピッチ及び方向と、第３の回折格子が有する回折格子６３のピッチ及び方向と、が略同一となっている。

例えば、第３の回折格子６３が存在しない構成である場合、第１の領域５１のエッジ（第３の回折格子６３との境界線となる部分）において、製造上の形状の乱れが生じるおそれがある。光線パス上にこのエリアがある場合、そこに当たった光の波面が乱れ、画質を悪化させる可能性がある。このような場合において、完全に回折格子をなくしたエッジを作るのではなく、似た形状を連続して配置することにより波面の乱れを防ぐことが可能である。これにより、第１の領域５１が回折した光が第３の回折格子６３により回折されることが抑制できる。その結果、光の損失量を低減できる。

第３の回折格子６３の回折効率を低くする手段は特に限られない。回折効率を低くするために、例えば、回折格子の高さや幅を含む形状が調整されてもよいし、回折格子と基板との間の残膜の厚さが調整されてもよい。あるいは、低屈折率の樹脂や金属などを含むコーティング層を被覆することもできる。このコーティング層は、単層でもよいし、複数の層が積層されていてもよい。あるいは、第３の回折格子６３が回折格子を有していなくてもよい。つまり、第１の領域５１と第１の回折格子６１との間に、第１の領域５１と隣接しており、光が入射する面が略平面である領域をさらに備えてもよい。第３の回折格子６３が回折格子を有しないため、カットした状況と同じであり、製造上、特にエッジでの形状コントロールが容易になる可能性がある。

同様に、図１３Ｂに示されるとおり、第２の領域５２と第２の回折格子６２との間に、第２の領域５２と隣接しており、導光板１の外に光を出射する回折次数の回折効率が第２の領域５２より低い第４の回折格子をさらに備えていてよい。第２の領域５２が有する回折格子のピッチ及び方向と、第４の回折格子６４が有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一となっている。

本技術の第４の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［５．第５の実施形態（導光板の例５）］
拡張回折格子５が有する回折格子が、２次元に配されていてよい。このことについて図１４及び図１５を参照しつつ説明する。図１４は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。図１５は、本技術の一実施形態に係る第２の領域５２と第１の回折格子６１との境界近傍における回折格子の構成例を示す図である。

図１４に示されるとおり、拡張回折格子５が有する回折格子が２次元に配されている。これにより、拡張回折格子５は、複数の方向に光を回折することが可能となっている。

図１５に示されるとおり、拡張回折格子５の一部である第２の領域５２が有する回折格子が、２次元に配されている。第２の領域５２が有する回折格子は、回折効率が最も高い回折次数のピッチと、より狭いピッチと、を有している。これにより、第２の領域５２は、回折格子が２次元に配されていながら、まるで１次元のように特定の方向に強く回折することが可能となっている。

さらに、拡張回折格子５と、第１の回折格子６１又は第２の回折格子６２と、は少なくとも一つの略同一方向に略同一ピッチの回折格子を有している。拡張回折格子５は、最も高い回折効率のピッチに加えて、回折効率は高くないが、逆向きであり、第１の回折格子６１又は第２の回折格子６２と略同一方向とピッチを有している。これにより、格子ベクトルの急激な変化が抑制できる。その結果、波面の乱れを抑制できる。

図示を省略するが、第２の領域５２と同様に、第１の回折格子６１が有する回折格子も２次元に配されていてよい。このとき、第１の回折格子６１が有する回折格子は、回折効率が最も高い回折次数のピッチと、より狭いピッチと、を有している。これにより、第１の回折格子６１は、回折格子が２次元に配されていながら、まるで１次元のように特定の方向に強く回折することが可能となっている。

本技術の第５の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［６．第６の実施形態（導光板の例６）］
第１の領域５１及び第２の領域５２が、基板３の一方の面に配されており、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２が、基板３の他方の面に配されていてもよい。このことについて図１６を参照しつつ説明する。図１６は、本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。図１６Ａは、基板３の一方の面から見たときの第１の領域５１及び第２の領域５２の構成例を示す。図１６Ｂは、その反対の面から見たときの第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２の構成例を示す。

図１６Ａに示されるとおり、第１の領域５１及び第２の領域５２が、基板３の一方の面に配されている。図１６Ｂに示されるとおり、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２が、基板３の他方の面に配されている。つまり、第１の領域５１及び第２の回折格子６２は、互いに異なる面に配されている。第２の領域５２及び第１の回折格子６１は、互いに異なる面に配されている。これにより、波面が乱れて、画質が劣化することを抑制できる。また、第１の領域５１及び第２の領域５２が同一の面に配されていることにより、エッジにおける成形エラーの発生が防止できる。

さらに、正面視において、第１の領域５１と第２の領域５２との少なくとも出射回折格子４側の一部が重なり合っている第３の領域５３が形成されていてもよい。このことについて図１７を参照しつつ説明する。図１７は、本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。図１７Ａは、基板３の一方の面から見たときの第１の領域５１及び第２の領域５２の構成例を示す。図１７Ｂは、その反対の面から見たときの第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２の構成例を示す。

図１７Ａに示されるとおり、正面視において、第１の領域５１と第２の領域５２との少なくとも出射回折格子４側の一部が重なり合っている第３の領域５３が形成されている。この第３の領域５３は、２次元の周期構造を有することが好ましい。さらに、第３の領域５３が有する回折格子のピッチのうち、回折効率が最も高い回折次数のピッチが、第１の領域５１若しくは第２の領域５２又はその両方のピッチと略同一であることが好ましい。第３の領域５３が有する回折効率が、第１の領域５１若しくは第２の領域５２又はその両方の回折効率方向に対して最も高い回折効率方向を有することが好ましい。これにより、入射回折格子２から拡張回折格子５に光束が広がって入射されるとき、この光束広がりの略中央の光が第３の領域５３に当たることで、この光が外側に広げられる。その結果、アイボックス８２のいずれに瞳が配されても、光が適切に出射されることができる。

本技術の第６の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［７．第７の実施形態（導光板の例７）］
第１の領域５１、第２の領域５２、第１の回折格子６１、及び第２の回折格子６２が、前記基板の一方の面に配されていてもよい。このことについて図１８を参照しつつ説明する。図１８は、本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。図１８は、基板３の一方の面から見たときの構成例を示す。

図１８に示されるとおり、第１の領域５１、第２の領域５２、第１の回折格子６１、及び第２の回折格子６２が、前記基板の一方の面に配されている。これにより、製造において、第１の領域５１、第２の領域５２、第１の回折格子６１、及び第２の回折格子６２を同時に成形できるため、製造コストが削減される。また、第１の領域５１、第２の領域５２、第１の回折格子６１、及び第２の回折格子６２が同一の面に配されていることにより、エッジにおける成形エラーの発生が防止できる場合がある。

さらに、正面視において、第１の領域５１と第２の領域５２との少なくとも出射回折格子４側の一部が重なり合っている第３の領域５３が形成されていてもよい。このことについて図１９を参照しつつ説明する。図１９は、本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。図１９は、基板３の一方の面から見たときの構成例を示す。

図１９に示されるとおり、正面視において、第１の領域５１と第２の領域５２との少なくとも出射回折格子４側の一部が重なり合っている第３の領域５３が形成されている。この第３の領域５３は、２次元の周期構造を有することが好ましい。さらに、第３の領域５３が有する回折格子のピッチのうち、回折効率が最も高い回折次数のピッチが、第１の領域５１若しくは第２の領域５２又はその両方のピッチと略同一であることが好ましい。第３の領域５３が有する回折効率が、第１の領域５１若しくは第２の領域５２又はその両方の回折効率方向に対して最も高い回折効率方向を有することが好ましい。これにより、入射回折格子２から拡張回折格子５に光束が広がって入射されるとき、この光束広がりの略中央の光が第３の領域５３に当たることで、この光が外側に広げられる。その結果、アイボックス８２のいずれに瞳が配されても、光が適切に出射されることができる。

本技術の第７の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［８．第８の実施形態（導光板の例８）］
本技術の他の実施形態について図２０を参照しつつ説明する。図２０は、本技術の一実施形態に係る回折格子の構成例を示す簡略図である。図２０は、基板３の一方の面から見たときの構成例を示す。

図２０Ａは、第３の領域５３の面積が、図１９などに示される実施形態における第３の領域５３の面積よりも大きくなっている。例えば設計される画角の範囲と、アイボックスとの位置関係に応じて、このような実施形態とすることができる。

図２０Ｂは、正面視において、第１の領域５１と第２の領域５２との間の全部に隙間が形成されている。これにより、入射回折格子２から拡張回折格子５に光束が広がって入射されるとき、この光束広がりの略中央の光が拡張回折格子５に当たることで、この光が導光板１の外に出射されることが抑制できる。

本技術の第８の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［９．第９の実施形態（導光板の例９）］
第１の領域５１、第２の領域５２、第１の回折格子６１、及び第２の回折格子６２のそれぞれの形状は、導光板１の設計に応じて様々な形状とすることができる。波数空間座標における格子ベクトルの形状も、導光板１の設計に応じて様々な形状とすることができる。

本技術の他の実施形態について図２１を参照しつつ説明する。図２１は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。

図２１に示されるとおり、第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれは、正面視において、入射回折格子２側に突出した形状となっている。これにより、第１の回折格子６１は、第１の領域５１が入射回折格子２側の方向に回折した光を、出射回折格子４へ回折することができる。同様に、第１の回折格子６２は、第１の領域５２が入射回折格子２側の方向に回折した光を、出射回折格子４へ回折することができる。

この回折格子の設計例について図２２を参照しつつ説明する。図２２は、本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。図２２に示されるとおり、格子ベクトルＩＮ，Ｅ１，Ｅ２，Ｔ１，Ｔ２，Ｏ１，Ｏ２と、画角エリアＡと、が示されている。

格子ベクトルＩＮは、入射回折格子２が有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＥ１は、第１の領域５１が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルを示している。格子ベクトルＥ２は、第２の領域５２が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルを示している。格子ベクトルＴ１は、第１の回折格子６１が有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＴ２は、第２の回折格子６２が有する格子ベクトルを示している。基本格子ベクトルＯ１，Ｏ２は、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルを示している。

この設計例では、格子ベクトルＩＮ、格子ベクトルＥ１、及び基本格子ベクトルＯ１の和が０となっている。格子ベクトルＩＮ、格子ベクトルＥ１、及び基本格子ベクトルＯ１が略直角三角形を構成している。同様に、格子ベクトルＩＮ、格子ベクトルＥ２、及び基本格子ベクトルＯ２の和が０となっている。格子ベクトルＩＮ、格子ベクトルＥ２、及び基本格子ベクトルＯ２が略直角三角形を構成している。格子ベクトルＥ１の大きさと、格子ベクトルＴ１の大きさは、略同一となっている。格子ベクトルＥ１の方向と、格子ベクトルＴ１の方向は、格子ベクトルＩＮの軸に対して互いに逆になっている。格子ベクトルＥ２の大きさと、格子ベクトルＴ２の大きさは、略同一となっている。格子ベクトルＥ２の方向と、格子ベクトルＴ２の方向は、格子ベクトルＩＮの軸に対して互いに逆になっている。

本技術の第９の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［１０．第１０の実施形態（導光板の例１０）］
本技術の他の実施形態について図２３を参照しつつ説明する。図２３は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略正面図である。

図２３に示されるとおり、第１の領域５１及び第２の回折格子６２のそれぞれは、正面視において、入射回折格子２側に突出した形状となっている。これにより、第１の領域５１は、入射回折格子２からの光の一部を第１の回折格子６１に回折できる。第１の回折格子６１は、第１の領域５１からの光を出射回折格子４に回折できる。第２の回折格子６２は、第２の領域５２からの光を出射回折格子４に回折できる。第１の回折格子６１及び第２の回折格子６２のそれぞれは、光を出射回折格子４に回折することができれば、２次元の回折格子を有していてよい。

この回折格子の設計例について図２４を参照しつつ説明する。図２４は、本技術の一実施形態に係る回折格子の設計例を示す波数空間座標である。図２４に示されるとおり、格子ベクトルＩＮ，Ｅ１，Ｅ２，Ｔ１，Ｔ２，Ｏ１，Ｏ２と、画角エリアＡと、が示されている。

格子ベクトルＩＮは、入射回折格子２が有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＥ１は、第１の領域５１が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルを示している。格子ベクトルＥ２は、第２の領域５２が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルを示している。格子ベクトルＴ１は、第１の回折格子６１が有する格子ベクトルを示している。格子ベクトルＴ２は、第２の回折格子６２が有する格子ベクトルを示している。基本格子ベクトルＯ１，Ｏ２は、出射回折格子４が有する基本格子ベクトルを示している。

この設計例では、格子ベクトルＩＮ、格子ベクトルＥ１、及び基本格子ベクトルＯ１の和が０となっている。同様に、格子ベクトルＩＮ、格子ベクトルＥ２、及び基本格子ベクトルＯ２の和が０となっている。格子ベクトルＥ１の大きさと、格子ベクトルＴ１の大きさは、略同一となっている。格子ベクトルＥ１の方向と、格子ベクトルＴ１の方向は、格子ベクトルＩＮの軸に対して互いに逆になっている。格子ベクトルＴ２は、格子ベクトルＥ１の終点と、格子ベクトルＥ２の終点と、を結ぶベクトルである。この設計例では、格子ベクトルＥ２の終点が格子ベクトルＴ２の始点となっており、格子ベクトルＥ１の終点が格子ベクトルＴ２の終点となっている。

本技術の第１０の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［１１．第１１の実施形態（導光板の例１１）］
出射回折格子４は、導光板１の一方又は両方の面に配されていてよい。このことについて図２５を参照しつつ説明する。図２５は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略側面断面図である。図２５Ａは、図３の右側から見た図である。図２５Ｂは、図３の左側から見た図である。

図２５に示されるとおり、出射回折格子４は、導光板１の一方の面のみに配されていてよい。これにより、製造プロセスが簡略化されて、製造コストが低減される。

一方、図８に示されるとおり、出射回折格子４は、導光板１の両方の面に配されていてよい。これにより、設計の自由度がより増加する。その結果、光の利用効率の向上や、輝度分布の改善などが可能となる。例えば、一方の面に配されている出射回折格子４が導光板１内部の光を導く方向をコントロールして、他方の面に配されている出射回折格子４が光を観察者の瞳に出射することなどが可能となる。

なお、入射回折格子２及び出射回折格子４が配置される位置はこれに限られない。入射回折格子２及び出射回折格子４のそれぞれが同じ面に配されていてもよいし、異なる面に配されていてもよい。透過型の回折格子を使用するか、あるいは反射型の回折格子を使用するかによって配置される位置が異なる。なお、入射回折格子２も、導光板１の一方又は両方の面に配されていてよい。

本技術の第１１の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［１２．第１２の実施形態（導光板の例１２）］
出射回折格子４が、入射回折格子２と、導光板１の厚さ方向に同じ又は異なる位置に配されていてよい。導光板１が、一つ又は複数の入射回折格子２と、一つ又は複数の出射回折格子４と、を備えていてよい。このことについて図２６を参照しつつ説明する。図２６は、本技術の一実施形態に係る導光板１の構成例を示す簡略側面断面図である。

図２６Ａに示されるとおり、出射回折格子４が、入射回折格子２と異なる面に配されていてよい。この構成例では、出射回折格子４が導光板１の内部に配されている。導光板１は、波長が一つの単色の光、及び、波長が互いに異なる複数色の光を観察者の瞳に出射できる。

図２６Ｂ、図２６Ｃ、及び図２６Ｅに示されるとおり、導光板１が、一つの入射回折格子２と、複数の出射回折格子４ａ，４ｂと、を備えていてよい。図２６Ｂに示されている構成例では、入射回折格子２と、出射回折格子４ａと、が、同じ面に配されており、導光板１の表面に配されている。出射回折格子４ｂが導光板１の内部に配されている。図２６Ｃに示されている構成例では、出射回折格子４ａ，４ｂが導光板１の内部に配されている。図２６Ｅに示されている構成例では、出射回折格子４ａが導光板１の内部に配されており、出射回折格子４ｂが導光板１の表面に配されている。導光板１は、波長が一つの単色の光、及び、波長が互いに異なる複数色の光を観察者の瞳に出射できる。

図２６Ｄに示されている構成例では、入射回折格子２と、出射回折格子４と、が導光板１の内部に配されている。入射回折格子２と、出射回折格子４と、の導光板１の厚さ方向の位置は同じでもよいし異なっていてもよい。導光板１は、波長が一つの単色の光、及び、波長が互いに異なる複数色の光を観察者の瞳に出射できる。

図２６Ｆに示されるとおり、導光板１が、複数の入射回折格子２ａ，２ｂと、複数の出射回折格子４ａ，４ｂ，４ｃと、を備えていてよい。また、複数の導光板１が備えられていてもよい。この構成例では、導光板１ａの表面に入射回折格子２ａが配されており、導光板１ａの内部に出射回折格子４ａが配されている。導光板１ｂの内部に出射回折格子４ｂ及び入射回折格子２ｂが配されている。導光板１ｃの表面に出射回折格子４ｃが配されている。導光板１ａ，１ｂ，１ｃがこの順に配されて積層されている。例えば導光板１ａ，１ｃは高屈折率の材料を含み、導光板１ｂは低屈折率の材料を含むことができる。このような構成例であることにより、導光板１は、波長が互いに異なる複数色の光を観察者の瞳に出射できる。その結果、カラー化や高画角化などが可能となる。なお、導光板１の長さ方向の入射回折格子２ａ，２ｂの位置は同じでもよいし、異なっていてよい。入射回折格子２ａ，２ｂの位置が異なっていることにより、波長が互いに異なる複数色の光が入射される位置が異なる。その結果、クロストークの発生を低減できる。

このように、出射回折格子４は、導光板１の表面に配されてもよいし、導光板１の厚さ方向の様々な位置に配されてもよい。

なお、入射回折格子２及び出射回折格子４のそれぞれが配置される位置や、導光板１、入射回折格子２、及び出射回折格子４のそれぞれの数は上記の構成例に限定されない。上記の構成例が組み合わされることもできる。

本技術の第１２の実施形態に係る導光板について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

［１３．第１３の実施形態（画像表示装置の例）］
本技術は、上記の第１から第１２に係る導光板と、前記導光板に画像光を出射する画像形成部と、を備えている、画像表示装置を提供する。このことについて図２７を参照しつつ説明する。図２７は、本技術の一実施形態に係る画像表示装置１０の構成例を示すブロック図である。図２７に示されるとおり、本技術の一実施形態に係る画像表示装置１０は、導光板１と、導光板１に画像光を出射する画像形成部９と、を備えている。

画像形成部９は、画像光を形成する。画像形成部９は、画像形成部９内で映像を作り出すためにマイクロパネルを使うことが可能である。このマイクロパネルは、例えばマイクロＬＥＤやマイクロＯＬＥＤのような自発光パネルを用いてもよい。反射型もしくは透過型液晶を用いて、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源やＬＤ（Laser Diode）光源などを照明光学系と組み合わせて使用してもよい。

画像形成部９から出射された画像光は、例えば投射レンズ（図示省略）などにより略平行光に変換されて入射回折格子２に集光されて、導光板１に入射される。なお、入射回折格子２は、画像形成部９側に配されていてもよいし、画像形成部９側の反対側に配されていてもよい。

画像表示装置１０は、ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）などでありうる。あるいは、画像表示装置１０は、インフラとして所定の場所に配置されてもよい。

本技術の第１３の実施形態に係る画像表示装置について説明した上記の内容は、技術的な矛盾が特にない限り、本技術の他の実施形態に適用できる。

なお、本技術に係る実施形態は、上述した各実施形態及に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

また、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
［１］
入射される光を導光板内部に回折する入射回折格子と、
前記入射回折格子が前記導光板内部に回折した前記光を内部全反射して導光する基板と、
前記基板が導光した前記光を回折して拡張する拡張回折格子と、
前記拡張回折格子が回折した前記光を回折して観察者の瞳に出射する出射回折格子と、を備えており、
前記拡張回折格子が、正面視において、少なくとも２つの領域である第１の領域及び第２の領域を有しており、
前記入射回折格子が有する格子ベクトルと、前記拡張回折格子が有する格子ベクトルと、前記出射回折格子が有する基本格子ベクトルと、の和が０になり、
前記第１の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向が、前記第２の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向と異なっている、導光板。
［２］
正面視において、前記拡張回折格子を挟んで互いに配されており、前記拡張回折格子が回折した前記光を前記出射回折格子に回折する少なくとも２つの回折格子である第１の回折格子及び第２の回折格子をさらに備えており、
前記拡張回折格子が有する回折格子のピッチ及び方向と、前記第１の回折格子及び前記第２の回折格子のそれぞれが有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一である、
［１］に記載の導光板。
［３］
前記第１の領域及び前記第２の回折格子が、正面視において互いに隣接しており、
前記第２の領域及び前記第１の回折格子が、正面視において互いに隣接している、
［２］に記載の導光板。
［４］
前記第１の領域及び前記第１の回折格子が、前記基板の一方の面に配されており、
前記第２の領域及び前記第２の回折格子が、前記基板の他方の面に配されている、
［２］又は［３］に記載の導光板。
［５］
前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記基板の一方の面に配されており、
前記第１の回折格子及び前記第２の回折格子が、前記基板の他方の面に配されている、
［２］から［４］のいずれか一つに記載の導光板。
［６］
前記第１の領域、前記第２の領域、前記第１の回折格子、及び前記第２の回折格子が、前記基板の一方の面に配されている、
［２］から［５］のいずれか一つに記載の導光板。
［７］
正面視において、前記第１の領域と前記第２の領域との間の少なくとも前記入射回折格子側の一部に隙間が形成されており、
前記隙間が、前記拡張回折格子に入射される前記入射回折格子からの光束広がりの略中央に形成されている、
［１］から［６］のいずれか一つに記載の導光板。
［８］
正面視において、前記第１の領域と前記第２の領域との少なくとも前記出射回折格子側の一部が重なり合っている第３の領域が形成されており、
前記第３の領域が、前記拡張回折格子に入射される前記入射回折格子からの光束広がりの略中央に形成されている、
［１］から［７］のいずれか一つに記載の導光板。
［９］
前記第３の領域が、２次元の周期構造を有する、
［８］に記載の導光板。
［１０］
前記光を前記出射回折格子の内側方向に回折する戻し回折格子をさらに備えており、
前記戻し回折格子が、前記基板からの光が入射される領域の外側であり、かつ、前記出射回折格子の外周囲に配されている、
［１］から［９］のいずれか一つに記載の導光板。
［１１］
前記戻し回折格子が有する格子ベクトルの大きさが、前記基本格子ベクトルの大きさの略２倍である、
［１０］に記載の導光板。
［１２］
前記戻し回折格子が有する格子ベクトルが、前記基本格子ベクトルの始点同士を結ぶベクトルと略同一である、
［１０］又は［１１］に記載の導光板。
［１３］
前記戻し回折格子が、１次元の周期構造を有する、
［１０］から［１２］のいずれか一つに記載の導光板。
［１４］
前記戻し回折格子が、２次元の周期構造を有する、
［１０］から［１３］のいずれか一つに記載の導光板。
［１５］
前記第１の領域と前記第１の回折格子との間に、前記第１の領域と隣接しており、前記導光板の外に光を出射する回折次数の回折効率が前記第１の領域より低い第３の回折格子をさらに備えており、
前記第１の領域が有する回折格子のピッチ及び方向と、前記第３の回折格子が有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一である、
［２］から［１４］のいずれか一つに記載の導光板。
［１６］
前記第１の領域と前記第１の回折格子との間に、前記第１の領域と隣接しており、前記光が入射する面が略平面である領域をさらに備えている、
［２］から［１４］のいずれか一つに記載の導光板。
［１７］
前記拡張回折格子が有する回折格子が、２次元に配されており、
前記拡張回折格子が有する回折格子のピッチのうち、回折効率が最も高い回折次数のピッチが、前記第１の回折格子又は前記第２の回折格子のピッチと略同一である、
［２］から［１６］のいずれか一つに記載の導光板。
［１８］
前記第１の回折格子が有する格子ベクトルが、前記第１の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの終点と、前記第２の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの終点と、を結ぶベクトルである、
［２］から［１７］のいずれか一つに記載の導光板。
［１９］
前期出射回折格子が、前記入射回折格子と、導光板の厚さ方向に同じ又は異なる位置に配されている、
［１］から［１８］のいずれか一つに記載の導光板。
［２０］
一つ又は複数の前記入射回折格子と、
一つ又は複数の前記出射回折格子と、を備えている、
［１］から［１９］のいずれか一つに記載の導光板。
［２１］
［１］から［２０］のいずれか一つに記載の導光板と、
前記導光板に画像光を出射する画像形成部と、を備えている、画像表示装置。

１ 導光板
２ 入射回折格子
３ 基板
４ 出射回折格子
５ 拡張回折格子
５１ 第１の領域
５２ 第２の領域
５３ 第３の領域
６１ 第１の回折格子
６２ 第２の回折格子
６３ 第３の回折格子
６４ 第４の回折格子
７ 戻し回折格子
９ 画像形成部
１０ 画像表示装置
ＩＮ，Ｅ１，Ｅ２，Ｏ１，Ｏ２，Ｔ１，Ｔ２ 格子ベクトル

Claims (20)

1. 入射される光を導光板内部に回折する入射回折格子と、
   前記入射回折格子が前記導光板内部に回折した前記光を内部全反射して導光する基板と、
   前記基板が導光した前記光を回折して拡張する拡張回折格子と、
   前記拡張回折格子が回折した前記光を回折して観察者の瞳に出射する出射回折格子と、を備えており、
   前記拡張回折格子が、正面視において、少なくとも２つの領域である第１の領域及び第２の領域を有しており、
   前記入射回折格子が有する格子ベクトルと、前記拡張回折格子が有する格子ベクトルと、前記出射回折格子が有する基本格子ベクトルと、の和が０になり、
   前記第１の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向が、前記第２の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの方向と異なっている、導光板。
2. 正面視において、前記拡張回折格子を挟んで互いに配されており、前記拡張回折格子が回折した前記光を前記出射回折格子に回折する少なくとも２つの回折格子である第１の回折格子及び第２の回折格子をさらに備えており、
   前記拡張回折格子が有する回折格子のピッチ及び方向と、前記第１の回折格子及び前記第２の回折格子のそれぞれが有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一である、
   請求項１に記載の導光板。
3. 前記第１の領域及び前記第２の回折格子が、正面視において互いに隣接しており、
   前記第２の領域及び前記第１の回折格子が、正面視において互いに隣接している、
   請求項２に記載の導光板。
4. 前記第１の領域及び前記第１の回折格子が、前記基板の一方の面に配されており、
   前記第２の領域及び前記第２の回折格子が、前記基板の他方の面に配されている、
   請求項２に記載の導光板。
5. 前記第１の領域及び前記第２の領域が、前記基板の一方の面に配されており、
   前記第１の回折格子及び前記第２の回折格子が、前記基板の他方の面に配されている、
   請求項２に記載の導光板。
6. 前記第１の領域、前記第２の領域、前記第１の回折格子、及び前記第２の回折格子が、前記基板の一方の面に配されている、
   請求項２に記載の導光板。
7. 正面視において、前記第１の領域と前記第２の領域との間の少なくとも前記入射回折格子側の一部に隙間が形成されており、
   前記隙間が、前記拡張回折格子に入射される前記入射回折格子からの光束広がりの略中央に形成されている、
   請求項１に記載の導光板。
8. 正面視において、前記第１の領域と前記第２の領域との少なくとも前記出射回折格子側の一部が重なり合っている第３の領域が形成されており、
   前記第３の領域が、前記拡張回折格子に入射される前記入射回折格子からの光束広がりの略中央に形成されている、
   請求項１に記載の導光板。
9. 前記第３の領域が、２次元の周期構造を有する、
   請求項８に記載の導光板。
10. 前記光を前記出射回折格子の内側方向に回折する戻し回折格子をさらに備えており、
    前記戻し回折格子が、前記基板からの光が入射される領域の外側であり、かつ、前記出射回折格子の外周囲に配されている、
    請求項１に記載の導光板。
11. 前記戻し回折格子が有する格子ベクトルの大きさが、前記基本格子ベクトルの大きさの略２倍である、
    請求項１０に記載の導光板。
12. 前記戻し回折格子が有する格子ベクトルが、前記基本格子ベクトルの始点同士を結ぶベクトルと略同一である、
    請求項１０に記載の導光板。
13. 前記戻し回折格子が、１次元又は２次元の周期構造を有する、
    請求項１０に記載の導光板。
14. 前記第１の領域と前記第１の回折格子との間に、前記第１の領域と隣接しており、前記導光板の外に光を出射する回折次数の回折効率が前記第１の領域より低い第３の回折格子をさらに備えており、
    前記第１の領域が有する回折格子のピッチ及び方向と、前記第３の回折格子が有する回折格子のピッチ及び方向と、が略同一である、
    請求項２に記載の導光板。
15. 前記第１の領域と前記第１の回折格子との間に、前記第１の領域と隣接しており、前記光が入射する面が略平面である領域をさらに備えている、
    請求項２に記載の導光板。
16. 前記拡張回折格子が有する回折格子が、２次元に配されており、
    前記拡張回折格子が有する回折格子のピッチのうち、回折効率が最も高い回折次数のピッチが、前記第１の回折格子又は前記第２の回折格子のピッチと略同一である、
    請求項２に記載の導光板。
17. 前記第１の回折格子が有する格子ベクトルが、前記第１の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの終点と、前記第２の領域が有する回折格子のうち回折効率が最も高い回折格子の格子ベクトルの終点と、を結ぶベクトルである、
    請求項２に記載の導光板。
18. 前期出射回折格子が、前記入射回折格子と、導光板の厚さ方向に同じ又は異なる位置に配されている、
    請求項１に記載の導光板。
19. 一つ又は複数の前記入射回折格子と、
    一つ又は複数の前記出射回折格子と、を備えている、
    請求項１に記載の導光板。
20. 請求項１に記載の導光板と、
    前記導光板に画像光を出射する画像形成部と、を備えている、画像表示装置。