JP7275829B2 - 表示装置および画像の表示方法 - Google Patents

Description

本開示は、回折光学素子を用いた表示装置とその表示方法に関する。

近年、眼鏡型の表示装置が種々提案されている。こうした表示装置では、表示装置自体の透過性が高く外景が見えるシースルー型であるか否かを問わず、装置の小型化や薄型化が求められる。表示装置は、画像を形成する画像形成部と、眼の前に配置されて画像を表示する表示部と、両者を繋ぐ導光部から構成される。通常、導光部では、入射した光が内部で全反射を繰り返しながら導かれる。このため、表示装置の小型化・薄型化を図ろうとすると、画像形成部からの光を導光部に導くために、光の進行方向を大きく変更することが求められる。これは、導光部からの光を表示部に導く場合も同様である。こうした目的のために、回折光学素子（ホログラフィック光学素子ともいう）が用いられる。

回折光学素子を用いる場合、光の進行方向を大きく変更するため、表示される画像を表示面内において、表示される光学像の光強度分布を均一にすることが難しい。このため、従来から、画面内の光強度分布を修正する種々の試みがなされている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０－４４１７２号公報

しかしながら、回折光学素子は、ブラッグの条件を満たす方向に光を偏向するため、入射光の角度により回折する光の主波長が異なるが、こうした理由による表示面内で光強度分布の不均一さについては、特許文献１に示された技術では改善を図ることができない。特許文献１では、バックライトの照度を調整して、表示画面の明るさを均一にしているに過ぎず、回折光学素子における回折波長のずれに対する対処はなされていない。

本開示は、以下の形態としての表示装置を含む。この表示装置は、第１の色相の画像を表示面に表示し画像光として出射する画像形成部と、前記画像光を表示位置まで導く光学系と、前記光学系において、前記画像光を偏向する回折光学素子と、を備える。ここで、前記回折光学素子は、前記表示面の第１の位置から発する光が偏向される第１の角度が、前記表示面の第２の位置から発する光が偏向される第２の角度より大きく、前記画像形成部は、前記第１の位置から発する光の波長のピークが、前記第２の位置から発する光の波長のピークより長波長側にある画像光を出射するものとしてよい。

第１実施形態の表示装置の外観を例示する斜視図。 左眼表示部の構成を模式的に示す説明図。 ディスプレイの表示面の発光ダイオードの配列を示す説明図。 ディスプレイ内の画角と中心波長の関係を示す説明図。 各画角での回折効率がピークとなる波長を示す説明図。 形成される画像の画角によって画像光の強度がばらつく様子を示す説明図。 画角による回折効率の違いが抑制される様子を示す説明図。 第２実施形態のディスプレイの概略構成図。 画角と光源の光の中心周波数との関係を示す説明図。 光源を３つにした場合の画角か光源の光の中心周波数との関係を示す説明図。 画角による回折効率の違いが抑制されて、画像光の強度のバラツキが抑制される様子を示す説明図。 画角により回折効率が相違するために、画像光の強度にバラツキが生じる様子を示す説明図。 第３実施形態のディスプレイの画角と中心周波数との関係を示す説明図。 第３実施形態におけるＯＬＥＤの構成を示す説明図。 ＯＬＥＤの光共振器長が相違する様子を示す説明図。 第３実施形態のディスプレイにおけるＯＬＥＤの配列を示す説明図。 第４実施形態における左眼表示部の構造を模式的に示す説明図。 三原色（ＲＧＢ）の各画角での波長分布を示す説明図。 他の実施形態における光学系の配置を示す説明図。 他の実施形態における光学系の配置を示す説明図。 他の表示装置の実施形態を示す概略構成図。

Ａ．第１実施形態：
図１は、第１実施形態としての表示装置２０の斜視図である。図１に示すように、この表示装置２０は、いわゆる眼鏡タイプのものであり、使用する者は、表示装置２０を通して外景を視認できる、いわゆるシースルータイプである。表示装置２０は、使用する者（以下、観察者という）からみて左右に配置された左眼表示部３０および右眼表示部４０、両表示部３０，４０を繋ぐブリッジ２２、左眼表示部３０の端部に取り付けられた左テンプル３７、右眼表示部４０の端部に取り付けられた右テンプル４７、左テンプル３７の肉厚部に内蔵された左画像形成部３９，右テンプル４７の肉厚部に内蔵された右画像形成部４９、これら左画像形成部３９および右画像形成部４９に無線により画像データを送信する画像送信装置８０を備える。

画像送信装置８０は、写真や画像などを編集・保存可能な端末であり、例えばスマートフォンやタブレット等、あるいは専用装置として実現される。画像送信装置８０は、起動用の起動ボタン８１と、タッチパネルが表面に積層されたディスプレイ８２とを備え、タッチパネルを操作することで、記憶した写真などの静止画や動画などを、左右の画像形成部３９，４９に送信する。左右のテンプル３７，４７の先端は先セルとして下方に湾曲しており、使用者の耳介に表示装置２０を装着するのに利用される。

左眼表示部３０と右眼表示部４０とは、左右対称に各部品が配置される点を除いて同一の構造を備えるので、以下、左眼表示部３０を例として、その構造を説明するが、各部の構成と機能は、右眼表示部４０についても同様である。図２は、左眼表示部３０の構成を模式的に示す説明図である。図示するように、左テンプル３７に内蔵された画像形成部３９は、アンテナ３８を介して、画像送信装置８０から画像の送信を受けると、受け取った画像を、ディスプレイ５１上に形成する。ディスプレイ５１は、緑色で発光する微小な発光ダイオードが配列されたディスプレイである。ＥＬディスプレイ５１上に形成された画像はＥＬディスプレイから画像光として出射され、コリメートレンズ５２により平行化されて、左眼表示部３０に入射する。ディスプレイ５１上に形成される画像は、静止画像であってもよいし、動画像であってもよい。本実施形態では、ディスプレイ５１は、第１の色相の画像（ここでは、緑色の画像）を形成するものとしたが、後述するように、画像は、三原色（ＲＧＢ）を用いたフルカラー画像であってもよいし、２つの原色（例えばＲとＧ）を用いた制限されたカラー画像であってもよい。複数の色相の画像の場合について、第２実施形態で説明する。本明細書における「色相」とは、単一波長の色のことではなく、その色相を表現する波長範囲における波長分布を有する色を意味する。例えば、色相が緑色の光は、単一波長５３０ｎｍの光のみからなる訳ではなく、人の眼で見て「緑色」と感じられる波長範囲の光を含むのが一般的であり、またディスプレイも単一波長の光のみを出射するのではなく、一定波長範囲の光であって、特定の波長にピークを有する光を出射する。これは、単色を表示する場合でもカラー画像を表示する場合でも同様である。

本実施形態では光学系を形成する導光体３１，４１は、図１に示すように、観察者の両眼の並び方向に光を導光するように配置される。他の実施形態も含めて、本明細書での方向の呼び方について説明する。使用者が直立して表示装置２０を装着した際の重力方向を下方向、その反対方向を上方向と呼ぶ。頭部に対しては、この方向を上下方向と呼ぶ。また、この上下方向に略直交し、両眼の並び方向を左右方向と呼ぶ。第１実施形態では、左眼表示部３０，右眼表示部４０は、左右方向に沿って配列されている。他方、導光体３１，４１に対しては、その内部において光が導かれる方向（一般に、導光体３１，４１の長手方向）を導光方向と呼び、導光体３１，４１の入射回折光学素子３３，出射回折光学素子３５が設けられている面内において、導光方向に直交する方向を幅方向とよぶ。第１実施形態では、左右方向が導光方向に一致し、上下方向が幅方向に一致している。

左眼表示部３０は、導光体３１の両側端部付近におけるディスプレイ５１からの光が入射する面とは反対側の面に、入射回折光学素子３３と出射回折光学素子３５とを備える。入射回折光学素子３３および出射回折光学素子３５は、本実施形態では、光の回折を生じさせるパターンを備える反射型体積ホログラム（反射型体積ホログラフィック素子ともいう）であって、緑色に対応した干渉縞を形成したホログラムを用いた。

この入射回折光学素子３３，出射回折光学素子３５に入射する光の角度を画角と呼ぶ。表示面であるディスプレイ５１上に形成される画像は二次元的な拡がりを持ち、コリメートレンズ５２を介して入射回折光学素子３３に入射する光や、出射回折光学素子３５から観察者の瞳ＥＹ方向に出射する画像光は、ディスプレイ５１の面内の位置に応じて所定の角度を持つ。この角度のうち、導光体３１の導光方向の角度を画角θと呼ぶ。ディスプレイ５１の導光方向中心の位置で入射回折光学素子３３に対して垂直に入射する画像光や、出射回折光学素子３５の導光方向の中心で瞳ＥＹに対して垂直に出射する画像光の中央画角をθｃと呼ぶ。この中央画角θｃから入射回折光学素子３３の導光方向の端部まで、つまり出射回折光学素子３５側の端部までの範囲で入射する画像光の角度を、負側画角θ－と呼ぶ。出射回折光学素子３５側では、中央画角θｃから画像光が出射回折光学素子３５の導光方向とは反対側の端部まで、つまり入射回折光学素子３３側の端部までの範囲から観察者の瞳ＥＹに向けて出射する画像光の角度が、負側画角θ－となる。同様に、中央画角θｃからみて、負側画角θ－と反対側を正側画角θ＋と呼ぶ。入射回折光学素子３３であれば、入射回折光学素子３３の中央から導光方向反対側の端部までの範囲に入射する画像光の角度を正側画角θ＋と呼び、出射回折光学素子３５であれば、出射回折光学素子３５の中央から導光方向端部までの範囲で出射する画像光の角度を正側画角θ＋と呼ぶ。なお、負側端部画角θ－や正側端部画角θ＋は、画像光が入射または出射する位置が明確な場合には、単に画角θ－、θ＋と表記する。

次に、ディスプレイ５１の構造について説明する。図３はディスプレイ５１の二次元形状を示す説明図である。図示するように、ディスプレイ５１は、複数の発光ダイオードからなるＬＥＤアレイである。ディスプレイ５１は、その表示面に、複数の発光ダイオードＥＬを、図示縦方向にｍ個、横方向ｎ個配列した二次元構成を備える。各発光ダイオードは、ＥＬ１１～ＥＬｍｎとして表記される。各発光ダイオードは、整数ｉ，ｊ（１≦ｉ≦ｍ、１≦ｊ≦ｎ）を用いて、ＥＬｉｊとして表記するものとする。このディスプレイ５１の横方向、つまりＥＬｉ１～ＥＬｉｎの配列方向は、図２示した負側画角θ－から正側画角θ＋方向に一致している。他方、このディスプレイ５１の縦方向、つまりＥＬ１ｊ～ＥＬｍｊの配列方向は、導光体３１の幅方向に一致している。

このディスプレイ５１を構成する各発光ダイオードＥＬｉｊは、発光する光の周波数範囲とピーク波長（以下、中心波長ともいう）は異なる。通常の発光ダイオードの発光の波長範囲は、中心波長に対して±５０ｎｍ程度存在する。例えば第１実施形態でディスプレイ５１に採用した緑色発光ダイオードであれば、中心波長が５３０ｎｍであるのに対して、発光範囲は、４８０～５８０ｎｍ程度存在する。ディスプレイ５１は、この発光の中心波長が、図４に例示するように、負端画角θ－が最も大きい端部位置から正側画角θ＋が最も大きい端部位置までの範囲で、つまり発光ダイオードＥＬｉ１～ＥＬｉｎに掛けて５１５ｎｍから５４５ｎｍまで漸増するよう選択されている。なお、このディスプレイ５１では、画角θ－からθ＋に向かう方向に直交する方向、つまり導光体３１の幅方向については、発光ダイオードＥＬ１ｊ～ＥＬｍｊの中心周波数は、各画角の位置毎に一定である。図４では、ディスプレイ５１の左側に、中央画角θｃでの中心波長を示した。中央画角θｃの位置では、全ての発光ダイオードＥＬ１ｊ～ＥＬｍｊの発光の中心波長は５３０ｎｍである。

かかる構成を採用したことにより、ディスプレイ５１の面内に形成された画像の画像光が、入射回折光学素子３３－導光体３１－出射回折光学素子３５を介して観察者の瞳ＥＹに入射しても、観察者が観察する二次元画像のムラは抑制されている。この理由について、以下説明する。

Ｂ．画像ムラの抑制：
上述したように、図２では、ディスプレイ５１からの画像光が入射回折光学素子３３に入射する位置の違いや、出射回折光学素子３５から出射する画像光の位置の違い、特に導光方向の位置の違いを、画角θの違いとして表わした。入射回折光学素子３３および出射回折光学素子３５として採用した回折光学素子は、反射型体積ホログラムであって、回折用のパターンとしての干渉縞を備える。干渉縞は互いに屈折率が異なる平面状の層が所定の方向（ピッチ方向）に沿って交互に積層された構造であり、所定の方向に沿った干渉縞の間隔をピッチｄ、入射する光の波長をλとすると、次式（１）を満たす角度方向αに、入射光を回折する。
ｄ・ｓｉｎα＝ｍ・λ …（１）
なお、式（１）において、ｍは、次数であり、一般にｍ＝１の方向への回折光が支配的となる。入射回折光学素子３３および出射回折光学素子３５に形成された干渉縞等によるパターンは、光を偏向させるためのものなので、このパターンのピッチ方向は、入射光の進行方向に対し導光の方向に傾斜しており、入射光が入射する面に対して傾斜している。したがって、反射型体積ホログラムの入射光が入射する面上においては、導光の方向と交差する方向に延在する干渉縞等によるパターンが、導光の方向に沿ってピッチｄとは異なるピッチで配置されており、この導光方向に沿ったピッチを表面ピッチと呼ぶ。

入射回折光学素子３３や出射回折光学素子３５では、その導光方向の位置により、入射する光の角度が相違する。導光体３１内を全反射を繰り返しながら、入射回折光学素子３３から出射回折光学素子３５に至った光は、出射回折光学素子３５において入射回折光学素子３３側に近い位置で回折して、観察者の瞳ＥＹに至る画像光と、出射回折光学素子３５において入射回折光学素子３３から遠い位置で回折して、観察者の瞳ＥＹに至る画像光とでは、その回折の角度が異なる。この相違は、図２では、ディスプレイ５１から入射回折光学素子３３に入射する画像光の画角の違いや、出射回折光学素子３５から瞳ＥＹに入射する画像光の画角として示した。出射回折光学素子３５の性能、つまり式（１）に従う波長と回折角度との関係は、中心位置での画像光の画角θｃにより設計されているので、図２における画角θ－，θ＋は、この中心位置での画像光の中央画角θｃからの偏差として扱う。

出射回折光学素子３５において画像光が入射する導光方向の位置が異なると、画角が異なる。このとき、出射回折光学素子３５の特性が、出射回折光学素子３５の導光方向中心位置における入射角度θｃにおいて、所定の色（基準波長λ）に対して上記式（１）が満たされるように設計されているとすれば、出射回折光学素子３５の両端の位置での画角θ－，θ＋では、式（１）は必ずしも満たされない。出射回折光学素子３５の両端において画角θ－，θ＋で入射する画像光が、式（１）を満たすとすれば、その画像光の波長は、中心位置で式（１）を満たす画像光の波長とは異なる。

この様子を図５に例示した。図５は、出射回折光学素子３５の中心位置における中央画角θｃに対して、入射角度が５°増減した場合に式（１）を満たす波長がどの程度シフトするかを示す。仮に中央画角θｃで、中心波長λｃの光が式（１）を満たして出射すると、画角が中央画角から増減するにつれて、その波長範囲の光の回折効率は低下し、回折される光の強度も低下する。負側画角θ－や正側画角θ＋で、式（１）を満たす光は、図５に示したように、それぞれ短波長側、長波長側に偏位する。図５では、出射回折光学素子３５の中央画角θｃに対して、画角が５°増減した場合を示したが、入射角度の増減が小さければ、つまり中央画角に近い角度においては、回折効率がピークとなる波長のずれは小さく、同じ波長範囲の画像光の回折効率の低下も小さくなる。逆に、出射回折光学素子３５の中央画角θｃに対して、画角の増減が大きければ、つまり中央画角から更に画角が大きく傾く位置においては、回折効率がピークとなる波長のずれは大きく、同じ波長範囲の画像光の回折効率の低下も大きくなる。

仮に、ディスプレイ５１の全ての発光ダイオードＥＬ１１～ＥＬｍｎが全く同じ発光特性を備える、つまり発光の波長範囲とその中心波長が同じだとすると、図６に示すように、この発光の波長分布ＬＤの光が、ディスプレイ５１から入射回折光学素子３３や出射回折光学素子３５に入射することになる。このとき、中央画角θｃでは、上述した式（１）を満たすように設計されているから、入射した光の中心波長（基準波長）で画像光の強度は最大となる。これに対して、負側画角θ－や正側画角θ＋では、回折の角度α、つまり偏向の大きさは異なるから、式（１）を満たす波長λは異なり、画像光の強度が最も高くなる波長は、負側画角θ－では短波長側に、正側画角θ＋では長波長側に、それぞれシフトする。しかも、もともとディスプレイ５１の各発光ダイオードＥＬｉｊが発光する発光の波長分布ＬＤは、図６に模式的に例示した様に、基準波長から外れるほど小さくなっているので、負側画角θ－、正側画角θ＋での画像光の強度も、中心画角θｃと比べると大きく低下する。この結果、ディスプレイ５１の二次元画像の強度（明るさ）は中心から画角θ－またはθ＋の方向に漸減する。

これに対して、本実施形態のディスプレイ５１では、全ての発光ダイオードＥＬｉｊが同じ波長範囲の波長分布ＬＤで発光するのではなく、図３に示したように、導光体３１の長さ方向において、負側画角θ－に行くほど、対応した位置の発光ダイオードは短波長側で発光し、正側画角θ＋に行くほど、対応した位置の発光ダイオードは長波長側で発光する。従って、負側画角θ－や正側画角θ＋であっても入射する光に対する回折効率は中央画角θｃでの回折効率と同等程度に保たれ、結果的に出射する画像光の強度も中央画角θｃと同等程度に保たれる。

図７は、この様子を示す説明図である。画角が負側画角θ－から中央画角θｃを経て正側画角θ＋に至る範囲では、入射回折光学素子３３や出射回折光学素子３５での回折効率は波長毎に異なる。図７では、各画角において回折効率がピークとなる光の波長分布を示している。もとより、ディスプレイ５１の各発光ダイオードＥＬが発光する光は、画角毎に異なる中心波長を備えるのに、図７に示した波長分布の光より、更に細かく中心波長が異なっている。図７では、中心波長５１５ｎｍから中心波長５４５ｎｍまでの７つの波長分布の光を例示した。図７の例示では、理解の弁を図って、波長λ＝５２５～５３５ｎｍの光の回折効率が中央画角θｃの近辺でピークを有し、波長λ＝５１５～５２５ｎｍの光の回折効率が負側画角θ－でピークを有し、波長λ＝５３５～５４５ｎｍの光の回折効率が正側画角θ＋でピークを有するものとして描いている。

こうした波長が少しずつ異なる発光ダイオードＥＬｉｊは、発光ダイオードの発光波長が、発光ダイオードの半導体材料や設計、例えば再結合の前後の電子のエネルギレベルの差の設計等によってある程度の幅で調整可能であり、更に発光波長が半導体接合部の温度や電流値にも依存していることを利用して、作り出すことができる。もとより、同一の発光波長の発光ダイオードに、透過波長および透過率の異なるフィルタを組み合わせて、波長が異なり、光の強度がおよそ均等にされたディスプレイ５１を用いても良い。

以上説明した第１実施形態の表示装置２０によれば、緑色（中心波長５３０ｎｍ）の画像を表示するディスプレイ５１において、対応する入射回折光学素子３３および出射回折光学素子３５への画像光の画角に合わせて、ディスプレイ５１上の発光ダイオードＥＬの発光波長の中心波長が異なる。具体的には、負側画角θ－では中心波長が短波長側に遷移しており、正側画角θ＋では中心波長が長波長側に遷移している。このため、入射回折光学素子３３および出射回折光学素子３５において、中央画角θｃでもその両側の端部に至る範囲であっても、入射する光の回折効率が画角により低下することは抑制されており、結果的に、ディスプレイ５１に形成され、入射回折光学素子３３から導光体３１を介して出射回折光学素子３５に至り、出射回折光学素子３５で回折されて観察者の瞳ＥＹに入る画像光の強度は、中央画角θｃでも負側画角θ－や正側画角θ＋でも大きな変かはなく、画像が周辺ほど暗くなってしまうと言ったことが抑制される。

Ｃ．第２実施形態：
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態の表示装置２０のディスプレイ５１Ａの構成を図８に示した。第２実施形態の表示装置２０は、ディスプレイ５１Ａを除いて、他は第１実施形態とほぼ同様の構成を備える。第２実施形態の表示装置２０におけるディスプレイ５１Ａは、図８に示すように、シャッタ機能を備えた表示体６０と光源６１，６２を備える。本実施形態では、光源６１，６２は、発光波長の中心波長が異なる発光ダイオードを用いた。光源６１，６２からの光は、表示体６０のオン・オフにより透過または遮断される。画像形成部３９からの信号は、表示体６０に入り、表示体６０に設けられた複数のシャッタ素子を駆動し、画像を形成する。なお、本実施形態では、シャッタ素子として液晶を用いたが、光源６１，６２からの光をオン・オフできれば、液晶に限る必要はなく、微少なカーセルなどでもよい。またＤＭＤ（デジタルミラーデバイス）などの反射型の表示体も採用可能である。光源としては、発光ダイオード以外に、放電灯や有機ＥＬ、レーザなども利用可能である。

光源６１，６２は、本実施形態では、中心波長λ０が異なる２つの光源として構成した。本実施形態では、図８に示したように、光源６１の中心波長λ０は、光源６２の中心波長λ０より短波長側にピークを有する。光源６１の中心波長λ０は５１５ｎｍであり、光源６２の中心波長λ０は５４５ｎｍである。図８では、最下段に光源６１の波長分布ＥＧ１と光源６２の波長分布ＥＧ２とを記載したが、波長分布の方向と各光源内の位置とは対応している訳ではない。光源６１，６２は、全体として最下段に示した波長分布を備える。このことを図９に示した。図示するように、第２実施形態では、表示体６０における中央画角θｃより負側画角θ－では、中心波長５１５ｎｍの光源６１の光が入射し、表示体６０における中心画角θｃより正側画角θ＋では、中心波長５４５ｎｍの光が入射する。光源６１，６２は、それぞれ所定の波長分布ＥＧ１，ＥＧ２を有するから、中央画角θｃ付近では、両方の光源６１，６２から、中央画角θｃで回折効率がピークとなる波長５３０ｎｍの光も入射している。

この結果、第２実施形態では、ディスプレイ５１Ａを構成する表示体６０に、中央画角θｃから負側画角θ－側では短波長側に中心波長λ０を有する光源６１からの光が主に入射し、正側画角θ＋では長波長側に中心周波数λ０を有する光源６２からの光が入射する。このため、表示体６０により形成され、入射回折光学素子３３に入射する画像光や導光体３１を介して出射回折光学素子３５に入射する画像光は、入射する画角において回折効率が高い波長の光を含むことになり、結果的に観察者の瞳ＥＹに入射する画像光は、表示体６０の表示面での強度の画角よる変動、特に端部付近での強度の過度の低下が抑制される。

この実施形態では、光源６１，６２の２つとして、表示体６０に入射する光の中心波長を短波長側と長波長側の２つに分けたが、２つに限る必要はなく、３以上に分けてもよい。例えば、３つに分けた場合の画角と中心波長λ０との関係を図１０Ａに示した。この例では、中央画角θｃ付近の光源の波長分布の中心波長λ０を５３０ｎｍとし、中央画角θｃより負側画角θ－側の光源の波長分布の中心波長λ０を５１５ｎｍとし、中央画角θｃより正側画角θ＋側の光源の波長分布の中心波長λ０を５４５ｎｍとしている。

こうした光源を用いる場合には、負側画角θ－で回折効率の高い短波長側の光の強度や、正側画角θ＋で回折効率の高い長波長側の光の強度は、中央画角θｃで回折効率が高くなる波長（５３０ｎｍ）の光の強度と同等程度に高くすることができる。この様子を図１０Ｂに例示した。図１０Ｂでは、図７に合わせて、中心波長が５１５ｎｍから５４５ｎｍまでの７つの光を、所定の波長分布を有するものとして描いたが、光源が３つであっても、図８に示した光源が２つの場合と同様に、各光源は、短波長側、長波長側、その中間の３つの波長範囲の光をそれぞれ含んでいる。従って、こうした場合でも、ディスプレイ５１Ａの二次元の表示面における画像光の強度ムラ、特に中心から導光方向両側の端部に近付くほど画像光の強度が低下するといった現象の発生を抑制することができる。

他方、こうした光源を用いない場合には、図１０Ｃに例示するように、負側画角θ－で回折効率の高い短波長側の光の強度や、正側画角θ＋で回折効率の高い長波長側の光の強度は、中央画角θｃで回折効率が高くなる波長（５３０ｎｍ）の光の強度より小さくなる。このため、観察者の瞳ＥＹに入射する光は、画像の形成範囲内において、負側画角θ－や正側画角θ＋が大きくなるにつれて、画像光の強度が低下してしまう。本実施形態では、こうした画角の違いによる画像光の強度の低下という問題の発生を抑制できる。

上記実施形態では、光源６１，６２として、発光波長のピーク波長が異なる発光ダイオードを用いたが、光源６１，６２は発光する波長範囲の比較的広い同一の発光体を用い、光源６１，６２と表示体６０との間に透過波長範囲に異なるフィルタを設けて、光源６１，６２から出射する光の中心波長を異ならせるものとしてもよい。この場合、フィルタは、発光ダイオードなどの光源と表示体６０との間に配置しても良いし、表示体６０の出射側に配置しても良い。両方に配置してもよい。

Ｄ．第３実施形態：
次に第３実施形態について説明する。第３実施形態の表示装置２０は、全体構成は、第１，第２実施形態と同様であり、ディスプレイの構成が異なる。図１１に第３実施形態のディスプレイ５１Ｂとその周辺を示した。第３実施形態のディスプレイ５１Ｂは、第１実施形態と同様に、異なる中心波長の光を発光する光学素子をディスプレイ５１Ｂの二次元の表示面に配列した構成を備える。第３実施形態では、発光ダイオードＥＬに変えて、ＯＬＥＤ９０を配列した。複数のＯＬＥＤの発光の中心波長は、第１実施形態の発光ダイオードと同様、図１１に示したように、負側画角θ－側の端部で５１５ｎｍであり、中央画角θｃで５３０ｎｍであり、正側画角θ＋側の端部で５４５ｎｍである。

こうしたＯＬＥＤ９０の発光の中心波長の調整は、図１２に示すように、ＯＬＥＤ９０に組み込まれた光共振器の長さＨを調整することで容易に行なうことができる。図１２に示すように、ＯＬＥＤ９０は、光が射出する側の透明基板９１と反対側の基板９２との間に、透明基板９１側から、陰極９３、有機発光層９４、光学調整層９５、反射層９６を備える。このうち、透明基板９１の内側端面と反射層９６の表面との間が光共振器として機能し、有機発光層９４で発光した光は、この光共振器内で反射を繰り返し、光共振器長Ｈで定まる波長の光として、外部に出射する。光共振器長Ｈは、図１３に例示した様に、光学調整層９５の物理的な幅Ｗにより調整してもよいし、光学調整層９５の屈折率により調整してもよい。光学調整層９５の光学的距離は、実際の幅Ｗに屈折率ηを乗じたものとして扱われるからである。

第３実施形態のディスプレイ５１ＢにおけるＯＬＥＤ９０の配列の様子を図１４に例示した。図１４では、複数のＯＬＥＤ９０は、左上の１つのＯＬＥＤ９０を除いて、図示を省略している。ＯＬＥＤ９０は、ディスプレイ５１Ｂにおける左右方向、つまり導光体３１の導光方向における負側画角θ－から正側画角θ＋までの範囲において、負側画角θ－側では光共振器長Ｈが短く、従って中心波長λ０が短く、正側画角θ＋側では光共振器長Ｈが長く、従って中心波長λ０が長くなるよう配列されている。従って、第１実施形態と同様に、ディスプレイ５１Ｂの二次元の表示面に形成された画像による画像光が、入射回折光学素子３３や出射回折光学素子３５において回折されるとき、各画角において高い回折効率となる中心波長の光が入射することになり、ディスプレイ５１Ｂに形成された画像は、二次元の表示面において、その強度のバラツキが抑制される。特に、負側画角θ－や正側画角θ＋方向に向かうにつれて画像の強度が低下するといった現象は、抑制される。

第３実施形態では、各ＯＬＥＤ９０の発光の中心波長を、光共振器の光学的距離Ｈにより調整しているので、中心波長の調整が容易であるという利点も得られる。上述した式（１）から、各画角の位置での回折効率がピークとなる光の波長を求め、各ＯＬＥＤ９０の発光の中心波長λ０を正確に合わせ込めば、ディスプレイ５１Ｂに形成される画像の明るさをほぼ均一にすることも可能である。

Ｅ．第４実施形態：
次に第４実施形態について説明する。第４実施形態の表示装置２０は、フルカラーの画像を表示する点を除いて、基本的な考え方は、第１～第３実施形態と同様である。図１５に第４実施形態の左眼表示部３０Ａの構成例を示す。なお、右眼表示部も同様の構成を備える。

この左眼表示部３０Ａは、図１５に示すように、フルカラー画像を形成するディスプレイ５１Ｃと、ディスプレイ５１Ｃから出射される第１画像光に相当する赤（Ｒ）の画像光，第２画像光に相当する緑（Ｇ）の画像光，第３画像光に相当する青（Ｂ）の画像光をそれぞれ導く導光経路を備える。即ち、ディスプレイ５１Ｃは、画素単位で、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の発光が可能であり、左眼表示部３０Ａは、これら赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の画像光を、個別に導く３つの導光経路を備える。赤色光Ｒ用の導光経路は、入射回折光学素子３３Ｒ、導光体３１Ｒ、出射回折光学素子３５Ｒからなり、緑色光Ｇ用の導光経路は、入射回折光学素子３３Ｇ、導光体３１Ｇ、出射回折光学素子３５Ｇからなり、青色光Ｂ用の導光経路は、入射回折光学素子３３Ｂ、導光体３１Ｂ、出射回折光学素子３５Ｂからなる。左眼表示部３０Ａは、これら３つの導光経路が重ねられた構成を備える。このように重ねても、回折光学素子は、回折するように設計された波長の光以外は透過するので、例えばＲＧＢの光の内、Ｂの光は、ディスプレイ５１Ｃ側に存在するＲ用の入射回折光学素子３３Ｒ、Ｇ用の入射回折光学素子３３Ｇを透過し、Ｂ用の入射回折光学素子３３Ｂに到達する。ＲＧＢの光の内、Ｇの光も、手前の入射回折光学素子３３Ｒを透過する。

かかる構成を備える左眼表示部３０Ａに対して、ディスプレイ５１Ｃは、三原色に対応する第１から第３画像光（ＲＧＢ）を出射する。この赤色の画像光（Ｒ）、緑色の画像光（Ｇ）、青色の画像光（Ｂ）は、それぞれ第１実施形態と同様に、中央画角θｃでの中心波長と比べて、負側画角θ－側で短波長側に、正側画角θ＋側で長波長側に、それぞれシフトしている。この様子を図１６に示した。

図１６において、実線は、中央画角θｃ付近の画像光の波長分布を示す。ディスプレイ５１Ｃは、三原色の画像光（ＲＧＢ）を出射するので、波長分布には、左側の青色（Ｂ）に対応したピーク、中央付近の緑色（Ｇ）に対応したピーク、右側の赤色（Ｒ）に対応したピーク、が存在する。この波長分布に対して、負側画角θ－側の画像光の波長分布を破線で、正側画角θ＋側の画像光の波長分布を一点鎖線で、それぞれ示した。

図示するように、中央画角θｃ付近の画像光に対して、負側画角θ－側の画像光の波長分布は短波長側に遷移しており、正側画角θ＋側の画像光の波長分布は長波長側に遷移している。緑色（Ｇ）に対応したピークについては、第１から第３実施形態で扱った中央画角θｃ，負側画角θ－、正側画角θ＋での画像光の波長分布の関係と同様である。また、他の原色、赤（Ｒ）や青（Ｂ）についても、同様に波長分布が遷移している。

第４実施形態では、この結果、三原色の各色のディスプレイ５１Ｃの二次元の表示面での光の波長は、第１～第３実施形態で緑色（Ｇ）について説明したのと同様に、ＲＧＢのいずれの色相の画像光について、画角の違いにより中央画角θｃでの波長分布から見て短波長側および長波長側にそれぞれずれており、結果的に観察者の瞳ＥＹに入射する各画角での画像光の強度のムラが抑制されている。つまり、観察者に視認されるカラー画像において、導光方向の端に近付いても、その強度の低下は抑制されている。

更に、図１５に示した左眼表示部３０Ａは、ＲＧＢの三原色を、各色の光に対応して独立に用意された３つの導光経路によりディスプレイ５１から観察者の瞳ＥＹまで導くので、フルカラーの画像を効率よく表示することができる。

上記実施形態では、ＲＧＢの各色に対して、それぞれの波長に合せた入射用回折光学素子、導光体、出射回折光学素子からなる独立の導光経路を用意したが、導光体を一つにすることも可能である。図１７は、回折光学素子と導光体の他の実施形態として、左眼表示部３０Ｂの構造を模式的に示す説明図である。右眼表示部も同様の構成を備える。この左眼表示部３０Ｂは、上記第４実施形態と同様のディスプレイ５１Ｃにおいてフルカラー画像を形成する三原色（ＲＧＢ）を同じ１つの導光経路により観察者の瞳ＥＹまで導く。

ディスプレイ５１Ｃは、第４実施形態と同様に、画素単位で、赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の発光が可能であり、第１画像光に相当する赤（Ｒ）の画像光，第２画像光に相当する緑（Ｇ）の画像光，第３画像光に相当する青（Ｂ）の画像光を出射する。ディスプレイ５１Ｃは、更に、第４実施形態と同様、中央画角θｃ付近の画像光に対して、負側画角θ－側の画像光の波長分布は短波長側に遷移しており、正側画角θ＋側の画像光の波長分布は長波長側に遷移している。

左眼表示部３０Ｂは、１つの導光体３１上に、三原色ＲＧＢ用の入射回折光学素子１３３と、三原色ＲＧＢ用の出射回折光学素子１３５を備える。入射回折光学素子１３３および出射回折光学素子１３５は、三原色ＲＧＢの各色用の回折光学素子を積層もしくは重畳しているが、回折光学素子は、回折するように設計された波長の光以外は透過するので、各色の光は対応する回折光学素子の位置まで到達する。図１７に示した左眼表示部３０Ｂは、ＲＧＢの三原色を、各色の光に対してまとめて用意された１つの導光体３１により、ディスプレイ５１から観察者の瞳ＥＹまで導くので、装置構成を薄型化することができる。しかも、フルカラーの画像を表示することができる。なお、表示装置２０全体としての他の作用効果は、第４実施形態と同様である。

第４実施形態では、三原色であるＲＧＢの各光を個別に偏向する回折光学素子を積層もしくは重畳して用いたが、図１８に左眼表示部３０Ｃとして示したように、入射回折光学素子２３３，出射回折光学素子２３５として、回折光学素子に各色に対応した干渉縞を形成した一体型のホログラムを用いることも差し支えない。

Ｆ．他の実施形態：
上記各実施形態では、表示装置２０は眼鏡型とし、観察者の頭部の左右方向から、画像光を瞳ＥＹの前まで導いたが、画像光は、上下方向に導くものしてもよい。他の実施形態として示す表示装置２５は、図１９に示すように、観察者ＰＳの頭部に装着する頭部装着具７０を備え、この頭部装着具７０から、左眼表示部３０と右眼表示部４０とが上下方向に設けられた構造を備える。左眼表示部３０と右眼表示部４０とは、第１ないし第４実施形態と同様の構成を備える。

頭部装着具７０には、左眼表示部３０および右眼表示部４０に合せて、画像形成部が設けられており、第１実施形態と同様の構成（図２参照）を備え、そのディスプレイ５１に形成された画像が、左眼表示部３０および右眼表示部４０の入射回折光学素子３３，４３に入射し、導光体３１，４１を介して、出射回折光学素子３５，４５まで導かれる。このようにしても、観察者に視認される画像は、導光方向に対するムラが抑制される。つまり画像の端に近付いても、その強度の低下は抑制されて、画像が表示される。

上記実施形態では、表示装置２０，２５は外景を視認することができるシースルー型としたが、必ずしもシースルー型にする必要はない。また、両眼タイプに限る必要なく、片眼用の表示装置としてもよい。ディスプレイ５１に形成する画像は、１６対９のアスペクト比に限られず、４対３など他のアスペクト比であっても差し支えない。また、表示される画像は、数学的な意味での長方形に限る必要はなく、正方形や楕円形など、種々の形状が可能である。いずれの形状でも、表現され色度範囲を求め、これに応じたＬＵＴを用意すれば良い。また、ディスプレイ５１自体の形状と、表示される画像の形状とは異なっていてもよい。

上記実施形態では、三原色であるＲＧＢの各色に対して、回折光学素子を用意したが、三原色に限る必要はない。例えばＲＧ、ＧＢ、ＲＢなど、２つの色の組み合わせとして実現してもよい。例えばＲ/ＧＢ、ＲＧ/Ｂ、Ｇ/ＲＢなどの組み合わせとして実現してもよい。またＲＧＢに限る必要はなく、Ｙ、Ｃ、Ｍなど、異なる色の単色あるいはそれらの組み合わせとして表示装置を構成してもよい。

回折光学素子としては、反射型体積ホログラムに限る必要はなく、他の回折素子であっても良い。例えばＥＬディスプレイ５１からの光が入射する面側に透過型体積ホログラムを備える構成でも良く、基材の表面に凹凸を形成した表面レリーフホログラムでも採用可能である。

Ｇ．その他の構成例：
（１）更に本開示は、表示装置として、以下の構成例を含む。その１つの表示装置は、第１の色相の画像を表示面に表示し画像光として出射する画像形成部と、前記画像光を表示位置まで導く光学系と、前記光学系において、前記画像光を偏向する回折光学素子と、を備える。ここで、前記回折光学素子は、前記表示面の第１の位置から発する光が偏向される第１の角度が、前記表示面の第２の位置から発する光が偏向される第２の角度より大きく、前記画像形成部は、前記第１の位置から発する光の波長のピークが、前記第２の位置から発する光の波長のピークより長波長側にある画像光を出射するものとしてよい。こうすれば、表示面において、偏向の角度が異なることによる回折効率の低下に起因する画像光の強度ムラの発生を抑制できる。

（２）こうした表示装置において、前記第１の位置および前記第２の位置は、前記回折光学素子の回折パターンの表面ピッチ方向に対応した方向に異なる位置として把握してもよい。回折光学素子において、回折パターンのピッチ方向は、光が回折される偏向の方向に一致するから、こうすれば、第１の位置からの前記画像光が前記回折光学素子により回折される偏向の角度が、第２の位置からの前記画像光が前記回折光学素子により回折される偏向の角度より大きくなる。

（３）こうした表示装置において、前記第１の位置は、前記第１の位置から発する光が偏向される前記第１の角度が、前記表示面の中心位置から発する光が偏向される角度より大きくなる位置であり、前記第２の位置は、前記第２の位置から発する光が偏向される前記第２の角度が、前記表示面の中心位置から発する光が偏向される角度より小さくなる位置としてもよい。こうすれば面内中心位置からみていずれの側であっても、画像光の強度のムラを低減できる。

（４）こうした表示装置において、前記光学系は、前記画像光を、前記画像形成部の位置から、前記表示位置まで導光する導光体であり、前記回折光学素子は、前記導光体の入射側と出射側との少なくとも一方に設けられたものとしてよい。こうすれば、少なくとも一方の回折光学素子における画角の違いによる画像光の強度ムラを低減できる。

（５）こうした表示装置において、前記回折光学素子は、反射型体積ホログラムであるものとしてよい。こうすれば、回折光学素子を用いた表示装置を薄型化することができる。また、反射型体積ホログラムは、特定の波長の光に対して選択的に回折を起こすので、他の波長の光に対しては、これを透過させる。従って、高い透過性を実現でき、外景と画像形成部が形成する画像とを、同時に視認することが容易となる。

（６）こうした表示装置において、前記反射型体積ホログラムは、前記画像光が入射する面内および奥行き方のピッチおよび傾きが均一な干渉縞を有しているものとしてよい。こうすれば、画像光の画角が備える角度情報を保持したまま、画像光を導光体にて導光させることができる。

（７）こうした表示装置において、前記画像形成部は、前記画像光を出射する複数の発光素子を前記表示面に備え、前記複数の発光素子の発光は、前記光が前記回折光学素子において前記光が偏向される方向に沿った前記表示面の異なる位置において、発光波長のピークが互いに異なるものとしてよい。こうすれば、表示面において中心波長の異なる画像光を射出する構成を容易に実現することができる。

（８）こうした前記複数の発光素子は、ＬＥＤまたは有機ＥＬであってよい。素子毎に発光波長のピーク波長を容易に異ならせることができる。

（９）前記発光素子は光共振器を有する前記有機ＥＬであり、前記有機ＥＬは、前記共振器の光学的な光路長を調整することで、前記発光波長のピークを異ならせるものとしてよい。こうすれば、発光波長のピークを容易に異ならせることができる。

（１０）こうした表示装置において、前記画像形成部は、所定の波長範囲の光で発光する光源と、前記光源からの光の進行をオン・オフすることで前記画像光を射出する複数のシャッタ素子とを、前記表示面に備え、前記光源は、前記回折光学素子において前記光が偏向される方向に沿った異なる位置において、前記所定の波長範囲の光の波長のピークが異なるものとしてよい。こうすれば、素子は光の進行をオン・オフするだけでよく、ピーク波長を異ならせる構成を容易に実現できる。

（１１）こうした表示装置において、前記シャッタ素子は、ＬＣＤ、ＬＣＯＳおよびＤＭＤのいずれか一つであるものとしてもよい。こうすれば、シャッタ素子を容易に実現できる。

（１２）こうした表示装置において、前記光源は、前記波長範囲において発光の前記波長のピークが異なる複数のＬＥＤを備えた構成としてもよい。

（１３）あるいは、前記波長範囲の光を発する発光体と、前記発光体から前記シャッタ素子の前および後の少なくとも一方に配置され、透過する光の波長のピークが前記位置により異なるフィルタとからなる構成を備えるものとしてよい。これらの構成によれば、発光波長のピークの異なる画像光を、画像形成部から出射する構成を容易に実現できる。

（１４）こうした表示装置において、前記第１の色相とは異なる色相の第２の色相の画像と、前記第１の色相及び前記第２の色相とは異なる色相の第３の色相の画像とを含む画像を表示面に表示して画像光として出射し、前記画像形成部は、前記第２の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光の波長のピークが、前記第２の位置から発する光の波長のピークより長波長側にある画像光を出射し、前記画像形成部は、前記第３の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光の波長のピークが、前記第２の位置から発する光の波長のピークより長波長側にある画像光を出射し、前記回折光学素子は、前記第１の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光が偏向される前記第１の角度が、前記第２の位置から発する光が偏向される前記第２の角度より大きくなる第１の干渉縞と、前記第２の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光が偏向される第３の角度が、前記第２の位置から発する光が偏向される第４の角度より大きくなる第２の干渉縞と、前記第３の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光が偏向される第５の角度が、前記第２の位置から発する光が偏向される第６の角度より大きくなる第３の干渉縞と、が積層または重畳されているものとしてよい。こうすれば、フルカラーの画像を、容易に観察者の瞳の位置まで導光できる。

（１５）こうした表示装置において、前記第１の色相は赤（Ｒ）であり、前記第２の色相は緑（Ｇ）であり、前記第３の色相は青（Ｂ）であってよい。こうすれば、波長の互いに異なる画像光によるカラー画像を容易に表示できる。

（１６）本開示は、画像を表示する表示方法の態様を含む。この表示方法は、所定の色相の画像を表示面に表示し、前記画像に対応した画像光を出射し、前記画像光を光学系により表示位置まで導き、前記光学系において、前記画像光を偏向させ、前記表示面の第１の位置から発する光が前記回折光学素子により回折される偏向の角度が、前記表示面の第２の位置から発する光が前記回折光学素子により回折される偏向の角度より大きくなるように、前記画像光を前記回折光学素子に入射し、前記第１の位置から発する光の波長のピークが、前記第２の位置から発する光の波長のピークより長波長側とするものとしてよい。こうすれば、表示面において、偏向の角度が異なることによる回折効率の低下に起因する画像光の強度ムラの発生を抑制できる。

（１７）本開示は、表示装置としてのもうひとつの態様を含む。この表示装置は、所定の色相の画像を表示面に表示し画像光として出射する画像形成部と、前記画像光を表示位置まで導く光学系と、前記光学系において、前記画像光を偏向する回折光学素子と、を備える。ここで、前記画像形成部は、前記表示面において、前記偏向の方向に対応する方向には、前記色相を表現する波長範囲における波長分布を有する画像光を出射し、前記偏向の方向に直交する方向には、前記色相を表現する波長範囲において波長分布を有しない画像光を出射するものとしてよい。こうすれば、回折光学素子の偏向の角度が変わることで回折効率が変動する方向に対してだけ、色相を表現する波長範囲における波長分布を有する画像光を出射すればよく、構成を簡略にすることができる。

（１８）上記各実施形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよい。ソフトウェアによって実現されていた構成の少なくとも一部は、ディスクリートな回路構成により実現することも可能である。また、本開示の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータプログラム）は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ－ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピュータ内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピュータに固定されている外部記憶装置も含んでいる。すなわち、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、データパケットを一時的ではなく固定可能な任意の記録媒体を含む広い意味を有している。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

２０…表示装置、２２…ブリッジ、２５…表示装置、３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ…左眼表示部、３１，３１Ｂ，３１Ｇ，３１Ｒ…導光体、３３，３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒ，１３３，２３３…入射回折光学素子、３５，３５Ｂ，３５Ｇ，３５Ｒ，１３５，２３５…出射回折光学素子、３７…左テンプル、３８…アンテナ、３９…左画像形成部、４０…右眼表示部、４７…右テンプル、４９…右画像形成部、５１，５１Ａ，５１Ｂ，５１Ｃ…ディスプレイ、５２…コリメートレンズ、６０…表示体、６１，６２…光源、７０…頭部装着具、８０…画像送信装置、８１…起動ボタン、８２…ディスプレイ、９１…透明基板、９２…基板、９３…陰極、９４…有機発光層、９５…光学調整層、９６…反射層

Claims (16)

1. 第１の色相の画像を表示面に表示し画像光として出射する画像形成部と、
   前記画像光を表示位置まで導く光学系と、
   前記光学系において、前記画像光を偏向する回折光学素子と、
   を備え、
   前記回折光学素子は、前記表示面の第１の位置から発する光が偏向される第１の角度が、前記表示面の第２の位置から発する光が偏向される第２の角度より大きく、
   前記画像形成部は、前記第１の位置から発する光の波長のピークが、前記第２の位置から発する光の波長のピークより長波長側にある画像光を出射する、
   表示装置。
2. 前記第１の位置および前記第２の位置は、前記回折光学素子の回折パターンの表面ピッチ方向に対応した方向において異なる位置である請求項１記載の表示装置。
3. 請求項１に記載の表示装置であって、
   前記第１の位置は、前記第１の位置から発する光が偏向される前記第１の角度が、前記表示面の中心位置から発する光が偏向される角度より大きくなる位置であり、
   前記第２の位置は、前記第２の位置から発する光が偏向される前記第２の角度が、前記表示面の中心位置から発する光が偏向される角度より小さくなる位置である、
   表示装置。
4. 前記光学系は、前記画像光を、前記画像形成部の位置から、前記表示位置まで導光する導光体であり、
   前記回折光学素子は、前記導光体の入射側と出射側との少なくとも一方に設けられた
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記回折光学素子は、反射型体積ホログラムである請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記反射型体積ホログラムは、前記画像光が入射する面内および奥行き方のピッチおよび傾きが均一な干渉縞を有している、請求項５記載の表示装置。
7. 前記画像形成部は、前記画像光を出射する複数の発光素子を前記表示面に備え、
   前記複数の発光素子の発光は、前記光が前記回折光学素子において前記光が偏向される方向に沿った前記表示面の異なる位置において、発光波長のピークが互いに異なる
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記複数の発光素子は、ＬＥＤまたは有機ＥＬである請求項７に記載の表示装置。
9. 前記発光素子は光共振器を有する有機ＥＬであり、前記有機ＥＬは、前記光共振器の光学的な光路長を調整することで、前記発光波長のピークを異ならせる請求項７に記載の表示装置。
10. 前記画像形成部は、所定の波長範囲の光で発光する光源と、前記光源からの光の進行をオン・オフすることで前記画像光を射出する複数のシャッタ素子とを、前記表示面に備え、
    前記光源は、前記回折光学素子において前記光が偏向される方向に沿った異なる位置において、前記所定の波長範囲の光の波長のピークが異なる
    請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
11. 前記シャッタ素子は、ＬＣＤ、ＬＣＯＳおよびＤＭＤのいずれか一つである請求項１０記載の表示装置。
12. 前記光源は、前記波長範囲において発光の前記波長のピークが異なる複数のＬＥＤを備えた、請求項１０または請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記光源は、前記波長範囲の光を発する発光体と、前記シャッタ素子の前および後の少なくとも一方に配置され、透過する光の波長のピークが前記位置により異なるフィルタとからなる、請求項１０または請求項１１に記載の表示装置。
14. 前記画像形成部は、前記第１の色相とは異なる色相の第２の色相の画像と、前記第１の色相及び前記第２の色相とは異なる色相の第３の色相の画像とを含む画像を表示面に表示して画像光として出射し、
    前記画像形成部は、前記第２の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光の波長のピークが、前記第２の位置から発する光の波長のピークより長波長側にある画像光を出射し、
    前記画像形成部は、前記第３の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光の波長のピークが、前記第２の位置から発する光の波長のピークより長波長側にある画像光を出射し、
    前記回折光学素子は、前記第１の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光が偏向される前記第１の角度が、前記第２の位置から発する光が偏向される前記第２の角度より大きくなる第１の干渉縞と、前記第２の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光が偏向される第３の角度が、前記第２の位置から発する光が偏向される第４の角度より大きくなる第２の干渉縞と、前記第３の色相の画像のうち、前記第１の位置から発する光が偏向される第５の角度が、前記第２の位置から発する光が偏向される第６の角度より大きくなる第３の干渉縞と、が積層または重畳されている
    請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の表示装置。
15. 前記第１の色相は赤（Ｒ）であり、
    前記第２の色相は緑（Ｇ）であり、
    前記第３の色相は青（Ｂ）である
    請求項１４記載の表示装置。
16. 画像を表示する表示方法であって、
    所定の色相の画像を表示面に表示し、前記画像に対応した画像光を出射し、
    前記画像光を光学系により表示位置まで導き、
    前記光学系において、前記画像光を回折光学素子により偏向させ、
    前記表示面の第１の位置から発する光が前記回折光学素子により回折される偏向の角度が、前記表示面の第２の位置から発する光が前記回折光学素子により回折される偏向の角度より大きくなるように、前記画像光を前記回折光学素子に入射し、
    前記第１の位置から発する光の波長のピークが、前記第２の位置から発する光の波長のピークより長波長側とする
    表示方法。

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