WO2021199958A1

WO2021199958A1 - 光学装置及び光学装置の製造方法、並びに画像表示装置

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Publication number: WO2021199958A1
Application number: PCT/JP2021/009290
Authority: WO
Inventors: 高橋　敦
Original assignee: ソニーグループ株式会社
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2021-10-07
Also published as: CN115349105A; US20230133805A1

Abstract

本発明は、導光板に配された各光学素子の格子ベクトルの和をゼロにすることを容易にして、光学特性の更なる向上を実現できる光学装置及びその光学装置の製造方法を提供することを目的とする。　本発明の光学装置（１００）は、入射光を全反射して導光する導光板（１）と、該導光板（１）に配された第１光学素子（５）と、該導光板（１）に配されて、該入射光を該導光板内に導入する入力用光学素子（２）と、該導光板（１）に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に該光を曲げる第２光学素子（３）と、該導光板（１）に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光を該導光板外に出射する出力用光学素子（４）と、を備え、該第１光学素子（５）が、該入力用光学素子（２）が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、該第１光学素子（５）と該入力用光学素子（２）とが、該第２光学素子（３）を介して対向して配されている。

Description

光学装置及び光学装置の製造方法、並びに画像表示装置

　本技術は、光学装置及び光学装置の製造方法、並びに画像表示装置に関する。

　近年、観察者の目の前に配置した光学装置に画像形成装置からの画像を表示させるディスプレイ（例えば、頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ））に関する技術に注目が集まっている。

　例えば、特許文献１では、平板の光導波路部と、入力回折格子と、中間回折格子と、出力回折格子とを備えたディスプレイに関する技術が提案されている。この技術では、入力回折格子は、中間回折格子の地理的な領域の中に全体が位置付けられるように位置決めされて、入力回折格子の格子ベクトルと、中間回折格子の格子ベクトルとは異なる方向に配向される。

特表２０１７－５０４０６３号公報

　しかしながら、特許文献１で提案された技術では、光導波路部（導光板）に形成された各回折格子（各光学素子）の格子ベクトルの和をゼロにすることが困難なときがあり、更なる光学特性の向上が図れないおそれがある。

　そこで、本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、導光板に配された各光学素子の格子ベクトルの和をゼロにすることを容易にして、光学特性の更なる向上を実現できる光学装置及びその光学装置の製造方法、並びにその光学装置を備えた画像表示装置を提供することを主目的とする。

　本発明者らは、上述の目的を解決するために鋭意研究を行った結果、驚くべきことに、光学特性の更なる向上を実現できることに成功し、本技術を完成するに至った。

　すなわち、本技術に係る第１の側面では、
　入射光を全反射して導光する導光板と、
　該導光板に配された第１光学素子と、
　該導光板に配されて、該入射光を該導光板内に導入する入力用光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に該光を曲げる第２光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光を該導光板外に出射する出力用光学素子と、を備え、
　該第１光学素子が、該入力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第１光学素子と該入力用光学素子とが、該第２光学素子を介して対向して配されている、光学装置を提供する。

　本技術に係る第１の側面の光学装置が、
　前記第１光学素子、前記入力用光学素子、前記第２光学素子及び前記出力用光学素子のそれぞれを複数個で備えていてもよく、
　該複数個の第１光学素子、該複数個の入力用光学素子、該複数個の第２光学素子及び該複数個の出力用光学素子のそれぞれが積層構造を有していてもよい。

　本技術に係る第１の側面の光学装置において、
　前記導光板が、第１面と、該第１面と対向する第２面とを有していてもよく、
　前記導光板の該第１面上に、前記第１光学素子、前記入力用光学素子及び前記出力用光学素子が配されていてもよく、
　前記導光板の該第２面上に、前記第２光学素子が配されていてもよい。

　本技術に係る第１の側面の光学装置が、
　前記第１光学素子、前記入力用光学素子、前記第２光学素子及び前記出力用光学素子のそれぞれを複数個で備えていてもよく、
　前記導光板に、前記入力用光学素子、前記第２光学素子及び前記第１光学素子がこの順で配されていてもよく、
　前記入力用光学素子と、前記第２光学素子と、前記第１光学素子とから構成される１つの組が繰り返し配されていてもよく、
　該複数個の出力用光学素子が積層構造を有していてもよい。

　本技術に係る第１の側面の光学装置が、
　前記第１光学素子及び前記入力用光学素子のそれぞれを複数個で備えていてもよく、
　該複数個の第１光学素子と該複数個の入力用光学素子とが、前記第２光学素子を介して対向して配されていてもよい。

　本技術に係る第１の側面の光学装置において、
　前記導光板が、第１面と、該第１面と対向する第２面とを有していてもよく、
　前記導光板の該第１面上に、前記入力用光学素子が配されていてもよく、
　前記導光板の該第２面上に、前記第１光学素子が配されていてもよく、
　前記導光板内に、前記第２光学素子が配されていてもよく、
　前記第１光学素子と前記入力用光学素子とが、前記第２光学素子を介して対向して配されていてもよい。

　また、本技術に係る第２の側面では、
　入射光を全反射して導光する導光板と、
　該導光板に配された第１光学素子と、
　該導光板に配されて、該入射光を該導光板内に導入する入力用光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に該光を曲げる第２光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光を該導光板外に出射する出力用光学素子と、を備え、
　該第１光学素子が、該出力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第１光学素子と該出力用光学素子とが、該第２光学素子を介して対向して配されている、光学装置を提供する。

　本技術に係る第１の側面の光学装置及び第２の側面の光学装置において、
　前記入力用光学素子が光反射部材を含んでいてもよい。

　本技術に係る第１の側面の光学装置及び第２の側面の光学装置において、
　前記第２光学素子が反射型又は透過型の体積ホログラムでもよい。

　さらに、本技術に係る第３の側面では、
　入射光を全反射して導光する導光板と、
　該導光板に配された第１光学素子と、
　該導光板に配されて、該入射光を該導光板内に導入する入力用光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に該光を曲げる第２光学素子と、
　該導光板に配された第３光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光を該導光板外に出射する出力用光学素子と、を備え、
　該第１光学素子が、該第２光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第３光学素子が、該入力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第１光学素子及び該第３光学素子と、該第２光学素子及び該入力用光学素子とが、該出力用光学素子を介して対向して配されている、光学装置を提供する。

　本技術に係る第３の側面の光学装置において、
　前記入力用光学素子が光反射部材を含んでいてもよい。

　本技術に係る第３の側面の光学装置において、前記出力用光学素子が、反射型又は透過型の体積ホログラムでもよい。

　本技術に係る第４の側面では、
　画像形成装置と、
　該画像形成装置から出射された光が、入射され、導光され、出射される光学装置と、を備え、
　該光学装置が、本技術に係る第１の側面の光学装置、本技術に係る第２の側面の光学装置又は本技術に係る第３の側面の光学装置から成る、画像表示装置を提供する。

　また、本技術に係る第５の側面では、
　導光板に入力用光学素子を形成することと、
　該導光板に該入力用光学素子の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第１光学素子を形成することと、
　該導光板に出力用光学素子を形成することと、
　再生参照光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する参照光が該第１光学素子に入射することによって得られる第１回折光と、再生光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する物体光が該出力用光学素子に入射することによって得られる第２回折光との干渉を用いて、第２光学素子を形成することと、を含む、光学装置の製造方法を提供し、
　本技術に係る第６の側面では、
　導光板に入力用光学素子を形成することと、
　該導光板に出力用光学素子を形成することと、
　該導光板に該出力用光学素子の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第１光学素子を形成することと、
　再生光が有するベクトルと略同一のベクトルを有する物体光が該第１光学素子に入射することによって得られる第３回折光と、再生参照光が有するベクトルと略同一のベクトルを有する参照光が該入力用光学素子に入射することによって得られる第４回折光との干渉を用いて、第２光学素子を形成することと、を含む、光学装置の製造方法を提供し、
　本技術に係る第７の側面では、
　導光板に入力用光学素子を形成することと、
　該導光板に第２光学素子を形成することと、
　該導光板に該第２光学素子の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第１光学素子を形成することと、
　該導光板に該入力用光学素子の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第３光学素子を形成することと、
　再生参照光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する参照光が該第３光学素子に入射し、該第３光学素子から出射した光が該第１光学素子に入射することによって得られる第５回折光と、再生光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する物体光との干渉を用いて、出力用光学素子を形成することと、を含む、光学装置の製造方法を提供する。

　本技術によれば、導光板に配された各光学素子の格子ベクトルの和をゼロにすることを容易にして、光学特性の更なる向上が実現され得る。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。

図１は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置の構成例を示す図である。図２は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置を備える第８の実施形態の画像表示装置（再生光学系）の構成例を示す図である。図３は、画像形成装置（光源）から出射された光（光線）が、本技術を適用した第１の実施形態の光源装置に入射し、当該光源装置内で導光し、当該光源装置外に出射することを説明するための図である。図４は、図２及び図３に示される第８の実施形態の画像表示装置（再生光学系）において形成される格子ベクトル（グレーティングベクトル）を示す図である。図５は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える入力用光学素子の光路の一例を示す図である。図６（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える入力用光学素子の光路の一例を示す図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示される入力用光学素子の光路のベクトル図である。図７（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える入力用光学素子の光路の一例を示す図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される入力用光学素子の光路のベクトル図である。図８（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える入力用光学素子の光路の一例を示す図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される入力用光学素子の光路のベクトル図であり、図８（ｃ）は、図８（ａ）に示される入力用光学素子の光路のベクトル図である。図９は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第２光学素子の光路の一例を示す図である。図１０（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第２光学素子の光路の一例を示す図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示される第２光学素子の光路のベクトル図であり、図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示される第２光学素子の光路のベクトル図である。図１１（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第２光学素子の光路の一例を示す図であり、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示される第２光学素子の光路のベクトル図であり、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）に示される第２光学素子の光路のベクトル図である。図１２は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第２光学素子の光路の一例を示す図である。図１３（ａ）は、図１２に示される第２光学素子の光路のベクトル図であり、図１３（ｂ）は、図１２に示される第２光学素子の光路のベクトル図であり、図１３（ｃ）は、図１２に示される第２光学素子の光路のベクトル図である。図１４は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える出力用光学素子の光路の一例を示す図である。図１５（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える出力用光学素子の光路の一例を示す図であり、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示される出力用光学素子の光路のベクトル図であり、図１５（ｃ）は、図１５（ａ）に示される出力用光学素子の光路のベクトル図である。図１６は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える出力用光学素子からの作製用光路の一例を示す図である。図１７（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える出力用光学素子からの作製用光路の一例を示す図であり、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示される出力用光学素子からの作製用光路のベクトル図である。図１８（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える出力用光学素子からの作製用光路の一例を示す図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に示される出力用光学素子からの作製用光路のベクトル図である。図１９は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える出力用光学素子からの作製用光路の一例を示す図である。図２０（ａ）は、図１９に示される出力用光学素子からの作製用光路のベクトル図であり、図２０（ｂ）は、図１９に示される出力用光学素子からの作製用光路のベクトル図であり、図２０（ｃ）は、図１９に示される出力用光学素子からの作製用光路のベクトル図である。図２１は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第１光学素子からの作製用光路の一例を示す図である。図２２（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第１光学素子からの作製用光路の一例を示す図であり、図２２（ｂ）は、図２２（ａ）に示される第１光学素子からの作製用光路のベクトル図である。図２３（ａ）は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第１光学素子からの作製用光路の一例を示す図であり、図２３（ｂ）は、図２３（ａ）に示される第１光学素子からの作製用光路のベクトル図である。図２４は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第１光学素子からの作製用光路の一例を示す図であり、図２４（ｂ）は、図２４（ａ）に示される第１光学素子からの作製用光路のベクトル図である。図２５は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第１光学素子からの作製用光路の一例を示す図であり、図２５（ｂ）は、図２５（ａ）に示される第１光学素子からの作製用光路のベクトル図である。図２６は、本技術を適用した第１の実施形態の光学装置が備える第１光学素子からの作製用光路の一例を示す図である。図２７（ａ）は、図２６に示される第１光学素子からの作製用光路のベクトル図であり、図２７（ｂ）は、図２６に示される第１光学素子からの作製用光路のベクトル図であり、図２７（ｃ）は、図２６に示される第１光学素子からの作製用光路のベクトル図である。図２８は、第２光学素子の作製時におけるベクトル図である。図２９は、本技術を適用した第２の実施形態の光学装置の構成例を示す図である。図３０は、本技術を適用した第３の実施形態の光学装置の構成例を示す図である。図３１は、本技術を適用した第４の実施形態の光学装置の構成例を示す図である。図３２は、本技術を適用した第５の実施形態の光学装置の構成例を示す図である。図３３（ａ）は、本技術を適用した第６の実施形態の光学装置の構成例を示す図であり、図３３（ｂ）は、本技術を適用した第７の実施形態の光学装置の構成例を示す図である。

　以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。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狭く解釈されることはない。なお、図面を用いた説明においては、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。また、各ベクトル図に示される円の大きさは、その１つの図の中の複数のベクトルの大きさを比較するための基準をただ単に表すものであり、図間同士の複数のベクトルの大きさを比較するための基準を表すものではない。

　なお、説明は以下の順序で行う。
　１．本技術の概要
　２．第１の実施形態（光学装置の例１及び光学装置の製造方法の例１）
　３．第２の実施形態（光学装置の例２）
　４．第３の実施形態（光学装置の例３）
　５．第４の実施形態（光学装置の例４）
　６．第５の実施形態（光学装置の例５）
　７．第６の実施形態（光学装置の例６及び光学装置の製造方法の例２）
　８．第７の実施形態（光学装置の例７及び光学装置の製造方法の例３）
　９．第８の実施形態（画像表示装置の例）

＜１．本技術の概要＞
　まず、本技術の概要について説明をする。本技術は、光学装置及び光学装置の製造方法、並びに画像表示装置に関するものである。

　まず、本技術の他の技術の例について説明をする

　他の技術の例１として、導光板において、単色偏心収差、回折色収差等の光学特性の劣化を低減する技術がある。

　例１は、導光板内に光を取り込み出射する反射型体積ホログラムグレーティングを所定の対称面を介して対称となるように配置することで、回折による収差を補償し光学特性の劣化を低減している。対称関係が崩れると補償効果がなくなり、光学特性が劣化する。どのように対称な配置を実現するのかは明確ではない。

　他の技術の例２として、導光板において、単板フルカラーで広い視野角が得られる技術がある。

　例２では、複数の異なる波長に対して、単一の導波路内で大きなＦｏＶ（例えば、４５×３０°）を実現するための設計事項が挙げられている。導光板（導波路）上に形成された各ＤＯＥ（ＤｉｆｆｒａｃｔｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＥｌｅｍｅｎｔ）の格子ベクトルの和がゼロになることを特徴としている。しかしながら、どのように格子ベクトルを閉じるかについては明確ではない。

　他の技術の例３として、導光板において、サンプル作製時に格子ベクトルをアライメントしながら調整する技術がある。

　例３は、いわゆる二軸導光方式における各格子ベクトルの調整方法の技術である。また、共通配向を有する１つの全体的な格子構造を押し付けることで、格子ベクトルの不整合を減らす試みの技術がある。しかし、上記方法では、ベクトルの向きをミラーで変更する必要があり、導波路端に高精度な反射面を用意する必要がある。そこで、例３では、入力のために必要なＤＯＥ（ＤｉｆｆｒａｃｔｉｖｅＯｐｔｉｃａｌＥｌｅｍｅｎｔ）構造を導光板の裏面から作製し（ミラー不要）、さらに作製時に複数の光線を導光させ、出射光の様子を観察しながらアライメントすることで不整合を低減し、光学特性の劣化を抑制している。

　上記のとおり、導光板には、反射型体積ホログラムを所定の対称面に介して対称となるよう配置することで、収差を抑制する技術がある。また、導光板上に配置されたＤＯＥの格子ベクトルの和をゼロにすることで、単板、フルカラー、高視野角を実現できる技術がある。加えて、輝度ムラや色むらを低減するために、干渉縞の傾きがブラッグ条件を満たすように連続的に変化させる技術がある。

　これらの技術では、導光板上に形成された光学素子の格子ベクトルの和がゼロになるように配置することで所望の効果が得られるが、それぞれの技術において、格子ベクトルの和をゼロにすることの実現方法についての具体的な方法は明確ではない。格子ベクトルの和をゼロにすることを実現するためには、高精度に格子ベクトルを作製する技術、各格子ベクトルとの相対的な位置関係を合わせる技術が必要で、ボリュームホログラム及びＤＯＥの形成は困難である場合が多い。

　上記の通り、格子ベクトルの不整合を低減する技術として、再生光を観察しながらＤＯＥを形成する技術がある。ＵＶ（紫外線）硬化樹脂とインプリントプロセスとを用いて、未硬化状態でアライメントし、硬化させることで格子ベクトルを形成している。しかし、依然として高いアライメント精度が要求されたままである。加えて、インプリントプロセスでは、アライメント後に原版を剥離する必要があり、そのプロセスでアライメント位置からずれることが考えられる。その為、離形が困難なである斜めの干渉縞といった複雑な形状では適用が困難である場合が多い。

　本技術は、以上の状況の鑑みてなされたものである。

　本技術においては、導光板に、入力用光学素子、第２光学素子（中間格子と称する場合がある。以下同じ。）、出力用光学素子及び第１光学素子が配されている。そして、入力用光学素子、第２光学素子、出力用光学素子及び第１光学素子のうち、少なくとも１つの光学素子は、導光板上に別個の素子として形成されてもよいし、導光板に一体となった素子（例えば、導光板上に形成された凹凸部からなる素子）として形成されてもよい。

　本技術においては、第１光学素子が、入力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有して、第２光学素子を挟んで対向するように配されてもよい。この時、対称に配する必要はなく、第２光学素子上で、入力用光学素子と第１光学素子とにより、導光板内に導入された光のベクトルが重なるように配されていればよい。また、本技術においては、第１光学素子が、出力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有して、第２光学素子を挟んで対向するように配されてもよいし、第１光学素子が、第２光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有して、出力用光学素子を挟んで対向するように配されてもよい。

　さらに、本技術においては、例えば、第２光学素子は、体積（ボリューム）ホログラムから構成されてもよく、その場合、第２光学素子を除く各光学素子は導光板内で光を全反射、導光板外に光を出射させることができるものであれば、限定されることはない。入力用光学素子と第１光学素子（作製用光学素子と称する場合がある。）は導光板への光の結合効率が高い素子が望ましく、ＤＯＥ上に金属膜を蒸着した回折素子などが望ましい。そして、第２光学素子と入力用光学素子と出力用光学素子とによる格子ベクトルの和はゼロである（格子ベクトルが閉じる。）。またさらに、本技術においては、例えば、出力用光学素子は、体積（ボリューム）ホログラムから構成されてもよく、その場合、外光による迷光を防ぐため、反射型の体積（ボリューム）ホログラムが望ましい。

　体積（ボリューム）ホログラムを構成する材料（物体光及び参照光を照射する前の感光材料前駆体層を構成するフォトポリマー材料）は、少なくとも、光重合性化合物、バインダー樹脂、及び、光重合開始剤から構成されていれば、如何なるフォトポリマー材料をも用いることができる。

　光重合性化合物として、例えば、アクリル系モノマー、メタクリル系モノマー、スチレン系モノマー、ブタジエン系モノマー、ビニル系モノマー、エポキシ系モノマー等の公知の光重合性化合物を用いることができる。これらは、共重合体でもよく、１官能体又は多官能体でもよい。また、これらのモノマーは、単体で使用してもよいし、複数で使用してもよい。バインダー樹脂も公知の如何なるものも使用可能であり、具体的には、酢酸セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、アクリル酸エステル系樹脂、メタクリル酸系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリビニルエーテル系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル系樹脂、尿素系樹脂、スチレン系樹脂、ブタジエン系樹脂、天然ゴム系樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリエチレングリコール、フェノール系樹脂、又は、これらの共重合体、ゼラチン等を挙げることができる。

　バインダー樹脂は、単体で使用してもよいし、複数で使用してもよい。光重合開始剤も、公知の如何なるものも使用可能である。

　光重合開始剤は、単体で使用してもよいし、複数で使用してもよいし、複数又は単体の光増感色素との組み合わせて用いてもよい。

　感光材料前駆体層には可塑剤、連鎖移動剤、その他の添加剤を適宜加えてもよい。体積ホログラム回折格子を保護するための保護層を構成する材料は、透明であれば如何なる材料をも使用することができ、コーティングにより形成しても、予めフィルム化されたものを感光材料前駆体層にラミネートしてもよい。保護層を構成する材料として、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、アクリル系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）樹脂、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂を挙げることができる。

　本技術によれば、再生時に用いる再生参照光に対して、各光学素子の格子ベクトルの和がゼロになる構造が、自己形成的に作製され得る。その結果、本技術は、格子ベクトルの不整合による画質劣化がなく、輝度むら、色むら等を低減することができる優れた光学特性を実現することができる。また、本技術によれば、格子ベクトルをアライメントするプロセスがない分、従来技術と比べ製造タクトの短縮ができ、高品質と低コストとの両立を実現することができる。

　なお、本技術は、二軸導光方式に適用されるだけではなく、一軸導光方式に適用されてもよい。本技術が、一軸導光方式に適用される場合は、本技術に係る光学装置には、第１光学素子と、入力用光学素子と、出力用光学素子とが用いられ得る。

　次に、本技術を実施するための具体的な形態について図面を参照しながら詳細に説明する。以下に説明する第１～第８の実施形態は、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狭く解釈されることはない。

＜２．第１の実施形態（光学装置の例１及び光学装置の製造方法の例）＞
　本技術に係る第１の実施形態（光学装置の例１及び光学装置の製造方法の例）の光学装置及び光学装置の製造方法について、図１～図２８を用いて説明をする。

　まずは、図１を用いて、本技術に係る第１の実施形態の光学装置の構成を説明する。図１は、本技術に係る第１の実施形態の光学装置１００の平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図））である。

　光学装置１００は、入射光を全反射して導光する導光板１と、導光板１に配された第１光学素子５と、導光板１に配されて、入射光を導光板１内に導入する入力用光学素子２と、導光板１に配されて、導光板１内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に光を曲げる第２光学素子３と、導光板１に配されて、導光板１内で全反射により伝播してきた光を導光板１外に出射する出力用光学素子４と、を備える。光学装置１００においては、第１光学素子５が、入力用光学素子２が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する。そして、第１光学素子５と入力用光学素子２とは、第２光学素子３を介して対向して配されている。

　図２～図４を用いて、画像表示装置（再生光学系）について説明する。なお、画像表示装置（再生光学系）の構成の詳細については、後述の本技術に係る第８の実施形態（画像表示装置の例）の欄で説明する。図２は、本技術に係る第１の実施形態の光学装置１００を備える画像表示装置（再生光学系）１０００を示す図である。図３は、画像形成装置（光源）から出射された光（光線）が、光源装置１００に入射し、光源装置１００内で導光し、光源装置１００外に出射することを説明するための図である。

　図２に示されるように、画像表示装置１０００は、画像形成装置２００と、光学装置１００とを備える。画像形成装置２００は、少なくとも、光源６と、投影光学系７とを備える。

　図３を用いて説明をする。光源６から出射された光線を、投影光学系７により成形された後に、再生参照光Ｌ１として入力用光学素子２に入射する。入力用光学素子２で、導光板１内に向け、回折光Ｌ２が生じる。回折光Ｌ２は、導光板１内を全反射しながら、第２光学素子３に入射する。第２光学素子３では出力用光学素子４に向けて回折が生じ、拡大光Ｌ３が出射される。拡大光Ｌ３は導光板１内を全反射しながら導光し、出力用光学素子４に入射する。出力用光学素子４で媒質外に回折され、再生光Ｌ４が得られる。再生光Ｌ４は、観察者の瞳（眼球）５００に到達する。

　図４は、画像表示装置（再生光学系）１０００において形成される格子ベクトル（グレーティングベクトル）を示す図である。図４は、ｋｘ軸（図４中の左右方向）とｋｙ軸（図４中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｙ座標系である。格子ベクトル（ｋベクトル_入力）Ｖ１２は、原点（ｋｘ軸とｋｙ軸の交点）を始点として＋ｙ方向であり、格子ベクトル（ｋベクトル_中間）Ｖ１３は、格子ベクトル（ｋベクトル_入力）Ｖ１２の終点を始点として、＋ｘ－ｙ方向であり、格子ベクトル（ｋベクトル_出力）Ｖ１４は、格子ベクトル（ｋベクトル_中間）Ｖ１３の終点を始点として、－ｘ方向であり、原点を終点とする。すなわち、格子ベクトル（ｋベクトル_入力）Ｖ１２と、格子ベクトル（ｋベクトル_中間）Ｖ１３と、格子ベクトル（ｋベクトル_出力）Ｖ１４とで三角形を形成し、原点を出発して、原点に戻り、格子ベクトルは閉じている。したがって、導光板１内に入射した再生参照光Ｌ１と略逆ベクトルとなる再生光Ｌ４が得られる。

　そして、格子ベクトル（ｋベクトル_入力）Ｖ１２と、格子ベクトル（ｋベクトル_中間）Ｖ１３と、格子ベクトル（ｋベクトル_出力）Ｖ１４との間には以下の式が成り立つ。

　格子ベクトル（ｋベクトル_入力）Ｖ１２＋格子ベクトル（ｋベクトル_中間）Ｖ１３＋格子ベクトル（ｋベクトル_出力）Ｖ１４＝０・・・・（１）

　図５～図８を用いて、光学装置１００が備える入力用光学素子２の機能を詳細に説明する。

　図５は、光学装置１００が備える入力用光学素子２の光路を示す平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図））である。

　図６（ａ）は、光学装置１００が備える入力用光学素子２の光路－１を示す断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示される入力用光学素子２の光路－１のベクトル図である。図６（ｂ）は、ｋｙ軸（図６（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図６（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。

　図７（ａ）は、光学装置１００が備える入力用光学素子２の光路－２を示す断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示される入力用光学素子２の光路－２のベクトル図である。図７（ｂ）は、ｋｙ軸（図７（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図７（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。

　図８（ａ）は、光学装置１００が備える入力用光学素子２の光路－１と光路－２とを纏めた光路－１２を示す断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に示される入力用光学素子２の光路－１２のベクトル図である。図８（ｂ）は、ｋｙ軸（図８（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図８（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。図８（ｃ）は、図８（ａ）に示される入力用光学素子２の光路－１２のベクトル図（格子ベクトル図）である。図８（ｃ）は、ｋｙ軸（図８（ｃ）中の左右方向）とｋｚ軸（図８（ｃ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。

　図６（ａ）、図７（ａ）及び図８に示されるように、図６（ａ）、図７（ａ）及び図８の左側から順に、第１光学素子５が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図６（ａ）、図７（ａ）及び図８では上側の面）に配され、第２光学素子３が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図６（ａ）、図７（ａ）及び図８では上側の面）に配され、入力用光学素子２が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図６（ａ）、図７（ａ）及び図８では上側の面）に配されている。

　入力用光学素子５に再生参照光Ｌ１が入射すると回折光Ｌ２が生じる。格子ベクトルＶ１５（ここでは、ｋベクトル´_入力）は、再生参照光Ｌ１のベクトルＶＬ１－回折光Ｌ２のベクトルＶＬ２の関係で表せ、図６（ｂ）に示される。

　回折光Ｌ２は導光板１内で全反射し、その反射光である反射光Ｌ５が第２光学素子３に入射する。図７（ｂ）に示されるように、全反射ではｘ、ｙ方向の波数ベクトル成分は変化しない。図８（ｂ）に示されるように、格子ベクトルＶ１７（ｋベクトル´´_入力で表す。）は、再生参照光Ｌ１のベクトルＶＬ１－反射光Ｌ５のベクトルＶＬ５の関係で表せる。図８（ｃ）に示されるように、格子ベクトル（ｋベクトル_入力）Ｖ１２と、格子ベクトルＶ１７（ｋベクトル´´_入力で表す。）とは、ｋｚ軸方向の大きさにおいては異なるが、ｋｘ軸－ｋｙ軸（ｋｘ、ｋｙ面内）では、格子ベクトル（ｋベクトル_入力）Ｖ１２と、格子ベクトルＶ１７（ｋベクトル´´_入力で表す。）とは、一致する。

　図９～図１３を用いて、光学装置１００が備える第２光学素子３の機能を詳細に説明する。

　図９は、光学装置１００が備える第２光学素子３の光路を示す平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図））である。

　図１０（ａ）は、光学装置１００が備える第２光学素子３の光路－３を示す断面図（ｘ軸方向及びｚ軸方向の図（ｘ－ｚ平面図））である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示される第２光学素子３の光路－３のベクトル図である。図１０（ｂ）は、ｘ軸（図１０（ｂ）中の左右方向）とｋｙ軸（図１０（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｙ座標系である。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示される第２光学素子３の光路－３のベクトル図である。図１０（ｃ）は、ｘ軸（図１０（ｃ）中の左右方向）とｋｚ軸（図１０（ｃ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｚ座標系である。

　図１１（ａ）は、光学装置１００が備える第２光学素子３の光路－４を示す断面図（ｘ軸方向及びｚ軸方向の図（ｘ－ｚ平面図））である。図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示される第２光学素子３の光路－４のベクトル図である。図１１（ｂ）は、ｋｘ軸（図１１（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図１１（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｚ座標系である。図１１（ｃ）は、図１１（ａ）に示される第２光学素子３の光路－４のベクトル図である。図１１（ｃ）は、ｋｘ軸（図１１（ｃ）中の左右方向）とｋｙ軸（図１０（ｃ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｙ座標系である。

　図１２は、光学装置１００が備える第２光学素子３の光路－３と光路－４とを纏めた光路－３４を示す断面図（ｘ軸方向及びｚ軸方向の図（ｘ－ｚ平面図））である。

　図１３（ａ）は、図１２に示される第２光学素子３の光路－３４のベクトル図である。図１３（ａ）は、ｋｘ軸（図１３（ａ）中の左右方向）とｋｚ軸（図１３（ａ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｚ座標系である。図１３（ｂ）は、図１２に示される第２光学素子２の光路－３４のベクトル図（格子ベクトル図）である。図１３（ｂ）は、ｋｘ軸（図１３（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図１３（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｚ座標系である。図１３（ｃ）は、図１２に示される第２光学素子２の光路－３４のベクトル図である。図１３（ｃ）は、ｋｘ軸（図１３（ｃ）中の左右方向）とｋｙ軸（図１３（ｃ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｙ座標系である。

　図１０（ａ）、図１１（ａ）及び図１２に示されるように、図１０（ａ）、図１１（ａ）及び図１２の左側から順に、出力用光学素子４が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図１０（ａ）、図１１（ａ）及び図１２では上側の面）に配され、第２光学素子３が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図１０（ａ）、図１１（ａ）及び図１２では上側の面）に配されている。

　第２光学素子３に、反射光Ｌ５が入射する（図１０（ａ）中の紙面奥側から入射する）と、図１０（ａ）に示されるように、拡大光Ｌ３が生じる。格子ベクトルＶ１３（kベクトル_中間）は、図１０（ｂ）に示されるように、反射光Ｌ５のベクトルＶＬ５－拡大光ＶＬ３の関係で表せる。

　図１１（ａ）に示されるように、上記で説明をした入力用光学素子２の場合と同様に、全反射しながら伝搬するが、拡大光Ｌ３のベクトルＶＬ３と反射光Ｌ６のベクトルＶＬ６とのｋｘ、ｋｙ成分の大きさは変わらない（図１１（ｂ）及び図１１（ｃ））。

　第２光学素子３に入射した反射光Ｌ５から、出力用光学素子４に入射するまでのベクトルをまとめたものが、図１２及び図１３に示される。図１３（ａ）に示されるように、格子ベクトルＶ３２（ｋベクトル´_中間とする。）は、反射光Ｌ５のベクトルＶＬ５－反射光Ｌ６のベクトルＶＬ６で表せられる。図４、図１３（ｂ）及び図１３（ｃ）に示されるように、格子ベクトルＶ１３（kベクトル_中間）と、格子ベクトルＶ３２（ｋベクトル´_中間とする。）とは、ｋｘ、ｋｙ成分で一致する。

　図１４～図１５を用いて、光学装置１００が備える出力用光学素子４の機能を詳細に説明する。

　図１４は、光学装置１００が備える出力用光学素子４の光路を示す平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図））である。

　図１５（ａ）は、図１４に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ１４方向で観察したときの、光学装置１００が備える出力用光学素子４の光路－５を示す断面図（ｘ軸方向及びｚ軸方向の図（ｘ－ｚ平面図））である。図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示される出力用光学素子４の光路－５のベクトル図である。図１５（ｂ）は、ｋｘ軸（図１５（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図１５（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｚ座標系である。図１５（ｃ）は、図１５（ａ）に示される出力用光学素子４の光路－５のベクトル図（格子ベクトル図）である。図１５（ｃ）は、ｋｘ軸（図１５（ｃ）中の左右方向）とｋｙ軸（図１５（ｃ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｙ座標系である。

　図１５（ａ）に示されるように、図１５（ａ）の左側から順に、出力用光学素子４が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図１５（ａ）では上側の面）に配され、第２光学素子３が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図１５（ａ）では上側の面）に配されている。

　出力用光学素子４に反射光Ｌ６が入射すると、図１４及び図１５（ａ）に示されるように、再生光Ｌ４が生じる。図１５（ｂ）に示されるように、格子ベクトル（ｋベクトル_出力）Ｖ１４は、反射光Ｌ６のベクトルＶＬ６－再生光Ｌ４のベクトルＶＬ４の関係で表せられる。そして、図１５（ｃ）に示されるように、格子ベクトル（ｋベクトル_出力）Ｖ１４は、原点（ｋｘ軸とｋｙ軸の交点）を始点として－ｘ方向であり、図４の格子ベクトル（グレーティングベクトル）を示されるのと一致している。

　以上のとおり、導光板１に配された各光学素子（入力用光学素子２、第２光学素子（中間格子）３及び出力用光学素子４）の格子ベクトルは、図４に示されるように、閉じており（和がゼロ）、導光板１に入射した光線とは略逆ベクトルとなる光線を出射する機能を有している。

　次に、図１６～図２８を用いて、本技術に係る第１の実施形態の光学装置の製造方法について説明する。本技術に係る第１の実施形態の光学装置の製造方法は、図４に示された格子ベクトル（グレーティングベクトル）を、第１光学素子５を用いて形成することが特徴の一つである。

　まず、図１６～図２０を用いて、出力用光学素子４からの作製用光路を説明する。

　図１６は、光学装置１００が備える出力用光学素子４からの作製用光路を示す平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図））である。

　図１７（ａ）は、図１６に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ１６方向で観察したときの、光学装置１００が備える出力用光学素子４からの作製用光路－１１を示す断面図（ｘ軸方向及びｚ軸方向の図（ｘ－ｚ平面図））である。図１７（ｂ）は、図１７（ａ）に示される出力用光学素子４の光路－１１のベクトル図である。図１７（ｂ）は、ｋｘ軸（図１７（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図１７（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｚ座標系である。

　図１８（ａ）は、図１６に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ１６方向で観察したときの、光学装置１００が備える出力用光学素子４からの作製用光路－１２を示す断面図（ｘ軸方向及びｚ軸方向の図（ｘ－ｚ平面図））である。図１８（ｂ）は、図１８（ａ）に示される出力用光学素子４からの作製用光路－１２のベクトル図である。図１８（ｂ）は、ｋｘ軸（図１８（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図１８（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｚ座標系である。

　図１９は、光学装置１００が備える出力用光学素子４からの作製用光路－１１と作製用光路－１２とを纏めた作製用光路－１１１２を示す断面図（ｘ軸方向及びｚ軸方向の図（ｘ－ｚ平面図））である。

　図２０（ａ）は、図１９に示される出力用光学素子４からの作製用光路－１１１２のベクトル図である。図２０（ａ）は、ｋｘ軸（図２０（ａ）中の左右方向）とｋｚ軸（図２０（ａ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｚ座標系である。図２０（ｂ）は、図１９に示される出力用光学素子４からの作製用光路－１１１２のベクトル図である。図２０（ｂ）は、ｋｘ軸（図２０（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図２０（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｚ座標系である。図２０（ｃ）は、図１９に示される出力用光学素子４からの作製光路－１１１２のベクトル図である。図２０（ｃ）は、ｋｘ軸（図２０（ｃ）中の左右方向）とｋｙ軸（図２０（ｃ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｙ座標系である。

　図１７（ａ）、図１８（ａ）及び図１９に示されるように、図１７（ａ）、図１８（ａ）及び図１９の左側から順に、出力用光学素子４が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図１７（ａ）、図１８（ａ）及び図１９では上側の面）に配され、第２光学素子３が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図１７（ａ）、図１８（ａ）及び図１９では上側の面）に配されている。

　出力用光学素子４に、再生光Ｌ４に対して略逆ベクトルである物体光Ｍ１が入射すると、図１６及び図１７（ａ）に示されるように、回折光Ｍ２が生じる。

　図１７（ｂ）に示されるように、格子ベクトル（ここでは、ｋベクトル´_出力）Ｖ１９は、物体光Ｍ１のベクトルＶＭ１－回折光Ｍ２のベクトルＶＭ２で表せられる。

　図１８（ａ）に示されるように、上記で説明をした入力用光学素子２の場合と同様に、全反射しながら伝搬するが、回折光Ｍ２のベクトルＶＭ２と反射光Ｍ３のベクトルＶＭ３とのｋｘ、ｋｙ成分の大きさは変わらない（図１１（ｂ））。

　出力用光学素子４に入射した物体光Ｍ１から第２光学素子３に入射するベクトルをまとめると、図１９に示されるようになる。図２０（ａ）に示されるように、格子ベクトル（ここでは、ｋベクトル´´_出力）Ｖ２９は、物体光Ｍ１のベクトルＶＭ１－反射光Ｍ３のベクトルＶＭ３で表せられる。そして、格子ベクトル（ｋベクトル´_出力）Ｖ１９と格子ベクトル（ｋベクトル´´_出力）Ｖ２９とにおいては、ｋｘ成分は、略同じ大きさであり、略同じ向きであり、格子ベクトル（ｋベクトル´_出力）Ｖ１９及び格子ベクトル（ｋベクトル´´_出力）Ｖ２９と、格子ベクトル（ｋベクトル_出力）Ｖ１４とにおいては、ｋｘ成分は、略同じ大きさであるが、略逆向きである。

　第２光学素子３に入射する反射光Ｍ３のベクトルＶＭ３のｋｘ軸への正斜影をベクトルＶＭ３－１とすると、ｋｘ、ｋｙ空間（ｘ－ｙ座標系）では図２０（ｃ）のように表せられる。

　図２１～図２７を用いて、第１光学素子５からの作製用光路を説明する。

　図２１は、光学装置１００が備える第１光学素子５からの作製用光路を示す平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図））である。

　図２２（ａ）は、図２１に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ２１方向で観察したときの、光学装置１００が備える第１光学素子５からの作製用光路－１３を示す断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。図２２（ｂ）は、図２２（ａ）に示される第１光学素子５からの作製用光路－１３のベクトル図である。図２２（ｂ）は、ｋｙ軸（図２２（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図２２（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。

　図２３（ａ）は、図２１に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ２１方向で観察したときの、光学装置１００が備える第１光学素子５からの作製用光路－１４を示す断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。図２３（ｂ）は、図２３（ａ）に示される第１光学素子５からの作製用光路－１４のベクトル図である。図２３（ｂ）は、ｋｙ軸（図２３（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図２３（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。

　図２４（ａ）は、図２１に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ２１方向で観察したときの、光学装置１００が備える第１光学素子５からの作製用光路－１５を示す断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。図２４（ｂ）は、図２４（ａ）に示される第１光学素子５からの作製用光路－１５のベクトル図である。図２４（ｂ）は、ｋｙ軸（図２４（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図２４（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。

　図２５（ａ）は、図２１に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ２１方向で観察したときの、光学装置１００が備える第１光学素子５からの作製用光路－１６を示す断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。図２５（ｂ）は、図２５（ａ）に示される第１光学素子５からの作製用光路－１６のベクトル図である。図２５（ｂ）は、ｋｙ軸（図２５（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図２５（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。

　図２６は、光学装置１００が備える第１光学素子５からの作製用光路－１３～作製用光路－１６を纏めた作製用光路－１３１６を示す断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。

　図２７（ａ）は、図２６に示される第１光学素子５からの作製用光路－１３１６のベクトル図である。図２７（ａ）は、ｋｙ軸（図２７（ａ）中の左右方向）とｋｚ軸（図２７（ａ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。図２７（ｂ）は、図２６に示される第１光学素子５からの作製用光路－１３１６のベクトル図である。図２７（ｂ）は、ｋｙ軸（図２７（ｂ）中の左右方向）とｋｚ軸（図２７（ｂ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｙｋｚ座標系である。図２７（ｃ）は、図２６に示される第１光学素子５からの作製光路－１３１６のベクトル図である。図２７（ｃ）は、ｋｘ軸（図２７（ｃ）中の左右方向）とｋｙ軸（図２７（ｃ）中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｙ座標系である。

　図２２（ａ）、図２３（ａ）、図２４（ａ）、図２５（ａ）及び図２６に示されるように、図２２（ａ）、図２３（ａ）、図２４（ａ）、図２５（ａ）及び図２６の左側から順に、第１光学素子５が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図２２（ａ）、図２３（ａ）、図２４（ａ）、図２５（ａ）及び図２６では上側の面）に配され、第２光学素子３が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図２２（ａ）、図２３（ａ）、図２４（ａ）、図２５（ａ）及び図２６では上側の面）に配され、入力用光学素子２が、導光板１上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図２２（ａ）、図２３（ａ）、図２４（ａ）、図２５（ａ）及び図２６では上側の面）に配されている。

　第１光学素子５に、再生参照光Ｌ１に対して略逆ベクトルである参照光Ｎ１が入射すると、図２２（ａ）に示されるように、回折光Ｎ２が生じる。

　図２２（ｂ）に示されるように、格子ベクトルＶ５１（ここでは、kベクトル_作製用）は、参照光Ｎ１のベクトルＶＮ１－回折光Ｎ２のベクトルＶＮ２の関係で表せられる。

　図２３（ａ）に示されるように、上記で説明をした入力用光学素子２の場合と同様に、全反射しながら伝搬するが、回折光Ｎ２のベクトルＶＮ２と反射光Ｎ３のベクトルＶＮ３とのｋｘ、ｋｙ成分の大きさは変わらない（図２３（ｂ））。

　また、図２４（ａ）に示されるように、上記で説明をした入力用光学素子２の場合と同様に、全反射しながら伝搬するが、反射光Ｎ３のベクトルＶＮ３と反射光Ｎ４のベクトルＶＮ４とのｋｘ、ｋｙ成分の大きさは変わらない（図２４（ｂ））。

　さらに、図２５（ａ）に示されるように、上記で説明をした入力用光学素子２の場合と同様に、全反射しながら伝搬するが、反射光Ｎ４のベクトルＶＮ４と反射光Ｎ５のベクトルＶＮ５とのｋｘ、ｋｙ成分の大きさは変わらない（図２５（ｂ））。

　第１光学素子５に入射した参照光Ｎ１から、第２光学素子３で反射するところまでをまとめると、図２６に示されるようになる。図２７（ａ）に示されるように、格子ベクトル（ここでは、ｋベクトル´_作製用）Ｖ２７は、参照光Ｎ１のベクトルＶＮ１－反射光Ｎ５のベクトルＶＮ５で表せられる。格子ベクトルＶ１７（ｋベクトル´´_入力で表す。）と格子ベクトル（ｋベクトル´_作製用）Ｖ２７とにおいては、ｋｙ成分は、略同じ大きさであるが、略逆向きである。

　また、第２光学素子３から出射する反射光Ｎ５のベクトルＶＮ５のｋｙ軸への正斜影をベクトルＶＮ５－１とするとｋｘ軸、ｋｙ軸空間では図２７（ｃ）のように表せられる。

　最後に、図２８に示されるベクトル図を用いて、第２光学素子が形成されていることを説明する。

　図２８は、第２光学素子３の作製時におけるベクトル図であり、ｋｘ軸（図２８中の左右方向）とｋｙ軸（図２８中の上下方向）との２つの座標軸で表されたｋｘｋｙ座標系である。

　出力用光学素子４及び第１光学素子５のそれぞれに、再生時とは略逆ベクトルとなる物体光Ｍ１と参照光Ｎ１とを入射させると、図２０（ｃ）に示されたベクトルＶＭ３－１を有する光及び図２７（ｃ）に示されたベクトルＶＮ５－１を有する光が、第２光学素子３に入射する。

　第２光学素子３を体積（ボリューム）ホログラムとすることで、上記の２つの光（ベクトルＶＭ３－１を有する光及びベクトルＶＮ５－１を有する光）の干渉により、図２８に示される格子ベクトルＶ３０（ｋベクトル’_中間）を有する干渉縞が形成される（格子ベクトルＶ３０（ｋベクトル’_中間）＝ベクトルＶＮ５－１－ベクトルＶＭ３－１）。格子ベクトルＶ３０（ｋベクトル’_中間）と、図４に示された格子ベクトル（ｋベクトル_中間）Ｖ１３とは略逆ベクトルになっており、干渉縞の共役性から同じ機能を有する干渉縞が形成されることが理解できる。

　本技術に係る第１の実施形態（光学装置の例１及び光学装置の製造方法の例１）の光学装置の変形例１として、本技術に係る第１の実施形態の光学装置の各光学素子の少なくとも一部（画像表示装置の画角の少なくとも一部）において、再生時の格子ベクトルが閉じていなくてもよい（格子ベクトルの和がゼロでなくてもよい。）。

　本技術に係る第１の実施形態（光学装置の例１及び光学装置の製造方法の例１）の光学装置の変形例２は、導光板１が、第１面と、第１面と対向する第２面とを有し、導光板１の第１面上に、入力用光学素子２が配されて、導光板１の第２面上に、第１光学素子５が配されて、導光板１内に、第２光学素子３が配されて、第１光学素子５と入力用光学素子２とが、第２光学素子３を介して対向して配されている光学装置である。本技術に係る第１の実施形態の光学装置の変形例２においては、導光板１内の全反射を用いなくてもよく、各光学素子に入射した光（光線）の回折光が直接、次の光学素子に入射してもよい。

　本技術に係る第１の実施形態（光学装置の例１及び光学装置の製造方法の例１）の光学装置の変形例３は、入力用光学素子２が光反射部材（例えば、ミラー）を含む。本技術に係る第１の実施形態の光学装置の変形例３においては、入力用光学素子２が含む光反射部材による反射光が用いられる。なお、本技術に係る第２～第の実施形態の光学装置のいずれか１つの実施形態において、入力用光学素子２が光反射部材を含んでもよい。

　以上、本技術に係る第１の実施形態（光学装置の例１及び光学装置の製造方法の例１）の光学装置及び光学装置の製造方法について説明した内容は、特に技術的な矛盾がない限り、後述する本技術に係る第２～第５の実施形態の光学装置、並びに第６～第７の光学装置及び光学装置の製造方法に適用することができる。

＜３．第２の実施形態（光学装置の例２）＞
　本技術に係る第２の実施形態（光学装置の例２）の光学装置について、図２９を用いて説明をする。

　図２９は、本技術に係る第２の実施形態（光学装置の例２）の光学装置（光学装置２００）の構成例を示す図である。図２９（ａ）は、本技術に係る第２の実施形態の光学装置２００の平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図））であり、図２９（ｂ）は、図２９（ａ）に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ２９方向で観察したときの、本技術に係る第２の実施形態の光学装置２００の断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。

　図２９（ａ）に示されるように、光学装置２００は、入射光を全反射して導光する導光板１２と、導光板１２に配された第１光学素子の積層体５２と、導光板１２に配されて、入射光を導光板１２内に導入する入力用光学素子の積層体２２と、導光板１２に配されて、導光板１２内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に光を曲げる第２光学素子の積層体３２と、導光板１２に配されて、導光板１２内で全反射により伝播してきた光を導光板１２外に出射する出力用光学素子の積層体４２と、を備える。光学装置２００においては、第１光学素子の積層体５２が、入力用光学素子の積層体２２が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する。そして、第１光学素子の積層体５２と入力用光学素子の積層体２２とは、第２光学素子の積層体３２を介して対向して配されている。

　図２９（ｂ）に示されるように、第１光学素子の積層体５２は、第１光学素子５２－１と第１光学素子５２－２とから構成され、第２光学素子の積層体３２は、第２光学素子３２－１と第２光学素子３２－２とから構成され、入力用光学素子の積層体２２は、入力用光学素子２２－１と入力用光学素子２２－２とから構成されている。

　第１光学素子５２－１と第１光学素子５２－２とは、導光板１２上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図２９（ｂ）では上側の面）に、この順で積層され（ｚ軸方向）、第２光学素子３２－１と第２光学素子３２－２とは、導光板１２上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図２９（ｂ）では上側の面）に、この順で積層され（ｚ軸方向）、入力用光学素子２２－１と入力用光学素子２２－２とは、導光板１２上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図２９（ｂ）では上側の面）に、この順で積層されている（ｚ軸方向）。なお、図２９（ｂ）では、図示はされていないが、出力用光学素子の積層体４２も、導光板１２上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図２９（ｂ）では上側の面）に、複数個の出力用光学素子がｚ軸方向に積層されて構成されている。

　光学装置２００によれば、第１光学素子が積層体５２として構成され、第２光学素子が積層体３２として構成され、入力用光学素子が積層体２２として構成され、出力用光学素子が積層体４２として構成されているので、導光板１２上の座標を共有して、省スペース化が可能である。

　以上、本技術に係る第２の実施形態（光学装置の例２）の光学装置について説明した内容は、特に技術的な矛盾がない限り、前述した本技術に係る第１の実施形態の光学装置及び光学装置の製造方法、さらに、後述する本技術に係る第３～第５の実施形態の光学装置、並びに第６～第７の光学装置及び光学装置の製造方法に適用することができる。

＜４．第３の実施形態（光学装置の例３）＞
　本技術に係る第３の実施形態（光学装置の例３）の光学装置について、図３０を用いて説明をする。

　図３０は、本技術に係る第３の実施形態（光学装置の例３）の光学装置（光学装置３００）の構成例を示す図である。図３０（ａ）は、本技術に係る第３の実施形態の光学装置３００の平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図）））であり、図３０（ｂ）は、図３０（ａ）に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ３０方向で観察したときの、本技術に係る第３の実施形態の光学装置３００の断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。

　図３０（ａ）に示されるように、光学装置３００は、入射光を全反射して導光する導光板１３と、導光板１３に配された第１光学素子５３と、導光板１３に配されて、入射光を導光板１３内に導入する入力用光学素子２３と、導光板１３に配されて、導光板１３内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に光を曲げる第２光学素子３３と、導光板１３に配されて、導光板１３内で全反射により伝播してきた光を導光板１３外に出射する出力用光学素子４３と、を備える。光学装置３００においては、第１光学素子５３が、入力用光学素子２２が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する。そして、第１光学素子５３と入力用光学素子２３とは、第２光学素子３３を介して対向して配されている。

　第１光学素子５３は、導光板１３の上面Ｓ３－１（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３０（ｂ）では上側の面）に配されて、入力用光学素子２３は、導光板１３の上面Ｓ３－１（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３０（ｂ）では上側の面）に配されている。一方、第２光学素子３３は、導光板１３の下面Ｓ３－２（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３０（ｂ）では下側の面）に配されている。なお、図３０（ｂ）では、図示はされていないが、出力用光学素子４３は、導光板１３の上面Ｓ３－１（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３０（ｂ）では上側の面）に配されている。

　光学装置３００によれば、第１光学素子５３及び入力用光学素子２３が、導光板１３の上面Ｓ３－１に配されて、第２光学素子３３が、導光板１３の下面Ｓ３－２に配されているので、導光板１３上の座標を共有して、省スペース化が可能である。

　以上、本技術に係る第３の実施形態（光学装置の例３）の光学装置について説明した内容は、特に技術的な矛盾がない限り、前述した本技術に係る第１の実施形態の光学装置及び光学装置の製造方法及び本技術に係る第２の実施形態の光学装置、さらに、後述する本技術に係る第４～第５の実施形態の光学装置、並びに第６～第７の光学装置及び光学装置の製造方法に適用することができる。

＜５．第４の実施形態（光学装置の例４）＞
　本技術に係る第４の実施形態（光学装置の例４）の光学装置について、図３１を用いて説明をする。

　図３１は、本技術に係る第４の実施形態（光学装置の例４）の光学装置（光学装置４００）の構成例を示す図である。図３１（ａ）は、本技術に係る第４の実施形態の光学装置４００の平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図）））であり、図３１（ｂ）は、図３１（ａ）に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ３１方向で観察したときの、本技術に係る第４の実施形態の光学装置４００の断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。

　図３１（ａ）に示されるように、光学装置４００は、入射光を全反射して導光する導光板１４と、導光板１４に配された２つの第１光学素子５４－１及び５４－２と、導光板１４に配されて、入射光を導光板１４内に導入する２つの入力用光学素子２４－１及び２４－２と、導光板１４に配されて、導光板１４内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に光を曲げる２つの第２光学素子３４－１及び３４－２と、導光板１４に配されて、導光板１４内で全反射により伝播してきた光を導光板１４外に出射する出力用光学素子の積層体４４と、を備える。光学装置４００においては、第１光学素子５４－１及び５４－２が、入力用光学素子２４－１及び２４－２が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する。そして、第１光学素子５４－１と入力用光学素子２４－１とは、第２光学素子３４－１を介して対向して配され、第１光学素子５４－２と入力用光学素子２４－２とは、第２光学素子３４－２を介して対向して配されている。

　入力用光学素子２４－１、第２光学素子３４－１及び第１光学素子５４－１は、図３１（ａ）の上側からこの順で配されて、入力用光学素子２４－１と、第２光学素子３４－１と、第１光学素子５４－１とによって１つの組が構成されている。そして、入力用光学素子２４－２、第２光学素子３４－２及び第１光学素子５４－２は、図３１（ａ）の上側からこの順で配されて、入力用光学素子２４－２と、第２光学素子３４－２と、第１光学素子５４－２とによって別の１つの組が構成されている。この２つの組は、図３１（ａ）では縦方向に配されている。なお、図３１（ａ）では、上述のとおり、２つの組が図示されているが、光学装置４００は、３つ以上の組を備えていてもよい。

　第１光学素子５４－２は、導光板１４上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３１（ｂ）では上側の面）に配されている。出力用光学素子の積層体４４は、出力用光学素子４４－１と４４－２とから構成され、出力用光学素子４４－１と出力用光学素子４４－２とは、導光板１４上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３１（ｂ）では上側の面）に、この順で積層されている（ｚ軸方向の積層）。なお、図３１（ｂ）では図示されていないが、第２光学素子３４－２、入力用光学素子２４－２、第１光学素子５４－１、第２光学素子３４－１及び入力用光学素子２４－１のそれぞれは、導光板１４上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３１（ｂ）では上側の面）に配されている。

　光学装置４００は、複数の格子ベクトルの和がゼロ（格子ベクトルが閉じる）になるように、入力用光学素子２４－１、第２光学素子３４－１及び第１光学素子５４－１、並びに入力用光学素子２４－２、第２光学素子３４－２及び第１光学素子５４－２、さらに、出力用光学素子の積層体４４が導光板１４に配されている。

　以上、本技術に係る第４の実施形態（光学装置の例４）の光学装置について説明した内容は、特に技術的な矛盾がない限り、前述した本技術に係る第１の実施形態の光学装置及び光学装置の製造方法及び本技術に係る第２～第３の実施形態の光学装置、さらに、後述する本技術に係る第５の実施形態の光学装置、並びに第６～第７の光学装置及び光学装置の製造方法に適用することができる。

＜６．第５の実施形態（光学装置の例５）＞
　本技術に係る第５の実施形態（光学装置の例５）の光学装置について、図３２を用いて説明をする。

　図３２は、本技術に係る第５の実施形態（光学装置の例５）の光学装置（光学装置５００）の構成例を示す図である。図３２（ａ）は、本技術に係る第５の実施形態の光学装置５００の平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図）））であり、図３２（ｂ）は、図３２（ａ）に示される観察者の目５０１によって矢印Ｐ３２方向で観察したときの、本技術に係る第５の実施形態の光学装置５００の断面図（ｙ軸方向及びｚ軸方向の図（ｙ－ｚ平面図））である。

　図３２（ａ）に示されるように、光学装置５００は、入射光を全反射して導光する導光板１５と、導光板１５に配された２つの第１光学素子５５－１及び５５－２と、導光板１５に配されて、入射光を導光板１５内に導入する２つの入力用光学素子２５－１及び２５－２と、導光板１４に配されて、導光板１５内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に光を曲げる第２光学素子３５と、導光板１５に配されて、導光板１５内で全反射により伝播してきた光を導光板１４外に出射する出力用光学素子４５と、を備える。光学装置５００においては、第１光学素子５５－１及び５５－２が、入力用光学素子２５－１及び２５－２が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する。そして、２つの第１光学素子５５－１及び５５－２と、２つの入力用光学素子２５－１及び２５－２とは、第２光学素子３５を介して対向して配されている。

　第１光学素子５５－２は、導光板１５上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３２（ｂ）では上側の面）に配され、第２光学素子３５は、導光板１５上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３２（ｂ）では上側の面）に配され、入力用光学素子２５－２は、導光板１５上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３２（ｂ）では上側の面）に配されている。なお、図３２（ｂ）では図示されていないが、第１光学素子５５－１、入力用光学素子２５－１及び出力用光学素子４５のそれぞれは、導光板１５上（ｘ軸方向及びｙ軸方向の面であって、図３２（ｂ）では上側の面）に配されている。

　光学装置５００においては、２つの第１光学素子５５－１及び５５－２のそれぞれから出射した光を用いて（いわゆる、多重露光）、第２光学素子３５には少なくとも２種の干渉縞を形成することができる。なお、多重露光によって、少なくとも２つの第１光学素子を用いて、例えば、出力用光学素子に少なくとも２種の干渉縞を形成してもよい。また、前述した図２９に示されるように、例えば、多重露光によって、第１光学素子の積層体５２を用いて、第１光学素子の積層体３２を構成する第１光学素子３２－１及び第２光学素子３２－２のそれぞれに互いに異なる干渉縞を形成することができる。

　以上、本技術に係る第５の実施形態（光学装置の例５）の光学装置について説明した内容は、特に技術的な矛盾がない限り、前述した本技術に係る第１の実施形態の光学装置及び光学装置の製造方法及び本技術に係る第２～第４の実施形態の光学装置、さらに、後述する第６～第７の光学装置及び光学装置の製造方法に適用することができる。

＜７．第６の実施形態（光学装置の例６及び光学装置の製造方法の例２）＞
　本技術に係る第６の実施形態（光学装置の例６及び光学装置の製造方法の例２）の光学装置及び光学装置の製造方法について、図３３（ａ）を用いて説明をする。

　図３３（ａ）は、本技術に係る第６の実施形態（光学装置の例６）の光学装置（光学装置７００－１）の構成例を示す図である。図３３（ａ）は、本技術に係る第６の実施形態の光学装置７００－１の平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図））である。

　光学装置７００－１は、入射光を全反射して導光する導光板１７－１と、導光板１７－１に配された第１光学素子５７－１－１と、導光板１７－１に配されて、入射光を導光板１７－１内に導入する入力用光学素子２７－１と、導光板１７－１に配されて、導光板１７－１内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に光を曲げる第２光学素子３７－１と、導光板１７－１に配された第３光学素子５７－１－２と、導光板１７－１に配されて、導光板１７－１内で全反射により伝播してきた光を導光板１７－１外に出射する出力用光学素子４７－１と、を備える。第１光学素子５７－１－１が、第２光学素子３７－１が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、第３光学素子５７－１－２が、入力用光学素子２７－１が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する。そして、第１光学素子５７－１－１及び第３光学素子５７－１－２と、第２光学素子３７－１及び入力用光学素子２７－１とが、出力用光学素子４７－１を介して対向して配されている。

　光学装置７００－１の製造方法は、まずは、導光板１７－１に入力用光学素子２７－１を形成する工程と、導光板１７－１に第２光学素子３７－１を形成する工程と、導光板１７－１に、入力用光学素子２７－１の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第３光学素子５７－１－２を形成する工程と、導光板１７－１に、第２光学素子３７－１の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第１光学素子５７－１－１を形成する工程と、を含む。

　そして、光学装置７００－１の製造方法においては、出力用光学素子４７－１は、再生参照光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する参照光が第３光学素子５７－１－２に入射し、第３光学素子５７－１－２から出射した光が第１光学素子５７－１－１に入射することによって得られる回折光（第５回折光）と、再生光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する物体光との干渉を用いて形成され得る。出力用光学素子４７－１は、体積（ボリューム）ホログラムでよい。

　以上、本技術に係る第６の実施形態（光学装置の例６）の光学装置について説明した内容は、特に技術的な矛盾がない限り、前述した本技術に係る第１の実施形態の光学装置及び光学装置の製造方法及び本技術に係る第２～第５の実施形態の光学装置、さらに、後述する第７の光学装置及び光学装置の製造方法に適用することができる。

＜８．第７の実施形態（光学装置の例７）＞
　本技術に係る第７の実施形態（光学装置の例７及び光学装置の製造方法の例３）の光学装置及び光学装置の製造方法について、図３３（ｂ）を用いて説明をする。

　図３３（ｂ）は、本技術に係る第７の実施形態（光学装置の例７）の光学装置（光学装置７００－２）の構成例を示す図である。図３３（ｂ）は、本技術に係る第７の実施形態の光学装置７００－２の平面図（平面レイアウト図、ｘ軸方向及びｙ軸方向の図（ｘ－ｙ平面図））である。

　光学装置７００－２は、入射光を全反射して導光する導光板１７－２と、導光板１７－２に配された第１光学素子５７－２と、導光板１７－２に配されて、入射光を導光板１７－２内に導入する入力用光学素子２７－２と、導光板１７－２に配されて、導光板１７－２内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に光を曲げる第２光学素子３７－２と、導光板１７－２に配されて、導光板１７－２内で全反射により伝播してきた光を導光板１７－２外に出射する出力用光学素子４７－２と、を備える。第１光学素子５７－２が、出力用光学素子４７－２が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する。そして、第１光学素子５７－２と出力用光学素子４７－２とが、第２光学素子３７－２を介して対向して配されている。

　光学装置７００－２の製造方法は、まずは、導光板１７－２に入力用光学素子２７－２を形成する工程と、導光板１７－２に出力用光学素子４７－２を形成する工程と、導光板１７－２に、出力用光学素子４７－２の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第１光学素子５７－２を形成する工程と、を含む。

　そして、光学装置７００－２の製造方法においては、第２光学素子３７－２は、再生光が有するベクトルと略同一のベクトルを有する物体光が第１光学素子５７－２に入射することによって得られる回折光（第３回折光）と、再生参照光が有するベクトルと略同一のベクトルを有する参照光が入力用光学素子２７－２に入射することによって得られる回折光（第４回折光）との干渉を用いて形成され得る。第２光学素子３７－２は、体積（ボリューム）ホログラムでよい。

　以上、本技術に係る第７の実施形態（光学装置の例７）の光学装置について説明した内容は、特に技術的な矛盾がない限り、前述した本技術に係る第１及び第６の実施形態の光学装置及び光学装置の製造方法、並びに本技術に係る第２～第５の実施形態の光学装置に適用することができる。

＜９．第８の実施形態（画像表示装置の例）＞
　本技術に係る第８の実施形態（画像表示装置の例）の画像表示装置について、図２を用いて説明をする。

　図２は、本技術に係る第８の実施形態（画像表示装置の例）の画像表示装置１０００を示す図である。前述したように、画像表示装置（再生光学系）１０００は、画像形成装置２００と、光学装置１００とを備える。画像形成装置２００は、光源６と、投影光学系７とを少なくとも備え、さらに、液晶表示装置等の空間光変調装置等を備えていてもよい。画像表示装置１０００は、例えば、アイウェアディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ等に適用することができる。

　光源６は、発光素子から構成されてよく、発光素子は、具体的には、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、白色発光素子を挙げることができるし、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子から出射された赤色光、緑色光及び青色光を、ライトパイプを用いて混色、輝度均一化を行うことで白色光を得てもよい。発光素子として、例えば、半導体レーザ素子や固体レーザ、ＬＥＤを例示することができる。投影光学系７には、例えば、光源６から出射された光を平行光とするコリメート光学系が用いられてよい。

　なお、画像表示装置１０００には光学装置１００が適用されるだけではなく、光学装置２００、光学装置３００、光学装置４００、光学装置５００、光学装置７００－１又は光学装置７００－２が適用されてもよい。

　なお、本技術に係る実施形態は、上述した各実施形態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、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。

　また、本技術は、以下のような構成を取ることもできる。
［１］
　入射光を全反射して導光する導光板と、
　該導光板に配された第１光学素子と、
　該導光板に配されて、該入射光を該導光板内に導入する入力用光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に該光を曲げる第２光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光を該導光板外に出射する出力用光学素子と、を備え、
　該第１光学素子が、該入力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第１光学素子と該入力用光学素子とが、該第２光学素子を介して対向して配されている、光学装置。
［２］
　前記第１光学素子、前記入力用光学素子、前記第２光学素子及び前記出力用光学素子のそれぞれを複数個で備え、
　該複数個の第１光学素子、該複数個の入力用光学素子、該複数個の第２光学素子及び該複数個の出力用光学素子のそれぞれが積層構造を有する、［１］に記載の光学装置。
［３］
　前記導光板が、第１面と、該第１面と対向する第２面とを有し、
　前記導光板の該第１面上に、前記第１光学素子、前記入力用光学素子及び前記出力用光学素子が配されて、
　前記導光板の該第２面上に、前記第２光学素子が配されている、［１］に記載の光学装置。
［４］
　前記第１光学素子、前記入力用光学素子、前記第２光学素子及び前記出力用光学素子のそれぞれを複数個で備え、
　前記導光板に、前記入力用光学素子、前記第２光学素子及び前記第１光学素子がこの順で配されて、
　前記入力用光学素子と、前記第２光学素子と、前記第１光学素子とから構成される１つの組が繰り返し配されて、
　該複数個の出力用光学素子が積層構造を有する、［１］に記載の光学装置。
［５］
　前記第１光学素子及び前記入力用光学素子のそれぞれを複数個で備え、
　該複数個の第１光学素子と該複数個の入力用光学素子とが、前記第２光学素子を介して対向して配されている、［１］に記載の光学装置。
［６］
　前記導光板が、第１面と、該第１面と対向する第２面とを有し、
　前記導光板の該第１面上に、前記入力用光学素子が配されて、
　前記導光板の該第２面上に、前記第１光学素子が配されて、
　前記導光板内に、前記第２光学素子が配されて、
　前記第１光学素子と前記入力用光学素子とが、前記第２光学素子を介して対向して配されている、［１］に記載の光学装置。
［７］
　入射光を全反射して導光する導光板と、
　該導光板に配された第１光学素子と、
　該導光板に配されて、該入射光を該導光板内に導入する入力用光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に該光を曲げる第２光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光を該導光板外に出射する出力用光学素子と、を備え、
　該第１光学素子が、該出力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第１光学素子と該出力用光学素子とが、該第２光学素子を介して対向して配されている、光学装置。
［８］
　前記入力用光学素子が光反射部材を含む、［１］から［７］のいずれか１つに記載の光学装置。
［９］
　前記第２光学素子が、反射型又は透過型の体積ホログラムである、［１］から［８］のいずれか１つに記載の光学装置。
［１０］
　入射光を全反射して導光する導光板と、
　該導光板に配された第１光学素子と、
　該導光板に配されて、該入射光を該導光板内に導入する入力用光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に該光を曲げる第２光学素子と、
　該導光板に配された第３光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光を該導光板外に出射する出力用光学素子と、を備え、
　該第１光学素子が、該第２光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第３光学素子が、該入力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第１光学素子及び該第３光学素子と、該第２光学素子及び該入力用光学素子とが、該出力用光学素子を介して対向して配されている、光学装置。
［１１］
　前記入力用光学素子が光反射部材を含む、［１０］に記載の光学装置。
［１２］
　前記出力用光学素子が、反射型又は透過型の体積ホログラムである、［１０］又は［１１］に記載の光学装置。
［１３］
　画像形成装置と、
　該画像形成装置から出射された光が、入射され、導光され、出射される光学装置と、を備え、
　該光学装置が、［１］から［１２］のいずれか１つに記載の光学装置から成る、画像表示装置。
［１４］
　導光板に入力用光学素子を形成することと、
　該導光板に該入力用光学素子の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第１光学素子を形成することと、
　該導光板に出力用光学素子を形成することと、
　再生参照光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する参照光が該第１光学素子に入射することによって得られる第１回折光と、再生光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する物体光が該出力用光学素子に入射することによって得られる第２回折光との干渉を用いて、第２光学素子を形成することと、を含む、光学装置の製造方法。
［１５］
　導光板に入力用光学素子を形成することと、
　該導光板に出力用光学素子を形成することと、
　該導光板に該出力用光学素子の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第１光学素子を形成することと、
　再生光が有するベクトルと略同一のベクトルを有する物体光が該第１光学素子に入射することによって得られる第３回折光と、再生参照光が有するベクトルと略同一のベクトルを有する参照光が該入力用光学素子に入射することによって得られる第４回折光との干渉を用いて、第２光学素子を形成することと、を含む、光学装置の製造方法。
［１６］
　導光板に入力用光学素子を形成することと、
　該導光板に第２光学素子を形成することと、
　該導光板に該第２光学素子の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第１光学素子を形成することと、
　該導光板に該入力用光学素子の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第３光学素子を形成することと、
　再生参照光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する参照光が該第３光学素子に入射し、該第３光学素子から出射した光が該第１光学素子に入射することによって得られる第５回折光と、再生光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する物体光との干渉を用いて、出力用光学素子を形成することと、を含む、光学装置の製造方法。

　１、１２、１３、１４、１５、１７－１、１７－２…導光板、
　２、２２－１、２２－２、２３、２４－１、２４－２、２５－１、２５－２、２７－１、２７－２…入力用光学素子、
　３、３２－１、３２－２、３３、３４－１、３４－２、３５、３７－１、３７－２…第２光学素子、
　４、４２、４３、４４－１、４４－２、４５、４７－１、４７－２…出力用光学素子、
　５、５２－１、５２－２、５３、５４－１、５４－２、５５－１、５５－２、５７－１－１、５７－２…第１光学素子、
　６…光源、
　７…投影光学系、
　２２…入力用光学素子の積層体、
　３２…第２光学素子の積層体、
　４２、４４…出力用光学素子の積層体、
　５２…第１光学素子の積層体、
　５７－１－２…第３光学素子、
　１００、２００、３００、４００、５００、７００－１、７００－２…光学装置、
　２００…画像形成装置、
　５００…瞳（眼球）、
　５０１…観察者の目、
　１０００…画像表示装置、
　Ｌ１…再生参照光、
　Ｌ２…回折光、
　Ｌ３…拡大光、
　Ｌ４…再生光、
　Ｓ３－１…導光板の第１面、
　Ｓ３－１…導光板の第２面。

Claims

　入射光を全反射して導光する導光板と、
　該導光板に配された第１光学素子と、
　該導光板に配されて、該入射光を該導光板内に導入する入力用光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に該光を曲げる第２光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光を該導光板外に出射する出力用光学素子と、を備え、
　該第１光学素子が、該入力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第１光学素子と該入力用光学素子とが、該第２光学素子を介して対向して配されている、光学装置。
　前記第１光学素子、前記入力用光学素子、前記第２光学素子及び前記出力用光学素子のそれぞれを複数個で備え、
　該複数個の第１光学素子、該複数個の入力用光学素子、該複数個の第２光学素子及び該複数個の出力用光学素子のそれぞれが積層構造を有する、請求項１に記載の光学装置。
　前記導光板が、第１面と、該第１面と対向する第２面とを有し、
　前記導光板の該第１面上に、前記第１光学素子、前記入力用光学素子及び前記出力用光学素子が配されて、
　前記導光板の該第２面上に、前記第２光学素子が配されている、請求項１に記載の光学装置。
　前記第１光学素子、前記入力用光学素子、前記第２光学素子及び前記出力用光学素子のそれぞれを複数個で備え、
　前記導光板に、前記入力用光学素子、前記第２光学素子及び前記第１光学素子がこの順で配されて、
　前記入力用光学素子と、前記第２光学素子と、前記第１光学素子とから構成される１つの組が繰り返し配されて、
　該複数個の出力用光学素子が積層構造を有する、請求項１に記載の光学装置。
　前記第１光学素子及び前記入力用光学素子のそれぞれを複数個で備え、
　該複数個の第１光学素子と該複数個の入力用光学素子とが、前記第２光学素子を介して対向して配されている、請求項１に記載の光学装置。
　前記導光板が、第１面と、該第１面と対向する第２面とを有し、
　前記導光板の該第１面上に、前記入力用光学素子が配されて、
　前記導光板の該第２面上に、前記第１光学素子が配されて、
　前記導光板内に、前記第２光学素子が配されて、
　前記第１光学素子と前記入力用光学素子とが、前記第２光学素子を介して対向して配されている、請求項１に記載の光学装置。
　入射光を全反射して導光する導光板と、
　該導光板に配された第１光学素子と、
　該導光板に配されて、該入射光を該導光板内に導入する入力用光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光の方向とは異なる方向に該光を曲げる第２光学素子と、
　該導光板に配されて、該導光板内で全反射により伝播してきた光を該導光板外に出射する出力用光学素子と、を備え、
　該第１光学素子が、該出力用光学素子が有する格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有し、
　該第１光学素子と該出力用光学素子とが、該第２光学素子を介して対向して配されている、光学装置。
　前記入力用光学素子が光反射部材を含む、請求項１に記載の光学装置。
　前記入力用光学素子が光反射部材を含む、請求項７に記載の光学装置。
　前記第２光学素子が、反射型又は透過型の体積ホログラムである、請求項１に記載の光学装置。
　前記第２光学素子が、反射型又は透過型の体積ホログラムである、請求項７に記載の光学装置。
　画像形成装置と、
　該画像形成装置から出射された光が、入射され、導光され、出射される光学装置と、を備え、
　該光学装置が、請求項１に記載の光学装置から成る、画像表示装置。
　導光板に入力用光学素子を形成することと、
　該導光板に該入力用光学素子の格子ベクトルと略同一の格子ベクトルを有する第１光学素子を形成することと、
　該導光板に出力用光学素子を形成することと、
　再生参照光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する参照光が該第１光学素子に入射することによって得られる第１回折光と、再生光が有するベクトルに対する略逆ベクトルを有する物体光が該出力用光学素子に入射することによって得られる第２回折光との干渉を用いて、第２光学素子を形成することとを含む、光学装置の製造方法。