WO2022209173A1 - 複合型回折素子、画像表示装置、および複合型回折素子の製造方法 - Google Patents

複合型回折素子、画像表示装置、および複合型回折素子の製造方法 Download PDF

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composite
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diffraction
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幸彦 魚田
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
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    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/64—Constructional details of receivers, e.g. cabinets or dust covers

Definitions

  • the present technology relates to a composite diffraction element including a plurality of diffraction elements having light reflecting surfaces, an image display device, and a method for manufacturing the composite diffraction element.
  • an image display device such as a head-mounted display (HMD) is a type in which a projection light beam diffracted by a hologram lens from a light source placed in front of an observer passes through the observer's pupil and is directly projected onto the retina.
  • HMD head-mounted display
  • the volume hologram lens that constitutes the diffraction element used in such an image display device is made of a very thin photosensitive material of several micrometers to several tens of micrometers. Low, self-sustaining and stable interference exposure is difficult. Therefore, interference exposure is generally performed by preparing a state coated or attached on a material (glass or transparent plastic) that is optically transparent and has a certain level of strength.
  • the diffraction element since it is difficult for the diffraction element to stand on its own even after exposure, it is generally provided by attaching it to an optically transparent support material when it is finally applied to a product. target.
  • an optically transparent support material As an example, there is known eyewear in which the support material used in the interference exposure is used as the support material for the product, thereby stabilizing and simplifying the process.
  • the holding material also serves as a light guide plate, but since multiple holograms are physically arranged with a certain distance, there is no possibility of mutual interference when creating each diffraction element. no.
  • the two diffraction elements are arranged so that their reflecting surfaces are opposed to each other. They should be placed close to each other.
  • Patent Document 1 discloses a holographic optical element that can be used as both a transmission type and a reflection type by superimposing a transmission type hologram and a reflection type hologram so as not to generate light of unnecessary diffraction orders. Proposed.
  • fine dust may get mixed in between the diffraction element and the holding material, or partial distortion or distortion may occur when the flexible photosensitive material is adhered. , the optical connection between the holding material and the photosensitive material may be partially broken.
  • the main purpose of this technology is to provide a composite diffraction element capable of suppressing non-uniformity of images due to air bubbles and the like and improving quality.
  • the present technology includes at least two diffractive elements having a reflective surface that reflects light, and a support disposed between each of the diffractive elements and having a gap, wherein each of the diffractive elements sandwiches the gap. are arranged facing each other in a composite diffractive element.
  • the present technology includes at least two diffraction elements formed with reflecting surfaces that reflect light, a support disposed between each of the diffraction elements and having a gap, and an image forming unit.
  • An image display device is provided in which the diffraction elements are arranged to face each other across the gap.
  • the present technology includes steps of attaching a first diffraction element to a first holding material and attaching a second diffraction element to a second holding material, and exposing the first diffraction element attached to the first holding material. exposing the second diffraction element attached to the second holding material; forming a gap in a support supporting the first diffraction element and the second diffraction element; and exposing placing the exposed first diffraction element on one surface of a support material and adhering it; and placing the exposed second diffraction element on the other surface of the support material so as to face each other across the gap. and affixing.
  • the present technology it is possible to provide a composite diffraction element capable of suppressing non-uniformity of images due to air bubbles and the like and improving quality.
  • the above effects are not necessarily limited, and together with the above effects or instead of the above effects, any of the effects shown in this specification or other effects that can be grasped from this specification may be played.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing a composite diffraction element according to a first embodiment of the present technology
  • FIG. It is a mimetic diagram showing an example of a manufacturing process of a compound type diffraction element concerning a 1st embodiment of this art.
  • 1 is a schematic diagram showing an image display device using a composite diffraction element according to a first embodiment of the present technology
  • FIG. 10 is a schematic side view showing a conventional composite diffraction element
  • It is an image showing a state in which air bubbles are generated inside a conventional composite diffraction element.
  • FIG. 4 is an image showing the internal state of the composite diffraction element according to the first embodiment of the present technology; It is a side view showing a modification of a compound type diffraction element concerning a 1st embodiment of this art. It is an exploded perspective view showing a modification of a compound type diffraction element concerning a 1st embodiment of this art. It is a mimetic diagram showing a modification of a compound type diffraction element concerning a 1st embodiment of this art. It is a perspective view showing an image display device concerning a 2nd embodiment of this art. It is a perspective view showing an example of use of an image display device concerning a 2nd embodiment of this art.
  • FIG. 1 is a schematic side view showing a configuration example of a composite diffraction element 100 according to this embodiment.
  • FIG. 2 is a partially cutaway schematic plan view showing a configuration example of the composite diffraction element 100 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the second diffraction element 102 and the support 103 cut away from the upper and lower dashed line in the center of the paper to the left of the paper.
  • the composite diffraction element 100 includes, for example, a reflective first diffraction element 101 and a second diffraction element 102 having a reflecting surface that reflects light, each diffraction element 101, and a support 103 arranged between 102 .
  • the first diffraction element 101 has a protective layer 104 and a photosensitive material layer 105 on which a reflective surface is formed.
  • the protective layer 104 has a role of protecting the very thin photosensitive material layer 105, and a transparent protective sheet or the like is used.
  • the photosensitive material layer 105 is made of, for example, an organic material, and has a thickness of several micrometers to several tens of micrometers.
  • the second diffraction element 102 has a protective layer 106 and a photosensitive material layer 107 .
  • the photosensitive material layer 105 and the photosensitive material layer 107 are attached in contact with the side surface of the support 103.
  • the present invention is not limited to this. may be affixed in contact with the side surface of the
  • the first diffractive element 101 and the second diffractive element 102 are, for example, volume hologram elements, and are arranged to face each other with the reflecting surfaces of the light beams L facing each other substantially parallel to each other with the support 103 interposed therebetween. ing.
  • the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 are weak in strength by themselves, and interference exposure is performed in the hologram creation process, and the strength as a product finally used by the user is insufficient. Therefore, it is held by a support 103 having a certain degree of strength and transparency.
  • the support 103 has, for example, a rectangular void 108 in plan view in the central portion through which the projected light flux L passes.
  • the void 108 is filled with a gas such as air.
  • the composite diffraction element 100 is mechanically held by arranging the diffraction elements 101 and 102 facing each other across the gap 108 and contacting the support 103 at portions other than the gap 108 .
  • the support 103 and the reflecting surfaces of the diffraction elements 101 and 102 are optically uniformly connected, and the gap 108 is closed by the diffraction elements 101 and 102 .
  • the composite diffraction element 100 is used for eyewear and the like, and the luminous flux L is projected.
  • the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 included in the composite diffraction element 100 are volume holograms having grating angles and intervals that satisfy the Bragg condition for a specific incident angle and incident wavelength. formed.
  • the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 have the function of selectively reflecting and diffracting the projected light flux L and transmitting it.
  • the first diffraction element 101 is provided with a diffraction element structure that reflects the parallel incident light flux L at a specific angle, and the second diffraction element 102 converges the parallel incident light flux L at a specific position.
  • a diffractive structure is provided that reflects at an angle.
  • a luminous flux L having a specific angle and wavelength projected onto the composite diffraction element 100 from the outside passes through the second diffraction element 102, passes through the atmosphere of the gap 108, and passes through the first
  • the light is diffracted and reflected at a specific angle by the reflecting surface of the diffraction element 101 .
  • the diffracted and reflected light flux L passes through the atmosphere of the gap 108 , is diffracted and reflected again at a specific angle by the reflecting surface of the second diffraction element 102 , passes through the atmosphere of the gap 108 , and reaches the first diffraction element 101 .
  • Head
  • the light flux L that has reached the first diffraction element 101 is transmitted through the first diffraction element 101 and emitted out of the composite diffraction element 100, where it is condensed at a certain distance. At this time, the light flux L projected inside the composite diffraction element 100 does not pass through the support 103 at all.
  • the light flux L enters the eyeball 110 .
  • the light flux L that has entered the eyeball 110 is projected onto the retina 112 .
  • the user can visually recognize it as an image.
  • the volume hologram is characterized by having a strong selection system with respect to wavelength and angle in reflection diffraction characteristics, so that light other than the set angle and wavelength can be transmitted without diffraction. .
  • the light beam L is not reflected and diffracted by an unnecessary surface.
  • the user can experience that the projected image is superimposed at the same time while visually recognizing the luminous flux L from the real space.
  • the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 preferably have a high diffraction efficiency. Uniform is better.
  • the reflecting surfaces of the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 are required to be as smooth as possible and have little physical deformation.
  • the composite diffraction element 100 is in the form of a spectacle frame and is used by hanging it on the face or the like, it is necessary to be as light as possible.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of the manufacturing process of the composite diffraction element 100.
  • FIG. 3A shows the step of interference exposure of the diffraction element
  • FIG. 3B shows the step of peeling off the diffraction element
  • FIG. 3C shows the step of attaching the diffraction element to the support 103.
  • FIG. 3A shows the step of interference exposure of the diffraction element
  • FIG. 3B shows the step of peeling off the diffraction element
  • FIG. 3C shows the step of attaching the diffraction element to the support 103.
  • first diffraction element 101 and second diffraction element 102 are placed on temporary holding material 113 and holding material 114, respectively. Paste or apply. Thereafter, interference exposure is separately performed on the unexposed first diffraction element 101 and the second diffraction element. Thereby, interference exposure can be performed without affecting each other between the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 .
  • the interference-exposed first diffraction element 101 and second diffraction element 102 are separated from the holding material 113 and holding material 114 .
  • the separated first diffraction element 101 and second diffraction element 102 are attached to both side surfaces of the support 103, respectively.
  • the compound type diffraction element 100 has the gap 108 in the support 103, it is possible to support the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 during the peeling operation in the second step and the re-adhering operation in the third step. It is possible to avoid the contamination of fine dust between the substrate 103 and the occurrence of partial deformation or strain when the photosensitive material layers 105 and 107 are adhered to the support 103 . As a result, it is possible to suppress the generation of air bubbles in which an air layer is partially mixed, and to prevent the optical connection between the photosensitive material layers 105 and 107 and the support 103 from being partially cut off. can be done.
  • the composite diffraction element 100 can be used even if repeated operations such as re-peeling and re-attachment after attaching the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 to the support 103 occur. It is possible to suppress the risk of occurrence.
  • the optical connection between the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 and the gap 108 located in the portion through which the light beam L projected from the outside passes is always constant. Therefore, in principle, no disturbance of the diffracted light due to non-uniform connection occurs. Therefore, the compound type diffraction element 100 is free from concerns about deterioration in quality due to minute dust present during the manufacturing process and atmospheric entrainment during the attachment work. As a result, the composite diffraction element 100 can suppress non-uniformity of images due to air bubbles or the like, and can improve quality.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an image display device 120 using the composite diffraction element 100. As shown in FIG.
  • the image display device 120 is, for example, a retinal direct drawing type projector, and includes a composite diffraction element 100 and a light source section 121 for emitting a light beam L.
  • the light source unit 121 has a role of an image forming unit that forms an image that the user M visually recognizes.
  • the image display device 120 has the light source unit 121 arranged in front of the user M at a position off the axis of the line of sight, and the compound diffraction element 100 arranged directly above the user M's pupil.
  • the composite diffraction element 100 is endowed with the property of selectively diffracting a light beam having a light source wavelength. Projected toward user M's pupil.
  • the composite diffraction element 100 and the image display device 120 can produce the following effects. That is, when the diffraction elements 101 and 102 are peeled off from the temporary holding materials 113 and 114 and re-attached to the support 103 after the respective diffraction elements 101 and 102 are individually subjected to the interference exposure, dust and atmospheric layers in the gaps 108 are involved. The risk of quality deterioration caused by air bubbles can be reduced, and workability can be improved.
  • the support 103 since the light transmittance does not decrease due to scattering or absorption when the light is transmitted through the support 103, the transmittance of the composite diffraction element 100 can be increased. Moreover, since the support 103 has the air gap 108, the weight of the composite diffraction element 100 can be relatively reduced. In addition, it is possible to integrate the mechanism for holding the composite diffraction element 100 in front of the user M and the support 103 . Furthermore, since the transmitted light flux L does not pass through the support 103, the support 103 does not need to be transparent, which increases the selection of materials and colors, thereby increasing product variations of the image display device 120 such as a retinal projection type projector. .
  • FIG. 5 is a schematic side view showing a conventional composite diffraction element 130.
  • FIG. 6 is an image showing how bubbles are generated inside the conventional composite diffraction element 130 .
  • FIG. 7 is an image showing the internal state of the composite diffraction element 100 according to this embodiment.
  • a conventional composite diffraction element 130 includes, as an example, a diffraction element 131 and a support 133 to which the diffraction element 131 is attached. Since no air gap is formed in the support 133 , air bubbles 135 are generated at the interface between the diffraction element 131 and the support 133 when the diffraction element 131 is attached to the support 133 .
  • n1 be the refractive index of the diffraction element 131
  • n2 be the refractive index of the support 103 such as glass or transparent plastic
  • n3 (1.00) be the refractive index of the air inside the bubble 135.
  • FIG. 7 shows an image of diffracted light when red light is projected from the outside onto the composite diffraction element 100 in which the diffraction elements 101 and 102 are added to the support 103 having the void 108 .
  • FIG. 7 shows an image of diffracted light when red light is projected from the outside onto the composite diffraction element 100 in which the diffraction elements 101 and 102 are added to the support 103 having the void 108 .
  • FIG. 7 shows an image of diffracted light when red light is projected from the outside onto the composite diffraction element 100 in which the diffraction elements 101 and 102 are added to the support 103 having the void 108 .
  • FIG. 7 shows an image of diffracted light when red light is projected from the outside onto the composite diffraction element 100 in which the diffraction elements 101 and 102 are added to the support 103 having the void 108 .
  • FIG. 8 is a schematic side view showing a modified example of the composite diffraction element 100.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing a modified example of the composite diffraction element 100.
  • FIG. 10 is a schematic plan view showing a modified example of the composite diffraction element 100. As shown in FIG.
  • the space 108 of the support 103 is filled with the atmosphere (air) of about 1 atmospheric pressure, which is the same as the outside air.
  • the air gap 108 may be replaced with a gas phase (gas) or liquid phase (liquid) substance other than the air.
  • a gas phase gas
  • liquid phase liquid
  • FIG. 8B when the reflecting surfaces of the diffraction elements 101 and 102 are exposed to a specific component (for example, water vapor or oxygen molecules) contained in the atmosphere for a long period of time, the characteristics of the atmosphere change. Instead, it is conceivable to substitute an inert gas such as nitrogen or argon for filling.
  • an inert gas such as nitrogen or argon for filling.
  • optical oil or the like is used to prevent deformation. may be filled with a liquid phase of
  • the gap 108 of the support 103 has a rectangular shape in plan view, but the shape of the gap 108 is not limited to this. , elliptical, polygonal, or U-shaped.
  • FIGS. 9 and 10 show the case where the shape of the gap 108 in plan view is circular.
  • the composite diffraction element 140 of the modified example of the present embodiment includes a first diffraction element 141 and a second diffraction element 142, and a diffraction element between the first diffraction element 141 and the second diffraction element 142. and a support 143 positioned on the .
  • the support 103 has a circular void 108 in plan view.
  • the composite diffraction element 140 can have the same effect as the composite diffraction element 100 according to this embodiment, provided that the support 103 has a size through which all the light beams L can pass.
  • the support 103 does not need to be transparent because light does not pass therethrough, the degree of freedom in selecting the shape and material is high.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a configuration example of an image display device 150 according to this embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a usage example of the image display device 150 according to this embodiment.
  • the image display device 150 can be applied to a spectacle-type frame.
  • the image display device 150 includes a first diffraction element 101, a second diffraction element 102, and an eyeglass-shaped frame 151.
  • the first diffractive element 101 and the second diffractive element 102 are directly attached to both side surfaces of the spectacle portion of the spectacle-shaped frame 151 .
  • the image display device 150 is integrated with a support body that supports the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 and a spectacle-shaped frame 151 that is a holding member for holding them at predetermined positions.
  • the spectacle part of the mold frame 151 has the role of its support.
  • a rectangular void 108 is formed in the spectacles portion of the spectacles-type frame 151 when viewed from above.
  • the image display device 150 also includes an image forming section that forms an image that is visually recognized by the user.
  • the image display device 150 similarly to the composite diffraction element 100 according to the first embodiment, non-uniformity of the image caused by air bubbles or the like entering the spectacle portion of the spectacle-shaped frame 151 can be suppressed. , the quality of the image display device 150 can be improved. Further, in the image display device 150, the spectacle-shaped frame 151 and the support for supporting the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 are integrated. weight reduction can be achieved. Furthermore, as shown in FIG. 12, the image display device 150 can be used by covering the face with a spectacle-shaped frame 151 to which the composite diffraction elements of the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 are attached. It can be placed directly above the pupil with high accuracy.
  • FIG. 13 is a perspective view showing a usage example of the image display device 160 according to this embodiment.
  • the image display device 160 can independently install a diffraction element near the user's face.
  • an image display device 160 includes the composite diffraction element 100 according to the first embodiment and a support 161 that supports the composite diffraction element 100 .
  • the support 161 is formed of, for example, an elongated thin metal plate, and the composite diffraction element 100 is attached to the tip in the extending direction thereof.
  • the image display device 160 also includes an image forming section that forms an image that is visually recognized by the user.
  • the support 161 can be bent according to the shape of the user's face.
  • the image display device 160 can be installed independently with the composite diffraction element 100 positioned near the user's eye during use.
  • the image display device 160 similarly to the image display device 150 according to the second embodiment, unevenness of the image due to inclusion of air bubbles or the like in the composite diffraction element 100 is suppressed, and the image is The quality of the display device 160 can be improved.
  • the image display device 150 is installed in space as an independent object, and the user himself/herself can bring his/her face close to the composite diffraction element 100 portion to move the pupil to an appropriate position.
  • FIG. 14 is a perspective view showing a usage example of the image display device 170 according to this embodiment.
  • the image display device 170 can be applied to a card-type support.
  • the image display device 170 includes a first diffraction element 101, a second diffraction element 102, and a card-shaped support 171.
  • a circular void 108 is formed in a portion of the support 171 .
  • the first diffractive element 101 and the second diffractive element 102 are attached to both sides of the support 171 at the position where the gap 108 is formed.
  • the image display device 170 also includes an image forming section that forms an image that is viewed by the user.
  • the image display device 170 As in the image display device 150 according to the second embodiment, nonuniformity of the image due to air bubbles or the like entering the gap 108 is suppressed, and the image display device 170 is quality can be improved. In addition, since the image display device 170 has a card-shaped overall shape, it can be easily carried by hand.
  • FIG. 15 is a perspective view showing a usage example of the image display device 180 according to this embodiment.
  • the image display device 180 can be applied to a door type support.
  • the image display device 180 includes a first diffraction element 101, a second diffraction element 102, and a door-shaped support 181.
  • a circular void 108 is formed in the upper portion of the support 181 .
  • the first diffractive element 101 and the second diffractive element 102 are attached to both sides of the support 181 at the position where the gap 108 is formed.
  • the image display device 180 also includes an image forming section that forms an image that is visually recognized by the user.
  • the image display device 180 As in the image display device 150 according to the second embodiment, non-uniformity of the image due to air bubbles or the like entering the gaps 108 is suppressed, and the image display device 180 is improved. quality can be improved.
  • the image display device 180 uses the position of the gap 108 to which the first diffraction element 101 and the second diffraction element 102 are attached as a small window of the door, so that only a specific user can see a specific image on the opposite side of the door. can provide information.
  • the present technology can have the following configuration.

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Abstract

気泡等による画像の不均一を抑制し、品質を向上させることが可能な複合型回折素子を提供すること。　複合型回折素子１００は、光を反射させる反射面を有する、少なくとも２つの回折素子１０１、１０２と、各回折素子１０１、１０２の間に配置され、空隙１０８を有する支持体１０３と、を備え、各回折素子１０１、１０２が、空隙１０８を挟んで対向して配置されている。また、複合型回折素子１００は、回折素子１０１、１０２が、反射型回折素子であり、投射された光を選択的に回折させつつ透過させる。回折素子１０１、１０２が、保護層１０４、１０６と、反射面が形成された感光材料層１０５、１０７と、を有する体積型ホログラム素子である。

Description

複合型回折素子、画像表示装置、および複合型回折素子の製造方法
　本技術は、光の反射面を有する複数の回折素子を備える複合型回折素子、画像表示装置、および複合型回折素子の製造方法に関する。
　従来から、観察者の前方に置かれた光源からホログラムレンズにより回折した投射光束が観察者の瞳孔を通過して網膜に直接投射されるタイプのヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等の画像表示装置（アイウェア）が知られている。
　このような画像表示装置に用いられる、回折素子を構成する体積型ホログラムレンズは、感光材料の厚みが数μmから数１０μmと非常に薄く、それを保護するシートが有る場合でもそれ単独では強度が低く、自立して安定した干渉露光を行うのは難しい。そのため光学的に透明で一定以上の強度がある材料（ガラスや透明プラスチック）上に塗布または貼り付けられた状態を用意して干渉露光が行われることが一般的である。
　また、回折素子単独での自立が困難であることは露光後も変わらないため、最終的に製品に適用する際にも同様に光学的に透明な支持材に貼り付けて提供されることが一般的である。一例として、干渉露光時の支持材をそのまま製品の支持材とすることで、プロセスの安定化や簡易化を行っているアイウェアが知られている。このアイウェアでは、保持材が導光板を兼ねているが、複数のホログラムは物理的にある程度の距離をとって配置されていることから、それぞれの回折素子を作成する際に相互に干渉することはない。
　一方、２つの反射型回折素子を組わせて波長と角度の選択性を持たせつつ入射光束が透過する複合型の回折素子を考えた場合、２つの回折素子は互いの反射面を対向させかつ近接して配置することが求められる。
　例えば、特許文献１では、透過型ホログラムと反射型ホログラムとを重ね合わせて、不必要な回折次数の光が生じることがなく、しかも透過型としてもあるいは反射型としても使用できるホログラフィック光学素子が提案されている。
特開平０５－２３２３２０号公報
　しかしながら、特許文献１の技術では、第１回折格子と第２回折格子には干渉露光により異なる格子間隔ピッチを付与する必要があるが、両者が近接しておかれていることから支持体に同時に貼り付けた状態では相互に影響を与えるために露光が困難である。そのため、一度製品とは異なる仮の保持材に未露光の回折素子を貼り付けまたは塗布して干渉露光を行い、その後最終的な保持材に貼り付け直すという工程が必要になる。
　この剥離と再貼り付け作業時に、回折素子と保持材の間に微小なダストが混入したり、柔軟性を有する感光材を貼り付ける際に部分的な形状のゆがみやひずみが生じたりすることで、保持材と感光材料の光学的な接続が部分的に途切れてしまうことが発生しうる。
　そこで、本技術では、気泡等による画像の不均一を抑制し、品質を向上させることが可能な複合型回折素子を提供することを主目的とする。
　本技術は、光を反射させる反射面を有する、少なくとも２つの回折素子と、各前記回折素子の間に配置され、空隙を有する支持体と、を備え、各前記回折素子が、前記空隙を挟んで対向して配置されている、複合型回折素子を提供する。
　また、本技術は、光を反射させる反射面が形成された、少なくとも２つの回折素子と、各前記回折素子の間に配置され、空隙を有する支持体と、画像形成部と、を備え、各前記回折素子が、前記空隙を挟んで対向して配置されている、画像表示装置を提供する。
　また、本技術は、第１回折素子を第１保持材に貼り付け、第２回折素子を第２保持材に貼り付けるステップと、前記第１保持材に貼り付けた前記第１回折素子を露光するステップと、前記第２保持材に貼り付けた前記第２回折素子を露光するステップと、前記第１回折素子および前記第２回折素子を支持する支持体に、空隙を形成するステップと、露光した前記第１回折素子を、支持材の一方の面に配置して貼り付けるステップと、露光した前記第２回折素子を、前記空隙を挟んで対向させて前記支持材の他方の面に配置して貼り付けるステップと、を含む複合型回折素子の製造方法を提供する。
　本技術によれば、気泡等による画像の不均一を抑制し、品質を向上させることが可能な複合型回折素子を提供することができる。なお、上記の効果は必ずしも限定的なものではなく、上記の効果とともに、又は上記の効果に代えて、本明細書に示されたいずれかの効果または本明細書から把握され得る他の効果が奏されてもよい。
本技術の第１実施形態に係る複合型回折素子を示す側面模式図である。 本技術の第１実施形態に係る複合型回折素子を示す平面模式図である。 本技術の第１実施形態に係る複合型回折素子の製造工程例を示す模式図である。 本技術の第１実施形態に係る複合型回折素子を用いた画像表示装置を示す模式図である。 従来の複合型回折素子を示す側面模式図である。 従来の複合型回折素子の内部に気泡が生じている様子を示す画像である。 本技術の第１実施形態に係る複合型回折素子の内部の様子を示す画像である。 本技術の第１実施形態に係る複合型回折素子の変形例を示す側面模式図である。 本技術の第１実施形態に係る複合型回折素子の変形例を示す分解斜視図である。 本技術の第１実施形態に係る複合型回折素子の変形例を示す平面模式図である。 本技術の第２実施形態に係る画像表示装置を示す斜視図である。 本技術の第２実施形態に係る画像表示装置の使用例を示す斜視図である。 本技術の第３実施形態に係る画像表示装置の使用例を示す斜視図である。 本技術の第４実施形態に係る画像表示装置を示す斜視図である。 本技術の第５実施形態に係る画像表示装置を示す斜視図である。
　以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。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、いずれの実施形態も組み合わせることが可能である。また、これらにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１実施形態
（１）複合型回折素子の構成例
（２）複合型回折素子の製造方法の例
（３）画像表示装置の構成例
（４）従来の複合型回折素子との対比
（５）複合型回折素子の変形例
２．第２実施形態　
３．第３実施形態　
４．第４実施形態　
５．第５実施形態　
１．第１実施形態
（１）複合型回折素子の構成例
　まず、図１および図２を参照して、本技術の第１実施形態に係る複合型回折素子の構成例について説明する。図１は、本実施形態に係る複合型回折素子１００の構成例を示す側面模式図である。図２は、本実施形態に係る複合型回折素子１００の構成例を示す、一部破断させた平面模式図である。図２は、紙面中央部の上下方向一点破線から、紙面に向かって左側が第２回折素子１０２および支持体１０３を破断させた断面図である。
　図１および図２に示すように、複合型回折素子１００は、一例として、光を反射させる反射面を有する、反射型の第１回折素子１０１および第２回折素子１０２と、各回折素子１０１、１０２の間に配置された支持体１０３と、を備えている。
　第１回折素子１０１は、保護層１０４と、反射面が形成された感光材料層１０５と、を有している。保護層１０４は、非常に薄い感光材料層１０５を保護する役割を有し、透明な保護シート等が用いられる。感光材料層１０５は、例えば、有機材料等が用いられ、厚みが数μｍ～数10μｍである。
　同様に、第２回折素子１０２は、保護層１０６と、感光材料層１０７と、を有している。本実施形態では、感光材料層１０５および感光材料層１０７が支持体１０３の側面に接触して貼り付けられているが、これに限らず、保護層１０４および保護層１０６が支持体の支持体１０３の側面に接触して貼り付けられていてもよい。
　第１回折素子１０１および第２回折素子１０２は、一例として、体積型のホログラム素子であり、支持体１０３を介して互いの光束Ｌの反射面を略平行に対向させて向かい合わせて、配置されている。また、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２は、これら単体では強度が弱く、ホログラムの作成プロセスで干渉露光を行ったり、最終的にユーザが使用する製品としての強度には不足していたりするため、一定程度の強度と透明性を有する支持体１０３で保持されている。
　支持体１０３は、一例として、投影される光束Ｌが通過する部分である中央部に、平面視が矩形の空隙１０８を有している。空隙１０８は、大気等の気体が充填されている。複合型回折素子１００は、各回折素子１０１、１０２が、空隙１０８を挟んで対向して配置され、空隙１０８以外の部分で支持体１０３に接することで機械的に保持される。これにより、支持体１０３と各回折素子１０１、１０２の反射面とが光学的に均一に接続され、空隙１０８は各回折素子１０１、１０２で密閉される。
　複合型回折素子１００は、一例として、アイウェア等に用いられ、半導体レーザ（ＬＤ）、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）等のコヒーレント光を発生させる光源部などから光束Ｌが投射される。複合型回折素子１００が備える第１回折素子１０１および第２回折素子１０２は、それぞれ特定の入射角度と入射波長に対してブラッグ（Bragg）条件が成立する格子の角度と間隔を有する体積型ホログラムで形成されている。そして、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２は、投射された光束Ｌを選択的に反射回折させつつ透過させる機能を保持している。
　第１回折素子１０１には、平行で入射した光束Ｌを特定の角度で反射する回折素子構造が与えられ、第２回折素子１０２には、平行で入射した光束Ｌを特定の位置に集光する角度で反射する回折構造が与えられている。
　図１に示すように、複合型回折素子１００に外部から投射された特定の角度と波長をもつ光束Ｌは、第２回折素子１０２を透過した後に、空隙１０８の大気内を通過して第１回折素子１０１の反射面で特定の角度に回折反射する。回折反射した光束Ｌは、空隙１０８の大気内を通過して第２回折素子１０２の反射面で再び特定の角度に回折反射し、さらに空隙１０８の大気内を通過して第１回折素子１０１に向かう。第１回折素子１０１に到達した光束Ｌは、第１回折素子１０１を透過して複合型回折素子１００の外に出射され、一定の距離の位置に集光される。このとき、複合型回折素子１００の内部に投射された光束Ｌは、支持体１０３を一切通過しない。
　そして、集光される位置にユーザの眼球１１０の瞳孔１１１を配置させることで、光束Ｌが眼球１１０内に侵入する。眼球１１０に侵入した光束Ｌは、網膜１１２に投射される。その結果、ユーザは映像として視認することができる。
　ここで、体積型ホログラムは、反射回折特性に波長と角度に対して強い選択制を有しているという特徴があるため、設定した角度や波長以外の光は回折せずに透過させることができる。これにより、反射面を複合型回折素子１００の内部に対向してもつ構造にしても光束Ｌが不要な面で反射回折することはない。またユーザは、実空間からの光束Ｌを視認しながら、同時に投影映像が重畳されるという体験が可能となる。
　なお、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２は、投射された光束Ｌを効率よく網膜１１２に投射するために、回折効率は高い方がよく、光束Ｌが投射される面の効率値が均一である方がよい。加えて第１回折素子１０１および第２回折素子１０２の反射面は、極力平滑であり、物理的な変形などが少ないことが求められる。また複合型回折素子１００は、メガネフレーム状のもので顔などに掛けて使用する場合、極力軽量であることが必要となる。
（２）複合型回折素子の製造方法の例
　次に、図３を参照して、本実施形態に係る複合型回折素子１００の製造方法の例について説明する。図３は、複合型回折素子１００の製造工程例を示す模式図である。図３Ａは、回折素子の干渉露光の工程を示し、図３Ｂは、回折素子の剥離の工程を示し、図３Ｃは、回折素子を支持体１０３に貼り付ける工程を示している。
　まず、図３Ａに示す第１工程において、干渉露光により異なる格子間隔ピッチを付与するため、未露光の第１回折素子１０１および第２回折素子１０２を、それぞれ仮の保持材１１３および保持材１１４に貼り付けるか、または塗布する。その後、未露光の第１回折素子１０１および第２回折素子に対して、別々に干渉露光を行う。これにより、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２の相互に影響を与えずに干渉露光を行うことができる。
　次に、図３Ｂに示す第２工程において、干渉露光された第１回折素子１０１および第２回折素子１０２を、保持材１１３および保持材１１４から剥離する。
　そして、図３Ｃに示す第３工程において、剥離された第１回折素子１０１および第２回折素子１０２を、支持体１０３の両側面にそれぞれ貼り付ける。
　複合型回折素子１００は、支持体１０３に空隙１０８を有しているため、第２工程の剥離作業と第３工程の再貼り付け作業時に、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２と支持体１０３との間に微小なダストが混入したり、感光材料層１０５および感光材料層１０７を支持体１０３に貼り付ける際に部分的な形状のゆがみやひずみが生じたりすることを回避できる。これにより、部分的に空気層が混入してしまう気泡の発生を抑制し、感光材料層１０５および感光材料層１０７と支持体１０３との光学的な接続が部分的に途切れてしまうことを防ぐことができる。
　また、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２を対向させる際に、反射面に対する水平方向の相互の位置を、要求精度条件を満たすために調整しつつ固定することが必要となる場合がある。複合型回折素子１００は、この場合に、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２を支持体１０３に貼り付けた後の再剥離や再貼り付けなどの繰り返し作業が発生しても、気泡の発生リスクを抑制することができる。
　本実施形態に係る複合型回折素子１００によれば、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２と外部から投影される光束Ｌが通過する部分に位置する空隙１０８との光学的接続が常に一定であるため、接続が不均一であることに起因する回折光の擾乱は原理的に一切発生しない。したがって、複合型回折素子１００は、製造工程時に存在する微小なダストや貼り付け作業での大気の巻き込みなどによる品質低下の懸念が払拭される。これにより、複合型回折素子１００は、気泡等による画像の不均一を抑制し、品質を向上させることができる。
（３）画像表示装置の構成例
　次に、図４を参照して、本実施形態に係る複合型回折素子１００を用いた画像表示装置の構成例について説明する。図４は、複合型回折素子１００を用いた画像表示装置１２０を示す模式図である。
　図４に示すように、画像表示装置１２０は、一例として、網膜直描型のプロジェクターであり、複合型回折素子１００と、光束Ｌを出射する光源部１２１と、を備えている。光源部１２１は、ユーザＭが視認する画像を形成する画像形成部の役割を有している。
　画像表示装置１２０は、ユーザＭの正面側で、視線の軸上から外れた位置に光源部１２１を配置し、ユーザＭの瞳孔の直上に複合型回折素子１００を配置している。複合型回折素子１００には、光源波長の光束を選択的に回折する特性が付与されており、光源部１２１から投射された光束Ｌが複合回折素子１００によって回折させられ、進行方向が曲げられてユーザＭの瞳孔に向けて投影される。
　以上より、本実施形態に係る複合型回折素子１００および画像表示装置１２０によれば、以下の効果を生じさせることができる。すなわち、各回折素子１０１、１０２を個別に干渉露光したあと仮の保持材１１３、１１４から剥離して支持体１０３に再貼り付けする際の作業において、ダストや空隙１０８内の大気層の巻き込みによる気泡などもたらす品質低下リスクが低減し作業性を改善することができる。
　また、剥離後再貼り付けなど、リペア作業発生時の品質の低下リスクが低減し作業性を改善することができる。また、支持体１０３を透過する際の散乱や吸収による光透過率の低下が発生しないため、複合型回折素子１００の透過率を高めることができる。また、支持体１０３が空隙１０８を有しているため、複合型回折素子１００を相対的に軽量化することができる。また、複合型回折素子１００をユーザＭの眼前に保持するための機構と支持体１０３とを一体化させることが可能になる。さらに、透過光束Ｌが支持体１０３を通過しないため、支持体１０３は透明である必要がなく材料や色の選択が増え、網膜投射型プロジェクター等の画像表示装置１２０の製品バリエーションを増やすことができる。
（４）従来の複合型回折素子との対比
　次に、図５から図７を参照して、従来の複合型回折素子と複合型回折素子１００との対比について説明する。図５は、従来の複合型回折素子１３０を示す側面模式図である。図６は、従来の複合型回折素子１３０の内部に気泡が生じている様子を示す画像である。図７は、本実施形態に係る複合型回折素子１００の内部の様子を示す画像である。
　図５に示すように、従来の複合型回折素子１３０は、一例として、回折素子１３１と、回折素子１３１を貼り付けた支持体１３３と、を備えている。支持体１３３には、空隙が形成されていないため、回折素子１３１を支持体１３３に貼り付ける際に、回折素子１３１と支持体１３３との境界面に気泡１３５が発生してしまう。
　ここで、回折素子１３１の屈折率をn1、ガラスや透明なプラスチック等の支持体１０３の屈折率 をn2、気泡１３５内部の大気の屈折率をn3（1.00）とする。すると、n1およびn2とn3との間に有意な差があるため、回折素子１３１と支持体１０３との境界を光束Ｌが通過する際に部分的に気泡１３５による大気層が存在していると、その箇所で回折角度に所定外の変化が生じてしまい、画像の不均一等の影響が生じることになる。気泡１３５の影響は、特に反射面で大きくなると考えられる。
　図６に示すように、回折素子１３１を支持体１３３に貼り付ける際に、領域Ｒに位置する回折素子１３１と支持体１３３との境界面に気泡１３５が発生していることがわかる。これにより、複合型回折素子１３０を用いると、画像の不均一等の影響が生じうる。
　一方、図７は、空隙１０８を有する支持体１０３に回折素子１０１、１０２を付加させた複合型回折素子１００に、外部から赤色の光を投射した際の回折光の画像を示している。図7に示すように、複合型回折素子１００には、どの領域にも気泡やダストの混入などによる画像の不均一は見られない。これにより、複合型回折素子１００は、均一な画像を生成することが可能となる。
（５）複合型回折素子の変形例
　次に、図８から図１０を参照して、本実施形態に係る複合型回折素子１００の変形例について説明する。図８は、複合型回折素子１００の変形例を示す側面模式図である。図９は、複合型回折素子１００の変形例を示す分解斜視図である。図１０は、複合型回折素子１００の変形例を示す平面模式図である。
　図８Ａに示すように、本実施形態に係る支持体１０３の空隙１０８には、外気と同じ約1気圧の大気（空気）が充填されている。しかし、空隙１０８は、大気の代わりに、大気以外の気相（気体）または液相（液体）の物質に置き換えてもよい。例えば、図８Ｂに示すように、回折素子１０１、１０２の反射面が大気に含まれる特定の成分（たとえば水蒸気や酸素分子）に長期間さらされることで特性が変化するというような場合、大気の代わりに窒素やアルゴンなどの不活性ガスに置換して充填することが考えられる。また、図８Ｃに示すように、空隙１０８が気相であることで回折素子１０１、１０２に外的な圧力がかかり変形が発生してしまうような状況では、変形防止のためにたとえば光学オイルなどの液相が充填されていても良い。
　一方、本実施形態に係る支持体１０３の空隙１０８は、平面視の形状が矩形であるが、空隙１０８の形状はこれに限られず、すべての光束Ｌが通過する大きさであれば、円形状、楕円形状、多角形、または、コの字型、などであってもよい。
　例えば、図９および図１０は、空隙１０８の平面視の形状が円形状の場合を示している。図９および図１０に示すように、本実施形態の変形例の複合型回折素子１４０は、第１回折素子１４１および第２回折素子１４２と、第１回折素子１４１および第２回折素子１４２の間に配置された支持体１４３と、を備えている。
　支持体１０３は、平面視の形状が円形状の空隙１０８を有している。この場合、複合型回折素子１４０は、支持体１０３が、すべての光束Ｌが通過する大きさであれば、本実施形態に係る複合型回折素子１００と同様の効果を有することができる。また、支持体１０３は、光が通過せず透明である必要がないため形状や材料の選択に対する自由度が高い。
２．第２実施形態
　次に、図１１および図１２を参照して、本技術の第２実施形態に係る画像表示装置の構成例について説明する。図１１は、本実施形態に係る画像表示装置１５０の構成例を示す斜視図である。図１２は、本実施形態に係る画像表示装置１５０の使用例を示す斜視図である。画像表示装置１５０は、メガネ型フレームに適用することができる。
　図１１に示すように、画像表示装置１５０は、第１回折素子１０１と、第２回折素子１０２と、メガネ型フレーム１５１と、を備える。第１回折素子１０１および第２回折素子１０２は、メガネ型フレーム１５１の眼鏡部分の両側面に直接貼り付けられている。画像表示装置１５０は、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２を支持する支持体と、これらを所定の位置に保持するための保持部材であるメガネ型フレーム１５１とが一体化しており、メガネ型フレーム１５１の眼鏡部分がその支持体の役割を有している。メガネ型フレーム１５１の眼鏡部分には、平面視が矩形の空隙１０８が形成されている。また、画像表示装置１５０は、ユーザが視認する画像を形成する画像形成部を備えている。
　本実施形態に係る画像表示装置１５０によれば、第１実施形態に係る複合型回折素子１００と同様に、メガネ型フレーム１５１の眼鏡部分に気泡等が混入することによる画像の不均一を抑制し、画像表示装置１５０の品質を向上させること等ができる。また、画像表示装置１５０は、メガネ型フレーム１５１と第１回折素子１０１および第２回折素子１０２を支持する支持体とが一体化しているため、メガネ型フレーム１５１とは別に支持体を備える必要がなく、軽量化を図ることができる。さらに、画像表示装置１５０は、図１２に示すように、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２の複合型回折素子を取り付けたメガネ型フレーム１５１を顔にかけて使用できるため、複合型回折素子を精度よく瞳孔の直上に置くことができる。
３．第３実施形態
　次に、図１３を参照して、本技術の第３実施形態に係る画像表示装置の構成例について説明する。図１３は、本実施形態に係る画像表示装置１６０の使用例を示す斜視図である。画像表示装置１６０は、回折素子をユーザの顔付近に独立して設置することができる。
　図１３に示すように、画像表示装置１６０は、第１実施形態に係る複合型回折素子１００と、複合型回折素子１００を支持する支持体１６１と、を備える。支持体１６１は、一例として細長くて薄い金属板で形成され、その延在方向の先端に複合型回折素子１００が取り付けられている。また、画像表示装置１６０は、ユーザが視認する画像を形成する画像形成部を備えている。
　支持体１６１は、ユーザの顔の形状に応じて屈曲させることができる。画像表示装置１６０は、使用時に、複合型回折素子１００がユーザの眼付近に位置させて独立して設置することができる。
　本実施形態に係る画像表示装置１６０によれば、第２実施形態に係る画像表示装置１５０と同様に、複合型回折素子１００部分に気泡等が混入することによる画像の不均一を抑制し、画像表示装置１６０の品質を向上させること等ができる。また、画像表示装置１５０は、独立した物体として空間に設置しておき、ユーザ自身が複合型回折素子１００部分に顔を近づけて、瞳孔を適正な位置に移動させることができる。
４．第４実施形態
　次に、図１４を参照して、本技術の第４実施形態に係る画像表示装置の構成例について説明する。図１４は、本実施形態に係る画像表示装置１７０の使用例を示す斜視図である。画像表示装置１７０は、カード型の支持体に適用することができる。
　図１４に示すように、画像表示装置１７０は、第１回折素子１０１と、第２回折素子１０２と、カード型の支持体１７１と、を備える。支持体１７１の一部には、一例として、円形状の空隙１０８が形成されている。第１回折素子１０１および第２回折素子１０２は、支持体１７１の空隙１０８が形成された位置の両側面に貼り付けられている。また、画像表示装置１７０は、ユーザが視認する画像を形成する画像形成部を備えている。
　本実施形態に係る画像表示装置１７０によれば、第２実施形態に係る画像表示装置１５０と同様に、空隙１０８に気泡等が混入することによる画像の不均一を抑制し、画像表示装置１７０の品質を向上させること等ができる。また、画像表示装置１７０は、全体形状がカード型であるため、手持ちで持ち運びを簡易にすることができる。
５．第５実施形態
　次に、図１５を参照して、本技術の第５実施形態に係る画像表示装置の構成例について説明する。図１５は、本実施形態に係る画像表示装置１８０の使用例を示す斜視図である。画像表示装置１８０は、ドア型の支持体に適用することができる。
　図１５に示すように、画像表示装置１８０は、第１回折素子１０１と、第２回折素子１０２と、ドア型の支持体１８１と、を備える。支持体１８１の上部には、一例として、円形状の空隙１０８が形成されている。第１回折素子１０１および第２回折素子１０２は、支持体１８１の空隙１０８が形成された位置の両側面に貼り付けられている。また、画像表示装置１８０は、ユーザが視認する画像を形成する画像形成部を備えている。
　本実施形態に係る画像表示装置１８０によれば、第２実施形態に係る画像表示装置１５０と同様に、空隙１０８に気泡等が混入することによる画像の不均一を抑制し、画像表示装置１８０の品質を向上させること等ができる。また、画像表示装置１８０は、第１回折素子１０１および第２回折素子１０２が貼り付けられた空隙１０８の位置をドアの小窓として用いることで、特定のユーザにのみドアの反対側の特定の情報を提供することができる。
　なお、本技術では、以下の構成を取ることができる。
（１）
　光を反射させる反射面を有する、少なくとも２つの回折素子と、
　各前記回折素子の間に配置され、空隙を有する支持体と、
を備え、
　各前記回折素子が、前記空隙を挟んで対向して配置されている、複合型回折素子。
（２）
　前記回折素子が、反射型回折素子であり、投射された光を選択的に回折させつつ透過させる、（１）に記載の複合型回折素子。
（３）
　前記回折素子が、保護層と、前記反射面が形成された感光材料層と、を有する体積型ホログラム素子である、（１）または（２）に記載の複合型回折素子。
（４）
　各前記回折素子が、前記支持体を介して互いの光の反射面を略平行に対向させている、（１）から（３）のいずれか一つに記載の複合型回折素子。
（５）
　前記空隙に、空気や不活性ガスなどの気体、または、光学オイルなどの液体が充填されている、（１）から（４）のいずれか一つに記載の複合型回折素子。
（６）
　前記空隙の平面形状が、円形状、楕円形状、多角形、または、コの字型、のいずれか一つである、（１）から（５）のいずれか一つに記載の複合型回折素子。
（７）
　前記支持体と前記複合型回折素子を所定の位置に保持するための保持部材とが一体化されている、（１）から（６）のいずれか一つに記載の複合型回折素子。
（８）
　光を反射させる反射面が形成された、少なくとも２つの回折素子と、
　各前記回折素子の間に配置され、空隙を有する支持体と、
　画像形成部と、
を備え、
　各前記回折素子が、前記空隙を挟んで対向して配置されている、画像表示装置。
（９）
　第１回折素子を第１保持材に貼り付け、第２回折素子を第２保持材に貼り付けるステップと、
　前記第１保持材に貼り付けた前記第１回折素子を露光するステップと、
　前記第２保持材に貼り付けた前記第２回折素子を露光するステップと、
　前記第１回折素子および前記第２回折素子を支持する支持体に、空隙を形成するステップと、
　露光した前記第１回折素子を、支持材の一方の面に配置して貼り付けるステップと、
　露光した前記第２回折素子を、前記空隙を挟んで対向させて前記支持材の他方の面に配置して貼り付けるステップと、
を含む複合型回折素子の製造方法。
１００、１３０、１４０　複合型回折素子
１０１、１０２、１３１、１４１、１４２　回折素子
１０３、１３３、１４３、１５１、１６１、１７１、１８１　支持体
１０４、１０６　保護層
１０５、１０７　感光材料層
１０８、１４４　空隙
１１０　眼球
１１１　瞳孔
１１２　網膜
１２０、１５０、１６０、１７０、１８０　画像表示装置
１２１　光源部
１３５　気泡
Ｌ　光束
Ｍ　ユーザ
Ｒ　領域

Claims (9)

  1. 　光を反射させる反射面を有する、少なくとも２つの回折素子と、
    　各前記回折素子の間に配置され、空隙を有する支持体と、
    を備え、
    　各前記回折素子が、前記空隙を挟んで対向して配置されている、複合型回折素子。
  2. 　前記回折素子が、反射型回折素子であり、投射された光を選択的に回折させつつ透過させる、請求項１に記載の複合型回折素子。
  3. 　前記回折素子が、保護層と、前記反射面が形成された感光材料層と、を有する体積型ホログラム素子である、請求項１に記載の複合型回折素子。
  4. 　各前記回折素子が、前記支持体を介して互いの光の反射面を略平行に対向させている、請求項１に記載の複合型回折素子。
  5. 　前記空隙に、空気や不活性ガスなどの気体、または、光学オイルなどの液体が充填されている、請求項１に記載の複合型回折素子。
  6. 　前記空隙の平面形状が、円形状、楕円形状、多角形、または、コの字型、のいずれか一つである、請求項１に記載の複合型回折素子。
  7. 　前記支持体と前記複合型回折素子を所定の位置に保持するための保持部材とが一体化されている、請求項１に記載の複合型回折素子。
  8. 　光を反射させる反射面が形成された、少なくとも２つの回折素子と、
    　各前記回折素子の間に配置され、空隙を有する支持体と、
    　画像形成部と、
    を備え、
    　各前記回折素子が、前記空隙を挟んで対向して配置されている、画像表示装置。
  9. 　第１回折素子を第１保持材に貼り付け、第２回折素子を第２保持材に貼り付けるステップと、
    　前記第１保持材に貼り付けた前記第１回折素子を露光するステップと、
    　前記第２保持材に貼り付けた前記第２回折素子を露光するステップと、
    　前記第１回折素子および前記第２回折素子を支持する支持体に、空隙を形成するステップと、
    　露光した前記第１回折素子を、支持材の一方の面に配置して貼り付けるステップと、
    　露光した前記第２回折素子を、前記空隙を挟んで対向させて前記支持材の他方の面に配置して貼り付けるステップと、
    を含む複合型回折素子の製造方法。
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