WO2023188657A1

WO2023188657A1 - 光学系、及び、画像表示装置

Info

Publication number: WO2023188657A1
Application number: PCT/JP2022/048394
Authority: WO
Inventors: 聡葛原; 享橋谷; 和博南
Original assignee: パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date: 2022-03-31
Filing date: 2022-12-27
Publication date: 2023-10-05

Abstract

表示素子からの画像光の利用効率を向上できる光学系、及び、画像表示装置を提供する。光学系は、画像光をユーザの視野領域に虚像として導く導光部材４を備える。導光部材４は、本体部の厚み方向に交差する第１伝搬方向に伝搬する画像光を、第１伝搬方向に交差する第２伝搬方向に伝搬する複数の画像光に、第１伝搬方向において分割する表面レリーフ型の回折格子である回折構造領域６１を有する。回折構造領域６１は、第１回折構造６１１と、第１伝搬方向において第１回折構造６１１に対して結合領域と反対側にある第２回折構造６１２とを含む。第１回折構造６１１の格子高さは、第２回折構造６１２の格子高さより高い。第１回折構造６１１の格子幅は、第２回折構造６１２の格子幅より広い。

Description

光学系、及び、画像表示装置

　本開示は、光学系、及び、画像表示装置に関する。

　特許文献１は、画像表示装置として、デジタル又は仮想イメージを視認者に提示するビューイングオプティクスアセンブリ（ＶＯＡ）を開示する。ＶＯＡは、プロジェクタと、視認者が着用するアイピースとを備える。アイピースは、複数のアイピースレイヤを含む。各アイピースレイヤは、平面導波路、及び、結合格子、直交瞳拡張領域、及び、出射瞳拡張領域を含む。プロジェクタは、画像光を、アイピースの結合格子に照射する。結合格子は、プロジェクタからの画像光を平面導波路に結合して、直交瞳拡張領域に向けて伝搬させる。平面導波路は、全反射により、画像光を水平方向に伝搬する。直交瞳拡張領域は、結合格子からの画像光を複製し、出射瞳拡張領域に向ける回折要素を含む。出射瞳拡張領域は、平面導波路内を伝搬する画像光の一部を視認者の目に向けて出射させる回折要素を含む。

米国特許出願公開第２０１９－１３７７７７号明細書

　特許文献１は、位置により出射する光の量が減少することを低減するために、回折構造において、位置の関数として回折要素の高さ又は深さを変更することで、光の均一性を向上させることを開示する。

　ところで、画像光には広がりがあるため、画像光が導波路内を全反射しながら伝搬する角度（伝搬角）にはばらつきがある。画像光のうち伝搬角が最大となる光と画像光のうち伝搬角が最小となる光とは、同じ回折格子に対しても異なる挙動を示し得るから、プロジェクタ等の表示素子からの画像光の利用効率の向上のためには、伝搬角のばらつきを考慮することが求められ得る。しかしながら、特許文献１では、このような伝搬角のばらつきについては考慮されていない。

　本開示は、表示素子からの画像光の利用効率を向上できる光学系、及び、画像表示装置を提供する。

　本開示の一態様にかかる光学系は、表示素子から出力される画像を形成する画像光をユーザの視野領域に虚像として導く導光部材を備える。導光部材は、板状の本体部と、本体部に形成され、画像光が本体部内を伝播するように画像光を本体部内に入射させる結合領域と、本体部に形成され、本体部の厚み方向に交差する第１伝搬方向に伝搬する画像光を、第１伝搬方向に交差する第２伝搬方向に伝搬する複数の画像光に、第１伝搬方向において分割する表面レリーフ型の回折格子である回折構造領域を有する複製領域と、を備える。回折構造領域は、第１回折構造と、第１伝搬方向において第１回折構造に対して結合領域とは反対側にある第２回折構造とを含む。前記第１回折構造の格子高さは、前記第２回折構造の格子高さより高い。前記第１回折構造の格子幅は、前記第２回折構造の格子幅より広い。

　本開示の一態様にかかる画像表示装置は、上記の光学系と、表示素子とを備える。

　本開示の態様は、表示素子からの画像光の利用効率を向上できる。

一実施の形態の画像表示装置の構成例の概略斜視図図１の画像表示装置の導光部材の平面図図１の画像表示装置の導光部材の部分的な断面図図３の複製領域の第１回折構造の回折効率特性のグラフ図３の複製領域の第２回折構造の回折効率特性のグラフ図３の複製領域の第３回折構造の回折効率特性のグラフ図１の画像表示装置の導光部材による光の伝搬の一例の説明図変形例１における導光部材の部分的な断面図変形例２における導光部材の部分的な説明図変形例３における導光部材の部分的な説明図変形例４における導光部材の部分的な説明図変形例５における導光部材の平面図

　以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者（ら）は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

　上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。以下の実施の形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、各要素の寸法比率は図面に図示された比率に限られるものではない。

　本開示において、光に関して「〇〇方向に向かわせる」及び「〇〇方向に伝播させる」等の表現は、画像を形成する光が全体として〇〇方向に向かうことを意味し、画像を形成する光に含まれる光線は〇〇方向に対して傾いていてもよい。例えば、「〇〇方向に向かう光」は、この光の主光線が〇〇方向に向いていればよく、光の副光線は〇〇方向に対して傾いていてもよい。

　［１．実施の形態］
　［１．１　構成］
　図１は、画像表示装置１の構成例の概略図である。画像表示装置１は、例えば、ユーザの頭部に装着され、画像（映像）を表示するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）である。図１に示すように、画像表示装置１は、表示素子２と、光学系３とを備える。

　表示素子２は、画像（映像）を表示するために、画像を形成する画像光Ｌ１を出力する。ここで、図１は簡単のために、画像光Ｌ１を、指向性を持った光として描画しているが、実際は視野角に相当する角度を持つ光として光学系３に入射する。表示素子２の光軸は、画像光Ｌ１の光軸である。画像光Ｌ１の光軸は、例えば、表示素子２の中心から出力される光の光軸である。表示素子２の例としては、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、走査型ＭＥＭＳミラー、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｎ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ）、マイクロＬＥＤ等の既知のディスプレイが挙げられる。

　光学系３は、表示素子２が出力する画像光Ｌ１を、ユーザの目に対して設定される視野領域８に導く。視野領域８では、表示素子２が形成する画像をユーザが自身の目で途切れることなく視認できる。特に、本実施の形態において、光学系３は、瞳拡張の作用により、視野領域８を広げる。つまり、光学系３は、画像光Ｌ１の瞳を複製することによって、視野領域８を広げる。本実施の形態において、視野領域８は、矩形状の平面で規定される。

　図１に示すように、光学系３は、導光部材４と、投射光学系７とを備える。

　導光部材４は、表示素子２から出力される画像を形成する画像光Ｌ１をユーザの視野領域８に虚像として導く。

　図１に示すように、導光部材４は、本体部４０と、結合領域５と、複製領域６とを備える。

　本体部４０は、可視光領域において透明な材料で形成される。本体部４０は、板状である。本実施の形態では、本体部４０は、矩形の板状である。本体部４０は、本体部４０の厚み方向の第１面４０ａ及び第２面４０ｂを有する。図１に示すように、本体部４０は、第１面４０ａを表示素子２側に、第２面４０ｂを視野領域８側に向けて配置される。

　図２は、表示素子２側から見た導光部材４の平面図ある。図２に示すように、結合領域５と、複製領域６とは、導光部材４の本体部４０の第１面４０ａに形成される。

　結合領域５は、画像光Ｌ１が本体部４０内を伝播するように画像光Ｌ１を本体部４０内に入射させる。本実施の形態において、結合領域５は、画像光Ｌ１が本体部４０内を、本体部４０の厚み方向に直交する第１方向Ｄ１（図２の左方向）に伝播するように画像光Ｌ１を本体部４０内に入射させる。本実施の形態では、結合領域５は、表示素子２と導光部材４との結合（カップリング）に用いられる。結合領域５は、画像光Ｌ１が全反射条件で本体部４０内を伝播するように画像光Ｌ１を本体部４０内に入射させる。ここでいう「結合（カップリング）」とは、全反射条件で導光部材４の本体部４０内を伝播する状態である。

　結合領域５は、画像光Ｌ１に対する回折作用を有する回折構造体により構成される。結合領域５の回折構造体は、例えば、透過型の表面レリーフ型の回折格子であり、凹凸が周期的に形成されている。結合領域５の回折構造体は、例えば、本体部４０の厚み方向に直交し第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２（図２の下方向）に延びて第１方向Ｄ１に所定間隔で並ぶ複数の凹部又は凸部を含んでよい。本開示において、「回折構造」は、複数の凹部又は凸部が周期的に並ぶ「周期構造」であるともいえる。ただし、「回折構造」は、製造上の制約その他の状況によって、「周期構造」に加えて、完全ではない周期構造を含む場合がある。本実施の形態において、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１とも直交する。結合領域５は、回折作用によって、画像光Ｌ１を、本体部４０内に、第１面４０ａ及び第２面４０ｂに対して全反射する条件で入射させる。結合領域５によって、画像光Ｌ１は、本体部４０内を、第１面４０ａ及び第２面４０ｂで全反射されることで、第１方向Ｄ１に進む。

　結合領域５の大きさは、投射光学系７を経た表示素子２からの画像光Ｌ１の一部又は全部が結合領域５に入射するように設定される。本実施の形態において、図２に示すように、結合領域５は、四角形状である。

　複製領域６は、結合領域５から導光部材４の本体部４０内に入射した画像光Ｌ１を分割することで、画像光Ｌ１の瞳を複製して拡張する。本実施の形態において、複製領域６は、結合領域５から導光部材４の本体部４０内に入射した画像光Ｌ１を、第３方向Ｄ３に進む複数の画像光Ｌ３に分割して視野領域８に出射することで、画像光Ｌ１の瞳を複製して拡張する。第３方向Ｄ３は、導光部材４から視野領域８に向かう方向である。本実施の形態において、第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２にそれぞれ直交する。本実施の形態では、複数の画像光Ｌ３は、互いに平行である。「複数の画像光Ｌ３は、互いに平行である」ことは、厳密な意味で複数の画像光Ｌ３が互いに平行であることに限らず、複数の画像光Ｌ３が互いに略平行であることを含む。複数の画像光Ｌ３は、厳密な意味で互いに平行でなくても、光学設計上、複数の画像光Ｌ３が平行であると考えられる程度に複数の画像光Ｌ３の向きが揃っていればよい。複数の画像光Ｌ３が互いに平行であることで、視野領域８において画像光の瞳の配置の均一性の向上が可能となり、これによって、視野領域８における画像光の瞳の抜けが低減される。

　図２の複製領域６は、第１回折構造領域６１と、第２回折構造領域６２とを含む。

　第１回折構造領域６１は、第１方向Ｄ１において、結合領域５と並ぶように配置される。第１回折構造領域６１は、表面レリーフ型の回折格子であり、凹凸が周期的に形成されている。第１回折構造領域６１は、反射型の回折格子である。第１回折構造領域６１は、本体部４０の厚み方向に交差する第１伝搬方向に伝搬する画像光Ｌ１を、第１伝搬方向に交差する第２伝搬方向に伝搬する複数の画像光Ｌ２に、第１伝搬方向において分割するように構成される。第１回折構造領域６１においては、第１方向Ｄ１が第１伝搬方向であり、第２方向Ｄ２が第２伝搬方向である。第１回折構造領域６１は、導光部材４の本体部４０内を伝播する画像光Ｌ１を分割することによって第１方向Ｄ１に並ぶ複数の画像光Ｌ２を第２回折構造領域６２に向かわせる。このようにして、第１回折構造領域６１は、第１方向Ｄ１において画像光Ｌ１の瞳の拡張を行う。つまり、図２に示すように、第１回折構造領域６１は、画像光Ｌ１を第２回折構造領域６２に向かう平行な複数の画像光Ｌ２に分割することで、投射光学系７が投射した画像光Ｌ１の瞳を、第１方向Ｄ１において複製して拡張する。

　第１回折構造領域６１の大きさは、結合領域５からの画像光Ｌ１の全部が第１回折構造領域６１に入射するように設定される。本実施の形態において、図２に示すように、第１回折構造領域６１は、四角形状である。

　図２の第１回折構造領域６１は、第１回折構造６１１と、第２回折構造６１２と、第３回折構造６１３とを含む。第２回折構造６１２は、第１方向Ｄ１において第１回折構造６１１に対して結合領域５とは反対側にある。第３回折構造６１３は、第１方向Ｄ１において第２回折構造６１２に対して第１回折構造６１１と反対側にある。換言すれば、第１回折構造６１１と、第２回折構造６１２と、第３回折構造６１３とは、第１方向Ｄ１においてこの順に並ぶ。

　図２に示すように、第１回折構造領域６１は、第１方向Ｄ１における結合領域５側の第１端６１ａと、第１方向Ｄ１における結合領域５とは反対側の第２端６１ｂとを有する。第１回折構造６１１は、少なくとも、第１方向Ｄ１において第１回折構造領域６１の第１端６１ａから第１回折構造領域６１の１／４を占める領域Ｒ１１内にある。第２回折構造６１２は、少なくとも、第１方向Ｄ１において第１回折構造領域６１の第１端６１ａから第１回折構造領域６１の１／２を占める領域Ｒ１２内にある。第３回折構造６１３は、少なくとも、第１方向Ｄ１において第２回折構造６１２に対して第１回折構造６１１と反対側で第１方向Ｄ１において第１回折構造領域６１の第２端６１ｂから第１回折構造領域６１の１／４を占める領域Ｒ１３内にある。一例として、第１回折構造領域６１において、領域Ｒ１１が第１回折構造６１１で占められ、領域Ｒ１３が第３回折構造６１３で占められ、領域Ｒ１１と領域Ｒ１３との間が第２回折構造６１２で占められてよい。

　図３は、画像表示装置１の導光部材４の部分的な断面図である。より詳細には、図３は、導光部材４における第１回折構造領域６１を含む部位の、第１回折構造領域６１の周期方向と本体部４０の厚み方向とを含む平面での断面図である。

　図３に示すように、第１回折構造領域６１は、周期方向に周期性を有するように配列された本体部４０の厚み方向に対する凹凸部、つまり、第１回折構造６１１の凹凸部６１１ａ、第２回折構造６１２の凹凸部６１２ａ及び第３回折構造６１３の凹凸部６１３ａにより構成される。図３において、凹凸部６１１ａ，６１２ａ，６１３ａは、本体部４０から突出する凸部である。周期方向は、凹凸部が周期性を有するように配列される方向である。周期方向は、第１伝搬方向（第１回折構造領域６１の場合、第１方向Ｄ１）の成分を含む。第１方向Ｄ１に伝搬する画像光Ｌ１を第２方向Ｄ２に伝搬する画像光Ｌ２に変換するために、周期方向は、第１方向Ｄ１に対して傾いた方向に設定される。周期方向は、第１回折構造領域６１の波数ベクトルの方向である。一例として、第１回折構造領域６１の周期方向は、本体部４０の厚み方向に直交する面内において第１方向Ｄ１に対して４５度傾斜した方向である。この場合、凹凸部６１１ａ，６１２ａ，６１３ａは、本体部４０の厚み方向に直交する面内において第１方向Ｄ１に対して４５度傾斜した方向に沿って延びる。これによって、第１方向Ｄ１に伝搬する画像光Ｌ１が第２方向Ｄ２に伝搬する画像光Ｌ２に変換される。周期方向は、本体部４０の厚み方向に直交する面内において第１方向Ｄ１に対して４５度傾斜した方向に限定されない。例えば、本体部４０の厚み方向に直交する面内における第１方向Ｄ１に対する周期方向の角度は、２０度～７０度であってよい。

　第１回折構造領域６１において、格子周期は一定である。つまり、第１回折構造６１１、第２回折構造６１２及び第３回折構造６１３は同じ格子周期を有する。格子周期は、周期方向における隣り合う２つの凹凸部の同じ位置の間の距離である。第１回折構造６１１の格子周期は、周期方向における隣り合う２つの凹凸部６１１ａの同じ位置の間の距離である。第２回折構造６１２の格子周期は、周期方向における隣り合う２つの凹凸部６１２ａの同じ位置の間の距離である。第３回折構造６１３の格子周期は、周期方向における隣り合う２つの凹凸部６１３ａの同じ位置の間の距離である。周期方向における隣り合う凹凸部の同じ位置の間の距離の例としては、周期方向における隣り合う凹凸部の前端間の距離、周期方向における隣り合う凹凸部の中心間の距離、周期方向における隣り合う凹凸部の後端間の距離が挙げられる。

　上述したように、第１回折構造６１１、第２回折構造６１２及び第３回折構造６１３は、同じ格子周期を有するが、格子高さと格子幅との少なくとも一方が異なることで、異なる回折効率特性を有する。ここで、格子高さは、凹凸部（凹凸部６１１ａ，６１２ａ，６１３ａ）の高さである。格子幅は、凹凸部（凹凸部６１１ａ，６１２ａ，６１３ａ）の幅である。凹凸部の幅は、凹凸部の先端側（図３における上端側）での幅というよりは、凹凸部の基端側（本体部４０側、図３における下端側）での幅である。

　次に、本実施の形態における、第１回折構造６１１、第２回折構造６１２及び第３回折構造６１３の格子高さ及び格子幅について、図３を参照して説明する。

　図３に示すように、第１回折構造領域６１の格子高さ（凹凸部６１１ａの高さ）をＨａ、第２回折構造６１２の格子高さ（凹凸部６１２ａの高さ）をＨｂとすると、格子高さＨａ及び格子高さＨｂは、Ｈａ＞Ｈｂの関係を満たす。すなわち、第１回折構造６１１の格子高さＨａは、第２回折構造６１２の格子高さＨｂより高い。第１回折構造領域６１の格子幅（凹凸部６１１ａの幅）をＷａ、第２回折構造６１２の格子幅（凹凸部６１２ａの幅）をＷｂとすると、格子幅Ｗａ及び格子幅Ｗｂは、Ｗａ＞Ｗｂの関係を満たす。すなわち、第１回折構造６１１の格子幅Ｗａは、第２回折構造６１２の格子幅Ｗｂより広い。

　以上をまとめると、第１回折構造領域６１は、下記の式（１），（２）を満たす。これによって、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上でき得る。

　さらに、図３に示すように、第１回折構造領域６１の格子周期をＴ、第１回折構造６１１の格子高さ（凹凸部６１１ａの高さ）をＨａとすると、格子周期Ｔ及び格子高さＨａは、０．３＜Ｈａ／Ｔ＜１．２の関係を満たすとよい。第１回折構造６１１の格子幅（凹凸部６１１ａの幅）をＷａとすると、格子周期Ｔ及び格子幅Ｗａは、０．７＜Ｗａ／Ｔ＜１．０の関係を満たす。第２回折構造６１２の格子高さ（凹凸部６１２ａの高さ）をＨｂとすると、格子高さＨａ及び格子高さＨｂは、１．２＜Ｈａ／Ｈｂ＜１０．０の関係を満たす。

　以上をまとめると、第１回折構造領域６１は、下記の式（３）～（５）を満たす。

　第１回折構造領域６１が少なくとも上式（１），（２）を満たすことによって、第１回折構造領域６１の第１回折構造６１１は、図４に示す回折効率特性を有し得る。第１回折構造領域６１は、上式（１），（２）に加えて、上式（３）～（５）を満たすことが好ましい。図４は、複製領域６の第１回折構造領域６１の第１回折構造６１１の回折効率特性のグラフである。図４において、横軸は、伝搬角［°］、縦軸は、回折効率である。伝搬角は、第１方向Ｄ１に伝搬する画像光Ｌ１の、本体部４０の界面（第１面４０ａ又は第２面４０ｂ）に対する入射角度である。図４から、第１回折構造６１１は、伝搬角が大きくなるほど回折効率が大きくなる回折効率特性を有する。換言すれば、第１回折構造６１１は、伝搬角が小さくなるほど回折効率が小さくなる回折効率特性を有する。図４において、φａｍａｘは、伝搬角の最大値であり、φａｍｉｎは伝搬角の最小値である。Ｅａ１は、伝搬角φａｍａｘのときの回折効率であり、Ｅａ２は、伝搬角φａｍｉｎのときの回折効率である。つまり、第１方向Ｄ１に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最大となる光に対する回折効率をＥａ１、第１方向Ｄ１に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最小となる光に対する回折効率をＥａ２とすると、第１回折構造６１１は、Ｅａ１＞Ｅａ２の関係を満たす回折効率特性を有する。

　第１回折構造領域６１が上式（１），（２）を満たすことによって、第１回折構造領域６１の第２回折構造６１２は、図５に示す回折効率特性を有し得る。第１回折構造領域６１は、上式（１），（２）に加えて、上式（３）～（５）を満たすことが好ましい。図５は、複製領域６の第１回折構造領域６１の第２回折構造６１２の回折効率特性のグラフである。図５において、横軸は、伝搬角［°］、縦軸は、回折効率である。図５から、第２回折構造６１２は、伝搬角に対して回折効率が上に凸の放物線状に変化する回折効率特性を有する。図５において、φｂｍａｘは、伝搬角の最大値であり、φｂｍｉｎは伝搬角の最小値である。Ｅｂ１は、伝搬角φｂｍａｘのときの回折効率であり、Ｅｂ２は、伝搬角φｂｍｉｎのときの回折効率である。つまり、第１方向Ｄ１に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最大となる光に対する回折効率をＥｂ１、第１方向Ｄ１に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最小となる光に対する回折効率をＥｂ２とすると、第２回折構造６１２は、Ｅｂ１≧Ｅｂ２の関係を満たす回折効率特性を有する。特に、図５では、回折効率Ｅｂ１，Ｅｂ２は、Ｅｂ１＝Ｅｂ２の関係を満たす。

　第３回折構造６１３の格子高さをＨｃとすると、格子高さＨａ，Ｈｂ，Ｈｃは、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係とを満たす。第３回折構造６１３の格子幅をWｃとすると、格子幅Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃは、Ｗｃ＜Ｗａの関係とＷｃ＜Ｗｂの関係とを満たす。

　以上をまとめると、第１回折構造領域６１は、下記の式（６）～（９）を満たす。

　第１回折構造領域６１が上式（１）～（９）を満たすことによって、第１回折構造領域６１の第３回折構造６１３は、図６に示す回折効率特性を有し得る。図６は、複製領域６の第１回折構造領域６１の第３回折構造６１３の回折効率特性のグラフである。図６において、横軸は、伝搬角［°］、縦軸は、回折効率である。図６から、第３回折構造６１３は、伝搬角が大きくなるほど回折効率が小さくなる回折効率特性を有する。換言すれば、第３回折構造６１３は、伝搬角が小さくなるほど回折効率が大きくなる回折効率特性を有する。図６において、φｃｍａｘは、伝搬角の最大値であり、φｃｍｉｎは伝搬角の最小値である。Ｅｃ１は、伝搬角φｃｍａｘのときの回折効率であり、Ｅｃ２は、伝搬角φｃｍｉｎのときの回折効率である。つまり、第１方向Ｄ１に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最大となる光に対する回折効率をＥｃ１、第１方向Ｄ１に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最小となる光に対する回折効率をＥｃ２とすると、第３回折構造６１３は、Ｅｃ１＜Ｅｃ２の関係を満たす回折効率特性を有する。

　本実施の形態において、一例として、Ｔ＝３２０ｎｍ、Ｈａ＝２００ｎｍ、Ｗａ＝３００ｎｍ、Ｈｂ＝１００ｎｍ、Ｗｂ＝１６０ｎｍ、Ｈｃ＝２５０ｎｍ、Ｗｃ＝１８０ｎｍである。つまり、Ｈａ＞Ｈｂであり、式（１）を満たす。Ｗａ＞Ｗｂであり、式（２）を満たす。Ｈａ／Ｔ＝０．６２５であり、式（３）を満たす。Ｗａ／Ｔ＝０．９３７５であり、式（４）を満たす。Ｈａ／Ｈｂ＝２であり、式（５）を満たす。上記の数値が式（６）～（９）を満たすことは明らかである。

　本実施の形態において、図３に示すように、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜している。中心軸Ｃ１は、凹凸部６１１ａの幅Ｗａが一定であるとした場合に、第１回折構造領域６１の周期方向と本体部４０の厚み方向Ｔ１とを含む平面において、凹凸部６１１ａの中心を通る軸である。本実施の形態において、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１の傾斜角度は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する、凹凸部６１１ａの結合領域５側の面（図３における左面）の傾斜角度に等しい。

　第１回折構造領域６１では、凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１が本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜していることによって、本体部４０の厚み方向Ｔ１に直交する所定面内における光の回折効率の制御が可能となる。例えば、凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１を本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜させる向き及び角度を調整することで、光の回折が不要な方向に伝播する光の量を減らして光の回折が必要な方向に伝播する光の量を増やすことが可能となる。これによって、表示素子２からの画像光Ｌ１を視野領域８に効率的に導くことが可能となる。そのため、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　本実施の形態において、図３に示すように、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜している。中心軸Ｃ２は、凹凸部６１２ａの幅Ｗｂが一定であるとした場合に、第１回折構造領域６１の周期方向と本体部４０の厚み方向とを含む平面において、凹凸部６１２ａの中心を通る軸である。本実施の形態において、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２の傾斜角度は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する、凹凸部６１２ａの結合領域５側の面（図３における左面）の傾斜角度に等しい。

　第１回折構造領域６１では、凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２が本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜していることによって、本体部４０の厚み方向Ｔ１に直交する所定面内における光の回折効率の制御が可能となる。例えば、凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２を本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜させる向き及び角度を調整することで、光の回折が不要な方向に伝播する光の量を減らして光の回折が必要な方向に伝播する光の量を増やすことが可能となる。これによって、表示素子２からの画像光Ｌ１を視野領域８に効率的に導くことが可能となる。そのため、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　ここで、第１回折構造６１１及び第２回折構造６１２各々の回折効率特性を考慮すれば、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度と、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度とは次の関係を満たすとよい。つまり、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度をθａ、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度をθｂとすると、傾斜角度θａ，θｂは、０．９＜θａ／θｂ＜１．１の関係を満たす。一例として、θａは、例えば、２０度より大きく、６５度より小さく設定される。

　本実施の形態において、図３に示すように、第３回折構造６１３における凹凸部６１３ａの中心軸Ｃ３は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜している。中心軸Ｃ３は、凹凸部６１３ａの幅Ｗｃが一定であるとした場合に、第１回折構造領域６１の周期方向と本体部４０の厚み方向とを含む平面において、凹凸部６１３ａの中心を通る軸である。本実施の形態において、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する凹凸部６１３ａの中心軸Ｃ３の傾斜角度は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する、凹凸部６１３ａの結合領域５側の面（図３における左面）の傾斜角度に等しい。

　第１回折構造領域６１では、凹凸部６１３ａの中心軸Ｃ３が本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜していることによって、本体部４０の厚み方向Ｔ１に直交する所定面内における光の回折効率の制御が可能となる。例えば、凹凸部６１３ａの中心軸Ｃ３を本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜させる向き及び角度を調整することで、光の回折が不要な方向に伝播する光の量を減らして光の回折が必要な方向に伝播する光の量を増やすことが可能となる。これによって、表示素子２からの画像光Ｌ１を視野領域８に効率的に導くことが可能となる。そのため、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　ここで、第１回折構造６１１及び第３回折構造６１３各々の回折効率特性を考慮すれば、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度と、第３回折構造６１３における凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度とは次の関係を満たすとよい。つまり、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度をθａ、第３回折構造６１３における凹凸部６１３ａの中心軸Ｃ３の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度をθｃとすると、傾斜角度θａ，θｃは、０．９＜θａ／θｃ＜１．１の関係を満たす。

　本実施の形態において、図３に示すように、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａは、本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて第１回折構造領域６１の周期方向における凹凸部６１１ａ間の距離が大きくなる形状を有する。凹凸部６１１ａは、いわゆる楔状である。換言すれば、凹凸部６１１ａ間の空間６１１ｂは、本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて第１回折構造領域６１の周期方向における寸法が大きくなる。つまり、凹凸部６１１ａの基端側（図３における下端側）での凹凸部６１１ａ間の距離Ｇ１１は、凹凸部６１１ａの先端側（図３における上端側）での凹凸部６１１ａ間の距離Ｇ１２より短い。

　本実施の形態において、図３に示すように、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａは、本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて第１回折構造領域６１の周期方向周期方向における凹凸部６１２ａ間の距離が大きくなる形状を有する。凹凸部６１２ａは、いわゆる楔状である。換言すれば、凹凸部６１２ａ間の空間６１２ｂは、本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて第１回折構造領域６１の周期方向における寸法が大きくなる。つまり、凹凸部６１２ａの基端側（図３における下端側）での凹凸部６１２ａ間の距離Ｇ２１は、凹凸部６１２ａの先端側（図３における上端側）での凹凸部６１２ａ間の距離Ｇ２２より短い。

　本実施の形態において、図３に示すように、第３回折構造６１３における凹凸部６１３ａは、本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて第１回折構造領域６１の周期方向における凹凸部６１３ａ間の距離が大きくなる形状を有する。凹凸部６１３ａは、いわゆる楔状である。換言すれば、凹凸部６１３ａ間の空間６１３ｂは、本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて第１回折構造領域６１の周期方向における寸法が大きくなる。つまり、凹凸部６１３ａの基端側（図３における下端側）での凹凸部６１３ａ間の距離Ｇ３１は、凹凸部６１３ａの先端側（図３における上端側）での凹凸部６１３ａ間の距離Ｇ３２より短い。

　第２回折構造領域６２は、第２方向Ｄ２において、第１回折構造領域６１と並ぶように配置される。第２回折構造領域６２は、表面レリーフ型の回折格子であり、凹凸が周期的に形成されている。第２回折構造領域６２は、透過型の回折格子である。第２回折構造領域６２は、本体部４０の厚み方向に交差する第１伝搬方向に伝搬する画像光Ｌ２を、第１伝搬方向に交差する第２伝搬方向に伝搬する複数の画像光Ｌ３に、第１伝搬方向において分割するように構成される。第２回折構造領域６２においては、第２方向Ｄ２が第１伝搬方向であり、第３方向Ｄ３（図１の光Ｌ３の方向）が第２伝搬方向である。第２回折構造領域６２は、導光部材４の本体部４０内を伝播する画像光Ｌ２を分割することによって第２方向Ｄ２に並ぶ複数の画像光Ｌ３を視野領域８に向かわせる。このようにして、第２回折構造領域６２は、第２方向Ｄ２において画像光Ｌ１の瞳の拡張を行う。つまり、図１に示すように、第２回折構造領域６２は、画像光Ｌ２を視野領域８に向かう平行な複数の画像光Ｌ３に分割することで、投射光学系７が投射した画像光Ｌ１の瞳を、第２方向Ｄ２において複製して拡張する。第２回折構造領域６２は、結合領域５により本体部４０内に入射した画像光Ｌ１を本体部４０から視野領域８に向けて出射させる出射構造として作用する。

　第２回折構造領域６２の大きさは、第１回折構造領域６１からの光Ｌ２の全部が第２回折構造領域６２に入射するように設定される。本実施の形態において、図２に示すように、第２回折構造領域６２は、四角形状である。第２回折構造領域６２は、例えば、第１方向Ｄ１に延びて第２方向Ｄ２に所定間隔で並ぶ複数の凹部又は凸部を含んでよい。

　投射光学系７は、表示素子２から出力される画像を形成する画像光Ｌ１を投射する。これによって、投射光学系７は、表示素子２からの画像光Ｌ１を導光部材４に入射させる。図１に示すように、投射光学系７は、表示素子２と導光部材４の結合領域５との間にある。投射光学系７は、例えば、表示素子２からの画像光Ｌ１をコリメートして結合領域５に入射させる。投射光学系７は、画像光Ｌ１を略コリメート光として結合領域５に入射させる。投射光学系７は、例えば、両凸レンズである。

　［１．２　作用］
　次に、本実施の形態の画像表示装置１の導光部材４、特に、複製領域６の作用について説明する。図７は、画像表示装置１の導光部材４による光の伝搬の一例の説明図である。

　表示素子２からの画像光Ｌ１は、導光部材４の結合領域５に入射し、結合領域５は、画像光Ｌ１を複製領域６に向かわせる。図７に示すように、画像光Ｌ１は、虚像の中心に対応する主光線Ｌ１１と、投射光学系７から結合領域５に向かうにつれて主光線Ｌ１１に近付く複数の副光線Ｌ１２，Ｌ１３とを含む。図７では、主光線Ｌ１１、副光線Ｌ１２及び副光線Ｌ１３を互いに区別するために、主光線Ｌ１１を実線の矢印で示し、副光線Ｌ１２を点線の矢印で示し、副光線Ｌ１３を破線の矢印で示す。図７において、副光線Ｌ１２は、画像光Ｌ１のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最大となる光に対応する。図７において、副光線Ｌ１３は、画像光Ｌ１のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最小となる光に対応する。

　画像光Ｌ１の主光線Ｌ１１及び副光線Ｌ１２，Ｌ１３は、導光部材４の本体部４０内を、第１面４０ａ及び第２面４０ｂで全反射されることで、第１方向Ｄ１に進み、複製領域６の第１回折構造領域６１に到達する。第１回折構造領域６１においては、第１回折構造６１１、第２回折構造６１２及び第３回折構造６１３が、第１方向Ｄ１において、この順に並ぶ。

　主光線Ｌ１１及び副光線Ｌ１２，Ｌ１３は、最初に、第１回折構造６１１に到達する。主光線Ｌ１１及び副光線Ｌ１２，Ｌ１３の一部は、第１回折構造６１１によって、第２回折構造領域６２側に向けられ、第２回折構造領域６２を通じて、出射光Ｌ１１ａ，Ｌ１２ａ，Ｌ１３ａとして取り出される。主光線Ｌ１１及び副光線Ｌ１２，Ｌ１３において第１回折構造６１１で回折されなかった残りは、第２回折構造６１２に到達する。主光線Ｌ１１及び副光線Ｌ１２，Ｌ１３の一部は、第２回折構造６１２によって、第２回折構造領域６２側に向けられ、第２回折構造領域６２を通じて、出射光Ｌ１１ｂ，Ｌ１２ｂ，Ｌ１３ｂとして取り出される。主光線Ｌ１１及び副光線Ｌ１２，Ｌ１３において第２回折構造６１２で回折されなかった残りは、第３回折構造６１３に到達する。主光線Ｌ１１及び副光線Ｌ１２，Ｌ１３の一部は、第３回折構造６１３によって、第２回折構造領域６２側に向けられ、第２回折構造領域６２を通じて、出射光Ｌ１１ｃ，Ｌ１２ｃ，Ｌ１３ｃとして取り出される。

　図７においては、出射光Ｌ１１ａ～Ｌ１１ｃ，Ｌ１２ａ～Ｌ１２ｃ，Ｌ１３ａ～Ｌ１３ｃの光量を、対応する矢印の線の太さで概略的に示している。

　図７では、出射光ｌ３ａは、視野領域８に到達しないため、無駄になり得る。本実施の形態において、図４に示すように、第１回折構造６１１は、Ｅａ１＞Ｅａ２の関係を満たす回折効率特性を有する。そのため、主光線Ｌ１１及び副光線Ｌ１２，Ｌ１３においては、副光線Ｌ１３が、副光線Ｌ１２よりも回折され難い。つまり、副光線Ｌ１３は、副光線Ｌ１２よりも、第２回折構造領域６２側に向けられ難く、その結果、第２回折構造領域６２を通じて本体部４０から外部に取り出され難い。つまり、第１回折構造６１１は、第１方向Ｄ１において視野領域８に到達しない出射光Ｌｌ３ａの量を減らすことができる。よって、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。一方で、副光線Ｌ１２は、副光線Ｌ１３よりも、第２回折構造領域６２側に向けられ易く、その結果、第２回折構造領域６２を通じて本体部４０から外部に取り出され易い。つまり、第１回折構造６１１は、第１方向Ｄ１において視野領域８に到達する出射光Ｌｌ２ａの量を増やすことができる。よって、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。また、これによって、副光線Ｌ１２が第１回折構造領域６１で回折されずに通り抜ける量を低減できる。

　図７では、出射光Ｌ１１ｂ，Ｌ１２ｂ，Ｌ１３ｂは、視野領域８に到達するため、無駄にならない。本実施の形態において、図５に示すように、第２回折構造６１２は、Ｅｂ１＝Ｅｂ２の関係を満たす回折効率特性を有する。そのため、第２回折構造６１２は、第１方向Ｄ１での出射光Ｌ１１ｂ，Ｌ１２ｂ，Ｌ１３ｂの光量のばらつきを低減できる。さらに、副光線Ｌ１３が本体部４０から取り出される量は、第１回折構造６１１において制限されているが、第２回折構造６１２において、第１回折構造６１１において制限した分を補償でき、これによって、副光線Ｌ１３が第１回折構造領域６１で回折されずに通り抜ける量を低減できる。また、副光線Ｌ１２が第１回折構造領域６１で回折されずに通り抜ける量を低減できる。

　本実施の形態において、図６に示すように、第３回折構造６１３は、Ｅｃ１＜Ｅｃ２の関係を満たす回折効率特性を有する。そのため、主光線Ｌ１１及び副光線Ｌ１２，Ｌ１３においては、副光線Ｌ１３が、副光線Ｌ１２よりも回折され易い。つまり、副光線Ｌ１３は、副光線Ｌ１２よりも、第２回折構造領域６２側に向けられ易く、その結果、第２回折構造領域６２を通じて本体部４０から外部に取り出され易い。副光線Ｌ１３が本体部４０から取り出される量は、第１回折構造６１１において制限されているが、第３回折構造６１３においても、第１回折構造６１１において制限した分を補償でき、これによって、副光線Ｌ１３が第１回折構造領域６１を通り抜ける量を低減できる。その結果、第１方向Ｄ１において視野領域８に到達する出射光Ｌ１３ｃの量を増やすことができる。よって、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。第３回折構造６１３では、副光線Ｌ１２が、副光線Ｌ１３よりも回折され難くなるが、第３回折構造６１３に到達する前に、副光線Ｌ１３は、第１回折構造６１１及び第２回折構造６１２にて回折されているため、影響は少ない。

　［１．３　効果等］
　以上述べた光学系３は、表示素子２から出力される画像を形成する画像光Ｌ１をユーザの視野領域８に虚像として導く導光部材４を備える。導光部材４は、板状の本体部４０と、本体部４０に形成され、画像光Ｌ１が本体部４０内を伝播するように画像光Ｌ１を本体部４０内に入射させる結合領域５と、本体部４０に形成され、本体部４０の厚み方向Ｔ１に交差する第１伝搬方向（第１方向Ｄ１）に伝搬する画像光Ｌ１を、第１伝搬方向に交差する第２伝搬方向（第２方向Ｄ２）に伝搬する複数の画像光Ｌ２に、第１伝搬方向において分割する表面レリーフ型の回折格子である第１回折構造領域６１を有する複製領域６と、を備える。第１回折構造領域６１は、第１回折構造６１１と、第１伝搬方向において第１回折構造６１１に対して結合領域５とは反対側にある第２回折構造６１２とを含む。第１回折構造６１１の格子高さは、第２回折構造６１２の格子高さより高い。第１回折構造６１１の格子幅は、第２回折構造６１２の格子幅より広い。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　光学系３において、回折構造領域６１は、０．３＜Ｈａ／Ｔ＜１．２、０．７＜Ｗａ／Ｔ＜１．０、１．２＜Ｈａ／Ｈｂ＜１０．０、の関係を満たす。Ｔは、第１回折構造領域６１の格子周期である。Ｈａは、第１回折構造６１１の格子高さである。Ｗａは、第１回折構造６１１の格子幅である。Ｈｂは、第２回折構造６１２の格子高さである。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　光学系３において、第１回折構造６１１は、第１伝搬方向に伝搬する光（画像光Ｌ１）のうち本体部４０の界面に対する入射角度が最大となる光（副光線Ｌ１２）に対する回折効率が、第１伝搬方向に伝搬する光（画像光Ｌ１）のうち本体部４０の界面に対する入射角度が最小となる光（副光線Ｌ１３）に対する回折効率より大きい回折効率特性を有する。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第２回折構造６１２は、第１伝搬方向に伝搬する光（画像光Ｌ１）のうち本体部４０の界面に対する入射角度が最大となる光（副光線Ｌ１２）に対する回折効率が、第１伝搬方向に伝搬する光（画像光Ｌ１）のうち本体部４０の界面に対する入射角度が最小となる光（副光線Ｌ１３）に対する回折効率以上である回折効率特性を有する。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第１回折構造領域６１は、第３回折構造６１３を更に含む。第３回折構造６１３は、第１伝搬方向において第２回折構造６１２に対して第１回折構造６１１と反対側にある。第１回折構造領域６１は、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との両方を満たす。Ｈａは、第１回折構造６１１の格子高さである。Ｈｂは、第２回折構造６１２の格子高さである。Ｈｃは、第３回折構造６１３の格子高さである。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第１回折構造領域６１は、Ｗｃ＜Ｗａの関係とＷｃ＜Ｗｂの関係との両方を満たす。Ｗｃは、第３回折構造６１３の格子幅である。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第３回折構造６１３は、第１伝搬方向に伝搬する光（画像光Ｌ１）のうち本体部４０の界面に対する入射角度が最大となる光（副光線Ｌ１２）に対する回折効率が、第１伝搬方向に伝搬する光（画像光Ｌ１）のうち本体部４０の界面に対する入射角度が最小となる光（副光線Ｌ１３）に対する回折効率より小さい回折効率特性を有する。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第１回折構造領域６１は、第１伝搬方向の成分を含む周期方向に周期性を有するように配列された本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する凹凸部６１１ａ，６１２ａ，６１３ａにより構成される。第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜している。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａは、本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて周期方向における凹凸部６１１ａ間の距離が大きくなる形状を有する。この構成は、導光部材４の製造の容易化を可能にする。

　光学系３において、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜している。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度をθａ、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度をθｂとすると、０．９＜θａ／θｂ＜１．１の関係を満たす。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第３回折構造６１３における凹凸部６１３ａの中心軸Ｃ３は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜している。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度をθａ、第３回折構造６１３における凹凸部６１３ａの中心軸Ｃ３の、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対する傾斜角度をθｃとすると、０．９＜θａ／θｃ＜１．１の関係を満たす。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、複製領域６は、結合領域５により本体部４０内に入射した画像光Ｌ１を本体部４０から視野領域８に向けて出射させる出射構造（第２回折構造領域６２）を有する。この構成は、複製領域６とは別に出射構造を設ける必要がなくなるから、導光部材４を小型化できる。

　光学系３において、第１回折構造領域６１は、第１伝搬方向における結合領域５側の第１端６１ａと、第１伝搬方向における結合領域５とは反対側の第２端６１ｂとを有する。第１回折構造６１１は、少なくとも、第１伝搬方向において第１回折構造領域６１の第１端６１ａから第１回折構造領域６１の１／４を占める領域Ｒ１１内にある。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第２回折構造６１２は、少なくとも、第１伝搬方向において第１回折構造領域６１の第１端６１ａから第１回折構造領域６１の１／２を占める領域Ｒ１２内にある。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　光学系３において、第３回折構造６１３は、少なくとも、第１伝搬方向において第２回折構造６１２に対して第１回折構造６１１と反対側で、第１伝搬方向において第１回折構造領域６１の第２端６１ｂから第１回折構造領域６１の１／４を占める領域Ｒ１３内にある。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を更に向上できる。

　光学系３は、画像光Ｌ１を略コリメート光として導光部材４の結合領域５に入射させる投射光学系７を、更に備える。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を更に向上できる。

　以上述べた画像表示装置１は、光学系３と、表示素子２と、を備える。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　［２．変形例］
　本開示の実施の形態は、上記実施の形態に限定されない。上記実施の形態は、本開示の課題を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、上記実施の形態の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。

　［２．１　変形例１］
　図８は、変形例１における導光部材４Ａの部分的な断面図である。より詳細には、図８は、導光部材４Ａにおける複製領域６Ａの第１回折構造領域６１Ａを含む部位の断面図である。

　図８の第１回折構造領域６１Ａは、図３の第１回折構造領域６１と同様に、第１回折構造６１１と、第２回折構造６１２と、第３回折構造６１３とを含む。図８の第１回折構造領域６１Ａは、凹凸部の形状及び寸法、つまり、第１回折構造６１１の凹凸部６１１ａ、第２回折構造６１２の凹凸部６１２ａ及び第３回折構造６１３の凹凸部６１３ａの形状及び寸法で、図３の第１回折構造領域６１と異なる。

　本変形例では、Ｔ＝３２０ｎｍ、Ｈａ＝１００ｎｍ、Ｗａ＝２５０ｎｍ、Ｈｂ＝６０ｎｍ、Ｗｂ＝１６０ｎｍ、Ｈｃ＝２００ｎｍ、Ｗｃ＝１６０ｎｍである。

　Ｈａ＞Ｈｂであり、式（１）を満たす。Ｗａ＞Ｗｂであり、式（２）を満たす。Ｈａ／Ｔ＝０．３１であり、式（３）を満たす。Ｗａ／Ｔ＝０．７８であり、式（４）を満たす。Ｈａ／Ｈｂ＝１．６７であり、式（５）を満たす。上記の数値が式（６）～（９）を満たすことは明らかである。

　そのため、図８の第１回折構造領域６１Ａにおいて、第１回折構造６１１は、Ｅａ１＞Ｅａ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。第２回折構造６１２は、Ｅｂ１≧Ｅｂ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。第３回折構造６１３は、Ｅｃ１＜Ｅｃ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。よって、図８の導光部材４Ａは、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　［２．２　変形例２］
　図９は、変形例２における導光部材４Ｂの部分的な断面図である。より詳細には、図９は、導光部材４Ｂにおける複製領域６Ｂの第１回折構造領域６１Ｂを含む部位の断面図である。

　図９の第１回折構造領域６１Ｂは、図３の第１回折構造領域６１と同様に、第１回折構造６１１と、第２回折構造６１２と、第３回折構造６１３とを含む。図９の第１回折構造領域６１Ｂは、凹凸部の形状及び寸法、つまり、第１回折構造６１１の凹凸部６１１ａ、第２回折構造６１２の凹凸部６１２ａ及び第３回折構造６１３の凹凸部６１３ａの形状及び寸法で、図３の第１回折構造領域６１及び図８の第１回折構造領域６１Ａと異なる。

　本変形例では、Ｔ＝３２０ｎｍ、Ｈａ＝１８０ｎｍ、Ｗａ＝２８０ｎｍ、Ｈｂ＝８０ｎｍ、Ｗｂ＝１８０ｎｍ、Ｈｃ＝１５０ｎｍ、Ｗｃ＝１８０ｎｍである。

　Ｈａ＞Ｈｂであり、式（１）を満たす。Ｗａ＞Ｗｂであり、式（２）を満たす。Ｈａ／Ｔ＝０．５６であり、式（３）を満たす。Ｗａ／Ｔ＝０．８８であり、式（４）を満たす。Ｈａ／Ｈｂ＝２．２５であり、式（５）を満たす。一方で、格子高さＨａ，Ｈｃは、式（６）を満たさないが、格子高さＨｂ，Ｈｃは、式（７）を満たす。格子幅Ｗａ，Ｗｃは、式（８）を満たすが、格子幅Ｗｂ，Ｗｃは、式（９）を満たさない。

　図９の第１回折構造領域６１Ｂが上式（１）～（５）を満たすことによって、第１回折構造６１１は、Ｅａ１＞Ｅａ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。第２回折構造６１２は、Ｅｂ１≧Ｅｂ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。よって、図９の導光部材４Ｂは、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　本変形例において、格子高さＨａ，Ｈｂ，Ｈｃは、Ｈａ＜Ｈｃの関係を満たさないがＨｂ＜Ｈｃの関係を満たす。ここで、格子高さＨａ，Ｈｂ，Ｈｃは、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との少なくとも一方を満たしていてもよいが、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との両方を満たすほうがよい。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　本変形例において、格子幅Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃは、Ｗｃ＜Ｗａの関係を満たすがＷｃ＜Ｗｂの関係を満たさない。ここで、格子幅Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃは、Ｗｃ＜Ｗａの関係とＷｃ＜Ｗｂの関係との少なくとも一方を満たしてもよいが、Ｗｃ＜Ｗａの関係とＷｃ＜Ｗｂの関係との両方を満たすほうがよい。この構成は、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率の更なる向上を可能にする。

　［２．３　変形例３］
　図１０は、変形例３における導光部材４Ｃの部分的な断面図である。より詳細には、図９は、導光部材４Ｃにおける複製領域６Ｃの第１回折構造領域６１Ｃを含む部位の断面図である。

　図１０の第１回折構造領域６１Ｃは、図３の第１回折構造領域６１と同様に、第１回折構造６１１と、第２回折構造６１２と、第３回折構造６１３とを含む。

　図１０の第１回折構造領域６１Ｃでは、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａは、周期方向における凹凸部６１１ａ間の距離が本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて大きくなる形状を有しておらず、周期方向における凹凸部６１１ａ間の距離は一定である。つまり、凹凸部６１１ａの基端側（図１０における下端側）での凹凸部６１１ａ間の距離Ｇ１１は、凹凸部６１１ａの先端側（図１０における上端側）での凹凸部６１１ａ間の距離Ｇ１２と等しい。

　図１０の第１回折構造領域６１Ｃでは、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａは、周期方向における凹凸部６１２ａ間の距離が本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて大きくなる形状を有しておらず、周期方向における凹凸部６１２ａ間の距離は一定である。つまり、凹凸部６１２ａの基端側（図１０における下端側）での凹凸部６１２ａ間の距離Ｇ２１は、凹凸部６１２ａの先端側（図１０における上端側）での凹凸部６１２ａ間の距離Ｇ２２と等しい。

　図１０の第１回折構造領域６１Ｃでは、第３回折構造６１３における凹凸部６１３ａは、周期方向における凹凸部６１３ａ間の距離が本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて大きくなる形状を有しておらず、周期方向における凹凸部６１３ａ間の距離は一定である。つまり、凹凸部６１３ａの基端側（図１０における下端側）での凹凸部６１３ａ間の距離Ｇ３１は、凹凸部６１３ａの先端側（図１０における上端側）での凹凸部６１３ａ間の距離Ｇ３２と等しい。

　本変形例において、一例として、Ｔ＝３２０ｎｍ、Ｈａ＝２００ｎｍ、Ｗａ＝３００ｎｍ、Ｈｂ＝１００ｎｍ、Ｗｂ＝１６０ｎｍ、Ｈｃ＝２５０ｎｍ、Ｗｃ＝１８０ｎｍである。つまり、Ｈａ＞Ｈｂであり、式（１）を満たす。Ｗａ＞Ｗｂであり、式（２）を満たす。Ｈａ／Ｔ＝０．６２５であり、式（３）を満たす。Ｗａ／Ｔ＝０．９３７５であり、式（４）を満たす。Ｈａ／Ｈｂ＝２であり、式（５）を満たす。上記の数値が式（６）～（９）を満たすことは明らかである。

　そのため、図１０の第１回折構造領域６１Ｃにおいて、第１回折構造６１１は、Ｅａ１＞Ｅａ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。第２回折構造６１２は、Ｅｂ１≧Ｅｂ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。第３回折構造６１３は、Ｅｃ１＜Ｅｃ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。よって、図１０の導光部材４Ｃは、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　本変形例から、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａは、必ずしも、周期方向における凹凸部６１１ａ間の距離が本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて大きくなる形状を有していなくてもよい。

　本変形例から、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａは、必ずしも、周期方向における凹凸部６１２ａ間の距離が本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて大きくなる形状を有していなくてもよい。

　本変形例から、第３回折構造６１３における凹凸部６１３ａは、必ずしも、周期方向における凹凸部６１３ａ間の距離が本体部４０の厚み方向Ｔ１において本体部４０の内側から外側に向かうにつれて大きくなる形状を有していなくてもよい。

　［２．４　変形例４］
　図１１は、変形例４における導光部材４Ｄの部分的な断面図である。より詳細には、図１１は、導光部材４Ｄにおける複製領域６Ｄの第１回折構造領域６１Ｄを含む部位の断面図である。

　図１１の第１回折構造領域６１Ｄは、図３の第１回折構造領域６１と同様に、第１回折構造６１１と、第２回折構造６１２と、第３回折構造６１３とを含む。

　図１１の第１回折構造領域６１Ｄでは、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜せずに、平行している。

　図１１の第１回折構造領域６１Ｄでは、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜せずに、平行している。

　図１１の第１回折構造領域６１Ｄでは、第３回折構造６１３における凹凸部６１３ａの中心軸Ｃ３は、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜せずに、平行している。

　そのため、図１１の第１回折構造領域６１Ｄにおいて、第１回折構造６１１は、Ｅａ１＞Ｅａ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。第２回折構造６１２は、Ｅｂ１≧Ｅｂ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。第３回折構造６１３は、Ｅｃ１＜Ｅｃ２の関係を満たす回折効率特性を有し得る。よって、図１１の導光部材４Ｄは、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　本変形例から、第１回折構造６１１における凹凸部６１１ａの中心軸Ｃ１は、必ずしも、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜していなくてもよい。

　本変形例から、第２回折構造６１２における凹凸部６１２ａの中心軸Ｃ２は、必ずしも、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜していなくてもよい。

　本変形例から、第３回折構造６１３における凹凸部６１３ａの中心軸Ｃ３は、必ずしも、本体部４０の厚み方向Ｔ１に対して傾斜していなくてもよい。

　［２．５　変形例５］
　図１２は、変形例５における導光部材４Ｅの平面図である。図１２に示すように、結合領域５と、複製領域６Ｅとは、導光部材４の本体部４０の第１面４０ａに形成される。

　図１２の複製領域６Ｅは、第１回折構造領域６１Ｅと、第２回折構造領域６２Ｅとを含む。

　第１回折構造領域６１Ｅは、第１方向Ｄ１において、結合領域５と並ぶように配置される。第１回折構造領域６１Ｅは、表面レリーフ型の回折格子であり、凹凸が周期的に形成されている。第１回折構造領域６１Ｅは、反射型の回折格子である。第１回折構造領域６１Ｅは、本体部４０の厚み方向に交差する第１伝搬方向に伝搬する画像光Ｌ１を、第１伝搬方向に交差する第２伝搬方向に伝搬する複数の画像光Ｌ２に、第１伝搬方向において分割するように構成される。第１回折構造領域６１Ｅにおいては、第１方向Ｄ１が第１伝搬方向であり、第２方向Ｄ２が第２伝搬方向である。第１回折構造領域６１Ｅは、導光部材４の本体部４０内を伝播する画像光Ｌ１を分割することによって第１方向Ｄ１に並ぶ複数の画像光Ｌ２を第２回折構造領域６２Ｅに向かわせる。このようにして、第１回折構造領域６１Ｅは、第１方向Ｄ１において画像光の瞳の拡張を行う。

　第１回折構造領域６１Ｅは、第１回折構造領域６１と同様に、周期方向に周期性を有するように配列された本体部４０の厚み方向に対する凹凸部により構成されるが、第１回折構造領域６１とは異なり、第１～第３回折構造６１１～６１３のような場所によって異なる回折構造を有していない。

　図１２の第２回折構造領域６２Ｅは、第２方向Ｄ２において、第１回折構造領域６１Ｅと並ぶように配置される。第２回折構造領域６２Ｅは、表面レリーフ型の回折格子であり、凹凸が周期的に形成されている。第２回折構造領域６２Ｅは、透過型の回折格子である。第２回折構造領域６２Ｅは、本体部４０の厚み方向に交差する第１伝搬方向に伝搬する画像光Ｌ２を、第１伝搬方向に交差する第２伝搬方向に伝搬する複数の画像光Ｌ３に、第１伝搬方向において分割するように構成される。第２回折構造領域６２においては、第２方向Ｄ２が第１伝搬方向であり、第３方向Ｄ３が第２伝搬方向である。第２回折構造領域６２Ｅは、導光部材４Ｅの本体部４０内を伝播する画像光Ｌ２を分割することによって第２方向Ｄ２に並ぶ複数の画像光Ｌ３を視野領域８に向かわせる。このようにして、第２回折構造領域６２Ｅは、第２方向Ｄ２において画像光の瞳の拡張を行う。

　図１２の第２回折構造領域６２Ｅは、第１回折構造６２１と、第２回折構造６２２と、第３回折構造６２３とを含む。第２回折構造６２２は、第１伝搬方向（第２方向Ｄ２）において第１回折構造６２１に対して結合領域５とは反対側にある。第３回折構造６２３は、第１伝搬方向（第２方向Ｄ２）において第２回折構造６２２に対して第１回折構造６２１と反対側にある。換言すれば、第１回折構造６２１と、第２回折構造６２２と、第３回折構造６２３とは、第１伝搬方向（第２方向Ｄ２）においてこの順に並ぶ。

　図１２に示すように、第２回折構造領域６２Ｅは、第１伝搬方向（第２方向Ｄ２）における結合領域５側の第１端６２ａと、第１伝搬方向（第２方向Ｄ２）における結合領域５とは反対側の第２端６２ｂとを有する。第１回折構造６２１は、少なくとも、第１伝搬方向において第２回折構造領域６２Ｅの第１端６２ａから第２回折構造領域６２Ｅの１／４を占める領域Ｒ２１内にある。第２回折構造６２２は、少なくとも、第１伝搬方向において第２回折構造領域６２Ｅの第１端６２ａから第２回折構造領域６２Ｅの１／２を占める領域Ｒ２２内にある。第３回折構造６２３は、少なくとも、第１伝搬方向において第２回折構造６２２に対して第１回折構造６２１と反対側で第１伝搬方向において第２回折構造領域６２Ｅの第２端６２ｂから第２回折構造領域６２Ｅの１／４を占める領域Ｒ２３内にある。一例として、第２回折構造領域６２Ｅにおいて、領域Ｒ２１が第１回折構造６２１で占められ、領域Ｒ２３が第３回折構造６２３で占められ、領域Ｒ２１と領域Ｒ２３との間が第２回折構造６２２で占められてよい。

　第２回折構造領域６２Ｅは、周期方向に周期性を有するように配列された本体部４０の厚み方向に対する凹凸部、つまり、第１回折構造６２１の凹凸部、第２回折構造６２２の凹凸部及び第３回折構造６２３の凹凸部により構成される。凹凸部は、本体部４０から突出する凸部である。周期方向は、凹凸部が周期性を有するように配列される方向である。周期方向は、第１伝搬方向（第２回折構造領域６２Ｅの場合、第２方向Ｄ２）の成分を含む。第２方向Ｄ２に伝搬する画像光Ｌ２を第３方向Ｄ３に伝搬する画像光Ｌ３に変換するために、周期方向は、第２方向Ｄ２に設定される。この場合、周期方向は、第２方向Ｄ２の成分のみを含む。周期方向は、第２回折構造領域６２の波数ベクトルの方向である。凹凸部は、例えば、第１方向Ｄ１に延びて第２方向Ｄ２に所定間隔で並ぶ。第２回折構造領域６２において、格子周期は一定である。つまり、第１回折構造６２１、第２回折構造６２２及び第３回折構造６２３は同じ格子周期を有する。格子周期は、周期方向における隣り合う２つの凹凸部の同じ位置の間の距離である。

　第２回折構造領域６２Ｅの第１回折構造６２１、第２回折構造６２２及び第３回折構造６２３は、同じ格子周期を有するが、格子高さと格子幅との少なくとも一方が異なることで、異なる回折効率特性を有する。第２回折構造領域６２Ｅの第１回折構造６２１、第２回折構造６２２及び第３回折構造６２３の格子高さ及び格子幅は、上記実施の形態における第１回折構造領域６１の第１回折構造６２１、第２回折構造６２２及び第３回折構造６２３の格子高さ及び格子幅と同様に設定されてよい。

　つまり、第２回折構造領域６２Ｅの格子周期をＴ、第１回折構造６２１の格子高さ（凹凸部の高さ）をＨａとすると、格子周期Ｔ及び格子高さＨａは、０．３＜Ｈａ／Ｔ＜１．２の関係を満たす。第１回折構造６２１の格子幅（凹凸部の幅）をＷａとすると、格子周期Ｔ及び格子幅Ｗａは、０．７＜Ｗａ／Ｔ＜１．０の関係を満たす。第２回折構造６２２の格子高さ（凹凸部の高さ）をＨｂとすると、格子高さＨａ及び格子高さＨｂは、１．２＜Ｈａ／Ｈｂ＜１０．０の関係を満たす。これによって、第１回折構造６２１において、第２方向Ｄ２に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最大となる光に対する回折効率をＥａ１、第２方向Ｄ２に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最小となる光に対する回折効率をＥａ２とすると、第１回折構造６２１は、Ｅａ１＞Ｅａ２の関係を満たす回折効率特性を有する。第２回折構造６２２において、第２方向Ｄ２に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最大となる光に対する回折効率をＥｂ１、第２方向Ｄ２に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最小となる光に対する回折効率をＥｂ２とすると、第２回折構造６２２は、Ｅｂ１≧Ｅｂ２の関係を満たす回折効率特性を有する。本変形例においては、Ｅｂ１＝Ｅｂ２である。

　第３回折構造６２３の格子高さをＨｃとすると、格子高さＨａ，Ｈｂ，Ｈｃは、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係とを満たす。第３回折構造６２３の格子幅をWｃとすると、格子幅Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃは、Ｗｃ＜Ｗａの関係とＷｃ＜Ｗｂの関係とを満たす。これによって、第３回折構造６２３において、第２方向Ｄ２に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最大となる光に対する回折効率をＥｃ１、第２方向Ｄ２に伝搬する光のうち本体部４０の界面に対する入射角度（伝搬角）が最小となる光に対する回折効率をＥｃ２とすると、第３回折構造６２３は、Ｅｃ１＜Ｅｃ２の関係を満たす回折効率特性を有する。

　以上述べた第２回折構造領域６２Ｅにおいては、第１回折構造６２１は、Ｅａ１＞Ｅａ２の関係を満たす回折効率特性を有する。そのため、第１回折構造６２１は、第２方向Ｄ２において視野領域８に到達しない出射光の量を減らすことができる。よって、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。一方で、第１回折構造６２１は、第２方向Ｄ２において視野領域８に到達する出射光の量を増やすことができる。よって、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。第２回折構造６２２は、Ｅｂ１＝Ｅｂ２の関係を満たす回折効率特性を有する。そのため、第２回折構造６１２は、第２方向Ｄ２での出射光Ｌ１１ｂ，Ｌ１２ｂ，Ｌ１３ｂの光量のばらつきを低減できる。第３回折構造６２３は、Ｅｃ１＜Ｅｃ２の関係を満たす回折効率特性を有する。その結果、第２方向Ｄ２において視野領域８に到達する出射光の量を増やすことができる。よって、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。したがって、第２回折構造領域６２Ｅは、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　［２．６　その他の変形例］
　一変形例において、導光部材４～４Ｅは、必ずしも、導光部材４～４Ｅと視野領域８とが一直線上に並ぶように配置される必要はない。つまり、導光部材４～４Ｅから視野領域８への光学的な経路は、必ずしも直線であるとは限らない。例えば、導光部材４～４Ｅからの光を反射板、コンバイナ、ウィンドシールド等で反射させて視野領域８に入射させてよい。この場合、導光部材４～４Ｅから視野領域８への光学的な経路は直線状ではなく、例えば、Ｌ字状となる。

　一変形例において、導光部材４～４Ｅの形状及び寸法は、導光部材４～４Ｅから視野領域８までの光学的な経路の長さが３００ｍｍ以上であってもユーザが虚像を視認できるように、設定される。一例として、複製領域６の第１伝搬方向（第１方向Ｄ１）に対応する視野領域８の寸法をＶ１、複製領域６の第１伝搬方向（第１方向Ｄ１）の寸法をＥ１とすると、１．０＜Ｅ１／Ｖ１＜５．０の関係を満たす。この構成は、光学系３をユーザと光学系３との距離がＨＭＤより比較的遠いヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）等にも利用でき得る。

　一変形例において、結合領域５は、表面レリーフ型の回折格子に限定されず、体積ホログラム素子（ホログラフィック回折格子）又はハーフミラーを有してよい。

　一変形例において、複製領域６は、透過型又は反射型のいずれの表面レリーフ型の回折格子であってもよい。

　一変形例において、表面レリーフ型の回折格子は、導光部材４～４Ｅと同一材料に限定されず、異なる材料で形成されてもよい。例えば、導光部材４～４Ｅの材料はガラス、表面レリーフ型の回折格子の材料は、紫外線硬化樹脂であってよい。この場合、表面レリーフ型の回折格子をナノインプリント技術により形成できる。このように、結合領域５又は複製領域６は、必ずしも、本体部４０と一体に形成される必要はなく、本体部４０とは別体に形成されてよい。

　一変形例において、複製領域６は、第１回折構造領域６１～６１Ｄのいずれかと、第２回折構造領域６２Ｅとを備えてよい。これによって、複製領域６は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２の両方において視野領域８に到達しない出射光の量を減らして、表示素子２からの画像光Ｌ１の利用効率を向上できる。

　一変形例において、複製領域６～６Ｅは、第１回折構造領域６１と第２回折構造領域６２との両方を有していなくてもよい。この場合、複製領域６～６Ｅは、一方向にのみ画像光Ｌ１の瞳を拡張する。例えば、第１回折構造領域６１～６１Ｅは、第２伝搬方向Ｄ２が、本体部４０から視野領域８に向かう方向であるように、構成されてよい。つまり、第１回折構造領域６１～６１Ｅが、結合領域５により本体部４０内に入射した画像光Ｌ１を本体部４０から視野領域８に向けて出射させる出射構造を規定してもよい。

　一変形例において、第１回折構造領域６１～６１Ｅの凹凸部は、回折格子を構成することができれば、突起（凸部）、凹部、又は凸部と凹部との組み合わせのいずれであってもよい。凹凸部の中心軸は、例えば、突起の中心軸又は凹部の中心軸であってよい。この点は、第２回折構造領域６２，６２Ｅにおいても同様である。

　一変形例において、投射光学系７は、単一の光学素子ではなく、複数の光学素子として、第１光学素子及び第２光学素子を備えてよい。第１光学素子は、例えば、負メニスカスレンズと両凸レンズを組み合わせた接合レンズであり、第２光学素子は、正メニスカスレンズと負メニスカスレンズを組み合わせた接合レンズである。なお、光学系３は、投射光学系７を備えていなくてもよい。

　一変形例において、投射光学系７と結合領域５とは必ずしも一直線上に並んでいる必要はない。つまり、投射光学系７から結合領域５への画像光Ｌ１の光路は、必ずしも直線であるとは限らない。例えば、投射光学系７からの画像光Ｌ１を反射板で反射させて結合領域５に入射させてよい。この場合、投射光学系７から結合領域５への画像光Ｌ１の光路は直線状ではなく、例えば、Ｌ字状となる。

　一変形例において、画像表示装置１は、画像光Ｌ１に含まれる光の波長にそれぞれ対応する複数の導光部材４～４Ｅを備えてよい。これによって、ユーザにカラー画像を提供することができる。

　［３．態様］
　上記実施の形態及び変形例から明らかなように、本開示は、下記の態様を含む。以下では、実施の形態との対応関係を明示するためだけに、符号を括弧付きで付している。

　第１の態様は、光学系（３）であって、表示素子（２）から出力される画像を形成する画像光（Ｌ１）をユーザの視野領域（８）に虚像として導く導光部材（４；４Ａ；４Ｂ；４Ｃ；４Ｄ；４Ｅ）を備える。前記導光部材（４；４Ａ；４Ｂ；４Ｃ；４Ｄ；４Ｅ）は、板状の本体部（４０）と、前記本体部（４０）に形成され、前記画像光（Ｌ１）が前記本体部（４０）内を伝播するように前記画像光（Ｌ１）を前記本体部（４０）内に入射させる結合領域（５）と、前記本体部（４０）に形成され、前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）に交差する第１伝搬方向（Ｄ１）に伝搬する画像光（Ｌ１）を、前記第１伝搬方向（Ｄ１）に交差する第２伝搬方向（Ｄ２）に伝搬する複数の画像光（Ｌ２）に、前記第１伝搬方向（Ｄ１）において分割する表面レリーフ型の回折格子である回折構造領域（６１）を有する複製領域（６；６Ａ；６Ｂ；６Ｃ；６Ｄ；６Ｅ）と、を備える。前記回折構造領域（６１）は、第１回折構造（６１１）と、前記第１伝搬方向（Ｄ１）において前記第１回折構造（６１１）に対して前記結合領域（５）とは反対側にある第２回折構造（６１２）とを含む。前記第１回折構造（６１１）の格子高さは、前記第２回折構造（６１２）の格子高さより高い。前記第１回折構造（６１１）の格子幅は、前記第２回折構造（６１２）の格子幅より広い。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率を向上できる。

　第２の態様は、第１の態様に基づく光学系（３）である。第２の態様において、前記回折構造領域（６１）は、０．３＜Ｈａ／Ｔ＜１．２、０．７＜Ｗａ／Ｔ＜１．０、１．２＜Ｈａ／Ｈｂ＜１０．０、の関係を満たす。Ｔは、前記回折構造領域（６１）の格子周期であり、Ｈａは、前記第１回折構造（６１１）の格子高さであり、Ｗａは、前記第１回折構造（６１１）の格子幅であり、Ｈｂは、前記第２回折構造（６１２）の格子高さである。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率を向上できる。

　第３の態様は、第１又は第２の態様に基づく光学系（３）である。第３の態様において、前記第１回折構造（６１１）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）に伝搬する光のうち前記本体部（４０）の界面に対する入射角度が最大となる光（Ｌ１２）に対する回折効率が、前記第１伝搬方向（Ｄ１）に伝搬する光のうち前記本体部（４０）の界面に対する入射角度が最小となる光（Ｌ１３）に対する回折効率より大きい回折効率特性を有する。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第４の態様は、第３の態様に基づく光学系（３）である。第４の態様において、前記第２回折構造（６１２）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）に伝搬する光のうち前記本体部（４０）の界面に対する入射角度が最大となる光（Ｌ１２）に対する回折効率が、前記第１伝搬方向（Ｄ１）に伝搬する光のうち前記本体部（４０）の界面に対する入射角度が最小となる光（Ｌ１３）に対する回折効率以上である回折効率特性を有する。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第５の態様は、第１～第４の態様のいずれか一つに基づく光学系（３）である。第５の態様において、前記回折構造領域（６１）は、第３回折構造（６１３）を更に含む。前記第３回折構造（６１３）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）において前記第２回折構造（６１２）に対して前記第１回折構造（６１１）と反対側にある。前記回折構造領域（６１）は、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との少なくとも一方を満たす。Ｈｃは、前記第３回折構造（６１３）の格子高さである。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第５の態様においては、前記回折構造領域（６１）は、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との両方を満たすとよい。この場合、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第６の態様は、第５の態様に基づく光学系（３）である。第６の態様において、前記回折構造領域（６１）は、Ｗｃ＜Ｗａの関係とＷｃ＜Ｗｂの関係との少なくとも一方を満たす。Ｗａは、前記第１回折構造（６１１）の格子幅である。Ｗｂは、前記第２回折構造（６１２）の格子幅である。Ｗｃは、前記第３回折構造（６１３）の格子幅である。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第６の態様においては、前記回折構造領域（６１）は、Ｗｃ＜Ｗａの関係とＷｃ＜Ｗｂの関係との両方を満たすとよい。この場合、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第７の態様は、第５又は第６の態様に基づく光学系（３）である。第７の態様において、前記第３回折構造（６１３）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）に伝搬する光のうち前記本体部（４０）の界面に対する入射角度が最大となる光（Ｌ１２）に対する回折効率が、前記第１伝搬方向（Ｄ１）に伝搬する光のうち前記本体部（４０）の界面に対する入射角度が最小となる光（Ｌ１３）に対する回折効率より小さい回折効率特性を有する。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第８の態様は、第１～第７の態様のいずれか一つに基づく光学系（３）である。第８の態様において、前記回折構造領域（６１）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）の成分を含む周期方向に周期性を有するように配列された前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）に対する凹凸部（６１１ａ，６１２ａ，６１３ａ）により構成される。前記第１回折構造（６１１）における前記凹凸部（６１１ａ）の中心軸（Ｃ１）は、前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）に対して傾斜している。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第９の態様は、第８の態様に基づく光学系（３）である。第９の態様において、前記第１回折構造（６１１）における前記凹凸部（６１１ａ）は、前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）において前記本体部（４０）の内側から外側に向かうにつれて前記周期方向における前記凹凸部（６１１ａ）間の距離が大きくなる形状を有する。この態様は、導光部材（４）の製造の容易化を可能にする。

　第１０の態様は、第８又は第９の態様に基づく光学系（３）である。第１０の態様において、前記第２回折構造（６１２）における前記凹凸部（６１２ａ）の中心軸（Ｃ２）は、前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）に対して傾斜している。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第１１の態様は、第１０の態様に基づく光学系（３）である。第１１の態様において、前記第１回折構造（６１１）における前記凹凸部（６１１ａ）の中心軸（Ｃ１）の、前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）に対する傾斜角度をθａ、前記第２回折構造（６１２）における前記凹凸部（６１２ａ）の中心軸（Ｃ２）の、前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）に対する傾斜角度をθｂとすると、０．９＜θａ／θｂ＜１．１の関係を満たす。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第１２の態様は、第８～第１１の態様のいずれか一つに基づく光学系（３）である。第１２の態様において、前記回折構造領域（６１）は、第３回折構造（６１３）を更に含む。前記第３回折構造（６１３）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）において前記第２回折構造（６１２）に対して前記第１回折構造（６１１）と反対側にある。前記回折構造領域（６１）は、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との少なくとも一方を満たす。Ｈｃは、前記第３回折構造（６１３）の格子高さである。前記第３回折構造（６１３）における前記凹凸部（６１３ａ）の中心軸（Ｃ３）は、前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）に対して傾斜している。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第１２の態様においては、前記回折構造領域（６１）は、Ｗｃ＜Ｗａの関係とＷｃ＜Ｗｂの関係との少なくとも一方を満たすとよい。Ｗａは、前記第１回折構造（６１１）の格子幅である。Ｗｂは、前記第２回折構造（６１２）の格子幅である。Ｗｃは、前記第３回折構造（６１３）の格子幅である。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第１３の態様は、第１２の態様に基づく光学系（３）である。第１３の態様において、前記第１回折構造（６１１）における前記凹凸部（６１１ａ）の中心軸（Ｃ１）の、前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）に対する傾斜角度をθａ、前記第３回折構造（６１３）における前記凹凸部（６１３ａ）の中心軸（Ｃ３）の、前記本体部（４０）の厚み方向（Ｔ１）に対する傾斜角度をθｃとすると、０．９＜θａ／θｃ＜１．１の関係を満たす。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第１４の態様は、第１～第１３の態様のいずれか一つに基づく光学系（３）である。第１４の態様において、前記複製領域（６；６Ａ；６Ｂ；６Ｃ；６Ｄ；６Ｅ）は、前記結合領域（５）により前記本体部（４０）内に入射した前記画像光（Ｌ１）を前記本体部（４０）から前記視野領域（８）に向けて出射させる出射構造（６２）を有する。この態様は、複製領域（６；６Ａ；６Ｂ；６Ｃ；６Ｄ；６Ｅ）とは別に出射構造を設ける必要がなくなるから、導光部材（４）を小型化できる。

　第１５の態様は、第１～第１４の態様のいずれか一つに基づく光学系（３）である。第１５の態様において、前記複製領域（６；６Ａ；６Ｂ；６Ｃ；６Ｄ；６Ｅ）の前記第１伝搬方向（Ｄ１）に対応する前記視野領域（８）の寸法をＶ１、前記複製領域（６；６Ａ；６Ｂ；６Ｃ；６Ｄ；６Ｅ）の前記第１伝搬方向（Ｄ１）の寸法をＥ１とすると、１．０＜Ｅ１／Ｖ１＜５．０の関係を満たす。この態様は、光学系（３）をユーザと光学系（３）との距離がＨＭＤより比較的遠いＨＵＤ等にも利用可能とすることができる。

　第１６の態様は、第１～第１５の態様のいずれか一つに基づく光学系（３）である。第１６の態様において、前記回折構造領域（６１）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）における前記結合領域（５）側の第１端（６１ａ）と、前記第１伝搬方向（Ｄ１）における前記結合領域（５）とは反対側の第２端（６１ｂ）とを有する。前記第１回折構造（６１１）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）において前記回折構造領域（６１，６２）の前記第１端（６１ａ）から前記回折構造領域（６１，６２）の１／４を占める領域（Ｒ１１）内にある。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第１７の態様は、第１６の態様に基づく光学系（３）である。第１７の態様において、前記第２回折構造（６１２）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）において前記回折構造領域（６１）の前記第１端（６１ａ）から前記回折構造領域（６１）の１／２を占める領域（Ｒ１２）内にある。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率の更なる向上を可能にする。

　第１８の態様は、第１６又は第１７の態様に基づく光学系（３）である。第１８の態様において、前記回折構造領域（６１）は、第３回折構造（６１３）を更に含む。前記第３回折構造（６１３）は、前記第１伝搬方向（Ｄ１）において前記第２回折構造（６１２）に対して前記第１回折構造（６１１）と反対側で、前記第１伝搬方向（Ｄ１）において前記回折構造領域（６１）の前記第２端（６１ｂ）から前記回折構造領域（６１）の１／４を占める領域（Ｒ１３）内にある。前記回折構造領域（６１）は、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との少なくとも一方を満たす。Ｈａは、前記第１回折構造（６１１）の格子高さである。Ｈｂは、前記第２回折構造（６１２）の格子高さである。Ｈｃは、前記第３回折構造（６１３）の格子高さである。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率を更に向上できる。

　第１９の態様は、第１～第１８の態様のいずれか一つに基づく光学系（３）である。第１９の態様において、前記光学系（３）は、前記画像光（Ｌ１）を略コリメート光として前記導光部材（４；４Ａ；４Ｂ；４Ｃ；４Ｄ；４Ｅ）の前記結合領域（５）に入射させる投射光学系（７）を、更に備える。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率を更に向上できる。

　第２０の態様は、画像表示装置（１）であって、第１～第１９の態様のいずれか一つに基づく光学系（３）と、前記表示素子（２）と、を備える。この態様は、表示素子（２）からの画像光（Ｌ１）の利用効率を向上できる。

　上記の第２～第１９の態様は必須ではない。

　以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。従って、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略等を行うことができる。

　本開示は、光学系及び画像表示装置に適用可能である。具体的には、表示素子からの画像光をユーザの視野領域に虚像として導くための光学系、及び、この光学系を備える画像表示装置に、本開示は適用可能である。

　　１　画像表示装置
　　２　表示素子
　　３　光学系
　　４，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ，４Ｅ　導光部材
　　４０　本体部
　　５　結合領域
　　６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ　複製領域
　　６１　第１回折構造領域（回折構造領域）
　　６１ａ　第１端
　　６１ｂ　第２端
　　Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１３　領域
　　６１１　第１回折構造
　　６１１ａ　凹凸部
　　６１２　第２回折構造
　　６１２ａ　凹凸部
　　６１３　第３回折構造
　　６１３ａ　凹凸部
　　６２　第２回折構造領域（回折構造領域、出射構造）
　　７　投射光学系
　　８　視野領域
　　Ｌ１，Ｌ２　画像光
　　Ｄ１　第１方向（第１伝搬方向）
　　Ｄ２　第２方向（第２伝搬方向）
　　Ｔ１　厚み方向
　　Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３　中心軸

Claims

　表示素子から出力される画像を形成する画像光をユーザの視野領域に虚像として導く導光部材を備え、
　前記導光部材は、
　　板状の本体部と、
　　前記本体部に形成され、前記画像光が前記本体部内を伝播するように前記画像光を前記本体部内に入射させる結合領域と、
　　前記本体部に形成され、前記本体部の厚み方向に交差する第１伝搬方向に伝搬する画像光を、前記第１伝搬方向に交差する第２伝搬方向に伝搬する複数の画像光に前記第１伝搬方向において分割する表面レリーフ型の回折格子である回折構造領域を有する複製領域と、
　を備え、
　前記回折構造領域は、第１回折構造と、前記第１伝搬方向において前記第１回折構造に対して前記結合領域とは反対側にある第２回折構造とを含み、
　前記第１回折構造の格子高さは、前記第２回折構造の格子高さより高く、
　前記第１回折構造の格子幅は、前記第２回折構造の格子幅より広い、
　光学系。
　前記回折構造領域は、
　　０．３＜Ｈａ／Ｔ＜１．２、
　　０．７＜Ｗａ／Ｔ＜１．０、
　　１．２＜Ｈａ／Ｈｂ＜１０．０、
　の関係を満たし、
　Ｔは、前記回折構造領域の格子周期であり、
　Ｈａは、前記第１回折構造の格子高さであり、
　Ｗａは、前記第１回折構造の格子幅であり、
　Ｈｂは、前記第２回折構造の格子高さである、
　請求項１に記載の光学系。
　前記第１回折構造は、前記第１伝搬方向に伝搬する光のうち前記本体部の界面に対する入射角度が最大となる光に対する回折効率が、前記第１伝搬方向に伝搬する光のうち前記本体部の界面に対する入射角度が最小となる光に対する回折効率より大きい回折効率特性を有する、
　請求項１又は２に記載の光学系。
　前記第２回折構造は、前記第１伝搬方向に伝搬する光のうち前記本体部の界面に対する入射角度が最大となる光に対する回折効率が、前記第１伝搬方向に伝搬する光のうち前記本体部の界面に対する入射角度が最小となる光に対する回折効率以上である回折効率特性を有する、
　請求項３に記載の光学系。
　前記回折構造領域は、第３回折構造を更に含み、
　前記第３回折構造は、前記第１伝搬方向において前記第２回折構造に対して前記第１回折構造と反対側にあり、
　前記回折構造領域は、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との少なくとも一方を満たし、
　Ｈａは、前記第１回折構造の格子高さであり、
　Ｈｂは、前記第２回折構造の格子高さであり、
　Ｈｃは、前記第３回折構造の格子高さである、
　請求項１～４のいずれか一つに記載の光学系。
　前記回折構造領域は、Ｗｃ＜Ｗａの関係とＷｃ＜Ｗｂの関係との少なくとも一方を満たし、
　Ｗａは、前記第１回折構造の格子幅であり、
　Ｗｂは、前記第２回折構造の格子幅であり、
　Ｗｃは、前記第３回折構造の格子幅である、
　請求項５に記載の光学系。
　前記第３回折構造は、前記第１伝搬方向に伝搬する光のうち前記本体部の界面に対する入射角度が最大となる光に対する回折効率が、前記第１伝搬方向に伝搬する光のうち前記本体部の界面に対する入射角度が最小となる光に対する回折効率より小さい回折効率特性を有する、
　請求項５又は６に記載の光学系。
　前記回折構造領域は、前記第１伝搬方向の成分を含む周期方向に周期性を有するように配列された前記本体部の厚み方向に対する凹凸部により構成され、
　前記第１回折構造における前記凹凸部の中心軸は、前記本体部の厚み方向に対して傾斜している、
　請求項１～７のいずれか一つに記載の光学系。
　前記第１回折構造における前記凹凸部は、前記本体部の厚み方向において前記本体部の内側から外側に向かうにつれて前記周期方向における前記凹凸部間の距離が大きくなる形状を有する、
　請求項８に記載の光学系。
　前記第２回折構造における前記凹凸部の中心軸は、前記本体部の厚み方向に対して傾斜している、
　請求項８又は９に記載の光学系。
　前記第１回折構造における前記凹凸部の中心軸の、前記本体部の厚み方向に対する傾斜角度をθａ、前記第２回折構造における前記凹凸部の中心軸の、前記本体部の厚み方向に対する傾斜角度をθｂとすると、０．９＜θａ／θｂ＜１．１の関係を満たす、
　請求項１０に記載の光学系。
　前記回折構造領域は、第３回折構造を更に含み、
　前記第３回折構造は、前記第１伝搬方向において前記第２回折構造に対して前記第１回折構造と反対側にあり、
　前記回折構造領域は、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との少なくとも一方を満たし、
　Ｈｃは、前記第３回折構造の格子高さであり、
　前記第３回折構造における前記凹凸部の中心軸は、前記本体部の厚み方向に対して傾斜している、
　請求項８～１１のいずれか一つに記載の光学系。
　前記第１回折構造における前記凹凸部の中心軸の、前記本体部の厚み方向に対する傾斜角度をθａ、前記第３回折構造における前記凹凸部の中心軸の、前記本体部の厚み方向に対する傾斜角度をθｃとすると、０．９＜θａ／θｃ＜１．１の関係を満たす、
　請求項１２に記載の光学系。
　前記複製領域は、前記結合領域により前記本体部内に入射した前記画像光を前記本体部から前記視野領域に向けて出射させる出射構造を有する、
　請求項１～１３のいずれか一つに記載の光学系。
　前記複製領域の前記第１伝搬方向に対応する前記視野領域の寸法をＶ１、前記複製領域の前記第１伝搬方向の寸法をＥ１とすると、１．０＜Ｅ１／Ｖ１＜５．０の関係を満たす、
　請求項１～１４のいずれか一つに記載の光学系。
　前記回折構造領域は、前記第１伝搬方向における前記結合領域側の第１端と、前記第１伝搬方向における前記結合領域とは反対側の第２端とを有し、
　前記第１回折構造は、少なくとも、前記第１伝搬方向において前記回折構造領域の前記第１端から前記回折構造領域の１／４を占める領域内にある、
　請求項１～１５のいずれか一つに記載の光学系。
　前記第２回折構造は、少なくとも、前記第１伝搬方向において前記回折構造領域の前記第１端から前記回折構造領域の１／２を占める領域内にある、
　請求項１６に記載の光学系。
　前記回折構造領域は、第３回折構造を更に含み、
　前記第３回折構造は、少なくとも、前記第１伝搬方向において前記第２回折構造に対して前記第１回折構造と反対側で前記第１伝搬方向において前記回折構造領域の前記第２端から前記回折構造領域の１／４を占める領域内にあり、
　前記回折構造領域は、Ｈａ＜Ｈｃの関係とＨｂ＜Ｈｃの関係との少なくとも一方を満たし、
　Ｈａは、前記第１回折構造の格子高さであり、
　Ｈｂは、前記第２回折構造の格子高さであり、
　Ｈｃは、前記第３回折構造の格子高さである、
　請求項１６又は１７に記載の光学系。
　前記画像光を略コリメート光として前記導光部材の前記結合領域に入射させる投射光学系を、更に備える、
　請求項１～１８のいずれか一つに記載の光学系。
　請求項１～１９のいずれか一つに記載の光学系と、
　前記表示素子と、
　を備える、
　画像表示装置。