(57)【要約】【課題】特定の波長を高効率で回折させることができる光学部材、投影装置、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、車両、分光器及び画像形成装置を提供する。【解決手段】光学部材１０は、曲面部１１と、曲面部１１に所定のピッチで形成された微細構造体１２と、を備え、所定のピッチは曲面部１１の曲率によって変化する。【選択図】図２Ａ
2019159203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
曲面部と、
前記曲面部に所定のピッチで形成された微細構造体と、
を備え、
前記所定のピッチは前記曲面部の曲率によって変化することを特徴とする光学部材。
【請求項２】
前記所定のピッチは前記曲面部の曲率が大きくなるほど狭くなることを特徴とする請求項１に記載の光学部材。
【請求項３】
曲面部と、
前記曲面部に所定のピッチで形成された微細構造体と、
を備え、
前記所定のピッチは、前記曲面部の外縁に近づくほど狭くなることを特徴とする光学部材。
【請求項４】
前記微細構造体は、前記曲面部の端部より内側のみに形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項５】
前記曲面部は、入射光を反射又は透過させる材料から構成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項６】
前記曲面部及び前記微細構造体の組み合わせを複数含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学部材。
【請求項７】
複数の前記微細構造体の間で配列方向が９０度ずれていることを特徴とする請求項６に記載の光学部材。
【請求項８】
前記組み合わせがハニカム状に配列していることを特徴とする請求項６又は７に記載の光学部材。
【請求項９】
コヒーレント光を照射する光源と、
前記光源からの光を光走査する光走査装置と、
前記光走査装置により光走査された光が入射する請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学部材と、
を備え、
前記所定のピッチは、前記曲面部の曲率及び前記コヒーレント光の波長パラメータによって変化することを特徴とする投影装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の投影装置を含むことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１１】
請求項９に記載の投影装置を含むことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のヘッドアップディスプレイを含むことを特徴とする車両。
【請求項１３】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学部材と、
前記光学部材に光を入射させる入射部材と、
前記光学部材によって波長ごとに分光された光を受光する受光手段と、
を有することを特徴とする分光器。
【請求項１４】
画像担持媒体上に複数色で構成される画像を形成する画像形成装置において、
画像担持媒体上に形成した上記画像の分光特性を測定する分光特性測定手段と、
前記分光特性測定手段により測定した分光特性に基づいて画像形成条件を調整する画像形成条件調整手段と、
を有し、
前記分光特性測定手段は、請求項１３に記載の分光器を含むことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部材、投影装置、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、車両、分光器及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回折格子を含む光学部材は、特定の波長の光を回折させる。回折される光の帯域は回折格子のピッチ及び深さ等の周期構造並びに材料等に依存する。
【０００３】
そして、近年では、曲面状の回折格子を含む光学部材が提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の曲面に設けられた回折格子では、特定の波長を高効率で回折させることができない。
【０００５】
本発明は、特定の波長を高効率で回折させることができる光学部材、投影装置、ヘッドマウントディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ、車両、分光器及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
光学部材の一態様は、曲面部と、前記曲面部に所定のピッチで形成された微細構造体と、を備え、前記所定のピッチは前記曲面部の曲率によって変化することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
開示の技術によれば、特定の波長を高効率で回折させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る回折格子を示す平面図である。
【図２Ａ】第１の実施形態に係る回折格子の例を示す断面図である。
【図２Ｂ】第１の実施形態に係る回折格子の他の例を示す断面図である。
【図３】微細構造体と入射角との間の幾何学的な関係を示す模式図である。
【図４Ａ】曲率が相違する２種類の円弧を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示す円弧におけるｘ座標と入射角との関係を示す図である。
【図５】入射角と微細構造体のピッチとの関係の一例を示す図である。
【図６】回折効率の補正係数への依存性の例を示す図である。
【図７】微細構造体のピッチが相違する３例の波長と回折効率との関係を示す図である。
【図８】散乱光を示す模式図である。
【図９Ａ】第２の実施形態に係る光学部材を示す平面図である。
【図９Ｂ】第２の実施形態に係る光学部材の例を示す断面図である。
【図１０】第３の実施形態に係る光学部材を示す平面図である。
【図１１】第４の実施形態に係るヘッドアップディスプレイを搭載した自動車を示す図である。
【図１２】第４の実施形態に係るヘッドアップディスプレイを示す図である。
【図１３】第５の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを示す図である。
【図１４】第６の実施形態に係る画像形成装置を示す図である。
【図１５】第６の実施形態に係る画像形成装置に含まれる分光器を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示の実施形態について添付の図面を参照しながら説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複した説明を省くことがある。
【００１０】
（第１の実施形態）
先ず、第１の実施形態について説明する。第１の実施形態は１個の回折格子を備えた光学部材に関する。図１は、第１の実施形態に係る光学部材を示す平面図である。図２Ａは、第１の実施形態に係る光学部材の例を示す断面図であり、図２Ｂは、第１の実施形態に係る光学部材の他の例を示す断面図である。
【００１１】
第１の実施形態に係る光学部材１０は、図１に示すように、曲面部１１と、曲面部１１の曲面上に形成された微細構造体１２と、を有する。曲面部１１は、図２Ａに示すように、凹状の曲面１１Ａを有していてもよく、図２Ｂに示すように、凸状の曲面１１Ｂを有していてもよい。曲面部１１の材料は特に限定されず、例えば合成石英又はホウケイ酸ガラスである。ホウケイ酸ガラスの例として、テンパックス（登録商標）及びパイレックス（登録商標）等が挙げられる。微細構造体１２の材料は曲面部１１の材料とは異なる光学定数を有し、例えばＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｓｉ３Ｎ４又はＡｌ２Ｏ３である。微細構造体１２は、曲面１１Ａ又は１１Ｂの曲率によって変化するピッチで形成されている。
【００１２】
次に、微細構造体１２のピッチについて説明する。図３は、微細構造体と入射角との間の幾何学的な関係を示す模式図である。
【００１３】
ここでは、曲面部２１に曲率半径がＲの凹面２２が形成され、凹面２２の中心Ｃに微細構造体２３Ｃが形成され、凹面２２の中心からｘ方向にｘｋだけ離れた位置Ｋに微細構造体２３Ｋが形成されているとする。この場合、凹面２２を構成する円２６の中心をＯとし、線分ＯＣと線分ＯＫとのなす角度をθとすると、式（１）の関係が成り立つ。また、中心Ｃと位置Ｋとの間のｚ方向の相違をｚｐｋとすると、式（２）の関係が成り立つ。
【００１４】
θ＝ｓｉｎ−１（ｘｋ／Ｒ）      （１）
ｚｐｋ＝Ｒ（１−ｃｏｓθ）      （２）
【００１５】
これらの幾何学的な関係から、中心Ｃからｘｋだけ離れた位置Ｋに入射する光の入射角は、曲率半径Ｒ又は曲率が与えられれば特定することができる。
【００１６】
例えば、図４Ａに示す曲率が相違する２種類の円弧４１、４２については、図４Ｂに示すように、ｘ座標毎に入射光４３の入射角を特定することができる。図４Ａ及び図４Ｂに示すように、円弧４１の曲率は円弧４２の曲率よりも大きく、図４Ｂに示すように、ｘ座標毎の入射角は、曲率が大きい円弧４１で円弧４２よりも大きい。
【００１７】
平面に形成された回折格子には、このような位置による入射角の相違は存在せず、このような入射角の相違が生じるのは曲面を用いた回折格子に特有の現象である。そして、入射角の相違は、特定の波長の光を回折させる回折格子の回折効率の低下につながる。これに対し、微細構造体のピッチを調整することで、入射角の相違に起因する回折効率の低下を抑制することができる。このような関係は曲面が凸面の場合も成り立ち、また、曲面が球面ではなく扁球面等の場合も成り立つ。曲面が扁球面の場合、曲面の中心から離間するほど曲率が大きくなる。
【００１８】
本実施形態では、このような傾向に鑑み、微細構造体１２は、曲面１１Ａ又は１１Ｂの曲率によって変化するピッチで形成されている。図５は、入射角と微細構造体１２のピッチとの関係の一例を示す図である。この図は、波長５３２ｎｍの光の回折用の光学部材１０における関係を示す。図４Ｂに示すように、曲面の曲率が与えられれば、ｘ座標毎の入射角が特定され、本実施形態では、この入射角に応じたピッチで微細構造体１２が形成されている。
【００１９】
このような第１の実施形態によれば、特定の波長の光を高い効率で回折することができる。また、高効率で回折させる特定の波長は、微細構造体１２のピッチを調整することで、任意に選択することができる。すなわち、図５に示す関係は波長５３２ｎｍの光に関するものであるが、回折させる光の波長に応じて入射角とピッチとの関係は算出できるため、この関係に基づくピッチで微細構造体１２を形成することで、任意の波長を高効率で回折することができる。
【００２０】
なお、回折効率の更なる向上のために、微細構造体１２のピッチが入射角に応じて補正されていることが好ましい。例えば、上述のように曲率から算出される入射角θに応じて求まるピッチをＰ（θ）とすると、微細構造体１２は補正係数Ｋを用いた式（３）で表されるピッチＰ（θ，Ｋ）で形成されていることが好ましい。
【００２１】
Ｐ（θ，Ｋ）＝Ｐ（θ）×（１−Ｋθ２）      （３）
【００２２】
図６に、回折効率の補正係数Ｋへの依存性の例を示す。図６には、曲面の曲率半径が８０μｍでピッチが２５７ｎｍ〜３４６ｎｍの微細構造体に適用した場合の例として、Ｋ＝０．０×１０−４、１×１０−４、２×１０−４、３×１０−４の例を示してある。図６に示すように、補正係数Ｋに応じて回折効率が変化する。波長５３２ｎｍの光の回折効率の向上のためには、図６に示す４種の補正係数Ｋのうちでは２×１０−４が最も適している。
【００２３】
図７に、曲面の曲率半径が８０μｍで微細構造体のピッチが相違する３例の波長と回折効率との関係を示す。第１の例は、微細構造体が均等なピッチで形成された回折格子の例である。第２の例は、曲率により変化するピッチで形成された回折格子の例である。第３の例は、２×１０−４の補正係数Ｋを用いて第２の例を補正した例である。図７に示すように、波長５３２ｎｍの光の回折効率に着目すると、第２の例は第１の例よりも優れており、第３の例は第２の例よりも優れている。
【００２４】
なお、曲面の曲率が一定の場合、すなわち曲面が球面の場合、補正係数を用いて補正されたピッチで微細構造体が形成されていることが好ましい。曲面の中心から離間するほど入射角が大きくなるため、微細構造体のピッチは曲面の中心から離間するほど小さくなっていることが好ましい。
【００２５】
また、微細構造体は曲面部の曲面の全体に形成されているのではなく、曲面の端部に微細構造体が形成されていないことが好ましい。ここでいう曲面の端部とは、曲面の縁から、平面視で曲面の中心から当該縁までの距離の５％だけ内側までの領域をいう。例えば、曲面の平面形状が円であれば、曲面の中心から半径の９５％までの領域内に微細構造体が形成され、その外側には微細構造体が形成されていないことが好ましい。図８に示すように、曲面部５０の曲面５１の端部に微細構造体が形成されている場合、端部に入射光５２が入射すると、計算しきれず想定していない散乱光５３が発生するおそれがある。このような散乱光５３の発生を抑制するためである。
【００２６】
曲面部１１は入射光を反射させる材料から構成されていてもよく、入射光を透過させる材料から構成されていてもよい。すなわち、光学部材１０が透過型、反射型のいずれであってもよい。
【００２７】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は複数個の回折格子を備えた光学部材に関する。図９Ａは、第２の実施形態に係る光学部材を示す平面図である。図９Ｂは、第２の実施形態に係る光学部材の例を示す断面図である。図９Ｂは、図９Ａ中のＩ−Ｉ線に沿った断面図に相当する。
【００２８】
第２の実施形態に係る光学部材６０は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、曲面部１１及び微細構造体１２を含む光学部材１０を複数含む。例えば、光学部材１０は正六角形の平面形状を有しており、複数の光学部材１０が六方最密構造をなすようにハニカム状に並べられている。
【００２９】
このように構成された光学部材６０は、光学部材１０同士のつなぎ目を除き、曲面が連なった構造を有する。第２の実施形態では、複数の光学部材１０の間で微細構造体１２の配列方向が一致している。
【００３０】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態は複数個の回折格子を備えた光学部材に関する。図１０は、第３の実施形態に係る光学部材を示す平面図である。
【００３１】
第３の実施形態に係る光学部材７０は、図１０に示すように、曲面部１１及び微細構造体１２を含む光学部材１０を複数含む。例えば、光学部材１０は正六角形の平面形状を有しており、複数の光学部材１０が六方最密構造をなすようにハニカム状に並べられている。
【００３２】
このように構成された光学部材７０は、光学部材１０同士のつなぎ目を除き、曲面が連なった構造を有する。第３の実施形態では、第２の実施形態とは異なり、複数の光学部材１０の間で微細構造体１２の配列方向が直交している。すなわち、ｘ方向に平行に微細構造体１２が配列した光学部材１０とｙ方向に平行に微細構造体１２が配列した光学部材１０とが交互に配置されている。第３の実施形態によれば、入射するコヒーレント光源の偏光状態に依存せずに回折効率を高めることができる。
【００３３】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。第４の実施形態は光学部材を含むヘッドアップディスプレイに関する。ヘッドアップディスプレイは、光走査により画像を投影する投影装置の一例である。図１１は、第４の実施形態に係るヘッドアップディスプレイを搭載した自動車を示す図である。図１２は、第４の実施形態に係るヘッドアップディスプレイを示す図である。
【００３４】
第４の実施形態に係るヘッドアップディスプレイは、イメージャユニット５００と、ウィンドウシールド４０１に設けられた光学部材４０３とを含む。光学部材４０３は第１〜第３の実施形態のいずれかに係る反射型の光学部材である。光学部材４０３は、ウィンドウシールド４０１に直接加工されていてもよく、ウィンドウシールド４０１に貼り付けられていてもよい。
【００３５】
図１１に示すように、イメージャユニット５００は、例えば、自動車４００のフロントガラス等のウィンドウシールド４０１の付近に設置される。イメージャユニット５００から発せられる投射光Ｌがウィンドウシールド４０１に設けられた光学部材４０３により反射され、ユーザーである観察者（運転者４０２）に向かう。これにより、運転者４０２は、イメージャユニット５００によって投影された画像等を虚像として視認することができる。なお、ウィンドウシールド４０１の内壁面にコンバイナを設置し、コンバイナによって反射する投射光によってユーザーに虚像を視認させる構成にしてもよい。
【００３６】
図１２に示すように、イメージャユニット５００は、赤色、緑色、青色のレーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂからレーザ光が出射される。出射されたレーザ光は、各レーザ光源に対して設けられるコリメータレンズ５０２，５０３，５０４と、２つのダイクロイックミラー５０５，５０６と、光量調整部５０７と、から構成される入射光学系を経た後、反射面５２４を有する可動装置５２３にて偏向される。そして、偏向されたレーザ光は、自由曲面ミラー５０９と、中間スクリーン５１０と、投射ミラー５１１とから構成される投射光学系を経て、スクリーンに投影される。なお、イメージャユニット５００では、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂ、コリメータレンズ５０２，５０３，５０４、ダイクロイックミラー５０５，５０６は、光源ユニット５３０として光学ハウジングによってユニット化されている。
【００３７】
イメージャユニット５００は、中間スクリーン５１０に表示される中間像を自動車４００のウィンドウシールド４０１に投射することで、その中間像を運転者４０２に虚像として視認させる。
【００３８】
レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから発せられる各色レーザ光は、それぞれ、コリメータレンズ５０２，５０３，５０４で略平行光とされ、２つのダイクロイックミラー５０５，５０６により合成される。合成されたレーザ光は、光量調整部５０７で光量が調整された後、反射面５２４を有する可動装置５２３によって二次元走査される。可動装置５２３で二次元走査された投射光Ｌは、自由曲面ミラー５０９で反射されて歪みを補正された後、中間スクリーン５１０に集光され、中間像を表示する。中間スクリーン５１０は、マイクロレンズが二次元配置されたマイクロレンズアレイで構成されており、中間スクリーン５１０に入射してくる投射光Ｌをマイクロレンズ単位で拡大する。
【００３９】
可動装置５２３は、反射面５２４を２軸方向に往復可動させ、反射面５２４に入射する投射光Ｌを二次元走査する。この可動装置５２３の駆動制御は制御装置５２１により、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂの発光タイミングに同期して行われる。制御装置５２１、可動装置５２３及び反射面５２４が光走査装置５２０に含まれる。光学部材４０３の微小構造体は、曲面部の曲率だけでなく、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから出射されるレーザ光の波長パラメータに依存する。
【００４０】
第４の実施形態に係るヘッドアップディスプレイによれば、イメージャユニット５００から出た光をウィンドウシールド４０１に反射させて運転者４０２に投影させることで映像を運転者４０２に見せることができる。このとき、光学部材４０３に含まれる微細構造体のピッチに応じた特定の波長の光のみを高効率で反射することができる。光学部材４０３を用いずにウィンドウシールド４０１で反射させる場合は、一般に数％の反射光しか得られないが、本実施形態によれば、例えば６０％前後の反射率を得ることができる。従って、イメージャユニット５００の省電力化及び小型化を実現できる。
【００４１】
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。第５の実施形態は光学部材を含むヘッドマウントディスプレイに関する。ヘッドマウントディスプレイは、光走査により画像を投影する投影装置の一例である。図１３は、第５の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイを示す図である。
【００４２】
図１３に示すように、第５の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（head mount display：ＨＭＤ）６００は、制御装置５２１と、光源ユニット５３０と、光量調整部５０７と、反射面５２４を有する可動装置５２３と、導光板６０１と、ハーフミラー６０２とを有している。
【００４３】
光源ユニット５３０は、上述したように、レーザ光源５０１Ｒ、５０１Ｇ、及び５０１Ｂと、コリメータレンズ５０２、５０３、及び５０４と、ダイクロイックミラー５０５、及び５０６とを、光学ハウジングによってユニット化したものである。光源ユニット５３０において、レーザ光源５０１Ｒ、５０１Ｇ、及び５０１Ｂからの三色のレーザ光は、ダイクロイックミラー５０５及び５０６で合成される。光源ユニット５３０からは、合成された平行光が発せられる。
【００４４】
光源ユニット５３０からの光は、光量調整部５０７により光量調整された後、可動装置５２３に入射する。可動装置５２３は、制御装置５２１からの信号に基づき、反射面５２４をＸＹ方向に可動し、光源ユニット５３０からの光を二次元走査する。この可動装置５２３の駆動制御は、レーザ光源５０１Ｒ、５０１Ｇ、５０１Ｂの発光タイミングに同期して行われ、走査光によりカラー画像が形成される。
【００４５】
可動装置５２３による走査光は、導光板６０１に入射する。導光板６０１は、走査光を内壁面で反射させながらハーフミラー６０２に導光する。導光板６０１は、走査光の波長に対して透過性を有する樹脂等により形成されている。
【００４６】
ハーフミラー６０２は、導光板６０１からの光をＨＭＤ６００の背面側に反射し、ＨＭＤ６００の装着者６０３の眼の方向に出射する。ハーフミラー６０２は、例えば、自由曲面形状を有し、第１〜第３の実施形態のいずれかに係る反射型の光学部材を含んでいる。この光学部材の微小構造体は、曲面部の曲率だけでなく、レーザ光源５０１Ｒ，５０１Ｇ，５０１Ｂから出射されるレーザ光の波長パラメータに依存する。走査光による画像は、ハーフミラー６０２での反射により、装着者６０３の網膜に結像する。或いは、ハーフミラー６０２での反射と眼球における水晶体のレンズ効果とにより、装着者６０３の網膜に結像する。またハーフミラー６０２での反射により、画像は空間歪が補正される。装着者６０３は、ＸＹ方向に走査される光で形成される画像を、観察することができる。
【００４７】
装着者６０３には、ハーフミラー６０２を通じて、外界からの光による像と走査光による画像が重畳して観察される。ハーフミラー６０２に代えてミラーを設けることで、外界からの光をなくし、走査光による画像のみを観察できる構成としてもよい。
【００４８】
本開示の光学部材が適用可能な投影装置は、反射面５２４を有した可動装置５２３により光走査を行うことで画像を投影する装置に適用することができ、上述のようなヘッドアップディスプレイ及びヘッドマウントディスプレイに限定されない。例えば、机等に置かれ、表示スクリーン上に画像を投影するプロジェクタにも適用することができる。
【００４９】
また、画像投影装置は、車両や装着部材だけでなく、例えば、航空機、船舶、移動式ロボット等の移動体、あるいは、その場から移動せずにマニピュレータ等の駆動対象を操作する作業ロボットなどの非移動体に搭載されてもよい。
【００５０】
（第６の実施形態）
次に、第６の実施形態について説明する。第６の実施形態は光学部材を含む画像形成装置に関する。図１４は、第６の実施形態に係る画像形成装置を示す図である。図１５は、第６の実施形態に係る画像形成装置に含まれる分光器を示す図である。
【００５１】
図１４に示すように、第６の実施形態に係る画像形成装置８０は、分光器を含む分光特性測定装置８９を備えている。画像形成装置８０は、給紙カセット８１ａ、給紙カセット８１ｂ、給紙ローラ８２、コントローラ８３、書込光学系８４、感光体８５、中間転写体８６、定着ローラ８７、排紙ローラ８８なども備えている。
【００５２】
画像形成装置８０において、画像データに基づいて書込光学系８４により４つの感光体８５が露光されると、各感光体８５上には各色に対応した静電潜像が形成され、これらの静電潜像に対応する色のトナー等の色材を付着させることで現像処理を行う。この現像処理により各感光体８５上に形成された各色トナー像は互いに重なり合うように中間転写体８６上に転写される。その後、中間転写体８６上のトナー像は、給紙カセット８１ａ及び８１ｂから図示しないガイド、給紙ローラ８２により搬送された紙などの画像担持媒体９０に転写される。このようにして画像担持媒体９０上に転写されたトナー像は定着ローラ８７により定着され、その画像担持媒体９０は排紙ローラ８８により排紙される。本実施形態において、分光特性測定装置８９は、定着ローラ８７の後段に設置されている。
【００５３】
図１６に示すように、分光特性測定装置８９に含まれる分光器１００においては、測定対象である画像担持媒体９０における被測定面の法線方向から４５°傾いた方向から照明系１０２より照明する。分光器１００は、被測定面からの拡散反射光束を集光レンズ１０３によりスリット１１１に集光し、スリット１１１を通過した光束を凹面回折素子１１２により分光、集光して、アレイ受光素子１１３に案内する。凹面回折素子１１２は、第１〜第３の実施形態のいずれかに係る反射型の光学部材を含んでいる。この光学部材の微小構造体は、曲面部の曲率だけでなく、照明系１０２から出射される光の波長パラメータに依存する。アレイ受光素子１１３は、複数の受光領域が凹面回折素子１１２の回折方向に対応する方向に配列されたものであり、各受光領域で異なる波長帯の光強度信号を検出する。そして、アレイ受光素子１１３の各受光領域での検出結果と、標準白色面等から得られる光強度信号とから、各受光領域に対応する波長帯それぞれの反射率を算出して、分光反射率を得る。このように得られる分光反射率を用いれば、ＸＹＺ表色系やＬ＊ａ＊ｂ＊表色系等のパラメータ（測色値）などの他の分光特性を把握することもできる。
【００５４】
画像形成装置８０においては、所定のタイミングで分光特性測定装置８９により出力画像（測定対象）の分光特性（分光反射率等）を測定（推定）し、その測定結果をコントローラ８３に送る。コントローラ８３は、画像形成条件調整手段として機能し、その測定結果に基づいて画像形成条件を調整する。これにより、色の自動キャリブレーションを可能とすることから、色変動の少ない高品質な画像を継続的に提供することが可能となり、安定的に画像形成装置を稼動させることが可能となる。
【符号の説明】
【００５５】
１０  光学部材
１１  曲面部
１１Ａ、１１Ｂ  曲面
１２  微細構造体
６０  光学部材
７０  光学部材
８０  画像形成装置
８９  分光特性測定装置
１００  分光器
１１２  凹面回折素子
４００  自動車
４０１  ウィンドウシールド
４０２  運転者
４０３  光学部材
５００  イメージャユニット
５０１Ｒ、５０１Ｇ、５０１Ｂ  レーザ光源
５２０  光走査装置
５３０  光源ユニット
６００  ヘッドマウントディスプレイ
６０２  ハーフミラー
６０３  装着者
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特許第４３８７８５５号公報
【図１】
2019159203.tif 000003
【図２Ａ】
2019159203.tif 000004
【図２Ｂ】
2019159203.tif 000005
【図３】
2019159203.tif 000006
【図４Ａ】
2019159203.tif 000007
【図４Ｂ】
2019159203.tif 000008
【図５】
2019159203.tif 000009
【図６】
2019159203.tif 000010
【図７】
2019159203.tif 000011
【図８】
2019159203.tif 000012
【図９Ａ】
2019159203.tif 000013
【図９Ｂ】
2019159203.tif 000014
【図１０】
2019159203.tif 000015
【図１１】
2019159203.tif 000016
【図１２】
2019159203.tif 000017
【図１３】
2019159203.tif 000018
【図１４】
2019159203.tif 000019
【図１５】
2019159203.tif 000020