(57)【要約】【課題】ホログラム素子の変形を抑制することのできる偏向装置、表示装置、および偏向装置の製造方法を提供すること。【解決手段】偏向装置１０は、第１方向Ｘ１に沿って湾曲して板厚方向Ｚ１の一方側に凸曲面２１０を向けた湾曲部２１を有する支持基板２０と、湾曲部２１に積層されたホログラム素子３０と、支持基板２０を支持するホルダー部６１とを有している。ホログラム素子３０は、湾曲部２１に入射した光を少なくとも第１方向Ｘ１に偏向する。ホルダー部６１は、支持基板２０の湾曲部２１における第１方向Ｘ１の一方側Ｘ１ａの端部からなる第１被支持部２１６と板厚方向Ｚ１で固定された第１固定部６１１と、湾曲部２１における第１方向Ｘ１の他方側Ｘ１ｂの端部からなる第２被支持部２１７と板厚方向Ｚ１で接着等の方法で固定された第２固定部６１２とを有している。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚方向に交差する第１方向に沿って湾曲して前記板厚方向の一方側に凸曲面を向けた湾曲部を有する支持基板と、
前記湾曲部の前記板厚方向の一方面または他方面に積層され、前記湾曲部に向けて入射した光を偏向して出射するホログラム素子と、
前記支持基板を支持するホルダー部と、
を有し、
前記ホルダー部は、前記湾曲部における前記第１方向の一方側の部分である第１被支持部に前記板厚方向で重なって前記第１被支持部と固定された第１固定部と、前記湾曲部における前記第１方向の他方側の部分である第２被支持部に前記板厚方向で重なって前記第２被支持部と固定された第２固定部と、を有していることを特徴とする偏向装置。
【請求項２】
請求項１に記載の偏向装置において、
前記ホルダー部は、前記支持基板より熱膨張係数が小さいことを特徴とする偏向装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の偏向装置において、
前記ホルダー部は、前記支持基板より弾性率が大きいことを特徴とする偏向装置。
【請求項４】
請求項１から３までの何れか一項に記載の偏向装置において、
前記第１固定部は、前記支持基板の前記第１方向の一方側の側面である第１側面に重なるように屈曲して前記第１側面と固定され、
前記第２固定部は、前記支持基板の前記第１方向の他方側の側面である第２側面に重なるように屈曲して前記第２側面と固定されていることを特徴とする偏向装置。
【請求項５】
請求項１から４までの何れか一項に記載の偏向装置において、
前記支持基板は、前記第１方向の全体が前記湾曲部になっていることを特徴とする偏向装置。
【請求項６】
請求項１から４までの何れか一項に記載の偏向装置において、
前記支持基板は、前記湾曲部に対して第１屈曲部を介して前記第１方向の一方側で連接する第１平板部を備え、
前記第１固定部は、前記第１被支持部および前記第１平板部に前記厚さ方向で重なって前記第１被支持部および前記第１平板部と固定されていることを特徴とする偏向装置。
【請求項７】
請求項６に記載の偏向装置において、
前記支持基板は、前記湾曲部に対して第２屈曲部を介して前記第１方向の他方側で連接する第２平板部を備え、
前記第２固定部は、前記第２被支持部および前記第２平板部に前記厚さ方向で重なって前記第２被支持部および前記第２平板部と固定されていることを特徴とする偏向装置。
【請求項８】
請求項１から７までの何れか一項に記載の偏向装置において、
前記板厚方向からみたとき、前記湾曲部は、前記第１方向の中央部分における前記第１方向と交差する第２方向の幅が、前記第１方向の一方側の前記第２方向の幅、および前記第１方向の他方側の前記第２方向の幅より広いことを特徴とする偏向装置。
【請求項９】
請求項１から８までの何れか一項に記載の偏向装置において、
前記ホログラム素子の前記支持基板とは反対側の面には、前記板厚方向において前記湾曲部と重なる領域に支持フィルムが積層されていることを特徴とする偏向装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の偏向装置において、
前記支持フィルムの前記ホログラム素子とは反対側の面には、前記板厚方向において前記湾曲部と重なる領域にカバー基板が積層されていることを特徴とする偏向装置。
【請求項１１】
請求項１から１０までの何れか一項に記載の偏向装置において、
前記湾曲部は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って湾曲していることを特徴とする偏向装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の偏向装置において、
前記ホログラム素子は、前記湾曲部に向けて入射した光を前記第１方向および前記第２方向で偏向することを特徴とする偏向装置。
【請求項１３】
請求項１から１０までの何れか一項に記載の偏向装置において、
前記湾曲部は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って湾曲し、
前記ホログラム素子は、前記湾曲部に向けて入射した光を前記第１方向および前記第２方向で偏向し、
前記ホルダー部は、前記支持基板の前記第１方向および前記板厚方向と交差する第２方向の一方側の端部を保持する第３固定部と、前記支持基板の前記第２方向の他方側の端部を保持する第４固定部と、を備え、
前記第３固定部は、前記湾曲部における前記第２方向の一方側の部分である第３被支持部に前記板厚方向で重なって前記第３被支持部と固定され、
前記第４固定部は、前記湾曲部における前記第２方向の一方側の部分である第４被支持部に前記板厚方向で重なって前記第４被支持部と固定されていることを特徴とする偏向装置。
【請求項１４】
請求項１から１３までの何れか一項に記載の偏向装置を備えた表示装置であって、
前記板厚方向の他方側から前記湾曲部に向けて前記第１方向の一方側から画像光を投射する画像光投射装置を有していることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の偏向装置を備えた表示装置であって、
前記支持基板を保持し、前記ホログラム素子を観察者の眼前に配置するように観察者の頭部に装着されるフレームを有し、
前記ホルダー部は、前記フレームの一部であることを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の表示装置において、
前記第１方向は、左右方向であり、
前記板厚方向は、前後方向であることを特徴とする表示装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の表示装置において、
前記第１方向は、上下方向であり、
前記板厚方向は、前後方向であることを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
請求項１から１４までの何れか一項に記載の偏向装置の製造方法であって、
前記ホログラム素子を形成するためのホログラム材料層を前記支持基板に形成した後、前記支持基板を前記ホルダー部に固定し、
この状態で前記ホログラム材料層に対して物体光および参照光を照射する干渉露光工程を行うことを特徴とする偏向装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホログラム素子を備えた偏向装置、表示装置、および偏向装置の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表示装置において、画像光投射装置から出射された画像光を偏向素子によって観察者の眼に入射させる場合、偏向素子としてホログラム素子を用いれば、ホログラム素子であれば、観察者の顔面に沿うように湾曲させた形状とすることもできる（特許文献１参照）。かかるホログラム素子として、特許文献１には、湾曲した支持基板の一方面に積層された構造が記載されている。但し、特許文献１では、ホログラム素子を眼鏡フレーム等のホルダー部に固定する構造については記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１９１０２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の構成において、図１８に示すように、湾曲部２１を有する支持基板２０にホログラム素子３０を積層するとともに、支持基板２０に対して、湾曲部２１に第１屈曲部２８１および第２屈曲部２８２を介して連接する第１平板部２９１および第２平板部２９２を設ければ、第１平板部２９１および第２平板部２９２をホルダー部６１の第１固定部６１１および第２固定部６１２に固定することができる。
【０００５】
しかしながら、図１８に示す構造の場合、第１固定部６１１と第２固定部６１２との間に第１屈曲部２８１および第２屈曲部２８２が存在するため、例えば、環境温度が変化して支持基板２０が膨張した際、支持基板２０では、第１屈曲部２８１と第２屈曲部２８２との間で湾曲部２１が大きく変形する。その結果、点線Ｌ３０で示すように、ホログラム素子３０が大きく変形するという問題点がある。かかる変形が発生すると、図１９に示すように、ホログラム素子３０の干渉縞３９が点線で示す状態から実線で示す状態に変化してしまい、回折角度が大きく変化してしまう。
【０００６】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、ホログラム素子の変形を抑制することのできる偏向装置、表示装置、および偏向装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る偏向装置の一態様は、板厚方向に交差する第１方向に沿って湾曲して前記板厚方向の一方側に凸曲面を向けた湾曲部を有する支持基板と、前記湾曲部の前記板厚方向の一方面または他方面に積層され、前記湾曲部に向けて入射した光を偏向して出射するホログラム素子と、前記支持基板を支持するホルダー部と、を有し、前記ホルダー部は、前記湾曲部における前記第１方向の一方側の部分である第１被支持部に前記板厚方向で重なって前記第１被支持部と固定された第１固定部と、前記湾曲部における前記第１方向の他方側の部分である第２被支持部に前記板厚方向で重なって前記第２被支持部と固定された第２固定部と、を有していることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、支持基板の湾曲部にホログラム素子が積層されており、ホログラム素子は、湾曲部に向けて入射した光を偏向して出射する。また、ホルダー部の第１固定部および第２固定部は各々、支持基板の湾曲部において第１方向で離間する第１被支持部および第２被支持部に板厚方向で重なって第１被支持部および第２被支持部と固定されている。このため、支持基板では、ホルダー部の第１固定部と第２固定部との間（支持基板の第１被支持部と第２被支持部との間）に屈曲部が存在しない。従って、支持基板に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板の第１方向に沿った変形がホルダー部によって抑制される。それ故、ホログラム素子の第１方向に沿った変形が抑制されるので、ホログラム素子の第１方向での回折角度が変化する等の事態が発生しにくい。
【０００９】
本発明において、前記ホルダー部は、前記支持基板より熱膨張係数が小さい態様を採用することができる。かかる態様によれば、環境温度が変化して支持基板に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板の変形がホルダー部によって効果的に抑制される。
【００１０】
本発明において、前記ホルダー部は、前記支持基板より弾性率が大きい態様を採用することができる。かかる態様によれば、環境温度が変化して支持基板に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板の変形がホルダー部によって効率的に抑制される。
【００１１】
本発明において、前記第１固定部は、前記支持基板の前記第１方向の一方側の側面である第１側面に重なるように屈曲して前記第１側面と固定され、前記第２固定部は、前記支持基板の前記第１方向の他方側の側面である第２側面に重なるように屈曲して前記第２側面と固定されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、支持基板の変形がホルダー部によって効果的に抑制される。
【００１２】
本発明において、前記支持基板は、前記第１方向の全体が前記湾曲部になっている態様を採用してもよい。
【００１３】
本発明において、前記支持基板は、前記湾曲部に対して第１屈曲部を介して前記第１方向の一方側で連接する第１平板部を備え、前記第１固定部は、前記第１被支持部および前記第１平板部に前記厚さ方向で重なって前記第１被支持部および前記第１平板部と固定されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、第１固定部と第１平板部との重なり部分を利用して支持基板とホルダー部との固定を行うことができる。
【００１４】
本発明において、前記支持基板は、前記湾曲部に対して第２屈曲部を介して前記第１方向の他方側で連接する第２平板部を備え、前記第２固定部は、前記第２被支持部および前記第２平板部に前記厚さ方向で重なって前記第２被支持部および前記第２平板部と固定されている態様を採用してもよい。かかる態様によれば、第２固定部と第２平板部との重なり部分を利用して支持基板とホルダー部との固定を行うことができる。
【００１５】
本発明において、前記板厚方向からみたとき、前記湾曲部は、前記第１方向の中央部分における前記第１方向と交差する第２方向の幅が、前記第１方向の一方側の前記第２方向の幅、および前記第１方向の他方側の前記第２方向の幅より広い態様を採用することができる。
【００１６】
本発明において、前記ホログラム素子の前記支持基板とは反対側の面には、前記板厚方向において前記湾曲部と重なる領域に支持フィルムが積層されている態様を採用してもよい。
【００１７】
本発明において、前記支持フィルムの前記ホログラム素子とは反対側の面には、前記板厚方向において前記湾曲部と重なる領域にカバー基板が積層されている態様を採用してもよい。
【００１８】
本発明において、前記湾曲部は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って湾曲している態様を採用することができる。
【００１９】
この場合、前記ホログラム素子は、前記湾曲部に向けて入射した光を前記第１方向および前記第２方向で偏向する態様を採用してもよい。
【００２０】
本発明において、前記湾曲部は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って湾曲し、前記ホログラム素子は、前記湾曲部に向けて入射した光を前記第１方向および前記第２方向で偏向し、前記ホルダー部は、前記支持基板の前記第１方向および前記板厚方向と交差する第２方向の一方側の端部を保持する第３固定部と、前記支持基板の前記第２方向の他方側の端部を保持する第４固定部と、を備え、前記第３固定部は、前記湾曲部における前記第２方向の一方側の部分である第３被支持部に前記板厚方向で重なって前記第３被支持部と固定され、前記第４固定部は、前記湾曲部における前記第２方向の一方側の部分である第３被支持部に前記板厚方向で重なって前記第４被支持部と固定されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、ホログラム素子が、湾曲部に向けて入射した光を第１方向および第２方向で偏向して出射する。また、ホルダー部の第３固定部および第４固定部は各々、支持基板の湾曲部において第２方向で離間する第３被支持部および第４被支持部に板厚方向で重なって第３被支持部および第４被支持部と固定されている。このため、支持基板では、ホルダー部の第３固定部と第４固定部との間（支持基板の第３被支持部と第４被支持部との間）に屈曲部が存在しない。従って、支持基板に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板の第２方向に沿った変形がホルダー部によって抑制される。それ故、ホログラム素子の第２方向に沿った変形が抑制されるので、ホログラム素子の第２方向での回折角度が変化する等の事態が発生しにくい。
【００２１】
本発明を適用した偏向装置を備えた表示装置の一態様は、前記板厚方向の他方側から前記湾曲部に向けて前記第１方向の一方側から画像光を投射する画像光投射装置を有していることを特徴とする。
【００２２】
本発明に係る表示装置において、前記支持基板を保持し、前記ホログラム素子を観察者の眼前に配置するように観察者の頭部に装着されるフレームを有し、前記ホルダー部は、前記フレームの一部である態様を採用することができる。
【００２３】
本発明において、前記第１方向は、左右方向であり、前記板厚方向は、前後方向である態様を採用することができる。本発明において、前記第１方向は、上下方向であり、前記板厚方向は、前後方向である態様を採用してもよい。
【００２４】
本発明を適用した偏向装置の製造方法の一態様は、前記ホログラム素子を形成するためのホログラム材料層を前記支持基板に形成した後、前記支持基板を前記ホルダー部に固定し、この状態で前記ホログラム材料層に対して物体光および参照光を照射する干渉露光工程を行うことを特徴とする。かかる態様であれば、干渉露光工程等において、支持基板に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板の変形がホルダー部によって抑制される。それ故、ホログラム素子の変形が抑制されるので、ホログラム素子の回折角度が変化する等の事態が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態１に係る表示装置の外観の一態様を示す説明図である。
【図２】図１に示す表示装置の光学系の一態様を示す説明図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る偏向装置の斜視図である。
【図４】図３に示す偏向装置の横断面図である。
【図５】図３に示す偏向装置に用いたホログラム素子の説明図である。
【図６】球面波対応のホログラム素子の説明図である。
【図７】本発明の実施形態２に係る偏向装置の横断面図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る偏向装置の横断面図である。
【図９】本発明の実施形態４に係る偏向装置の横断面図である。
【図１０】本発明の実施形態５に係る偏向装置の横断面図である。
【図１１】本発明の実施形態６に係る偏向装置の横断面図である。
【図１２】本発明の実施形態７に係る偏向装置の正面図である。
【図１３】本発明の実施形態８に係る偏向装置の斜視図である。
【図１４】図１３に示す偏向装置の縦断面図である。
【図１５】本発明の実施形態９に係る表示装置の外観の一態様を示す説明図である。
【図１６】本発明の実施形態１０に係る表示装置の外観の一態様を示す説明図である。
【図１７】図１６に示す表示装置に用いた偏向装置の縦断面図である。
【図１８】参考例に係る表示装置に用いた偏向装置の横断面図である。
【図１９】参考例における問題を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明では、左右方向（横方向）にＸを付し、上下方向にＹを付し、前後方向にＺを付して説明する。
【００２７】
［実施の形態１］
（表示装置の構成）
図１は、本発明の実施形態１に係る表示装置１００の外観の一態様を示す説明図である。図１において、本実施形態の表示装置１００は、頭部装着型の表示装置として構成されている。表示装置１００は、右眼用画像光投射装置５０ａと、右眼用画像光投射装置５０ａから投射された画像光を偏向して観察者の右眼Ｅａに入射させる右眼用ホログラム素子３０ａと、左眼用画像光投射装置５０ｂと、左眼用画像光投射装置５０ｂから投射された画像光を偏向して観察者Ｍの左眼Ｅｂに入射させる左眼用ホログラム素子３０ｂとを有している。
【００２８】
表示装置１００は、例えば、眼鏡のような形状に形成されている。具体的には、表示装置１００は、右眼用画像光投射装置５０ａ、右眼用ホログラム素子３０ａ、左眼用画像光投射装置５０ｂ、および左眼用ホログラム素子３０ｂを保持するフレーム６０を有しており、フレーム６０は観察者の頭部に装着される。フレーム６０は、右眼用ホログラム素子３０ａを支持する右眼用ホルダー部６１ａと、および左眼用ホログラム素子３０ｂを支持する左眼用ホルダー部６１ｂとを有している。また、フレーム６０は、観察者の右耳にかけられる右側のテンプル６２ａと、観察者の左耳にかけられる左側のテンプル６２ｂとを有しており、テンプル６２ａ、６２ｂの各々に右眼用画像光投射装置５０ａおよび左眼用画像光投射装置５０ｂが設けられる。フレーム６０によって表示装置１００を頭部に装着した際、右眼用ホログラム素子３０ａは右眼Ｅａの前に位置し、左眼用ホログラム素子３０ｂは左眼Ｅｂの前に位置する。
【００２９】
（左眼用光学系１ｂの構成）
図２は、図１に示す表示装置１００の光学系の一態様を示す説明図である。図１に示す表示装置１００において、右眼用画像光投射装置５０ａから右眼Ｅａに到る右眼用光学系１ａと、左眼用画像光投射装置５０ｂから左眼Ｅｂに到る左眼用光学系１ｂは基本的な構成が同一である。このため、図２には、左眼用光学系１ｂのみを示し、右眼用光学系１ａの説明を省略する。また、図２では、画像光の中央と両端の画角の光線を記載している。また、補正用回折素子３１以降の光線は、図の簡略化の為に各画角の中心光線のみを記載し、他の光線を省略してある。
【００３０】
図２に示すように、左眼用光学系１ｂにおいて、左眼用画像光投射装置５０ｂは、画像光Ｌ０を出射する画像光生成装置５１ｂと、画像光生成装置５１ｂから出射された画像光Ｌ０を投射する投射光学系５２ｂとを有している。また、左眼用画像光投射装置５０ｂは、補正用回折素子５３ｂ、および補正系光学部５４ｂを備えている。画像光生成装置５１ｂで生成された画像は、投射光学系５２ｂ、補正用回折素子５３ｂ、および補正系光学部５４ｂを介して左眼用ホログラム素子３０ｂに出射され、左眼用ホログラム素子３０ｂによって、観察者の眼Ｅｂに向けて偏向される。
【００３１】
画像光生成装置５１ｂは、有機エレクトロルミネッセンス表示装置等の表示パネルを備えている。なお、画像光生成装置５１ｂは、表示パネルとして、光源（図示せず）から出射された光源光を変調する液晶パネルを備えている態様であってもよい。投射光学系５２ｂは、レンズ、ミラー等の光学素子によって構成される。投射光学系５２ｂは、画像光の放射角度を制御する機能を有し、画像光生成装置５１ｂは各位置から出射された画像光を各位置に対応する角度を有する平行状態の光束に調整する。補正用回折素子５３ｂは、左眼用ホログラム素子３０ｂと基本的な構成が同一であり、本形態では、凹曲面を備えた反射型体積ホログラフィック素子によって構成されている。補正用回折素子５３ｂは、左眼用ホログラム素子３０ｂでの回折角度に対する波長依存性を補正する。補正系光学部５４ｂは、レンズ、ミラー等の光学素子によって構成される。補正系光学部５４ｂは、画像光Ｌ０の歪み等の収差を補正する機能を有しており、補正用回折素子５３ｂで偏向された画像光Ｌ０を左眼用ホログラム素子３０ｂに効率的に導くことができる。
【００３２】
画像光生成装置５１ｂとしては、例えば、光源部と、光源部から出射された光束を走査する走査光学系と、導光系とを有する態様等を採用してもよい。この場合、光源部に用いたレーザー素子は、表示すべき画像の各ドットに対応する光強度に変調した光束を出射し、走査光学系は、光源部から出射された変調光を２次元的に走査して画像を生成する。
【００３３】
左眼用ホログラム素子３０ｂは、反射型体積ホログラフィック素子であり、部分透過性のコンバイナーを構成している。このため、外光も左眼用ホログラム素子３０ｂを介して左眼Ｅｂに入射するため、利用者は、表示装置１００で形成した画像光Ｌ０ａと外光（背景）とが重畳した画像を認識することができる。ここで、左眼用ホログラム素子３０ｂは、観察者の左眼Ｅｂの側とは反対側に凸曲面を向けるように湾曲しており、左眼用画像光投射装置５０ｂは、左眼用ホログラム素子３０ｂの凹曲面になっている側から画像光Ｌ０を投射する。
【００３４】
このように構成した表示装置１００において、左眼用ホログラム素子３０ｂは、左眼用ホルダー部６１ｂ、および左眼用ホルダー部６１ｂに支持された左眼用支持基板２０ｂとともに、左眼用偏向装置１０ｂを構成しており、左眼用ホログラム素子３０ｂは、左眼用支持基板２０ｂの板厚方向の一方面に積層されている。
【００３５】
（偏向装置１０の構成）
上述した左眼用偏向装置１０ｂは、右眼用偏向装置１０ａと左右対称に構成されており、基本的な構成は同一である。従って、以下の説明では、左眼用偏向装置１０ｂ、左眼用ホルダー部６１ｂ、左眼用偏向装置１０ｂ、左眼用支持基板２０ｂ、および左眼用ホログラム素子３０ｂについては、左眼用および右眼用にかかわらず、偏向装置１０、ホルダー部６１、支持基板２０、およびホログラム素子３０として説明する。また、以下の説明では、第１方向にＸ１を付し、第２方向にＹ１を付し、支持基板２０の板厚方向にＺ１を付して説明する。また、第１方向Ｘ１の一方側にＸ１ａを付し、他方側にＸ１ｂを付し、第２方向Ｙ１の一方側にＹ１ａを付し、第２方向Ｙ１の他方側にＹ１ｂを付し、板厚方向Ｚ１の一方側にＺ１ａを付し、板厚方向Ｚ１の他方側にＺ１ｂを付して説明する。本実施形態において、第１方向Ｘ１は図１におけるＸ方向（左右方向、横方向）に相当し、第２方向Ｙ１は図１におけるＹ方向（上下方向）に相当し、第３方向Ｚ１は図１におけるＺ方向（前後方向）に相当する。第３方向Ｚ１において、一方側Ｚ１ａは観察者の眼とは反対側に相当し、他方側Ｚ１ｂは観察者の眼の側に位置する。
【００３６】
図３は、本発明の実施形態１に係る偏向装置１０の斜視図である、図４は、図３に示す偏向装置１０の横断面図である。図３および図４に示すように、本実施形態の偏向装置１０は、透光性の支持基板２０と、支持基板２０に積層されたホログラム素子３０と、支持基板２０を支持するホルダー部６１とを有している。
【００３７】
支持基板２０は、板厚方向Ｚ２に交差する第１方向Ｘ１に沿って湾曲して板厚方向Ｚ１の一方側Ｚ１ａに凸曲面２１０を向けた湾曲部２１を有している。ホログラム素子３０は、湾曲部２１の板厚方向Ｚ１の一方側Ｚ１ａの面（一方面２１１）、または他方側Ｚ１ｂ（他方面２１２）に積層されており、板厚方向Ｚ１の他方側Ｚ１ｂから湾曲部２１に向けて入射した光Ｌを第１方向Ｘ１で偏向して出射する。本実施形態において、ホログラム素子３０は、凸曲面２１０からなる一方面２１１に積層されている。従って、ホログラム素子３０は、板厚方向Ｚ１の一方側Ｚ１ａに凸曲面を向けるように湾曲している。
【００３８】
本実施形態において、湾曲部２１は、板厚方向Ｚ１および第１方向Ｘ１と交差する第２方向Ｙ１に沿っても湾曲している。また、ホログラム素子３０は、板厚方向Ｚ１の他方側Ｚ１ｂから湾曲部２１に向けて入射した光Ｌを第２方向Ｙ１でも偏向して出射する。
【００３９】
ここで、支持基板２０およびホログラム素子３０は、第１方向Ｘ１の寸法が第２方向Ｙ１の寸法より大である。また、ホログラム素子３０は、第１方向Ｘ１における偏向角度範囲（回折角度範囲）が第２方向Ｙ１における偏向角度範囲（回折角度範囲）より広い。従って、ホログラム素子３０では、第２方向Ｙ１に沿う方向より第１方向Ｘ１に沿う方向で変形が発生しやすく、かかる変形が発生した場合の偏向方向（回折方向）への影響が第２方向Ｙ１より第１方向Ｘ１で大きい。従って、かかる構成に対応して、本実施形態では、ホルダー部６１は、以下のように構成されている。
【００４０】
まず、ホルダー部６１は、支持基板２０の第１方向Ｘ１の一方側Ｘ１ａの部分を支持する第１固定部６１１と、支持基板２０の第１方向Ｘ１の他方側Ｘ１ｂの部分を支持する第２固定部６１２とを有している。また、ホルダー部６１は、第１固定部６１１および第２固定部６１２の第２方向Ｙ１の一方側Ｙ１ａの端部同士を連結する第１連結部６１３と、第１固定部６１１および第２固定部６１２の第２方向Ｙ１の他方側Ｙ１ｂの端部同士を連結する第２連結部６１４とを有している。従って、ホルダー部６１は、第１固定部６１１、第２固定部６１２、第１連結部６１３、および第２連結部６１４によって囲まれた開口部６１０を有している。
【００４１】
第１固定部６１１は、支持基板２０の湾曲部２１における第１方向Ｘ１の一方側Ｘ１ａの部分である第１被支持部２１６に板厚方向Ｚ１の他方側Ｚ１ｂから重なって第１被支持部２１６が接着等の方法で固定されている。第２固定部６１２は、湾曲部２１における第１方向Ｘ１の他方側Ｘ１ｂの部分である第２被支持部２１７に板厚方向Ｚ１の他方側Ｚ１ｂから重なって第２被支持部２１７が接着等の方法で固定されている。従って、支持基板２０は、第１被支持部２１６と第２被支持部２１７との間（第１固定部６１１と第２固定部６１２との間）が連続して湾曲し、屈曲部が存在しない。
【００４２】
本実施形態において、支持基板２０は、第１方向Ｘ１の全体が湾曲部２１である。このため、第１被支持部２１６は、湾曲部２１の第１方向Ｘ１の一方側Ｘ１ａの端部からなり、第２被支持部２１７は、湾曲部２１の第１方向Ｘ１の他方側Ｘ１ｂの端部からなる。また、第１被支持部２１６および第２被支持部２１７は、全体が湾曲部２１の一部であるため、全体が湾曲した形状、あるいは斜めに傾いた形状になっている。従って、第１固定部６１１および第２固定部６１２も、第１被支持部２１６および第２被支持部２１７と同様、全体が湾曲した形状、あるいは斜めに傾いた形状になっている。
【００４３】
第１連結部６１３は、支持基板２０に対して第２方向Ｙ１の一方側Ｙ１ａで離間する位置で第１方向Ｘ１に延在し、第２連結部６１４は、支持基板２０に対して第２方向Ｙ１の他方側Ｙ１ｂで離間する位置で第１方向Ｘ１に延在している。第１連結部６１３、および第２連結部６１４は、第１方向Ｘ１で直線的に延在している構造であってもよいが、本実施形態において、第１連結部６１３、および第２連結部６１４は、支持基板２０の湾曲部２１に沿うように第１方向Ｘ１に沿って湾曲している。
【００４４】
支持基板２０は、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）等のプラスチックであり、厚さが５００μｍから５０００μｍである。ホルダー部６１は、チタン、ステンレス、アルミニウム等の金属や、シリカ等のフィラーが充填されたプラスチックからなる。このため、支持基板２０とホルダー部６１とは熱膨張係数が異なる。また、支持基板２０とホルダー部６１とは弾性率も異なる。例えば、支持基板２０の熱膨張係数は、６０ｐｐｍ／℃から８０ｐｐｍ／℃であるのに対して、ホルダー部６１の熱膨張係数は、３０ｐｐｍ／℃以下であり、ホルダー部６１の熱膨張係数は、支持基板２０の熱膨張係数より小さい。また、支持基板２０の弾性率は、３５０ｋｇ／ｍｍ２以下であるのに対して、ホルダー部６１の弾性率は、１０００ｋｇ／ｍｍ２以上であり、ホルダー部６１の弾性率は、支持基板２０の弾性率より大きい。
【００４５】
ホログラム素子３０は、アクリル系ポリマー等の感光性モノマーがウレタン樹脂、エポキシ樹脂、セルロース樹脂等のバインダー樹脂に分散したホログラム材料を支持基板２０に塗布した後、干渉露光した層であり、干渉露光によって、図１８に示す干渉縞３９が、屈折率の変化、透過率の変化、凹凸パターン等の形状変化として記録されている。従って、湾曲部２１に向けて入射した光を、第１方向Ｘ１および第２方向Ｙ１において干渉縞の延在方向やピッチ等に対応する角度方向に向けて回折して偏向し、出射する。ここで、ホログラム素子３０は、厚さが５μｍから２５μｍであり、弾性率は３５０ｋｇ／ｍｍ２以下である。また、ホログラム素子３０の弾性率は、支持基板２０の弾性率よりも低い。従って、ホログラム素子３０は、支持基板２０が変形した際、支持基板２０の変形に追従して変形する。
【００４６】
しかるに本実施形態では、図３および図４を参照して説明したように、ホルダー部６１の第１固定部６１１および第２固定部６１２は各々、支持基板２０の湾曲部２１において第１方向Ｚ１で離間する第１被支持部２１６および第２被支持部２１７に板厚方向Ｚ１で重なって第１被支持部２１６および第２被支持部２１７と固定されている。このため、支持基板２０では、ホルダー部６１の第１固定部６１１と第２固定部６１２との間（支持基板２０の第１被支持部２１６と第２被支持部２１７との間）に屈曲部が存在しない。従って、環境温度の変化によって支持基板２０に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板２０の第１方向Ｘ１に沿った変形がホルダー部６１によって抑制される。それ故、ホログラム素子３０の第１方向Ｘ１に沿った変形が抑制されるので、ホログラム素子３０の第１方向Ｘ１における回折角度が変化する等の事態が発生しにくい。
【００４７】
特に本実施形態において、ホルダー部６１は、支持基板２０より熱膨張係数が小さい。このため、環境温度が変化して支持基板２０に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板２０の変形がホルダー部６１によって効率的に抑制される。
【００４８】
また、ホルダー部６１は、支持基板２０より弾性率が大きい。このため、環境温度が変化して支持基板２０に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板２０の変形がホルダー部６１によって効率的に抑制される。
【００４９】
（偏向装置１０の製造方法）
図５は、図３に示す偏向装置１０に用いたホログラム素子３０の説明図である。図６は、球面波対応のホログラム素子３０の説明図である。
【００５０】
本実施形態では、偏向装置１０を製造する際、図３および図４に示すように、ホログラム素子３０を形成するためのホログラム材料層３５を支持基板２０に積層した後、支持基板２０をホルダー部６１に固定し、この状態でホログラム材料層３５に対して干渉露光工程を行い、その後、加熱する。その結果、感光性モノマーが干渉縞３９を形成した状態で固化し、この状態がバインダー樹脂によって固定される。
【００５１】
干渉露光工程では、図５に示すように、参照光Ｌｒおよび物体光Ｌｓを用いてホログラム材料層３５に干渉露光を行うことにより、図１８に示す干渉縞３９を形成することができる。その際、物体光Ｌｓが平面波であれば、複数の干渉縞が直線的に並列した状態に形成される。本実施形態では、ホログラム素子３０には、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、および青色光（Ｂ）が入射し、これらの色光を所定の方向に回折して出射する。従って、ホログラム素子３０では、赤色光（Ｒ）の波長に対応するピッチを有する第１干渉縞３９（Ｒ）、緑色光（Ｇ）の波長に対応するピッチを有する第２干渉縞３９（Ｇ）、青色光（Ｂ）の波長に対応するピッチを有する第３干渉縞３９（Ｂ）が厚さ方向に積層されている。ここで、赤色光（Ｒ）の波長に対応するピッチは、緑色光（Ｇ）の波長に対応するピッチ、および青色光（Ｂ）の波長に対応するピッチより長く、緑色光（Ｇ）の波長に対応するピッチは、青色光（Ｂ）の波長に対応するピッチより長い。かかる干渉縞３９（第１干渉縞３９（Ｒ）、第２干渉縞３９（Ｇ）および第３干渉縞３９（Ｂ））は各々、屈折率の変化、透過率の変化、凹凸パターン等の形状変化として各ホログラムホログラム材料層３５に記録されている。ここで、干渉縞３９は、ホログラム素子３０の入射面に対して一方方向に傾いている。従って、例えば、法線方向から単一波長の球面波からなる光線Ｌ１が入射したときに、１つの方向に回折効率が最も高い球面波からなる回折光Ｌ２を出射する。
【００５２】
図５には、第１干渉縞３９（Ｒ）、第２干渉縞３９（Ｇ）、および第３干渉縞３９（Ｂ）の存在が分かりやすいよう、第１干渉縞３９（Ｒ）、第２干渉縞３９（Ｇ）、および第３干渉縞３９（Ｂ）が異なる層に形成される場合を示してあるが、１つの層に複数種類の干渉縞が形成される場合があり、この場合、１つの層に対して複数の色光に対応した光で同時に干渉露光を行う。
【００５３】
また、ホログラム素子３０に入射する光が球面波である場合、干渉露光時に、例えば物体光Ｌｓとして球面波を用いる。その結果、図６に模式的に示すように、湾曲した複数の干渉縞が並列した状態に形成される。従って、例えば、法線方向から単一波長の球面波からなる光線Ｌ１が入射したときに、１つの方向に回折効率が最も高い球面波からなる回折光Ｌ２を出射する。
【００５４】
かかる製造方法によれば、干渉露光工程等を行った際、ホログラム材料層３５の膨張、あるいはホログラム材料層３５の収縮が発生し、支持基板２０が反ろうとする。ここで、支持基板２０が反ると、図１８を参照して説明したように、干渉縞３９が、点線で示す状態から実線で示すようにずれてしまう。しかるに本実施形態では、ホルダー部６１の第１固定部６１１および第２固定部６１２は各々、支持基板２０の湾曲部２１において第１方向Ｚ１で離間する第１被支持部２１６および第２被支持部２１７に板厚方向Ｚ１で重なって第１被支持部２１６および第２被支持部２１７と固定されている。このため、支持基板２０では、ホルダー部６１の第１固定部６１１と第２固定部６１２との間（支持基板２０の第１被支持部２１６と第２被支持部２１７との間）に屈曲部が存在しない。従って、ホログラム材料層３５に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板２０の第１方向Ｘ１に沿った変形がホルダー部６１によって抑制されているため、ホログラム材料層３５に膨張や収縮が発生しにくい。それ故、ホログラム素子３０の干渉縞３９が第１方向Ｘ１に沿って変形しにくいので、第１方向Ｘ１に沿う方向で回折角度が変化する等の事態が発生しにくい。
【００５５】
特に本実施形態において、ホルダー部６１は、支持基板２０より弾性率が大きい。このため、支持基板２０の第１方向Ｘ１に沿った変形がホルダー部６１によって効率的に抑制されるため、ホログラム素子３０の干渉縞３９が第１方向Ｘ１に沿って変形しにくいので、第１方向Ｘ１に沿う方向で回折角度が変化する等の事態が発生しにくい。
【００５６】
［実施形態２］
図７は、本発明の実施形態２に係る偏向装置１０の横断面図である。本実施形態および後述する実施形態の基本的な構成は、実施形態１と同様であるので、対応する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。
【００５７】
実施形態１では、ホルダー部６１の第１固定部６１１および第２固定部６１２が支持基板２０の湾曲部２１の他方面２１１のみを支持していた。これに対して、本実施形態では、図７に示すように、第１固定部６１１は、支持基板２０の第１方向Ｘ１の一方側Ｘ１ａの側面である第１側面２６に重なるように屈曲して第１側面２６が接着等の方法で固定されている。また、第２固定部６１２は、支持基板２０の第１方向Ｘ１の他方側Ｘ１ｂの側面である第２側面２７に重なるように屈曲して第２側面２７が接着剤等の方法で固定されている。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００５８】
このような態様によれば、支持基板２０の第１方向Ｘ１の両側面（第１側面２６および第２側面２７）がホルダー部６１によって固定されている。このため、支持基板２０の第１方向Ｘ１における膨張、収縮等の変形がホルダー部６１によって効果的に抑制することができる。それ故、ホログラム素子３０の第１方向Ｘ１に沿った変形をより効果的に抑制することができる。
【００５９】
［実施形態３］
図８は、本発明の実施形態３に係る偏向装置１０の横断面図である。実施形態１、２では、支持基板２０の第１方向Ｘ１の全体が湾曲部２１であった。これに対して、本実施形態では、図８に示すように、支持基板２０は、湾曲部２１に対して第１屈曲部２８１を介して第１方向Ｘ１の一方側Ｘ１ａで連接する第１平板部２９１を有している。また、支持基板２０は、湾曲部２１に対して第２屈曲部２８２を介して第１方向Ｘ１の他方側Ｘ１ｂで連接する第２平板部２９２を備えている。
【００６０】
かかる構成に対応して、ホルダー部６１の第１固定部６１１は、支持基板２０の第１屈曲部２８１に対応する位置で屈曲し、湾曲部２１の端部である第１被支持部２１６および第１平板部２９１に厚さ方向Ｚ１で重なって第１被支持部２１６および第１平板部２９１と固定されている。また、ホルダー部６１の第２固定部６１２は、支持基板２０の第２屈曲部２８２に対応する位置で屈曲し、湾曲部２１の端部である第２被支持部２１７および第２平板部２９２に厚さ方向Ｚ１で重なって第２被支持部２１７および第２平板部２９２と固定されている。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００６１】
このような態様によれば、第１固定部６１１と支持基板２０の第１平板部２９１との重なり部分では、接着に加えて、ネジ止めを行うのが容易である。また、第２固定部６１２と支持基板２０の第２平板部２９２との重なり部分では、接着に加えて、ネジ止めを行うのが容易である。また、本実施形態では、支持基板２０に第１平板部２９１および第２平板部２９２を設けた場合でも、支持基板２０では、ホルダー部６１の第１固定部６１１と第２固定部６１２との間（支持基板２０の第１被支持部２１６と第２被支持部２１７との間）に屈曲部が存在しない。従って、支持基板２０に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板２０の第１方向Ｘ１に沿った変形がホルダー部６１によって抑制される。それ故、ホログラム素子３０の第１方向Ｘ１に沿った変形が抑制される等、実施形態１と同様な効果を奏する。
【００６２】
［実施形態４］
図９は、本発明の実施形態４に係る偏向装置１０の横断面図である。実施形態３では、ホルダー部６１の第１固定部６１１および第２固定部６１２が支持基板２０の板厚方向Ｚ１の他方側Ｚ１ｂの面のみを支持していた。これに対して、本実施形態では、図９に示すように、第１固定部６１１は、支持基板２０の第１方向Ｘ１の一方側Ｘ１ａの側面である第１側面２６に重なるように屈曲して第１側面２６が接着等の方法で固定されている。また、第２固定部６１２は、支持基板２０の第１方向Ｘ１の他方側Ｘ１ｂの側面である第２側面２７に重なるように屈曲して第２側面２７が接着剤等の方法で固定されている。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００６３】
このような態様によれば、支持基板２０の第１方向Ｘ１の両側面（第１側面２６および第２側面２７）がホルダー部６１によって固定されている。このため、支持基板２０の第１方向Ｘ１における膨張、収縮等の変形がホルダー部６１によって効果的に抑制することができる。それ故、ホログラム素子３０の第１方向Ｘ１に沿った変形をより効果的に抑制することができる。
【００６４】
［実施形態５］
図１０は、本発明の実施形態５に係る偏向装置１０の横断面図である。実施形態１等では、ホログラム素子３０に対して支持基板２０とは反対側が開放状態にあった。これに対して、本実施形態では、図１０に示すように、ホログラム素子３０に対して支持基板２０とは反対側には、支持基板２０の湾曲部２１に対して板厚方向Ｚ１で重なる領域に透光性の支持フィルム４１が積層されている。支持フィルム４１は、ホログラム素子３０と同一のサイズを有している。支持フィルム４１は、支持基板２０と同様、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）等のフィルムである。支持フィルム２０は、厚さが５０μｍから３０００μｍであり、熱膨張係数および弾性率は、支持基板２０と同等である。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００６５】
このように構成した場合も、実施形態１と同様、支持基板２０では、ホルダー部６１の第１固定部６１１と第２固定部６１２との間（支持基板２０の第１被支持部２１６と第２被支持部２１７との間）に屈曲部が存在しない。従って、支持基板２０に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板２０の変形がホルダー部６１によって抑制される。それ故、ホログラム素子３０およびカバー基板４０の第１方向Ｘ１に沿った変形が抑制される等、実施形態１と同様な効果を奏する。なお、本実施形態のカバー基板４０を用いた態様は、実施形態１に限らず、実施形態２〜４に適用してもよい。
【００６６】
［実施形態６］
図１１は、本発明の実施形態６に係る偏向装置１０の横断面図である。本実施形態では、図１１に示すように、実施形態５と同様、ホログラム素子３０に対して支持基板２０とは反対側には、支持基板２０の湾曲部２１に対して板厚方向Ｚ１で重なる領域に透光異性の支持フィルム４１が積層されている。本形態では、さらに、支持フィルム４１に対してホログラム素子３０とは反対側に支持基板２０の湾曲部２１に対して板厚方向Ｚ１で重なる領域に透光性のカバー基板４２が積層されている。カバー基板４２は、ホログラム素子３０より大きく、支持基板２０においてホログラム素子３０が保持されている部分と同一のサイズを有している。カバー基板４２は、支持基板２０と同様、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）等の基板である。カバー基板４５は、支持基板２０と同様、ポリメチルメタクリレート樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）等のプラスチック製であり、厚さが５００μｍから５０００μｍである。カバー基板４５は、熱膨張係数および弾性率は、支持基板２０と同等である。その他の構成は実施形態１と同様である。なお、本実施形態のカバー基板４５を用いた態様は、実施形態１に限らず、実施形態２〜４に適用してもよい。
【００６７】
［実施形態７］
図１２は、本発明の実施形態７に係る偏向装置１０の正面図である。実施形態１等では、支持基板２０およびホログラム素子３０の第２方向Ｙ１の幅が第１方向Ｘ１のいずれの位置でも等しかった。これに対して、本実施形態では、図１２に示すように、板厚方向Ｚ１からみたとき、支持基板２０の湾曲部２１、およびホログラム素子３０は、第１方向Ｚ１の中央部分における第２方向Ｙ１の幅が、第１方向Ｘ１の一方側Ｚ１ａの第２方向Ｙ１の幅、および第１方向Ｘ１の他方側Ｘ１ｂの第２方向Ｙ１の幅より広い。このため、ホルダー部６１の第１連結部６１３および第２連結部６１４は、第１方向Ｘ１に沿って第２方向Ｙ１に向けて外側に湾曲している。その他の構成は実施形態１と同様である。なお、本実施形態の支持基板２０の湾曲部２１、およびホログラム素子３０の形状に関する態様は、実施形態１に限らず、実施形態２〜７に適用してもよい。
【００６８】
［実施形態８］
図１３は、本発明の実施形態８に係る偏向装置１０の斜視図である。図１４は、図１３に示す偏向装置１０の縦断面図である。実施形態１〜５等では、支持基板２０が第１方向Ｘ１の両側のみでホルダー部６１に固定されていた。これに対して、本実施形態では、図１３および図１４に示すように、ホルダー部６１では、第１連結部６１３によって、支持基板２０の第２方向Ｙ１の一方側Ｙ１ａの端部を保持する第３固定部６１８が構成されている。さらに、ホルダー部６１では、第２連結部６１４によって、支持基板２０の第２方向Ｙ１の他方側Ｙ１ｂの端部を保持する第４固定部６１９が構成されている。ここで、支持基板２０の湾曲部２１は、第１方向Ｘ１および第２方向Ｙ１に沿って湾曲し、ホログラム素子３０は、湾曲部２１に向けて入射した光を第１方向Ｘ１および第２方向Ｙ１で偏向する。
【００６９】
このように構成した偏向装置１０において、第３固定部６１８は、支持基板２０の湾曲部２１の第２方向Ｙ１の一方側Ｙ１ａの端部である第３被支持部２１８に板厚方向Ｚ１で重なって第３被支持部２１８と固定されている。また、第４固定部６１９は、支持基板２０の湾曲部２１の第２方向Ｙ１の他方側Ｙ１ｂの端部である第４被支持部２１９に板厚方向Ｚ１で重なって第４被支持部２１９と固定されている。
【００７０】
また、本形態では、実施形態１と同様、第１固定部６１１および第２固定部６１２は各々、支持基板２０の湾曲部２１の第１被支持部２１６、および第２被支持部２１７と固定されている。このため、ホルダー部６１の第１固定部６１１と第２固定部６１２との間（第１被支持部２１６と第２被支持部２１７との間）、およびホルダー部６１の第３固定部６１８と第４固定部６１９との間（第３被支持部２１８と第４被支持部２１９との間）に支持基板２０の屈曲部が存在しない。従って、支持基板２０に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板２０の第１方向Ｘ１および第２方向Ｙ１における変形がホルダー部６１によって抑制される。それ故、ホログラム素子３０およびカバー基板４０の第１方向Ｘ１および第２方向Ｙ１における変形が抑制されるので、ホログラム素子３０の第１方向Ｘ１および第２方向Ｙ１における回折角度が変化する等の事態が発生しにくい等の効果を奏する。
【００７１】
［実施形態９］
図１５は、本発明の実施形態９に係る表示装置１００の外観の一態様を示す説明図である。実施形態１〜７では、右眼用画像光投射装置５０ａ、および左眼用画像光投射装置５０ｂが各々、フレーム６０の右側のテンプル６２ａ、および左側のテンプル６２ｂが設けられていた。これに対して、本実施形態では、図１５に示すように、右眼用画像光投射装置５０ａ、および左眼用画像光投射装置５０ｂが各々、フレーム６０の右眼用ホルダー部６１ａ、および左眼用ホルダー部６１ｂの上側に設けられている。かかる構成においても、支持基板２０およびホログラム素子３０は、第１方向Ｘ１の寸法が第２方向Ｙ１の寸法より大である。
【００７２】
このように構成した表示装置１００でも、図３および図４を参照して説明したように、ホルダー部６１の第１固定部６１１は、支持基板２０の湾曲部２１の第１方向Ｘ１の一方側Ｘ１ａの端部（第１被支持部２１６）と固定されている。また、ホルダー部６１の第２固定部６１２は、支持基板２０の湾曲部２１の第１方向Ｘ１の他方側Ｘ１ｂの端部（第２被支持部２１７）と固定されている。従って、ホルダー部６１の第１固定部６１１と第２固定部６１２との間に支持基板２０の屈曲部が存在しない。従って、支持基板２０に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板２０の第１方向Ｘ１に沿った変形がホルダー部６１によって抑制される。それ故、ホログラム素子３０およびカバー基板４０の第１方向Ｘ１に沿った変形が抑制されるので、ホログラム素子３０の第１方向Ｘ１における回折角度が変化する等の事態が発生しにくい等、実施形態１と同様な効果を奏する。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００７３】
［実施形態１０］
図１６は、本発明の実施形態１０に係る表示装置１００の外観の一態様を示す説明図である。図１７は、図１６に示す表示装置１００に用いた偏向装置１０の縦断面図である。実施形態１〜８では、第１方向Ｘ１が図１におけるＸ方向（左右方向）であり、第２方向Ｙ１が図１におけるＹ方向（上下方向）であり、第３方向Ｚ１が図１におけるＺ方向（前後方向）であった。これに対して、本実施形態では、図１６および図１７に示すように、第１方向Ｙ２が図１におけるＹ方向（上下方向）であり、第２方向Ｘ２が図１におけるＸ方向（左右方向）であり、板厚方向Ｚ２が図１におけるＺ方向（前後方向）である。従って、右眼用画像光投射装置５０ａ、および左眼用画像光投射装置５０ｂは各々、フレーム６０の右眼用ホルダー部６１ａ、および左眼用ホルダー部６１ｂの上側に設けられている。かかる構成においては、支持基板２０およびホログラム素子３０は、第２方向Ｘ２の寸法が第１方向Ｙ２の寸法より大である。
【００７４】
このように構成した表示装置１００に用いる偏向装置１０では、図１７に示すように、ホルダー部６１の第１連結部６１３によって、支持基板２０の湾曲部２１の第１方向Ｙ２の一方側Ｙ２ａの端部（第１被支持部２１６）と固定された第１固定部６１１が構成されている。また、ホルダー部６１の第２連結部６１４によって、支持基板２０の湾曲部２１の第１方向Ｙ２の他方側Ｙ１ａの端部（第２被支持部２１７）と固定された第２固定部６１２が構成されている。
【００７５】
かかる態様によれば、ホルダー部６１の第１固定部６１１と第２固定部６１２との間に支持基板２０の屈曲部が存在しない。従って、支持基板２０に膨張や収縮が発生しようとした場合でも、支持基板２０の第１方向Ｙ２における変形がホルダー部６１によって抑制される。それ故、ホログラム素子３０およびカバー基板４０の第１方向Ｙ２に沿った変形が抑制されるので、ホログラム素子３０の第１方向Ｙ２における回折角度が変化する等の事態が発生しにくい等の同様な効果を奏する。その他の構成は実施形態１と同様である。
【００７６】
［実施形態１１］
実施形態９、１０に示すように、右眼用画像光投射装置５０ａ、および左眼用画像光投射装置５０ｂが各々、フレーム６０の右眼用ホルダー部６１ａ、および左眼用ホルダー部６１ｂの上側に設けられて場合に、実施形態８を参照して説明した態様を採用してもよい。例えば、図１５に示す態様において、第１固定部６１１および第２固定部６１２が各々、支持基板２０の湾曲部２１の第１被支持部２１６、および第２被支持部２１７に板厚方向Ｚ１で重なって、第１被支持部２１６、および第２被支持部２１７と固定されている。さらに、第１連結部６１３からなる第３固定部、および第２連結部６１４からなる第４固定部は、支持基板２０の湾曲部２１の第２方向Ｙ１の両端部にある第３被支持部、および第４被支持部に板厚方向Ｚ１で重なって、第３被支持部、および第４被支持部と固定されている。
【００７７】
［他の実施の形態］
上記実施の形態では、表示装置１００が頭部装着型であるため、偏向装置１０では、ホログラム素子３０が入射した光をＸ方向およびＹ方向に偏向したが、他の表示装置に偏向装置１０が用いられる場合、ホログラム素子３０が、入射した光を一方方向（第１方向）のみに偏向する場合に本発明を適用してもよい。また、上記実施の形態では、表示装置１００が頭部装着型であるため、偏向装置１０では、ホログラム素子３０がＸ方向およびＹ方向に沿って湾曲していたが、ホログラム素子３０が、Ｘ方向およびＹ方向のうちの一方方向（第１方向）のみに沿って湾曲している場合に本発明を適用してもよい。上記実施の形態では、画像光投射装置が光源部と走査光学系とを備えた構成を例示したが、画像光投射装置が液晶パネルや有機エレクトロルミネッセンス表示パネル等を備えている場合に本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【００７８】
１ａ…右眼用光学系、１ｂ…左眼用光学系、１０…偏向装置、１０ａ…右眼用偏向装置、１０ｂ…左眼用偏向装置、２０…支持基板、２０ｂ…左眼用支持基板、２１…湾曲部、２６…第１側面、２７…第２側面、３０…ホログラム素子、３０ａ…右眼用ホログラム素子、３０ｂ…左眼用ホログラム素子、３５…ホログラム材料層、３９…干渉縞、４１…支持フィルム、４２…カバー基板、５０ａ…右眼用画像光投射装置、５０ｂ…左眼用画像光投射装置、５１ｂ…画像光生成装置、５２ｂ…投射光学系、６０…フレーム、６１…ホルダー部、６１ａ…右眼用ホルダー部、６１ｂ…左眼用ホルダー部、６２ａ，６２ｂ…テンプル、１００…表示装置、２１０…凸曲面、２１６…第１被支持部、２１７…第２被支持部、２１８…第３被支持部、２１９…第４被支持部、２８１…第１屈曲部、２８２…第２屈曲部、２９１…第１平板部、２９２…第２平板部、６１０…開口部、６１１…第１固定部、６１２…第２固定部、６１３…第１連結部、６１４…第２連結部、６１８…第３固定部、６１９…第４固定部、Ｌ０…画像光、Ｘ１，Ｙ２…第１方向、Ｘ２、Ｙ１…第２方向、Ｚ１，Ｚ２…板厚方向、Ｌｒ…参照光、Ｌｓ…物体光。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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