(57)【要約】【課題】ホログラムを接眼光学系に用いた映像表示装置であって、射出瞳が大きく高品位の映像を提供することが可能なものを実現する。【解決手段】映像表示装置は４つのＬＥＤを備えており、このうち２つのＬＥＤは波長帯域が少し異なる２つのＲ光（Ｒ１，Ｒ２）を発し、他の２つのＬＥＤは、Ｒ光（Ｒ１，Ｒ２）よりも波長帯域幅が広いＧ光、Ｂ光をそれぞれ発する。一方のＲ光（Ｒ１）の射出瞳（１７Ｒ１）と他方のＲ光（Ｒ２）の射出瞳（１７Ｒ２）は一部のみが重なり、Ｒ光全体としての射出瞳（１７Ｒ）はＧ光、Ｂ光の射出瞳（１７Ｇ，１７Ｂ）に略一致する。【選択図】      図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる波長帯域の光を含む映像光を生成する生成示手段、および生成手段からの映像光が表す映像を観察者に提供する接眼光学系より成る映像表示装置であって、接眼光学系がホログラムを含むものにおいて、
映像光に含まれる異なる波長帯域の光の射出瞳が互いにずれていることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
映像光に含まれる各波長帯域の光の射出瞳が他の波長帯域の光の射出瞳と部分的に重なっていることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
映像光に含まれる各波長帯域の光の射出瞳が互いに離間していることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
映像光に含まれる全ての光の波長帯域が幅１００ｎｍの波長範囲に収まることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項５】
映像光に少なくとも３つの波長帯域の光が含まれ、第１の光の波長帯域と第２の光の波長帯域が４００ｎｍから５００ｎｍまでの第１の波長範囲、５００ｎｍから６００ｎｍまでの第２の波長範囲、および６００ｎｍから７００ｎｍまでの第３の波長範囲のうちのいずれかの波長範囲に収まり、第３の光の波長帯域が第１の波長範囲、第２の波長範囲、および第３の波長範囲のうちの別の波長範囲に収まり、第１の光の射出瞳と第２の光の射出瞳が部分的に重なり、第３の光の射出瞳が第１の光の射出瞳と第２の光の射出瞳の全体に略一致することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホログラムを含む接眼光学系によって映像を提供する映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光源からの光を液晶表示器等の変調素子によって変調して映像光とし、ホログラムを用いる接眼光学系によって映像光を観察者の眼に導く映像表示装置が、小型軽量の映像提供手段として注目されている。このような映像表示装置は、例えば眼鏡の如き形状として眼前に装着する構成とし、外界の像に重ねて映像を提供することも可能である。異なる波長帯域の光を発する複数の光源を備えれば、カラー映像を提供することもできる。
【０００３】
接眼光学系を介して映像を提供する映像表示装置では、けられのない映像を提供するために、射出瞳を大きくすることが望ましい。射出瞳を大きくすることで、観察が容易になり、また、両眼に映像を提供する場合は、眼幅（左右の眼の間隔）の個人差を許容することができる。
【０００４】
接眼光学系にホログラムを用いる構成で、射出瞳を大きくする技術がいくつか提案されている。例えば、特開平６−１１８２３４号公報では、１枚のホログラムを複数の要素ホログラムに領域分割して露光し、異なる領域からの光束が重なり合わないよう射出瞳を形成することで、射出瞳の拡大を図っている。ただし、この方法では、ホログラムの一部の領域からの光しか瞳に入射しないので、提供する映像は暗くなる。
【０００５】
米国特許５３６３２２０号では、ホログラムをコンバイナとして用いたヘッドアップディスプレイにおいて、ホログラムの回折効率を広い波長帯域にわたって一定とすることで、瞳を拡大するようにしている。しかし、広い波長帯域にわたって回折が生じるようにすると、外界からの光の透過率が低くなり、外界の像が暗くなって観察し難くなる。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１１８２３４号公報
【特許文献２】米国特許５３６３２２０号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ホログラムは、大きな波長選択性および角度選択性を有しているため、光の波長や入射角によって回折効率が大きく異なる。したがって、ホログラムを接眼光学系に用いる映像表示装置では、射出瞳での光束はホログラムの回折効率の影響を特に受け易く、射出瞳の大きさは、ホログラムの設定に加えて、映像光の波長やホログラムへの入射角に依存する。
【０００８】
ところが、射出瞳を大きくする方法としては、上記のようにホログラム自体を工夫することが行われているのみで、映像光の設定によって射出瞳を大きくすることは行われていない。このため、射出瞳を大きくすることはできても、提供する映像が暗くなったり外界の像の観察が困難になったりするという不都合が伴っている。
【０００９】
本発明は、このような現状に鑑みてなされたもので、ホログラムを接眼光学系に用いた映像表示装置であって、射出瞳が大きく高品位の映像を提供することが可能なものを実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、異なる波長帯域の光を含む映像光を生成する生成示手段、および生成手段からの映像光が表す映像を観察者に提供する接眼光学系より成る映像表示装置であって、接眼光学系がホログラムを含むものにおいて、映像光に含まれる異なる波長帯域の光の射出瞳が互いにずれている構成とする。
【００１１】
この映像表示装置では、全体としての射出瞳が単一の波長帯域の光の射出瞳よりも大きくなるため、けられなく映像を観察することが可能な観察者の眼と装置との相対位置の範囲が広がる。したがって、観察者の眼と装置との相対位置に変動が生じ易くなる眼鏡状の形態とする場合に、特に好適である。しかも、映像光に複数の波長帯域の光が含まれるため、大きな射出瞳を有しながら、明るい映像を提供することができる。
【００１２】
ここで、映像光に含まれる各波長帯域の光の射出瞳が他の波長帯域の光の射出瞳と部分的に重なっているようにしてもよいし、互いに離間しているようにしてもよい。個々の射出瞳を部分的に重ねると、明るい映像を提供することができ、個々の射出瞳を離間させると、全体としての射出瞳を波長帯域の数に応じた最大限の大きさにすることができる。
【００１３】
映像光に含まれる全ての光の波長帯域が幅１００ｎｍの波長範囲に収まるようにするとよい。このようにすると、個々の光の色の差が少ないため、観察者の眼と装置との相対位置によって観察される映像の色が変化するのを抑えることができる。特に、個々の射出瞳が部分的に重なる設定では、光の色に大きな差があると射出瞳の重なる部分において色むらが生じるが、そのような色むらが観察されるのも避けることができる。
【００１４】
映像光に少なくとも３つの波長帯域の光が含まれ、第１の光の波長帯域と第２の光の波長帯域が４００ｎｍから５００ｎｍまでの第１の波長範囲、５００ｎｍから６００ｎｍまでの第２の波長範囲、および６００ｎｍから７００ｎｍまでの第３の波長範囲のうちのいずれかの波長範囲に収まり、第３の光の波長帯域が第１の波長範囲、第２の波長範囲、および第３の波長範囲のうちの別の波長範囲に収まり、第１の光の射出瞳と第２の光の射出瞳が部分的に重なり、第３の光の射出瞳が第１の光の射出瞳と第２の光の射出瞳の全体に略一致するようにすることもできる。
【００１５】
この映像表示装置では、映像光に、赤色領域（波長４００〜５００ｎｍ）、緑色領域（５００〜６００ｎｍ）、青色領域（６００〜７００ｎｍ）のうちの少なくとも２つの領域の光が含まれる。第１、第２の光は、波長帯域は異なるものの同じ色領域に属し、それらの射出瞳は部分的に重なって、大きな射出瞳を形成する。第３の光は、第１、第２の光とは異なる色領域に属し、その射出瞳は、第１、第２の光の射出瞳が形成する大きな射出瞳に略一致する。
【００１６】
したがって、全体として大きな射出瞳を有するとともに、モノクロームではなくカラーの映像を、色むらなく提供することができる。しかも、生成手段が光源からの光を変調して映像光とする構成では、発する光の波長帯域が特に広い光源を第３の光の光源として用い、波長帯域の狭い光源を第１、第２の光の光源として用いることで、波長帯域の広い光源の特長を十分生かしながら、色バランスのよいカラー映像を提供することが可能になる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
まず、ホログラムの特徴について説明する。ホログラムには透過型と反射型がある。透過型ホログラムは再生時に光が直進するように作製する。一方、反射型ホログラムは、作製時の光（レーザ光）の方向によって、再生時の光の入射角と反射角（回折角）とを任意に設定することができる。入射角および回折角を４５゜とした反射型ホログラムの再生光路を図１に示す。
【００１８】
ホログラムは波長選択性を有し、回折を生じさせ得る波長帯域が限られる。反射型ホログラム、透過型ホログラムのいずれにおいても、回折させる波長帯域の広さは、感材の屈折率変調差、膜厚、露光条件に依存し、作製時の光の入射角にも依存する。しかし、一般に、反射型ホログラムの回折半値幅は１５ｎｍ程度、透過型ホログラムの回折半値幅は１００ｎｍ程度またはそれ以上であり、前者の方が狭い。反射型ホログラムにおける波長と回折効率の関係の例を図２に示す。これは波長５３２ｎｍの光を用いて作製したときのものである。
【００１９】
また、ホログラムは角度選択性を有し、再生時の入射角が作製時の入射角とは異なる場合、作製時とは異なる波長帯域の光を回折させる。回折角が入射角に等しくなるように作製したときは、回折角は実際の入射角に等しくなり、回折半値幅は作製時と同じ入射角のときの回折半値幅に等しい。反射型ホログラムを例にとって、再生時の光の入射角と回折効率の関係を図３の（ａ）、（ｂ）に示す。これは、作製時の入射角および回折角を４５゜とした場合のものである。再生時の入射角が４５゜であれば、作製時の波長を中心とする波長帯域の光（Ｌ２）が４５゜の回折角で回折され、再生時の入射角が４５゜以外であれば、作製時とは異なる波長の光（Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４）が、入射角に等しい回折角で回折される。
【００２０】
このように、ホログラムは大きな波長選択性および角度選択性を有しているため、再生時の光の波長や入射角によって回折効率が大きく左右される。したがって、波長や入射角が作製時とは異なる光が含まれる再生に際しては、十分な回折効率が得られるか否かを考慮しておく必要がある。接眼光学系にホログラムを用いる映像表示装置では、観察者の眼に入射する光束を規定する射出瞳の大きさおよび位置に、映像光の波長分布とホログラムへの映像光の入射角が大きく影響することになり、逆に、これらを十分に考慮することで、射出瞳の大きさや位置を、観察が容易で、しかも高品位の映像を提供し得るように設定することができる。
【００２１】
以下、本発明の映像表示装置のいくつかの実施形態について説明する。各実施形態の映像表示装置の光学構成を図４の断面図に示す。映像表示装置は、光源であるＬＥＤ（発光ダイオード）１１、拡散板１２、コンデンサレンズ１３、変調素子であるＬＣＤ（液晶表示器）１４、概ね平板状のプリズム１５、およびホログラム１６を備える。
【００２２】
図４には示していないが、ＬＥＤ１１には、異なる波長帯域の光を発する複数のものがあり、これらは並べて配置されている。各ＬＥＤ１１が発する光は発散光である。拡散板１２は、各ＬＥＤ１１からの光を拡散して混合する。コンデンサレンズ１３は、拡散板１２によって混合されたＬＥＤ１１からの発散光を略平行光とする。
【００２３】
ＬＣＤ１４は透過型であり、コンデンサレンズ１３を経て入射するＬＥＤ１１からの光を透過させつつ、その液晶層に表示した映像によって変調して映像を表す映像光とする。ＬＥＤ１１に赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、および青色（Ｂ）光を発する３種がある場合、ＬＣＤ１４に映像のＲ成分、Ｇ成分、Ｂ成分を時間的に交互に表示するとともに、その表示に同期して対応するＬＥＤ１１を発光させることにより、カラー映像を表す映像光が得られる。ＬＣＤ１４の画素にＲ光、Ｇ光、Ｂ光のみを選択的に透過させる３種のカラーフィルタを交互に備えるとともに、３種のＬＥＤ１１を常時発光させて、カラー映像を表す映像光を得るようにしてもよい。
【００２４】
プリズム１５は、２つのプリズム１５ａ、１５ｂを接合して構成されている。プリズム１５ａ、１５ｂの接合面は表面に対して傾斜しており、この接合面にホログラム１６が設けられている。プリズム１５ａの上端部は他の部位よりも厚く形成されており、ＬＣＤ１４からの映像光はこの端部の端面よりプリズム１５の内部に入る。プリズム１５に入った映像光は、プリズム１５の対向する２つの表面で全反射されてホログラム１６に達する。
【００２５】
ホログラム１６は反射型であり、入射する映像光を反射して観察者の眼に導く。プリズム１５およびホログラム１６は接眼光学系を成し、観察者の眼の近傍に射出瞳１７を形成する。図４には示していないが、射出瞳１７は各ＬＥＤ１１からの光ごとに存在する。各ＬＥＤ１１からの光の射出瞳１７は、同一平面上で、互いにずれるように設定されており、これにより映像表示装置は全体として大きな射出瞳を有する。
【００２６】
ホログラム１６は体積位相型であり、その感材としてはフォトポリマ、銀塩材料、重クロム酸ゼラチン等を用いることができる。このうちフォトポリマは、ホログラム１６の作製をドライプロセスで行うことができて簡便である。また、ホログラム１６は、単一の感材を波長の異なる光の多重露光で作製してもよいし、波長の異なる光で個別に露光した感材を貼り合わせることによって作製してもよい。多重露光では作製が容易であり、個別に露光して貼り合わせれば、回折効率の高いものが得られる。
【００２７】
各実施形態の映像表示装置１の外観を図５の斜視図に示す。映像表示装置１は、全体として眼鏡状の形態であり、プリズム１５と概ね同じ形状の平行平板のプリズム１８と、プリズム１５、１８を連結するブリッジ１９と、プリズム１５、１８の端部に取り付けられた１対のテンプル２０と、ブリッジ１９に取り付けられた１対の鼻当て２１を有し、さらに、プリズム１５の上端部に取り付けられた筐体２２を有する。筐体２２は、ＬＥＤ１１、拡散板１２、コンデンサレンズ１３、およびＬＣＤ１４を収容しており、ケーブル２３を介して、ＬＥＤ１１の発光およびＬＣＤ１４の表示を制御する制御部（不図示）に接続されている。
【００２８】
観察者（使用者）は、眼鏡と同様にして映像表示装置１を装着する。観察者の両眼にはプリズム１５、１８を透過して外界からの光が入射し、また、一方の眼（この例では右眼）にはホログラム１６からの映像光が入射し、観察者は外界の像と共に映像を観察することができる。映像は外界の像に重なって観察される。
【００２９】
図４に示したように、ホログラム１６が設けられているプリズム１５ａの端部はくさび状であり、外界からの光の一部はこの部位を透過するが、プリズム１５ｂが接合されて全体としては平板となっているため、ホログラム１６が設けられている部位を透過する光に他の部位を透過する光と異なる屈折は生じず、外界の像に歪みは生じない。
【００３０】
映像表示装置１では、プリズム１５を用い、プリズム１５内での全反射によって映像光を導いているので、光学系全体が薄くかつ軽量となっている。このため、頭部に装着するのに適した形態となり、長時間の使用でも観察者は疲れ難い。また、外界の像も観察できるため、日常生活で使用することができる。
【００３１】
プリズム１５内の全反射によって導かれる映像光はホログラム１６に対する入射角が大きい。このため、入射角にずれが生じれば回折波長のシフトも大きくなって、形成される射出瞳の位置や大きさへも影響が及ぶ。以下、各実施形態で映像表示装置１の射出瞳をどのようにして大きくしているかについて説明する。
【００３２】
第１の実施形態では、Ｒ光を発するＬＥＤ１１ＲとＧ光を発するＬＥＤ１１Ｇを備え、Ｒ光の射出瞳１７ＲとＧ光の射出瞳１７Ｇの大きさを同じにするとともに、射出瞳１７Ｒと射出瞳１７Ｇを一部のみ重ねる。射出瞳面上での映像光の強度分布と射出瞳１７Ｒ、１７Ｇを図６に示す。このような射出瞳１７Ｒ、１７Ｇは、例えば、波長６４７ｎｍのレーザ光および波長５３２ｎｍのレーザ光の露光でホログラム１６を作製し、ＬＥＤ１１Ｒとして中心波長６３５ｎｍ、半値幅２０ｎｍの光を発するものを用い、ＬＥＤ１１Ｇとして中心波長５２０ｎｍ、半値幅４０ｎｍの光を発するものを用いることで得られる。なお、映像光のうち最高強度の５０％以上の強度範囲を射出瞳１７Ｒ、１７Ｇとする。
【００３３】
本実施形態では、全体としての射出瞳１７Ｔが、個々の射出瞳１７Ｇ、１７Ｒの２倍近い大きさとなっている。全体としての射出瞳１７Ｔのうち、中央部では、Ｇ成分とＲ成分を含むカラー映像が観察され、端部ではＧ成分またはＲ成分のみのモノクローム映像が観察される。
【００３４】
ホログラム１６のＲ光に対する回折半値幅とＧ光に対する回折半値幅はいずれも１５ｎｍ程度である。したがって、外界からの光の大部分はホログラム１６を透過し、観察者は外界の像を良好に観察することができる。
【００３５】
第２の実施形態では、Ｒ光を発するＬＥＤ１１Ｒ、Ｇ光を発するＬＥＤ１１Ｇ、Ｂ光を発するＬＥＤ１１Ｂを備え、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の射出瞳１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを全て離間させる。射出瞳面上での映像光の強度分布と射出瞳１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを、図７の（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示す。本実施形態では、全体としての射出瞳１７Ｔは３つの部分に分かれ、各部分ではＲ成分、Ｇ成分またはＲ成分のみのモノクローム映像が観察される。
【００３６】
第３の実施形態では、同じＧ光の領域に属しながら波長帯域が異なる光を発する２つのＬＥＤ１１Ｇ１、１１Ｇ２を備え、ＬＥＤ１１Ｇ１からのＧ光の射出瞳１７Ｇ１とＬＥＤ１１Ｇ２からのＧ光の射出瞳１７Ｇ２の大部分を重ねる。射出瞳面上での映像光の強度分布と射出瞳１７Ｇ１、１７Ｇ２を図８に示す。なお、ＬＥＤ１１Ｇ１からのＧ光をＧ１、ＬＥＤ１１Ｇ２からのＧ光をＧ２で示す。このような射出瞳１７Ｇ１、１７Ｇ２は、例えば、波長５３２ｎｍのレーザ光の露光でホログラム１６を作製し、ＬＥＤ１１Ｇ１として中心波長５２０ｎｍ、半値幅２０ｎｍの光を発するものを用い、ＬＥＤ１１Ｇ２として中心波長５５０ｎｍ、半値幅２０ｎｍの光を発するものを用いることで得られる。
【００３７】
本実施形態では、射出瞳１７Ｇ１、１７Ｇ２の重なりが大きいため、全体としての射出瞳１７Ｔは、個々の射出瞳１７Ｇ１、１７Ｇ２よりも少し大きいだけにとどまっているが、映像の明るさはＬＥＤを１つのみ備える場合の２倍近くになる。また、２つのＬＥＤ１１Ｇ１、Ｇ２の発する光の波長帯域が相違するものの、いずれの波長帯域も同じＧ光の領域に属するため、全体としての射出瞳Ｔのどの部位においても、色むらのないモノクローム映像が観察される。
【００３８】
第４の実施形態では、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光によってＬＣＤ１４を照明してカラー映像を提供するとともに、Ｒ光を発するＬＥＤ、Ｇ光を発するＬＥＤ、Ｂ光を発するＬＥＤとして、第３の実施形態のように、同じ色領域に属しながら波長帯域の異なる光を発するものを２つ備える。本実施形態の射出瞳を図９に示す。図９において、１７Ｇは２つのＧ光の全体としての射出瞳を表しており、第３の実施形態の射出瞳１７Ｔに相当する。１７Ｒ、１７Ｂもそれぞれ、２つのＲ光の全体としての射出瞳、２つのＢ光の全体としての射出瞳を表す。
【００３９】
Ｒ光の射出瞳１７Ｒ、Ｇ光の射出瞳１７Ｇ、Ｂ光の射出瞳１７Ｂは略一致しているが、各射出瞳１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂを構成する２つの射出瞳は第３の実施形態と同様に部分的にずれており、全体としての射出瞳１７Ｔは６つの射出瞳のいずれよりも大きい。本実施形態では、射出瞳１７Ｔの全体で色むらのないカラー映像が観察される。
【００４０】
第５の実施形態でも、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光によってＬＣＤ１４を照明してカラー映像を提供する。ただし、本実施形態では、Ｇ光、Ｂ光を発するＬＥＤ１１Ｇ、１１ＢとしてＲ光を発するＬＥＤよりも発光波長帯域の広いものを用いるとともに、これによってＲ光の射出瞳がＧ光、Ｂ光の射出瞳よりも小さくなるのを、同じＲ光の領域に属しながら異なる波長帯域の光を発する２つのＬＥＤ１７Ｒ１、１７Ｒ２を備えることによって防止する。ＬＥＤ１１Ｒ１、１１Ｒ２、１１Ｇ、１１Ｂが発する光の強度分布と、各ＬＥＤからの光の射出瞳１７Ｒ１、１７Ｒ２、１７Ｇ、１７Ｂを、図１０の（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示す。
【００４１】
ホログラム１６は、それぞれＲ光、Ｇ光、Ｂ光の露光で形成した３種の干渉縞を有しており、Ｒ光で形成した単一の干渉縞が、ＬＥＤ１１Ｒ１からのＲ光（Ｒ１）とＬＥＤ１１Ｒ２からのＲ光（Ｒ２）とを回折させて、異なる２つの射出瞳１７Ｒ１、１７Ｒ２を形成する。ＬＥＤ１１Ｒ１からのＲ光（Ｒ１）の射出瞳１７Ｒ１とＬＥＤ１１Ｒ２からのＲ光（Ｒ２）の射出瞳１７Ｒ２とは一部のみ重なっており、これらが形成するＲ光全体としての射出瞳１７Ｒは、Ｇ光の射出瞳１７ＧおよびＢ光の射出瞳１７Ｂに略一致している。本実施形態でも、全体としての大きな射出瞳１７Ｔのどの部位でも色むらのないカラー映像が観察される。
【００４２】
仮に、ＬＥＤ１１Ｒ１、１１Ｒ２の一方を備えなければ、図１０の（ｂ）より明らかなように、全体としての射出瞳１７Ｔのうち射出瞳１７Ｒ１（または１７Ｒ２）から遠い部位では、Ｒ光がなくなって色むらが生じ、射出瞳１７Ｒ１（または１７Ｒ２）上でも、Ｒ光の量がＧ光、Ｂ光の量よりも少なくなって色バランスが悪くなり、色むらも生じる。本実施形態では、Ｒ光を発する２つのＬＥＤ１１Ｒ１、１１Ｒ２を備えたことで、大きな射出瞳１７Ｔのどの部位においても、色むらがなく色バランスもよい映像を提供することができる。発する光の波長帯域が広いというＬＥＤ１１Ｇ、１１Ｂの特長も十分生かされる。
【００４３】
なお、第３〜第５の実施形態のように、同一の色領域に属する異なる波長帯域の光を発する２つのＬＥＤを備える場合、各ＬＥＤが発する光の波長帯域は、一方の最長波長と他方の最短波長の差が１００ｎｍ程度以下になるようにするのがよい。この範囲を超えると、色の違いが大きくなり、色むらとして認識されやすくなる。また、この波長差の範囲内であれば、異なる波長帯域の光を発する光源を３つ以上備えるようにしてもよい。
【００４４】
なお、上記の各実施形態では、光源からの光を透過型のＬＣＤで変調する例を掲げたが、反射型のＬＣＤで変調することも可能である。また、本発明は、例えばＣＲＴ（陰極線管）表示器やＥＬ（エレクトロルミネセンス）表示器のように、表示素子自体が映像を表す光を発する構成にも適用可能である。
【００４５】
【発明の効果】
異なる波長帯域の光を含む映像光を生成する生成示手段、および生成手段からの映像光が表す映像を観察者に提供する接眼光学系より成る映像表示装置であって、接眼光学系がホログラムを含むものにおいて、本発明のように、映像光に含まれる異なる波長帯域の光の射出瞳が互いにずれている構成とすると、全体としての射出瞳が大きくなって、けられなく映像を観察することが容易になる。したがって、観察者の眼と装置との相対位置に変動が生じ易くなる眼鏡状の形態とする場合に、特に好適である。しかも、映像光に複数の波長帯域の光が含まれるため、大きな射出瞳を有しながら、明るい映像を提供することができる。
【００４６】
映像光に含まれる各波長帯域の光の射出瞳が他の波長帯域の光の射出瞳と部分的に重なっているようにすると、一層明るい映像を提供することができ、各波長帯域の光の射出瞳が互いに離間しているようにすると、全体としての射出瞳を波長帯域の数に応じた最大限の大きさにすることができる。
【００４７】
映像光に含まれる全ての光の波長帯域が幅１００ｎｍの波長範囲に収まるようにすると、観察者の眼と装置との相対位置によって観察される映像の色が変化するのを抑えることができる。特に、個々の射出瞳が部分的に重なる設定では、光の色に大きな差があると射出瞳の重なる部分において色むらが生じるが、そのような色むらが観察されるのも避けることができる。
【００４８】
映像光に少なくとも３つの波長帯域の光が含まれ、第１の光の波長帯域と第２の光の波長帯域が４００ｎｍから５００ｎｍまでの第１の波長範囲、５００ｎｍから６００ｎｍまでの第２の波長範囲、および６００ｎｍから７００ｎｍまでの第３の波長範囲のうちのいずれかの波長範囲に収まり、第３の光の波長帯域が第１の波長範囲、第２の波長範囲、および第３の波長範囲のうちの別の波長範囲に収まり、第１の光の射出瞳と第２の光の射出瞳が部分的に重なり、第３の光の射出瞳が第１の光の射出瞳と第２の光の射出瞳の全体に略一致するようにすると、色むらのないカラー映像を提供することができる。しかも、生成手段が光源からの光を変調して映像光とする構成では、波長帯域の特に広い光を発する光源の特長を生かしながら、色バランスのよいカラー映像を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】反射型ホログラムの再生光路の例を示す断面図。
【図２】反射型ホログラムにおける波長と回折効率の関係の例を示す図。
【図３】反射型ホログラムにおける再生時の光の入射角と回折効率の関係の例を示す図。
【図４】本発明の各実施形態の映像表示装置の光学構成を示す断面図。
【図５】各実施形態の映像表示装置の外観を示す斜視図。
【図６】第１の実施形態の映像表示装置の射出瞳面上での映像光の強度分布と射出瞳を示す図。
【図７】第２の実施形態の映像表示装置の射出瞳面上での映像光の強度分布と射出瞳を示す図。
【図８】第３の実施形態の映像表示装置の射出瞳面上での映像光の強度分布と射出瞳を示す図。
【図９】第４の実施形態の映像表示装置の射出瞳を示す図。
【図１０】第５の実施形態の光源が発する光の強度分布と射出瞳を示す図。
【符号の説明】
１    映像表示装置
１１、１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ  ＬＥＤ
１１Ｒ１、１１Ｒ２、１１Ｇ１、１１Ｇ２  ＬＥＤ
１２    拡散板
１３    コンデンサレンズ
１４    ＬＣＤ
１５、１５ａ、１５ｂ  プリズム
１６    ホログラム
１７、１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ  射出瞳
１７Ｒ１、１７Ｒ２、１７Ｇ１、１７Ｇ２  射出瞳
１８    プリズム
１９    ブリッジ
２０    テンプル
２１    鼻当て
２２    筐体
２３    ケーブル
【図１】
2004333714.tif 000003
【図２】
2004333714.tif 000004
【図３】
2004333714.tif 000005
【図４】
2004333714.tif 000006
【図５】
2004333714.tif 000007
【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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