(57)【要約】【課題】カラーフィルタを有する表示素子１４と、体積位相型の反射型ホログラム光学素子１８とを用いた構成において、光源１１からの出射光の利用効率がよく明るい、そして色再現性の高い映像を観察者に提供する。【解決手段】光源１１から出射される光の波長変動を抑制する波長変動抑制手段を設ける。波長変動抑制手段は、例えば光源１１に蓄積される熱を外部へ伝達する伝達手段で構成される。また、伝達手段は、例えば筐体１０や光源１１の基板１１ａで構成される。光源１１から出射される光の波長変動が波長変動抑制手段にて抑制されるので、光源１１での蓄熱により、光源１１からの出射光の強度ピークと、ホログラム光学素子１８の回折効率ピークとで波長がずれるのを抑制することができ、高輝度の光源１１を用いた場合でも、光源１１からの出射光を効率よくホログラム光学素子１８にて回折させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
上記光源から出射される光を変調して映像を表示する表示素子と、
上記表示素子からの映像光を観察者の瞳に導く接眼光学系とを有する映像表示装置であって、
上記光源から出射される光は、３原色に対応する所定の波長に強度のピークを有しており、
上記表示素子は、３原色に対応したカラーフィルタを有しており、
上記接眼光学系は、上記表示素子から出射される光を回折する体積位相型の反射型ホログラム光学素子を有しており、
上記ホログラム光学素子は、上記光源からの出射光の強度ピークの波長に対応する波長に回折効率のピークを有しており、
該映像表示装置は、上記光源から出射される光の波長変動を抑制する波長変動抑制手段を有していることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
上記光源からの出射光の強度ピークの波長をλＬｎｍとし、上記強度ピークの波長に対応する、上記ホログラム光学素子の回折効率ピークの波長をλＨｎｍとすると、上記波長変動抑制手段は、
λＨ−１０ｎｍ≦λＬ≦λＨ＋１０ｎｍ
となるように上記光源からの出射光の波長変動を抑制す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】
上記ホログラム光学素子の回折効率の半値波長幅が、２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
上記光源からの出射光の強度ピークの波長をλＬｎｍとし、上記強度ピークの波長に対応する、上記ホログラム光学素子の回折効率ピークの波長をλＨｎｍとすると、上記波長変動抑制手段は、
λＨ−５ｎｍ≦λＬ≦λＨ＋５ｎｍ
となるように上記光源からの出射光の波長変動を抑制す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】
上記ホログラム光学素子の回折効率の半値波長幅が、１０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
上記光源は、ＬＥＤで構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項７】
上記波長変動抑制手段は、上記ＬＥＤから出射されるＲ光の波長変動を抑制することを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項８】
上記波長変動抑制手段は、上記光源に蓄積される熱を外部へ伝達する伝達手段で構成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項９】
上記伝達手段の熱伝導率が、１００Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする請求項８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
上記光源は、強度がピークとなる波長の光をそれぞれ出射する複数の発光チップを有しており、
上記波長変動抑制手段は、上記各発光チップからの光の出射を制御する制御手段で構成されており、
上記制御手段は、各発光チップに電流を流して各発光チップを同時に発光させる発光期間と、各発光チップへの電流の供給を停止して放熱させる放熱期間とが交互になるように、かつ、上記発光期間が上記放熱期間よりも長くなるように、各発光チップに電流を流すことを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項１１】
上記光源は、強度がピークとなる波長の光を出射する発光チップをＲＧＢのそれぞれに対応して有しており、
上記波長変動抑制手段は、上記各発光チップからの光の出射を制御する制御手段で構成されており、
上記制御手段は、ＲＧＢの発光チップのうちで少なくとも１つが発光せず、かつ、ＲＧＢの発光チップの各発光期間がずれるように、各発光チップに電流を流すことを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項１２】
上記光源は、強度がピークとなる波長の光をそれぞれ出射する複数の発光チップを有しており、
上記波長変動抑制手段は、上記各発光チップからの光の出射を制御する制御手段で構成されており、
上記制御手段は、複数の発光チップの各発光期間が互いに重ならないように、各発光チップを順に発光させるとともに、各発光チップを発光させた後、発光させた発光チップの放熱に要する時間だけ、その発光チップへの電流の供給を停止することを特徴とする請求項６に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
上記ホログラム光学素子は、軸非対称な正の光学パワーを有していることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項１４】
上記接眼光学系によって形成される光学瞳は、上記ホログラム光学素子への光軸の入射面に平行な方向よりも上記入射面に垂直な方向に大きいことを特徴とする請求項１３に記載の映像表示装置。
【請求項１５】
上記光源と上記光学瞳とは、上記入射面に平行な方向において略共役であることを特徴とする請求項１４に記載の映像表示装置。
【請求項１６】
上記光源は、３原色に対応した光を発光する３つの発光部を有しており、
各発光部は、上記入射面に対して垂直な方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項１４または１５に記載の映像表示装置。
【請求項１７】
上記光源は、３原色に対応した光を発光する３つの発光部を偶数組有しており、
上記ホログラム光学素子への光軸の入射面に対して垂直な方向における各発光部の配列順序が、隣接する各組間で逆であることを特徴とする請求項１から１２、１６のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項１８】
上記光源は、上記３つの発光部を偶数組有しており、
各発光部は、上記入射面に対して面対称に配置されているとともに、上記入射面に対して垂直方向の両側で上記入射面から同じ距離に位置する発光部が同じ色の光を発光するように配置されていることを特徴とする請求項１６または１７に記載の映像表示装置。
【請求項１９】
上記光源は、上記３つの発光部を２組有しており、
各組の各発光部は、上記入射面側から上記入射面に対して垂直方向外側に向かうにつれて出射光の波長が短くなるような順序で配置されていることを特徴とする請求項１８に記載の映像表示装置。
【請求項２０】
上記ホログラム光学素子は、上記表示素子からの映像光と外光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナであることを特徴とする請求項１から１９のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項２１】
上記接眼光学系は、上記表示素子からの映像光を内部で全反射させて上記ホログラム光学素子を介して観察者の瞳に導く一方、外光を透過させて観察者の瞳に導く第１の透明基板を有していることを特徴とする請求項１から２０のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項２２】
上記接眼光学系は、上記第１の透明基板での外光の屈折をキャンセルするための第２の透明基板を有していることを特徴とする請求項２１に記載の映像表示装置。
【請求項２３】
請求項１から２２のいずれかに記載の映像表示装置と、
上記映像表示装置を観察者の眼前で支持する支持手段とを有していることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子にて表示された映像を虚像として観察者に提供する映像表示装置と、その映像表示装置を備えたヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤと略称する）とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶表示素子（ＬＣＤ）などの表示素子にて表示された映像を虚像として観察可能とする映像表示装置が種々提案されている。例えば、特許文献１の装置では、光源として赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の光を出射するＬＥＤを用い、反射型のＬＣＤにＲＧＢの光を時分割で照射し、ＬＣＤからの出射光をメインプリズム部を介して観察者の瞳に導くようにしている。
【０００３】
また、特許文献２の装置では、ＲＧＢの光を出射するＬＥＤで反射型ＬＣＤを照明し、ＬＣＤからの出射光をリップマン体積ホログラムにて反射させて観察者の瞳に導くようにしている。
【特許文献１】特開２００１−１０８９３５号公報（段落〔００３１〕、〔００４０〕、〔００４１〕等参照）
【特許文献２】特開平１１−３２６８２１号公報（段落〔００５２〕、〔００５５〕〜〔００６１〕、図１６等参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、映像表示装置において、ＬＣＤを時分割で駆動する構成では、ＲＧＢの光を時分割でＬＣＤに照射するので、光源自体は熱を持ちにくく、それゆえ、光源から出射される光の波長は変動しにくい。
【０００５】
これに対して、ＲＧＢのカラーフィルタを有するＬＣＤを用いる構成では、カラーフィルタにおける光の透過率が低いので、明るい映像を提供するために高輝度の光源、すなわち、出射光の光強度が高い光源を必要とする。しかし、このような光源を用いた場合は、光源自体に熱が蓄積され、これによって出射光の波長が変動する。
【０００６】
一方、リップマン体積ホログラムのような体積位相型の反射型ホログラム光学素子は、波長選択性があり、特定の入射角で入射する特定波長の光しか回折（反射）させない。したがって、光源での蓄熱によって光源から出射される光の波長が変動し、光源からの出射光の強度ピークの波長と、上記ホログラム光学素子の回折効率ピークの波長とがずれると、光源からの出射光を効率よく上記ホログラム光学素子にて回折させることができない。
【０００７】
したがって、カラーフィルタを有するＬＣＤと、体積位相型の反射型ホログラム光学素子とを用いた映像表示装置においては、観察者に明るい映像を提供すべく高輝度の光源を用いた場合に、光源からの出射光の波長変動により、上記ホログラム光学素子を介して得られる映像が暗くなる。また、光源からの出射光の波長が変動すると、観察者に提供する映像の色再現性も低下する。
【０００８】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、カラーフィルタを有する表示素子と、体積位相型の反射型ホログラム光学素子とを用いた構成において、光源からの出射光の利用効率がよく明るい、そして色再現性の高い映像を観察者に提供することができる映像表示装置と、その映像表示装置を備えたヘッドマウントディスプレイとを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の映像表示装置は、光を出射する光源と、上記光源から出射される光を変調して映像を表示する表示素子と、上記表示素子からの映像光を観察者の瞳に導く接眼光学系とを有する映像表示装置であって、上記光源から出射される光は、３原色（ＲＧＢ）に対応する所定の波長に強度のピークを有しており、上記表示素子は、３原色に対応したカラーフィルタを有しており、上記接眼光学系は、上記表示素子から出射される光を回折する体積位相型の反射型ホログラム光学素子を有しており、上記ホログラム光学素子は、上記光源からの出射光の強度ピークの波長に対応する波長に回折効率のピークを有しており、該映像表示装置は、上記光源から出射される光の波長変動を抑制する波長変動抑制手段を有していることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、光源から出射される３原色に対応する波長の光は、表示素子にて変調される。そして、上記３原色の光は、表示素子のカラーフィルタによって上記光の波長に応じてその透過が制限され、そこを透過した光が映像光として出射される。例えば、Ｒのカラーフィルタにおいては、光源からの出射光のうちでＲの光だけがそこを透過し、他の波長の光はそこを透過しない。各色のカラーフィルタを透過した映像光は、接眼光学系の体積位相型の反射型ホログラム光学素子（以下、単にホログラム光学素子とも記載する）にて回折され、観察者の瞳に導かれる。
【００１１】
また、上記のホログラム光学素子は、光源からの出射光の強度ピークの波長に対応する波長に回折効率のピークを有している。したがって、光源からの出射光がＲＧＢの全ての波長域で強度ピークを有している本発明の構成では、ホログラム光学素子もＲＧＢの全ての波長域で回折効率のピークを有していることになる。
【００１２】
ところで、上記表示素子は３原色に対応したカラーフィルタを有しており、光の透過率が低いので、明るい映像を提供するためには高輝度の光源、すなわち、出射光の光強度が高い光源が必要である。しかし、高輝度の光源では、蓄熱によって出射光の波長が変動する。光源からの出射光の波長が変動すると、上記出射光の強度ピークと、ホログラム光学素子の回折効率ピークとで波長がずれるため、ホログラム光学素子を介して得られる映像が暗くなる。
【００１３】
しかし、本発明においては、光源から出射される光の波長変動が波長変動抑制手段にて抑制されるので、光源での蓄熱により、光源からの出射光の強度ピークと、ホログラム光学素子の回折効率ピークとで波長がずれるのを抑制することができる。これにより、高輝度の光源と、カラーフィルタを有する表示素子と、体積位相型の反射型ホログラム光学素子とを用いる構成であっても、光源からの出射光を効率よくホログラム光学素子にて回折させて、明るい映像を提供することができる。しかも、光源からの出射光の波長変動が抑制されるので、色純度が高く、色再現性の高い映像を提供することができる。
【００１４】
また、本発明においては、上記光源からの出射光の強度ピークの波長をλＬｎｍとし、上記強度ピークの波長に対応する、上記ホログラム光学素子の回折効率ピークの波長をλＨｎｍとすると、上記波長変動抑制手段は、
λＨ−１０ｎｍ≦λＬ≦λＨ＋１０ｎｍ
となるように上記光源からの出射光の波長変動を抑制することが望ましい。
【００１５】
この場合、光源からの出射光の波長変動が、ホログラム光学素子の回折効率ピークの波長に対して±１０ｎｍ以下であるので、色再現性が高く、例えば、強度半値の波長幅が２０ｎｍ程度のような波長幅の狭い光源を用いて、効率よく明るい映像を提供することができる。
【００１６】
また、上記構成においては、上記ホログラム光学素子の回折効率の半値波長幅が、２０ｎｍ以下であることが望ましい。この場合、上記半値波長幅が２０ｎｍ以下と狭いので、色純度の高い映像を提供することができ、かつ、ホログラム光学素子を透過する外界光の透過率が高くなる。これにより、ホログラム光学素子を、表示素子からの映像光と外界光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナとして用いた場合に、観察者は色純度の高い映像を観察しながら、明るい外界像を観察することが可能となる。
【００１７】
また、本発明においては、上記光源からの出射光の強度ピークの波長をλＬｎｍとし、上記強度ピークの波長に対応する、上記ホログラム光学素子の回折効率ピークの波長をλＨｎｍとすると、上記波長変動抑制手段は、
λＨ−５ｎｍ≦λＬ≦λＨ＋５ｎｍ
となるように上記光源からの出射光の波長変動を抑制することがさらに望ましい。
【００１８】
この場合、光源からの出射光の波長変動が、ホログラム光学素子の回折効率ピークの波長に対して±５ｎｍ以下であるので、色再現性が極めて高い。また、例えば、回折効率半値の波長幅が１０ｎｍ程度となるようなホログラム光学素子を用いて、極めて効率よく明るい映像を提供することができる。
【００１９】
また、上記構成においては、上記ホログラム光学素子の回折効率の半値波長幅が、１０ｎｍ以下であることが望ましい。この場合、上記半値波長幅が１０ｎｍ以下とかなり狭いので、色純度の極めて高い映像を提供することができ、かつ、ホログラム光学素子を透過する外界光の透過率が極めて高くなる。これにより、ホログラム光学素子を、表示素子からの映像光と外界光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナとして用いた場合に、観察者は色純度の極めて高い映像を観察しながら、極めて明るい外界像を観察することが可能となる。
【００２０】
また、本発明においては、上記光源は、ＬＥＤで構成されていることが望ましい。ＬＥＤは、安価、小型であり、また、発光波長幅が狭いので色純度が高い。したがって、光源をＬＥＤで構成することにより、安価、小型で、提供する映像の色純度が高く、効率よく明るい映像を提供することができる。
【００２１】
また、本発明においては、上記波長変動抑制手段は、上記ＬＥＤから出射されるＲ光の波長変動を抑制することが望ましい。ＬＥＤから出射されるＲ光の強度半値の波長幅は、一般的に約２０ｎｍと狭い。一方、体積位相型の反射型ホログラム光学素子は、波長が長い光ほど波長選択性が高く、波長変動によって回折光（映像光）が暗くなりやすい。したがって、波長変動抑制手段がＬＥＤから出射されるＲ光の波長変動を抑制することにより、波長の長いＲ光の利用効率を向上させて明るい映像を提供することができる。
【００２２】
また、本発明においては、上記波長変動抑制手段は、上記光源に蓄積される熱を外部へ伝達する伝達手段で構成されていてもよい。上記伝達手段としては、例えば、光源を保持する保持部、その保持部を有する筐体、光源の基板に貼り付けられる放熱板、光源の基板が直接貼り付けられる筐体などや、それらの組み合わせを想定することができる。波長変動抑制手段をこのような伝達手段で構成することにより、光源に蓄積される熱は伝達手段によって外部（例えば空気中）に確実に伝達されるので、光源での蓄熱による出射光の波長変動を確実に抑制することができる。また、伝達手段の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上であれば、光源に蓄積される熱を外部へ効果的に発散（放熱）させることができる。
【００２３】
また、本発明においては、上記光源は、強度がピークとなる波長の光をそれぞれ出射する複数の発光チップを有しており、上記波長変動抑制手段は、上記各発光チップからの光の出射を制御する制御手段で構成されており、上記制御手段は、各発光チップに電流を流して各発光チップを同時に発光させる発光期間と、各発光チップへの電流の供給を停止して放熱させる放熱期間とが交互になるように、かつ、上記発光期間が上記放熱期間よりも長くなるように、各発光チップに電流を流す構成であってもよい。
【００２４】
上記の構成によれば、波長変動抑制手段としての制御手段が、発光期間と放熱期間とが交互になるように各発光チップからの光の出射を制御することにより、発光期間において各発光チップを同時に発光させても、光源に蓄積された熱は、放熱期間で確実に放熱される。これにより、光源での蓄熱による出射光の波長変動を確実に抑制することができる。また、発光期間を放熱期間よりも長くすることにより、観察者に提供する映像を明るくすることができる。
【００２５】
また、本発明においては、上記光源は、強度がピークとなる波長の光を出射する発光チップをＲＧＢのそれぞれに対応して有しており、上記波長変動抑制手段は、上記各発光チップからの光の出射を制御する制御手段で構成されており、上記制御手段は、ＲＧＢの発光チップのうちで少なくとも１つが発光せず、かつ、ＲＧＢの発光チップの各発光期間がずれるように、各発光チップに電流を流す構成であってもよい。
【００２６】
上記の構成によれば、波長変動抑制手段としての制御手段の制御により、ＲＧＢの発光チップのうち少なくとも１つが発光せず、かつ、ＲＧＢの発光チップの各発光期間がずれるので、３つのＲＧＢの発光チップが同時に発光する期間は存在しない。これにより、光源での蓄熱自体が抑えられ、また、光源に蓄積された熱は、例えばＲＧＢのいずれか１つの発光チップだけが発光している間に放熱される。したがって、光源での蓄熱による出射光の波長変動を確実に抑制することができる。
【００２７】
また、本発明においては、上記光源は、強度がピークとなる波長の光をそれぞれ出射する複数の発光チップを有しており、上記波長変動抑制手段は、上記各発光チップからの光の出射を制御する制御手段で構成されており、上記制御手段は、複数の発光チップの各発光期間が互いに重ならないように、各発光チップを順に発光させるとともに、各発光チップを発光させた後、発光させた発光チップの放熱に要する時間だけ、その発光チップへの電流の供給を停止する構成であってもよい。
【００２８】
上記の構成によれば、波長変動抑制手段としての制御手段の制御により、複数の発光チップの各発光期間は互いに重ならないので、２つ以上の発光チップが同時に発光することはない。また、各発光チップを発光させた後、発光させた発光チップの放熱に要する時間だけ、その発光チップへの電流の供給が停止されるので、発光させた発光チップごとに、その放熱が確実に行われる。したがって、光源での蓄熱による出射光の波長変動を確実に抑制することができる。
【００２９】
また、２つの発光チップを同時に発光させないので、各発光チップに流す電流を定格電流の最大値まで増大させることができる。それに加え、発光チップへの電流の供給の停止は、その発光チップの放熱に要する最小限の時間であるので、発光チップを極力長く発光させることができる。したがって、明るい映像を提供することができる。
【００３０】
また、本発明においては、上記ホログラム光学素子は、軸非対称な正の光学パワーを有していることが望ましい。このようなホログラム光学素子を用いることにより、装置を構成する各光学部材の配置の自由度を高めることができ、装置を小型化することが容易となる。
【００３１】
また、本発明においては、上記接眼光学系によって形成される光学瞳は、上記ホログラム光学素子への光軸の入射面に平行な方向よりも上記入射面に垂直な方向に大きいことが望ましい。なお、ホログラム光学素子への光軸の入射面とは、ホログラム光学素子における入射光の光軸と反射光の光軸とを含む平面のことである。
【００３２】
ホログラム光学素子が軸非対称である場合、ホログラム光学素子への光軸の入射面に平行な方向では、ホログラム光学素子の波長特性（波長選択性）が大きく、入射光の入射角がずれると回折波長がずれやすい。したがって、上記入射面に垂直な方向に光学瞳を大きくする、つまり、波長特性が小さい方向に光学瞳を大きくすることにより、色ムラが少なく、かつ、観察しやすい映像を観察者に提供することができる。また、光学瞳の大きさは、上記入射面に垂直な方向よりも上記入射面に平行な方向で相対的に小さいので、光源からの光を無駄なく集光して明るい映像を観察者に提供することができる。
【００３３】
また、本発明においては、上記光源と上記光学瞳とは、上記入射面に平行な方向において略共役であることが望ましい。この場合、光源の光利用効率を高くするとともに、色再現性および色純度の高い映像を提供することができる。
【００３４】
また、本発明においては、上記光源は、３原色に対応した光を発光する３つの発光部を（少なくとも１組）有しており、各発光部は、上記入射面に対して垂直な方向に並んで配置されていることが望ましい。
【００３５】
上述したように、上記入射面に対して垂直な方向は、ホログラム光学素子における波長特性が小さい方向である。したがって、各色光を出射する３つの発光部を、ホログラム光学素子における波長特性が小さい方向に並べて配置することにより、光学瞳を拡大できる方向に色を混ぜることができ、３つの発光部を有する光源を用いた場合でも、色ムラの少ない高画質の映像を観察者に提供することができる。
【００３６】
また、本発明においては、上記光源は、３原色に対応した光を発光する３つの発光部を偶数組有しており、上記ホログラム光学素子への光軸の入射面に対して垂直な方向における各発光部の配列順序が、隣接する各組間で逆であることが望ましい。
【００３７】
この場合、各発光部からの出射光の各色の光強度（各組間で足し合わせたもの）の重心が一致する（例えば上記入射面上に位置する）ので、光学瞳の中心またはその近傍で色ムラの少ない映像を観察者に提供することができる。なお、この構成は、軸非対称な正の光学パワーを有していないホログラム光学素子を用いる場合でも、適用することができる。
【００３８】
また、本発明においては、上記光源は、上記３つの発光部を偶数組有しており、各発光部は、上記入射面に対して面対称に配置されているとともに、上記入射面に対して垂直方向の両側で上記入射面から同じ距離に位置する発光部が同じ色の光を発光するように配置されていることが望ましい。この場合、各発光部からの出射光の各色の光強度（各組間で足し合わせたもの）の重心が上記入射面上で一致するので、光学瞳の中心で色ムラの少ない映像を観察者に提供することができる。
【００３９】
また、本発明においては、上記光源は、上記３つの発光部を２組有しており、各組の各発光部は、上記入射面側から上記入射面に対して垂直方向外側に向かうにつれて出射光の波長が短くなるような順序で配置されていることが望ましい。この場合、波長が長い光について、瞳位置による強度差を小さくすることができ、光学瞳の全体で色ムラの少ない映像を観察者に提供することができる。
【００４０】
また、本発明においては、上記ホログラム光学素子は、上記表示素子からの映像光と外光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナであることが望ましい。この場合、観察者は、ホログラム光学素子を介して、表示素子から提供される映像と外界像とを同時に観察することができる。
【００４１】
また、本発明においては、上記接眼光学系は、上記表示素子からの映像光を内部で全反射させて上記ホログラム光学素子を介して観察者の瞳に導く一方、外光を透過させて観察者の瞳に導く第１の透明基板を有していてもよい。このような第１の透明基板を用いることにより、表示素子からの映像を観察可能としながらも、外光の透過率が高くなるので、明るい外界像を観察することができる。
【００４２】
また、本発明においては、上記接眼光学系は、上記第１の透明基板での外光の屈折をキャンセルするための第２の透明基板を有していることが望ましい。この場合、観察者が接眼光学系を介して観察する外界像に歪みが生じるのを防止することができる。
【００４３】
本発明のヘッドマウントディスプレイは、上述した映像表示装置と、上記映像表示装置を観察者の眼前で支持する支持手段とを有していることを特徴としている。この構成によれば、映像表示装置が支持手段にて支持されるので、観察者は映像表示装置から提供される映像をハンズフリーで観察することができる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、光源から出射されるＲＧＢの光の波長変動が波長変動抑制手段にて抑制されるので、光源での蓄熱により、光源からの出射光の強度ピークと、ホログラム光学素子の回折効率ピークとで波長がずれるのを抑制することができる。これにより、高輝度の光源と、ＲＧＢのカラーフィルタを有する表示素子と、体積位相型の反射型ホログラム光学素子とを用いる構成であっても、光源からの出射光を効率よくホログラム光学素子にて回折させて、明るい映像を提供することができる。しかも、光源からの出射光の波長変動が抑制されるので、色純度が高く、色再現性の高い映像を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００４６】
（１．ＨＭＤの構成）
図２（ａ）は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤと略称する）の概略の構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、ＨＭＤの側面図であり、図２（ｃ）は、ＨＭＤの正面図である。ＨＭＤは、映像表示装置１と、それを支持する支持手段２とを有しており、全体として、一般の眼鏡から一方（例えば左目用）のレンズを取り除いたような外観となっている。
【００４７】
映像表示装置１は、観察者に外界像をシースルーで観察させるとともに、映像を表示して観察者にそれを虚像として提供するものである。図２（ｃ）で示す映像表示装置１において、眼鏡の右目用レンズに相当する部分は、後述する接眼プリズム１６と偏向プリズム１７との貼り合わせによって構成されている。なお、映像表示装置１の詳細な構成については後述する。
【００４８】
支持手段２は、映像表示装置１を観察者の眼前（例えば右目の前）で支持するものであり、ブリッジ３と、フレーム４と、テンプル５と、鼻当て６と、ケーブル７と、外光透過率制御手段８とを有している。なお、フレーム４、テンプル５および鼻当て６は、左右一対設けられているが、これらを左右で区別する場合は、右フレーム４Ｒ、左フレーム４Ｌ、右テンプル５Ｒ、左テンプル５Ｌ、右鼻当て６Ｒ、左鼻当て６Ｌのように表現するものとする。
【００４９】
映像表示装置１の一端は、ブリッジ３に支持されている。このブリッジ３は、映像表示装置１のほかにも、左フレーム４Ｌ、鼻当て６および外光透過率制御手段８を支持している。左フレーム４Ｌは、左テンプル５Ｌを回動可能に支持している。一方、映像表示装置１の他端は、右フレーム４Ｒに支持されている。右フレーム４Ｒにおいて映像表示装置１の支持側とは反対側端部は、右テンプル５Ｒを回動可能に支持している。ケーブル７は、外部信号（例えば映像信号、制御信号）や電力を映像表示装置１に供給するための配線であり、右フレーム４Ｒおよび右テンプル５Ｒに沿って設けられている。外光透過率制御手段８は、外光（外界像の光）の透過率を制御するためにブリッジ３に設けられており、映像表示装置１よりも前方（観察者とは反対側）に位置している。
【００５０】
観察者がＨＭＤを使用するときは、右テンプル５Ｒおよび左テンプル５Ｌを観察者の右側頭部および左側頭部に接触させるとともに、鼻当て６を観察者の鼻に当て、一般の眼鏡をかけるようにＨＭＤを観察者の頭部に装着する。この状態で、映像表示装置１にて映像を表示すると、観察者は、映像表示装置１の映像を虚像として観察することができるとともに、この映像表示装置１を介して外界像をシースルーで観察することができる。
【００５１】
このとき、外光透過率制御手段８において、外光透過率を例えば５０％以下に低く設定しておけば、観察者は映像表示装置１の映像を観察しやすくなり、逆に、外光透過率を例えば５０％以上に高く設定しておけば、観察者は、外界像を観察しやすくなる。したがって、外光透過率制御手段８における外光透過率は、映像表示装置１の映像および外界像の観察のしやすさを考慮して適宜設定されればよい。
【００５２】
なお、ＨＭＤは、映像表示装置１を１個だけ備えたものには限られない。例えば、図３（ａ）は、ＨＭＤの他の構成を示す平面図であり、図３（ｂ）は、上記ＨＭＤの側面図であり、図３（ｃ）は、上記ＨＭＤの正面図である。このように、ＨＭＤは、観察者の両目の前に配置される２個の映像表示装置１を備えた構成であってもよい。この場合、左目の前に配置される映像表示装置１は、ブリッジ３と左フレーム４Ｌとによってその間で支持される。また、ケーブル７は、両方の映像表示装置１と接続され、外部信号等がケーブル７を介して両方の映像表示装置１に供給される。
【００５３】
（２．映像表示装置の詳細について）
次に、映像表示装置１の詳細な構成について説明する。
図１は、映像表示装置１の概略の構成を示す断面図であり、図４は、映像表示装置１における光路を光学的に一方向に展開して示す説明図である。映像表示装置１は、光源１１と、一方向拡散板１２と、集光レンズ１３と、表示素子１４と、接眼光学系１５とを有している。図１に示すように、光源１１、一方向拡散板１２、集光レンズ１３および表示素子１４は、筐体１０内に収容されており、接眼光学系１５の一部（後述する接眼プリズム１６の一部）は、筐体１０内に位置している。
【００５４】
ここで、以下での説明の便宜上、方向を以下のように定義しておく。まず、表示素子１４の表示領域の中心と、接眼光学系１５によって形成される光学瞳Ｅの中心とを光学的に結ぶ軸を光軸とする。そして、光源１１から光学瞳Ｅまでの光路を展開したときの光軸方向をＺ方向とする。また、接眼光学系１５の後述するホログラム光学素子１８への光軸の入射面に垂直な方向をＸ方向とし、ＺＸ平面に垂直な方向をＹ方向とする。なお、ホログラム光学素子１８への光軸の入射面とは、ホログラム光学素子１８における入射光の光軸と反射光の光軸とを含む平面、すなわち、ＹＺ平面を指す。以下、上記入射面を単に入射面または光軸入射面と称する。
【００５５】
光源１１は、本実施形態では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色に対応する波長の光を出射する３つの発光チップを発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ（図４参照）として有するＲＧＢ一体型のＬＥＤで構成されている。ＬＥＤは、安価、小型であり、また、後述するように発光波長幅が狭いので色純度が高い。したがって、光源１１をＬＥＤで構成することにより、安価で小型の映像表示装置を実現できるとともに、観察者に提供する映像の色純度を高くすることができる。
【００５６】
また、光源１１の発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂは、基板１１ａ上に固定されており、基板１１ａ上の電気配線（銅箔配線）を介して制御部１９に電気的に接続されている。制御部１９は、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂからの光の出射を制御する制御手段（制御回路）であり、例えば各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂへの電流の供給を行う駆動回路と、その駆動回路を制御するマイクロコンピュータとで構成されている。
【００５７】
また、発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂは、一方向拡散板１２による拡散の大きい方向であるＸ方向に基板１１ａ上で並んでいる。これにより、光学瞳Ｅ上での各色の強度ムラが小さくなり、色ムラを低減することができる。
【００５８】
一方向拡散板１２は、光源１１からの出射光を拡散させるものであるが、その拡散度は、方向によって異なっている。より詳細には、一方向拡散板１２は、Ｘ方向には入射光を約４０゜拡散させ、Ｙ方向には入射光を約０．５゜拡散させる。また、一方向拡散板１２は光源１１側の面を光学的に平坦な面とし、集光レンズ１３側の面を凹凸により拡散する凹凸面としている。それゆえ、光源１１からの発散光が一方向拡散板１２の平坦な面で屈折されてやや集光された状態で拡散されるので、集光状態が少し保存される。したがって、一方向拡散板１２は凸レンズの機能を若干有しており、一方向拡散板１２への入射光は光学瞳Ｅの形成に必要な方向に若干屈折する。
【００５９】
集光レンズ１３は、一方向拡散板１２にて拡散された光をＹ方向に集光するシリンダレンズで構成されており、その拡散光が効率よく光学瞳Ｅを形成するように配置されている。本実施形態では、光学瞳Ｅは、Ｘ方向の大きさが６ｍｍであり、Ｙ方向の大きさが２ｍｍとなっている。このように、光学瞳Ｅは、一方向（Ｘ方向）には人間の瞳（３ｍｍ程度）よりも大きい６ｍｍの大きさなので、観察者は映像を観察しやすい。一方、光学瞳Ｅは、他の方向（Ｙ方向）には人間の瞳よりも小さい２ｍｍの大きさなので、光源１１からの光は上記方向においては光学瞳Ｅに無駄なく集光する。これにより、観察者は、明るい映像を観察することができる。
【００６０】
表示素子１４は、光源１１からの出射光を画像データに応じて変調して映像を表示するものであり、光が透過する領域となる各画素をマトリクス状に有する透過型の液晶表示素子で構成されている。ここで、図５は、表示素子１４の概略の構成を簡単に示す断面図である。表示素子１４は、２つのガラス基板２１・２２で液晶層２３を挟持してなっている。液晶層２３は、例えばＴＮ（Twisted Nematic）液晶で構成されている。
【００６１】
一方のガラス基板２１には、各画素をＯＮ／ＯＦＦ駆動するためのスイッチング素子であるＴＦＴ（Thin Film Transistor）が各画素に対応してマトリクス状に配置されている。また、他方のガラス基板２２には、カラーフィルタ２４が形成されている。なお、同図では、透明電極（画素電極や対向電極）、偏光板、配向膜等の図示を省略している。
【００６２】
カラーフィルタ２４は、光源１１から出射される光の透過を、上記光の波長に応じて制限する透過波長制限フィルタである。本実施形態では、カラーフィルタ２４は、３原色に対応する３種類のフィルタからなり、それぞれのフィルタにおいて光源１１からの出射光のうちでＲＧＢの３原色に対応した波長のいずれかの光を透過させる一方、残りの光の透過を制限する。より具体的には、カラーフィルタ２４は、フィルタ２４Ｒ（Ｒフィルタ）と、フィルタ２４Ｇ（Ｇフィルタ）と、フィルタ２４Ｂ（Ｂフィルタ）とで構成されており、これらの各フィルタが各画素に対応して設けられている。フィルタ２４Ｒは、赤色光を透過させる一方、それ以外の光（緑色光および青色光）の透過を制限する。フィルタ２４Ｇは、緑色光を透過させる一方、それ以外の光（青色光および赤色光）の透過を制限する。フィルタ２４Ｂは、青色光を透過させる一方、それ以外の光（赤色光および緑色光）の透過を制限する。
【００６３】
このように表示素子１４がカラーフィルタ２４を有しており、光源１１からの光を画像データに応じて変調してカラーフィルタ２４を介して出射させることにより、表示素子１４は、カラー映像を表示することが可能となる。表示素子１４は、矩形の表示領域の長辺方向がＸ方向となり、短辺方向がＹ方向となるように配置されている。
【００６４】
図１に示した接眼光学系１５は、表示素子１４からの映像光、すなわち、表示素子１４にて表示された映像に対応する光を観察者の瞳に導くものであり、接眼プリズム１６（第１の透明基板）と、偏向プリズム１７（第２の透明基板）と、ホログラム光学素子１８とを有して構成されている。
【００６５】
接眼プリズム１６は、表示素子１４からの映像光を内部で全反射させてホログラム光学素子１８を介して観察者の瞳に導く一方、外光を透過させて観察者の瞳に導くものであり、偏向プリズム１７とともに、例えばアクリル系樹脂で構成されている。この接眼プリズム１６は、平行平板の下端部を下端に近くなるほど薄くして楔状にし、その上端部を上端に近くなるほど厚くした形状で構成されている。また、接眼プリズム１６は、その下端部に配置されるホログラム光学素子１８を挟むように、偏向プリズム１７と接着剤で接合されている。
【００６６】
偏向プリズム１７は、平面視で略Ｕ字型の平行平板で構成されており（図２（ｃ）参照）、接眼プリズム１６の下端部および両側面部（左右の各端面）と貼り合わされたときに、接眼プリズム１６と一体となって略平行平板となるものである。この偏向プリズム１７を接眼プリズム１６に接合することにより、観察者が接眼光学系１５を介して観察する外界像に歪みが生じるのを防止することができる。
【００６７】
つまり、例えば、接眼プリズム１６に偏向プリズム１７を接合させない場合、外光は接眼プリズム１６の楔状の下端部を透過するときに屈折するので、接眼プリズム１６を介して観察される外界像に歪みが生じる。しかし、接眼プリズム１６に偏向プリズム１７を接合させて一体的な略平行平板を形成することで、外光が接眼プリズム１６の楔状の下端部を透過するときの屈折を偏向プリズム１７でキャンセルすることができる。その結果、シースルーで観察される外界像に歪みが生じるのを防止することができる。
【００６８】
なお、接眼プリズム１６および偏向プリズム１７の各面（光入射面、光出射面）は、平面であってもよいし、球面であってもよい。接眼プリズム１６および偏向プリズム１７の各面を曲面とすれば、接眼光学系１５に矯正眼鏡レンズとしての機能を持たせることもできる。
【００６９】
ホログラム光学素子１８は、表示素子１４から出射される映像光（３原色に対応した波長の光）を回折し、表示素子１４にて表示される映像を拡大して観察者の瞳に虚像として導く体積位相型の反射型ホログラムであり、軸非対称な正の光学パワーを有している。つまり、ホログラム光学素子１８は、正のパワーを持つ非球面凹面ミラーと同様の機能を持っている。これにより、装置を構成する各光学部材の配置の自由度を高めて装置を容易に小型化することができるとともに、良好に収差補正された映像を観察者に提供することができる。また、ホログラム光学素子１８は、表示素子１４からの映像光と外光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナとして機能しており、観察者は、ホログラム光学素子１８を介して、表示素子１４から提供される映像と外界像とを同時に観察することができる。
【００７０】
（３．映像表示装置の動作について）
次に、上記構成の映像表示装置１の動作について説明する。光源１１から出射された光は、一方向拡散板１２にて拡散され、集光レンズ１３にて集光されて表示素子１４に入射する。表示素子１４に入射した光は、画像データに基づいて各画素ごとに変調され、カラーフィルタ２４を介して映像光として出射される。つまり、表示素子１４には、カラー映像が表示される。
【００７１】
表示素子１４からの映像光は、接眼光学系１５の接眼プリズム１６の内部にその上端面から入射し、対向する２つの面で複数回全反射されて、ホログラム光学素子１８に入射する。ホログラム光学素子１８に入射した光は、そこで反射されて光学瞳Ｅに達する。光学瞳Ｅの位置では、観察者は、表示素子１４に表示された映像の拡大虚像を観察することができる。
【００７２】
一方、接眼プリズム１６および偏向プリズム１７は、外光をほとんど全て透過させるので、観察者は外界像を観察することができる。したがって、表示素子１４に表示された映像の虚像は、外界像の一部に重なって観察されることになる。
【００７３】
以上のように、映像表示装置１では、表示素子１４から出射される映像光を、接眼プリズム１６内での全反射によってホログラム光学素子１８に導く構成としているので、通常の眼鏡レンズと同様に、接眼プリズム１６および偏向プリズム１７の厚さを３ｍｍ程度にすることができ、映像表示装置１を小型化、軽量化することができる。また、表示素子１４からの映像光を内部で全反射させる接眼プリズム１６を用いることにより、高い外光の透過率を確保して、明るい外界像を観察者に提供することができる。
【００７４】
（４．ホログラム光学素子、カラーフィルタおよび光源の特性について）
次に、上述したホログラム光学素子１８、カラーフィルタ２４および光源１１の各特性について説明する。
【００７５】
（４−１．ホログラム光学素子の特性）
図６は、ホログラム光学素子１８における回折効率の波長依存性を示す説明図である。同図に示すように、ホログラム光学素子１８は、例えば、回折効率のピーク波長および回折効率半値の波長幅で４６５±５ｎｍ（Ｂ光）、５２１±５ｎｍ（Ｇ光）、６３４±５ｎｍ（Ｒ光）の３つの波長域の光を回折（反射）させるように作製されている。ここで、回折効率のピーク波長とは、回折効率がピークとなるときの波長のことであり、回折効率半値の波長幅とは、回折効率が回折効率ピークの半値となるときの波長幅のことである。なお、図６の回折効率は、Ｂ光の最大回折効率を１００としたときの相対値で示している。
【００７６】
すなわち、本実施形態のホログラム光学素子１８では、Ｂ光の回折効率のピーク波長λ１Bは４６５ｎｍであり、Ｇ光の回折効率のピーク波長λ１Gは５２１ｎｍであり、Ｒ光の回折効率のピーク波長λ１Rは６３４ｎｍである。また、ホログラム光学素子１８では、Ｂ光の回折効率半値の波長幅Δλ１Bは１０ｎｍであり、Ｇ光の回折効率半値の波長幅Δλ１Gは１０ｎｍであり、Ｒ光の回折効率半値の波長幅Δλ１Rは１０ｎｍである。
【００７７】
上記のように、ホログラム光学素子１８は特定入射角の特定波長の光のみを回折するように作製されているので、外光の透過にはほとんど影響しない。したがって、観察者は、接眼プリズム１６、ホログラム光学素子１８および偏向プリズム１７を介して外界像を通常通り見ることができる。
【００７８】
（４−２．カラーフィルタの特性）
図７は、表示素子１４のカラーフィルタ２４における透過率の波長依存性を示す説明図である。なお、同図中の一点鎖線Ａ１は、フィルタ２４Ｂにおける透過率の波長依存性を示し、実線Ａ２は、フィルタ２４Ｇにおける透過率の波長依存性を示し、二点鎖線Ａ３は、フィルタ２４Ｒにおける透過率の波長依存性を示している。
【００７９】
同図に示すように、カラーフィルタ２４のフィルタ２４Ｂにおける透過率のピーク波長（透過率がピークとなるときの波長）λ２Bは４５０ｎｍであり、フィルタ２４Ｇにおける透過率のピーク波長λ２Gは５２０ｎｍであり、フィルタ２４Ｂにおける透過率のピーク波長λ２Rは６３０ｎｍである。
【００８０】
また、フィルタ２４Ｂは透過率半値で５１０ｎｍ以上の波長の光を吸収し、フィルタ２４Ｇは透過率半値で４９０ｎｍ以下および５６５ｎｍ以上の波長の光を吸収し、フィルタ２４Ｒは透過率半値で５９０ｎｍ以下の光を吸収する。そして、各フィルタ２４Ｂ・２４Ｇ・２４Ｒは、各画素に対応してＢＧＲの波長域の光をそれぞれ透過させる。
【００８１】
つまり、可視光の波長域を４００ｎｍから７００ｎｍまでとして考えると、フィルタ２４Ｂにおける透過率半値の波長幅（透過率がピーク透過率の半値となるときの波長幅）Δλ２Bは４００ｎｍから５１０ｎｍまでの１１０ｎｍであり、フィルタ２４Ｇにおける透過率半値の波長幅Δλ２Gは７５ｎｍであり、フィルタ２４Ｒにおける透過率半値の波長幅Δλ２Rは５９０ｎｍから７００ｎｍまでの１１０ｎｍである。
【００８２】
なお、４００ｎｍ以下の波長域の光（紫外光）は不可視なので、フィルタ２４Ｂは４００ｎｍ以下の波長域の光を吸収せずに透過させるように設定されてもよい。同様に、７００ｎｍ以上の波長域の光（赤外光）は不可視なので、フィルタ２４Ｒは７００ｎｍ以上の波長域の光を吸収せずに透過させるように設定されてもよい。このようにフィルタ２４Ｂ・２４Ｒが設定されていても、色再現には影響しない。したがって、以上のことを考慮すると、Δλ２BおよびΔλ２Rは、少なくとも１１０ｎｍであると考えることができる。
【００８３】
（４−３．光源の特性）
図８は、光源１１の分光強度特性、すなわち、出射光の波長と光強度との関係を示す説明図である。光源１１は、例えば、光強度のピーク波長および光強度半値の波長幅で４６２±１２ｎｍ、５２５±１７ｎｍ、６３５±１１ｎｍとなる３つの波長帯域の光を発するＲＧＢ一体型のＬＥＤ（例えば日亜化学製）である。ここで、光強度のピーク波長とは、光強度がピークとなるときの波長のことであり、光強度半値の波長幅とは、光強度が光強度ピークの半値となるときの波長幅のことである。なお、図８の光強度は、Ｂ光の最大光強度を１００としたときの相対値で示している。
【００８４】
つまり、本実施形態では、光源１１におけるＢＧＲの光強度のピーク波長をそれぞれλ３B、λ３G、λ３Rとすると、λ３B＝４６２ｎｍであり、λ３G＝５２５ｎｍであり、λ３R＝６３５ｎｍである。また、光源１１におけるＢＧＲの光強度半値の波長幅をそれぞれΔλ３B、Δλ３G、Δλ３Rとすると、Δλ３B＝２４ｎｍであり、Δλ３G＝３４ｎｍであり、Δλ３R＝２２ｎｍである。
【００８５】
光源１１のＲＧＢの光強度は、ホログラム光学素子１８の回折効率や、表示素子１４のカラーフィルタ２４における光透過率を考慮して調整され、これによって白色表示を行うことが可能となる。
【００８６】
以上のように、光源１１からの出射光は、ＲＧＢのそれぞれの波長域において光強度のピークを有しており、ホログラム光学素子１８も、ＲＧＢのそれぞれの波長域において回折効率のピークを有している。したがって、光源１１から出射される光が所定の波長（ここではＲＧＢに対応する波長）に光強度のピークを有しているときに、ホログラム光学素子１８は、光源１１からの出射光の光強度ピークの波長に対応する波長（ここではＲＧＢ）に回折効率のピークを有していると言える。
【００８７】
（４−４．各パラメータの関係について）
表１は、ホログラム光学素子１８、カラーフィルタ２４および光源１１についての上述した各パラメータをまとめたものである。以下、この表を参考にしながら、各パラメータの関係について説明する。
【００８８】
【表１】
2007226190.tif 000003
【００８９】
まず、本実施形態では、ホログラム光学素子１８におけるＢＧＲの各色についての回折効率半値の波長幅Δλ１（Δλ１B、Δλ１G、Δλ１R）と、カラーフィルタ２４におけるＢＧＲの各色についての透過率半値の波長幅Δλ２（Δλ２B、Δλ２G、Δλ２R）との関係が、ＢＧＲの各色について、
Δλ１＜Δλ２
となるように設定されている。つまり、
Δλ１B＜Δλ２B、Δλ１G＜Δλ２G、Δλ１R＜Δλ２R
を同時に満たすものとなっている。
【００９０】
このように、ＢＧＲの各色についてΔλ１＜Δλ２であることにより、例えば本実施形態のように、ホログラム光学素子１８のおける回折効率のピーク波長λ１と、カラーフィルタ２４における透過率のピーク波長λ２とをＢＧＲごとに近づけておけば、フィルタ２４Ｂ・２４Ｇ・２４Ｒをそれぞれ透過した光の波長域よりもさらに狭い波長域の光をホログラム光学素子１８にて回折させて観察者の瞳に導くことができる。これにより、カラーフィルタ２４を有する表示素子１４を用いても、ＢＧＲの各色純度を高めることができ、観察される映像（虚像）の色再現領域を広げることができる。
【００９１】
また、本実施形態では、光源１１におけるＢＧＲの光強度半値の波長幅Δλ３（Δλ３B、Δλ３G、Δλ３R）は、２０ｎｍ以上と広いので、ホログラム光学素子１８におけるＢＧＲの各色についての回折効率半値の波長幅Δλ１（Δλ１B、Δλ１G、Δλ１R）を２０ｎｍ未満とすることにより、ＢＧＲの各色純度を確実に高めることができ、観察映像の色再現領域を確実に広げることができる。
【００９２】
ここで、図９は、ＸＹＺ表色系におけるＸＹ色度座標を用いて表される虚像の色再現領域を示している。同図中、実線Ｂ１は、本実施形態の映像表示装置１、すなわち、カラーフィルタ２４を有する表示素子１４と、ホログラム光学素子１８と、ＲＧＢ一体型の3-in-1ＬＥＤで構成される光源１１とを有する映像表示装置における色再現領域を示している。また、一点鎖線Ｂ２は、カラーフィルタ２４を有する表示素子１４と、ホログラム光学素子１８と、白色光源（白色ＬＥＤ）とを有する映像表示装置における色再現領域を示している。
【００９３】
一方、破線Ｂ３は、カラーフィルタ２４を有する表示素子１４と、ホログラム光学素子１８を用いない接眼光学系と、ＲＧＢ一体型の3-in-1ＬＥＤで構成される光源１１とを有する映像表示装置における色再現領域を示している。また、二点鎖線Ｂ４は、カラーフィルタ２４を有する表示素子１４と、ホログラム光学素子１８を用いない接眼光学系と、白色光源（白色ＬＥＤ）とを有する映像表示装置における色再現領域を示している。なお、ホログラム光学素子１８を用いない接眼光学系としては、例えば自由曲面プリズムがある。
【００９４】
同図より、色再現領域は、破線Ｂ３や二点鎖線Ｂ４に比べて、実線Ｂ１および一点鎖線Ｂ２のほうが広い。このことから、カラーフィルタ２４を有する表示素子１４を用いる場合は、ホログラム光学素子１８を有する接眼光学系１５と組み合わせて用い、しかも上述のようにΔλ１とΔλ２との関係を規定しておくことで、色再現性を高くして色再現領域を広げることができると言える。特に、実線Ｂ１で示すように、光源１１としてＲＧＢ一体型のものを用いることで、光源１１を白色光源で構成する場合よりも色純度を高くして、色再現領域を広げることができる。
【００９５】
また、図７で示したように、本実施形態では、フィルタ２４ＲにおけるＲ光のピーク透過率は２％であるが、フィルタ２４ＲにおけるＧ光（特に、回折効率半値の波長幅Δλ１Gの波長域におけるＧ光）の透過率は０．２％となっている。このように、フィルタ２４Ｒにおいて、視感度の高いＧ光の透過率を、Ｒ光のピーク透過率の１０分の１となる低い透過率に設定することにより、Ｒの色純度をより高めることができ、映像の表示品位を向上させることができる。特に、フィルタ２４Ｒにおいて、Ｇ光の透過率がＲ光のピーク透過率の１０分の１よりも小さければ、その効果を確実に得ることができる。
【００９６】
したがって、Ｒの色純度をより高めるためには、以下の条件を満足していればよいと言える。すなわち、フィルタ２４ＲにおけるＧ光の透過率をＴｒＧとし、フィルタ２４ＲにおけるＲ光のピーク透過率をＴｒＰとすると、ホログラム光学素子１８での緑の回折波長域（５２１±５ｎｍ）の入射光について、
ＴｒＧ≦ＴｒＰ／１０
の関係を満たせばよい。
【００９７】
また、本実施形態では、フィルタ２４Ｂについても上記したフィルタ２４Ｒと同様の設定となっている。すなわち、フィルタ２４ＢにおけるＢ光のピーク透過率は２％であるが、フィルタ２４ＢにおけるＧ光（特に、回折効率半値の波長幅Δλ１Gの波長域におけるＧ光）の透過率は０．２％となっている。このように、フィルタ２４Ｂにおいても、視感度の高いＧ光の透過率をＢ光のピーク透過率の１０分の１となる低い透過率に設定することにより、Ｂの色純度をより高めることができ、映像の表示品位を向上させることができる。特に、フィルタ２４Ｂにおいて、Ｇ光の透過率がＢ光のピーク透過率の１０分の１よりも小さければ、その効果を確実に得ることができる。
【００９８】
したがって、Ｂの色純度をより高めるためには、以下の条件を満足していればよいと言える。すなわち、フィルタ２４ＢにおけるＧ光の透過率をＴｂＧとし、フィルタ２４ＢにおけるＢ光のピーク透過率をＴｂＰとすると、ホログラム光学素子１８での緑の回折波長域（５２１±５ｎｍ）の入射光について、
ＴｂＧ≦ＴｂＰ／１０
の関係を満たせばよい。
【００９９】
また、本実施形態では、ホログラム光学素子１８におけるＢＧＲの回折効率のピーク波長λ１は、カラーフィルタ２４におけるＢＧＲの光の透過率のピーク波長λ２とのずれが最大で２０ｎｍとなる範囲内となっており、かつ、光源１１におけるＢＧＲの光強度のピーク波長λ３とのずれが最大で１０ｎｍとなる範囲内となっている。すなわち、λ１Bはλ２B±２０ｎｍの範囲内で、かつ、λ３B±１０ｎｍの範囲内であり、λ１Gはλ２G±２０ｎｍの範囲内で、かつ、λ３G±１０ｎｍの範囲内であり、λ１Rはλ２R±２０ｎｍの範囲内であり、かつ、λ３R±１０ｎｍの範囲内である。
【０１００】
このように、λ１がλ２±２０ｎｍの範囲内で、かつ、λ３±１０ｎｍの範囲内であれば、ＲＧＢの各色について、λ１はλ２に近い範囲内でλ３にさらに近いので、光源１１から出射される光強度の高い光については、カラーフィルタ２４の各フィルタ２４Ｂ・２４Ｇ・２４Ｒを効率よく透過してホログラム光学素子１８にて回折させることができる。したがって、光源１１からの光の利用効率が高く、明るいカラー映像を虚像として観察者に提供することができる。
【０１０１】
（５．波長変動の抑制について）
次に、本発明の最も特徴的な部分である、光源１１から出射される光の波長変動の抑制について、実施例１および２として以下に説明する。
【０１０２】
（５−１．実施例１）
上述した映像表示装置１は、光源１１から出射される光の波長変動を抑制する波長変動抑制手段（波長変動抑制機構）を有しているが、本実施例では、その波長変動抑制手段を伝達手段（伝達機構、熱伝導部材）で構成している。伝達手段は、光源１１で発生する熱や光源１１に蓄積される熱を外部（例えば空気中）へ伝達（放出）するものであり、例えば筐体１０や光源１１の基板１１ａで構成されている。
【０１０３】
筐体１０は、例えば、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）やＰＣ（ポリカーボネイト）などの樹脂や、熱伝導率の高いアルミニウムなどの金属で構成することが可能であり、光源１１または基板１１ａを保持する保持部１０ａを有している。図１中の斜線部は、保持部１０ａの断面を示しているが、この保持部１０ａは、筐体１０と一体的に形成されている。
【０１０４】
ここで、光源１１に蓄積される熱の外部への伝達度合いは、例えば、筐体１０を構成する材料（熱伝導率）、光源１１の各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂと基板１１ａとの接触面積、基板１１ａと筐体１０（保持部１０ａ）との接触面積、基板１１ａにおける銅箔配線と空気との接触面積などの各パラメータを適宜設定することによって変更することが可能である。そこで、本実施例では、光源１１の各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂと空気との間の熱伝達率よりも、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂと基板１１ａおよび筐体１０との間の熱伝達率が高くなるように上記の各パラメータを設定し、光源１１に蓄積される熱の外部への伝達度合いを設定している。
【０１０５】
なお、本実施例では、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂにて消費される電力が最大定格電力以下となるように、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂに定電流を流し、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを発光させるものとする。
【０１０６】
本実施例では、図１のように、光源１１のＲＧＢの各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂが基板１１ａに固定されており、基板１１ａが筐体１０の保持部１０ａにて保持されているので、光の出射時に各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂにて発生する熱は、基板１１ａから保持部１０ａを介して筐体１０に伝達され、筐体１０から空気中に放出される。このとき、上述したように、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂと空気との間の熱伝達率よりも、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂと基板１１ａおよび筐体１０との間の熱伝達率が高いので、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂは十分に放熱され、出射光の波長変動が抑制される。
【０１０７】
ここで、図１０は、光源１１に蓄積される熱の外部への伝達度合いを２種類設定したときの、光源１１の使用時間に伴うＲＧＢ出射光の波長変動を模式的に示す説明図である。なお、同図中の実線は、光源１１に蓄積される熱の外部への伝達度合いが相対的に大きいときのＲＧＢ出射光の波長変動を示し、破線は、光源１１に蓄積される熱の外部への伝達度合いが相対的に小さいときのＲＧＢ出射光の波長変動を示している。
【０１０８】
ＲＧＢ出射光の波長変動は、環境温度にも依存するが、主に各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの温度に依存するので、同図の横軸は、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの温度と置き換えて考えることができる。同図から、光源１１に蓄積される熱の外部への伝達度合いを大きく設定することにより、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの温度上昇が抑制され、光源１１から出射される光の波長変動が抑制されていることがわかる。光源１１から出射されるＲＧＢ光の波長変動をそれぞれΔλＲ、ΔλＧ、ΔλＢとすると、実線の例では、ΔλＲ＝５ｎｍ、ΔλＧ＝２ｎｍ、ΔλＢ＝２ｎｍとなっている。
【０１０９】
このように、上記各パラメータの設定によって光源１１に蓄積される熱の外部への伝達度合いを適切に設定することにより、光源１１からの出射光の波長変動を抑制することができるので、光源１１での蓄熱により、光源１１からの出射光の強度ピークの波長λ３（λ３R、λ３G、λ３B）と、ホログラム光学素子１８の回折効率ピークの波長λ１（λ１R、λ１G、λ１B）とがずれるのを抑制することができる。これにより、光源１１として高輝度のものを用いた場合でも、光源１１からの出射光を効率よくホログラム光学素子１８にて回折させて、明るい映像を提供することができる。しかも、光源１１からの出射光の波長変動が抑制されるので、色純度が高く、色再現性の高い映像を提供することができる。
【０１１０】
また、光源１１からの出射光の波長が変動すると、接眼光学系１５によって形成される瞳位置がＲＧＢごとにずれ、ＲＧＢの光強度の最も高い位置が相互にずれる場合がある。この場合、観察者は、提供される映像を適切なカラーとして認識することができなくなる。しかし、本実施例によれば、光源１１からの出射光の波長変動が抑制されるので、そのような不都合を回避することもできる。
【０１１１】
また、光源１１に蓄積される熱の外部への伝達度合いが小さい場合には、図１０の破線で示すように、特にＲ光の波長変動がＧ光やＢ光の波長変動に比べて大きい。体積位相型のホログラム光学素子１８は、波長が長い光ほど波長選択性が高く、また、発光部１１Ｒが発光するＲ光の波長幅（≒Δλ３R）は、約２０ｎｍと狭いので、Ｒについては、光源１１からの出射光の波長変動によってホログラム光学素子１８からの回折光（映像光）が暗くなりやすい。したがって、波長変動抑制手段および伝達手段としての筐体１０および基板１１ａが、特に光源１１から出射されるＲ光の波長変動を抑制することにより、波長の長いＲ光の利用効率を向上させて明るい映像を提供することができる。
【０１１２】
また、本実施例では、波長変動抑制手段が、光源１１が固定される基板１１ａ、および基板１１ａを保持する保持部１０ａを有する筐体１０からなる伝達手段で構成されているので、光源１１に蓄積される熱は伝達手段を介して外部に確実に伝達される。これにより、光源１１での蓄熱による出射光の波長変動を確実に抑制することができる。
【０１１３】
ところで、波長変動抑制手段としての伝達手段は、以下のように構成することも可能である。図１１（ａ）ないし図１１（ｃ）は、伝達手段の他の構成例をそれぞれ示す断面図である。
【０１１４】
図１１（ａ）の例では、光源１１の基板１１ａの背面に放熱板２０を固着させている。この放熱板２０は、例えば安価で熱伝導率の高い銅（０℃で４０３Ｗ／ｍＫ）やアルミニウム（０℃で２３６Ｗ／ｍＫ）などの金属で形成されている。また、放熱板２０は、光源１１の基板１１ａと筐体１０（保持部１０ａ）とを固定し、その固定を補強するための部材として兼用されている。
【０１１５】
伝達手段として、基板１１ａおよび筐体１０のみならず、熱伝導率の高い放熱板２０をさらに用いることにより、光源１１に蓄積された熱は、基板１１ａおよび筐体１０を介してのみならず、放熱板２０を介しても空気中に放出される。したがって、図１の構成の場合よりも、光源１１からの出射光の波長変動をさらに抑えることができる。なお、この構成による光源１１からの出射光の波長変動は、最も波長変動の大きなＲについて約３ｎｍまで小さくできることが実験的に確認されている。
【０１１６】
また、図１１（ｂ）の例では、光源１１の基板１１ａを筐体１０の保持部１０ｂに固定している。保持部１０ｂは、図１および図１１（ａ）の保持部１０ａよりも基板１１ａとの接触面積が広く形成されている。
【０１１７】
このように、伝達手段を筐体１０および保持部１０ｂで構成することにより、図１や図１１（ａ）の構成の場合よりも、光源１１に蓄積された熱を保持部１０ｂおよび筐体１０を介して外部により速く放出することができる。これにより、光源１１からの出射光の波長変動をさらに抑制することができる。
【０１１８】
また、図１１（ｃ）の例では、光源１１を筐体１０の保持部１０ａに直接接触させて固定している。この構成では、光源１１と、伝達手段としての保持部１０ａとが直接接触しているので、光源１１に蓄積された熱が迅速に保持部１０ａおよび筐体１０を介して外部に放出される。これにより、光源１１からの出射光の波長変動を抑制することができる。特に、筐体１０を熱伝導率の高い材料で構成することで、上記の効果を確実に得ることができる。
【０１１９】
ところで、本実施例では、光源１１が、強度がピークとなる波長がＲＧＢの３原色に対応して存在する光を出射する構成について説明した。本発明によれば、波長変動抑制手段（例えば筐体１０や基板１１ａ）によって光源１１からの出射光の波長変動が抑制されるので、ＲＧＢの３色の光が出射される光源１１を用いた場合には、提供されるカラー映像のホワイトバランスが変動するのを抑えることができる。
【０１２０】
しかし、本発明は、単色の光を出射する光源１１を用いる場合にも勿論適用することができる。すなわち、光源１１から出射される光は、例えばＲ単色、Ｇ単色、Ｂ単色のいずれかの光であってもよい。また、光源１１は、強度がピークとなる波長が複数存在する光（少なくとも２色の光）を出射する構成であってもよい。すなわち、光源１１から出射される光は、例えばＲＧＢのうちの２色だけの光であってもよい。この場合、光源１１からの出射光を表示素子１４にて変調し、接眼光学系１５を介して観察者の瞳に導くことにより、観察者はカラー映像を観察することができる。
【０１２１】
以上のことからも、本発明を適用できる光源１１としては、所定の波長に強度のピークを有しているものであればよいと言える。また、ホログラム光学素子１８は、光源１１からの出射光の強度ピークの波長に対応する波長に回折効率のピークを有することが必要であるので、例えば、光源１１からの出射光がＲの波長だけに強度ピークを有している場合には、ホログラム光学素子１８はＲの波長に回折効率のピークを有していることが必要であり、光源１１からの出射光がＲとＧの波長だけに強度ピークを有している場合には、ホログラム光学素子１８はＲとＧの波長に回折効率のピークを有していることが必要である。
【０１２２】
ところで、光源１１で発生する熱を効果的に発散（放熱）させるため、伝達手段（保持部１０ａ・１０ｂ、基板１１ａ、放熱板２０、筐体１０の熱を発散する部分を含み、これら全部またはこれらの一部）の熱伝導率は、１００Ｗ／ｍＫ以上であることが望ましい。特に、筐体１０自体および基板１１ａが樹脂などの比較的熱伝導率が低いものであったとしても、保持部１０ａ・１０ｂ、放熱板２０の熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上であれば、所定の効果を得ることができる。なお、熱伝導率が１００Ｗ／ｍＫ以上の材料としては、例えば銅（４０３Ｗ／ｍＫ）、アルミニウム（２３６Ｗ／ｍＫ）、黄銅（１０６Ｗ／ｍＫ）、銀（４２８Ｗ／ｍＫ）、金（３１９Ｗ／ｍＫ）などがある。
【０１２３】
なお、伝達手段が樹脂で構成される場合は、その樹脂に炭素繊維を混ぜて熱伝導率を１００Ｗ／ｍＫ以上に向上させてもよい。また、樹脂にガラス繊維を混ぜても、熱伝導率を樹脂単体よりも向上させることは可能である。
【０１２４】
なお、光源１１の発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを載せる基板１１ａ上の銅箔配線を大きくする（面積を広げる）ことにより、光源１１で発生する熱の発散効果を高めることは可能である。また、アルミニウム基板の上に絶縁層を設け、その絶縁層上に銅箔配線を敷き、その銅箔配線上にＬＥＤを搭載するようにしても、放熱効果を高めることができる。
【０１２５】
（５−２．実施例２）
次に、本発明の波長変動抑制手段の他の構成例について説明する。
本実施例では、波長変動抑制手段を図１の制御部１９で構成している。そして、制御部１９が、光源１１の各発光チップ（発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ）に供給する電流の大きさおよび供給タイミングを制御することにより、出射光の波長変動を抑制している。より具体的には、以下の通りである。
【０１２６】
図１２（ａ）ないし図１２（ｃ）は、制御部１９による各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂへの電流供給の制御のバリエーションを示すグラフである。図１２（ａ）ないし図１２（ｃ）において、横軸は時間（ｓ）であり、縦軸は各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂに流す電流（ｍＡ）である。
【０１２７】
図１２（ａ）の例では、制御部１９は、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂに電流を流してこれらを同時に発光させる発光期間ＴＡと、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂへの電流の供給を停止して放熱させる放熱期間ＴＢとが交互になるように、かつ、発光期間ＴＡが放熱期間ＴＢよりも長くなるように、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂに電流を流すようにしている。
【０１２８】
このような制御部１９の制御により、発光期間ＴＡにおいて各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを同時に発光させても、光源１１に蓄積された熱は、放熱期間ＴＢで確実に放熱される。これにより、光源１１での蓄熱による出射光の波長変動を確実に抑制することができる。また、発光期間ＴＡを放熱期間ＴＢよりも長くすることにより、観察者に提供する映像を明るくすることができる。
【０１２９】
また、図１２（ｂ）の例では、制御部１９は、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂのうちで少なくとも１つが発光せず、かつ、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの各発光期間ＴＲ・ＴＧ・ＴＢがずれるように、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂに電流を流すようにしている。なお、この制御では、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの全てが発光しない期間があってもよい。
【０１３０】
このような制御部１９の制御により、３つの発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂが同時に発光する期間は存在しない。これにより、光源１１での蓄熱自体が抑えられ、また、光源１１に熱が蓄積されたとしても、その熱は、例えば３つの発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂのいずれか１つだけが発光している間に放熱される。したがって、このような制御であっても、光源１１での蓄熱による出射光の波長変動を確実に抑制することができる。
【０１３１】
また、図１２（ｃ）の例では、制御部１９は、３つの発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの各発光期間ＴＲ・ＴＧ・ＴＢが互いに重ならないように、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを順に発光させるとともに、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを発光させた後、発光させた発光部（例えば発光部１１Ｒ）の放熱に要する時間だけ、その発光部（例えば発光部１１Ｒ）への電流の供給を停止するようにしている。
【０１３２】
このような制御においては、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの２つ以上が同時に発光することはない。また、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを発光させた後、発光させた発光部の放熱に要する時間だけ、その発光部への電流の供給が停止されるので、発光させた発光部ごとに、その放熱が確実に行われる。したがって、光源１１での蓄熱による出射光の波長変動を確実に抑制することができる。
【０１３３】
また、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの２つ以上が同時に発光しないので、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂに流す電流を定格電流の最大値まで増大させることができる。それに加え、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂへの電流の供給の停止は、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの放熱に要する最小限の時間であるので、各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを極力長く発光させることができる。したがって、明るい映像を提供することができる。
【０１３４】
なお、図１２（ａ）や図１２（ｃ）のような制御の仕方は、光源１１が、強度がピークとなる波長の光をそれぞれ出射する複数の発光部を有している場合に適用することが可能であり、例えば、光源１１がＲＧＢのうちのいずれか２色の光を同時に発光させる場合でも、図１２（ａ）や図１２（ｃ）の制御を行うことにより、上述した本発明の効果を得ることができる。
【０１３５】
ここで、本発明との比較のため、時分割で駆動されるタイプの表示素子を用いた映像表示装置において、上記表示素子を照明するＲＧＢの発光部の一般的な発光制御を図１２（ｄ）に示す。時分割駆動タイプの表示素子を用いたときは、ＲＧＢの各発光部から出射されるＲＧＢ光を時分割で順に表示素子に供給する必要があるが、表示素子が入射光を変調できる状態になるまでにある程度の時間を必要とするため、１フィールドの時間の１／１０程度しかＲＧＢの各発光部を発光させることができない。また、ＲＧＢの各発光部に流すことのできる電流には限界がある。したがって、時分割駆動タイプの表示素子を用いたときは、一般的に、明るい映像を提供することが困難である。
【０１３６】
これに対して、本発明の映像表示装置１のように、カラーフィルタタイプの表示素子１４を用いる場合は、上述した波長変動抑制手段によって、光源１１からの出射光の波長変動を抑制することができるので、高輝度の光源１１を用いて明るい映像を提供することが可能となる。
【０１３７】
（５−３．波長変動の抑制の程度について）
上述した実施例１または２の波長変動抑制手段により、光源１１からの出射光の波長変動を抑制することができるが、光源１１からの出射光の強度ピークの波長をλＬｎｍとし、上記強度ピークの波長に対応する、ホログラム光学素子１８の回折効率ピークの波長をλＨｎｍとしたときに、波長変動抑制手段は、
λＨ−１０ｎｍ≦λＬ≦λＨ＋１０ｎｍ
となるように光源１１からの出射光の波長変動を抑制することが望ましい。
【０１３８】
ここで、λＬ＝λ３であり、λＨ＝λ１であるので、上記の条件式は、以下のように書き換えることができる。
λ１R−１０ｎｍ≦λ３R≦λ１R＋１０ｎｍ
λ１G−１０ｎｍ≦λ３G≦λ１G＋１０ｎｍ
λ１B−１０ｎｍ≦λ３B≦λ１B＋１０ｎｍ
【０１３９】
なお、波長変動抑制手段が上記の条件式を満たすように出射光の波長変動を抑制するためには、例えば、実施例１で説明したように、筐体１０を構成する材料（熱伝導率）をはじめとする各パラメータを適切に設定したり、実施例２で述べた手法において、発光期間や放熱期間の長さ、光源１１の各発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂに流す電流の大きさを適切に設定すればよい。
【０１４０】
上記の条件式を満たすように、波長変動抑制手段が出射光の波長変動を抑制することにより、λＬ（＝λ３）とλＨ（＝λ１）との差を小さく維持することができる。これにより、色再現性が高く、例えば、強度半値の波長幅が２０ｎｍ程度のような波長幅の狭い光源１１を用いて、効率よく明るい映像を提供することができる。
【０１４１】
また、このとき、ホログラム光学素子１８の回折効率の半値波長幅（Δλ１）が２０ｎｍ以下であれば、色純度の高い映像を提供することができ、また、ホログラム光学素子１８を透過する外界光の透過率が高くなる。これにより、ホログラム光学素子１８を、本実施形態のように、表示素子１４からの映像光と外界光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナとして用いた場合に、観察者は色純度の高い映像を観察しながら、明るい外界像を観察することが可能となる。
【０１４２】
また、波長変動抑制手段は、
λＨ−５ｎｍ≦λＬ≦λＨ＋５ｎｍ
となるように光源１１からの出射光の波長変動を抑制することがさらに望ましい。つまり、波長変動抑制手段は、上記と同様に各パラメータを適切に設定するなどして、
λ１R−５ｎｍ≦λ３R≦λ１R＋５ｎｍ
λ１G−５ｎｍ≦λ３G≦λ１G＋５ｎｍ
λ１B−５ｎｍ≦λ３B≦λ１B＋５ｎｍ
となるように光源１１からの出射光の波長変動を抑制することがさらに望ましい。
【０１４３】
この場合は、λＬとλＨとの差をさらに小さく維持することができるので、色再現性が極めて高い。また、本実施形態のように、回折効率半値の波長幅（Δλ１）が１０ｎｍ程度となるようなホログラム光学素子１８を用いて、極めて効率よく明るい映像を提供することができる。
【０１４４】
また、ホログラム光学素子１８の回折効率の半値波長幅（Δλ１）が１０ｎｍ以下であれば、色純度の極めて高い映像を提供することができ、また、ホログラム光学素子１８を透過する外界光の透過率が極めて高くなる。これにより、ホログラム光学素子１８をコンバイナとして用いた場合に、観察者は色純度の極めて高い映像を観察しながら、極めて明るい外界像を観察することが可能となる。
【０１４５】
（６．色ムラの低減効果について）
ところで、本実施形態では、光学瞳Ｅは、上述したように、強度半値でＸ方向に６ｍｍ、Ｙ方向に２ｍｍの大きさとなるように設定されている。つまり、光学瞳Ｅは、Ｙ方向、すなわち、ホログラム光学素子１８への光軸の入射面（ＹＺ平面）に平行な方向よりも、Ｘ方向、すなわち、上記入射面に垂直な方向に大きい。このように光学瞳Ｅの大きさを設定することにより、ホログラム光学素子１８の波長特性（波長選択性）の影響をあまり受けずに、観察者は色ムラの少ない高画質の映像を観察することができる。その理由は以下の通りである。
【０１４６】
まず、ホログラム光学素子１８における入射角と波長選択性との関係について説明する。０度より大きい入射角を持つ光を回折させる干渉縞を持つホログラム光学素子１８では、入射面に平行な方向よりも入射面に垂直な方向において、波長選択性が小さい（入射角のずれによる回折波長のずれが小さい）。言い換えると、入射面に平行な方向よりも入射面に垂直な方向のほうが、干渉縞への入射角のずれに対する角度選択性が低い。これは、ホログラム光学素子１８の干渉縞に光が入射角を有して入射する場合、入射面（ＹＺ平面）内での入射角の角度ずれは、そのまま入射角の角度ずれとなるため、回折波長に対する影響が大きいが、入射面に垂直な方向の角度ずれは、入射角のずれとしては小さく、回折波長に対する影響は小さいからである。
【０１４７】
したがって、ホログラム光学素子１８の干渉縞に所定の入射角からずれた角度の光が入射すると、同じ角度ずれでも、入射面に平行な方向での角度ずれのほうが、入射面に垂直な方向の角度ずれよりも、大きく回折波長がずれる（すなわち、入射面に平行な方向は、波長選択性が大きい）。
【０１４８】
ここで、図１３は、本実施形態において、光学瞳Ｅにおける瞳位置と主たる回折波長（例えばＲ光）との関係を示す説明図である。同図中、破線Ｃ１は、光学瞳ＥのＸ方向における回折波長の変化を示しており、実線Ｃ２は、光学瞳ＥのＹ方向の瞳における回折波長の変化を示している。このように、回折波長の変化は、入射面に平行なＹ方向のほうが、入射面に垂直なＸ方向よりも大きい。
【０１４９】
したがって、回折波長の変化が大きいＹ方向に光学瞳Ｅを小さく形成することにより、回折波長の変化の範囲が狭くなるので、光学瞳Ｅ上での色ムラを低減することができる。また、入射面に垂直な方向に光学瞳Ｅを大きく形成しても、色純度の高い映像を観察者に提供することができる。さらに、本実施形態では、波長変動抑制手段により、使用時間や使用環境温度に起因する光源１１からの出射光の波長変動が抑制されるので、使用時間や使用環境温度に関係なく、明るく、色純度が高い映像を提供することができる。
【０１５０】
なお、光軸入射面外の光は入射面が光軸入射面と若干平行ではないが、前述の通り、入射面に垂直な方向の角度ずれは回折波長に対する影響が小さいので、光軸入射面を基準にしても色ムラが大きくなることはない。
【０１５１】
また、光源１１は、光軸入射面に垂直なＸ方向では、一方向拡散板１２により拡散されるので、光学瞳とは共役ではないが、光軸入射面に平行なＹ方向においては、光学瞳と略共役である。これにより、光源１１の光利用効率を高くするとともに、色再現性の高い映像を提供することができる。
【０１５２】
また、上述したように、光源１１の３つの発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂは、一方向拡散板１２による拡散の大きい方向であるＸ方向に並んでいるが、このことは取りも直さず、３つの発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂが光軸の入射面に対して垂直な方向に並んで配置されていることを意味する。入射面に対して垂直な方向は、ホログラム光学素子１８における波長選択性が小さい方向であるので、３つの発光部１１Ｒ・１１Ｇ・１１ＢをＸ方向に配置することで、光学瞳Ｅを拡大できる方向に色を混ぜることができ、ＲＧＢの３色を発光する光源１１を用いた場合でも、色ムラの少ない高画質の映像を観察者に提供することができる。
【０１５３】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態１と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１５４】
図１４は、本実施形態の映像表示装置１における光路を光学的に一方向に展開して示す説明図である。本実施形態では、光源１１が２つの光源群１１Ｐ・１１Ｑで構成されている点以外は、実施の形態１と同様の構成である。したがって、本実施形態の映像表示装置１は、実施の形態１で説明した波長変動抑制手段を備えている。
【０１５５】
ここで、図１５は、本実施形態における光源１１を表示素子１４側から見たときの平面図を示している。光源１１の光源群１１Ｐは、ＲＧＢの各色光を出射する３つの発光部１１Ｒ1・１１Ｇ1・１１Ｂ1を有するＲＧＢ一体型のＬＥＤで構成されている。また、光源群１１Ｑも同様に、ＲＧＢの各色光を出射する３つの発光部１１Ｒ2・１１Ｇ2・１１Ｂ2を有するＲＧＢ一体型のＬＥＤで構成されている。つまり、光源１１は、ＲＧＢの光を出射する３つの発光部を２組有している。
【０１５６】
各光源群１１Ｐ・１１Ｑの各発光部は、ホログラム光学素子１８への光軸の入射面（ＹＺ平面）に対して垂直な方向に並んで配置されているが、さらに、上記入射面に対して各色ごとに面対称となるように配置されている。より詳細には、発光部１１Ｒ1・１１Ｒ2が上記入射面に近い位置で面対称となるように配置され、そのＸ方向外側に発光部１１Ｇ1・１１Ｇ2が上記入射面に対して面対称となるように配置され、さらにそのＸ方向外側に発光部１１Ｂ1・１１Ｂ2が上記入射面に対して面対称となるように配置されている。つまり、各光源群１１Ｐ・１１Ｑでは、上記入射面側からＸ方向外側に向かうにつれて出射光の波長が短くなるような順序で、各発光部が配置されている。
【０１５７】
このように、各発光部を各色ごとに上記入射面に対して面対称に配置することにより、同じ色についての２つの発光部（例えば１１Ｒ1と１１Ｒ2）からの出射光の光強度を足し合わせたトータルの光強度の重心を、ＲＧＢの各色ともに対称面内（上記入射面内）に位置させることができる。つまり、ＲＧＢの各色ともにその強度分布を、対称面を中心にしてＸ方向に対称にすることができる。これにより、光学瞳Ｅの中心において色ムラの少ない映像を観察者に提供することができる。
【０１５８】
なお、各発光部の面対称の中心となる面は、上記入射面に平行な面であってもよい。つまり、各発光部の面対称の中心となる面は、上記入射面からＸ方向に多少ずれた面であっても構わない。この場合は、光学瞳Ｅの中心付近において色ムラの少ない映像を観察者に提供することができる。
【０１５９】
ところで、光源１１が光源群２個で構成され、各発光部が各色ごとに面対称に配置される場合には、上記入射面に垂直な方向における各発光部の配列順序は、隣接する各組間で逆になる。一方、光源１１を構成する光源群の個数が４個以上の偶数個であっても、つまり、光源１１がＲＧＢの各発光部を４組以上の偶数組設けて構成される場合でも、上記入射面に対して垂直な方向における各発光部の配列順序を隣接する各組間で逆にすれば、各発光部からの出射光の光強度を足し合わせたトータルの光強度の重心を、ＲＧＢの各色ともに上記入射面に平行な同一面（上記入射面を含む）内に位置させることができ、光学瞳Ｅの中心またはその近傍において色ムラの少ない映像を観察者に提供することができる。
【０１６０】
したがって、以上のことをまとめると、結局、光源１１は、ＲＧＢの３つの発光部を２組以上の偶数組有しており、上記入射面に対して垂直な方向における各発光部の配列順序が隣接する各組間で逆であれば、光学瞳Ｅの中心またはその近傍において色ムラの少ない映像を観察者に提供することができると言える。
【０１６１】
また、光源１１を構成する光源群の個数が４個以上の偶数個であっても、各発光部が上記入射面に対して面対称に配置され、かつ、上記入射面に対して垂直方向の両側で上記入射面から同じ距離に位置する発光部が同じ色の光を発光するように配置されていれば、各発光部からの出射光の各色について、光強度の重心が上記入射面上で一致する。したがって、光源１１を構成する光源群の個数が偶数個であれば、各発光部を上記のように配置することで、光学瞳の中心で色ムラの少ない映像を観察者に提供することができると言える。
【０１６２】
また、ホログラム光学素子１８は、上述したように、回折効率ピークおよびその半値波長幅で４６５±５ｎｍ、５２１±５ｎｍ、６３４±５ｎｍの各波長の映像光を回折するように作製されている。このように各色で回折効率の半値波長幅Δλ１が同じなので、波長の長い光ほど角度選択性が大きい（波長の変化に対する入射角のずれ方が小さい）。したがって、各光源群１１Ｐ・１１Ｑにおいて、光軸入射面側からＸ方向外側に向かうにつれて出射光の波長が短くなるような順序で各発光部が配置されていることにより、光学瞳Ｅ内での各色の強度差を小さくすることができ、光学瞳Ｅ内で色ムラの少ない映像を観察者に提供することができる。以下、この点について詳細に説明する。
【０１６３】
回折効率ピークの波長をλ、ホログラム光学素子１８の媒質（干渉縞）の屈折率をｎ、媒質の厚さをｈ、入射角をθとすると、これらの間には、
λ＝２ｎｈcosθ
の関係が成り立つ。ここで、波長の短いＢ光および波長の長いＲ光において、それぞれの波長が例えば同じ５ｎｍだけずれた場合、波長の変化の割合は、Ｂ光については４６５／４７０であり、Ｒ光については６３４／６３９である。つまり、波長の変化の割合は、波長の短いＢ光に比べて波長の長いＲ光のほうが小さい。したがって、波長の短いＢ光に比べて波長の長いＲ光のほうが、波長の変化に対する入射角θのずれ方は小さい（角度選択性が大きい）。よって、光源１１からの出射光のＲＧＢの波長幅が同じ場合には、ホログラム光学素子１８によって回折されてできる光学瞳の大きさは、波長が長い光ほど小さい。なお、光学瞳Ｅは、各色の光学瞳の範囲を全て含むものとする。
【０１６４】
一方、光源１１のＬＥＤ（各発光部）からの出射光の強度は、一般的に中心付近ほど強く、周囲ほど弱い。また、各発光部は、Ｙ方向においては、光学瞳と略共役となるように配置されているが、Ｘ方向では、一方向拡散板１２により拡散されるので、光学瞳とは共役ではない。しかし、光学瞳において最も強度の強い位置は、一方向拡散板１２がないとした場合の各発光部と共役な位置にほぼ同じである。
【０１６５】
したがって、光学瞳が小さい長波長（Ｒ光）の瞳中心を光学瞳Ｅの中心側に位置させ、光学瞳が大きい短波長（Ｂ光）の瞳中心を光学瞳Ｅの中心よりも外側に位置させることで、光学瞳Ｅ内での瞳位置による強度差を各色について小さくすることができる。この点について、もう少し詳細に説明する。
【０１６６】
図１６は、光学瞳ＥにおけるＸ方向の瞳位置と光強度との関係を示す説明図である。なお、光強度は、同じ色については相対値で示されている。また、同図中の１１Ｒ1・１１Ｒ2・１１Ｇ1・１１Ｇ2・１１Ｂ1・１１Ｂ2で示される曲線は、それぞれ発光部１１Ｒ1・１１Ｒ2・１１Ｇ1・１１Ｇ2・１１Ｂ1・１１Ｂ2から出射される光に対応している。
【０１６７】
上述したように、ホログラム光学素子１８の角度選択性により、波長が長い光ほど光学瞳は小さいので、同図に示すように、波長が長い光ほど瞳位置による強度差が大きくなっている（光学瞳Ｅの中心と端部とにおける強度差が大きくなっている）。逆に、波長が短い光ほど光学瞳Ｅは大きいので、波長が短い光ほど瞳位置による強度差が小さくなっている。
【０１６８】
また、波長が長い光を発光する発光部ほど光軸入射面側に配置されているので、光強度の高い位置は、波長が長い光ほど光学瞳Ｅの中心に近くなっている。逆に、波長が短い光を発光する発光部ほど光軸入射面から離れた位置に配置されているので、光強度の高い位置は、光学瞳Ｅの周辺となっている。
【０１６９】
つまり、波長が長い光ほど瞳位置による強度差が大きいが、光軸入射面側からＸ方向外側に向かうにつれて出射光の波長が短くなるような順序で各発光部を配置し、波長が長い光ほど光強度の高い位置を光学瞳Ｅの中心に近づけることで、波長が長い光について、瞳位置による強度差、すなわち、光学瞳Ｅの中心と端部とにおける強度差を小さくすることができる。これにより、光学瞳Ｅの全体（瞳中心および瞳周辺）で色ムラの少ない映像を観察者に提供することができる。
【０１７０】
また、光源群１１Ｐ・１１Ｑの各発光部は、一方向拡散板１２での拡散が大きい波長順（波長が短いほど拡散する）にＸ方向に配置されているので、光学瞳Ｅ上での各色の強度差がさらに小さくなり、色ムラをさらに低減することができる。つまり、色純度の高い映像を観察者に提供することができる。
【０１７１】
ところで、以上では、ＲＧＢの各発光部を２組設け、各組を個々のパッケージにした光源群１１Ｐ・１１Ｑで光源１１を構成した例について説明したが、各組は１つのパッケージになっていてもよい。図１７は、光源１１の他の構成例を示すものであって、光源１１を表示素子１４側から見たときの平面図を示している。
【０１７２】
このように光源１１は、ＲＧＢの光を出射する発光部１１Ｒ1・１１Ｒ2・１１Ｇ1・１１Ｇ2・１１Ｂ1・１１Ｂ2を１パッケージ化したもので構成されてもよい。この構成においても、上述した各発光部の配置方法を適用することにより、光学瞳Ｅ上での各色の強度差を小さくして、色ムラを低減することができる。また、発光点の距離が近いほどＲＧＢの色が混ざりやすく、より明るい映像を提供することができるので、この点では、各発光部の距離を容易に小さくできる図１７の構成のほうが望ましい。
【０１７３】
また、図１７のように各発光部を近接させると、光源１１に熱が蓄積されやすく、光源１１の温度が高くなりやすいが、この場合でも、本発明の波長変動抑制手段を用いることにより、出射光の波長変動を抑制することができる。したがって、本発明の波長変動抑制手段は、図１７の構成には非常に有効なものとなり、これらを組み合わせることにより、波長変動の抑制の効果が非常に大きなものとなる。
【０１７４】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、実施の形態１または２と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１７５】
図１８は、本実施形態の映像表示装置１の概略の構成を示す断面図であり、図１９は、上記映像表示装置１における光路を光学的に一方向に展開して示す説明図である。本実施形態の映像表示装置１は、接眼光学系１５の代わりに接眼光学系３２を用い、一方向拡散板１２を削除した以外は、実施の形態１または２と同様の構成である。したがって、本実施形態の映像表示装置１は、実施の形態１で説明した波長変動抑制手段を当然備えている。
【０１７６】
上記の接眼光学系３２は、透明基板３３上にホログラム光学素子１８を貼り付けて構成されている。なお、本実施形態では、光源１１は、ＲＧＢの３色のＬＥＤが１パッケージになったもので、一方向拡散板を備えており、出射光を混色させている。
【０１７７】
光源１１から出射された光は、集光レンズ１３にてＹ方向に集光されて表示素子１４を照明し、表示素子１４にて変調される。表示素子１４からの映像光は、接眼光学系３２のホログラム光学素子１８にて回折されて光学瞳Ｅに導かれる。このとき、光源１１と光学瞳Ｅとはほぼ共役な関係となるように設定されているので、光学瞳Ｅは、光源１１の発光部の大きさ（例えばｘ＝３ｍｍ、ｙ＝０．５ｍｍ）が光学系の像倍率３倍に拡大され、さらに表示素子１４で約１°の拡散により少し大きくなる結果、ｘ＝１０ｍｍ、ｙ＝２．５ｍｍの大きさとなっている。
【０１７８】
このように、本実施形態では、光学瞳Ｅは、一方向（Ｘ方向）には人間の瞳（３ｍｍ程度）より大きい１０ｍｍの大きさであるので、観察者は映像を観察しやすい。一方、光学瞳Ｅは、他の方向（Ｙ方向）には、人間の瞳とほぼ同じ程度の大きさであり、光がＹ方向に集光されているので、無駄なく明るい映像を観察者に提供することができる。
【０１７９】
また、図２０は、光学瞳Ｅにおける瞳位置と主たる回折波長（例えばＲ光）との関係を示す説明図である。同図中、破線Ｄ１は、光学瞳ＥのＸ方向における回折波長の変化を示しており、実線Ｄ２は、光学瞳ＥのＹ方向の瞳における回折波長の変化を示している。このように、回折波長の変化は、光軸入射面に平行なＹ方向よりも、光軸入射面に垂直なＸ方向のほうが小さい。
【０１８０】
したがって、回折波長の変化が大きい（入射角の変化が大きい）Ｙ方向で光学瞳Ｅを小さく形成することにより、回折波長の変化の範囲が狭くなるので、色純度の高い映像を表示することができる。
【０１８１】
また、光源１１は、レンズ付のもので構成されており、放射角は例えば９０度と小さく設定されている。これにより、光学瞳Ｅの形成に利用されない無駄な光が少なく（光利用効率が高く）、この点からも明るい映像を観察者に提供することができる。
【０１８２】
なお、本実施形態の構成においては、実施の形態１または２で用いた一方向拡散板１２を設けるようにしても勿論構わない。この場合、一方向拡散板１２によって波長選択性が高くないＸ方向に光を拡散することにより、色純度を高く保ちながらさらに光学瞳ＥをＸ方向に広げることができる。
【０１８３】
なお、拡散板によってＹ方向にも光を拡散させて光学瞳ＥをＹ方向に大きくすることも可能である。この場合、Ｙ方向には光学瞳Ｅを大きくするほど色ズレが大きくなるので、Ｙ方向の光学瞳Ｅの大きさは、７ｍｍ程度までが望ましい。
【０１８４】
また、本実施形態のホログラム光学素子１８は、実施の形態１および２と同様に、回折効率ピークおよびその半値波長幅で４６５±５ｎｍ、５２１±５ｎｍ、６３４±５ｎｍの波長域の映像光を回折するように作製されているが、このホログラム光学素子１８を透明基板３３上に貼り付けて接眼光学系３２を構成する本実施形態では、表示素子１４からの映像光を直接ホログラム光学素子１８に入射させるので、ホログラム光学素子１８に記録された干渉縞への光の入射角を、実施の形態１の構成よりも小さくすることができる。
【０１８５】
より具体的には、実施の形態１の構成では、ホログラム光学素子１８に入射する光の入射角は、媒質中で例えば２５°〜３５°くらいであるが、本実施形態の構成では、上記入射角を媒質中で例えば１０°〜１５°くらいにすることができる。これにより、実施の形態１に比べて、入射角の変化による波長選択性の影響が小さく、色ズレが少ない。つまり、図２０と図１３とを比較すればわかるように、本実施形態では実施の形態１に比べて上記入射角が小さいので、回折波長の変化がＸ方向およびＹ方向ともに実施の形態１よりも小さい。したがって、実施の形態１よりも大きい光学瞳Ｅで、なおかつ、色純度が高く、色再現領域の広い映像を表示することができる。
【０１８６】
さらに、実施の形態１で説明した波長変動抑制手段を適用することにより、使用時間や使用環境温度に対する出射光の波長変動が抑制されるので、使用時間や使用環境温度に関係なく、明るく、色純度が高い映像を表示することができる。
【０１８７】
なお、以上の各実施形態では、ＨＭＤに好適な映像表示装置１について種々説明したが、各実施形態の映像表示装置１は、例えばヘッドアップディスプレイなどの他の装置にも適用することが可能である。
【０１８８】
なお、以上で説明した各実施の形態の構成や各実施例の構成を適宜組み合わせて映像表示装置１を実現することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８９】
【図１】本発明の実施の一形態に係るヘッドマウントディスプレイに用いられる映像表示装置の概略の構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）は、上記ヘッドマウントディスプレイの概略の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記ヘッドマウントディスプレイの側面図であり、（ｃ）は、上記ヘッドマウントディスプレイの正面図である。
【図３】（ａ）は、他のヘッドマウントディスプレイの概略の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記ヘッドマウントディスプレイの側面図であり、（ｃ）は、上記ヘッドマウントディスプレイの正面図である。
【図４】上記映像表示装置における光路を光学的に一方向に展開して示す説明図である。
【図５】上記映像表示装置の表示素子の概略の構成を簡単に示す断面図である。
【図６】上記映像表示装置のホログラム光学素子における回折効率の波長依存性を示す説明図である。
【図７】上記表示素子のカラーフィルタにおける透過率の波長依存性を示す説明図である。
【図８】上記映像表示装置の光源の分光強度特性を示す説明図である。
【図９】ＸＹＺ表色系におけるＸＹ色度座標を用いて表される虚像の色再現領域を示す説明図である。
【図１０】上記光源の使用時間に伴うＲＧＢ出射光の波長変動を模式的に示す説明図である。
【図１１】（ａ）ないし（ｃ）は、上記映像表示装置の波長変動抑制手段としての伝達手段の構成例をそれぞれ示す断面図である。
【図１２】（ａ）ないし（ｃ）は、上記映像表示装置の波長変動抑制手段としての制御部による各発光部への電流供給の制御のバリエーションを示すグラフであり、（ｄ）は、時分割で駆動されるタイプの表示素子を用いた映像表示装置において、上記表示素子を照明するＲＧＢの発光部の一般的な発光制御を示すグラフである。
【図１３】光学瞳における瞳位置と主たる回折波長との関係を示す説明図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態に係る映像表示装置における光路を光学的に一方向に展開して示す説明図である。
【図１５】上記映像表示装置の光源を表示素子側から見たときの平面図である。
【図１６】光学瞳におけるＸ方向の瞳位置と光強度との関係を示す説明図である。
【図１７】上記光源の他の構成例を示すものであって、上記光源を表示素子側から見たときの平面図である。
【図１８】本発明のさらに他の実施の形態に係る上記映像表示装置の概略の構成を示す断面図である。
【図１９】上記映像表示装置における光路を光学的に一方向に展開して示す説明図である。
【図２０】光学瞳における瞳位置と主たる回折波長との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１９０】
１    映像表示装置
２    支持手段
１０    筐体（波長変動抑制手段、伝達手段）
１０ａ  保持部（波長変動抑制手段、伝達手段）
１０ｂ  保持部（波長変動抑制手段、伝達手段）
１１    光源
１１ａ  基板（波長変動抑制手段、伝達手段）
１１Ｒ、１１Ｒ1、１１Ｒ2    発光部（発光チップ）
１１Ｇ、１１Ｇ1、１１Ｇ2    発光部（発光チップ）
１１Ｂ、１１Ｂ1、１１Ｂ2    発光部（発光チップ）
１４    表示素子
１５    接眼光学系
１６    接眼プリズム（第１の透明基板）
１７    偏向プリズム（第２の透明基板）
１８    ホログラム光学素子
１９    制御部（波長変動抑制手段、制御手段）
２４    カラーフィルタ（透過波長制限フィルタ）
３２    接眼光学系
Ｅ    光学瞳
【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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【図２０】
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