JP6550850B2 - 頭部装着型表示装置および体積ホログラフィック素子の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、頭部装着型表示装置、および頭部装着型表示装置に用いられる体積ホログラフィック素子の製造方法に関するものである。

頭部装着型表示装置は、図７（ａ）に示すように、画像光出射装置５６と、画像光出射装置５６から出射された画像光を偏向して観察者Ｍの眼Ｅに入射させる偏向部材５３とを有しており、画像光出射装置５６および偏向部材５３はフレーム（図示せず）を介して観察者Ｍの頭部Ｍ０に搭載される。また、偏向部材５３としては、図７（ｂ）に示すように、横方向において観察者Ｍの鼻Ｆ側から耳Ｈ側に向けて曲率半径（断面曲率変形）が増大した断面形状の体積ホログラフィック素子１が提案されている（特許文献１参照）。かかる構成の体積ホログラフィック素子１によれば、４００μｍ程度のスポット径を実現することができる。

特許第５４０８０５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の体積ホログラフィック素子１を用いた場合、体積ホログラフィック素子１において観察者Ｍの鼻Ｆ側に位置する部分の曲率半径が小さいため、図７（ａ）に示すように、体積ホログラフィック素子１の耳Ｈ側の端部が鼻Ｆ側の端部より前方に位置するように大きく傾いた姿勢で体積ホログラフィック素子１を配置することになる。このため、頭部装着型表示装置は、耳Ｈ側が鼻Ｆ側より前方に大きく突出した構造になるため、頭部装着型表示装置のデザイン性が損なわれるという問題点がある。

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、体積ホログラフィック素子の構成を改良してデザイン性の向上を図ることのできる頭部装着型表示装置、および頭部装着型表示装置に用いられる体積ホログラフィック素子の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る頭部装着型表示装置の一態様は、レーザー光を光源とする右眼用画像光出射装置と、前記右眼用画像光出射装置から出射された画像光を偏向して観察者の右眼に入射させる右眼用体積ホログラフィック素子と、レーザー光を光源とする左眼用画像光出射装置と、前記左眼用画像光出射装置から出射された画像光を偏向して前記観察者の左眼に入射させる左眼用体積ホログラフィック素子と、前記右眼用画像光出射装置、前記右眼用体積ホログラフィック素子、前記左眼用画像光出射装置、および前記左眼用体積ホログラフィック素子を保持し、前記観察者の頭部に装着されるフレームと、を有し、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記観察者側に凹曲面を向けた湾曲部を有し、前記湾曲部は、上下方向において線対称、かつ、横方向における中央部分の曲率半径が前記観察者の鼻側の曲率半径より小さい断面形状を有していることを特徴とする。

本発明において、右眼用体積ホログラフィック素子および左眼用体積ホログラフィック素子は各々、上下方向において線対称な断面形状を有しているため、右眼用体積ホログラフィック素子および左眼用体積ホログラフィック素子に対して同一の体積ホログラフィック素子を用いることができる。また、右眼用体積ホログラフィック素子および左眼用体積ホログラフィック素子は各々、観察者側に凹曲面を向けた湾曲部を有し、湾曲部は、横方向における中央部分の曲率半径が観察者の鼻側の曲率半径より小さい断面形状を有している。このため、右眼用体積ホログラフィック素子および左眼用体積ホログラフィック素子の鼻側部分を観察者の眼から遠い位置に配置することができる。従って、右眼用体積ホログラフィック素子および左眼用体積ホログラフィック素子を耳側の端部が前方に位置するように大きく傾いた姿勢で配置する必要がない。それ故、頭部装着型表示装置では、耳側が鼻側より前方に大きく突出した構造にならないので、頭部装着型表示装置のデザイン性を向上することができる。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、横方向の端部を結ぶ第１仮想線が前記右眼と前記左眼とを結ぶ第２仮想線と平行な姿勢、あるいは前記第１仮想線と前記第２仮想線との間隔が前記観察者の鼻側より前記観察者の耳側で狭くなるように傾いた姿勢で前記フレームに保持されていることが好ましい。かかる構成によれば、右眼用体積ホログラフィック素子および左眼用体積ホログラフィック素子の耳側の端部を後方に配置することができるので、頭部装着型表示装置では、耳側が鼻側より前方に突出させる必要がない。それ故、頭部装着型表示装置のデザイン性を向上することができる。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、透光性の第１基板と、前記第１基板の一方面側に積層されホログラフィック材料層と、を有し、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記湾曲部の曲率半径が前記第１基板の形状によって規定されていることが好ましい。かかる構成によれば、右眼用体積ホログラフィック素子および左眼用体積ホログラフィック素子を確実に所定の形状とすることができる。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記ホログラフィック材料層に対して前記第１基板と反対側に積層された透光性の第２基板を有し、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記湾曲部の曲率半径が前記第１基板および前記第２基板の形状によって規定されていることが好ましい。かかる構成によれば、右眼用体積ホログラフィック素子および左眼用体積ホログラフィック素子を確実に所定の形状とすることができる。

本発明において、前記第１基板の前記ホログラフィック材料層とは反対側の面からなる第１外面側に積層された第１反射防止層と、前記第２基板の前記ホログラフィック材料層とは反対側の面からなる第２外面側に積層された第２反射防止層と、を有していることが好ましい。かかる構成によれば、第１ホログラフィック素子および第２ホログラフィック素子の製造工程で干渉露光を行う際、露光光が斜めに反射しにくい。従って、ホログラフィック材料層の所定位置以外に干渉縞が発生することを抑制することができるので、余計な干渉縞（余計な回折格子）に起因する回折特性の低下を抑制することができる。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記中央部分の曲率半径が前記観察者の耳側の曲率半径より大きい断面形状を有している態様を採用することができる。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、上下方向に直線的に延在する断面形状を有している態様を採用することができる。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記中央部分の曲率半径が前記観察者の耳側の曲率半径より小さい断面形状を有している態様を採用してもよい。

本発明に係る頭部装着型表示装置において、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、上下方向で線対称に湾曲した断面形状を有している態様を採用してもよい。

本発明は、レーザー光を光源とする右眼用画像光出射装置と、前記右眼用画像光出射装置から出射された画像光を偏向して観察者の右眼に入射させる右眼用体積ホログラフィック素子と、レーザー光を光源とする左眼用画像光出射装置と、前記左眼用画像光出射装置から出射された画像光を偏向して前記観察者の右眼に入射させる右眼用体積ホログラフィック素子と、前記右眼用画像光出射装置、右眼用体積ホログラフィック素子、前記左眼用画像光出射装置、および前記右眼用体積ホログラフィック素子を保持し、前記観察者の頭部に装着されるフレームと、を有する頭部装着型表示装置で、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子に用いられる体積ホログラフィック素子の製造方法において、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記観察者側に凹曲面を向けた湾曲部を有し、前記湾曲部は、上下方向において線対称、かつ、横方向における中央部分の曲率半径が前記観察者の鼻側の曲率半径より小さい断面形状を有しており、前記体積ホログラフィック素子を製造するための積層体に対する干渉露光工程では、干渉露光装置において、前記体積ホログラフィック素子の凹曲面となっている側から球面波からなる物体光を照射し、前記体積ホログラフィック素子において前記凹曲面の反対側で凸曲面となっている側からは、前記体積ホログラフィック素子の前記観察者の鼻側に配置される端部側に傾いた方向から球面波からなる参照光を照射することを特徴とする。

本発明に係る体積ホログラフィック素子の製造方法において、前記右眼用体積ホログラフィック素子を製造する工程と、前記左眼用体積ホログラフィック素子を製造する工程とでは、同一構成の前記積層体を用い、前記右眼用体積ホログラフィック素子を製造するための前記積層体に対する前記干渉露光工程と、前記左眼用体積ホログラフィック素子を製造するための前記積層体に対する前記干渉露光工程とでは、前記干渉露光装置に前記積層体を配置する向きが上下反転していることが好ましい。かかる構成によれば、積層体を上下反転させることにより、同一構成の積層体から右眼用体積ホログラフィック素子および左眼用体積ホログラフィック素子を製造することができる。

本発明に係る体積ホログラフィック素子の製造方法において、前記体積ホログラフィック素子は、透光性の第１基板と、前記第１基板の一方面側に積層されホログラフィック材料層と、前記ホログラフィック材料層に対して前記第１基板と反対側に積層された透光性の第２基板と、を有していることが好ましい。

本発明に係る体積ホログラフィック素子の製造方法において、前記第１基板の前記ホログラフィック材料層とは反対側の面からなる第１外面側に第１反射防止層を積層し、前記第２基板の前記ホログラフィック材料層とは反対側の面からなる第２外面側に第２反射防止層を積層した状態で前記干渉露光工程を行うことが好ましい。かかる構成によれば、第１基板の第１外面および第２基板の第２外面で露光光が斜めに反射しにくい。従って、ホログラフィック材料層の所定位置以外に干渉縞が発生することを抑制することができるので、余計な干渉縞（余計な回折格子）に起因する回折特性の低下を抑制することができる。

本発明を適用した頭部装着型表示装置の一態様を示す説明図である。 本発明を適用した頭部装着型表示装置の平面構成を模式的に示す説明図である。 本発明の実施の形態１に係る体積ホログラフィック素子の説明図である。 本発明の実施の形態２に係る体積ホログラフィック素子の説明図である。 本発明の実施の形態１、２に係る体積ホログラフィック素子の製造方法を示す説明図である。 本発明の実施の形態１、２に係る体積ホログラフィック素子の露光干渉工程の説明図である。 従来の体積ホログラフィック素子の説明図である。

以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明においては、図７を参照して説明した構成との対応が分かりやすいように、共通する部分には、同一の符号を付して説明する。また、以下の説明では、上下方向をＸ方向とし、横方向をＹ方向とし、前後方向をＺ方向とし、上下方向、横方向、および前後方向にＸ、ＹおよびＺを付して説明する。

［実施の形態１］
（表示装置の構成例）
図１は、本発明を適用した頭部装着型表示装置１００の一態様を示す説明図であり、図１（ａ）、（ｂ）は各々、頭部装着型表示装置１００の光学系の一態様を示す説明図および頭部装着型表示装置１００の外観の一態様を示す説明図である。図２は、本発明を適用した頭部装着型表示装置１００の平面構成を模式的に示す説明図である。

図１（ａ）および図２において、頭部装着型表示装置１００は、レーザー光を光源とする右眼用画像光出射装置５６ａと、右眼用画像光出射装置５６ａから出射された画像光Ｌ０ａを偏向して観察者Ｍの右眼Ｅａに入射させる右眼用偏向部材５３ａと、レーザー光を光源とする左眼用画像光出射装置５６ｂと、左眼用画像光出射装置５６ｂから出射された画像光Ｌ０ｂを偏向して観察者Ｍの左眼Ｅｂに入射させる左眼用偏向部材５３ｂとを有している。

右眼用偏向部材５３ａおよび左眼用偏向部材５３ｂには、後述する体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）が設けられている。

右眼用画像光出射装置５６ａおよび左眼用画像光出射装置５６ｂは基本的な構成が同一であるため、左眼用画像光出射装置５６ｂの構成のみを説明し、右眼用画像光出射装置５６ａの説明を省略する。図１（ａ）に示すように、左眼用画像光出射装置５６ｂは、画像を表示するための光束を出射する光源部５１と、光源部５１から出射された光束を走査して画像とする走査ミラー２１を備えた走査光学系２０と、走査光学系２０により走査された光束Ｌ０を左眼用偏向部材５３ｂに出射する光学系５２とを有している。本形態において、光学系５２では、走査光学系２０から左眼用偏向部材５３ｂに向けて、リレーレンズ系５４および投射レンズ系５５が順に配置されている。リレーレンズ系５４は、例えば、２つのレンズ５４１、５４２によって構成されている。

光源部５１は、光変調前の光源光、または光変調した変調光を出射する。本形態において、光源部５１は、光変調した変調光を出射する変調光出射部として構成されている。より具体的には、光源部５１は、光源として、赤色光（Ｒ）を出射する赤色用レーザー素子５１１（Ｒ）、緑色光（Ｇ）を出射する緑色用レーザー素子５１１（Ｇ）、および青色光（Ｂ）を出射する青色用レーザー素子５１１（Ｂ）を有しているとともに、これらのレーザー素子の光路を合成する２つのハーフミラー５１２、５１３を有している。赤色用レーザー素子５１１（Ｒ）、緑色用レーザー素子５１１（Ｇ）および青色用レーザー素子５１１（Ｂ）は、制御部５９による制御の下、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する。

走査光学系２０は、入射光を第１走査方向Ａ１、および第１走査方向Ａ１に交差する第２走査方向Ａ２に走査し、画像光Ｌ０ａを生成する。従って、本形態では、光源部５１と走査光学系２０によって、画像光生成装置７０が構成されている。

画像光生成装置７０の走査光学系２０から出射された光束Ｌ０ｂは、リレーレンズ系５４および投射レンズ系５５を介して左眼用偏向部材５３ｂに投射される。かかる走査光学系２０の動作も、制御部５９による制御の下、実施される。走査光学系２０は、例えば、シリコン基板等を用いてＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）技術により形成したマイクロミラーデバイスによって実現することができる。

本形態において、頭部装着型表示装置１００は、網膜走査方式の投射型表示装置であり、走査光学系２０によって、第１走査方向Ａ１、および第１走査方向Ａ１に対して交差する第２走査方向Ａ２に走査された画像光Ｌ０ａは、偏向部材５３の偏向面５３０で第１走査方向Ａ１に対応する第１入射方向Ｃ１、および第２走査方向Ａ２に対応する第２入射方向Ｃ２に偏向される。そして、画像光Ｌ０ａは、左眼Ｅｂの瞳孔Ｅ１を介して網膜Ｅ２に到達することにより、観察者Ｍに画像を認識させる。

なお、右眼用画像光出射装置５６ａは、左眼用画像光出射装置５６ｂと基本的な構成が同一である。このため、右眼用画像光出射装置５６ａから出射された画像光Ｌ０ａは、右眼用偏向部材５３ａの偏向面５３０ａで偏向されて右眼Ｅａに入射する。

本形態において、右眼用偏向部材５３ａの偏向面５３０ａおよび左眼用偏向部材５３ｂの偏向面５３０ｂには、後述する体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）が設けられている。体積ホログラフィック素子１は、部分反射型回折光学素子であり、右眼用偏向部材５３ａおよび左眼用偏向部材５３ｂは、部分透過反射性のコンバイナーである。このため、外光も右眼用偏向部材５３ａおよび左眼用偏向部材５３ｂ（コンバイナー）を介して右眼Ｅａおよび左眼Ｅｂに入射するため、利用者は、頭部装着型表示装置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。すなわち、頭部装着型表示装置１００は、シースルー型の網膜走査型投射装置として構成されている。

光学系５２には光束径拡大素子５８が配置されている。光束径拡大素子５８は、走査光学系２０から出射された光束を第１走査方向Ａ１（第１入射方向Ｃ１）に対応する第１拡大方向Ｂ１、および第２走査方向Ａ２（第２入射方向Ｃ２）に対応する第２拡大方向Ｂ２のうちの少なくとも一方に拡大する。

このように構成した頭部装着型表示装置１００を、シースルー型のヘッドマウントディスプレイ（アイグラスディスプレイ）として構成するにあたって、頭部装着型表示装置１００は、図１（ｂ）に示すように、例えば、眼鏡のような形状に形成される。具体的には、頭部装着型表示装置１００は、右眼用画像光出射装置５６ａ、右眼用偏向部材５３ａ、左眼用画像光出射装置５６ｂ、および左眼用偏向部材５３ｂ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Ｍの頭部Ｍ０に装着される。フレーム６０は、右眼用偏向部材５３ａおよび左眼用偏向部材５３ｂを支持する前部分６１を有しており、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の各々に、右眼用画像光出射装置５６ａおよび左眼用画像光出射装置５６ｂが設けられる。なお、右側のテンプル６２ａ、および左側のテンプル６２ｂには、図１（ａ）を参照して説明した光学部品を含む光学ユニット５７が設けられる。光学ユニット５７には、光源部５１、走査光学系２０、リレーレンズ系５４、光束径拡大素子５８、および投射レンズ系５５の全てが設けられることがある他、光学ユニット５７には、走査光学系２０、リレーレンズ系５４、光束径拡大素子５８、および投射レンズ系５５のみを設け、光学ユニット５７と光源部５１とを光ケーブル等で接続してもよい。この場合、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の各々に設けられる右眼用画像光出射装置５６ａおよび左眼用画像光出射装置５６ｂは、走査光学系２０、リレーレンズ系５４、光束径拡大素子５８、および投射レンズ系５５からなる。

（体積ホログラフィック素子１の構成）
図３は、本発明の実施の形態１に係る体積ホログラフィック素子１の説明図であり、図３（ａ）、(ｂ）、（ｃ）は、体積ホログラフィック素子１の平面図、体積ホログラフィック素子１をＹＺ平面で切断した横断面図、および体積ホログラフィック素子１の横断面形状を曲率半径で示した説明図である。

図３（ａ）、（ｂ）において、右眼用偏向部材５３ａおよび左眼用偏向部材５３ｂに用いられる体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は各々、透光性の第１基板５Ａと、第１基板５Ａの一方面側に積層されホログラフィック材料層４とを有している。また、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は各々、ホログラフィック材料層４に対して第１基板５Ａと反対側に積層された透光性の第２基板５Ｂを有している。本形態において、第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂは同一形状であり、体積ホログラフィック素子１の平面形状を規定している。第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂは、プラスチック基板あるいはガラス基板からなる。

第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂは、横方向Ｙに延在する矩形形状であり、その中央部分５ｅにホログラフィック材料層４が矩形形状に設けられている。第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂの横方向Ｙの一方の端部５ｆには、ホログラフィック材料層４の上下Ｘ方向の中央を通って横方向Ｙに延在する仮想の中心線Ｘ０を中心とする線対称位置に位置決め穴５ｆ１、５ｆ２が形成されている。また、第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂの横方向Ｙの他方の端部５ｇには、ホログラフィック材料層４の上下Ｘ方向の中央を通って横方向Ｙに延在する仮想の中心線Ｘ０を中心とする線対称位置に位置決め穴５ｇ１、５ｇ２が形成されている。かかる位置決め穴５ｆ１、５ｆ２、５ｇ１，５ｇ２は、体積ホログラフィック素子１を製造する際の位置決めに利用される。また、体積ホログラフィック素子１の外形（第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂの外形を基準に位置決めを行ってもよい。

このように構成した体積ホログラフィック素子１は、図３（ａ）に示す状態のまま、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂとして用いられる場合と、ホログラフィック材料層４に対して横方向Ｙの両側を切断して右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂとして用いられる場合がある。本形態では、ホログラフィック材料層４に対して横方向Ｙの両側を切断したものが、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂとして用いられる。

ここで、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は各々、前後方向Ｚに撓んで観察者Ｍの右眼Ｅａおよび左眼Ｅｂに凹曲面１ｓを向けた湾曲部１ｕを有しており、湾曲部１ｕは、凹曲面１ｓとは反対側の面が凸曲面１ｔになっている。本形態において、ホログラフィック材料層４が設けられた領域の全体が湾曲部１ｕになっている。但し、湾曲部１ｕは、上下方向Ｘに直線的に延在する断面形状を有している。このため、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）の全体が、中心線Ｘ０を中心とする線対称に構成されている。

本形態の体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）において、湾曲部１ｕは、図３（ｃ）に示すように、横方向Ｙにおいて曲率半径が変化している。また、横方向Ｙにおける曲率半径は、上下方向の何れの位置でも、図３（ｃ）に示すように変化している。図３（ｃ）に示すように、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０から観察者Ｍの鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１に向けて曲率半径が連続的に大きくなっており、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０の曲率半径は、観察者Ｍの鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１の曲率半径より小さくなっている。すなわち、右眼用体積ホログラフィック素子１ａは、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０から観察者Ｍの鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１に向けて曲率半径が連続的に大きくなっており、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０の曲率半径は、観察者Ｍの鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１の曲率半径より小さくなっている。また、左眼用体積ホログラフィック素子１ａは、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０から観察者Ｍの鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１に向けて曲率半径が連続的に大きくなっており、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０の曲率半径は、観察者Ｍの鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１の曲率半径より小さくなっている。

また、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０から観察者Ｍの耳Ｈ側に位置する部分Ｙ２に向けて曲率半径が連続的に小さくなっており、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０の曲率半径は、観察者Ｍの耳Ｈ側に位置する部分Ｙ２の曲率半径より大きくなっている。すなわち、右眼用体積ホログラフィック素子１ａは、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０から観察者Ｍの右側の耳Ｈａ側に位置する部分Ｙ２に向けて曲率半径が連続的に小さくなっており、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０の曲率半径は、観察者Ｍの右側の耳Ｈａ側に位置する部分Ｙ２の曲率半径より大きくなっている。また、左眼用体積ホログラフィック素子１ｂは、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０から観察者Ｍの左側の耳Ｈｂ側に位置する部分Ｙ２に向けて曲率半径が連続的に小さくなっており、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０の曲率半径は、観察者Ｍの左側の耳Ｈｂ側に位置する部分Ｙ２の曲率半径より大きくなっている。

（本形態の主な効果）
本形態の体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は、上記の構成を有しているため、右眼Ｅａおよび左眼Ｅｂに入射するスポット径を１５０μｍまで絞ることができる。

また、本形態の体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）を用いれば、図２に示すように、鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１を観察者の眼から遠い位置に配置することができる。このため、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）を耳Ｈ側の端部が前方に位置するように大きく傾いた姿勢で配置する必要がない。例えば、図２に示すように、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は各々、横方向Ｙの端部を結ぶ第１仮想線Ｙａ、Ｙｂが右眼Ｅａと左眼Ｅｂとを結ぶ第２仮想線Ｙｅと平行な姿勢、あるいは第１仮想線Ｙａ、Ｙｂと第２仮想線Ｙｅとの間隔が観察者Ｍの鼻Ｆ側より観察者Ｍの耳Ｈ側で狭くなるように傾いた姿勢で配置することができる。それ故、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）の耳Ｈ側の端部１ｈａ、１ｈｂを後方に配置することができるので、頭部装着型表示装置１００では、耳Ｈ側を鼻Ｆ側より前方に突出させる必要がない。よって、頭部装着型表示装置１００のデザイン性を向上することができる。

また、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂは、上下方向Ｘにおいて線対称な断面形状を有しているため、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂに対して同一の体積ホログラフィック素子１を用いることができる。それ故、頭部装着型表示装置１００の低コスト化を図ることができる。

また、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび前記左眼用体積ホログラフィック素子１ｂは各々、第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂの形状によって湾曲部１ｕの曲率半径が規定されている。このため、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂの曲率半径を確実に規定することができる。

［実施の形態２］
図４は、本発明の実施の形態２に係る体積ホログラフィック素子１の説明図であり、図４（ａ）、(ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、体積ホログラフィック素子１の平面図、体積ホログラフィック素子１をＹＺ平面で切断した横断面図、体積ホログラフィック素子１の横断面形状を曲率半径で示した説明図、および体積ホログラフィック素子１の別の位置での横断面形状を曲率半径で示した説明図である。なお、本形態の基本的な構成は、実施の形態１と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの詳細な説明を省略する。

図４（ａ）、（ｂ）において、本形態でも、実施の形態１と同様、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は各々、透光性の第１基板５Ａと、第１基板５Ａの一方面側に積層されホログラフィック材料層４とを有している。また、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は各々、ホログラフィック材料層４に対して第１基板５Ａと反対側に積層された透光性の第２基板５Ｂを有している。本形態において、第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂは同一形状であり、体積ホログラフィック素子１の平面形状を規定している。

本形態においても、実施の形態１と同様、第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂは、横方向Ｙに延在する矩形形状であり、その中央部分にホログラフィック材料層４が矩形形状に設けられている。第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂの横方向Ｙの両側の端部には、ホログラフィック材料層４の上下Ｘ方向の中央を通って横方向Ｙに延在する仮想の中心線Ｘ０を中心とする線対称位置に位置決め穴５ｆ１、５ｆ２、５ｇ１、５ｇ２が形成されている。かかる位置決め穴５ｆ１、５ｆ２、５ｇ１，５ｇ２は、体積ホログラフィック素子１を製造する際の位置決めに利用される。また、体積ホログラフィック素子１の外形（第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂの外形を基準に位置決めを行ってもよい。

このように構成した体積ホログラフィック素子１は、図４（ａ）に示す状態のまま、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂとして用いられる場合と、ホログラフィック材料層４が形成された横方向Ｙの中央部分が、他の部分から分割されて中央部分のみが右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂとして用いられる場合がある。本形態では、ホログラフィック材料層４が形成された横方向Ｙの中央部分が、他の部分から分割されて中央部分のみが右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂとして用いられる。

ここで、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は各々、前後方向Ｚに撓んで観察者Ｍの右眼Ｅａおよび左眼Ｅｂに凹曲面１ｓを向けた湾曲部１ｕを有しており、湾曲部１ｕは、凹曲面１ｓとは反対側の面が凸曲面１ｔになっている。本形態において、ホログラフィック材料層４が設けられた領域の全体が湾曲部１ｕになっている。

体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）において、湾曲部１ｕは、横方向Ｙにおいて曲率半径が変化しており、中心線Ｘ０に沿う位置での横方向Ｙにおける曲率半径は、図４（ｃ）に示すように変化している。図４（ｃ）に示すように、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０から観察者Ｍの鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１に向けて曲率半径が連続的に大きくなっており、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０の曲率半径は、観察者Ｍの鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１の曲率半径より小さくなっている。

また、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は、中心線Ｘ０に沿う位置での横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０から観察者Ｍの耳Ｈ側に位置する部分Ｙ２に向けて曲率半径が部分的に小さくなった後、連続的に大きくなっており、横方向Ｙにおける中央部分Ｙ０の曲率半径は、観察者Ｍの耳Ｈ側に位置する部分Ｙ２の曲率半径より小さくなっている。

また、湾曲部１ｕにおいて、中心線Ｘ０から上下方向Ｘに等しい距離を隔てた位置Ｘ１、Ｘ２での横方向Ｙにおける曲率半径はいずれも、図４（ｄ）に示すように、中心線Ｘ０に沿う位置での横方向Ｙにおける曲率半径と同様に変化している。従って、湾曲部１ｕは、上下方向Ｘでは、中心線Ｘ０を中心とする線対称に構成されている。

かかる構成の体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）を用いれば、右眼Ｅａおよび左眼Ｅｂに入射するスポット径を１５０μｍまで絞ることができる。

また、本形態の体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）を用いれば、実施の形態１と同様、図２に示すように、鼻Ｆ側に位置する部分Ｙ１を観察者の眼から遠い位置に配置することができる。このため、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）を耳Ｈ側の端部が前方に位置するように大きく傾いた姿勢で配置する必要がない。例えば、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は各々、横方向Ｙの端部を結ぶ第１仮想線Ｙａ、Ｙｂが右眼Ｅａと左眼Ｅｂとを結ぶ第２仮想線Ｙｅと平行な姿勢、あるいは第１仮想線Ｙａ、Ｙｂと第２仮想線Ｙｅとの間隔が観察者Ｍの鼻Ｆ側より観察者Ｍの耳Ｈ側で狭くなるように傾いた姿勢で配置することができる。それ故、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）の耳Ｈ側の端部１ｈａ、１ｈｂを後方に配置することができるので、頭部装着型表示装置１００では、耳Ｈ側を鼻Ｆ側より前方に突出させる必要がない。よって、頭部装着型表示装置１００のデザイン性を向上することができる。

また、湾曲部１ｕは、上下方向Ｘでは、中心線Ｘ０を中心とする線対称に構成されている。それ故、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂに対して同一の体積ホログラフィック素子１を用いることができる。それ故、頭部装着型表示装置１００の低コスト化を図ることができる。

［体積ホログラフィック素子１の製造方法］
図５は、本発明の実施の形態１、２に係る体積ホログラフィック素子１の製造方法を示す説明図である。図６は、本発明の実施の形態１、２に係る体積ホログラフィック素子１の露光干渉工程の説明図であり、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、干渉露光装置の説明図、体積ホログラフィック素子１への露光光の入射方向等を示す説明図、および体積ホログラフィック素子１への露光光の入射方向と回折方向との関係を示す説明図である。

本発明の実施の形態１、２に係る体積ホログラフィック素子１を製造するにあたっては、図５（ａ）に示すように、透光性のフィルム３の一方面に未硬化状態あるいは半硬化状態のホログラフィック材料層４、および保護シート８が積層されている材料シート９を用いる。ここで、体積ホログラフィック素子１を部分反射型回折素子として構成する場合、ホログラフィック材料層４は、銀塩乳剤、感光性ポリマーや感光性レジスト等を含んでおり、硬化前のホログラフィック材料層４は粘着性を有している。フィルム３は、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、トリアセチルセルロース等のプラスチックフィルムからなる。

本形態では、まず、積層工程において、図５（ｂ）に示すように、暗室内で材料シート９から保護シート８を剥離する。次に、図５（ｃ）に示すように、フィルム３をホログラフィック材料層４を介して、プラスチック基板あるいはガラス基板からなる透光性の第１基板５Ａの一方面に貼付する。

次に、フィルム３のホログラフィック材料層４側とは反対側の面に接着剤や粘着シート等からなる透光性の接着層６を設ける。次に、図５（ｄ）に示すように、プラスチック基板あるいはガラス基板からなる透光性の第２基板５Ｂを接着層６によってフィルム３と接着する。その結果、図５（ｄ）に示す積層体１ｒ（体積ホログラフィック素子１の前駆体）が形成され、かかる積層体１ｒにおいて、第１基板５Ａと第２基板５Ｂとの間には、第１基板５Ａ側から第２基板５Ｂ側に向けて、ホログラフィック材料層４、フィルム３、および接着層６が順に積層されている。ここで、第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂには、湾曲部が形成されているため、ホログラフィック材料層４、接着層６およびフィルム３も湾曲部が形成される。従って、積層体１ｒに湾曲部１ｕが形成される。なお、第１基板５および第２基板５Ｂがプラスチック基板からなる場合、積層体１ｒを形成してから湾曲部１ｕを形成してもよい。

次に、干渉露光工程では、図６（ａ）に示すように、干渉露光装置１０の除振台に積層体１ｒを設置し、積層体１ｒに対して干渉露光を行った後、ＵＶ照射や加熱処理を行って、ホログラフィック材料層４を硬化させれば、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）が製造される。

干渉露光装置１０においては、白色光をダイクロイックミラー１１ａ、１１ｂによって赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢに分離した後、全反射ミラー１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄによって赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧおよび青色光ＬＢを導光する。そして、赤色光ＬＲについては、ハーフミラー１３ａによって、物体光Ｌ１用の赤色光ＬＲと参照光Ｌ２用の赤色光ＬＲとする。緑色光ＬＧについては、ハーフミラー１３ｂによって、物体光Ｌ１用の緑色光ＬＧと参照光Ｌ２用の緑色光ＬＧとする。青色光ＬＢについては、ハーフミラー１３ｃによって、物体光Ｌ１用の青色光ＬＢと参照光Ｌ２用の青色光ＬＢとする。物体光Ｌ１用の赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、および青色光ＬＢについては各々、レンズ系１４ｒ、１５ｒ、１４ｇ、１５ｇ、１４ｂ、１５ｂによって平行光束化した後、全反射ミラー１６ａ、およびダイクロイックミラー１６ｂ、１６ｃによって合成した後、集光レンズ１６ｄを介して積層体１ｒに照射する。これに対して、参照光Ｌ２用の赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ、および青色光ＬＢについては各々、レンズ系１７ｒ、１８ｒ、１７ｇ、１８ｇ、１７ｂ、１８ｂによって平行光束化した後、全反射ミラー１９ａ、およびダイクロイックミラー１９ｂ、１９ｃによって合成した後、集光レンズ１９ｄを介して積層体１ｒに照射する。

その際、図６（ｂ）に示すように、積層体１ｒにおいて体積ホログラフィック素子１の凹曲面１ｓとなっている側から球面波からなる物体光Ｌ１を照射し、物体光Ｌ１は、収束してから積層体１ｒに発散光として照射される。これに対して、積層体１ｒにおいて体積ホログラフィック素子１の凸曲面１ｔとなっている側からは、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）の観察者Ｍの鼻Ｆ側に配置される端部１ｈａ、１ｈｂ側に傾いた方向から球面波からなる参照光Ｌ２を照射する。その際、参照光Ｌ２は、積層体１ｒを透過してから収束する収束光として照射される。

その結果、図６（ｃ）に示すように、参照光Ｌ２の収束位置から体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）に向けて出射された光（右眼用画像光出射装置５６ａ、および光眼用画像光出射装置５６ｂから出射された画像光Ｌ０ａ、Ｌ０ｂ）は、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）で回折されて、参照光Ｌ２の収束位置（右眼Ｅａおよび左眼Ｅｂ）に集光することになる。

このような製造方法において、右眼用体積ホログラフィック素子１ａと左眼用体積ホログラフィック素子１ｂとは上下方向で線対称である。従って、右眼用体積ホログラフィック素子１ａを製造する工程と、左眼用体積ホログラフィック素子１ｂを製造する工程とでは、同一構成の積層体１ｒを用いる。そして、右眼用体積ホログラフィック素子１ａを製造するための積層体１ｒに対する干渉露光工程と、左眼用体積ホログラフィック素子１ｂを製造するための積層体１ｒに対する干渉露光工程とでは、図６（ａ）に示す干渉露光装置１０に対して積層体１ｒを配置する向きを上下反転させる。従って、同一構成の積層体１ｒの向きを変えることにより、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂを製造することができるので、右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂの製造コストを低減することができる。

ここで、第１基板５Ａのホログラフィック材料層４とは反対側の面からなる第１外面側５Ａ０に第１反射防止層７Ｂを積層し、第２基板５Ｂのホログラフィック材料層４とは反対側の面からなる第２外面５Ｂ０側に第２反射防止層７Ｂを積層した状態で干渉露光工程を行うことが好ましい。かかる構成によれば、体積ホログラフィック素子１（右眼用体積ホログラフィック素子１ａおよび左眼用体積ホログラフィック素子１ｂ）は、第１基板５Ａの第１外面側５Ａ０に第１反射防止層７Ｂが積層され、第２基板５Ｂの第２外面５Ｂ０側に第２反射防止層７Ｂが積層された構造となる。

上記の第１反射防止層７Ａおよび第２反射防止層７Ｂの形成工程は、例えば、積層工程において積層体１ｒを形成した後、干渉露光工程の前に行う。また、積層工程の前に第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂに第１反射防止層７Ａおよび第２反射防止層７Ｂを形成しておき、その後、積層工程を行ってもよい。また、第１反射防止層７Ａおよび第２反射防止層７Ｂの一方を積層工程の前に形成し、第１反射防止層７Ａおよび第２反射防止層７Ｂの他方を積層工程の後に形成してもよい。本形態では、図５（ｃ）に示すように、積層工程の前に第１基板５Ａおよび第２基板５Ｂに第１反射防止層７Ａおよび第２反射防止層７Ｂを形成しておき、その後、積層工程を行う。

かかる構成によれば、ホログラフィック材料層４の所定位置以外に干渉縞が発生することを抑制することができるので、余計な干渉縞（余計な回折格子）に起因する回折特性の低下を抑制することができる。

１・・体積ホログラフィック素子、１ａ・・右眼用体積ホログラフィック素子、１ｂ・・左眼用体積ホログラフィック素子、１ｈａ、１ｈｂ・・耳側の端部、１ｓ・・凹曲面、１ｒ・・積層体、１ｔ・・凸曲面、１ｕ・・湾曲部、４・・ホログラフィック材料層、５Ａ・・第１基板、５Ａ０・・第１外面、５Ｂ・・第２基板、６・・接着層、７Ａ・・第１反射防止層、７Ｂ・・第２反射防止層、１０・・干渉露光装置、５３・・偏向部材、５３ａ・・右眼用偏向部材、５３ｂ・・左眼用偏向部材、５６ａ・・右眼用画像光出射装置、５６ｂ・・左眼用画像光出射装置、６０・・フレーム、６１・・前部分、６２ａ、６２ｂ・・テンプル、１００・・頭部装着型表示装置、５１１（Ｂ）・・青色用レーザー素子、５１１（Ｇ）・・緑色用レーザー素子、５１１（Ｒ）・・赤色用レーザー素子、５３０ａ，５３０ｂ・・偏向面、Ｅ・・眼、Ｅ１・・瞳孔、Ｅ２・・網膜、Ｅａ・・右眼、Ｅｂ・・左眼、Ｇ・・鼻、Ｈ・・耳、Ｈａ・・右耳、Ｈｂ・・左耳、Ｌ０ａ、Ｌ０ｂ・・画像光、Ｌ１・・物体光、Ｌ２・・参照光、Ｍ・・観察者、Ｍ０・・頭部、Ｘ・・上下方向、Ｙ・・横方向、Ｙ０・・横方向Ｙにおける中央部分、Ｙ１・・鼻側に位置する部分、Ｙ２・・耳側に位置する部分、Ｙａ、Ｙｂ・・第１仮想線、Ｙｅ・・第２仮想線、Ｚ・・前後方向

Claims (12)

1. レーザー光を光源とする右眼用画像光出射装置と、
   前記右眼用画像光出射装置から出射された画像光を偏向して観察者の右眼に入射させる右眼用体積ホログラフィック素子と、
   レーザー光を光源とする左眼用画像光出射装置と、
   前記左眼用画像光出射装置から出射された画像光を偏向して前記観察者の左眼に入射させる左眼用体積ホログラフィック素子と、
   前記右眼用画像光出射装置、前記右眼用体積ホログラフィック素子、前記左眼用画像光出射装置、および前記左眼用体積ホログラフィック素子を保持し、前記観察者の頭部に装着されるフレームと、
   を有し、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記観察者側に凹曲面を向けた湾曲部を有し、
   前記湾曲部は、上下方向において線対称、かつ、横方向における中央部分の曲率半径が前記観察者の鼻側の曲率半径より小さい断面形状を有し、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記中央部分の曲率半径が前記観察者の耳側の曲率半径より小さい断面形状を有していることを特徴とする頭部装着型表示装置。
2. 請求項１に記載の頭部装着型表示装置において、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、横方向の端部を結ぶ第１仮想線が前記右眼と前記左眼とを結ぶ第２仮想線と平行な姿勢、あるいは前記第１仮想線と前記第２仮想線との間隔が前記観察者の鼻側より前記観察者の耳側で狭くなるように傾いた姿勢で前記フレームに保持されていることを特徴とする頭部装着型表示装置。
3. 請求項１または２に記載の頭部装着型表示装置において、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、透光性の第１基板と、前記第１基板の一方面側に積層されホログラフィック材料層と、を有し、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記湾曲部の曲率半径が前記第１基板の形状によって規定されていることを特徴とする頭部装着型表示装置。
4. 請求項３に記載の頭部装着型表示装置において、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記ホログラフィック材料層に対して前記第１基板と反対側に積層された透光性の第２基板を有し、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記湾曲部の曲率半径が前記第１基板および前記第２基板の形状によって規定されていることを特徴とする頭部装着型表示装置。
5. 請求項４に記載の頭部装着型表示装置において、
   前記第１基板の前記ホログラフィック材料層とは反対側の面からなる第１外面側に積層された第１反射防止層と、
   前記第２基板の前記ホログラフィック材料層とは反対側の面からなる第２外面側に積層された第２反射防止層と、
   を有していることを特徴とする頭部装着型表示装置。
6. 請求項１乃至５の何れか一項に記載の頭部装着型表示装置において、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記中央部分の曲率半径が前記観察者の耳側の曲率半径より大きい断面形状を有していることを特徴とする頭部装着型表示装置。
7. 請求項６に記載の頭部装着型表示装置において、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、上下方向に直線的に延在する断面形状を有していることを特徴とする頭部装着型表示装置。
8. 請求項７に記載の頭部装着型表示装置において、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、上下方向で線対称に湾曲した断面形状を有していることを特徴とする頭部装着型表示装置。
9. レーザー光を光源とする右眼用画像光出射装置と、前記右眼用画像光出射装置から出射された画像光を偏向して観察者の右眼に入射させる右眼用体積ホログラフィック素子と、レーザー光を光源とする左眼用画像光出射装置と、前記左眼用画像光出射装置から出射された画像光を偏向して前記観察者の右眼に入射させる右眼用体積ホログラフィック素子と、前記右眼用画像光出射装置、右眼用体積ホログラフィック素子、前記左眼用画像光出射装置、および前記右眼用体積ホログラフィック素子を保持し、前記観察者の頭部に装着されるフレームと、を有する頭部装着型表示装置で、前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子に用いられる体積ホログラフィック素子の製造方法において、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記観察者側に凹曲面を向けた湾曲部を有し、
   前記湾曲部は、上下方向において線対称、かつ、横方向における中央部分の曲率半径が前記観察者の鼻側の曲率半径より小さい断面形状を有し、
   前記右眼用体積ホログラフィック素子および前記左眼用体積ホログラフィック素子は各々、前記中央部分の曲率半径が前記観察者の耳側の曲率半径より小さい断面形状を有しており、
   前記体積ホログラフィック素子を製造するための積層体に対する干渉露光工程では、干渉露光装置において、前記体積ホログラフィック素子の凹曲面となっている側から球面波からなる物体光を照射し、前記体積ホログラフィック素子において前記凹曲面の反対側で凸曲面となっている側からは、前記体積ホログラフィック素子の前記観察者の鼻側に配置される端部側に傾いた方向から球面波からなる参照光を照射することを特徴とする体積ホログラフィック素子の製造方法。
10. 請求項９に記載の体積ホログラフィック素子の製造方法において、
    前記右眼用体積ホログラフィック素子を製造する工程と、前記左眼用体積ホログラフィック素子を製造する工程とでは、同一構成の前記積層体を用い、
    前記右眼用体積ホログラフィック素子を製造するための前記積層体に対する前記干渉露光工程と、前記左眼用体積ホログラフィック素子を製造するための前記積層体に対する前記干渉露光工程とでは、前記干渉露光装置に前記積層体を配置する向きが上下反転していることを特徴とする体積ホログラフィック素子の製造方法。
11. 請求項９または１０に記載の体積ホログラフィック素子の製造方法において、
    前記体積ホログラフィック素子は、透光性の第１基板と、前記第１基板の一方面側に積層されホログラフィック材料層と、前記ホログラフィック材料層に対して前記第１基板と反対側に積層された透光性の第２基板と、を有していることを特徴とする体積ホログラフィック素子の製造方法。
12. 請求項１１に記載の体積ホログラフィック素子の製造方法において、
    前記第１基板の前記ホログラフィック材料層とは反対側の面からなる第１外面側に第１反射防止層を積層し、前記第２基板の前記ホログラフィック材料層とは反対側の面からなる第２外面側に第２反射防止層を積層した状態で前記干渉露光工程を行うことを特徴とする体積ホログラフィック素子の製造方法。

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