在特定的衍射角度产生相对强度较大的衍射光。
[0190]在本实施方式中，光衍射部65由衍射光栅的一个亦即第二全息元件651构成。第二全息元件651是具有使从光学元件5向第二全息元件651照射的影像光L3中的位于特定波长带域的光衍射并且使位于除此以外的波长带域的光透过的性质的半透过膜。
[0191]通过使用这种第二全息元件651，能够将位于特定波长带域的影像光，利用衍射调整引导至观察者的眼睛的影像光的角度、光束的状态，并且能够在眼前形成虚像。具体而言，通过非球面镜61反射的影像光L3向外部射出，利用第二全息元件651作为影像光L5向观察者的左眼EY入射。此外，位于右眼EY侧的反射部6也相同。而且，向观察者的左右眼EY分别入射的影像光L5在观察者的视网膜成像。由此，观察者能够在视野区域观察由从光学元件5射出的影像光L3形成的虚像(图像)。
[0192]此外，构成光衍射部65的衍射光栅只要是反射型的衍射光栅，任何光栅均可，除上述全息元件(全息光栅)之外，也可以是形成有横剖面呈锯齿状的槽的表面浮雕型衍射光栅(闪耀光栅)、组合有全息元件与表面浮雕型衍射光栅的表面浮雕全息元件(闪耀全息光栅)等。
[0193]根据以上说明的图像显示装置I，通过将由图像生成部3生成的影像光LI，利用放大光学系统4放大，并且利用反射部6引导至观察者的眼睛EY，观察者能够将由图像生成部3生成的影像光，作为在观察者的视野区域形成的虚像来识别。
[0194]图10是表不由光扫描部36扫描后的影像光被反射部6投射并且被二维扫描的样子的一个例子的图。
[0195]在图10所不的例子中，被光扫描部36扫描并且被放大光学系统4放大后的影像光L3向反射部6的非球面镜61的呈长方形的第二全息元件651(光衍射部65)内投射。
[0196]影像光L3通过组合水平方向(图10的左右方向)的主扫描与垂直方向(图10的上下方向)的副扫描从而在第二全息元件651内对任意影像进行描绘。虽然影像光L3的扫描图案并不特别限定，但在图10中用虚线的箭头所示的图案例中，反复进行如下动作:在沿水平方向被主扫描之后，在端部沿垂直方向被副扫描，在沿水平方向在相反方向被主扫描之后，在端部沿垂直方向被副扫描。
[0197]图11是用于说明图3所示的图像显示装置的作用的图。
[0198]光衍射部65的衍射角度受向光衍射部65入射的影像光L3的波长左右。假设在影像光L3仅包含完全的单色光即特定波长的光的情况下，影像光L3的衍射角度始终恒定，向观察者的眼睛EY入射的影像光L5的射出方向也始终恒定。因此，观察者看到的虚像的位置不会偏移，从而能够看到没有模糊、渗出的鲜明的图像。
[0199]然而，使影像光L3为完全的单色光，换言之，使图3中的向光衍射部35入射的影像光LI为完全的单色光是不容易的，含有因光源部311的种类而不同的波长的、例如几nm的波长宽度。特别在作为光源使用多纵模半导体激光的情况下，该趋势显著。在不具有光衍射部35的现有结构中，具有这种波长宽度的影像光LI向光衍射部65入射从而被衍射，例如对应于几nm的波长宽度在衍射角度也产生规定的角度宽度。其结果是，影像光L5成为包含该角度宽度的光，作为影像光L5向观察者的眼睛EY入射。由于与向观察者的眼睛EY入射的位置的偏移相比，角度偏移一方对观察者的视网膜的位置偏移影响较大，所以在现有的结构中，在观察者的视网膜产生几像素大小至几十像素大小的较大的位置偏移。
[0200]若列举对该位置偏移进行了计算的结果的例子，则在向光衍射部65入射的光为绿色光的情况下该绿色光的波长偏移了 Inm(产生波长宽度)的情况下，相应地在视网膜上位置偏移3.4像素大小。另外，在向光衍射部65入射的光为蓝色光的情况下该蓝色光的波长偏移了 Inm的情况下，相应地在视网膜上位置偏移3.9像素大小，在红色光的波长偏移了 Inm的情况下，相应地位置偏移2.7像素大小。这种虚像的位置偏移使得被观察者看到的影像的分辨率降低。换言之，影像的画质降低。
[0201]另外，若光源部311的温度伴随着环境温度的变化而变化，则伴随着光源部311的温度特性，被输出的光的波长变化。由此，若影像光L3的波长变化，则导致光衍射部65的衍射角度的变化，进而影像光L5成像的位置偏移。此时，在射出红色光的光源311R、射出绿色光的光源311G与射出蓝色光的光源311B中，假设在温度特性相互相等的情况下，3色光的成像位置的偏移也相互相等，因此尽管产生影像的移动(变动)，但不产生颜色偏差。
[0202]然而，对于光源31 IR、光源31IG以及光源31IB而言，一般温度特性相互不同。在这种情况下，若环境温度变化，则根据光的颜色在波长的变化幅度上存在差别。其结果是，在现有的结构中，例如在红色的影像光L5、绿色的影像光L5与蓝色的影像光L5中，成像位置相互不同，不仅影像变动，而且产生所谓的颜色偏差。
[0203]并且，为了对影像光L5的强度进行调制，在使光源311R、光源311G以及光源311B的输出变化(直接被调制)时，伴随着驱动电流的变化，被输出的光的波长变化。若产生这种波长的变化，则影像光L3的波长基于强度调制信号变化，光衍射部65的衍射角度也基于强度调制信号经时变化。其结果是，在现有的结构中，每当对影像光L5的强度进行调制，则影像光L5成像的位置偏移，使得被观察者看到的影像的分辨率降低。
[0204]为了解决这些课题，在本实施方式中，在透镜34与光扫描部36之间的光路上设置有光衍射部35。若光向这种光衍射部35入射，则与光衍射部65相同，基于入射的光(影像光LI)的波长宽度，在衍射角度伴随有角度宽度。例如，在影像光LI存在有几nm的波长宽度时，从光衍射部35射出的光的衍射角度基于构成光衍射部35的第一全息元件351的形状、影像光LI的波长决定，因此伴随有与波长宽度对应的规定角度宽度。在图11所示的例子中，在光衍射部35使影像光LI产生衍射，从而形成以通过规定的角度扩展的方式传播的影像光L3与影像光L3’。在以下的说明中，为了便于说明，将光衍射部35的影像光LI的衍射称为“第一次衍射” O
[0205]此外，由于向光衍射部35入射的影像光LI是通过光扫描部36而被扫描之前的光，所以空间的扩展较小。因此，光衍射部35使光衍射所需要的面积只要为能够接收空间的扩展较小的影像光LI的程度的面积即可。因此，通过在透镜34与光扫描部36之间的光路上设置光衍射部35，能够实现光衍射部35的小型化，进而能够实现图像显示装置I的小型化。
[0206]通过这样的第一次衍射伴随有规定的角度宽度的影像光L3以及影像光L3’经由光扫描部36以及放大光学系统4向反射部6入射。而且，在向设置于反射部6的光衍射部65入射的影像光L3以及影像光L3’，如上述那样再次产生衍射。此外，在以下的说明中，为了便于说明，将光衍射部65的影像光L3以及影像光L3’的衍射称为“第二次衍射”。
[0207]即便是第二次衍射，从光衍射部65射出的光的衍射角度也基于构成光衍射部65的第二全息元件651的形状、影像光L3以及影像光L3’的波长决定，所以伴随有与波长宽度对应的规定的角度宽度。
[0208]这里，在第二次衍射中，以抵消(补正)在第一次衍射中产生的衍射角度的角度宽度的方式产生衍射。其结果是，从光衍射部65射出的影像光L3与影像光L3’的衍射角度的角度宽度被抑制为较小。由此，能够将观察者的视网膜的影像光L5以及影像光L5 ’的成像位置的偏移抑制为较小。即，在没有该第二次衍射的情况下，影像光L3与影像光L3’以规定的角度继续扩展，保持原样地带有角度差地向眼睛入射，从而导致在视网膜上分辨率降低。然而，通过第二次衍射抵消在第一次衍射中产生的角度宽度的至少一部分，从而影像光L3的衍射光亦即影像光L5与影像光L3 ’的衍射光亦即影像光L5 ’的角度差如图11所示那样充分变小，观察者的视网膜的成像位置的差也充分变小。其结果是，能够抑制影像的分辨率降低。
[0209]同样地，通过经过这样的两次衍射，即便在环境温度变化从而从光源部311输出的光的波长变化时，也能够将在第一次衍射中产生的衍射角度的角度变化，在第二次衍射中抵消至少一部分。其结果是，能够将第二次衍射的衍射角度的角度变化抑制为较小，并且能够将颜色偏差的产生抑制为较小。
[0210]另外，同样地，通过经过这样的两次衍射，即便在分别直接调制光源311R、光源31IG以及光源311B时，也能够将在第一次衍射中产生的衍射角度的角度变化，在第二次衍射中抵消至少一部分。其结果是，能够将第二次衍射的衍射角度的角度变化抑制为较小，并且能够将观察者的视网膜的影像光L5的成像位置的偏移抑制为较小。
[0211 ]由以上可知，根据本实施方式，即便在影像光LI伴随有波长宽度、或者根据光的颜色从而波长的变化幅度不同、或者波长经时变化的情况下，在影像光L5中如下情况也被抑制，即，伴随着这种波长宽度从而衍射角度的角度宽度增加、或者伴随着波长的变化从而衍射角度的变化幅度经时或者根据颜色增加。由此，将影像光L5成像的位置例如抑制为I像素大小以下，画质的降低被抑制，并且伴随着颜色偏差的画质的降低也被抑制。
[0212]此外，为了通过第一次衍射与第二次衍射尽可能可靠地抵消在衍射角度产生的角度宽度，只要将用于第一次衍射的衍射光栅的光栅周期与用于第二次衍射的衍射光栅的光栅周期尽可能接近即可。
[0213]在本实施方式中，作为承担第一次衍射的光衍射部35，使用第一全息元件351，作为承担第二次衍射的光衍射部65，使用第二全息元件651。由于在全息元件中，基于记录于全息元件的作为衍射光栅的干涉条纹，产生衍射，所以构成为在第一全息元件351与第二全息元件651中，干涉条纹的距离的间距(衍射光栅周期)尽可能接近即可。另外，在对第一次衍射使用表面浮雕型衍射光栅并且对第二次衍射使用第二全息元件651的情况下，也构成为表面浮雕型衍射光栅的光栅间距与第二全息元件651的干涉条纹间距尽可能接近即可。此外，在以下的说明中，主要对干涉条纹进行说明，但与干涉条纹有关的规定也能够保持原样地应用于光栅、槽等的衍射光栅构造。
[0214]第一全息元件351也可以具有干涉条纹间距相互不同的部分，但优选干涉条纹间距整体恒定。由于这种第一全息元件351容易设计以及制造，所以能够获得容易实现干涉条纹间距的高精度化这一优点并且能够实现低成本化。
[0215]在该情况下的“干涉条纹间距恒定”这一规定中，允许例如由制造工序引起的干涉条纹间距的变动等。
[0216]此外，第一全息元件351的干涉条纹间距(衍射光栅周期)是指在第一全息元件351中的以通过影像光LI投射的点的方式并且以与干涉条纹正交的方式被引出的线上被求出的间距。
[0217]另一方面，优选第二全息元件651具有干涉条纹间距相互不同的部分。具体而言，由于在图11所示的第二全息元件651中的例如中心部651a、图像生成部3侧的端部651b以及与图像生成部3侧相反一侧的端部651c中，以向观察者的眼睛EY入射的方式使影像光L3衍射时的应该衍射的角度相互不同，所以与此对应地优选使干涉条纹间距相互不同。由此，能够使被二维扫描并且向第二全息元件651投射的影像光L3，以向观察者的眼睛EY入射的方式衍射。其结果是，视场角较大，并且能够确认高画质的影像。
[0218]作为第二全息元件651具有干涉条纹间距相互不同的部分的例子，举出如下情况:与中心部651a相比，端部651b的干涉条纹间距相对稀疏，与中心部651a相比，端部651c侧的干涉条纹间距相对较密。这样的话，能够获得上述效果。另外，在这样使干涉条纹间距部分不同的情况下，优选构成为干涉条纹间距连续地变化。由此，能够抑制在干涉条纹间距不连续地变化的情况下产生的分辨率的降低等。
[0219]但是，这样存在通过相对于第二全息元件651设置干涉条纹间距相互不同的部分从而产生与第一全息元件351的干涉条纹间距的差变大的部分的担忧。若与第一全息元件351的干涉条纹间距的差变大，则如上述那样，存在无法将在第一次衍射中产生的衍射角度的角度宽度、角度变化在第二次衍射中充分抵消的担忧。
[0220]在考虑了这些的情况下，优选第一全息元件351的干涉条纹间距设定为第二全息元件651的干涉条纹间距的最大值的2倍以下并且最小值的一半以上。若这样设定，虽然不能说是将在第一次衍射中产生的衍射角度的角度宽度、角度变化在第二次衍射中抵消的功能充分了，但与未设置有第一全息元件351的情况相比，能够抑制分辨率降低、颜色偏差的产生。
[0221]另外，更加优选设定为第一全息元件351的干涉条纹间距成为第二全息元件651