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▶ パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社の特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024146133
(43)【公開日】2024-10-15
(54)【発明の名称】導光体及び表示装置
(51)【国際特許分類】
G02B 27/01 20060101AFI20241004BHJP
G02B 5/32 20060101ALI20241004BHJP
B60K 35/23 20240101ALI20241004BHJP
【ＦＩ】
G02B27/01
G02B5/32
B60K35/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023058861
(22)【出願日】2023-03-31
(71)【出願人】
【識別番号】322003857
【氏名又は名称】パナソニックオートモーティブシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100109210
【弁理士】
【氏名又は名称】新居 広守
(74)【代理人】
【識別番号】100137235
【弁理士】
【氏名又は名称】寺谷 英作
(74)【代理人】
【識別番号】100131417
【弁理士】
【氏名又は名称】道坂 伸一
(72)【発明者】
【氏名】笠澄 研一
(72)【発明者】
【氏名】今若 宏亮
(72)【発明者】
【氏名】杉山 圭司
【テーマコード（参考）】
2H199
2H249
3D344
【Ｆターム（参考）】
2H199DA03
2H199DA12
2H199DA13
2H199DA26
2H199DA28
2H199DA34
2H249CA04
2H249CA05
2H249CA08
2H249CA22
3D344AA21
3D344AB01
3D344AC25
(57)【要約】
【課題】表示媒体に投影された画像の品位を向上させることができる表示装置等を提供する。
【解決手段】導光体３０は、画像光出射部５０が出射した画像光が入射するホログラム素子４０と、ホログラム素子４０を内包した導光部３１とを備え、ホログラム素子４０が回折して出射する画像光における強度分布では、強度分布の中間部分よりも、強度分布の端部分の方が、強度が小さい。
【選択図】図４
【解決手段】導光体３０は、画像光出射部５０が出射した画像光が入射するホログラム素子４０と、ホログラム素子４０を内包した導光部３１とを備え、ホログラム素子４０が回折して出射する画像光における強度分布では、強度分布の中間部分よりも、強度分布の端部分の方が、強度が小さい。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像光出射部が出射した画像光が入射するホログラム素子と、
前記ホログラム素子を内包した導光部とを備え、
前記ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、強度分布の中間部分よりも、前記強度分布の端部分の方が、強度が小さい
導光体。
前記ホログラム素子を内包した導光部とを備え、
前記ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、強度分布の中間部分よりも、前記強度分布の端部分の方が、強度が小さい
導光体。
【請求項2】
前記ホログラム素子は、画像光が入射される第１ホログラム素子と、画像光が入射される第２ホログラム素子とを含み、
前記第１ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第２ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布とは、異なっている
請求項１に記載の導光体。
前記第１ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第２ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布とは、異なっている
請求項１に記載の導光体。
【請求項3】
前記第１ホログラム素子及び前記第２ホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子と、前記入射ホログラム素子が出射した画像光が入射される折返ホログラム素子と、前記折返ホログラム素子が出射した画像光が入射される出射ホログラム素子のうちのいずれか２つである
請求項２に記載の導光体。
請求項２に記載の導光体。
【請求項4】
前記ホログラム素子は、画像光が入射される第１ホログラム素子と、前記第１ホログラム素子が出射した画像光が入射される第２ホログラム素子と、前記第２ホログラム素子が出射した画像光が入射される第３ホログラム素子とを含み、
前記第１ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第２ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第３ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布とは、それぞれ異なっている
請求項１に記載の導光体。
前記第１ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第２ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第３ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布とは、それぞれ異なっている
請求項１に記載の導光体。
【請求項5】
前記第１ホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子であり、
前記第２ホログラム素子は、前記入射ホログラム素子が出射した画像光が入射される折返ホログラム素子であり、
前記第３ホログラム素子は、前記折返ホログラム素子が出射した画像光が入射される出射ホログラム素子である
請求項４に記載の導光体。
前記第２ホログラム素子は、前記入射ホログラム素子が出射した画像光が入射される折返ホログラム素子であり、
前記第３ホログラム素子は、前記折返ホログラム素子が出射した画像光が入射される出射ホログラム素子である
請求項４に記載の導光体。
【請求項6】
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第１中間部分と、前記第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有し、
前記第１中間部分と、一対の前記第１端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並び、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第１中間部分の強度分布よりも、前記第１端部分の強度分布の方が、強度が小さい
請求項３又は５に記載の導光体。
前記第１中間部分と、一対の前記第１端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並び、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第１中間部分の強度分布よりも、前記第１端部分の強度分布の方が、強度が小さい
請求項３又は５に記載の導光体。
【請求項7】
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第２中間部分と、前記第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有し、
前記第２中間部分と、一対の前記第２端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並び、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第２中間部分の強度分布よりも、前記第２端部分の強度分布の方が、強度が小さい
請求項３又は５に記載の導光体。
前記第２中間部分と、一対の前記第２端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並び、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第２中間部分の強度分布よりも、前記第２端部分の強度分布の方が、強度が小さい
請求項３又は５に記載の導光体。
【請求項8】
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第３中間部分と、前記第３中間部分の周囲を囲むように位置する第３端部分とを有し、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第３中間部分の強度分布よりも、前記第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい
請求項３又は５に記載の導光体。
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第３中間部分の強度分布よりも、前記第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい
請求項３又は５に記載の導光体。
【請求項9】
前記ホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子、画像光が入射される折返ホログラム素子、及び、画像光が入射される出射ホログラム素子のうちの少なくとも２つを含み、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第１中間部分と、前記第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有し、
前記第１中間部分と、一対の前記第１端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並び、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第２中間部分と、前記第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有し、
前記第２中間部分と、一対の前記第２端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並び、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第３中間部分と、前記第３中間部分の周囲を囲むように位置する第３端部分とを有し、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第１中間部分の強度分布よりも、前記第１端部分の強度分布の方が、強度が小さく、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第２中間部分の強度分布よりも、前記第２端部分の強度分布の方が、強度が小さく、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第３中間部分の強度分布よりも、前記第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい
請求項１に記載の導光体。
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第１中間部分と、前記第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有し、
前記第１中間部分と、一対の前記第１端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並び、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第２中間部分と、前記第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有し、
前記第２中間部分と、一対の前記第２端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並び、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第３中間部分と、前記第３中間部分の周囲を囲むように位置する第３端部分とを有し、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第１中間部分の強度分布よりも、前記第１端部分の強度分布の方が、強度が小さく、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第２中間部分の強度分布よりも、前記第２端部分の強度分布の方が、強度が小さく、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第３中間部分の強度分布よりも、前記第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい
請求項１に記載の導光体。
【請求項10】
前記第１方向における前記入射ホログラム素子の強度分布と、前記第２方向における前記折返ホログラム素子の強度分布と、前記第１方向及び前記第２方向における前記出射ホログラム素子の強度分布とのうちの少なくとも１つの強度分布は、台形形状、三角形状、半円状、又は、階段状である
請求項９に記載の導光体。
請求項９に記載の導光体。
【請求項11】
請求項１に記載の導光体と、
前記導光体に前記画像光を出力する画像光出射部とを備える
表示装置。
前記導光体に前記画像光を出力する画像光出射部とを備える
表示装置。
【請求項12】
前記画像光出射部は、前記ホログラム素子における回折効率の分布に応じた台形形状、三角形状、又は、半円状の強度分布となる前記画像光を出射する
請求項１１に記載の表示装置。
請求項１１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、導光体及び表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術として、導光板内に複数のホログラム素子を有するヘッドアップディスプレイ用の導光板が知られている。例えば、特許文献１には、第１導光板及び第２導光板、並びに、第１導光板に設けられ、体積ホログラム回折格子を有する第１偏向ユニット及び第２導光板に設けられ、体積ホログラム回折格子を有する第２偏向ユニットを備え、第１偏向ユニット及び第２偏向ユニットが回折した光を出射する光学装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２０－１１２７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来技術の光学装置では、体積ホログラム回折格子で回折される光が伝搬する際に、視野角に応じて伝搬する角度が異なるとともに、導光板の厚み方向に１往復する間に、出射する光のシフトする距離が異なることがある。このとき、導光板から出射する光の一部が重なったり、光が重なり合わなかったりすることがあるため、光学装置が出射した光が表示媒体に投影されると、明るい筋が生じたり、暗い筋が生じたりしてしまい、画像の品位が低下してしまう。
【0005】
そこで、本開示では、表示媒体に投影された画像の品位を向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る表示装置は、画像光出射部が出射した画像光が入射するホログラム素子と、前記ホログラム素子を内包した導光部とを備え、前記ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、強度分布の中間部分よりも、前記強度分布の端部分の方が、強度が小さい。
【発明の効果】
【0007】
本開示の表示装置等によれば、表示媒体に投影された画像の品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【0010】
なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【0011】
また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、同じ構成部材については同じ符号を付している。
【0012】
また、以下の実施の形態において、矩形状、略平行及びＸ軸方向等の表現を用いている。例えば、矩形状、略平行及びＸ軸方向は、完全に矩形、平行及びＸ軸方向であることを意味するだけでなく、実質的に矩形、平行及びＸ軸方向である、すなわち数％程度の誤差を含むことも意味する。また、矩形、平行及びＸ軸方向は、本開示による効果を奏し得る範囲において矩形、略平行及びＸ軸方向という意味である。他の「状」、「略」及び「方向」を用いた表現がある場合についても同様である。
【0013】
図１Ｂでは、第１ホログラム素子に対する第２ホログラム素子の並び方向をＸ軸プラス方向と規定し、第３ホログラム素子に対する第２ホログラム素子の並び方向をＹ軸プラス方向と規定し、画像生成装置に対する第１ホログラム素子の並び方向をＺ軸プラス方向と規定する。図１Ｂの対応関係は、各図に適用されてもよい。
【0014】
【0015】
図１Ａは、実施の形態に係る表示装置１が設置される車両２の一例を示す模式図である。図１Ｂは、実施の形態に係る表示装置１及び車両２を側方から見た場合を示す模式図である。図２は、実施の形態に係る表示装置１を示す斜視図である。図３は、実施の形態に係る表示装置１を示す図である。図３の（ａ）は表示装置１の正面図、図３の（ｂ）は表示装置１の側面図、図３の（ｃ）は表示装置１の前面図である。
【0016】
図１Ａ及び図１Ｂに示すように、表示装置１は、光反射体に画像光を出射させて反射させることで、人の目に画像光を入射させることができる。例えば、表示装置１を車両２に用いた場合、表示装置１は、透光部材としてのフロントウインド３等の表示媒体に出射した画像光を反射させることで、人の目に画像光を入射させることができる。この場合、表示装置１が画像光を出射することで、画像光に示される画像を透光部材に投影させて、画像に対応する虚像を透光部材の前方に表示させることができる。画像光は、画像を示す光であり、フロントウインド３の前方に虚像を表示させる光である。画像は、静止画像又は動画像であり、数字、文字及び図形等を示した画像である。
【0017】
【0018】
画像光出射部５０は、導光体３０に画像光を出射する画像生成装置である。画像光出射部５０が矩形状の画像を示す画像光を出射することで、画像光が導光体３０を介してフロントウインド３に投射される。これにより、ユーザが虚像を認識できる。
【0019】
このような画像光出射部５０は、複数のエミッタと、複数のダイクロイックミラーと、集光レンズと、ミラーと、出射部とを有する。
【0020】
複数のエミッタのそれぞれは、互いに異なり、所定の波長帯域の光である光線を出射する。複数のダイクロイックミラーのそれぞれは、エミッタが出射する光線上に配置され、所定の波長帯域の光線を反射させ、他の波長帯域の光線を透過させることができる。集光レンズは、ダイクロイックミラーを介して出射された光線を複数のミラーに対して集光するレンズである。出射部は、マイクロレンズアレイ等のスクリーン、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）等の液晶表示素子であり、ミラー側から複数の波長帯域の光線が照射されることで、透過した光を画像光として導光体３０へ向けて出射することができる。
【0021】
導光体３０は、画像光が示す画像をユーザに表示するホログラム導光板である。導光体３０は、光透過性を有し、画像光出射部５０が出射した画像光に示される画像をＸ軸方向及びＹ軸方向に引き延ばして出射することができる。導光体３０は、一方面（出射面３１ｂ）がフロントウインド３と対向し、多方面（入射面３１ａ）が画像光出射部５０と対向するように配置されている。
【0022】
導光体３０には、入射面３１ａと、出射面３１ｂとが形成されている。
【0023】
入射面３１ａは、画像光出射部５０の出射面と対向するように配置されている。入射面３１ａには、画像光出射部５０の出射面から出射された画像光が入射する。入射面３１ａは、導光体３０の裏面の一部である。裏面は、導光体３０の出射面３１ｂと反対側の面である。
【0024】
出射面３１ｂは、入射面３１ａから入射した画像光であり、導光体３０の内部を伝搬した画像光をフロントウインド３に向けて出射する。出射面３１ｂは、フロントウインド３と対向し、フロントウインド３と所定距離離れるように配置されている。出射面３１ｂは、導光体３０の表面の一部である。
【0025】
【0026】
導光部３１には、画像光出射部５０と対向する入射面３１ａが形成されている。入射面３１ａは、導光部３１の裏面における一部の面である。また、導光部３１には、フロントウインド３と対向するように出射面３１ｂが形成されている。出射面３１ｂは導光部３１の表面における一部の面である。
【0027】
導光部３１は、例えば、ガラス及び樹脂材料等の光透過性を有する材料で構成されている。
【0028】
導光部３１には、複数のホログラム素子４０が内包されている。図３に示すように、複数のホログラム素子４０は、導光部３１の中を伝搬する光を回折して出射する光透過型の光学素子である。複数のホログラム素子４０は、導光部３１の入射面３１ａ及び出射面３１ｂと略平行な姿勢となるように、導光部３１に内包されている。
【0029】
このような複数のホログラム素子４０は、光透過性を有する材料で構成されている。複数のホログラム素子４０は、第１ホログラム素子４１と、第２ホログラム素子４２と、第３ホログラム素子４３とを含んでいる。なお、本実施の形態では、複数のホログラム素子４０として３つのホログラム素子を例示しているが、これには限定されない。例えば、複数のホログラム素子４０は、２つであってもよい。具体的には、複数のホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子、画像光が入射される折返ホログラム素子、及び、画像光が入射される出射ホログラム素子のうちの少なくとも２つを有していてもよい。
【0030】
第１ホログラム素子４１及び第２ホログラム素子４２は、Ｘ軸方向に沿って並んで配置されている。第２ホログラム素子４２及び第３ホログラム素子４３は、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されている。また、第１ホログラム素子４１は、Ｚ軸方向に沿って見た場合に導光体３０の入射面３１ａと重なり、かつ、導光体３０のＺ軸マイナス方向側に配置された画像光出射部５０の出射面と重なるように配置されている。
【0031】
第１ホログラム素子４１は、画像光出射部５０が出射した画像光が入射する入射ホログラム素子である。
【0032】
第１ホログラム素子４１には、画像光出射部５０の出射面から出射されたＺ軸プラス方向に沿って進む画像光が入射する。第１ホログラム素子４１は、入射した画像光を第２ホログラム素子４２へ向けて出射する。具体的には、第１ホログラム素子４１は、画像光出射部５０の画像光であって、入射面３１ａから入射した画像光を偏向させた第１画像光（偏向光）を第２ホログラム素子４２に向けて出射する。より具体的には、第１ホログラム素子４１は、導光体３０に入射した画像光が導光体３０内を伝搬する際に、第１ホログラム素子４１の回折効率に応じて、画像光を回折によって偏向することで、Ｘ軸プラス方向に沿って伝搬する第１画像光として出射する。第１ホログラム素子４１で回折によって偏向された第１画像光は、第２ホログラム素子４２に入射する。
【0033】
第２ホログラム素子４２は、第１ホログラム素子４１のＸ軸プラス方向側であり、第１ホログラム素子４１の光出射側に配置され、かつ、第３ホログラム素子４３のＹ軸プラス方向側であり、第３ホログラム素子４３の光入射側に配置されている。
【0034】
第２ホログラム素子４２は、Ｘ軸方向に沿って長尺であり、第１ホログラム素子４１が出射した第１画像光を回折し、第３ホログラム素子４３に第２画像光を出射する折返ホログラム素子である。
【0035】
第２ホログラム素子４２には、第１ホログラム素子４１から出射された第１画像光が入射する。第２ホログラム素子４２は、第１ホログラム素子４１が回折によって偏向した第１画像光をさらに回折によって偏向することで、偏向させた第２画像光（偏向光）を出射する。具体的には、第２ホログラム素子４２では、第１ホログラム素子４１を透過した第１画像光が導光板で反射を繰り返しながら入射（透過）する。第２ホログラム素子４２は、第１画像光が入射するたびに、入射した第１画像光をさらに回折によって偏向させた第２画像光を第３ホログラム素子４３に向けて出射する。より具体的には、第２ホログラム素子４２は、第２ホログラム素子４２に入射した第１画像光がＸ軸プラス方向に沿って導光体３０内を伝搬する際に、第２ホログラム素子４２の回折効率に応じて第１画像光をさらに回折によって偏向する。このとき、第２ホログラム素子４２は、第１画像光の画像をＸ軸方向に沿って引き延ばす。これにより、第２ホログラム素子４２は、Ｘ軸方向に沿って引き延ばされた第２画像光をＹ軸マイナス方向に沿って出射する。第２ホログラム素子４２で回折によって偏向された第２画像光は、第３ホログラム素子４３に入射する。
【0036】
第３ホログラム素子４３は、第２ホログラム素子４２よりも、Ｙ軸マイナス方向側であり、第２ホログラム素子４２の光出射側に配置されている。また、第３ホログラム素子４３は、導光体３０の出射面３１ｂと重なりかつ対向するように配置されている。
【0037】
第３ホログラム素子４３は、Ｚ軸方向に沿って見た場合に矩形状をなした出射ホログラム素子である。
【0038】
第３ホログラム素子４３には、第２ホログラム素子４２から出射された第２画像光が入射する。第３ホログラム素子４３は、第２ホログラム素子４２が回折によって偏向した第２画像光をさらに回折によって偏向することで、偏向させた第３画像光（偏向光）を導光体３０の外部へ出射する。具体的には、第３ホログラム素子４３では、第２ホログラム素子４２を透過した第２画像光が入射（透過）する。第３ホログラム素子４３は、第２画像光が入射するたびに、入射した第２画像光をさらに回折によって偏向させた第３画像光を所定の出射角をもって出射する。より具体的には、第３ホログラム素子４３は、第２ホログラム素子４２が回折によって偏向した第２画像光がＹ軸マイナス方向に沿って導光体３０内を伝搬する際に、第３ホログラム素子４３の回折効率に応じて第２画像光をさらに回折によって偏向する。このとき、第３ホログラム素子４３は、Ｘ軸方向に沿って引き延ばされた第２画像光の画像をさらに略Ｙ軸方向に沿って引き延ばす。これにより、第３ホログラム素子４３は、Ｘ軸方向及び略Ｙ軸方向に沿って引き延ばされた第３画像光を、所定の出射角をもって導光体３０の外部へ出射させる。つまり、第３ホログラム素子４３は、第２ホログラム素子４２が出射した第２画像光をさらに略Ｙ軸方向に引き延ばすことで、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に拡大した第３画像光を所定の出射角をもって出射する。本実施の形態では、第３ホログラム素子４３は、第３画像光をフロントウインド３に向くようにＺ軸プラス方向に出射する。
【0039】
ここで、所定の出射角は、第３ホログラム素子４３から出射される第３画像光の出射角であり、第３ホログラム素子４３の出射面の法線に対して出射する光の角度である。
【0040】
次に、図４を用いて、ホログラム素子４０が回折して出射する画像光における回折効率と強度分布について説明する。
【0041】
図４は、実施の形態に係る表示装置のホログラム素子４０と、ホログラム素子４０の回折効率とを示す図である。図４の（ａ）は第１ホログラム素子４１と、第１ホログラム素子４１の回折効率とを示している。図４の（ｂ）は第２ホログラム素子４２と、第２ホログラム素子４２の回折効率とを示している。図４の（ｃ）は第３ホログラム素子４３と、第３ホログラム素子４３の回折効率とを示している。
【0042】
ホログラム素子４０の回折効率は、ホログラム素子４０の中央部よりも、ホログラム素子４０の端縁部の方が、効率が小さい。このため、ホログラム素子４０が回折して出射する画像光における強度分布では、強度分布の中間部分よりも、強度分布の端部分の方が小さくなる。中央部は、以下の第１中央部４１ａ、第２中央部４２ａ、及び、第３中央部４３ａを含んでいる。端縁部は、以下の第１端縁部４１ｂ、第２端縁部４２ｂ、及び、第３端縁部４３ｂを含んでいる。中間部分は、以下の第１中間部分、第２中間部分、及び、第３中間部分を含んでいる。端部分は、以下の第１端部分、第２端部分、及び、第３端部分を含んでいる。
【0043】
具体的には、図４の（ａ）に示すように、第１ホログラム素子４１は、第１中央部４１ａと一対の第１端縁部４１ｂとで構成され、一方の第１端縁部４１ｂと第１中央部４１ａと他方の第１端縁部４１ｂとの順番でＸ軸方向に沿って並ぶように配置されている。幅ａ１は、第１ホログラム素子４１のＸ軸方向の幅と同一である。図３の（ｃ）、図４の（ａ）に示すように、Ｙ軸方向に沿って第１ホログラム素子４１を見た場合、第１ホログラム素子４１の回折効率は、第１ホログラム素子４１の第１中央部４１ａよりも、第１ホログラム素子４１の第１端縁部４１ｂの方が、回折効率が小さい。
【0044】
このような第１ホログラム素子４１において、図４の（ａ１）に示すように、第１ホログラム素子４１が回折によって偏向することで出射した第１画像光における強度分布は、第１中間部分と、第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有する。また、強度分布の第１中間部分と、一対の強度分布の第１端部分とは、出射した第１画像光が導光部３１の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並んでいる。第１ホログラム素子４１が回折して出射する第１画像光における強度分布では、第１中間部分の強度分布よりも、第１端部分の強度分布の方が、強度が小さい。つまり、第１ホログラム素子４１は、強度分布が不均一であり、第１端部分が第１中間部分よりも小さい第１画像光を出射することができる。Ｘ軸方向は、第１方向の一例である。
【0045】
また、図４の（ｂ）に示すように、第２ホログラム素子４２は、第２中央部４２ａと一対の第２端縁部４２ｂとで構成され、一方の第２端縁部４２ｂと第２中央部４２ａと他方の第２端縁部４２ｂとの順番でＹ軸方向に沿って並ぶように配置されている。幅ａ２は、第２ホログラム素子４２のＹ軸方向の幅と同一である。図３の（ｂ）、図４の（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に沿って第２ホログラム素子４２を見た場合、第２ホログラム素子４２の回折効率は、第２ホログラム素子４２の第２中央部４２ａよりも、第２ホログラム素子４２の第２端縁部４２ｂの方が、強度が小さい。
【0046】
このような第２ホログラム素子４２において、図４の（ｂ１）に示すように、第２ホログラム素子４２が回折によって偏向することで出射した第２画像光における強度分布は、第２中間部分と、第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有する。また、強度分布の第２中間部分と、一対の強度分布の第２端部分とは、出射した第２画像光が導光部３１の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並んでいる。また、第２ホログラム素子４２が回折して出射する第２画像光における強度分布では、第２中間部分の強度分布よりも、第２端部分の強度分布の方が、強度が小さい。つまり、第２ホログラム素子４２は、強度分布が不均一であり、第２端部分が第２中間部分よりも小さい第２画像光を出射することができる。Ｙ軸方向は、第２方向の一例である。
【0047】
また、図４の（ｃ）に示すように、第３ホログラム素子４３は、第３中央部４３ａと一対の第３端縁部４３ｂとで構成され、一方の第３端縁部４３ｂと第３中央部４３ａと他方の第３端縁部４３ｂとの順番でＹ軸方向に沿って並ぶように配置され、Ｘ軸方向に沿っても並ぶように配置されている。つまり、第３ホログラム素子４３では、第３中央部４３ａを囲むように、第３ホログラム素子４３の外周縁が第３端縁部４３ｂで構成されていてもよい。幅ａ３は、第３ホログラム素子４３のＹ軸方向の幅と同一であり、Ｘ軸方向の幅とも同一である。なお、幅ａ３は、Ｙ軸方向の幅又はＸ軸方向の幅と同一であってもよい。図３の（ａ）、図４の（ｃ）に示すように、Ｘ軸方向に沿って第３ホログラム素子４３を見た場合、又は、Ｙ軸方向に沿って第３ホログラム素子４３を見た場合、第３ホログラム素子４３の回折効率は、第３ホログラム素子４３の第３中央部４３ａよりも、第３ホログラム素子４３の第３端縁部４３ｂの方が、強度が小さい。
【0048】
このような第３ホログラム素子４３において、図４の（ｃ１）に示すように、第３ホログラム素子４３が回折によって偏向することで出射した第３画像光における強度分布は、強度分布の第３中間部分と、強度分布の第３中間部分の周囲を囲むように位置する強度分布の第３端部分とを有する。また、第３ホログラム素子４３が回折して出射する第３画像光における強度分布では、第３中間部分の強度分布よりも、第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい。つまり、第３ホログラム素子４３は、強度分布が不均一であり、第３端部分が第３中間部分よりも小さい第３画像光を出射することができる。
【0049】
また、第１ホログラム素子４１が回折して出射する第１画像光における強度分布と、第２ホログラム素子４２が回折して出射する第２画像光における強度分布と、第３ホログラム素子４３が回折して出射する第３画像光における強度分布とは、それぞれ異なっている。
【0050】
また、第１方向における第１ホログラム素子４１の強度分布と、第２方向における第２ホログラム素子４２の強度分布と、第１方向及び第２方向における第３ホログラム素子４３の強度分布とのうちの少なくとも１つの強度分布は、台形形状、三角形状、半円状、又は、階段状である。本実施の形態では、第１ホログラム素子４１の強度分布、第２ホログラム素子４２の強度分布、及び、第３ホログラム素子４３の強度分布は、台形形状である。このとき、画像光出射部５０は、ホログラム素子４０における回折効率の分布に応じた台形形状、三角形状、又は、半円状の強度分布となる画像光を出射することができてもよい。
【0051】
【0052】
図５Ａは、画角の異なる画像光が第１ホログラム素子４１に入射したときに、第１ホログラム素子４１から出射される第１画像光の様子を示す図である。図５Ｂは、比較例における強度分布を示している。図５Ｃは、画角の異なる画像光が第１ホログラム素子４１に入射したときに、第２ホログラム素子４２から出射される第２画像光の様子を示す図である。図６Ａは、画角の異なる第１画像光が第２ホログラム素子４２に入射したときに、第２ホログラム素子４２から出射される第２画像光の様子を示す図である。図６Ｂは、画角の異なる第１画像光が第２ホログラム素子４２に入射したときに、第３ホログラム素子４３から出射される第３画像光の様子を示す図である。図６Ｃは、画角の異なる第２画像光が第３ホログラム素子４３に入射したときに、第３ホログラム素子４３から出射される第３画像光の強度分布を示している。また、図５Ｂの（ａ）は入射面３１ａに画角ｇ１の画像光が入射した場合、図５Ｂの（ｂ）は入射面３１ａに画角ｇ２の画像光が入射した場合、図５Ｂの（ｃ）は入射面３１ａに画角ｇ３の画像光が入射した場合を示している。なお、図５Ｃ、図６Ｂ、及び、図６Ｃの（ａ）、（ｂ）、（ｃ）についても同様である。
【0053】
図５Ａに示すように、画像光出射部５０が出射した画像光は導光体３０の入射面３１ａに入射するが、画角の違いによって、入射面３１ａに入射する画像光の角度が異なる。例えば、入射面３１ａには、画角ｇ１の画像光、画角ｇ２の画像光、画角ｇ３の画像光が入射面３１ａに入射する。
【0054】
図５Ｂに示すように、比較例では、回折効率が均一化された第１ホログラム素子、第２ホログラム素子、及び、第３ホログラム素子を用いる。このため、第１ホログラム素子の強度分布、第２方向における第２ホログラム素子の強度分布、及び、第１方向及び第２方向における第３ホログラム素子の強度分布は、いずれも矩形状である。
【0055】
この場合、図５Ｂの（ａ）に示すように、画角ｇ１で第１ホログラム素子に入射した画像光は、第３ホログラム素子からの第３画像光として出射する際には、強度分布がシフトし、隣り合う２つの第３画像光の強度分布に隙間が形成されている。このため、フロントウインドに第３画像光が投影された場合、画像に暗い筋が見えてしまう。
【0056】
また、図５Ｂの（ｂ）に示すように、画角ｇ２で第１ホログラム素子に入射した画像光は、第３ホログラム素子からの第３画像光として出射する際には、隣り合う２つの第３画像光の強度分布に隙間が形成されていない。このため、フロントウインドに第３画像光が投影された場合、画像が適切に見える。
【0057】
また、図５Ｂの（ｃ）に示すように、画角ｇ１で第１ホログラム素子に入射した画像光は、第３ホログラム素子からの第３画像光として出射する際には、強度分布がシフトし、隣り合う２つの第３画像光の強度分布の一部が重なる。このため、破線のように第３画像光が強め合い、フロントウインドに第３画像光が投影された場合、画像に明るい筋が見えてしまう。
【0058】
このため、比較例では、フロントウインドに投影された画像に明るい筋が見えたり、暗い筋が見えたりしてしまい、視認性が低下してしまう。
【0059】
しかしながら、本実施の形態の場合、図５Ｃの（ａ）に示すように、画角ｇ１の画像光が入射面３１ａに入射した場合、画角ｇ１の画像光は、第１ホログラム素子４１に入射し、第１ホログラム素子４１で回折によって偏向されて画角ｇ１の第１画像光となり、第２ホログラム素子４２へ向けて出射する。
【0060】
図６Ａ及び図６Ｂの（ａ）に示すように、第２ホログラム素子４２に入射した画角ｇ１の第１画像光は、第２ホログラム素子４２で回折によって偏向されて画角ｇ１の第２画像光となり、第３ホログラム素子４３へ向けて出射する。
【0061】
第３ホログラム素子４３に入射した画角ｇ１の第２画像光は、第３ホログラム素子４３で回折によって偏向されて画角ｇ１の第３画像光となり、フロントウインド３へ向けて出射する。
【0062】
第３ホログラム素子４３がフロントウインド３へ向けて出射する場合、図６Ｃの（ａ）に示すように、画角ｇ１の第３画像光は、強度分布がシフトし、隣り合う２つの第３画像光の強度分布における第３端部分が互いに重なり合い、破線のように強め合う。この場合でも、フロントウインド３に第３画像光が投影されたとき、図５Ｂの（ａ）に比べて画像の暗い筋が抑制される。このため、本実施の形態では、暗い筋を目立たなくできる。
【0063】
次に、図５Ｃの（ｂ）に示すように、画角ｇ２の画像光が入射面３１ａに入射した場合、画角ｇ２の画像光は、第１ホログラム素子４１に入射し、第１ホログラム素子４１で回折によって偏向されて画角ｇ２の第１画像光となり、第２ホログラム素子４２へ向けて出射する。
【0064】
図６Ａ及び図６Ｂの（ｂ）に示すように、第２ホログラム素子４２に入射した画角ｇ２の第１画像光は、第２ホログラム素子４２で回折によって偏向されて画角ｇ２の第２画像光となり、第３ホログラム素子４３へ向けて出射する。
【0065】
第３ホログラム素子４３に入射した画角ｇ２の第２画像光は、第３ホログラム素子４３で回折によって偏向されて画角ｇ２の第３画像光となり、フロントウインド３へ向けて出射する。
【0066】
第３ホログラム素子４３がフロントウインド３へ向けて出射する場合、図６Ｃの（ｂ）に示すように、画角ｇ２の第３画像光は、隣り合う２つの第３画像光の強度分布における第３端部分が互いに重なり合い、破線のように強め合う。この場合、フロントウインド３に第３画像光が投影されたときに、画像が適切に見える。
【0067】
次に、図５Ｃの（ｃ）に示すように、画角ｇ３の画像光が入射面３１ａに入射した場合、画角ｇ３の画像光は、第１ホログラム素子４１に入射し、第１ホログラム素子４１で回折によって偏向されて画角ｇ３の第１画像光となり、第２ホログラム素子４２へ向けて出射する。
【0068】
図６Ａ及び図６Ｂの（ｃ）に示すように、第２ホログラム素子４２に入射した画角ｇ３の第１画像光は、第２ホログラム素子４２で回折によって偏向されて画角ｇ３の第２画像光となり、第３ホログラム素子４３へ向けて出射する。
【0069】
第３ホログラム素子４３に入射した画角ｇ３の第２画像光は、第３ホログラム素子４３で回折によって偏向されて画角ｇ３の第３画像光となり、フロントウインド３へ向けて出射する。
【0070】
第３ホログラム素子４３がフロントウインド３へ向けて出射する場合、図６Ｃの（ｃ）に示すように、画角ｇ３の第３画像光は、強度分布がシフトし、隣り合う２つの第３画像光の強度分布における第３端部分が互いに重なり合い、破線のように強め合う。この場合、フロントウインド３に第３画像光が投影されたとき、図５Ｂの（ｃ）に比べて画像の明るい筋が抑制される。このため、本実施の形態では、明るい筋を目立たなくできる。
【0071】
＜作用効果＞
次に、本実施の形態における導光体３０の作用効果について説明する。
次に、本実施の形態における導光体３０の作用効果について説明する。
【0072】
上述したように、本実施の形態に係る導光体３０は、画像光出射部５０が出射した画像光が入射するホログラム素子４０と、ホログラム素子４０を内包した導光部３１とを備え、ホログラム素子４０が回折して出射する画像光における強度分布では、強度分布の中間部分よりも、強度分布の端部分の方が、強度が小さい。
【0073】
例えば、画像光がホログラム素子に繰り返して入射されるため、ホログラム素子は、画像光が入射する度に、回折して偏向した画像光を出射する。比較例のように、ホログラム素子が回折して偏向した画像光における強度分布が一定（矩形状）の場合、図５Ｂに示すように、ホログラム素子が回折して偏向することで出射した隣り合う２つの画像光の一部が重なり合ったり、隣り合う２つの画像光が重なり合わなかったりすることがあるため、導光体が出射した画像光に明るい筋が生じたり、暗い筋が生じたりすることでノイズが発生してしまい、視認性が低下してしまう。
【0074】
しかしながら、本実施の形態によれば、ホログラム素子４０は、強度分布が不均一であり、強度分布では端部分が中間部分よりも小さい画像光を出射することができる。
【0075】
また、ホログラム素子４０に繰り返して画像光が入射する場合、ホログラム素子４０が回折することで出射した隣り合う２つの画像光の一部が重なり合ったとしても、図６Ｃに示すように、導光体３０が出射した画像光に生じる明るい筋及び暗い筋の度合いを抑制することができる。
【0076】
また、別のホログラム素子４０に対して、端部分が中間部分よりも小さい強度分布の画像光を入射させることもできるため、別のホログラム素子４０に繰り返して画像光が入射する場合、別のホログラム素子４０が回折することで出射した隣り合う２つの画像光の一部が重なり合ったとしても、導光体３０が出射した画像光に生じる明るい筋及び暗い筋の度合いを抑制することができる。
【0077】
したがって、本実施の形態では、表示媒体（フロントウインド３）に投影された画像の品位を向上させることができる。
【0078】
また、本実施の形態に係る表示装置１は、導光体３０と、導光体３０に画像光を出力する画像光出射部５０とを備える。
【0079】
この表示装置１においても上述と同様の作用効果を奏する。
【0080】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、ホログラム素子４０は、画像光が入射される第１ホログラム素子４１と、画像光が入射される第２ホログラム素子４２とを含む。そして、第１ホログラム素子４１が回折して出射する画像光における強度分布と、第２ホログラム素子４２が回折して出射する画像光における強度分布とは、異なっている。
【0081】
これによれば、第１ホログラム素子４１が出射した画像光（第１画像光）に含まれるノイズと、第２ホログラム素子４２が出射した画像光（第２画像光）に含まれるノイズとが重なり合うことを抑制することができる。導光部３１から出射された画像光（第３画像光）に生じるノイズを抑制することができるため、画像の品位を向上させることができる。
【0082】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、第１ホログラム素子４１及び第２ホログラム素子４２は、画像光が入射される入射ホログラム素子と、入射ホログラム素子が出射した画像光（第１画像光）が入射される折返ホログラム素子と、折返ホログラム素子が出射した画像光（第２画像光）が入射される出射ホログラム素子のうちのいずれか２つである。
【0083】
これによれば、入射ホログラム素子、折返ホログラム素子及び出射ホログラム素子のうちのいずれか２つが出射した画像光に含まれるノイズが重なり合うことを抑制することができる。導光部３１から出射された画像光に生じるノイズを抑制することができるため、画像の品位を向上させることができる。
【0084】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、ホログラム素子４０は、画像光が入射される第１ホログラム素子４１と、第１ホログラム素子４１が出射した画像光（第１画像光）が入射される第２ホログラム素子４２と、第２ホログラム素子４２が出射した画像光（第２画像光）が入射される第３ホログラム素子４３とを含む。そして、第１ホログラム素子４１が回折して出射する画像光（第１画像光）における強度分布と、第２ホログラム素子４２が回折して出射する画像光（第２画像光）における強度分布と、第３ホログラム素子４３が回折して出射する画像光（第３画像光）における強度分布とは、それぞれ異なっている。
【0085】
これによれば、第１ホログラム素子４１が出射した第１画像光に含まれるノイズと、第２ホログラム素子４２が出射した第２画像光に含まれるノイズと、第３ホログラム素子４３が出射した第３画像光に含まれるノイズとが重なり合うことを抑制することができる。導光部３１から出射された第３画像光に生じるノイズを抑制することができるため、画像の品位を向上させることができる。
【0086】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、第１ホログラム素子４１は、画像光が入射される入射ホログラム素子である。また、第２ホログラム素子４２は、入射ホログラム素子が出射した画像光（第１画像光）が入射される折返ホログラム素子である。そして、第３ホログラム素子４３は、折返ホログラム素子が出射した画像光（第２画像光）が入射される出射ホログラム素子である。
【0087】
これによれば、入射ホログラム素子、折返ホログラム素子及び出射ホログラム素子のそれぞれが出射した画像光に含まれるノイズが重なり合うことを抑制することができる。導光部３１から出射された画像光に生じるノイズを抑制することができるため、画像の品位を向上させることができる。
【0088】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、入射ホログラム素子が回折して出射する画像光（第１画像光）における強度分布は、第１中間部分と、第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有する。また、第１中間部分と、一対の第１端部分とは、出射した画像光（第１画像光）が導光部３１の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並ぶ。そして、入射ホログラム素子が回折して出射する画像光（第１画像光）における強度分布では、第１中間部分の強度分布よりも、第１端部分の強度分布の方が、強度が小さい。
【0089】
これによれば、入射ホログラム素子は、強度分布が不均一であり、第１端部分が第１中間部分よりも小さい画像光を出射することができる。
【0090】
また、別のホログラム素子４０に強度分布が不均一な画像光を入射させることもできるため、別のホログラム素子４０に繰り返して画像光が入射する場合、別のホログラム素子４０が回折することで出射した隣り合う２つの画像光の一部が重なり合ったとしても、導光体３０が出射した画像光に生じる明るい筋及び暗い筋の度合いを抑制することができる。
【0091】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、折返ホログラム素子が回折して出射する画像光（第２画像光）における強度分布は、第２中間部分と、第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有する。また、第２中間部分と、一対の第２端部分とは、出射した画像光（第２画像光）が導光部３１の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並ぶ。そして、折返ホログラム素子が回折して出射する画像光（第２画像光）における強度分布では、第２中間部分の強度分布よりも、第２端部分の強度分布の方が、強度が小さい。
【0092】
これによれば、導光部３１で第１画像光が反射されて折返ホログラム素子に繰り返し第１画像光が入射する場合、折返ホログラム素子が回折することで出射した隣り合う２つの画像光（第２画像光）の一部が重なり合ったとしても、導光体３０が出射した画像光（第３画像光）に生じる明るい筋及び暗い筋の度合いを抑制することができる。
【0093】
また、出射ホログラム素子に、端部分が中間部分よりも小さい強度分布の画像光（第２画像光）を入射させることもできるため、出射ホログラム素子に繰り返して画像光（第２画像光）が入射する場合、出射ホログラム素子が回折することで出射した隣り合う２つの画像光（第２画像光）の一部が重なり合ったとしても、導光体３０が出射した画像光（第２画像光）に生じる明るい筋及び暗い筋の度合いを抑制することができる。
【0094】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第３中間部分と、第３中間部分の周囲を囲むように位置する第３端部分とを有する。そして、出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、第３中間部分の強度分布よりも、第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい。
【0095】
これによれば、表示される画像が急峻に途切れることなく、第３中間部分から第３端部分に亘って表示画像の輝度が緩やかに低下するため、表示範囲限界の境界が視認されにくく、表示画像の品位を向上させることができる。
【0096】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、ホログラム素子４０は、画像光が入射される入射ホログラム素子、入射ホログラム素子が出射した画像光（第１画像光）が入射される折返ホログラム素子、及び、折返ホログラム素子が出射した画像光（第２画像光）が入射される出射ホログラム素子のうちの少なくとも２つを含む。また、入射ホログラム素子が回折して出射する画像光（第１画像光）における強度分布は、第１中間部分と、第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有する。また、第１中間部分と、一対の第１端部分とは、出射した画像光（第１画像光）が導光部３１の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並ぶ。また、折返ホログラム素子が回折して出射する画像光（第２画像光）における強度分布は、第２中間部分と、第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有する。また、第２中間部分と、一対の第２端部分とは、出射した画像光（第２画像光）が導光部３１の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並ぶ。また、出射ホログラム素子が回折して出射する画像光（第３画像光）における強度分布は、第３中間部分と、第３中間部分の周囲を囲むように位置する第３端部分とを有する。また、入射ホログラム素子が回折して出射する画像光（第１画像光）における強度分布では、第１中間部分の強度分布よりも、第１端部分の強度分布の方が、強度が小さい。また、折返ホログラム素子が回折して出射する画像光（第２画像光）における強度分布では、第２中間部分の強度分布よりも、第２端部分の強度分布の方が、強度が小さい。また、出射ホログラム素子が回折して出射する画像光（第３画像光）における強度分布では、第３中間部分の強度分布よりも、第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい。
【0097】
これによれば、それぞれのホログラム素子４０は、強度分布が不均一であり、端部分が中間部分よりも強度分布が小さい画像光を出射する。このため、隣り合う２つの画像光の一部が重なり合ったとしても、導光体３０が出射した画像光に生じる明るい筋及び暗い筋の度合いを抑制することができる。
【0098】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、第１方向における入射ホログラム素子の強度分布と、第２方向における折返ホログラム素子の強度分布と、第１方向及び第２方向における出射ホログラム素子の強度分布とのうちの少なくとも１つの強度分布は、台形形状、三角形状、半円状、又は、階段状である。
【0099】
これによれば、導光部３１から出射され、表示媒体に投影された画像に生じるノイズを抑制することができるため、画像の品位を向上させることができる。
【0100】
また、本実施の形態に係る導光体３０において、画像光出射部５０は、ホログラム素子４０における回折効率の分布に応じた台形形状、三角形状、又は、半円状の強度分布となる画像光を出射する。
【0101】
これによれば、導光部３１から出射され、表示媒体に投影された画像に生じるノイズを抑制することができるため、画像の品位を向上させることができる。
【0102】
（実施の形態の変形例）
まず、図７を用いて、本変形例の表示装置１ａの構成について説明する。
まず、図７を用いて、本変形例の表示装置１ａの構成について説明する。
【0103】
図７は、実施の形態の変形例に係る表示装置１ａを示す図である。
【0104】
本変形例では、ホログラム素子４０が２つ用いられる点で、実施の形態と相違する。本変形例における他の構成は、特に明記しない場合は、実施の形態と同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
【0105】
導光体３０ａは、光透過性を有する導光部３１と、複数のホログラム素子４０とを有している。
【0106】
複数のホログラム素子４０は、２つのホログラム素子を有している。
【0107】
２つのホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子と、入射ホログラム素子が出射した画像光が入射される折返ホログラム素子と、折返ホログラム素子が出射した画像光が入射される出射ホログラム素子のうちのいずれか２つであってもよい。このように、複数のホログラム素子４０は、画像光が入射される入射ホログラム素子、画像光が入射される折返ホログラム素子、及び、画像光が入射される出射ホログラム素子のうちの少なくとも２つを有していてもよい。
【0108】
本実施の形態の導光体３０ａは、複数のホログラム素子４０の一例として、入射ホログラム素子１４１と出射ホログラム素子１４３とを有している。
【0109】
入射ホログラム素子１４１及び出射ホログラム素子１４３は、Ｙ軸方向に沿って並んで配置されている。また、入射ホログラム素子１４１は、Ｘ軸方向に沿って見た場合に画像光出射部５０と重なるように配置されている。
【0110】
画像光出射部５０は、Ｘ軸方向に長尺状の入射ホログラム素子１４１に沿って光を出射することができるように、導光体３０ａの端面に配置されている。導光体３０ａの端面は、導光体３０ａの側面であり、入射ホログラム素子１４１のＸ軸マイナス方向側における導光体３０ａの入射面３１ａ１である。
【0111】
入射ホログラム素子１４１には、画像光出射部５０から出射されたＸ軸プラス方向に沿って進む画像光が入射する。入射ホログラム素子１４１は、入射した画像光を出射ホログラム素子１４３へ向けて出射する。具体的には、入射ホログラム素子１４１は、画像光出射部５０の画像光であって、入射面３１ａ１から入射した画像光を偏向させた第１画像光（偏向光）を出射ホログラム素子１４３に向けて出射する。より具体的には、入射ホログラム素子１４１は、導光体３０ａに入射した画像光が導光体３０ａ内を伝搬する際に、入射ホログラム素子１４１の回折効率に応じて、画像光を回折によって偏向する。このとき、入射ホログラム素子１４１は、第１画像光の画像をＸ軸方向に沿って引き延ばす。これにより、入射ホログラム素子１４１は、Ｘ軸方向に沿って引き延ばされた第１画像光をＹ軸マイナス方向に沿って伝搬する第１画像光として出射する。入射ホログラム素子１４１で回折によって偏向された第１画像光は、出射ホログラム素子１４３に入射する。
【0112】
出射ホログラム素子１４３には、入射ホログラム素子１４１から出射された第１画像光が入射する。出射ホログラム素子１４３は、入射ホログラム素子１４１が回折によって偏向した第１画像光をさらに回折によって偏向することで、偏向させた第３画像光（偏向光）を導光体３０ａの外部へ出射する。具体的には、出射ホログラム素子１４３では、入射ホログラム素子１４１を透過した第１画像光が入射（透過）する。出射ホログラム素子１４３は、第１画像光が入射するたびに、入射した第１画像光をさらに回折によって偏向させた第３画像光を所定の出射角をもって出射する。より具体的には、出射ホログラム素子１４３は、入射ホログラム素子１４１が回折によって偏向した第１画像光がＹ軸マイナス方向に沿って導光体３０ａ内を伝搬する際に、出射ホログラム素子１４３の回折効率に応じて第１画像光をさらに回折によって偏向する。このとき、出射ホログラム素子１４３は、Ｘ軸方向に沿って引き延ばされた第１画像光の画像をさらに略Ｙ軸方向に沿って引き延ばす。これにより、出射ホログラム素子１４３は、Ｘ軸方向及び略Ｙ軸方向に沿って引き延ばされた第３画像光を、所定の出射角をもって導光体３０ａの外部へ出射させる。つまり、出射ホログラム素子１４３は、入射ホログラム素子１４１が出射した第１画像光をさらに略Ｙ軸方向に引き延ばすことで、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に拡大した第３画像光を所定の出射角をもって出射する。本実施の形態では、出射ホログラム素子１４３は、第３画像光をフロントウインド３に向くようにＺ軸プラス方向に出射する。
【0113】
（その他の変形例）
以上、本開示に係る導光体及び表示装置について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を実施の形態に施したものも、本開示の範囲に含まれてもよい。
以上、本開示に係る導光体及び表示装置について、上記実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、これらの実施の形態に限定されるものではない。本開示の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思い付く各種変形を実施の形態に施したものも、本開示の範囲に含まれてもよい。
【0114】
なお、上記の実施の形態に対して当業者が思い付く各種変形を施して得られる形態や、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示に含まれる。
【0115】
（付記）
以下に、上記実施の形態に基づいて説明した導光体及び表示装置の特徴を示す。
以下に、上記実施の形態に基づいて説明した導光体及び表示装置の特徴を示す。
【0116】
＜技術１＞
画像光出射部が出射した画像光が入射するホログラム素子と、
前記ホログラム素子を内包した導光部とを備え、
前記ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、強度分布の中間部分よりも、前記強度分布の端部分の方が、強度が小さい
導光体。
画像光出射部が出射した画像光が入射するホログラム素子と、
前記ホログラム素子を内包した導光部とを備え、
前記ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、強度分布の中間部分よりも、前記強度分布の端部分の方が、強度が小さい
導光体。
【0117】
＜技術２＞
前記ホログラム素子は、画像光が入射される第１ホログラム素子と、画像光が入射される第２ホログラム素子とを含み、
前記第１ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第２ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布とは、異なっている
技術１に記載の導光体。
前記ホログラム素子は、画像光が入射される第１ホログラム素子と、画像光が入射される第２ホログラム素子とを含み、
前記第１ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第２ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布とは、異なっている
技術１に記載の導光体。
【0118】
＜技術３＞
前記第１ホログラム素子及び前記第２ホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子と、前記入射ホログラム素子が出射した画像光が入射される折返ホログラム素子と、前記折返ホログラム素子が出射した画像光が入射される出射ホログラム素子のうちのいずれか２つである
技術２に記載の導光体。
前記第１ホログラム素子及び前記第２ホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子と、前記入射ホログラム素子が出射した画像光が入射される折返ホログラム素子と、前記折返ホログラム素子が出射した画像光が入射される出射ホログラム素子のうちのいずれか２つである
技術２に記載の導光体。
【0119】
＜技術４＞
前記ホログラム素子は、画像光が入射される第１ホログラム素子と、前記第１ホログラム素子が出射した画像光が入射される第２ホログラム素子と、前記第２ホログラム素子が出射した画像光が入射される第３ホログラム素子とを含み、
前記第１ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第２ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第３ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布とは、それぞれ異なっている
技術１から３のいずれか１つに記載の導光体。
前記ホログラム素子は、画像光が入射される第１ホログラム素子と、前記第１ホログラム素子が出射した画像光が入射される第２ホログラム素子と、前記第２ホログラム素子が出射した画像光が入射される第３ホログラム素子とを含み、
前記第１ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第２ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布と、前記第３ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布とは、それぞれ異なっている
技術１から３のいずれか１つに記載の導光体。
【0120】
＜技術５＞
前記第１ホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子であり、
前記第２ホログラム素子は、前記入射ホログラム素子が出射した画像光が入射される折返ホログラム素子であり、
前記第３ホログラム素子は、前記折返ホログラム素子が出射した画像光が入射される出射ホログラム素子である
技術４に記載の導光体。
前記第１ホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子であり、
前記第２ホログラム素子は、前記入射ホログラム素子が出射した画像光が入射される折返ホログラム素子であり、
前記第３ホログラム素子は、前記折返ホログラム素子が出射した画像光が入射される出射ホログラム素子である
技術４に記載の導光体。
【0121】
＜技術６＞
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第１中間部分と、前記第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有し、
前記第１中間部分と、一対の前記第１端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並び、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第１中間部分の強度分布よりも、前記第１端部分の強度分布の方が、強度が小さい
技術３又は５に記載の導光体。
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第１中間部分と、前記第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有し、
前記第１中間部分と、一対の前記第１端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並び、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第１中間部分の強度分布よりも、前記第１端部分の強度分布の方が、強度が小さい
技術３又は５に記載の導光体。
【0122】
＜技術７＞
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第２中間部分と、前記第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有し、
前記第２中間部分と、一対の前記第２端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並び、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第２中間部分の強度分布よりも、前記第２端部分の強度分布の方が、強度が小さい
技術３又は５に記載の導光体。
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第２中間部分と、前記第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有し、
前記第２中間部分と、一対の前記第２端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並び、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第２中間部分の強度分布よりも、前記第２端部分の強度分布の方が、強度が小さい
技術３又は５に記載の導光体。
【0123】
＜技術８＞
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第３中間部分と、前記第３中間部分の周囲を囲むように位置する第３端部分とを有し、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第３中間部分の強度分布よりも、前記第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい
技術３又は５に記載の導光体。
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第３中間部分と、前記第３中間部分の周囲を囲むように位置する第３端部分とを有し、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第３中間部分の強度分布よりも、前記第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい
技術３又は５に記載の導光体。
【0124】
＜技術９＞
前記ホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子、画像光が入射される折返ホログラム素子、及び、画像光が入射される出射ホログラム素子のうちの少なくとも２つを含み、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第１中間部分と、前記第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有し、
前記第１中間部分と、一対の前記第１端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並び、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第２中間部分と、前記第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有し、
前記第２中間部分と、一対の前記第２端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並び、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第３中間部分と、前記第３中間部分の周囲を囲むように位置する第３端部分とを有し、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第１中間部分の強度分布よりも、前記第１端部分の強度分布の方が、強度が小さく、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第２中間部分の強度分布よりも、前記第２端部分の強度分布の方が、強度が小さく、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第３中間部分の強度分布よりも、前記第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい
技術１に記載の導光体。
前記ホログラム素子は、画像光が入射される入射ホログラム素子、画像光が入射される折返ホログラム素子、及び、画像光が入射される出射ホログラム素子のうちの少なくとも２つを含み、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第１中間部分と、前記第１中間部分の両側を挟むように位置する一対の第１端部分とを有し、
前記第１中間部分と、一対の前記第１端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第１方向に沿って並び、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第２中間部分と、前記第２中間部分の両側を挟むように位置する一対の第２端部分とを有し、
前記第２中間部分と、一対の前記第２端部分とは、出射した前記画像光が前記導光部の内部を伝搬する方向と平行な第２方向に沿って並び、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布は、第３中間部分と、前記第３中間部分の周囲を囲むように位置する第３端部分とを有し、
前記入射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第１中間部分の強度分布よりも、前記第１端部分の強度分布の方が、強度が小さく、
前記折返ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第２中間部分の強度分布よりも、前記第２端部分の強度分布の方が、強度が小さく、
前記出射ホログラム素子が回折して出射する画像光における強度分布では、前記第３中間部分の強度分布よりも、前記第３端部分の強度分布の方が、強度が小さい
技術１に記載の導光体。
【0125】
＜技術１０＞
前記第１方向における前記入射ホログラム素子の強度分布と、前記第２方向における前記折返ホログラム素子の強度分布と、前記第１方向及び前記第２方向における前記出射ホログラム素子の強度分布とのうちの少なくとも１つの強度分布は、台形形状、三角形状、半円状、又は、階段状である
技術９に記載の導光体。
前記第１方向における前記入射ホログラム素子の強度分布と、前記第２方向における前記折返ホログラム素子の強度分布と、前記第１方向及び前記第２方向における前記出射ホログラム素子の強度分布とのうちの少なくとも１つの強度分布は、台形形状、三角形状、半円状、又は、階段状である
技術９に記載の導光体。
【0126】
＜技術１１＞
技術１から１０のいずれか１つに記載の導光体と、
前記導光体に前記画像光を出力する画像光出射部とを備える
表示装置。
技術１から１０のいずれか１つに記載の導光体と、
前記導光体に前記画像光を出力する画像光出射部とを備える
表示装置。
【0127】
＜技術１２＞
前記画像光出射部は、前記ホログラム素子における回折効率の分布に応じた台形形状、三角形状、又は、半円状の強度分布となる前記画像光を出射する
技術１１に記載の表示装置。
前記画像光出射部は、前記ホログラム素子における回折効率の分布に応じた台形形状、三角形状、又は、半円状の強度分布となる前記画像光を出射する
技術１１に記載の表示装置。
【産業上の利用可能性】
【0128】
本開示は、車両のヘッドアップディスプレイ装置等に利用可能である。
【符号の説明】
【0129】
１、１ａ 表示装置
３０、３０ａ 導光体
３１ 導光部
４０ ホログラム素子
４１ 第１ホログラム素子
１４１ 入射ホログラム素子
４２ 第２ホログラム素子
４３ 第３ホログラム素子
１４３ 出射ホログラム素子
４１ａ 第１中央部
４１ｂ 第１端縁部
４２ａ 第２中央部
４２ｂ 第２端縁部
４３ａ 第３中央部
４３ｂ 第３端縁部
５０ 画像光出射部
３０、３０ａ 導光体
３１ 導光部
４０ ホログラム素子
４１ 第１ホログラム素子
１４１ 入射ホログラム素子
４２ 第２ホログラム素子
４３ 第３ホログラム素子
１４３ 出射ホログラム素子
４１ａ 第１中央部
４１ｂ 第１端縁部
４２ａ 第２中央部
４２ｂ 第２端縁部
４３ａ 第３中央部
４３ｂ 第３端縁部
５０ 画像光出射部
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7】