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特開2024-16818導光板ユニット及び画像表示装置

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(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】P2024016818

(43)【公開日】2024-02-07

(54)【発明の名称】導光板ユニット及び画像表示装置

(51)【国際特許分類】

G02B 27/02 20060101AFI20240131BHJP

G02B 5/18 20060101ALI20240131BHJP

G02B 5/00 20060101ALI20240131BHJP

【ＦＩ】

G02B27/02 Z

G02B5/18

G02B5/00 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023116991

(22)【出願日】2023-07-18

(31)【優先権主張番号】P 2022118480

(32)【優先日】2022-07-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＰＹＴＨＯＮ

(71)【出願人】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112874

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊薫

(72)【発明者】

【氏名】加藤健太郎

(72)【発明者】

【氏名】清水一恵

(72)【発明者】

【氏名】ペロズクリストフ

(72)【発明者】

【氏名】張傑

(72)【発明者】

【氏名】桑原美詠子

【テーマコード（参考）】

2H042

2H199

2H249

【Ｆターム（参考）】

2H042AA05

2H042AA16

2H042AA26

2H199CA12

2H199CA44

2H199CA50

2H199CA54

2H199CA67

2H199CA82

2H249AA03

2H249AA13

2H249AA43

2H249AA60

2H249AA62

(57)【要約】

【課題】
本開示は、回折格子付近に形成される構造体によりもたらされる悪影響を低減するための技術を提供することを目的とする。
【解決手段】
本開示は、導光板と、前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体と、を備えており、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₁₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₁₀としたときに、以下の式１を満たすように構成されている
【数１】

導光板ユニットを提供する。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

導光板と、
前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体と、
を備えており、
空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₁₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₁₀としたときに、以下の式１を満たすように構成されている

【数1】

導光板ユニット。

【請求項2】

前記山なり形状のスロープの幅が前記導光板内の前記光の全反射間隔未満である場合は、前記スロープの幅が前記全反射間隔に基づき特定される閾値以下であるように、前記スロープが構成されており、
前記山なり形状のスロープの幅が前記導光板内の前記光の全反射間隔以上である場合は、前記スロープの高さが前記スロープの幅及び前記スロープの傾き角に基づき特定される閾値以下であるように、前記スロープが構成されている、
請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項3】

前記山なり形状の前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２のいずれもが、前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の高さｈ１及び前記スロープ２の高さｈ２が以下の式２を満たすように構成されており、

【数2】

前記山なり形状の前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１が前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ未満であり且つ前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２が前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の幅ｗ１及び前記スロープ２の高さｈ２が以下の式３を満たすように構成されており、

【数3】

前記山なり形状の、前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２のいずれもが前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ未満である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の幅ｗ１及び前記スロープ２の幅ｗ２が以下の式４を満たすように構成されている、

【数4】

請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項4】

空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₂₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₂₀としたときに、以下の式５を満たすように構成されている、

【数5】

請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項5】

前記山なり形状の、前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２のいずれもが、前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の高さｈ１及び前記スロープ２の高さｈ２が以下の式６を満たすように構成されており、

【数6】

前記山なり形状の、前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１が前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ未満であり且つ及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２が前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の幅ｗ１及び前記スロープ２の高さｈ２が以下の式７を満たすように構成されており、

【数7】

前記山なり形状の、前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２のいずれもが前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ未満である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の幅ｗ１及び前記スロープ２の幅ｗ２が以下の式８を満たすように構成されている、

【数8】

請求項４に記載の導光板ユニット。

【請求項6】

前記導光板ユニットは、さらに、前記導光板の前記一方の面又は他方の面上に、前記構造体（以下「第一構造体」という）に起因する前記光の角度ずれを打ち消すように構成された山なり形状の第二構造体を備えている、
請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項7】

前記第一構造体の前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１は、
ｗ１＜０．１ｄ
（ここで、ｄは、前記導光板内の前記光の全反射間隔である。）
を満たすように構成されている、請求項６に記載の導光板ユニット。

【請求項8】

前記第一構造体の前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２が、前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、前記第二構造体の山なり形状は、以下の式９－１、９－２、又は９－３のいずれかを満たすように構成されており、

【数9】

前記第一構造体の前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２が、前記光の全反射間隔ｄ未満である場合において、前記第二構造体の山なり形状は、以下の式１０－１、１０－２、又は１０－３のいずれかを満たすように構成されている、

【数10】

請求項７に記載の導光板ユニット。

【請求項9】

前記構造体が存在する領域に、
前記構造体へと前記光が進入することを防ぐように構成された反射コーティング層、又は
前記構造体へ進入した前記光が前記山なり形状のスロープによって角度ずれを起こさないように構成されたコーティング層
が設けられている、
請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項10】

前記反射コーティング層は、前記導光板と前記構造体との間に設けられている、請求項９に記載の導光板ユニット。

【請求項11】

前記コーティング層は、前記構造体の屈折率と略同一の屈折率を有する材料で形成されている、請求項９に記載の導光板ユニット。

【請求項12】

前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に、複数の山なり形状を有する構造体を備えており、
前記複数の山なり形状の全ての高さが９０ｎｍ以下である、
請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項13】

前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子、前記導光板内を進行した前記光を拡大するように構成されたエキスパンダー、及び、前記導光板から前記光を出射させるように構成された出射回折格子のうちのいずれかの回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記第一回折格子を通過して前記導光板の端に向かう光を回折して再度前記第一回折格子へと進行させるリサイクラーである、
請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項14】

前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記第一回折格子によって回折されて導光板内を進行した前記光を拡大するように構成されたエキスパンダーである、
請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項15】

前記第一回折格子は、前記導光板内を進行した光を拡大するように構成されたエキスパンダーであり、且つ、
前記第二回折格子は、前記エキスパンダーにより拡大された光を前記導光板から出射させるように構成された出射回折格子である、
請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項16】

前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記導光板内を進行した光を前記導光板から出射させるように構成された出射回折格子である、
請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項17】

前記出射回折格子は、前記導光板内を進行した光を拡大し且つ前記導光板から出射させるよう構成された出射回折格子である、請求項１６に記載の導光板ユニット。

【請求項18】

前記山なり形状の構造体は、前記第一回折格子若しくは前記第二回折格子又はこれら両方の回折格子を形成するために用いられた材料から形成されている、請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項19】

前記導光板ユニットは、画像表示装置を製造するために用いられる、請求項１に記載の導光板ユニット。

【請求項20】

導光板と、
前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体と、
を備えている導光板ユニットを含み、
前記導光板ユニットは、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₁₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₁₀としたときに、以下の式１を満たすように構成されている

【数11】

画像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、導光板ユニット及び画像表示装置に関し、特には回折格子を有する導光板ユニット、及び、当該導光板ユニットを備えた画像表示装置に関する。

【0002】

映像を表示するための装置の一種として頭部装着型表示装置（ＨＭＤともいう）が挙げられる。ＨＭＤが種々の局面において利用されるようになってきている。ＨＭＤには、外界の光景に画像を重ねて表示する技術を利用するものがある。当該技術は、拡張現実（ＡＲともいう）技術とも呼ばれ、当該技術を利用した製品としてＡＲグラスが挙げられる。また、ＨＭＤは仮想現実技術に基づく映像表示を行うためにも用いられうる。

【0003】

拡張現実技術や仮想現実技術に関して、これまでに種々の提案がされている。例えば、下記特許文献１には、光学導波管を形成するための方法が開示されている。当該方法は、特定の手法でメタ表面を形成することを含む（請求項１）。また、下記特許文献２には、ディスプレイシステム用の導波路が開示されている。当該導波路は、特定の位相変化を引き起こす第一部分及び第二部分を有している（請求項１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１７６０１６号公報

【特許文献2】国際公開２０１６／１３０３５８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

回折格子を導光板に設ける場合、当該回折格子の付近に、当該回折格子を形成するための材料から形成された構造体も生じうる。このような構造体は、導光板内を導光される光の進行に影響を及ぼし、提示される画像に悪影響を及ぼし得る。そこで、本開示は、回折格子付近に形成される構造体によりもたらされる悪影響を低減するための技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は、
導光板と、
前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体と、
を備えており、
空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₁₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₁₀としたときに、以下の式１を満たすように構成されている

【数1】

導光板ユニットを提供する。
「前記山なり形状のスロープの幅」が「前記導光板内の前記光の全反射間隔」未満である場合は、「前記スロープの幅」が「前記全反射間隔に基づき特定される閾値」以下であるように、「前記スロープ」が構成されてよく、
「前記山なり形状のスロープの幅」が「前記導光板内の前記光の全反射間隔」以上である場合は、「前記スロープの高さ」が「前記スロープの幅及び前記スロープの傾き角に基づき特定される閾値」以下であるように、「前記スロープ」が構成されてよい。
前記山なり形状の前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２のいずれもが、前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の高さｈ１及び前記スロープ２の高さｈ２が以下の式２を満たすように構成されており、

【数2】

【数3】

前記山なり形状の、前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２のいずれもが前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ未満である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の幅ｗ１及び前記スロープ２の幅ｗ２が以下の式４を満たすように構成されてよい。

【数4】

前記導光板ユニットは、空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₂₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₂₀としたときに、以下の式５を満たすように構成されてよい。

【数5】

【数6】

【数7】

前記山なり形状の、前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２のいずれもが前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ未満である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の幅ｗ１及び前記スロープ２の幅ｗ２が以下の式８を満たすように構成されてよい。

【数8】

前記導光板ユニットは、さらに、前記導光板の前記一方の面又は他方の面上に、前記構造体（以下「第一構造体」という）に起因する前記光の角度ずれを打ち消すように構成された山なり形状の第二構造体を備えてよい。
前記第一構造体の前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１は、
ｗ１＜０．１ｄ
（ここで、ｄは、前記導光板内の前記光の全反射間隔である。）
を満たすように構成されてよい。
前記第一構造体の前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２が、前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、前記第二構造体の山なり形状は、以下の式９－１、９－２、又は９－３のいずれかを満たすように構成されており、

【数9】

前記第一構造体の前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２が、前記光の全反射間隔ｄ未満である場合において、前記第二構造体の山なり形状は、以下の式１０－１、１０－２、又は１０－３のいずれかを満たすように構成されてよい。

【数10】

前記構造体が存在する領域に、
前記構造体へと前記光が進入することを防ぐように構成された反射コーティング層、又は
前記構造体へ進入した前記光が前記山なり形状のスロープによって角度ずれを起こさないように構成されたコーティング層
が設けられてよい。
前記反射コーティング層は、前記導光板と前記構造体との間に設けられてよい。
前記コーティング層は、前記構造体の屈折率と略同一の屈折率を有する材料で形成されてよい。
前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に、複数の山なり形状を有する構造体を備えてよく、
前記複数の山なり形状の全ての高さが９０ｎｍ以下であってよい。
前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子、前記導光板内を進行した前記光を拡大するように構成されたエキスパンダー、及び、前記導光板から前記光を出射させるように構成された出射回折格子のうちのいずれかの回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記第一回折格子を通過して前記導光板の端に向かう光を回折して再度前記第一回折格子へと進行させるリサイクラーであってよい。
前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記第一回折格子によって回折されて導光板内を進行した前記光を拡大するように構成されたエキスパンダーであってよい。
前記第一回折格子は、前記導光板内を進行した光を拡大するように構成されたエキスパンダーであり、且つ、
前記第二回折格子は、前記エキスパンダーにより拡大された光を前記導光板から出射させるように構成された出射回折格子であってよい。
前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記導光板内を進行した光を前記導光板から出射させるように構成された出射回折格子であってよい。
前記出射回折格子は、前記導光板内を進行した光を拡大し且つ前記導光板から出射させるよう構成された出射回折格子であってよい。
前記山なり形状の構造体は、前記第一回折格子若しくは前記第二回折格子又はこれら両方の回折格子を形成するために用いられた材料から形成されてよい。
前記導光板ユニットは、画像表示装置を製造するために用いられてよい。
また、本開示は、
導光板と、
前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体と、
を備えている導光板ユニットを含み、
前記導光板ユニットは、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₁₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₁₀としたときに、以下の式１を満たすように構成されている

【数11】

画像表示装置も提供する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】回折格子を含む導光板の例の模式図である。

【図2】ＴＺが形成されるメカニズムを説明するための図である。

【図3】ＴＺによる画質劣化を説明するための図である。

【図4A】ＴＺを特定するために参照される入射光線及び出射光線を説明するための図である。

【図4B】ＴＺの場所を説明するための図である。

【図4C】ＴＺの場所を説明するための図である。

【図5】ＴＺの形状の例を示す模式図である。

【図6】ＴＺの形状に関する定義を説明するための図である。

【図7】本開示において用いられるパラメータを説明するための図である。

【図8】本開示の導光板ユニットの一例の模式図である。

【図9】ＴＺ形状とＰＳＦ及びＭＴＦと関係を説明するための模式図である。

【図10】ＭＴＦ値の分布図である。

【図11】ＭＴＦ値の分布図である。

【図12】ＭＴＦ値の分布図である。

【図13】ＭＴＦ値の分布図である。

【図14】ＭＴＦ値の分布図である。

【図15】ＭＴＦ値の分布図である。

【図16】ＴＺとＴＺｃとを有する導光板ユニットの例の模式図である。

【図17】ＴＺとＴＺｃとを有する導光板ユニットの例の模式図である。

【図18】ＭＴＦ値の分布図である。

【図19】ＭＴＦ値の分布図である。

【図20】ＭＴＦ値の分布図である。

【図21】ＭＴＦ値の分布図である。

【図22】ＴＺとＴＺｃとを有する導光板ユニットの例の模式図である。

【図23】反射コーティング層が設けられた導光板ユニットの例の模式図である。

【図24】コーティング層を有する導光板ユニットの例の模式図である。

【図25】複数の山なり形状を有する構造体におけるＭＴＦ劣化抑制を説明するための図である。

【図26】本開示に従う導光板ユニットの製造方法の一例のフロー図である。

【図27】レジスト材料の堆積を説明するための図である。

【図28】画像表示装置の例を示す模式図である。

【図29A】ＭＴＦを測定するための測定系の模式図である。

【図29B】ＭＴＦを測定するための測定系に含まれる部品の詳細を説明する図である。

【図30A】ＭＴＦの測定方法のフローチャートである。

【図30B】ＭＴＦの測定方法のフローチャートである。

【図31A】導光板に設けられる回折格子の構成例を示す図である。

【図31B】導光板に設けられる回折格子の構成例を示す図である。

【図32A】導光板に設けられる回折格子の構成例を示す図である。

【図32B】導光板に設けられる回折格子の構成例を示す図である。

【図32C】導光板に設けられる回折格子の構成例を示す図である。

【図32D】導光板に設けられる回折格子の構成例を示す図である。

【図32E】導光板に設けられる回折格子の構成例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本開示を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本開示の代表的な実施形態を示したものであり、本開示の範囲はこれらの実施形態のみに限定されない。

【0009】

本開示について、以下の順序で説明を行う。
１．第１の実施形態（導光板ユニット）
１．１本開示の概要
１．２ＴＺに関する定義と各種パラメータ
１．３ＭＴＦに関する条件の例１
１．３．１スロープの特定に関する例
１．３．２１つのスロープによってもたらされる光線角度のズレ
１．３．３ＴＺ形状とＰＳＦ及びＭＴＦとの関係
１．４スロープの構成例１
１．４．１構成例１－１（２つのスロープの幅がいずれも大きい場合）
１．４．２構成例１－２（１つのスロープの幅が大きく他方のスロープの幅は小さい場合）
１．４．３構成例１－３（２つのスロープの幅がいずれも小さい場合）
１．５ＭＴＦに関する条件の例２
１．６スロープの構成例２
１．６．１構成例２－１（２つのスロープの幅が大きい場合）
１．６．２構成例２－２（１つのスロープの幅が大きく他方のスロープの幅は小さい場合）
１．６．３構成例２－３（２つのスロープの幅が小さい場合）
１．７ＴＺｃの構成例
１．７．１ＴＺの存在する面と反対側の面に存在するＴＺｃの例１
１．７．２ＴＺの存在する面と反対側の面に存在するＴＺｃの例２
１．７．３ＴＺの存在する面に存在するＴＺｃの例１
１．７．４ＴＺの存在する面に存在するＴＺｃの例２
１．８コーティング層
１．８．１反射コーティング層の例
１．８．２コーティング層の例
１．９複数の山なり形状を有する構造体を有する場合の例
１．１０製造方法
１．１１使用方法
２．第２の実施形態（画像表示装置）

【0010】

１．第１の実施形態（導光板ユニット）

【0011】

１．１本開示の概要

【0012】

眼鏡型アイウェアにおいて、ＳＲＧ（surface relief gratings）構造を持つ導光板が用いられることがある。当該導光板は、導光板表面に回折格子が設けられている。当該回折格子は、例えばナノインプリント技術を用いて作成されうるが、作成手法によっては、当該回折格子の付近に、当該回折格子を形成する材料から形成される構造体が形成されることがある。本明細書内において、当該構造体が存在する領域をＴＺ（トランジションゾーン)ともいう。導光板表面に対して垂直方向におけるＴＺの厚みは、ＴＺにわたって不均一であり、これは、導光板内を導光される光線への影響を及ぼすことがあり、さらに画質の劣化をもたらしうる。このようなＴＺは、例えば、上記のナノインプリント技術にさらにインクジェット方式を組み合わせて回折格子を形成する場合に特に生じやすい。

【0013】

上記のＴＺに関する問題について、以下で図面を参照しながら、より詳細に説明する。

【0014】

図１に、回折格子を含む導光板の例の模式図が示されている。例えば描画エンジンから出射された光線Ｌを導光板を経由してユーザの眼に到達させるために、同図に示される導光板Ｐには、当該光線を導光板に取り込むための回折格子（ＩＣＧ）と、当該光線を導光板から出射するための回折格子（ＯＣＧ)の少なくとも２つ以上の回折格子が設けられる。ＯＣＧによって導光板Ｐから出射した光は、観察者（特には観察者の目Ｅ）へと到達する。また、一般的には、光線を導光板内で分割する機能を持つ回折格子（Expander）も設けられる。

【0015】

このような回折格子を導光板表面に形成するためにナノインプリント技術とインクジェット技術を組み合わせた導光板製造プロセスを採用すると、回折格子周辺で厚さ不均一形状の領域（ＴＺ）が形成される。ＴＺが形成されるメカニズムを、図２を参照して説明する。
同図の（ａ）に示されるように、インクジェットにより基板上に塗布されたレジスト材料ＲをスタンパーＳＴで型取ることで、回折格子が形成される。スタンパーＳＴのうち、Ｇ１領域の複数の溝が、回折格子１を得るための溝であり、Ｇ２領域の複数の溝が回折格子２を得るための溝である。Ｇ１領域の溝の深さ及びＧ２領域の溝の深さは、例えば所望の回折特性に応じて適宜調整され、例えば同図に示されるように互いに異なりうる。
また、これに伴い、基板ＳＢ上に施与されるレジスト材料Ｒの量も、同図に示されるように、Ｇ１領域及びＧ２領域の間で異なり、これに伴い、形成されるレジストの膜厚も、Ｇ１領域とＧ２領域との間で異なりうる。
なお、Ｇ１領域の溝の深さは、回折格子１の高さに相当し、例えば１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、又は３０ｎｍ以上であってよい。また、当該深さは、例えば５００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、又は３００ｎｍ以下であってよい。
Ｇ２領域の溝の深さは、回折格子２の高さに相当し、例えば１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、又は３０ｎｍ以上であってよい。また、当該深さは、例えば５００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、又は３００ｎｍ以下であってよい。
Ｇ１領域の溝の深さ（すなわち回折格子１の高さ）は、同図に示されるように、Ｇ２領域の溝の深さ（すなわち回折格子２の高さ）と異なっていてよいが、同じであってもよい。これらの値は、各回折格子の求められる回折特性に応じて当業者により適宜調整されうる。

【0016】

上記のとおりのスタンパーＳＴによる型取りを実行すると、レジスト材料Ｒが流動し、これに伴い、Ｇ１領域とＧ２領域との間にＴＺが形成される。同図の（ｂ）に、縦軸がレジストの残膜厚（ＲＬＴ）であり且つ横軸が位置（position）であるところのＴＺ残膜厚を示す模式的なグラフが示されている。Ｔ１は、回折格子１に求められるレジスト材料厚みである。Ｔ２は、回折格子２に求められるレジスト材料厚みである。領域Ａ１には、回折格子１を形成するためのレジスト材料の流動による厚さのムラが生じうる。領域Ａ２には、回折格子２を形成するためのレジスト材料の流動による厚さのムラが生じうる。
同図の（ｂ）に示されるように、回折格子の高さが高い（Ｇ１領域）場合には、レジスト材料の塗布量も多くなり、ＴＺのうちＧ１領域に近い部分では、ＴＺにおけるレジストの残膜厚（ＲＬＴ）も高くなる傾向がある。一方で、回折格子の高さが低い（Ｇ２領域）場合には、レジスト材料の塗布量は少なくなり、ＴＺのうちＧ２領域に近い部分では、ＴＺにおけるレジストの残膜厚（ＲＬＴ）は低くなる。

【0017】

同図の（ｂ）において、Ｃａｓｅ１の線は、理想的な平坦なＴＺの形状を示す。しかしながら、上記のとおりの回折格子形成方法では、レジスト材料の流動性や求められる回折格子の構造のために、このような平坦なＴＺは形成されない。例えば、ＴＺは、例えばＣａｓｅ２の線に示されるように、残膜厚ＲＬＴが高くなりうる。

【0018】

ＴＺによる画質劣化に関して、以下で図３を参照しながら説明する。同図は、ＴＺを導光する光線の模式図である。ＴＺにおける形状が平坦でない場合、ＴＺにおけるレジスト残膜に到達する光線は、導光角が変化する。導光角の変化は、同図に示されるように、２φである。そのため、幾何光学的なＭＴＦ(Modulation Transfer Function)が劣化する。ＭＴＦとは画質の指標の一つであり、或る空間周波数におけるコントラストを表す。ＴＺの形状の傾斜(以下「スロープ」ともいう)角度が大きければ、スロープに当たる光線の導光角の変化も大きくなる。さらにＴＺの幅の大きさによって光線がスロープに当たる面積と回数が変わり、導光角がズレる光線割合も変化する。ここで、図２のＣａｓｅ２とＣａｓｅ３とを比較すると、従来のＣａｓｅ２の形状はＴＺ形状が高く、スロープの角度が大きいためＭＴＦ劣化も大きい傾向にある。

【0019】

本発明者らは、所定の条件を満たすことで、上記の問題を解決できることを見出した。例えば、本開示により、２つの回折格子の間のＴＺを同図の（ｂ）中のＣａｓｅ３の線に示されるように山なり形状の構造体とし、且つ、所定条件を満たすように制御することで、画質劣化を防ぐことができることを見出した。なお、同図に示される当該山なり形状は、実際の山なり形状でなく、本開示のより良い理解のために模式的に表されているものである。

【0020】

以下では、まず、ＴＺに関する定義、及び、当該所定の条件を定義するために用いられる各種パラメータに関して説明する。次に、本開示の実施態様に関して説明する。

【0021】

１．２ＴＺに関する定義と各種パラメータ

【0022】

ＴＺの場所および形状について、以下でより詳細に説明する。

【0023】

まずＴＺを特定するために参照される入射光線及び出射光線について図４Ａを参照しながら説明する。同図に示されるように、例えばＩＣＧへ入射する光線を入射光線（同図において符号Ｌ１により示される実線）といい、ＯＣＧから出射する光線を出射光線（同図において符号Ｌ２により示される実線）ともいう。入射光線は、中心画角に相当する入射角度を有し且つピーク波長を有する光線である。出射光線は、中心画角の光線である。

【0024】

次にＴＺの場所について以下で説明する。図４Ｂに、回折格子が設けられた導光板の模式図が示されている。同図において丸で囲まれた領域にＴＺが存在する。ＴＺは、導光板に設けられた２つの回折格子の間に存在し、例えば同図の左下に示されるようにＩＣＧとエキスパンダーとの間の領域であってよく、又は、同図の右下に示されるようにエキスパンダーとＯＣＧとの間の領域であってよい。
また、同図の導光板にはＩＣＧとＯＣＧとに加えてエキスパンダーが設けられているが、エキスパンダーが設けられていない場合には、ＴＺはＩＣＧとＯＣＧとの間の領域であってもよい。
また、導光板には、各回折格子から導光板端部に向かって進行する光を当該回折格子に戻すための回折格子（リサイクラーともいう）が設けられる場合がある。この場合において、ＴＺは、各回折格子とリサイクラーとの間の領域であってもよい。
このように、ＴＺは、導光板状に設けられた２つの回折格子の間に存在する。
同図に示されるように、中心画角かつ使用するピーク波長の光線が導光されるＴＺ領域において、光線が通る箇所のグレーティング境界と垂直な方向のＴＺをＴＺ断面とする。

【0025】

また、図４Ｃに示されるエキスパンダーへと光が入射する領域（丸で囲まれた領域）のように、回折格子へ光が垂直に入射せずに、斜めに入射する場合もありうる。この場合において、ＴＺは、当該丸で囲まれた領域中の線ＴＺによって示されるように、回折格子に垂直な断面で切り取られる。
なお、この場合において、同図中の丸で囲まれた領域中に示されるように、後述の全反射間隔ｄも、ｄ’として再定義される。

【0026】

次にＴＺの形状について説明する。
ＴＺの形状の例が、図５の（ａ）～（ｅ）に示されている。（ａ）～（ｅ）のそれぞれに示されるＧ１及びＧ２が、それぞれ第一回折格子及び第二回折格子であり、且つ、ＴＺが、これら回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体である。

【0027】

同図の（ａ）に示されるように、ＴＺはスロープ（斜面）が曲線である形状を有してよい。また、同図の（ｂ）に示されるように、ＴＺは不定形であってもよい。また、同図の（ｃ）に示されるように、ＴＺは台形であってもよい。また、同図の（ｄ）に示されるように、ＴＺのスロープの一部が第一回折格子及び／又は第二回折格子へ進入していてもよい。また、同図の（ｅ）に示されるように、第一回折格子及び第二回折格子の間の距離が離れており、ＴＺの一方の端が、導光板に到達していてもよい。

【0028】

本明細書内において、ＴＺ断面における最も高い位置（導光板表面から最も離れている位置）を、ＴＺの頂点とする。同図の（ａ）～（ｅ）それぞれにおいて、頂点は黒丸によって示されている。
また、本明細書内において、ＴＺの高さが回折格子のＲＬＴ（レジスト残膜厚）の高さとなる位置、又は、ＴＺの高さがゼロになる２つの位置をＴＺの端点とする。当該端点は、同図においては城丸によって示されている。
本明細書内において、前記ＴＺの頂点と前記２つのＴＺの端点とによって構成される形状を、山なり形状という。

【0029】

図６は、ＴＺの形状に関する定義を説明するための図を示す。本明細書内において、黒丸（頂点）から白丸（端点）へ引かれる２本の直線をそれぞれスロープ１（Slope 1）及びスロープ２（Slope 2）と定義する。これらは順不同である。
同図に示されるように、導光板Ｐの表面（特には回折格子が設けられている表面）に対して水平な方向をＸ軸とし、当該表面に垂直な方向をＹ軸とする。そして、Ｘ軸方向におけるスロープ１及び２の長さをそれぞれ、スロープ１の幅ｗ１及びスロープ２の幅ｗ２とする。
Ｙ軸方向におけるスロープ１及び２の長さをそれぞれ、スロープ１の高さｈ１及びスロープ２の高さｈ２とする。また、各スロープの高さは、隣接する回折格子の基準面から前記頂点までの長さであって、導光板面からの前記頂点までの長さでない。同図においては、スロープ１の高さｈ１は、第一回折格子Ｇ１の基準面Ｓ１から黒丸（頂点）までのＹ軸方向における長さである。スロープ２の高さｈ２は、第二回折格子Ｇ２の基準面Ｓ２から黒丸（頂点）までのＹ軸方向における長さである。

【0030】

図７及び同図中の表1に、本開示において用いられる他のパラメータについて説明されている。なお、これらのパラメータが対象とする光線は、光源のピーク波長を利用し、且つ、画角光線の中で導光角が最も臨界角に近い光線である。この光線は、ＴＺの影響を最も強く受けやすい画角の光線である。そのため、この光線で、後述の目標ＭＴＦ値が得られる場合は、画角全体においても目標ＭＴＦ値が達成できている。

【0031】

１．３ＭＴＦに関する条件の例１

【0032】

一実施態様において、本開示に従う導光板ユニットは、導光板と、前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体とを備えており、当該導光板ユニットは、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₁₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₁₀としたときに、以下の式１を満たすように構成されている。
ここで、前記山なり形状へ入射する直前の光は、前記第一回折格子によって回折された後、且つ、前記山なり形状を有する構造体へ入射する前の光を意味してよい。また、前記山なり形状を通過直後の光は、前記山なり形状を有する構造体を通過した後、且つ、前記第二回折格子によって回折される前の光を意味してよい。

【数12】

【0033】

式１を満たすように２つのＭＴＦ値Ｘ₁₀及びＹ₁₀が制御されていることで、画質の劣化を防ぐことができる。
ここで前記光は、使用する画角光線のうち、導光板内の導光角が最も臨界角に近い光線であってよい。
また、前記第二回折格子は、前記導光板の２つの面のうち、前記第一回折格子が設けられた面と同じ面上に設けられてよく、又は、前記第一回折格子が設けられた面と反対側の面上に設けられてもよい。

【0034】

この実施態様に関して、図８を参照しながらより詳細に説明する。
同図に示される本開示の導光板ユニットＵ１は、導光板Ｐと、前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子Ｇ１、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子Ｇ２、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体ＴＺを備えており、上記式１を満たすように構成されている。

【0035】

この実施態様は例えば、同図に示されるとおり第一回折格子Ｇ１（特には前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子）の高さとレジスト厚とを合計した高さＨ_Ｔが１５０ｎｍ以上である場合に、特に適している。すなわち、本開示において、第一回折格子Ｇ１の高さとレジスト厚とを合計した高さＨ_Ｔは、好ましくは１５０ｎｍ以上であってよい。
前記山なり形状を有する構造体は、例えば、前記第一回折格子をインクジェット方式のナノインプリントで作製された回折格子の周囲に形成される。
前記山なり形状の構造体は、前記第一回折格子若しくは前記第二回折格子又はこれら両方の回折格子を形成するために用いられた材料から形成されていてよい。すなわち、前記構造体は、これら回折格子の形成に伴い、これら回折格子の材料から形成されうる。
上記式１に関して、「１－Ｙ₁₀／Ｘ₁₀」は、ＴＺに到達する前の光線（入射光線Ｌ１）のＭＴＦに対する、ＴＺへ到達後の光線（出射光線Ｌ２）のＭＴＦの劣化率に相当する。
空間周波数１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇはおよそ視力の０．３に相当し、一般的にはヒトが裸眼で生活できる最低基準である。そのため、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合において上記のとおりのＭＴＦに関する条件を満たすことで、小さな文字でも見えることができる程度の画質を達成することができる。

【0036】

（ＭＴＦ測定方法）
ＭＴＦの測定方法について、以下で図２９Ａ及びＢ並びに図３０Ａ及びＢを参照しながら説明する。図２９Ａには、測定系の構成が示されている。図２９Ｂには、及び当該測定系に含まれる部品の詳細を記載した表が示されている。

【0037】

図２９Ａに示されるとおり、当該測定系は、導光板に対して平行光線を入射させる照明系１００と、当該導光板から出射した光を検出する撮像系１１０とを含む。
照明系１００は、光源（ＬＥＤ）１０１、コリメータレンズ１０２、及びアパーチャー１０３を有する。当該照明系を構成するこれら部品の詳細は、図２９Ｂに説明されるとおりである。
撮像系１１０は、瞳用アパーチャー１１３、カメラレンズ１１２、及びカメラ１１１を有する。当該撮像系を構成するこれら部品の詳細も、図２９Ｂに説明されるとおりである。
なお、図２９Ｂにおいて、ＩＣＧは、上記で述べたとおり入射光を導光板Ｐ内へ進行させるための回折格子である。ＯＣＧは、導光板Ｐ内を進行した光を導光板から出射させるための回折格子である。

【0038】

図３０Ａ及びＢには、当該測定方法のフローチャートが示されており、ＴＺのＭＴＦ劣化率は当該フローチャートに示す手順を実行することによって取得可能である。
具体的には、測定対象となる導光板ユニットに対して、図３０Ａに示されるフローチャートに従い、ＰＳＦ画像の取得及び当該ＰＳＦ画像に対するフーリエ変換を実行することによってＭＴＦ値（Ａ’）が得られる。なお、Ａ’、Ｂ’、Ｘ₁₀、Ｙ₁₀、Ｘ₂₀、Ｙ₂₀は、取り得る範囲が０～１である割合を示す値である。次に、当該導光板ユニットからＴＺ（山なり形状の構造体）を除去したものについて、図３０Ｂに示されるフローチャートに従い、ＰＳＦ画像の取得及び当該ＰＳＦ画像に対するフーリエ変換を実行することによってＭＴＦ値（Ｂ’）が得られる。
ここで、ＰＳＦ画像の空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の（Ａ’／Ｂ’）が、上記式１における（Ｙ₁₀／Ｘ₁₀）である。
また、ＰＳＦ画像の空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の（Ａ’／Ｂ’）が、後述の上記式５における（Ｙ₂₀／Ｘ₂₀）である。
このように、上記測定方法では、ＴＺの有無だけを変更した２つのＭＴＦ値測定が行われ、そして、最終的な出射光のＭＴＦ値だけに着目して、上記比率が得られる。これにより、第一回折格子及び第二回折格子がそれぞれ入射回折格子及び出射回折格子である場合だけに限らず、第一回折格子及び第二回折格子がそれぞれエキスパンダー及びＯＣＧである場合など、種々のパターンの導光板ユニットについて測定を実行することができる。

【0039】

図３０Ａ及び３０Ｂに示されるフローチャートは、測定対象となる導光板ユニットにおけるＴＺの有無以外は、同じである。上記フローチャートのうち、主な工程は以下のとおりである。
まず照明系１００によって生成された平行光線を、導光板Ｐへと入射させる。入射した当該平行光線は、ＩＣＧへ到達して、回折されて、導光板内を進行する。導光板上にＴＺが存在する場合は、当該光線はＴＺにより進行方向が変更されてよい（Ｓ１１～Ｓ１４及びＳ２１～Ｓ２４）。
次に、導光板内を進行した当該光線は、ＯＣＧによって回折されて導光板の外へと出射する。当該出射した光は、撮像系１１０によって撮像される。撮像系１１０は、レンズ１１２によって出射された光線を集光し、そして、カメラ１１０によって点像分布（ＰＳＦ）画像を得る（Ｓ１５～Ｓ１６及びＳ２５～Ｓ２６）。
解析機器（ＰＣ）が、当該ＰＳＦ画像を２次元フーリエ変換することによって、ＭＴＦが得られる（Ｓ１７～１８及びＳ２７～２８）。すなわち、当該点像分布がフーリエ変換によって空間周波数分布へと変換され、所望の周波数におけるＭＴＦが取得される。当該解析機器は、ＰＳＦ画像を２次元フーリエ変換することができるものであればよく、当技術分野で一般的に利用されている情報処理装置（例えば汎用のコンピュータ）が用いられてよい。当該フーリエ変換を実行するソフトウェアとして、Ｐｙｔｈｏｎが用いられる。
導光板ユニット（導光板と回折格子とＴＺ（山なり形状構造体）を含むユニット）のＭＴＦの値をＡ’とし、当該ＴＺを除去した導光板ユニットのＭＴＦの値をＢ’とすると、ＴＺのＭＴＦ劣化割合は１－（Ａ’／Ｂ’）によって導出可能である。

【0040】

（第一回折格子、第二回折格子、山なり形状構造体が存在する面）
前記第一回折格子及び前記第二回折格子は、導光板上に存在し且つＴＺを挟むように配置された２つの回折格子であってよい。
前記第一回折格子及び前記第二回折格子は、導光板の同じ面上に存在してよく、又は、前記第一回折格子が導光板の一方の面に存在し且つ前記第二回折格子が当該導光板の他方の面に存在していてもよい。
いずれの場合においても、本開示に従い、ＭＴＦ劣化を抑制することができる。
これら回折格子が存在する面について、図３１Ａ及び図３１Ｂを参照しながら説明する。

【0041】

図３１Ａに示されるように、導光板Ｐの一方の面ＳＦ１上に、前記第一回折格子Ｇ１及び前記第二回折格子Ｇ２が存在していてよい。そして、これら２つの回折格子の間に、山なり形状構造体が存在する領域ＴＺが存在していてよい。本開示に従い、当該山なり形状構造体に起因するＭＴＦ劣化が抑制されてよい。

【0042】

また、図３１Ｂに示されるように、導光板Ｐの一方の面ＳＦ１上に、第一回折格子Ｇ１が存在し、他方の面ＳＦ２上に、第二回折格子Ｇ２’が存在していてもよい。そして、これら２つの回折格子の間に、山なり形状構造体が存在する領域ＴＺ２が存在していてよい。
また、面ＳＦ１上にさらに第二回折格子Ｇ２が存在している場合、第二回折格子Ｇ２’と第二回折格子Ｇ２との間に、山なり形状構造体が存在する領域ＴＺ３が存在していてよい。この場合、回折格子Ｇ２及びＧ２’のいずれかが、第一回折格子として取り扱われてよい。
さらに、この場合、面ＳＦ１上に存在する、第一回折格子Ｇ１及び第二回折格子Ｇ２との間に、山なり形状構造体が存在する領域ＴＺ１が存在していてよい。
本開示に従い、これらの山なり形状構造体の少なくとも一つに起因するＭＴＦ劣化が抑制されてよい。

【0043】

このように、本開示に従い、導光板上に設けられたいずれか２つの回折格子の間に存在する山なり形状構造体に起因するＭＴＦ劣化が抑制されてよい。

【0044】

（第一回折格子及び第二回折格子の回折特性）
前記第一回折格子及び前記第二回折格子は、上記で説明した、ＩＣＧ、エキスパンダー、ＯＣＧ、及びリサイクラーのうちのいずれか２つであってよい。すなわち、前記第一回折格子は、ＩＣＧ、エキスパンダー、ＯＣＧ、又はリサイクラーとしての回折特性を有してよい。また、前記第二回折格子も、ＩＣＧ、エキスパンダー、ＯＣＧ、又はリサイクラーとしての回折特性を有してよい。本開示の導光板ユニットは、前記第一回折格子及び前記第二回折格子を含む２以上の回折格子を有してよく、各回折格子の回折特性は、例えば光の当業者により適宜選択されてよい。
このように本開示に従う導光板ユニットにおいて、前記第一回折格子及び前記第二回折格子を含む２以上の回折格子が設けられてよく、これら回折格子の回折特性及び配置は、当業者に適宜選択されてよい。そして、２つの回折格子の間に存在するＴＺに起因するＭＴＦ劣化が、本開示に従い抑制されてよい。以下では、これら回折格子の配置に関する例を、図３２Ａ～Ｅを参照しながら説明する。これらの図は、導光板ユニットの面の模式的な例を示す図であり、回折格子の構成例が示されている。

【0045】

図３２Ａにおいて、導光板Ｐ上に、第一回折格子としてＩＣＧが設けられており、第二回折格子としてＯＣＧが設けられている。これら回折格子の間のグレー領域ＴＺに、山なり形状構造体が存在してよい。
本開示において、これらの間のＴＺ１に存在する山なり形状構造体に起因するＭＴＦ劣化が抑制されてよい。
このように、前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記導光板内を進行した光を前記導光板から出射させるように構成された出射回折格子であってよい。
また、前記ＯＣＧは、エキスパンダーとしての回折特性を有してもよい。すなわち、前記出射回折格子は、前記導光板内を進行した光を拡大し且つ前記導光板から出射させるよう構成された出射回折格子であってよい。

【0046】

図３２Ｂにおいて、導光板Ｐ上に、ＩＣＧ、エキスパンダー、ＯＣＧが設けられている。ＩＣＧ及びエキスパンダーの間のグレー領域ＴＺ１に山なり形状構造体が存在してよく、又は、エキスパンダー及びＯＣＧの間のグレー領域ＴＺ２に山なり形状構造体が存在してよく、又は、領域ＴＺ１及びＴＺ２の両方に山なり形状構造体が存在してもよい。
本開示において、前記ＩＣＧが第一回折格子として捉えられ且つ前記エキスパンダーが第二回折格子として捉えられてもよい。そして、本開示に従い、これらの間のＴＺ１に存在する山なり形状構造体に起因するＭＴＦ劣化が抑制されてよい。
本開示において、前記エキスパンダーが第一回折格子として捉えられ且つ前記ＯＣＧが第二回折格子として捉えられてもよい。そして、本開示に従い、これらの間のＴＺ２に存在する山なり形状構造体に起因するＭＴＦ劣化が抑制されてよい。
このように、本開示において、前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記第一回折格子によって回折されて導光板内を進行した前記光を拡大するように構成されたエキスパンダーであってよい。
また、前記第一回折格子は、前記導光板内を進行した光を拡大するように構成されたエキスパンダーであり、且つ、
前記第二回折格子は、前記エキスパンダーにより拡大された光を前記導光板から出射させるように構成された出射回折格子であってもよい。

【0047】

図３２Ｃは、導光板Ｐ上に、第一回折格子としてＩＣＧが設けられており、第二回折格子としてＯＣＧが設けられている。前記ＩＣＧは、エキスパンダーとしての回折特性も有する。これら回折格子の間のグレー領域ＴＺに、山なり形状構造体が存在してよい。この場合、山なり形状構造体が存在する領域は、図３２Ａにおける場合よりも大きくなりうる。
本開示において、これらの間のＴＺに存在する山なり形状構造体に起因するＭＴＦ劣化が抑制されてよい。
すなわち、前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させ且つ当該光を拡大して前記導光板内を進行させるように構成された入射回折格子であってよい。

【0048】

図３２Ｄは、図３２Ｂの構成例における回折格子の周囲に、リサイクラーが配置された構成例を示す。導光板Ｐ上に、ＩＣＧ、エキスパンダー、ＯＣＧが設けられている。導光板Ｐ上には、さらに、ＩＣＧから導光板の端（同図における左端）へと進行する光をＩＣＧへと戻すためのリサイクラー１、エキスパンダー又はＯＣＧから導光板の端（同図における上端）へと進行する光をエキスパンダー又はＯＣＧへと戻すためのリサイクラー２、ＯＣＧから導光板の端（同図における右端）へと進行する光をＯＣＧへと戻すためのリサイクラー３、エキスパンダー又はＯＣＧから導光板の端（同図における下端）へと進行する光をエキスパンダー又はＯＣＧへと戻すためのリサイクラー４が設けられている。
これらの回折格子のうちの隣接する２つの回折格子の間のグレー領域ＴＺ１～６の１つ以上に山なり形状構造体が存在してよい。
本開示において、これらの間のＴＺに存在する山なり形状構造体に起因するＭＴＦ劣化が抑制されてよい。

【0049】

図３２Ｅは、図３２Ｃの構成例における回折格子の周囲に、リサイクラーが配置された構成例を示す。導光板Ｐ上に、ＩＣＧ及びＯＣＧが設けられている。前記ＩＣＧは、エキスパンダーとしての回折特性も有する。導光板Ｐ上には、さらに、ＩＣＧから導光板の端（同図における左端）へと進行する光をＩＣＧへと戻すためのリサイクラー１、ＯＣＧから導光板の端（同図における上端）へと進行する光をＯＣＧへと戻すためのリサイクラー２、ＯＣＧから導光板の端（同図における右端）へと進行する光をＯＣＧへと戻すためのリサイクラー３、ＯＣＧから導光板の端（同図における下端）へと進行する光をＯＣＧへ戻すためのリサイクラー４が設けられている。
これらの回折格子のうちの隣接する２つの回折格子の間のグレー領域ＴＺ１～５１つ以上に山なり形状構造体が存在してよい。
本開示において、これらの間のＴＺに存在する山なり形状構造体に起因するＭＴＦ劣化が抑制されてよい。

【0050】

図３２Ｄ及びＥに示されるように、第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子、前記導光板内を進行した前記光を拡大するように構成されたエキスパンダー、及び、前記導光板から前記光を出射させるように構成された出射回折格子のうちのいずれかの回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記第一回折格子を通過して前記導光板の端に向かう光を回折して再度前記第一回折格子へと進行させるリサイクラーであってよい。

【0051】

１．３．１スロープの特定に関する例

【0052】

好ましい実施態様において、「前記山なり形状のスロープの幅」が「前記導光板内の前記光の全反射間隔」未満である場合は、「前記スロープの幅」が「前記全反射間隔に基づき特定される閾値」以下であるように、「前記スロープ」が構成されており、
「前記山なり形状のスロープの幅」が「前記導光板内の前記光の全反射間隔」以上である場合は、「前記スロープの高さ」が「前記スロープの幅及び前記スロープの傾き角に基づき特定される閾値」以下であるように、「前記スロープ」が構成されていてよい。
前記山なり形状は、２つのスロープを有する。好ましくは、当該２つのスロープのうちの１つスロープに着目した場合において、当該１つのスロープの幅と当該導光板内を進行する光線の全反射間隔との関係に応じて、当該スロープの幅又はスロープの高さが所定の閾値以下となるように当該スロープが構成される。このように、スロープの幅と全反射間隔に応じてスロープの構成を変更することで、上記のＭＴＦを満たしやすくなり、ＭＴＦ劣化を防ぎやすい。
本明細書内において、全反射間隔は、導光板に入射される光の光源スペクトルのピーク波長を有する光線に関して、図７に記載されたとおりに特定される距離である。

【0053】

以下でこの実施態様をより理解しやすくするために、１つのスロープによってもたらされる光線角度のズレを説明し、そして次に、ＴＺ形状とＰＳＦ及びＭＴＦとの関係を説明する。その後、より具体的な実施態様を説明する。

【0054】

１．３．２１つのスロープによってもたらされる光線角度のズレ

【0055】

図７に示されるように、空気中からθ_airinの角度を持つ光線が導光板へ入射し、そして、ＩＣＧにより光線が導光板内部に取り込まれて伝搬する。その際に当該光線は、ＴＺに１回当たり、すなわち、ＯＣＧから瞳側に出射する光線の角度はθ_airin+Δpeakとなると想定する。当該Δpeakは、グレーティング方程式とスネルの法則から以下のように求めることができる。
Δpeak ～ φ*(2*n₂*cos(θ’_TIR)) / cos(θ_airin)
ここで、φは、基板とTZのスロープとの間の角度である。θ_airinは空気中における入射角である。n₂は、ＴＺの屈折率である。θ’_TIRは、ＴＺ内における導光角である。すなわち、光線角度のズレ量とスロープの角度とは比例関係にある。

【0056】

１．３．３ＴＺ形状とＰＳＦ及びＭＴＦとの関係

【0057】

図９に、ＴＺ形状とＰＳＦ及びＭＴＦと関係を説明するための1次元方向の模式図を示す。
同図の（ａ）を参照して、ＴＺのスロープ幅を小さくすることができる場合について説明する。すなわち、ＴＺのスロープ幅ｗが光線の導光板内における全反射間隔ｄより小さい場合について説明する。
スロープ幅が全反射間隔より小さいので、光線面中にスロープに当たる箇所と当たらない箇所が存在し、スロープに当たる光線割合がそのまま角度がずれる光線割合になる。光線面の中でスロープに当たる幅の比率は、ｗ／ｄで表される。光線面がスロープに当たる回数は１回である。また、上述の通り、スロープの角度は光線角度のズレ量に影響を与える。
ＰＳＦ(Point Spread Function)に関して考えたときに、全体光量を１とした場合、１－ｗ／ｄの光量については光線角度はズレないが、ｗ／ｄの光量については光線角度がズレたＰＳＦ画像となる。このＰＳＦ画像から幾何光学的ＭＴＦを計算できる。そのため、任意のスロープ角度に対して目標ＭＴＦ値を達成するためにはｗ／ｄをコントロールすればよい。
ここで、ＰＳＦは点像分布であり、光線を1点に集光する際に光線内に異なる角度の光線が存在すると１点ではなく複数の点を有する画像となり、点の散らばり方で光線内の角度の散らばり方も分かる。

【0058】

同図の右を参照して、ＴＺのスロープ幅が大きい場合について説明する。すなわち、ＴＺのスロープ幅ｗが光線の導光板内における全反射間隔ｄより大きい場合について説明する。
スロープ幅が大きいため光線面の全てがスロープに当たり、光線面内にｎ(＝１、２、３、…)回スロープに当たる箇所とｎ＋１回当たる箇所が存在する。光線全体としてはｎ回以上スロープに当たるため、元の光線角度から変化しているので画像歪みは存在するが、画像のボケ（ＭＴＦ）としては光線面内の角度差が影響するため、スロープ１回分の影響である。
ＰＳＦに関して考えたときに、スロープ１回分の角度ずれ量は上述のΔpeakで表せるため、任意のスロープ幅に対して目標ＭＴＦ値を達成するためには角度ずれ量（すなわちΔpeak）をコントロールすればよい。

【0059】

以上を踏まえ、以下では、ＭＴＦ劣化を防ぐための具体的なスロープ構成例について説明する。

【0060】

１．４スロープの構成例１

【0061】

ＴＺの山なり形状は、２つのスロープを有する。そこで、例えば本開示の導光板ユニットは、以下の３つに場合分けして、それぞれの場合毎に、スロープが特定されてよい。

【0062】

１．４．１構成例１－１（２つのスロープの幅がいずれも大きい場合）

【0063】

２つのスロープの幅がいずれも大きい場合について以下で説明する。この場合は、ＴＺのスロープ幅ｗ１及びｗ２のいずれもが、光線の導光板内における全反射間隔ｄ以上である場合に相当する。
この場合において、２つのスロープそれぞれによる光線角度ずれ量Δpeakを縦横軸にとった場合のＭＴＦ値の分布が、図１０に示されている。横軸、縦軸はそれぞれスロープ1、スロープ2によって変化させられる光線角度ずれ量Δpeakである。
同図において、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ/ｄｅｇにおけるＭＴＦの劣化率が５０％以下になる（すなわち式１を満たす）ところのΔpeakの範囲（図１０に示される斜線部分の領域）に基づき、好ましいＴＺの形状は、以下の式２のとおりに表される。

【数13】

この式２によるＴＺ形状の制約は、上記で図７を参照して説明したｈ１及びｈ２を強く制限するものであるため、ｗ１及びｗ２は大きくても許容されるというものである。すなわち、ｗがコントロールできなくともｈを制限すればよい。
例としてθ_airin=25[deg]、n₁=2.0、n₂=1.5、Λ(ICGのピッチ)=360nm、λ(ピーク波長)=530nmとすると、ｗ_１(もしくはｗ_２)=0.5 mmの場合に、0＜ｈ１≦92 nmとなる。

【0064】

１．４．２構成例１－２（１つのスロープの幅が大きく他方のスロープの幅は小さい場合）

【0065】

１つのスロープ幅は小さいが他方のスロープ幅は大きい場合の例について以下で説明する。この場合は、ＴＺのスロープ幅ｗ１は光線の導光板内における全反射間隔ｄ未満であり且つＴＺのスロープ幅ｗ２は光線の導光板内における全反射間隔ｄ以上である場合に相当する。
この場合において、一方のスロープによる光線角度ずれ量Δpeakを縦軸、もう片方のスロープによる角度がズレる光線割合ＰＳを横軸にとった場合のＭＴＦ値の分布が図１１に示されている。
同図において、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ/ｄｅｇにおけるＭＴＦの劣化率が５０％以下になる（すなわち式１を満たす）ＰＳ及びΔpeakの範囲（図１１中の斜線により示される領域）に基づき、好ましいＴＺの形状は、以下の式３のとおりに表される。

【数14】

この式の特徴として、図７における片側のスロープの幅を強く制限できる際に有効な制約条件であるということが挙げられる。
例としてθ_airin=25[deg]、n₁=2.0、n₂=1.5、Λ(ICGのピッチ)=360nm、λ(ピーク波長)=530nm、t=0.5mmとすると、d=0.6 mm、0 < w1 ≦ 0.14 mmとなる。

【0066】

１．４．３構成例１－３（２つのスロープの幅がいずれも小さい場合）

【0067】

２つのスロープの幅が小さい場合の例を以下に説明する。この場合は、ＴＺのスロープ幅ｗ１及びｗ２のいずれも、光線の導光板内における全反射間隔ｄ未満である場合に相当する。
この場合において、２つのスロープそれぞれのスロープによる角度がズレる光線割合ＰＳを縦横軸にとった場合のＭＴＦ値の分布が図１２に示されている。横軸及び縦軸はそれぞれスロープ１及びスロープ２によって変化させられる角度がズレる光線割合PSである。
同図において空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ/ｄｅｇにおけるＭＴＦの劣化率が５０％以下になる（すなわち式１を満たす）ＰＳの範囲に基づき、好ましいＴＺの形状は、以下の式４のとおりに表される。

【数15】

特徴としては、図7における両側のスロープの幅を強く制限できる際に有効な制約条件である。
例としてθ_airin=25[deg]、n₁=2.0、n₂=1.5、Λ(ICGのピッチ)=360nm、λ(ピーク波長)=530nm、t=0.5mmとすると、d=0.6 mm、0 < w1,w2 ≦ 0.090 mmとなる。

【0068】

以上の構成例１－１～１－３において説明したとおり、ＴＺの山なり形状構造体のスロープの幅と全反射間隔との大小関係に応じて各スロープの幅又は高さを制御することによって、ＭＴＦ劣化を防ぐことができる。
すなわち、好ましい実施態様において、
「前記山なり形状のスロープの幅」が「前記導光板内の前記光の全反射間隔」未満である場合は、「前記スロープの幅」が「前記全反射間隔に基づき特定される閾値」以下であるように、「前記スロープ」が構成されてよく、
「前記山なり形状のスロープの幅」が「前記導光板内の前記光の全反射間隔」以上である場合は、「前記スロープの高さ」が「前記スロープの幅及び前記スロープの傾き角に基づき特定される閾値」以下であるように、「前記スロープ」が構成されてよい。
より具体的には、前記山なり形状の２つのスロープの幅又は高さが、各スロープの幅と前記全反射間隔との間の大小関係に応じて、上記式２～４のいずれかを満たすように、本開示の導光板ユニットは構成されてよい。

【0069】

１．５ＭＴＦに関する条件の例２

【0070】

上記１．３において、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合に関する式１について説明し、そして、上記１．４において、式１を満たすように構成された山なり形状構造体（ＴＺ）の例について説明した。
本開示において、より好ましくは、空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合におけるＭＴＦ値が所定の条件を満たすように、本開示の導光板ユニットは構成されてよい。
すなわち、より好ましい実施態様において、本開示に従う導光板ユニットは、導光板と、前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体とを備えており、当該導光板ユニットは、空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₂₀とし且つ前記山なり形状を通過後の光のＭＴＦ値をＹ₂₀としたときに、以下の式５を満たすように構成されている。

【数16】

【0071】

式５を満たすように２つのＭＴＦ値Ｘ₂₀及びＹ₂₀が制御されていることで、画質の劣化を防ぐことができる。
ここで前記光は、使用する画角光線のうち、導光板内の導光角が最も臨界角に近い光線であってよい。

【0072】

１．６スロープの構成例２

【0073】

空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合についても、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合と同様に、例えば本開示の導光板ユニットは、以下の３つに場合分けして、それぞれの場合毎に、スロープが特定されてよい。

【0074】

１．６．１構成例２－１（２つのスロープの幅が大きい場合）

【0075】

２つのスロープの幅がいずれも大きい場合について以下で説明する。この場合は、ＴＺのスロープ幅ｗ１及びｗ２のいずれもが、光線の導光板内における全反射間隔ｄ以上である場合に相当する。
この場合において、２つのスロープそれぞれによる光線角度ずれ量Δpeakを縦横軸にとった場合のＭＴＦ値の分布が、図１３に示されている。横軸、縦軸はそれぞれスロープ１、スロープ１によって変化させられる光線角度ずれ量Δpeakである。
同図において、空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ/ｄｅｇにおけるＭＴＦの劣化率が５０％以下になる（すなわち式５を満たす）Δpeakの範囲から求まるＴＺの形状は、以下の式６のとおりに表される。

【数17】

この式６によるＴＺ形状の制約は、上記で図７を参照して説明したｈ１及びｈ２を強く制限するものであるため、ｗ１及びｗ２は大きくても許容されるというものである。すなわち、ｗがコントロールできなくともｈを制限すればよい。
例としてθ_airin=25[deg]、n₁=2.0、n₂=1.5、Λ(ICGのピッチ)=360nm、λ(ピーク波長)=530nmとすると、w1(もしくはw2)=0.5 mmの場合に、0 < h1 ≦ 92 nmとなる。

【0076】

１．６．２構成例２－２（１つのスロープの幅が大きく他方のスロープの幅は小さい場合）

【0077】

１つのスロープ幅は小さいが他方のスロープ幅は大きい場合の例について以下で説明する。この場合は、ＴＺのスロープ幅ｗ１は光線の導光板内における全反射間隔ｄ未満であり且つＴＺのスロープ幅ｗ２は光線の導光板内における全反射間隔ｄ以上である場合に相当する。
この場合において、一方のスロープによる光線角度ずれ量Δpeakを縦軸、もう片方のスロープによる角度がズレる光線割合ＰＳを横軸にとった場合のＭＴＦ値の分布が図１４に示されている。
同図において、空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ/ｄｅｇにおけるＭＴＦの劣化率が５０％以下になる（すなわち式５を満たす）ＰＳとΔpeakの範囲から求まるＴＺの形状は、以下の式７のとおりに表される。

【数18】

この式の特徴として、図7における片側のスロープの幅を強く制限できる際に有効な制約条件であるということが挙げられる。
例としてθ_airin=25[deg]、n₁=2.0、n₂=1.5、Λ(ICGのピッチ)=360nm、λ(ピーク波長)=530nm、t=0.5mmとすると、d=0.6 mm、0 < w1 ≦ 0.12 mmとなる。

【0078】

１．６．３構成例２－３（２つのスロープの幅が小さい場合）

【0079】

２つのスロープの幅が小さい場合の例を以下に説明する。この場合は、ＴＺのスロープ幅ｗ１及びｗ２のいずれも、光線の導光板内における全反射間隔ｄ未満である場合に相当する。
この場合において、２つのスロープそれぞれのスロープによる角度がズレる光線割合ＰＳを縦横軸にとった場合のＭＴＦ値の分布が図１５に示されている。横軸及び縦軸はそれぞれスロープ１及びスロープ２によって変化させられる角度がズレる光線割合ＰＳである。
同図において空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ/ｄｅｇにおけるＭＴＦの劣化率が５０％以下になる（すなわち式５を満たす）ＰＳの範囲から求まるＴＺの形状は、以下の式８のとおりに表される。

【数19】

この式の特徴としては、図７における両側のスロープの幅を強く制限できる際に有効な制約条件であるということが挙げられる。
例としてθ_airin=25[deg]、n₁=2.0、n₂=1.5、Λ(ICGのピッチ)=360nm、λ(ピーク波長)=530nm、t=0.5mmとすると、d=0.6 mm、0 < w1,w2 ≦ 0.090 mmとなる。

【0080】

以上の構成例２－１～２－３において説明したとおり、ＴＺの山なり形状構造体のスロープの幅と全反射間隔との大小関係に応じて各スロープの幅又は高さを制御することによって、ＭＴＦ劣化を防ぐことができる。
すなわち、好ましい実施態様において、
「前記山なり形状のスロープの幅」が「前記導光板内の前記光の全反射間隔」未満である場合は、「前記スロープの幅」が「前記全反射間隔に基づき特定される閾値」以下であるように、「前記スロープ」が構成されてよく、
「前記山なり形状のスロープの幅」が「前記導光板内の前記光の全反射間隔」以上である場合は、「前記スロープの高さ」が「前記スロープの幅及び前記スロープの傾き角に基づき特定される閾値」以下であるように、「前記スロープ」が構成されてよい。
より具体的には、前記山なり形状の２つのスロープの幅又は高さが、各スロープの幅と前記全反射間隔との間の大小関係に応じて、上記式６～８のいずれかを満たすように、本開示の導光板ユニットは構成されてよい。

【0081】

１．７ＴＺｃの構成例

【0082】

本開示の導光板ユニットには、導光板の２つの面のうち、山なり形状構造体（以下では、第一構造体又はＴＺともいう）が設けられた面と反対側の面に又は同じ側の面に、当該山なり形状構造体による影響を打ち消すための構造体（以下では、第二構造体又はＴＺｃともいう）が設けられてよい。
すなわち、本開示に従う導光板ユニットは、ＴＺによって角度を変えられた光線がＴＺｃに当たるように構成されてよい。ＴＺｃにより、光線の角度ずれが打ち消される。ＴＺの形状及びＴＺｃの設置位置によって、種々の実施態様を採用することができる。
このような構成を有する導光板ユニットにおいても、ＭＴＦ劣化を解消することができ、上記で述べた式１の条件を満たすことができ、さらには、式５の条件を満たすこともできる。
以下ではこれら２つの構造体を有する導光板ユニットの例について説明する。

【0083】

１．７．１ＴＺの存在する面と反対側の面に存在するＴＺｃの例１

【0084】

一実施態様において、導光板の２つの面のうち、ＴＺが設けられた面と反対側の面にＴＺｃが設けられてよい。導光板内を進行する光線がＴＺに当たってその光線角度が変化した後に、当該光線がＴＺｃに当たることで光線角度をＴＺに当たる前の導光角度に戻すことができる。
この場合において、ＴＺとＴＺｃとは、好ましくは同じ材料から形成されてよい。これにより、光線の角度ずれを打ち消しやすくなる。
例えば図１６に示されるように、導光板Ｐの２つの面のうち、一方の面にＴＺが存在し、そして、他方の面にＴＺｃが設けられていてよい。ＴＺｃはＴＺと略同一の形状を有してよい。ＴＺｃは、基板断面に対してＴＺと点対称になるように配置されてよい。
同図に示される導光板ユニットＵ２は、導光板Ｐと、当該導光板の一方の面に設けられた第一回折格子Ｇ１、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子Ｇ２、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する第一構造体ＴＺとを有する。さらに、前記導光板の前記一方の面又は他方の面上に、前記第一構造体ＴＺに起因する前記光の角度ずれを打ち消すように構成された山なり形状の第二構造体ＴＺｃを備えている。

【0085】

この実施態様に関して、ＴＺ及びＴＺｃの形状をそれぞれ説明する。

【0086】

まずＴＺの形状について説明する。
ＴＺの形状に関して、好ましくは、スロープ１の幅ｗ１は、ｗ１＜０．１＊ｄを満たし、且つ、スロープ２の幅がｗ２≧ｄである。ここで、ｄは、前記導光板内の前記光の全反射間隔である。
ＴＺによる光線への影響を打ち消すためには、ＴＺのスロープそれぞれに対応するＴＺｃのスロープを配置することが望ましい。図１７に示されるように、スロープ幅が大きい場合はＴＺｃの形状は谷形状且つ側面が垂直であることが求められることがあり、この形状を実現することは難しい。そのため、上記のとおりｗ１＜０．１＊ｄを満たすことによって、ＴＺｃを形成しやすくなる。
また、ｗ１＜０．１＊ｄを満たす場合は、一方のスロープ（ｗ１のスロープ）の影響が非常に小さいため、他方のスロープの影響のみを打ち消せばよいというメリットもある。
すなわち、前記導光板ユニットは、前記第一構造体の前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１が、ｗ１＜０．１ｄ（ここで、ｄは、前記導光板内の前記光の全反射間隔である。）を満たすように構成されていてよい。

【0087】

次に、ＴＺｃの形状について説明する。
ＭＴＦ劣化を改善するためには、ＭＴＦ劣化を完全に打ち消すのではなく弱められれば良い。そのため、ＴＺｃは、ＴＺと完全に一致した形状でなくてもよく、すなわち、ＴＺｃの形状に関する許容誤差及び位置に関する許容誤差が存在する。以下で、これらの許容誤差について説明する。

【0088】

ＴＺｃの形状におけるスロープの幅をｗｃ１及びｗｃ２とし、ＴＺｃのスロープと基板との成す角をφｃ１及びφｃ２とする。
この場合、ＴＺｃの形状は、以下の４つの式により表される。
ｗｃ１＜０．１＊ｄ、
ｗｃ２＝ｗ２＋Δｗ、
φｃ２＝φ２＋Δφ、及び
ｘ＝ｄ／２＋ｎ＊ｄ＋Δｘ
ここで、これらの式におけるパラメータは以下のとおりである。
ｘ：ＴＺの頂点とＴＺｃの端の水平方向の距離差
Δｗ：ＴＺｃのスロープ幅の許容誤差
Δφ：ＴＺｃのスロープ角度の許容誤差
Δｘ：ｘの許容誤差
ｎ：任意の整数
ｘについて、ｄ／２＋ｎ＊ｄは、導光板の表面にあるＴＺに当たった光線が裏面に当たる間隔を示している。ｘは、前記第一構造体のスロープ２の左端から、前記スロープ２の影響を打ち消す役割を持つ前記第二構造体のスロープの左端までの水平方向の距離である。Δｘは、(光線の全反射間隔の半分)+(光線の全反射間隔の整数倍)であり、つまり（ｄ/２＋ｎ＊ｄ）からの誤差である。そのため、上記のとおり、ｘ＝ｄ／２＋ｎ＊ｄ＋Δｘと表される。

【0089】

上記式におけるΔｗ、Δφ、Δｘ、及びｎの範囲について以下でさらに説明する。
ＴＺによる光線の角度ずれを修正する位置にＴＺｃを配置した場合、ＴＺｃのスロープの幅及び位置は、角度ずれを修正できる光線割合に影響を与え、スロープの角度は、光線のずれた角度をどれだけ戻せるかに影響を与える。これらのパラメータはスロープの構成例１（特には構成例１－１～１－３）と同様にＰＳＦの形状で表現でき、つまりＭＴＦ値を導出できる。ｗ２≧ｄであるため、ＰＳＦの考え方は図９の右に示されたとおりである。

【0090】

Δｗ(横軸)とΔφ(縦軸)が変化したときのＭＴＦ分布が図１８に示されている。
同図から、ＭＴＦ値が、ＴＺｃが無い場合のＭＴＦ値よりも高くなる範囲、すなわち丸囲み数字１により示される範囲が、以下の（式９－１）に示される関係式により表される。
また、Δｘ(横軸)とΔφ(縦軸)が変化したときのＭＴＦ分布が図１９に示されている。同図から、ＭＴＦ値が、ＴＺｃが無い場合のＭＴＦ値よりも高くなる範囲、すなわち丸囲み数字２により示される範囲と丸囲み数値３により示される範囲がそれぞれ、以下の（式９－２）及び（式９－３）の関係式により表される。
これらの式において、φｃ２＜０の場合は、スロープの左右が逆転して、スロープの角度が－φｃ２である構造を意味する。

【数20】

このように、（式９－１）、（式９－２）、又は（式９－３）のいずれかを条件を満たせば、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合のＭＴＦ劣化を改善することができる。

【0091】

１．７．２ＴＺの存在する面と反対側の面に存在するＴＺｃの例２

【0092】

上記１．７．１では、ＴＺの形状に関して、スロープ２の幅がｗ２≧ｄである場合について説明した。
以下では、スロープ２の幅がｗ２＜ｄである場合について説明する。

【0093】

ＴＺｃの形状におけるスロープの幅をｗｃ１及びｗｃ２とし、ＴＺｃのスロープと基板との成す角をφｃ１及びφｃ２とする。
この場合、ＴＺｃの形状は、以下の４つの式により表される。
ｗｃ１＜０．１＊ｄ、
ｗｃ２＝ｗ２＋Δｗ、
φｃ２＝φ２＋Δφ、
ｘ＝ｄ/２＋ｎ＊ｄ＋Δｘを満たす。
ここで、ｘについて、ｄ／２＋ｎ＊ｄは導光板の表面にあるＴＺに当たった光線が裏面に当たる間隔を示している。

【0094】

上記式におけるΔｗ、Δφ、Δｘ、及びｎの範囲について以下で説明する。
ｗ２＜ｄであるため、ＰＳＦの考え方は図９の左に示されるとおりである。
Δｗ(横軸)とΔφ(縦軸)が変化したときのＭＴＦ分布が、図２０に示されている。この図からＴＺｃが無いときのＭＴＦ値より高くなる範囲、すなわち丸囲み数値４により示される範囲及び丸囲み数値５により示される範囲が、それぞれ（式１０－１）及び（式１０－２）の関係式により表される。
また、Δｘ(横軸)とΔφ(縦軸)が変化したときのＭＴＦ分布が、図２１に示されている。この図から、ＭＴＦ値が、ＴＺｃが無いときのＭＴＦ値より高くなる範囲、すなわち丸囲み数字６により示される範囲が、（式１０－３）の関係式により表される。
ただし、φｃ２＜０の場合は、スロープの左右が逆転して、スロープの角度が－φｃ２の構造を意味する。

【数21】

このように、（式１０－１）、（式１０－２）、又は（式１０－３）のいずれかを条件を満たせば、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合のＭＴＦ劣化を改善することができる。

【0095】

１．７．３ＴＺの存在する面に存在するＴＺｃの例１

【0096】

上記１．７．１では、ＴＺの存在する面と反対側の面にＴＺｃが存在する場合の構成例について説明した。
以下では、ＴＺが存在する面と同じ面にＴＺｃが存在する場合について説明する。

【0097】

この場合において、図２２に示されるように、ＴＺｃはＴＺと略同一の形状を有してよい。ＴＺｃは、基板に直行する軸に対して線対称になるように配置されてよい。

【0098】

まずＴＺの形状について説明する。
ＴＺの形状に関して、上記１．７．１と同様に、好ましくは、スロープ1の幅ｗ１は、ｗ１＜０．１＊ｄを満たし、且つ、スロープ２の幅ｗ２がｗ２≧ｄである。ここで、ｄは、前記導光板内の前記光の全反射間隔である。ｗ１＜０．１＊ｄを満たすことによって、ＴＺｃを形成しやすくなる。
また、この場合は、一方のスロープ（ｗ１のスロープ）の影響が非常に小さいため、他方のスロープの影響のみを打ち消せばよいというメリットもある。

【0099】

【0100】

ＴＺｃの形状におけるスロープの幅をｗｃ１及びｗｃ２とし、ＴＺｃのスロープと基板との成す角をφｃ１及びφｃ２とする。
この場合、ＴＺｃの形状は、以下の４つの式により表される。
ｗｃ１＜０．１＊ｄ、
ｗｃ２＝ｗ２＋Δｗ、
φｃ２＝φ２＋Δφ、
ｘ＝ｄ＋ｎ＊ｄ＋Δｘ。
ここで、これらの式におけるパラメータは以下のとおりである。
ｘ：ＴＺの頂点とＴＺｃの端の水平方向の距離差
Δｗ：ＴＺｃのスロープ幅の許容誤差
Δφ：ＴＺｃのスロープ角度の許容誤差
Δｘ：ｘの許容誤差
ｎ：任意の整数
ｘについて、ｄ＋ｎ＊ｄは導光板の表面にあるＴＺに当たった光線が再度表面に当たる間隔を示している。

【0101】

上記式に関して、Δｗ、Δφ、Δｘ、及びｎの範囲は、上記１．７．１において説明された（式９－１）、（式９－２）、及び（式９－３）によって表されてよい。すなわち、Δｗ、Δφ、Δｘ、及びｎに関して、（式９－１）、（式９－２）、又は（式９－３）のいずれかを条件を満たせば、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合のＭＴＦ劣化を改善することができる。

【0102】

１．７．４ＴＺの存在する面に存在するＴＺｃの例２

【0103】

上記１．７．３では、ＴＺの形状に関して、スロープ２の幅がｗ２≧ｄである場合について説明した。
以下では、スロープ２の幅がｗ２＜ｄである場合について説明する。

【0104】

この場合は、上記１．７．２において説明したように、ＴＺｃの形状におけるスロープの幅をｗｃ１及びｗｃ２とし、ＴＺｃのスロープと基板との成す角をφｃ１及びφｃ２とする。
この場合、ＴＺｃの形状は、以下の４つの式により表される。
ｗｃ１＜０．１＊ｄ、
ｗｃ２＝ｗ２＋Δｗ、
φｃ２＝φ２＋Δφ、
ｘ＝ｄ＋ｎ＊ｄ＋Δｘ。
ここで、ｘについて、ｄ＋ｎ＊ｄは導光板の表面にあるＴＺに当たった光線が再度表面に当たる間隔を示している。

【0105】

上記式におけるΔｗ、Δφ、Δｘ、及びｎの範囲は、上記１．７．２において説明された（式１０－１）、（式１０－２）、及び（式１０－３）によって表されてよい。すなわち、Δｗ、Δφ、Δｘ、及びｎに関して、（式１０－１）、（式１０－２）、又は（式１０－３）のいずれかを条件を満たせば、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合のＭＴＦ劣化を改善することができる。

【0106】

１．８コーティング層

【0107】

一実施態様において、前記構造体が存在する領域に、前記構造体へと前記光が進入することを防ぐように構成された反射コーティング層、又は前記構造体へ進入した前記光が前記山なり形状のスロープによって角度ずれを起こさないように構成されたコーティング層が設けられていてよい。このような反射コーティング層又はコーティング層によっても、ＭＴＦ劣化を抑制することができる。このような構成を有する導光板ユニットにおいても、ＭＴＦ劣化を解消することができ、上記で述べた式１の条件を満たすことができ、さらには、式５の条件を満たすこともできる。以下でこれらの層に関してより詳細に説明する。

【0108】

１．８．１反射コーティング層の例

【0109】

以下で反射コーティング層が設けられた本開示の導光板ユニットの構成例について、図２３を参照しながら説明する。同図は、当該構成例の模式図である。

【0110】

同図の左に示されるように、導光板Ｐ上に反射コーティング層ＲＬが積層されて積層体が得られる。そして、当該積層体に対するインクジェット及びナノインプリンティングによる回折格子の形成によって、同図の右に示されるように、回折格子Ｇ１及びＧ２並びに山なり形状構造体ＴＺが形成される。このようにし、導光板Ｐ、反射コーティング層ＲＬ、及び、回折格子Ｇ１及びＧ２並びに山なり形状構造体ＴＺを有する導光板ユニットＵ３１が得られる。このように、前記反射コーティング層は、前記導光板と前記構造体との間に設けられていてよい。

【0111】

ここで、回折格子Ｇ１及びＧ２は、反射コーティング層ＲＬ上が存在する領域には形成されず、導光板Ｐと接触するように形成される。
一方で、山なり形状構造体ＴＺは、反射コーティング層ＲＬ上に形成される。すなわち、反射コーティング層ＣＬが存在する領域においては、導光板Ｐと反射コーティング層ＲＬと山なり形状構造体ＴＺとがこの順に積層された積層体構造が形成される。
反射コーティング層ＲＬが存在する領域は、山なり形状構造体ＴＺが存在する領域を全てカバーするように形成されてよく、反射コーティング層ＲＬが存在する領域は、山なり形状構造体ＴＺが存在する領域よりも広くてよい。

【0112】

上記のとおり、導光板ユニットＵ８１は、山なり形状構造体ＴＺと導光板Ｐとの間に反射コーティング層ＲＬを有する。当該反射コーティング層ＣＬによって、導光板内を進行する光は、ＴＺに当たることなく導光板Ｐの平坦な面で全反射するので、ＭＴＦ劣化がない。このように、反射コーティング層によって、ＴＺによるＭＴＦ劣化を大きく緩和できる。

【0113】

好ましくは、前記反射コーティング層は、金属材料で形成されてよく、すなわち金属反射コーティング層であってよい。当該金属材料は、例えばアルミ、銀、金、アルミ合金、銅、水銀、クローム、ニッケル、白金、又はすずを主成分として含んでよく、好ましくはアルミ、銀、金、又はアルミ合金を主成分として含む。

【0114】

前記反射コーティング層の膜厚は、例えば１０ｎｍ以上、好ましくは２０ｎｍ以上、より好ましくは３０ｎｍ以上であってよい。前記膜厚は、例えば５００ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、又は２００ｎｍ以下であってよい。

【0115】

前記反射コーティング層は、必ずしもコーティング処理により形成されたものである必要はなく、他の手法により形成されたものであってもよい。例えば、前記反射コーティング層は、蒸着又はスパッタリングにより形成されてもよい。前記反射コーティング層は、反射層と呼ばれてもよい。

【0116】

１．８．２コーティング層の例

【0117】

以下で、前記構造体へ進入した前記光が前記山なり形状のスロープによって角度ずれを起こさないように構成されたコーティング層を有する本開示の導光板ユニットについて、図２４を参照しながら説明する。同図は、導光板ユニットの模式図である。

【0118】

同図に示される導光板ユニットＵ３２のように、導光板Ｐ上に、インクジェット及びナノインプリンティングによる回折格子の形成によって、回折格子Ｇ１及びＧ２並びに山なり形状構造体ＴＺが形成される。そして、さらに、当該山なり形状構造体ＴＺが存在する領域をカバーするようにコーティング層ＣＬが形成される。すなわち、山なり形状構造体ＴＺが存在する領域には、導光板Ｐ、山なり形状構造体ＴＺ、及びコーティング層ＣＬがこの順に存在する積層体構造が形成される。
このようにして、導光板Ｐ、回折格子Ｇ１及びＧ２並びに山なり形状構造体ＴＺ、及びコーティング層ＣＬを有する導光板ユニットＵ８２が得られる。

【0119】

同図に示されるように、前記コーティング層ＣＬは、前記山なり形状ＴＺをカバーし、且つ、フラット形状（フラットな平面Ｓ）を形成するように設けられてよい。前記コーティング層は、ＴＺの材料と略同一の屈折率を有する材料により形成されてよく、好ましくはＴＺと同じ屈折率を有する材料で形成されてよい。
このようなコーティング層によって、ＴＺがフラットに近づくので光線への影響が小さくなり、ＭＴＦ劣化が緩和される。
また、本開示において、元のＴＺと当該コーティング層とからなる構造体が、１つの新たなＴＺとして捉えられてもよい。そして、当該新たなＴＺに対して、上記１．８．１以前で述べたいずれかの手段が適用されてもよい。

【0120】

１．９複数の山なり形状を有する構造体を有する場合の例

【0121】

本開示の導光板ユニットは、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に、複数の山なり形状を有する構造体を備えてもよい。この場合において、好ましくは、前記複数の山なり形状の全ての高さが９０ｎｍ以下である。これにより、ＭＴＦ劣化を抑制することができる。このような構成を有する導光板ユニットにおいても、ＭＴＦ劣化を解消することができ、上記で述べた式１の条件を満たすことができ、さらには、式５の条件を満たすこともできる。これに関して図２５を参照しつつ以下に説明する。

【0122】

同図の（ａ）に示される導光板ユニットＵ４１のように、回折格子の形成過程において、２つの山なり形状の構造体ｍ１及びｍ２が形成される場合がある。例えば回折格子形成のために屈折率の高いレジスト材料が使用され且つ２つの回折格子の間の距離が大きい場合に、回折格子Ｇ１に最も近い山なり形状構造体ｍ１の隣に、高さの高い山なり形状構造体ｍ２が形成される場合がある。このような導光板ユニットＵ９１において、当該構造体ｍ２の高さが高すぎる場合、例えば９０ｎｍを超える場合に特に、ＭＴＦ劣化がもたらされる可能性が高まる。

【0123】

そこで、本開示の導光板ユニットは、２つの回折格子の間に複数の山なり形状が設けられた場合に、これら山なり形状の高さはいずれも、好ましくは９０ｎｍ以下、より好ましくは８５ｎｍ以下、さらにより好ましくは８０ｎｍ以下であることが望ましい。
すなわち、同図の（ｂ）に示される導光板ユニットＵ４２のように、山なり形状構造体ｍ１の隣、前記構造体ｍ１の代わりに、山なり形状構造体ｍ３及びｍ４が形成されてよく、これら構造体ｍ１、ｍ３、及びｍ４のいずれもが、高さが好ましくは９０ｎｍ以下、より好ましくは８５ｎｍ以下、さらにより好ましくは８０ｎｍ以下である。
これにより、ＭＴＦ劣化を防ぐことができる。これにより、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ/ｄｅｇにおけるＭＴＦの劣化率を５０％以下にすることができる。

【0124】

１．１０製造方法

【0125】

本開示に従う導光板ユニットは、例えばナノインプリント技術を利用した製造方法によって製造することができる。特には、当該製造方法は、レジスト材料をインクジェット方式によって導光板上に堆積することを含んでよく、当該インクジェット方式を用いたレジスト材料の堆積が、当該導光板上に前記山なり形状の構造体の形成をもたらす。当該製造方法について、以下で図２６に示されたフロー図及び図２７の模式図を参照しながら説明する。

【0126】

同図に示される工程Ｓ１において、レジスト材料ＲＭが、導光板Ｐ上に堆積される。当該レジスト材料は、例えば光硬化性樹脂組成物であれば何でもよく、特には紫外線硬化性樹脂組成物であってもよい。当該レジスト材料は、樹脂成分として、例えばアクリル樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、及びエポキシ樹脂のうちのいずれか１つ又は２つ以上の組合せを含んでよい。また、これら光硬化性樹脂はナノ粒子を含んでいてもよい。このナノ粒子は一般に知られているナノ粒子は何でも用いることができ、例えば酸化チタン、酸化ジルコニア、シリカ、シリコン、ナノダイヤモンドなどが挙げられる。また、ナノ粒子を含む場合は、1種類又は2種類以上のナノ粒子が光硬化性樹脂に含まれてもよい。当該導光板Ｐは、当技術分野において導光板材料として使用されうるいずれの材料から形成されてもよく、導光板Ｐの材料は、例えば無機材料でも有機材料でもこれらのハイブリッド材料でもよい。例えば無機材料ではガラス、シリコンなど、有機材料ではポリカーボネート系樹脂、アクリル系樹脂、チオウレタン系樹脂又はエポキシ系樹脂などが具体例として挙げられる。

【0127】

工程Ｓ１において、前記レジスト材料は、例えばインクジェット方式によって前記導光板上に施与される。当該インクジェット方式による施与は、上記の山なり形状の構造体が形成されやすく、上記で述べたＴＺに関する問題が生じやすい。工程Ｓ１におけるレジスト材料の滴下量及び位置を調整することによって、導光板ユニットに含まれる山なり形状構造体の形状を調整することができる。より具体的には、ＴＺが生じる領域におけるレジスト材料滴下量及びその周囲の２つの回折格子を形成する領域におけるレジスト材料滴下量、並びに、これらレジスト材料が滴下される位置を調整することによって、山なり形状構造体の形状を所望の形状へと（例えばＭＴＦ劣化が抑制された形状へと）調整することができる。

【0128】

例えば、図２７の左に示されるようにレジスト材料を滴下した場合に得られる導光板ユニットが本開示に従うＭＴＦに関する特性を有さない場合に、同図の右に示されるようにレジスト材料の滴下量及び位置を調整することによって、例えばスロープや高さを調整することができ、本開示に従うＭＴＦに関する特性を有する導光板ユニットを得ることができる。これらレジスト材料の滴下量及び位置は、例えば導光板ユニットの所望の性能及びレジスト材料の種類又は特性などに応じて、当業者が適宜調整することができる。
なお、第一回折格子及び第二回折格子を形成するために必要なレジスト材料の厚みＴ１及びＴ２は、これら回折格子の構造に応じて決まる。そこで、各回折格子が形成される領域においてはこれらの厚みを満たしつつ、且つ、ＴＺにおけるレジスト材料の厚み分布を調整することで、各回折格子と所望の形状を有するＴＺを形成することができる。

【0129】

工程Ｓ２において、スタンパーＳＴが、導光板に押し付けられる。すなわち、当該スタンパー及び当該導光板が、これらによって前記レジスト材料を挟むように押し付けられる。これにより、当該スタンパーに予め設けられた回折構成形成用の模様中に入り込む。

【0130】

工程Ｓ３において、前記レジスト材料が硬化される。当該硬化は、転写とも呼ばれうる。当該硬化のための手段は、例えば樹脂の種類に応じて適宜選択されてよい。当該樹脂が光硬化性である場合は光が樹脂に照射されてよい。より具体的には、当該樹脂が紫外線硬化性樹脂である場合は紫外線が当該樹脂に照射される。当該硬化によって、前記第一回折格子及び第二回折格子が形成されるとともに、これらの間に存在する山なり形状構造体も形成される。

【0131】

工程Ｓ４において、前記スタンパーが前記導光板から離される。すなわち、回折格子がスタンパーの型から離型される。このようにして、本開示に従う導光板ユニットが製造される。

【0132】

１．１１使用方法

【0133】

本開示に従う導光板ユニットは、画像表示装置を製造するために用いられてよい。そして、当該導光板ユニットは、例えば当該画像表示装置において、描画エンジンから出射された光（特には画像表示光）をユーザの眼に導くために用いられてよい。前記導光板ユニットによりＭＴＦの劣化を防ぐことができるので、より良い画質の画像をユーザに提示することができる。当該画像表示光の構成例については、以下で説明する。

【0134】

２．第２の実施形態（画像表示装置）

【0135】

本開示は、上記１．において説明した導光板ユニットを含む画像表示装置も提供する。当該画像表示装置の例について、図２８を参照しながら説明する。

【0136】

同図に示される画像表示装置１００は、導光板ユニット１０１及び描画システム１０２を備えている。
導光板ユニット１０１は、上記１．において説明した本開示の導光板ユニットのいずれかであってよい。
描画システム１０２は、導光板ユニット１０１によって導光される画像表示光を形成する。導光板ユニット１０１は、当該映像表示光を導光して、ユーザの眼１０３に到達させる。

【0137】

同図には示されていないが、画像表示装置１００は、描画システム１０２と導光板ユニット１０１との間の光路上に、１以上の光学素子を有してよい。当該光学素子は、導光光学系を含んでよく、当該導光光学系は、例えば１以上のコリメータレンズ及び／又は１以上のリレーレンズを含んでよい。

【0138】

描画システム１０２は、筐体に格納されていてよい。当該筐体に、前記導光光学系も格納されていてよい。
また、画像表示装置１００は、導光板ユニット１０１を目の前に保持するための器具をさらに有してよい。当該器具は、例えばメガネのテンプル状部分及びリム状部分を含んでよい。当該器具は、画像表示装置１００を頭部に固定するためのバンドであってもよい。当該器具に、前記筐体が取り付けられていてもよい。

【0139】

画像表示装置１００は、例えば頭部装着型ディスプレイ（ヘッドマウントディスプレイ、以下ＨＭＤともいう）として構成されてよい。当該頭部装着型ディスプレイは、例えば透過型のＨＭＤであってよく、又は、非透過型のＨＭＤであってもよい。
当該透過型のＨＭＤは例えば眼鏡型のディスプレイとして構成されうる。この場合、導光板ユニット１０１は、外界風景からの光を透過して眼に到達させるものでありうる。導光板ユニット１０１は、眼鏡のレンズに相当する部分に設けられてよい。当該透過型のＨＭＤによって、外界風景に、画像表示装置１００により提示される映像を重畳させることができ、例えばＡＲをユーザに提供することができる。
当該非透過型のＨＭＤは、例えば両目を完全に覆うものであってよい。この場合、外界風景からの光は眼に到達しない。

【0140】

本開示は、以下のような構成を採用することもできる。
［１］
導光板と、
前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体と、
を備えており、
空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₁₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₁₀としたときに、以下の式１を満たすように構成されている

【数22】

導光板ユニット。
［２］
前記山なり形状のスロープの幅が前記導光板内の前記光の全反射間隔未満である場合は、前記スロープの幅が前記全反射間隔に基づき特定される閾値以下であるように、前記スロープが構成されており、
前記山なり形状のスロープの幅が前記導光板内の前記光の全反射間隔以上である場合は、前記スロープの高さが前記スロープの幅及び前記スロープの傾き角に基づき特定される閾値以下であるように、前記スロープが構成されている、
［１］に記載の導光板ユニット。
［３］
前記山なり形状の前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２のいずれもが、前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の高さｈ１及び前記スロープ２の高さｈ２が以下の式２を満たすように構成されており、

【数23】

【数24】

【数25】

［１］又は［２］に記載の導光板ユニット。
［４］
空間周波数が２０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₂₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₂₀としたときに、以下の式５を満たすように構成されている、

【数26】

［１］～［３］のいずれか一つに記載の導光板ユニット。
［５］
前記山なり形状の、前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１及び前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２のいずれもが、前記導光板内の前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、
前記山なり形状は、前記スロープ１の高さｈ１及び前記スロープ２の高さｈ２が以下の式６を満たすように構成されており、

【数27】

【数28】

【数29】

［４］に記載の導光板ユニット。
［６］
前記導光板ユニットは、さらに、前記導光板の前記一方の面又は他方の面上に、前記構造体（以下「第一構造体」という）に起因する前記光の角度ずれを打ち消すように構成された山なり形状の第二構造体を備えている、
［１］～［５］のいずれか一つに記載の導光板ユニット。
［７］
前記第一構造体の前記第一回折格子側のスロープ１の幅ｗ１は、
ｗ１＜０．１ｄ
（ここで、ｄは、前記導光板内の前記光の全反射間隔である。）
を満たすように構成されている、［６］に記載の導光板ユニット。
［８］
前記第一構造体の前記第二回折格子側のスロープ２の幅ｗ２が、前記光の全反射間隔ｄ以上である場合において、前記第二構造体の山なり形状は、以下の式９－１、９－２、又は９－３のいずれかを満たすように構成されており、

【数30】

【数31】

［７］に記載の導光板ユニット。
［９］
前記構造体が存在する領域に、
前記構造体へと前記光が進入することを防ぐように構成された反射コーティング層、又は
前記構造体へ進入した前記光が前記山なり形状のスロープによって角度ずれを起こさないように構成されたコーティング層
が設けられている、
［１］～［８］のいずれか一つに記載の導光板ユニット。
［１０］
前記反射コーティング層は、前記導光板と前記構造体との間に設けられている、［９］に記載の導光板ユニット。
［１１］
前記コーティング層は、前記構造体の屈折率と略同一の屈折率を有する材料で形成されている、［９］に記載の導光板ユニット。
［１２］
前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に、複数の山なり形状を有する構造体を備えており、
前記複数の山なり形状の全ての高さが９０ｎｍ以下である、
［１］に記載の導光板ユニット。
［１３］
前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子、前記導光板内を進行した前記光を拡大するように構成されたエキスパンダー、及び、前記導光板から前記光を出射させるように構成された出射回折格子のうちのいずれかの回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記第一回折格子を通過して前記導光板の端に向かう光を回折して再度前記第一回折格子へと進行させるリサイクラーである、
［１］～［１２］のいずれか一つに記載の導光板ユニット。
［１４］
前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記第一回折格子によって回折されて導光板内を進行した前記光を拡大するように構成されたエキスパンダーである、
［１］～［１２］のいずれか一つに記載の導光板ユニット。
［１５］
前記第一回折格子は、前記導光板内を進行した光を拡大するように構成されたエキスパンダーであり、且つ、
前記第二回折格子は、前記エキスパンダーにより拡大された光を前記導光板から出射させるように構成された出射回折格子である、
［１］～［１２］のいずれか一つに記載の導光板ユニット。
［１６］
前記第一回折格子は、前記導光板に入射した光を回折して導光板内を進行させるように構成された入射回折格子であり、且つ、
前記第二回折格子は、前記導光板内を進行した光を前記導光板から出射させるように構成された出射回折格子である、
［１］～［１２］のいずれか一つに記載の導光板ユニット。
［１７］
前記出射回折格子は、前記導光板内を進行した光を拡大し且つ前記導光板から出射させるよう構成された出射回折格子である、［１６］に記載の導光板ユニット。
［１８］
前記山なり形状の構造体は、前記第一回折格子若しくは前記第二回折格子又はこれら両方の回折格子を形成するために用いられた材料から形成されている、［１］～［１７］のいずれか一つに記載の導光板ユニット。
［１９］
前記導光板ユニットは、画像表示装置を製造するために用いられる、［１］～［１８］のいずれか一つに記載の導光板ユニット。
［２０］
導光板と、
前記導光板の一方の面上に設けられた第一回折格子、前記第一回折格子によって回折された光を回折する第二回折格子、及び、前記第一回折格子及び前記第二回折格子の間に存在する山なり形状を有する構造体と、
を備えている導光板ユニットを含み、
前記導光板ユニットは、空間周波数が１０ｃｙｃｌｅ／ｄｅｇである場合の前記山なり形状へ入射する直前の光のＭＴＦ値をＸ₁₀とし且つ前記山なり形状を通過直後の光のＭＴＦ値をＹ₁₀としたときに、以下の式１を満たすように構成されている

【数32】

画像表示装置。

【0141】

以上、本開示の実施形態及び実施例について具体的に説明したが、本開示は、上述の実施形態及び実施例に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

【0142】

例えば、上述の実施形態及び実施例において挙げた構成、方法、工程、形状、材料、及び数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料、及び数値等を用いてもよい。また、上述の実施形態及び実施例の構成、方法、工程、形状、材料、及び数値等は、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

【0143】

また、本明細書において、「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。本明細書に段階的に記載されている数値範囲において、ある段階の数値範囲の上限値または下限値は、他の段階の数値範囲の上限値または下限値に置き換えてもよい。

【符号の説明】

【0144】

ＴＺ山なり形状を有する構造体、又は、当該構造体が存在する領域
Ｇ１第一回折格子
Ｇ２第二回折格子
Ｐ導光板

【図1】