JP4679700B2 - Information terminal - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、情報端末、特に携帯型の情報端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、個人で大画面の画像を楽しむこと等を目的とした画像表示装置、特に、頭部や顔面に装着するタイプの画像表示装置の開発が盛んになされている。また、近年、携帯電話の普及や携帯情報端末の普及に伴い、携帯電話や携帯情報端末の画像や文字データを大画面で見たいというニーズが高まっている。
【０００３】
従来、頭部装着式の画像表示装置として、ＣＲＴのような画像表示素子の像を画像伝達素子で物体面に伝達し、この物体面の像をトーリック反射面によって空中に投影するようにしたものが知られている（米国特許第４０２６６４１号）。また、液晶表示装置（ＬＣＤ）等の画像表示装置上の画像を屈折型のリレー光学系を介して一度空中に結像させた後、さらに偏心配置された凹面鏡からなる接眼光学系を介して観察者の眼球に導くようにしたものが知られている（特開平６−２９４９４３号）。しかし、これらはいずれも光学系が大きいため、携帯電話や携帯情報端末に用いるには不適当である。
【０００４】
携帯型情報端末においては、表示デバイスの拡大虚像を表示し、通話をしながら画像視認が可能なファインダー方式の携帯電話が提案されている（特開平７−２３５８９２号）。さらに、ファインダーを覗きながら携帯型情報端末を操作する方法も提案されている（特開平９−２１９７５５号）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの従来例は、もっぱらファインダーを用いて画像を観察することを想定して構成されているため、画像表示素子を直視モードで観察できないか、あるいは、ファインダー光学系等との干渉によって、直視モードで観察しにくくなっている。そこで、ファインダー表示モード用の画像表示素子と、直視モード用の画像表示素子の２つの画像表示素子を同時に備えて構成することが、上記問題を解決するための一つの選択肢としては考えられる。しかし、画像表示素子を２つ使う構成はコストを上昇させるだけでなく、部品レイアウトの制限や消費電力の増加につながるので、携帯型情報端末を構成するにはふさわしくない。
【０００６】
携帯型情報端末における最も自然で楽な操作方法は、実像として表示された画像を直視モードで観察しながら、同一視野にあるデータ入力キーを操作する方法であることは否めない。すなわち携帯型情報端末は、特に画像を詳細に見る必要がある場合や、あるいは、携帯電話として通話しながら用いる場合のような特殊な用途の場合を除き、通常の多くの用途においては、このような直視モードで操作できることが望ましい。
【０００７】
そこで本発明は、携帯型情報端末の直視モードでの操作性を損なわずに、用途に応じて容易に拡大虚像を表示可能な情報端末を提供すること、より一般的に言えば、従来から携帯電話などの携帯型情報端末の利便性を損なうことなく、有益な光学的機能を付加した情報端末を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】
本第１の発明による情報端末は、画像表示デバイスと、平板状の透過型ホログラム部材と、画像観察窓と、波長選択手段を有し、前記画像表示デバイスは、前記透過型ホログラム部材に入射するように光を発散し、前記画像観察窓は、前記画像表示デバイスを外部から照明するのに十分な大きさを有していて、前記画像表示デバイスの画像表示面に対向して配置され、前記透過型ホログラム部材は、前記画像観察窓と前記画像表示デバイスのそれぞれに対して略平行に配置されていて、前記画像表示デバイスが発散する光のうち第１の方向に発散する光を正のレンズ作用によって拡大虚像を形成する虚像形成光にし、前記画像表示デバイスが発散する光のうち前記第１の方向と異なる第２の方向に発散する光を透過させて前記拡大虚像を形成しない直接観察光にし、前記波長選択手段は、前記虚像形成光の波長分布を制限することを特徴としている。
【０００９】
本第１の発明のように、画像表示デバイスを直接観察する窓部に虚像形成用の光学系を配置して、さらにその虚像形成用の光学系をホログラム部材で実現すれば、実質的に虚像形成用光学系用のスペースを新たに確保する必要が無く、コンパクトな構成を実現することができる。また、本第１の発明によれば、直接観察と虚像観察のそれぞれの用途に対して、透過型ホログラムの入射角度選択性を利用し、画像表示デバイスから拡散する光の拡散角によって用途別に光を分割することができるので、ホログラム部材を観察窓部に近接配置しているにも関わらず、画像表示デバイスの直接観察を実質的に妨げることがない。また、直接観察と虚像観察の切り換えは、観察窓を覗き込む角度を変えるだけの簡単な動作で実現できる。また、本第１の発明のように波長選択手段を用いて、ホログラム部材に入射する光の波長幅を制限すれば、ホログラムの大きな分散特性によって生じる色収差を実質的に抑制することができ、拡大虚像の品質を保つことができる。さらに、本第１の発明によれば、外光照明を活用でき、また、画像表示デバイスは一つで足りるので、従来の携帯電話等と比較しても、携帯性や消費電力の点で遜色ない。
【００１０】
なお、本第１の発明においては、ホログラム部材に想定されていない波長の光が入射するのを防止するために、画像表示デバイスから射出する光の配光特性を最適に制御する光拡散部材を具備することがより好ましい。
【００１１】
本第２の発明による情報端末は、透過率変調型の画像表示デバイスと、光拡散部材と、直接観察を行う第１の画像観察窓と、虚像観察を行う第２の画像観察窓と、拡大虚像形成光学系と、画像反転回路を有していて、前記画像表示デバイスは、表面と裏面に互いに表裏の関係にある画像を表示し、前記光拡散部材は、前記画像表示デバイスの裏面に接して、又は近接して配置されていて、前記画像表示デバイスの表面側と裏面側に所定の比率及び配光特性で光を分配し、前記第１の画像観察窓は、前記画像表示デバイスを外部から照明するのに十分な大きさを有していて、前記画像表示デバイスの表面に対向して配置され、前記第２の画像観察窓は、前記拡大虚像形成光学系から出射された光を通過させるのに十分な大きさを有していて、前記画像表示デバイスの裏面側に配置され、前記拡大虚像形成光学系は、レンズ作用を有するホログラム部材と屈折光学素子を有するホログラム部材を含んでいて、前記画像表示デバイスの裏面側に配置されていて、前記光拡散部材が前記裏面側に発散する光を前記レンズ作用によって拡大虚像を形成する虚像形成光にし、前記画像反転回路が、観察方法の違いに対応して表示画像を互いに表裏の関係に変換することを特徴としている。
【００１２】
本第２の発明によれば、画像表示デバイスを直接観察する従来からの機構には実質的に手を加えることなく、例えば、半透明の拡散部材の配光特性を制御することにより、画像表示デバイスの表裏面から画像を取り出しているので、用途別に光の分割を確実に行なうことができ、安定的かつ明瞭な直接観察および拡大虚像観察を行なうことができる。また、本第２の発明によれば、画像の表裏を画像反転回路で反転し、裏側から覗くという簡単な操作で、直接観察と拡大虚像観察とを切り替えることができる。また、本第２の発明によれば、画像観察窓と拡大虚像形成光学系とを完全に分離しているので、画像表示デバイスを観察窓に実質的に接した状態で配置することができ、窓部におけるケラレなどの問題も生じにくい。一方で、裏面には比較的空間が確保しやすいため、拡大虚像形成光学系の光学的レイアウトの自由度が上がり、高品質な拡大虚像形成光学系を達成することができる。また、本第２の発明によれば、本第１の発明と同様に、外部の照明を活用でき、また、画像表示デバイスが一つで足りるので、従来の携帯電話等と比較しても、携帯性や消費電力の点で遜色ない。
【００１３】
なお、本第２の発明においては、画像表示デバイスの裏面側に比較的空間的余裕があるが、情報端末のコンパクト化のためには、この空間はなるべく有効に使う必要がある。従って、裏面において虚像を形成するための光学系としては、ホログラム部材を用いることが好ましい。さらにこの場合は、波長選択手段を併用することでホログラム部材の特性を活かすことが好ましい。
【００１４】
本第３の発明による情報端末は、画像表示デバイスと、平板状の第１のホログラム部材と、平板状の第２のホログラム部材と、画像観察窓を有し、前記画像表示デバイスは、前記第１のホログラム部材に入射するように光を発散し、前記第１のホログラム部材及び前記第２のホログラム部材は、それぞれ所定方向から入射する光に対してレンズ作用を有し、前記画像観察窓は、前記画像表示デバイスを外部から照明するのに十分な大ささを有していて、前記画像表示デバイスの画像表示面に対向して配置され、少なくとも前記第１のホログラム部材及び前記第２のホログラム部材によって、前記第１のホログラム部材及び前記第２のホログラム部材が互いに相殺する方向に色収差を発生させる結像光学系を構成し、前記結像光学系は、前記画像表示デバイスが発散する光のうち前記第１の方向に発散する光を波面変換作用によって前記第２のホログラム部材から射出して所定の位置に拡大虚像を形成する虚像形成光にし、前記画像表示デバイスが発散する光のうち前記第１の方向と異なる第２の方向に発散する光を前記第１のホログラム部材及び前記第２のホログラム部材のレンズ作用を受けさせずに通過させて直接観察光にすることを特徴としている。
【００１５】
携帯型の情報端末のボディーは、概ね、平板状が使いやすい形態であり、通常、携帯型の情報端末に具備される画像表示デバイスは、ボディーの平面部に沿って配置されている。
上述のように、本願においては、拡大虚像観察が可能な携帯型情報端末の小電力化、およびコンパクト化を実現するために、一つの表示デバイスで直接観察と拡大虚像観察を行なうことを目指している。
画像表示デバイスに表示された画像から拡大虚像を形成するには、通常はその平面部に沿って配置された画像表示デバイスに対して垂直な光軸上に拡大虚像形成用の結像光学系を配置することが必要になるが、そのような配置構成は携帯型の情報端末にはふさわしくない。
【００１６】
これに対し、ホログラム部材は厚さが実質的に存在しないため、極めて薄い光学系を実現することができる。ここで、携帯型の情報端末においては、外光を活用することで消費電力を節約することが好ましいが、外光として白色光を用いた場合にホログラム部材が色収差を大きく発生させてしまうという問題がある。そこで、本第３の発明のように、複数のホログラム部材を用いて、それぞれのホログラムから生じる色収差を互いにキャンセルさせるように構成すれば、上記色収差の問題を回避することができる。
【００１７】
なお、第１及び第２のホログラム部材は、偏心レンズ作用を有することが好ましい。このように構成すれば、実質的に光軸を携帯型情報端末のボディーの長手方向に傾けることができ、ボディーのコンパクトさを損なうことなく比較的体積のある屈折光学素子を上記結像光学系に導入することが可能になる。
【００１８】
なお、第１のホログラム部材は、画像表示デバイスに対して略平行に配置されることが好ましい。このように構成すれば、上記結像光学系をより薄く、コンパクト化することができる。
また、上記２つのホログラム部材には、透過型ホログラムと反射型ホログラムとを組み合わせて構成することが好ましい。一般に、透過型ホログラムは入射角選択性が大きく、反射型ホログラムは波長選択性が大きいので、このように２つのタイプのホログラムを組み合わせて構成すれば、透過型ホログラムにより直接観察用の光と虚像を形成する光が分離しやすくなると同時に、反射型ホログラムにより色収差の問題も発生しにくくなる。これにより、直接観察の利便性を損なわずに高品質の拡大虚像を形成することができる。
【００１９】
また、第２のホログラム部材は、画像観察窓に近接もしくは接して配置されていることが好ましい。このように構成すれば、拡大虚像を形成する光の射出窓を新たに設ける必要が無くなるので、装置をコンパクト化する上で効果的である。
【００２０】
本第４の発明として、画像表示デバイスと、撮像デバイスと、平板状のホログラム部材を有する情報端末は、物体像を前記撮像デバイスに投影し撮影するための撮像光路と、前記画像表示デバイスが表示した像を観察するための観察光路を有し、前記撮像光路を通って前記撮像デバイスに入射する撮像光線の分布の中心と、前記観察光路を通って観察者の目に到達する観察光線の分布の中心とがほぼ重なり、前記撮像光線及び前記観察光線のそれぞれが情報端末から射出、もしくは情報端末に入射するインターフェース面を有し、前記インターフェース面の上には、少なくとも一つのホログラム部材を有し、前記ホログラム部材が、前記インターフェース面より情報端末内部の側において、撮像光路と観察光路を分離していることが好ましい。
【００２１】
本第４の発明によれば、同一の窓部を通して観察と撮影を行うことができるので、例えば、テレビ電話などを実況した場合に、モニターに映った相手の目線が不自然になるといった不具合が改善される。また、本第４の発明では、撮像光学系及び観察光学系にホログラム部材を採用しているので、光学系を極めて薄く構成することが可能になり、情報端末の携帯性に支障を与えることがない。
なお、インターフェース面は、画像表示デバイスが表示する画像を直接観察する画像観察窓に、近接または接して配置することが好ましい。そのように構成すれば、画像表示デバイスの表示を直接観察しながら、自身を撮影することが可能になり、極めて携帯性にすぐれたテレビ電話を実現できる。
【００２２】
なお、本第４の発明においては、撮像光学系及び観察光学系として少なくとも２つのホログラム部材を用いることが好ましい。そのように構成すれば、光学系を極めて薄くすることが出来ると同時に、ホログラムによる大きな分散（色収差）の問題を回避することが可能になる。
また、本第４の発明においては、反射型ホログラムと透過型ホログラムとの組み合わせでホログラム部材を用いることが好ましい。そのように構成すれば用途の異なる光の分離が容易になり、同時に色収差の問題も発生しにくくなり、これにより、高品質の光学系を実現することができる。
【００２３】
また、本第４の発明においては、ホログラム部材が偏心レンズ作用を有することが好ましい。そのように構成すれば、携帯型情報端末のボディーのコンパクトさを損なわずに比較的体積のある屈折光学素子を光学系に導入することが可能となり、これにより、高品質の光学系を実現できる。
【００２４】
なお、以上の全ての構成の中で波長選択手段を有する構成の場合において、波長選択手段は、所定の方向に所定波長の光を選択的に回折する反射型ホログラムで構成することができる。
同様に、波長選択手段は、所定波長の光を選択的に発する照明手段で構成することができる。
【００２５】
また、波長選択手段は、複数の波長の中から選択波長を切り替え可能とし、少なくとも一つのホログラム部材が、それぞれの選択波長に対応して結像特性が最適となる複数のホログラムを重畳した構成とすることができる。
また、以上の全ての構成の中でホログラム部材を有する構成の場合において、少なくとも一つのホログラム部材を、ホログラム作用のオン／オフが可能な可変ホログラムで構成することができる。
【００２６】
なお、ホログラム部材を構成するホログラムは、次の条件式(1)を満足する厚い体積型ホログラムであることが好ましい。
Ｑ＞１０ ……(1)
ただし、Ｑ＝２πλＴ／ｎ∧２、λは波長、Ｔは厚さ、ｎは平均屈折率、∧は屈折率変調の周期である。
【００２７】
なお、以上の全ての構成の中で拡大虚像を形成する構成の場合において、
情報端末は拡大虚像の像歪みを補正する、像歪み補正回路を有することが好ましい。
【００２８】
また、本発明におけるホログラム部材（ＨＯＥ）は以下のように定義する。図１０は本発明におけるＨＯＥを定義するための原理図である。
まず、ＨＯＥ面に入射し、さらに射出する波長λの光線追跡は、基準波長λ0＝ＨＷＬに対して定義されるＨＯＥ面上での光路差関数Φ0を用いて、次式(2)で与えられる。
ｎdＱd・Ｎ＝ｎiＱi・Ｎ＋ｍ（λ／λ0）∇Ф0・Ｎ ……(2)
ただし、ＮはＨＯＥ面の法線ベクトル、ｎi（ｎd）は入射側（射出側）の屈折率、Ｑi（Ｑd）は入射（射出）ベクトル（単位ベクトル）である。また、ｍ＝ＨＯＲは射出光の回折次数である。
【００２９】
ＨＯＥが基準波長λ0の２点光源、すなわち図１０に示すような点Ｐ1＝（ＨＸ１，ＨＹ１，ＨＺ１）を光源とする物体光、および点Ｐ2＝（ＨＸ２，ＨＹ２，ＨＺ２）を光源とする参照光の干渉によって製造される（定義される）とすれば、
Φ0＝Φ0 2P
＝ｎ2・ｓ2・ｒ2−ｎ1・ｓ1・ｒ1
となる。ただし、ｒ1（ｒ2）は点Ｐ1（点Ｐ2）からＨＯＥ面の所定の座標までの距離（＞０）、ｎ1（ｎ2）は製造時（定義時）にＨＯＥを置く媒質の、点Ｐ1（点Ｐ2）を配置した側の屈折率であり、ｓ1＝ＨＶ１、およびｓ2＝ＨＶ２は光の進行方向を考慮する符号である。この符号は光源が発散光源（実点光源）である場合に、ＲＥＡ＝＋１、逆に光源が収束する光源（仮想点光源）の場合にＶＩＲ＝−１となる。なお、レンズデータ中におけるＨＯＥの定義として、製造時（定義時）にＨＯＥを置く媒質の屈折率ｎ1（ｎ2）は、レンズデータ中でＨＯＥ面が接している媒質の、点Ｐ1（点Ｐ2）が存在する側の屈折率とする。
【００３０】
一般的な場合、ＨＯＥを製造する際の参照光と物体光は球面波とは限らない。この場合のＨＯＥの光路差関数Φ0は、多項式で表した付加的な位相項Φ0 Poly（基準波長λ0における光路差関数）を加えて次式(3)で表わすことができる。
Φ0＝Φ0 2P＋Φ0 Poly ……(3)
ここで、多項式は、

Figure 0004679700
であり、一般には
ｊ＝｛（ｍ＋ｎ）2＋ｍ＋３ｎ｝／２
で定義することができる。ただし、Ｈjは各項の係数である。
【００３１】
さらに光学設計の便宜から、光路差関数Φ0を
Φ0＝Φ0 Poly
のように付加項のみで表し、それによってＨＯＥを定義することもできる。例えば、２点光源Ｐ1（点Ｐ2）を一致させると光路差関数Φ0の干渉による成分Φ0 2Pはゼロとなるので、この場合は実質的に付加項（多項式）のみで光路差関数を表示したことに相当する。
以上のＨＯＥに関する説明は、すべてＨＯＥ原点を基準とするローカル座標に対するものである。
【００３２】
以下に、ＨＯＥを定義する構成パラメータの例を示す。
Figure 0004679700
ＨＯＥ：
ＨＶ１（ｓ1）＝ＲＥＡ（＋１）
ＨＶ２（ｓ2）＝ＶＩＲ（−１）
ＨＯＲ（ｍ） ＝１
ＨＸ１＝０ ，ＨＹ１＝-3.40×109 ，ＨＺ１＝-3.40×109
ＨＸ２＝０ ，ＨＹ２＝ 2.50×10 ，ＨＺ２＝-7.04×10
ＨＷＬ（λ0）＝５４４
Ｈ１＝ -1.39×10-21， Ｈ２＝ -8.57×10-5， Ｈ３＝ -1.50×10-4
【００３３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。なお、各実施形態におけるホログラムには、次の条件式(1)を満足する厚い体積型ホログラムが用いられている。
Ｑ＞１０ ……(1)
ただし、Ｑ＝２πλＴ／ｎ∧２、λは波長、Ｔは厚さ、ｎは平均屈折率、∧は屈折率変調の周期である。
【００３４】
第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態の情報端末の概略構成図である。
本実施形態の情報端末は、画像表示デバイスとして透過型の液晶パネル３と、平板状の透過型ホログラム部材である透過型体積ホログラム１と、画像観察窓２を有している。
画像観察窓２は、液晶パネル３を外部から照明するのに十分な大きさを有している。
透過型体積ホログラム１は、画像観察窓２の表面に形成され、液晶パネル３の画像表示面に対向して配置されており、所定の入射角近傍で入射した光に対して正の偏心レンズ作用を有し、そのレンズ作用により所定の位置に拡大虚像を形成するようになっている。
【００３５】
また、本実施形態の情報端末は、虚像形成光の波長分布を制限する波長選択手段として平板状の反射型体積ホログラム４を有している。
また、液晶パネル３には、拡大虚像の像の歪みを補正する画像歪み補正回路７が接続され、画像歪み補正回路７には、観察方法切替えスイッチ６が接続されており、拡大虚像を観察する場合には、観察方法切り替えスイッチ６から送られる切り替え信号に従い、画像歪み補正回路7によって映像信号が補正され、拡大虚像に歪みが生じないようになっている。
その他、拡散板５が、反射型体積ホログラム４を挟んで液晶パネル３と対向する位置に設けられている。そして、拡散板５は、拡散光の配光特性が透過型体積ホログラム１がレンズ作用を持たない角度範囲に調整されている。
【００３６】
このように構成された本実施形態の情報端末によれば、画像観察窓２に入射した外部の光は、透過型体積ホログラム１、所望の画像を表示した透過型液晶パネル３を透過する。液晶パネル３を透過した光のうちの所定の波長λ及びその近傍の光は、反射型体積ホログラム４によって、透過型体積ホログラム１がレンズ作用を生じる方向に選択的に回折されて反射し、その方向に液晶パネル３を照明する。一方、それ以外の波長の光は反射型体積ホログラム４を透過し、拡散板５によって拡散されて、反射型体積ホログラム４を透過し、液晶パネル３を照明する。液晶パネル３を照明した光は、透過型体積ホログラム１に入射する。
【００３７】
ここで、拡散板５の配光特性は、透過型体積ホログラム１がレンズ作用を持たない角度範囲に調整されており、また、透過型体積ホログラム１によって回折される光は実質的に波長λ近傍の光に制限されているため、透過型体積ホログラム１に入射した光のうち、反射型体積ホログラム４によって回折された波長λ及びその近傍の光が、透過型体積ホログラム１により回折されて透過して、観察者の瞳位置で拡大虚像を形成する。一方、それ以外の波長の光は回折されないでそのまま透過型体積ホログラム１を透過する。
【００３８】
本実施形態の情報端末によれば、透過型体積ホログラム１により拡大虚像を形成する際に発生する色収差によるぼけは許容できる範囲に抑えられる。また、透過型体積ホログラム１は、一般的に入射角選択性が大きいため、拡散板５の配光特性を比較的広い角度範囲に設定することが可能であり、液晶パネル３に表示された画像を直接観察する（直視方向から観察する）のをほとんど妨げることはない。
【００３９】
従って、本実施形態の情報端末によれば、究めてコンパクトな構成でありながら、液晶パネルに表示された画像の直接観察を実質的に妨げることなく、その拡大虚像の観察をも同時に実現することができる。
【００４０】
第２実施形態
図２は、本発明の第２実施形態の情報端末の概略構成図である。本実施形態は第１実施形態の変形例である。
本実施形態では、波長選択手段として、図１に示す反射型体積ホログラム４の代わりに、図２に示すように、比較的狭い波長幅を有する光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）４１を用いている。なお、図２中、１１は透過型体積ホログラムである。
画像観察窓２は、液晶パネル３を外部から照明するのに十分な大きさを有している。
透過型体積ホログラム１１は、画像観察窓２の表面に形成され、液晶パネル３の画像表示面に対向して配置されており、所定の入射角近傍で入射した光に対して正の偏心レンズ作用を有し、そのレンズ作用により所定の位置に拡大虚像を形成するようになっている。
【００４１】
本実施形態の情報端末によれば、画像観察窓２に入射した外部の光は、透過型体積ホログラム１１、所望の画像を表示した透過型液晶パネル３を透過する。液晶パネル３を透過した光は、拡散板５によって拡散されて、液晶パネル３を照明する。液晶パネル３を照明した光は、透過型体積ホログラム１に入射する。また、発光ダイオード４１から射出された前記比較的狭い波長幅の光が拡散板５を通り、液晶パネル３を透過して、透過型体積ホログラム１１に入射する。
【００４２】
ここで、拡散板５の配光特性は、液晶パネル３を透過した発散光については透過型体積ホログラム１がレンズ作用を持たない角度範囲に調整されており、また、透過型体積ホログラム１によって回折される光は、発光ダイオード４１から射出された前記比較的狭い波長幅の光に制限されているため、透過型体積ホログラム１に入射した光のうち、発光ダイオード４１から射出された前記比較的狭い波長幅の光が、透過型体積ホログラム１１により回折されて透過して、観察者の瞳位置で拡大虚像を形成する。一方、それ以外の波長の光は回折されないでそのまま透過型体積ホログラム１１を透過する。
従って、本実施形態においても、図１と同様の作用を奏することができる。
なお、本実施形態においては、光源としてＬＥＤを用いているが、より波長範囲の狭いレーザーダイオード（ＬＤ）を用いれば、色収差によるぼけの抑制効果はより大きくなる。
【００４３】
また、本実施形態では、レンズ作用を有する通過型の体積ホログラムとして、電気信号でスイッチ（オン／オフ）可能な可変ホログラム１１を用いている。このような素子は、例えば、光硬化性ポリマーと液晶の混合物の膜に干渉露光を施すことで実現できる。図２中、７１はこの素子の駆動回路で、観察方法切り替えスイッチ６から送られる切り替え信号に従い、可変ホログラム１１のオン／オフを行う。このような素子を用いれば、虚像観察時以外は可変ホログラム１１の回折作用を消失させることができるので、液晶パネルに表示された画像を直接観察する際に、わずかながら混入する可能性のある不要な回折光を完全に除去することができる。
【００４４】
また、本実施形態で明示してはいないが、発光波長の異なる複数の光源と、その波長に対してそれぞれ最適なレンズ作用を持つように形成した可変ホログラムを用意し、各々を時間的に同期させて交互に動作させるように構成すれば、拡大虚像のカラー表示が容易に実現可能である。その際、可変ホログラムは積層することが可能であり、しかも実質的な厚さが存在しないため、装置のコンパクト性に影響することはほとんど無い。
【００４５】
また、複数の光源の代わりに、それぞれ異なる波長の光を選択的に回折する反射型の可変ホログラムを用いて図１と同様に配置すれば、外部の光により拡大虚像をカラー表示することも可能である。
なお、その他の構成及び作用効果は図１の実施形態とほぼ同様である。
【００４６】
第３実施形態
図３は、本発明の第３実施形態の情報端末の概略構成図である。
本実施形態の情報端末は、画像表示デバイスとして透過型の液晶パネル３と、光拡散部材５１と、画像観察窓２，２１と、拡大虚像形成光学系と、画像反転回路７２を有している。
【００４７】
本実施形態では、上述のように、画像を直接観察する画像観察窓２以外に、平板状ボディーの裏面に虚像観察用の画像観察窓２１が設けられており、透過型の体積ホログラム１は、この裏面の画像観察窓２１上に配置されている。
画像観察窓２，２１は、液晶パネル３を外部から照明するのに十分な大きさを有している。
透過型体積ホログラム１は、画像観察窓２１の表面に形成され、液晶パネル３の画像表示面に対向して配置されており、所定の入射角近傍で入射した光に対して偏心レンズ作用を有している。
【００４８】
光拡散部材５１は、半透明の薄板状拡散板で構成されており、液晶パネル３の裏面に近接して配置されており、液晶パネル３の表面側および裏面側にそれぞれ後述のような所定の適性な比率と配光特性で光を分配するようになっている。なお、光拡散部材５１は、液晶パネル３の裏面に接して配置されていてもよい。
拡大虚像形成光学系は、屈折光学系８と透過型ホログラム１とで構成されており、所定の位置に拡大虚像を形成するようになっている。
【００４９】
また、液晶パネル３には、拡大虚像の像の歪みを補正する画像歪み補正回路７が接続され、画像歪み補正回路７には、観察方法切替えスイッチ６が接続されており、拡大虚像を観察する場合には、観察方法切り替えスイッチ６から送られる切り替え信号に従い、画像歪み補正回路７によって映像信号が補正され、拡大虚像に歪みが生じないようになっている。
画像反転回路７２は、観察方法切替えスイッチ６に接続されており、観察方法の違いに対応して表示画像を互いに表裏の関係に変換するようになっている。
また、拡散部材５１と屈折部材８との間には、波長選択手段として干渉フィルター４２が設けられており、干渉フィルター４２は、ホログラム１に入射する光の波長分布を、ホログラム１の設計波長の成分のみに制御している。
【００５０】
本実施形態によれば、画像観察窓２に入射した外部の光は、光拡散部材５１で拡散され、そのうち画像観察窓２の向きに拡散された光が、液晶パネル３を照明し、それにより液晶パネル３に表示された画像が画像観察窓２を通して直接観察される。一方、光拡散部材５１を透過し、虚像観察窓２１の向きに拡散された光が、光拡散部材５１の面内の明るさ分布として画像を表示し、その画像が、屈折光学系８と透過型ホログラム１とで構成される拡大虚像形成光学系により、所定位置に拡大虚像として結像される。その際、拡大虚像を形成する光は、波長選択手段として配置した干渉フィルター４２によって、ホログラム１の設計波長の成分のみとなっており、ホログラム１による色収差は発生しない。
【００５１】
また、払大虚像観察時は、観察方法切り替えスイッチ６からの信号に従い、画像反転回路７２で画像の表裏反転処理がおこなわれ、さらに歪み補正回路７で歪み補正がおこなわれるので、歪みの内正常な画像を観察することができる。
【００５２】
第４実施形態
図４は、本発明の第４実施形態の情報端末の概略構成図である。本実施形態は実施形態３の変形例である。
本施形態では、外部からの電気信号でオン・オフ可能な可変拡散部材５２、および５２’が透過型液晶パネル３の表裏面に近接して配置されている。このオン・オフ可能な可変拡散部材５２，５２’は、例えば、第２実施形態で説明した可変ホログラム１１と同様に構成することで実現できる。
【００５３】
図４中、７３はこの素子の駆動回路で、観察方法切り替えスイッチ６から送られる切り替え信号に従い、可変拡散部材５２、および５２’のオン／オフを交互におこない、液晶パネル３が実質的に画像を表示する向きをスイッチするようになっている。例えば、虚像観察を選択した場合、可変拡散部材５２を透過拡散状態とし、可変拡散部材５２’を透過することで、液晶表示パネル３から発散する光を効率よく裏面方向に導く。
【００５４】
また図４中、１２は透過型ホログラム、１３は反射型ホログラム、８１はプリズム光学系、８２は反射光学系である。これらの光学系は、液晶表示パネル３の裏面方向に導かれた光を、透過型ホログラム１２、プリズム光学系８１、反射光学系８２、反射型ホログラム１３を介して、所定の位置に拡大虚像を形成するようになっている。
ホログラム１２，１３は夫々偏心レンズ作用を有し、また、互いの色収差を概ね相殺する回折作用を有している。また、プリズム光学系８１は、主に像の歪みや球面収差などを補正する作用を有している。
また、観察窓２と観察窓２１は、互いにずらした位置に配置されている。
【００５５】
本実施形態によれば、ホログラム１２，１３のレンズ作用が偏心しているため、収差補正のためのプリズム光学系８１を配置しても、情報端末全体として薄い構成を実現できる。また、この構成では、透過型ホログラム１２が実質的に入射する光の波長分布を制御する波長分離手段の役割を果たしており、さらに、観察窓２と観察窓２１を互いにずらして配置しているため、虚像観察において背景光がかぶることもなく、鮮明な映像を提供することができる。
なお、その他の構成及び作用効果は図３の実施形態とほぼ同様である。
【００５６】
第５実施形態
図５は本発明の第５実施形態の情報端末の概略構成図であり、(a)は一使用形態、(b)は他の使用形態をそれぞれ示す。
本実施形態の情報端末は、図５(a),(b)に示すように、ボディー９が、ヒンジ６１を介してコンバイナー支持部材９１と動作可能に結合されており、観察方法に応じてコンバイナー支持部材９１を開閉して使用するようになっている。
【００５７】
また、本実施形態の情報端末は、反射型の画像表示デバイス３１と、平板状の第１ホログラム部材として透過型ホログラム１４と、平板状の第２ホログラム部材として反射型ホログラム１５と、画像観察窓２，２２を有している。画像観察窓２，２２は、図５(b)に示すように、画像表示デバイス３１を外部から照明するのに十分な大きさを有している。画像観察窓２は、ボディー9の表面に、画像表示デバイス３１の画像表示面に対向するように配置されている。また、画像表示窓２２は、透明部材で構成されていて、図５(b)に示すように、コンバイナー支持部材９１を閉じた状態において、画像表示デバイス３１の画像表示面に対向するようにコンバイナー支持部材９１に配置されている。
【００５８】
透過型ホログラム１４は、偏心レンズ作用を有しており、画像観察窓２と接して配置されている。反射型ホログラム１５は、同様に偏心レンズ作用を有しており、画像観察窓２２に沿って配置されている。また、透過型ホログラム１４と反射型ホログラム１５とは、互いに回折作用により互いの色収差を概ね相殺する方向に色収差を発生させている。
そして、本実施形態の情報端末では、反射型の画像表示デバイス３１から所定の角度で発散した光が、ホログラム１４，１５を介して所定の位置に拡大虚像を形成するようになっている。また、残りの光は、ホログラム１４の回折作用を受けずに観察窓２から射出され、表示デバイス３１に表示された画像の直接観察が可能になっている。
その他、液晶パネル３１には、拡大虚像の像の歪みを補正する画像歪み補正回路７が接続されており、拡大虚像を観察する場合に画像歪み補正回路7を介して、映像信号が補正されて、拡大虚像に歪みが生じないようになっている。また、ヒンジ６１は、コンバイナー部の開閉に連動して拡大虚像観察と直視モードでの観察の２つの観察モードの切り替えスイッチの役割を兼ねている。また、この構成では、透過型ホログラム１４が実質的に入射する光の波長分布を制御する波長分離手段の役割を果たしている。
【００５９】
本実施形態の情報端末によれば、通常の使用、あるいは携行するときは図５(b)に示すように、コンバイナー部を折りたたんでコンパクトな構成にする。この時、コンバイナー部にはシースルー窓２２が配置されているので、折りたたんだ状態で直視モードの観察が可能になる。また、ヒンジ６１が観察モードの切り替えスイッチを兼ねているので、コンバイナー部を展開することによって、観察モードが直視モードから拡大観察モードへと自動的に切り替わり、簡単に拡大虚像を観察することができる。
【００６０】
第６実施形態
図６は本発明の第６実施形態の情報端末の概略構成図である。
本実施形態の情報端末は、図６に示すように、ボディー９が、ヒンジ６１を介してコンバイナー支持部材９１と動作可能に結合されており、観察方法に応じてコンバイナー支持部材９１を開閉して使用するようになっている。
【００６１】
また、本実施形態の情報端末は、反射型の画像表示デバイス３１と、２つの平板状のホログラム部材１７，１８を有している。また、本実施形態の情報端末は、ボディー９に、偏心レンズ作用を有する透過型ホログラム１６、プリズム光学系８３、窓部２３を有しており、反射型の画像表示デバイス３１から所定の方向に拡散する光が、偏心レンズ作用を有する透過型ホログラム１６、プリズム光学系８３、窓部２３を通り、さらに、偏心レンズ作用を有する反射型ホログラム１７、もしくは１８を通って所定の位置に拡大虚像を形成するようになっている。観察者は、これにより拡大虚像を観察することができる。また、ボディー９には、画像観察窓２が設けられており、透過型ホログラム１６を介して画像表示デバイス３１を直視モードで観察することができるようになっている。
【００６２】
ホログラム１８は、ホログラム作用のオン・オフが可能な可変ホログラムとして構成されており、ホログラム１８がオンの時、光はホログラム１８で反射回折し、ホログラム１７の影響を受けない一方、ホログラム１８がオフの時、光はホログラム１８を素通りし、ホログラム１７の回折作用を受けるようになっている。このため、ホログラム１７と１８は、二つ合せて実質的に焦点可変レンズ作用を有するホログラム部材として機能する。この機能により、同じ拡大虚像表示モードであっても、顔を近づけて観察する近接視モードと、やや離して観察する通常視モードとを両立させることができるようになっている。また、透過型ホログラム１６と反射型のホログラム１７，１８とは、互いの回折作用により、互いに相殺する方向に色収差を発生するようになっている。さらに、この構成においては、ＴＶカメラ９２、スピーカー９３、マイク９４を備え、携帯テレビ電話機能を実現している。
【００６３】
第７実施形態
図７は本発明の第７実施形態の情報端末の概略構成図である。
本実施形態の情報端末は、二つのボディー９２，９３を備え、夫々は動作可能なヒンジ６１で結合されている。ボディー９２にはデータ入力用のキーボード９５が配置されて、デー夕入力部分を構成し、一方で、ボディー９３には、画像表示手段が配置されて、モニター部が構成されている。
【００６４】
また、本実施形態の情報端末は、画像観察窓２の一部に透過型ホログラム１０２が設けられている。そして、本実施形態においては、反射型の画像表示デバイス３１から所定方向に拡散する光は、偏心レンズ作用を有する透過型ホログラム１０１、プリズム光学系８４、偏心レンズ作用を有する透過型ホログラム１０２を介して、所定の位置に拡大虚像を形成し、一方、それ以外の光は、ホログラムの作用を受けずに直接画像観察窓２から射出されるようになっている。なお、透過型ホログラム１０１，１０２は、互いの回折作用により互いに相殺する方向に色収差を発生するようになっており、また、画像観察窓２は、反射型の画像表示デバイス３１を外部から照明するのに十分な大きさを有している。
【００６５】
第８実施形態
図８は本発明の第８実施形態の情報端末の概略構成図である。本実施形態の情報端末は、図５を用いて説明した第５実施形態の情報端末に撮像機能の構成を重畳して構成されている。
【００６６】
そして、本実施形態の情報端末は、画像表示デバイス３１と、撮像デバイスとしてＣＣＤ９７と、平板状の透過型ホログラム１４及び平板状の反射型ホログラム１５を有すると共に、反射型ホログラム１０３を虚像観察光学系を構成するホログラム１５に重ねて配置し、また、ボディー９に透過型ホログラム１０４を配置し、さらに、可動ミラー部材８５、プリズム光学系８６を備えている。
【００６７】
そして、本実施形態では、図において撮像光路として示す矢印の向きに沿って、コンバイナー部に入射した光は、反射型ホログラム１０３、透過型ホログラム１０４、可動ミラー部材８５、プリズム光学系８６を通って、ＣＣＤ９７上に実像を形成するようになっている。
また、ＣＣＤ９７上に結像された実像は、映像信号生成回路７４によって映像信号となる。コンバイナー支持部材９１上に配置された、ポジション確認マーク９６の位置情報は、この映像信号からポジション補償信号発生回路７５によって解析され、ポジション補償信号発生回路７５からの信号に従って、可動ミラー部材８５は最適な状態に安定するようになっている。
【００６８】
なお、本実施形態においても、図５の実施形態と同様に、画像表示デバイス３１の像の拡大観察は、透過型ホログラム１４、反射型ホログラム１５を介して行なうことができると共に、通常の直視モードでの画像観察は、透過型ホログラム１４を介して行なうことができるようになっている。
【００６９】
即ち、本実施形態の情報端末は、コンバイナー部材９１上には、拡大虚像の観察用光線が射出すると共に撮像用光線が入射するインターフェース面が構成されており、そのインターフェース面上に、ホログラム部材１５，１０３を有し、インターフェース面より情報端末内部の側において、ホログラム部材１５，１０３が観察光路と撮像光路とに分離している。
【００７０】
本実施形態によれば、虚像形成光の射出面と撮像光の入射面が一致しているため、映像を双方向通信するテレビ電話のような場合において、目線の不自然さを解消できる。この機能はホログラムの入射角選択性を利用したことにより、新しい機能を付加したにも関わらず非常にシンプルな構成となっており、携帯型情報端末としての利便性を全く妨げていない。
【００７１】
第９実施形態
図９は本発明の第９実施形態の情報端末の概略構成図である。本実施形態は、第８実施形態の構成をさらにシンプルにしたもので、虚像形成光学系を省いて構成されている。
【００７２】
即ち、本実施形態の情報端末は、ホディー９に画像観察窓２と、画像表示デバイス３１と、平板状の透過型ホログラム１０５を備えると共に、平板状の透過型ホログラム１０６、プリズム光学系８７、ＣＣＤ９７を備えている。透過型ホログラム１０５，１０６は、互いに偏心レンズ作用を有している。また、ホログラム１０５，１０６は、互いに発生する色収差の符号が逆であり、それぞれにおいて発生する色収差をほぼ相殺させるようになている。
また、ホログラム１０５は、可変ホログラムとして構成されていると共に、ＣＣＤ９７に可変ホログラム１０５のオン・オフを行なうシャッター機能を持たせている。
【００７３】
そして、本実施形態の情報端末では、画像表示デバイス３１から拡散する光は、透過型ホログラム１０５で回折されることなく、画像観察窓２からそのまま射出され、観察光Ａとなる。一方、外部の物体から拡散し、観察窓２に入射した光（撮影光Ｂ）は、偏心レンズ作用を有する透過型ホログラム１０５でその一部の光が回折され、透過型ホログラム１０６、プリズム光学系８７を通り、ＣＣＤ９７上に結像される。
即ち、本実施形態では、ボディー９の画像観察窓２に設けられた透過型ホログラム１０５で、観察用光線を射出すると共に撮像光線が入射するインターフェース面を構成しており、インターフェース面より情報端末の内部の側において、透過型ホログラム１０５が撮像光路と観察光路とを分離している。
【００７４】
本実施形態によれば、観察光Ａと撮影光Ｂが入射、または射出する面は、共に観察窓２であるので、外観上は現状の携帯電話をなんら変えずに済む。
また、本実施形態では、ホログラム１０５を可変ホログラムとして構成し、ＣＣＤ９７に可変ホログラム１０５のオン・オフをおこなうシャッター機能を持たせたため、撮像を行なわないときは、そのようなモードを設定する図示省略したスイッチ部材によりホログラム１０５が完全に透過観察可能状態となり、画像表示デバイス３１の表示画像を観察する上でなんの制約も生じない。
【００７５】
以上説明したように、本発明の画像表示装置は、特許請求の範囲に記載された特徴のほかに下記に示すような特徴も備えている。
（１）前記画像表示デバイスから発散する光の配光特性を適正に制御する拡散部材を含み、画像表示デバイスが、透過率変調型で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の情報端末。
【００７６】
（２）前記拡大虚像形成光学系が、少なくとも一つの偏心レンズ作用を有するホログラム部材を含むことを特徴とする請求項２に記載の情報端末。
【００７７】
（３）前記ホログラム部材に入射する光の波長分布を制御する波長選択手段を有することを特徴とする上記（２）に記載の情報端末。
【００７８】
（４）前記第１のホログラム部材、及び、前記第２のホログラム部材が、偏心レンズ作用を有することを特徴とする請求項３に記載の情報端末。
【００７９】
（５）前記第１のホログラム部材が、前記画像表示デバイスに対して略平行に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の情報端末。
【００８０】
（６）前記第１のホログラム部材と前記第２のホログラム部材が、それぞれ透過型ホログラムと反射型ホログラム、又は反射型ホログラムと透過型のホログラムの組み合わせで構成されていることを特徴とする上記（４）に記載の情報端末。
【００８１】
（７）前記第２のホログラム部材が、前記画像観察窓に近接、又は、接して配置されていることを特徴とする請求項３に記載の情報端末。
【００８２】
（８）前記ホログラム部材に入射する光の波長分布を制御する波長選択手段を有していることを特徴とする請求項３に記載の情報端末。
【００８３】
（９）画像表示デバイスと、撮像デバイスと、平板状のホログラム部材を有し、物体像を前記撮像デバイスに投影し撮影するための撮像光路と、前記画像表示デバイスが表示した像を観察するための観察光路を有し、前記撮像光路を通って前記撮像デバイスに入射する撮像光線の分布の中心と、前記観察光路を通って観察者の目に到達する観察光線の分布の中心がほぼ重なり、前記撮像光線、及び前記観察光線のそれぞれが情報端末から射出、もしくは情報端末に入射するインターフェース面を有し、前記インターフェース面の上には、少なくとも一つのホログラム部材を有し、前記ホログラム部材が、インターフェース面の情報端末内部の側において、撮像光路と観察光路を分離していることを特徴とする情報端末。
【００８４】
（１０）前記インターフェース面が、前記画像表示デバイスの画像表示面に対向した画像観察窓、または、それに近接した面であり、前記画像表示面からの拡散光が、前記ホログラム部材の作用を受けずにそのまま前記画像観察窓を通って射出し、前記画像観察窓に入射した撮像光線が、前記ホログラム部材の回折作相を受けて撮像光学系に導かれるようにしたことを特徴とする上記（９）に記載の情報端末。
【００８５】
（１１）少なくとも２つのホログラム部材を有し、前記２つのホログラム部材が、観察光学系又は撮像光学系の構成要素であり、かつ、互いに符号が逆の色収差を発生させることを特徴とする上記（９）に記載の情報端末。
【００８６】
（１２）透過型及び反射型のホログラム部材を少なくとも一つずつ有していることを特徴とする上記（９）に記載の情報端末。
【００８７】
（１３）前記ホログラム部材が、偏心レンズ作用を有することを特徴とする上記（９）に記載の情報端末。
【００８８】
（１４）前記波長選択手段が所定方向に所定波長の光を選択的に回折する反射型ホログラムからなることを特徴とする請求項１、上記（３）、（６）のいずれかに記載の情報端末。
【００８９】
（１５）前記波長選択手段が、所定波長の光を選択的に照明する照明手段であることを特徴とする請求項１、上記（３）、（６）のいずれかに記載の情報端末。
【００９０】
（１６）前記波長選択手段が、複数の波長の中から選択波長を切り替え可能であり、少なくとも一つの前記ホログラム部材が、それぞれの選択波長に対応して結像特性が最適となる複数のホログラムを重畳してなることを特徴とする請求項１、上記（３）、（６）のいずれかに記載の情報端末。
【００９１】
（１７）少なくとも一つの前記ホログラム部材が、ホログラム作用のオン／オフが可能な可変ホログラムで構成されていることを特徴とする請求項１、３、上記（２）、（９）のいずれかに記載の情報端末。
【００９２】
（１８）拡大虚像の像歪みを補正する、像歪み補正回路を有していることを特徴とする請求項１、３、上記（２）、（９）のいずれかに記載の情報端末。
【００９３】
（１９）前記ホログラム部材を構成するホログラムが、次の条件式(1)を満足する厚い体積型ホログラムであることを特徴とする請求項１、３、上記（２）、（９）のいずれかに記載の情報端末。
Ｑ＞１０ ……(1)
ただし、Ｑ＝２πλＴ／ｎ∧２、λは波長、Ｔは厚さ、ｎは平均屈折率、∧は屈折率変調の周期である。
【００９４】
【発明の効果】
以上の説明のように、本発明の情報端末によれば、携帯型情報端末の直視モードでの操作性を損なうことなく、用途によっては容易に拡大虚像を表示可能とすることである。また、携帯電話などの現在の携帯型情報端末の利便性を損なうことなく、有益な光学的付加機能を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の情報端末の概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態の情報端末の概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態の情報端末の概略構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態の情報端末の概略構成図である。
【図５】本発明の第５実施形態の情報端末の概略構成図であり、(a)は一使用形態、(b)は他の使用形態をそれぞれ示す。
【図６】本発明の第６実施形態の情報端末の概略構成図である。
【図７】本発明の第７実施形態の情報端末の概略構成図である。
【図８】本発明の第８実施形態の情報端末の概略構成図である。
【図９】本発明の第９実施形態の情報端末の概略構成図である。
【図１０】本発明におけるＨＯＥを定義するための原理図である。
【符号の簡単な説明】
１，１２，１３，１４，１０１，１０２，１０４，１０６透過型ホログラム
２，２１ 画像観察窓
３ 液晶パネル
４，１５，１７，１０３ 反射型ホログラム
５ 拡散板
６ 観察方法切り替えスイッチ
７ 画像歪み補正回路
８ 屈折光学系
９ ボディー
１１，１８，１０５ 可変ホログラム
２３ 窓部
３１ 画像表示デバイス
４２ 干渉フィルター
５１ 拡散部材
５２，５２’ 可変拡散部材
６１ ヒンジ
７３ 可変拡散部材駆動回路
７４ 映像信号生成回路
７５ ポジション補償信号発生回路
８１，８３，８４，８６，８７ プリズム光学系
８２ 反射光学系
８５ 可動ミラー部材
９１ コンバイナー支持部材
９２ ＴＶカメラ
９３ スピーカー
９４ マイク
９５ キーボード
９６ ポジション確認マーク
９７ ＣＣＤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an information terminal, and more particularly to a portable information terminal.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, development of image display devices for the purpose of enjoying an image on a large screen by an individual, particularly, image display devices of a type that can be worn on the head or face has been actively performed. In recent years, with the spread of mobile phones and mobile information terminals, there is an increasing need to view images and character data of mobile phones and mobile information terminals on a large screen.
[0003]
Conventionally, as a head-mounted image display device, an image of an image display element such as a CRT is transmitted to an object surface by an image transmission element, and the image of the object surface is projected into the air by a toric reflection surface. Is known (US Pat. No. 4,026,641). In addition, an image on an image display device such as a liquid crystal display (LCD) is imaged once in the air via a refraction-type relay optical system, and then observed through an eyepiece optical system composed of a decentered concave mirror. What is guided to the eyeball of a person is known (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-294943). However, since these have large optical systems, they are unsuitable for use in mobile phones and portable information terminals.
[0004]
As a portable information terminal, a finder type mobile phone that displays an enlarged virtual image of a display device and can visually recognize an image while making a call has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 7-235892). Furthermore, a method of operating a portable information terminal while looking through the viewfinder has also been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 9-219755).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, these conventional examples are configured assuming that the image is observed exclusively using the finder, so that the image display element cannot be observed in the direct view mode, or due to interference with the finder optical system, etc. It is difficult to observe in direct view mode. Therefore, it is conceivable as an option for solving the above problem that the image display element for the finder display mode and the image display element for the direct view mode are provided at the same time. However, the configuration using two image display elements not only raises the cost, but also restricts the component layout and increases the power consumption, so it is not suitable for configuring a portable information terminal.
[0006]
It cannot be denied that the most natural and easy operation method in the portable information terminal is a method of operating data input keys in the same visual field while observing an image displayed as a real image in the direct view mode. In other words, the portable information terminal is used in many normal applications except when it is necessary to look at the image in detail or when the mobile information terminal is used as a mobile phone while making a call. It is desirable to be able to operate in a direct viewing mode.
[0007]
Therefore, the present invention provides an information terminal that can easily display an enlarged virtual image according to the application without impairing the operability of the portable information terminal in the direct view mode. An object is to provide an information terminal to which a useful optical function is added without impairing the convenience of a portable information terminal such as a telephone.
[0008]
[Means and Actions for Solving the Problems]
  The information terminal according to the first invention has an image display device, a flat plate-shaped transmission hologram member, an image observation window, and wavelength selection means.The image display device emits light so as to be incident on the transmission hologram member,The image observation windowIsThe image display device has a size sufficient to illuminate from the outside, and is disposed to face the image display surface of the image display device,Transmission typeHologram memberIs,in frontDrawingImage observation window andSaidArranged approximately parallel to each of the image display devicesAnd,The light emitted from the image display device diverges in a first direction.lightTheBy positive lens actionExpandedThe virtual image forming light that forms a large virtual image,Direct observation light that does not form the magnified virtual image by transmitting light diverging in a second direction different from the first direction out of the light diverging from the image display device,The wavelength selection meansIs,SaidIt is characterized by limiting the wavelength distribution of the virtual image forming light.
[0009]
If a virtual image forming optical system is arranged in the window part for directly observing the image display device as in the first aspect of the invention, and the virtual image forming optical system is realized by a hologram member, a virtual image is substantially obtained. It is not necessary to secure a new space for the forming optical system, and a compact configuration can be realized. In addition, according to the first aspect of the present invention, for each use of direct observation and virtual image observation, the incident angle selectivity of the transmission hologram is used, and the light is categorized according to the use according to the diffusion angle of light diffused from the image display device. Therefore, the direct observation of the image display device is not substantially hindered even though the hologram member is disposed close to the observation window portion. In addition, switching between direct observation and virtual image observation can be realized by a simple operation by changing the angle of looking into the observation window. Further, if the wavelength width of the light incident on the hologram member is limited by using the wavelength selecting means as in the first invention, the chromatic aberration caused by the large dispersion characteristic of the hologram can be substantially suppressed and expanded. The quality of the virtual image can be maintained. Furthermore, according to the first aspect of the present invention, since external light illumination can be utilized and only one image display device is required, it is inferior in terms of portability and power consumption as compared with a conventional mobile phone or the like. Absent.
[0010]
In the first aspect of the invention, a light diffusing member that optimally controls the light distribution characteristics of the light emitted from the image display device is provided in order to prevent light having a wavelength that is not assumed to be incident on the hologram member. More preferably.
[0011]
  An information terminal according to the second invention includes a transmittance modulation type image display device, a light diffusion member,A first image observation window for direct observation and a second image observation window for virtual image observationIt has an image observation window, an enlarged virtual image forming optical system, and an image inversion circuit.,in frontImage display deviceIs, Display front and back images on the front and back,The light diffusing member is disposed in contact with or close to the back surface of the image display device, and distributes light at a predetermined ratio and light distribution characteristics to the front surface side and the back surface side of the image display device,AboveFirstImage observation windowIsThe image display device has a size sufficient to illuminate from the outside, and is disposed to face the surface of the image display device;The second image observation window has a size sufficient to pass light emitted from the magnified virtual image forming optical system, and is disposed on a back surface side of the image display device, and forms the magnified virtual image. The optical system includes a hologram member having a lens action and a hologram member having a refractive optical element, which is disposed on the back side of the image display device, and the light diffusing member emits the light diverging to the back side. It becomes virtual image formation light that forms an enlarged virtual image by the lens action,The image inverting circuit converts display images into a front-back relationship corresponding to differences in observation methods.
[0012]
According to the second aspect of the present invention, the conventional mechanism for directly observing the image display device is substantially modified, for example, by controlling the light distribution characteristics of the translucent diffusion member, thereby displaying the image. Since the images are taken out from the front and back surfaces of the device, it is possible to reliably divide the light for each application, and to perform stable and clear direct observation and magnified virtual image observation. According to the second aspect of the present invention, it is possible to switch between direct observation and magnified virtual image observation with a simple operation of inverting the front and back of an image with an image inverting circuit and peeking from the back side. Further, according to the second invention, the image observation window and the magnified virtual image forming optical system are completely separated, so that the image display device can be disposed in a state of being substantially in contact with the observation window, Problems such as vignetting in the window are less likely to occur. On the other hand, since it is relatively easy to secure a space on the back surface, the degree of freedom in the optical layout of the enlarged virtual image forming optical system is increased, and a high quality enlarged virtual image forming optical system can be achieved. Further, according to the second invention, as in the first invention, external illumination can be utilized, and since only one image display device is required, compared with a conventional mobile phone or the like, In terms of portability and power consumption.
[0013]
In the second aspect of the invention, there is a relatively large space on the back side of the image display device. However, in order to make the information terminal compact, it is necessary to use this space as effectively as possible. Therefore, it is preferable to use a hologram member as an optical system for forming a virtual image on the back surface. Furthermore, in this case, it is preferable to take advantage of the characteristics of the hologram member by using a wavelength selecting means in combination.
[0014]
  An information terminal according to the third invention includes an image display device, a flat plate-shaped first hologram member, a flat plate-shaped second hologram member, and an image observation window.The image display device diverges light so as to be incident on the first hologram member, and the first hologram member and the second hologram member each have a lens effect on light incident from a predetermined direction. HaveThe image observation windowIsThe image display device is large enough to illuminate from the outside, and is disposed to face the image display surface of the image display device.SmallAt least the first hologram member andSaidSecond hologram memberTo cause chromatic aberration in a direction in which the first hologram member and the second hologram member cancel each other.Forming an imaging optical system,The imaging optical system isThe image display deviceOut of the light that emitsAboveFirstLight emanating in the directionTheWavefront conversionByForming a magnified virtual image at a predetermined position by emitting from the second hologram memberTo virtual image forming lightAnd the image display deviceButDivergenceDoOut of lightLight that diverges in a second direction different from the first direction is emitted from the first hologram member and the secondhologramElementThe lens action ofLet it pass without making it into direct observation lightIt is characterized by that.
[0015]
The body of a portable information terminal is generally in the form of a flat plate that is easy to use. Usually, an image display device provided in a portable information terminal is arranged along a plane portion of the body.
As described above, in the present application, in order to realize a reduction in power and compactness of a portable information terminal capable of magnifying virtual image observation, aiming to perform direct observation and magnified virtual image observation with one display device. Yes.
In order to form an enlarged virtual image from an image displayed on the image display device, an imaging optical system for forming an enlarged virtual image is usually provided on the optical axis perpendicular to the image display device arranged along the plane portion. Although it is necessary to arrange, such an arrangement is not suitable for a portable information terminal.
[0016]
On the other hand, since the hologram member has substantially no thickness, an extremely thin optical system can be realized. Here, in a portable information terminal, it is preferable to save power consumption by using external light, but when white light is used as external light, the hologram member causes a large amount of chromatic aberration. There is. Therefore, as in the third aspect of the present invention, if a plurality of hologram members are used so that the chromatic aberrations generated from the respective holograms can be canceled with each other, the above-mentioned chromatic aberration problem can be avoided.
[0017]
The first and second hologram members preferably have an eccentric lens action. With this configuration, the optical axis can be substantially tilted in the longitudinal direction of the body of the portable information terminal, and the refractive optical element having a relatively large volume can be obtained without losing the compactness of the body. It becomes possible to introduce to.
[0018]
Note that the first hologram member is preferably disposed substantially parallel to the image display device. If comprised in this way, the said imaging optical system can be made thinner and compact.
The two hologram members are preferably configured by combining a transmission hologram and a reflection hologram. In general, transmission holograms have a large incident angle selectivity, and reflection holograms have a large wavelength selectivity. Therefore, if two types of holograms are combined in this way, direct observation light and virtual images can be obtained using the transmission hologram. Can be easily separated, and at the same time, the reflection type hologram is less likely to cause chromatic aberration. Thereby, a high quality enlarged virtual image can be formed without impairing the convenience of direct observation.
[0019]
Further, it is preferable that the second hologram member is disposed in proximity to or in contact with the image observation window. With this configuration, it is not necessary to newly provide a light exit window for forming an enlarged virtual image, which is effective in making the apparatus compact.
[0020]
According to a fourth aspect of the present invention, an information terminal having an image display device, an image pickup device, and a plate-shaped hologram member has an image pickup optical path for projecting and photographing an object image on the image pickup device, and the image display device displays An observation optical path for observing the observed image, the center of the distribution of the imaging light beam that enters the imaging device through the imaging optical path, and the distribution of the observation light beam that reaches the eyes of the observer through the observation optical path The imaging surface and the observation beam each have an interface surface that exits from or enters the information terminal, and has at least one hologram member on the interface surface. The hologram member preferably separates the imaging optical path and the observation optical path on the inner side of the information terminal than the interface surface.
[0021]
According to the fourth aspect of the invention, since observation and photographing can be performed through the same window portion, for example, when a videophone or the like is put into practice, there is a problem that the line of sight of the other person displayed on the monitor becomes unnatural Improved. In the fourth aspect of the invention, since the hologram member is employed for the imaging optical system and the observation optical system, the optical system can be configured to be extremely thin, which may hinder the portability of the information terminal. Absent.
Note that the interface surface is preferably disposed close to or in contact with an image observation window for directly observing an image displayed by the image display device. With such a configuration, it is possible to take a picture of itself while directly observing the display of the image display device, and a videophone with extremely high portability can be realized.
[0022]
In the fourth invention, it is preferable to use at least two hologram members as the imaging optical system and the observation optical system. With such a configuration, the optical system can be made extremely thin, and at the same time, the problem of large dispersion (chromatic aberration) due to the hologram can be avoided.
In the fourth aspect of the invention, it is preferable to use a hologram member in a combination of a reflection hologram and a transmission hologram. With such a configuration, it becomes easy to separate light having different uses, and at the same time, the problem of chromatic aberration is less likely to occur, whereby a high-quality optical system can be realized.
[0023]
In the fourth invention, it is preferable that the hologram member has an eccentric lens action. With such a configuration, it becomes possible to introduce a refractive optical element having a relatively large volume into the optical system without impairing the compactness of the body of the portable information terminal, thereby realizing a high-quality optical system. .
[0024]
In addition, in the case of the configuration having the wavelength selection unit among all the configurations described above, the wavelength selection unit can be configured by a reflection hologram that selectively diffracts light having a predetermined wavelength in a predetermined direction.
Similarly, the wavelength selection unit can be configured by an illumination unit that selectively emits light having a predetermined wavelength.
[0025]
Further, the wavelength selection means is configured to switch a selection wavelength from a plurality of wavelengths, and at least one hologram member has a configuration in which a plurality of holograms having optimum imaging characteristics corresponding to each selection wavelength are superimposed. can do.
Further, in the case of the configuration having the hologram member among all the configurations described above, at least one hologram member can be configured by a variable hologram capable of turning on / off the hologram action.
[0026]
The hologram constituting the hologram member is preferably a thick volume hologram that satisfies the following conditional expression (1).
Q> 10 …… (1)
Where Q = 2πλT / n∧2, λ is the wavelength, T is the thickness, n is the average refractive index, and ∧ is the refractive index modulation period.
[0027]
In the case of a configuration that forms an enlarged virtual image among all the above configurations,
The information terminal preferably has an image distortion correction circuit that corrects image distortion of the enlarged virtual image.
[0028]
Further, the hologram member (HOE) in the present invention is defined as follows. FIG. 10 is a principle diagram for defining the HOE in the present invention.
First, the ray tracing of the wavelength λ incident on the HOE surface and further emitted is performed by the reference wavelength λ.0= Optical path difference function Φ on the HOE plane defined for HWL0Is given by the following equation (2).
ndQd・ N = niQi・ N + m (λ / λ0) ∇Ф0・ N ...... (2)
Where N is the normal vector of the HOE plane and ni(Nd) Is the refractive index on the incident side (exit side), Qi(Qd) Is an incident (emitted) vector (unit vector). M = HOR is the diffraction order of the emitted light.
[0029]
HOE is the reference wavelength λ02 point light sources, that is, point P as shown in FIG.1= Object light with light source of (HX1, HY1, HZ1) and point P2= (HX2, HY2, HZ2) is produced (defined) by reference light interference using a light source as
Φ0= Φ0 2P
= N2・ S2・ R2-N1・ S1・ R1
It becomes. Where r1(R2) Is point P1(Point P2) To a predetermined coordinate on the HOE surface (> 0), n1(N2) Is the point P of the medium where the HOE is placed at the time of manufacturing (definition)1(Point P2) Is the refractive index of the side where1= HV1, and s2= HV2 is a code considering the traveling direction of light. This code is REA = + 1 when the light source is a divergent light source (real point light source), and VIR = −1 when the light source converges (virtual point light source). As the definition of HOE in the lens data, the refractive index n of the medium in which the HOE is placed at the time of manufacturing (definition)1(N2) Is the point P of the medium in contact with the HOE surface in the lens data.1(Point P2) Is the refractive index on the side on which.
[0030]
In a general case, the reference light and the object light when manufacturing the HOE are not necessarily spherical waves. HOE optical path difference function Φ in this case0Is an additional phase term Φ expressed as a polynomial0 Poly(Reference wavelength λ0The optical path difference function in (3) can be added and expressed by the following equation (3).
Φ0= Φ0 2P+ Φ0 Poly                    ...... (3)
Where the polynomial is
Figure 0004679700
And generally
j = {(m + n)2+ M + 3n} / 2
Can be defined in However, HjIs the coefficient of each term.
[0031]
Furthermore, for the convenience of optical design, the optical path difference function Φ0The
Φ0= Φ0 Poly
It is possible to define the HOE by using only the additional term as shown in FIG. For example, a two-point light source P1(Point P2) And optical path difference function Φ0Component Φ due to interference0 2PIn this case, the optical path difference function is substantially represented only by the additional term (polynomial).
All of the above description regarding the HOE is for local coordinates with the HOE origin as a reference.
[0032]
The following are examples of configuration parameters that define the HOE.
Figure 0004679700
HOE:
HV1 (s1) = REA (+1)
HV2 (s2) = VIR (-1)
HOR (m) = 1
HX1 = 0, HY1 = -3.40 × 109  , HZ1 = -3.40 × 109
HX2 = 0, HY2 = 2.50 × 10   , HZ2 = -7.04 × 10
HWL (λ0) = 544
H1 = -1.39 × 10-twenty one, H2 = -8.57 × 10-Five, H3 = -1.50 × 10-Four
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. A thick volume hologram that satisfies the following conditional expression (1) is used as the hologram in each embodiment.
Q> 10 …… (1)
Where Q = 2πλT / n∧2, λ is the wavelength, T is the thickness, n is the average refractive index, and ∧ is the refractive index modulation period.
[0034]
First embodiment
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to the first embodiment of this invention.
The information terminal of the present embodiment includes a transmissive liquid crystal panel 3 as an image display device, a transmissive volume hologram 1 that is a flat transmissive hologram member, and an image observation window 2.
The image observation window 2 is large enough to illuminate the liquid crystal panel 3 from the outside.
The transmission-type volume hologram 1 is formed on the surface of the image observation window 2 and is disposed so as to face the image display surface of the liquid crystal panel 3. And an enlarged virtual image is formed at a predetermined position by the lens action.
[0035]
In addition, the information terminal of the present embodiment has a flat reflection type volume hologram 4 as wavelength selection means for limiting the wavelength distribution of the virtual image forming light.
The liquid crystal panel 3 is connected to an image distortion correction circuit 7 that corrects the distortion of the enlarged virtual image. The image distortion correction circuit 7 is connected to an observation method changeover switch 6 to observe the enlarged virtual image. In this case, the video signal is corrected by the image distortion correction circuit 7 in accordance with the switching signal sent from the observation method changeover switch 6 so that the enlarged virtual image is not distorted.
In addition, a diffusion plate 5 is provided at a position facing the liquid crystal panel 3 with the reflective volume hologram 4 interposed therebetween. The diffusion plate 5 is adjusted so that the light distribution characteristic of the diffused light is in an angular range in which the transmission volume hologram 1 does not have a lens action.
[0036]
According to the information terminal of the present embodiment configured as described above, external light incident on the image observation window 2 is transmitted through the transmissive volume hologram 1 and the transmissive liquid crystal panel 3 displaying a desired image. The light having a predetermined wavelength λ and the light in the vicinity of the light transmitted through the liquid crystal panel 3 is selectively diffracted and reflected by the reflective volume hologram 4 in the direction in which the transmissive volume hologram 1 causes a lens action. The liquid crystal panel 3 is illuminated in the direction. On the other hand, light of other wavelengths passes through the reflective volume hologram 4, is diffused by the diffusion plate 5, passes through the reflective volume hologram 4, and illuminates the liquid crystal panel 3. The light that illuminates the liquid crystal panel 3 enters the transmission volume hologram 1.
[0037]
Here, the light distribution characteristic of the diffusion plate 5 is adjusted to an angle range in which the transmission volume hologram 1 does not have a lens action, and the light diffracted by the transmission volume hologram 1 is substantially in the vicinity of the wavelength λ. Therefore, among the light incident on the transmission volume hologram 1, the wavelength λ diffracted by the reflection volume hologram 4 and the light in the vicinity thereof are diffracted and transmitted by the transmission volume hologram 1. Thus, an enlarged virtual image is formed at the observer's pupil position. On the other hand, light of other wavelengths passes through the transmission volume hologram 1 without being diffracted.
[0038]
According to the information terminal of the present embodiment, blur due to chromatic aberration that occurs when an enlarged virtual image is formed by the transmission volume hologram 1 is suppressed to an allowable range. Further, since the transmission volume hologram 1 generally has a high incident angle selectivity, the light distribution characteristic of the diffusion plate 5 can be set in a relatively wide angle range, and the image displayed on the liquid crystal panel 3 can be set. Is hardly disturbed (observation from the direct viewing direction).
[0039]
Therefore, according to the information terminal of the present embodiment, the observation of the enlarged virtual image can be realized at the same time without substantially hindering the direct observation of the image displayed on the liquid crystal panel while having a compact configuration. Can do.
[0040]
Second embodiment
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to the second embodiment of this invention. This embodiment is a modification of the first embodiment.
In this embodiment, as a wavelength selection means, a light emitting diode (LED) 41 is used as a light source having a relatively narrow wavelength width, as shown in FIG. 2, instead of the reflective volume hologram 4 shown in FIG. In FIG. 2, 11 is a transmission volume hologram.
The image observation window 2 is large enough to illuminate the liquid crystal panel 3 from the outside.
The transmission type volume hologram 11 is formed on the surface of the image observation window 2 and is disposed so as to face the image display surface of the liquid crystal panel 3, and acts as a positive decentering lens for light incident in the vicinity of a predetermined incident angle. And an enlarged virtual image is formed at a predetermined position by the lens action.
[0041]
According to the information terminal of the present embodiment, the external light incident on the image observation window 2 passes through the transmissive volume hologram 11 and the transmissive liquid crystal panel 3 displaying a desired image. The light transmitted through the liquid crystal panel 3 is diffused by the diffusion plate 5 to illuminate the liquid crystal panel 3. The light that illuminates the liquid crystal panel 3 enters the transmission volume hologram 1. The light having a relatively narrow wavelength width emitted from the light emitting diode 41 passes through the diffusion plate 5, passes through the liquid crystal panel 3, and enters the transmission type volume hologram 11.
[0042]
Here, the light distribution characteristic of the diffusing plate 5 is adjusted to an angle range in which the transmissive volume hologram 1 has no lens action with respect to the divergent light transmitted through the liquid crystal panel 3, and is diffracted by the transmissive volume hologram 1. Since the light to be transmitted is limited to the light with the relatively narrow wavelength width emitted from the light emitting diode 41, the relatively narrow light emitted from the light emitting diode 41 out of the light incident on the transmission volume hologram 1. Light having a wavelength width is diffracted and transmitted by the transmission volume hologram 11 to form an enlarged virtual image at the observer's pupil position. On the other hand, light of other wavelengths passes through the transmission volume hologram 11 without being diffracted.
Therefore, also in this embodiment, the same operation as in FIG. 1 can be achieved.
In the present embodiment, an LED is used as a light source. However, if a laser diode (LD) having a narrower wavelength range is used, the effect of suppressing blur due to chromatic aberration becomes greater.
[0043]
Further, in the present embodiment, the variable hologram 11 that can be switched (ON / OFF) by an electric signal is used as a pass-through volume hologram having a lens action. Such an element can be realized, for example, by subjecting a film of a mixture of a photocurable polymer and a liquid crystal to interference exposure. In FIG. 2, reference numeral 71 denotes a drive circuit for this element, which turns on / off the variable hologram 11 in accordance with a switching signal sent from the observation method switching switch 6. If such an element is used, the diffractive action of the variable hologram 11 can be eliminated except when observing a virtual image. Therefore, there is no possibility of slight mixing when directly observing the image displayed on the liquid crystal panel. Diffracted light can be completely removed.
[0044]
Although not explicitly shown in this embodiment, a plurality of light sources having different emission wavelengths and a variable hologram formed so as to have an optimum lens action for each wavelength are prepared, and each is synchronized in time. If configured to operate alternately, the color display of the enlarged virtual image can be easily realized. At that time, the variable holograms can be stacked, and since there is no substantial thickness, the compactness of the apparatus is hardly affected.
[0045]
If a reflective variable hologram that selectively diffracts light of different wavelengths is used instead of a plurality of light sources and arranged in the same manner as in FIG. 1, an enlarged virtual image can be displayed in color by external light. It is.
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the embodiment of FIG.
[0046]
Third embodiment
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to the third embodiment of this invention.
The information terminal of the present embodiment includes a transmissive liquid crystal panel 3 as an image display device, a light diffusing member 51, image observation windows 2 and 21, an enlarged virtual image forming optical system, and an image inverting circuit 72. .
[0047]
In the present embodiment, as described above, in addition to the image observation window 2 for directly observing an image, an image observation window 21 for virtual image observation is provided on the back surface of the flat body, and the transmission type volume hologram 1 is It arrange | positions on the image observation window 21 of this back surface.
The image observation windows 2 and 21 are large enough to illuminate the liquid crystal panel 3 from the outside.
The transmission type volume hologram 1 is formed on the surface of the image observation window 21 and is disposed so as to oppose the image display surface of the liquid crystal panel 3 and has an eccentric lens function for light incident in the vicinity of a predetermined incident angle. is doing.
[0048]
The light diffusing member 51 is composed of a translucent thin plate-shaped diffusing plate, and is disposed in the vicinity of the back surface of the liquid crystal panel 3. Light is distributed with the appropriate ratio and light distribution characteristics. The light diffusion member 51 may be disposed in contact with the back surface of the liquid crystal panel 3.
The magnified virtual image forming optical system is composed of the refractive optical system 8 and the transmission hologram 1 and forms a magnified virtual image at a predetermined position.
[0049]
The liquid crystal panel 3 is connected to an image distortion correction circuit 7 that corrects the distortion of the enlarged virtual image. The image distortion correction circuit 7 is connected to an observation method changeover switch 6 to observe the enlarged virtual image. In this case, the video signal is corrected by the image distortion correction circuit 7 in accordance with the switching signal sent from the observation method switching switch 6 so that the enlarged virtual image is not distorted.
The image inversion circuit 72 is connected to the observation method changeover switch 6 and converts the display images into a front-back relationship corresponding to the difference in the observation method.
In addition, an interference filter 42 is provided as a wavelength selection unit between the diffusing member 51 and the refractive member 8. The interference filter 42 converts the wavelength distribution of light incident on the hologram 1 to the design wavelength of the hologram 1. It is controlled only by ingredients.
[0050]
According to this embodiment, the external light incident on the image observation window 2 is diffused by the light diffusion member 51, and the light diffused in the direction of the image observation window 2 illuminates the liquid crystal panel 3, thereby An image displayed on the liquid crystal panel 3 is directly observed through the image observation window 2. On the other hand, the light transmitted through the light diffusing member 51 and diffused in the direction of the virtual image observation window 21 displays an image as the in-plane brightness distribution of the light diffusing member 51, and the image is transmitted through the refractive optical system 8. An enlarged virtual image forming optical system composed of the mold hologram 1 forms an enlarged virtual image at a predetermined position. At that time, the light forming the magnified virtual image is only the component of the design wavelength of the hologram 1 by the interference filter 42 arranged as the wavelength selection means, and chromatic aberration due to the hologram 1 does not occur.
[0051]
When observing a large-sized virtual image, the image inversion circuit 72 performs image front / back inversion processing according to the signal from the observation method changeover switch 6 and the distortion correction circuit 7 performs distortion correction. A clear image can be observed.
[0052]
Fourth embodiment
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to the fourth embodiment of this invention. This embodiment is a modification of the third embodiment.
In the present embodiment, variable diffusion members 52 and 52 ′ that can be turned on / off by an electric signal from the outside are arranged close to the front and back surfaces of the transmissive liquid crystal panel 3. The variable diffusion members 52 and 52 ′ that can be turned on / off can be realized by, for example, the same configuration as the variable hologram 11 described in the second embodiment.
[0053]
In FIG. 4, reference numeral 73 denotes a drive circuit for this element, and the variable diffusing members 52 and 52 'are alternately turned on / off in accordance with a switching signal sent from the observation method switching switch 6, so that the liquid crystal panel 3 is substantially an image. The direction to display is switched. For example, when virtual image observation is selected, the light diffusing from the liquid crystal display panel 3 is efficiently guided toward the back surface by setting the variable diffusion member 52 in the transmission diffusion state and transmitting the variable diffusion member 52 '.
[0054]
In FIG. 4, 12 is a transmission hologram, 13 is a reflection hologram, 81 is a prism optical system, and 82 is a reflection optical system. These optical systems convert light guided in the direction of the back surface of the liquid crystal display panel 3 into an enlarged virtual image at a predetermined position via the transmission hologram 12, the prism optical system 81, the reflection optical system 82, and the reflection hologram 13. It comes to form.
Each of the holograms 12 and 13 has a decentering lens action, and has a diffraction action that substantially cancels each other's chromatic aberration. The prism optical system 81 mainly has an effect of correcting image distortion, spherical aberration, and the like.
In addition, the observation window 2 and the observation window 21 are arranged at positions shifted from each other.
[0055]
According to this embodiment, since the lens action of the holograms 12 and 13 is decentered, a thin configuration as a whole information terminal can be realized even if the prism optical system 81 for aberration correction is arranged. Further, in this configuration, the transmission hologram 12 serves as a wavelength separation unit that controls the wavelength distribution of the incident light, and the observation window 2 and the observation window 21 are arranged so as to be shifted from each other. In the virtual image observation, a clear image can be provided without being covered with background light.
Other configurations and operational effects are substantially the same as those of the embodiment of FIG.
[0056]
Fifth embodiment
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to a fifth embodiment of the present invention, where (a) shows one usage pattern and (b) shows another usage pattern.
In the information terminal of this embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the body 9 is operably coupled to the combiner support member 91 via the hinge 61, and the combiner is operated according to the observation method. The support member 91 is opened and closed for use.
[0057]
The information terminal according to the present embodiment includes a reflective image display device 31, a transmission hologram 14 as a flat first hologram member, a reflective hologram 15 as a flat second hologram member, and an image observation window. 2 and 22. As shown in FIG. 5B, the image observation windows 2 and 22 are large enough to illuminate the image display device 31 from the outside. The image observation window 2 is disposed on the surface of the body 9 so as to face the image display surface of the image display device 31. Further, the image display window 22 is made of a transparent member, and as shown in FIG. 5 (b), the combiner support member 91 is closed so as to face the image display surface of the image display device 31. It is arranged on the support member 91.
[0058]
The transmission hologram 14 has an eccentric lens action and is disposed in contact with the image observation window 2. The reflection hologram 15 similarly has an eccentric lens action and is disposed along the image observation window 22. Further, the transmission hologram 14 and the reflection hologram 15 generate chromatic aberration in a direction that substantially cancels each other's chromatic aberration by the diffraction action.
In the information terminal according to the present embodiment, light diverging from the reflective image display device 31 at a predetermined angle forms an enlarged virtual image at a predetermined position via the holograms 14 and 15. Further, the remaining light is emitted from the observation window 2 without receiving the diffraction action of the hologram 14, and the image displayed on the display device 31 can be directly observed.
In addition, the liquid crystal panel 31 is connected to an image distortion correction circuit 7 that corrects the distortion of the enlarged virtual image. When the enlarged virtual image is observed, the video signal is corrected via the image distortion correction circuit 7. The distortion of the magnified virtual image is prevented from occurring. The hinge 61 also serves as a switch for switching between two observation modes, that is, an enlarged virtual image observation and an observation in the direct view mode in conjunction with opening and closing of the combiner unit. Further, in this configuration, the transmission hologram 14 serves as a wavelength separation unit that controls the wavelength distribution of the light that is substantially incident.
[0059]
According to the information terminal of this embodiment, as shown in FIG. 5 (b), the combiner unit is folded to have a compact configuration when normally used or carried. At this time, since the see-through window 22 is arranged in the combiner portion, the direct view mode can be observed in the folded state. Further, since the hinge 61 also serves as an observation mode changeover switch, the observation mode is automatically switched from the direct viewing mode to the magnification observation mode by expanding the combiner unit, and a magnified virtual image can be easily observed. .
[0060]
Sixth embodiment
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to the sixth embodiment of this invention.
In the information terminal of this embodiment, as shown in FIG. 6, the body 9 is operatively coupled to a combiner support member 91 via a hinge 61, and opens and closes the combiner support member 91 according to the observation method. It is designed to be used.
[0061]
In addition, the information terminal of the present embodiment includes a reflective image display device 31 and two flat hologram members 17 and 18. In addition, the information terminal according to the present embodiment includes a transmission hologram 16 having a decentering lens function, a prism optical system 83, and a window portion 23 in the body 9, and is arranged in a predetermined direction from the reflective image display device 31. The diffused light passes through the transmission hologram 16 having the decentering lens action, the prism optical system 83, the window 23, and further passes through the reflection hologram 17 or 18 having the decentering lens action to form an enlarged virtual image at a predetermined position. It comes to form. Thus, the observer can observe the magnified virtual image. The body 9 is provided with an image observation window 2 so that the image display device 31 can be observed in the direct view mode via the transmission hologram 16.
[0062]
The hologram 18 is configured as a variable hologram capable of turning on and off the hologram action. When the hologram 18 is on, light is reflected and diffracted by the hologram 18 and is not affected by the hologram 17, while the hologram 18 is off. At this time, the light passes through the hologram 18 and receives the diffraction action of the hologram 17. For this reason, the holograms 17 and 18 together function as a hologram member having a substantially variable focus lens action. With this function, even in the same magnified virtual image display mode, it is possible to achieve both the near vision mode in which the face is observed closer and the normal vision mode in which the face is observed slightly apart. Further, the transmission hologram 16 and the reflection holograms 17 and 18 generate chromatic aberration in a direction to cancel each other due to mutual diffraction action. Further, in this configuration, a TV camera 92, a speaker 93, and a microphone 94 are provided to realize a mobile videophone function.
[0063]
Seventh embodiment
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to the seventh embodiment of this invention.
The information terminal according to the present embodiment includes two bodies 92 and 93, and each is connected by an operable hinge 61. A data input keyboard 95 is arranged on the body 92 to constitute a data input part, while an image display means is arranged on the body 93 to constitute a monitor unit.
[0064]
In the information terminal of this embodiment, a transmission hologram 102 is provided in a part of the image observation window 2. In this embodiment, the light diffusing in a predetermined direction from the reflective image display device 31 passes through the transmission hologram 101 having a decentering lens action, the prism optical system 84, and the transmission hologram 102 having a decentering lens action. Thus, an enlarged virtual image is formed at a predetermined position, and other light is directly emitted from the image observation window 2 without receiving the action of the hologram. The transmission holograms 101 and 102 generate chromatic aberration in a direction that cancels each other due to mutual diffraction action, and the image observation window 2 illuminates the reflective image display device 31 from the outside. It is large enough.
[0065]
Eighth embodiment
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to the eighth embodiment of this invention. The information terminal of this embodiment is configured by superimposing the configuration of the imaging function on the information terminal of the fifth embodiment described with reference to FIG.
[0066]
The information terminal of the present embodiment includes the image display device 31, the CCD 97 as an imaging device, the flat transmission hologram 14 and the flat reflection hologram 15, and the reflection hologram 103 as a virtual image observation optical system. The transmission hologram 104 is arranged on the body 9 and further includes a movable mirror member 85 and a prism optical system 86.
[0067]
In this embodiment, the light incident on the combiner along the direction of the arrow shown as the imaging optical path in the drawing passes through the reflection hologram 103, the transmission hologram 104, the movable mirror member 85, and the prism optical system 86. A real image is formed on the CCD 97.
The real image formed on the CCD 97 is converted into a video signal by the video signal generation circuit 74. The position information of the position confirmation mark 96 disposed on the combiner support member 91 is analyzed from the video signal by the position compensation signal generation circuit 75, and the movable mirror member 85 is optimally adapted according to the signal from the position compensation signal generation circuit 75. It is designed to be stable.
[0068]
In the present embodiment as well, as in the embodiment of FIG. 5, the magnified observation of the image of the image display device 31 can be performed via the transmission hologram 14 and the reflection hologram 15, and the normal direct-view mode. The image observation at can be performed through the transmission hologram 14.
[0069]
That is, in the information terminal of the present embodiment, an interface surface on which an enlarged virtual image observation light beam is emitted and an imaging light beam is incident is formed on the combiner member 91, and the hologram member 15 is formed on the interface surface. , 103, and on the side inside the information terminal from the interface surface, the hologram members 15, 103 are separated into an observation optical path and an imaging optical path.
[0070]
According to the present embodiment, since the emission surface of the virtual image forming light and the incident surface of the imaging light coincide with each other, the unnaturalness of the line of sight can be eliminated in the case of a videophone that performs bi-directional communication of images. This function uses a hologram incident angle selectivity and has a very simple configuration despite the addition of a new function, and does not hinder the convenience of a portable information terminal.
[0071]
Ninth embodiment
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to the ninth embodiment of this invention. In the present embodiment, the configuration of the eighth embodiment is further simplified, and the virtual image forming optical system is omitted.
[0072]
That is, the information terminal according to the present embodiment includes the image viewing window 2, the image display device 31, and the flat transmission hologram 105 in the body 9, the flat transmission hologram 106, the prism optical system 87, and the CCD 97. It has. The transmission holograms 105 and 106 have a decentering lens effect. In addition, the holograms 105 and 106 have opposite signs of chromatic aberration that occur, so that the chromatic aberration that occurs in each of the holograms 105 and 106 is substantially cancelled.
In addition, the hologram 105 is configured as a variable hologram, and the CCD 97 has a shutter function for turning the variable hologram 105 on and off.
[0073]
In the information terminal of the present embodiment, the light diffusing from the image display device 31 is emitted as it is from the image observation window 2 without being diffracted by the transmission hologram 105 and becomes observation light A. On the other hand, a part of the light (photographing light B) diffused from an external object and incident on the observation window 2 is diffracted by the transmission hologram 105 having an eccentric lens action, and the transmission hologram 106, prism optical system The image is formed on the CCD 97 after passing through 87.
That is, in the present embodiment, the transmission hologram 105 provided in the image observation window 2 of the body 9 constitutes an interface surface that emits an observation light beam and an imaging light beam. On the inner side, a transmission hologram 105 separates the imaging optical path and the observation optical path.
[0074]
According to the present embodiment, the surfaces on which the observation light A and the photographing light B enter or exit are both the observation window 2, so that it is not necessary to change the current mobile phone in appearance.
In the present embodiment, the hologram 105 is configured as a variable hologram, and the CCD 97 is provided with a shutter function for turning the variable hologram 105 on and off. Therefore, when imaging is not performed, such a mode is not illustrated. Thus, the hologram 105 can be completely transmitted and observed by the switch member, and there is no restriction in observing the display image of the image display device 31.
[0075]
As described above, the image display device of the present invention has the following features in addition to the features described in the claims.
(1) The image display device includes a diffusion member that appropriately controls light distribution characteristics of light emitted from the image display device, and the image display device is configured by a transmittance modulation type. Information terminal.
[0076]
(2) The information terminal according to claim 2, wherein the magnified virtual image forming optical system includes a hologram member having at least one decentering lens action.
[0077]
(3) The information terminal according to (2), further comprising a wavelength selection unit that controls a wavelength distribution of light incident on the hologram member.
[0078]
(4) The information terminal according to claim 3, wherein the first hologram member and the second hologram member have an eccentric lens action.
[0079]
(5) The information terminal according to claim 3, wherein the first hologram member is arranged substantially parallel to the image display device.
[0080]
(6) The first hologram member and the second hologram member are each composed of a transmission hologram and a reflection hologram, or a combination of a reflection hologram and a transmission hologram. The information terminal according to 4).
[0081]
(7) The information terminal according to claim 3, wherein the second hologram member is disposed in proximity to or in contact with the image observation window.
[0082]
(8) The information terminal according to claim 3, further comprising wavelength selection means for controlling a wavelength distribution of light incident on the hologram member.
[0083]
(9) An image display device, an image pickup device, a flat hologram member, an imaging optical path for projecting and photographing an object image on the image pickup device, and an image displayed by the image display device The center of the distribution of the imaging light rays that enter the imaging device through the imaging optical path, and the center of the distribution of the observation light rays that reach the eyes of the observer through the observation optical path, Each of the imaging light beam and the observation light beam has an interface surface that is emitted from the information terminal or incident on the information terminal, and has at least one hologram member on the interface surface. An information terminal characterized in that an imaging optical path and an observation optical path are separated on the interface surface inside the information terminal.
[0084]
(10) The interface surface is an image observation window facing the image display surface of the image display device or a surface close thereto, and diffused light from the image display surface is not affected by the hologram member. The imaging light beam that exits through the image observation window as it is and enters the image observation window is guided to the imaging optical system by receiving the diffraction phase of the hologram member (9). ) Information terminal.
[0085]
(11) The apparatus has at least two hologram members, the two hologram members are constituent elements of an observation optical system or an imaging optical system, and generate chromatic aberrations having opposite signs. The information terminal according to 9).
[0086]
(12) The information terminal according to (9), wherein the information terminal includes at least one transmission type and one reflection type hologram member.
[0087]
(13) The information terminal according to (9), wherein the hologram member has an eccentric lens action.
[0088]
(14) The information according to any one of (1), (3), and (6) above, wherein the wavelength selection means comprises a reflection hologram that selectively diffracts light of a predetermined wavelength in a predetermined direction. Terminal.
[0089]
(15) The information terminal according to any one of (1), (3) and (6) above, wherein the wavelength selection means is illumination means for selectively illuminating light having a predetermined wavelength.
[0090]
(16) The wavelength selection unit can switch a selection wavelength from a plurality of wavelengths, and at least one of the hologram members selects a plurality of holograms having optimum imaging characteristics corresponding to each selection wavelength. The information terminal according to claim 1, wherein the information terminal is superposed.
[0091]
(17) At least one of the hologram members is composed of a variable hologram capable of turning on / off the hologram action, and any one of (1, 2) and (9) above The described information terminal.
[0092]
(18) The information terminal according to any one of claims 1, 3, and (2), (9), further comprising an image distortion correction circuit that corrects image distortion of the enlarged virtual image.
[0093]
(19) The hologram constituting the hologram member is a thick volume hologram satisfying the following conditional expression (1): any one of claims 1, 3 and (2), (9) Information terminal described in 1.
Q> 10 …… (1)
Where Q = 2πλT / n∧2, λ is the wavelength, T is the thickness, n is the average refractive index, and ∧ is the refractive index modulation period.
[0094]
【The invention's effect】
As described above, according to the information terminal of the present invention, it is possible to easily display an enlarged virtual image depending on the application without impairing the operability in the direct view mode of the portable information terminal. In addition, it is possible to provide a useful optical additional function without impairing the convenience of current portable information terminals such as cellular phones.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to a first embodiment of this invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to a second embodiment of this invention.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to a third embodiment of this invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to a fourth embodiment of this invention.
5A and 5B are schematic configuration diagrams of an information terminal according to a fifth embodiment of the present invention, where FIG. 5A shows one usage pattern and FIG. 5B shows another usage pattern.
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to a sixth embodiment of this invention.
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to a seventh embodiment of this invention.
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to an eighth embodiment of this invention.
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of an information terminal according to a ninth embodiment of this invention.
FIG. 10 is a principle diagram for defining HOE in the present invention.
[Brief description of symbols]
1, 12, 13, 14, 101, 102, 104, 106 transmission hologram
2,21 Image observation window
3 LCD panel
4, 15, 17, 103 Reflective hologram
5 Diffuser
6 Observation method selector switch
7 Image distortion correction circuit
8 Refraction optics
9 Body
11, 18, 105 Variable hologram
23 Window
31 Image display device
42 Interference filter
51 Diffusion member
52, 52 'variable diffusion member
61 Hinge
73 Variable diffusion member drive circuit
74 Video signal generation circuit
75 Position compensation signal generator
81, 83, 84, 86, 87 Prism optical system
82 Reflective optics
85 Movable mirror member
91 Combiner support member
92 TV camera
93 Speaker
94 microphone
95 keyboard
96 Position confirmation mark
97 CCD

Claims (3)

画像表示デバイスと、平板状の透過型ホログラム部材と、画像観察窓と、波長選択手段を有し、
前記画像表示デバイスは、前記透過型ホログラム部材に入射するように光を発散し、
前記画像観察窓は、前記画像表示デバイスを外部から照明するのに十分な大きさを有していて、前記画像表示デバイスの画像表示面に対向して配置され、
前記透過型ホログラム部材は、前記画像観察窓と前記画像表示デバイスのそれぞれに対して略平行に配置されていて、前記画像表示デバイスが発散する光のうち第１の方向に発散する光を正のレンズ作用によって拡大虚像を形成する虚像形成光にし、前記画像表示デバイスが発散する光のうち前記第１の方向と異なる第２の方向に発散する光を透過させて前記拡大虚像を形成しない直接観察光にし、
前記波長選択手段は、前記虚像形成光の波長分布を制限することを特徴とする情報端末。An image display device, a plate-shaped transmission hologram member, an image observation window, and a wavelength selection means;
The image display device emits light so as to be incident on the transmission hologram member,
The image observation window has a size sufficient to illuminate the image display device from the outside, and is disposed to face the image display surface of the image display device,
The transmission hologram member can have arranged substantially parallel to each of the front Kiga image viewing window the image display device, the light scattered in the first direction among light the image display device diverges the virtual image formation light forming an expansion large virtual image by a positive lens action, the image display device the enlarged virtual image by transmitting light diverging in a second direction different from the first direction among the light scattered Do not form direct observation light,
It said wavelength selection means, information terminal and limits the wavelength distribution of the virtual image forming optical. 透過率変調型の画像表示デバイスと、光拡散部材と、直接観察を行う第１の画像観察窓と、虚像観察を行う第２の画像観察窓と、拡大虚像形成光学系と、画像反転回路を有していて、
前記画像表示デバイスは、表面と裏面に互いに表裏の関係にある画像を表示し、
前記光拡散部材は、前記画像表示デバイスの裏面に接して、又は近接して配置されていて、前記画像表示デバイスの表面側と裏面側に所定の比率及び配光特性で光を分配し、
前記第１の画像観察窓は、前記画像表示デバイスを外部から照明するのに十分な大きさを有していて、前記画像表示デバイスの表面に対向して配置され、
前記第２の画像観察窓は、前記拡大虚像形成光学系から出射された光を通過させるのに十分な大きさを有していて、前記画像表示デバイスの裏面側に配置され、
前記拡大虚像形成光学系は、レンズ作用を有するホログラム部材と屈折光学素子を含んでいて、前記画像表示デバイスの裏面側に配置されていて、前記光拡散部材が前記裏面側に発散する光を前記レンズ作用によって拡大虚像を形成する虚像形成光にし、
前記画像反転回路が、観察方法の違いに対応して表示画像を互いに表裏の関係に変換することを特徴とする情報端末。A transmittance modulation type image display device, a light diffusing member, a first image observation window for direct observation, a second image observation window for virtual image observation, an enlarged virtual image forming optical system, and an image inversion circuit have,
Before Symbol image display device displays an image on the front and back of each other in front and back,
The light diffusing member is disposed in contact with or close to the back surface of the image display device, and distributes light at a predetermined ratio and light distribution characteristics to the front surface side and the back surface side of the image display device,
The first image observation window has a size sufficient to illuminate the image display device from the outside, and is disposed to face the surface of the image display device.
The second image observation window has a size sufficient to pass the light emitted from the magnified virtual image forming optical system, and is disposed on the back side of the image display device.
The magnified virtual image forming optical system includes a hologram member having a lens action and a refractive optical element, and is disposed on the back side of the image display device, and the light diffusing member emits light that diverges on the back side. It becomes virtual image formation light that forms an enlarged virtual image by the lens action,
The information terminal characterized in that the image inversion circuit converts the display images into a front-back relationship corresponding to a difference in observation method. 画像表示デバイスと、平板状の第１のホログラム部材と、平板状の第２のホログラム部材と、画像観察窓を有し、
前記画像表示デバイスは、前記第１のホログラム部材に入射するように光を発散し、
前記第１のホログラム部材及び前記第２のホログラム部材は、それぞれ所定方向から入射する光に対してレンズ作用を有し、
前記画像観察窓は、前記画像表示デバイスを外部から照明するのに十分な大ささを有していて、前記画像表示デバイスの画像表示面に対向して配置され、
少なくとも前記第１のホログラム部材及び前記第２のホログラム部材によって、前記第１のホログラム部材及び前記第２のホログラム部材が互いに相殺する方向に色収差を発生させる結像光学系を構成し、
前記結像光学系は、前記画像表示デバイスが発散する光のうち前記第１の方向に発散する光を波面変換作用によって前記第２のホログラム部材から射出して所定の位置に拡大虚像を形成する虚像形成光にし、前記画像表示デバイスが発散する光のうち前記第１の方向と異なる第２の方向に発散する光を前記第１のホログラム部材及び前記第２のホログラム部材のレンズ作用を受けさせずに通過させて直接観察光にすることを特徴とする情報端末。An image display device, a flat first hologram member, a flat second hologram member, and an image observation window;
The image display device diverges light so as to enter the first hologram member,
Each of the first hologram member and the second hologram member has a lens action with respect to light incident from a predetermined direction,
The image observation window has a sufficient size to illuminate the image display device from the outside, and is disposed to face the image display surface of the image display device ,
By the first hologram member and the second hologram member even without low, constituting said first hologram member and the second imaging optical system Ru to generate chromatic aberrations in the direction in which the hologram member will offset each other,
The imaging optical system forms an enlarged virtual image the image display device and emitted from the second hologram member by wavefront conversion action of light scattered in the first direction among the light scattered in a predetermined position the virtual image forming optical undergo lens action of the first direction and the second different said light scattered in the direction of the first hologram member and the second hologram member among the light which the image display device diverges An information terminal characterized in that it is directly passed through without being used as observation light .
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