DE112018001283T5

DE112018001283T5 - Bildanzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE112018001283T5
Application number: DE112018001283.2T
Authority: DE
Inventors: Tomoharu Nakamura; Yusuke OYAMA; Akira Tanaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2017-03-10
Filing date: 2018-03-01
Publication date: 2019-12-05
Also published as: US20190391313A1; CN110383833B; JP7196832B2; CN110383833A; US20230141255A1; JPWO2018163945A1; WO2018163945A1

Abstract

Eine Bildanzeigeeinrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie weist einen Emissionsabschnitt, ein Bestrahlungsziel und einen optischen Abschnitt auf. Der Emissionsabschnitt emittiert Bildlicht entlang einer vorbestimmten Achse. Das Bestrahlungsziel ist wenigstens zum Teil um die vorbestimmte Achse angeordnet. Der optische Abschnitt steuert einen Einfallswinkel des Bildlichts auf das Bestrahlungsziel, wobei das Bildlicht vom Emissionsabschnitt emittiert worden ist, der optische Abschnitt auf eine Art und Weise angeordnet ist, dass der optische Abschnitt auf Basis der vorbestimmten Achse zum Emissionsabschnitt weist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Technologie bezieht sich auf eine Bildanzeigeeinrichtung, die ein Bild auf einem Schirm oder Ähnlichem anzeigt.
Allgemeiner Stand der Technik
Konventionell sind Technologien zum Projizieren von Bildern auf einen Schirm oder Ähnliches mit verschiedenen Formen entwickelt worden. Indem zum Beispiel ein Bild auf die seitliche Oberfläche eines zylindrischen Schirms projiziert wird, ist es möglich, ein Bild auf dem gesamten Umfang zu genießen, das ein omnidirektional angezeigtes 360-Grad-Bild ist.
Die Patentschrift 1 beschreibt eine gesamt umlaufende Videodarstellungseinrichtung zum Anzeigen eines Videos auf einem gesamt umlaufenden Schirm, der die Form eines Rotationskörpers hat. In Bezug auf die gesamt umlaufende Videodarstellungseinrichtung nach der Patentschrift 1 ist ein Rotationskörper-Reflexionsspiegel an einer Oberseite des gesamt umlaufenden Schirms auf eine Art und Weise angeordnet, dass eine konvexe Oberfläche nach unten weist. Projektionslicht, das von einem Videoprojektionsabschnitt emittiert wird, der sich unterhalb des gesamt umlaufenden Schirms befindet, wird vom Rotationskörper-Reflexionsspiegel in Richtung des gesamten Umfangs des gesamt umlaufenden Schirms reflektiert. Dies ermöglicht es, das Video dreidimensional anzuzeigen. (Siehe Absätze [0025], [0033], [0040], 1 und Ähnliches der Patentschrift 1).
Zitierliste
Patentschriften
Patentschrift 1: JP 2004-12477A
Offenbarung der Erfindung
Technisches Problem
Solche Technologien zum Anzeigen eines Bildes auf einem gesamt umlaufenden Schirm werden voraussichtlich in breiten Anwendungsbereichen angewendet, wie zum Beispiel Werbung und Unterhaltung. Daher werden Technologien gewünscht, die in der Lage sind, ein Bild hoher Qualität anzuzeigen.
Angesichts der oben beschriebenen Umstände ist es ein Zweck der vorliegenden Technologie, eine Bildanzeigeeinrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, ein Bild hoher Qualität auf einem gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen.
Lösung des Problems
Um das vorher genannte Ziel zu erreichen, weist eine Bildanzeigeeinrichtung nach einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie einen Emissionsabschnitt, ein Bestrahlungsziel und einen optischen Abschnitt auf. Der Emissionsabschnitt emittiert Bildlicht entlang einer vorbestimmten Achse. Das Bestrahlungsziel ist wenigstens zum Teil um die vorbestimmte Achse angeordnet. Der optische Abschnitt steuert einen Einfallswinkel des Bildlichts auf das Bestrahlungsziel, wobei das Bildlicht vom Emissionsabschnitt emittiert worden ist, der optische Abschnitt auf eine Art und Weise angeordnet ist, dass der optische Abschnitt auf der Basis der vorbestimmten Achse zum Emissionsabschnitt weist.
Wenn diese Bildanzeigeeinrichtung verwendet wird, fällt Bildlicht, das entlang der vorbestimmten Achse vom Emissionsabschnitt emittiert wird, auf den optischen Abschnitt, der zum Emissionsabschnitt weist. Der optische Abschnitt steuert einen Einfallswinkel des Bildlichts, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, in Bezug auf das Bestrahlungsziel. Das Bildlicht mit dem gesteuerten Einfallswinkel wird auf das Bestrahlungsziel gestrahlt, das wenigstens zum Teil um die vorbestimmte Achse angeordnet ist. Dies ermöglicht es, ein Bild hoher Qualität auf dem gesamt umlaufenden Schirm anzuzeigen.
Der optische Abschnitt kann den Einfallswinkel des Bildlichts auf dem Bestrahlungsziel so einstellen, dass er im Wesentlichen fest ist.
Daher wird das Bestrahlungsziel mit Bildlicht in einem im Wesentlichen festen Einfallswinkel bestrahlt. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Bild hoher Qualität auf einem gesamt umlaufenden Schirm anzuzeigen.
Der optische Abschnitt kann eine Reflexionsoberfläche aufweisen, die das Bildlicht in Richtung des Bestrahlungsziels reflektiert, wobei das Bildlicht vom Emissionsabschnitt emittiert worden ist.
Daher ist es möglich, das Bestrahlungsziel einfach mit dem Bildlicht über die Reflexionsoberfläche zu bestrahlen.
Eine Form des Querschnitts der Reflexionsoberfläche, der entlang einer Ebene vorgenommen wird, die die vorbestimmte Achse aufweist, kann so ausgebildet sein, dass sie eine Form einer Parabel aufweist, die bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt konkav ist, und eine Achse der Parabel kann sich von der vorbestimmten Achse unterscheiden.
Daher werden zum Beispiel Strahlen des Bildlichts, das von der Form der Parabel reflektiert wird, im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen, und es ist möglich, Einfallswinkel auf das Bestrahlungsziel so einzustellen, dass sie im Wesentlichen fest sind. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Bild hoher Qualität auf einem gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen.
In Bezug auf die Reflexionsoberfläche kann die vorbestimmte Achse parallel zur Achse der Parabel sein, die in der Querschnittsform aufgewiesen wird.
Durch Verschieben der Position eines Scheitelpunkts der Parabel ist es daher zum Beispiel möglich, eine Position und einen Einfallswinkel des Bildlichts, das auf das Bestrahlungsziel gestrahlt wird, zu ändern. Dementsprechend ist es möglich, ein gewünschtes Bild anzuzeigen.
In Bezug auf die Reflexionsoberfläche kann sich die vorbestimmte Achse mit der Achse der Parabel, die in der Querschnittsform aufgewiesen ist, an einem Scheitelpunkt der Parabel in einem vorbestimmten Winkel schneiden.
Durch Einstellen des vorbestimmten Winkels ist es daher zum Beispiel möglich, die Position und den Einfallswinkel des Bildlichts, das auf das Bestrahlungsziel gestrahlt wird, zu ändern. Dementsprechend ist es möglich, ein gewünschtes Bild anzuzeigen.
Die Reflexionsoberfläche kann eine Rotationsoberfläche aufweisen, die durch Rotation der Parabel um die vorbestimmte Achse ermittelt wird.
Daher ist es zum Beispiel möglich, ein Bild omnidirektional auf einem gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen, der um die vorbestimmte Achse rotationssymmetrisch ist.
In Bezug auf die Reflexionsoberfläche kann ein Schnittpunkt zwischen der Rotationsoberfläche und der vorbestimmten Achse bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt vorspringen.
Daher befindet sich der Scheitelpunkt der Reflexionsoberfläche in einer Mitte, und es ist möglich, den Randbereich der Reflexionsoberfläche dünner werden zu lassen. Als ein Ergebnis ist es zum Beispiel möglich, ein Bild bis zur Kante des gesamt umlaufenden Schirms oder Ähnlichen anzuzeigen.
In Bezug auf die Reflexionsoberfläche kann ein Schnittpunkt zwischen der Rotationsoberfläche und der vorbestimmten Achse bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt konkav sein.
Daher weist die Reflexionsoberfläche keinen Vorsprung, wie zum Beispiel den Scheitelpunkt, auf. Als ein Ergebnis wird zum Beispiel die Form der Reflexionsoberfläche weniger hervorstehend, und es ist möglich, ein Bild natürlich anzuzeigen.
Der optische Abschnitt kann eine oder mehrere refraktive Oberflächen aufweisen, die das Bildlicht, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, brechen und das gebrochene Licht in Richtung des Bestrahlungsziels emittieren.
Daher ist es möglich, das Bestrahlungsziel einfach mit dem Bildlicht durch Refraktion des Bildlichts über eine oder mehrere refraktive Oberflächen zu bestrahlen.
Die Bildanzeigeeinrichtung kann des Weiteren einen Vergrößerungsabschnitt aufweisen, der das Bildlicht, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, vergrößert und das vergrößerte Licht in Richtung des optischen Abschnitts emittiert, wobei der Vergrößerungsabschnitt zwischen dem optischen Abschnitt und dem Emissionsabschnitt angeordnet ist.
Daher ist es zum Beispiel möglich, einen Abstand zwischen dem Emissionsabschnitt und dem optischen Abschnitt durch Vergrößern des Bildlichts, das auf den optischen Abschnitt fällt, zu verkürzen, und es ist möglich, die Einrichtung zu verkleinern.
Die Bildanzeigeeinrichtung kann des Weiteren einen Prismenabschnitt aufweisen, der einen optischen Weg des Bildlichts, das vom optischen Abschnitt emittiert wird, ändert, wobei der Prismenabschnitt vom Emissionsabschnitt über dem optischen Abschnitt angeordnet ist.
Daher ist es möglich, die Position des Einfalls, den Einfallswinkel und Ähnliches des Bildlichts zu ändern, das auf das Bestrahlungsziel fällt. Dementsprechend ist es möglich, einfach die Position, die Größe und Ähnliches des angezeigten Bilds zu ändern.
Das Bestrahlungsziel kann über einem Umkreis um die vorbestimmte Achse angeordnet sein.
Daher umgibt der gesamt umlaufende Schirm die vorbestimmte Achse, und es ist möglich, ein gesamt umlaufendes Bild und Ähnliches zu genießen.
Das Bestrahlungsziel kann dazu ausgebildet sein, eine zylindrische Form zu haben, die die vorbestimmte Achse im Wesentlichen als ihre Mittelachse verwendet.
Dies ermöglicht es, ein Bild hoher Qualität auf dem zylindrischen, gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen.
Das Bestrahlungsziel kann ein Hologrammschirm sein.
Zum Beispiel fällt das Bildlicht im eingestellten Einfallswinkel auf den Hologrammschirm. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Bild ausreichend hoher Qualität anzuzeigen.
Das Bestrahlungsziel kann eines der Folgenden sein: ein Transmissionsschirm, der Licht durchlässt, und ein reflektierender Schirm, der das Bildlicht reflektiert.
Daher ist es möglich, einen gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnliches zu erreichen, durch den ein Hintergrund zu sehen ist, und es ist möglich, ein durchsichtiges, gesamt umlaufendes Bild oder Ähnliches anzuzeigen.
Das Bestrahlungsziel kann das Bildlicht in einer vorbestimmten Emissionsrichtung emittieren, wobei das Bildlicht im Einfallswinkel, der durch den optischen Abschnitt gesteuert wird, gefallen ist.
Daher ist es zum Beispiel möglich, das Bildlicht in einer Emissionsrichtung entsprechend einer Verwendungsumgebung oder Ähnlichem zu emittieren, und es ist möglich, hohe Verwendbarkeit zu erreichen.
Das Bestrahlungsziel kann eine Emissionsoberfläche aufweisen, die das Bildlicht emittiert. In diesem Fall, kann sich die vorbestimmte Emissionsrichtung mit einer Normalenrichtung der Emissionsoberfläche in einem vorbestimmten Schnittwinkel schneiden.
Daher ist es zum Beispiel möglich, sehr genau eine Richtung oder Ähnliches zu steuern, aus der das Bild gesehen werden kann. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Bild hoher Qualität auf einem gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen.
Das Bestrahlungsziel kann in der Lage sein, das Bildlicht zu streuen und zu emittieren. In diesem Fall kann der vorbestimmte Schnittwinkel auf der Basis eines Streuungswinkels des Bildlichts, das durch das Bestrahlungsziel gestreut wird, eingestellt werden.
Daher ist es zum Beispiel möglich, genau Lichtwege oder Ähnliches des zu streuenden Bildlichts zu steuern. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Bild hoher Qualität auf einem gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Wie oben beschrieben wird, ist es nach der vorliegenden Technologie möglich, ein Bild hoher Qualität auf einem gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen. Es sei angemerkt, dass die hier beschriebenen Wirkungen nicht notwendigerweise beschränkt sind und irgendwelche der in der vorliegenden Offenbarung beschriebenen Wirkungen sein können.
Figurenliste

1 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein Ausbildungsbeispiel für eine Bildanzeigeeinrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht.
2 ist eine schematische Darstellung, die ein Ausbildungsbeispiel für ein Transmissionshologramm veranschaulicht.
3 ist ein Kurvenbild, das den Beugungswirkungsgrad des in der 2 veranschaulichten Transmissionshologramms zeigt.
4 ist eine schematische Darstellung, die ein spezifisches Ausbildungsbeispiel für einen Reflexionsspiegel veranschaulicht.
5 ist eine Tabelle, die Entwurfsparameter des in der 4 veranschaulichten Reflexionsspiegels zeigt.
6 ist eine schematische Darstellung, die die optischen Wege des Bildlichts bei Verwendung der in der 5 veranschaulichten Entwurfsparameter veranschaulicht.
7 ist eine schematische Darstellung, die ein anderes Ausbildungsbeispiel für den Reflexionsspiegel veranschaulicht.
8 ist eine Tabelle, die Entwurfsparameter des in der 7 veranschaulichten Reflexionsspiegels zeigt.
9 ist eine schematische Darstellung, die die optischen Wege des Bildlichts bei Verwendung der in der 8 veranschaulichten Entwurfsparameter veranschaulicht.
10 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel der Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht.
11 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel der Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht.
12 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel der Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht.
13 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel der Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht.
14 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel der Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht.
15 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein Ausbildungsbeispiel für eine Bildanzeigeeinrichtung nach einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
16 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Ausbildungsbeispiels für eine refraktive Oberfläche.
17 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben von spezifischen Ausbildungsbeispielen für Refraktionsabschnitte.
18 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines anderen Beispiels für optische Wege des Bildlichts von einer Lichtquelle zu einem Refraktionsabsch nitt.
19 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben von anderen Ausbildungsbeispielen für die optischen Wege des Bildlichts, das vom Refraktionsabschnitt emittiert wird.
20 ist eine schematische Darstellung, die ein anderes Ausbildungsbeispiel für Bildverschiebung unter Verwendung eines Prismas veranschaulicht.
21 ist eine schematische Darstellung, die ein anderes Ausbildungsbeispiel für die Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht.
22 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein Ausbildungsbeispiel für eine Bildanzeigeeinrichtung nach einer anderen Ausführungsform veranschaulicht.
23 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein Ausbildungsbeispiel für eine Bildanzeigeeinrichtung nach einer anderen Ausführungsform veranschaulicht.
24 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben der Charakteristika des Transmissionshologramms.
25 ist eine schematische Darstellung, die Beispiele für die Form der Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht.
26 ist eine schematische Darstellung, die ein Ausbildungsbeispiel für eine Bildanzeigeeinrichtung nach einem Vergleichsbeispiel veranschaulicht.
27 ist ein Kurvenbild, das ein Beispiel für die Beugungscharakteristika eines Hologrammschirms zeigt.

Modus/Modi zum Ausführen der Erfindung
Hier werden nachstehend Ausführungsformen der vorliegenden Technologie unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
[Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung]
Die 1 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein Ausbildungsbeispiel für eine Bildanzeigeeinrichtung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie veranschaulicht. Die 1A ist eine perspektivische Ansicht eines Erscheinungsbilds einer Bildanzeigeeinrichtung 100. Die 1B ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 100 veranschaulicht.
In dieser Ausführungsform wird die Beschreibung unter der Annahme gegeben, dass eine horizontale Richtung eine Richtung einer Oberfläche (XZ-Ebene) ist, auf der die Bildanzeigeeinrichtung 100 angeordnet ist, und eine Auf-Ab-Richtung eine Richtung (Y-Richtung) ist, die lotrecht zur horizontalen Richtung ist. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Technologie ungeachtet der Richtung, in der die Bildanzeigeeinrichtung 100 angeordnet ist, anwendbar ist.
Die Bildanzeigeeinrichtung 100 weist eine Basis 10, einen Emissionsabschnitt 20, einen Schirm 30 und einen Reflexionsspiegel 40 auf.
Die Basis 10 hat eine zylindrische Form, und die Basis 10 ist an einer Unterseite der Bildanzeigeeinrichtung 100 angeordnet. Die Basis 10 hält den Emissionsabschnitt 20, den Schirm 30 und den Reflexionsspiegel 40 über irgendeinen Haltemechanismus (nicht dargestellt). Zusätzlich sind auf der Basis 10 Elemente oder Ähnliches, die notwendig sind, um die Bildanzeigeeinrichtung 100 zu betreiben, wie zum Beispiel eine elektrische Leistungsversorgung, wie eine Batterie, ein Lautsprecher oder ein anderes Element (die nicht dargestellt sind), in geeigneter Weise angeordnet. Die Form und Ähnliches der Basis 10 sind nicht beschränkt. Zum Beispiel hat die Basis 10 irgendeine Form, wie zum Beispiel eine rechteckige Quaderform.
Der Emissionsabschnitt 20 ist im Wesentlichen in der Mitte der zylindrischen Basis 10 auf eine Art und Weise angeordnet, dass der Emissionsabschnitt 20 nach oben weist. Der Emissionsabschnitt 20 emittiert Bildlicht 21 entlang einer optischen Achse 1, die in der Auf-Ab-Richtung (Y-Richtung) verläuft. Das Bildlicht 21 bildet ein Bild. Nach einer Ausführungsform entspricht die optische Achse 1 einer vorbestimmten Achse.
Die 1B veranschaulicht einen Querschnitt der Bildanzeigeeinrichtung 100, der entlang irgendeiner Oberflächenrichtung, die die optische Achse 1 aufweist, vorgenommen wird. Der Emissionsabschnitt 20 emittiert das Bildlicht 21 radial entlang der optischen Achse 1. Wie in der 1B veranschaulicht ist, emittiert der Emissionsabschnitt 20 daher das Bildlicht 21 in einem vorbestimmten Blickwinkel auf irgendeiner Ebene, die die optische Achse 1 aufweist. Die 1B veranschaulicht schematisch einen inneren optischen Weg 22a, der einen kleinen Emissionswinkel hat und in der Nähe der optischen Achse 1 liegt, und einen äußeren optischen Weg 22b, der einen großen Emissionswinkel hat und der entfernt von der optischen Achse 1 liegt. Hier bedeutet der Emissionswinkel einen Winkel zwischen der optischen Achse 1 und einem optischen Weg von Licht, entsprechend zum Beispiel jedem Pixel des Bildlichts 21.
Als der Emissionsabschnitt 20 wird zum Beispiel ein Laserscanning-Farbprojektor oder Ähnliches verwendet. Der Laserscanning-Farbprojektor scannt Laserlichtstrahlen entsprechend jeweiligen Farben, einschließlich R, G und B, und zeigt die jeweiligen Pixel an. Die spezifische Ausbildungsform des Emissionsabschnitts 20 ist nicht beschränkt. Zum Beispiel kann ein kleiner mobiler Projektor (Pico-Projektor), ein Projektor, der monochromatisches Laserlicht verwendet, oder Ähnliches in Überstimmung mit der Größe, der Verwendung und Ähnlichem der Bildanzeigeeinrichtung 100 in geeigneter Weise verwendet werden. Alternativ ist es ebenfalls möglich, irgendeinen Projektor zu verwenden, der in der Lage ist, das Bildlicht zu projizieren.
Zum Beispiel kann als der Emissionsabschnitt 20 eine Projektionseinrichtung (Projektor) in geeigneter Weise verwendet werden. Die Projektionseinrichtung (Projektor) weist ein Licht emittierendes Element und ein Licht modulierendes Element auf. Das Licht emittierende Element verwendet eine Laserdiode (LD), eine Leuchtdiode (LED) oder Ähnliches. Das Licht modulierende Element verwendet mikroelektromechanische Systeme (MEMS), die digitale Micro-Spiegeleinrichtung (DMD), reflektierende Flüssigkristalle, lichtdurchlässige Flüssigkristalle oder Ähnliches. Mit anderen Worten: Es ist möglich, eine Projektionseinrichtung oder Ähnliches zu verwenden, die strukturelle Elemente aufweist, wie zum Beispiel eine LD + MEMS, eine LD + DMD, eine LD + reflektierende Flüssigkristalle, eine LD + lichtdurchlässige Flüssigkristalle, eine LED + MEMS, eine LED + DMD, eine LED + reflektierende Flüssigkristalle oder eine LED + lichtdurchlässige Flüssigkristalle. Natürlich ist die vorliegende Technologie auch in dem Fall anwendbar, dass eine Projektionseinrichtung verwendet wird, die andere strukturelle Elemente aufweist.
Der Schirm 30 hat eine zylindrische Form. Der Schirm 30 ist über dem Umfang um die optische Achse 1 angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Schirm 30 auf eine Art und Weise bereitgestellt, dass eine Mittelachse des (zylindrischen) Schirms 30 im Wesentlichen identisch mit der optischen Achse 1 des Emissionsabschnitts 20 ist. In dem in der 1A veranschaulichten Beispiel ist der Durchmesser des Schirms 30 ähnlich dem Durchmesser der Basis 10. Es sei angemerkt, dass der Schirm 30 nicht darauf beschränkt ist. Der Durchmesser, die Höhe und Ähnliches des Schirms 30 können in geeigneter Weise eingestellt sein. In dieser Ausführungsform entspricht der Schirm 30 einem Bestrahlungsziel.
Der Schirm 30 ist ein Transmissionshologramm, das über dem Umfang um die optische Achse 1 angeordnet ist. Auf dem Transmissionshologramm wird zum Beispiel ein Interferenzmuster aus gestreutem Licht, das durch ein Streufeld erzeugt wird, aufgezeichnet. Das Transmissionshologramm hat eine Streuungsfunktion zum Streuen des einfallenden Bildlichts 21. Es sei angemerkt, dass das Transmissionshologramm nicht darauf beschränkt ist. Zum Beispiel kann eine Lichtstreuungsschicht oder Ähnliches auf einer Außenseite (einer Seite gegenüber der optischen Achse 1) des Transmissionshologramms geschichtet sein, die keine Streuungsfunktion hat. Die Lichtstreuungsschicht oder Ähnliches streut Bildlicht. In dieser Ausführungsform funktioniert der Schirm 30 als ein Hologrammschirm.
Das Bildlicht 21 wird von einer Innenseite des Transmissionshologramms in Richtung der Außenseite emittiert, während es in verschiedene Richtungen durch das Transmissionshologramm gestreut (zerstreut) wird. Das Beispiel in der 1B veranschaulicht schematisch das Bildlicht 21, das auf das Transmissionshologramm (Schirm 30) fällt, das gestreut (zerstreut) und das in Richtung der Außenseite emittiert wird.
Die spezifische Ausbildungsform des Schirms 30 ist nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, einen Schirm oder Ähnliches in geeigneter Weise zu verwenden, der zum Beispiel Licht durch Verwenden eines Streuers, wie zum Beispiel Mikropartikel, eine Mikrolinse oder Ähnliches, streut. Alternativ ist es ebenfalls möglich, irgendeine Folie oder Ähnliches zu verwenden, die in der Lage ist, das Bildlicht 21 zu streuen, wie der Transmissionsschirm.
Die 2 ist eine schematische Darstellung, die ein Ausbildungsbeispiel für das Transmissionshologramm 31 veranschaulicht.
Die 3 ist ein Kurvenbild, das den Beugungswirkungsgrad des in der 2 veranschaulichten Transmissionshologramms 31 zeigt. Die 2 veranschaulicht schematisch das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2, das auf das Transmissionshologramm 31 fällt, und das Reproduktionslicht 3, das vom Transmissionshologramm 31 emittiert wird. Es sei angemerkt, dass in der 2 ein Einfallswinkel des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2, das von einer oberen linken Seite emittiert wird, +θ ist und ein Einfallswinkel des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2, das von einer unteren linken Seite emittiert wird, -θ ist, basierend auf einem Einfallswinkel (θ = null Grad), der in dem Fall ermittelt wird, in dem das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2 lotrecht auf das Transmissionshologramm 31 fällt.
Das Transmissionshologramm 31 weist eine erste Oberfläche 32 auf, auf die das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2 fällt, und eine zweite Oberfläche 33, die das Reproduktionslicht 3 emittiert. Die erste Oberfläche 32 entspricht der inneren Oberfläche des Schirms 30, und die zweite Oberfläche 33 entspricht der äußeren Oberfläche des Schirms 30 in der 1B. Zum Beispiel enthält das Transmissionshologramm 31 fotosensitives Material, das auf eine vorbestimmte Wellenlänge oder Ähnliches reagiert. Das Material oder Ähnliches des Transmissionshologramms 31 ist nicht beschränkt. Zum Beispiel kann irgendein fotosensitives Material oder Ähnliches verwendet werden. Alternativ ist es auch möglich, irgendein holografisches optisches Element (HOE) zu verwenden, das als das Transmissionshologramm 31 fungiert.
Zum Beispiel ist es möglich, als das Hologramm Material wie zum Beispiel Fotopolymere (fotosensitives Material oder Ähnliches) oder UV-härtbares Harz zu verwenden. Durch geeignetes Aufzeichnen des Interferenzmusters auf solch einem Material ist es möglich, ein Hologramm mit gewünschten optischen Funktionen auszubilden. Zusätzlich wird zum Aufzeichnen des Interferenzmusters ein Volumenhologramm, ein Reliefhologramm oder Ähnliches verwendet. Das Volumenhologramm bildet das Interferenzmuster durch Verwendung der Änderung des Refraktionsindex im Material, und das Reliefhologramm bildet das Interferenzmuster zum Beispiel durch Verwendung der konkav-konvexen Oberfläche des Materials. Zum Beispiel ist ein Verfahren zum Belichten des fotosensitiven Materials und Aufzeichnen des Interferenzmusters ein Beispiel für ein Verfahren zum Ausbilden des Transmissionsvolumenhologramms 31.
Zusätzlich ist zum Beispiel der in der 1 veranschaulichte Schirm 30 (Hologrammschirm) durch eine Hologrammfolie ausgebildet. Die Hologrammfolie ist ein dünnfilmähnliches Material. Zum Beispiel weist die Hologrammfolie eine Basisfolie auf, auf die Fotopolymere aufgebracht sind. Die Hologrammfolie wird zum Beispiel über das Interferenzmuster durch Aufbringen der Hologrammfolie auf ein Substrat mit einer hohen Planheit, wie zum Beispiel Glas, belichtet. Der zylindrische Schirm 30 wird durch Entfernen des Hologramms, auf dem das Interferenzmuster aufgezeichnet wird, vom Substrat und Anbringen der Hologrammfolie auf transparentes Basismaterial (transparentes zylindrisches Basismaterial) mit einer zylindrischen Form ermittelt. Es sei angemerkt, dass die Veranschaulichung des transparenten zylindrischen Basismaterials in der 1 und der 2 weggelassen ist.
Zum Beispiel wird die Hologrammfolie (Transmissionshologramm 31) an einer Innenseite oder einer Außenseite des zylindrischen Basismaterials angebracht. Mit anderen Worten: Die Hologrammfolie wird auf einer Einfallsseite des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2 angeordnet, und das transparente zylindrische Basismaterial wird auf einer Emissionsseite des Reproduktionslichts 3 angeordnet. Alternativ wird das transparente zylindrische Basismaterial auf der Einfallsseite des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2 angeordnet, und die Hologrammfolie wird auf der Emissionsseite des Reproduktionslichts 3 angeordnet. Dementsprechend ist es einfach, den zylindrischen Schirm 30 unter Verwendung des Transmissionshologramms 31 zu ermitteln.
Alternativ ist es ebenfalls möglich, die Fotopolymere oder Ähnliches direkt auf das zylindrische Basismaterial aufzubringen. In diesem Fall wird eine Hologrammschicht, die die Fotopolymere enthält, auf der Innenseite oder der Außenseite des transparenten zylindrischen Basismaterials gebildet. Mit anderen Worten: Die Hologrammschicht wird auf der Einfallsseite des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2 gebildet, und das transparente zylindrische Basismaterial wird auf der Emissionsseite des Reproduktionslichts 3 angeordnet. Alternativ wird das transparente zylindrische Basismaterial auf der Einfallsseite des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2 angeordnet, und die Hologrammschicht wird auf der Emissionsseite des Reproduktionslichts 3 gebildet. Es ist möglich, die oben beschriebenen Ausbildungsformen zu übernehmen.
Es ist zum Beispiel möglich, die Fotopolymere über das Interferenzmuster in einem Zustand zu belichten, in dem die Fotopolymere auf das transparente zylindrische Basismaterial aufgebracht werden. Daher ist die Basisfolie nicht nötig, und es ist möglich, die Anzahl an Teilen zu reduzieren. Zusätzlich ist der Befestigungsprozess nicht nötig, und es ist möglich, die Herstellungsprozedur zu vereinfachen. Daher ist es möglich, Kosten oder Ähnliches der Herstellung des Schirms 30 zu senken. Zusätzlich sind die Art von Hologramm, das Verfahren des Bildens des Schirms 30 und Ähnliches nicht beschränkt. Als Nächstes erfolgt die Beschreibung, während das Transmissionsvolumenhologramm 31 als ein Beispiel verwendet wird. Natürlich ist die vorliegende Technologie auch in dem Fall anwendbar, dass eine andere Art des Hologramms oder Ähnliches verwendet wird.
Das in der 2 veranschaulichte Transmissionshologramm 31 wird Referenzlicht und Objektlicht mit einer Belichtungswellenlänge von ungefähr 530 nm ausgesetzt. Das Objektlicht fällt auf die erste Oberfläche 32 aus einer Richtung, in der ein Einfallswinkel θ ungefähr null Grad ist. Das Referenzlicht fällt auf die erste Oberfläche 32 in einer Richtung, in der ein Einfallswinkel θ ungefähr 40 Grad ist. Auf eine solche Weise wird ein Interferenzmuster auf dem fotosensitiven Material unter Verwendung des Objektlichts und des Referenzlichts aufgezeichnet, und ein Transmissionshologramm wird generiert.
Die 3 veranschaulicht eine Beziehung zwischen Beugungswirkungsgrad und Einfallswinkeln des Reproduktionsbeleuchtungslichts. Eine horizontale Achse des Kurvenbilds stellt die Einfallswinkel θ des Reproduktionsbeleuchtungslichts dar. Zusätzlich stellt eine vertikale Achse des Kurvenbilds die Beugungswirkungsgrade (%) bei den jeweiligen Einfallswinkeln θ dar. Der Beugungswirkungsgrad wird zum Beispiel auf der Basis eines Verhältnisses zwischen der Lichtintensität des Reproduktionslichts 3 und der Lichtintensität des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2 berechnet (Reproduktionslichtintensität / Reproduktionsbeleuchtungslichtintensität). Es sei angemerkt, dass in dem in der 3 veranschaulichten Kurvenbild eine durchgezogene Linie Beugungswirkungsgrade darstellt, die in dem Fall ermittelt werden, in dem blaues Licht 2B (Wellenlänge 455 nm) als das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2 verwendet wird, eine Punktlinie Beugungswirkungsgrade darstellt, die in dem Fall ermittelt werden, in dem grünes Licht 2G (Wellenlänge 530 nm) als das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2 verwendet wird, und eine Strich-Punkt-Linie Beugungswirkungsgrade darstellt, die in dem Fall ermittelt werden, in dem rotes Licht 2R (Wellenlänge 630 nm) als das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2 verwendet wird.
Zum Beispiel wird der maximale Beugungswirkungsgrad bei dem Einfallswinkel von 40 Grad in dem Fall ermittelt, in dem das grüne Licht 2G als das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2 verwendet wird. Das grüne Licht 2G weist eine Wellenlänge auf, die ähnlich einer Wellenlänge ist, die zum Belichten des Transmissionshologramms 31 verwendet wird. Mit anderen Worten: In Bezug auf das Transmissionshologramm 31 weist das grüne Licht 2G (Reproduktionslicht 3), das lotrecht von der zweiten Oberfläche 33 emittiert worden ist, die maximale Intensität (Luminanz) in dem Fall auf, in dem das grüne Licht 2G (Reproduktionsbeleuchtungslicht 2) auf die erste Oberfläche 32 in einem Einfallswinkel von 40 Grad fällt.
Bei einem Winkel, der ähnlich dem für die Belichtung verwendeten Winkel ist, erreicht zusätzlich der Beugungswirkungsgrad einen Spitzenwert (θ = ungefähr 45 Grad) in dem Fall, in dem das rote Licht 2R einfällt, und der Beugungswirkungsgrad erreicht einen Spitzenwert (θ = ungefähr 37 Grad) in dem Fall, in dem das blaue Licht 2B einfällt. Daher ist es zum Beispiel möglich, die Luminanzen der jeweiligen Farblichtstrahlen durch Emittieren des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2 in einem Einfallswinkel θ nahe 40 Grad zu erhöhen.
Wie oben beschrieben wird, fällt das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2 (Bildlicht) in einem festen Einfallswinkel θ ein, in Übereinstimmung mit einem Einfallswinkel θ des Referenzlichts, das emittiert wird, wenn das Transmissionshologramm 31 belichtet wird. Daher ist es möglich, ein Leuchtbild oder Ähnliches durch das Transmissionshologramm 31 anzuzeigen. Es sei angemerkt, dass die Einfallswinkel oder Ähnliches des Referenzlichts und des Objektlichts, die verwendet werden, wenn das Transmissionshologramm 31 belichtet wird, nicht auf das oben beschriebene Beispiel beschränkt sind. Die Einfallswinkel und Ähnliches können in Übereinstimmung mit einem Verwendungszweck der Bildanzeigeeinrichtung 100, der Charakteristika des Transmissionshologramms und Ähnlichem in geeigneter Weise eingestellt werden.
Andererseits haben in dem Fall, in dem der Einfallswinkel θ ein negativer Wert ist, die Beugungswirkungsgrade des blauen Lichts 2B, des grünen Lichts 2G und des roten Lichts 2R niedrige Werte. Mit anderen Worten: Das Transmissionshologramm 31 ist für das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2 in dem Einfallswinkel θ mit einem negativen Wert transparent (das Reproduktionsbeleuchtungslicht 2, das in der 2 von der unteren linken Seite einfällt), ungeachtet der Wellenlänge.
In Bezug auf das Transmissionshologramm 31 kann angenommen werden, dass das Interferenzmuster ein vom Einfallswinkel abhängiger Spiegel ist. Mit anderen Worten: Das Interferenzmuster ist für Licht transparent, das nicht vom Interferenzmuster gebeugt wird, ungeachtet seiner Einfallsrichtung. Daher ist das Transmissionshologramm 31 auch transparent für Außenlicht, das von einer oberen rechten Seite auf die zweite Oberfläche 33 fällt, die gegenüber der Richtung des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2, das in der 2 von der unteren linken Seite fällt, liegt.
Zum Beispiel wird angenommen, dass in dem Fall, in dem ein Innenlicht, wie zum Beispiel eine Leuchtstofflampe, auf der oberen rechten Seite angeordnet ist, das Beleuchtungslicht 4 auf die zweite Oberfläche 33 des Transmissionshologramms 31 fällt, wie in der 2 veranschaulicht ist. In dem Fall, in dem das Beleuchtungslicht 4 zum Beispiel von der oberen rechten Seite in einem Bereich zwischen ungefähr -80 Grad und - 20 Grad in Bezug auf den Einfallswinkel θ des Reproduktionsbeleuchtungslichts 2 schräg emittiert wird, werden die Farblichtstrahlen R, G und B, die das Beleuchtungslicht 4 aufweist, kaum durch die Beugung aufgrund des Interferenzmusters beeinflusst. Daher ist das Transmissionshologramm 31 für das Beleuchtungslicht 4 im Wesentlichen transparent.
Der Reflexionsspiegel 40 weist eine Reflexionsoberfläche 41 auf, die das Bildlicht 21, das vom Emissionsabschnitt 20 emittiert wird, reflektiert. Der Reflexionsspiegel 40 ist auf der Basis der optischen Achse 1 auf eine Art und Weise angeordnet, dass die Reflexionsoberfläche 41 dem Emissionsabschnitt 20 gegenüber liegt.
In dieser Ausführungsform hat die Reflexionsoberfläche 41 eine rotationssymmetrische Form um die optische Achse 1. Insbesondere weist die Reflexionsoberfläche 41 eine Rotationsoberfläche 5 auf, die durch Rotation eines Bogens um die optische Achse 1 ermittelt wird. Der Bogen wird durch Ausschneiden eines Teils einer Parabel ermittelt. Die Rotationsoberfläche 5 ist auf eine Art und Weise ausgebildet, dass eine konkave Seite der Parabel (eine Fokusseite der Parabel) als eine Lichtreflexionsseite (Reflexionsoberfläche 41) dient und die Achse der Parabel sich von der optischen Achse 1 unterscheidet.
Wie in der 1B veranschaulicht wird, hat die Reflexionsoberfläche 41 nach der Ausführungsform eine Form, bei der sich ihr Scheitelpunkt auf der optischen Achse 1 befindet. Mit anderen Worten: Bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt 20 springt ein Schnittpunkt zwischen der Rotationsoberfläche 5 und der optischen Achse 1 in Bezug auf die Reflexionsoberfläche 41 vor. Unter Bezugnahme auf eine Querschnittsform des Reflexionsspiegels 40 sind zusätzlich ein rechter Bogen und ein linker Bogen angeordnet, wobei die optische Achse 1 dazwischen liegt, und jeder der Bögen hat eine Parabelform, die bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt 20 konkav ist.
Die spezifische Ausbildungsform und Ähnliches des Reflexionsspiegels 40 sind nicht beschränkt. Zum Beispiel kann irgendein Material, einschließlich Harz, wie zum Beispiel Acrylharz, Glas, Metall oder Ähnliches, als das Material verwendet werden, das den Reflexionsspiegel 40 bildet. Zum Beispiel wird der Reflexionsspiegel 40 ermittelt, indem spiegelähnliche Endbearbeitung an einer Oberfläche eines solchen Materials durchgeführt wird und eine Oberflächenrauheit Ra ermittelt wird, die ungefähr geringer als 0,1 µm ist. Alternativ kann zum Beispiel irgendein Material für den Reflexionsspiegel 40 entsprechend der Verarbeitungsgenauigkeit, der Produktivität und Ähnlichem verwendet werden.
Alternativ ist es zum Beispiel ebenfalls möglich, eine Beschichtung mit hoher Reflexion oder Ähnliches auf die Reflexionsoberfläche 41 des Reflexionsspiegels 40 anzubringen. Für die Beschichtung mit hoher Reflexion wird eine dünne Aluminiumfolie, eine dünne Silberfolie oder Ähnliches verwendet. Daher ist es möglich, das Bildlicht 21, das auf die Reflexionsoberfläche 41 fällt, hocheffizient zu reflektieren. Alternativ ist es ebenfalls möglich, eine Schutzbeschichtung oder Ähnliches auf die Oberfläche der Reflexionsoberfläche 41 in geeigneter Weise anzubringen. Die Schutzbeschichtung dient zum Schützen der Reflexionsoberfläche 41 durch Verwenden einer dünnen Folie, wie zum Beispiel einer SiO₂-Folie, einer polymerisierten Folie oder Ähnlichem. Zusätzlich sind das Material und Ähnliches der Beschichtung mit hoher Reflexion und die Schutzbeschichtung nicht beschränkt.
Das Bildlicht 21, das vom Emissionsabschnitt 20 radial nach oben emittiert wird, wird von der Reflexionsoberfläche 41 des Reflexionsspiegels 40 auf eine Art und Weise reflektiert, dass das Bildlicht 21 radial in Richtung des Gesamtumfangs des Schirms 30 läuft. Wie oben beschrieben wird, weist die Reflexionsoberfläche 41 die Rotationsoberfläche 5 mit der Parabelform auf. Wie in der 1B veranschaulicht wird, fällt daher das Bildlicht 21, das von der Rotationsoberfläche 5 reflektiert wird, in den im Wesentlichen festen Einfallswinkeln θ auf den Schirm 30.
Hier sind die Einfallswinkel θ Winkel von Einfallsrichtungen (wie zum Beispiel Richtungen der jeweiligen optischen Wege 22a und 22b) von Strahlen des Bildlichts 21 in Bezug auf eine Normalenrichtung (ein Pfeil 6, der in der 1B veranschaulicht wird) an Einfallspunkten der Strahlen des Bildlichts 21 auf dem Schirm 30. Unter Bezugnahme auf den Querschnitt, der die optische Achse 1 aufweist, wird das Bildlicht 21 von der linken Seite und der rechten Seite der Reflexionsoberfläche 41 reflektiert, die mit der optischen Achse 1, die dazwischen liegt, angeordnet sind, und das reflektierte Bildlicht 21 wird in Richtung des Schirms 30 als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen emittiert.
Der Reflexionsspiegel 40 nach der Ausführungsform fungiert als ein optischer Abschnitt, der die Einfallswinkel des Bildlichts 21, das vom Emissionsabschnitt 20 emittiert wird, in Bezug auf den Schirm 30 steuert. Insbesondere steuert der Reflexionsspiegel 40 die Einfallswinkel des Bildlichts 21, das auf den Schirm 30 fällt, auf eine Art und Weise, dass die Einfallswinkel im Wesentlichen fest sind.
Es sei angemerkt, dass die im Wesentlichen festen Einfallswinkel θ in der vorliegenden Offenbarung einen Einfallswinkel θ aufweisen, der in einen Winkelbereich (zulässiger Winkelbereich) fällt, der in der Lage ist, ein Bild in geeigneter Weise anzuzeigen. Der zulässige Winkelbereich wird zum Beispiel in Übereinstimmung mit den Beugungscharakteristika des Hologrammschirms (Schirm 30) eingestellt.
Die 27 ist ein Kurvenbild, das ein Beispiel für die Beugungscharakteristika des Hologrammschirms zeigt. Die 27 veranschaulicht die schematischen Kurvenbilder, die die Beugungswirkungsgrade der jeweiligen Farblichtstrahlen R, G und B zeigen. In Bezug auf den Hologrammschirm unterscheiden sich die Spitzenwertpositionen der Beugungswirkungsgrade der jeweiligen Farblichtstrahlen voneinander. Die Spitzenwinkel werden in aufsteigender Reihenfolge der Wellenlänge größer. Die Lichtstrahlen, die in aufsteigender Reihenfolge der Wellenlänge angeordnet sind, sind das blaue Licht 2B (durchgezogene Linie), das grüne Licht 2G (Punktlinie) und das rote Licht 2R (Strich-Punkt-Linie). Es sei angemerkt, dass in dem Bereich, in dem die Kurvenbilder der jeweiligen Farblichtstrahlen miteinander überlappen, die drei Farblichtstrahlen R, G und B unabhängig mit ihren Beugungswirkungsgraden gebeugt werden.
Ein zulässiger Winkelbereich 7 wird zum Beispiel auf einen Winkelbereich eingestellt, in dem die Beugungswirkungsgrade aller Farblichtstrahlen R, G und B auf dem Hologrammschirm einen vorbestimmten Wert oder größer haben. Ein Pfeil in der 27 stellt zum Beispiel den zulässigen Winkelbereich 7 dar (θ₁ ≤ θ ≤ θ₂), in dem die Beugungswirkungsgrade 50 % überschreiten. In dem Bereich, in dem die Kurvenbilder der jeweiligen Farblichtstrahlen miteinander überlappen, stellt hier θ₁ einen Winkel dar, in dem der Beugungswirkungsgrad des roten Lichts 2R 50 % beträgt, und θ₂ stellt einen Winkel dar, in dem der Beugungswirkungsgrad des blauen Lichts 2B 50 % beträgt. Wie in der 27 veranschaulicht wird, sind die Beugungswirkungsgrade aller Farblichtstrahlen R, G und B im Bereich von θ₁ ≤ θ ≤ θ₂ 50 % oder mehr.
Zusätzlich ist es möglich, den zulässigen Winkelbereich 7 als θ₀ ± d darzustellen, wobei θ₂ - θ₁ = 2d und θ₀ ein Zwischenwert zwischen θ₁ und θ₂ ist. In dem Fall, dass der Hologrammschirm (Transmissionshologramm 31) die in der 4 veranschaulichten Beugungswirkungsgrade hat, ist zum Beispiel der zulässige Winkelbereich 7, in dem die Beugungswirkungsgrade aller Farblichtstrahlen R, G und B 50 % oder mehr sind, 47° ± 4°. Daher werden 50 % oder mehr des Bildlichts 21, das auf den Hologrammschirm fällt, im zulässigen Winkelbereich 7 gebeugt. Dementsprechend ist es möglich, ein Bild korrekt anzuzeigen. In diesem Fall weisen die im Wesentlichen festen Einfallswinkel θ die Einfallswinkel θ von 47° ± 4° auf, und die im Wesentlichen parallelen Lichtstrahlen weisen Licht auf, das in den Einfallswinkeln θ von 47° ± 4° einfällt.
Es sei angemerkt, dass es möglich ist, die Beugungscharakteristika des Hologrammschirms in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit einem Verwendungszweck und Ähnlichem der Bildanzeigeeinrichtung 100 zu entwerfen. Zum Beispiel ist es möglich, ein Hologramm zu entwerfen, das verschiedene Arten von eingestellten Parametern hat, wie zum Beispiel Spitzenwertpositionen von Beugungswirkungsgraden der jeweiligen Farblichtstrahlen R, G und B und eine Breite der Winkelverteilung der Beugungswirkungsgrade der jeweiligen Farblichtstrahlen und Ähnliches. Der zulässige Winkelbereich 7 kann in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit solchen Entwürfen auf eine Art und Weise eingestellt werden, dass eine gewünschte Anzeigeeigenschaft und Ähnliches gezeigt werden.
Ein Verfahren, den zulässigen Winkelbereich 7 und Ähnliches einzustellen, ist nicht beschränkt. In der oben gegebenen Beschreibung wird der Beugungswirkungsgrad von 50 % als ein Referenzwert verwendet. Allerdings ist es zum Beispiel ebenfalls möglich, den zulässigen Winkelbereich 7 auf der Basis des Beugungswirkungsgrads von 40 %, 30 % oder Ähnlichem einzustellen. Auf der Basis des Zwischenwerts θ₀ ist es zusätzlich zum Beispiel möglich, einen Winkelbereich des Zwischenwerts θ₀ ± 5% oder einen Winkelbereich des Zwischenwerts θ₀ ± 10% als den zulässigen Winkelbereich 7 in geeigneter Weise einzustellen. Zusätzlich ist es möglich, den zulässigen Winkelbereich 7 auf der Basis des Einfallswinkels θ des Referenzlichts, das zum Zeitpunkt der Hologrammbelichtung einfällt, wie unter Bezugnahme auf die 3 und Ähnliche beschrieben wird, statt des Zwischenwerts θ₀ einzustellen.
Wie oben beschrieben wird, steuert der Reflexionsspiegel 40 die Einfallswinkel θ des Bildlichts 21 auf eine Art und Weise, dass die Einfallswinkel θ abhängig von den Beugungscharakteristika des Schirms 30 in den zulässigen Winkelbereich 7 fallen. Mit anderen Worten: Die Einfallswinkel θ des Bildlichts 21, das auf den Schirm 30 fällt, werden auf eine Art und Weise gesteuert, dass die Einfallswinkel θ in einen Bereich fallen, der in der Lage ist, zum Beispiel eine Ausgabe (Beugungswirkungsgrad) von 50 % sicherzustellen. In einer anderen Hinsicht kann alternativ gesagt werden, dass die Steuerungsgenauigkeit der Einfallswinkel θ (parallele Grade oder Ähnliches von im Wesentlichen parallelen Lichtstrahlen) in Übereinstimmung mit den Beugungscharakteristika des Schirms 30 bestimmt wird.
Die 4 ist eine schematische Darstellung, die ein spezifisches Ausbildungsbeispiel für den Reflexionsspiegel 40 veranschaulicht. Die 4 veranschaulicht schematisch Formen eines Querschnitts des Reflexionsspiegels 40 (Reflexionsoberfläche 41) und des Schirms 30, der entlang irgendeiner Oberflächenrichtung, die die optische Achse 1 aufweist, vorgenommen wird. Zusätzlich stellt in der 4 eine gestrichelte Linie schematisch eine Parabel 43 dar, die einen Bogen 42 bildet, den die Querschnittsform der Reflexionsoberfläche 41 aufweist. Zum Beispiel ist es möglich, die Form und Ähnliches der Reflexionsoberfläche 41 auf der Basis der Richtung, der Position, der Form und Ähnlichem der Parabel 43 in geeigneter Weise einzustellen (wie zum Beispiel den Bogen oder eine Brennweite der Parabel).
Zum Beispiel ist es möglich, die Richtung der Parabel 43 unter Verwendung einer Richtung einer Achse 44 der Parabel (einer Symmetrieachse der Parabel) darzustellen. In Bezug auf den in der 4 veranschaulichten Reflexionsspiegel 40 ist die Reflexionsoberfläche 41 auf eine Art und Weise ausgebildet, dass die optische Achse 1 parallel zur Achse 44 der Parabel ist. Daher hat die Parabel 43, die den Querschnitt der Reflexionsoberfläche 41 bildet, die Symmetrieachse, die parallel zur Y-Achsrichtung ist, und die Parabel 43 ist aufwärts konvex. Dementsprechend ist die Richtung der Parabel 43 (Richtung eines Scheitelpunkts 45) eine Aufwärtsrichtung.
Zum Beispiel ist es möglich, die Position der Parabel 43 unter Verwendung der Position des Scheitelpunkts 45 der Parabel darzustellen. In der 4 ist der Scheitelpunkt 45 der Parabel an einer Position angeordnet, die von der Position der optischen Achse 1 auf einer Ebene (hier nachstehend als eine Referenzebene 34 bezeichnet) verschoben ist, die ein oberes Ende des zylindrischen Schirms 30 aufweist. Mit anderen Worten: Der Scheitelpunkt 45 der Parabel 43 ist auf einer Linie angeordnet, die ein oberes linkes Ende mit einem oberen rechten Ende der Querschnittsform des Schirms 30 verbindet. Die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Es ist möglich, die Position des Scheitelpunkts 45 der Parabel in geeigneter Weise einzustellen.
Die Form der Parabel 43 wird auf der Basis einer Brennweite f oder Ähnlichem bestimmt. Im Allgemeinen wird der Bogen der Parabel 43 größer, wenn sich die Brennweite f erhöht, und der Bogen der Parabel 43 wird kleiner, wenn sich die Brennweite f verringert. In der 4 ist ein Abstand zwischen einer Lichtquelle 23 (dem Emissionsabschnitt 20) des Bildlichts 21 und dem oberen Ende (der Referenzebene 34) des Schirms 30 gleich wie die Brennweite f der Parabel 43. Die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Es ist möglich, die Form (Brennweite f) und Ähnliches der Parabel 43 in geeigneter Weise einzustellen.
Es sei angemerkt, dass die Position der Lichtquelle 23 zum Beispiel der Position einer Punktlichtquelle unter der Annahme entspricht, dass die Punktlichtquelle das Bildlicht 21 emittiert, das vom Emissionsabschnitt 20 emittiert wird. Daher ist es zum Beispiel möglich, die Lichtstrahlen (Bildlicht 21), die radial vom Emissionsabschnitt 20 emittiert werden, als Lichtstrahlen zu betrachten, deren Emissionsstartpunkte die Lichtquelle 23 sind. Zum Beispiel ist es möglich, die Position der Lichtquelle 23, die Form der Parabel 43 und Ähnliches in geeigneter Weise in Übereinstimmung mit der Ausbildungsform und Ähnlichem des Emissionsabschnitts 20 einzustellen.
Zum Beispiel wird die Reflexionsoberfläche 41 durch Rotation des Bogens 42 um die optische Achse 1 ermittelt. Der Bogen 42 verbindet einen Punkt P1 und einen Punkt P2. Im Punkt P1 schneidet die Parabel 43 die optische Achse 1. Im Punkt P2 schneidet die Parabel 43 den Schirm 30. Es sei angemerkt, dass der Durchmesser und Ähnliches der Reflexionsoberfläche 41 nicht beschränkt sind. Zum Beispiel können die Länge und Ähnliches des Bogens 42 der Parabel 43 auf eine Art und Weise, dass der Durchmesser der Reflexionsoberfläche 41 zum Beispiel kleiner als ein Radius r des zylindrischen Schirms ist, in geeigneter Weise eingestellt werden.
Wie in der 4 veranschaulicht wird, wird Bildlicht 21a, das von der Lichtquelle 23 entlang des inneren optischen Wegs 22a emittiert wird, von der Reflexionsoberfläche 41 reflektiert und fällt im Einfallswinkel θ1 auf den Schirm 30. Zusätzlich wird Bildlicht 21b, das entlang des äußeren optischen Wegs 22b emittiert wird, von der Reflexionsoberfläche 41 reflektiert und fällt im Einfallswinkel θ2 auf den Schirm 30. Wie oben beschrieben wird, sind die jeweiligen Einfallswinkel des Bildlichts 21a und des Bildlichts 21b, die entlang des inneren optischen Wegs 22a und des äußeren optischen Wegs 22b emittiert worden sind, im Wesentlichen fest (θ₁ ≈ θ₂). Mit anderen Worten: Das Bildlicht 21a ist parallel zum Bildlicht 21b in dem Querschnitt, der die optische Achse 1 aufweist.
Auf eine ähnliche Weise werden Strahlen des Bildlichts 21, die durch die äußeren optischen Wege zwischen dem inneren optischen Weg 22a und dem äußeren optischen Weg 22b laufen, von der Reflexionsoberfläche 40 reflektiert und fallen in den im Wesentlichen festen Einfallswinkeln auf den Schirm 30. Der Schirm 30 und der Reflexionsspiegel 40 haben rotationssymmetrische Formen in Bezug auf die optische Achse 1. Daher fällt zum Beispiel das Bildlicht 21, das entlang eines anderen Querschnitts, der die optische Achse 1 aufweist, emittiert wird, auch in den im Wesentlichen festen Einfallswinkeln auf den Schirm 30 in einer ähnlichen Weise, wie das in der 4 veranschaulichte Bildlicht. Als ein Ergebnis sind die Einfallswinkel des Bildlichts, das auf den Schirm 30 fällt, im Wesentlichen fest, ungeachtet einer Auf-Ab-Position oder eines Azimuts des Schirms 30.
Das in den im Wesentlichen festen Einfallswinkeln auf den Schirm 30 fallende Bildlicht 21 läuft durch das Transmissionshologramm, und das Bildlicht 21 wird gestreut und in Richtung der Außenseite des Schirms 30 emittiert. Dies ermöglicht es, ein Bild anzuzeigen, wie zum Beispiel ein gesamt umlaufendes Bild auf der Außenseite des Schirms 30.
In der 4 stellt eine dicke Linie einen Anzeigebereich 35 des Bildes im Querschnitt des Schirms 30 dar. Es wird zum Beispiel angenommen, dass das Bild unter Verwendung des Bildlichts 21a, das durch den inneren optischen Weg 22a läuft, des Bildlichts 22b, das durch den äußeren optischen Weg 22b läuft, und des Bildlichts 21, das durch die anderen optischen Wege läuft, die zwischen den optischen Wegen 22a und 22b liegen, angezeigt wird. Wie in der 4 veranschaulicht wird, zeigt in diesem Fall das Bildlicht 21a, das durch den inneren optischen Weg 22a läuft, ein unteres Ende des Bildes, und das Bildlicht 21b, das durch den äußeren optischen Weg 22b läuft, zeigt ein oberes Ende des Bildes. Mit anderen Worten: Eine Länge zwischen einem Einfallspunkt des Bildlichts 21a und einem Einfallspunkt des Bildlichts 21b wird als eine Bildgröße betrachtet (eine Breite des Bildes in der Auf-Ab-Richtung).
Zum Beispiel wird die Bildgröße auf der Basis eines Winkels zwischen dem inneren optischen Weg 22a und dem äußeren optischen Weg 22b und den Einfallswinkeln des Bildlichts 21 bestimmt. Zusätzlich wird eine Anzeigeposition des Bildes zum Beispiel auf der Basis des Radius r des Schirms 30 bestimmt. In der 4 stellen Pfeile schematisch die Bildgröße und eine Mittelposition des Bildes dar.
Die 5 ist eine Tabelle, die Entwurfsparameter für den in der 4 veranschaulichten Reflexionsspiegel 40 zeigt. Die 6 ist eine schematische Darstellung, die die optischen Wege des Bildlichts bei Verwendung der in der 5 veranschaulichten Entwurfsparameter veranschaulicht. Die 5 veranschaulicht die Entwurfsparameter A1 bis A3 des Reflexionsspiegels. Die 6A bis 6C sind schematische Darstellungen, die optische Wege des Bildlichts und Reflexionsoberflächen 41 (Parabeln 43) veranschaulichen, wenn die Entwurfsparameter A1 bis A3 verwendet werden. Zur Vereinfachung der Erklärung veranschaulichen die 6A bis 6C die optischen Wege des Bildlichts auf der rechten Hälfte des Schirms 30.
In Übereinstimmung mit den Entwurfsparametern A1, A2 und A3 werden Positionen des Scheitelpunkts 45 der Parabel 43 auf eine Art und Weise bestimmt, dass Einfallswinkel des Bildlichts ungefähr 70 Grad, ungefähr 60 Grad bzw. ungefähr 50 Grad sind. Es sei angemerkt, dass in Bezug auf die Entwurfsparameter A1 bis A3 der Radius r des Schirms 30 50 mm, die Höhe h des Schirms 30 150 mm und die Brennweite f der Parabel 43 170 mm ist. Es sei angemerkt, dass die Positionen der Lichtquelle 23 und die Emissionswinkel (Blickwinkel) des Bildlichts fest sind.
Die 5 veranschaulicht Positionen des Scheitelpunkts 45 der Parabel 43 auf der Basis eines Schnittpunkts (Ursprung O) zwischen der optischen Achse 1 und der Referenzoberfläche 34. Mit anderen Worten: der Scheitelpunkt 45 wird als eine Verschiebungsgröße des Scheitelpunkts vom Ursprung O in einer Links-Rechts-Richtung (X-Richtung) und der Auf-Ab-Richtung (Y-Richtung) betrachtet.
Im Fall des Entwurfsparameters A1 beträgt eine Verschiebungsgröße ΔX des Scheitelpunkts O der Parabel 43 in der X-Richtung 60 mm, und eine Verschiebungsgröße ΔY in der Y-Richtung beträgt 0,15 mm. Die Einfallswinkel des Bildlichts werden auf ungefähr 70 Grad eingestellt, wenn die oben beschriebene Parabel 43 verwendet wird. Wie in der 6A veranschaulicht wird, ist es möglich, das Bild bis zu einer Position anzuzeigen, die nahe dem unteren Ende des Schirms 30 liegt, wenn die Einfallswinkel auf ungefähr 70 Grad eingestellt werden. Wenn der Entwurfsparameter A1 verwendet wird, beträgt die Höhe des Bildes 130,7 mm (die Größe in der Auf-Ab-Richtung) und die Anzeigeposition des Bildes ist -74,3 mm.
Im Fall des Entwurfsparameters A2 beträgt eine Verschiebungsgröße ΔX des Scheitelpunkts 45 in der X-Richtung 90 mm, und eine Verschiebungsgröße ΔY in der Y-Richtung beträgt 2,35 mm. Wie in der 6B veranschaulicht wird, ist es möglich, im Vergleich zu dem Fall des Verwendens des Entwurfsparameters A1 ein kleineres Bild anzuzeigen, wenn die Einfallswinkel auf ungefähr 60 Grad eingestellt werden. Wenn der Entwurfsparameter A2 verwendet wird, beträgt die Höhe des Bildes 89,3 mm (die Größe in der Auf-Ab-Richtung) und die Anzeigeposition des Bildes ist -48,4 mm.
Im Fall des Entwurfsparameters A2 beträgt eine Verschiebungsgröße ΔX des Scheitelpunkts 45 in der X-Richtung 122 mm, und eine Verschiebungsgröße ΔY in der Y-Richtung beträgt 7,21 mm. Wie in der 6C veranschaulicht wird, ist es möglich, ein Bild nur auf einer oberen Seite des Schirms 30 anzuzeigen, wenn die Einfallswinkel auf ungefähr 50 Grad eingestellt werden. Wenn der Entwurfsparameter A3 verwendet wird, beträgt die Höhe des Bildes 68,8 mm (die Größe in der Auf-Ab-Richtung) und die Anzeigeposition des Bildes ist -37,6 mm.
Wie oben beschrieben wird, ist es einfach, Werte der Einfallswinkel durch Verschieben des Scheitelpunkts 45 der Parabel 43 zu steuern, deren Symmetrieachse parallel zur optischen Achse 1 verläuft. Die Entwurfsparameter, wie zum Beispiel die Verschiebungsgrößen der jeweiligen Scheitelpunkte 45, sind nicht beschränkt. Zum Beispiel ist es möglich, eine Verschiebungsgröße oder Ähnliches des Scheitelpunkts 45 in Übereinstimmung mit einer gewünschten Bildgröße, einer gewünschten Bildposition und Ähnlichem in geeigneter Weise einzustellen.
Die 7 ist eine schematische Darstellung, die ein anderes Ausbildungsbeispiel für den Reflexionsspiegel 40 veranschaulicht. Die 7 veranschaulicht schematisch Formen eines Querschnitts eines Reflexionsspiegels 50 (Reflexionsoberfläche 51) und des Schirms 30, der entlang irgendeiner Oberflächenrichtung, die die optische Achse 1 aufweist, vorgenommen wird. Zusätzlich stellt in der 7 eine gestrichelte Linie schematisch eine Parabel 53 dar, die einen Bogen 52 bildet, den die Querschnittsform der Reflexionsoberfläche 51 aufweist. In Bezug auf den in der 7 veranschaulichten Reflexionsspiegel 50 unterscheiden sich die Richtung einer Achse 54 der Parabel 53 und die Position eines Scheitelpunkts 55 der Parabel 53 von denen des in der 4 veranschaulichten Reflexionsspiegels 40.
Weil die Parabel 53 den Bogen 52 bildet, verwendet die Reflexionsoberfläche 51 des Reflexionsspiegels 50 die rotierte Parabel 53, während eine Normalenrichtung des Querschnitts als eine Rotationsachsenrichtung verwendet wird. Insbesondere wird die Parabel 53 mit dem Scheitelpunkt 55, der nach oben weist, um den Scheitelpunkt 55 in einem Rotationswinkel Φ in einem Zustand rotiert, in dem die Achse 54 der Parabel identisch mit der optischen Achse 1 ist. Daher schneidet die optische Achse 1 sich mit der Achse 54 der Parabel 53 in einem Rotationswinkel Φ. In dieser Ausführungsform entspricht der Rotationswinkel Φ dem vorbestimmten Winkel.
Die Position (Y-Koordinate) des Scheitelpunkts 55 der Parabel 53 in der Auf-Ab-Richtung wird in Übereinstimmung mit der Referenzebene 34 des Schirms 30 eingestellt. In dem in der 7 veranschaulichten Beispiel wird die Position des Scheitelpunkts 55 der Parabel 53 auf eine Art und Weise eingestellt, dass sich der Bogen 52 mit dem oberen rechten Ende des Schirms 30 schneidet. Der Bogen 52 liegt auf der rechten Seite der Parabel 53, die sich von der linken Seite der Parabel 53 über dem Scheitelpunkt 55 befindet. Es sei angemerkt, dass der Scheitelpunkt 55 auf der optischen Achse 1 angeordnet ist. Daher wird eine Position (X-Koordinate) in der Links-Rechts-Richtung nicht geändert.
Die Reflexionsoberfläche 41 (Rotationsoberfläche) wird durch Rotation des Bogens 52 um die optische Achse 1 ermittelt. Der Bogen 52 verbindet den Scheitelpunkt 55 und die Parabel 53 mit einem Punkt P3, an dem sich die Parabel 53 mit dem Schirm 30 schneidet (dem oberen rechten Ende 36 des Schirms 30). Die Länge und Ähnliches des Bogens 52 sind nicht beschränkt.
Wie in der 7 veranschaulicht wird, werden das Bildlicht 21a und das Bildlicht 21b von der Lichtquelle 23 entlang des inneren optischen Wegs 22a und des äußeren optischen Wegs 22b emittiert und fallen auf die Reflexionsoberfläche 51 des Reflexionsspiegels 50. Die jeweiligen Strahlen des Bildlichts, die auf die Reflexionsoberfläche 51 fallen, werden in Richtung des Schirms 30 auf eine Art und Weise reflektiert, dass die jeweiligen Strahlen des Bildlichts in einem Querschnitt im Wesentlichen parallel zueinander sind. Daher sind der Einfallswinkel θ1 und der Einfallswinkel θ2 des Bildlichts 21a und des Bildlichts 21b in Bezug auf den Schirm 30 im Wesentlichen fest (θ1 ≈ θ2). Auf eine ähnliche Weise werden Strahlen des Bildlichts 21, die durch andere optische Wege zwischen dem inneren optischen Weg 22a und dem äußeren optischen Weg 22b laufen, vom Reflexionsspiegel 50 reflektiert und fallen in den im Wesentlichen festen Einfallswinkeln auf den Schirm 30. Dies ermöglicht es, ein gesamt umlaufendes Bild auf der Außenseite des Schirms 30 anzuzeigen.
Wie oben beschrieben wird, ist es sogar in dem Fall, in dem die Achse der Parabel 53, die die Reflexionsoberfläche 51 bildet, in Bezug auf die optische Achse 1 rotiert (geneigt) ist, möglich, das Bildlicht 21 auf eine Art und Weise zu reflektieren, dass die Einfallswinkel des Bildlichts 21 in Bezug auf den Schirm 30 im Wesentlichen fest sind.
Die 8 ist eine Tabelle, die Entwurfsparameter für den in der 7 veranschaulichten Reflexionsspiegel 50 zeigt. Die 9 ist eine schematische Darstellung, die die optischen Wege des Bildlichts bei Verwendung der in der 8 veranschaulichten Entwurfsparameter veranschaulicht. Die 8 veranschaulicht die Entwurfsparameter B1 bis B3 des Reflexionsspiegels. Die 9A bis 9C sind schematische Darstellungen, die optische Wege des Bildlichts und Reflexionsoberflächen 51 (Parabeln 53) veranschaulichen, wenn die Entwurfsparameter B1 bis B3 verwendet werden.
In Übereinstimmung mit den Entwurfsparametern B1, B2 und B3 werden Rotationswinkel Φ der Parabel 53 und Positionen der Scheitelpunkte 55 auf der optischen Achse 1 (Verschiebungsgrößen ΔY in der Y-Richtung) auf eine Art und Weise eingestellt, dass Einfallswinkel des Bildlichts ungefähr 70 Grad, ungefähr 60 Grad bzw. ungefähr 50 Grad sind. Es sei angemerkt, dass die 8 Y-Koordinaten des Scheitelpunkts 55 auf der Basis des Ursprungs O veranschaulicht (des Schnittpunkts zwischen der optischen Achse 1 und der Referenzebene 34).
In Bezug auf die Entwurfsparameter B1 bis B3 ist zusätzlich der Radius r des Schirms 30 50 mm, die Höhe h des Schirms 30 ist 150 mm und die Brennweite f der Parabel 53 ist 170 mm. Es sei angemerkt, dass die Positionen der Lichtquelle 23 und die Emissionswinkel (Blickwinkel) des Bildlichts fest sind.
Im Fall des Entwurfsparameters B1 beträgt ein Rotationswinkel Φ der Parabel 53 10 Grad und eine Verschiebungsgröße ΔY des Scheitelpunkts 55 in der Y-Richtung beträgt -5,08 mm. Die Einfallswinkel des Bildlichts werden auf ungefähr 70 Grad eingestellt, wenn die oben beschriebene Parabel 53 verwendet wird. Wenn der Entwurfsparameter B1 verwendet wird, beträgt die Höhe des Bildes 130,7 mm und die Anzeigeposition des Bildes ist -71,0 mm.
Im Fall des Entwurfsparameters B2 beträgt ein Rotationswinkel Φ der Parabel 53 15 Grad und eine Verschiebungsgröße ΔY des Scheitelpunkts 55 in der Y-Richtung beträgt -9,59 mm. Der Einfallswinkel des Bildlichts wird auf ungefähr 60 Grad eingestellt, wenn die oben beschriebene Parabel 53 verwendet wird. Wenn der Entwurfsparameter B2 verwendet wird, beträgt die Höhe des Bildes 88,3 mm und die Anzeigeposition des Bildes ist -47,9 mm.
Im Fall des Entwurfsparameters B3 beträgt ein Rotationswinkel Φ der Parabel 53 20 Grad und eine Verschiebungsgröße ΔY des Scheitelpunkts 55 in der Y-Richtung beträgt -14,29 mm. Die Einfallswinkel des Bildlichts werden auf ungefähr 50 Grad eingestellt, wenn die oben beschriebene Parabel 53 verwendet wird. Wenn der Entwurfsparameter B1 verwendet wird, beträgt die Höhe des Bildes 67,8 mm und die Anzeigeposition des Bildes ist -36,7 mm.
Wie oben beschrieben wird, ist es einfach, Werte der Einfallswinkel des Bildlichts 21 durch Ändern des Neigungswinkels (Rotationswinkel Φ) der Parabel 53 in Bezug auf die optische Achse 1 zu steuern. Es sei angemerkt, dass der Rotationswinkel Φ der Parabel 53, die Verschiebungsgröße ΔY in der Y-Richtung und Ähnliches nicht beschränkt sind. Sie können in Übereinstimmung mit einer gewünschten Bildgröße, einer Bildposition und Ähnlichem in geeigneter Weise eingestellt werden.
Zusätzlich ist die vorliegende Offenbarung nicht auf den Fall beschränkt, in dem der Scheitelpunkt 55 der Parabel 53 auf der optischen Achse 1 angeordnet ist. Der Scheitelpunkt 55 kann in der Links-Rechts-Richtung (X-Richtung) verschoben werden. Mit anderen Worten: Die Achse kann auf eine Art und Weise verschoben und rotiert werden, dass die Achse 54 der Parabel 53 verschoben und die Achse 54 der Parabel 53 rotiert ist. Sogar in diesem Fall ist es ebenfalls möglich, die Reflexionsoberfläche 51 zu ermitteln, die die Einfallswinkel des Bildlichts 21, das auf den Schirm 30 fällt, auf eine Art und Weise steuert, dass die Einfallswinkel im Wesentlichen fest sind. Wenn die Achse verschoben und rotiert wird, ist es zum Beispiel möglich, den Reflexionsspiegel 50 mit den gewünschten Funktionen in Übereinstimmung mit der Form und Ähnlichem des Schirms 30 zu entwerfen.
Mit Bezug auf die Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 100 wird das Bildlicht 21 in einem weiten Winkel auf den Schirm 30 gestrahlt, weil die Einfallswinkel erweitert werden, wie in der 6, der 9 und Ähnlichen veranschaulicht wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, einen Strahlungsbereich des Bildlichts 21 zu erweitern. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Bild auf dem gesamten Bereich vom oberen Ende bis zum unteren Ende des Schirms 30 anzuzeigen, und es ist möglich, Charakteristika des gesamt umlaufenden Schirms voll zu einzusetzen.
Die 10 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel für die Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht. Die 10A ist eine perspektivische Ansicht eines Erscheinungsbilds einer Bildanzeigeeinrichtung 200. Die 10B ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 200 veranschaulicht. Die Bildanzeigeeinrichtung 200 weist eine Basis 210, einen Emissionsabschnitt 220, einen Schirm 230 und einen Reflexionsspiegel 240 auf. In der Bildanzeigeeinrichtung 200 ist der Reflexionsspiegel 240 an einer unteren Seite der Einrichtung angeordnet.
Die Basis 210 hat eine zylindrische Form, und die Basis 10 ist an der unteren Seite der Bildanzeigeeinrichtung 200 angeordnet. Der Emissionsabschnitt 220 ist im Wesentlichen über einer Mitte der zylindrischen Basis 210 auf eine Art und Weise angeordnet, dass der Emissionsabschnitt 220 nach unten weist. Zum Beispiel wird der Emissionsabschnitt 220 von einer Einspannvorrichtung (nicht dargestellt) oder Ähnlichem in einer Position, die von der Basis 210 getrennt ist, gehalten. Die Einspannvorrichtung ist mit einer oberen Seite (Oberseite 250) der Bildanzeigeeinrichtung 200 verbunden. Der Schirm 230 hat eine zylindrische Form, und der Schirm 30 ist über der Basis 210 auf der Basis der optischen Achse 1 des Emissionsabschnitts 220 angeordnet. Der Reflexionsspiegel 240 ist in der Basis 210 auf der Basis der optischen Achse 1 auf eine Art und Weise angeordnet, dass eine Reflexionsoberfläche 241 zum Emissionsabschnitt 220 weist.
Die Reflexionsoberfläche 241 weist eine Rotationsoberfläche auf, die durch Rotation eines Bogens um die optische Achse 1 ermittelt wird. Der Bogen wird durch Ausschneiden eines Teils einer Parabel ermittelt. Zum Beispiel wird in der 10B ein Bogen, der eine Querschnittsform einer rechten Seite der Reflexionsoberfläche 241 bildet, ermittelt, indem ein Teil der Parabel ausgeschnitten wird, deren Scheitelpunkt nach unten weist. Die rechte Seite der Reflexionsoberfläche 241 liegt über der optischen Achse 1 von einer linken Seite der Reflexionsoberfläche 241. Die Reflexionsoberfläche 241 ist eine Rotationsoberfläche, die durch Rotation des ausgeschnittenen Teils (Bogen) der Parabel um die optische Achse 1 ermittelt wird.
Wie in der 10B veranschaulicht wird, emittiert der Emissionsabschnitt 220 in der Bildanzeigeeinrichtung 200 das Bildlicht 21 nach unten, das heißt, in Richtung des Reflexionsspiegels 240. Das emittierte Bildlicht 21 wird durch die Reflexionsoberfläche 241 nach oben reflektiert und fällt auf den Schirm 230 in einem im Wesentlichen festen Einfallswinkel. Das Bildlicht 21, das auf den Schirm 230 fällt, wird in Richtung der Außenseite übertragen und gestreut, und ein gesamt umlaufendes Bild oder Ähnliches wird auf der Außenseite des Schirms 230 angezeigt.
Wie oben beschrieben wird, ist es möglich, das gesamt umlaufende Bild oder Ähnliches anzuzeigen, während die Einfallswinkel des Bildlichts 21 gesteuert werden, sogar in dem Fall, in dem der Emissionsabschnitt 220, der an der oberen Seite angeordnet ist, das Bildlicht 21 in Richtung des Reflexionsspiegels 240, der an der unteren Seite angeordnet ist, emittiert.
Die 11 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel für die Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht. Die 11 A ist eine perspektivische Ansicht eines Erscheinungsbilds einer Bildanzeigeeinrichtung 300. Die 11B ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 300 veranschaulicht. Die Bildanzeigeeinrichtung 300 weist einen Emissionsabschnitt 320, einen Schirm 330 und einen Reflexionsspiegel 340 auf. Der Emissionsabschnitt 320 und der Schirm 330 sind auf eine ähnliche Weise ausgebildet wie der Emissionsabschnitt 20 und der Schirm 30, die in der 1 veranschaulicht werden.
Der Reflexionsspiegel 340 ist auf der Basis der optischen Achse 1 auf eine Art und Weise angeordnet, dass die Reflexionsoberfläche 341 zum Emissionsabschnitt 320 weist und der Reflexionsspiegel 340 zum Emissionsabschnitt 320 weist. Die Reflexionsoberfläche 341 weist eine Rotationsoberfläche auf, die durch Rotation eines Bogens 342 um die optische Achse 1 ermittelt wird. Der Bogen 342 wird durch Ausschneiden eines Teils einer Parabel 343 ermittelt. In dem in der 11 B veranschaulichten Beispiel ist die Mitte der Reflexionsoberfläche 341 (ein Schnittpunkt mit der optischen Achse 1) konkav. Mit anderen Worten: In Bezug auf die Reflexionsoberfläche 341 ist ein Schnittpunkt zwischen der Rotationsoberfläche und der optischen Achse 1 bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt 320 konkav.
In dem in der 11B veranschaulichten Beispiel wird die Parabel 343, deren Scheitelpunkt 345 nach oben weist, als der Bogen 342 verwendet, der eine Querschnittsform der Reflexionsoberfläche 341 bildet. Die Parabel 343, die nach oben konvex ist, wird in einem Zustand, in dem die Achse 344 der Parabel 343 identisch mit der optischen Achse 1 ist, um den Scheitelpunkt 345 in einer Rotationsachsenrichtung rotiert. Die Rotationsachsenrichtung ist eine Normalenrichtung des Querschnitts. In diesem Fall wird ein Liniensegment (Parabel 343) als der Bogen 342, der die Reflexionsoberfläche 341 bildet, verwendet. Das Liniensegment verläuft bei Betrachtung vom Scheitelpunkt 345 nach unten. In der 11B wird die Reflexionsoberfläche 341 durch Rotation des Liniensegments (Bogen 342) um die optische Achse 1 ermittelt. Das Liniensegment verbindet den Scheitelpunkt 345 und den Schirm 330.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf den Fall des Verwendens der im Querschnitt rotierten Parabel 343 beschränkt. Es ist ebenfalls möglich, einen anderen Weg zu verwenden, um den Bogen 342, der die Reflexionsoberfläche 341 bildet, einzustellen. Zum Beispiel ist es ebenfalls möglich, die Parabel 343 zu verwenden, die nach oben weist und die eine Achse hat, die in Bezug auf die optische Achse 1 verschoben ist. In diesem Fall wird ein Liniensegment als der Bogen 342, der die Reflexionsoberfläche 341 bildet, verwendet. Das Liniensegment ist unterhalb eines Schnittpunkts zwischen der Parabel 343 und der optischen Achse 1 positioniert. Zusätzlich ist es zum Beispiel ebenfalls möglich, den Bogen 342, der die Reflexionsoberfläche 341 bildet, durch Verschieben des Scheitelpunkts 345 der im Querschnitt rotierten Parabel 343 einzustellen.
Wie in der 11B veranschaulicht wird, fällt zum Beispiel das Bildlicht 21, das vom Emissionsabschnitt 320 emittiert wird, in Richtung einer oberen rechten Seite auf eine rechte Seite der Reflexionsoberfläche 341. Die obere rechte Seite liegt gegenüber der optischen Achse 1 von einer oberen linken Seite. Das Bildlicht 21, das auf die rechte Seite der Reflexionsoberfläche 341 fällt, wird in Richtung einer unteren linken Seite reflektiert und fällt in im Wesentlichen festen Einfallswinkeln auf eine linke Seite des Schirms 330. Auf eine ähnliche Weise fällt das Bildlicht 21, das von der linken Seite der Reflexionsoberfläche reflektiert wird, in den im Wesentlichen festen Einfallswinkeln auf die rechte Seite des Schirms 330.
Wie oben beschrieben wird, ist es sogar in dem Fall des Verwendens des konkaven Reflexionsspiegels 340 möglich, die Einfallswinkel des Bildlichts 21, das auf den Schirm 330 fällt, unter Verwendung der Parabel 343 zu steuern, indem die Reflexionsoberfläche 341 in geeigneter Weise ausgebildet wird. Dies ermöglicht es zum Beispiel, zu verhindern, dass ein Vorsprung durch den Transmissionsschirm gesehen wird. Zu Beispielen für den Vorsprung zählen der Scheitelpunkt und Ähnliches des Reflexionsspiegels 340. Daher ist es möglich, das Bild natürlich anzuzeigen.
Die 12 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel für die Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht. Die 12A ist eine perspektivische Ansicht eines Erscheinungsbilds einer Bildanzeigeeinrichtung 400. Die 12B ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 400 veranschaulicht. Die Bildanzeigeeinrichtung 400 weist eine Basis 410, einen Emissionsabschnitt 420, einen Schirm 430 und einen Reflexionsspiegel 440 auf.
Die Basis 410 weist eine Form auf, die durch Ausschneiden einer zylindrischen Form entlang einer Ebene (Schnittfläche 450) parallel zu einer Mittelachse 411 auf eine Art und Weise, dass die Mittelachse 411 sich im Inneren befindet, ermittelt wird. Zum Beispiel weist die Basis 410 bei Betrachtung der Basis 410 von oberhalb der Mittelachse 411 eine Form auf, die entlang einer Ausdehnungsrichtung (z-Richtung in der 12) eines Durchmessers ausgeschnitten ist, der orthogonal zu einer Verschiebungsrichtung an einer Position ist, die von der Mitte (der Position der Mittelachse 411) entlang einer vorbestimmten Richtung (x-Richtung in der 12) verschoben ist. In der 12 ist die Schnittfläche 450 der zylindrischen Form eine Ebene, die parallel zu einer YZ-Ebene ist.
Der Emissionsabschnitt 420 ist nach oben in der Basis 410 auf eine Art und Weise angeordnet, dass die optische Achse 1 im Wesentlichen identisch mit der Mittelachse 411 ist, die in der Basis 410 positioniert ist. Der Schirm 430 ist ein bogenähnlicher Schirm und ist auf eine Art und Weise angeordnet, dass der Schirm 430 die optische Achse 1 (Mittelachse 411) umgibt. Der Schirm 430 ist mit einem oberen Ende der Basis 410 verbunden. Der Reflexionsspiegel 440 ist auf der Basis der optischen Achse 1 auf eine Art und Weise angeordnet, dass der Reflexionsspiegel 440 zum Emissionsabschnitt 420 weist und eine Reflexionsoberfläche 441 zum Emissionsabschnitt 420 weist.
Die Reflexionsoberfläche 441 weist eine Form auf, die durch Ausschneiden einer Rotationsoberfläche entlang einer Ebene parallel zur YZ-Ebene, die die optische Achse 1 aufweist, ermittelt wird. Die Rotationsoberfläche wird durch Rotation eines Bogens um die optische Achse 1 ermittelt. Der Bogen wird durch Ausschneiden eines Teils einer Parabel ermittelt. In Bezug auf die Reflexionsoberfläche 441 springt ein Schnittpunkt zwischen der Rotationsoberfläche (Reflexionsoberfläche 441) und der optischen Achse 1 bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt 420 nach oben vor, und ein Scheitelpunkt der Reflexionsoberfläche 441 ist auf der optischen Achse 1 angeordnet. Zum Beispiel ist es möglich, die Reflexionsoberfläche 441 durch Ausschneiden der rotationssymmetrischen Reflexionsoberflächen 41 und 51, die in Bezug auf die 5 und die 8 beschrieben werden, entlang der zur YZ-Ebene parallelen Ebene, die die optische Achse 1 aufweist, zu ermitteln.
Die 12B veranschaulicht einen Querschnitt der Bildanzeigeeinrichtung 400, der entlang einer Richtung der Ebene, die die optische Achse 1 aufweist und die parallel zu einer YX-Ebene ist, vorgenommen wird. Wie in der 12B veranschaulicht wird, fällt das Bildlicht 21, das vom Emissionsabschnitt 420 in Richtung einer oberen rechten Seite emittiert wird, auf die Reflexionsoberfläche 441. Das Bildlicht 21, das auf die Reflexionsoberfläche 441 fällt, wird in Richtung einer unteren rechten Seite reflektiert und fällt in einem im Wesentlichen festen Einfallswinkel auf den Schirm 430. Das Bildlicht 21, das auf den Schirm 430 fällt, wird in Richtung der Außenseite übertragen und gestreut, und ein Bild wird auf der Außenseite des Schirms 430 angezeigt.
Es sei angemerkt, dass das Bildlicht 21, das über die optische Achse 1 in Richtung der oberen linken Seite emittiert wird, in geeigneter Weise unter Verwendung eines Abschirmungsabschnitts oder Ähnlichem auf eine Art und Weise eingestellt wird, dass das Bildlicht 21 nicht vom bogenähnlichen Schirm 430 oder Ähnlichem reflektiert wird. Der Abschirmungsabschnitt ist dazu ausgebildet, zum Beispiel das Bildlicht 21 zu blockieren. Es sei angemerkt, dass die vorliegende Offenbarung nicht auf den Fall beschränkt ist, bei dem das Bildlicht 21 blockiert wird. Es ist zum Beispiel ebenfalls möglich, nur einen erforderlichen Bereich des Bildes durch Steuern von Bildsignalen des Projektionsbildes in geeigneter Weise zu projizieren. Wenn zum Beispiel das Bild unter Verwendung einer Hälfte eines Blickwinkels des Emissionsabschnitts 420 projiziert wird, ist es möglich, die Reflexion und Ähnliches von unnötigem Bildlicht zu reduzieren.
Wie oben beschrieben wird, ist es ebenfalls möglich, das Bild und Ähnliches auf dem bogenähnlichen Schirm 430 anzuzeigen, während die Einfallswinkel des Bildlichts 21 gesteuert werden. Daher ist es zum Beispiel möglich, einen halbzylindrischen Schirm oder Ähnliches in der Nähe einer Wand einzubauen, und es ist möglich, ein dreidimensionales Bild oder Ähnliches in einem kleinen Anzeigeraum anzuzeigen.
Zusätzlich ist es ebenfalls möglich, einen Reflexionsschirm zu verwenden, wie den bogenähnlichen Schirm 430, der das Bildlicht 21 reflektiert. In diesem Fall wird das Bild im Inneren des Schirms 430 angezeigt (auf der Seite der optischen Achse 1). Wenn zum Beispiel transparentes Material, wie zum Beispiel Glas oder Acryl, für eine plane Oberfläche (Schnittfläche 450) verwendet wird, die gegenüber der bogenähnlichen gekrümmten Oberfläche (Schirm 430) liegt, ist es für Nutzer auf der Seite der planen Oberfläche (Schnittfläche 450) möglich, über das transparente Material ein Bild zu genießen, das auf der Innenseite des Schirms 430 angezeigt wird. Es ist natürlich ebenfalls möglich, den Schirm 430 auf eine Art und Weise auszubilden, dass das transparente Material oder Ähnliches nicht zwischen den Nutzern und dem Schirm 430 liegt.
Die 13 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel für die Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht. Die 13A ist eine perspektivische Ansicht eines Erscheinungsbilds einer Bildanzeigeeinrichtung 500. Die 13B ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 500 veranschaulicht. Die Bildanzeigeeinrichtung 500 weist eine Basis 510, einen Emissionsabschnitt 520, einen Schirm 530 und einen Reflexionsspiegel 540 auf.
Die Basis 510 hat eine rechteckige Quaderform, und die Basis 10 ist an der unteren Seite der Bildanzeigeeinrichtung 500 angeordnet. Die Basis 510 weist eine vordere Oberfläche 511, die parallel zur Auf-Ab-Richtung (Y-Richtung) ist, und eine hintere Oberfläche 512, die gegenüber der vorderen Oberfläche liegt, auf. In der 13 sind eine X-Achse, eine Y-Achse und eine Z-Achse auf eine Art und Weise eingestellt, dass die vordere Oberfläche 511 (die hintere Oberfläche 512) parallel zur YZ-Ebene ist. Der Emissionsabschnitt 520 ist im Wesentlichen in der Mitte der Seite der hinteren Oberfläche 512 in der Basis 510 auf eine Art und Weise angeordnet, dass der Emissionsabschnitt 520 nach oben weist. Der Schirm 530 weist eine rechteckige Form auf, die parallel zur YZ-Ebene ist. Der Schirm 530 ist über der vorderen Oberfläche 511 der Basis 510 angeordnet. Der Reflexionsspiegel 540 ist auf der Basis der optischen Achse 1 auf eine Art und Weise angeordnet, dass der Reflexionsspiegel 440 zum Emissionsabschnitt 520 weist und eine Reflexionsoberfläche 541 zum Emissionsabschnitt 520 weist.
Die Reflexionsoberfläche 541 ist dazu ausgebildet, das Bildlicht 21, das vom Emissionsabschnitt 520 in einem vorbestimmten Winkelbereich (Blickwinkel) emittiert wird, in im Wesentlichen parallele Lichtströme zu konvertieren und die im Wesentlichen parallelen Lichtströme in Richtung des Schirms 530 zu emittieren (reflektieren). Mit anderen Worten: Die Strahlen des Bildlichts 21 werden im Wesentlichen entlang der gleichen Richtungen in Richtung des Schirms 530 an Einfallspunkten auf der Reflexionsoberfläche 541 reflektiert, auf die die Strahlen des Bildlichts 21 fallen.
Wie in der 13B veranschaulicht wird, ist eine Form des Querschnitts der Reflexionsoberfläche 541, der entlang einer Ebene (hier nachstehend als eine Mittelebene 501 bezeichnet), die die optische Achse 1 aufweist und die parallel zur YX-Ebene ist, vorgenommen wird, dazu ausgebildet, ein Liniensegment aufzuweisen, das durch Ausschneiden eines Teils einer Parabel ermittelt wird, deren Scheitelpunkt nach oben weist. Es sei angemerkt, dass eine Achse der Parabel auf eine Art und Weise eingestellt wird, dass die Achse der Parabel sich von der optischen Achse 1 unterscheidet.
Eine Form des Querschnitts der Reflexionsoberfläche 541, der entlang einer anderen Ebene vorgenommen wird, die parallel zur Mittelebene 501 ist, wird zum Beispiel auf der Basis einer Parabel auf der Mittelebene 501 in Übereinstimmung mit einem Abstand von der Mittelebene 501 (Tiefe) oder Ähnlichem in geeigneter Weise entworfen. Zum Beispiel sind Querschnittsformen auf eine Art und Weise entworfen, dass das Bildlicht 21 durch optische Wege in jeweiligen Tiefen (jeweilige Positionen in der Z-Richtung) reflektiert wird. Die optischen Wege sind im Wesentlichen die gleichen wie die optischen Wege 22a und 22b, die in der 13B veranschaulicht werden. Selbstverständlich ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Irgendein Verfahren kann verwendet werden, so lange die Reflexionsoberfläche 541 ermittelt wird.
In Bezug auf die Vektoren, die Emissionsrichtungen jeweiliger Pixel, die das Bildlicht 21 bilden, darstellen, ist es zum Beispiel möglich, ein Verfahren zum Berechnen von genauen Reflexionsoberflächen zu verwenden, die die jeweiligen Vektoren in Richtung der gewünschten Richtungen reflektieren. In diesem Fall ist es möglich, die gesamte Reflexionsoberfläche 541 durch Simulation von genauen Reflexionsoberflächen zu ermitteln, während zum Beispiel die Z-Komponenten (Tiefenkomponenten) der Vektoren auf null eingestellt werden und die Verhältnisse zwischen X-Komponenten und Y-Komponenten im Wesentlichen als fest eingestellt werden.
Wie in der 13B veranschaulicht wird, fällt das Bildlicht 21, das vom Emissionsabschnitt 520 in Richtung einer oberen rechten Seite emittiert wird, auf die Reflexionsoberfläche 541. Das Bildlicht 21, das auf die Reflexionsoberfläche 541 fällt, wird in Richtung einer unteren rechten Seite reflektiert und fällt in einem im Wesentlichen festen Einfallswinkel auf den Schirm 530. Das Bildlicht 21, das auf den Schirm 530 fällt, wird in Richtung der Außenseite übertragen und gestreut, und ein Bild wird auf der Außenseite des Schirms 530 angezeigt. Wie oben beschrieben wird, ist es durch Ausbilden des Reflexionsspiegels 540 in geeigneter Weise ebenfalls möglich, das Bild und Ähnliches auf dem planen Schirm 530 anzuzeigen, während die Einfallswinkel des Bildlichts 21 gesteuert werden.
Die 14 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein anderes Ausbildungsbeispiel für die Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht. Die 14A ist eine perspektivische Ansicht eines Erscheinungsbilds einer Bildanzeigeeinrichtung 600. Die 14B ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 600 veranschaulicht. Die Bildanzeigeeinrichtung 600 weist eine Basis 610, einen Emissionsabschnitt 620, einen Schirm 630, ein optisches Kollimatorsystem 650 und einen Reflexionsspiegel 640 auf. Es sei angemerkt, dass die Basis 610, der Emissionsabschnitt 620 und der Schirm 630 auf eine ähnliche Weise ausgebildet sind, wie die Basis 510, der Emissionsabschnitt 520 bzw. der Schirm 530, die in der 13 veranschaulicht werden.
Das optische Kollimatorsystem 650 ist auf optischen Wegen des Bildlichts 21, das vom Emissionsabschnitt 620 emittiert wird, auf der Basis der optischen Achse 1 des Emissionsabschnitts 620 angeordnet. Das optische Kollimatorsystem 620 bündelt Strahlen des Bildlichts 21, das vom Emissionsabschnitt 620 emittiert wird, in einem vorbestimmten Winkelbereich (Blickwinkel) und emittiert die gebündelten Strahlen des Bildlichts als im Wesentlichen parallele Lichtströme in Richtung des Reflexionsspiegels 640. Die spezifische Ausbildungsform und Ähnliches des optischen Kollimatorsystems 650 sind nicht beschränkt. Zum Beispiel wird eine Kollimatorlinse oder Ähnliches in geeigneter Weise verwendet.
Der Reflexionsspiegel 640 ist in einer oberen Seite der Bildanzeigeeinrichtung 600 auf der Basis der optischen Achse 1 auf eine Art und Weise angeordnet, dass eine Reflexionsoberfläche 641 zum optischen Kollimatorsystem 650 weist. Die Reflexionsoberfläche 641 hat eine plane rechteckige Form. Die Reflexionsoberfläche 641 ist auf eine Art und Weise angeordnet, dass die Reflexionsoberfläche 641 in einem vorbestimmten Neigungswinkel in Bezug auf die Z-Richtung in einem Zustand geneigt ist, in dem die Reflexionsoberfläche 641 parallel zur horizontalen Richtung ist, und auf eine Art und Weise, dass die Reflexionsoberfläche 641 zum Schirm 630 weist.
Wie in der 14B veranschaulicht wird, fällt das Bildlicht 21, das vom Emissionsabschnitt 620 in Richtung einer oberen rechten Seite emittiert wird, auf das optische Kollimatorsystem 650. Die Strahlen des Bildlichts 21, das auf das optische Kollimatorsystem 650 fällt, werden als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen in Richtung der Reflexionsoberfläche 641 emittiert. Die Strahlen des Bildlichts 21, die die im Wesentlichen parallelen Lichtstrahlen sind, werden von der planen Reflexionsoberfläche 641 reflektiert und fallen auf den Schirm 630, während sie parallel zueinander bleiben. Daher fällt das Bildlicht 21 in den im Wesentlichen festen Einfallswinkeln auf den Schirm 630.
Wie oben beschrieben wird, ist es möglich, durch Verwenden sowohl des Kollimatorsystems 650 als auch des planen Reflexionsspiegels 640 die Einfallswinkel des Bildlichts 21 in Bezug auf den Schirm 630 auf eine Art und Weise zu steuern, dass die Einfallswinkel im Wesentlichen fest sind. In dem in der 14 veranschaulichten Beispiel arbeiten das optische Kollimatorsystem 650 und der Reflexionsspiegel 640 zusammen, und das optische Kollimatorsystem 650 und der Reflexionsspiegel 640 fungieren als ein optischer Abschnitt, der die Einfallswinkel des Bildlichts 21, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, in Bezug auf das Bestrahlungsziel steuert.
Wie oben beschrieben wird, fällt in den Bildanzeigeeinrichtungen 100 bis 600 nach dieser Ausführungsform das Bildlicht 21, das entlang der optischen Achse 1 vom Emissionsabschnitt emittiert wird, auf den Reflexionsspiegel, der zum Emissionsabschnitt weist. Der Reflexionsspiegel steuert die Einfallswinkel des Bildlichts 21, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, in Bezug auf den Schirm. Das Bildlicht 21 mit den gesteuerten Einfallswinkeln wird zum Schirm gestrahlt, der wenigstens zum Teil um die vorbestimmte Achse angeordnet ist. Dies ermöglicht es, ein Bild hoher Qualität auf dem gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen.
Als ein Verfahren zum Emittieren des Bildlichts auf einen Schirm (wie zum Beispiel einen zylindrischen gesamt umlaufenden Schirm), der um die optische Achse eines Projektors oder Ähnlichem angeordnet ist, wird in Betracht gezogen, ein Verfahren des Reflektierens des Bildlichts, das vom Projektor emittiert wird, durch einen Rotationskörper-Reflexionsspiegel, der eine konvexe Oberfläche ist, und des Emittierens des Bildlichts auf den Schirm zu verwenden. Das von der konvexen Reflexionsoberfläche reflektierte Bildlicht wird auf der Basis der Reflexionsoberfläche gestrahlt. Daher fallen Strahlen des Bildlichts in unterschiedlichen Einfallswinkeln auf den Schirm.
Zum Beispiel besteht in dem Fall, dass der Hologrammschirm oder Ähnliches als der Schirm verwendet wird, eine Möglichkeit, dass ein Bild mit ungleichmäßiger Luminanz und Farben angezeigt wird, weil der Hologrammschirm Einfallswinkelselektivität hat und Strahlen des Bildlichts mit unterschiedlichen Einfallswinkeln unterschiedliche Intensitäten und Ähnliches haben, wenn sie gebeugt werden. In dem Fall, dass solche Ungleichmäßigkeit im Bild durch einen Signalprozess korrigiert wird, besteht eine Möglichkeit, dass ein Umfang der Korrektur groß wird und sich die Luminanz des gesamten Bildes drastisch verringert oder dass es leider unmöglich ist, die Ungleichmäßigkeit des Bildes zu korrigieren.
Zusätzlich wird als ein Verfahren zum Korrigieren von Ungleichmäßigkeit in einem Bild in Betracht gezogen, die Strahlungswinkel des Referenzlichts in jeweiligen Positionen zu variieren und ein Interferenzmuster (mehrfach geneigt) zu bilden, das unterschiedliche Richtungen hat, wenn ein Hologrammschirm belichtet wird. Wenn solch ein mehrfach geneigter Hologrammschirm verwendet wird, ist ein Winkel zwischen dem Projektor oder Ähnlichem und dem Schirm stark an der Qualität der Bilder beteiligt. Daher kann die Ausrichtung schwierig werden. Zusätzlich besteht eine Möglichkeit, dass sich die Herstellungskosten erhöhen, weil ein großes optisches System, eine Lichtquelle mit hoher optischer Leistungsdichte oder Ähnliches erforderlich sind, um die Strahlungswinkel des Referenzlichts zu variieren.
In Bezug auf die Bildanzeigeeinrichtungen 100 bis 500 nach den vorliegenden Ausführungsformen sind die Reflexionsoberflächen der Reflexionsspiegel auf eine Art und Weise ausgebildet, dass Querschnittsformen der Ebenen, die die optische Achse 1 aufweisen, bei Betrachtung von den Emissionsabschnitten konkave Parabelformen aufweisen. Die Achsen der Parabeln, die die Querschnitte der Reflexionsoberflächen bilden, sind auf eine Art und Weise eingestellt, dass sich die Achsen der Parabeln von der optischen Achse 1 unterscheiden. Daher ist es möglich, das Bildlicht 21 auf den Schirm, der um die optische Achse 1 angeordnet ist, auf eine Art und Weise zu strahlen, dass die Strahlen des Bildlichts 21 in im Wesentlichen festen Winkeln auf irgendeine Position auf der Schirmoberfläche fallen. Zusätzlich können ähnliche Wirkungen eingesetzt werden, wenn das optische Kollimatorsystem wie die Bildanzeigeeinrichtung 600 verwendet wird.
Weil die Einfallswinkel des Bildlichts 21 auf eine Art und Weise gesteuert werden, dass die Einfallswinkel des Bildlichts 21 im Wesentlichen fest sind, ist es zum Beispiel möglich, Ungleichmäßigkeit und Ähnliches eines Bildes wegen der Einfallswinkelselektivität des Hologrammschirms ausreichend zu unterdrücken. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein gesamt umlaufendes Bild hoher Qualität auf einem gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen, der zum Beispiel den Hologrammschirm verwendet. Zusätzlich ist die Korrektur von Bildsignalen und Ähnlichem nicht nötig. Daher ist es möglich, das Bild mit der ursprünglichen Strahlungsintensität des Projektors oder Ähnlichem zu projizieren. Dies ermöglicht es, ein helles Bild anzuzeigen.
Wenn der Hologrammschirm belichtet wird, ist es zusätzlich möglich, ein Interferenzmuster durch Festlegen der Strahlungswinkel des Referenzlichts zu ermitteln. Es ist bei solch einem einfach geneigten Hologrammschirm möglich, einen hohen Beugungswirkungsgrad zu erreichen, wenn das Bildlicht 21 mit den gleichen Einfallswinkeln wie die Strahlungswinkel des Referenzlichts einfällt (siehe 3). Es ist zum Beispiel möglich, eine transparente Anzeige oder Ähnliches mit sehr hoher Luminanz zu erreichen, wenn ein einfach geneigter Transmissionshologrammschirm verwendet wird, bei dem die Strahlungswinkel des Referenzlichts in Übereinstimmung mit den Einfallswinkeln des Bildlichts 21, die von der Reflexionsoberfläche gesteuert werden, eingestellt sind.
Ein Herstellungsprozess für den einfach geneigten Hologrammschirm ist im Vergleich zum mehrfach geneigten Hologrammschirm einfach. Daher ist es möglich, seine Herstellungskosten und Ähnliches zu reduzieren. In dem Fall, dass der einfach geneigte Hologrammschirm verwendet wird, ist es zusätzlich einfach, den Schirm in Bezug auf das Bildlicht auszurichten, weil zum Beispiel das Interferenzmuster in eine feste Richtung weist. Wenn der einfach geneigte Hologrammschirm verwendet wird, ist es daher möglich, eine Bildanzeigeeinrichtung preiswert herzustellen, und es ist einfach, Wartung und Ähnliches für solch eine Bildanzeigeeinrichtung durchzuführen. Zusätzlich ist es möglich, die Auswirkungen von Montageschwankungen oder Ähnlichem auf die Genauigkeit der Produkte ausreichend zu reduzieren, weil die Ausrichtung einfach ist. Dies ermöglicht es, Produkte mit hoher Genauigkeit bereitzustellen.
Wie unter Bezugnahme auf die 1 und die 11 bis 14 beschrieben wird, fällt das Bildlicht 21, das vom Reflexionsspiegel, der auf der oberen Seite angeordnet ist, nach unten reflektiert wird, nach der vorliegenden Ausführungsform auf den Schirm. In dem Fall, in dem der Transmissionshologrammschirm oder Ähnliches in Übereinstimmung mit den Einfallswinkeln des Bildlichts 21 ausgebildet ist, läuft daher Außenlicht und Ähnliches, das auf eine Anzeigeoberfläche des Schirms fällt, durch den Schirm, wie sie sind (siehe 2).
Dementsprechend ist es zum Beispiel möglich, ein Phänomen ausreichend zu unterdrücken, bei dem zum Beispiel Licht einer Beleuchtungsleuchte und Ähnliches auf der Anzeigeoberfläche des Schirms reflektiert wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Wirkungen des Außenlichts und Ähnliches auf das auf dem Schirm angezeigten Bild zu reduzieren, und es ist es möglich, ein Bild ausreichend hoher Qualität anzuzeigen.
<Zweite Ausführungsform>
Es wird eine Informationsverarbeitungseinrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie beschrieben. Es wird hier nachstehend die Beschreibung in Bezug auf strukturelle Elemente und Wirkungen weggelassen oder vereinfacht, die ähnlich der in der oben genannten Ausführungsform beschriebenen Bildanzeigeeinrichtung ist.
Die 15 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein Ausbildungsbeispiel für die Bildanzeigeeinrichtung nach der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Die 15A ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 700 veranschaulicht. Die 15B ist eine Draufsicht, die schematisch die Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 700 bei Betrachtung von oben veranschaulicht.
Die Bildanzeigeeinrichtung 700 weist eine Basis 710, einen Emissionsabschnitt 720, einen Schirm 730, ein transparentes Bauelement 760 und einen Refraktionsabschnitt 770 auf. Die Basis 710 hat eine zylindrische Form, und die Basis 710 ist an einer Unterseite der Bildanzeigeeinrichtung 700 angeordnet.
Der Emissionsabschnitt 720 ist im Wesentlichen in der Mitte der zylindrischen Basis 710 auf eine Art und Weise angeordnet, dass der Emissionsabschnitt 720 nach oben weist. Die 15A veranschaulicht schematisch eine Situation, bei der das Bildlicht 721 entlang der optischen Achse 1 aus einer Emissionsöffnung (Lichtquelle 723), die an einer oberen Seite des Emissionsabschnitts 720 hergestellt ist, emittiert wird. Zusätzlich veranschaulicht die 15B schematisch das Bildlicht 721, das von der Lichtquelle 723 (um die optische Achse 1) radial emittiert wird. Zur Vereinfachung der Erklärung wird hier nachstehend die Lichtquelle 723 als eine Emissionsposition des Bildlichts 721 verwendet.
Der Schirm 730 hat eine zylindrische Form, und der Schirm 730 weist ein Transmissionshologramm und eine Lichtdiffusionsschicht auf. Das Transmissionshologramm ist über dem Umfang um die optische Achse 1 angeordnet. Die Lichtdiffusionsschicht ist auf die Außenseite des Schirms geschichtet (eine Seite gegenüber der optischen Achse 1). Der Schirm 730 ist über der Basis 710 auf der Basis der optischen Achse 1 angeordnet.
Das transparente Bauelement 760 hat eine zylindrische Form. Das transparente Bauelement 760 wird außerhalb des Schirms 730 auf eine Art und Weise bereitgestellt, dass das transparente Bauelement 760 Kontakt mit der Lichtdiffusionsschicht des Schirms 730 hat. Das transparente Bauelement 760 fungiert als ein Haltemechanismus, der den Schirm 730 hält. Die spezifische Ausbildungsform des transparenten Bauelements 760 ist nicht beschränkt. Zum Beispiel enthält das transparente Bauelement 760 Acryl oder Ähnliches, das in der Lage ist, Licht zu übertragen.
Der Refraktionsabschnitt 770 hat eine rotationssymmetrische Form. Der Refraktionsabschnitt 770 ist auf optischen Wegen des Bildlichts 721, das vom Emissionsabschnitt 720 (Lichtquelle 723) emittiert wird, auf eine Art und Weise angeordnet, dass eine Mittelachse (Symmetrieachse) des Refraktionsabschnitts 770 identisch mit der optischen Achse 1 ist, und der Refraktionsabschnitt 770 weist zum Emissionsabschnitt 720. Der Refraktionsabschnitt 770 weist eine oder mehrere refraktive Oberflächen 771 auf, die das Bildlicht 721, das vom Emissionsabschnitt 720 emittiert wird, brechen.
Die eine oder die mehreren refraktiven Oberflächen 771 brechen das einfallende Bildlicht 721 auf eine Art und Weise, dass Einfallswinkel des Bildlichts 721, das vom Emissionsabschnitt 720 emittiert wird, in Bezug auf den Schirm 730 im Wesentlichen fest sind. Die Anzahl der refraktiven Oberflächen 771, die Formen der refraktiven Oberflächen 771 und Ähnliches sind nicht beschränkt. Zum Beispiel kann das Bildlicht 721 von der einzelnen refraktiven Oberfläche 771 gebrochen werden. Zusätzlich kann das Bildlicht 721 von zwei oder mehr refraktiven Oberflächen 770 gebrochen werden, von denen jede das Bildlicht 721 bricht. Nach der Ausführungsform entspricht der Refraktionsabschnitt 770 dem optischen Abschnitt.
Die 16 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines Ausbildungsbeispiels für die refraktive Oberfläche 771. Die 16A ist eine schematische Darstellung, die eine Querschnittsform der refraktiven Oberfläche 771 auf einer rechten Seite der optischen Achse 1 auf einer Ebene, die die optische Achse 1 aufweist, veranschaulicht. Die 16B ist eine schematische Darstellung der refraktiven Oberfläche 771 bei Betrachtung aus einer Schrägrichtung. Die 16 veranschaulicht die einzelne refraktive Oberfläche 771.
Die refraktive Oberfläche 771 ist zum Beispiel auf einer Oberfläche aus optischem Material gebildet, das einen vorbestimmten Refraktionsindex hat, wie zum Beispiel Kristall oder Glas. Im Allgemeinen wird Licht, das auf die refraktive Oberfläche 771 fällt, in einem festen Emissionswinkel emittiert, der einem Einfallswinkel in Bezug auf die refraktive Oberfläche 771, dem Refraktionsindex des optischen Materials und Ähnlichem entspricht. Zum Beispiel wird die refraktive Oberfläche 771 in Übereinstimmung mit den optischen Wegen des Bildlichts 721, das von der Lichtquelle 723 emittiert wird, in geeigneter Weise ausgebildet. Daher ist es möglich, Einfallswinkel des Bildlichts 721 auf die refraktive Oberfläche 771 zu steuern. Dies ermöglicht es, Emissionswinkel des Bildlichts 721 von der refraktiven Oberfläche 771 über die jeweiligen optischen Wege zu steuern, das heißt, die Richtungen der optischen Wege des gebrochenen Lichts.
Die 16A veranschaulicht optische Wege (den inneren optischen Weg 722a und den äußeren optischen Weg 722b) des Bildlichts 721, das entlang einer Ebene (Querschnitt), die die optische Achse 1 aufweist, in Richtung einer oberen rechten Seite der optischen Achse 1 emittiert wird. Zum Beispiel wird das Bildlicht 721a, das durch den inneren optischen Weg 722a läuft, von der refraktiven Oberfläche 771 gebrochen und entlang einer vorbestimmten Richtung emittiert. Zusätzlich wird das Bildlicht 721b, das durch den äußeren optischen Weg 722b läuft, von der refraktiven Oberfläche 771 gebrochen und entlang einer Richtung emittiert, die im Wesentlichen ähnlich der Refraktionsrichtung des Bildlichts 721a ist, das durch den inneren optischen Weg 722a läuft. Daher werden das Bildlicht 721a, das durch den inneren optischen Weg 722a gelaufen ist, und das Bildlicht 721b, das durch den äußeren optischen Weg 722b gelaufen ist, von der refraktiven Oberfläche 771 gebrochen und als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen emittiert. In einer ähnlichen Weise wird auch das Bildlicht 721, das durch andere optische Wege gelaufen ist, die zwischen dem inneren optischen Weg 722a und dem äußeren optischen Weg 722b liegen, von der refraktiven Oberfläche 771 als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen emittiert.
Wie oben beschrieben wird, wird das Bildlicht 721, das in Richtung der oberen rechten Seite der optischen Achse 1 emittiert wird, von der rechten Seite der refraktiven Oberfläche 771 gebrochen und fällt als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen auf eine rechte Seite des Schirms 730 (nicht veranschaulicht). Daher sind Einfallswinkel des Bildlichts 721 in Bezug auf die rechte Seite des Schirms 730 im Wesentlichen fest.
Die refraktive Oberfläche 771 ist so ausgebildet, dass sie eine Rotationsoberfläche 705 aufweist, die durch Rotation der in der 16A veranschaulichten Querschnittsform (die rechte Seite der refraktiven Oberfläche 771) um die optische Achse 1 ermittelt wird. Die 16B veranschaulicht schematisch die refraktive Oberfläche 771, die die Rotationsoberfläche 705 aufweist, die auf der optischen Achse 1 zentriert ist. Das Bildlicht 721, das von der Lichtquelle 723 radial emittiert wird, wird von der in der 16B veranschaulichten refraktiven Oberfläche 771 gebrochen und fällt in im Wesentlichen festen Einfallswinkeln auf den Schirm 730. Das Bildlicht 721, das auf den Schirm 730 fällt, wird in Richtung der Außenseite übertragen und gestreut, und ein vollständiges Werksbild oder Ähnliches wird auf der Außenseite des Schirms 730 angezeigt.
Es sei angemerkt, dass in dem Fall, in dem mehrere refraktive Oberflächen 771 bereitgestellt werden, das Bildlicht von den mehreren refraktiven Oberflächen 771 gebrochen und in Richtung des Schirms 730 emittiert wird. In diesem Fall sind die mehreren refraktiven Oberflächen 771 in geeigneter Weise auf eine Art und Weise ausgebildet, dass Strahlen des Bildlichts 721, das vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert wird, im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen werden, das heißt, auf eine Art und Weise, dass Einfallswinkel der Strahlen des Bildlichts 721, das auf den Schirm 730 fällt, im Wesentlichen fest sind.
Die 17 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben spezifischer Ausbildungsbeispiele für den Refraktionsabschnitt 770.
In der 17A wird eine asphärische Linse 772 als der Refraktionsabschnitt 770 verwendet. Die asphärische Linse 772 weist eine asphärische refraktive Oberfläche 771 auf. Die asphärische Linse 772 weist eine erste Oberfläche 773 und eine zweite Oberfläche 774 auf. Auf die erste Oberfläche 773 fällt das Bildlicht 721. Die zweite Oberfläche 774 liegt der ersten Oberfläche 773 auf einer Seite gegenüber. In der 17A ist die asphärische Linse 772 auf eine Art und Weise ausgebildet, dass die zweite Oberfläche 774 als die asphärische refraktive Oberfläche 771 dient.
Die asphärische refraktive Oberfläche 771 ist dazu ausgebildet, einen eingestellten asphärischen Koeffizienten, eine eingestellte konische Konstante und Ähnliches auf eine Art und Weise aufzuweisen, dass zum Beispiel die Einfallswinkel des Bildlichts 721, das von der refraktiven Oberfläche 771 emittiert wird, in Bezug auf den Schirm 730 im Wesentlichen fest sind.
Wie in der 17A veranschaulicht wird, wird das Bildlicht 721, das von der Lichtquelle 723 emittiert wird, von der ersten Oberfläche 773 gebrochen, läuft durch die Linse und fällt auf die zweite Oberfläche 774. Das Bildlicht 721, das auf die zweite Oberfläche 774 fällt, wird von der zweiten Oberfläche 774 (der refraktiven Oberfläche 771 auf der asphärischen Oberfläche) gebrochen und als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen emittiert. In der asphärischen Linse 772 (Refraktionsabschnitt 770), die in der 17A veranschaulicht wird, fungieren die erste Oberfläche 773 und die zweite Oberfläche 774 als die eine oder die mehreren refraktiven Oberflächen 771.
Wie oben beschrieben wird, ist es möglich, die Einfallswinkel des Bildlichts 721 auf den Schirm 730 mit hoher Genauigkeit unter Verwendung der asphärischen Linse 772, die die asphärischen refraktiven Oberflächen 771 aufweist, als dem Refraktionsabschnitt 770 zu steuern. Es sei angemerkt, dass es möglich ist, anstelle der asphärischen refraktiven Oberflächen 771 eine sphärische Linse, die eine sphärische refraktive Oberfläche 771 aufweist, als den Refraktionsabschnitt 770 zu verwenden. Dies ermöglicht es, Herstellungskosten und Ähnliches des Refraktionsabschnitts 770 zu reduzieren.
In der 17B wird eine Fresnel-Linse 776, die eine Fresnel-Oberfläche 775 aufweist, als der Refraktionsabschnitt 770 verwendet. Die Fresnel-Oberfläche 775 fungiert als eine refraktive Oberfläche 771. Zum Beispiel ist die Fresnel-Oberfläche 775 auf eine Art und Weise ausgebildet, dass Einfallswinkel des Bildlichts 721, das von der Fresnel-Oberfläche 775 emittiert wird, in Bezug auf den Schirm 730 im Wesentlichen fest sind. Zum Beispiel ist es möglich, die Stärke des Refraktionsabschnitts 770 durch Verwenden der Fresnel-Linse 776 dünner zu machen. Dies ermöglicht es, die Einrichtungsgröße zu reduzieren.
In der 17C wird ein optisches Element 777 als der Refraktionsabschnitt 770 verwendet. Das optische Element 777 hat eine vorbestimmte Refraktionsindex-Verteilung. Das optische Element 777 hat eine zylindrische Form, die die optische Achse 1 als ihre Mittelachse verwendet. Das optische Element 777 weist eine erste Oberfläche 778 und eine zweite Oberfläche 779 auf. Auf die erste Oberfläche 778 fällt das Bildlicht 721. Die zweite Oberfläche 779 liegt der ersten Oberfläche 778 auf einer Seite gegenüber. Im optischen Element 777 wird der Refraktionsindex auf eine Art und Weise eingestellt, dass der Refraktionsindex vom Mittelabschnitt, der nahe der optischen Achse 1 liegt, in Richtung des Randbereichs, der beabstandet von der optischen Achse 1 ist, zum Beispiel allmählich höher wird. Dementsprechend zeigt die Refraktionsindex-Verteilung des optischen Elements 777 ein konzentrisches Muster, in dem der Refraktionsindex von der Mitte (der optischen Achse 1) in Richtung der externen Seite zunimmt.
Die Refraktionsindex-Verteilung ist auf eine Art und Weise ausgebildet, dass Einfallswinkel des Bildlichts 721, das von der zweiten Oberfläche 779 emittiert wird, zum Beispiel in Bezug auf den Schirm 730 im Wesentlichen fest sind. Wie in der 17C veranschaulicht wird, wird das Bildlicht 721, das von der Lichtquelle 723 emittiert wird, von der ersten Oberfläche 778 und der zweiten Oberfläche 779 gebrochen und als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen vom optischen Element 777 emittiert. Dementsprechend fungieren in der 17C die erste Oberfläche 778 und die zweite Oberfläche 779 als die eine oder die mehreren refraktiven Oberflächen 771.
Zum Beispiel wird eine Flüssigkristalllinse oder Ähnliches als das optische Element 777 verwendet. Die Flüssigkristalllinse enthält elektrisch ausgerichtetes Flüssigkristallmaterial und steuert die Refraktionsindizes. Dies ermöglicht es, die Stärke des Refraktionsabschnitts 770 dünner zu machen. Die spezifische Ausbildungsform des optischen Elements 777 ist nicht beschränkt. Zum Beispiel wird irgendein Element oder Ähnliches, das in der Lage ist, die gewünschte Refraktionsindex-Verteilung zu erreichen, in geeigneter Weise als das optische Element 777 verwendet.
Es sei angemerkt, dass die Anzahl der Linsen, Elemente und Ähnliches, die der Refraktionsabschnitt 770 aufweist, nicht beschränkt ist. Zum Beispiel kann der Refraktionsabschnitt 770 in geeigneter Weise durch Kombinieren der asphärischen Linse 772, der Fresnel-Linse 776, des optischen Elements 777 und Ähnlichem, das unter Bezugnahme auf 17A bis 17C beschrieben worden ist, ermittelt werden. Alternativ kann irgendein Element als der Refraktionsabschnitt 770 verwendet werden.
Die 18 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben eines anderen Beispiels für optische Wege des Bildlichts 721 von der Lichtquelle 723 zum Refraktionsabschnitt 770. Die rechte Seite der 18 veranschaulicht schematisch optische Wege des Bildlichts 721 entlang einer Ebene, die die optische Achse 1 aufweist, in dem Fall, in dem eine konkave Linse 780 angeordnet ist. Zusätzlich veranschaulicht die linke Seite der 18 optische Wege des Bildlichts 721 in dem Fall, in dem die konkave Linse 780 nicht verwendet wird. Es sei angemerkt, dass die 18 die asphärische Linse als den Refraktionsabschnitt 770 veranschaulicht. Die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Der Refraktionsabschnitt 770 kann eine andere Ausbildungsform haben.
Die konkave Linse 780 ist zwischen der Lichtquelle 723 und dem Refraktionsabschnitt 770 auf eine Art und Weise angeordnet, dass die Mittelachse der konkaven Linse 780 mit der optischen Achse 1 identisch ist. Die konkave Linse 780 vergrößert das Bildlicht 721, das von der Lichtquelle 723 (dem Emissionsabschnitt 720) emittiert wird, und emittiert das vergrößerte Licht zum Refraktionsabschnitt 770. Die spezifische Ausbildungsform der konkaven Linse 780 ist nicht beschränkt. In geeigneter Weise kann zum Beispiel ein Vergrößerungsprozentsatz und Ähnliches der konkaven Linse auf eine Art und Weise eingestellt werden, dass es möglich ist, das Bildlicht in Übereinstimmung mit dem Durchmesser und Ähnlichem des Refraktionsabschnitts 770 zu vergrößern. In dieser Ausführungsform entspricht die konkave Linse 780 dem Vergrößerungsabschnitt.
Der Refraktionsabschnitt 770 ist auf eine Art und Weise ausgebildet, dass die Einfallswinkel des Bildlichts 721, das vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert wird, in Bezug auf den Schirm 730 im Wesentlichen fest sind. Die refraktive Oberfläche 771 und Ähnliches im Refraktionsabschnitt 770 werden in Übereinstimmung mit der Einbauposition (Y-Koordinate) der konkaven Linse 780, dem Vergrößerungsprozentsatz der konkaven Linse 780 und Ähnlichem in geeigneter Weise eingestellt.
Wie zum Beispiel in der 18 veranschaulicht wird, wird das Bildlicht 721a von der Lichtquelle 723 entlang des inneren optischen Wegs 722a, der in der Nähe der optischen Achse 1 liegt, emittiert, und dann fällt das Bildlicht 721a auf eine Position in der Nähe der Mitte der konkaven Linse 780 und läuft durch die konkave Linse, während das Bildlicht 721a kaum gebrochen wird. Zusätzlich wird das Bildlicht 721b entlang des äußeren optischen Wegs 722b emittiert, der von der optischen Achse 1 beabstandet ist, und dann fällt das Bildlicht 721b auf eine Position in der Nähe des Umfangs der konkaven Linse 780 und wird in eine Richtung gebrochen, die von der optischen Achse 1 wegführt.
Daher ist ein Winkel 781 zwischen der Emissionsrichtung des Bildlichts 721a, das von der konkaven Linse 780 emittiert wird, und der Emissionsrichtung des Bildlichts 721b, das von der konkaven Linse 780 emittiert wird, größer als ein Winkel 724 zwischen der Emissionsrichtung des Bildlichts 721a, das von der Lichtquelle 723 emittiert wird, und der Emissionsrichtung des Bildlichts 721b, das von der Lichtquelle 723 emittiert wird. Mit anderen Worten: Ein Blickwinkel des Bildlichts 721 wird aufgrund der Refraktion durch die konkave Linse 780 vergrößert. Das vergrößerte Bildlicht 721 wird durch den Refraktionsabschnitt 770 gebrochen und in Richtung des Schirms 730 als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen emittiert.
Wie oben beschrieben wird, ist es zum Beispiel durch Verwenden der konkaven Linse 780 möglich, einen Projektionsabstand im Vergleich zu dem Fall, in dem die konkave Linse 780 nicht verwendet wird (die linke Seite der 18), zu verkürzen. Der Projektionsabstand ist nötig, um eine Bestrahlungsfläche, auf die das Bildlicht 721 gestrahlt wird, auf eine gewünschte Fläche zu erweitern (wie zum Beispiel die Fläche der refraktiven Oberfläche oder Ähnliches). Als ein Ergebnis ist es möglich, den Abstand zwischen der Lichtquelle 723 und dem Refraktionsabschnitt 770 zu verkürzen, und es ist möglich, die Größe der Einrichtung zu reduzieren. Die 18 veranschaulicht schematisch einen Pfeil, der einen durch Verwenden der konkaven Linse 780 verkürzten Abstand 775 darstellt.
Es sei angemerkt, dass die strukturellen Elemente zum Vergrößern des Bildlichts 721, das von der Lichtquelle 723 emittiert wird, nicht auf das in der 18 veranschaulichte Beispiel beschränkt sind. Es ist zum Beispiel möglich, das Bildlicht 721 durch Kombinieren der konkaven Linse mit einer konvexen Linse, einer anderen Linse oder Ähnlichem zu vergrößern. Zusätzlich kann irgendein optisches System oder Ähnliches in geeigneter Weise verwendet werden, solange das optische System oder Ähnliches in der Lage ist, das Bildlicht 721 zu vergrößern.
Die 19 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben von anderen Ausbildungsbeispielen für die optischen Wege des Bildlichts 721, das vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert wird. In 19 ist ein Prismenabschnitt 790 eingebaut. Der Prismenabschnitt 790 ändert die optischen Wege des Bildlichts 721, das vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert wird.
In der 19A wird ein Prisma 791 (hier nachstehend als ein paralleles Prisma 791 bezeichnet) als der Prismenabschnitt 790 verwendet. Das parallele Prisma 791 weist refraktive Oberflächen auf, die parallel zueinander sind. Das parallele Prisma 791 hat eine zylindrische Form. Das parallele Prisma 791 weist eine dritte Oberfläche 792 und eine vierte Oberfläche 793 auf. Auf die dritte Oberfläche 792 fällt das Bildlicht 721. Die vierte Oberfläche 793 liegt der dritten Oberfläche 792 auf einer Seite gegenüber. Das parallele Prisma 791 ist über den Refraktionsabschnitt 770 von der Lichtquelle 723 (dem Emissionsabschnitt 720) auf eine Art und Weise angeordnet, dass die Mittelachse der zylindrischen Form identisch mit der optischen Achse 1 ist.
Wie in der 19A veranschaulicht wird, wird das Bildlicht 721, das von der Lichtquelle 723 emittiert wird, entlang einer Ebene, die die optische Achse 1 aufweist, durch den Refraktionsabschnitt 770 gebrochen und als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen emittiert. Das Bildlicht 721, das die im Wesentlichen parallelen Lichtstrahlen ist, fällt in festen Winkeln auf das parallele Prisma 791 und wird durch die dritte Oberfläche 792 gebrochen. Das durch die dritte Oberfläche 792 gebrochene Bildlicht 721 wird erneut durch die vierte Oberfläche 793 gebrochen, die parallel zur dritten Oberfläche 792 ist, und das gebrochene Bildlicht 721 wird in Winkeln emittiert, die ähnlich den Winkeln des Bildlichts 721 sind, die auf das parallele Prisma 791 fallen.
Dementsprechend werden die optischen Wege 782 der im Wesentlichen parallelen Strahlen des Bildlichts 721, das vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert wird, aufgrund der Refraktion durch das parallele Prisma 791 verschoben. Die Verschiebungsgrößen und Ähnliches der optischen Wege 782 werden in Übereinstimmung mit dem Refraktionsindex und der Stärke des parallelen Prismas 791, den Winkeln des Bildlichts 721, das auf das parallele Prisma 791 fällt, und Ähnlichem bestimmt. Es sei angemerkt, dass in der 19A gestrichelte Linien optische Wege des Bildlichts darstellen, die in dem Fall ermittelt werden, in dem das parallele Prisma 791 nicht bereitgestellt wird.
Als ein Ergebnis ist es möglich, Einfallspunkte des Bildlichts 721 auf dem Schirm 730 zu ändern, das heißt, eine Position eines Anzeigebereichs eines Bildes. In dem in der 19A veranschaulichten Beispiel sind die optischen Wege 782 des Bildlichts 721 zur inneren Seite (der Seite, auf der die optische Achse 1 positioniert ist) verschoben, und der Anzeigebereich des Bildes ist nach oben verschoben. Es sei angemerkt, dass die Einfallswinkel des Bildlichts 721 auf dem Schirm 730 nicht geändert werden. Daher werden die Größe und Ähnliches des Bildes beibehalten.
Wie oben beschrieben wird, ist es durch Verwenden des parallelen Prismas 791, das die refraktiven Oberflächen 771 hat, die parallel zueinander sind, möglich, die Anzeigeposition des Bildes einfach zu verschieben, ohne die Größe, Qualität und Ähnliches des Bildes zu ändern. Es sei angemerkt, dass es ebenfalls möglich ist, das parallele Prisma 791 auf eine Art und Weise auszubilden, dass sich die refraktiven Oberflächen (wie zum Beispiel die dritte Oberfläche 792 und die vierte Oberfläche 793), die parallel zueinander sind, mit der optischen Achse 1 in einem vorbestimmten Winkel an einem Querschnitt des parallelen Prismas 791 schneiden. Mit anderen Worten: Die vorliegende Technologie ist auch auf den Fall anwendbar, in dem die refraktiven Oberflächen, die parallel zueinander sind, in Bezug auf die optische Achse 1 schräg stehen.
In der 19B wird ein Prisma 791 (hier nachstehend als ein vorspringendes Prisma 794 bezeichnet) als der Prismenabschnitt 790 verwendet. Das vorspringende Prisma 794 weist vorspringende refraktive Oberflächen auf. Das vorspringende Prisma 794 weist eine konische refraktive Oberfläche (fünfte Oberfläche 795) mit einem Scheitelpunkt, der nach unten weist, und eine konische refraktive Oberfläche (sechste Oberfläche 796) mit einem Scheitelpunkt, der nach oben weist, auf. Der Durchmesser einer Basis der konischen fünften Oberfläche 795 ist ähnlich dem Durchmesser einer Basis der konischen sechsten Oberfläche 796, und die fünfte Oberfläche 795 und die sechste Oberfläche 796 sind über ihre Basen verbunden. Das vorspringende Prisma 794 ist auf eine Art und Weise angeordnet, dass die jeweiligen Scheitelpunkte der fünften Oberfläche 795 und der sechsten Oberfläche 796 sich mit der optischen Achse 1 schneiden, und die fünfte Oberfläche 795 weist zum Refraktionsabschnitt 770.
Wie in der 19B veranschaulicht wird, werden im Wesentlichen parallele Strahlen des Bildlichts 721 vom Refraktionsabschnitt 770 in einer Richtung emittiert, die von der optischen Achse 1 wegführt (obere rechte Richtung in der 19B), und die im Wesentlichen parallelen Strahlen des Bildlichts 721 fallen auf das vorspringende Prisma 794. Die im Wesentlichen parallelen Strahlen des Bildlichts 721 werden durch die fünfte Oberfläche 795 und die sechste Oberfläche 796 des überstehenden Prismas 794 gebrochen und als im Wesentlichen parallele Lichtstrahlen in eine Richtung emittiert, die der optischen Achse 1 nahekommt (eine obere linke Richtung in der 19B).
Wie oben beschrieben wird, ist es möglich, durch Verwenden des überstehenden Prismas 794 die optischen Wege (Emissionsrichtungen) des Bildlichts 721, das vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert wird, auf eine Art und Weise zu ändern, dass die optischen Wege zur gegenüberliegenden Seite über der optischen Achse 1 weisen. Daher fällt das Bildlicht 721 auf die gegenüberliegende Seite des Schirms 730 über der optischen Achse 1, und es ist möglich, den Anzeigebereich des Bildes drastisch nach oben zu verschieben.
In der 19C wird ein Prisma 797 (hier nachstehend als ein versenktes Prisma 797 bezeichnet) als der Prismenabschnitt 790 verwendet. Das versenkte Prisma 797 weist eine versenkte Oberfläche auf. Das versenkte Prisma 797 weist eine siebte Oberfläche 798 und eine achte Oberfläche 799 auf. Die siebte Oberfläche 798 ist auf eine Art und Weise angeordnet, dass sie zum Refraktionsabschnitt 770 weist. Die achte Oberfläche 799 liegt auf einer Seite gegenüber der siebten Oberfläche 799. Die siebte Oberfläche 798 ist eine konische versenkte Oberfläche, die bei Betrachtung vom Refraktionsabschnitt 770 versenkt ist. Die siebte Oberfläche 798 ist auf eine Art und Weise angeordnet, dass die Mittelachse des Konus identisch mit der optischen Achse 1 ist. Die achte Oberfläche ist eine plane Oberfläche, die lotrecht zur optischen Achse 1 ist.
In dem in der 19C veranschaulichten Beispiel ist die siebte Oberfläche 798 auf eine Art und Weise ausgebildet, dass im Wesentlichen parallele Strahlen des Bildlichts 721, das vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert wird, auf die siebte Oberfläche 798 fallen, wobei die im Wesentlichen parallelen Strahlen des Bildlichts 721 im Wesentlichen lotrecht zur siebten Oberfläche 798 sind. Daher wird das Bildlicht 721 durch die siebte Oberfläche 798 kaum gebrochen.
Wie in der 19C veranschaulicht wird, werden im Wesentlichen parallele Strahlen des Bildlichts 721 vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert und fallen auf die siebte Oberfläche 798 des versenkten Prismas 797 auf eine Art und Weise, dass die im Wesentlichen parallelen Strahlen des Bildlichts 721 im Wesentlichen lotrecht zur siebten Oberfläche 798 sind. Das Bildlicht 721, das auf die siebte Oberfläche 798 fällt, wird kaum gebrochen und fällt auf die achte Oberfläche 799. Das Bildlicht 721, das auf die achte Oberfläche 799 fällt, wird in Richtung der Außenseite auf eine Art und Weise gebrochen, dass das Bildlicht 721 im Vergleich zum Bildlicht 721, das auf die achte Oberfläche 799 fällt, weiter weg von der optischen Achse 1 ist.
Wie oben beschrieben wird, ist es durch Verwenden des versenkten Prismas 797 möglich, Einfallswinkel des Bildlichts 721 zu ändern, das vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert wird und das auf den Schirm 730 fällt. In dem in der 19C veranschaulichten Beispiel werden die optischen Wege des Bildlichts 721 auf eine Art und Weise geändert, dass die Einfallswinkel auf dem Schirm 730 kleiner (tiefer) werden. Daher wird das Bildlicht 721 in Richtung einer unteren Position des Schirms 730 emittiert, und es ist möglich, den Anzeigebereich des Bildes nach unten zu verschieben.
Zusätzlich werden die Einfallswinkel des Bildlichts 721 auf den Schirm 730 geändert, während die Strahlen des Bildlichts 721 im Wesentlichen parallel zueinander gehalten werden. Dementsprechend werden Lücken zwischen den Einfallspunkten des Schirms 730 kleiner, es ist möglich, die Größe eines Bildes, das in der Auf-Ab-Richtung (Y-Richtung) angezeigt werden soll, zu reduzieren, und es ist möglich, das helle Bild anzuzeigen.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die in der 19A bis 19C veranschaulichten Beispiele beschränkt. Die Form und Ähnliches des Prismas, das der Prismenabschnitt 790 aufweist, können in geeigneter Weise eingestellt werden. Um zum Beispiel eine gewünschte Bildverschiebung und Ähnliches zu erreichen, ist es möglich, ein Prisma in geeigneter Weise zu verwenden, das in der Lage ist, optische Wege des Bildlichts 721, das vom Refraktionsabschnitt 770 emittiert wird, zu ändern.
Die 20 ist eine schematische Darstellung, die ein anderes Beispiel für Bildverschiebung unter Verwendung eines Prismas veranschaulicht. Die 20 veranschaulicht schematisch einen Aktuator 783, der den Prismenabschnitt 790 entlang der optischen Achse 1 nach oben und nach unten bewegt. Zum Beispiel wird der Aktuator 783 von einem Haltemechanismus oder Ähnlichem (nicht veranschaulicht) in der Basis 710 gehalten. Die spezifische Ausbildungsform des Aktuators 783 ist nicht beschränkt. Zum Beispiel kann irgendein Bewegungsmechanismus, wie zum Beispiel ein Lineartisch unter Verwendung eines Schrittmotors oder Ähnlichem, irgendein Rotationsmechanismus unter Verwendung eines Getriebemechanismus oder Ähnlichem usw., verwendet werden.
Es ist möglich, die optischen Wege des Bildlichts 721 nach oben und nach unten zu verschieben, wenn die Position des Prismas 790 unter Verwendung des Aktuators 783 nach oben und nach unten verschoben wird. Daher ist es möglich, die Einfallspunkte des Bildlichts 721 auf den Schirm 730 zu verschieben, während die im Wesentlichen festen Einfallswinkel des Bildlichts 721 auf den Schirm 730 beibehalten werden. Dies ermöglicht es, die Anzeigeposition des Bildes nach oben und nach unten einzustellen, ohne die Größe und Ähnliches des Bildes zu ändern.
Die 21 ist eine schematische Darstellung, die ein anderes Ausbildungsbeispiel der Bildanzeigeeinrichtung veranschaulicht. Eine Bildanzeigeeinrichtung 800 weist eine Lichtquelleneinheit 910 und eine Schirmeinheit 820 auf. Die Lichtquelleneinheit 810 ist so ausgebildet, dass sie die Lichtquelle 723 (den Emissionsabschnitt 720) und den Refraktionsabschnitt 770 aufweist, und die Lichtquelleneinheit 810 ist dazu ausgebildet, in der Lage zu sein, das Bildlicht 721 zu emittieren. Die Schirmeinheit 820 hat insgesamt eine zylindrische Form, und die Schirmeinheit 820 ist so ausgebildet, dass sie den Prismenabschnitt 790 und den Schirm 730 aufweist.
Die Bildanzeigeeinrichtung 800 wird in einem Zustand verwendet, in dem die Schirmeinheit 820 an der Oberseite der Lichtquelleneinheit 810 angebaut ist. Zum Beispiel sind mehrere Schirmeinheiten 820 auf eine Art und Weise ausgebildet, dass die Schirme 730 unterschiedliche Breiten in der Auf-Ab-Richtung haben, und die Transmissionshologramme, die für die Schirme 730 verwendet werden, haben unterschiedliche Charakteristika und Ähnliches. Es ist für einen Nutzer möglich, gesamt umlaufende Bilder und Ähnliches mit einer gewünschten Größe und Qualität an einer gewünschten Position zu genießen, indem eine gewünschte Schirmeinheit 820 aus den mehreren Schirmeinheiten 820 ausgewählt und auf der Lichtquelleneinheit 810 montiert wird.
Es ist möglich, breite Varianten von gesamt umlaufenden Bildern und Ähnlichem anzuzeigen, wenn die Schirmeinheiten 820 verwendet werden, deren Schirm 730 als ein Zubehörteil an der Bildanzeigeeinrichtung dient. Zusätzlich ist es möglich, die Ausrichtung der optischen Wege des Bildlichts 721 zu vereinfachen, weil die Lichtquelle 723 und der Refraktionsabschnitt 770 in der einzelnen Einheit enthalten sind.
Wie oben beschrieben wird, verwenden die Bildanzeigeeinrichtungen 770 und 800 nach der Ausführungsform den Refraktionsabschnitt 770, der die eine oder die mehreren refraktiven Oberflächen 771 aufweist, durch die das Bildlicht 721, das vom Emissionsabschnitt 720 (der Lichtquelle 723) emittiert wird, gebrochen wird. Der Refraktionsabschnitt 770 ermöglicht es, die Einfallswinkel des Bildlichts 721 auf den Schirm 730 einfach zu steuern.
Zum Beispiel ist es möglich, das Transmissionshologramm, das für den Schirm 730 verwendet wird, mit dem Bildlicht 721 in festen Einfallswinkeln zu bestrahlen. Als ein Ergebnis ist es möglich, ungleichmäßige Farben und Luminanzunterschiede im Anzeigebereich des Bildes zu reduzieren, und es ist möglich, ein Bild hoher Qualität auf einem gesamt umlaufenden Schirm oder Ähnlichem anzuzeigen. Indem die Einfallswinkel in Übereinstimmung mit der Richtung und Ähnlichem des Interferenzmusters des Transmissionshologramms eingestellt werden, ist es zusätzlich möglich, den Bildbeugungswirkungsgrad des Bildlichts 721 zu verbessern, und es ist möglich, ein helles Bild anzuzeigen. Dies ermöglicht es, eine Belastung auf einer Laserlichtquelle und Ähnlichem zu reduzieren, und es ist möglich, eine Bildanzeigeeinrichtung mit geringer Leistungsaufnahme zu erreichen.
In Bezug auf die Bildanzeigeeinrichtungen 700 und 800 werden der Emissionsabschnitt 720, der Refraktionsabschnitt 770 und Ähnliches auf unteren Seiten der Einrichtungen bereitgestellt. Dies ermöglicht es, ein gesamt umlaufendes Bild und Ähnliches anzuzeigen, ohne die Transparenz des zylindrischen Schirms 730 zu verschlechtern. Zusätzlich ist es möglich, die Einrichtungen einfach auszubilden, weil die Anzahl an Teilen, die in den Einrichtungen verwendet werden sollen, klein ist. Dies ermöglicht es, einen Montageprozess und Ähnliches zu vereinfachen und Herstellungskosten zu reduzieren.
<Andere Ausführungsform>
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Es ist möglich, verschiedene Arten von anderen Ausführungsformen zu erreichen.
Die 22 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein Ausbildungsbeispiel für eine Bildanzeigeeinrichtung nach einer anderen Ausführungsform veranschaulicht. Die 22A ist eine perspektivische Ansicht eines Erscheinungsbilds einer Bildanzeigeeinrichtung 900. Die 22B ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine Ausbildungsform der Bildanzeigeeinrichtung 900 veranschaulicht. Die Bildanzeigeeinrichtung 900 weist eine Basis 910, einen Emissionsabschnitt 920, ein Weitwinkelobjektiv 950, einen Schirm 930 und einen Reflexionsspiegel 940 auf. Es sei angemerkt, dass zum Beispiel die Basis 910, der Emissionsabschnitt 920 und der Schirm 930 auf eine ähnliche Weise ausgebildet sind, wie die Basis 10, der Emissionsabschnitt 20 bzw. der Schirm 30, die in der 1 veranschaulicht werden.
Das Weitwinkelobjektiv 950 ist über dem Emissionsabschnitt 920 und auf eine Art und Weise angeordnet, dass das Weitwinkelobjektiv 950 auf optischen Wegen des Bildlichts 21, das vom Emissionsabschnitt 920 emittiert wird, auf der Basis der optischen Achse 1 des Emissionsabschnitts 920 angeordnet ist. Das Weitwinkelobjektiv 950 vergrößert einen Blickwinkel des Bildlichts 21, das vom Emissionsabschnitt 920 emittiert wird, in einem vorbestimmten Winkelbereich (Blickwinkel). Daher ermöglicht es das Weitwinkelobjektiv 950, eine Strahlungsfläche des Bildlichts 21, das zum Reflexionsspiegel 940 gestrahlt wird, zu vergrößern.
Als das Weitwinkelobjektiv 950 wird eine Konvertierungslinse oder Ähnliches, die einen Blickwinkel einer Weitwinkelkonverterlinse oder Ähnliches vergrößert, verwendet. Die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Es ist möglich, irgendeine optische Linse oder Ähnliches als das Weitwinkelobjektiv 950 zu verwenden, solange die beliebige optische Linse oder Ähnliches in der Lage ist, den Blickwinkel des Bildlichts 21 zu vergrößern.
Der Reflexionsspiegel 940 ist auf der Basis der optischen Achse 1 auf eine Art und Weise angeordnet, dass die Reflexionsoberfläche 941 zum Weitwinkelobjektiv 950 (dem Emissionsabschnitt 920) weist. Die Reflexionsoberfläche 941 reflektiert das Bildlicht 21 auf eine Art und Weise, dass das Bildlicht 21, das vom Weitwinkelobjektiv 950 vergrößert wird, in einem im Wesentlichen festen Winkel θ auf den Schirm 930 fällt.
Die Reflexionsoberfläche 941 wird zum Beispiel durch das Verfahren, das unter Bezugnahme auf die 4 und die 7 beschrieben wird, entworfen. Es sei angemerkt, dass die Position der Lichtquelle, die ein Emissionsstartpunkt für das Bildlicht 21 ist, den Parametern des Weitwinkelobjektivs 950 entspricht (wie zum Beispiel der Vergrößerung, einer Brennweite und einer Einbauposition). Die Reflexionsoberfläche 941 wird in geeigneter Weise auf der Basis solcher Parameter des Weitwinkelobjektivs 950 auf eine Art und Weise entworfen, dass der Einfallswinkel θ im Wesentlichen fest ist.
Die 22B veranschaulicht schematisch einen inneren optischen Weg 22a und einen äußeren optischen Weg 22b des Bildlichts 21, das in einem Blickwinkel emittiert wird, der vom Weitwinkelobjektiv 950 vergrößert wird. Zum Beispiel ist der äußere optische Weg 22b in einer Richtung gebogen, die von der optischen Achse 1 wegläuft, und der Emissionswinkel ist größer im Vergleich zu einem optischen Weg (in der 22B dargestellt durch eine Punktlinie), der in dem Fall ermittelt wird, in dem das Bildlicht 21 nicht durch das Weitwinkelobjektiv 950 läuft. Daher fällt das Bildlicht 21, das durch den äußeren optischen Weg 22b gelaufen ist, auf eine Position in der Nähe des Randbereichs der Reflexionsoberfläche 941 (Seite des Schirms 930) im Vergleich zu dem Fall, in dem das Bildlicht 21 nicht durch das Weitwinkelobjektiv 950 läuft.
Das Bildlicht 21, das auf die Position in der Nähe des Randbereichs der Reflexionsoberfläche 941 fällt, wird von der Reflexionsoberfläche 941 reflektiert und fällt in den Einfallswinkeln θ auf den Schirm 930. In dem Fall, in dem die Einfallswinkel θ ähnlich sind, fällt das Bildlicht 21, das an der Position in der Nähe des Randbereichs der Reflexionsoberfläche 941 reflektiert wird, zum Beispiel auf eine Position, die im Vergleich zu dem Bildlicht 21, das an einer Position in der Nähe der Mitte der Reflexionsoberfläche 941 reflektiert wird, näher an einem oberen Ende des Schirms 930 liegt. Daher fällt das Bildlicht 21, das durch den äußeren optischen Weg 22b gelaufen ist, im Vergleich zu dem Fall, in dem das Bildlicht 21 nicht durch das Weitwinkelobjektiv 950 läuft, auf die obere Endseite des Schirms 930. Dies ermöglicht es, die Größe des auf den Schirm 930 zu projizierenden Bildes in der Auf-Ab-Richtung zu vergrößern.
Wie in der 22B veranschaulicht wird, wird zusätzlich das Bild auf eine untere Seite des Schirms projiziert, wenn das Bildlicht 21 verwendet wird, das durch die optischen Wege (wie zum Beispiel den inneren optischen Weg 22a) mit einem kleineren Blickwinkel als der äußere optische Weg 22b gelaufen ist. Es ist zum Beispiel möglich, das untere Ende, auf das das Bild projiziert wird, auf eine Position ähnlich wie bei dem Fall einzustellen, bei dem das Bildlicht 21 nicht durch das Weitwinkelobjektiv 950 läuft. Daher ermöglicht es das Weitwinkelobjektiv 950, den Anzeigebereich des Schirms 930, auf dem das Bild angezeigt wird, in Richtung der oberen Endseite des Schirms 930 zu vergrößern.
Wie oben beschrieben wird, ist es möglich, den Anzeigebereich des gesamt umlaufenden Schirms zu vergrößern, wenn der Strahlungsbereich (Blickwinkel) des Bildlichts 21, das zum Reflexionsspiegel 940 gestrahlt wird, durch Verwenden des Weitwinkelobjektivs 950 vergrößert wird. Daher ist es zum Beispiel möglich, ein gesamt umlaufendes Bild in einem Bereich vom oberen Ende zum unteren Ende des Schirms 930 anzuzeigen, und dies ermöglicht es, ein starkes Videoerlebnis oder Ähnliches bereitzustellen.
Die erste Ausführungsform verwendet die Reflexionsoberfläche mit der Querschnittsform, die den Bogen aufweist, der durch Ausschneiden eines Teils der Parabel ermittelt wird (siehe die 1, 10 bis 13 und Ähnliche). Die Form der Reflexionsoberfläche des Reflexionsspiegels ist nicht auf den Fall beschränkt, bei dem die Form auf der Parabel basiert. Zum Beispiel kann die Reflexionsoberfläche als eine asphärische Oberfläche (wie zum Beispiel eine Freiformoberfläche) ausgebildet sein, die sich von einem Paraboloid unterscheidet.
Wie in der 1 und Ähnlichen veranschaulicht wird, unterscheiden sich Abstände von den Reflexionsoberflächen zu den Schirmen zum Beispiel zwischen dem Fall, in dem das Bildlicht auf das obere Ende des Schirms fällt, und dem Fall, in dem das Bildlicht auf das untere Ende des Schirms fällt. Mit anderen Worten: Bei Betrachtung von den Reflexionsoberflächen unterscheiden sich die Fokuspositionen zwischen dem oberen Ende und dem unteren Ende des Schirms. Es ist zum Beispiel möglich, eine Freiformoberfläche zu entwerfen, die die Ausdehnung und Ähnliches des Bildlichts abhängig vom Unterschied im Abstand korrigiert. Die Freiformoberfläche wird zum Beispiel auf der Basis von Simulation optischer Wege oder Ähnlichem entworfen. Solch eine Freiformoberfläche ermöglicht es, dass der gesamte Schirm mit hoher Genauigkeit mit dem Bildlicht bestrahlt wird, und dies ermöglicht es, ein Bild ausreichend hoher Qualität anzuzeigen.
In Bezug auf den Hologrammschirm (Transmissionshologramm 31), der unter Bezugnahme auf die 2 beschrieben wird, wird das Objektlicht (durch Streufeld erzeugtes, gestreutes Licht) aus einer Richtung emittiert, in der der Einfallswinkel θ ungefähr null Grad ist, und das Interferenzmuster wird belichtet. Als ein Ergebnis wird das Reproduktionslicht 3 (Bildlicht 21), das vom Hologrammschirm emittiert wird, als das gestreute Licht emittiert, dessen Stärke einen Spitzenwert in einer Richtung erreicht, die parallel zu einer Normalenrichtung der Anzeigeoberfläche des Schirms ist. Die Emissionsrichtung des Reproduktionslichts 3 oder Ähnlichem, das vom Hologrammschirm emittiert wird, ist nicht auf die Normalenrichtung beschränkt.
Die 23 ist ein Übersichtsdiagramm, das ein Ausbildungsbeispiel für eine Bildanzeigeeinrichtung nach einer anderen Ausführungsform veranschaulicht. Eine Bildanzeigeeinrichtung 1000 weist eine Basis 1010, einen Emissionsabschnitt 1020, einen Schirm 1030 und einen Reflexionsspiegel 1040 auf. Es sei angemerkt, dass zum Beispiel die Basis 1010, der Emissionsabschnitt 1020 und der Reflexionsspiegel 1040 auf eine ähnliche Weise ausgebildet sind, wie die Basis 10, der Emissionsabschnitt 20 bzw. der Reflexionsspiegel 40, die in der 1 veranschaulicht werden.
Der Schirm 1030 ist ein Transmissionshologramm und fungiert als ein Hologrammschirm. Zusätzlich emittiert der Schirm 1030 das Bildlicht 21 in einer vorbestimmten Emissionsrichtung, wobei das Bildlicht 21 in einem Einfallswinkel θ gefallen ist, der vom Reflexionsspiegel 1040 gesteuert wird. Hier ist zum Beispiel die Emissionsrichtung eine Richtung, in der das Bildlicht 21 hauptsächlich emittiert wird.
In dem in der 23 veranschaulichten Beispiel ist der Schirm 1030 in der Lage, das Bildlicht 21 zu streuen und zu emittieren. Zum Beispiel ist der Schirm 1030 dazu ausgebildet, das einfallende Bildlicht 21 zu beugen und das gebeugte Bildlicht 21 als gestreutes Licht 24 zu emittieren (zu streuen und zu übertragen). In diesem Fall ist eine Emissionsrichtung 25 eine Richtung, in der das gestreute Licht 24 die maximale Intensität hat. Die 23 veranschaulicht schematisch das gestreute Licht 24, indem sie fünf Pfeile verwendet, die die Ausbreitungsrichtungen von Lichtstrahlen darstellen. Es sei angemerkt, dass die Längen der jeweiligen Pfeile die Intensitäten der Lichtstrahlen darstellen. Eine Richtung, die durch den mittleren Pfeil dargestellt wird, entspricht der Emissionsrichtung 25. Der mittlere Pfeil ist der längste unter den fünf Pfeilen.
Die Emissionsrichtung 25 des Schirms 1030 ist eine Einfallsrichtung des Objektlichts auf den Schirm 1030, wenn das Interferenzmuster belichtet wird (siehe die 2). Mit anderen Worten: Es ist möglich, die Emissionsrichtung 25 auf eine gewünschte Richtung einzustellen, indem die Einfallsrichtung des Objektlichts in geeigneter Weise eingestellt wird.
Die Emissionsrichtung 25 wird auf eine Art und Weise eingestellt, dass sich die Emissionsrichtung 25 mit einer Normalenrichtung 6 einer äußeren Oberfläche 1033 des Schirms 1030 in einem vorbestimmten Schnittwinkel α schneidet. Die 23 veranschaulicht schematisch eine Punktlinie, die die Emissionsrichtung 25 darstellt, und eine Punktlinie, die die Normalenrichtung 6 der äußeren Oberfläche 1033 des Schirms 1030 darstellt. Hier nachstehend wird die äußere Oberfläche 1033 des Schirms 1030 als die Emissionsoberfläche 133 bezeichnet. Zum Beispiel ist die Emissionsrichtung 25 auf eine Art und Weise eingestellt, dass die Emissionsrichtung 25 in eine Richtung weist, die sich von der Normalenrichtung 6 der Emissionsoberfläche 1033 unterscheidet. Daher ist zum Beispiel der Schnittwinkel α zwischen der Emissionsrichtung 25 und der Normalenrichtung 6 ein endlicher Wert, der durch einen mathematischen Ausdruck dargestellt wird: |α| > 0.
In dem in der 23 veranschaulichten Beispiel ist die Emissionsrichtung 25 auf eine Art und Weise eingestellt, dass die Emissionsrichtung 25 über die Normalenrichtung 6 weist. Hier nachstehend ist der Schnittwinkel +α in dem Fall, in dem die Emissionsrichtung 25 auf der Basis der Normalenrichtung 6 über den Schirm 1030 weist, und der Schnittwinkel ist -α in dem Fall, in dem die Emissionsrichtung 25 unter den Schirm 1030 weist. Wenn die Emissionsrichtung 25 +α ist, ist es auf eine solche Weise möglich, das Bildlicht 21 in Richtung eines Nutzers 7 zu emittieren, der die Bildanzeigeeinrichtung 1000 (den Schirm 1030) zum Beispiel aus einer Seite schräg oben erkennt. Es sei angemerkt, dass die 23 schematisch ein Auge des Nutzers 7 veranschaulicht.
Die 24 ist eine schematische Darstellung zum Beschreiben der Charakteristika des Transmissionshologramms. Das Transmissionshologramm 31 weist eine erste Oberfläche 32 auf, auf die das Bildlicht 21 fällt (Einfallsoberfläche des Bildlichts 21), und eine zweite Oberfläche 33, die das Bildlicht 21 emittiert (Emissionsoberfläche des Bildlichts 21).
In dem in der 24 veranschaulichten Beispiel fällt das Bildlicht 21 von der oberen linken Seite im Einfallswinkel θ auf die erste Oberfläche 32, und das Bildlicht 21 wird durch das Transmissionshologramm 31 gestreut. Das gestreute Bildlicht 21 wird von der zweiten Oberfläche 33 in der Emissionsrichtung 25 emittiert, die sich mit der Normalenrichtung 6 in +α Grad schneidet und die nach oben zur Rechten verläuft. Es sei angemerkt, dass die 24 schematisch einen durchgezogenen Pfeil veranschaulicht, der das Bildlicht 21 darstellt.
In Bezug auf das Transmissionshologramm 31 wird zusätzlich manchmal Außenlicht 8, das durch die zweite Oberfläche 33 fällt, durch das Interferenzmuster gestreut. Wie in der 24 veranschaulicht wird, fällt zum Beispiel das Außenlicht 8 von der unteren rechten Seite im Einfallswinkel -θ auf die zweite Oberfläche 33, und das Außenlicht 8 wird durch das Transmissionshologramm 31 gestreut. Das gestreute Außenlicht 8 wird aus der ersten Oberfläche 32 in einem Emissionswinkel -α emittiert. Es sei angemerkt, dass die 24 schematisch einen Strichlinien-Pfeil veranschaulicht, der das Bildlicht 8 darstellt.
Wie oben beschrieben wird, fällt im Gegensatz zum Bildlicht 21 das Außenlicht 8 durch die zweite Oberfläche 33 entlang einer Richtung, die parallel zu einem optischen Weg des Bildlichts 21 ist, und wird vom Transmissionshologramm 31 gestreut. Als Nächstes wird, im Gegensatz zum Bildlicht 21, das gestreute Außenlicht 8 von der ersten Oberfläche 32 entlang einer Richtung, die parallel zur Emissionsrichtung 25 des Bildlichts 21 ist, emittiert. Es wird zum Beispiel in Betracht gezogen, dass das oben beschriebene Phänomen in der Bildanzeigeeinrichtung 1000 auftreten kann.
Das von der Außenseite des Schirms 1030 emittierte Außenlicht 8 wird schematisch auf der linken Seite der 23 veranschaulicht. Wie in der 23 veranschaulicht wird, wird das Außenlicht 8 von der unteren linken Seite des Schirms 1030 im Einfallswinkel -θ emittiert, durch den Schirm 1030 gebeugt und als Außenlichtkomponenten 9 in Richtung der Innenseite des Schirms 1030 emittiert. Hier sind die Außenlichtkomponenten 9 gestreutes Licht, das durch Beugung des Außenlichts 8 durch den Schirm 1030 ermittelt wird. Wie oben beschrieben wird, wird die Bildanzeigeeinrichtung 1000 auf eine Art und Weise eingestellt, dass die Emissionsrichtung 25 des Bildlichts nach oben weist. Daher werden die Außenlichtkomponenten 9 nach unten emittiert.
In Bezug auf die Bildanzeigeeinrichtung 1000 wird zusätzlich der Schnittwinkel α auf der Basis eines Streuungswinkels β des Bildlichts 21 durch den Schirm 1030 eingestellt. Zum Beispiel ist der Streuungswinkel β ein Winkel, der eine Emissionsrichtung eines Lichtstrahls angibt, dessen Intensität 50 % der Spitzenintensität unter Lichtstrahlen beträgt, die an einem bestimmten Punkt gestreut werden.
In der 23 ist der Streuungswinkel β ein Winkel zwischen einem mittleren Pfeil in der Emissionsrichtung 25 und einem am weitesten außen gelegenen Pfeil der fünf Pfeile, die das gestreute Licht 24 darstellen. Es sei angemerkt, dass ein Verfahren oder Ähnliches zum Einstellen des Streuungswinkels β nicht beschränkt ist. Zum Beispiel kann der Streuungswinkel β auf der Basis eines anderen Werts als 50 % der Spitzenintensität eingestellt werden, wie zum Beispiel 40 %, 30 %, 60 % oder 70 % der Spitzenintensität. Alternativ kann irgendein Winkel, der die Ausdehnung des gestreuten Lichts 24 darstellt, als der Streuungswinkel β eingestellt werden.
Zum Beispiel kann der Schnittwinkel α auf eine Art und Weise eingestellt werden, dass α = β. Mit anderen Worten: Der Schirm 1030 ist auf eine Art und Weise ausgebildet, dass die Emissionsrichtung 25 so sehr nach oben weist wie der Streuungswinkel β. Der Schnittwinkel α wird auf solch eine Weise eingestellt, die ermöglicht, die meisten der Außenlichtkomponenten 9 in Richtung einer unteren Seite der Einrichtung zu emittieren, sogar in dem Fall, in dem die Außenlichtkomponenten 9 gestreutes Licht sind. Als ein Ergebnis ist es durch Verwenden der Außenlichtkomponenten 9, die vom Schirm 1030 auf der Rückseite emittiert werden, möglich, eine Reduzierung der Sichtbarkeit des Bildes, das auf dem Schirm 1030 auf der Vorderseite angezeigt wird, ausreichend zu verhindern.
Die 25 ist eine schematische Darstellung, die Beispiele für die Form der Bildanzeigeeinrichtung 1000 veranschaulicht. Die 25 veranschaulicht schematisch einen zylindrischen Schirm 1030a, einen Quaderschirm 1030b, einen tafelähnlichen Schirm 1030c. Das Transmissionshologramm 31 mit dem Schnittwinkel α ermöglicht es zum Beispiel, das Bildlicht 21 von einer Ansichtszieloberfläche (schraffierte Bereiche in der 25), die von einem Nutzer 1 visuell erkannt wird, schräg nach oben zu emittieren.
Zusätzlich wird das Außenlicht 9 auf einer Oberfläche gegenüber der Ansichtszieloberfläche sogar in dem Fall schräg nach unten emittiert, in dem Licht, das an einer Einbauoberfläche oder Ähnlichem reflektiert wird, einfällt, und dies ermöglicht es, die Sichtbarkeit des Bildes aufrechtzuerhalten. Natürlich können ähnliche Wirkungen auch in dem Fall ermittelt werden, bei dem eine Position sich ändert, an der der Nutzer 7 den Schirm sieht. Wie oben beschrieben wird, ist die unter Bezugnahme auf die 23 und die 24 beschriebene Technologie auf verschiedene Schirmformen anwendbar, wie zum Beispiel den zylindrischen Schirm 1030a, den Quaderschirm 1030b und den tafelähnlichen Schirm 1030c. Zusätzlich ist die vorliegende Technologie nicht auf den Fall beschränkt, bei dem der Reflexionsspiegel 1040 verwendet wird. Zum Beispiel ist das Transmissionshologramm 31 mit dem Schnittwinkel α auf die Ausbildungsform anwendbar, die den Refraktionsabschnitt aufweist, wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben wird.
Wie oben beschrieben wird, ist es möglich, das Bildlicht 21 effizient an den Nutzer 7 zu übermitteln, indem der Schirm 1030 verwendet wird, für den die vorbestimmte Emissionsrichtung 25 eingestellt wird. Als ein Ergebnis ist es möglich, die Luminanz und Ähnliches des Bildes, das der Nutzer 7 visuell erkennt, zu verbessern, und es ist möglich, helle Bilder anzuzeigen.
Die 26 ist eine schematische Darstellung, die ein Ausbildungsbeispiel für eine Bildanzeigeeinrichtung 1100 nach einem Vergleichsbeispiel veranschaulicht. In der Bildanzeigeeinrichtung 1100 ist die Emissionsrichtung 25 des gestreuten Lichts 24, das vom Schirm 1130 emittiert wird, parallel zur Normalenrichtung 6. Es wird zum Beispiel angenommen, dass das Reflexionslicht (Außenlicht 8), das von einer Einbauoberfläche emittiert wird, auf den Schirm 1130 mit dem Einfallswinkel -θ fällt. In diesem Fall emittiert der Schirm 1130 (der Schirm 1130 auf der linken Seite der 26), der hinter einem Schirm 1130 liegt, der visuell vom Nutzer 7 erkannt wird, die Außenlichtkomponenten 9, deren Spitzenintensität in der Normalenrichtung 6 liegt. Zum Beispiel überlappen die Außenlichtkomponenten 9 ein Bild, das auf dem Schirm 130 auf der rechten Seite angezeigt wird. Als ein Ergebnis kann es manchmal schwierig sein, angemessene Farben oder Luminanz anzuzeigen, wenn die Bildanzeigeeinrichtung 1100 verwendet wird.
Auf der anderen Seite ist die in der 23 veranschaulichte Bildanzeigeeinrichtung 1000 in der Lage, zu gestatten, dass das gestreute Licht (Außenlichtkomponenten 9) und Ähnliches des Außenlichts 8, das auf dem Schirm 1030 auf der gegenüberliegenden Seite der Seite, die visuell vom Nutzer erkannt wird, in Richtungen entkommt, die der Nutzer 7 nicht visuell erkennt. Als ein Ergebnis ist es möglich, zu verhindern, dass das zusätzliche Licht das Bild überlappt, das der Nutzer 7 visuell erkennt, und es ist möglich, den Kontrast des angezeigten Bildes zu verbessern. Zusätzlich wird das Bildlicht 21 nicht mit dem Außenlicht 8 vermischt. Daher ist es möglich, zum Beispiel ein Bild mit klaren Farben R, G und B anzuzeigen.
Durch Einstellen der Emissionsrichtung 25 auf Richtungen, die voraussichtlich vom Nutzer 7 visuell erkannt werden, ist es zusätzlich möglich, das Bildlicht 21, das eine Intensitätsverteilung in Richtung der erwarteten Richtungen hat, zu emittieren, und dies ermöglicht es, die Luminanz zu verbessern. Wie oben beschrieben wird, ist es durch Einstellen der Emissionsrichtung 25 in geeigneter Weise möglich, zu verhindern, dass die Außenlichtkomponenten, die vom hinteren Schirm emittiert werden, dem Nutzer 7 übermittelt werden, und es ist möglich, ein Bild anzuzeigen, ohne die Sichtbarkeit zu senken. Als ein Ergebnis ist es möglich, ein Bild ausreichend hoher Qualität anzuzeigen.
Es sei angemerkt, dass unter Bezugnahme auf die 3 der Fall, bei dem der Nutzer 7 die Bildanzeigeeinrichtung 1000 von der oberen Seite visuell erkennt, oben beschrieben worden ist. Die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. In dem Fall, in dem der Nutzer 7 die Bildanzeigeeinrichtung 1000 von einer unteren Seite erkennt, ist es zum Beispiel möglich, Wirkungen und Ähnliches der Außenlichtkomponenten 9 durch Senken der Emissionsrichtung 25 zu unterdrücken. Zusätzlich kann die Emissionsrichtung des Bildlichts 21 in Übereinstimmung mit einer erwarteten Verwendungsumgebung und Ähnlichem in geeigneter Weise eingestellt werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der einfach geneigte Hologrammschirm, bei dem die Strahlungswinkel des Referenzlichts fest sind und das Interferenzmuster belichtet ist, als ein Beispiel für das HOE beschrieben worden. Die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Technologie ist auf den Fall des Verwendens des mehrfach geneigten Hologrammschirms anwendbar.
Es ist zum Beispiel ebenfalls möglich, die Reflexionsoberfläche (Reflexionsspiegel) auf eine Art und Weise auszubilden, dass das Bildlicht, das auf den Schirm fällt, eine vorbestimmte Einfallswinkelverteilung hat. In diesem Fall kann zum Beispiel ein mehrfach geneigter Schirm, auf dem das Interferenzmuster (Gitter) gebildet ist, in Übereinstimmung mit der Bildlicht-Einfallswinkelverteilung verwendet werden. Dies ermöglicht es, ein Bild sogar in dem Fall in geeigneter Weise anzuzeigen, in dem das Steuern auf eine Art und Weise durchgeführt wird, dass die Einfallswinkel des Bildlichts eine Verteilung haben.
Es ist zum Beispiel möglich, den Anzeigebereich einfach auf dem Schirm zu erweitern, wenn die Reflexionsoberfläche auf eine Art und Weise ausgebildet ist, dass sich das Bildlicht von der Reflexionsoberfläche in Richtung des Schirms ausbreitet (streut). Zusätzlich ist es zum Beispiel möglich, die Anzeigeluminanz auf dem Schirm zu verbessern, wenn die Reflexionsoberfläche auf eine Art und Weise ausgebildet ist, dass sich das Bildlicht von der Reflexionsoberfläche in Richtung des Schirms annähert. Wie oben beschrieben wird, ist es möglich, ein Bild hoher Qualität anzuzeigen, wenn das Steuern der Einfallswinkel durch die Reflexionsoberfläche und die mehrfach geneigte Oberfläche in geeigneter Weise kombiniert werden.
In den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Schirm durch Verwenden des HOE, wie zum Beispiel des Transmissionshologramms, ausgebildet. Die spezifische Ausbildungsform des Schirms ist nicht darauf beschränkt. Irgendein Schirm kann verwendet werden, solange der Schirm in der Lage ist, das gesamt umlaufende Bild und Ähnliches anzuzeigen.
Zum Beispiel kann ein Fresnel-Schirm oder Ähnliches verwendet werden. Der Fresnel-Schirm hat ein feines Fresnel-Linsenmuster auf seiner Oberfläche. In diesem Fall, zum Beispiel, wenn Einfallswinkel des Bildlichts auf die Fresnel-Linsen im Wesentlichen fest sind, ist es möglich, Richtungen des Bildlichts, das vom Schirm (Fresnel-Linsen) emittiert wird, sehr genau auszurichten. Als ein Ergebnis ist es möglich, die ungleichmäßige Luminanz und Ähnliches ausreichend zu unterdrücken, und es ist es möglich, ein Bild ausreichend hoher Qualität anzuzeigen.
Zusätzlich ist es zum Beispiel möglich, eine transparente Folie oder Ähnliches als den Schirm zu verwenden. Die transparente Folie hat eine Lichtdiffusionsschicht. Sogar in diesem Fall ist es ebenfalls möglich, die ungleichmäßige Luminanz und Ähnliches, was mit Unterschieden in den Einfallswinkeln verknüpft ist, durch Steuern der Einfallswinkel des Bildlichts auf die Lichtdiffusionsschicht auf eine Art und Weise zu unterdrücken, dass die Einfallswinkel im Wesentlichen fest sind. Dies ermöglicht es, ein Bild mit gleichmäßiger Helligkeit anzuzeigen. Zusätzlich sind das Material, die Strukturen und Ähnliches von Teilen, die für den Schirm verwendet werden, nicht beschränkt. Zum Beispiel kann der Schirm in Übereinstimmung mit einem Verwendungszweck, einer Verwendungsumgebung und Ähnlichem für die Bildanzeigeeinrichtung in geeigneter Weise ausgebildet werden.
In den Bildanzeigeeinrichtungen 100 bis 500 nach der ersten Ausführungsform fällt das Bildlicht 21, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, direkt auf die Reflexionsoberfläche. Zum Beispiel ist es ebenfalls möglich, ein optisches System, wie zum Beispiel eine Linse, die das Bildlicht 21 vergrößert oder verkleinert, oder ein Prisma, das die optischen Wege des Bildlichts ändert, zwischen dem Emissionsabschnitt und der Reflexionsoberfläche zu installieren.
Es ist zum Beispiel möglich, einen Abstand zwischen dem Emissionsabschnitt und der Reflexionsoberfläche zu verkürzen, wenn eine konkave Linse oder Ähnliches zwischen dem Emissionsabschnitt und der Reflexionslinse angeordnet und das Bildlicht vergrößert wird. In diesem Fall wird die Reflexionsoberfläche in Übereinstimmung mit der Position, der Vergrößerung und Ähnlichem der konkaven Linse in geeigneter Weise ausgebildet. Dies ermöglicht es, die Einrichtungsgröße in der Auf-Ab-Richtung zu reduzieren.
Zusätzlich ist es möglich, irgendein optisches System, das eine Linse, ein Prisma oder Ähnliches aufweist, und eine Reflexionsoberfläche, die in Übereinstimmung mit den Charakteristika des optischen Systems ausgebildet ist, in geeigneter Weise zu verwenden. Mit anderen Worten: In geeigneter Weise können das optische System und die Reflexionsoberfläche auf eine Art und Weise kombiniert werden, dass es möglich ist, Einfallswinkel des Bildlichts auf den Schirm zu steuern. In diesem Fall werden die Funktionen der optischen Abschnitte nach der vorliegenden Technologie durch Betreiben des optischen Systems und der Reflexionsoberfläche in Kooperation miteinander erreicht.
Von den Merkmalsteilen nach der oben beschriebenen vorliegenden Technologie können wenigstens zwei Merkmalsteile kombiniert werden. Das heißt: Die in den Ausführungsformen beschriebenen verschiedenen Merkmalsteile können ungeachtet der Ausführungsformen beliebig kombiniert werden. Des Weiteren sind oben beschriebene verschiedene Wirkungen lediglich Beispiele und nicht beschränkt, und andere Wirkungen können eingesetzt werden.
Zusätzlich kann die vorliegende Technologie auch wie folgt ausgebildet sein.

(1) Eine Bildanzeigeeinrichtung, die Folgendes aufweist:
- einen Emissionsabschnitt, der Bildlicht entlang einer vorbestimmten Achse emittiert;
- ein Bestrahlungsziel, das wenigstens zum Teil um die vorbestimmte Achse angeordnet ist; und
- einen optischen Abschnitt, der einen Einfallswinkel des Bildlichts auf das Bestrahlungsziel steuert, wobei das Bildlicht vom Emissionsabschnitt emittiert worden ist, wobei der optische Abschnitt auf eine Art und Weise angeordnet ist, dass der optische Abschnitt auf der Basis der vorbestimmten Achse zum Emissionsabschnitt weist.
(2) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (1), in der der optische Abschnitt den Einfallswinkel des Bildlichts auf das Bestrahlungsziel so einstellt, dass er im Wesentlichen fest ist.
(3) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (1) oder (2), in der der optische Abschnitt eine Reflexionsoberfläche aufweist, die das Bildlicht in Richtung des Bestrahlungsziels reflektiert, wobei das Bildlicht vom Emissionsabschnitt emittiert worden ist.
(4) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (3), in der eine Form des Querschnitts der Reflexionsoberfläche, der entlang einer Ebene vorgenommen wird, die die vorbestimmte Achse aufweist, so ausgebildet ist, dass sie eine Form einer Parabel aufweist, die bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt konkav ist und sich eine Achse der Parabel von der vorbestimmten Achse unterscheidet.
(5) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (4), in der die vorbestimmte Achse in Bezug auf die Reflexionsoberfläche parallel zur Achse der Parabel ist, die die Querschnittsform aufweist.
(6) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (4), in der die vorbestimmte Achse sich in Bezug auf die Reflexionsoberfläche mit der Achse der Parabel, die die Querschnittsform aufweist, an einem Scheitelpunkt der Parabel in einem vorbestimmten Winkel schneidet.
(7) Die Bildanzeigeeinrichtung nach einem von (4) bis (6), in der die Reflexionsoberfläche eine Rotationsoberfläche aufweist, die durch Rotation der Parabel um die vorbestimmte Achse ermittelt wird.
(8) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (7), in der ein Schnittpunkt zwischen der Rotationsoberfläche und der vorbestimmten Achse in Bezug auf die Reflexionsoberfläche bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt vorspringt.
(9) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (7) oder (8), in der ein Schnittpunkt zwischen der Rotationsoberfläche und der vorbestimmten Achse in Bezug auf die Reflexionsoberfläche bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt konkav ist.
(10) Die Bildanzeigeeinrichtung nach einem von (1) bis (9), in der der optische Abschnitt eine oder mehrere refraktive Oberflächen aufweist, die das Bildlicht, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, brechen und das gebrochene Licht in Richtung des Bestrahlungsziels emittieren.
(11) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (10), die des Weiteren Folgendes aufweist:
- einen Vergrößerungsabschnitt, der das Bildlicht, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, vergrößert und das vergrößerte Licht in Richtung des optischen Abschnitts emittiert, wobei der Vergrößerungsabschnitt zwischen dem optischen Abschnitt und dem Emissionsabschnitt angeordnet ist.
(12) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (10) oder (11), die des Weiteren Folgendes aufweist:
- einen Prismenabschnitt, der einen optischen Weg des Bildlichts, das vom optischen Abschnitt emittiert wird, ändert, wobei der Prismenabschnitt vom Emissionsabschnitt über dem optischen Abschnitt angeordnet ist.
(13) Die Bildanzeigeeinrichtung nach einem von (1) bis (12), in der das Bestrahlungsziel über einem Umkreis um die vorbestimmte Achse angeordnet ist.
(14) Die Bildanzeigeeinrichtung nach einem von (1) bis (13), in der das Bestrahlungsziel dazu ausgebildet ist, eine zylindrische Form zu haben, die die vorbestimmte Achse im Wesentlichen als ihre Mittelachse verwendet.
(15) Die Bildanzeigeeinrichtung nach einem von (1) bis (14), in der das Bestrahlungsziel ein Hologrammschirm ist.
(16) Die Bildanzeigeeinrichtung nach einem von (1) bis (15), in der das Bestrahlungsziel eines der Folgenden ist, ein Transmissionsschirm, der das Bildlicht überträgt, und ein reflektierender Schirm, der das Bildlicht reflektiert.
(17) Die Bildanzeigeeinrichtung nach einem von (1) bis (16), in der das Bestrahlungsziel das Bildlicht in einer vorbestimmten Emissionsrichtung emittiert, wobei das Bildlicht im Einfallswinkel, der durch den optischen Abschnitt gesteuert wird, gefallen ist.
(18) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (17), in der das Bestrahlungsziel eine Emissionsoberfläche aufweist, die das Bildlicht emittiert, und sich die vorbestimmte Emissionsrichtung mit einer Normalenrichtung der Emissionsoberfläche in einem vorbestimmten Schnittwinkel schneidet.
(19) Die Bildanzeigeeinrichtung nach (18), in der das Bestrahlungsziel in der Lage ist, das Bildlicht zu streuen und zu emittieren, und der vorbestimmte Schnittwinkel auf der Basis eines Streuungswinkels des Bildlichts, das durch das Bestrahlungsziel gestreut wird, eingestellt wird.

Bezugszeichenliste

1: optische Achse
5, 705: Rotationsoberfläche
20, 220, 320, 420, 520, 620, 720, 920, 1020: Emissionsabschnitt
21, 721: Bildlicht
30, 230, 330, 430, 530, 630, 730, 930, 1030: Schirm
31: Transmissionshologramm
40, 50, 240, 340, 440, 540, 640, 940, 1040: Reflexionsspiegel
41, 51, 241, 341, 441, 541, 641, 941, 1041: Reflexionsoberfläche
43, 53, 343: Parabel
44, 54, 344: Parabelachse
770: Refraktionsabschnitt
771: refraktive Oberfläche
790: Prismenabschnitt
100 bis 800, 900, 1000: Bildanzeigeeinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2004012477 A [0004]

Claims

Bildanzeigeeinrichtung, die Folgendes aufweist: einen Emissionsabschnitt, der Bildlicht entlang einer vorbestimmten Achse emittiert; ein Bestrahlungsziel, das wenigstens zum Teil um die vorbestimmte Achse angeordnet ist; und einen optischen Abschnitt, der einen Einfallswinkel des Bildlichts auf das Bestrahlungsziel steuert, wobei das Bildlicht vom Emissionsabschnitt emittiert worden ist, wobei der optische Abschnitt auf eine Art und Weise angeordnet ist, dass der optische Abschnitt auf einer Basis der vorbestimmten Achse zum Emissionsabschnitt weist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei der optische Abschnitt den Einfallswinkel des Bildlichts auf das Bestrahlungsziel so einstellt, dass er im Wesentlichen fest ist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei der optische Abschnitt eine Reflexionsoberfläche aufweist, die das Bildlicht in Richtung des Bestrahlungsziels reflektiert, wobei das Bildlicht vom Emissionsabschnitt emittiert worden ist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 3, wobei eine Form des Querschnitts der Reflexionsoberfläche, der entlang einer Ebene vorgenommen wird, die die vorbestimmte Achse aufweist, so ausgebildet ist, dass sie eine Form einer Parabel aufweist, die bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt konkav ist und sich eine Achse der Parabel von der vorbestimmten Achse unterscheidet.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 4, wobei die vorbestimmte Achse in Bezug auf die Reflexionsoberfläche parallel zur Achse der Parabel ist, die die Querschnittsform aufweist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 4, wobei sich die vorbestimmte Achse in Bezug auf die Reflexionsoberfläche mit der Achse der Parabel, die die Querschnittsform aufweist, an einem Scheitelpunkt der Parabel in einem vorbestimmten Winkel schneidet.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 4, wobei die Reflexionsoberfläche eine Rotationsoberfläche aufweist, die durch Rotation der Parabel um die vorbestimmte Achse ermittelt wird.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 7, wobei ein Schnittpunkt zwischen der Rotationsoberfläche und der vorbestimmten Achse in Bezug auf die Reflexionsoberfläche bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt vorspringt.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 7, wobei ein Schnittpunkt zwischen der Rotationsoberfläche und der vorbestimmten Achse in Bezug auf die Reflexionsoberfläche bei Betrachtung vom Emissionsabschnitt konkav ist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei der optische Abschnitt eine oder mehrere refraktive Oberflächen aufweist, die das Bildlicht, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, brechen und das gebrochene Licht in Richtung des Bestrahlungsziels emittieren.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 10, die des Weiteren Folgendes aufweist: einen Vergrößerungsabschnitt, der das Bildlicht, das vom Emissionsabschnitt emittiert wird, vergrößert und das vergrößerte Licht in Richtung des optischen Abschnitts emittiert, wobei der Vergrößerungsabschnitt zwischen dem optischen Abschnitt und dem Emissionsabschnitt angeordnet ist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 10, die des Weiteren Folgendes aufweist: einen Prismenabschnitt, der einen optischen Weg des Bildlichts, das vom optischen Abschnitt emittiert wird, ändert, wobei der Prismenabschnitt vom Emissionsabschnitt über dem optischen Abschnitt angeordnet ist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bestrahlungsziel über einem Umkreis um die vorbestimmte Achse angeordnet ist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bestrahlungsziel dazu ausgebildet ist, eine zylindrische Form zu haben, die die vorbestimmte Achse im Wesentlichen als ihre Mittelachse verwendet.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bestrahlungsziel ein Hologrammschirm ist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bestrahlungsziel eines der Folgenden ist: ein Transmissionsschirm, der das Bildlicht überträgt, und ein reflektierender Schirm, der das Bildlicht reflektiert.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 1, wobei das Bestrahlungsziel das Bildlicht in einer vorbestimmten Emissionsrichtung emittiert, wobei das Bildlicht im Einfallswinkel, der durch den optischen Abschnitt gesteuert wird, gefallen ist.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 17, wobei das Bestrahlungsziel eine Emissionsoberfläche aufweist, die das Bildlicht emittiert, und sich die vorbestimmte Emissionsrichtung mit einer Normalenrichtung der Emissionsoberfläche in einem vorbestimmten Schnittwinkel schneidet.
Bildanzeigeeinrichtung nach Anspruch 18, wobei das Bestrahlungsziel in der Lage ist, das Bildlicht zu streuen und zu emittieren, und der vorbestimmte Schnittwinkel auf einer Basis eines Streuungswinkels des Bildlichts, das durch das Bestrahlungsziel gestreut wird, eingestellt wird.