JP2002014239A - Optical device for magnifying image and method for manufacturing the same - Google Patents
Optical device for magnifying image and method for manufacturing the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
ー等の画像を拡大して表示を行う装置における拡大光学
系として用いるデバイスおよび製造方法に関し、特に板
下面から入射した画像が板上面でも保存されるので、画
像全体の拡大および画素サイズ自体の拡大を薄型で実現
できる画像拡大用光学デバイスおよびその製造方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device used as a magnifying optical system in an apparatus for magnifying and displaying an image, such as a liquid crystal projector, and a method of manufacturing the same. Therefore, the present invention relates to an optical device for image enlargement capable of realizing enlargement of the entire image and enlargement of the pixel size itself in a thin shape, and a method of manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、情報を表示する表示装置は、大別
するとフラットパネルディスプレイと呼ばれるパソコン
用液晶モニターなどの等倍型表示装置と、背面投影型液
晶テレビなどの拡大投影型表示装置の２種類に分けられ
る。等倍型表示装置は、ディスプレイの厚みを薄くする
ことができ、設置に必要なスペースが少なくて済むとい
う利点を有するが、大きな画面、例えば３０インチ以上
のサイズの画面を得ようとする場合、製造工程の複雑
さ、歩留まりの悪さなどからコストが高くなってしまう
と言う欠点を持っている。一方、拡大投影型表示装置は
５０インチ以上の大きな表示サイズを、等倍型表示装置
に比べて安価に提供できるという利点を有するが、ディ
スプレイの厚みを等倍型と同じように薄くすることは原
理上難しく、設置に必要なスペースが広くなってしまう
と言う欠点を有している。2. Description of the Related Art Conventionally, display devices for displaying information can be roughly classified into two types: an equal-size display device such as a liquid crystal monitor for a personal computer, which is called a flat panel display, and an enlarged projection display device such as a rear projection type liquid crystal television. Divided into types. The unit-size display device has the advantage that the thickness of the display can be reduced and the space required for installation is reduced, but when a large screen, for example, a screen of 30 inches or more is obtained, There is a disadvantage that the cost is increased due to the complexity of the manufacturing process and the poor yield. On the other hand, the magnified projection display device has an advantage that a large display size of 50 inches or more can be provided at a lower cost than the equal-size display device, but it is not possible to reduce the thickness of the display as well as the same-size display device. It is difficult in principle, and has the disadvantage that the space required for installation becomes large.
【０００３】既存の液晶テレビなどの拡大投影型表示装
置では、レンズやミラーを使った拡大光学系の技術が使
われている。それ以外では、図１に示すように、小さな
画像に対して光ファイバ１１を整列させて配列し、その
光ファイバ１１を離散的に配置させることにより画像を
拡大する方法（例えば、特開平05-88617号公報参照（以
下、方法Ａ）、あるいは、図２に示すように、ファイバ
集合体を斜めに切断したブロック１ａ，１ｂを複数個使
用することにより画像を拡大する方法（例えば、特開平
06-51142号公報参照、以下、方法Ｂ）、あるいは、図３
に示すように、複数の液晶表示パネル２ａ，２ｂ，２ｎ
からなる表示装置のパネル４間の継ぎ目を無くすため
に、光ファイバ３を用いて画像を表示パネル４に伝送さ
せる方法（例えば、特開平09-252444号公報参照、以
下、方法Ｃ）、あるいは、図４に示すように、テーパー
状の光導光路３を用いて画素の表示サイズを拡大する方
法（例えば、特開平07-43702号公報参照、以下、方法
Ｄ）などが提案されている。[0003] In a magnified projection display device such as an existing liquid crystal television, a technique of a magnifying optical system using a lens or a mirror is used. Otherwise, as shown in FIG. 1, a method for enlarging and arranging the optical fibers 11 for a small image and disposing the optical fibers 11 discretely to enlarge the image (see, for example, No. 88617 (hereinafter referred to as method A), or a method of enlarging an image by using a plurality of blocks 1a and 1b obtained by diagonally cutting a fiber assembly as shown in FIG.
See Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-51142, hereinafter referred to as Method B) or FIG.
As shown in the figure, a plurality of liquid crystal display panels 2a, 2b, 2n
A method of transmitting an image to the display panel 4 using the optical fiber 3 in order to eliminate a seam between the panels 4 of the display device (e.g., see JP-A-09-252444; hereinafter, method C); As shown in FIG. 4, a method of enlarging the display size of a pixel using a tapered light guide path 3 (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-43702, hereinafter referred to as method D) has been proposed.
【０００４】しかしながら、前記方法Ａ（特開平05-088
617号公報）の構成においては、表示全体の面積は拡大
されるが、集合していた画素が離散的に配置されたこと
にとどまっており、本来の目的である表示画素自体が拡
大して投影される構成にはなっていないという欠点を持
っている。次に、前記方法Ｂ（特開平06-51142号公報）
の構成においては、複数のファイバ集合体１ａ，１ｂを
組み合わせて用いているが、一つのファーバ集合体１ａ
と他のファイバ集合体１ｂを結合させる際に、光を最初
のファイバ集合体１ａから次のファイバ集合体１ｂに効
率よく伝送させる方法が難しいこと、また２つのファー
バ集合体１ａ，１ｂを接着させるための位置合わせはフ
ァイバ径が細い場合非常に難しいなどの光カップリング
および製造上の問題点がある。次に、前記方法Ｃ（特開
平09-252444号公報）の構成においては、薄型でつなぎ
目の無い大画面表示装置を小さな画面の表示装置を組み
合わせることによって実現できると言うメリットを持っ
ているが、基本的には方法Ａ（特開平05-088617号公
報）と同じように、表示画素自体が拡大して投影される
構成にはなっておらず、画像を拡大したことにはならな
いと言う欠点を持っている。次に、前記方法Ｄ（特開平
07-43702号公報）の構成においては、一画素ごとの表示
サイズは拡大されるが、画素位置と表示位置の法線方向
の位置が一致しているため画像全体のサイズは大きくな
っておらず、画像を拡大したことにはならないと言う欠
点を持っている。However, the method A (Japanese Patent Laid-Open No. 05-088)
No. 617), the area of the entire display is enlarged, but the collected pixels are merely arranged discretely, and the original display pixels themselves are enlarged and projected. It has the disadvantage that it is not configured to be used. Next, the method B (Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-51142)
In the configuration described above, a plurality of fiber aggregates 1a and 1b are used in combination, but one fiber aggregate 1a is used.
Is difficult to efficiently transmit light from the first fiber aggregate 1a to the next fiber aggregate 1b when the fiber aggregate 1b is coupled with the other fiber aggregate 1b, and the two fiber aggregates 1a and 1b are bonded to each other. However, there is a problem in optical coupling and manufacturing such that positioning is difficult when the fiber diameter is small. Next, the configuration of the method C (Japanese Patent Laid-Open No. 09-252444) has an advantage that a thin, seamless large-screen display device can be realized by combining a small-screen display device. Basically, as in the method A (Japanese Patent Laid-Open No. 05-088617), the configuration is not such that the display pixels themselves are enlarged and projected, and the image is not enlarged. have. Next, the method D (Japanese Unexamined Patent Application Publication
In the configuration of JP-A-07-43702), the display size of each pixel is enlarged, but the size of the entire image is not increased because the pixel position and the position of the display position in the normal direction match. However, there is a disadvantage that the image is not enlarged.
【０００５】上記の従来技術の他に、金属の貫通孔を用
いて画像を拡大する技術（例えば、特開平5-80319号公
報参照）、金属の反射板を用いて画像を拡大する技術
（例えば、特開平7-294757号公報参照）が提案されてい
る。しかし、金属面での反射による光伝達を用いる方式
は、光ファーバや導光路を用いる光伝達方式と異なり、
金属面での反射による光の損失が大きく、実用には適さ
ないという問題がある。また、幅が広い原稿から読み取
った一次元画像を小さな一次元CCDデバイスに伝達する
方法として、テーパー状の光導波路を原稿面に並べ、CC
Dとの結合面では細い光導波路で結合させる方法（例え
ば、特開平9-37038号公報参照）が提案されている。こ
の方式は、一次元画像の拡大／縮小方式としては適して
いるが、このデバイスでは２次元画像の拡大縮小を行う
ことはできない。レンズを用いずに画像を拡大する製品
としては、虫眼鏡の代わりに小さな文字を拡大する拡大
鏡が米国テーパービジョン社から「TaperMag」と言う商
品名で販売されている。この拡大鏡の原理は、多数の光
ファイバを高密度に束ね、溶融させてテーパー状に加工
したものである。この商品は、画像を拡大する光学的な
基本原理は本発明と同じであるが、ガラスファイバーを
束ねて加工しているため、100mm角以上の大型の表示面
積を得ることが難しい。また、加工上の問題からテーパ
ー状に加工する場合のテーパー角を大きくすることが難
しく、例えば30インチ程度の表示画面を得ようとする場
合、デバイスの厚みを30cm以下にすることができない。In addition to the above-mentioned prior art, a technique for enlarging an image using a metal through-hole (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-80319) and a technique for enlarging an image using a metal reflector (for example, And JP-A-7-294757). However, the method using light transmission by reflection on a metal surface is different from the light transmission method using an optical fiber or a light guide,
There is a problem that the loss of light due to reflection on the metal surface is large and is not suitable for practical use. Also, as a method of transmitting a one-dimensional image read from a wide original to a small one-dimensional CCD device, a tapered optical waveguide is arranged on the original surface,
A method of coupling with a thin optical waveguide on the coupling surface with D (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-37038) has been proposed. Although this method is suitable as a method for enlarging / reducing a one-dimensional image, this device cannot enlarge or reduce a two-dimensional image. As a product that enlarges an image without using a lens, a magnifying glass that enlarges small characters instead of a magnifying glass is sold by TaperVision Inc. of the United States under the product name of “TaperMag”. The principle of this magnifying glass is that a large number of optical fibers are bundled at a high density, melted and processed into a tapered shape. This product has the same basic optical principle as that of the present invention for enlarging an image, but it is difficult to obtain a large display area of 100 mm square or more because glass fibers are bundled and processed. In addition, it is difficult to increase the taper angle when processing into a tapered shape due to processing problems. For example, when trying to obtain a display screen of about 30 inches, the thickness of the device cannot be reduced to 30 cm or less.
【０００６】（目的）そこで、本発明の目的は、上記従
来技術の問題点を踏まえ、画像全体の拡大および画素サ
イズ自体の拡大を従来のプロジェクション方式を用いる
ことなく、薄型で実現することが可能な画像拡大用光学
デバイスおよびその製造方法を提供することにある。(Object) Therefore, an object of the present invention is to realize the enlargement of the entire image and the enlargement of the pixel size itself without using a conventional projection system, in view of the above-mentioned problems of the prior art. Another object of the present invention is to provide an optical device for magnifying an image and a method for manufacturing the same.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像拡大用光学デバイスは、板状の無機又
は有機材料中に高い屈折率を持つ高屈折率領域が複数形
成され、かつこの高屈折率領域は板の下面から上面に連
続して存在し、かつ板の厚み方向に垂直な面において、
各々の高屈折率領域の板下面近傍での断面積よりも板上
面近傍での断面積の方が大きいことを特徴としている。
また、上記複数の高屈折率領域の板下面における断面の
相対的な位置関係が板上面においても維持されているこ
とも特徴としている。さらに、上記高屈折率領域の板下
面での断面積と板上面での断面積の比が、複数の高屈折
率領域においてほぼ同じ値であることも特徴としてい
る。さらに、上記断面の面積中心を板下面から板上面を
結んだ曲線と板の法線とのなす角が４５度以上となる部
分が複数の高屈折率領域のうち、少なくとも１箇所以上
あることも特徴としている。さらに、上記断面の面積中
心を板下面から板上面を結んだ曲線と板の法線とのなす
角が板下面近傍において３０度以下であることも特徴と
している。その他の特徴は、以下の説明から明らかとな
る。In order to achieve the above object, an optical device for magnifying an image according to the present invention comprises a plurality of high refractive index regions having a high refractive index formed in a plate-like inorganic or organic material; This high refractive index region exists continuously from the lower surface of the plate to the upper surface, and on a surface perpendicular to the thickness direction of the plate,
The cross-sectional area near the upper surface of the plate is larger than the cross-sectional area near the lower surface of the plate in each high refractive index region.
Also, the relative positional relationship of the cross sections of the plurality of high refractive index regions on the lower surface of the plate is maintained on the upper surface of the plate. Furthermore, the ratio of the cross-sectional area of the high refractive index region on the lower surface of the plate to the cross-sectional area of the upper surface of the plate is substantially the same in a plurality of high refractive index regions. Furthermore, there may be at least one or more portions in the plurality of high refractive index regions where the angle between the curve connecting the center of the area of the cross section from the lower surface of the plate to the upper surface of the plate and the normal line of the plate is 45 degrees or more. Features. Further, an angle formed by a curve connecting the area center of the cross section from the lower surface of the plate to the upper surface of the plate and a normal line of the plate is not more than 30 degrees in the vicinity of the lower surface of the plate. Other features will be apparent from the description below.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の原理および実施例
を、図面により詳細に説明する。 （基本構成）図５（ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の基本
構成を示す上面、下面、断面図である。本発明は、図５
（ａ）（ｂ）に示すように、板状の無機又は有機材料中
に高い屈折率を持つ領域（以後、高屈折率領域と呼ぶ）
３１が複数形成され、かつこの高屈折率領域３１は板の
下面（ｂ）から上面（ａ）に連続して存在し、かつ図５
（ｃ）に示すように、板の厚み方向に垂直な面におい
て、各々の高屈折率領域３３の板下面での断面積よりも
板上面での断面積の方が大きい。また、画像を拡大伝達
すると言う特性を得るために、上記複数の高屈折率領域
３３の板下面における上記断面の相対的な位置関係が、
板上面においても維持されている。さらに、画像をひず
み無く拡大すると言う特性を得るために、前記高屈折率
領域３３の板下面での断面積と板上面での断面積の比が
複数の高屈折率領域３３において、ほぼ同じ値である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The principle and embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. (Basic Configuration) FIGS. 5A, 5B, and 5C are top, bottom, and cross-sectional views showing the basic configuration of the present invention. The present invention is shown in FIG.
(A) As shown in (b), a region having a high refractive index in a plate-like inorganic or organic material (hereinafter, referred to as a high refractive index region)
A plurality of high refractive index regions 31 are continuously formed from the lower surface (b) to the upper surface (a) of the plate.
As shown in (c), in the plane perpendicular to the thickness direction of the plate, the cross-sectional area of each high refractive index region 33 on the plate upper surface is larger than the cross-sectional area on the plate lower surface. In addition, in order to obtain the characteristic of transmitting an enlarged image, the relative positional relationship of the cross section on the lower surface of the plurality of high refractive index regions 33 is as follows.
It is also maintained on the upper surface of the plate. Further, in order to obtain a characteristic of enlarging an image without distortion, the ratio of the cross-sectional area of the high refractive index region 33 at the lower surface of the plate to the cross sectional area at the upper surface of the plate is substantially the same in a plurality of high refractive index regions 33. It is.
【０００９】（原理）図６は、本発明の原理を示す図で
ある。本発明の拡大光学デバイスの下面に拡大する前の
ディスプレイ画像３６を設置する。具体的には、小型の
液晶ディスプレイ、小型のエレクトロルミネッセンスデ
ィスプレイ、小型のCRTなどである。これらのディスプ
レイの画像３６からの出射光が高屈折領域３３に入射す
る。入射した光のうち、高屈折率領域３３と低屈折率領
域３４の界面で全反射条件を満たす光は、本発明のデバ
イスの高屈折率領域３３を上面に向かって伝搬する。上
面での高屈折率領域３３のデバイス厚み方向に垂直な面
における断面積は、下面での高屈折率領域３３のデバイ
ス厚み方向に垂直な面における断面積よりも大きいた
め、下面から入射した画素が拡大されて上面に表示され
ることになる。(Principle) FIG. 6 is a diagram showing the principle of the present invention. The display image 36 before being enlarged is set on the lower surface of the magnifying optical device of the present invention. Specifically, a small liquid crystal display, a small electroluminescence display, a small CRT, and the like. The light emitted from the images 36 of these displays enters the high refractive area 33. Of the incident light, light that satisfies the condition of total reflection at the interface between the high refractive index region 33 and the low refractive index region 34 propagates through the high refractive index region 33 of the device of the present invention toward the upper surface. The cross-sectional area of the high-refractive-index region 33 on the surface perpendicular to the device thickness direction on the upper surface is larger than the cross-sectional area of the high-refractive-index region 33 on the surface perpendicular to the device thickness direction on the lower surface. Is enlarged and displayed on the upper surface.
【００１０】図７〜図１２は、本発明における光の伝達
方向、光の入射方向、光の出射方向、板下面位置の画
像、板上面位置の形状などの原理の説明図である。本発
明は、画像を拡大する際の光路長を従来技術に比べ長く
でき、その結果、板厚を薄くできるという特徴を持って
いる。先に述べたように、「TaperMag」の名で販売され
ている商品は、ガラスファイバーを束ねて加工している
ため、加工上の問題からテーパ状に加工する場合のテー
パー角を大きくすることが難しい。従って、拡大するた
めの板の厚みを、拡大された画像面（板上面）の対角長
より短くすることはできない。それに比較して、本発明
においては、図７に示すように、ある一つの高屈折率領
域３８を考えた場合、光の伝達する方向３７と板の法線
方向３９のなす角度を大きくとれるため、画像を拡大す
る際の板の厚みを小さくすることが可能である。すなわ
ち、断面の面積中心を板下面から板上面を結んだ曲線３
７と板の法線３９とのなす角が４５度以上となる部分が
複数の高屈折率領域３８のうち、少なくとも１箇所以上
あることが本発明の特徴である。しかしながら、拡大前
の画素から出射する光にはある程度の指向性があるた
め、元画像の入射する板下面近傍においては、光の入射
する方向と板の法線方向のなす角の大きさが各々の高屈
折率領域でほぼ同じであることが望ましい。従って、元
画像の入射する板下面近傍においては、図８に示すよう
に、光の入射する方向４２と板の法線方向４１のなす角
の大きさが小さい方が望ましい。すなわち、断面の面積
中心を板下面から板上面を結んだ曲線４２と板の法線４
１とのなす角が板下面近傍において３０度以下であるこ
とが、本発明の特徴である。FIGS. 7 to 12 are explanatory views of the principles of the present invention, such as the direction of light transmission, the direction of light incidence, the direction of light emission, the image of the lower surface of the plate, and the shape of the upper surface of the plate. The present invention has a feature that the optical path length when enlarging an image can be made longer than that of the related art, and as a result, the plate thickness can be reduced. As mentioned earlier, products sold under the name "TaperMag" are processed by bundling glass fibers, so it is necessary to increase the taper angle when processing into a tapered shape due to processing problems. difficult. Therefore, the thickness of the plate for enlargement cannot be made shorter than the diagonal length of the enlarged image plane (plate upper surface). On the other hand, in the present invention, as shown in FIG. 7, when one high refractive index region 38 is considered, the angle between the light transmission direction 37 and the normal direction 39 of the plate can be made large. In addition, it is possible to reduce the thickness of the plate when enlarging an image. That is, curve 3 connecting the area center of the cross section to the upper surface of the plate from the lower surface of the plate
It is a feature of the present invention that at least one portion of the plurality of high refractive index regions 38 has a portion where the angle between 7 and the normal 39 of the plate is 45 degrees or more. However, since the light emitted from the pixel before enlargement has a certain degree of directivity, in the vicinity of the lower surface of the plate where the original image is incident, the size of the angle between the light incident direction and the normal direction of the plate is different from each other. Are desirably substantially the same in the high refractive index region. Therefore, in the vicinity of the lower surface of the plate on which the original image is incident, as shown in FIG. 8, it is desirable that the angle between the light incident direction 42 and the normal direction 41 of the plate be smaller. That is, the curve 42 connecting the area center of the cross section to the upper surface of the plate and the normal line 4 of the plate
It is a feature of the present invention that the angle formed with 1 is 30 degrees or less in the vicinity of the lower surface of the plate.
【００１１】上記の事項は、拡大された画像の出射面に
おいても同じで、拡大された画像の視野角依存性を均一
にするために、板上面近傍においては、図９に示すよう
に、光の出射する方向４３と板の法線方向４５のなす角
の大きさが各々の高屈折率領域４４において小さいこと
が望ましい。尚、拡大前の画像から出射する光の指向性
が悪い場合には、図１０に示すように、高屈折率領域４
６の板下面位置４８での光が入射する領域に、凸状の形
状を設けることによって光の取り込み効率を高めること
ができる。また、図１１に示すように、高屈折率領域５
２の板上面位置５１において、凹状の形状を設けること
や、図１２に示すように、凸状の形状を設けることによ
って、拡大された画像の視野角を広げることができる。The same applies to the exit surface of the enlarged image. In order to make the viewing angle dependence of the enlarged image uniform, near the upper surface of the plate, as shown in FIG. It is desirable that the angle between the direction 43 in which light exits and the normal direction 45 of the plate be small in each high refractive index region 44. When the directivity of the light emitted from the image before the enlargement is poor, as shown in FIG.
By providing a convex shape in the area where the light is incident at the plate lower surface position 48 of No. 6, the light capturing efficiency can be increased. Also, as shown in FIG.
By providing a concave shape at the second plate upper surface position 51 or by providing a convex shape as shown in FIG. 12, the viewing angle of the enlarged image can be widened.
【００１２】（第１の実施例）図１３および図１４は、
本発明の第１の実施例を示す画像拡大用光学デバイスの
サンプルの製造図である。最初に、３０ｇのPMMAをテト
ラヒドロフランに溶かし、これに１０ｇの無水フタル酸
を均一に混ぜた。この溶液を、キャスト法により１００
μm厚、５ｃｍ四方の薄板を作成した。このサンプル
に、図１３に示すわうな200行×200列の正方形パターン
を有するのマスクの裏面から0.33μmの波長の紫外線を
照射し、レンズを用いてこの薄板にマスク像を結像させ
る。結像する正方形パターンの一辺の長さを５０μmと
した。隣接する正方形の間隔は１０μmになる。正方形
マスク中心と板の中心とを一致させた。紫外線を照射す
る際の薄板の温度は100℃、紫外線の照射強度はサンプ
ル上で１Ｗ／ｃｍ2、照射時間は１００秒とした。薄板
の紫外線が照射された部分はフォトブリーチングを起こ
し、屈折率が低下した。屈折率を測定したところ、紫外
線の照射されていない部分の屈折率ｎは1.50、紫外線が
照射された部分の屈折率は1.45となった。上記と同じ作
り方で結像する正方形パターンの一辺の長さを５１μm
から１００μmまで１μmずつ長さが違う薄板を５０枚作
成した。このようにして作成した薄板５１枚を、図１４
に示す座標Ｘ１−Ｘ２とＹ１−Ｙ２が上下方向で一致す
るように重ね、１２０℃の温度、２ｋｇ／ｃｍ2の均一
な圧力をかけて融着させた。これにより40,000の分離さ
れた高屈折領域を有し、高屈折率領域の板下面での断面
積より板上面での断面積が大きいデバイスが作成され
た。第１の実施例により作成されたサンプルを、サンプ
ルNo.1とする。(First Embodiment) FIG. 13 and FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a sample of an optical device for magnifying an image according to a first embodiment of the present invention. First, 30 g of PMMA was dissolved in tetrahydrofuran, to which 10 g of phthalic anhydride was uniformly mixed. The solution is cast to 100
A 5 cm square thin plate having a thickness of 5 μm was prepared. This sample is irradiated with ultraviolet light having a wavelength of 0.33 μm from the back surface of a mask having a square pattern of 200 rows × 200 columns as shown in FIG. 13, and a mask image is formed on this thin plate using a lens. The length of one side of the square pattern to be imaged was 50 μm. The distance between adjacent squares is 10 μm. The center of the square mask was aligned with the center of the plate. The temperature of the thin plate when irradiating ultraviolet rays was 100 ° C., the irradiation intensity of the ultraviolet rays was 1 W / cm 2 on the sample, and the irradiation time was 100 seconds. The portion of the thin plate irradiated with the ultraviolet rays was subjected to photobleaching, and the refractive index was lowered. When the refractive index was measured, the refractive index n of the portion not irradiated with ultraviolet light was 1.50, and the refractive index of the portion irradiated with ultraviolet light was 1.45. The length of one side of the square pattern to be imaged in the same way as above is 51 μm
Fifty thin plates having different lengths from 1 to 100 μm were prepared. FIG. 14 shows 51 thin plates thus prepared.
Are superimposed so that the coordinates X1-X2 and Y1-Y2 coincide with each other in the vertical direction, and are fused at a temperature of 120 ° C. and a uniform pressure of 2 kg / cm 2 . As a result, a device having 40,000 separated high-refractive-index regions and having a larger cross-sectional area at the upper surface of the plate than that at the lower surface of the high-refractive-index region was produced. The sample created by the first embodiment is referred to as sample No. 1.
【００１３】（第２の実施例）第１の実施例と同じ製法
で、薄板を６０枚作成した。但し、正方形パターンの一
辺の長さを１１枚は５０μm、残りの５１枚は第１の実
施例と同じにした。このようにして作成した薄板６０枚
を正方形の一辺の長さが短い順に重ね、１２０℃の温
度、２ｋｇ／ｃｍ2の均一な圧力をかけて融着させた。
第２の実施例により作成したサンプルを、サンプルNo.2
とする。 （第３の実施例）第１の実施例と同じ製法で薄板を６０
枚作成した。但し、正方形パターンの一辺の長さを９枚
は１００μm、残りの５１枚は第１の実施例と同じにし
た。このようにして作成した薄板６０枚を正方形の一辺
の長さが短い順に重ね、１２０℃の温度、２ｋｇ／ｃｍ
2の均一な圧力をかけて融着させた。第３の実施例によ
り作成したサンプルを、サンプルNo.3とする。(Second Embodiment) Sixty thin plates were produced by the same manufacturing method as in the first embodiment. However, the length of one side of the square pattern was 50 μm for 11 sheets, and the remaining 51 sheets were the same as in the first embodiment. Sixty thin plates thus prepared were stacked in ascending order of the length of one side of the square, and fused at a temperature of 120 ° C. and a uniform pressure of 2 kg / cm 2 .
The sample created according to the second embodiment is referred to as sample No. 2
And (Third embodiment) A thin plate is formed by the same manufacturing method as in the first embodiment.
Created. However, the length of one side of the square pattern was 100 μm for 9 sheets, and the remaining 51 sheets were the same as in the first embodiment. The 60 thin plates prepared in this manner are stacked in the order of short side of the square, and the temperature is set to 120 ° C. and 2 kg / cm.
A uniform pressure of 2 was applied for fusing. The sample created according to the third embodiment is referred to as sample No. 3.
【００１４】（第４の実施例）第１の実施例と同じ製法
で薄板を７０枚作成した。但し、正方形パターンの一辺
の長さを９枚は５０μm、他の９枚は１００μm、残りの
５１枚は第１の実施例と同じにした。このようにして作
成した薄板７０枚を正方形の一辺の長さが短い順に重
ね、１２０℃の温度、２ｋｇ／ｃｍ2の均一な圧力をか
けて融着させた。第４の実施例で作成したサンプルを、
サンプルNo.4とする。 （第５の実施例）第５の実施例と同じサンプルの板下面
にエンボス加工法を用いて、画素ごとに図１０で示した
ような凸形状になるような加工を行った。尚、このとき
の凸形状の曲率半径を５０μmとした。第５の実施例に
より作成したサンプルを、サンプルNo.5とする。(Fourth Embodiment) Seventy thin plates were produced by the same manufacturing method as in the first embodiment. However, one side of the square pattern had a length of 50 μm, the other nine had a length of 100 μm, and the remaining 51 had the same length as in the first embodiment. Seventy thin plates prepared in this way were stacked in the order of shorter one side of the square, and were fused at a temperature of 120 ° C. and a uniform pressure of 2 kg / cm 2 . The sample created in the fourth embodiment is
Sample No.4. (Fifth Embodiment) The lower surface of the same sample as that of the fifth embodiment was processed by using an embossing method so that each pixel had a convex shape as shown in FIG. The radius of curvature of the convex shape at this time was 50 μm. The sample created according to the fifth embodiment is referred to as sample No. 5.
【００１５】（第６の実施例）第５の実施例と同じサン
プルの板上面に、エンボス加工法を用いて画素ごとに図
１１で示したような凹形状になるような加工を行った。
尚、このときの凹形状の曲率半径を１００μmとした。
第６の実施例で作成したサンプルを、サンプルNo.6とす
る。 （第７の実施例）第５の実施例と同じサンプルの板上面
に、エンボス加工法を用いて画素ごとに図１２で示した
ような凸形状になるような加工を行った。尚、このとき
の凸形状の曲率半径を１００μmとした。第７の実施例
により作成したサンプルを、サンプルNo.7とする。Sixth Embodiment The upper surface of the same sample as that of the fifth embodiment was processed by embossing so that each pixel had a concave shape as shown in FIG. 11 for each pixel.
The radius of curvature of the concave shape at this time was set to 100 μm.
The sample created in the sixth embodiment is designated as Sample No. 6. (Seventh Embodiment) On the plate upper surface of the same sample as in the fifth embodiment, processing was performed by using an embossing method so that each pixel had a convex shape as shown in FIG. The radius of curvature of the convex shape at this time was set to 100 μm. The sample created according to the seventh embodiment is referred to as sample No. 7.
【００１６】（作成サンプルの評価結果）以上、No.1〜
No.7のサンプルについて、画像の明るさ、画像の明
るさの均一性、視野角の大きさ、視野角の大きさの
均一性、以上４項目について評価を行った。表の中の
○、△、×は、下記の基準で評価した。拡大する前の画
像は透明フィスム上に作成したITEテストチャートをカ
ラービュアーで投射した画像を用いた。(Evaluation results of prepared samples)
The sample No. 7 was evaluated for the following four items: image brightness, image brightness uniformity, viewing angle size, viewing angle size uniformity. ○, Δ, and × in the table were evaluated according to the following criteria. The image before the enlargement used the image which projected the ITE test chart created on the transparent fism by the color viewer.
【００１７】明るさ ○：拡大前の画像の明るさ(cd/cm2)÷拡大後の画像の明
るさ(cd/cm2)×拡大倍率（面積比）が2.0未満 △：拡大前の画像の明るさ(cd/cm2)÷拡大後の画像の明
るさ(cd/cm2)×拡大倍率（面積比）が2.0以上3.0未満 ×：拡大前の画像の明るさ(cd/cm2)÷拡大後の画像の明
るさ(cd/cm2)×拡大倍率（面積比）が3.0以上明るさの均一性 ○：画像の明るさ(cd/cm2)の均一性が±１０%未満 △：画像の明るさ(cd/cm2)の均一性が±１０%以上±３
０％未満 ×：画像の明るさ(cd/cm2)の均一性が±３０%以上 Brightness ：: Brightness of image before enlargement (cd / cm2) ÷ Brightness of image after enlargement (cd / cm2) x magnification ratio (area ratio) is less than 2.0 △: Brightness of image before enlargement Depth (cd / cm2) ÷ Brightness of image after enlargement (cd / cm2) × Enlargement ratio (area ratio) is 2.0 or more and less than 3.0 ×: Brightness of image before enlargement (cd / cm2) ÷ Image after enlargement Brightness (cd / cm2) × Enlargement magnification (area ratio) is 3.0 or more Brightness uniformity ○: Image brightness (cd / cm2) uniformity is less than ± 10% △: Image brightness (cd / cm2) ± 10% or more ± 3
Less than 0% ×: Uniformity of image brightness (cd / cm2) ± 30% or more
【００１８】視野角の大きさ ○：視野角が90°以上 △：視野角が30°以上90°未満 ×：視野角が30°未満視野角均一性 ○：画素の視野角中心のバラツキが±10％未満 △：画素の視野角中心のバラツキが±10％以上±30％未
満 ×：画素の視野角中心のバラツキが±30％以上 Viewing angle size ：: Viewing angle is 90 ° or more ：: Viewing angle is 30 ° or more and less than 90 ° ×: Viewing angle is less than 30 ° Viewing angle uniformity ：: Variation of pixel viewing angle center ± Less than 10% △: ± 10% or more and less than ± 30% variation at the center of the viewing angle of the pixel ×: ± 30% or more variation at the center of the viewing angle of the pixel
【００１９】図１６は、作成されたサンプルの評価結果
を示す図である。No.1のサンプルでは、拡大後の板中心
から半径60mm以上では、画像の明るさ、明るさの均一
性、視野角のバラツキが大きいことが判った。この理由
は、半径60mm以上においては板下面近傍および板上面近
傍において、高屈折率領域の断面中心を結んだ線と板の
法線方向のなす角が大きくなることによって、板下面か
ら入射する光の入射効率が悪くなるためである。また、
板上面から光が出射する際の光出射方向の中心軸が板の
法線方向から大きく傾くため、視野角の均一性が悪くな
る。No.1のサンプルの拡大後の板中心から半径60mmにお
ける高屈折率領域の断面中心を結んだ線と板の法線方向
のなす角を測定したところ、板下面近傍および板上面近
傍ともに約３０°であった。この結果、高屈折率領域の
断面中心を結んだ線と板の法線方向のなす角度は、板下
面近傍および板上面近傍とも３０°以下が望ましいこと
が判った。FIG. 16 is a diagram showing the evaluation results of the prepared samples. In the sample of No. 1, it was found that the brightness of the image, the uniformity of the brightness, and the variation of the viewing angle were large at a radius of 60 mm or more from the center of the plate after the enlargement. The reason for this is that when the radius is 60 mm or more, the angle between the line connecting the cross-sectional center of the high refractive index region and the normal direction of the plate increases near the lower surface of the plate and near the upper surface of the plate. This is because the incident efficiency becomes worse. Also,
Since the central axis in the light emitting direction when light is emitted from the upper surface of the plate is greatly inclined from the normal direction of the plate, the uniformity of the viewing angle is deteriorated. When the angle between the line connecting the center of the cross section of the high refractive index region at a radius of 60 mm from the center of the plate after the enlargement of the No. 1 sample and the normal direction of the plate was measured, it was approximately 30 in both the vicinity of the plate lower surface and the plate upper surface. °. As a result, it was found that the angle formed between the line connecting the center of the cross section of the high refractive index region and the normal direction of the plate is preferably 30 ° or less in the vicinity of the lower surface of the plate and the upper surface of the plate.
【００２０】No.2のサンプルでは、板下面近傍における
高屈折率領域の断面中心を結んだ線と板の法線方向のな
す角が小さいため、No.1のサンプルに比べ拡大後の板中
心から半径60mm以上の領域における明るさおよび明るさ
の均一性の改善が見られた。No.3のサンプルでは、板上
面近傍における高屈折率領域の断面中心を結んだ線と板
の法線方向のなす角が小さいため、No.1のサンプルに比
べ拡大後の板中心から半径60mm以上の領域における視野
角均一性の改善が見られた。No.４のサンプルでは、板
上面および板下面近傍において高屈折率領域の断面中心
を結んだ線と板の法線方向のなす角が小さいため、No.1
のサンプルに比べ拡大後の板中心から半径60mm以上の領
域における明るさおよび明るさの均一性、さらに視野角
に均一性の改善が見られた。In the sample of No. 2, since the angle between the line connecting the cross-sectional center of the high refractive index region near the lower surface of the plate and the normal direction of the plate was small, the center of the plate after the enlargement was larger than the sample of No. 1. From the results, the brightness and the uniformity of brightness were improved in the area with a radius of 60 mm or more. In the sample of No. 3, since the angle between the line connecting the cross-sectional center of the high refractive index region near the top surface of the plate and the normal direction of the plate was small, the radius of the plate after the enlargement was 60 mm compared to the sample of No. 1. Improvements in viewing angle uniformity in the above regions were observed. In the sample of No. 4, the angle between the line connecting the cross-sectional center of the high refractive index region and the normal direction of the plate near the upper and lower surfaces of the plate was small.
As compared with the sample No. 2, the brightness and the brightness uniformity in the region with a radius of 60 mm or more from the center of the plate after the enlargement and the uniformity in the viewing angle were improved.
【００２１】No.5のサンプルでは、板下面の高屈折率領
域の形状を凸状にすることにより、拡大前の画像の光入
射効率を高めることができ、No.4のサンプルに比べ明る
さのの改善が見られた。No.6のサンプルでは、板上面の
高屈折率領域の形状を凹状にすることにより、拡大後の
画像光の発散角を大きくすることができ、No.5のサンプ
ルに比べ視野角の改善が見られた。No.7のサンプルで
は、板上面の高屈折率領域の形状を凸状にすることによ
り、拡大後の画像光の発散角を大きくすることががで
き、No.5のサンプルに比べ視野角の改善が見られた。
尚、実施例では、高屈折率領域の断面形状を図１３に示
すように正方形にした。正方形にすることにより、隣接
する高屈折率領域の間に存在する低屈折率領域の面積を
小さくすることができる。また、画像の一画素の縦横比
を同じにすることができるため、画像拡大を行うデバイ
スには適した形状になる。In the sample of No. 5, by making the shape of the high refractive index region on the lower surface of the plate convex, the light incidence efficiency of the image before enlargement can be increased, and the brightness is higher than that of the sample of No. 4. Improvements were seen. In the sample of No. 6, the divergence angle of the enlarged image light can be increased by making the shape of the high refractive index region on the plate upper surface concave, and the viewing angle is improved compared to the sample of No. 5. Was seen. In the sample of No. 7, the divergence angle of the enlarged image light can be increased by making the shape of the high refractive index region on the plate upper surface convex, and the viewing angle is larger than that of the sample of No. 5. Improvements have been seen.
In the example, the cross-sectional shape of the high refractive index region was square as shown in FIG. With the square shape, the area of the low refractive index region existing between adjacent high refractive index regions can be reduced. In addition, since the aspect ratio of one pixel of an image can be made the same, the shape is suitable for a device that enlarges an image.
【００２２】また、高屈折率領域の断面形状を、図１５
に示すように６角形状にすることにより、正方形形状と
同様に高屈折率領域の間に存在する低屈折率領域の面積
を小さくすることができる。正方形形状に比べ、曲線表
示においてなめらかな画像に表示できるという特徴を持
っている。本実施例では、No.1〜No.7の全てのサンプル
において、高屈折率領域の断面中心を板下面から板上面
に結んだ曲線と板の法線とのなす最大の角度は50°であ
った。本発明の原理から明らかなように、板中心から離
れるに従って上記の角度は増加する。No.４〜No.7のサ
ンプルでは、板の厚みは７mm,拡大された画像の一辺の
長さは１２mmであった。板の厚みよりも拡大された画像
の一辺の長さが小さいことが望まれるため、板周辺での
高屈折率領域の断面中心を板下面から板上面に結んだ曲
線と板の法線とのなす最大の角度は４５°以上であるこ
とが望ましい。The sectional shape of the high refractive index region is shown in FIG.
The area of the low-refractive-index region existing between the high-refractive-index regions can be reduced as in the case of the square shape, as shown in FIG. Compared to a square shape, it has the characteristic that it can be displayed in a smoother image in curve display. In the present embodiment, in all the samples of No. 1 to No. 7, the maximum angle between the curve connecting the cross-sectional center of the high refractive index region from the lower surface of the plate to the upper surface of the plate and the normal of the plate is 50 °. there were. As is evident from the principles of the present invention, the angle increases with distance from the plate center. In the samples of No. 4 to No. 7, the thickness of the plate was 7 mm, and the length of one side of the enlarged image was 12 mm. Since it is desired that the length of one side of the enlarged image is smaller than the thickness of the plate, a curve connecting the cross-sectional center of the high refractive index region around the plate from the lower surface of the plate to the upper surface of the plate and the normal line of the plate The maximum angle to be formed is desirably 45 ° or more.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の高屈折領域が個別に板中に存在するため、板下面
から入射した光が板上面に伝達する際、一つの高屈折領
域を伝達する光が別の高屈折率領域を伝達する光と混在
してしまうことがなく、画素の拡大された光情報が伝達
できるるという利点を有する（請求項１）。また、複数
の高屈折領域の相対的な位置関係が板下面と板上面で保
たれているため、板下面から入射した画像が板上面でも
保存されるという利点を有する（請求項２）。また、高
屈折率領域の板下面での断面積と板上面での断面積の比
が、複数の高屈折率領域においてほぼ同じ値であるた
め、板下面から入射した画像が板上面でも歪み無く拡大
されるという利点を有する（請求項３）。板下面から入
射した光が上面方向へ伝達する際、光の伝達する方向と
板の法線方向のなす角度を大きくとれることにより、画
像を拡大する際の板の厚みを小さくできる（請求項
４）。As described above, according to the present invention,
Since a plurality of high-refractive regions are individually present in the plate, when light incident from the lower surface of the plate is transmitted to the upper surface of the plate, light transmitted through one high-refractive region is transmitted with light transmitted through another high-refractive-index region. There is an advantage that optical information in which pixels are enlarged can be transmitted without being mixed. Further, since the relative positional relationship of the plurality of high refractive regions is maintained between the lower surface of the plate and the upper surface of the plate, there is an advantage that an image incident from the lower surface of the plate is also stored on the upper surface of the plate. In addition, since the ratio of the cross-sectional area of the high refractive index region on the lower surface of the plate to the cross-sectional area of the upper surface of the plate is substantially the same in a plurality of high refractive index regions, the image incident from the lower surface of the plate has no distortion even on the upper surface of the plate. It has the advantage of being enlarged (claim 3). When light incident from the lower surface of the plate is transmitted to the upper surface, the angle between the direction of light transmission and the normal direction of the plate can be made large, so that the thickness of the plate when enlarging an image can be reduced. ).
【００２４】また、本発明によれば、板下面から元画像
の光が高屈折率領域に入射する際、入射する板下面近傍
での光の伝達する方向と板の法線方向のなす角度を全て
の画素において小さくすることにより、入射する光のカ
ップリング効率を一定に保つことができる。その結果、
元画像の板上面への伝達効率を一定に保つことができる
（請求項５）。また、板下面から伝達された光が板上面
より出射する際、出射する板上面近傍での光の伝達する
方向と板の法線方向のなす角度を全ての画素において小
さくすることにより、画素ごとの視野角依存性を小さく
することができる（請求項６）。また、板下面から元画
像の光が高屈折率領域に入射する際、板下面の高屈折率
領域の形状を凸状にすることにより画像からの光の取り
込み効率を向上させ、板上面で拡大された画像を明るく
することができる（請求項７）。また、板下面から伝達
された光が板上面より出射する際、板上面の高屈折率領
域の形状を凹状にすることにより、画像の視野角を大き
くすることができる（請求項８）。According to the present invention, when the light of the original image is incident on the high refractive index region from the lower surface of the plate, the angle between the direction of light transmission near the lower surface of the incident plate and the normal direction of the plate is determined. By reducing the size in all pixels, the coupling efficiency of incident light can be kept constant. as a result,
The transmission efficiency of the original image to the upper surface of the plate can be kept constant. Further, when light transmitted from the lower surface of the plate is emitted from the upper surface of the plate, the angle between the direction in which light is transmitted in the vicinity of the upper surface of the emitted plate and the normal direction of the plate is reduced in all pixels. Can be reduced in viewing angle dependency (claim 6). Also, when the light of the original image enters the high refractive index area from the lower surface of the plate, the shape of the high refractive index region on the lower surface of the plate is made convex to improve the efficiency of capturing light from the image and enlarged on the upper surface of the plate. It is possible to brighten the processed image (claim 7). Further, when the light transmitted from the lower surface of the plate is emitted from the upper surface of the plate, the viewing angle of the image can be increased by making the shape of the high refractive index region on the upper surface of the plate concave.
【００２５】また、本発明によれば、板下面から伝達さ
れた光が板上面より出射する際、板上面の高屈折率領域
の形状を凸状にすることにより画像の視野角を大きくす
ることができる（請求項９）。また、高屈折領域の板上
面近傍における断面積の形を図１３に示すようにおおよ
そ正方形にすることにより、円状の形状を持つ場合に比
べ、板中の画像が伝達する領域を大きくすることができ
る（請求項１０）。また、高屈折領域の板上面近傍にお
ける断面積の形を、図１５に示すようにおおよそ六角形
にすることにより、円状の形状を持つ場合に比べ、板中
の画像が伝達する領域を大きくすることができるととも
に、正方形の形状の場合に比べ、曲線形状を持つ画像に
対してなめらかな画像表示ができる（請求項１１）。さ
らに、高屈折率領域を複数有する薄板を複数枚作成し、
その後その薄板を結合させることによって、一枚の板を
作成することにより、安価に本発明のサンプル製造でき
る（請求項１２）。さらに、紫外線により屈折率が変化
する材料を用いることにより、安価に本発明のサンプル
を製造することができる（請求項１３）。According to the present invention, when the light transmitted from the lower surface of the plate is emitted from the upper surface of the plate, the viewing angle of the image is increased by making the shape of the high refractive index region on the upper surface of the plate convex. (Claim 9). Also, by making the shape of the cross-sectional area near the upper surface of the plate of the high refraction region approximately square as shown in FIG. 13, the region in the plate where the image is transmitted can be made larger than in the case of having a circular shape. (Claim 10). In addition, by making the shape of the cross-sectional area near the upper surface of the plate of the high refraction region approximately hexagonal as shown in FIG. 15, the region in the plate where the image is transmitted can be made larger than in the case of having a circular shape. And a smoother image display for an image having a curved shape than in the case of a square shape (claim 11). Furthermore, making a plurality of thin plates having a plurality of high refractive index regions,
Thereafter, the sample of the present invention can be manufactured at low cost by combining the thin plates to form a single plate. Furthermore, by using a material whose refractive index changes by ultraviolet rays, the sample of the present invention can be manufactured at low cost.
【図１】従来技術による方法Ａ（特開平５−８８６１７
号公報）の斜視図である。FIG. 1 shows a method A according to the prior art (JP-A-5-88617).
FIG.
【図２】従来技術による方法Ｂ（特開平６−５１１４２
号公報）の構成図である。FIG. 2 shows a conventional method B (JP-A-6-51142).
FIG.
【図３】従来技術による方法Ｃ（特開平９−２５２４４
４号公報）の構成図である。FIG. 3 shows a conventional method C (Japanese Patent Laid-Open No. 9-25244).
FIG.
【図４】従来技術による方法Ｄ（特開平７−４３７０２
号公報）の構成図である。FIG. 4 shows a conventional method D (Japanese Patent Laid-Open No. 7-43702).
FIG.
【図５】本発明による画像拡大用光学デバイスの基本構
成を示す上面、下面および断面図である。FIG. 5 is an upper surface, a lower surface, and a cross-sectional view illustrating a basic configuration of an image magnification optical device according to the present invention.
【図６】本発明の画像拡大用光学デバイスの原理を示す
図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of the optical device for magnifying an image according to the present invention.
【図７】本発明の原理を示す光の伝達方向と板の法線方
向との関係図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the light transmission direction and the normal direction of the plate, showing the principle of the present invention.
【図８】本発明の原理を示す光の入射方向と板の法線方
向との関係図である。FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the incident direction of light and the normal direction of the plate, showing the principle of the present invention.
【図９】本発明の原理を示す光の出射方向と板の法線方
向との関係図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the light emission direction and the normal direction of the plate, showing the principle of the present invention.
【図１０】本発明の原理を示す板下面位置の凸状形状の
説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of a convex shape at the position of the lower surface of the plate, showing the principle of the present invention.
【図１１】本発明の原理を示す板上面位置の凹状形状の
説明図である。FIG. 11 is an explanatory view of a concave shape at a plate upper surface position showing the principle of the present invention.
【図１２】本発明の原理を示す板上面位置の凸状形状の
説明図である。FIG. 12 is an explanatory view of a convex shape at a plate upper surface position showing the principle of the present invention.
【図１３】本発明の一実施例を示す高屈折率領域の板上
面近傍の断面積の形状図である。FIG. 13 is a sectional view showing a cross-sectional area near the upper surface of a high refractive index region according to an embodiment of the present invention.
【図１４】本発明の薄板サンプルを重ねた形状図であ
る。FIG. 14 is a view showing a shape in which thin plate samples of the present invention are stacked.
【図１５】本発明の他の実施例を示す断面積の形を六角
形にしたサンプルの図である。FIG. 15 is a diagram of a sample having a hexagonal cross-sectional area according to another embodiment of the present invention.
【図１６】本発明により作成したサンプルの評価結果を
示す図である。FIG. 16 is a diagram showing evaluation results of a sample prepared according to the present invention.
３１，３３，３８，４０，４４，４６，５２，５５…高
屈折率領域、３２，３４，４７，５３，５６…低屈折率
領域、３５…拡大されたディスプレイ画像、３６…拡大
前のディスプレイ画像、３７…光の伝達方向、３９…板
の法線方向、４１，４５…板の法線方向、４２…光の入
射方向、４３…光の出射方向、４８…板下面位置、４９
…拡大前のディスプレイ画像、５１，５４…板上面位
置。31, 33, 38, 40, 44, 46, 52, 55 ... high refractive index area, 32, 34, 47, 53, 56 ... low refractive index area, 35 ... enlarged display image, 36 ... display before enlargement Image, 37: light transmission direction, 39: plate normal direction, 41, 45: plate normal direction, 42: light incident direction, 43: light emission direction, 48: plate lower surface position, 49
... Display image before enlargement, 51, 54...
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３１３ ３６０ ３６０Ｚ 13/00 13/00 Ｆ Ｈ０４Ｎ 5/72 Ｈ０４Ｎ 5/72 Ｚ 5/74 5/74 Ａ Ｆターム(参考） 2H042 AA03 AA19 AA28 2H046 AA02 AA32 AA46 AC01 AD13 AZ03 AZ11 5C058 AA01 AA06 AA12 BA23 DA15 EA11 EA26 5C096 AA13 AA22 BA04 BA05 BC20 CA06 CA12 CA22 CA32 CB02 CD03 CD19 CD22 CD38 EA02 EB04 FA01 5G435 AA18 BB17 DD02 DD11 FF02 FF06 FF08 GG01 KK07 LL15──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09F 9/00 313 G09F 9/00 313 360 360Z 13/00 13/00 F H04N 5/72 H04N 5/72 Z5 / 74 5/74 A F term (reference) 2H042 AA03 AA19 AA28 2H046 AA02 AA32 AA46 AC01 AD13 AZ03 AZ11 5C058 AA01 AA06 AA12 BA23 DA15 EA11 EA26 5C096 AA13 AA22 BA04 BA05 BC20 CA02 CD03 FA01 5G435 AA18 BB17 DD02 DD11 FF02 FF06 FF08 GG01 KK07 LL15
Claims (13)
い屈折率を持つ高屈折率領域が複数形成され、かつ、該
高屈折率領域は板の下面から上面に連続して存在し、か
つ、前記板の厚み方向に垂直な面で、各々の高屈折率領
域の板下面近傍での断面積よりも板上面近傍での断面積
の方が大きいことを特徴とする画像拡大用光学デバイ
ス。1. A high refractive index region having a high refractive index is formed in a plurality of inorganic or organic materials constituting a plate, and the high refractive index region exists continuously from the lower surface to the upper surface of the plate. And an optical device for magnifying an image, wherein in a plane perpendicular to the thickness direction of the plate, the cross-sectional area near the plate upper surface is larger than the cross-sectional area near the plate lower surface of each high refractive index region. .
スにおいて、 前記複数の高屈折率領域の板下面における断面の相対的
な位置関係は、板上面においても維持されていることを
特徴とする画像拡大用光学デバイス。2. The optical device for magnifying an image according to claim 1, wherein the relative positional relationship of the cross sections of the plurality of high refractive index regions on the lower surface of the plate is maintained also on the upper surface of the plate. Optical device for image enlargement.
スにおいて、 前記高屈折率領域の板下面での断面積と板上面での断面
積の比が、複数の高屈折率領域においてほぼ同じ値であ
ることを特徴とするディスプレイ画像拡大用光学デバイ
ス。3. The optical device for magnifying an image according to claim 1, wherein a ratio of a sectional area of the high refractive index region on a plate lower surface to a sectional area of the high refractive index region on a plate upper surface is substantially the same in a plurality of high refractive index regions. An optical device for enlarging a display image characterized by being a value.
スにおいて、 前記断面積の中心を板下面から板上面を結んだ光の伝達
方向である曲線と板の法線とのなす角が45度以上となる
部分が複数の高屈折率領域のうちの少なくとも一ヶ所以
上あることを特徴とする画像拡大用光学デバイス。4. The optical device for magnifying an image according to claim 1, wherein an angle between a curve which is a transmission direction of light connecting the center of the cross-sectional area from the lower surface of the plate to the upper surface of the plate and a normal line of the plate is 45. An optical device for magnifying an image, characterized in that at least one portion of the plurality of high refractive index regions has a portion having a degree or higher.
スにおいて、 前記板の下面から画像の光が高屈折率領域に入射する際
に、入射する板下面近傍での光の伝達する方向と板の法
線方向のなす角度を３０度以下にすることを特徴とする
画像拡大用光学デバイス。5. The optical device for magnifying an image according to claim 1, wherein, when light of an image enters a high refractive index region from a lower surface of the plate, a direction in which light is transmitted in the vicinity of the incident lower surface of the plate. An optical device for magnifying an image, wherein an angle formed by a normal direction of the plate is 30 degrees or less.
スにおいて、 前記板の下面から伝達された光が板上面より出射する際
に、出射する板上面近傍での光の伝達する方向と板の法
線方向のなす角度を３０度以下にすることを特徴とする
画像拡大用光学デバイス。6. The optical device for magnifying an image according to claim 1, wherein, when the light transmitted from the lower surface of the plate is emitted from the upper surface of the plate, the direction in which light is transmitted near the upper surface of the emitted plate and the plate. An optical device for magnifying an image, wherein an angle formed by a normal direction of the image is 30 degrees or less.
スにおいて、 前記高屈折領域の板下面における形状が複数の高屈折率
領域ごとに凸の形状を有することを特徴とする画像拡大
用光学デバイス。7. The image enlargement optical device according to claim 1, wherein the shape of the high refractive region on the lower surface of the plate has a convex shape for each of a plurality of high refractive index regions. device.
スにおいて、 前記高屈折領域の板上面における形状が複数の高屈折率
領域ごとに凹の形状を有することを特徴とする画像拡大
用光学デバイス。8. The optical device for magnifying an image according to claim 1, wherein the shape of the high refractive region on the plate upper surface has a concave shape for each of a plurality of high refractive index regions. device.
スにおいて、 前記高屈折領域の板上面における形状が複数の高屈折率
領域ごとに凸状の形状を有することを特徴とする画像拡
大用光学デバイス。9. The image enlargement optical device according to claim 1, wherein the shape of the high refractive area on the plate upper surface has a convex shape for each of a plurality of high refractive index areas. Optical device.
イスにおいて、 前記高屈折領域の板上面近傍における断面積の形がおお
よそ正方形であることを特徴とする画像拡大用光学デバ
イス。10. The optical device for magnifying an image according to claim 1, wherein the cross-sectional area of the high refractive region near the upper surface of the plate is approximately square.
イスにおいて、 前記高屈折領域の板上面近傍における断面積の形がおお
よそ六角形であることを特徴とする画像拡大用光学デバ
イス。11. The optical device for magnifying an image according to claim 1, wherein a shape of a cross-sectional area in the vicinity of a plate upper surface of the high refraction region is approximately hexagonal.
枚作成し、その後、該薄板を結合させることによって一
枚の板を作成することを特徴とする画像拡大用光学デバ
イスの製造方法。12. A method for producing an optical device for magnifying an image, comprising: preparing a plurality of thin plates having a plurality of high refractive index regions, and thereafter forming one plate by bonding the thin plates.
バイスの製造方法において、 前記薄板は紫外線により屈折率が変化する材料であるこ
とを特徴とする画像拡大用光学デバイスの製造方法。13. The method of manufacturing an optical device for magnifying an image according to claim 12, wherein the thin plate is made of a material whose refractive index is changed by ultraviolet rays.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP2000198027A JP2002014239A (en) | 2000-06-30 | 2000-06-30 | Optical device for magnifying image and method for manufacturing the same |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2002014239A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517602A (en) * | 2009-02-12 | 2012-08-02 | サントゥル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティ フィック セーエヌエールエス | System and device for optically detecting particles using an array for separating optical information, and manufacturing method thereof |
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- 2000-06-30 JP JP2000198027A patent/JP2002014239A/en active Pending
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