JP2002051278A

JP2002051278A - 情報端末

Info

Publication number: JP2002051278A
Application number: JP2000235257A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Ishii; 哲也石井
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2002-02-15
Anticipated expiration: 2020-07-31
Also published as: JP4679700B2

Abstract

(57)【要約】【課題】携帯型情報端末の直視モードでの操作性を損な
わずに、用途に応じて容易に拡大虚像を表示可能な光学
的機能を付加した情報端末を提供する。【解決手段】画像表示デバイス３と、透過型体積ホログ
ラム１と、画像観察窓２と、反射型体積ホログラム４を
有している。画像観察窓２は、画像表示デバイス３を外
部から照明するのに十分な大きさを有し、画像表示デバ
イス３の画像表示面に対向して配置されている。ホログ
ラム１は、画像観察窓２と画像表示デバイス３の間にお
いて略平行に配置され、所定方向から入射する光に対し
て正のレンズ作用を有し、画像表示デバイス３から前記
所定方向に発散する光を虚像形成光にする。ホログラム
４は、虚像形成光の波長分布を制限している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報端末、特に携
帯型の情報端末に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、個人で大画面の画像を楽しむこと
等を目的とした画像表示装置、特に、頭部や顔面に装着
するタイプの画像表示装置の開発が盛んになされてい
る。また、近年、携帯電話の普及や携帯情報端末の普及
に伴い、携帯電話や携帯情報端末の画像や文字データを
大画面で見たいというニーズが高まっている。

【０００３】従来、頭部装着式の画像表示装置として、
ＣＲＴのような画像表示素子の像を画像伝達素子で物体
面に伝達し、この物体面の像をトーリック反射面によっ
て空中に投影するようにしたものが知られている（米国
特許第４０２６６４１号）。また、液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ）等の画像表示装置上の画像を屈折型のリレー光学系
を介して一度空中に結像させた後、さらに偏心配置され
た凹面鏡からなる接眼光学系を介して観察者の眼球に導
くようにしたものが知られている（特開平６−２９４９
４３号）。しかし、これらはいずれも光学系が大きいた
め、携帯電話や携帯情報端末に用いるには不適当であ
る。

【０００４】携帯型情報端末においては、表示デバイス
の拡大虚像を表示し、通話をしながら画像視認が可能な
ファインダー方式の携帯電話が提案されている（特開平
７−２３５８９２号）。さらに、ファインダーを覗きな
がら携帯型情報端末を操作する方法も提案されている
（特開平９−２１９７５５号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
例は、もっぱらファインダーを用いて画像を観察するこ
とを想定して構成されているため、画像表示素子を直視
モードで観察できないか、あるいは、ファインダー光学
系等との干渉によって、直視モードで観察しにくくなっ
ている。そこで、ファインダー表示モード用の画像表示
素子と、直視モード用の画像表示素子の２つの画像表示
素子を同時に備えて構成することが、上記問題を解決す
るための一つの選択肢としては考えられる。しかし、画
像表示素子を２つ使う構成はコストを上昇させるだけで
なく、部品レイアウトの制限や消費電力の増加につなが
るので、携帯型情報端末を構成するにはふさわしくな
い。

【０００６】携帯型情報端末における最も自然で楽な操
作方法は、実像として表示された画像を直視モードで観
察しながら、同一視野にあるデータ入力キーを操作する
方法であることは否めない。すなわち携帯型情報端末
は、特に画像を詳細に見る必要がある場合や、あるい
は、携帯電話として通話しながら用いる場合のような特
殊な用途の場合を除き、通常の多くの用途においては、
このような直視モードで操作できることが望ましい。

【０００７】そこで本発明は、携帯型情報端末の直視モ
ードでの操作性を損なわずに、用途に応じて容易に拡大
虚像を表示可能な情報端末を提供すること、より一般的
に言えば、従来から携帯電話などの携帯型情報端末の利
便性を損なうことなく、有益な光学的機能を付加した情
報端末を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】本第１の発明
による情報端末は、画像表示デバイスと、平板状の透過
型ホログラム部材と、画像観察窓と、波長選択手段を有
し、前記画像観察窓が、前記画像表示デバイスを外部か
ら照明するのに十分な大きさを有していて、前記画像表
示デバイスの画像表示面に対向して配置され、前記ホロ
グラム部材が、前記画像観察窓と前記画像表示デバイス
との間において、該画像観察窓と画像表示デバイスのそ
れぞれに対して略平行に配置されていて、所定方向から
入射する光に対して正のレンズ作用を有し、該正のレン
ズ作用によって、前記画像表示デバイスから前記所定方
向に発散する光を拡大虚像を形成する虚像形成光にし、
前記波長選択手段が、虚像形成光の波長分布を制限する
ことを特徴としている。

【０００９】本第１の発明のように、画像表示デバイス
を直接観察する窓部に虚像形成用の光学系を配置して、
さらにその虚像形成用の光学系をホログラム部材で実現
すれば、実質的に虚像形成用光学系用のスペースを新た
に確保する必要が無く、コンパクトな構成を実現するこ
とができる。また、本第１の発明によれば、直接観察と
虚像観察のそれぞれの用途に対して、透過型ホログラム
の入射角度選択性を利用し、画像表示デバイスから拡散
する光の拡散角によって用途別に光を分割することがで
きるので、ホログラム部材を観察窓部に近接配置してい
るにも関わらず、画像表示デバイスの直接観察を実質的
に妨げることがない。また、直接観察と虚像観察の切り
換えは、観察窓を覗き込む角度を変えるだけの簡単な動
作で実現できる。また、本第１の発明のように波長選択
手段を用いて、ホログラム部材に入射する光の波長幅を
制限すれば、ホログラムの大きな分散特性によって生じ
る色収差を実質的に抑制することができ、拡大虚像の品
質を保つことができる。さらに、本第１の発明によれ
ば、外光照明を活用でき、また、画像表示デバイスは一
つで足りるので、従来の携帯電話等と比較しても、携帯
性や消費電力の点で遜色ない。

【００１０】なお、本第１の発明においては、ホログラ
ム部材に想定されていない波長の光が入射するのを防止
するために、画像表示デバイスから射出する光の配光特
性を最適に制御する光拡散部材を具備することがより好
ましい。

【００１１】本第２の発明による情報端末は、透過率変
調型の画像表示デバイスと、光拡散部材と、画像観察窓
と、拡大虚像形成光学系と、画像反転回路を有してい
て、画像表示デバイスの直接観察と拡大虚像観察を行な
うことができるように構成され、前記画像表示デバイス
が、表面と裏面に互いに表裏の関係にある画像を表示
し、前記画像観察窓が、前記画像表示デバイスを外部か
ら照明するのに十分な大きさを有していて、前記画像表
示デバイスの表面に対向して配置され、前記光拡散部材
が、前記画像表示デバイスの裏面に接して、又は近接し
て配置されていて、前記画像表示デバイスの表面側と裏
面側に適正な比率及び配光特性で光を分配し、前記画像
反転回路が、観察方法の違いに対応して表示画像を互い
に表裏の関係に変換することを特徴としている。

【００１２】本第２の発明によれば、画像表示デバイス
を直接観察する従来からの機構には実質的に手を加える
ことなく、例えば、半透明の拡散部材の配光特性を制御
することにより、画像表示デバイスの表裏面から画像を
取り出しているので、用途別に光の分割を確実に行なう
ことができ、安定的かつ明瞭な直接観察および拡大虚像
観察を行なうことができる。また、本第２の発明によれ
ば、画像の表裏を画像反転回路で反転し、裏側から覗く
という簡単な操作で、直接観察と拡大虚像観察とを切り
替えることができる。また、本第２の発明によれば、画
像観察窓と拡大虚像形成光学系とを完全に分離している
ので、画像表示デバイスを観察窓に実質的に接した状態
で配置することができ、窓部におけるケラレなどの問題
も生じにくい。一方で、裏面には比較的空間が確保しや
すいため、拡大虚像形成光学系の光学的レイアウトの自
由度が上がり、高品質な拡大虚像形成光学系を達成する
ことができる。また、本第２の発明によれば、本第１の
発明と同様に、外部の照明を活用でき、また、画像表示
デバイスが一つで足りるので、従来の携帯電話等と比較
しても、携帯性や消費電力の点で遜色ない。

【００１３】なお、本第２の発明においては、画像表示
デバイスの裏面側に比較的空間的余裕があるが、情報端
末のコンパクト化のためには、この空間はなるべく有効
に使う必要がある。従って、裏面において虚像を形成す
るための光学系としては、ホログラム部材を用いること
が好ましい。さらにこの場合は、波長選択手段を併用す
ることでホログラム部材の特性を活かすことが好まし
い。

【００１４】本第３の発明による情報端末は、画像表示
デバイスと、平板状の第１のホログラム部材と、平板状
の第２のホログラム部材と、画像観察窓を有し、前記画
像観察窓が、前記画像表示デバイスを外部から照明する
のに十分な大ささを有していて、前記画像表示デバイス
の画像表示面に対向して配置され、第１のホログラム部
材及び第２のホログラム部材が、それぞれ所定方向から
入射する光に対してレンズ作用を有し、少なくとも前記
第１のホログラム部材及び第２のホログラム部材を含む
光学系が、所定方向から入射する光に対して拡大虚像を
形成する結像光学系を構成し、前記画像表示デバイスか
ら前記所定方向に発散する光が、前記結像光学系の波面
変換作用を受け、前記第２のホログラム部材から射出し
て所定の位置に拡大虚像を形成し、前記第１のホログラ
ム部材及び前記第２のホログラム部材が、互いに相殺す
る方向に色収差を発生し、前記画像表示デバイスから発
散した光のうち虚像を形成しない光が、ホログラムのレ
ンズ作用を受けずに画像観察窓から射出されるようにし
たことを特徴としている。

【００１５】携帯型の情報端末のボディーは、概ね、平
板状が使いやすい形態であり、通常、携帯型の情報端末
に具備される画像表示デバイスは、ボディーの平面部に
沿って配置されている。上述のように、本願において
は、拡大虚像観察が可能な携帯型情報端末の小電力化、
およびコンパクト化を実現するために、一つの表示デバ
イスで直接観察と拡大虚像観察を行なうことを目指して
いる。画像表示デバイスに表示された画像から拡大虚像
を形成するには、通常はその平面部に沿って配置された
画像表示デバイスに対して垂直な光軸上に拡大虚像形成
用の結像光学系を配置することが必要になるが、そのよ
うな配置構成は携帯型の情報端末にはふさわしくない。

【００１６】これに対し、ホログラム部材は厚さが実質
的に存在しないため、極めて薄い光学系を実現すること
ができる。ここで、携帯型の情報端末においては、外光
を活用することで消費電力を節約することが好ましい
が、外光として白色光を用いた場合にホログラム部材が
色収差を大きく発生させてしまうという問題がある。そ
こで、本第３の発明のように、複数のホログラム部材を
用いて、それぞれのホログラムから生じる色収差を互い
にキャンセルさせるように構成すれば、上記色収差の問
題を回避することができる。

【００１７】なお、第１及び第２のホログラム部材は、
偏心レンズ作用を有することが好ましい。このように構
成すれば、実質的に光軸を携帯型情報端末のボディーの
長手方向に傾けることができ、ボディーのコンパクトさ
を損なうことなく比較的体積のある屈折光学素子を上記
結像光学系に導入することが可能になる。

【００１８】なお、第１のホログラム部材は、画像表示
デバイスに対して略平行に配置されることが好ましい。
このように構成すれば、上記結像光学系をより薄く、コ
ンパクト化することができる。また、上記２つのホログ
ラム部材には、透過型ホログラムと反射型ホログラムと
を組み合わせて構成することが好ましい。一般に、透過
型ホログラムは入射角選択性が大きく、反射型ホログラ
ムは波長選択性が大きいので、このように２つのタイプ
のホログラムを組み合わせて構成すれば、透過型ホログ
ラムにより直接観察用の光と虚像を形成する光が分離し
やすくなると同時に、反射型ホログラムにより色収差の
問題も発生しにくくなる。これにより、直接観察の利便
性を損なわずに高品質の拡大虚像を形成することができ
る。

【００１９】また、第２のホログラム部材は、画像観察
窓に近接もしくは接して配置されていることが好まし
い。このように構成すれば、拡大虚像を形成する光の射
出窓を新たに設ける必要が無くなるので、装置をコンパ
クト化する上で効果的である。

【００２０】本第４の発明として、画像表示デバイス
と、撮像デバイスと、平板状のホログラム部材を有する
情報端末は、物体像を前記撮像デバイスに投影し撮影す
るための撮像光路と、前記画像表示デバイスが表示した
像を観察するための観察光路を有し、前記撮像光路を通
って前記撮像デバイスに入射する撮像光線の分布の中心
と、前記観察光路を通って観察者の目に到達する観察光
線の分布の中心とがほぼ重なり、前記撮像光線及び前記
観察光線のそれぞれが情報端末から射出、もしくは情報
端末に入射するインターフェース面を有し、前記インタ
ーフェース面の上には、少なくとも一つのホログラム部
材を有し、前記ホログラム部材が、前記インターフェー
ス面より情報端末内部の側において、撮像光路と観察光
路を分離していることが好ましい。

【００２１】本第４の発明によれば、同一の窓部を通し
て観察と撮影を行うことができるので、例えば、テレビ
電話などを実況した場合に、モニターに映った相手の目
線が不自然になるといった不具合が改善される。また、
本第４の発明では、撮像光学系及び観察光学系にホログ
ラム部材を採用しているので、光学系を極めて薄く構成
することが可能になり、情報端末の携帯性に支障を与え
ることがない。なお、インターフェース面は、画像表示
デバイスが表示する画像を直接観察する画像観察窓に、
近接または接して配置することが好ましい。そのように
構成すれば、画像表示デバイスの表示を直接観察しなが
ら、自身を撮影することが可能になり、極めて携帯性に
すぐれたテレビ電話を実現できる。

【００２２】なお、本第４の発明においては、撮像光学
系及び観察光学系として少なくとも２つのホログラム部
材を用いることが好ましい。そのように構成すれば、光
学系を極めて薄くすることが出来ると同時に、ホログラ
ムによる大きな分散（色収差）の問題を回避することが
可能になる。また、本第４の発明においては、反射型ホ
ログラムと透過型ホログラムとの組み合わせでホログラ
ム部材を用いることが好ましい。そのように構成すれば
用途の異なる光の分離が容易になり、同時に色収差の問
題も発生しにくくなり、これにより、高品質の光学系を
実現することができる。

【００２３】また、本第４の発明においては、ホログラ
ム部材が偏心レンズ作用を有することが好ましい。その
ように構成すれば、携帯型情報端末のボディーのコンパ
クトさを損なわずに比較的体積のある屈折光学素子を光
学系に導入することが可能となり、これにより、高品質
の光学系を実現できる。

【００２４】なお、以上の全ての構成の中で波長選択手
段を有する構成の場合において、波長選択手段は、所定
の方向に所定波長の光を選択的に回折する反射型ホログ
ラムで構成することができる。同様に、波長選択手段
は、所定波長の光を選択的に発する照明手段で構成する
ことができる。

【００２５】また、波長選択手段は、複数の波長の中か
ら選択波長を切り替え可能とし、少なくとも一つのホロ
グラム部材が、それぞれの選択波長に対応して結像特性
が最適となる複数のホログラムを重畳した構成とするこ
とができる。また、以上の全ての構成の中でホログラム
部材を有する構成の場合において、少なくとも一つのホ
ログラム部材を、ホログラム作用のオン／オフが可能な
可変ホログラムで構成することができる。

【００２６】なお、ホログラム部材を構成するホログラ
ムは、次の条件式(1)を満足する厚い体積型ホログラム
であることが好ましい。Ｑ＞１０ ……(1) ただし、Ｑ＝２πλＴ／ｎ∧２、λは波長、Ｔは厚さ、
ｎは平均屈折率、∧は屈折率変調の周期である。

【００２７】なお、以上の全ての構成の中で拡大虚像を
形成する構成の場合において、情報端末は拡大虚像の像
歪みを補正する、像歪み補正回路を有することが好まし
い。

【００２８】また、本発明におけるホログラム部材（Ｈ
ＯＥ）は以下のように定義する。図１０は本発明におけ
るＨＯＥを定義するための原理図である。まず、ＨＯＥ
面に入射し、さらに射出する波長λの光線追跡は、基準
波長λ₀＝ＨＷＬに対して定義されるＨＯＥ面上での光
路差関数Φ₀を用いて、次式(2)で与えられる。ｎ_dＱ_d・Ｎ＝ｎ_iＱ_i・Ｎ＋ｍ（λ／λ₀）∇Ф₀・Ｎ ……(2) ただし、ＮはＨＯＥ面の法線ベクトル、ｎ_i（ｎ_d）は入
射側（射出側）の屈折率、Ｑ_i（Ｑ_d）は入射（射出）ベ
クトル（単位ベクトル）である。また、ｍ＝ＨＯＲは射
出光の回折次数である。

【００２９】ＨＯＥが基準波長λ₀の２点光源、すなわ
ち図１０に示すような点Ｐ₁＝（ＨＸ１，ＨＹ１，ＨＺ
１）を光源とする物体光、および点Ｐ₂＝（ＨＸ２，Ｈ
Ｙ２，ＨＺ２）を光源とする参照光の干渉によって製造
される（定義される）とすれば、 Φ₀＝Φ₀ ^2P ＝ｎ₂・ｓ₂・ｒ₂−ｎ₁・ｓ₁・ｒ₁ となる。ただし、ｒ₁（ｒ₂）は点Ｐ₁（点Ｐ₂）からＨＯ
Ｅ面の所定の座標までの距離（＞０）、ｎ₁（ｎ₂）は製
造時（定義時）にＨＯＥを置く媒質の、点Ｐ₁（点Ｐ₂）
を配置した側の屈折率であり、ｓ₁＝ＨＶ１、およびｓ₂
＝ＨＶ２は光の進行方向を考慮する符号である。この符
号は光源が発散光源（実点光源）である場合に、ＲＥＡ
＝＋１、逆に光源が収束する光源（仮想点光源）の場合
にＶＩＲ＝−１となる。なお、レンズデータ中における
ＨＯＥの定義として、製造時（定義時）にＨＯＥを置く
媒質の屈折率ｎ₁（ｎ₂）は、レンズデータ中でＨＯＥ面
が接している媒質の、点Ｐ₁（点Ｐ₂）が存在する側の屈
折率とする。

【００３０】一般的な場合、ＨＯＥを製造する際の参照
光と物体光は球面波とは限らない。この場合のＨＯＥの
光路差関数Φ₀は、多項式で表した付加的な位相項Φ₀
^Poly（基準波長λ₀における光路差関数）を加えて次式
(3)で表わすことができる。 Φ₀＝Φ₀ ^2P＋Φ₀ ^Poly ……(3) ここで、多項式は、であり、一般にはｊ＝｛（ｍ＋ｎ）²＋ｍ＋３ｎ｝／２で定義することができる。ただし、Ｈ_jは各項の係数で
ある。

【００３１】さらに光学設計の便宜から、光路差関数Φ
₀を Φ₀＝Φ₀ ^Poly のように付加項のみで表し、それによってＨＯＥを定義
することもできる。例えば、２点光源Ｐ₁（点Ｐ₂）を一
致させると光路差関数Φ₀の干渉による成分Φ₀ ^2Pはゼロ
となるので、この場合は実質的に付加項（多項式）のみ
で光路差関数を表示したことに相当する。以上のＨＯＥ
に関する説明は、すべてＨＯＥ原点を基準とするローカ
ル座標に対するものである。

【００３２】以下に、ＨＯＥを定義する構成パラメータ
の例を示す。面番号曲率半径間隔物体面 ∞ ∞ 絞り ∞ １００２１５０ −７５ＨＯＥ：ＨＶ１（ｓ₁）＝ＲＥＡ（＋１）ＨＶ２（ｓ₂）＝ＶＩＲ（−１）ＨＯＲ（ｍ）＝１ＨＸ１＝０，ＨＹ１＝-3.40×10⁹ ，ＨＺ１＝-3.40×10⁹ ＨＸ２＝０，ＨＹ２＝ 2.50×10 ，ＨＺ２＝-7.04×10 ＨＷＬ（λ₀）＝５４４Ｈ１＝ -1.39×10^-21，Ｈ２＝ -8.57×10^-5，Ｈ３＝ -1.50×10^-4

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて説明する。なお、各実施形態におけるホログラ
ムには、次の条件式(1)を満足する厚い体積型ホログラ
ムが用いられている。Ｑ＞１０ ……(1) ただし、Ｑ＝２πλＴ／ｎ∧２、λは波長、Ｔは厚さ、
ｎは平均屈折率、∧は屈折率変調の周期である。

【００３４】第１実施形態図１は、本発明の第１実施形態の情報端末の概略構成図
である。本実施形態の情報端末は、画像表示デバイスと
して透過型の液晶パネル３と、平板状の透過型ホログラ
ム部材である透過型体積ホログラム１と、画像観察窓２
を有している。画像観察窓２は、液晶パネル３を外部か
ら照明するのに十分な大きさを有している。透過型体積
ホログラム１は、画像観察窓２の表面に形成され、液晶
パネル３の画像表示面に対向して配置されており、所定
の入射角近傍で入射した光に対して正の偏心レンズ作用
を有し、そのレンズ作用により所定の位置に拡大虚像を
形成するようになっている。

【００３５】また、本実施形態の情報端末は、虚像形成
光の波長分布を制限する波長選択手段として平板状の反
射型体積ホログラム４を有している。また、液晶パネル
３には、拡大虚像の像の歪みを補正する画像歪み補正回
路７が接続され、画像歪み補正回路７には、観察方法切
替えスイッチ６が接続されており、拡大虚像を観察する
場合には、観察方法切り替えスイッチ６から送られる切
り替え信号に従い、画像歪み補正回路7によって映像信
号が補正され、拡大虚像に歪みが生じないようになって
いる。その他、拡散板５が、反射型体積ホログラム４を
挟んで液晶パネル３と対向する位置に設けられている。
そして、拡散板５は、拡散光の配光特性が透過型体積ホ
ログラム１がレンズ作用を持たない角度範囲に調整され
ている。

【００３６】このように構成された本実施形態の情報端
末によれば、画像観察窓２に入射した外部の光は、透過
型体積ホログラム１、所望の画像を表示した透過型液晶
パネル３を透過する。液晶パネル３を透過した光のうち
の所定の波長λ及びその近傍の光は、反射型体積ホログ
ラム４によって、透過型体積ホログラム１がレンズ作用
を生じる方向に選択的に回折されて反射し、その方向に
液晶パネル３を照明する。一方、それ以外の波長の光は
反射型体積ホログラム４を透過し、拡散板５によって拡
散されて、反射型体積ホログラム４を透過し、液晶パネ
ル３を照明する。液晶パネル３を照明した光は、透過型
体積ホログラム１に入射する。

【００３７】ここで、拡散板５の配光特性は、透過型体
積ホログラム１がレンズ作用を持たない角度範囲に調整
されており、また、透過型体積ホログラム１によって回
折される光は実質的に波長λ近傍の光に制限されている
ため、透過型体積ホログラム１に入射した光のうち、反
射型体積ホログラム４によって回折された波長λ及びそ
の近傍の光が、透過型体積ホログラム１により回折され
て透過して、観察者の瞳位置で拡大虚像を形成する。一
方、それ以外の波長の光は回折されないでそのまま透過
型体積ホログラム１を透過する。

【００３８】本実施形態の情報端末によれば、透過型体
積ホログラム１により拡大虚像を形成する際に発生する
色収差によるぼけは許容できる範囲に抑えられる。ま
た、透過型体積ホログラム１は、一般的に入射角選択性
が大きいため、拡散板５の配光特性を比較的広い角度範
囲に設定することが可能であり、液晶パネル３に表示さ
れた画像を直接観察する（直視方向から観察する）のを
ほとんど妨げることはない。

【００３９】従って、本実施形態の情報端末によれば、
究めてコンパクトな構成でありながら、液晶パネルに表
示された画像の直接観察を実質的に妨げることなく、そ
の拡大虚像の観察をも同時に実現することができる。

【００４０】第２実施形態図２は、本発明の第２実施形態の情報端末の概略構成図
である。本実施形態は第１実施形態の変形例である。本
実施形態では、波長選択手段として、図１に示す反射型
体積ホログラム４の代わりに、図２に示すように、比較
的狭い波長幅を有する光源として発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）４１を用いている。なお、図２中、１１は透過型体
積ホログラムである。画像観察窓２は、液晶パネル３を
外部から照明するのに十分な大きさを有している。透過
型体積ホログラム１１は、画像観察窓２の表面に形成さ
れ、液晶パネル３の画像表示面に対向して配置されてお
り、所定の入射角近傍で入射した光に対して正の偏心レ
ンズ作用を有し、そのレンズ作用により所定の位置に拡
大虚像を形成するようになっている。

【００４１】本実施形態の情報端末によれば、画像観察
窓２に入射した外部の光は、透過型体積ホログラム１
１、所望の画像を表示した透過型液晶パネル３を透過す
る。液晶パネル３を透過した光は、拡散板５によって拡
散されて、液晶パネル３を照明する。液晶パネル３を照
明した光は、透過型体積ホログラム１に入射する。ま
た、発光ダイオード４１から射出された前記比較的狭い
波長幅の光が拡散板５を通り、液晶パネル３を透過し
て、透過型体積ホログラム１１に入射する。

【００４２】ここで、拡散板５の配光特性は、液晶パネ
ル３を透過した発散光については透過型体積ホログラム
１がレンズ作用を持たない角度範囲に調整されており、
また、透過型体積ホログラム１によって回折される光
は、発光ダイオード４１から射出された前記比較的狭い
波長幅の光に制限されているため、透過型体積ホログラ
ム１に入射した光のうち、発光ダイオード４１から射出
された前記比較的狭い波長幅の光が、透過型体積ホログ
ラム１１により回折されて透過して、観察者の瞳位置で
拡大虚像を形成する。一方、それ以外の波長の光は回折
されないでそのまま透過型体積ホログラム１１を透過す
る。従って、本実施形態においても、図１と同様の作用
を奏することができる。なお、本実施形態においては、
光源としてＬＥＤを用いているが、より波長範囲の狭い
レーザーダイオード（ＬＤ）を用いれば、色収差による
ぼけの抑制効果はより大きくなる。

【００４３】また、本実施形態では、レンズ作用を有す
る通過型の体積ホログラムとして、電気信号でスイッチ
（オン／オフ）可能な可変ホログラム１１を用いてい
る。このような素子は、例えば、光硬化性ポリマーと液
晶の混合物の膜に干渉露光を施すことで実現できる。図
２中、７１はこの素子の駆動回路で、観察方法切り替え
スイッチ６から送られる切り替え信号に従い、可変ホロ
グラム１１のオン／オフを行う。このような素子を用い
れば、虚像観察時以外は可変ホログラム１１の回折作用
を消失させることができるので、液晶パネルに表示され
た画像を直接観察する際に、わずかながら混入する可能
性のある不要な回折光を完全に除去することができる。

【００４４】また、本実施形態で明示してはいないが、
発光波長の異なる複数の光源と、その波長に対してそれ
ぞれ最適なレンズ作用を持つように形成した可変ホログ
ラムを用意し、各々を時間的に同期させて交互に動作さ
せるように構成すれば、拡大虚像のカラー表示が容易に
実現可能である。その際、可変ホログラムは積層するこ
とが可能であり、しかも実質的な厚さが存在しないた
め、装置のコンパクト性に影響することはほとんど無
い。

【００４５】また、複数の光源の代わりに、それぞれ異
なる波長の光を選択的に回折する反射型の可変ホログラ
ムを用いて図１と同様に配置すれば、外部の光により拡
大虚像をカラー表示することも可能である。なお、その
他の構成及び作用効果は図１の実施形態とほぼ同様であ
る。

【００４６】第３実施形態図３は、本発明の第３実施形態の情報端末の概略構成図
である。本実施形態の情報端末は、画像表示デバイスと
して透過型の液晶パネル３と、光拡散部材５１と、画像
観察窓２，２１と、拡大虚像形成光学系と、画像反転回
路７２を有している。

【００４７】本実施形態では、上述のように、画像を直
接観察する画像観察窓２以外に、平板状ボディーの裏面
に虚像観察用の画像観察窓２１が設けられており、透過
型の体積ホログラム１は、この裏面の画像観察窓２１上
に配置されている。画像観察窓２，２１は、液晶パネル
３を外部から照明するのに十分な大きさを有している。
透過型体積ホログラム１は、画像観察窓２１の表面に形
成され、液晶パネル３の画像表示面に対向して配置され
ており、所定の入射角近傍で入射した光に対して偏心レ
ンズ作用を有している。

【００４８】光拡散部材５１は、半透明の薄板状拡散板
で構成されており、液晶パネル３の裏面に近接して配置
されており、液晶パネル３の表面側および裏面側にそれ
ぞれ後述のような所定の適性な比率と配光特性で光を分
配するようになっている。なお、光拡散部材５１は、液
晶パネル３の裏面に接して配置されていてもよい。拡大
虚像形成光学系は、屈折光学系８と透過型ホログラム１
とで構成されており、所定の位置に拡大虚像を形成する
ようになっている。

【００４９】また、液晶パネル３には、拡大虚像の像の
歪みを補正する画像歪み補正回路７が接続され、画像歪
み補正回路７には、観察方法切替えスイッチ６が接続さ
れており、拡大虚像を観察する場合には、観察方法切り
替えスイッチ６から送られる切り替え信号に従い、画像
歪み補正回路７によって映像信号が補正され、拡大虚像
に歪みが生じないようになっている。画像反転回路７２
は、観察方法切替えスイッチ６に接続されており、観察
方法の違いに対応して表示画像を互いに表裏の関係に変
換するようになっている。また、拡散部材５１と屈折部
材８との間には、波長選択手段として干渉フィルター４
２が設けられており、干渉フィルター４２は、ホログラ
ム１に入射する光の波長分布を、ホログラム１の設計波
長の成分のみに制御している。

【００５０】本実施形態によれば、画像観察窓２に入射
した外部の光は、光拡散部材５１で拡散され、そのうち
画像観察窓２の向きに拡散された光が、液晶パネル３を
照明し、それにより液晶パネル３に表示された画像が画
像観察窓２を通して直接観察される。一方、光拡散部材
５１を透過し、虚像観察窓２１の向きに拡散された光
が、光拡散部材５１の面内の明るさ分布として画像を表
示し、その画像が、屈折光学系８と透過型ホログラム１
とで構成される拡大虚像形成光学系により、所定位置に
拡大虚像として結像される。その際、拡大虚像を形成す
る光は、波長選択手段として配置した干渉フィルター４
２によって、ホログラム１の設計波長の成分のみとなっ
ており、ホログラム１による色収差は発生しない。

【００５１】また、払大虚像観察時は、観察方法切り替
えスイッチ６からの信号に従い、画像反転回路７２で画
像の表裏反転処理がおこなわれ、さらに歪み補正回路７
で歪み補正がおこなわれるので、歪みの内正常な画像を
観察することができる。

【００５２】第４実施形態図４は、本発明の第４実施形態の情報端末の概略構成図
である。本実施形態は実施形態３の変形例である。本施
形態では、外部からの電気信号でオン・オフ可能な可変
拡散部材５２、および５２’が透過型液晶パネル３の表
裏面に近接して配置されている。このオン・オフ可能な
可変拡散部材５２，５２’は、例えば、第２実施形態で
説明した可変ホログラム１１と同様に構成することで実
現できる。

【００５３】図４中、７３はこの素子の駆動回路で、観
察方法切り替えスイッチ６から送られる切り替え信号に
従い、可変拡散部材５２、および５２’のオン／オフを
交互におこない、液晶パネル３が実質的に画像を表示す
る向きをスイッチするようになっている。例えば、虚像
観察を選択した場合、可変拡散部材５２を透過拡散状態
とし、可変拡散部材５２’を透過することで、液晶表示
パネル３から発散する光を効率よく裏面方向に導く。

【００５４】また図４中、１２は透過型ホログラム、１
３は反射型ホログラム、８１はプリズム光学系、８２は
反射光学系である。これらの光学系は、液晶表示パネル
３の裏面方向に導かれた光を、透過型ホログラム１２、
プリズム光学系８１、反射光学系８２、反射型ホログラ
ム１３を介して、所定の位置に拡大虚像を形成するよう
になっている。ホログラム１２，１３は夫々偏心レンズ
作用を有し、また、互いの色収差を概ね相殺する回折作
用を有している。また、プリズム光学系８１は、主に像
の歪みや球面収差などを補正する作用を有している。ま
た、観察窓２と観察窓２１は、互いにずらした位置に配
置されている。

【００５５】本実施形態によれば、ホログラム１２，１
３のレンズ作用が偏心しているため、収差補正のための
プリズム光学系８１を配置しても、情報端末全体として
薄い構成を実現できる。また、この構成では、透過型ホ
ログラム１２が実質的に入射する光の波長分布を制御す
る波長分離手段の役割を果たしており、さらに、観察窓
２と観察窓２１を互いにずらして配置しているため、虚
像観察において背景光がかぶることもなく、鮮明な映像
を提供することができる。なお、その他の構成及び作用
効果は図３の実施形態とほぼ同様である。

【００５６】第５実施形態図５は本発明の第５実施形態の情報端末の概略構成図で
あり、(a)は一使用形態、(b)は他の使用形態をそれぞれ
示す。本実施形態の情報端末は、図５(a),(b)に示すよ
うに、ボディー９が、ヒンジ６１を介してコンバイナー
支持部材９１と動作可能に結合されており、観察方法に
応じてコンバイナー支持部材９１を開閉して使用するよ
うになっている。

【００５７】また、本実施形態の情報端末は、反射型の
画像表示デバイス３１と、平板状の第１ホログラム部材
として透過型ホログラム１４と、平板状の第２ホログラ
ム部材として反射型ホログラム１５と、画像観察窓２，
２２を有している。画像観察窓２，２２は、図５(b)に
示すように、画像表示デバイス３１を外部から照明する
のに十分な大きさを有している。画像観察窓２は、ボデ
ィー9の表面に、画像表示デバイス３１の画像表示面に
対向するように配置されている。また、画像表示窓２２
は、透明部材で構成されていて、図５(b)に示すよう
に、コンバイナー支持部材９１を閉じた状態において、
画像表示デバイス３１の画像表示面に対向するようにコ
ンバイナー支持部材９１に配置されている。

【００５８】透過型ホログラム１４は、偏心レンズ作用
を有しており、画像観察窓２と接して配置されている。
反射型ホログラム１５は、同様に偏心レンズ作用を有し
ており、画像観察窓２２に沿って配置されている。ま
た、透過型ホログラム１４と反射型ホログラム１５と
は、互いに回折作用により互いの色収差を概ね相殺する
方向に色収差を発生させている。そして、本実施形態の
情報端末では、反射型の画像表示デバイス３１から所定
の角度で発散した光が、ホログラム１４，１５を介して
所定の位置に拡大虚像を形成するようになっている。ま
た、残りの光は、ホログラム１４の回折作用を受けずに
観察窓２から射出され、表示デバイス３１に表示された
画像の直接観察が可能になっている。その他、液晶パネ
ル３１には、拡大虚像の像の歪みを補正する画像歪み補
正回路７が接続されており、拡大虚像を観察する場合に
画像歪み補正回路7を介して、映像信号が補正されて、
拡大虚像に歪みが生じないようになっている。また、ヒ
ンジ６１は、コンバイナー部の開閉に連動して拡大虚像
観察と直視モードでの観察の２つの観察モードの切り替
えスイッチの役割を兼ねている。また、この構成では、
透過型ホログラム１４が実質的に入射する光の波長分布
を制御する波長分離手段の役割を果たしている。

【００５９】本実施形態の情報端末によれば、通常の使
用、あるいは携行するときは図５(b)に示すように、コ
ンバイナー部を折りたたんでコンパクトな構成にする。
この時、コンバイナー部にはシースルー窓２２が配置さ
れているので、折りたたんだ状態で直視モードの観察が
可能になる。また、ヒンジ６１が観察モードの切り替え
スイッチを兼ねているので、コンバイナー部を展開する
ことによって、観察モードが直視モードから拡大観察モ
ードへと自動的に切り替わり、簡単に拡大虚像を観察す
ることができる。

【００６０】第６実施形態図６は本発明の第６実施形態の情報端末の概略構成図で
ある。本実施形態の情報端末は、図６に示すように、ボ
ディー９が、ヒンジ６１を介してコンバイナー支持部材
９１と動作可能に結合されており、観察方法に応じてコ
ンバイナー支持部材９１を開閉して使用するようになっ
ている。

【００６１】また、本実施形態の情報端末は、反射型の
画像表示デバイス３１と、２つの平板状のホログラム部
材１７，１８を有している。また、本実施形態の情報端
末は、ボディー９に、偏心レンズ作用を有する透過型ホ
ログラム１６、プリズム光学系８３、窓部２３を有して
おり、反射型の画像表示デバイス３１から所定の方向に
拡散する光が、偏心レンズ作用を有する透過型ホログラ
ム１６、プリズム光学系８３、窓部２３を通り、さら
に、偏心レンズ作用を有する反射型ホログラム１７、も
しくは１８を通って所定の位置に拡大虚像を形成するよ
うになっている。観察者は、これにより拡大虚像を観察
することができる。また、ボディー９には、画像観察窓
２が設けられており、透過型ホログラム１６を介して画
像表示デバイス３１を直視モードで観察することができ
るようになっている。

【００６２】ホログラム１８は、ホログラム作用のオン
・オフが可能な可変ホログラムとして構成されており、
ホログラム１８がオンの時、光はホログラム１８で反射
回折し、ホログラム１７の影響を受けない一方、ホログ
ラム１８がオフの時、光はホログラム１８を素通りし、
ホログラム１７の回折作用を受けるようになっている。
このため、ホログラム１７と１８は、二つ合せて実質的
に焦点可変レンズ作用を有するホログラム部材として機
能する。この機能により、同じ拡大虚像表示モードであ
っても、顔を近づけて観察する近接視モードと、やや離
して観察する通常視モードとを両立させることができる
ようになっている。また、透過型ホログラム１６と反射
型のホログラム１７，１８とは、互いの回折作用によ
り、互いに相殺する方向に色収差を発生するようになっ
ている。さらに、この構成においては、ＴＶカメラ９
２、スピーカー９３、マイク９４を備え、携帯テレビ電
話機能を実現している。

【００６３】第７実施形態図７は本発明の第７実施形態の情報端末の概略構成図で
ある。本実施形態の情報端末は、二つのボディー９２，
９３を備え、夫々は動作可能なヒンジ６１で結合されて
いる。ボディー９２にはデータ入力用のキーボード９５
が配置されて、デー夕入力部分を構成し、一方で、ボデ
ィー９３には、画像表示手段が配置されて、モニター部
が構成されている。

【００６４】また、本実施形態の情報端末は、画像観察
窓２の一部に透過型ホログラム１０２が設けられてい
る。そして、本実施形態においては、反射型の画像表示
デバイス３１から所定方向に拡散する光は、偏心レンズ
作用を有する透過型ホログラム１０１、プリズム光学系
８４、偏心レンズ作用を有する透過型ホログラム１０２
を介して、所定の位置に拡大虚像を形成し、一方、それ
以外の光は、ホログラムの作用を受けずに直接画像観察
窓２から射出されるようになっている。なお、透過型ホ
ログラム１０１，１０２は、互いの回折作用により互い
に相殺する方向に色収差を発生するようになっており、
また、画像観察窓２は、反射型の画像表示デバイス３１
を外部から照明するのに十分な大きさを有している。

【００６５】第８実施形態図８は本発明の第８実施形態の情報端末の概略構成図で
ある。本実施形態の情報端末は、図５を用いて説明した
第５実施形態の情報端末に撮像機能の構成を重畳して構
成されている。

【００６６】そして、本実施形態の情報端末は、画像表
示デバイス３１と、撮像デバイスとしてＣＣＤ９７と、
平板状の透過型ホログラム１４及び平板状の反射型ホロ
グラム１５を有すると共に、反射型ホログラム１０３を
虚像観察光学系を構成するホログラム１５に重ねて配置
し、また、ボディー９に透過型ホログラム１０４を配置
し、さらに、可動ミラー部材８５、プリズム光学系８６
を備えている。

【００６７】そして、本実施形態では、図において撮像
光路として示す矢印の向きに沿って、コンバイナー部に
入射した光は、反射型ホログラム１０３、透過型ホログ
ラム１０４、可動ミラー部材８５、プリズム光学系８６
を通って、ＣＣＤ９７上に実像を形成するようになって
いる。また、ＣＣＤ９７上に結像された実像は、映像信
号生成回路７４によって映像信号となる。コンバイナー
支持部材９１上に配置された、ポジション確認マーク９
６の位置情報は、この映像信号からポジション補償信号
発生回路７５によって解析され、ポジション補償信号発
生回路７５からの信号に従って、可動ミラー部材８５は
最適な状態に安定するようになっている。

【００６８】なお、本実施形態においても、図５の実施
形態と同様に、画像表示デバイス３１の像の拡大観察
は、透過型ホログラム１４、反射型ホログラム１５を介
して行なうことができると共に、通常の直視モードでの
画像観察は、透過型ホログラム１４を介して行なうこと
ができるようになっている。

【００６９】即ち、本実施形態の情報端末は、コンバイ
ナー部材９１上には、拡大虚像の観察用光線が射出する
と共に撮像用光線が入射するインターフェース面が構成
されており、そのインターフェース面上に、ホログラム
部材１５，１０３を有し、インターフェース面より情報
端末内部の側において、ホログラム部材１５，１０３が
観察光路と撮像光路とに分離している。

【００７０】本実施形態によれば、虚像形成光の射出面
と撮像光の入射面が一致しているため、映像を双方向通
信するテレビ電話のような場合において、目線の不自然
さを解消できる。この機能はホログラムの入射角選択性
を利用したことにより、新しい機能を付加したにも関わ
らず非常にシンプルな構成となっており、携帯型情報端
末としての利便性を全く妨げていない。

【００７１】第９実施形態図９は本発明の第９実施形態の情報端末の概略構成図で
ある。本実施形態は、第８実施形態の構成をさらにシン
プルにしたもので、虚像形成光学系を省いて構成されて
いる。

【００７２】即ち、本実施形態の情報端末は、ホディー
９に画像観察窓２と、画像表示デバイス３１と、平板状
の透過型ホログラム１０５を備えると共に、平板状の透
過型ホログラム１０６、プリズム光学系８７、ＣＣＤ９
７を備えている。透過型ホログラム１０５，１０６は、
互いに偏心レンズ作用を有している。また、ホログラム
１０５，１０６は、互いに発生する色収差の符号が逆で
あり、それぞれにおいて発生する色収差をほぼ相殺させ
るようになている。また、ホログラム１０５は、可変ホ
ログラムとして構成されていると共に、ＣＣＤ９７に可
変ホログラム１０５のオン・オフを行なうシャッター機
能を持たせている。

【００７３】そして、本実施形態の情報端末では、画像
表示デバイス３１から拡散する光は、透過型ホログラム
１０５で回折されることなく、画像観察窓２からそのま
ま射出され、観察光Ａとなる。一方、外部の物体から拡
散し、観察窓２に入射した光（撮影光Ｂ）は、偏心レン
ズ作用を有する透過型ホログラム１０５でその一部の光
が回折され、透過型ホログラム１０６、プリズム光学系
８７を通り、ＣＣＤ９７上に結像される。即ち、本実施
形態では、ボディー９の画像観察窓２に設けられた透過
型ホログラム１０５で、観察用光線を射出すると共に撮
像光線が入射するインターフェース面を構成しており、
インターフェース面より情報端末の内部の側において、
透過型ホログラム１０５が撮像光路と観察光路とを分離
している。

【００７４】本実施形態によれば、観察光Ａと撮影光Ｂ
が入射、または射出する面は、共に観察窓２であるの
で、外観上は現状の携帯電話をなんら変えずに済む。ま
た、本実施形態では、ホログラム１０５を可変ホログラ
ムとして構成し、ＣＣＤ９７に可変ホログラム１０５の
オン・オフをおこなうシャッター機能を持たせたため、
撮像を行なわないときは、そのようなモードを設定する
図示省略したスイッチ部材によりホログラム１０５が完
全に透過観察可能状態となり、画像表示デバイス３１の
表示画像を観察する上でなんの制約も生じない。

【００７５】以上説明したように、本発明の画像表示装
置は、特許請求の範囲に記載された特徴のほかに下記に
示すような特徴も備えている。（１）前記画像表示デバイスから発散する光の配光特性
を適正に制御する拡散部材を含み、画像表示デバイス
が、透過率変調型で構成されていることを特徴とする請
求項１に記載の情報端末。

【００７６】（２）前記拡大虚像形成光学系が、少なく
とも一つの偏心レンズ作用を有するホログラム部材を含
むことを特徴とする請求項２に記載の情報端末。

【００７７】（３）前記ホログラム部材に入射する光の
波長分布を制御する波長選択手段を有することを特徴と
する上記（２）に記載の情報端末。

【００７８】（４）前記第１のホログラム部材、及び、
前記第２のホログラム部材が、偏心レンズ作用を有する
ことを特徴とする請求項３に記載の情報端末。

【００７９】（５）前記第１のホログラム部材が、前記
画像表示デバイスに対して略平行に配置されていること
を特徴とする請求項３に記載の情報端末。

【００８０】（６）前記第１のホログラム部材と前記第
２のホログラム部材が、それぞれ透過型ホログラムと反
射型ホログラム、又は反射型ホログラムと透過型のホロ
グラムの組み合わせで構成されていることを特徴とする
上記（４）に記載の情報端末。

【００８１】（７）前記第２のホログラム部材が、前記
画像観察窓に近接、又は、接して配置されていることを
特徴とする請求項３に記載の情報端末。

【００８２】（８）前記ホログラム部材に入射する光の
波長分布を制御する波長選択手段を有していることを特
徴とする請求項３に記載の情報端末。

【００８３】（９）画像表示デバイスと、撮像デバイス
と、平板状のホログラム部材を有し、物体像を前記撮像
デバイスに投影し撮影するための撮像光路と、前記画像
表示デバイスが表示した像を観察するための観察光路を
有し、前記撮像光路を通って前記撮像デバイスに入射す
る撮像光線の分布の中心と、前記観察光路を通って観察
者の目に到達する観察光線の分布の中心がほぼ重なり、
前記撮像光線、及び前記観察光線のそれぞれが情報端末
から射出、もしくは情報端末に入射するインターフェー
ス面を有し、前記インターフェース面の上には、少なく
とも一つのホログラム部材を有し、前記ホログラム部材
が、インターフェース面の情報端末内部の側において、
撮像光路と観察光路を分離していることを特徴とする情
報端末。

【００８４】（１０）前記インターフェース面が、前記
画像表示デバイスの画像表示面に対向した画像観察窓、
または、それに近接した面であり、前記画像表示面から
の拡散光が、前記ホログラム部材の作用を受けずにその
まま前記画像観察窓を通って射出し、前記画像観察窓に
入射した撮像光線が、前記ホログラム部材の回折作相を
受けて撮像光学系に導かれるようにしたことを特徴とす
る上記（９）に記載の情報端末。

【００８５】（１１）少なくとも２つのホログラム部材
を有し、前記２つのホログラム部材が、観察光学系又は
撮像光学系の構成要素であり、かつ、互いに符号が逆の
色収差を発生させることを特徴とする上記（９）に記載
の情報端末。

【００８６】（１２）透過型及び反射型のホログラム部
材を少なくとも一つずつ有していることを特徴とする上
記（９）に記載の情報端末。

【００８７】（１３）前記ホログラム部材が、偏心レン
ズ作用を有することを特徴とする上記（９）に記載の情
報端末。

【００８８】（１４）前記波長選択手段が所定方向に所
定波長の光を選択的に回折する反射型ホログラムからな
ることを特徴とする請求項１、上記（３）、（６）のい
ずれかに記載の情報端末。

【００８９】（１５）前記波長選択手段が、所定波長の
光を選択的に照明する照明手段であることを特徴とする
請求項１、上記（３）、（６）のいずれかに記載の情報
端末。

【００９０】（１６）前記波長選択手段が、複数の波長
の中から選択波長を切り替え可能であり、少なくとも一
つの前記ホログラム部材が、それぞれの選択波長に対応
して結像特性が最適となる複数のホログラムを重畳して
なることを特徴とする請求項１、上記（３）、（６）の
いずれかに記載の情報端末。

【００９１】（１７）少なくとも一つの前記ホログラム
部材が、ホログラム作用のオン／オフが可能な可変ホロ
グラムで構成されていることを特徴とする請求項１、
３、上記（２）、（９）のいずれかに記載の情報端末。

【００９２】（１８）拡大虚像の像歪みを補正する、像
歪み補正回路を有していることを特徴とする請求項１、
３、上記（２）、（９）のいずれかに記載の情報端末。

【００９３】（１９）前記ホログラム部材を構成するホ
ログラムが、次の条件式(1)を満足する厚い体積型ホロ
グラムであることを特徴とする請求項１、３、上記
（２）、（９）のいずれかに記載の情報端末。Ｑ＞１０ ……(1) ただし、Ｑ＝２πλＴ／ｎ∧２、λは波長、Ｔは厚さ、
ｎは平均屈折率、∧は屈折率変調の周期である。

【００９４】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明の情報端末
によれば、携帯型情報端末の直視モードでの操作性を損
なうことなく、用途によっては容易に拡大虚像を表示可
能とすることである。また、携帯電話などの現在の携帯
型情報端末の利便性を損なうことなく、有益な光学的付
加機能を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の情報端末の概略構成図
である。

【図２】本発明の第２実施形態の情報端末の概略構成図
である。

【図３】本発明の第３実施形態の情報端末の概略構成図
である。

【図４】本発明の第４実施形態の情報端末の概略構成図
である。

【図５】本発明の第５実施形態の情報端末の概略構成図
であり、(a)は一使用形態、(b)は他の使用形態をそれぞ
れ示す。

【図６】本発明の第６実施形態の情報端末の概略構成図
である。

【図７】本発明の第７実施形態の情報端末の概略構成図
である。

【図８】本発明の第８実施形態の情報端末の概略構成図
である。

【図９】本発明の第９実施形態の情報端末の概略構成図
である。

【図１０】本発明におけるＨＯＥを定義するための原理
図である。

【符号の簡単な説明】

１，１２，１３，１４，１０１，１０２，１０４，１０
６透過型ホログラム２，２１画像観察窓３液晶パネル４，１５，１７，１０３反射型ホログラム５拡散板６観察方法切り替えスイッチ７画像歪み補正回路８屈折光学系９ボディー１１，１８，１０５可変ホログラム２３窓部３１画像表示デバイス４２干渉フィルター５１拡散部材５２，５２’ 可変拡散部材６１ヒンジ７３可変拡散部材駆動回路７４映像信号生成回路７５ポジション補償信号発生回路８１，８３，８４，８６，８７プリズム光学系８２反射光学系８５可動ミラー部材９１コンバイナー支持部材９２ＴＶカメラ９３スピーカー９４マイク９５キーボード９６ポジション確認マーク９７ＣＣＤ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像表示デバイスと、平板状の透過型ホ
ログラム部材と、画像観察窓と、波長選択手段を有し、前記画像観察窓が、前記画像表示デバイスを外部から照
明するのに十分な大きさを有していて、前記画像表示デ
バイスの画像表示面に対向して配置され、前記ホログラム部材が、前記画像観察窓と前記画像表示
デバイスとの間において、該画像観察窓と画像表示デバ
イスのそれぞれに対して略平行に配置され、所定方向か
ら入射する光に対して正のレンズ作用を有し、該正のレ
ンズ作用によって、前記画像表示デバイスから前記所定
方向に発散する光を拡大虚像を形成する虚像形成光に
し、前記波長選択手段が、虚像形成光の波長分布を制限する
ことを特徴とする情報端末。
【請求項２】透過率変調型の画像表示デバイスと、光
拡散部材と、画像観察窓と、拡大虚像形成光学系と、画
像反転回路を有していて、画像表示デバイスの直接観察
と拡大虚像観察を行なうことができるように構成され、前記画像表示デバイスが、表面と裏面に互いに表裏の関
係にある画像を表示し、前記画像観察窓が、前記画像表示デバイスを外部から照
明するのに十分な大きさを有していて、前記画像表示デ
バイスの表面に対向して配置され、前記光拡散部材が、前記画像表示デバイスの裏面に接し
て、又は近接して配置されていて、前記画像表示デバイ
スの表面側と裏面側に適正な比率及び配光特性で光を分
配し、前記画像反転回路が、観察方法の違いに対応して表示画
像を互いに表裏の関係に変換することを特徴とする情報
端末。
【請求項３】画像表示デバイスと、平板状の第１のホ
ログラム部材と、平板状の第２のホログラム部材と、画
像観察窓を有し、前記画像観察窓が、前記画像表示デバイスを外部から照
明するのに十分な大ささを有していて、前記画像表示デ
バイスの画像表示面に対向して配置され、第１のホログラム部材及び第２のホログラム部材が、そ
れぞれ所定方向から入射する光に対してレンズ作用を有
し、少なくとも前記第１のホログラム部材及び第２のホログ
ラム部材を含む光学系が、所定方向から入射する光に対
して拡大虚像を形成する結像光学系を構成し、前記画像表示デバイスから前記所定方向に発散する光
が、前記結像光学系の波面変換作用を受け、前記第２の
ホログラム部材から射出して所定の位置に拡大虚像を形
成し、前記第１のホログラム部材及び前記第２のホログラム部
材が、互いに相殺する方向に色収差を発生し、前記画像表示デバイスから発散した光のうち虚像を形成
しない光が、ホログラムのレンズ作用を受けずに画像観
察窓から射出されるようにしたことを特徴とする情報端
末。