JP2002162524A - Optical fiber having display function, and method for manufacturing the same - Google Patents

Optical fiber having display function, and method for manufacturing the same

Info

Publication number
JP2002162524A
JP2002162524A JP2000357549A JP2000357549A JP2002162524A JP 2002162524 A JP2002162524 A JP 2002162524A JP 2000357549 A JP2000357549 A JP 2000357549A JP 2000357549 A JP2000357549 A JP 2000357549A JP 2002162524 A JP2002162524 A JP 2002162524A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical fiber
light
display function
display
recorded
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2000357549A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4730490B2 (en
Inventor
Yukio Taniguchi
幸夫 谷口
Masaaki Kurihara
栗原  正彰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2000357549A priority Critical patent/JP4730490B2/en
Publication of JP2002162524A publication Critical patent/JP2002162524A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4730490B2 publication Critical patent/JP4730490B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical fiber, having display function by which a light guided in the optical fiber is diffracted to the outside to attain desired display, and to provide a method for manufacturing the optical fiber. SOLUTION: A cubic hologram or a diffraction grating 14 has been recorded in the optical fiber 1, and the optical fiber 1 having display function with which the light 15 guided into the optical fiber is diffracted and a specified pattern 17 is output from the lateral face.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、表示機能を持つ光
ファイバー及びその作製方法に関するものであり、特
に、光ファイバーを用いた表示装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical fiber having a display function and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a display device using an optical fiber.

【0002】[0002]

【従来の技術】光ファイバー中に回折格子を記録し、そ
の波長選択性を利用して光分波器・光合波器・ファブリ
ーペロー干渉計等を作製する技術は実用化されている
(例えば、特開平11−84623号)。
2. Description of the Related Art Techniques for recording a diffraction grating in an optical fiber and manufacturing an optical demultiplexer, an optical multiplexer, a Fabry-Perot interferometer, and the like by utilizing the wavelength selectivity have been put to practical use (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163, 1988). Kaihei 11-84623).

【0003】一般に、図5に示すように、コア2とその
周りのクラッド3とからなる光ファイバー1に近接して
計算機生成ホログラムあるいは位相シフトマスク4を配
置し、光ファイバー1に吸収されるエキシマレーザ光や
アルゴンレーザ光5を計算機生成ホログラム(位相シフ
トマスク)4に照射し、それから生じる異なる次数の回
折光6と7を光ファイバー1中で干渉させて光ファイバ
ー1中に屈折率変化を生起させて干渉縞8を記録する方
法が用いられている。その屈折率変化はガラス中の酸化
ゲルマニウムの拡散により生成される。
In general, as shown in FIG. 5, a computer generated hologram or a phase shift mask 4 is arranged close to an optical fiber 1 comprising a core 2 and a clad 3 surrounding the core 2, and excimer laser light absorbed by the optical fiber 1. A computer generated hologram (phase shift mask) 4 is irradiated with a laser beam 5 or argon laser light 5, and diffracted lights 6 and 7 of different orders resulting therefrom are caused to interfere in the optical fiber 1, causing a change in the refractive index in the optical fiber 1 and causing interference fringes. 8 is used. The change in the refractive index is generated by the diffusion of germanium oxide in the glass.

【0004】また、従来から、電飾看板やプロジェクタ
ー等の自発光する表示装置はあったが、何れも装置が大
型で大重量となる問題があった。
Conventionally, there have been display devices which emit light by themselves, such as an electric signboard and a projector, but all of them have a problem that the devices are large and heavy.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術のこ
のような現状に鑑みてなされたものであり、その目的
は、光ファイバー内を導波する光をその外へ回折させて
所望の表示が可能な表示機能を持つ光ファイバーとその
作製方法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a state of the art, and an object of the present invention is to diffract light guided in an optical fiber to the outside to obtain a desired display. An object of the present invention is to provide an optical fiber having a possible display function and a manufacturing method thereof.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の表示機能を持つ光ファイバーは、内部に体積型ホロ
グラム若しくは回折格子が記録されており、内部を導波
する光が回折されて側面から特定のパターンが出射され
ることを特徴とするものである。
An optical fiber having a display function according to the present invention, which achieves the above object, has a volume hologram or a diffraction grating recorded therein, and the light guided inside is diffracted from the side. A specific pattern is emitted.

【0007】この場合、光ファイバーの軸に沿った方向
に並んで複数の要素回折格子が記録されており、その要
素回折格子は内部を導波する光をそれぞれ特定の方向に
回折するものであり、これらの回折光の集積により特定
のパターンを生じるようになっていてもよい。
In this case, a plurality of element diffraction gratings are recorded side by side in the direction along the axis of the optical fiber, and the element diffraction gratings diffract light guided inside thereof in specific directions, respectively. A specific pattern may be generated by integrating these diffracted lights.

【0008】また、特定のパターンが2次元画像であ
り、光ファイバーの軸に沿った方向に並んだ複数個の異
なるホログラムから複数の2次元画像が再生されるよう
にしてもよい。
The specific pattern may be a two-dimensional image, and a plurality of two-dimensional images may be reproduced from a plurality of different holograms arranged in a direction along the axis of the optical fiber.

【0009】また、光ファイバー中に複数の体積型ホロ
グラム若しくは回折格子が記録されており、各体積型ホ
ログラム若しくは回折格子は異なった波長の光を選択的
に回折するものであってもよい。
[0009] A plurality of volume holograms or diffraction gratings may be recorded in the optical fiber, and each volume hologram or diffraction grating may selectively diffract light of different wavelengths.

【0010】本発明の表示機能を持つ光ファイバーの作
製方法は、光ファイバー中に導波させた光と側面から入
射された光の干渉により内部に体積型ホログラム若しく
は回折格子を記録することを特徴とする方法である。
The method of manufacturing an optical fiber having a display function according to the present invention is characterized in that a volume hologram or a diffraction grating is recorded inside by interference between light guided into the optical fiber and light incident from the side. Is the way.

【0011】この場合、光ファイバー中を導波する光が
回折して側面から出射される構成の干渉縞を、光ファイ
バーの側面からの2光束による干渉で作製することもで
きる。
In this case, an interference fringe having a configuration in which light guided in the optical fiber is diffracted and emitted from the side surface can be produced by interference of two light beams from the side surface of the optical fiber.

【0012】この場合、側面から入射する光の中の少な
くとも一方は、光ファイバーと屈折率整合液を介して密
接された光透明体を介して入射するようにすることが望
ましい。
In this case, it is desirable that at least one of the light incident from the side face is incident through an optical transparent body which is in close contact with the optical fiber via the refractive index matching liquid.

【0013】また、側面から入射する光は計算機生成ホ
ログラムにより発生することもできる。
[0013] The light incident from the side can also be generated by a computer generated hologram.

【0014】本発明においては、内部に体積型ホログラ
ム若しくは回折格子が記録されており、内部を導波する
光が回折されて側面から特定のパターンが出射されるの
で、極めて軽量で細い光ファイバーを用いて簡単な作製
方法により多彩な表示が可能な光ファイバーが得られ
る。
In the present invention, a volume hologram or a diffraction grating is recorded inside, and the light guided inside is diffracted and a specific pattern is emitted from the side surface. An optical fiber capable of performing various displays by a simple manufacturing method can be obtained.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の表示機能を持つ光ファイ
バーの原理は、光ファイバーの内部に体積型ホログラム
若しくは回折格子を記録して、光ファイバーに光導波機
能に加えて、その導波する光を側面から外へ回折して特
定のパターンを表示する機能を付与し、それにより極め
て小型の表示装置を実現するものである。以下、その作
製方法を含めて実施例に基づいて説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The principle of the optical fiber having a display function according to the present invention is that a volume hologram or a diffraction grating is recorded inside the optical fiber, and the optical fiber has a light guiding function and the guided light is applied to the side face. This provides a function of diffracting light from outside to display a specific pattern, thereby realizing a very small display device. Hereinafter, description will be made based on examples including the manufacturing method.

【0016】図1に本発明の実施例1の表示機能を持つ
光ファイバーの作製方法(a)とその表示機能(b)を
示す。図1(a)に示すように、光ファイバー1の側面
に沿って表示物体10を配置し、照明光11で照明する
と、表示物体10から物体光12が生じる。一方、光フ
ァイバー1中には照明光11と可干渉な参照光13を導
波しておくと、光ファイバー1の側面から内部に入射し
た物体光12と光ファイバー1内を導波する参照光13
とが光ファイバー1内部で干渉して体積型ホログラム1
4の干渉縞が屈折率変化(位相型)として記録される。
FIG. 1 shows a method (a) for manufacturing an optical fiber having a display function and a display function (b) thereof according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1A, when a display object 10 is arranged along the side surface of the optical fiber 1 and is illuminated with illumination light 11, object light 12 is generated from the display object 10. On the other hand, when the illumination light 11 and the coherent reference light 13 are guided in the optical fiber 1, the object light 12 entering the inside from the side surface of the optical fiber 1 and the reference light 13 propagating in the optical fiber 1 are guided.
Interferes with the inside of the optical fiber 1 and the volume hologram 1
Four interference fringes are recorded as refractive index changes (phase type).

【0017】図1(b)に示すように、このような体積
型ホログラム14に参照光13と反対に進む同じ波長の
導波光15が入射すると、記録のときの物体光12と反
対に進む表示光(再生光)16が光ファイバー1側面か
ら外に出て元の表示物体10の位置にその像17を結像
する。したがって、体積型ホログラム14が記録された
光ファイバー1に導波光15を通すと、表示像17が表
示され観察あるいは投影が可能になる。
As shown in FIG. 1B, when a waveguide light 15 of the same wavelength that travels in the opposite direction to the reference light 13 enters such a volume hologram 14, a display that travels in the opposite direction to the object light 12 at the time of recording is performed. Light (reproducing light) 16 goes out of the side of the optical fiber 1 and forms an image 17 at the original position of the display object 10. Therefore, when the guided light 15 is passed through the optical fiber 1 on which the volume hologram 14 is recorded, a display image 17 is displayed and observation or projection becomes possible.

【0018】なお、導波光15を参照光13と同じ方向
から入射させる場合は、表示光(再生光)16は表示物
体10の位置にその虚像を表示することになる。
When the guided light 15 is incident from the same direction as the reference light 13, the display light (reproducing light) 16 displays a virtual image at the position of the display object 10.

【0019】図2に本発明の実施例2の表示機能を持つ
光ファイバーの作製方法を示す。この実施例は、表示パ
ターン10’を持つ表示物体を用意する代わりに、表示
パターン10’の各画素から光ファイバー1の方向に別
々に出る複数のビーム状の物体光121 、122 、12
3 、124 、125 、・・・・を発生させ、この複数の
ビーム状の物体光121 、122 、123 、124 、1
5 、・・・・を同時にあるいは順次光ファイバー1の
側面から内部に入射させ、それら物体光121、1
2 、123 、124 、125 、・・・・と光ファイバ
ー1内を導波する参照光13とを光ファイバー1内部の
異なる位置あるいは同じ位置で干渉させて物体光1
1 、122 、123 、124 、125 、・・・・の数
に対応する数の体積型回折格子(ホログラム)141
142 、143 、144 、145 、・・・・を屈折率変
化(位相型)として記録するものである。同じ位置に複
数の体積型回折格子(ホログラム)を記録する場合は、
多重記録になる。
FIG. 2 shows a method of manufacturing an optical fiber having a display function according to a second embodiment of the present invention. In this embodiment, instead of preparing a display object having a display pattern 10 ′, a plurality of beam-like object lights 12 1 , 12 2 , 12, which individually exit in the direction of the optical fiber 1 from each pixel of the display pattern 10 ′.
3, 12 4, 12 5, to generate ...., object beam 12 1 of the plurality of beams form, 12 2, 12 3, 12 4, 1
2 5, ... from the same time or sequentially sides of the optical fiber 1 to be incident on the inside, they object light 12 1, 1
2 2, 12 3, 12 4, 12 5, and a reference beam 13 guided through ... and the optical fiber 1 causes interference at different locations or the same location of the internal optical fiber 1 object beam 1
The number of volume diffraction gratings (holograms) 14 1 corresponding to the numbers of 2 1 , 12 2 , 12 3 , 12 4 , 12 5 ,...
14 2, 14 3, 14 4, 14 5, and records as a refractive index change .... (phase-type). When recording multiple volume diffraction gratings (holograms) at the same position,
It becomes multiplex recording.

【0020】この場合も、図1(b)の場合と同様に、
参照光13と反対に進む同じ波長の導波光を光ファイバ
ー1中を通して体積型回折格子(ホログラム)141
14 2 、143 、144 、145 、・・・・に入射させ
ると、記録のときの物体光121 、122 、123 、1
4 、125 、・・・・と反対に進む表示光(再生光)
が光ファイバー1側面から外に出て、これらの回折光の
集積により元の表示パターン10’の像が表示される。
この場合も、導波光を参照光13と同じ方向から入射さ
せて表示パターン10’の虚像を表示することもでき
る。
In this case, as in the case of FIG.
The same wavelength guided light traveling in the opposite direction to the reference light 13
-1 through the volume diffraction grating (hologram) 141,
14 Two, 14Three, 14Four, 14Five, ...
Then, the object light 12 at the time of recording1, 12Two, 12Three, 1
2Four, 12FiveDisplay light (reproduction light) that goes in the opposite direction
Emerges from the side of the optical fiber 1 and
The original image of the display pattern 10 'is displayed by the accumulation.
Also in this case, the guided light is incident from the same direction as the reference light 13.
To display a virtual image of the display pattern 10 '.
You.

【0021】図3に本発明の実施例3の表示機能を持つ
光ファイバーの作製方法(a)とその表示機能(b)を
示す。ホログラムの記録は再生と同一波長で行うのが望
ましいが、光ファイバーの場合は、ガラス材料が吸収を
持つ紫外光(KrFエキシマレーザの波長248nm、
ArFエキシマレーザの波長193nm等)でないと記
録できないのが現状である。紫外光で再生を行う場合な
ら問題はないが、表示に用いる場合は、当然ながら可視
光による再生が必要である。そこで、この実施例におい
ては、紫外光で記録し、可視光で再生する具体例であ
る。
FIG. 3 shows a method (a) for manufacturing an optical fiber having a display function and a display function (b) thereof according to a third embodiment of the present invention. It is desirable that the hologram is recorded at the same wavelength as the reproduction. However, in the case of an optical fiber, the glass material absorbs ultraviolet light (KrF excimer laser having a wavelength of 248 nm;
At present, recording cannot be performed unless the wavelength is 193 nm of an ArF excimer laser). There is no problem if reproduction is performed with ultraviolet light, but when used for display, reproduction with visible light is naturally required. Therefore, this embodiment is a specific example of recording with ultraviolet light and reproducing with visible light.

【0022】記録の際は、図3(a)に示すように、物
体光12と参照光13’が光ファイバー1の側面から入
射しやすいようにするためのプリズム18を屈折率整合
液(インデックスマッチング液)19を介して光ファイ
バー1の側面に密接させ、プリズム18の別々の面から
表示物体10から物体光12とそれと可干渉な参照光1
3’を入射させ、光ファイバー1内部で干渉させて体積
型ホログラム14を記録する。その干渉縞を20とし、
その干渉縞20の方向をaとする(干渉縞20は曲面で
あるが、その中心となる干渉縞20の接平面の方向とす
る。)。
At the time of recording, as shown in FIG. 3A, a prism 18 for facilitating the incidence of the object beam 12 and the reference beam 13 'from the side of the optical fiber 1 is provided with a refractive index matching liquid (index matching). Liquid) 19 and closely contact the side surface of the optical fiber 1, the object light 12 from the display object 10 and the reference light 1
The volume hologram 14 is recorded by making 3 ′ incident and causing interference inside the optical fiber 1. Let the interference fringe be 20,
The direction of the interference fringe 20 is defined as a (the interference fringe 20 is a curved surface, but the direction of the tangent plane of the interference fringe 20 at the center).

【0023】ここで、具体例として、物体光12と参照
光13’の記録波長を248nmのKrFエキシマレー
ザ光とし、体積型ホログラム14の再生波長を630n
mの半導体レーザ光とする。
Here, as a specific example, the recording wavelength of the object light 12 and the reference light 13 ′ is KrF excimer laser light of 248 nm, and the reproduction wavelength of the volume hologram 14 is 630 n.
m semiconductor laser light.

【0024】そして、体積型ホログラム14の干渉縞2
0の方向aの光ファイバー1の軸に対する傾きを45°
とし、下記のように記号を付ける。 ・干渉縞20の方向aに対する再生時の照明光と再生光
の角度θi =45°(図3(b)) ・干渉縞20のピッチ:d ・記録時の物体光12と参照光13’の干渉縞20の方
向aに対する角度:φr(図3(a)) ・記録波長λr =248nm ・再生波長λi =630nm この場合、次の式が成り立つ。
The interference fringes 2 of the volume hologram 14
The inclination of the optical fiber 1 in the direction a of 0 with respect to the axis is 45 °.
And add the following symbols. The angle θ i = 45 ° between the illumination light and the reproduction light at the time of reproduction with respect to the direction a of the interference fringe 20 (FIG. 3B). The pitch of the interference fringe 20: d. The object light 12 and the reference light 13 ′ at the time of recording. Of the interference fringe 20 with respect to the direction a: φ r (FIG. 3A) • Recording wavelength λ r = 248 nm • Reproduction wavelength λ i = 630 nm In this case, the following equation is established.

【0025】 2sinθi =λi /d 2sinφr =λr /d これから計算すると、 d=0.446μm φr =16.2° 上記の値を満たすような角度φr =16.2°で物体光
12と参照光13’を光ファイバー1の側面から入射さ
せて露光することにより、干渉縞20の傾きが光ファイ
バー1の軸に対して45°となる体積型ホログラム14
が光ファイバー1に記録される。なお、このとき、光フ
ァイバー1のコア2とクラッド3の間に屈折率差が存在
するが、何れの光束12、13’共光ファイバー1の軸
に対してある程度角度をなすので、コア2とクラッド3
の界面で屈折してある程度進行方向が変わることはあっ
ても、全反射してしまうことはない。また、光ファイバ
ー1に直接物体光12と参照光13’を照射すると、光
ファイバー1の円筒面がレンズ作用をしてしまうので、
上記のように、屈折率整合液19を介して入射面が平面
のプリズム18を密着することが望ましい。
2 sin θ i = λ i / d 2 sin φ r = λ r / d From this calculation, d = 0.446 μm φ r = 16.2 ° The object at an angle φ r = 16.2 ° satisfying the above values. By exposing the light 12 and the reference light 13 ′ from the side of the optical fiber 1 and exposing the same, the volume hologram 14 in which the tilt of the interference fringe 20 is 45 ° with respect to the axis of the optical fiber 1.
Is recorded on the optical fiber 1. At this time, there is a refractive index difference between the core 2 and the clad 3 of the optical fiber 1, but since the light fluxes 12 and 13 ′ make an angle to the axis of the co-optical fiber 1 to some extent, the core 2 and
Although the direction of travel may change to some extent due to refraction at the interface, there is no total reflection. When the object light 12 and the reference light 13 ′ are directly radiated to the optical fiber 1, the cylindrical surface of the optical fiber 1 acts as a lens.
As described above, it is desirable that the prism 18 having a flat incident surface be in close contact with the prism 18 via the refractive index matching liquid 19.

【0026】このようにして紫外光で記録した体積型ホ
ログラム14に、図3(b)に示すように、可視光(波
長:630nm)の導波光15’を入射させると、表示
光(再生光)16’が光ファイバー1側面から外に出て
表示像17’を結像する。したがって、体積型ホログラ
ム14が記録された光ファイバー1に導波光15’を通
すと、表示像17’が表示され観察あるいは投影が可能
になる。この場合も、導波光15’を反対方向から入射
させて表示像17’の虚像を表示することもできる。
As shown in FIG. 3 (b), when the guided light 15 'of visible light (wavelength: 630 nm) is made incident on the volume hologram 14 recorded with the ultraviolet light as described above, the display light (reproduced light) ) 16 ′ goes out of the side of the optical fiber 1 and forms a display image 17 ′. Therefore, when the guided light 15 'is passed through the optical fiber 1 on which the volume hologram 14 is recorded, a display image 17' is displayed and observation or projection becomes possible. Also in this case, the virtual image of the display image 17 'can be displayed by making the guided light 15' incident from the opposite direction.

【0027】この場合、記録時に物体光12はプリズム
18を通して入射するが、再生光はプリズム18を通ら
ないため、光ファイバー1側面で屈折して歪みが生じ
る。これを補正するような物体光12を用いるのが望ま
しい。
In this case, the object light 12 enters through the prism 18 at the time of recording, but the reproduction light does not pass through the prism 18 and is refracted by the side surface of the optical fiber 1 to cause distortion. It is desirable to use the object light 12 that corrects this.

【0028】なお、このように、記録波長と再生波長が
異なる場合、再生像に収差が生ずるので、この収差を予
め補正するような物体光12を用意することが望まし
い。そのためには、例えば歪めた被写体を用いる等。
When the recording wavelength and the reproduction wavelength are different from each other, aberration occurs in the reproduced image. Therefore, it is desirable to prepare the object light 12 for correcting the aberration in advance. For this purpose, for example, a distorted subject is used.

【0029】図4に本発明の実施例4の表示機能を持つ
光ファイバーの構成を示す。以上の実施例では、光ファ
イバー1に記録された体積型ホログラムあるいは体積型
回折格子から回折される波長は1つの場合であったが、
図4の場合は、異なるR(赤色)、G(緑色)、B(青
色)3つの波長それぞれで回折する3つの体積型ホログ
ラム14R 、14G 、14B を以上の何れかの実施例の
方法で光ファイバー1中に多重記録あるいは異なる位置
に記録し、再生して表示する場合の導波光15”として
同じ3つの波長を含む光をこれら体積型ホログラム14
R 、14G 、14B に入射させて、それらから表示光
(再生光)16R 、16G 、16B を同時に回折させ、
表示面上で重ね合わせてフルカラーの表示像17”を表
示するようにしたものである。
FIG. 4 shows the configuration of an optical fiber having a display function according to a fourth embodiment of the present invention. In the above embodiment, the wavelength diffracted from the volume hologram or the volume diffraction grating recorded on the optical fiber 1 is one.
In the case of FIG. 4, three volume holograms 14 R , 14 G , and 14 B diffracted at three different wavelengths of R (red), G (green), and B (blue) are used in any of the above embodiments. In the optical fiber 1, the light having the same three wavelengths is used as the guided light 15 ″ in the case of multiplex recording or recording at different positions in the optical fiber 1 for reproduction and display.
R , 14 G , and 14 B , and the display light (reproduction light) 16 R , 16 G , and 16 B are simultaneously diffracted from them.
The full-color display image 17 "is displayed by superimposing on the display surface.

【0030】なお、記録する物体光12等は、実際の表
示物体10から発生させる必要はなく、例えば計算機生
成ホログラムにより発生させるようにしてもよい。
The object light 12 to be recorded need not be generated from the actual display object 10, but may be generated, for example, by a computer generated hologram.

【0031】以上、本発明の表示機能を持つ光ファイバ
ーとその作製方法を実施例に基づいて説明してきたが、
本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可能で
ある。例えば、光ファイバーの軸に沿った方向に複数の
体積型ホログラムを記録し、各体積型ホログラムから別
々に複数の2次元画像を再生するようにすることもでき
る。
The optical fiber having the display function of the present invention and the method of manufacturing the same have been described based on the embodiments.
The present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible. For example, a plurality of volume holograms can be recorded in a direction along the axis of the optical fiber, and a plurality of two-dimensional images can be separately reproduced from each volume hologram.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の表示機能を持つ光ファイバー及びその作製方法による
と、内部に体積型ホログラム若しくは回折格子が記録さ
れており、内部を導波する光が回折されて側面から特定
のパターンが出射されるので、極めて軽量で細い光ファ
イバーを用いて簡単な作製方法により多彩な表示が可能
な光ファイバーが得られる。
As is apparent from the above description, according to the optical fiber having the display function of the present invention and the method of manufacturing the same, the volume hologram or the diffraction grating is recorded inside, and the light guided inside is Since a specific pattern is emitted from the side by being diffracted, an optical fiber which can display various displays by a simple manufacturing method using an extremely lightweight and thin optical fiber can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の表示機能を持つ光ファイバ
ーの作製方法とその表示機能を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a method for manufacturing an optical fiber having a display function and a display function according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の表示機能を持つ光ファイバ
ーの作製方法を示す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manufacturing an optical fiber having a display function according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3の表示機能を持つ光ファイバ
ーの作製方法とその表示機能を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a method of manufacturing an optical fiber having a display function and a display function according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例4の表示機能を持つ光ファイバ
ーの構成を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of an optical fiber having a display function according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】従来の光ファイバー中に回折格子を記録する方
法を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a conventional method of recording a diffraction grating in an optical fiber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光ファイバー 2…コア 3…クラッド 4…計算機生成ホログラム(位相シフトマスク) 5…紫外レーザ光 6、7…回折光 8…干渉縞 10…表示物体 10’…表示パターン 11…照明光 12、121 、122 、123 、124 、125 …物体
光 13、13’…参照光 14、14R 、14G 、14B …体積型ホログラム 141 、142 、143 、144 、145 …体積型回折
格子(ホログラム) 15、15’…導波光 16、16’、16R 、16G 、16B …表示光(再生
光) 17、17’…表示物体の像(表示像) 18…プリズム 19…屈折率整合液(インデックスマッチング液) 20…干渉縞
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical fiber 2 ... Core 3 ... Clad 4 ... Computer-generated hologram (phase shift mask) 5 ... Ultraviolet laser light 6,7 ... Diffraction light 8 ... Interference fringe 10 ... Display object 10 '... Display pattern 11 ... Illumination light 12,12 1 , 12 2 , 12 3 , 12 4 , 12 5 ... object light 13, 13 '... reference light 14, 14 R , 14 G , 14 B ... volume hologram 14 1 , 14 2 , 14 3 , 14 4 , 14 5 ... volume type diffraction grating (hologram) 15, 15 '... guided light 16,16', 16 R, 16 G , 16 B ... display light image of the (reproduction light) 17, 17 '... display object (display image) 18 ... Prism 19 ... Index matching liquid (index matching liquid) 20 ... Interference fringe

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H038 AA42 AA43 2H049 AA25 AA34 AA59 AA60 AA62 CA01 CA04 CA15 CA23 CA28 2H050 AC82 AC84  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H038 AA42 AA43 2H049 AA25 AA34 AA59 AA60 AA62 CA01 CA04 CA15 CA23 CA28 2H050 AC82 AC84

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に体積型ホログラム若しくは回折格
子が記録されており、内部を導波する光が回折されて側
面から特定のパターンが出射されることを特徴とする表
示機能を持つ光ファイバー。
1. An optical fiber having a display function in which a volume hologram or a diffraction grating is recorded inside, and light guided inside is diffracted and a specific pattern is emitted from a side surface.
【請求項2】 光ファイバーの軸に沿った方向に並んで
複数の要素回折格子が記録されており、前記要素回折格
子は内部を導波する光をそれぞれ特定の方向に回折する
ものであり、これらの回折光の集積により前記特定のパ
ターンを生じるようになっていることを特徴とする請求
項1記載の表示機能を持つ光ファイバー。
2. A plurality of element diffraction gratings are recorded side by side in the direction along the axis of the optical fiber. The element diffraction grating diffracts light guided inside thereof in a specific direction. 2. The optical fiber having a display function according to claim 1, wherein said specific pattern is generated by integration of said diffracted light.
【請求項3】 前記特定のパターンが2次元画像であ
り、光ファイバーの軸に沿った方向に並んだ複数個の異
なるホログラムから複数の2次元画像が再生されること
を特徴とする請求項1記載の表示機能を持つ光ファイバ
ー。
3. The method according to claim 1, wherein the specific pattern is a two-dimensional image, and a plurality of two-dimensional images are reproduced from a plurality of different holograms arranged in a direction along an optical fiber axis. Optical fiber with display function.
【請求項4】 光ファイバー中に複数の体積型ホログラ
ム若しくは回折格子が記録されており、各体積型ホログ
ラム若しくは回折格子は異なった波長の光を選択的に回
折するものであることを特徴とする請求項1記載の表示
機能を持つ光ファイバー。
4. A plurality of volume holograms or diffraction gratings are recorded in an optical fiber, and each volume hologram or diffraction grating selectively diffracts light having a different wavelength. Item 1. An optical fiber having a display function according to item 1.
【請求項5】 光ファイバー中に導波させた光と側面か
ら入射された光の干渉により内部に体積型ホログラム若
しくは回折格子を記録することを特徴とする表示機能を
持つ光ファイバーの作製方法。
5. A method for producing an optical fiber having a display function, wherein a volume hologram or a diffraction grating is recorded inside by interference between light guided into the optical fiber and light incident from a side surface.
【請求項6】 光ファイバー中を導波する光が回折して
側面から出射される構成の干渉縞を、光ファイバーの側
面からの2光束による干渉で作製することを特徴とする
表示機能を持つ光ファイバーの作製方法。
6. An optical fiber having a display function, wherein interference fringes having a configuration in which light guided in the optical fiber is diffracted and emitted from a side surface are produced by interference of two light beams from the side surface of the optical fiber. Production method.
【請求項7】 側面から入射する光の中の少なくとも一
方は、光ファイバーと屈折率整合液を介して密接された
光透明体を介して入射することを特徴とする請求項6記
載の表示機能を持つ光ファイバーの作製方法。
7. The display function according to claim 6, wherein at least one of the light incident from the side surface is incident through an optical transparent body that is in close contact with the optical fiber via the refractive index matching liquid. How to make an optical fiber.
【請求項8】 側面から入射する光は計算機生成ホログ
ラムにより発生することを特徴とする請求項6記載の表
示機能を持つ光ファイバーの作製方法。
8. The method for producing an optical fiber having a display function according to claim 6, wherein the light incident from the side is generated by a computer generated hologram.
JP2000357549A 2000-11-24 2000-11-24 Manufacturing method of optical fiber with display function Expired - Fee Related JP4730490B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000357549A JP4730490B2 (en) 2000-11-24 2000-11-24 Manufacturing method of optical fiber with display function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000357549A JP4730490B2 (en) 2000-11-24 2000-11-24 Manufacturing method of optical fiber with display function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002162524A true JP2002162524A (en) 2002-06-07
JP4730490B2 JP4730490B2 (en) 2011-07-20

Family

ID=18829589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000357549A Expired - Fee Related JP4730490B2 (en) 2000-11-24 2000-11-24 Manufacturing method of optical fiber with display function

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4730490B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1914576A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-23 Dornier MedTech Laser GmbH Photorefractive section of an optical lightguide having a volume hologram
CN102129819A (en) * 2011-01-24 2011-07-20 北京交通大学 Tilted fiber grating display screen realized by using optical fiber
US9149334B2 (en) 2008-04-25 2015-10-06 Dornier Medtech Laser Gmbh Light-based method for the endovascular treatment of pathologically altered blood vessels

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS582819A (en) * 1981-06-29 1983-01-08 Fujitsu Ltd Photoscanner
JPS60243689A (en) * 1984-05-18 1985-12-03 Canon Inc Preparation of hologram
JPH03135613A (en) * 1989-10-20 1991-06-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber neuro computer
JPH06230234A (en) * 1993-02-05 1994-08-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Single crystal optical fiber element
JPH08201630A (en) * 1995-01-30 1996-08-09 Oki Electric Ind Co Ltd Hologram and color image forming method using the same
JPH08338920A (en) * 1995-04-12 1996-12-24 Sumitomo Electric Ind Ltd Formation of optical waveguide type diffraction grating and forming device therefor
JPH09101735A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Sony Corp Medium, method, and device for hologram recording, and hologram recording and reproducing device
JPH1048410A (en) * 1996-07-30 1998-02-20 Dainippon Printing Co Ltd Recording method for transmission type diffraction grating and hologram, and device therefor
JP2000047046A (en) * 1998-07-31 2000-02-18 Toshiyuki Watanabe Manufacture of refractive index distribution type optical formed body
JP2000056259A (en) * 1998-08-10 2000-02-25 Fuji Xerox Co Ltd Picture display device
WO2000037976A2 (en) * 1998-12-04 2000-06-29 Cidra Corporation Method and apparatus for forming a tube-encased bragg grating

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS582819A (en) * 1981-06-29 1983-01-08 Fujitsu Ltd Photoscanner
JPS60243689A (en) * 1984-05-18 1985-12-03 Canon Inc Preparation of hologram
JPH03135613A (en) * 1989-10-20 1991-06-10 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber neuro computer
JPH06230234A (en) * 1993-02-05 1994-08-19 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Single crystal optical fiber element
JPH08201630A (en) * 1995-01-30 1996-08-09 Oki Electric Ind Co Ltd Hologram and color image forming method using the same
JPH08338920A (en) * 1995-04-12 1996-12-24 Sumitomo Electric Ind Ltd Formation of optical waveguide type diffraction grating and forming device therefor
JPH09101735A (en) * 1995-10-04 1997-04-15 Sony Corp Medium, method, and device for hologram recording, and hologram recording and reproducing device
JPH1048410A (en) * 1996-07-30 1998-02-20 Dainippon Printing Co Ltd Recording method for transmission type diffraction grating and hologram, and device therefor
JP2000047046A (en) * 1998-07-31 2000-02-18 Toshiyuki Watanabe Manufacture of refractive index distribution type optical formed body
JP2000056259A (en) * 1998-08-10 2000-02-25 Fuji Xerox Co Ltd Picture display device
WO2000037976A2 (en) * 1998-12-04 2000-06-29 Cidra Corporation Method and apparatus for forming a tube-encased bragg grating

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1914576A1 (en) * 2006-10-17 2008-04-23 Dornier MedTech Laser GmbH Photorefractive section of an optical lightguide having a volume hologram
US8114068B2 (en) 2006-10-17 2012-02-14 Dornier Medtech Laser Gmbh Light guide
US9149334B2 (en) 2008-04-25 2015-10-06 Dornier Medtech Laser Gmbh Light-based method for the endovascular treatment of pathologically altered blood vessels
US9168098B2 (en) 2008-04-25 2015-10-27 Dornier Medtech Laser Gmbh Light-based method for the endovascular treatment of pathologically altered blood vessels
CN102129819A (en) * 2011-01-24 2011-07-20 北京交通大学 Tilted fiber grating display screen realized by using optical fiber

Also Published As

Publication number Publication date
JP4730490B2 (en) 2011-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10795156B2 (en) Waveguide structure
US11243395B2 (en) Methods and systems for generating virtual content display with a virtual or augmented reality apparatus
US11460694B2 (en) Waveguide structure
JP2021509736A (en) Methods for processing optical waveguides
US20190187465A1 (en) Waveguide and Devices for Data Reflection
CN108885347B (en) Pupil expansion
US20160231568A1 (en) Waveguide
CN106406061B (en) Method for manufacturing volume holographic element
US10859833B2 (en) Waveguide image combiner for augmented reality displays
JP2007219106A (en) Optical device for expanding diameter of luminous flux, video display device and head mount display
JP2000267041A (en) Head-mounted type color video projection device, color hologram optical element, and manufacture of color hologram optical element
WO2020255482A1 (en) Light guide plate, production method for same, light guide plate module, and image display device
CN113835145A (en) Holographic grating manufacturing device, holographic grating and two-dimensional holographic grating optical waveguide
JP2007279313A (en) Method for manufacturing optical element, optical element, image display device and head mount display
TWI703351B (en) Waveguide device and optical engine
US11422505B2 (en) Systems, devices, and methods for aperture-free hologram recording
JP4730490B2 (en) Manufacturing method of optical fiber with display function
CN114089470B (en) Holographic optical waveguide, manufacturing device thereof and near-to-eye display device
US20220413283A1 (en) Waveguide structure
JP2022129525A (en) Image projector
TW202219592A (en) Waveguide device and optical engine
KR20150105558A (en) Full color holographic optical element and method for fabricating the same using photopolymer, waveguide-type head mounted display
KR20220039524A (en) Holographic waveguide with aberration compensation element and display apparatus including the same
JP2000056664A (en) Method of photographing hologram and directional hologram diffuse reflection plate manufactured by the method
JPH09138632A (en) Manufacture of diffraction grating array

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070522

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080910

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090218

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090416

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100414

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100525

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110323

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110405

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees