JP2002523812A - 超薄型光学パネル及び超薄型光学パネルの製造方法 - Google Patents

超薄型光学パネル及び超薄型光学パネルの製造方法

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Abstract

(57)【要約】 超薄型光学パネル（１０）及び超薄型光学パネルの製造方法を開示する。この製造方法は、透明なクラッド物質で被覆されていても或いは被覆されていなくてもよい複数のガラスシート（１０ａ）を積層すること、エポキシ又は紫外線接着剤を用いて積層された被覆されたガラスシート（１０ａ）を固定すること、この積層体に一様な圧力を加えること、積層体を硬化させること、積層体を切断（鋸引き）して、積層体の一側部に入口面（２０）を形成し、積層体の反対側の側部に出口面（２４）を形成すること、カプラー（１６）を積層体の入口面に接合させること、カプラー（１６）が接合された積層体を、出口面（２４）と整列される開放した前部を有し、又その内部にカプラー（１６）と光学的に整列される光発生器（１２）を有する矩形の筐体（１４）の中に固定することを含む。光発生器（１２）は、好ましくは入口面（２０）に平行且つ直近接して配置され、これにより筐体（１４）の奥行きを減らすことが可能になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 関連出願の相互参照 本願は１９９８年８月３１日出願の「超薄型表示ディスプレイパネル」と題す
る米国特許出願第０９／１４５，４１１号の一部継続出願である。
【０００２】 連邦政府により後援された研究又は開発に関する陳述 本発明は米国エネルギー省が提供する契約番号ＤＥ−ＡＣ０２−９８ＣＨ１０
８８６の下における政府後援により行なわれた。米国政府は本発明に一定の権利
を有する。
【０００３】 発明の背景 発明の分野 本発明は平面状光学ディスプレイに関し、より詳細には超薄型表示ディスプレ
イパネル及び超薄型ディスプレイパネルの製造方法に関する。
【０００４】 背景の説明 光学画面は、一般には陰極線管（ＣＲＴ）を使用して画像を画面上に投影する
。標準的な画面は、幅と高さの比が４：３であり、５２５本の垂直解像線を有す
る。電子ビームをこの画面上で水平方向及び垂直方向の両方に走査し、集合的に
画像を形成する多くの画素（ピクセル）を形成する。
【０００５】 従来の陰極線管には寸法に実際上制約があり、又必要とされる電子銃を収納す
るために奥行きが比較的深い。一般に種々の形態の画像投影を含む、より大きな
画面（スクリーン）が入手可能である。しかしながら、斯かる画面は限られた視
野（viewing）角度、解像度、明度（輝度）、コントラストを含む種々の視覚上
の欠点を有し、又このような画面は一般に重量及び形状において比較的扱い難い
。更に、全ての大きさの画面にとって、視野のコントラストを改善するために黒
く見えることが望ましい。しかしながら、ＣＲＴは画像の形成に蛍光体を使用し
ており、この蛍光体は黒くないため、直視ＣＲＴを実際に黒くすることは不可能
である。
【０００６】 光学パネルは、楔形状を画成し、この楔形の底部に沿った狭い入口面及びこの
入口面に対して斜めに配置された垂直な出口画面を有する積層導波路によって形
成することができる。斯かるパネルは、その高さと幅に比べて奥行きが薄い。又
、導波路のクラッドを黒くして黒色表面の面積を増すことができる。しかし、斯
かるパネルは、画像光を狭い（細い）入口面を渡って（横切って）分布させるた
めに、高価で扱い難い投影装置を必要とすることがあり、この投影装置がパネル
全体の大きさを増加させる。
【０００７】 従って、積層された導波路パネルに対応する利点を有し、高価で扱い難い投影
装置の使用を必要とせず、又そのような装置のために必要となる大きさの増加を
蒙らない光学パネルへのニーズが存在する。
【０００８】 発明の要約 本発明は超薄型光学パネルを指向する。このパネルは複数の積層された光学導
波路を備え、この複数の積層された光学導波路は出口面と入口面を形成している
。又、パネルは入口面に連結された少なくとも１つのカプラーを備え、入口面に
垂直でない軸に沿う光を入口面に垂直な軸に沿う方向に再指向させる。このカプ
ラーによって、単純な光発生装置を用いてパネルを作製することが可能となり、
又その装置を入口面に極めて近接して取り付けることが可能になる。
【０００９】 又、本発明は超薄型光学パネルの製造方法をも指向する。この方法は、複数の
ガラスシートを垂直方向に積層すること（ここで、このシートは透明なクラッド
物質で被覆されていても、被覆されていなくてもよい）、複数の積層された被覆
ガラスシートをエポキシ又は紫外線接着剤を用いて互いに固定すること、この積
層体に一様な圧力を加えること、この積層体を硬化させること、この積層体を切
断して積層体の一側部に入口面を、又積層体の反対側の側面に出口面を形成する
こと、この積層体の入口面にカプラーを接合させること、カプラーが接合された
積層体を、出口面と整列される開放した前部を有し、又その内部にカプラーと光
学的に整列される光発生器を有する矩形の筐体に固定することを含む。
【００１０】 本発明は、出口面よりも表面積は小さいが、高価な投影装置の使用を必要とし
ないだけ充分に大きく且つ対称な光の入口を提供することによって、高価で扱い
にくい投影装置が必要とするなどの従来技術で経験された問題を解決する。又、
本発明は、改善されたコントラスト、最少化された奥行きなど、積層された導波
路パネルに相応する利点をも保持している。
【００１１】 発明の詳細な説明 本発明のこれら及びその他の利点、利益は以下の本発明の詳細な説明から明ら
かになるだろう。
【００１２】 本発明を明確に理解しその実施を容易にするために、本発明を添付の図面と関
連付けて説明する。
【００１３】 本発明の図面及び説明は、本発明を明確に理解するための関連要素を例示する
ために簡略化したものであり、その一方で明確さを期すために、典型的な光学デ
ィスプレイパネルに見出される多くの他の要素を省略してあることを理解された
い。当業者は、他の要素が本発明を実施するために望ましく、且つ／或いは必要
であると認識するであろう。しかしながら、斯かる要素は斯界にて周知であり、
且つ本発明のより良き理解に役立つことがないので、斯かる素子の議論は本明細
書では行わない。
【００１４】 図１は、光学パネル１０を模式的に示す斜視図である。光学パネル１０は、複
数の導波路１０ａを有し、各々の導波路１０ａの一端部はその導波路の入口を形
成し、又各々の導波路１０ａの反対側の端部はその導波路１０ａの出口を形成す
る。又、光学パネル１０は、光発生システム（系）１２、この光発生システム１
２と複数の導波路１０ａが内部に取り付けらる筐体（ハウジング）１４及びカプ
ラー１６を有する。
【００１５】 各々の導波路１０ａは水平方向に延在し、複数の積層された導波路１０ａは垂
直方向に延在する。複数の入口端部は、画像光２２を受光する入口面２０を画成
している。複数の出口端部は、光２２を表示するための、入口面２０と実質的に
平行に配置される出口面２４を画成する。光２２は、限定されるものではないが
、ビデオ（テレビジョン）画像２２ａなどの形態で表示することができる。
【００１６】 筐体１４は、光発生システム１２と複数の導波路１０ａを組み合わせたものよ
りも大きな高さと幅に形成され、複数の導波路１０ａと光発生システム１２をそ
の内部に配置することを可能にする。筐体１４は、開放した前部を有し、出口面
２４を見ることを可能にし、又筐体１４の開放前部から後部へと見て閉じた奥行
きＤを有する。
【００１７】 光発生システム１２は、導波路１０ａを通して視覚される光を供給する。光発
生システム１２は、光源３０及び光源３０からの入射光２２をカプラー１６へと
再指向させる光再指向性素子３２を備えている。この光再指向性素子３２は、カ
プラー１６と共働して、筐体１４の奥行きＤの減少を可能にする。この減少は、
光再指向性素子３２が、複数の導波路１０ａの垂直方向の積層体に対して近接し
且つ平行に筐体１４内に配置された光源３０からの光２２の向きをカプラー１６
へと変え、次いでカプラー１６が光２２の向きを導波路１０ａへと鋭く変えるよ
うに形成されている場合に許容される。カプラー１６は、好ましくは、例えば画
像光の向きを４５度から９０度までの範囲内で変える作用をなし、複数の導波路
１０ａを介して略水平方向の伝達（透過）を生起させる。又、光発生システム１
２は、変調器（モデュレータ）、更には画像形成光学系をも備えることができる
。光発生システム１２は、図２を参照して更に具体的に議論される。
【００１８】 入口面２０と出口面２４との表面が平行であることは、パネル１０及び閉囲（
封入）する筐体１４を、極めて薄い奥行きで作製することを可能とする。パネル
１０は、入口面２０と出口面２４との間の導波路１０ａの奥行きである公称厚さ
Ｔを有し、この厚さＴは実質的に出口面２４の高さＨ及び幅Ｗより小さい。パネ
ル１０は、例えば、典型的なテレビの幅と高さの比である４：３又は１６：９で
形成することができる。約１００ｃｍの高さＨ及び約１３３ｃｍの幅Ｗに対して
、本発明のパネルの厚さＴは約１ｃｍとすることができる。奥行きＤは厚さＴに
従って変動するが、上記実施態様において、筐体１４の奥行きＤは、好ましくは
約１２ｃｍより大きくない。
【００１９】 図２は超薄型光学パネル１０の断面を模式的に示す側面図である。パネル１０
は、複数の積層された導波路１０ａ、光発生システム１２、カプラー１６及び筐
体１４を有する。
【００２０】 本発明の一実施態様において、光発生システム１２は、光再指向性素子３２に
対して光学的に整列されたプロジェクタ（投光器）６０を備えている。画像は光
再指向性素子３２上に投影され、次いで導波路１０ａを通して伝達（透過）する
ためにカプラー１６へ再指向されて出口面２４上に表示される。好ましい実施態
様では、プロジェクタ６０は、入口面２０の上部（頂部）に燐接して配置され、
画像光２２を入口面２０に対して略平行に投影し、又画像光２２の向きを光再指
向性素子３２からカプラー１６へと変えて導波路１０ａを通して伝達（透過）さ
せるのに十分なだけ、入口面２０から距離を置かれる。
【００２１】 プロジェクタ６０は、光２２を発生させるための適当な光源３０を備えること
ができる。光源３０は、例えば電球（ライトバルブ）、スライドプロジェクタ、
ビデオプロジェクタ、又はレーザとすることができる。又、プロジェクタ６０は
、光２２を変調して画像２２ａを形成するために変調器６２を備えることができ
る。変調器６２は、例えば通常の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ディジタルマイ
クロミラー装置（ＤＭＤ）、ＧＬＶ，レーザラスタスキャナ、ＰＤＬＣ、ＬＣＯ
Ｓ、ＭＥＭＳ、又はＣＲＴとすることができる。又プロジェクタ６０は、適当な
画像光学系（画像形成光学系）６４をも備えることができ、光再指向性素子３２
を渡って画像光２２を水平方向及び垂直方向に分配或い分散して、カプラー１６
へ適当に集束して伝達（透過）する。画像光学系６４は、集束、拡大レンズ及び
ミラー（鏡）を備えることができる。１つ以上、例えば２〜４個の光発生システ
ム１２を、カプラー１６の１箇所以上の部分に光を供給するために用いることが
できる。画像光２２をカプラー１６の全体に亙り垂直方向及び水平方向の両方に
拡大するために、画像形成光学系６４及び光再指向性素子３２の両方に対して拡
大レンズを使用することができる。別法として、適切なラスタシステムを光発生
システム１２として使用し、カプラー１６を渡って画像光２２を水平方向及び垂
直方向の両方にラスタリングすることによって画像を形成することもできる。
【００２２】 例示した実施態様では、光２２は、先ず、プロジェクタ６０から筐体１４内を
垂直方向下方に、光再指向性素子３２が取り付けられた筐体１４の底部へと投影
され、次いで光再指向性素子３２が画像光２２を小さな鋭角にて垂直方向上方に
再指向し、カプラー１６の露出した表面全体に亙り分散させる。他の実施態様で
は、プロジェクタ６０は、入口面２０の後ろより寧ろ入口面２０の下側に配置す
ることができる。
【００２３】 画像光２２のカプラー１６上への許容し得る入射角は、光２２の向きをパネル
１０の入口面２０へと変えるカプラー１６の能力で決まる。カプラー１６の向き
を変える能力が大きいほど、プロジェクタ６０をカプラー６０の近くに取り付け
ることができ、筐体１４に必要とされる奥行きＤを減少させる。
【００２４】 図３は超薄型光学パネル１０の水平及び垂直断面を模式的に示す。パネル１０
は、複数の垂直方向に積層された光学導波路１０ａ、光発生システム１２（図２
参照）、カプラー１６及び筐体１４を有する。
【００２５】 複数の導波路１０ａの各導波路１０ａは、第１の屈折率を有する透明な中心コ
ア８０を有する。コア８０は、限定されるものではないが、プレキシガラス又は
ポリマーなどの電磁波を通過させるのに適した、斯界にて既知の如何なる材料で
形成されていてもよい。中心コア８０は、ジェネラルエレクトリック社（Genera
l Electric Company）から市販されているレクサン（「Ｌｅｘａｎ」（登録商標
））などの光学プラスチック、ＢＫ７タイプなどのガラスから製作することがで
きる。本発明の好ましい実施態様では、個々のガラスシート（板ガラス）を用い
て実施され、ガラスシートの厚さは一般に２〜４０ミクロン（μｍ）の範囲内で
あり、扱いやすい長さと幅とすることができる。中心コア８０は、少なくとも２
つのクラッド層８２の間にラミネートされる。ガラスと直接触するクラッド層８
２は、コア８０の屈折率より小さな第２の屈折率を有する。これにより、光２２
がコア８０を介して伝達（透過）される際に、実質的に光２２の内部全反射（全
反射）が可能となる。クラッド８２は、例えば、適当なプラスチック、ガラス、
プラスチック、ポリウレタン、低屈折率ポリマー又はエポキシとすることができ
、黒色であることが好ましい。多層クラッド層８２が使用される場合、クリア（
透明）なクラッド層がガラスに接触し、黒色クラッド層が隣接するクリアなクラ
ッド層の間に配置されるのが好ましい。これにより、出口面２４の視野のコント
ラスト及びコア８０を通る光２２の内部反射が改善される。少なくとも１つの黒
色クラッド層８２の使用により、出口面２４での付加的な黒さを付与することに
よって、コントラストを改善する。更に、出口面２４における黒色クラッド８２
の露出した縁部を観察者が直接視覚できる。加えて、出口面２４を介して軸から
外れて導波路に入射する周辺光が、黒色クラッド８２によって内部に吸収される
。黒色クラッド８２は、黒色噴霧塗料、又は１つ以上の黒色クラッド層８２中の
隣接するコア８０を互いに接合させるエポキシ接着剤中のカーボン（炭素）粒子
を用いるなどの適当な方法にて形成することができる。クラッド層８２及びコア
層８０を形成する方法を以下で更に具体的に議論する。
【００２６】 好ましい実施態様の導波路１０ａは、出口面２４の幅に沿って水平方向に連続
して延在する平坦なリボンの形態とされる。このリボン導波路１０ａは、出口面
２４の高さに沿って垂直方向に積層されるのが好ましい。従って、パネル１０の
垂直解像度は、出口面２４の高さに沿って積層された導波路１０ａの数に左右さ
れる。例えば、５２５個の導波路を積層すると、５２５本の垂直解像線が得られ
る。
【００２７】 複数の積層された導波路１０ａは、最初に第１のガラスシートを、大きさがこ
の第１のガラスシートより僅かに大きいトラフ（槽）の中に配置して形成するこ
とができる。次いで、このトラフを熱硬化性エポキシで充填することができる。
このエポキシは、導波路の間に黒色層を形成するために黒色であることが好まし
く、それによって視野のコントラストが改善される。更に、このエポキシは、例
えばガラスシートよりも小さい屈折率を有して、ガラスシート内で実質的に全反
射を可能にするなどの、適当なクラッド層８２の特性を有しているべきである。
トラフを充填した後に、ガラスシート８０を繰り返し積層し、エポキシ層を各々
のガラスシート８０の間に形成する。この積層は、約５００〜８００枚のシート
が積層されるまで繰り返すのが好ましい。次いで、この積層体に一様な圧力を加
え、ガラスシート８０の間にエポキシを流動させて略一様なレベルとすることが
できる。本発明の好ましい実施態様では、得られる一様なレベルは、ガラスシー
トの間で約０．０００５１ｃｍ（０．０００２インチ）である。次いで、この積
層体を、８０℃でエポキシが硬化するのに必要な時間ベーキング（bake）して硬
化させる。そして、積層体を、ガラスの割れを防ぐために徐冷する。硬化後に、
積層体を、限定されるものではないが、ダイアモンド鋸（ソー）などの鋸に対し
て配置し、所望の大きさに切断（cut)する。次いで、パネル１０の切断部をダイ
アモンドポリッシャー（研磨材）で研磨して鋸跡（ソーマーク）を全て除去する
ことができる。
【００２８】 本発明の他の実施態様では、複数のガラスシート８０を、このガラスよりも小
さな屈折率を有する物質で個別に被覆、或いはこのような物質内に浸漬して、複
数の被覆されたシートを、好ましくは黒色の糊（glue）又は熱硬化性エポキシを
用いて互いに固定する。第１の被覆されたガラスシート１０ａを、大きさがこの
第１の被覆されたガラスシートより僅かに大きなトラフに配置し、トラフを熱硬
化性黒色エポキシで充填し、被覆されたガラスシート１０ａを繰り返し積層して
、エポキシ層を各々の被覆されたガラスシート１０ａの間に形成する。この積層
は、約５００〜８００枚のシートが積層されるまで繰り返すのが好ましい。そし
て、この積層体に一様な圧力を加え、その後エポキシを硬化させ、積層体を所望
の大きさに切断（鋸引き：sawing）する。積層体は、曲面状又は平坦に切断する
ことができ、又切断の後につや消しにしたり研磨してもよい。
【００２９】 本発明の更に他の実施態様では、ガラスシート８０は、好ましくは、１．２７
ｃｍ（０．５インチ）〜２．５４ｃｍ（１．０インチ）の範囲内の幅を有し、３
０．４８ｃｍ（１２インチ）〜９１．４４ｃｍ（３６インチ）といった取り扱い
やすい長さである。シート８０は、各シート８０の間に配置される黒色の紫外線
接着剤の層と共に積層される。そして、紫外線放射を使用して各接着剤層を硬化
させ、この積層体を切断及び／又は研磨することができる。
【００３０】 上記各実施態様の方法は、積層体の切断及び／又は研磨の後に、積層体の入口
面２０にカプラー１６を結合させること、及びカプラー１６が結合された積層体
を矩形の筐体１４内に固定することを含む。積層体は、筐体１４の開放した前部
が出口面２４と整列し、又筐体１４内の光発生器１２がカプラー１６と光学的に
整列するように固定される。
【００３１】 光発生システム１２は、カプラー１６上に入射する光２２を供給し、実質的に
図２を参照して議論した通りである。光発生システム１２の光源３０は、筐体１
４内に、その容積と奥行きを最小にするような適当な位置に取り付けることがで
きる。光源３０は、好ましくは、筐体１４内において入口面２０の上部（頂部）
に位置して入口面２０の直ぐ後ろに取り付けられ、最初光２２を垂直方向下方に
投影し、次いで光２２の向きは光発生システム１２の素子３２によって垂直方向
上方に変えられて、カプラー１６と光学的に係合する。本発明の好ましい実施態
様では、個々の導波路１０ａは傾斜せずに水平方向に延在し、画像は導波路１０
ａを通して直接に水平方向に伝達（透過）され、観察者が直接視覚することがで
きる。これによって、観察者（視聴者）は光２２の全強度を受光して最大明度（
輝度）を得ることが可能になる。このように、明度を最大にするためには、光発
生システム１２から入射する光２２の向きは実質的に水平に変える必要がある。
プリズム状カプラー１６を用いて、９０度までの角度で光の向きを変え、入口面
２０に入射させることができる。本発明の一実施態様では、ＴＲＡＦが８１度の
角度にて光の向きを変える。
【００３２】 光カプラー１６は、入口面２０の全体に亙り隣接し、又入口面２０に適当に接
合して光発生システム１２から入射する光２２を入口面２０へとカップリング又
は再指向させ、導波路１０ａを通して伝達（透過）させる。本発明の導波路１０
ａは、入射光２２を受光する受光角に制限があることがあり、カプラー１６は、
画像光２２の向きを適当に変え、許容し得る受光角内で導波路コア８０に確実に
入射するように整列される。
【００３３】 上述の本発明の好ましい実施態様においては、カプラー１６は、入口面２０の
幅に沿って直線状であり、又入口面２０の高さに沿って垂直方向に離間して配置
されるフレネルプリズム状溝（群）１６ａを備えている。このプリズム状カプラ
ー１６は、９０度の角度まで光の向き変えることができる。本発明の好ましい実
施態様において、プリズム状カプラー１６は、３Ｍ社（3M Company, St. Paul,
Minneapolis）から商品名ＴＲＡＦＩＩ（登録商標）で市販されている透過性直
角フィルム(ＴＲＡＦ：Transmissive Right Angle Film)である。任意に、この
プリズム状カプラー１６に極めて近接してに反射器を配置し、溝１６ａでのいか
なる迷光２２をも導波路１０ａ内に反射させて戻すことができる。
【００３４】 カプラー１６は、回折素子１６の形態をとることもできる。回折カプラー１６
は、水平方向に延在し、個々の導波路１０ａに平行な多数の小さな溝を有する回
折格子を有し、この溝は入口面２０の高さ全体に亙り垂直方向に密接に離間配置
されている。カプラー１６は、限定されるものではないが、ホログラフィック素
子などを含む他の形態を同様にとることができる。
【００３５】 筐体１４は、導波路の積層体１０ａ及び光発生システム１２を、実質的に閉鎖
された囲いの中に支持している。出口面２４は外側に面して、観察者及び周囲光
に露出しており、入口面２０及び隣接するカプラー１６は、筐体１４内の好まし
くは黒色の表面に向かって内側に面している。これによって、出口面２４でのコ
ントラストに更なる黒色を付与する。この付加的な黒色は、導波路１０ａとカプ
ラー１６の受動的性質に起因して出口面２４に付与される。これら受動装置が黒
色領域内に包囲されていると、出口面２４は入口面２０上に入射する画像光２２
によって照らされていない場合黒く見える。
【００３６】 当業者は、本発明の多くの変更と変形を行い得ることを理解されよう。上述の
説明及び添付の請求の範囲は、斯かる変更と変形の全てを包含する意図がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、光学パネルを模式的に示す斜視図である。
【図２】 図２は、超薄型パネルの断面を模式的に示す側面図である。
【図３】 図３は、プリズム状カプラーを用いた超薄型表示ディスプレイパネルの水平及
び垂直断面を示す模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デサント，レナード アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11772 パチョーグ バートン アベニュー 228 (72)発明者 ベリグダン，ジェームス ティー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 11949 マナビル ステファニー レーン ６

Claims (69)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 各々が第１の端部と第２の端部とを有する複数の積層された
    光学導波路であって、前記複数の第１の端部によって出口面が画成され、前記複
    数の第２の端部によって入口面が画成され、前記入口面は前記出口面と実質的に
    平行である複数の積層された光学導波路と、 前記入口面に対して垂直ではない軸に沿う光を、前記入口面に対して垂直な軸
    へと再指向させる、前記入口面に連結された少なくとも１つのカプラーと、 を有することを特徴とする光学パネル。
  2. 【請求項２】 更に、少なくとも１つの光発生システムを有することを特徴
    とする請求項１の光学パネル。
  3. 【請求項３】 前記光発生システムは、 光源と、 前記光源からの入射光を前記カプラーへと再指向させる少なくとも１つの光再
    指向性素子と、 を有することを特徴とする請求項２の光学パネル。
  4. 【請求項４】 前記光源は、前記入口面に隣接し且つ平行であり、又前記光
    源は、光を前記入口面と平行に、前記入口面の上部から底部へと照射する請求項
    ３の光学パネル。
  5. 【請求項５】 前記光源は、電球、スライドプロジェクタ、ビデオプロジェ
    クタ及びレーザからなる群より選択される請求項３の光学パネル。
  6. 【請求項６】 前記カプラーは、約４５度〜約９０度の範囲内の角度で前記
    光の向きを前記入口面へと変える請求項３の光学パネル。
  7. 【請求項７】 前記光発生システムは更に、変調器と、画像形成光学系と、
    を有することを特徴とする請求項３の光学パネル。
  8. 【請求項８】 前記光発生システムは、 光再指向性素子と、 前記光再指向性素子と光学的に整列されたプロジェクタと、 を有することを特徴とする請求項２の光学パネル。
  9. 【請求項９】 前記プロジェクタは、光を前記光再指向性素子上に投影し、
    該光は前記光再指向性素子によって前記カプラーへと再指向される請求項８の光
    学パネル。
  10. 【請求項１０】 前記プロジェクタは、前記入口面の下に配置される請求項
    ９の光学パネル。
  11. 【請求項１１】 前記プロジェクタは、前記光を前記入口面と略平行に投影
    するように前記入口面の上部に隣接して配置され、又前記光再指向性素子からの
    前記光の向きを前記カプラーへと変えることを許すように前記入口面から離間し
    て配置される請求項９の光学パネル。
  12. 【請求項１２】 前記プロジェクタは、前記光を発生する光源と、前記光を
    変調して画像を形成する変調器と、を有することを特徴とする請求項９の光学パ
    ネル。
  13. 【請求項１３】 前記変調器は、液晶ディスプレイ、ディジタルマイクロミ
    ラー装置、ＧＬＶ、レーザラスタスキャナ、ＰＤＬＣ、ＬＣＯＳ、ＭＥＭＳ及び
    ＣＲＴからなる群より選択される請求項１２の光学パネル。
  14. 【請求項１４】 前記プロジェクタは、前記光再指向性素子を渡って水平方
    向及び垂直方向に前記光を分配する画像光学系を有することを特徴とする請求項
    １２の光学パネル。
  15. 【請求項１５】 前記画像光学系は、集束レンズ及びミラーとを有すること
    を特徴とする請求項１４の光学パネル。
  16. 【請求項１６】 前記画像光学系及び前記光再指向性素子は、拡大レンズを
    有することを特徴とする請求項１５の光学パネル。
  17. 【請求項１７】 ２〜４個の光発生システムが光を前記カプラーに供給する
    請求項２の光学パネル。
  18. 【請求項１８】 前記光発生システムは、前記カプラーを渡って水平方向及
    び垂直方向に光をラスタさせるラスタシステムを有することを特徴とする請求項
    ２の光学パネル。
  19. 【請求項１９】 更に、前部、後部、２つの側部、上部及び底部を備えた筐
    体を有することを特徴とする請求項２の光学パネル。
  20. 【請求項２０】 前記筐体は、前記光発生システム及び前記複数の導波路を
    その中に閉囲する請求項１９の光学パネル。
  21. 【請求項２１】 前記筐体の前部は開放されており、又前記開放した前部か
    ら前記後部へと見て、前記筐体は閉じた奥行きを有する請求項１９の光学パネル
    。
  22. 【請求項２２】 前記閉じた奥行きは約１２ｃｍである請求項２１の光学パ
    ネル。
  23. 【請求項２３】 前記上部、底部、２つの側部及び後部は、それぞれ前記入
    口面に隣接する内側と、外側と、を有し、前記上部、底部、後部及び２つの側部
    の内側は黒色である請求項２１の光学パネル。
  24. 【請求項２４】 各導波路は水平方向に延在し、又前記複数の積層された導
    波路は前記出口面に沿って垂直方向に延在する請求項１の光学パネル。
  25. 【請求項２５】 光はビデオ画像として前記出口面上で表示される請求項１
    の光学パネル。
  26. 【請求項２６】 前記複数の導波路は、前記入口面から前記出口面への垂直
    軸に沿う厚さを有し、該厚さは前記出口面の高さ及び幅より小さい請求項１の光
    学パネル。
  27. 【請求項２７】 前記幅と前記高さの比は４：３である請求項２６の光学パ
    ネル。
  28. 【請求項２８】 前記出口面の前記高さは約１００ｃｍであり、前記出口面
    の前記幅は約１３３ｃｍであり、前記厚さが約１ｃｍである請求項２７の光学パ
    ネル。
  29. 【請求項２９】 前記複数の導波路の各導波路は、第１の屈折率を有する透
    明な中心コアを有し、該中心コアは少なくとも２つのクラッド層の間に配置され
    る請求項１の光学パネル。
  30. 【請求項３０】 前記中心コアはポリマー、プラスチックラミネート及びガ
    ラスからなる群より選択される材料で形成される請求項２９の光学パネル。
  31. 【請求項３１】 前記ガラスはＢＫ７タイプである請求項３０の光学パネル
    。
  32. 【請求項３２】 前記ガラスは、約２〜４０ミクロン（μｍ）の範囲内の厚
    さを有するシートに形成される請求項３０の光学パネル。
  33. 【請求項３３】 前記中心コアは、少なくとも２つのクラッド層の間にラミ
    ネートされる請求項３０の光学パネル。
  34. 【請求項３４】 前記中心コアに直接触する前記クラッド層は、前記第１の
    屈折率より小さい第２の屈折率を有する請求項３０の光学パネル。
  35. 【請求項３５】 前記クラッドは、プレキシガラス、ガラス、プラスチック
    、ポリウレタン、低屈折率ポリマー及びエポキシからなる群より選択される請求
    項３０の光学パネル。
  36. 【請求項３６】 １つのクラッド層が隣接する中心コアの間に配置され、該
    クラッド層は黒色である請求項３０の光学パネル。
  37. 【請求項３７】 少なくとも２つのクラッド層が隣接する中心コアの間に配
    置され、該クラッド層の１つは黒色である請求項３０の光学パネル。
  38. 【請求項３８】 クリアなクラッド層が前記中心コアと接触し、黒色のクラ
    ッド層が隣接するクリアなクラッド層の間に配置される請求項３７の光学パネル
    。
  39. 【請求項３９】 前記黒色のクラッド層は、黒色噴霧塗料、及び隣接する中
    心コアを互いに接合するエポキシ接着剤中のカーボン粒子からなる群より選択さ
    れる材料から形成される請求項３６、３７又は３８の光学パネル。
  40. 【請求項４０】 前記複数の導波路のそれぞれは、前記出口面に沿って水平
    方向に連続して延在する平坦なリボンとして形成される請求項１の光学パネル。
  41. 【請求項４１】 前記複数の積層された導波路は、約５００〜約８００個の
    導波路の積層体を有することを特徴とする請求項１の光学パネル。
  42. 【請求項４２】 前記複数の積層された導波路の各々は、傾斜しないで積層
    される請求項１の光学パネル。
  43. 【請求項４３】 前記カプラーはプリズム状カプラーである請求項１の光学
    パネル。
  44. 【請求項４４】 前記プリズム状カプラーは、前記入口面の水平線に沿って
    直線状であり、前記入口面の垂直線に沿って離間して配置されるフレネルプリズ
    ム状溝を有することを特徴とする請求項４３の光学パネル。
  45. 【請求項４５】 前記プリズム状カプラーは、約９０度までの角度で光の向
    きを変える請求項４４の光学パネル。
  46. 【請求項４６】 前記プリズム状カプラーは、透過性直角フィルム(ＴＲＡ
    Ｆ：Transmissive Right Angle Film)である請求項４５の光学パネル。
  47. 【請求項４７】 迷光を前記複数の積層された導波路へと反射させるように
    、前記プリズム状カプラーに直隣接して反射器が配置される請求項４５の光学パ
    ネル。
  48. 【請求項４８】 前記カプラーは回折素子である請求項１の光学パネル。
  49. 【請求項４９】 前記カプラーはホログラフィック素子である請求項１の光
    学パネル。
  50. 【請求項５０】 第１のガラスシートを、前記第１のガラスシートよりも僅
    かに大きな寸法のトラフ内に配置すること、 前記トラフを熱硬化性エポキシで充填すること、 前記第１のガラスシートの上に更なるガラスシートを積層することで各ガラス
    シートの間にエポキシ層を形成すること、 前記積層体に一様な圧力を加えることで前記エポキシを流動させてガラスシー
    トの間で略一様なレベルとすること、 前記積層体をベーキングして硬化させること、 前記積層体を冷却すること、 前記積層を切断して前記積層体の一側部に入口面を形成し、前記積層体の反対
    側の側部に出口面を形成すること、 前記積層体の前記入口面にカプラーを接合すること、 前記カプラーが接合された前記積層体を、前記出口面と整列される開放した前
    部を有し、又その内部に前記カプラーと光学的に整列される光発生器を有する矩
    形の筐体の中に固定すること、 を含むことを特徴とする薄型光学パネルの製造方法。
  51. 【請求項５１】 前記エポキシは黒色である請求項５０の方法。
  52. 【請求項５２】 前記エポキシは前記ガラスシートよりも小さい屈折率を有
    する請求項５０の方法。
  53. 【請求項５３】 前記積層は、約５００〜約８００枚積層されるまで繰り返
    す請求項５０の方法。
  54. 【請求項５４】 前記エポキシの略一様なレベルは、ガラスシートの間で約
    ０．０００５１ｃｍ（０．０００２インチ）の深さである請求項５０の方法。
  55. 【請求項５５】 前記ベーキングは約８０℃にて行う請求項５０の方法。
  56. 【請求項５６】 前記切断はダイアモンド鋸を用いて行なう請求項５０の方
    法。
  57. 【請求項５７】 更に、前記切断の後に前記積層体をダイアモンドポリッシ
    ャーで研磨することを含むことを特徴とする請求項５０の方法。
  58. 【請求項５８】 更に、前記切断の後に前記出口面をつや消しにすることを
    含むことを特徴とする請求項５０の方法。
  59. 【請求項５９】 複数のガラスシートを、前記ガラスの屈折率よりも小さい
    屈折率を有するクリアなクラッド材料で個別に被覆すること、 複数の被覆されたガラスシートを垂直方向に積層すること、 前記複数の積層された被覆ガラスシートを、エポキシを用いて互いに固定する
    こと、 前記積層体に一様な圧力を加えること、 前記積層体をベーキングして硬化させること、 前記積層体を切断して前記積層体の一側部に入口面を形成し、前記積層体の反
    対側の側部に出口面を形成すること、 前記積層体の前記入口面にカプラーを接合すること、 前記カプラーが接合された前記積層体を、前記出口面と整列される開放した前
    部を有し、又その内部に前記カプラーと光学的に整列される光発生器を有する矩
    形の筐体の中に固定すること、 を含むことを特徴とする薄型光学パネルの製造方法。
  60. 【請求項６０】 前記エポキシは黒色である請求項５９の方法。
  61. 【請求項６１】 前記垂直方向の積層は、１つの被覆されたガラスシートの
    表面積よりも僅かに大きなトラフの中で行なう請求項５９の方法。
  62. 【請求項６２】 前記固定は、前記積層の前に熱硬化性黒色エポキシで前記
    トラフを充填することを含むことを特徴とする請求項６１の方法。
  63. 【請求項６３】 前記垂直方向の積層は、約５００〜約８００枚積層される
    まで繰り返す請求項５９の方法。
  64. 【請求項６４】 更に、前記切断の後に前記入口面及び前記出口面をつや消
    しにすることを含むことを特徴とする請求項５９の方法。
  65. 【請求項６５】 更に、前記切断の後に前記入口面及び前記出口面をダイア
    モンドポリッシャーで研磨することを含むことを特徴とする請求項５９の方法。
  66. 【請求項６６】 各々のガラスシートが約１．２７ｃｍ（０．５インチ）〜
    約２．５４ｃｍ（１．０インチ）の範囲内の幅と、約３０．４８ｃｍ（１２イン
    チ）〜９１．４４ｃｍ（３６インチ）の範囲内の長さとを有する複数のガラスシ
    ートを積層すること、 前記積層体の各シートの間に黒色紫外線接着剤の層を配置すること、 紫外線放射を使用して前記黒色紫外線接着剤の各層を硬化させること、 前記積層体を切断して前記積層体の一側部に入口面を形成し、前記積層体の反
    対側の側部に出口面を形成すること、 前記積層体の前記入口面にカプラーを接合すること、 前記カプラーが接合された積層体を、前記出口面と整列される開放した前部を
    有し、又その内部に前記カプラーと光学的に整列される光発生器を有する矩形の
    筐体の中に固定すること、 を含むことを特徴とする薄型光学パネルの製造方法。
  67. 【請求項６７】 前記積層は、約５００〜約８００枚積層されるまで繰り返
    す請求項６６の方法。
  68. 【請求項６８】 更に、前記切断の後に前記入口面及び前記出口面をつや消
    しにすることを含むことを特徴とする請求項６６の方法。
  69. 【請求項６９】 更に、前記切断の後に前記入口面及び前記出口面をダイア
    モンドポリッシャーで研磨することを含むことを特徴とする請求項６６の方法。
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