JP3477760B2 - ホログラムの製造方法 - Google Patents
ホログラムの製造方法Info
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- JP3477760B2 JP3477760B2 JP26817793A JP26817793A JP3477760B2 JP 3477760 B2 JP3477760 B2 JP 3477760B2 JP 26817793 A JP26817793 A JP 26817793A JP 26817793 A JP26817793 A JP 26817793A JP 3477760 B2 JP3477760 B2 JP 3477760B2
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- Japan
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- hologram
- correction
- photosensitive material
- manufacturing
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- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】ホログラムに対する複雑な補正を
容易に折り込むことができる，ホログラムの製造方法の
提供。
容易に折り込むことができる，ホログラムの製造方法の
提供。
【０００２】
【従来技術】ホログラムの再生光によって形成される表
示像には，例えば色収差や球面収差などによって生ずる
歪みやぼけなどが一般に含まれている。たとえば図３に
示すホログラムを用いた車両用のヘッドアップディスプ
レイ９においては，色収差や球面収差の他にウインドシ
ールド９１の曲がりによる像の歪みを生ずる。
示像には，例えば色収差や球面収差などによって生ずる
歪みやぼけなどが一般に含まれている。たとえば図３に
示すホログラムを用いた車両用のヘッドアップディスプ
レイ９においては，色収差や球面収差の他にウインドシ
ールド９１の曲がりによる像の歪みを生ずる。
【０００３】即ち，上記ヘッドアップディスプレイ９
は，表示器９０から発せられた被表示像９３に関する放
射光３０を，ホログラム９４で回折して像を拡大反射
し，その再生光３１をウインドシールド９１に設けた蒸
着反射膜９１１で反射し，その反射光３１１を視認する
ものであり，上記ウインドシールド９１の曲がりによっ
て像の歪みが生ずる。
は，表示器９０から発せられた被表示像９３に関する放
射光３０を，ホログラム９４で回折して像を拡大反射
し，その再生光３１をウインドシールド９１に設けた蒸
着反射膜９１１で反射し，その反射光３１１を視認する
ものであり，上記ウインドシールド９１の曲がりによっ
て像の歪みが生ずる。
【０００４】その対策として，予めホログラム９４にウ
インドシールド９１の曲がりを補正する回折特性を付与
することが考えられる。また，これに加えて，ホログラ
ム９４に含まれる色収差の補正やホログラムに記録され
ている拡大鏡の球面収差の補正も，これによって行うこ
とができる。
インドシールド９１の曲がりを補正する回折特性を付与
することが考えられる。また，これに加えて，ホログラ
ム９４に含まれる色収差の補正やホログラムに記録され
ている拡大鏡の球面収差の補正も，これによって行うこ
とができる。
【０００５】上記のような補正をホログラムに対して付
与するためには，図４に示すように，ホログラムの感光
材９５に照射する物体光３５と参照光３６の光路中に補
正用のレンズ９６１，９６２を挿入して露光を行うこと
が，一般的に行われている。上記補正用のレンズは，例
えばシリンドリカルレンズなどの非球面，非対象のレン
ズが用いられる。
与するためには，図４に示すように，ホログラムの感光
材９５に照射する物体光３５と参照光３６の光路中に補
正用のレンズ９６１，９６２を挿入して露光を行うこと
が，一般的に行われている。上記補正用のレンズは，例
えばシリンドリカルレンズなどの非球面，非対象のレン
ズが用いられる。
【０００６】
【解決しようとする課題】しかしながら，レンズを用い
て行う上記ホログラムの補正方法には次のような問題が
ある。第１点は，レンズによって行う補正は，複雑な補
正が困難であるということである。即ち，レンズの光学
特性は，その物理的形状によって決まるから，補正が複
雑になるに伴い，レンズの加工が困難となり，その精度
にも限界があることである。
て行う上記ホログラムの補正方法には次のような問題が
ある。第１点は，レンズによって行う補正は，複雑な補
正が困難であるということである。即ち，レンズの光学
特性は，その物理的形状によって決まるから，補正が複
雑になるに伴い，レンズの加工が困難となり，その精度
にも限界があることである。
【０００７】第２点は，上記問題に関連し，補正が複雑
になるに伴い補正用レンズの枚数が増加することであ
る。即ち，一枚のレンズによって複雑な補正特性を得る
ことが困難となり，そのため補正用レンズを複数設ける
必要が生ずることである。そのため，光学系が複雑とな
り，誤差が積算され易いと共に外乱（例えば振動，塵埃
など）に対して脆弱となる。
になるに伴い補正用レンズの枚数が増加することであ
る。即ち，一枚のレンズによって複雑な補正特性を得る
ことが困難となり，そのため補正用レンズを複数設ける
必要が生ずることである。そのため，光学系が複雑とな
り，誤差が積算され易いと共に外乱（例えば振動，塵埃
など）に対して脆弱となる。
【０００８】第３点は，レンズの厚さは一定値以上の大
きさが必要であり，露光の光路長を短くするのに限界が
あり，光路中に侵入するノイズや外乱が多くなることで
ある。たとえば，光路中の媒体（空気など）には温度な
どによるゆらぎなどが生じ，また光路中に塵埃などが混
入し易くなる。
きさが必要であり，露光の光路長を短くするのに限界が
あり，光路中に侵入するノイズや外乱が多くなることで
ある。たとえば，光路中の媒体（空気など）には温度な
どによるゆらぎなどが生じ，また光路中に塵埃などが混
入し易くなる。
【０００９】補正が複雑になり，レンズの枚数が増加す
れば，この不具合は更に加速される。本発明は，かかる
従来の問題点に鑑みて，ホログラムに対して複雑な補正
を容易に付与することができると共に，外乱等が侵入し
にくい短い光路によって露光を行うことのできる補正付
きホログラムの製造方法を提供しようとするものであ
る。
れば，この不具合は更に加速される。本発明は，かかる
従来の問題点に鑑みて，ホログラムに対して複雑な補正
を容易に付与することができると共に，外乱等が侵入し
にくい短い光路によって露光を行うことのできる補正付
きホログラムの製造方法を提供しようとするものであ
る。
【００１０】
【課題の解決手段】本発明は，ホログラムの感光材の片
面から参照光を入射し，上記感光材を透過した参照光を
反射型マスタホログラムにより反射させ，これを物体光
として上記感光材の他面から入射させるホログラムの製
造方法であって，上記反射型マスタホログラムと上記感
光材との間の物体光の光路には，上記反射型マスタホロ
グラムの拡大鏡特性及び色収差特性を補正する補正用ホ
ログラムを配設してあると共に、上記感光材と上記補正
用ホログラムと上記反射型マスタホログラムとを略密着
して配置してあることを特徴とするホログラムの製造方
法にある。
面から参照光を入射し，上記感光材を透過した参照光を
反射型マスタホログラムにより反射させ，これを物体光
として上記感光材の他面から入射させるホログラムの製
造方法であって，上記反射型マスタホログラムと上記感
光材との間の物体光の光路には，上記反射型マスタホロ
グラムの拡大鏡特性及び色収差特性を補正する補正用ホ
ログラムを配設してあると共に、上記感光材と上記補正
用ホログラムと上記反射型マスタホログラムとを略密着
して配置してあることを特徴とするホログラムの製造方
法にある。
【００１１】本発明において最も注目すべき点は，物体
光及び参照光の光路中に補正用ホログラムを配設してホ
ログラムの露光を行うことである。即ち，本発明におい
ては，従来の補正用レンズに代えて補正用ホログラムを
用いる。上記補正用ホログラムには，透過型ホログラム
を用いることができる。
光及び参照光の光路中に補正用ホログラムを配設してホ
ログラムの露光を行うことである。即ち，本発明におい
ては，従来の補正用レンズに代えて補正用ホログラムを
用いる。上記補正用ホログラムには，透過型ホログラム
を用いることができる。
【００１２】また，感光材に照射する物体光又は参照光
を構成する光束対は，単一の光束の直接照射光とその感
光材透過光とからなる光束対（１光束法）がよい。上記
１光束法は，感光材の片面から参照光を入射し，感光材
を透過した参照光を反射型光学素子により反射させ，こ
れを物体光として感光材の他面に入射させるものであ
る。
を構成する光束対は，単一の光束の直接照射光とその感
光材透過光とからなる光束対（１光束法）がよい。上記
１光束法は，感光材の片面から参照光を入射し，感光材
を透過した参照光を反射型光学素子により反射させ，こ
れを物体光として感光材の他面に入射させるものであ
る。
【００１３】そして，この１光束法の場合には，上記補
正用ホログラムは，反射型光学素子と感光材との間に配
設するのが好ましい。このように配置して，感光材と補
正用ホログラムと反射型光学素子の三者を密着又はそれ
に近い状態で配置することができる。その結果，上記三
者の間の光路には，外乱やノイズの侵入が極めて少なく
なり光学的に安定した状態でホログラムの露光を行うこ
とができるからである。
正用ホログラムは，反射型光学素子と感光材との間に配
設するのが好ましい。このように配置して，感光材と補
正用ホログラムと反射型光学素子の三者を密着又はそれ
に近い状態で配置することができる。その結果，上記三
者の間の光路には，外乱やノイズの侵入が極めて少なく
なり光学的に安定した状態でホログラムの露光を行うこ
とができるからである。
【００１４】そして，上記補正用ホログラムに対して，
前記ヘッドアップディスプレイのウインドシールドの曲
がりによる像の歪みを補正する光学特性を付与すれば，
歪みのない像を得ることのできるヘッドアップディスプ
レイ用のホログラムを製造することができる。
前記ヘッドアップディスプレイのウインドシールドの曲
がりによる像の歪みを補正する光学特性を付与すれば，
歪みのない像を得ることのできるヘッドアップディスプ
レイ用のホログラムを製造することができる。
【００１５】更に，上記補正用ホログラムに対して，ヘ
ッドアップディスプレイに生ずる色収差を補正する光学
特性を付与すれば，上記に加えて，色収差等によるぼけ
の少ない像を得ることのできる。そして，ウインドシー
ルドの曲がりの補正と色収差の補正の両方を単一のホロ
グラムによって行うことができるから，これによって光
路長が伸びたり，光学系が複雑になったりすることがな
い。
ッドアップディスプレイに生ずる色収差を補正する光学
特性を付与すれば，上記に加えて，色収差等によるぼけ
の少ない像を得ることのできる。そして，ウインドシー
ルドの曲がりの補正と色収差の補正の両方を単一のホロ
グラムによって行うことができるから，これによって光
路長が伸びたり，光学系が複雑になったりすることがな
い。
【００１６】
【作用及び効果】本発明にかかるホログラムの製造方法
においては，補正用ホログラムを用いて各種のホログラ
ムの補正を行う。ホログラムは，露光時に照射する光束
対の波面の組合せを様々に変えることにより，また多重
露光を併用することにより，多様で複雑な回折特性を容
易に得ることができる。
においては，補正用ホログラムを用いて各種のホログラ
ムの補正を行う。ホログラムは，露光時に照射する光束
対の波面の組合せを様々に変えることにより，また多重
露光を併用することにより，多様で複雑な回折特性を容
易に得ることができる。
【００１７】そして，そのような特性を有する干渉縞
は，単一の薄い平面状の感光材上に形成することができ
るから，これによって物理的なサイズが大きくなること
がない。また，１枚のレンズに比べてその厚さは，極め
て小さい。従って，ホログラムの露光のための光学系に
対する制約が極めて小さくなり，その構成の自由度は著
しく向上する。
は，単一の薄い平面状の感光材上に形成することができ
るから，これによって物理的なサイズが大きくなること
がない。また，１枚のレンズに比べてその厚さは，極め
て小さい。従って，ホログラムの露光のための光学系に
対する制約が極めて小さくなり，その構成の自由度は著
しく向上する。
【００１８】そして，物体光又は参照光の光路を短くし
て外乱やノイズが入りにくくすることができる。例え
ば，感光材に補正用ホログラムを密着させるなどの方法
により，両者の間に外乱や夾雑物などが入り込む余地を
極めて小さくすることができるから，安定的に均質なホ
ログラムを製造することができる。
て外乱やノイズが入りにくくすることができる。例え
ば，感光材に補正用ホログラムを密着させるなどの方法
により，両者の間に外乱や夾雑物などが入り込む余地を
極めて小さくすることができるから，安定的に均質なホ
ログラムを製造することができる。
【００１９】また，補正用ホログラムの特性が異なって
も，その形状と大きさは同一とすることができるから，
同一の光学系（装置）を用いて，補正用ホログラムを交
換することにより特性の異なったホログラムを容易に製
造することができる。上記のように，本発明によれば，
ホログラムに対して複雑な補正を容易に付与することが
できると共に，外乱等の侵入しにくい短い光路によって
露光を行うことのできる，補正付きホログラムの製造方
法を提供することができる。
も，その形状と大きさは同一とすることができるから，
同一の光学系（装置）を用いて，補正用ホログラムを交
換することにより特性の異なったホログラムを容易に製
造することができる。上記のように，本発明によれば，
ホログラムに対して複雑な補正を容易に付与することが
できると共に，外乱等の侵入しにくい短い光路によって
露光を行うことのできる，補正付きホログラムの製造方
法を提供することができる。
【００２０】
実施例１
本発明の実施例のホログラムの製造方法について，図１
を用いて説明する。本例は，図１に示すようにホログラ
ムの感光材１１の両面から物体光３５と参照光３６とを
照射し，ホログラムを形成するホログラムの製造方法で
ある。物体光３５の光路中には，ホログラムの回折特性
を補正するための補正用ホログラム１３を配設してあ
る。
を用いて説明する。本例は，図１に示すようにホログラ
ムの感光材１１の両面から物体光３５と参照光３６とを
照射し，ホログラムを形成するホログラムの製造方法で
ある。物体光３５の光路中には，ホログラムの回折特性
を補正するための補正用ホログラム１３を配設してあ
る。
【００２１】参照光３６は，感光材１１の片面１１１か
ら入射し，感光材１１を透過した参照光３６１を反射型
光学素子としてのマスタホログラム１２により反射させ
る。そしてこの反射光を物体光３５として感光材１１の
他面１１２から入射させる。上記感光材１１の他面１１
２とマスタホログラム１２の間には，補正用ホログラム
１３を配設してある。
ら入射し，感光材１１を透過した参照光３６１を反射型
光学素子としてのマスタホログラム１２により反射させ
る。そしてこの反射光を物体光３５として感光材１１の
他面１１２から入射させる。上記感光材１１の他面１１
２とマスタホログラム１２の間には，補正用ホログラム
１３を配設してある。
【００２２】上記補正用ホログラム１３は，図３に示し
たヘッドアップディスプレイに用いるホログラムに対し
て，ウインドシールドの曲がりと色収差とを補正する回
折特性を付与するものである。そして，図１に示すよう
に，感光材１１と補正用ホログラム１３とマスタホログ
ラム１２とは，必要に応じて屈折率調整液１６等を介し
て，密着配置してある。
たヘッドアップディスプレイに用いるホログラムに対し
て，ウインドシールドの曲がりと色収差とを補正する回
折特性を付与するものである。そして，図１に示すよう
に，感光材１１と補正用ホログラム１３とマスタホログ
ラム１２とは，必要に応じて屈折率調整液１６等を介し
て，密着配置してある。
【００２３】マスタホログラム１２は，ヘッドアップデ
ィスプレイ用ホログラムに必要な，像を拡大・反射する
回折・反射特性（拡大鏡特性）をホログラムに付与する
ものである。そして，補正用ホログラムは，上記拡大鏡
特性に加えて，色収差の補正とウインドシールドによる
像の歪みを補正する特性を付与するものである。 な
お，上記各ホログラム１１〜１３の感光材の材料には，
重クロム酸ゼラチン，銀塩，フォトポリマーなどがあ
る。
ィスプレイ用ホログラムに必要な，像を拡大・反射する
回折・反射特性（拡大鏡特性）をホログラムに付与する
ものである。そして，補正用ホログラムは，上記拡大鏡
特性に加えて，色収差の補正とウインドシールドによる
像の歪みを補正する特性を付与するものである。 な
お，上記各ホログラム１１〜１３の感光材の材料には，
重クロム酸ゼラチン，銀塩，フォトポリマーなどがあ
る。
【００２４】次に本例のホログラムの製造方法の作用効
果について述べる。上記補正用ホログラム１３は，２０
μｍ前後であり，従来の単純な補正用レンズでさえ約１
ｍｍ以上の厚さが必要であるのに対して極めて薄形であ
る。また，形状も平板であるから，光学系における空間
的配置は極めて容易である。その結果，図１に示すよう
に，極めて狭小な空間の中に露光のための光学系を密着
構成することができる。
果について述べる。上記補正用ホログラム１３は，２０
μｍ前後であり，従来の単純な補正用レンズでさえ約１
ｍｍ以上の厚さが必要であるのに対して極めて薄形であ
る。また，形状も平板であるから，光学系における空間
的配置は極めて容易である。その結果，図１に示すよう
に，極めて狭小な空間の中に露光のための光学系を密着
構成することができる。
【００２５】また，感光材１１と補正用ホログラム１３
とマスタホログラム１２とを密着させてあるから，光路
中に異物が入り込んだり，また光学的ノイズが入り込む
ことは殆どなく，安定した条件の下にホログラムを製造
することができる。従って，均一で良質なホログラムを
量産することができる。
とマスタホログラム１２とを密着させてあるから，光路
中に異物が入り込んだり，また光学的ノイズが入り込む
ことは殆どなく，安定した条件の下にホログラムを製造
することができる。従って，均一で良質なホログラムを
量産することができる。
【００２６】また，１枚の薄い補正用ホログラム上に複
雑な光学特性を付与することが可能であるから，小さな
スペースで複雑な補正が可能である。また，特性が異な
ってもマスタホログラム及び補正用ホログラム１２，１
３の形状と大きさは同一とすることができるから，上記
ホログラム１２，１３を交換すれば，図１に示す同一の
装置を用いて各種のホログラムの製造が可能である。
雑な光学特性を付与することが可能であるから，小さな
スペースで複雑な補正が可能である。また，特性が異な
ってもマスタホログラム及び補正用ホログラム１２，１
３の形状と大きさは同一とすることができるから，上記
ホログラム１２，１３を交換すれば，図１に示す同一の
装置を用いて各種のホログラムの製造が可能である。
【００２７】上記のように，本例によれば，ホログラム
に対する複雑な補正を，短い露光光路によって容易に実
現することができると共に，均一な品質の補正付きホロ
グラムを製造することができる。なお，マスタホログラ
ム１２に代えて，コピー用のレンズを用いることもでき
る。
に対する複雑な補正を，短い露光光路によって容易に実
現することができると共に，均一な品質の補正付きホロ
グラムを製造することができる。なお，マスタホログラ
ム１２に代えて，コピー用のレンズを用いることもでき
る。
【００２８】参考例１
本例は，図２に示すように，２光束法による補正付きホ
ログラムの製造方法である。感光材１１の片面１１１に
は，発散用レンズ１６により発散させた物体光３５０を
照射し，他面１１２には，平行光である参照光３６０を
照射する。そして，それぞれの光路には，透過型の補正
用ホログラム１４，１５を介設してある。
ログラムの製造方法である。感光材１１の片面１１１に
は，発散用レンズ１６により発散させた物体光３５０を
照射し，他面１１２には，平行光である参照光３６０を
照射する。そして，それぞれの光路には，透過型の補正
用ホログラム１４，１５を介設してある。
【００２９】そして，第１の補正用ホログラム１４を透
過した物体光３５０と，第２の補正用ホログラム１５を
透過した参照光３６０とにより感光材１１上にホログラ
ムを形成する。本例は２つの光束を必要とするから実施
例１よりも光学系が若干複雑であるが，照射角などの自
由度は大きい。その他については実施例１と同様であ
り，同様の効果を得ることができる。
過した物体光３５０と，第２の補正用ホログラム１５を
透過した参照光３６０とにより感光材１１上にホログラ
ムを形成する。本例は２つの光束を必要とするから実施
例１よりも光学系が若干複雑であるが，照射角などの自
由度は大きい。その他については実施例１と同様であ
り，同様の効果を得ることができる。
【図１】実施例１のホログラムの製造方法の配置図。
【図２】参考例１のホログラムの製造方法の光学的構成
図。
図。
【図３】ヘッドアップディスプレイの構成図。
【図４】従来の補正付きホログラムの製造方法の光学的
構成図。
構成図。
１１．．．感光材，１２．．．マスタホログラム，１
３．．．補正用ホログラム，３５．．．物体光，３
６．．．参照光，
３．．．補正用ホログラム，３５．．．物体光，３
６．．．参照光，
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(56)参考文献 特開 平４−113381（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−241387（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G03H 1/04
G02B 5/32
Claims (4)
- 【請求項１】 ホログラムの感光材の片面から参照光を
入射し，上記感光材を透過した参照光を反射型マスタホ
ログラムにより反射させ，これを物体光として上記感光
材の他面から入射させるホログラムの製造方法であっ
て， 上記反射型マスタホログラムと上記感光材との間の物体
光の光路には，上記反射型マスタホログラムの拡大鏡特
性及び色収差特性を補正する補正用ホログラムを配設し
てあると共に、上記感光材と上記補正用ホログラムと上
記反射型マスタホログラムとを略密着して配置してある
ことを特徴とするホログラムの製造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、上記補正用ホログラ
ムは、更に上記反射型ホログラムの像の歪特性を補正す
るよう構成してあることを特徴とするホログラムの製造
方法。 - 【請求項３】 ホログラムの感光材の片面から参照光を
入射し，上記感光材を透過した参照光を反射型マスタホ
ログラムにより反射させ，これを物体光として上記感光
材の他面から入射させる車両のウインドシールド等に装
着して使用されるヘッドアップディスプレイ用のホログ
ラムの製造方法であって， 上記反射型マスタホログラムと上記感光材との間の物体
光の光路には，上記ウインドシールドが有する曲面によ
って生ずる光学的歪みを補正する補正用ホログラムを配
設してあると共に、上記感光材と上記補正用ホログラム
と上記反射型マスタホログラムとを略密着して配置して
あることを特徴とするヘッドアップディスプレイ用のホ
ログラムの製造方法。 - 【請求項４】 請求項３において，上記補正用ホログラ
ムは，更にヘッドアップディスプレイに生ずる色収差を
補正する光学特性を有していることを特徴とするヘッド
アップディスプレイ用のホログラムの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26817793A JP3477760B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | ホログラムの製造方法 |
| US08/306,487 US5781317A (en) | 1993-09-14 | 1994-09-14 | Method of producing holographic optical element and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26817793A JP3477760B2 (ja) | 1993-09-29 | 1993-09-29 | ホログラムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07104646A JPH07104646A (ja) | 1995-04-21 |
| JP3477760B2 true JP3477760B2 (ja) | 2003-12-10 |
Family
ID=17454990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26817793A Expired - Fee Related JP3477760B2 (ja) | 1993-09-14 | 1993-09-29 | ホログラムの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3477760B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10845593B2 (en) | 2017-09-25 | 2020-11-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display device for displaying virtual images |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2509180B (en) * | 2012-12-21 | 2015-04-08 | Two Trees Photonics Ltd | Projector |
| WO2021112302A1 (ko) * | 2019-12-06 | 2021-06-10 | 전자부품연구원 | 헤드 업 디스플레이를 위한 홀로그래픽 광학 소자 기록 방법 |
-
1993
- 1993-09-29 JP JP26817793A patent/JP3477760B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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|---|---|
| JPH07104646A (ja) | 1995-04-21 |
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