JPH06250022A - 表示装置 - Google Patents

表示装置

Info

Publication number
JPH06250022A
JPH06250022A JP6329993A JP6329993A JPH06250022A JP H06250022 A JPH06250022 A JP H06250022A JP 6329993 A JP6329993 A JP 6329993A JP 6329993 A JP6329993 A JP 6329993A JP H06250022 A JPH06250022 A JP H06250022A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light guide
guide plate
hologram element
incident
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.)
Withdrawn
Application number
JP6329993A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Sakata
雅男 坂田
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.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor 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 Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP6329993A priority Critical patent/JPH06250022A/ja
Publication of JPH06250022A publication Critical patent/JPH06250022A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホログラムの特性ばらつきに対して、効率低
下のないものとする。 【構成】 導光板2A、2Bが平行に配置され、その間
に密着してホログラム素子3が挟まれて導光ユニット1
が形成される。光源4と平面鏡5により、仮想点Pを原
点とする発散光束が導光ユニットに入射される。光束は
導光板2Aを透過して、ホログラム素子3の領域Sで平
行光束として導光板2Bへ回折透過される。平行光束の
導光板表面2BS 、2AS への入射角度は臨界角より大
とされ、それぞれで全反射してホログラム素子3の領域
Tに入射し、ここで回折されて導光ユニット外へ出射さ
れる。入射、出射に1枚のホログラム素子を用いるから
装着が簡単で、ホログラム材料の膨脹収縮による特性変
化があっても光源あるいは平面鏡の位置微調整で容易に
修復でき、表示効率の低下を招かない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、導光板を用いた表示
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】透明体からなる導光板を用いて、その一
端に光を入射し、導光板の他の部位から出射するように
した表示装置として、従来、例えば実開昭55−418
23号公報あるいはUSP4711512号に開示され
たようなものがある。しかしながら、前者のものでは、
導光板に光を入射するのにレンズ、プリズムなどを組み
合わせて行なう構造となっているため、大面積で高輝度
の表示を行なおうとすると、非常に小型でかつ大光量の
光源が必要になるという問題があった。
【0003】これに対して、後者のものでは、図6に示
されるように、導光板114への光束200の入射部に
ホログラム素子112、あるいは404を用いることに
より、CRT等の比較的大面積光源での入射が可能とな
っている。しかしながら同図の(a)のものでは、入射
用のホログラム素子112が導光板114の片側面に設
けられ、出射用のホログラム素子208が導光板の反対
側の面に設けられて、2つのホログラム素子を組み合わ
せるようになっている。このため、双方のホログラムの
特性を厳密にマッチングさせることが必要であり、また
導光板への装着に際しても注意深く位置調整をする必要
がある。
【0004】ホログラム作成時にホログラム材料が膨
脹、収縮すると、ホログラムの入射角や回折角がずれて
しまい、所望の特性を得ることができなくなるが、この
膨脹、収縮は多くのホログラム材料では不可避的な現象
であり、この膨脹、収縮を厳密にコントロールすること
は、とくに大量生産を考慮するとき、困難であるのが実
情である。膨脹収縮にある程度のばらつきを考慮せざる
をえないとして、たとえば入射用ホログラム素子の膨脹
率が設計値からずれてしまった場合、所定波長に対する
その入射用ホログラム素子の回折効率は設計値より低く
なるとともに、さらにその回折角も設計値からずれてし
まうことになる。
【0005】このため、導光板中を進行した光束は、出
射用のホログラム素子に所定の入射角とは異なった角度
で入射することになり、出射用ホログラム素子での回折
効率も低くなり、さらにまた回折角も変わってしまっ
て、設定された方向に光束を出射することができなくな
る。ここで、入射用と出射用のホログラム素子の特性を
同じものとしても、導光板の両面に別れて装着されるか
ら、ばらつきを考慮して位置調整することは上記のとお
り極めて難しい。
【0006】また、図6の(b)に示されたものでは、
入射用と出射用のホログラム素子404、406が導光
板114の同一面上に装着されているが、入射用のホロ
グラム素子404は反射型の素子であり、反射用のホロ
グラム素子406は透過型で、特性が互いに異なるた
め、上記設計値からのずれに対してはなんら解決となら
ない。したがって、本発明は、特殊な光源を用いなくて
も高輝度で所要面積の表示を行なうことができ、構成部
材の実装が容易でそのばらつきに対しても調整が簡単に
できるようにした、導光板を用いた表示装置を提供する
ことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、導
光板と、導光板の第1の面に密着して設けられた偏向手
段と、偏向手段の第1の領域に第1の角度で光束を入射
させるように配された光源とを備え、偏向手段は、前記
第1の角度で入射する光束を、導光板内に第2の角度で
偏向出射し、この第2の角度で偏光出射された光束の導
光板の第1の面に対向する外界との界面に入射する入射
角が、導光板と外界媒質との屈折率で定まる臨界角以上
となるように設定されて、前記の界面で反射した光束が
偏向手段の第2の領域で外界へ偏向出射されるように構
成されているものとした。
【0008】
【作用】導光板に密着して設けられた単一の偏向手段
の、第1の領域に光源からの光束を入射させ、導光板内
を反射させて第2の領域から出射させるように構成され
ているから、偏向手段の特性にばらつきが発生して設計
値からずれることがあっても、光束の入射部および出射
部が同様にずれるため、効率が低下せず、特性変化に対
する困難な位置調整を要しない。また、偏向手段が単一
であるから、導光板への装着が簡単に行なえる。
【0009】
【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。
図1は本発明の第1の実施例を示す断面図である。導光
板2A、2Bが平行に配置され、両導光板の間に密着し
て、全長にわたって偏向手段としてのホログラム素子3
が挟まれて、導光ユニット1が形成されている。導光ユ
ニット1の一端側において、導光ユニット1の長手方向
に指向させた光源4が設けられ、光源4からの光束が、
平面鏡5により反射されて導光ユニット1に入射するよ
うになっている。 光源4は、白熱バルブ7と反射鏡8
からなり、白熱バルブ7から放射される光を所定の広が
り角で拡散する発散光束として出力する。
【0010】ホログラム素子3は、図2に示されるよう
な露光装置で露光されて製作され、あるいはその製作ホ
ログラム素子の複製として提供される。露光装置は、レ
ーザ発信器13と、ビームスプリッタ12、平面ミラー
14、そしてレンズ11a、11b、11cからなり、
透明ブロック10の面上に成膜されたホログラム感材9
に対して、2方向からレーザ光を照射する。すなわち、
レーザ発信器13から出射されたレーザ光が、まずビー
ムスプリッタ12で2つに分割される。一方のレーザビ
ームはレンズ11aにより発散光とされて、透明ブロッ
ク10内を進み、ホログラム感材9に入射する。
【0011】ビームスプリッタ12で分割された他方の
レーザビームは、平面ミラー14で反射されてから、レ
ンズ11bおよび11cにより平行光とされて、透明ブ
ロック10に側面から入り、ホログラム感材9に入射す
る。こうして、ホログラム感材9に上記の発散光および
平行光とされたレーザビームの干渉縞が記録されること
により、透過型のホログラム素子が製作される。なお、
ここでの透明ブロック10には、その屈折率を図1にお
ける導光板2Aの屈折率に合わせたものが用いられる。
【0012】図1に戻ると、光源から出力された光束
は、平面鏡5と組み合わされて、仮想点Pを原点とする
発散光として、導光ユニット1にその導光板2Aから入
射する。 この仮想点Pは、図2における発散光の原点
に一致するように設定されている。 ここで、導光板2
Aへの入射角θ0、θ0’は臨界角より小さい角度とさ
れる。平面鏡5で反射され導光板2Aに入った上記発散
光は、導光板2Aを透過して、導光ユニットの一端側に
おけるホログラム素子3の領域Sに入射する。ここで仮
想点Pを原点とする発散光は、ホログラム素子3により
平行光束として導光板2Bへ回折透過する。
【0013】ここで、ホログラム素子3は、上記のよう
に導光板2Bに入射した光束がホログラム素子3に接す
る側と対向し外界空気との界面をなす表面2BS に入射
する角度θ1が、導光板2Bの屈折率をn1とすると
き、 θ1>ARCSIN(1/n1) (1) として臨界角より大となるように、その露光条件が設定
される。これにより、導光板2Bの上記表面2BS に到
達した平行光束は全反射する。
【0014】全反射した光束はホログラム素子3に再度
入射するが、平行光束であるためホログラム素子3の回
折条件に適合しない。このため、なんらの影響を受ける
ことなくホログラム素子3を透過して、導光板2A内へ
入射していく。導光板2Aに入射した平行光束がその反
対側の外界空気との界面をなす表面2AS に入射する角
度θ2(=θ1)は、導光板2Aの屈折率をn2とする
とき、 θ2>ARCSIN(1/n2) とされ、ここでも全反射する。
【0015】このようにして全反射した光束は、導光ユ
ニットの他端側におけるホログラム素子3の領域Tに入
射する。このときの入射条件はホログラム素子3の回折
条件に一致して、入射光束はホログラム素子3により回
折され、さらに導光板2Bを透過する。そして、表面2
BS に対する入射角θ3、θ3’は臨界角より小さくな
るよう設定された仮想点Pを原点とする発散光として導
光ユニット外へ出射される。
【0016】以上のように、この実施例によれば、同一
特性の1枚のホログラム素子で導光板への光の入射およ
び出射が行なわれるから、導光板へのホログラム素子の
装着が簡単で、しかもホログラム材料の膨脹、収縮に対
して複数のホログラム素子間の困難な位置調整が不要で
ある。 そしてこの膨脹、収縮などにより本実施例にお
いて発生し得る特性変化は仮想点Pの位置ずれにとどま
るから、光源あるいは平面鏡の位置の微調整で容易に修
復でき、表示効率の低下を招くことがないという効果を
有する。
【0017】なお、導光板2A、2Bの厚さは任意に設
定でき、装置に許される寸法や領域S、Tなどのレイア
ウトに応じて決定される。さらには、導光板2Bを省略
して、ホログラム素子3の表面で全反射させることもで
きる。
【0018】図3は、入射光および出射光それぞれを平
行光束とする第2の実施例を示す。導光ユニット20
が、前実施例と同様に、導光板2A、2Bを平行に配置
し、両導光板の間に、全長にわたってホログラム素子2
3を挟んで形成されている。導光ユニット20の一端側
において、導光板2Aの表面2AS に垂直に指向させて
光源24が設けられている。光源24は、白熱バルブ7
と回転放物面を有する反射鏡28からなり、白熱バルブ
7から放射される光を平行光束として出力する。
【0019】ここで、入射光束が平行ということは、先
の図1における仮想点Pが無限遠方まで遠ざけられたも
のであると考えられる。したがって、図2の露光装置に
おいて発散光となっているレーザビームを平行光にして
露光することにより、ホログラム素子23が作成され
る。
【0020】以上の構成により、導光板2Aに入射され
た光束は、ホログラム素子23で導光板2Bの表面2B
S に入射角θ1で入射する平行光束に回折され、導光板
2Bの表面2BS で全反射した後、導光板2Aの表面2
AS でまた全反射し、導光ユニット20の他端側におい
てホログラム素子23により該ホログラム素子23に垂
直の方向に平行光束として出射される。これによって
も、同一特性の1枚のホログラム素子で導光板への光の
入射および出射が行なわれるから、前実施例と同様の効
果を有する。
【0021】図4は、反射型ホログラム素子を用いた第
3の実施例を示す。導光ユニット30が、導光板2A、
2Bを平行に配置し、両導光板の間に、全長にわたって
ホログラム素子33を挟んで形成されている。導光ユニ
ット30の一端側において、導光ユニット30の長手方
向に指向させた光源4が設けられ、光源4からの光束が
平面鏡5により反射されて導光ユニット30に入射する
ようになっている。光源4は、白熱バルブ7と反射鏡8
からなり、白熱バルブ7から放射される光を所定の広が
り角で拡散する発散光束として出力する。
【0022】ホログラム素子33は、図5に示される露
光装置で露光されて製作される。すなわち、図2の露光
装置と同様の構成からなるが、ミラー14’を加えて、
発散光とされたレーザビームがホログラム感材9に対し
て、透明ブロック10側からではなく逆方向から照射さ
れる点が相違している。その他は図2におけると同じで
ある。これにより、反射型のホログラム素子が形成され
る。
【0023】このように形成されたホログラム素子33
を備えて、上記導光ユニット30においては、仮想点
P’を原点とする発散光束が導光板2Aに入射すると、
導光板2Aを透過して導光ユニットの一端側におけるホ
ログラム素子33の領域S’に入射する。ここで、光束
は、ホログラム素子33により、出射角θ1の平行光束
として反射回折される。反射回折された平行光束は、導
光板2Aの表面2AS で反射角θ1で全反射され、再び
ホログラム素子33へ向かう。
【0024】この平行光束はホログラム素子33の回折
条件に合致しないので今度はホログラム素子33を透過
して、導光板2Bに入射する。光束は導光板2Bの表面
2BS で全反射し、ホログラム素子33の領域T’に向
かう。領域T’に入射した平行光束はホログラム素子3
3の回折条件に合致するため、ここで反射回折され、仮
想点P’を原点とする発散光として導光ユニット外へ出
射される。
【0025】この実施例においても、同一特性の1枚の
ホログラム素子で導光板への光の入射および出射が行な
われ、前述各実施例と同様の効果を奏する。なお、上記
各実施例では偏向手段としてホログラム素子を用いてい
るが、これに限定されず、回折現象を有する各種の光学
部材を用いることができる。
【0026】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、単一の偏向手
段を導光板に密着して設け、その第1の領域に光源から
の光束を入射させて偏向し、導光板内を全反射させて偏
向手段の第2の領域から出射させるように構成したか
ら、偏向手段の特性にばらつきが発生して設計値からず
れることがあっても、偏向手段における光束の入射部お
よび出射部が同様にずれるため、特性変化によって効率
が低下することなく、個別の偏向手段を設けたときのよ
う困難な位置調整を要しない。また、偏向手段が単一で
あるから、導光板への装着が簡単に行なえるという利点
も有する。そして、とくに偏向手段としてホログラム素
子を用いるときには、光束を広い面積で入射でき、特殊
な光源を使用しなくても輝度の高い表示が確保されると
いう効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す図である。
【図2】第1の実施例に用いられるホログラム素子を作
成する露光装置を示す図である。
【図3】第2の実施例を示す図である。
【図4】第3の実施例を示す図である。
【図5】第3の実施例に用いられるホログラム素子を作
成する露光装置を示す図である。
【図6】従来例を示す図である。
【符号の説明】
1 導光ユニット 2A、2B 導光板 2AS 、2BS 表面 3 ホログラム素子 4 光源 7 白熱バルブ 8 反射鏡 9 ホログラム感材 10 透明ブロック 11a、11b、11c レンズ 12 ビームスプリッタ 13 レーザ発信器 14 平面ミラー 20 導光ユニット 23 ホログラム素子 24 光源 28 反射鏡 30 導光ユニット 33 ホログラム素子

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導光板と、該導光板の第1の面に密着し
    て設けられた偏向手段と、該偏向手段の第1の領域に第
    1の角度で光束を入射させるように配された光源とを備
    え、 前記偏向手段は、前記第1の角度で入射する所定波長の
    光束を、前記導光板内に第2の角度で偏向出射し、該第
    2の角度で偏光出射された光束の前記導光板の第1の面
    に対向する外界との界面に入射する入射角が、前記導光
    板と外界媒質との屈折率で定まる臨界角以上となるよう
    に設定されて、前記界面で反射した光束が前記偏向手段
    の第2の領域で前記外界へ偏向出射されるように構成さ
    れていることを特徴とする表示装置。
  2. 【請求項2】 前記偏向手段がホログラム素子であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の表示装置。
JP6329993A 1993-02-26 1993-02-26 表示装置 Withdrawn JPH06250022A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6329993A JPH06250022A (ja) 1993-02-26 1993-02-26 表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6329993A JPH06250022A (ja) 1993-02-26 1993-02-26 表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06250022A true JPH06250022A (ja) 1994-09-09

Family

ID=13225303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6329993A Withdrawn JPH06250022A (ja) 1993-02-26 1993-02-26 表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06250022A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003091763A3 (en) * 2002-04-25 2004-01-08 Planop Planar Optics Ltd Optical device having a wide field-of-view for multicolor images
US7492512B2 (en) 2004-07-23 2009-02-17 Mirage International Ltd. Wide field-of-view binocular device, system and kit
US7499216B2 (en) 2004-07-23 2009-03-03 Mirage Innovations Ltd. Wide field-of-view binocular device
US7573640B2 (en) 2005-04-04 2009-08-11 Mirage Innovations Ltd. Multi-plane optical apparatus
US7625882B2 (en) 2003-05-27 2009-12-01 Vascular Biogenics Ltd. Oxidized lipids and uses thereof in the treatment of inflammatory diseases and disorders
USRE42992E1 (en) 2003-02-19 2011-12-06 Mirage Innovations Ltd. Chromatic planar optic display system

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7893291B2 (en) 2000-11-24 2011-02-22 Vascular Biogenics Ltd. Methods employing and compositions containing defined oxidized phospholipids for prevention and treatment of atherosclerosis
WO2003091763A3 (en) * 2002-04-25 2004-01-08 Planop Planar Optics Ltd Optical device having a wide field-of-view for multicolor images
US6757105B2 (en) * 2002-04-25 2004-06-29 Planop Planar Optics Ltd. Optical device having a wide field-of-view for multicolor images
USRE42992E1 (en) 2003-02-19 2011-12-06 Mirage Innovations Ltd. Chromatic planar optic display system
US7625882B2 (en) 2003-05-27 2009-12-01 Vascular Biogenics Ltd. Oxidized lipids and uses thereof in the treatment of inflammatory diseases and disorders
US7902176B2 (en) 2003-05-27 2011-03-08 Vascular Biogenics Ltd. Oxidized lipids and uses thereof in the treatment of inflammatory diseases and disorders
US7973023B2 (en) 2003-05-27 2011-07-05 Vascular Biogenics Ltd. Oxidized lipids and uses thereof in the treatment of inflammatory diseases and disorders
US7492512B2 (en) 2004-07-23 2009-02-17 Mirage International Ltd. Wide field-of-view binocular device, system and kit
US7499216B2 (en) 2004-07-23 2009-03-03 Mirage Innovations Ltd. Wide field-of-view binocular device
US7573640B2 (en) 2005-04-04 2009-08-11 Mirage Innovations Ltd. Multi-plane optical apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100951213B1 (ko) 화상 표시 장치
JP5660047B2 (ja) 光学素子、光源装置及び投射型表示装置
JP2005513791A (ja) 特に波長可変レーザのための再帰反射デバイス
US10012833B2 (en) Displaying apparatus including optical image projection system and two plate-shaped optical propagation systems
KR20140112059A (ko) 화소 매트릭스 및/또는 디스플레이용 제어가능한 공간 광 변조기를 조명하기 위한 광학 장치
CN113835145A (zh) 一种全息光栅的制作装置、全息光栅和二维全息光栅光波导
KR20100030399A (ko) 광 발생 장치 및 그 제어 방법
US20230168519A1 (en) Optical System
JP4622925B2 (ja) 照明装置及びプロジェクタ
CN110794644B (zh) 光学装置及其制造方法
JPH06250022A (ja) 表示装置
CN112180595B (zh) 导光板及其使用的全息图记录装置、全息图记录方法
WO1999049339A1 (fr) Separateur de lumiere polarisee d'hologramme
JPH03288815A (ja) 光束合成装置
US11333319B2 (en) Optical apparatus and illuminating module thereof
JP6714941B2 (ja) 偏光ビームスプリッタ、面光源装置又は表示装置
KR20210042217A (ko) 평판형 광결합기를 포함하는 증강 현실 장치 및 이를 포함하는 전자 장치
EP4202560A1 (en) Method for producing volume reflection holograms with substrate-guided reconstruction beams and/or substrate-guided diffracted beams in a single-beam set-up
JPH08286009A (ja) チャープ格子形成装置
CN220105333U (zh) 照明波导及光机
JPH0677331B2 (ja) 光ヘツド
WO2023117562A1 (en) Method for producing volume reflection holograms with substrate-guided reconstruction beams and/or substrate-guided diffracted beams in a single-beam set-up
JPH06337316A (ja) 表示装置
JP2024041349A (ja) 画像表示装置
JP2023178056A (ja) 光学素子、及びそれを有する接眼光学系、画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20000509