JPH06337316A - Display device - Google Patents

Display device

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Publication number
JPH06337316A
JPH06337316A JP15152293A JP15152293A JPH06337316A JP H06337316 A JPH06337316 A JP H06337316A JP 15152293 A JP15152293 A JP 15152293A JP 15152293 A JP15152293 A JP 15152293A JP H06337316 A JPH06337316 A JP H06337316A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
hologram
angle
light guide
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Withdrawn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
JP15152293A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Hori
雅之 堀
Kazuo Arai
和夫 荒井
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 JP15152293A priority Critical patent/JPH06337316A/en
Publication of JPH06337316A publication Critical patent/JPH06337316A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the display device capable of exposing a hologram without using a glass block. CONSTITUTION:The light incident part 36 and the light outgoing part 37 of a light guide 1 are respectively obliquely cut in a wedge shape, and the holograms 4 and 5 are set on the wedge parts 2 and 3. Prisms 6 and 7 are stuck on the holograms 4 and 5, and the display device is one plate whose surface and a back surface are nearly parallel as a whole. A light source device is arranged on the light incident part of the light guide 1. Since the holograms 4 and 5 are obliquely set, an angle obtained when a laser beam is made incident on a hologram photosensitive material can be made equal to or below the critical angle of the hologram in air without using the glass block in the case of exposing the holograms 4 and 5. Thus, the exposing system of the holograms 4 and 5 is simplified.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、入射部あるいは出射部
にホログラムを備えたライトガイドを用いた表示装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device using a light guide having a hologram at an entrance portion or an exit portion.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、入射部や出射部にホログラムを設
置した透明体のライトガイドを用いて、その一端から光
束を入射し、ライトガイド中を導光してライトガイドの
他の部位に設けられたホログラムから光束を出射するよ
うにした表示装置が知られている。このような、従来の
表示装置として、例えば特開平1−502465号公報
や特開平2−241849号公報に開示され、図11に
示すような、センターハイマウントストップランプに利
用されたものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a transparent light guide having holograms installed at an entrance portion and an exit portion is used, and a light beam is made incident from one end of the light guide and guided through the light guide to be provided at another portion of the light guide. There is known a display device in which a light beam is emitted from the hologram. As such a conventional display device, there is a display device disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 1-502465 and 2-241849 and used for a center high mount stop lamp as shown in FIG.

【0003】すなわち、ライトガイド101の下端近傍
に光源装置102が設置され、ライトガイド101の上
部にはホログラム106が、下部にはホログラム107
がそれぞれ設けられている。光源装置102は、白熱球
等のバルブ103と、放物面鏡104およびフィルタ1
05よりなり、バルブ103は放物面鏡104の焦点位
置に配置されて、放物面鏡104で反射された光が平行
光束となる。この平行光束がフィルタ105で赤色光な
ど所定の波長成分にフィルタリングされる。
That is, a light source device 102 is installed near the lower end of the light guide 101, a hologram 106 is provided above the light guide 101, and a hologram 107 is provided below the light guide 101.
Are provided respectively. The light source device 102 includes a bulb 103 such as an incandescent bulb, a parabolic mirror 104, and a filter 1.
05, the bulb 103 is arranged at the focal position of the parabolic mirror 104, and the light reflected by the parabolic mirror 104 becomes a parallel light flux. The parallel light flux is filtered by the filter 105 into a predetermined wavelength component such as red light.

【0004】このようにして、光源装置102から出力
される所定波長の平行光束は、ライトガイド101の下
部からライトガイド内に入射され、ホログラム107に
よって回折される。そして、ライトガイド101の空気
との境界面108で全反射を繰り返して進行し、ライト
ガイド101の上部に設けられたホログラム106に入
射する。ホログラム106は、入射した光束を車両後方
へ回折して、センターハイマウントストップランプ表示
を行う。
In this way, the parallel light flux of a predetermined wavelength output from the light source device 102 enters the light guide from below the light guide 101 and is diffracted by the hologram 107. Then, the total reflection is repeatedly performed at the boundary surface 108 of the light guide 101 with the air, and enters the hologram 106 provided on the upper portion of the light guide 101. The hologram 106 diffracts the incident light flux to the rear of the vehicle and displays a center high mount stop lamp.

【0005】図12に、出射部に設置されたホログラム
106の露光系を示す。露光は公知の技術に従って行わ
れる。すなわち、自動車の後方から見ることのできるセ
ンターハイマウントストップランプの物体光に対応する
レーザ光が、光のモードを選択するとともに光束を広げ
る作用をするスペーシャルフィルター111によって発
散光の出力光110とされ、光学ガラスからなるガラス
ブロック112を介して未感光の感光材料116に入射
される。また同時に、レーザ光がスペーシャルフィルタ
ー114で点光源とされた後、凸レンズ115で平行光
の参照光113とされて、ガラスブロック117を介し
て感光材料116にホログラム106の臨界角以下の角
度で入射される。そして、出力光110と参照光113
とは互いにコヒーレントであるので、感光材料116に
は一種の干渉縞が記録される。
FIG. 12 shows an exposure system for the hologram 106 installed at the emitting portion. The exposure is performed according to a known technique. That is, the laser light corresponding to the object light of the center high mount stop lamp, which can be seen from the rear of the automobile, selects the output mode 110 of the diverging light by the spatial filter 111 that selects the mode of the light and widens the light flux. Then, the light enters the unexposed photosensitive material 116 through the glass block 112 made of optical glass. At the same time, after the laser light is made into a point light source by the spatial filter 114, it is made into parallel light reference light 113 by the convex lens 115, and is passed through the glass block 117 to the photosensitive material 116 at an angle equal to or less than the critical angle of the hologram 106. It is incident. Then, the output light 110 and the reference light 113
Are coherent with each other, a kind of interference fringe is recorded on the photosensitive material 116.

【0006】図13には、入射部に設置されたホログラ
ム107の露光系を示す。出射部のホログラム106の
露光と同様に、ホログラム回折光に対応するレーザ光1
18がスペーシャルフィルター119で点光源とされた
後、凸レンズ120で平行光とされる。そして、ガラス
ブロック121を介して、感光材料122にホログラム
107の臨界角以下で入射する。また同時に、参照光と
してスペーシャルフィルタ124で点光源とされ、凸レ
ンズ125で平行光となったレーザ光123が、ガラス
ブロック126を介してホログラム107の臨界角以下
の角度で感光材料122に入射する。レーザ光118と
123とは互いにコヒーレントであるので、感光材料1
22には干渉縞が記録される。
FIG. 13 shows an exposure system for the hologram 107 installed at the entrance. Similar to the exposure of the hologram 106 at the emitting portion, the laser light 1 corresponding to the hologram diffracted light
After 18 is made into a point light source by the spatial filter 119, it is made into parallel light by the convex lens 120. Then, the light enters the photosensitive material 122 through the glass block 121 at a critical angle of the hologram 107 or less. At the same time, the laser light 123, which is made into a point light source by the spatial filter 124 as reference light and becomes parallel light by the convex lens 125, is incident on the photosensitive material 122 at an angle equal to or less than the critical angle of the hologram 107 via the glass block 126. . Since the laser beams 118 and 123 are coherent with each other, the photosensitive material 1
Interference fringes are recorded at 22.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の表示装置にあっては、ホログラムの露光に
は、ホログラム表面での全反射を避けるため、ガラスブ
ロックの使用が必要であった。ところがそのガラスブロ
ックを使用するときには、ガラスブロックを固定するた
めの治具が必要となり、感光材料を担持するホログラム
乾板の周囲が煩雑になるという問題がある。加えて、ガ
ラスブロックそのものに厚さがあるため、スペーシャル
フィルタをホログラム乾板に近づけることができない。
そのため、ホログラムを露光するためのレーザ光の広が
り角を大きくすることができないこととなる。
However, in such a conventional display device, the exposure of the hologram requires the use of a glass block in order to avoid total reflection on the hologram surface. However, when the glass block is used, a jig for fixing the glass block is required, and there is a problem that the periphery of the hologram dry plate carrying the photosensitive material becomes complicated. In addition, since the glass block itself is thick, the spatial filter cannot be brought close to the hologram dry plate.
Therefore, the spread angle of the laser beam for exposing the hologram cannot be increased.

【0008】したがって、配光に制限が生じ、この制限
以上に配光を広げる場合には、さらなる対策が必要であ
った。例えば、表示装置をセンターハイマウントストッ
プランプとして使用する場合には、車両の後方正面から
±45度の範囲で表示が見えなければならない。そのた
め、ホログラムの露光にも±45度に広がったレーザ光
を使用する必要がある。そのため、図14に示すよう
に、例えばホログラムのサイズ(レンズ1枚分)を10
mm角としても、ガラスブロック127の厚さが10m
m以上の場合には、ガラスブロック127内に点光源が
位置しなくてはならないことになる。このように、単に
ガラスブロックを使用するだけでは、スペーシャルフィ
ルタの出射光のように点光源から所定範囲に発散する光
を直接入射することが不可能な場合が多い。
Therefore, the light distribution is limited, and if the light distribution is expanded beyond this limit, further measures are required. For example, when the display device is used as a center high mount stop lamp, the display must be visible within a range of ± 45 degrees from the rear front of the vehicle. Therefore, it is necessary to use a laser beam that spreads ± 45 degrees for hologram exposure. Therefore, as shown in FIG. 14, for example, the hologram size (for one lens) is set to 10
Even if it is a square mm, the thickness of the glass block 127 is 10 m.
In the case of m or more, the point light source must be located inside the glass block 127. As described above, it is often impossible to directly enter the light diverging from the point light source into a predetermined range such as the light emitted from the spatial filter simply by using the glass block.

【0009】また、図15に示したように、凸レンズな
どで一旦光を収束させてホログラムを露光することも考
えらるが、その場合には、ガラスブロック128と凸レ
ンズ129との距離L1が、ガラスブロックを使用しな
い場合のホログラム130と凸レズ131との距離L2
に比べて小さくなり、露光系の設計組立が難しくなると
いう制約がある。この対策として、大型の凸レンズを使
用すれば、ガラスブロック128と凸レンズ129との
距離L1を大きくすることは可能であるが、光学部品の
大型化は、その固定治具の大型化を伴うため、実質的な
効果が少ない。 しかも、光学部品を大型化した場合、
空気の対流などの影響を受け易くなるなどにより、振動
が発生することがあり、そうなると実際上ホログラムの
露光はできない。
Further, as shown in FIG. 15, it is conceivable that light is once converged by a convex lens or the like to expose a hologram. In that case, the distance L1 between the glass block 128 and the convex lens 129 is Distance L2 between hologram 130 and convex lens 131 when no glass block is used
However, there is a restriction that the size becomes smaller than that of the above, and the design and assembly of the exposure system becomes difficult. As a countermeasure against this, if a large convex lens is used, it is possible to increase the distance L1 between the glass block 128 and the convex lens 129. However, since the size of the optical component increases, the size of the fixing jig increases. Little practical effect. Moreover, when the size of the optical component is increased,
Vibration may occur due to the influence of air convection and the like, and in that case, the hologram cannot be actually exposed.

【0010】以上のように、従来の表示装置において
は、そのホログラムの露光にガラスブロックの使用が必
要であり、そのため露光に工数がかかること、また露光
光の拡がりを大きくするのが困難で、敢えて大きくしよ
うとするとさらに工数が増大し、またコストもアップす
るという問題があった。したがって、本発明は、従来の
このような問題点に着目し、用いられるホログラムがガ
ラスブロックを使用せずに露光できるようにした表示装
置を提供することを目的とする。
As described above, in the conventional display device, it is necessary to use the glass block for the exposure of the hologram, which requires a lot of man-hours for the exposure and it is difficult to increase the spread of the exposure light. There is a problem in that the number of man-hours is further increased and the cost is increased when the size is increased. Therefore, an object of the present invention is to provide a display device which pays attention to such a conventional problem and allows a hologram used to be exposed without using a glass block.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】このため本発明は、光源
と、入射部と出射部とを有し入射部に入射する光束を出
射部へ略平行の反射面間で反射させて導光するライトガ
イドと、前記の入射部と出射部の少なくともいずれかに
設けられたホログラムとを備えた表示装置において、ホ
ログラムがライトガイドの反射面に対して斜めにカット
されたウエッジ部に設置され、当該ホログラムが空気中
において臨界角以下で露光可能に構成されているものと
した。
For this reason, the present invention has a light source, an incident part and an emission part, and guides a light beam incident on the incidence part to the emission part by reflecting it between reflection surfaces which are substantially parallel to each other. In a display device including a light guide and a hologram provided in at least one of the incident part and the exit part, the hologram is installed in a wedge part obliquely cut with respect to a reflection surface of the light guide, It is assumed that the hologram can be exposed in air at a critical angle or less.

【0012】[0012]

【作用】ライトガイドの入射部あるいは出射部をウエッ
ジ状とし、このウエッジ部にホログラムを設置したか
ら、ホログラムの露光時に、ホログラム感光材料へのレ
ーザ光の入射角をガラスブロックなどを使用せず空気中
でのホログラムの臨界角以下とすることができる。これ
により、ホログラムの露光系が単純化される。
The function of the light guide is such that the entrance portion or the exit portion has a wedge shape, and the hologram is installed on this wedge portion. Therefore, when the hologram is exposed, the incident angle of the laser beam to the hologram photosensitive material is adjusted by air without using a glass block or the like. It can be set to be equal to or less than the critical angle of the hologram therein. This simplifies the hologram exposure system.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は本発明を自動車のセンターハイマウントストップラ
ンプに適用した実施例を示す。ライトガイド1が、自動
車の図示しないリアウィンドウガラスに添わせて、傾斜
して配置されている。ライトガイド1は、アクリル等の
透明材で作製された厚さ数mmから数十mmの平行平板
で形成されている。ライトガイド1は、その下端部を入
射部36、上端部を出射部37とされ、それぞれウエッ
ジ状に斜めにカットしてウエッジ部2、3が形成されて
いる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a center high mount stop lamp of an automobile. The light guide 1 is arranged so as to be inclined along with a rear window glass (not shown) of an automobile. The light guide 1 is formed of a parallel plate having a thickness of several mm to several tens of mm and made of a transparent material such as acrylic. The light guide 1 has a lower end portion as an incident portion 36 and an upper end portion as an emitting portion 37, and wedge portions 2 and 3 are formed by obliquely cutting in a wedge shape.

【0014】上方のウエッジ部2にホログラム4が設置
され、下方のウエッジ部3にはホログラム5が設置され
ている。また、これらホログラム4、5にはそれぞれプ
リズム6、7が貼布されている。プリズム6および7
は、ライトガイド1と同様の透明材で形成され、ライト
ガイド1と同じ角度のウエッジ形状とされている。これ
により、ライトガイド1の上下端においてホログラム
4、5、そしてプリズム6、7が順次接合され、全体と
して表面と裏面がほぼ平行な1枚の板状となっている。
また、ライトガイド1は表面保護膜8で表面を保護され
るとともに、エッジから不要な光がライトガイド1に入
射しないように、ライトガイド1とプリズム6、7のウ
エッジ部を除く全てのエッジ部に黒色塗装などによる遮
光層9が施されている。
A hologram 4 is installed on the upper wedge portion 2, and a hologram 5 is installed on the lower wedge portion 3. Further, prisms 6 and 7 are attached to these holograms 4 and 5, respectively. Prisms 6 and 7
Is made of the same transparent material as the light guide 1, and has a wedge shape with the same angle as the light guide 1. As a result, the holograms 4 and 5 and the prisms 6 and 7 are sequentially joined at the upper and lower ends of the light guide 1 to form a single plate whose front and back surfaces are substantially parallel to each other as a whole.
Further, the surface of the light guide 1 is protected by the surface protection film 8, and all the edge portions except the wedge portions of the light guide 1 and the prisms 6 and 7 are prevented so that unnecessary light does not enter the light guide 1 from the edges. A light-shielding layer 9 such as a black coating is applied to.

【0015】ライトガイド1の下端近傍には、白熱球等
の光源11、放物面鏡12およびカラーフィルタ13か
らなる光源装置10が配置されている。光源11は放物
面鏡12の焦点位置に配置され、放物面鏡12で反射さ
れた光は平行光束となる。この平行光束がカラーフィル
タ13で所定の波長成分にフィルタリングされる。これ
により、本実施例においては、センターハイマウントス
トップランプの赤色表示のため、赤色光14を得てい
る。
A light source device 10 including a light source 11 such as an incandescent bulb, a parabolic mirror 12 and a color filter 13 is arranged near the lower end of the light guide 1. The light source 11 is arranged at the focal position of the parabolic mirror 12, and the light reflected by the parabolic mirror 12 becomes a parallel light flux. The parallel light flux is filtered by the color filter 13 into a predetermined wavelength component. As a result, in this embodiment, the red light 14 is obtained because of the red display of the center high mount stop lamp.

【0016】赤色光14は、ライトガイド1の入射部3
6に設置されているホログラム5により回折される。こ
こでは、回折された光15がライトガイド1内を全反射
を繰り返して進行するように、進行角θL がライトガイ
ド1の臨界角より大きく設定されている。ライトガイド
1内を進行した光15は出射部37に設置されているホ
ログラム4に到達し、ホログラム4により回折される。
ここで回折後の光は進行角が臨界角より小さくなり、ラ
イトガイド1の外部へセンターハイマウントストップラ
ンプの表示光16として出射される。
The red light 14 is incident on the incident portion 3 of the light guide 1.
It is diffracted by the hologram 5 installed at 6. Here, the traveling angle θL is set to be larger than the critical angle of the light guide 1 so that the diffracted light 15 travels in the light guide 1 by repeating total reflection. The light 15 that has traveled through the light guide 1 reaches the hologram 4 installed in the emitting portion 37 and is diffracted by the hologram 4.
Here, the diffracted light has a traveling angle smaller than the critical angle and is emitted to the outside of the light guide 1 as the display light 16 of the center high mount stop lamp.

【0017】図2には、出射部37に設置されたホログ
ラム4周辺の各種角度が示される。センターハイマウン
トストップランプ表示方向とライトガイド1の傾斜角と
の外的条件から決定される表示光16の出射角をθD 、
ライトガイド1内を進行する光15の進行角をθL とす
る。ライトガイド1の表面に対する法線18を基準とし
て、ライトガイド内を進行する光15のホログラム4へ
の入射角θin1 、およびホログラム4により回折される
再生光17の出射角θout1 は、ライトガイド1の屈折
率をnLG、ホログラム4の平均屈折率をnH とし、nH
がほぼnLGに等しいとしたとき、 θin1 =90−θL (1) θout1=sin-1(sin(θD )/nLG) (2) となる。なお、角度単位は(°)である(以下、同
じ)。
FIG. 2 shows various angles around the hologram 4 installed in the emitting portion 37. The emission angle of the display light 16 determined from the external conditions of the center high mount stop lamp display direction and the inclination angle of the light guide 1 is θ D,
Let θ L be the traveling angle of the light 15 traveling in the light guide 1. With reference to the normal line 18 to the surface of the light guide 1, the incident angle θin1 of the light 15 traveling in the light guide to the hologram 4 and the outgoing angle θout1 of the reproduction light 17 diffracted by the hologram 4 are as follows. Let nLG be the refractive index and nH be the average refractive index of hologram 4,
Is approximately equal to nLG, θin1 = 90−θL (1) θout1 = sin −1 (sin (θD) / nLG) (2). The angle unit is (°) (hereinafter the same).

【0018】ホログラム4の傾斜角をθH1とすると、ホ
ログラム4の表面に対する法線19を基準とする入射角
θin1 ’と出射角θout1’は、 θin1 ’=θin1 −θH1 (3) θout1’=θout1−θH1 (4) となる。いま、再生光の波長とホログラムを露光するレ
ーザ光の波長とが等しいとすると、露光するレーザ光の
入射角は、再生光の入射角θin1 ’、および出射角θou
t1’と同じである。
Assuming that the inclination angle of the hologram 4 is θH1, the incident angle θin1 'and the exit angle θout1' with respect to the normal line 19 to the surface of the hologram 4 are θin1 '= θin1−θH1 (3) θout1 ′ = θout1− It becomes θH1 (4). Now, assuming that the wavelength of the reproduction light is equal to the wavelength of the laser light for exposing the hologram, the incident angle of the exposure laser light is the incident angle θin1 'of the reproduction light and the emission angle θou.
Same as t1 '.

【0019】ここでガラスブロックを使用せずに露光で
きる条件は、|θin1 ’|と|θout1’|とがともにホ
ログラム表面における臨界角θcより小さいこと、およ
び |θL |<90−θc を満足することである。ただし、 θc=sin-1(1/nH ) (5) である。なお、ここではガラスブロックの屈折率をライ
トガイド1の屈折率nLGにほぼ等しいものとする。
The conditions under which exposure is possible without using a glass block are that | θin1 '| and | θout1' | are both smaller than the critical angle θc on the hologram surface, and | θL | <90-θc That is. However, θc = sin −1 (1 / nH) (5). Here, the refractive index of the glass block is approximately equal to the refractive index nLG of the light guide 1.

【0020】上記の条件によれば、 |θin1 −θH1 |<θc (6) |θout1−θH1 |<θc (7) したがって、 θin1 −θc<θH1<θin1 +θc (8) θout1−θc<θH1<θout1+θc (9) が得られる。According to the above conditions, | θin1 −θH1 | <θc (6) | θout1 −θH1 | <θc (7) Therefore, θin1 −θc <θH1 <θin1 + θc (8) θout1−θc <θH1 <θout1 + θc (9) is obtained.

【0021】なお、図2のレイアウトと逆に傾斜させた
場合は、角度は負として計算する。また、θin1 ’>9
0となるので、その場合には、|180−θin1 ’|<
θcがガラスブロックを必要としない条件となる。
When the layout is tilted contrary to the layout of FIG. 2, the angle is calculated as negative. Also, θin1 '> 9
Since it is 0, in that case, | 180−θin1 '| <
θc is a condition that does not require a glass block.

【0022】次に上記に基づき、具体的な数値例を説明
する。ここで、nH =1.5とするとき、 θc=sin-1(1/1.5)=41.8 である。図2に示した例において、θD =60、 θL
=25、 nLG=1.5としたときには、 θin1 =65 θout1=35.3 θin1 ’=35 θout1’=5.3 となる。
Next, based on the above, a specific numerical example will be described. Here, when nH = 1.5, θc = sin −1 (1 / 1.5) = 41.8. In the example shown in FIG. 2, θD = 60, θL
= 25 and nLG = 1.5, θin1 = 65 θout1 = 35.3 θin1 ′ = 35 θout1 ′ = 5.3.

【0023】式(8)および(9)から、 23.2<θH1<106.8 −6.5<θH1<77.1 したがって、 23.2<θH1<77.1 が得られる。これより、ホログラム4の傾斜角θH1とし
て、例えば30°、50°、あるいは75°を選択すれ
ば、ガラスブロックを用いないでホログラムが露光でき
る。ただし、傾斜角θH1をおおきくするとホログラム面
積が非常に小さくなってしまうから、一般にはθH1の値
はなるべく小さくするほうがよい。
From equations (8) and (9), 23.2 <θH1 <106.8-6.5 <θH1 <77.1 Therefore, 23.2 <θH1 <77.1 is obtained. Therefore, if the inclination angle θH1 of the hologram 4 is selected to be 30 °, 50 °, or 75 °, the hologram can be exposed without using a glass block. However, if the tilt angle θH1 is set to a large value, the hologram area becomes very small. Therefore, it is generally better to make the value of θH1 as small as possible.

【0024】次の図3には、光入射部36に設置された
ホログラム5周辺の各種角度を示す。 ライトガイド1
への光源装置10からの光14の入射角をθA 、ライト
ガイド1内を進行する光、すなわちホログラム5の再生
光15の進行角をθL ’とする。このθL ’は図2にお
いて説明したライトガイド中を進行する光15の進行角
θL と絶対値が等しい。ホログラム5へ入射する光22
のライトガイド1の表面の法線20に関する入射角θin
2 と、ホログラム5の再生光15の出射角θout2は、 θin2 =sin-1(sin(θA )/nLG) (10) θout2=90−θL ’ (11) となる。
Next, FIG. 3 shows various angles around the hologram 5 installed in the light incident portion 36. Light guide 1
The incident angle of the light 14 from the light source device 10 is θ A, and the traveling angle of the light traveling in the light guide 1, that is, the reproduced light 15 of the hologram 5 is θ L ′. This θL 'has the same absolute value as the traveling angle θL of the light 15 traveling through the light guide described in FIG. Light 22 incident on the hologram 5
Angle θin with respect to the surface normal 20 of the light guide 1 of
2 and the emission angle θout2 of the reproduction light 15 of the hologram 5 is θin2 = sin −1 (sin (θA) / nLG) (10) θout2 = 90−θL ′ (11).

【0025】ホログラム5の傾斜角をθH2とすると、ホ
ログラム5表面の法線21についての入射角θin2 ’お
よび出射角θout2’は、 θin2 ’=θin2 +θH2 (12) θout2’=θout2−θH2 (13) となる。ホログラム5についても、前述したホログラム
4のときと同様に、|θin2 ’|と|θout2’|がとも
に空気中でのホログラム5の臨界角θcより小さいこと
が、ガラスブロックを使用せずにホログラム5を露光で
きる条件となる。すなわち、次式を満足すればよい。 −θin2 −θc<θH2<−θin2 +θc (14) θout2−θc<θH2<θout2+θc (15)
Assuming that the inclination angle of the hologram 5 is θH2, the incident angle θin2 ′ and the exit angle θout2 ′ with respect to the normal line 21 on the surface of the hologram 5 are θin2 ′ = θin2 + θH2 (12) θout2 ′ = θout2-θH2 (13) Becomes As for the hologram 5, as in the case of the hologram 4 described above, both of | θin2 ′ | and | θout2 ′ | are smaller than the critical angle θc of the hologram 5 in the air. Will be the condition that can be exposed. That is, the following formula may be satisfied. -Θin2 -θc <θH2 <-θin2 + θc (14) θout2-θc <θH2 <θout2 + θc (15)

【0026】なお、図3のレイアウトと逆に傾斜させた
ときは、角度を負として計算する。また、θout2’>9
0となるので、この場合には、|180−θout2’|<
θcがガラスブロックを使用せずにホログラム5を露光
できる条件となる。
When tilted in the opposite manner to the layout of FIG. 3, the angle is calculated as negative. Also, θout2 '> 9
Therefore, in this case, | 180−θout2 ′ | <
θc is a condition under which the hologram 5 can be exposed without using a glass block.

【0027】次に具体的な数値例を説明する。図3に示
した例において、θA =0、θL ’=25とする。nLG
=1.5である。この場合には θin2 =0 θout2=65 θin2 ’=30 θout2’=35 となる。
Next, specific numerical examples will be described. In the example shown in FIG. 3, θA = 0 and θL ′ = 25. nLG
= 1.5. In this case, θin2 = 0 θout2 = 65 θin2 '= 30 θout2' = 35.

【0028】式(14)および(15)から、 −41.8<θH2<41.8 23.2<θH2<106.8 したがって、 23.2<θH2<41.8 が得られる。これより、ホログラム5の傾斜角θH2とし
て、例えば30°あるいは40°を選択すれば、ガラス
ブロックを用いないでホログラムが露光できる。ただ
し、ホログラム面積を大きく確保するためには、θH2は
小さくするほうがよい。
From equations (14) and (15), −41.8 <θH2 <41.8 23.2 <θH2 <106.8 Therefore, 23.2 <θH2 <41.8 is obtained. Therefore, if the inclination angle θH2 of the hologram 5 is selected to be 30 ° or 40 °, the hologram can be exposed without using a glass block. However, in order to secure a large hologram area, it is better to make θH2 smaller.

【0029】次に上述したホログラムの露光について説
明する。図4に、出射素子としてのホログラム4の露光
系を示す。ここでは、露光するときの光の波長と再生す
るときの光の波長は同じとする。露光は、公知の技術に
従って行われる。すなわち、再生光17に対応するレー
ザ光23は、スペーシャルフィルタ24による点光源光
として、未露光のホログラム感光材料25に、入射角s
in-1((sinθout1’)/n)で入射する。一方、
参照光のレーザ光26は、スペーシャルフィルタ27お
よび凸レンズ28による平行光として、感光材料25に
入射角sin-1((sinθin1 ’)/n)で入射す
る。ここで、θH1が式(8)および(9)を満足する範
囲内にあれば、参照光のレーザ光26が全反射すること
はない。
Next, the exposure of the hologram described above will be described. FIG. 4 shows an exposure system for the hologram 4 as an emitting element. Here, the wavelength of light for exposure and the wavelength of light for reproduction are the same. The exposure is performed according to a known technique. That is, the laser light 23 corresponding to the reproduction light 17 is incident on the unexposed hologram photosensitive material 25 as an angle of incidence s as point light source light by the spatial filter 24.
It is incident at in −1 ((sin θout1 ′) / n). on the other hand,
The laser light 26 of the reference light is incident on the photosensitive material 25 at an incident angle sin −1 ((sin θin1 ′) / n) as parallel light from the spatial filter 27 and the convex lens 28. Here, if θH1 is within the range that satisfies the expressions (8) and (9), the laser light 26 of the reference light is not totally reflected.

【0030】レーザ光23と26とは、互いにコヒーレ
ントであるので、感光材料25には一種の干渉縞が記録
される。その際、参照光のレーザ光26に対するレーザ
光23の位相の変化が干渉縞の横ずれとなって、振幅の
変化がコントラストの変化として記録され、感光材料2
5にレーザ光23の位相、振幅の情報が全て記録され
る。この露光された感光材料25を現像したものがホロ
グラム4となる。
Since the laser beams 23 and 26 are coherent with each other, a kind of interference fringe is recorded on the photosensitive material 25. At this time, a change in the phase of the laser light 23 relative to the laser light 26 of the reference light causes lateral shift of the interference fringes, and a change in amplitude is recorded as a change in contrast.
All of the information on the phase and amplitude of the laser light 23 is recorded in 5. The hologram 4 is obtained by developing the exposed photosensitive material 25.

【0031】そして、図1および図2に示したように、
再生用照明光である光15でホログラム4を照射する
と、明暗の形でホログラム4に記録されている干渉縞が
光の進行方向を変える回折格子として作用して、再生光
17、したがってまたセンターハイマウントストップラ
ンプの表示光16が得られる。
Then, as shown in FIGS. 1 and 2,
When the hologram 4 is irradiated with the light 15 which is the reproduction illumination light, the interference fringes recorded in the hologram 4 in the form of brightness and darkness act as a diffraction grating that changes the traveling direction of the light, and the reproduction light 17, and thus the center high light. The display light 16 of the mount stop lamp is obtained.

【0032】図5には、入射素子としてのホログラム5
の露光系を示す。光15に対応するレーザ光29はスペ
ーシャルフィルタ30と凸レンズ31とで平行光となっ
て、感光材料32に入射角度sin-1((sinθout
2’)/n)で入射する。一方参照光のレーザ光33
は、スペーシャルフィルタ34と凸レンズ35とで平行
光となってsin-1((sinθin2 ’)/n)の角度
で感光材料32に入射する。そして、レーザ光29と3
3とは互いにコヒーレントであるので、感光材料32に
は干渉縞が記録される。こうして露光された感光材料3
2を現像したものがホログラム5となる。
FIG. 5 shows a hologram 5 as an incident element.
The exposure system of is shown. The laser light 29 corresponding to the light 15 becomes parallel light by the spatial filter 30 and the convex lens 31, and enters the photosensitive material 32 at an incident angle sin −1 ((sin θout
It is incident at 2 ') / n). On the other hand, the reference laser light 33
Is collimated by the spatial filter 34 and the convex lens 35 and is incident on the photosensitive material 32 at an angle of sin −1 ((sin θin 2 ') / n). And laser light 29 and 3
Since 3 and 3 are coherent with each other, interference fringes are recorded on the photosensitive material 32. Light-sensitive material 3 thus exposed
The hologram 5 is obtained by developing the hologram 2.

【0033】このように露光し現像したホログラム4お
よび5を用いた本実施例の表示装置では、光源装置10
は光源11が点灯すると、ほぼ平行の赤色光14を出射
する。赤色光14は、ライトガイド1に入射し、ホログ
ラム5でライトガイド1の臨界角より大きい角度で回折
される。回折された光15はライトガイド1中を全反射
を繰り返して進行して、ホログラム4に入射する。ホロ
グラム4に入射した光15はホログラム4で臨界角より
小さい角度に回折され、回折した再生光17はセンター
ハイマウントストップランプの表示光16となってライ
トガイド1の外へと出射してストップランプ表示を行
う。
In the display device of this embodiment using the holograms 4 and 5 thus exposed and developed, the light source device 10 is used.
Emits substantially parallel red light 14 when the light source 11 is turned on. The red light 14 enters the light guide 1 and is diffracted by the hologram 5 at an angle larger than the critical angle of the light guide 1. The diffracted light 15 travels in the light guide 1 by repeatedly undergoing total reflection and enters the hologram 4. The light 15 incident on the hologram 4 is diffracted by the hologram 4 at an angle smaller than the critical angle, and the diffracted reproduction light 17 becomes the display light 16 of the center high mount stop lamp and is emitted to the outside of the light guide 1 to exit from the stop lamp. Display.

【0034】プリズム6、7は貼付しなくとも表示光の
進路が妨げられることはないが、この実施例ではライト
ガイド1の上方ウエッジ部2にプリズム6を、下方ウエ
ッジ部3にプリズム7を取り付け、全体として表面と裏
面がほぼ平行な1枚の板状となっているので、外観の見
栄えが良く、同時にエッジ部先端の破損が防止される効
果を有している。
Even if the prisms 6 and 7 are not attached, the path of the display light is not obstructed, but in this embodiment, the prism 6 is attached to the upper wedge portion 2 of the light guide 1 and the prism 7 is attached to the lower wedge portion 3. As a whole, the front surface and the back surface are substantially parallel to each other, so that the appearance is good, and at the same time, the edge of the edge portion is prevented from being damaged.

【0035】図6、図7には本発明の第2の実施例を示
す。本実施例においては出射部の出射素子として透過型
のホログラムが使用されている。すなわち、ライトガイ
ド41の上部が前実施例とは逆方向に斜めにカットされ
てウエッジ部42が形成されている。このウエッジ部4
2の斜面に透過型のホログラム43が貼付され、ホログ
ラム43の外側にプリズム44が貼付されて、出射部6
3が形成されている。
6 and 7 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, a transmissive hologram is used as the emitting element of the emitting section. That is, the upper portion of the light guide 41 is obliquely cut in the direction opposite to that of the previous embodiment to form the wedge portion 42. This wedge part 4
The transmission type hologram 43 is attached to the slope of No. 2, and the prism 44 is attached to the outside of the hologram 43.
3 is formed.

【0036】光の入射部45はライトガイド41下端を
光の入射角に合わせて部分的に厚さを増した形状となっ
ており、光の入射を容易にしている。また、ライトガイ
ド41の下方には、ライトガイド41の下端面に対向さ
せて、白熱球等の光源47、放物面鏡48およびカラー
フィルタ49よりなる光源装置46が配置されている。
またライトガイド41の外面は表面保護膜52で保護さ
れている。
The light incident portion 45 has a shape in which the lower end of the light guide 41 is partially increased in thickness in accordance with the incident angle of light to facilitate the incidence of light. Further, below the light guide 41, a light source device 46 including a light source 47 such as an incandescent bulb, a parabolic mirror 48, and a color filter 49 is arranged so as to face the lower end surface of the light guide 41.
The outer surface of the light guide 41 is protected by a surface protection film 52.

【0037】プリズム44は、とくに図7に示すよう
に、ライトガイド41のウエッジの傾斜角θH3と同じ角
度θH3のウエッジ面をもって、そのウエッジ面でホログ
ラム43に貼付されているが、その反対側の面も角度θ
W のウエッジ形状をしている。これは、外来光を制御す
るものである。すなわち、後述するホログラム43に入
力するライトガイド内進行光50の軌跡と逆向きの軌跡
を有する光51がライトガイド外部から入射すると、ホ
ログラム43によって進行光50と逆向きに回折され
る。この回折された光は場合によっては不要光として作
用することがある。したがって、軌跡51の外来光が存
在しないように、プリズム44のウエッジ形状を軌跡5
1の光が存在しない条件として、 θR2=|90−θW −θL |>θc (16) を満足する角度θW を有するものとしてある。
As shown in FIG. 7, the prism 44 has a wedge surface having the same angle θH3 as the inclination angle θH3 of the wedge of the light guide 41, and is attached to the hologram 43 on the wedge surface. Face angle θ
It has a wedge shape of W. This controls the extraneous light. That is, when the light 51 having a trajectory opposite to the trajectory of the traveling light 50 in the light guide input to the hologram 43 described later enters from the outside of the light guide, it is diffracted by the hologram 43 in the direction opposite to the traveling light 50. This diffracted light may act as unnecessary light in some cases. Therefore, the wedge shape of the prism 44 is set to the locus 5 so that the extraneous light on the locus 51 does not exist.
As the condition that the light of No. 1 does not exist, it is assumed that the angle θW satisfies θR2 = | 90−θW−θL |> θc (16).

【0038】図7中の角度の符号で前実施例と同じその
他の符号については前実施例と同様であるので説明を省
略する。この実施例によっても、ウエッジの角度θH3に
前実施例における角度θH1を適用することで同じ効果が
得られ、ガラスブロックを用いることなくホログラム4
3の露光ができる。そして、この実施例では光源装置4
6の光源47が点灯されると、ほぼ平行の赤色光61が
出射され、入射部45からりライトガイド41内に入射
する。ライトガイド41内を全反射を繰り返して進行し
た光50は、出射部63に設置されたホログラム43に
入射する。ホログラム43に入射した光50はホログラ
ム43で回折され、ライトガイド41外へ出射し、表示
光62となりセンターハイマウントストップランプの表
示を行う。
The symbols of the angles in FIG. 7 which are the same as those in the previous embodiment are the same as those in the previous embodiment, so the explanations are omitted. Also in this embodiment, the same effect can be obtained by applying the angle θH1 in the previous embodiment to the wedge angle θH3, and the hologram 4 can be obtained without using the glass block.
3 exposures are possible. In this embodiment, the light source device 4
When the light source 47 of No. 6 is turned on, substantially parallel red light 61 is emitted and enters the light guide 41 from the incident portion 45. The light 50 that has traveled through the light guide 41 by repeating total reflection enters the hologram 43 installed in the emitting portion 63. The light 50 that has entered the hologram 43 is diffracted by the hologram 43 and is emitted to the outside of the light guide 41 to become display light 62 which is displayed by the center high mount stop lamp.

【0039】ところで、ホログラムは再生表示するとき
の波長と露光するときの波長を変えて露光することがで
きる。ホログラムの露光とは前述したようにレーザの2
光束が干渉してできる一種の干渉縞をホログラム感光材
料中に記録することである。そしてこの干渉縞が回折格
子として作用する。露光に使用したレーザ光は、この回
折格子に対し、ブラッグ条件が成り立っている。 再生
するときに、このブラッグ条件に合っていれば、入射角
や波長が変化しても回折される。したがってこの特性を
利用して、表示のレイアウトと露光のレイアウトを変え
ることができる。
Incidentally, the hologram can be exposed by changing the wavelength for reproducing and displaying and the wavelength for exposing. The hologram exposure is the laser 2 as described above.
Recording a kind of interference fringes formed by the interference of light beams in a holographic photosensitive material. And this interference fringe acts as a diffraction grating. The laser beam used for the exposure satisfies the Bragg condition for this diffraction grating. If this Bragg condition is met during reproduction, diffraction will occur even if the incident angle or wavelength changes. Therefore, by utilizing this characteristic, the display layout and the exposure layout can be changed.

【0040】図6の構成をベースに、このブラッグ条件
を利用した例を第3の実施例として次に説明する。まず
図8により、ブラッグ条件を説明する。 回折格子への
入射角をθ1 、回折波長(露光波長)をλ1 とすると、
回折格子の格子間隔をd、屈折率をnとして、 λ1 /n=2d・cosθ1 (17) が成り立つ条件をブラッグ条件という。ここでdとn
は、ホログラムによって決まる定数である。
An example using this Bragg condition based on the configuration of FIG. 6 will be described below as a third embodiment. First, the Bragg condition will be described with reference to FIG. If the incident angle to the diffraction grating is θ1 and the diffraction wavelength (exposure wavelength) is λ1,
The Bragg condition is defined as the condition that λ1 / n = 2d · cos θ1 (17) holds, where d is the grating interval of the diffraction grating and n is the refractive index. Where d and n
Is a constant determined by the hologram.

【0041】図9に示すように再生時のライトガイド4
1表面の法線53からの角度θin3およびθout3から露
光時の入射角を計算する。ライトガイド表面の法線と回
折格子の法線のなす角φは、 φ=90−(θin3 −θout3)/2 (18) 回折格子へのレーザ光の入射角θ0 は、 θ0 =90−(θin3 +θout3)/2 (19) である。
As shown in FIG. 9, the light guide 4 during reproduction.
The incident angle at the time of exposure is calculated from the angles θin3 and θout3 from the normal line 53 of one surface. The angle φ formed by the normal line of the light guide surface and the normal line of the diffraction grating is φ = 90− (θin3−θout3) / 2 (18) The incident angle θ0 of the laser beam on the diffraction grating is θ0 = 90− (θin3 + Θout3) / 2 (19).

【0042】再生波長をλ0 、露光波長をλR とする
と、回折格子への露光時の光の入射角θ0 ’は、 θ0 ’=cos-1((λR /λ0 )×cosθ0 ) (20) となる。以下、ライトガイド表面の法線53に関する露
光時の入射角θR1、出射角θS1は、 θR1=180−φ−θ0 ’ (21) θS1=φ−θ0 ’ (22) ホログラム表面の法線54に関する露光時の入射角θR
1’、出射角θS1’は、 θR1’=θR1−θH3 (23) θS1’=θS1+θH3 (24) となる。
When the reproduction wavelength is λ 0 and the exposure wavelength is λ R, the incident angle θ 0 ′ of the light upon exposure to the diffraction grating is θ 0 ′ = cos −1 ((λ R / λ 0) × cos θ 0) (20) . Hereinafter, the incident angle θR1 and the exit angle θS1 during the exposure with respect to the normal line 53 of the light guide surface are θR1 = 180−φ−θ0 ′ (21) θS1 = φ−θ0 ′ (22) The exposure with respect to the normal line 54 of the hologram surface Incident angle θR
1 ′ and the emission angle θS1 ′ are θR1 ′ = θR1−θH3 (23) θS1 ′ = θS1 + θH3 (24).

【0043】そして、|θR1’|と|θS1’|とがとも
にθcより小さくなるように設定されることにより、ガ
ラスブロックを使用せずホログラム43が露光される。
すなわち、次式がその条件となる。 θR1−θc<θH3<θR1+θc (25) −θS1−θc<θH3<−θS1+θc (26)
By setting both | θR1 ′ | and | θS1 ′ | to be smaller than θc, the hologram 43 is exposed without using the glass block.
That is, the following formula is the condition. θR1−θc <θH3 <θR1 + θc (25) −θS1−θc <θH3 <−θS1 + θc (26)

【0044】次に具体的な数値例を説明する。図6図示
の構成で、θD =0、θL =15、nLG=1.5、λ0
=620、λR =488とする。この場合 θin3 =75、θout3=0 φ=52.5、 θ0 =52.5 θ0 ’=61.4 となり、 θR1=66.1 θS1=−8.9 となる。
Next, a specific numerical example will be described. In the configuration shown in FIG. 6, θD = 0, θL = 15, nLG = 1.5, λ0
= 620 and .lambda.R = 488. In this case, θin3 = 75, θout3 = 0 φ = 52.5, θ0 = 52.5 θ0 ′ = 61.4, and θR1 = 66.1 θS1 = −8.9.

【0045】式(25)および(26)から、 24.3<θH3<107.9 −32.9<θH3<50.7 これより、 24.3<θH3<50.7 が得られる。したがって、ホログラム43の傾斜角θH3
を例えば30°あるいは40°とすることにより、ガラ
スブロックを使用せずにホログラム43を露光すること
ができる。
From equations (25) and (26), 24.3 <θH3 <107.9-32.9 <θH3 <50.7 From this, 24.3 <θH3 <50.7 is obtained. Therefore, the inclination angle θH3 of the hologram 43
By setting, for example, 30 ° or 40 °, the hologram 43 can be exposed without using a glass block.

【0046】図10にホログラム43の露光系を示す。
ホログラム出射光に対応するレーザ光55はスペーシ
ャルフィルタ56による点光源光とされ、未露光の感光
材料57に角度θS1’で入射される。一方参照光のレー
ザ光58は、スペーシャルフィルタ59および凸レンズ
60とで平行光とされて感光材料57に角度θR1’で入
射される。レーザ光55と58とは互いにコヒーレント
であるので、感光材料57には干渉縞が記録される。そ
してこれを現像処理してホログラム43が得られる。な
お、再生波長と露光波長を異ならせた上記第3の実施例
は透過型のホログラムについて示したが、同様にして反
射型のホログラムについても適用される。
FIG. 10 shows an exposure system for the hologram 43.
The laser light 55 corresponding to the hologram emission light is made into a point light source light by the spatial filter 56 and is incident on the unexposed photosensitive material 57 at an angle θS1 ′. On the other hand, the laser light 58 of the reference light is collimated by the spatial filter 59 and the convex lens 60 and is incident on the photosensitive material 57 at an angle θR1 ′. Since the laser beams 55 and 58 are coherent with each other, interference fringes are recorded on the photosensitive material 57. Then, the hologram 43 is obtained by developing this. Although the third embodiment, in which the reproduction wavelength and the exposure wavelength are different, is shown for the transmission type hologram, the same applies to the reflection type hologram.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のとおり、本発明はライトガイドの
端部をウエッジ状に斜めにカットし、そのウエッジ部に
ホログラムを設置するようにしたから、ホログラムへの
光の入射角を空気中でのホログラムの臨界角以下にする
ことができ、ホログラム感光材料をガラスブロックを使
わずに露光することができる。これにより、ホログラム
の露光系は単純化され、歩留りの向上と、ホログラム回
折光の広がり角を大きくすることができるという効果が
ある。
As described above, according to the present invention, the end portion of the light guide is obliquely cut in a wedge shape, and the hologram is set on the wedge portion. Therefore, the incident angle of light to the hologram is set in the air. The hologram can be exposed at a critical angle less than that of the hologram, and the hologram photosensitive material can be exposed without using a glass block. As a result, the hologram exposure system is simplified, the yield is improved, and the divergence angle of the hologram diffracted light can be increased.

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

【図1】本発明の第1の実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】出射部に設置されたホログラムに関する各種角
度を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing various angles regarding a hologram installed in an emission unit.

【図3】入射部に設置されたホログラムに関する各種角
度を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing various angles regarding a hologram installed in an incident part.

【図4】出射部に設置されたホログラムの露光系を示す
説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an exposure system for holograms installed in an emission unit.

【図5】入射部に設置されたホログラムの露光系を示す
説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an exposure system for holograms installed in an entrance portion.

【図6】本発明の第2の実施例を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図7】出射部に設置されたホログラムに関する各種角
度を示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing various angles regarding a hologram installed in an emission unit.

【図8】ホログラムのブラック条件を示す説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a black condition of a hologram.

【図9】第3の実施例を示すホログラムの露光と再生と
の角度説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram of angles between exposure and reproduction of a hologram according to the third embodiment.

【図10】ホログラムの露光系を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing a hologram exposure system.

【図11】従来例を示す断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a conventional example.

【図12】出射部に設置されたホログラムの露光系を示
す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory view showing an exposure system for holograms installed in the emission unit.

【図13】入射部に設置されたホログラムの露光系を示
す説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing an exposure system for holograms installed in the incident part.

【図14】露光系におけるガラスブロック使用時と非使
用時の点光源の入射方法を比較して示す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory view showing a comparison of the method of incidence of a point light source when a glass block is used and when it is not used in an exposure system.

【図15】露光系におけるガラスブロック使用時と非使
用時の凸レンズの位置を比較して示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing the positions of convex lenses in the exposure system when the glass block is used and when it is not used.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、41 ライトガイド 2、3、42 ウエッジ部 4、5、43 ホログラム 6、7、44 プリズム 10、46 光源装置 14 赤色光 15 ライトガイド内を進行する光 16 センターハイマウントストップランプ 23、26、29、33、55、58 レーザ光 25、32、57 感光材料 36、45 入射部 37、63 出射部 θH1、θH2、θH3 ホログラム傾斜角 θL 進行角 θin1 、θin2 、θin3 ホログラムへの入射角 θout1、θout2、θout3 ホログラム回折光(再生
光)の出射角 θR1、θS1 露光時の入射角
1, 41 Light guide 2, 3, 42 Wedge portion 4, 5, 43 Hologram 6, 7, 44 Prism 10, 46 Light source device 14 Red light 15 Light traveling in light guide 16 Center high mount stop lamp 23, 26, 29, 33, 55, 58 Laser light 25, 32, 57 Photosensitive material 36, 45 Incident part 37, 63 Emitting part θH1, θH2, θH3 Hologram tilt angle θL Travel angles θin1, θin2, θin3 Incident angles to hologram θout1, θout2 , Θout3 Emitted angle of hologram diffracted light (reconstructed light) θR1, θS1 Incident angle during exposure

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、入射部と出射部とを有し前記入
射部に入射する光束を前記出射部へ略平行の反射面間で
反射させて導光するライトガイドと、前記入射部と出射
部の少なくともいずれかに設けられたホログラムとを備
えた表示装置において、前記ホログラムが前記ライトガ
イドの反射面に対して斜めにカットされたウエッジ部に
設置され、当該ホログラムが空気中において臨界角以下
で露光可能に構成されていることを特徴とする表示装
置。
1. A light source, a light guide having an entrance portion and an exit portion for guiding a light beam incident on the entrance portion to the exit portion by reflecting the light flux between reflection surfaces substantially parallel to each other, and the entrance portion. In a display device provided with a hologram provided in at least one of the emission parts, the hologram is installed in a wedge part cut obliquely with respect to the reflection surface of the light guide, and the hologram has a critical angle in air. A display device which is configured to be exposed below.
【請求項2】 前記ホログラムは出射部に設けられ、前
記ライトガイドの屈折率をnLG、ホログラムの平均屈折
率をnH とし、ライトガイドの反射面の法線を基準とし
て、該ライトガイドから出射される表示光の出射角をθ
D 、前記ホログラムに入射する光の入射角をθin、該ホ
ログラムによる回折光の出射角をθout とし、ライトガ
イドの反射面に対するライトガイド内を進行する光束の
進行角をθL 、前記ウエッジ部の傾斜角をθH とすると
き、該傾斜角θH が θin−θc<θH <θin +θc θout −θc<θH <θout +θc |θL |<90−θc ただし、θin=90−θL θout =sin-1(sin(θD )/nLG) θc=sin-1(1/nH ) を満足するように設定されていることを特徴とする請求
項1記載の表示装置。
2. The hologram is provided in an emission part, and the hologram is emitted from the light guide with a refractive index of the light guide being nLG and an average refractive index of the hologram being nH, with reference to a normal line of a reflecting surface of the light guide. The output angle of the display light is θ
D, the incident angle of the light incident on the hologram is θin, the outgoing angle of the diffracted light by the hologram is θout, the traveling angle of the light beam traveling in the light guide with respect to the reflecting surface of the light guide is θL, and the inclination of the wedge portion is When the angle is θH, the inclination angle θH is θin−θc <θH <θin + θc θout−θc <θH <θout + θc | θL | <90−θc where θin = 90−θL θout = sin −1 (sin ( 2. The display device according to claim 1, wherein .theta.D) / nLG) .theta.c = sin -1 (1 / nH) is set.
【請求項3】 前記ホログラムは入射部に設けられ、前
記ライトガイドの屈折率をnLG、ホログラムの平均屈折
率をnH とし、ライトガイドの反射面の法線を基準とし
て、該ライトガイドに光源から入射される入射光の入射
角をθA 、前記ホログラムに入射する光の入射角をθi
n、該ホログラムによる回折光の出射角をθout とし、
ライトガイドの反射面に対するライトガイド内を進行す
る光束の進行角をθL 、前記ウエッジ部の傾斜角をθH
とするとき、該傾斜角θH が −θin−θc<θH <−θin +θc θout −θc<θH <θout +θc |θL |<90−θc ただし、θin=sin-1(sin(θA )/nLG) θout =90−θL θc=sin-1(1/nH ) を満足するように設定されていることを特徴とする請求
項1記載の表示装置。
3. The hologram is provided in an incident part, the light guide has a refractive index of nLG, the hologram has an average refractive index of nH, and the light guide is provided with a light source from a light source on the basis of a normal line of a reflecting surface of the light guide. The incident angle of incident light is θA, and the incident angle of light incident on the hologram is θi.
n, the outgoing angle of the diffracted light by the hologram is θout,
The traveling angle of the light beam traveling in the light guide with respect to the reflecting surface of the light guide is θL, and the inclination angle of the wedge portion is θH.
Where, the inclination angle θH is −θin−θc <θH <−θin + θc θout −θc <θH <θout + θc | θL | <90−θc where θin = sin −1 (sin (θA) / nLG) θout 2. The display device according to claim 1, wherein the display device is set so as to satisfy the following formula: 90-.theta.L.theta.c = sin.sup.- 1 (1 / nH).
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005018750A1 (en) * 2005-04-22 2006-10-26 Marcus Werner Method for producing angle-reduced holograms and the integrated reproduction of angle-reduced holograms
JP2014215410A (en) * 2013-04-24 2014-11-17 大日本印刷株式会社 Production method of holographic optical element and holographic optical combiner with holographic optical element produced by the production method
US9738041B2 (en) 2013-11-15 2017-08-22 Seiko Epson Corporation Optical element, image display device and method for manufacturing same

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