JPH09292821A - ホログラム照明用プリズムシート組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄く小型の構成で、迷光の発生が少なくかつ
光量損失がなく、ホログラムカラーフィルター等のホロ
グラムに対して略垂直に入ってくるバックライト等の照
明光を所定の斜め入射角で入射させるように変換する。 【解決手段】 ホログラム５に対して略平行に配置され
た第１のプリズムシートと３０第２のプリズムシート４
０とからなり、第１のプリズムシート３０の入射側の面
３２は平面から、その射出側の面は断面鋸歯状の面から
なり、第２のプリズムシート４０の入射側の面は断面鋸
歯状の面から、その射出側の面は平面４２からなってお
り、第１のプリズムシート３０の入射側の平面３２に略
垂直に入射した光束３を第２のプリズムシート４０の射
出側の平面４２からその面の法線に対して所定の角度を
なす光束４５に変換した後にホログラム５に入射させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラム照明用
プリズムシート組立体に関し、特に、ホログラムカラー
フィルター等のホログラムに対して略垂直に進むバック
ライト等の照明光を所定の斜め入射角で入射するように
変換するホログラム照明用プリズムシート組立体に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、顔料、染料等による吸収カラ
ーフィルターを用いたカラー液晶表示装置においては、
表示のためにバックライトは必要不可欠なものである。
しかしながら、カラー液晶表示装置の背後から白色光を
そのまま照射しただけでは、その利用効率は非常に低
い。その原因として、主に下記に示す理由があげられ
る。

【０００３】各色のセル以外のブラック・マトリック
スが占める面積が広く、そこに当たった光は無駄にな
る。 各画素へ入射する白色光の中、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）のカラーフィルターを透過する色成分が制限さ
れてしまうので、その他の補色成分は無駄となってしま
う。 カラーフィルターでの吸収による損失が伴う。

【０００４】このような問題を解決すべく、例えばマイ
クロレンズアレーをカラーフィルターの前面に設置し、
白色光のバックライトをそれぞれカラーフィルターセル
Ｒ、Ｇ、Ｂへ集光させるようにすることにより、バック
ライトの利用効率を上げる方法が従来より知られてい
る。

【０００５】しかしながら、この方法でも、白色光３を
各カラーフィルターセルＲ、Ｇ、Ｂへ分光して照射する
ことはできないために、上記に示す問題の解決はでき
ない。

【０００６】さらに、このようなカラーフィルターを用
いずに、ダイクロイックミラー３枚とマイクロレンズア
レーを用いて、光の利用効率を向上させた液晶プロジェ
クターが特開平４−６０５３８号において提案されてい
る。この場合、上記のような顔料、染料等による吸収カ
ラーフィルターが不要になり、上記の〜の問題が解
決され、カラー映像の輝度は向上するが、３枚のダイク
ロイックミラーを必要とするため、光学系・装置が大き
くなり嵩張ってしまう。また、コストも高いものになっ
てしまう問題がある。

【０００７】このような状況に鑑み、本出願人は、特願
平５−１２１７０号等において、液晶表示用バックライ
ト等の利用効率を大幅に向上させるために、ホログラム
を利用したカラーフィルター及びそれを用いた液晶表示
装置を提案した。

【０００８】さらに、このようなホログラムカラーフィ
ルターを用いた液晶表示装置を投影型に変更して、スク
リーン上で明るいカラー映像を表示する液晶投影表示装
置も、特願平５−２４２２９２号等において提案した。

【０００９】以下、簡単にこのようなホログラムカラー
フィルターを用いた液晶表示装置及び液晶投影表示装置
について説明する。まず、図４の断面図を参照にして第
１のタイプのホログラムカラーフィルターを用いた液晶
表示装置について説明する。同図において、規則的に液
晶セル６′（画素）に区切られた液晶表示素子６のバッ
クライト３入射側にカラーフィルターを構成するホログ
ラムアレー５が離間して配置される。液晶表示素子６背
面には、各液晶セル６′の間に設けられたブラック・マ
トリックス４が配置される。以上の他、図示しない偏光
板がホログラムアレー５の入射側と液晶表示素子６の射
出側に配置される。なお、ブラック・マトリックス４の
間には、従来のカラー液晶表示装置と同様に、Ｒ、Ｇ、
Ｂの分色画素に対応した色の光を通過する吸収型のカラ
ーフィルターを付加的に配置するようにしてもよい。

【００１０】ホログラムアレー５は、Ｒ、Ｇ、Ｂの分色
画素の繰り返し周期、すなわち、液晶表示素子６の紙面
内の方向に隣接する３つの液晶セル６′の組各々に対応
して、その繰り返しピッチと同じピッチでアレー状に配
置された微小ホログラム５′からなり、微小ホログラム
５′は液晶表示素子６の紙面内の方向に隣接する３つの
液晶セル６′各組に整列して各々１個ずつ配置されてお
り、各微小ホログラム５′は、ホログラムアレー５の法
線に対して角度θをなして入射するバックライト３の中
の緑色の成分の光を、その微小ホログラム５′に対応す
る３つの分色画素Ｒ、Ｇ、Ｂの中心の液晶セルＧ上に集
光するようにフレネルゾーンプレート状に形成されてい
るものである。そして、微小ホログラム５′は、回折効
率の波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、
位相型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。ここ
で、回折効率の波長依存性がないかもしくは少ないと
は、リップマンホログラムのように、特定の波長だけを
回折し、他の波長はほとんど回折しないタイプのもので
はなく、１つの回折格子で何れの波長も回折するものを
意味し、この回折効率の波長依存性が少ない回折格子
は、波長に応じて異なる回折角で回折する。

【００１１】このような構成であるので、ホログラムア
レー５の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対
して角度θをなして入射する白色のバックライト３を入
射させると、波長に依存して微小ホログラム５′による
回折角は異なり、各波長に対する集光位置はホログラム
アレー５面に平行な方向に分散される。その中の、赤の
波長成分は赤を表示する液晶セルＲの位置に、緑の成分
は緑を表示する液晶セルＧの位置に、青の成分は青を表
示する液晶セルＢの位置にそれぞれ回折集光するよう
に、ホログラムアレー５を構成配置することにより、そ
れぞれの色成分はブラック・マトリックス４でほとんど
減衰されずに各液晶セル６′を通過し、対応する位置の
液晶セル６′の状態に応じた色表示を行うことができ
る。なお、ホログラムアレー５へのバックライト３の入
射角度θは、ホログラム記録条件、ホログラムアレー５
の厚み、ホログラムアレー５と液晶表示素子６との距離
等の種々の条件により定まるものである。

【００１２】このように、ホログラムアレー５をカラー
フィルターとして用いることにより、従来のカラーフィ
ルター用バックライトの各波長成分を無駄なく吸収なく
各液晶セル６′へ入射させることができるため、その利
用効率を大幅に向上させることができる。

【００１３】次に、図５の断面図を参照にして第２のタ
イプのホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装
置について説明する。同図において、第２のタイプのホ
ログラムカラーフィルター１０は、ホログラム７と集光
性マイクロレンズアレー８とからなり、マイクロレンズ
アレー８を構成するマイクロレンズ８′は、Ｒ、Ｇ、Ｂ
の分色画素の繰り返し周期、すなわち、液晶表示素子６
の紙面内の方向に隣接する３つの液晶セル６′の組各々
に対応して、その繰り返しピッチと同じピッチでアレー
状に配置されている。また、ホログラム７は、回折格子
の作用をする平行で一様な干渉縞からなり、回折効率の
波長依存性がないかもしくは少ない、レリーフ型、位相
型、振幅型等の透過型ホログラムからなる。液晶表示素
子６背面には、各液晶セル６′の間に設けられたブラッ
ク・マトリックス４が配置される。以上の他、図示しな
い偏光板が液晶表示素子６の両側に配置される。なお、
ブラック・マトリックス４の間には、従来のカラー液晶
表示装置と同様に、Ｒ、Ｇ、Ｂの分色画素に対応した色
の光を通過する吸収型のカラーフィルターを付加的に配
置するようにしてもよい。

【００１４】このような構成であるので、ホログラム７
の液晶表示素子６と反対側の面からその法線に対して角
度θをなしてバックライト３を入射させると、波長に依
存して異なる角度で回折され、ホログラム７の射出側に
分散される。ホログラム７の入射側又は射出側に配置さ
れたマイクロレンズ８′により、この分散された光は、
その焦点面に波長毎に分離されて集光する。その中の、
赤の波長成分は赤を表示する液晶セルＲの位置に、緑の
成分は緑を表示する液晶セルＧの位置に、青の成分は青
を表示する液晶セルＢの位置にそれぞれ回折集光するよ
うに、カラーフィルター１０を構成配置することによ
り、それぞれの色成分はブラック・マトリックス４でほ
とんど減衰されずに各液晶セル６′を通過し、対応する
位置の液晶セル６′の状態に応じた色表示を行うことが
できる。

【００１５】このような配置において、ホログラム７と
して、集光性でなく一様な干渉縞からなる回折効率の波
長依存性が少ない透過型ホログラムを用いることができ
るため、ホログラム７をマイクロレンズアレー８の各マ
イクロレンズ８′と位置合わせする必要がない点、及
び、マイクロレンズアレー８のピッチが各液晶セル６′
各々に対応して１個のマイクロレンズを配置する従来の
場合の３倍になり、作りやすくかつ整列しやすい点に特
長がある。

【００１６】なお、図５の変形として、図６に示すよう
に、マイクロレンズアレー８及び液晶表示素子６の配置
を図５の通りとし、回折格子の作用をする平行で一様な
干渉縞からなるホログラム７をマイクロレンズアレー８
から分離してバックライト３中にその進行方向に対して
略垂直になるように配置しても、同様にバックライトの
各波長成分を無駄なく吸収なく各液晶セル６′へ入射さ
せることができ、その利用効率を大幅に向上させたカラ
ーフィルターを実現することができる。

【００１７】また、図４及び図５に示したような構成の
ホログラムカラーフィルターを用いた液晶表示装置をそ
のまま用いて直視型の液晶表示装置として、あるいは、
投影表示用の空間光変調素子として利用して液晶投影表
示装置として用いることができる。図７は図４の液晶表
示装置を液晶投影表示装置として構成する場合の断面図
であり（図５の場合も同様）、ホログラムアレー５の入
射側に近接あるいは一体に第１の偏光板１２が、液晶表
示素子６の射出側に近接あるいは一体に第２の偏光板１
３が配置されている。そして、このカラー液晶表示装置
１１は、例えばメタルハライドランプ１５と放物面鏡１
６の組み合わせからなる照明装置１４からの白色の平行
なバックライト３によって照明され、カラー液晶表示装
置１１で変調された表示像は、液晶表示装置１１の近傍
に配置されたフィールドレンズ１７を経て、投影レンズ
１８により拡大されてスクリーン１９上に拡大結像さ
れ、明るい投影像を得ることができる。

【００１８】ところで、直視型液晶表示装置用のバック
ライト光の平行化手段とし多数の同形のテーパー付き導
波管を射出側の面積の大きい面を相互に隣接させて平行
に並べたものが提案され（特表平７−５０９３２７号参
照）、実用化されつつある。この平行化手段は蛍光灯等
の拡散光源を上記のようなホログラムカラーフィルター
を用いた液晶表示装置のバックライト光源として使用可
能にする。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４、
図５のようなホログラムカラーフィルター５、１０の場
合、バックライト３の入射角θが４０°前後に設定され
るのに対し、上記の平行化手段から射出する平行光は平
面状のその平行化手段に対して略垂直であるため、ホロ
グラムカラーフィルター５、１０とこの平行化手段を相
互に平行に配置して小型で薄くコンパクトな直視型の液
晶表示装置として構成することはできない。

【００２０】そのために、１個の大きな屈折偏向プリズ
ムを光源とホログラムカラーフィルター５、１０の間に
配置して、バックライト３を液晶表示装置へ略垂直にイ
ンラインで入射させるようにすることが考えられるが、
プリズムが大きく重いものであるため装置全体も大きく
重いものとなり、特に直視型液晶表示装置としては不都
合なものとなってしまう。

【００２１】そこで、本出願人が特願平５−２２５６１
４号で提案したプリズムシートを用いてホログラムカラ
ーフィルター５、１０に略垂直に入射するバックライト
をホログラムカラーフィルター５、１０に対して所定の
入射角θの照明光に変換する方法を適用し、バックライ
ト３を液晶表示装置にインラインで入射させるようにす
ることも考えられる。図８はこのプリズムシートをホロ
グラムカラーフィルターに適用した場合の模式図であ
り、面に垂直に平行光が射出する例えば上記特表平７−
５０９３２７号に記載された平行化手段を有する光源２
０からのバックライト３中に同一形状の微小屈折プリズ
ム２１が密に並んでなるプリズムシートが配置される。
光源２０からのバックライト３は分割されてそれぞれの
微小屈折プリズム２１の斜面２２に入射し屈折されてホ
ログラムカラーフィルター５（１０）に所定の角度で入
射する平行照明光となる。しかし、斜面２２に入射した
一部の光（領域ａの光）は斜面２２で屈折された後、微
小屈折プリズム２１の垂直の壁面２３に入射してそこで
内部反射され、図に点線で示すように、所定の角度で進
む照明光と反対に進む迷光となり、色再現性、コントラ
ストの低下及び光量損失を招いてしまう。

【００２２】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、薄く小型の構成
で、迷光の発生が少なくかつ光量損失がなく、ホログラ
ムカラーフィルター、立体画像記録ホログラム等のホロ
グラムに対して略垂直に入ってくるバックライト等の照
明光を所定の斜め入射角で入射させるように変換するホ
ログラム照明用プリズムシート組立体を提供することで
ある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラム照明用プリズムシート組立体は、ホログ
ラムに対して略平行に配置された第１のプリズムシート
と第２のプリズムシートとからなり、第１のプリズムシ
ートの入射側の面は平面から、その射出側の面は断面鋸
歯状の面からなり、第２のプリズムシートの入射側の面
は断面鋸歯状の面から、その射出側の面は平面からなっ
ており、第１のプリズムシートの入射側の平面に略垂直
に入射した光束を第２のプリズムシートの射出側の平面
からその面の法線に対して所定の角度をなす光束に変換
して射出させた後に、前記ホログラムに入射させること
を特徴とするものである。

【００２４】この場合、ホログラムとしては、要素集光
性ホログラムのアレーからなり、その各要素集光性ホロ
グラムが、ホログラム記録面の法線に対して所定の角度
をなして入射する白色光をホログラム記録面に略沿う方
向に波長分散させて分光するホログラムカラーフィルタ
ー、あるいは、平行で一様な干渉縞からなるホログラム
又は回折格子とその入射側あるいは射出側に配置された
要素集光性レンズのアレーとからなり、その平行で一様
な干渉縞からなるホログラム又は回折格子と要素集光性
レンズの複合体各々が、ホログラム又は回折格子の記録
面の法線に対して所定の角度をなして入射する白色光を
ホログラム又は回折格子の記録面に略沿う方向に波長分
散させて分光するホログラムカラーフィルターからなる
ことが望ましい。

【００２５】また、その場合に、第１のプリズムシート
の射出側の断面鋸歯状の面の繰り返しピッチをホログラ
ムカラーフィルターのアレーの繰り返しピッチと略同じ
に設定することが望ましい。

【００２６】さらに、本発明は、立体画像等の画像が記
録された透過型ホログラムに適用することができる。

【００２７】なお、第１のプリズムシート又は第２のプ
リズムシートの光学作用面に反射防止膜を設けることが
望ましい。

【００２８】本発明においては、第１のプリズムシート
の入射側の平面に略垂直に入射した光束を第２のプリズ
ムシートの射出側の平面からその面の法線に対して所定
の角度をなす光束に変換した後にホログラムに入射させ
るので、ホログラムカラーフィルター等に適用した場合
に光学系を薄く小型の構成にでき、かつ、迷光の発生が
少なくかつ光量損失がない照明装置を実現することがで
きる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明のホログラム照明用
プリズムシート組立体のいくつかの実施例について図面
を参照にして説明する。本発明のホログラム照明用プリ
ズムシート組立体は、２枚の近接配置したプリズムシー
トからなり、照明されるホログラムに略垂直に入射する
照明光をホログラムに対して所定の斜めの角度をなすよ
うに変換し、ホログラムに斜め方向から照明光を照射す
るようにして、ホログラムから所定の回折光を得るよう
にしたものである。

【００３０】図１は、その１実施例として図４のような
ホログラムカラーフィルター５の照明装置に本発明のホ
ログラム照明用プリズムシート組立体を適用して直視型
の液晶表示装置を構成する場合の要部の断面図であり、
光源２０として、ホログラムカラーフィルター５に略平
行に配置され、ホログラムカラーフィルター５に略垂直
に平行な白色バックライト３を照射することができるも
のを用いている。このような光源２０としては、前記し
たように、例えば特表平７−５０９３２７号に記載され
た平行化手段を有する蛍光灯からなる。そして、このよ
うな光源２０とホログラムカラーフィルター５の間に略
平行に本発明のプリズムシート組立体２４が配置されて
いる。図１では、光源２０、プリズムシート組立体２
４、ホログラムカラーフィルター５は相互に離間して図
示してあるが、実際にはこれら３者は密着あるいは極近
接して積層することができる。

【００３１】プリズムシート組立体２４は、空気層２５
を介して入射側から第１のプリズムシート３０と第２の
プリズムシート４０とからなり、第１のプリズムシート
３０は、同一形状の微小プリズム３１を密に並べてなる
もので、入射側は平面３２からなり、第２のプリズムシ
ート４０に面した射出側は断面鋸歯状の面からなる。そ
の射出側の面は、光源２０からのバックライト３が入射
するストライプ状の斜面３３と、バックライト３が入射
せず平面３２に対して略垂直なストライプ状の壁面３４
とが交互に角度をなして位置するように接続された面で
ある。そして、斜面３３は、光源２０から平面３２に略
垂直に入射するバックライト３を所定の方向に屈折する
ような傾き角度に設定されている（図１の場合、３５．
５°）。したがって、全ての斜面３３相互、壁面３４相
互は平行に配置されている。

【００３２】また、第２のプリズムシート４０は、同一
形状の微小プリズム４１を密に並べてなるもので、射出
側は平面４２からなり、第１のプリズムシート３０に面
した入射側は断面鋸歯状の面からなる。その入射側の面
は、第１のプリズムシート３０からの光束３５が略垂直
に入射するストライプ状の斜面４３と、この光束３５が
入射せず斜面４３に対して略垂直なストライプ状の壁面
４４とが交互に角度をなして位置するように接続された
面である。したがって、全ての斜面４３相互、壁面４４
相互は平行に配置されている。

【００３３】このような配置であるので、光源２０から
の略垂直に射出したバックライト３は、第１のプリズム
シート３０の入射側の平面３２を屈折されずに透過し、
その斜面３３に所定の入射角（図１の場合、平面３３の
法線に対して３５．５°）で入射し、第１のプリズムシ
ート３０を構成する透明媒質の屈折率（図１の場合、
１．５）に応じた屈折角（図１の場合、平面３２の法線
に対して２５°）で斜面３３から射出して平行光束３５
に変換される。そして、第１のプリズムシート３０から
射出された平行光束３５は、空気層２５を経て第２のプ
リズムシート４０の入射側の斜面４３に略垂直に入射
し、その入射側の平面４２に所定の入射角（図１の場
合、平面４２の法線に対して２５°）で入射し、第２の
プリズムシート４０を構成する透明媒質の屈折率（図１
の場合、１．５）に応じた屈折角（図１の場合、平面４
２の法線に対して４０°）で平面４２から射出してホロ
グラムカラーフィルター５の照明光４５となる。この屈
折角（図１の場合、平面４２の法線に対して４０°）は
ホログラムカラーフィルター５が所定の回折分光を行う
ための入射角に等しい角度に設定されているので、前記
のように、光源２０、プリズムシート組立体２４、ホロ
グラムカラーフィルター５は相互に平行に配置すること
ができる。

【００３４】以上のような構成により、ホログラムカラ
ーフィルター５に略平行に近接配置した光源２０からの
バックライト３を、ホログラムカラーフィルター５から
所定の分光回折光が得られるようにすることが可能にな
る。しかも、図８のように、プリズムシート３０、４０
の光学作用を行わない壁面３４、４４に光が入射しない
ため、光量損失がなく、迷光の発生もない。したがっ
て、薄く小型の構成で、迷光の発生が少なくかつ光量損
失がないホログラムカラーフィルターの照明を実現する
ことができる。

【００３５】なお、図１の構成において、空気層２５の
代わりにプリズムシート３０、４０の屈折率と異なる接
着剤等の媒質を用いてもよい。また、第２のプリズムシ
ート４０とホログラムカラーフィルター５の間に空気層
を介さないで直接接着してもよい。同様に、光源２０と
第１のプリズムシート３０の間も直接接着してもよい。
なお、プリズムシート３０、４０の入射側、射出側の
面、特に平面３２、４２、斜面３３、４３には反射防止
膜をコーティングすることが望ましい。また、光学作用
を行わない壁面３４、４４には光吸収膜をコーティング
することが望ましい。

【００３６】ところで、図１の配置の場合、第１のプリ
ズムシート３０から射出された平行光束３５中、領域ｂ
には光が存在しない。したがって、この領域ｂに対応す
る照明領域中にも照明光はこない。しかしながら、ホロ
グラムカラーフィルター５中のアレー状に並べられた微
小ホログラム５′の境界がこの照明光が存在しない位置
と一致するように、第１のプリズムシート３０の繰り返
しピッチを微小ホログラム５′の繰り返しピッチと同じ
にし、かつ、両者の配置関係を設定すれば、明るさむら
等は発生せず何ら問題にはならない。

【００３７】図２は、投影型液晶表示装置のホログラム
カラーフィルター５照明用に図１のホログラム照明用プ
リズムシート組立体２４を適用した場合の模式的断面図
であり、この場合、光源１４として、図７の場合と同
様、例えばメタルハライドランプ１５と放物面鏡１６の
組み合わせからなる照明装置を用いている。この場合
も、光源１４からの略垂直に射出したバックライトはプ
リズムシート組立体２４でホログラムカラーフィルター
５に設定された入射角θ（図４）の照明光に角度変換さ
れ、ホログラムカラーフィルター５で回折分光された各
色の光はカラー液晶表示装置１１の対応する画素で変調
され、ＲＧＢからなる表示像を形成する。この表示像は
投影レンズ１８により拡大されてスクリーン１９上に拡
大結像され、明るい投影像を得ることができる。なお、
図７と同様、液晶表示装置１１の近傍にフィールドレン
ズを配置することが望ましい。

【００３８】このように、投影型液晶表示装置に本発明
のホログラム照明用プリズムシート組立体２４を用いる
と、本来図７のように光源を斜め入射方向に配置する必
要があるものを、全ての要素を同軸配置のインライン配
置にすることが可能になり、装置の小型化が可能にな
る。

【００３９】本発明によるホログラム照明用プリズムシ
ート組立体２４は、以上のようなホログラムカラーフィ
ルター照明用だけではなく、各種ホログラム再生照明光
照射用に適用することができる。特に、立体画像等を記
録した透過型ホログラムの再生用に適している。その理
由は、透過型ホログラムの記録は、ホログラム乾板に対
して同じ側から物体波面と参照波面を入射させて乾板内
で両者を干渉させて行うが、通常、参照波面を形成する
参照光は乾板に対して斜め方向から入射させるので、再
生照明光もホログラム面に対して斜めに入射させなけれ
ばならないからである。図３に立体画像を記録した透過
型ホログラム５０の再生照明装置に図１のホログラム照
明用プリズムシート組立体２４を適用した場合の模式的
断面図を示す。プリズムシート組立体２４はホログラム
５０と略平行に配置され、コヒーレント光源１４′から
の平行光３′をプリズムシート組立体２４によりホログ
ラム５０の面に対して記録時の参照光の入射角θと略等
しい角度で入射する照明光４５に変換する。このような
照明により、記録した立体画像を再生する再生波面５１
がホログラム５０から回折される。この場合も、ホログ
ラム５０に略垂直に再生照明光を入射させるようにする
ことができ、装置の小型化、配置の自由度の確保が可能
になる。

【００４０】以上、本発明のホログラム照明用プリズム
シート組立体をいくつかの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。

【００４１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラム照明用プリズムシート組立体によると、第
１のプリズムシートの入射側の平面に略垂直に入射した
光束を第２のプリズムシートの射出側の平面からその面
の法線に対して所定の角度をなす光束に変換した後にホ
ログラムに入射させるので、ホログラムカラーフィルタ
ー等に適用した場合に光学系を薄く小型の構成にでき、
かつ、迷光の発生が少なくかつ光量損失がない照明装置
を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例のホログラム照明用プリズム
シート組立体を用いた直視型液晶表示装置の要部の断面
図である。

【図２】図１のホログラム照明用プリズムシート組立体
を用いた投影型液晶表示装置の模式的断面図である。

【図３】立体画像を記録した透過型ホログラムの再生照
明装置に図１のホログラム照明用プリズムシート組立体
を適用した場合の模式的断面図である。

【図４】第１のタイプのホログラムカラーフィルターを
用いた液晶表示装置の概略断面図である。

【図５】第２のタイプのホログラムカラーフィルターを
用いた液晶表示装置の概略断面図である。

【図６】図５の変形例を示す液晶表示装置の概略断面図
である。

【図７】図４の液晶表示装置を用いた液晶投影表示装置
の断面図である。

【図８】従来のプリズムシートをホログラムカラーフィ
ルターに適用した場合の模式図である。

【符号の説明】

３…バックライト ３′…平行光 ４…ブラック・マトリックス ５…ホログラムアレー（ホログラムカラーフィルター） ５′…微小ホログラム ６…液晶表示素子 ６′…液晶セル ７…ホログラム ８…集光性マイクロレンズアレー ８′…マイクロレンズ １０…ホログラムカラーフィルター １１…カラー液晶表示装置 １２、１３…偏光板 １４…照明装置 １４′…コヒーレント光源 １６…放物面鏡 １７…フィールドレンズ １８…投影レンズ １９…スクリーン ２０…光源 ２４…プリズムシート組立体 ２５…空気層 ３０…第１のプリズムシート ３１…微小プリズム ３２…平面 ３３…斜面 ３４…壁面 ３５…光束 ４０…第２のプリズムシート ４１…微小プリズム ４２…平面 ４３…斜面 ４４…壁面 ４５…照明光 ５０…透過型ホログラム ５１…再生波面

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホログラムに対して略平行に配置された
   第１のプリズムシートと第２のプリズムシートとからな
   り、第１のプリズムシートの入射側の面は平面から、そ
   の射出側の面は断面鋸歯状の面からなり、第２のプリズ
   ムシートの入射側の面は断面鋸歯状の面から、その射出
   側の面は平面からなっており、第１のプリズムシートの
   入射側の平面に略垂直に入射した光束を第２のプリズム
   シートの射出側の平面からその面の法線に対して所定の
   角度をなす光束に変換して射出させた後に、前記ホログ
   ラムに入射させることを特徴とするホログラム照明用プ
   リズムシート組立体。
2. 【請求項２】 前記ホログラムが、要素集光性ホログラ
   ムのアレーからなり、その各要素集光性ホログラムが、
   ホログラム記録面の法線に対して所定の角度をなして入
   射する白色光をホログラム記録面に略沿う方向に波長分
   散させて分光するホログラムカラーフィルター、あるい
   は、平行で一様な干渉縞からなるホログラム又は回折格
   子とその入射側あるいは射出側に配置された要素集光性
   レンズのアレーとからなり、その平行で一様な干渉縞か
   らなるホログラム又は回折格子と要素集光性レンズの複
   合体各々が、ホログラム又は回折格子の記録面の法線に
   対して所定の角度をなして入射する白色光をホログラム
   又は回折格子の記録面に略沿う方向に波長分散させて分
   光するホログラムカラーフィルターからなることを特徴
   とする請求項１記載のホログラム照明用プリズムシート
   組立体。
3. 【請求項３】 前記第１のプリズムシートの射出側の断
   面鋸歯状の面の繰り返しピッチが前記ホログラムカラー
   フィルターのアレーの繰り返しピッチと略同じに設定さ
   れていることを特徴とする請求項２記載のホログラム照
   明用プリズムシート組立体。
4. 【請求項４】 前記ホログラムが、立体画像等の画像が
   記録された透過型ホログラムからなることを特徴とする
   請求項１記載のホログラム照明用プリズムシート組立
   体。
5. 【請求項５】 前記第１のプリズムシート又は第２のプ
   リズムシートの光学作用面に反射防止膜を設けたことを
   特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の記載のホ
   ログラム照明用プリズムシート組立体。