JP2015161737A5 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置に関するものである。

上記目的を達成する本発明に係る表示装置は、
表示光束を形成する空間位相変調素子と、
前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
前記光束導入光学系は、前記空間位相変調素子と前記透明な基板との間の前記表示光束の光路中に、負のレンズパワーを有する光学素子をさらに備える、ことを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る表示装置は、
表示光束を形成する空間位相変調素子と、
前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
前記光束導入光学系は、前記空間位相変調素子と前記透明な基板との間の前記表示光束の光路中におけるレンズパワーが負である、ことを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る表示装置は、
表示光束を形成する空間位相変調素子と、
前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
前記ビームスプリッタは偏光ビームスプリッタからなり、
前記光束導入光学系は、前記偏光ビームスプリッタと前記空間位相変調素子との間に１／４波長板をさらに備える、ことを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る表示装置は、
表示光束を形成する空間位相変調素子と、
前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
前記光束導入光学系は、前記照明光束の中心光線を前記空間位相変調素子の法線に対して傾斜させて、前記照明光束を前記空間位相変調素子に入射させ、
前記空間位相変調素子での前記照明光束の０次光の反射角は、前記表示光束による一つの表示画角の半分よりも大きい、ことを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る表示装置は、
表示光束を形成する空間位相変調素子と、
前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
前記表示光束のコヒーレンス長は、一度の前記内面反射で前記表示光束が伝播する距離より短い、ことを特徴とするものである。

さらに、本発明に係る表示装置は、
表示光束を形成する空間位相変調素子と、
前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
前記透明な基板から射出される前記表示光束を入射して、該表示光束を繰り返し内面反射して伝播する第２の透明な基板と、
該第２の透明な基板内で前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を当該第２の透明な基板外へ射出させる第２の分岐部と、をさらに備える、ことを特徴とするものである。

Claims (13)

1. 表示光束を形成する空間位相変調素子と、
   前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
   前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
   照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
   前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
   前記光束導入光学系は、前記空間位相変調素子と前記透明な基板との間の前記表示光束の光路中に、負のレンズパワーを有する光学素子をさらに備える、ことを特徴とする表示装置。
2. 表示光束を形成する空間位相変調素子と、
   前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
   前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
   照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
   前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
   前記光束導入光学系は、前記空間位相変調素子と前記透明な基板との間の前記表示光束の光路中におけるレンズパワーが負である、ことを特徴とする表示装置。
3. 表示光束を形成する空間位相変調素子と、
   前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
   前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
   照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
   前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
   前記ビームスプリッタは偏光ビームスプリッタからなり、
   前記光束導入光学系は、前記偏光ビームスプリッタと前記空間位相変調素子との間に１／４波長板をさらに備える、ことを特徴とする表示装置。
4. 前記光束導入光学系は、前記照明光束の中心光線を前記空間位相変調素子の法線に対して傾斜させて、前記照明光束を前記空間位相変調素子に入射させる、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 表示光束を形成する空間位相変調素子と、
   前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
   前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
   照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
   前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
   前記光束導入光学系は、前記照明光束の中心光線を前記空間位相変調素子の法線に対して傾斜させて、前記照明光束を前記空間位相変調素子に入射させ、
   前記空間位相変調素子での前記照明光束の０次光の反射角は、前記表示光束による一つの表示画角の半分よりも大きい、ことを特徴とする表示装置。
6. 前記空間位相変調素子での前記照明光束の０次光を画角の狭い方向で除去することを特徴とする請求項３または５に記載の表示装置。
7. 表示光束を形成する空間位相変調素子と、
   前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
   前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
   照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
   前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
   前記表示光束のコヒーレンス長は、一度の前記内面反射で前記表示光束が伝播する距離より短い、ことを特徴とする表示装置。
8. 前記透明な基板外に射出される前記表示光束は、無限遠に虚像を表示するものである、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置。
9. 前記空間位相変調素子による０次光は前記透明な基板を透過し、１次光は前記透明な基板の内部で全反射する条件で、前記透明な基板に入射する、ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の表示装置。
10. 前記分岐部は回折格子からなる、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の表示装置。
11. 前記回折格子はボリュームホログラムからなる、ことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
12. 前記分岐部はプリズムアレイからなる、ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の表示装置。
13. 表示光束を形成する空間位相変調素子と、
    前記表示光束が繰り返し内面反射して伝播する透明な基板と、
    前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を前記透明な基板外へ射出させる分岐部と、
    照明光束を前記空間位相変調素子に導き、前記空間位相変調素子で形成される前記表示光束を前記透明な基板に導くビームスプリッタを有する光束導入光学系と、を備え、
    前記空間位相変調素子は、前記照明光束の回折により前記表示光束をホログラフィックに形成し、
    前記透明な基板から射出される前記表示光束を入射して、該表示光束を繰り返し内面反射して伝播する第２の透明な基板と、
    該第２の透明な基板内で前記表示光束が前記内面反射を行う毎に、前記表示光束の一部を当該第２の透明な基板外へ射出させる第２の分岐部と、をさらに備える、ことを特徴とする表示装置。

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