JP2699983B2 - Head-up display device - Google Patents
Head-up display deviceInfo
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Classifications
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
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-
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-
- G—PHYSICS
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は反射型ホログラムを利用したヘッドアップデ
ィスプレイ装置に関する。The present invention relates to a head-up display device using a reflection hologram.
航空機における表示装置として開発されたヘッドアッ
プディスプレイ（以下、HUDと略称する）が、近年、安
全性や運転操作の簡素化等の点から自動車、その他の車
両へ適用されつつあり、実用化への研究開発が盛んに進
められている。Head-up displays (hereinafter abbreviated as HUDs), which have been developed as display devices for aircraft, have recently been applied to automobiles and other vehicles in terms of safety and simplification of driving operations. R & D is actively pursued.
HUDは計器類の表示を背景に重ねて表示するものであ
り、運転者が視線を動かすことなく運転に必要な情報を
読み取ることが出来るという点で優れた表示システムで
ある。The HUD is an excellent display system in which the display of instruments is superimposed on the background and the driver can read the information necessary for driving without moving his / her eyes.
外界背景と情報とを重ねて写し出すためのHUDコンバ
イナには、従来、ハーフミラーが用いられていたが、ハ
ーフミラー方式では情報光の利用効率を上げようとする
と外光の利用効率が低下してしまう（その逆も同様）と
いう問題があった。これに対しコンバイナとして波長選
択性を有するホログラフィックコンバイナを用いると、
前記コンバイナの選択波長域と情報表示素子の発光波長
域を同一波長域とすることにより情報光、外光共に利用
効率の高いHUDを実現できる。Conventionally, half mirrors have been used for the HUD combiner for projecting the external background and information in a superimposed manner. Problem (and vice versa). On the other hand, if a holographic combiner having wavelength selectivity is used as a combiner,
By making the selected wavelength range of the combiner and the emission wavelength range of the information display element the same wavelength range, it is possible to realize a HUD with high utilization efficiency for both information light and external light.
第５図にホログラムを用いた典型的な自動車用HUDの
構成を示す。FIG. 5 shows the configuration of a typical automotive HUD using a hologram.
自動車のフロントガラス10にはホログラフィックコン
バイナ11により前方の景色と表示器（スピード計、燃料
計等）12の情報とが重ねて写し出されるので、運転者は
視線をずらすことなく計器類の表示値を読み取ることが
できる。The holographic combiner 11 superimposes the information on the front view and the information on the indicators (speedometer, fuel gauge, etc.) 12 on the windshield 10 of the car, so that the driver can read the displayed values on the instruments without shifting his line of sight. Can be read.
HUD用ホログラム（ホログラフィック・コンバイナ）
には通常、反射型ホログラムが用いられる。反射型ホロ
グラムは第６図に示すように、ホログラム乾板15の表、
裏よりレーザ光（参照波Ｗ1、物体波Ｗ2）を照射し、透
明基板16の表面にほぼ平行に形成された干渉縞17を感光
剤19上に記録するものである。反射型ホログラムを再生
すると、第７図に示すように入射再生光Ｗ3は入射光と
同一側に反射回折（反射回折光Ｗ4）される。Hologram for HUD (holographic combiner)
Usually, a reflection type hologram is used. As shown in FIG. 6, the reflection type hologram is a table on the hologram dry plate 15,
Laser light (reference wave W 1 , object wave W 2 ) is irradiated from the back, and interference fringes 17 formed substantially parallel to the surface of the transparent substrate 16 are recorded on the photosensitive agent 19. When playing a reflection type hologram, the incident reproduction light W 3 as shown in FIG. 7 is reflected and diffracted on the same side as the incident light (reflected diffraction light W 4).
ところで、従来のHUDは全て前方視野を対象としたも
のであった。すなわち外景と人間との間にコンバイナが
配置されている。しかるに自動車のバックミラーなどに
後方物体との距離などの情報を表示できれば後続車との
車間距離の確認や後退時の衝突回避に有効である。しか
しこのような後方視野のHUDは発明者の知る限り提案さ
れていない。後方視野のHUDが存在しない理由として
は、上述の如く従来ハーフミラーがコンバイナとして用
いられてきたことにある。すなわち鏡を用いた場合、異
る方向から来た光は異る角度で反射されてしまうため外
景視野を遮ることなく情報を表示することが出来ないた
めである。By the way, all the conventional HUDs are intended for the front view. That is, a combiner is arranged between the outside scene and the person. However, if information such as the distance to the rear object can be displayed on the rearview mirror of the vehicle, it is effective for confirming the distance between the vehicle and the following vehicle and for avoiding collision at the time of retreat. However, such a rear view HUD has not been proposed as far as the inventors know. The reason that the rear view HUD does not exist is that the half mirror has conventionally been used as a combiner as described above. That is, when a mirror is used, light coming from different directions is reflected at different angles, so that information cannot be displayed without obstructing the external view.
本発明の目的は反射光が外景視野を遮るという問題を
正反射方向とは異る角度に反射回折を生じせしめる反射
型ホログラムを用いることにより後方視野のHUDを実現
することにある。It is an object of the present invention to realize a rear view HUD by using a reflection hologram that causes reflection and diffraction at an angle different from the specular reflection direction to solve the problem that reflected light blocks the outside view field.
上記目的を達成するために、本発明によれば、必要な
情報を外景に重ねて写し出すホログラフィックコンバイ
ナとして反射型ホログラムを用いたヘッドアップディス
プレイ装置において、該反射型ホログラムの入射面の裏
面に反射鏡を接合したことを構成上の特徴とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, in a head-up display device using a reflective hologram as a holographic combiner that superimposes and copies necessary information on an external scene, the reflected light is reflected on the back surface of the incident surface of the reflective hologram. The feature of the configuration is that the mirror is joined.
反射型ホログラムは波長選択機構と同時に反射角を正
反射方向（鏡面反射方向）とは異る方向に設定できると
いう機能がある。即ち、ホログラムのフランジの傾き角
を適当に設定することにより回折角を任意に設定でき
る。The reflection hologram has a function of setting the reflection angle in a direction different from the specular reflection direction (specular reflection direction) simultaneously with the wavelength selection mechanism. That is, the diffraction angle can be arbitrarily set by appropriately setting the inclination angle of the hologram flange.
第１図に本発明の基本原理を示す。同図において、反
射型ホログラム21の裏面には鏡面23を有する反射鏡22が
接着剤等により接合される。反射鏡22は例えば自動車の
バックミラーでよい。運転者の後方の視界は鏡面23で反
射されて視認される。一方、表示素子12（CRTやVFD等）
に表示された像は反射型ホログラム21で回折されて視認
される。これにより後方外景にシンボル表示を重ね、同
時に見ることができる。FIG. 1 shows the basic principle of the present invention. In the figure, a reflection mirror 22 having a mirror surface 23 is bonded to the back surface of the reflection hologram 21 with an adhesive or the like. The reflecting mirror 22 may be, for example, an automobile rearview mirror. The field of view behind the driver is reflected by the mirror surface 23 and visually recognized. On the other hand, display element 12 (CRT, VFD, etc.)
Is diffracted by the reflection hologram 21 and visually recognized. As a result, the symbol display can be superimposed on the rear outside scene and can be viewed simultaneously.
第２図に本発明に係るホログラフィックコンバイナの
作成方法の一実施例を示す。FIG. 2 shows an embodiment of a method for producing a holographic combiner according to the present invention.
感光色素を添加したポリビニルカルバゾール感光体21
Aを10μｍ厚に形成したガラス基板21Bをアルゴンレーザ
（λ＝515nm）31のレーザ光により干渉露光した。レー
ザ光はハーフミラー33により分割され、一方は参照波Ｗ
1としてまた他方はエントランスレンズ35を介して物体
波Ｗ2として夫々入射角度θ1（＝15°）、θ2（＝40
°）でホログラム乾板20の両面から入射させた。Polyvinylcarbazole photoreceptor 21 to which photosensitive dye is added
A glass substrate 21B on which A was formed to a thickness of 10 μm was subjected to interference exposure with a laser beam of an argon laser (λ = 515 nm) 31. The laser light is split by the half mirror 33,
The incident angles θ 1 (= 15 °) and θ 2 (= 40) are respectively set as 1 and the other as an object wave W 2 via the entrance lens 35.
In (°), the light was incident from both sides of the hologram dry plate 20.
露光後キシレンとイソプロピルアルコールの混合液で
感光色素を除去した後、ジクロロメタンとオクタン、イ
ソプロピルアルコールの混合液に浸漬し、ゆっくり引き
上げて反射型ホログラム21を得た。After the exposure, the photosensitive dye was removed with a mixed solution of xylene and isopropyl alcohol, and then immersed in a mixed solution of dichloromethane, octane, and isopropyl alcohol, and slowly lifted to obtain a reflection hologram 21.
次にホログラム面と、それと同一曲面鏡面23を有する
鏡22とを透明な接着剤37で接着した（第３図）。こうし
てホログラフィックコンバイナ50を形成した後、これを
自動車のルームミラー（バックミラー）の位置に設置
し、天井部分に緑発光の螢光表示管51を配置した。この
結果ルームミラーを介した後方視野に螢光表示管の表示
内容を重ねて表示することができた。Next, the hologram surface and the mirror 22 having the same curved mirror surface 23 were bonded with a transparent adhesive 37 (FIG. 3). After the holographic combiner 50 was formed in this manner, the holographic combiner 50 was installed at the position of a rearview mirror (rearview mirror) of an automobile, and a fluorescent display tube 51 for emitting green light was arranged on the ceiling. As a result, the display contents of the fluorescent display tube could be superimposed and displayed on the rear view through the rearview mirror.
この場合、反射型ホログラムは緑色のみを反射するよ
うに波長選択されているものとする。In this case, it is assumed that the wavelength of the reflection hologram is selected so as to reflect only green.
本発明によれば、ヘッドアップディスプレイを後方視
野用として利用できるので必要な情報表示を後方の背景
に重ねて写し出すことができ、かくして後方視野ヘッド
アップディスプレイを簡単な構成で実現できる。According to the present invention, since the head-up display can be used for the rear view, necessary information display can be superimposed and displayed on the rear background, and thus the rear-view head-up display can be realized with a simple configuration.
第１図は本発明に係る後方視界型ヘッドアップディスプ
レイの基本原理を説明する図、第２図は本発明に係る反
射型ホログラムの作成光学系を説明する図、第３図は本
発明に係るホログラフィックコンバイナの構造を示す
図、第４図は本発明に係るヘッドアップディスプレイを
自動車に組み込んだ状態を示す図、第５図は従来の自動
車用ヘッドアップディスプレイを示す図、第６図は一般
的な反射型ホログラムの作成方法を説明する図、第７図
は第６図に示す反射型ホログラムの作成方法を説明する
図。 21……反射型ホログラム、23……鏡面。FIG. 1 is a view for explaining the basic principle of a rear-view type head-up display according to the present invention, FIG. 2 is a view for explaining an optical system for producing a reflection hologram according to the present invention, and FIG. FIG. 4 is a diagram showing a structure of a holographic combiner, FIG. 4 is a diagram showing a state in which a head-up display according to the present invention is incorporated in an automobile, FIG. 5 is a diagram showing a conventional automobile head-up display, and FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining a method of creating a reflective hologram, and FIG. 21: Reflective hologram, 23: Mirror surface.
フロントページの続き (72)発明者 倉光 庸子 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−305038（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−138817（ＪＰ，Ｕ)Continuation of the front page (72) Inventor Yoko Kuramitsu 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (56) References JP-A-63-305038 (JP, A) U)
Claims (1)
ラフィックコンバイナとして反射型ホログラムを用いた
ヘッドアップディスプレイ装置であって、該反射型ホロ
グラム（21）の入射面の裏面に反射鏡（22）を接合した
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。1. A head-up display device using a reflection type hologram as a holographic combiner for projecting necessary information in a superimposed manner on an outside scene, wherein a reflection mirror (22) is provided on a back surface of an incident surface of the reflection type hologram (21). A head-up display device characterized by bonding.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057957A JP2699983B2 (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Head-up display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057957A JP2699983B2 (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Head-up display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02238427A JPH02238427A (en) | 1990-09-20 |
| JP2699983B2 true JP2699983B2 (en) | 1998-01-19 |
Family
ID=13070503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1057957A Expired - Lifetime JP2699983B2 (en) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | Head-up display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2699983B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10180520B2 (en) | 2015-08-24 | 2019-01-15 | Akonia Holographics, Llc | Skew mirrors, methods of use, and methods of manufacture |
-
1989
- 1989-03-13 JP JP1057957A patent/JP2699983B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02238427A (en) | 1990-09-20 |
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