JP2959318B2 - Head-up type vehicle display - Google Patents

Head-up type vehicle display

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JP2959318B2
JP2959318B2 JP5064494A JP6449493A JP2959318B2 JP 2959318 B2 JP2959318 B2 JP 2959318B2 JP 5064494 A JP5064494 A JP 5064494A JP 6449493 A JP6449493 A JP 6449493A JP 2959318 B2 JP2959318 B2 JP 2959318B2
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light
incident
head
holographic combiner
type vehicle
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は,回折光のみを虚像と
して前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッドアッ
プ型車両用表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head-up type vehicle display device which allows a driver to recognize only a diffracted light as a virtual image as a virtual image and superimpose it on a foreground.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のヘッドアップ型車両用表示装置の
一つとして,入射光の入射角度と回折角度とが異なるよ
うに合わせガラスの間にホログラム素子を配置して形成
されたホログラフィックコンバイナ有し,該ホログラフ
ィックコンバイナに表示光を照射し,回折光のみを虚像
として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッドア
ップ型車両用表示装置がある。
2. Description of the Related Art As one of conventional head-up type display devices for vehicles, there is a holographic combiner formed by disposing a hologram element between laminated glasses so that an incident angle and a diffraction angle of incident light are different. In addition, there is a head-up type vehicle display device that irradiates the holographic combiner with display light and superimposes only the diffracted light as a virtual image on the foreground and makes the driver recognize the display.

【0003】図3は,従来のヘッドアップ型車両用表示
装置の構成を示し,合わせガラス301の間にホログラ
ム素子302を配置し,PVB中間膜303で結合させ
て形成したホログラフィックコンバイナ304と,ホロ
グラフィックコンバイナ304へ表示光を照射する光源
305とから構成される。
FIG. 3 shows a configuration of a conventional head-up type vehicle display device, in which a holographic element 302 is arranged between laminated glasses 301 and bonded with a PVB interlayer 303 to form a holographic combiner 304. And a light source 305 for irradiating the holographic combiner 304 with display light.

【0004】光源305から照射された表示光は,入射
光306としてホログラフィックコンバイナ304へ入
射し,ホログラム素子302によって回折され,回折光
307として運転者の目308に入り,虚像として前景
と共に運転者に認識される。ここで,例えば,表示光の
内容(表示情報)が『40Km/h』であるとすると,
運転者には,図示の如く,『40Km/h』の文字が虚
像309として前景310と共に認識される。
The display light emitted from the light source 305 enters the holographic combiner 304 as incident light 306, is diffracted by the hologram element 302, enters the driver's eyes 308 as diffracted light 307, and forms a virtual image together with the driver in the foreground. Will be recognized. Here, for example, assuming that the content (display information) of the display light is “40 km / h”,
As shown in the figure, the driver recognizes the character “40 km / h” as the virtual image 309 together with the foreground 310.

【0005】このとき,空気と合わせガラス301との
境界面での屈折率の差で反射した光が回折光307と同
時に運転者の目308に入り,同一の表示光(入射光3
06)の情報が二重像として認識されてしまうことを防
ぐために,コンバイナ法線Lに対して入射光306およ
び回折光307の光軸が形成する入射角θa および回折
角θb が異なる角度となるように,予めホログラム素子
302の回折格子を露光してある。
At this time, the light reflected by the difference in the refractive index at the interface between the air and the laminated glass 301 enters the driver's eyes 308 at the same time as the diffracted light 307, and the same display light (incident light 3
06), the incident angle θ a and the diffraction angle θ b formed by the optical axis of the incident light 306 and the diffracted light 307 with respect to the combiner normal L are different angles in order to prevent the information from being recognized as a double image. The diffraction grating of the hologram element 302 has been exposed in advance so that

【0006】一方,このような構成のヘッドアップ型車
両用表示装置では,ホログラム素子302の手前に前述
した空気と合わせガラス301との境界面が必ず存在す
るので,入射光306の入射時には入射光ロス306a
が生じ,また,回折光307の出射時には回折光ロス3
07aが生じる。これらのロスを低減するためには光源
305から反射率の少ないP偏光を入射光として照射す
れば良いが,P偏光はホログラム素子302での回折効
率も低下してしまうので,最終的に回折光307の光量
が低下する。従って,必然的にS偏光或いは無偏光を入
射光として使用し,予め入射光ロス306aおよび回折
光ロス307aを考慮して,光源305の輝度を高くす
ることで対応している。
On the other hand, in the head-up type vehicle display device having such a configuration, since the boundary surface between the above-described air and the laminated glass 301 always exists in front of the hologram element 302, the incident light 306 is incident when the incident light 306 is incident. Loss 306a
Is generated, and the diffracted light loss 3
07a occurs. In order to reduce these losses, it is sufficient to irradiate P-polarized light with low reflectance as incident light from the light source 305. However, since the P-polarized light also lowers the diffraction efficiency in the hologram element 302, finally the diffracted light The amount of light at 307 decreases. Accordingly, it is necessary to use S-polarized light or non-polarized light as incident light, and to increase the luminance of the light source 305 in consideration of the incident light loss 306a and the diffracted light loss 307a in advance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら,従来の
ヘッドアップ型車両用表示装置によれば,高輝度光源を
使用しているため,光源のコストアップや,光源寿命の
低下につながるという問題点があった。
However, according to the conventional head-up type vehicle display device, since a high brightness light source is used, there is a problem that the cost of the light source is increased and the life of the light source is shortened. there were.

【0008】この発明は上記に鑑みてなされたものであ
り,低輝度光源を使用することにより,光源のコストダ
ウンや,光源寿命を向上させることのできるヘッドアッ
プ型車両用表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and provides a head-up type vehicle display device that can reduce the cost of a light source and improve the life of the light source by using a low-luminance light source. With the goal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は上記の目的を
達成するために,入射光の入射角度と回折角度とが異な
るように合わせガラスの間にホログラム素子を配置して
形成されたホログラフィックコンバイナ有し,該ホログ
ラフィックコンバイナに表示光を照射し,回折光のみを
虚像として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッ
ドアップ型車両用表示装置において,入射光の偏光方向
を90度回転させる偏光素子をホログラム素子の運転者
側の面に重ね合わせて配置したホログラフィックコンバ
イナと,表示光として偏光方向をP偏光とした光を照射
する光源手段とを備えたヘッドアップ型車両用表示装置
を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention provides a holographic element formed by disposing a hologram element between laminated glasses so that an incident angle of incident light and a diffraction angle are different. In a head-up type vehicle display device having a combiner and irradiating display light to the holographic combiner and superimposing only a diffracted light as a virtual image on a foreground and recognizing the driver, the polarization direction of the incident light is rotated by 90 degrees. A head-up type vehicle display device comprising: a holographic combiner in which a polarizing element is superimposed on a driver-side surface of a hologram element; and light source means for irradiating P-polarized light as display light. To provide.

【0010】また,この発明は上記の目的を達成するた
めに,入射光の入射角度と回折角度とが異なるように合
わせガラスの間にホログラム素子を配置して形成された
ホログラフィックコンバイナ有し,該ホログラフィック
コンバイナに表示光を照射し,回折光のみを虚像として
前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッドアップ型
車両用表示装置において,広い波長域において光の偏光
方向を高精度で90度回転させる旋光性光学素子をホロ
グラム素子の運転者側の面に重ね合わせて配置したホロ
グラフィックコンバイナと,表示光として偏光方向をP
偏光とした光を照射する光源手段とを備えたヘッドアッ
プ型車両用表示装置を提供するものである。
Further, in order to achieve the above object, the present invention has a holographic combiner formed by disposing a hologram element between laminated glasses so that the incident angle of incident light and the diffraction angle are different, In a head-up type vehicle display device in which a holographic combiner is irradiated with display light and only a diffracted light is superimposed on a foreground as a virtual image to be recognized by a driver, the polarization direction of the light can be accurately adjusted by 90 degrees in a wide wavelength range. A holographic combiner in which a rotating optical element to be rotated is superimposed on the driver's side of the hologram element;
It is an object of the present invention to provide a head-up type vehicle display device provided with light source means for irradiating polarized light.

【0011】[0011]

【作用】この発明のヘッドアップ型車両用表示装置は,
光源手段から表示光としてP偏光を照射し,ホログラフ
ィックコンバイナ内のホログラム素子に対して運転者側
に配置した偏光素子で,入射光の偏光方向を90度回転
させる。90度回転によってS偏光となった入射光はホ
ログラム素子で回折され,再度偏光素子で反射率の低い
P偏光に戻されて,回折光として出射される。
The head-up type vehicle display device of the present invention comprises:
P-polarized light is emitted from the light source means as display light, and the polarization direction of the incident light is rotated by 90 degrees by a polarization element arranged on the driver side with respect to the hologram element in the holographic combiner. The incident light turned into S-polarized light by rotating by 90 degrees is diffracted by the hologram element, returned to P-polarized light having a low reflectance again by the polarizing element, and emitted as diffracted light.

【0012】[0012]

【実施例】以下,この発明のヘッドアップ型車両用表示
装置について,〔実施例1〕,〔実施例2〕の順に図面
を参照して詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a head-up type vehicle display device according to the present invention will be described in detail in the order of Embodiment 1 and Embodiment 2 with reference to the drawings.

【0013】〔実施例1〕図1は,実施例1のヘッドア
ップ型車両用表示装置の構成を示し,合わせガラス10
1の間にホログラム素子102を配置し,入射光の偏光
方向を90度回転させる偏光素子103をホログラム素
子102の運転者側の面に重なるように配置し,上記の
ホログラム素子102および偏光素子103をPVB中
間膜104で結合させて形成したホログラフィックコン
バイナ105と,ホログラフィックコンバイナ105へ
偏光方向をP偏光とした表示光を照射する光源106と
から構成される。
FIG. 1 shows the structure of a head-up type vehicle display device according to a first embodiment of the present invention.
The hologram element 102 is disposed between the hologram element 102 and the polarization element 103. The polarization element 103 for rotating the polarization direction of the incident light by 90 degrees is disposed so as to overlap the driver-side surface of the hologram element 102. And a light source 106 for irradiating the holographic combiner 105 with display light having a polarization direction of P-polarized light.

【0014】光源106から照射された表示光は,入射
光107としてホログラフィックコンバイナ105へ入
射し,ホログラム素子102によって回折され,回折光
108として運転者の目109に入り,虚像110(例
えば,40Km/h)として前景310と共に認識され
る。ここで,光源106からの入射光107をP偏光で
入射すると,偏光素子103を透過することで,S偏光
に変換される。S偏光でホログラム素子102に達して
回折され,再び偏光素子103を透過してP偏光に戻
る。
The display light emitted from the light source 106 enters the holographic combiner 105 as incident light 107, is diffracted by the hologram element 102, enters the driver's eyes 109 as diffracted light 108, and enters a virtual image 110 (for example, 40 km). / H) together with the foreground 310. Here, when the incident light 107 from the light source 106 enters as P-polarized light, it is converted into S-polarized light by transmitting through the polarizing element 103. The light reaches the hologram element 102 and is diffracted by the S-polarized light, passes through the polarizing element 103 again, and returns to the P-polarized light.

【0015】以上の構成において,その動作を説明す
る。光源106からの入射光はP偏光であるので,空気
と合わせガラス101との境界面で低反射率となり,入
射光ロス107aが低減する。その後,偏光素子103
でS偏光となり,ホログラム素子102で高い回折効率
で回折し,再び偏光素子103でP偏光に戻ることで,
回折光ロス108aも低減される。その結果,光の減衰
を大幅に低減でき,光源の利用効率が向上する。換言す
れば,光源106を高輝度光源にする必要がないので,
光源のコストダウンを図ることができ,また光源寿命を
向上させることができる。
The operation of the above configuration will be described. Since the incident light from the light source 106 is P-polarized light, the reflectance is low at the interface between the air and the laminated glass 101, and the incident light loss 107a is reduced. After that, the polarizing element 103
, The light is diffracted by the hologram element 102 with high diffraction efficiency, and returns to the P-polarized light by the polarization element 103 again.
The diffraction light loss 108a is also reduced. As a result, light attenuation can be significantly reduced, and the light source utilization efficiency improves. In other words, since the light source 106 does not need to be a high brightness light source,
The cost of the light source can be reduced, and the life of the light source can be improved.

【0016】例えば,ガラスの屈折率を1.5程度,代
表的と思われるホログラム素子の入射/回折角を40度
/65度,偏光素子の偏光方向を回転できる割合を95
%とし,透過による光の減衰を無視すると,偏光素子有
無による回折光の強度の概算値を算出することができ
る。
For example, the refractive index of glass is about 1.5, the incident / diffraction angle of a hologram element which is considered to be typical is 40 ° / 65 °, and the ratio at which the polarization direction of the polarizing element can be rotated is 95%.
% And ignoring the attenuation of light due to transmission, it is possible to calculate an approximate value of the intensity of the diffracted light depending on the presence or absence of the polarizing element.

【0017】入射角θINはガラス内で屈折してθOUT
なる。屈折率は空気がn,ガラスをmとすると,スネル
の法則より数1が成り立つ。これにより,入射角θIN
40度の時,θOUT は約25度となり,回折角θINが6
5度の時,θOUT は約37度と計算できる。
The incident angle θ IN is refracted in the glass to become θ OUT . Assuming that n is air and m is glass, the refractive index satisfies Equation 1 according to Snell's law. Thus, when the incident angle θ IN is 40 degrees, θ OUT is about 25 degrees, and the diffraction angle θ IN is 6
At 5 degrees, θ OUT can be calculated as about 37 degrees.

【0018】[0018]

【数1】 (Equation 1)

【0019】次に,P偏光の光の反射率をRP ,S偏光
の光の反射率をRS とすると,それぞれ数2で求められ
る。
Next, assuming that the reflectivity of the P-polarized light is R P and the reflectivity of the S-polarized light is R S , they can be obtained by Equation 2.

【0020】[0020]

【数2】 (Equation 2)

【0021】入射時の反射角はRP =0.014 ,RS =0.
077 となり,出射時の反射率はRP=0.013 ,RS =0.2
28 となる。
At the time of incidence, the reflection angles are R P = 0.014 and R S = 0.
077, and the reflectance at the time of emission is R P = 0.013 and R S = 0.2
28.

【0022】従って,入射時の反射ロスは,光源の偏光
度をP偏光90%とすると, P偏光の反射分=P偏光度×入射時のRP =0.9 ×0.01
4 =0.0126 S偏光の反射分=(1−P偏光度)×入射時のRS =(1−0.9 )×0.077 =0.0077 となり,両方を合計するとP偏光時の反射ロスは0.0203
となる。
[0022] Thus, the reflection loss of the time of incidence, when the degree of polarization of the light source is P-polarized light 90%, R P = 0.9 × 0.01 on reflection amount = P polarization × incidence of P-polarized light
4 = 0.0126 S reflection loss of polarization of the reflected fraction = (1-P polarization) × time of incidence of the R S = (1-0.9) × 0.077 = 0.0077 , and the The total of both P Henhikariji is 0.0203
Becomes

【0023】同様に,光源の偏光度をS偏光90%とす
ると, P偏光の反射分=(1−P偏光度)×入射時のRP =(1−0.9 )×0.014 =0.0014 S偏光の反射分=S偏光度×入射時のRS =0.9 ×0.07
7 =0.0693 となり,両方を合計するとS偏光時の反射ロスは0.0707
となる。
[0023] Similarly, when the degree of polarization of the light source is S-polarized light of 90%, reflecting partial = (1-P polarization) of the P-polarized light × time of incidence of the R P = (1-0.9) × 0.014 = 0.0014 S polarization R S = 0.9 × 0.07 on reflection amount = S polarization × incident
7 = 0.0693, and when both are summed, the reflection loss for S-polarized light is 0.0707.
Becomes

【0024】この結果,(S偏光時反射ロス)−(P偏
光時反射ロス)=0.0707−0.0203=0.0504から,光源を
P偏光とすることで,元の光量に対して約5%程度反射
ロスが低減していることが分かる。
As a result, from (reflection loss when S-polarized light) − (reflection loss when P-polarized light) = 0.0707−0.0203 = 0.0504, by setting the light source to P-polarized light, the reflection loss is about 5% of the original light amount. It can be seen that is reduced.

【0025】光源がP偏光の場合,入射した光は旋光素
子により偏光方向が2度変換される。その変換出来る割
合,旋光度を95%とすると,最初の変換で, P偏光成分=P偏光透過分×(1−旋光度)+S偏光透
過分×旋光度=(0.9-0.0126)×(1-0.95)+(0.1-0.
0077)× 0.95= 0.1321 S偏光成分=P偏光透過分×旋光度+P偏光透過分×
(1−旋光度)=(0.9-0.0126)× 0.95 +(0.1-0.00
77)×(1-0.95)= 0.8476 となる。
When the light source is P-polarized light, the incident light is converted twice in polarization direction by the optical rotation element. Assuming that the conversion ratio and the optical rotation are 95%, in the first conversion, P-polarized light component = P-polarized light transmission × (1−rotation) + S-polarized light transmission × rotation = (0.9−0.0126) × (1- 0.95) + (0.1-0.
0077) × 0.95 = 0.1321 S-polarized light component = P-polarized light transmission × optical rotation + P-polarized light transmission ×
(1-rotation) = (0.9-0.0126) × 0.95 + (0.1-0.00
77) x (1-0.95) = 0.8476.

【0026】ホログラムで回折後,同様に変換され, P偏光成分=0.1321× 0.05 + 0.8476 × 0.95 = 0.8
119 S偏光成分=0.1321× 0.95 + 0.8476 × 0.05 = 0.1
678 となる。
After being diffracted by the hologram, the light is similarly converted, and the P-polarized light component = 0.1321 × 0.05 + 0.8476 × 0.95 = 0.8
119 S-polarized light component = 0.1321 x 0.95 + 0.8476 x 0.05 = 0.1
678.

【0027】この偏光成分比による出射時の反射ロス
は, P偏光の反射分=P偏光成分×出射時のRP = 0.8119
× 0.013= 0.0106 S偏光の反射分=S偏光成分×出射時のRS = 0.1678
× 0.228= 0.0383 となり,これらを合計するとP偏光時の反射ロスは 0.0
488 となる。
The reflection loss at the time of emission based on the polarization component ratio is: P-polarized light reflection = P-polarized light component × R P at the time of emission = 0.8119
× 0.013 = 0.0106 S on reflection amount = S-polarized light component × emission of polarized light R S = .1678
× 0.228 = 0.0383, and when these are summed, the reflection loss for P-polarized light is 0.0
488.

【0028】一方,S偏光の場合は旋光素子による変換
は無く,そのままの偏光成分比で, P偏光の反射分=P偏光成分×出射時のRP =( 0.1− 0.0014 )× 0.013= 0.0013 S偏光の反射分=S偏光成分×出射時のRS =( 0.9− 0.0693 )× 0.228= 0.1894 となり,これらを合計するとS偏光時の反射ロスは 0.1
907 となる。
On the other hand, in the case of S-polarized light without conversion by optical rotation element, as it is polarized component ratio, on reflection amount = P-polarized light component × emission of P-polarized R P = (0.1- 0.0014) × 0.013 = 0.0013 S R S = (0.9- 0.0693) × 0.228 = 0.1894 next on reflection amount = S-polarized light component × emission of polarized light, the reflection loss of the S Henhikariji the sum of these 0.1
907.

【0029】この結果,(S偏光時の反射ロス)−(P
偏光時の反射ロス)= 0.1907 − 0.0488 = 0.1419 か
ら光源をP偏光とすることで,元の光量に対し約14%
程反射ロスを低減することができる。また,全体の反射
ロスでは,これらを加算し,約19%もの反射ロスが低
減されることになる。
As a result, (reflection loss at the time of S polarization) − (P
(Reflection loss during polarization) = 0.1907-0.0488 = 0.1419 By using P-polarized light source, about 14% of the original light amount
Thus, the reflection loss can be reduced. In addition, in the total reflection loss, these are added to reduce the reflection loss by about 19%.

【0030】これは,光源106の負担を大幅に軽減で
きるレベルに達していることを示している。更に,RP
=0となるブリュースタ角付近に角度を設定すること
で,反射ロスを最小にできるのは勿論である。
This indicates that the load on the light source 106 has reached a level that can be greatly reduced. Furthermore, R P
By setting the angle near the Brewster angle where = 0, the reflection loss can of course be minimized.

【0031】また,光源106の輝度レベルを従来と同
様とした場合でも,表示輝度が上がる分,ホログラムの
スペックを落とすことが可能となる。
Further, even when the luminance level of the light source 106 is the same as that of the related art, the specification of the hologram can be reduced because the display luminance increases.

【0032】一般に,ホログラムの性能を示すものとし
て,設定角度での「回折中心波長」,その波長時に最大
値となっている「回折効率」,最大値から半分となる値
の波長域の幅「半値幅」の3つがある。本実施例によれ
ば,「回折中心波長」をそのままに保ち,「回折効率」
或いは「半値幅」を落としても,表示輝度を従来値のま
ま保つことができる。これは,外来光の透過率向上,回
折によるコンバイナの色付きが緩和されることを意味す
る。ホログラフィックコンバイナ105に対して,外か
ら入射する光はランダム偏光であるが,表面でS偏光分
が多く反射し,P偏光に偏る光となる。偏光素子103
を通過しないでそのままホログラム素子102で回折さ
れるか,前述したようにP偏光であるので回折される光
も少なくなる。
In general, the performance of a hologram is represented by the “diffraction center wavelength” at a set angle, the “diffraction efficiency” having a maximum value at that wavelength, and the width of a wavelength region having a value half the maximum value. Half width ". According to this embodiment, the "diffraction center wavelength" is kept as it is, and the "diffraction efficiency"
Alternatively, even if the “half width” is reduced, the display luminance can be maintained at the conventional value. This means that the transmittance of extraneous light is improved and the coloration of the combiner due to diffraction is reduced. Light incident from the outside on the holographic combiner 105 is randomly polarized light, but is reflected by a large amount of S-polarized light on the surface and becomes light polarized to P-polarized light. Polarizing element 103
The light is either diffracted by the hologram element 102 as it is without passing through the hologram element 102, or the diffracted light is reduced because it is P-polarized light as described above.

【0033】〔実施例2〕図2は,実施例2のヘッドア
ップ型車両用表示装置の構成を示す。実施例2は,実施
例1の入射光の偏光方向を90度回転させる偏光素子1
03に代えて,広い波長域において光の偏光方向を高精
度で90度回転させる旋光性光学素子201を用いた例
である。202は,多重露光によって任意の入射角に対
し,複数の回折波長を持たせたホログラム素子を示す。
なお,その他の構成は実施例1と共通に付き説明を省略
する。
Embodiment 2 FIG. 2 shows the configuration of a head-up type vehicle display device according to Embodiment 2. The second embodiment is different from the first embodiment in that the polarization element 1 for rotating the polarization direction of the incident light by 90 degrees is used.
In this example, an optical rotatory optical element 201 that rotates the polarization direction of light by 90 degrees with high accuracy in a wide wavelength range is used instead of the optical rotation element 03. Reference numeral 202 denotes a hologram element having a plurality of diffraction wavelengths at arbitrary incident angles by multiple exposure.
Other configurations are common to the first embodiment, and description thereof is omitted.

【0034】多くの情報を高い表示品質で提供するため
には,表示の多色化は必要不可欠である。ところが,1
/2波長板に代表される偏光素子は,任意の設定波長近
辺でのみ高精度な偏光方向の回転が可能であるか,広範
囲の波長域に渡ってはその効果を期待できない。
In order to provide a large amount of information with high display quality, it is indispensable to increase the display color. However, 1
A polarizing element typified by a half-wave plate can rotate the polarization direction with high accuracy only near an arbitrary set wavelength, or cannot expect the effect over a wide wavelength range.

【0035】従って,多色表示のヘッドアップ型車両用
表示装置を実現するためには,複数の回折波長を持たせ
たホログラム素子202を使用する必要がある。この場
合でも,主表示に視感度の高い波長を選択すれば,2色
目以降は必然的に視感度の低い波長にならざるえない。
ただでさえ低い視感度の表示光を有効かつ効果的に使用
するためにも,合わせガラスと空気との境界面での反射
による減衰を,主波長と同レベルで防がなければならな
い。実施例2では,旋光性光学素子201を用いること
で,広い波長域での反射ロス低減が可能となり,高品質
の多色表示を得ることができる。
Therefore, in order to realize a head-up type vehicle display device for multicolor display, it is necessary to use the hologram element 202 having a plurality of diffraction wavelengths. Even in this case, if a wavelength having high visibility is selected for the main display, the wavelength for the second and subsequent colors is necessarily reduced to a wavelength having low visibility.
In order to effectively and effectively use the display light of even low visibility, attenuation due to reflection at the interface between the laminated glass and air must be prevented at the same level as the main wavelength. In the second embodiment, by using the optical rotatory optical element 201, the reflection loss can be reduced in a wide wavelength range, and a high-quality multicolor display can be obtained.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明のヘッドア
ップ型車両用表示装置は,入射光の偏光方向を90度回
転させる偏光素子をホログラム素子の運転者側の面に重
ね合わせて配置したホログラフィックコンバイナと,表
示光として偏光方向をP偏光とした光を照射する光源手
段とを備えたため,低輝度光源を使用することにより,
光源のコストダウンや,光源寿命を向上させることがで
きる。また,同一光源のままなら,ホログラム素子のス
ペックダウンを図ることができ,前景となる外来光の透
過率向上,および外から見た際のホログラフィックコン
バイナの色付きの緩和を図ることができる。
As described above, in the head-up type vehicle display device of the present invention, the hologram element in which the polarization element for rotating the polarization direction of the incident light by 90 degrees is superimposed on the driver side surface of the hologram element. Since it has a graphic combiner and light source means for irradiating light having a polarization direction of P-polarized light as display light, by using a low-luminance light source,
The cost of the light source can be reduced and the life of the light source can be improved. If the same light source is used, the hologram element can be down-specified, the transmittance of extraneous light serving as a foreground can be improved, and the color of the holographic combiner when viewed from the outside can be reduced.

【0037】また,この発明のヘッドアップ型車両用表
示装置は,広い波長域において光の偏光方向を高精度で
90度回転させる旋光性光学素子をホログラム素子の運
転者側の面に重ね合わせて配置したホログラフィックコ
ンバイナと,表示光として偏光方向をP偏光とした光を
照射する光源手段とを備えたため,低輝度光源を使用す
ることにより,光源のコストダウンや,光源寿命を向上
させることができる。また,同一光源のままなら,ホロ
グラム素子のスペックダウンを図ることができ,前景と
なる外来光の透過率向上,および外から見た際のホログ
ラフィックコンバイナの色付きの緩和を図ることができ
る。特に,ホログラフィックコンバイナの色付きに関し
て,外来光の全ての波長帯,全方位からの視認に対して
緩和される。また,多色表示においても,各波長の反射
ロスを低減できる。
In the head-up type vehicle display device according to the present invention, an optical rotation optical element for rotating the polarization direction of light by 90 degrees with high precision in a wide wavelength range is superimposed on the surface of the hologram element on the driver side. Since the holographic combiner and the light source for irradiating P-polarized light as the display light are provided, it is possible to reduce the cost of the light source and improve the life of the light source by using a low-luminance light source. it can. If the same light source is used, the hologram element can be down-specified, the transmittance of extraneous light serving as a foreground can be improved, and the color of the holographic combiner when viewed from the outside can be reduced. In particular, regarding the coloring of the holographic combiner, the holographic combiner is alleviated from being viewed in all wavelength bands and in all directions of the external light. Further, even in a multi-color display, the reflection loss at each wavelength can be reduced.

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

【図1】実施例1のヘッドアップ型車両用表示装置の構
成を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a head-up type vehicle display device according to a first embodiment.

【図2】実施例2のヘッドアップ型車両用表示装置の構
成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a head-up type vehicle display device according to a second embodiment.

【図3】従来のヘッドアップ型車両用表示装置の構成を
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a conventional head-up type vehicle display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 合わせガラス 102 ホロ
グラム素子 103 偏光素子 105 ホログラフィックコンバイナ 106 光源 201 旋光性光学素子 202 ホロ
グラム素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Laminated glass 102 Hologram element 103 Polarization element 105 Holographic combiner 106 Light source 201 Optical rotatory optical element 202 Hologram element

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入射光の入射角度と回折角度とが異なる
ように合わせガラスの間にホログラム素子を配置して形
成されたホログラフィックコンバイナを有し,該ホログ
ラフィックコンバイナに表示光を照射し,回折光のみを
虚像として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッ
ドアップ型車両用表示装置において,前記入射光の偏光
方向を90度回転させる偏光素子をホログラム素子の運
転者側の面に重ね合わせて配置したホログラフィックコ
ンバイナと,前記表示光として偏光方向をP偏光とした
光を照射する光源手段とを備えたことを特徴とするヘッ
ドアップ型車両用表示装置。
A holographic combiner formed by arranging a hologram element between laminated glasses so that an incident angle and a diffraction angle of incident light are different from each other; and irradiating display light to the holographic combiner. In a head-up type vehicle display device in which only a diffracted light is superimposed on a foreground as a virtual image and recognized by a driver, a polarizing element for rotating the polarization direction of the incident light by 90 degrees is superimposed on a driver-side surface of the hologram element. A holographic combiner arranged in a vertical direction, and light source means for irradiating light having a polarization direction of P-polarized light as the display light.
【請求項2】 入射光の入射角度と回折角度とが異なる
ように合わせガラスの間にホログラム素子を配置して形
成されたホログラフィックコンバイナ有し,該ホログラ
フィックコンバイナに表示光を照射し,回折光のみを虚
像として前景と重ね合わせて運転者へ認識させるヘッド
アップ型車両用表示装置において,広い波長域において
光の偏光方向を高精度で90度回転させる旋光性光学素
子をホログラム素子の運転者側の面に重ね合わせて配置
したホログラフィックコンバイナと,前記表示光として
偏光方向をP偏光とした光を照射する光源手段とを備え
たことを特徴とするヘッドアップ型車両用表示装置。
2. A holographic combiner formed by arranging a hologram element between laminated glasses so that an incident angle of incident light and a diffraction angle are different from each other, irradiating display light to the holographic combiner, and diffracting the holographic combiner. In a head-up type vehicle display device in which a driver recognizes only light as a virtual image by superimposing it on a foreground, a holographic element driver rotates an optical rotation optical element that rotates the polarization direction of light by 90 degrees with high accuracy in a wide wavelength range. A display device for a head-up type vehicle, comprising: a holographic combiner disposed so as to be superposed on a side surface; and light source means for irradiating light having a polarization direction of P-polarized light as the display light.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6259559B1 (en) * 1995-03-28 2001-07-10 Central Glass Company, Limited Glass arrangement including an outside glass plate, a polarization direction changing film and an adhesive layer therebetween, and an inside glass layer
JP4395673B2 (en) * 1999-08-31 2010-01-13 コニカミノルタホールディングス株式会社 Video display device
JP5101257B2 (en) * 2007-11-26 2012-12-19 株式会社東芝 Optical film for head-up display, head-up display, and moving body
WO2012042793A1 (en) * 2010-10-01 2012-04-05 パナソニック株式会社 See-through display device and vehicle having see-through display device mounted thereon
JPWO2013190959A1 (en) * 2012-06-22 2016-05-26 旭硝子株式会社 Head-up display device
JP2016139152A (en) * 2016-04-05 2016-08-04 パイオニア株式会社 Head-up display
US11571952B2 (en) * 2016-09-06 2023-02-07 Maxell, Ltd. Head up display device and image display apparatus therefor
CN108181708B (en) 2018-01-02 2020-12-15 京东方科技集团股份有限公司 Head-up display system and control method thereof
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