JPH01147421A - Display system - Google Patents

Display system

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Publication number
JPH01147421A
JPH01147421A JP30673687A JP30673687A JPH01147421A JP H01147421 A JPH01147421 A JP H01147421A JP 30673687 A JP30673687 A JP 30673687A JP 30673687 A JP30673687 A JP 30673687A JP H01147421 A JPH01147421 A JP H01147421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coupling element
light
luminous flux
image
display
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.)
Pending
Application number
JP30673687A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Kuwayama
桑山 哲郎
Naosato Taniguchi
尚郷 谷口
Nobuo Kushibiki
信男 櫛引
Yoko Yoshinaga
吉永 曜子
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.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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 Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP30673687A priority Critical patent/JPH01147421A/en
Publication of JPH01147421A publication Critical patent/JPH01147421A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Printers Characterized By Their Purpose (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To observe display information and a face and an action of the other party in the same visual field without allowing the display information to be read by the other party by using a volume phase type hologram, etc., as a luminous flux coupling element and deflecting only a luminous flux of specific wavelength to an observer. CONSTITUTION:A luminous flux from a light source 11 becomes a focusing luminous flux by a condenser lens system 12, made incident on an image forming lens 14, and thereafter, led to an observer 10 as focusing light by a condensing action of a luminous flux coupling element 15. An image of a display element 13 becomes an intermediate image 13A by the image forming lens 14, and this intermediate image 13A is generated as a virtual image 13B in the rear of the luminous flux coupling element 15 by an operation of the luminous flux coupling element 15. The luminous flux coupling element 15 is a volume phase type hologram, etc., reflects only a luminous flux of specific wavelength, and allows other luminous flux to transmit through. In such a way, the observer 10 can observe both image information of a face and an action, etc., of the other party 16 and the display information 13B in the same visual field without allowing the display information 13B to be ready by the other party 16.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は表示システムに関し、特に体積型位相回折格子
等から成る光束結合素子を介して、前方の例えば人物等
の第1の画像情報と人為的に作成された第2の表示情報
の双方の画像情報を同時に観察する際に好適な表示シス
テムに関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a display system, and in particular to a display system that combines first image information of, for example, a person in front and an artificial The present invention relates to a display system that is suitable for simultaneously observing both image information of second display information that has been created.

(従来の技術) 従来より表示システムとしてはCRT、液晶、プラズマ
等の表示素子を用いた種々のものが考案されているが、
特別な使用状況、例えば相手の顔から視線をそらさずに
必要な情報を読む必要かある場合等がある。具体的な例
として銀行の支払い窓口においては、客から受取ったカ
ードやトラベラーズチェックが不正なものであることか
明らかになった場合、相手(客)の顔や挙動から眼をそ
らさずに手配の為の操作をする必要がある。
(Prior Art) Various display systems using display elements such as CRT, liquid crystal, and plasma have been devised in the past.
There are special usage situations, such as when it is necessary to read necessary information without taking your eyes off the other person's face. For example, at a bank's payment counter, if it becomes clear that the card or traveler's check received from a customer is fraudulent, the bank's payment counter must make arrangements without taking their eyes off the other person's (customer's) face and behavior. It is necessary to perform an operation for this purpose.

又、電算機の端末器に複合端末器としての働きをさせて
人力を行なったり、電子メールを受は取ったりしながら
課内の打合わせを行う場合や、次々と外部から入って来
る情報を受けながら取り引き先等の重大な相手と打合わ
せや会議をする場合には、相手の顔を見ながら同時に表
示情報を見る必要が生じてくる。
In addition, when a computer terminal functions as a multifunction terminal to perform manual labor, when holding internal meetings while receiving and receiving e-mails, or when receiving information coming in from outside one after another. When having a meeting or a meeting with an important partner, such as a business partner, it becomes necessary to look at the other party's face and view displayed information at the same time.

この様な場合に、従来のCRTや液晶の表示を使った表
示システムを用いると、その表示を見るたひに視線を相
手からそらすことになり、雰囲気をこわすばかりか重大
な相手の反応を見逃してしまう可能性があった。
In such cases, if you use a conventional CRT or LCD display system, you will have to look away from the other person when you look at the display, which will not only spoil the atmosphere but also cause you to miss the important reaction of the other person. There was a possibility that it would happen.

そこで、この様な問題点を解消する為に平面ハーフミラ
−を用いて表示情報と視野(画像情報)とを合成する方
法が提案されていた。
In order to solve these problems, a method has been proposed in which display information and visual field (image information) are combined using a flat half mirror.

第7図は従来の前記ハーフミラ−を用いた表示システム
を示す概略図である。同図において、CRT72上の表
示画像71(この例では、文字「A」)は透明基板74
上に配設したハーフミラ−75で反射されて表示像とな
る。この像は観察者70にとっては虚像73として観察
される。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a conventional display system using the half mirror. In the figure, a display image 71 (letter "A" in this example) on a CRT 72 is displayed on a transparent substrate 74.
It is reflected by a half mirror 75 disposed above and becomes a display image. This image is observed by the observer 70 as a virtual image 73.

このとき、被観察者76の顔と虚像(表示画像)73と
は重畳して観察される。
At this time, the face of the person to be observed 76 and the virtual image (display image) 73 are observed in a superimposed manner.

しかしながら、このときにCRT72上の表示画像71
は上下正立、左右反転画像であり、該表示画像71の内
容は被観察者76によって透明基板74越しに読み取ら
れてしまう可能性が大きい。これは相手(被観察者9)
に表示内容を読まれたくない場合には大変不都合となる
However, at this time, the displayed image 71 on the CRT 72
is a vertically erect image and horizontally reversed image, and there is a high possibility that the contents of the displayed image 71 will be read through the transparent substrate 74 by the person 76 to be observed. This is the other party (observed person 9)
This is very inconvenient if you do not want someone to read the displayed content.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、現金を扱う窓口や会議室等に用いられ、相手
の顔や挙動等の画像情報と表示素子からの表示情報の双
方の情報を光束結合素子を介して重畳して、双方の情報
を同−視野内で観察する表示システムにおいて、相手と
の距離かある程度接近している場合でも、表示情報を相
手に読み取られることなく、相手の顔や挙動等の画像情
報と該表示情報の双方な同二視野内で良好に観察するこ
とのできる表示システムの提供を目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) The present invention is used in cash handling counters, conference rooms, etc., and combines image information such as the face and behavior of the other party and display information from a display element using a light beam coupling element. In a display system that superimposes information on each other and observes information from both sides within the same field of view, even if you are at a certain distance or close to the other person, the display information can be seen without being read by the other person, such as the face or behavior of the other person. The object of the present invention is to provide a display system that allows both image information such as ``image information'' and display information to be observed satisfactorily within the same two fields of view.

(問題点を解決するための手段) 画像情報を表示する表示手段と、該手段からの光束を所
定方向に導く光透過性の光束結合素子とを有し、前方視
野からの、前記光束結合素子を直進透過した光束を観察
者に導くことにより前記前方視野を観測すると同時に、
前記表示手段からの光束を前記光束結合素子により透過
偏向若しくは反射偏向せしめて首記観察者に導くことに
より前記画像情報を観測し、前記前方視野と画像情報と
を重畳して観測する為の表示システムであって、前記表
示手段からの光束の内の前記光束結合素子で偏向されて
前記観察者に導かれる光量の割合を、前記光束結合素子
で偏向されて前記前方視野方向へ導かれる光量の割合よ
りも大きくしたことである。
(Means for Solving the Problem) The light flux coupling element has a display means for displaying image information and a light-transmissive light flux coupling element that guides the light flux from the display means in a predetermined direction, and the light flux coupling element is provided from the front field of view. At the same time, the forward field of view is observed by guiding the light beam that has passed straight through to the observer,
A display for observing the image information by transmitting or reflecting the light flux from the display means by the light beam coupling element and guiding it to the observer, and superimposing the image information on the front field of view. The system is configured to calculate a ratio of the amount of light deflected by the light beam coupling element and guided to the observer out of the light flux from the display means to a proportion of the amount of light deflected by the light flux coupling element and guided to the forward viewing direction. This is because it is larger than the ratio.

(実施例) 第1図は本発明の第1の実施例を示す概略図である。同
図において11は光源、12はコンデンサーレンズ系、
13は表示素子、14は結像レンズ、15は光束結合素
子、10は観察者で光源11からの光束はコンデンサー
レンズ系12により集束光束となり、結像レンズ14に
入射した後、光束結合素子15の集光作用により集束光
として観察者10に導いている。16は被観察者、17
.18は透明基板、19は接着層である。光束結合素子
15は透明基板17上に接着してあり、接着層19を介
して透明基板18を重ねて接着している。(接着層19
と透明基板18は無くても良い。) 一方、表示素子13の像は結像レンズ14により中間像
13Aとなり、この中間像13Aは光束結合素子15の
働きにより、該光束結合素子15の後方15cmから無
限遠の位置に虚像13Bとなって生じる。
(Embodiment) FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 11 is a light source, 12 is a condenser lens system,
13 is a display element, 14 is an imaging lens, 15 is a light beam coupling element, 10 is an observer, and the light beam from the light source 11 becomes a condensed light beam by the condenser lens system 12, and after entering the imaging lens 14, the light beam coupling element 15 The light is guided to the observer 10 as a focused light by the light focusing action. 16 is the observed person, 17
.. 18 is a transparent substrate, and 19 is an adhesive layer. The light beam coupling element 15 is adhered onto a transparent substrate 17, and a transparent substrate 18 is overlapped and adhered to the transparent substrate 18 via an adhesive layer 19. (Adhesive layer 19
And the transparent substrate 18 may be omitted. ) On the other hand, the image of the display element 13 becomes an intermediate image 13A by the imaging lens 14, and this intermediate image 13A becomes a virtual image 13B at an infinity position from 15 cm behind the light flux coupling element 15 due to the action of the light flux coupling element 15. occurs.

ここで、光束結合素子15は後述の体積位相型ホログラ
ム等であり、特定波長の光束だけを反射し、それ以外の
光束は透過する性質を有している。
Here, the beam coupling element 15 is a volume phase type hologram, which will be described later, and has a property of reflecting only a beam of a specific wavelength and transmitting other beams.

しかも、透過光束に対しては単なる平行平板の働きをす
るので、観察者10からは被観察者16等の前方視野情
報がよく見える。又、反射光束に対しては凹面鏡の働き
をする為、中間像13Aを拡大し遠方に虚像13Bを作
り出す働きをする。
Moreover, since it acts as a mere parallel plate for the transmitted light beam, the observer 10 can clearly see the forward visual field information of the observed person 16 and the like. Further, since it acts as a concave mirror for the reflected light beam, it functions to magnify the intermediate image 13A and create a virtual image 13B in the distance.

本実施例において、観察者10は前方視野情報である被
観察者16の顔に重畳して画像情報の表示情報(虚像)
13Bを見ることができる為、瞬時も相手の顔や挙動か
ら眼を趙す必要か無い。
In this embodiment, the observer 10 displays image information (virtual image) superimposed on the face of the observed person 16, which is front visual field information.
Since he can see 13B, there is no need to look at the other person's face or behavior even for a moment.

従って、例えば銀行の代金支払い窓口において客から提
出された通帳は盗難届けが出ているものであることが判
明した場合には、その内容を相手の顔を見ながら読むこ
とができる為、防犯上の効果を上げることができる。
Therefore, for example, if it turns out that a passbook submitted by a customer at a bank payment counter has been reported stolen, the contents can be read while looking at the other person's face, which is a good security measure. can increase the effectiveness of

又、表示情報13Bが例えば犯人の顔写真やモンタージ
ュ写真、似顔絵等である場合には、該表示情報13Bと
被観察者16の顔の両者の比較を効果的に行うことが可
能となり、この場合も防犯上の効果を期待できる。
Further, when the display information 13B is, for example, a face photograph, a montage photograph, a portrait, etc. of the criminal, it becomes possible to effectively compare both the display information 13B and the face of the observed person 16. It can also be expected to have a crime prevention effect.

尚、光束結合素子15として体積位相型ホログラムを用
いることにより、実質的に反射1次回折光と0次光だけ
を生じるようにすることが可能であり、同図に示すよう
に表面正反射とは異る方向に表示素子工3からの光束を
偏向することができる。いま、回折格子15により、透
過回折光9か生じたとする。このとき透過回折光の光量
が大きい、例えば10%以上あると被観察者16によっ
て左右逆像の表示情報13Aが読み取られる恐れがある
。しかし、体積型位相ホログラム、具体的には記録材料
としてポリビニルカルバゾール系記録材料、アラビアゴ
ム、重クロム酸ゼラチン等を用いた場合、透過回折効率
は容易に3%以下(更に改廊して1%以下)とすること
かでき、−広反射回折効率も35%以上にすることがで
きる。
By using a volume phase type hologram as the beam coupling element 15, it is possible to substantially generate only the reflected first-order diffracted light and zero-order light, and as shown in the figure, surface specular reflection is different from surface specular reflection. The light flux from the display device 3 can be deflected in different directions. Assume now that the diffraction grating 15 produces transmitted diffracted light 9 . At this time, if the amount of transmitted diffracted light is large, for example 10% or more, there is a risk that the displayed information 13A of the left and right reversed images will be read by the person 16 to be observed. However, when using volume type phase holograms, specifically recording materials such as polyvinylcarbazole-based recording materials, gum arabic, dichromate gelatin, etc., the transmission diffraction efficiency is easily less than 3% (furthermore, it can be reduced to 1%). (below), and - wide reflection diffraction efficiency can also be made 35% or more.

通常のガラス面の表面反射率は一面で4%、両面で8%
程度のため、透過回折光9により作られる表示情報は観
察者10の姿と重なってしまい、判読困難となる。
The surface reflectance of a normal glass surface is 4% on one side and 8% on both sides.
Due to the extent of the display, the displayed information created by the transmitted diffracted light 9 overlaps with the figure of the observer 10, making it difficult to read.

一方、観察者10の側からは自分自身の姿が8%の反射
率でガラス板17及び18の表面に映り込むが、これに
対して表示画像13Aに対するポログラム15の反射回
折効率が35%以上あることから表示情報は明瞭に読み
取ることが可能となる。
On the other hand, from the side of the observer 10, his own image is reflected on the surfaces of the glass plates 17 and 18 with a reflectance of 8%, but in contrast, the reflection diffraction efficiency of the porogram 15 with respect to the displayed image 13A is 35% or more. This makes it possible to read the displayed information clearly.

更に第1図の実施例は改良を加えることにより、被観察
者16により判読困難とすることが可能である。例えば
、透明基板17を可視光全域にわたり吸収性を有する灰
色着色ガラスや、表示画像13に対して吸収性を有する
着色ガラスを用いると、被観察者16からは表示画像1
3がより見えにくくなる。
Furthermore, the embodiment of FIG. 1 can be modified to make it difficult for the observer 16 to read it. For example, if the transparent substrate 17 is made of gray colored glass that absorbs visible light over the entire visible light range or colored glass that absorbs the displayed image 13, the displayed image 1
3 becomes more difficult to see.

又、着色以外にも基板17の表・裏の一方、あるいは両
面に吸収、あるいは反射層を設けても被観察者16から
は表示内容が見えにくくなる。
Furthermore, in addition to coloring, providing an absorbing or reflective layer on one or both sides of the substrate 17 makes it difficult for the observer 16 to see the displayed content.

又、観察者10と被観察者16との距離がかなり接近し
ている場合には、被観察者16か直接結像レンズ14を
覗き込むことも考えられるが、この場合には表示情報の
画像の見える面積は被観察者16の瞳で制限される為、
中間像13Aは極−部、例えば−文字位しか読むことが
できず、しかも左右逆文字であるので判読は大変困難と
なる。
Furthermore, if the distance between the observer 10 and the observed person 16 is quite close, it is possible that the observed person 16 looks directly into the imaging lens 14, but in this case, the image of the displayed information Since the visible area is limited by the eyes of the observed person 16,
In the intermediate image 13A, only the extreme part, for example, the - character position can be read, and since the left and right characters are reversed, it is very difficult to read the intermediate image 13A.

第2図(A) 、 (B)は本発明に係る光束結合素子
の製造法を示す一実施例の概略図である。
FIGS. 2(A) and 2(B) are schematic diagrams of an embodiment showing a method of manufacturing a light beam coupling element according to the present invention.

同図(A)は体積位相型回折格子を作製する為のホログ
ラフィ−技術を利用した露光光学系を示す概略図である
FIG. 2A is a schematic diagram showing an exposure optical system using holography technology for producing a volume phase diffraction grating.

同図(B)は凹面フレネルレンズを利用した光束結合素
子の製造法を示す斜視図である。
FIG. 2B is a perspective view showing a method of manufacturing a light beam coupling element using a concave Fresnel lens.

同図(A)において21はレーザー光源、22はハーフ
ミラ−123及び231はミラー、24及び24Iは顕
微鏡対物レンズ、25及び251は収束レンズ、26は
収束光、27は発散光、28は透明基板、29は記録材
料層で透明基板28に接着している。
In the same figure (A), 21 is a laser light source, 22 is a half mirror, 123 and 231 are mirrors, 24 and 24I are microscope objective lenses, 25 and 251 are convergent lenses, 26 is a convergent light, 27 is a diverging light, and 28 is a transparent substrate , 29 are recording material layers bonded to the transparent substrate 28.

レーザー光源21からの光束はハーフミラ−22で工程
される。この内、反射された光束の方はミラー23で反
射された後、顕微鏡対物レンズ24で広げられた後、収
束レンズ25で収束光26となり、透明基板28を通っ
て、記録材料層29に入射する。このとき、収束光束2
6には適当な収差、例えば非点収差やコマ収差を持たせ
ても良い。
A beam of light from a laser light source 21 is processed by a half mirror 22. Among these, the reflected light beam is reflected by the mirror 23 and expanded by the microscope objective lens 24, and then becomes convergent light 26 by the converging lens 25, passes through the transparent substrate 28, and enters the recording material layer 29. do. At this time, the convergent light flux 2
6 may have an appropriate aberration, such as astigmatism or coma.

又、ホログラム記録材29としては重クロムゼラチンや
ポリビニルカルバゾール系感光材料、フォトポリマー等
を用いる。
Further, as the hologram recording material 29, dichromium gelatin, polyvinyl carbazole type photosensitive material, photopolymer, etc. are used.

一方、ビームスプリッタ−22を透過した光束はミラー
231で反射され、顕微鏡対物レンズ241を通って発
散光27となり、レンズ251を透過して記録材料29
に入射する。ここでレンズ251は凸レンズ、凹レンズ
のほか平行平板やシリンドリカルレンズを必要に応じて
用いる。
On the other hand, the light beam transmitted through the beam splitter 22 is reflected by the mirror 231, passes through the microscope objective lens 241, becomes a diverging light beam 27, and passes through the lens 251 to form the recording material 29.
incident on . Here, the lens 251 uses a convex lens, a concave lens, a parallel plate, or a cylindrical lens as necessary.

露光した記録材料29は現像して体積位相型回折格子と
し、光束結合素子として使用する。
The exposed recording material 29 is developed to form a volume phase type diffraction grating, which is used as a beam coupling element.

同図(B)において20Bは鋸歯状反射面を有する透明
反射板で、一方の面に凹面フレネルレンズを形成してお
り、その斜面には反射膜を形成している。該鋸歯状反射
面は特定の波長光だけ、あるいは可視光全域の光を適当
量反射し、他の波長光を透過させる特性を有している。
In the same figure (B), 20B is a transparent reflection plate having a serrated reflection surface, a concave Fresnel lens is formed on one surface, and a reflection film is formed on the slope thereof. The serrated reflective surface has the property of reflecting only a specific wavelength of light or an appropriate amount of light in the entire visible light range, and transmitting light of other wavelengths.

20Cはカバー透明板で透明反射板20Bと略凹−の屈
折率を持つ接着材を用いて該透明反射板20Bに接着す
る。
20C is a cover transparent plate which is adhered to the transparent reflector plate 20B using an adhesive having a substantially concave refractive index.

この結果、直進透過光に対しては平行平板の働きをし、
かつ反射光に対しては球面、あるいは非球面の凹面鏡の
働きを有する光束結合素子が得られる。
As a result, it acts as a parallel plate for straight transmitted light,
In addition, a light beam coupling element having the function of a spherical or aspherical concave mirror for reflected light can be obtained.

尚、製造上は透明反射板20Bの斜面は同心円構造であ
ることが望ましいか、夫々の斜面の傾きを調節したり、
円弧以外の形状として非球面効果を生じさせることもで
きる。
In addition, in terms of manufacturing, it is desirable that the slopes of the transparent reflector 20B have a concentric circular structure, or the inclination of each slope may be adjusted.
It is also possible to produce an aspherical effect by using a shape other than a circular arc.

第3図は本発明の第2の実施例を示す斜視図である。本
実施例はラップトツブコンピュータと本発明に係る表示
システムとを組み合わせたものである。同図において、
30はラップトツブコンピュータ、31は結像レンズ、
34は基板、35は光束結合素子、36は観察者である
。同図に示すようにコンピュータ30上には結像レンズ
3、透明基板34、光束結合素子35を配置しており、
使用者10は自然な姿勢と視線とで表示情報の内容を読
むことができる。
FIG. 3 is a perspective view showing a second embodiment of the invention. This embodiment is a combination of a laptop computer and a display system according to the present invention. In the same figure,
30 is a laptop computer, 31 is an imaging lens,
34 is a substrate, 35 is a light beam coupling element, and 36 is an observer. As shown in the figure, an imaging lens 3, a transparent substrate 34, and a light beam coupling element 35 are arranged on the computer 30.
The user 10 can read the contents of the displayed information with a natural posture and line of sight.

尚、本実施例では光束結合素子35は円筒形なしている
か、この形は必要に応じて円錐面、球面、回転楕円体面
等を自由に選択できるように構成することか望ましい。
In this embodiment, it is preferable that the beam coupling element 35 has a cylindrical shape, or that the shape can be freely selected from a conical surface, a spherical surface, a spheroidal surface, etc., as required.

このように光束結合素子を平面以外の形とすると、被観
察者(図示省略)に向う透過回折光は、大きな非点収差
、あるいはコマ収差が加わる為、被観察者16にとって
、より一層判読困難性が増す。
If the beam coupling element has a shape other than a plane in this way, the transmitted diffracted light toward the observed person (not shown) will be subject to large astigmatism or comatic aberration, making it even more difficult for the observed person 16 to decipher it. Sex increases.

第4図は第3図に示す実施例のラップトツブコンピュー
タを会議用の端末として使用している状態を示す概略図
である。同図において401.402゜403.404
は夫々個人用のラップトツブコンピュータ、41は大型
表示スクリーンである。出席者は各人の資料をフロッピ
ーディスクの形で持参し、全員に共通に発表する内容は
不図示の回線を介して表示スクリーン41に表示する。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the laptop computer of the embodiment shown in FIG. 3 being used as a conference terminal. In the same figure, 401.402°403.404
are personal laptop computers, and 41 is a large display screen. Each attendee brings their own materials in the form of a floppy disk, and the content to be shared by everyone is displayed on the display screen 41 via a line (not shown).

同時に発表内容や参考資料として自分だけが見たい、若
しくは他の出席者には見られたくない情報は自分自身の
コンピュータ401,402等の表示情報として本発明
のヘットアップデイスプレィ装置を利用する。該ヘット
アップデイスプレィ装置で表示される情報は、使用者の
位置からのみ見えるので、隣りの出席者が覗き込んだり
正面の出席者が注視しても内容を読み取ることができな
い。
At the same time, the head-up display device of the present invention is used as display information on one's own computers 401, 402, etc. for information such as presentation contents and reference materials that only one person wants to see or that other attendees do not want to see. The information displayed on the head-up display device is visible only from the user's position, so the content cannot be read even if an attendee next to you looks in or an attendee in front of you looks at it.

従って、自分自身の手の内をいつもチエツクしながら相
手との交渉をすすめることができる。
Therefore, you can proceed with negotiations with the other party while always checking what you are doing.

又、電子メール技術を用いることにより、交渉中に外部
状況の変化に関する情報を入手したり、交渉相手に内容
を知らせることなく出席している仲間同志の情報交換を
行うこともできる。
Also, by using e-mail technology, it is possible to obtain information regarding changes in external circumstances during negotiations, and to exchange information among colleagues present without informing the negotiation partner of the content.

第5図は第3図に示す実施例のラップトツブコンピュー
タを学校等の教室で使用している状態を示す概略図であ
る。同図において、51及び52は生徒、54は教師、
53はラップトツブコンピュータ、55は表示スクリー
ンで黒板に相当するものである。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the laptop computer according to the embodiment shown in FIG. 3 being used in a classroom at a school or the like. In the figure, 51 and 52 are students, 54 is a teacher,
53 is a laptop computer, and 55 is a display screen that corresponds to a blackboard.

教師54は教師用の教育ソフトが納まっているフロッピ
ーディスクを持参し、授業を始める前にラップトツブコ
ンピュータ53のディスク装置にフロッピーディスクを
さし込んでおく。授業は該教育ソフトの内容に従って進
められ、教師54と生徒51等とが共に見る必要のある
内容はラップトツブコンピュータ53と表示スクリーン
55とに表示され、生徒51に見せたくない情報(演習
問題の答、授業上のテクニック、例えばここでこのよう
な冗談を言う等)は、ラップトツブコンピュータ53に
のみ表示されるようにプログラムしておく。教師54は
、この表示内容を読むときに生徒51等から目を離す必
要が無く、生徒の反応を見ながら授業を進めることかで
きる為、効果的な授業が行える。
The teacher 54 brings a floppy disk containing educational software for teachers, and inserts the floppy disk into the disk drive of the laptop computer 53 before starting class. The class proceeds according to the contents of the educational software, and the contents that the teacher 54 and the students 51 etc. need to see together are displayed on the laptop computer 53 and the display screen 55, and the information that the students 51 do not want to see (exercises) is displayed on the laptop computer 53 and the display screen 55. Answers, teaching techniques, such as telling a joke like this here and there) are programmed to be displayed only on the laptop computer 53. The teacher 54 does not have to take his eyes off the students 51 and the like when reading the displayed content, and can proceed with the lesson while watching the reactions of the students, so that he can conduct an effective lesson.

以上の実施例に用いる光束結合素子は体積位相型回折格
子、レリーフ格子のほか、同様の作用をするものを種々
使用することができる。又、反射型の他に透過型のもの
を使用することができる。
As the light beam coupling element used in the above embodiments, in addition to volume phase diffraction gratings and relief gratings, various devices having similar functions can be used. In addition to the reflective type, a transmissive type can also be used.

第6図は本発明の第3の実施例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a third embodiment of the present invention.

本実施例は透過型の光束結合素子を用いた場合の構成を
示している。同図において62はCRT等の表示素子、
60はラップトツブコンピュータ、64は透明基板であ
る。ラップトツブコンピュータ60のキーボードから人
力された若しくはフロッピーディスク内の表示情報をC
RT62上に表示し結像レンズ63によって中間像65
を結像させる。
This embodiment shows a configuration using a transmission type light beam coupling element. In the figure, 62 is a display element such as a CRT;
60 is a laptop computer, and 64 is a transparent substrate. The information entered manually from the keyboard of the laptop computer 60 or displayed on the floppy disk can be
An intermediate image 65 is displayed on the RT 62 and formed by an imaging lens 63.
image.

光束結合素子66は透過型の全反射ホログラムであり(
米国特許第4,309,070号に同様のものが開示さ
れている。) 透明基板64中を全反射を繰り返して導波された光束は
、該光束結合素子66に達してはじめて空気中に射出す
る。このとき、虚像(表示情報)67が被観察者68に
重畳して表示される。
The beam coupling element 66 is a transmission type total reflection hologram (
Something similar is disclosed in US Pat. No. 4,309,070. ) The light beam guided through the transparent substrate 64 through repeated total reflections is emitted into the air only after reaching the light beam coupling element 66. At this time, a virtual image (display information) 67 is displayed superimposed on the person 68 to be observed.

本実施例は透明基板64中を全反射で光束を導波してい
る為にラップトツブコンピュータ60の奥行方向の寸法
を第3図の実施例に比較して、かなり短くすることがで
きる。
In this embodiment, since the light beam is guided through the transparent substrate 64 by total reflection, the dimension in the depth direction of the laptop computer 60 can be made considerably shorter than that in the embodiment shown in FIG.

又、本実施例においては透明基板64の極近くに観察用
の眼69を置いた場合でも十分遠方に収差が十分補正さ
れた空中像67を生じさせることができる為、相手と顔
をつき合わせるほど狭い空間でも配置が可能である。
Furthermore, in this embodiment, even when the observation eye 69 is placed very close to the transparent substrate 64, an aerial image 67 with sufficiently corrected aberrations can be generated at a sufficiently far distance. It can be placed even in a small space.

しかも、前記第1図及び第3図の実施例と同様に相手の
顔をよく見ながら相手には見せたくない情報(例えば相
手のIDNo、氏名からプライバシーに関すること、前
歴、指名手配の有無等)を読み取ることが可能であり、
その実用上の効果は大きい。尚、ここで用いるホロクラ
ム66としては、ポリビニルカルバゾール系の記録材料
の他に銀塩感光材料を用いた振幅型ホログラムや、この
銀塩ホロクラムを7票白して得られるブリーネホロクラ
ムを用いることにより、反射回折光9の光量をホログラ
ムへの入射光65に対して3%以下、望ましくは1%以
下とすることが容易に達成される。
Moreover, similar to the embodiments shown in FIGS. 1 and 3, information that you do not want to show to the other party while looking closely at the other party's face (for example, the other party's ID number, name, privacy matters, criminal history, whether or not he or she is wanted, etc.) It is possible to read
Its practical effects are significant. The hologram 66 used here may be an amplitude type hologram using a silver salt photosensitive material in addition to a polyvinyl carbazole recording material, or a Brine hologram obtained by whitening this silver salt hologram by seven votes. Accordingly, it is easily achieved that the amount of reflected diffracted light 9 is 3% or less, preferably 1% or less, of the light 65 incident on the hologram.

(発明の効果) 本発明によれば光束結合素子として体積位相型ホログラ
ム等を用いて特定波長の光束だけを観察者の方に偏向す
ることにより、被観察者(相手)との距離か接近してい
る場合でも、表示情報を被観察者(相手)に読み取られ
ることなく、該表示情報と被観察者の顔や挙動とを同−
視野内で観察することのできる表示システムを達成する
ことができる。
(Effects of the Invention) According to the present invention, by using a volume phase hologram or the like as a beam coupling element and deflecting only a beam of a specific wavelength toward an observer, it is possible to increase the distance from or approach the observed person (object). Even if the displayed information is not read by the observed person (other party), it is possible to match the displayed information with the observed person's face and behavior.
A display system that can be observed within the field of view can be achieved.

特に本表示システムを銀行の窓口や会議室、学校の教室
等で用いるならば相手(教室のときは生徒)の反応を観
察しながら(相手から目をそらすことなく)相手に知ら
れたくない表示情報を読み取ることができる為、防犯上
の効果や効果的な授業が行える等の利点がある。
In particular, if this display system is used at a bank counter, conference room, school classroom, etc., display information that you do not want the other party to know while observing the reaction of the other person (in the case of a classroom, students) (without taking your eyes off the other person). Since information can be read, it has advantages such as crime prevention and effective lessons.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示す概略図、第2 (
A> 、 (B)は本発明に係る光束結合素子の製造法
を示す説明図、第3図は本発明の第2の実施例を示す概
略図、第4図は第3図の実施例を会議室で使用している
状態を示す概略図、第5図は第3図の実hK例を教室の
授業で使用している状態を示す概略図、第6図は本発明
の第3の実施例を示す概略図、第7図は従来のヘットア
ップデイスプレィ装置を示す概略図である。 図中、11は光源、12はコンデンサーレンズ系、13
は表示素子、14.23は結像レンズ、15.35は光
束結合素子、17.18,42゜64は透明基板、40
は接着層、13A、65は中間像、13B、67は虚像
(表示情報)、10.36.69は観察者、30,60
.15はラップトツブコンピュータ、16.68は被観
察者である。 特許出願人  キャノン株式会社 第   2   図 (A) 20C 竜    3(2] も   4    図 窮    5   7 も   6    図 魯    7    図
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG.
A>, (B) is an explanatory diagram showing a method of manufacturing a beam coupling element according to the present invention, FIG. 3 is a schematic diagram showing a second embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram showing the embodiment of FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing the actual hK example in FIG. 3 being used in a classroom lesson. FIG. 6 is a schematic diagram showing the actual hK example in FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of a conventional head-up display device. In the figure, 11 is a light source, 12 is a condenser lens system, 13
14.23 is a display element, 14.23 is an imaging lens, 15.35 is a light beam coupling element, 17.18, 42°64 is a transparent substrate, 40
is an adhesive layer, 13A, 65 is an intermediate image, 13B, 67 is a virtual image (display information), 10.36.69 is an observer, 30, 60
.. 15 is a laptop computer, and 16.68 is an observed person. Patent Applicant: Canon Co., Ltd. Figure 2 (A) 20C Dragon 3 (2) Mo 4 Zukyu 5 7 Mo 6 Zulu 7 Fig.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)画像情報を表示する表示手段と、該手段からの光
束を所定方向に導く光透過性の光束結合素子とを有し、
前方視野からの、前記光束結合素子を直進透過した光束
を観察者に導くことにより前記前方視野を観測すると同
時に、前記表示手段からの光束を前記光束結合素子によ
り透過偏向若しくは反射偏向せしめて前記観察者に導く
ことにより前記画像情報を観測し、前記前方視野と画像
情報とを重畳して観測する為の表示システムであって、
前記表示手段からの光束の内の前記光束結合素子で偏向
されて前記観察者に導かれる光量の割合を、前記光束結
合素子で偏向されて前記前方視野方向へ導かれる光量の
割合よりも大きくしたことを特徴とする表示システム。
(1) It has a display means for displaying image information and a light-transmissive light flux coupling element that guides the light flux from the means in a predetermined direction,
The forward field of view is observed by guiding the light beam from the front field of view that has passed straight through the light beam coupling element to the observer, and at the same time, the light flux from the display means is transmitted and deflected by the light flux coupling element and the light beam is reflected and deflected for the observation. A display system for observing the image information by guiding a person, and superimposing and observing the forward field of view and the image information,
The proportion of the amount of light that is deflected by the light beam coupling element and guided to the observer out of the light flux from the display means is larger than the proportion of the light quantity that is deflected by the light flux coupling element and guided to the forward viewing direction. A display system characterized by:
(2)前記光束結合素子は反射型若しくは透過型の回折
格子を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の表示システム。
(2) The display system according to claim 1, wherein the light beam coupling element has a reflection type or transmission type diffraction grating.
(3)前記光束結合素子は鋸歯状反射面を有しているこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の表示システ
ム。
(3) The display system according to claim 1, wherein the light beam coupling element has a sawtooth reflecting surface.
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