JPH07186777A - Head up display and its design method, and combiner - Google Patents

Head up display and its design method, and combiner

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JPH07186777A
JPH07186777A JP6279477A JP27947794A JPH07186777A JP H07186777 A JPH07186777 A JP H07186777A JP 6279477 A JP6279477 A JP 6279477A JP 27947794 A JP27947794 A JP 27947794A JP H07186777 A JPH07186777 A JP H07186777A
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JP
Japan
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light
combiner
color
vehicle
hologram
Prior art date
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Application number
JP6279477A
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Japanese (ja)
Inventor
Norihito Nakazawa
伯人 中沢
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To respectively secure a transparent view having no complementary color and a color tone resembling white being little in color change by applying a hologram exposed so as to turn into a specified state to a combiner which is arranged on the windshield glass of a vehicle to diffract light for making a driver visibly recognize it. CONSTITUTION:A head up display has an information display source provided below a windshield glass 7 in a vehicle. The information display source turns light issued from a light source 6 into information through a lens system 4 and a display body 5, and irradiates it onto the combiner 2 of the windshield glass 7 to make a driver visibly recognize it. On the other hand, the display images of speed 8 and an alarm 8 are formed far away as occasion demands. In this case, the combiner 2 is formed from a hologram. The hologram is exposed so that the central wave length, half-value width and diffraction efficiency of diffraction spectrum may be combined so as to lessen a color difference from the average color tone between light source light and reflection light or to lessen the square sum of color difference.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両の運転者等に向け
て運転情報等を表示するヘッドアップディスプレイ(以
下HUDとする)、それに用いるコンバイナー、および
このHUDを設計する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head-up display (hereinafter referred to as HUD) for displaying driving information and the like to a driver of a vehicle, a combiner used for the head-up display, and a method for designing the HUD.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車内等の運転者に情報を表示する方
法として、HUDが最近用いられるようになっている。
これは、液晶表示装置等の情報投射手段から投射された
光学的情報を、自動車の風防ガラス等に組み込まれたホ
ログラムやハーフミラー等からなるコンバイナーに映
し、運転者が運転状態からほとんど視点を動かすことな
く情報を読み取れるようにしたものである。
2. Description of the Related Art HUD has recently been used as a method of displaying information to a driver in an automobile or the like.
This is because the optical information projected from the information projection means such as a liquid crystal display device is projected on a combiner composed of a hologram or a half mirror incorporated in the windshield of an automobile, etc., and the driver almost moves the viewpoint from the driving state. The information can be read without any need.

【0003】特に、コンバイナーとしてホログラムを用
いたものは、運転者に向かって光学的情報を回折する機
能とともにレンズ機能等を併せ持つことができるので、
光学的情報を運転者の視野方向に回折したり、あるい
は、他にレンズ等の光学系を使用せず、任意の位置に結
像したりすることができ、また、前景輝度を損なわずに
高輝度の表示像が得られるという特徴があるため、HU
Dのコンバイナーとしては有効である。
In particular, a hologram using a hologram as a combiner can have a lens function and the like as well as a function of diffracting optical information toward the driver.
Optical information can be diffracted in the direction of the driver's visual field, or an image can be formed at an arbitrary position without using an optical system such as a lens, and the high brightness can be obtained without impairing the foreground brightness. HU has the feature that a display image of brightness can be obtained.
It is effective as a D combiner.

【0004】図9は、従来のHUDの一例を示す概念図
である。光源46から発し、レンズ系44を介して透過
型液晶表示素子45を通過した表示すべき情報を含む光
43は、車体の風防ガラス47に備えられたホログラム
42に照射され、回折されて運転者に観察位置41で視
認される。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing an example of a conventional HUD. The light 43 including the information to be displayed, which is emitted from the light source 46 and passed through the transmissive liquid crystal display element 45 via the lens system 44, is applied to the hologram 42 provided on the windshield 47 of the vehicle body and is diffracted to be transmitted to the driver. It is visually recognized at the observation position 41.

【0005】上記レンズ系44はコリメーターとしての
機能を持つものであり、また、この機能はホログラム4
2に持たせることもでき、速度表示48、警告表示49
の表示像を遠方に結像させることも可能になる。
The lens system 44 has a function as a collimator, and the function is the hologram 4.
It can be attached to 2 and speed display 48, warning display 49
It is also possible to form the display image of (1) in the distance.

【0006】また、ホログラム42は波長選択機能を持
つので、希望する色の像が表示可能となる。通常その色
は単一であることが多いが、多重露光による多色表示も
でき、表示情報の量と質を向上できる。例えば、速度表
示48を緑色、警告表示49を赤色とすることによっ
て、運転者に対してより的確に情報を伝達できる。
Further, since the hologram 42 has a wavelength selection function, an image of a desired color can be displayed. Usually, the color is often single, but multi-color display by multiple exposure is also possible, and the quantity and quality of display information can be improved. For example, by setting the speed display 48 to green and the warning display 49 to red, the information can be more accurately transmitted to the driver.

【0007】上記のように、従来のHUDは特定の波長
の光を回折するため、運転者がホログラムを通して外部
を見た場合、その透過光の色はホログラムの回折波長に
対応する色(表示色)の補色となる。すなわち、図6に
示すように表示色が緑のみの場合は、外部からの白色光
72はホログラム71を透過する際に、ホログラム内部
の回折格子に一部反射回折され、反射光73は緑色とな
る。したがって、透過光74はその補色であるマゼンダ
(ピンクから赤)となり運転者75に対して刺激的で不
快な色と感ぜられる。またその結果背景の色調が影響を
受けるため、運転中における道路等の車外状況の視認性
が損なわれ安全上も問題があった。
As described above, since the conventional HUD diffracts light of a specific wavelength, when the driver looks outside through the hologram, the color of the transmitted light is a color corresponding to the diffraction wavelength of the hologram (display color). ) Is a complementary color. That is, when the display color is only green as shown in FIG. 6, when the white light 72 from the outside is transmitted through the hologram 71, it is partially reflected and diffracted by the diffraction grating inside the hologram, and the reflected light 73 becomes green. Become. Therefore, the transmitted light 74 becomes magenta (pink to red) which is the complementary color of the transmitted light 74, and is perceived as an irritating and unpleasant color for the driver 75. Further, as a result, the color tone of the background is affected, and the visibility of the condition outside the vehicle such as the road during driving is impaired, which is a safety issue.

【0008】一方、図7に示すように、車両外の観察者
85(歩行者や対向車の運転者等)に対しては外光82
の反射色はホログラム81内部の回折格子の回折波長の
角度依存性により、観察する角度によって赤色(正面付
近観察)83から緑色(斜め観察)84と大きく変化
し、やはり不快な印象を与え、コンバイナーひいてはそ
れを搭載する車両そのものの意匠性、商品性を損なうと
いう問題があった。
On the other hand, as shown in FIG. 7, the outside light 82 is applied to an observer 85 (a pedestrian, a driver of an oncoming vehicle, etc.) outside the vehicle.
Due to the angle dependence of the diffraction wavelength of the diffraction grating inside the hologram 81, the reflected color of the changes greatly from red (observation near the front) 83 to green (oblique observation) 84 depending on the angle of observation, which also gives an unpleasant impression, As a result, there was a problem that the designability and commercialability of the vehicle equipped with it were impaired.

【0009】図8はこの反射色の色変化のシミュレーシ
ョン結果を表した色度図である。色度図はJIS−Z8
701で規定された色度座標x、yによって色を定量的
に表現するものである。図7で光源として示す×点は白
色を表す。ホログラムの色はこの点に近いほど白色に近
く観察者にとって好ましい色となる。
FIG. 8 is a chromaticity diagram showing a simulation result of the color change of the reflected color. The chromaticity diagram is JIS-Z8
The color is quantitatively expressed by the chromaticity coordinates x and y defined by 701. In FIG. 7, a dot X shown as a light source represents white. The closer the color of the hologram is to this point, the closer it is to white and the more preferable the color is for the observer.

【0010】ところが、従来のHUDに用いられる単色
のホログラムの反射光の色は、例えば波長545nm、
回折効率60%の場合は図8の黒菱印のように変化す
る。すなわち、正面付近では赤色となり、斜めになるに
したがい橙色、黄色、緑色と大きく変化することがわか
る。正面から見た場合には刺激色である赤色となり、斜
めから見た場合は視感度の高いぎらぎらした緑色となり
観察者に不快な印象を与える。
However, the color of the reflected light of the monochromatic hologram used in the conventional HUD is, for example, a wavelength of 545 nm,
When the diffraction efficiency is 60%, it changes as shown by the black diamonds in FIG. That is, it turns out that the color near the front becomes red, and as it becomes oblique, it changes greatly to orange, yellow, and green. When viewed from the front, the color is red, which is a stimulus color, and when viewed from an angle, it becomes a glare green with high visibility and gives an unpleasant impression to the observer.

【0011】そこで、特開平4−110984号公報、
USP5,153,751には、車両外の観察者に対す
る反射光の色調を改善すべく、表示に用いる第1のホロ
グラムによる反射色の色調を改善するため、第1のホロ
グラムの反射色の補色に近い色を反射する第2のホログ
ラムを積層または多重露光するHUDが開示されてい
る。しかし、2色に対応する2枚のホログラムで構成さ
れているため、完全には色調を改善できない場合があっ
た。特に表示色として頻繁に用いられる緑色光(波長が
500〜560nm程度の光)については、補色に対応
する波長の光が存在しない。そのため、実際には反射色
の色調を改善することは困難であるという欠点があり、
また透過光の色調は改善されていなかった。
Therefore, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-110984,
In USP 5,153,751, in order to improve the color tone of the reflected light by the first hologram used for display in order to improve the color tone of the reflected light for the observer outside the vehicle, the reflection color of the first hologram is complemented. A HUD is disclosed that stacks or multiple-exposes a second hologram that reflects a near color. However, since it is composed of two holograms corresponding to two colors, the color tone may not be improved completely in some cases. Especially for green light (light having a wavelength of about 500 to 560 nm) frequently used as a display color, light having a wavelength corresponding to a complementary color does not exist. Therefore, there is a drawback that it is actually difficult to improve the color tone of the reflected color,
Moreover, the color tone of the transmitted light was not improved.

【0012】また、特開平3−179418号公報には
コンバイナーを通しての透過光の色調を改善するため、
表示用のホログラムの反射波長λ1 の補色となる波長λ
2 の光を反射または減衰させる光学素子を組合せるHU
Dが開示されている。この例でも、上記の公知例と同様
に2色の構成で色補正しているため、緑色光に対しては
完全には改善できないという同様の欠点があり、また反
射光の色調は改善されていなかった。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-179418, in order to improve the color tone of light transmitted through a combiner,
A wavelength λ that is a complementary color to the reflection wavelength λ 1 of the hologram for display.
HU that combines optical elements that reflect or attenuate 2 light
D is disclosed. Also in this example, since the color correction is performed by the two-color configuration as in the above-mentioned known example, there is a similar drawback that the green light cannot be completely improved, and the color tone of the reflected light is improved. There wasn't.

【0013】特開平4−291221号公報には、緑色
光に対してもコンバイナーの透過光の色調が改善できる
ように、表示用のホログラムの反射波長λ1 の補色とな
る波長域の光を合成できる複数の波長域を反射または減
衰させる光学素子を組合せるHUDが開示されている。
この例は、透過光の色調に対してのみの改善であるた
め、ホログラムと観察者を結ぶ特定の角度でしか効果が
ない。したがって、車両外の観察者に対してはホログラ
ムの反射光の色調は必ずしも改善されていなかった。例
えば開示されている実施例では、530nmの光を回折
するホログラムの透過光の色調を改善するため、530
nmの光の補色を合成可能な460nm、630nmの
光を回折するホログラムを用いており、回折効率約90
%、半値幅約10nmである透過特性図を示している。
この特性に基づいて車外で観察するコンバイナーの反射
色の色調シミュレーションをすると図10のようにな
り、斜め観察では比較的白色に近いものの正面観察では
黄緑色に色づいてしまうことがわかる。
Japanese Patent Laid-Open No. 4-291221 discloses that light in a wavelength range complementary to the reflection wavelength λ 1 of a hologram for display is synthesized so that the color tone of transmitted light of a combiner can be improved even with respect to green light. A HUD is disclosed that combines optical elements that reflect or attenuate multiple possible wavelength ranges.
Since this example is an improvement only on the color tone of the transmitted light, it is effective only at a specific angle connecting the hologram and the observer. Therefore, the color tone of the reflected light of the hologram was not necessarily improved for the observer outside the vehicle. For example, in the disclosed embodiment, in order to improve the color tone of the transmitted light of the hologram that diffracts the light of 530 nm, 530
A hologram that diffracts light of 460 nm and 630 nm capable of synthesizing complementary colors of nm light is used.
%, And the half-value width is about 10 nm.
A color tone simulation of the reflected color of the combiner observed outside the vehicle based on this characteristic is as shown in FIG. 10, and it can be seen that the oblique observation makes it relatively white, but the front observation makes it yellow green.

【0014】以上のように、ホログラフィックコンバイ
ナーの反射光および透過光の色調を改善するため、複数
のホログラムを用いることは提案されているが、その特
性が最適化されていないため充分な改善効果が得られな
いという問題点があった。
As described above, it has been proposed to use a plurality of holograms in order to improve the color tone of the reflected light and the transmitted light of the holographic combiner, but since the characteristics are not optimized, a sufficient improvement effect is obtained. There was a problem that was not obtained.

【0015】[0015]

【発明の要旨】本発明は、前述の問題点を解決すべくな
されたものであり、光源と表示すべき情報を表示する表
示体とを少なくとも備えて表示すべき情報を光として発
生する情報表示源と、車両の風防ガラスに備えられてい
て前記光を車両内の観察者に向けて回折するコンバイナ
ーとを少なくとも備えたHUDにおいて、前記コンバイ
ナーは、コンバイナーを通して車両外から車両内に透過
する外光の色調と車両外で観察されるコンバイナーによ
る外光の反射光の色調とを、いかなる角度から観察して
も白色に近づけるように選択した複数色の光によって露
光されたホログラムであって、前記情報表示源からコン
バイナーに向けて発せられた光が車両内の観察者に向か
って回折されるときの回折スペクトルの中心波長λと半
値幅Δλと回折効率ηとが、光源光の色調と角度を変え
て観察したときのコンバイナーによる反射光の平均的色
調との色差を小さくする組合せとなるか、あるいは角度
を変えて観察したときの光源光の色調とコンバイナーに
よる反射光の色調との色差の二乗和を小さくする組合せ
となるように露光されたホログラムであることを特徴と
するHUDを提供する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is an information display that includes at least a light source and a display body that displays information to be displayed, and that generates information to be displayed as light. In a HUD including at least a light source and a combiner provided on a windshield of a vehicle and diffracting the light toward an observer in the vehicle, the combiner is an external light transmitted from the outside of the vehicle to the inside of the vehicle through the combiner. The color tone and the color tone of the reflected light of the outside light by the combiner observed outside the vehicle, which is a hologram exposed by light of a plurality of colors selected so as to be close to white when observed from any angle, the information comprising When the light emitted from the display source toward the combiner is diffracted toward the observer in the vehicle, the central wavelength λ, the half width Δλ and the diffraction efficiency And is a combination that reduces the color difference between the color tone of the light source and the average color tone of the reflected light when observing at different angles, or the color tone of the light source when observing at different angles and the combiner A HUD characterized by being a hologram that is exposed so as to form a combination that reduces the sum of squares of the color difference with the color tone of the reflected light.

【0016】また、本発明は、車両の風防ガラスに備え
られて、情報表示源からの情報を含む光を車両内の観察
者に向けて回折するHUD用コンバイナーであって、コ
ンバイナーを通して車両外から車両内に透過する外光の
色調と、車両外で観察されるコンバイナーによる外光の
反射光の色調とを、いかなる角度から観察しても白色に
近づけるように選択した複数色の光によって、前記情報
表示源からホログラムに向けて発せられた光が車両内の
観察者に向かって回折されるときの回折スペクトルの中
心波長λと半値幅Δλと回折効率ηとが、光源光の色調
と角度を変えて観察したときのコンバイナーによる反射
光の平均的色調との色差を小さくする組合せとなるか、
角度を変えて観察したときの光源光の色調とコンバイナ
ーによる反射光の色調との色差の二乗和を小さくする組
合せとなるように露光されたホログラムからなることを
特徴とするコンバイナーを提供する。
Further, the present invention is a HUD combiner which is provided on a windshield of a vehicle and diffracts light containing information from an information display source toward an observer in the vehicle, from outside the vehicle through the combiner. The color tone of the external light transmitted through the vehicle, and the color tone of the reflected light of the external light by the combiner observed outside the vehicle, by the light of a plurality of colors selected so as to be close to white even when observed from any angle, When the light emitted from the information display source toward the hologram is diffracted toward the observer in the vehicle, the center wavelength λ of the diffraction spectrum, the half width Δλ and the diffraction efficiency η are the same as the color tone and the angle of the light source. Is it a combination that reduces the color difference from the average color tone of the reflected light by the combiner when changing and observing,
There is provided a combiner comprising a hologram exposed so as to make a combination that reduces a sum of squares of color differences between a color tone of a light source light and a color tone of reflected light by the combiner when observed at different angles.

【0017】さらに、本発明は、光源と表示すべき情報
を表示する表示体とを少なくとも備えて表示すべき情報
を光として発生する情報表示源と、車両の風防ガラスに
備えられていて前記光を車両内の観察者に向けて回折す
るコンバイナーとを少なくとも備えたHUDを設計する
方法であって、前記コンバイナーとして、コンバイナー
を通して車両外から車両内に透過する外光の色調と、車
両外で観察されるコンバイナーによる外光の反射光の色
調とを、いかなる角度から観察しても白色に近づけるよ
うに選択した複数色の光によって露光されたホログラム
を用いるにあたり、前記情報表示源からコンバイナーに
向けて発せられた光が車両内の観察者に向かって回折さ
れるときの回折スペクトルの中心波長λと半値幅Δλと
回折効率ηとを、光源光の色調と角度を変えて観察した
ときのコンバイナーによる反射光の平均的色調との色差
を小さくする組合せを選択して、ホログラムの露光条件
を設定することを特徴とするHUDの設計方法を提供す
る。
Further, according to the present invention, an information display source that includes at least a light source and a display body that displays information to be displayed and that generates information to be displayed as light, and a windshield of a vehicle are provided with the light. Is a method for designing a HUD including at least a combiner that diffracts light toward an observer in the vehicle, wherein the combiner serves as a color tone of external light transmitted from the outside of the vehicle through the combiner into the vehicle and the outside of the vehicle. When using the hologram exposed by the light of multiple colors selected so that the color tone of the reflected light of the external light by the combiner is close to white when viewed from any angle, from the information display source to the combiner. When the emitted light is diffracted toward the observer in the vehicle, the center wavelength λ of the diffraction spectrum, the half width Δλ and the diffraction efficiency η are Provide a method for designing a HUD, characterized in that a hologram exposure condition is set by selecting a combination that reduces the color difference between the color tone of light and the average color tone of light reflected by a combiner when observed at different angles. To do.

【0018】なお、上記色差は、例えば次のような定義
で表されるものである。
The color difference is expressed by the following definition, for example.

【0019】(1)JIS−Z8730で規定するL*
** 表色系による色差ΔE* abであり、明度指数の
差をΔL* 、クロマティクネス指数の差をΔa* 、Δb
* として、ΔE* ab =[(ΔL*2 +(Δa*2
(Δb*21/2 で表す。
(1) L * specified by JIS-Z8730
a * b * is the color difference ΔE * ab due to the color system, the difference in lightness index is ΔL * , the difference in chromaticness index is Δa * , Δb.
As * , ΔE * ab = [(ΔL * ) 2 + (Δa * ) 2 +
(Δb * ) 2 ] 1/2 .

【0020】(2)JIS−Z8730で規定するL*
** 表色系による色差ΔE abであり、明度指数
の差をΔL =0、クロマティクネス指数の差をΔa
* 、Δb* として、ΔE* ab =[(Δa*2 +(Δb
*21/2 で表す。
(2) L * specified by JIS-Z8730
a * b * is the color difference ΔE * ab due to the color system, the difference in lightness index is ΔL * = 0, and the difference in chromaticness index is Δa.
As * and Δb * , ΔE * ab = [(Δa * ) 2 + (Δb
* ) 2 ] Expressed as 1/2 .

【0021】(3)JIS−Z8730で規定するL*
** 表色系による色差ΔE* uvであり、明度指数の
差をΔL* 、クロマティクネス指数の差をΔu* 、Δv
* として、ΔE* uv =[(ΔL*2 +(Δu*2
(Δv*21/2 で表す。
(3) L * specified by JIS-Z8730
u * v * is the color difference ΔE * uv due to the colorimetric system, the difference in lightness index is ΔL * , the difference in chromaticness index is Δu * , Δv.
As * , ΔE * uv = [(ΔL * ) 2 + (Δu * ) 2 +
(Δv * ) 2 ] 1/2 .

【0022】(4)JIS−Z8730で規定するL*
** 表色系による色差ΔE* uvであり、明度指数の
差をΔL* =0、クロマティクネス指数の差をΔu*
Δv* として、ΔE* uv =[(Δu*2 +(Δv*
21/2 で表す。
(4) L * specified by JIS-Z8730
u * v * is the color difference ΔE * uv due to the color system, the difference in the lightness index is ΔL * = 0, the difference in the chromaticness index is Δu * ,
As Δv * , ΔE * uv = [(Δu * ) 2 + (Δv * )
2 ] 1/2 .

【0023】(5)JIS−Z8730で規定するアダ
ムス−ニッカーソンの色差式による色差ΔEANであり、
明度指数の差をΔVY 、クロマティクネス指数の差をΔ
(VX −VY )、Δ(VZ −VY )として、ΔEAN=4
0[{0.23ΔVY2 +{Δ(VX −VY )}2
{0.4Δ(VZ −VY )}21/2 で表す。
(5) The color difference ΔE AN according to the Adams-Nickerson color difference formula defined by JIS-Z8730,
The difference in lightness index is ΔV Y , and the difference in chromaticness index is Δ
(V X −V Y ), Δ (V Z −V Y ), ΔE AN = 4
0 [{0.23ΔV Y } 2 + {Δ (V X −V Y )} 2 +
It is represented by {0.4Δ (V Z −V Y )} 2 ] 1/2 .

【0024】(6)JIS−Z8730で規定するアダ
ムス−ニッカーソンの色差式による色差ΔEANであり、
明度指数の差をΔVY =0、クロマティクネス指数の差
をΔ(VX −VY )、Δ(VZ −VY )として、ΔEAN
=40[{Δ(VX −VY )}2 +{0.4Δ(VZ
Y )}21/2 で表す。
(6) The color difference ΔE AN according to the Adams-Nickerson color difference formula defined by JIS-Z8730,
Let ΔV Y = 0 be the difference in lightness index and Δ (V X −V Y ), Δ (V Z −V Y ) be the difference in chromaticness index, and ΔE AN
= 40 [{Δ (V X −V Y )} 2 + {0.4Δ (V Z
V Y )} 2 ] 1/2 .

【0025】(7)JIS−Z8730で規定するハン
ターの色差式による色差ΔEH であり、明度指数の差を
ΔL、クロマティクネス指数の差をΔa、Δbとして、
ΔEH =[(ΔL)2 +(Δa)2 +(Δb)21/2
で表す。
(7) Color difference ΔE H according to the Hunter color difference formula defined by JIS-Z8730, where the difference in lightness index is ΔL and the difference in chromaticness index is Δa and Δb.
ΔE H = [(ΔL) 2 + (Δa) 2 + (Δb) 2 ] 1/2
It is represented by.

【0026】(8)JIS−Z8730で規定するハン
ターの色差式による色差ΔEH であり、明度指数の差を
ΔL=0、クロマティクネス指数の差をΔa、Δbとし
て、ΔEH =[(ΔL)2 +(Δa)2 +(Δb)2
1/2 で表す。
(8) Color difference ΔE H according to Hunter's color difference formula defined by JIS-Z8730, where ΔE H = [(ΔL), where ΔL = 0 is the difference in lightness index and Δa and Δb are the differences in chromaticness index. 2 + (Δa) 2 + (Δb) 2 ]
Expressed as 1/2 .

【0027】(9)JIS−Z8701で規定するXY
Z表色系における色度座標において、光源の色度座標点
とコンバイナーの反射光の色度座標点との距離[(Δ
x)2+(Δy)21/2 で表す。
(9) XY specified by JIS-Z8701
In the chromaticity coordinates in the Z color system, the distance between the chromaticity coordinate point of the light source and the chromaticity coordinate point of the reflected light of the combiner [(Δ
x) 2 + (Δy) 2 ] 1/2 .

【0028】(10)JIS−Z8701で規定するX
101010表色系における色度座標において、光源の色
度座標点とコンバイナーの反射光の色度座標点との距離
[(Δx102 +(Δy1021/2 で表す。
(10) X specified by JIS-Z8701
10 Y 10 Z 10 In the chromaticity coordinates in the color system, the distance between the chromaticity coordinate point of the light source and the chromaticity coordinate point of the reflected light of the combiner [(Δx 10 ) 2 + (Δy 10 ) 2 ] 1/2 Represent

【0029】(11)JIS−Z8729で規定するL
*** 表色系における色度座標において、光源の色
度座標点とコンバイナーの反射光の色度座標点との距離
[(Δu’)2 +(Δv’)21/2 で表す。
(11) L specified by JIS-Z8729
* u * v * In the chromaticity coordinates in the color system, the distance between the chromaticity coordinate point of the light source and the chromaticity coordinate point of the reflected light of the combiner [(Δu ') 2 + (Δv') 2 ] 1/2 Represent

【0030】(12)JIS−Z8729で規定するL
*** 表色系における色度座標において、光源の色
度座標点とコンバイナーの反射光の色度座標点との距離
[(Δu10’)2 +(Δv10’)21/2 で表す。
(12) L specified by JIS-Z8729
* u * v * In the chromaticity coordinates in the color system, the distance between the chromaticity coordinate point of the light source and the chromaticity coordinate point of the reflected light of the combiner [(Δu 10 ') 2 + (Δv 10 ') 2 ] 1 / Expressed as 2 .

【0031】(13)JIS−Z8721で規定する三
属性、すなわち色相、明度および彩度による色の表示方
法における、光源の彩度とコンバイナーの反射光の彩度
との差で表す。
(13) It is represented by the difference between the saturation of the light source and the saturation of the reflected light of the combiner in the three attributes defined by JIS-Z8721, that is, in the color display method based on hue, brightness and saturation.

【0032】(14)マンセルが考案し、1943年に
オプティカル ソサィエティ オブアメリカの測色委員
会が規定したマンセル表色系における、光源の彩度とコ
ンバイナーの反射光のマンセルクロマとの差で表す。
(14) The difference between the saturation of the light source and the Munsell chroma of the reflected light from the combiner in the Munsell color system devised by Munsell and specified by the Colorimetric Committee of the Optical Society of America in 1943.

【0033】これらの色差は、すべてホログラムが回折
する光の中心波長λ、半値幅Δλ、回折効率ηの関数に
なっている。すなわち、これらの色差は、XYZ表色系
における反射あるいは透過による物体色の三刺激値X、
Y、Zから求められる(ほかの表色系はXYZ表色系に
よって表されるものである。)。
These color differences are all functions of the central wavelength λ of light diffracted by the hologram, the half width Δλ, and the diffraction efficiency η. That is, these color differences are the tristimulus values X of the object color due to reflection or transmission in the XYZ color system,
It is obtained from Y and Z (other color systems are represented by the XYZ color system).

【0034】XYZ表色系における反射による物体色の
三刺激値X、Y、Zは、以下に示す式によって決められ
る。
The tristimulus values X, Y and Z of the object color due to reflection in the XYZ color system are determined by the following equations.

【0035】[0035]

【数1】 [Equation 1]

【0036】XYZ表色系における透過による物体色の
三刺激値X、Y、Zは、以下に示す式によって決められ
る。
The tristimulus values X, Y and Z of the object color due to transmission in the XYZ color system are determined by the following equations.

【0037】[0037]

【数2】 [Equation 2]

【0038】[0038]

【数3】 [Equation 3]

【0039】一方、所定の角度で露光されたホログラム
をある角度から観察した場合の、ホログラムの回折スペ
クトルの中心波長λ、半値幅Δλ、回折効率ηは、R
(λ)、τ(λ)によって決められるものであり、ブラ
ッグ条件やヒューイング コーゲルニックのカップルド
ウェイブ セオリー(ザ ベル システム テクニカ
ルジャーナル 第48巻 第2909頁〜第2947頁
(1969))に基づいて計算できる。したがって、色
差は中心波長λ、半値幅Δλ、回折効率ηの関数である
ことがわかる。
On the other hand, when the hologram exposed at a predetermined angle is observed from a certain angle, the center wavelength λ, the half width Δλ and the diffraction efficiency η of the diffraction spectrum of the hologram are R
It is determined by (λ) and τ (λ), and is based on the Bragg condition and the coupled wave theory of Hewing Kogelnik (The Bell System Technical Journal, Vol. 48, pages 2909 to 2947 (1969)). Can be calculated. Therefore, it can be seen that the color difference is a function of the central wavelength λ, the half width Δλ, and the diffraction efficiency η.

【0040】こうして、中心波長λ、半値幅Δλ、回折
効率ηは、上記の式に基づいて、色差を小さくするよう
に種々の組合せとして選択できる。
Thus, the central wavelength λ, the half width Δλ, and the diffraction efficiency η can be selected as various combinations based on the above equation so as to reduce the color difference.

【0041】[0041]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明における実施例
を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0042】図1は、本発明のHUDの一例を示す概念
図である。風防ガラス7の下方には情報表示源が備えら
れている。この情報表示源は、熱陰極管等を用いた光源
6から発した光がコリメーターであるレンズ系4を介
し、透過型カラー液晶表示素子からなる表示体5を通過
した表示すべき情報を光3として発するものである。こ
の光3は、車体の風防ガラス7に備えられたホログラム
からなるコンバイナー2に照射されて、回折され、運転
者に観察位置1で視認される。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of the HUD of the present invention. An information display source is provided below the windshield 7. In this information display source, the light emitted from a light source 6 using a hot cathode tube or the like passes through a lens system 4 which is a collimator, passes through a display body 5 which is a transmissive color liquid crystal display element, and outputs information to be displayed. It is issued as 3. The light 3 is applied to the combiner 2 made of a hologram provided on the windshield 7 of the vehicle body, diffracted, and visually recognized by the driver at the observation position 1.

【0043】上記レンズ系4はコリメーターとしての機
能を持つ。また、この機能をホログラムに持たせ、レン
ズ系4を省くこともできる。ホログラムにレンズ機能を
持たせれば、速度表示8、警告表示9等の表示像を遠方
に結像させることも可能となる。
The lens system 4 has a function as a collimator. Also, the hologram can be provided with this function, and the lens system 4 can be omitted. If the hologram has a lens function, it is possible to form the display images such as the speed display 8 and the warning display 9 at a distance.

【0044】また、必要に応じて表示体5とコンバイナ
ー2との間に収差補正用の別のホログラムやレンズ等を
配してもよい。
If necessary, another hologram or lens for aberration correction may be arranged between the display 5 and the combiner 2.

【0045】また、ホログラムは波長選択機能を持つの
で、希望する色の像が表示可能である。さらに、多重露
光や複数枚のホログラムの積層によって多色表示が可能
となり、表示情報の量と質の向上ができる。例えば、速
度表示8を緑色、警告表示9を赤色、または緑色と赤色
とを混合しアンバー色(橙色)等とすることによって、
運転者に対してより的確に情報を伝達することが可能と
なる。
Since the hologram has a wavelength selecting function, an image of a desired color can be displayed. Further, multi-exposure or stacking of a plurality of holograms enables multicolor display, and the quantity and quality of display information can be improved. For example, by setting the speed display 8 to green, the warning display 9 to red, or a mixture of green and red to amber (orange),
It becomes possible to transmit information to the driver more accurately.

【0046】図2は本発明おけるホログラムの構造の一
例を示す概略断面図である。この例では、3原色に対応
する各波長の光によって単独で露光した3枚のホログラ
ムを積層した構造例を示している。各々のホログラムの
回折波長は、光源である熱陰極管の発光波長ピークに合
わせてある。具体的には、車両の仕様から決まる情報表
示源の配置とコンバイナーの配置とに鑑みた入射角およ
び回折角(本実施例では入射角45°、回折角60°)
において、第1のホログラム11はピーク波長612n
m(赤色)の光を反射回折し、第2のホログラム12は
ピーク波長545nm(緑色)の光を反射回折し、第3
のホログラム13はピーク波長433nm(青色)の光
を反射回折するように露光されたものである。
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the structure of the hologram of the present invention. In this example, a structure example is shown in which three holograms, which are independently exposed by light of each wavelength corresponding to the three primary colors, are stacked. The diffraction wavelength of each hologram is matched with the emission wavelength peak of the hot cathode tube which is the light source. Specifically, the incident angle and the diffraction angle in consideration of the arrangement of the information display source and the arrangement of the combiner, which are determined by the specifications of the vehicle (in this embodiment, the incident angle is 45 °, the diffraction angle is 60 °).
, The first hologram 11 has a peak wavelength of 612n
m (red) light is reflected and diffracted, and the second hologram 12 reflects and diffracts light having a peak wavelength of 545 nm (green).
The hologram 13 is exposed so that light having a peak wavelength of 433 nm (blue) is reflected and diffracted.

【0047】本発明におけるホログラムは、図2に示し
た積層型でもよいが、1枚の感光材料に複数の波長のレ
ーザー光を照射する、いわゆる多重露光によって得られ
た1枚のホログラムも使用できる。この場合、積層型の
場合に起こり得る各波長の像のズレや、コンバイナーの
透過率の低下などを防ぐ点で好ましい。
The hologram according to the present invention may be of the laminated type shown in FIG. 2, but one hologram obtained by so-called multiple exposure, in which one photosensitive material is irradiated with laser light of a plurality of wavelengths, can also be used. . In this case, it is preferable in the case of preventing the image shift of each wavelength and the decrease of the transmittance of the combiner which may occur in the case of the laminated type.

【0048】各ホログラムは、その内部に作製される回
折格子の傾きがすべて同一となるように露光されたもの
である。こうして、ホログラムに入射する光の入射角
を、すべての色の光について同一とすることによって、
ホログラムによって回折される回折角もすべての色の光
について同一となっている。これらの角度が異なると、
それぞれの色の光によって回折される方向が異なってし
まうため、本来白色となるべきものが3色に分かれてし
まい、かえって観察者には不快な色と視認されてしまう
場合がある。
Each hologram is exposed so that the diffraction gratings formed therein all have the same inclination. Thus, by making the incident angle of light incident on the hologram the same for all colors of light,
The diffraction angle diffracted by the hologram is also the same for all colors of light. If these angles are different,
Since the diffracted directions differ depending on the light of each color, what should originally be white is divided into three colors, which may be perceived as an unpleasant color by the observer.

【0049】このように各ホログラム内部の回折格子の
傾きがすべて同一となる反射型のホログラムを作製する
ためには、ホログラム感光材料の両側の面に照射される
レーザー光のホログラム感光材料に対する入射角を、感
光材料のそれぞれの面側において、すべての光について
同一にすればよい。また、露光時のレーザー光の入射角
を同一としない場合でも、1つあるいは2つのピーク波
長のレーザー光がホログラム感光材料の両側へ入射する
角度を調整すれば、内部に形成される回折格子の傾きを
同一とすることができる。
As described above, in order to manufacture a reflection type hologram in which the inclinations of the diffraction gratings inside each hologram are all the same, the incident angle of the laser beam applied to both sides of the hologram photosensitive material with respect to the hologram photosensitive material. Should be the same for all lights on the respective surface sides of the photosensitive material. Further, even when the incident angles of the laser light at the time of exposure are not the same, by adjusting the incident angles of the laser light having one or two peak wavelengths on both sides of the hologram photosensitive material, the diffraction grating formed inside can be adjusted. The slopes can be the same.

【0050】本実施例のホログラムは3枚積層型であ
り、赤色、緑色、青色にそれぞれ対応する3種類の波長
の光によって露光されたホログラムを3枚積層し、積層
型ホログラムを透過する外光の色調、積層型ホログラム
で反射する外光の色調が、いかなる角度から観察して
も、白色に近いものとなっている。
The hologram of this embodiment is of a three-layer type, and three holograms exposed by light of three different wavelengths corresponding to red, green and blue are layered, and external light transmitted through the layered hologram is laminated. The color tone of the above, and the color tone of the external light reflected by the laminated hologram are close to white when observed from any angle.

【0051】こうして露光された積層型ホログラムに向
かって入射する情報表示源からの光の回折光は、その回
折スペクトルの中心波長が、(赤色、緑色、青色)=
(612nm、545nm、433nm)であり、半値
幅が、(赤色、緑色、青色)=(15nm、15nm1
5nm)である。回折効率については光源光の色調と、
角度を変えて観察したときのコンバイナーによる反射光
の平均的色調との色差が最小となるように最適化して決
定した。
The center wavelength of the diffraction spectrum of the diffracted light of the light from the information display source that is incident on the thus-exposed laminated hologram is (red, green, blue) =
(612 nm, 545 nm, 433 nm), and the half width is (red, green, blue) = (15 nm, 15 nm1
5 nm). Regarding the diffraction efficiency, the color tone of the light source,
It was determined by optimization so that the color difference from the average color tone of the reflected light by the combiner when observed at different angles was minimized.

【0052】色差としてはJIS−Z8730で規定す
るL*** 表色系による色差式において明度指数の
差ΔL* の項が零である色差ΔE* ab 、すなわちクロマ
ティクネス指数の差をΔa* 、Δb* としたときのΔE
* ab =[(Δa*2 +(Δb*21/2 を用いた。
As the color difference, the color difference ΔE * ab in which the term of the difference ΔL * in the lightness index is zero in the color difference formula based on the L * a * b * color system specified by JIS-Z8730, that is, the difference in the chromaticness index is Δa. ΔE when * , Δb *
* ab = [(Δa * ) 2 + (Δb * ) 2 ] 1/2 was used.

【0053】角度を変えての観察を垂直断面内(例えば
図9の紙面内)で行った。観察角度範囲はホログラムに
対して−70゜〜+50゜であり、観察は10゜毎のN
=13点とした。各点での反射光の色調のクロマティク
ネス指数をa* i、b* i とすると、その平均的な色調の
クロマティクネス指数は(Σa* i)/N、(Σb* i)/
N、(i =1〜13)となる。光源としてはCIEで規
定される標準光D65を用いた。光源のクロマティクネス
指数は定義からa* =0、b* =0である。したがっ
て、反射光の平均的色調と光源の色調との色差は、ΔE
* ab =[(Δa*2 +(Δb*21/2 =[{(Σ
* i)/N}2 +{(Σb* i)/N}21/2 となる。
そこで本実施例では、このΔE* ab を最小とするように
上記3色ホログラムの回折効率を(赤色、緑色、青色)
=(20%、60%、60%)とした。
Observations with different angles were carried out within a vertical section (for example, within the plane of FIG. 9). The observation angle range is −70 ° to + 50 ° with respect to the hologram, and the observation is performed every 10 ° N.
= 13 points. Assuming that the chromaticity index of the color tone of the reflected light at each point is a * i and b * i , the average chromaticity index of the color tone is (Σa * i ) / N, (Σb * i ) /
N, (i = 1 to 13). The standard light D 65 defined by CIE was used as the light source. From the definition, the chromaticity index of the light source is a * = 0 and b * = 0. Therefore, the color difference between the average color tone of the reflected light and the color tone of the light source is ΔE
* ab = [(Δa * ) 2 + (Δb * ) 2 ] 1/2 = [{(Σ
a * i ) / N} 2 + {(Σb * i ) / N} 2 ] 1/2 .
Therefore, in the present embodiment, the diffraction efficiency of the above three-color hologram is set (red, green, blue) so as to minimize this ΔE * ab.
= (20%, 60%, 60%).

【0054】本実施例では、色差を最小とする中心波長
λ、半値幅Δλ、回折効率ηを決めた。色差を最小とす
ることは、最も好ましい場合を例示したものである。色
差の小さい度合いとしては、色差が最小値からの違い1
0%程度であっても、ホログラムを観察した場合に意匠
上、商品上許容できる程度の色調であれば充分である。
このように許容できる範囲であれば、上記数値に限られ
ない。
In this embodiment, the center wavelength λ, the half width Δλ and the diffraction efficiency η that minimize the color difference are determined. Minimizing the color difference is an example of the most preferable case. As the degree of small color difference, the difference 1 from the minimum color difference
Even if it is about 0%, a color tone that is acceptable in terms of design and products when observing the hologram is sufficient.
The value is not limited to the above value as long as it is within the allowable range.

【0055】図3はこのようにして作製した3色露光ホ
ログラムの、角度を変えて観察した場合の外光反射色の
色変化を示す色度図である。このホログラムは、図7の
単色ホログラムの場合、あるいは図9のホログラムの回
折特性を最適化していない3色ホログラムと比較して色
変化が少なく、いずれの観察角度でも色度図の周辺部か
ら離れ光源に近づき、その色調は白色に近づいている。
FIG. 3 is a chromaticity diagram showing the color change of the external light reflection color when the three-color exposure hologram thus produced is observed at different angles. This hologram has less color change than the case of the monochromatic hologram in FIG. 7 or the three-color hologram in which the diffraction characteristics of the hologram in FIG. 9 are not optimized, and the hologram is separated from the peripheral portion of the chromaticity diagram at any observation angle. Approaching the light source, its color tone is approaching white.

【0056】また、この場合の透過色は近似的に反射色
と補色関係にあると考えられるので、ホログラムや風防
ガラスに色付きがない場合は、図3の光源×印に対する
点対称の位置に近い色調となる。すなわち、反射色の色
調が白色に近づけば透過色の色調も白色に近いものとな
る。
Since the transmitted color in this case is considered to have a complementary color relationship with the reflected color, it is close to the position of point symmetry with respect to the light source x mark in FIG. 3 when the hologram and the windshield are not colored. It becomes a color tone. That is, when the color tone of the reflected color approaches white, the color tone of the transmitted color also approaches white.

【0057】以上のように、本発明によるホログラムは
従来のホログラムに比べ、反射色、透過色ともに色調を
改善できた。
As described above, the hologram according to the present invention was able to improve the color tone of both the reflection color and the transmission color as compared with the conventional hologram.

【0058】こうして、本実施例のホログラムを車両の
風防合わせガラスの内部に封入しコンバイナーとするこ
とによって、外光反射色および透過色の色調の改善され
たHUDを実現できた。
Thus, by enclosing the hologram of this embodiment inside the windshield laminated glass of the vehicle to form a combiner, it was possible to realize the HUD in which the color tones of the external light reflection color and the transmission color were improved.

【0059】なお、ホログラムは、通常数10mmから
数100mm角程度の面積で、数μmから数10μm程
度の厚みであり、光回折機能を持つ。このようなホログ
ラムは、リップマンタイプ等の体積・位相型のホログラ
ムが高い回折効率を得られるという点で望ましいが、エ
ンボスタイプ、レインボータイプ等のホログラムと呼ば
れるものを広く使用できる。また、ホログラム材料とし
ては、ポリビニルカルバゾールやアクリル系などのフォ
トポリマー、重クロム酸ゼラチン、光レジスト、銀塩な
ど種々の感光材料を使用できる。
The hologram normally has an area of about several 10 mm to several 100 mm square and a thickness of several μm to several 10 μm, and has a light diffraction function. Although such a hologram is desirable in that a volume / phase type hologram such as a Lippmann type can obtain high diffraction efficiency, a hologram called an embossed type or a rainbow type can be widely used. As the hologram material, various photosensitive materials such as polyvinyl carbazole, acrylic-based photopolymers, dichromated gelatin, photoresists, and silver salts can be used.

【0060】かかるホログラムは風防ガラスに備えられ
るものであり、例えば風防ガラスの表面(車両外表面)
や車両内側表面に備えられてもよい。ホログラムの保護
の点に鑑みれば、合わせガラスである風防ガラスの内部
に封入して用いることが好ましい。
Such a hologram is provided in the windshield, for example, the surface of the windshield (the outer surface of the vehicle).
It may be provided on the inner surface of the vehicle. In view of protection of the hologram, it is preferable to use it by enclosing it in the windshield which is a laminated glass.

【0061】本発明における情報表示源は光を発して表
示する機能を持つ。液晶表示素子等のいわゆる受光型表
示素子からなる表示体に熱陰極管(HCT)、冷陰極
管、蛍光表示管(VF)、ハロゲンランプ、LEDなど
からなる光源から発した光を照射するものであり、ま
た、これらの機能を併せ持つものであってもよい。
The information display source in the present invention has a function of emitting light to display. It irradiates light emitted from a light source composed of a hot cathode tube (HCT), a cold cathode tube, a fluorescent display tube (VF), a halogen lamp, an LED, etc. to a display body composed of a so-called light receiving display element such as a liquid crystal display element. Yes, it may have both of these functions.

【0062】本発明におけるコンバイナーをカラー表示
に用いる場合、この液晶表示素子としては、カラーフィ
ルターと透過型のツイストネマチック型液晶素子や、ス
ーパーツイストネマチック型液晶表示素子等からなるカ
ラー液晶表示素子等が好ましく使用できる。これによっ
て、一つの光源から発せられた光を所望の色の光として
照射できる。
When the combiner of the present invention is used for color display, the liquid crystal display element includes a color filter and a transmission type twist nematic type liquid crystal element, a color liquid crystal display element including a super twist nematic type liquid crystal display element and the like. It can be preferably used. Thereby, the light emitted from one light source can be irradiated as light of a desired color.

【0063】このようにして、複数の色の光は同一の情
報表示源から発することができる。これら複数の色の光
が同時に表示される場合には表示像が重なって表示さ
れ、逆にこの表示像の重なりを防ぐために、必要に応じ
てカラーフィルターと光源の組合せによって、あるいは
カラー液晶表示素子を制御することによって、複数の色
の光が同時に照射されないようにしてもよい。
In this way, light of a plurality of colors can be emitted from the same information display source. When the lights of these plural colors are displayed simultaneously, the display images are displayed in an overlapping manner. On the contrary, in order to prevent the overlapping of the display images, a color filter and a light source are combined as necessary, or a color liquid crystal display device is provided. It is also possible to prevent light of a plurality of colors from being irradiated at the same time by controlling.

【0064】また、それとは別に、受光型表示素子を用
いず、上記の光源自体をパターン化して配列し特定の情
報を光として発生するものであってもよい。受光型表示
素子に上記光源を併用したものの場合は、この受光型表
示素子と光源との間にレンズ系や曲面反射鏡等の適当な
光平行化手段、導光板等の適当な導光手段を配置しても
よい。さらに、ホログラムに光が投射されるまでの光径
路内に、必要に応じて、光偏光手段、あるいは、KNO
3 等の非線形光学素子を配置してもよい。
Alternatively, instead of using the light receiving display element, the light source itself may be patterned and arranged to generate specific information as light. In the case where the light source is used together with the light receiving display element, an appropriate light collimating means such as a lens system or a curved reflecting mirror, and a suitable light guiding means such as a light guide plate are provided between the light receiving display element and the light source. You may arrange. Further, if necessary, an optical polarization means or KNO is provided in the optical path until the light is projected on the hologram.
Non-linear optical elements such as 3 may be arranged.

【0065】また本発明のHUDをカラー表示とする場
合、コンバイナーから表示像までの距離は各色で同一と
すれば同一平面内にカラー表示ができる。また、色によ
って変えた場合には、表示色によって表示像の観察され
る距離の異なる立体的な像を得ることができる。
When the HUD of the present invention is displayed in color, color display can be performed in the same plane if the distance from the combiner to the display image is the same for each color. Further, when the color is changed, a three-dimensional image in which the display image is viewed at different distances can be obtained depending on the display color.

【0066】本実施例では3色表示のホログラムについ
て説明したが、4色以上の表示のできるホログラムでも
同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the three-color display hologram has been described, but the same effect can be obtained with a hologram capable of displaying four or more colors.

【0067】本発明におけるホログラムは、上記のよう
な反射型ホログラムに限らず、透過型ホログラムを用い
たHUDでもよい。
The hologram in the present invention is not limited to the reflection type hologram as described above, but may be a HUD using a transmission type hologram.

【0068】第2の実施例として、3色露光のホログラ
ムを厚さ20μmの1枚の感光材料に多重露光した場合
を示す。コンバイナーを風防ガラスに備えたときの情報
表示源からコンバイナーに向かう光の入射角を45°、
車両内の観察者に向かう回折角を60°としたときの各
々の回折波長のピークが、第1の実施例と同様に赤色と
して波長612nm、緑色として波長545nm、青色
として波長433nmとなるよう露光した。
As a second embodiment, a case will be described in which holograms of three-color exposure are subjected to multiple exposure on one photosensitive material having a thickness of 20 μm. When the combiner is installed on the windshield, the incident angle of light from the information display source to the combiner is 45 °,
Exposure is performed so that the peaks of the respective diffraction wavelengths when the diffraction angle toward the observer in the vehicle is 60 ° are 612 nm for red, 545 nm for green, and 433 nm for blue, as in the first embodiment. did.

【0069】回折効率と半値幅については、角度を変え
て観察したときの、光源光の色調とコンバイナーによる
反射光の色調との色差の二乗和が最小となるように最適
化して決定した。
The diffraction efficiency and the full width at half maximum were optimized and determined so that the sum of squares of the color difference between the color tone of the light source light and the color tone of the light reflected by the combiner when observed at different angles was minimized.

【0070】色差としては第1の実施例と同様にJIS
−Z8730で規定するL*** 表色系による色差
式において明度指数の差ΔL* の項が零である色差ΔE
* ab、すなわちクロマティクネス指数の差をΔa* 、Δ
* としたときのΔE* ab =[(Δa*2 +(Δb
*21/2 を用いた。
As for the color difference, the same as in the first embodiment, JIS
-A color difference ΔE where the term of the difference ΔL * in the lightness index is zero in the color difference formula based on the L * a * b * color system specified by Z8730.
* ab , that is, the difference in the chromaticness index is Δa * , Δ
b * and the ΔE of the time * ab = [(Δa *) 2 + (Δb
* ) 2 ] 1/2 was used.

【0071】角度を変えての観察を、垂直断面内(例え
ば図6の紙面内)で行った。観察角度範囲はホログラム
に対して−70゜〜+50゜であり、観察は1゜毎のN
=121点とした。各点での反射光の色調のクロマティ
クネス指数をa* i、b* i とした。光源としてD65を用
いると、光源のクロマティクネス指数は定義よりa*
0、b* =0である。したがって、最小とすべき光源光
の色調とコンバイナーによる反射光の色調との色差の二
乗和は、Σ(ΔE* abi2 =Σ[(Δa* i2+(Δb*
i2 ]=Σ[(a* i2 +(b* i2 ]、(i =1〜
121)となる。そこで本実施例では、このΣ(ΔE*
abi2 を最小とするように上記3原色ホログラムの回
折効率と半値幅を最適化し、回折効率を(赤色、緑色、
青色)=(35%、60%、65%)、半値幅を(赤
色、緑色、青色)=(8nm、8nm、5nm)とし
た。
Observations with different angles were carried out within a vertical section (for example, within the plane of FIG. 6). The observation angle range is −70 ° to + 50 ° with respect to the hologram, and the observation is performed every N °.
= 121 points. The chromaticness index of the color tone of the reflected light at each point is defined as a * i and b * i . When D 65 is used as the light source, the chromaticness index of the light source is a * =
0 and b * = 0. Therefore, the sum of squares of the color difference between the color tone of the light source light to be minimized and the color tone of the reflected light by the combiner is Σ (ΔE * abi ) 2 = Σ [(Δa * i ) 2 + (Δb *
i ) 2 ] = Σ [(a * i ) 2 + (b * i ) 2 ], (i = 1 to 1
121). Therefore, in the present embodiment, this Σ (ΔE *
abi ) 2 is optimized so that the diffraction efficiencies and half widths of the above three primary color holograms are optimized, and the diffraction efficiencies (red, green,
Blue) = (35%, 60%, 65%), and half widths (red, green, blue) = (8 nm, 8 nm, 5 nm).

【0072】図4は本実施例のホログラムの外光反射色
の変化を示す色度図である。図4からわかる通り、本実
施例のホログラムの外光反射色の変化は、第1の実施例
のように光源を取り巻いていない。しかし、全体として
色度図上の光源との距離が第1の実施例よりもさらに近
づいており、ホログラムの色調が白色に近づいているこ
とがわかる。
FIG. 4 is a chromaticity diagram showing changes in the external light reflection color of the hologram of this embodiment. As can be seen from FIG. 4, the change in the external light reflection color of the hologram of this embodiment does not surround the light source as in the first embodiment. However, as a whole, the distance from the light source on the chromaticity diagram is closer than in the first embodiment, and it can be seen that the color tone of the hologram is closer to white.

【0073】第3の実施例として、第2の実施例と同様
に3色露光のホログラムを厚さ20μmの1枚の感光材
料に多重露光した場合を示す。本実施例では、コンバイ
ナーを風防ガラスに備えたときの情報表示源からコンバ
イナーに向かう光の入射角を50°、車両内の観察者に
向かう回折角を65°としたときの各々の回折波長が、
第1の実施例と同様に赤色として波長637nm、緑色
として波長540nm、青色として波長448nmとな
るよう露光した。
As a third embodiment, a case where the hologram of three color exposure is subjected to multiple exposure on one photosensitive material having a thickness of 20 μm as in the second embodiment will be described. In the present embodiment, when the combiner is provided on the windshield, the angle of incidence of light from the information display source to the combiner is 50 °, and the diffraction angle toward the observer in the vehicle is 65 °. ,
Similar to the first embodiment, exposure was performed so that the wavelength was 637 nm for red, the wavelength was 540 nm for green, and the wavelength was 448 nm for blue.

【0074】回折効率と半値幅については、角度を変え
て観察したときの、光源光の色調とコンバイナーによる
反射光の色調との色差の二乗和が最小となるように最適
化して決定した。
The diffraction efficiency and the full width at half maximum were optimized and determined so that the sum of squares of the color difference between the color tone of the light source light and the color tone of the light reflected by the combiner when observed at different angles was minimized.

【0075】色差としては第1の実施例と同様にJIS
−Z8701で規定するXYZ表色系の色度座標におけ
る光源の色度点と反射光の色度点との距離((Δx)2
+(Δy)21/2 を用いた。
As for the color difference, the same as in the first embodiment, JIS
-The distance between the chromaticity point of the light source and the chromaticity point of the reflected light in the chromaticity coordinates of the XYZ color system defined by Z8701 ((Δx) 2
+ (Δy) 2 ) 1/2 was used.

【0076】角度を変えての観察を、垂直断面内(例え
ば図9の紙面内)で行った。観察角度範囲はホログラム
に対して−70゜〜+50゜であり、観察は10゜毎の
N=13点とした。各点での反射光の色度をxi 、yi
とした。光源としてD65を用いると、光源の色度は定義
よりx0 =0.3127、y0 =0.3291である。
したがって、最小とすべき光源光の色調とコンバイナー
による反射光の色調との色差の二乗和は、Σ(ΔExy
2 =Σ[(Δxi2 +(Δyi2 ]=Σ[(xi
02 +(yi −y02 ]、(i =1〜13)とな
る。
Observations with different angles were carried out within a vertical cross section (for example, within the plane of FIG. 9). The observation angle range was −70 ° to + 50 ° with respect to the hologram, and the observation was performed at N = 13 points every 10 °. The chromaticity of the reflected light at each point is x i , y i
And When D 65 is used as the light source, the chromaticity of the light source is x 0 = 0.3127 and y 0 = 0.3291 by definition.
Therefore, the sum of squares of the color difference between the color tone of the light source light to be minimized and the color tone of the reflected light from the combiner is Σ (ΔE xy ).
2 = Σ [(Δx i ) 2 + (Δy i ) 2 ] = Σ [(x i
x 0 ) 2 + (y i −y 0 ) 2 ], (i = 1 to 13).

【0077】そこで本実施例では、このΣ(ΔExy2
を最小とするように上記3原色ホログラムの回折効率と
半値幅を最適化し、回折効率を(赤色、緑色、青色)=
(60%、60%、20%)、半値幅を(赤色、緑色、
青色)=(11nm、9nm、6nm)とした。
Therefore, in the present embodiment, this Σ (ΔE xy ) 2
The diffraction efficiency and the half width of the above three primary color holograms are optimized to minimize the diffraction efficiency (red, green, blue) =
(60%, 60%, 20%), full width at half maximum (red, green,
Blue) = (11 nm, 9 nm, 6 nm).

【0078】図5は本実施例のホログラムの外光反射色
の変化を示す色度図である。図5からわかる通り、本実
施例のホログラムの外光反射色の変化は、第1の実施例
のように光源を取り巻いていない。一方で、全体として
光源までの色度図上の距離は充分に近い。
FIG. 5 is a chromaticity diagram showing changes in the external light reflection color of the hologram of this embodiment. As can be seen from FIG. 5, the change in the external light reflection color of the hologram of the present embodiment does not surround the light source as in the first embodiment. On the other hand, the distance on the chromaticity diagram to the light source is sufficiently short as a whole.

【0079】この例では、第1の実施例や第2の実施例
に比べると、ホログラムの色調の白色の度合いは小さ
い。しかし、角度を変えての観察を行った際に、色調の
変化が第1、第2の実施例に比べて小さい。この意味
で、ホログラムの色調が穏やかに観察されるので、ホロ
グラムは白色に近い色調に観察される。
In this example, the degree of white in the color tone of the hologram is smaller than that in the first and second examples. However, when the observation is performed with the angle changed, the change in color tone is smaller than in the first and second embodiments. In this sense, since the color tone of the hologram is gently observed, the hologram is observed with a color tone close to white.

【0080】このように少なくとも3原色に対応する複
数の波長の光によって露光されたホログラフィックコン
バイナーは、その回折特性(回折スペクトルの中心波
長、半値幅、回折効率)を本発明による方法で最適化す
れば、従来問題となっていた反射光および透過光の色調
を改善し白色に近づけることができる。
In this way, the holographic combiner exposed by light of a plurality of wavelengths corresponding to at least three primary colors has its diffraction characteristics (center wavelength of diffraction spectrum, half width, diffraction efficiency) optimized by the method according to the present invention. By doing so, it is possible to improve the color tones of the reflected light and the transmitted light, which have been a problem in the past, and bring them closer to white.

【0081】また、本実施例のホログラムを車両の風防
合わせガラスの内部に封入しコンバイナーとすることに
よって、先の実施例同様外光反射色および透過色の色調
の改善されたHUDを実現できる。なお、本実施例のホ
ログラムの構造、作製方法、HUDとする場合の光源等
その他に関しては先の実施例と同様とできる。
By enclosing the hologram of this embodiment in the windshield laminated glass of the vehicle to form a combiner, it is possible to realize the HUD in which the color tones of the external light reflection color and the transmission color are improved as in the previous embodiments. The structure of the hologram of this embodiment, the manufacturing method, the light source in the case of the HUD, and the like can be the same as those in the previous embodiments.

【0082】このように、本発明においてコンバイナー
として用いているホログラムは、コンバイナーを通して
車両外から車両内に透過する外光の色調と車両外で観察
されるコンバイナーによる外光の反射光の色調とを、い
かなる角度から観察しても白色に近づけるように選択し
た複数色に対応する複数の中心波長を有する光によって
露光されたものである。そして、そのホログラムの回折
特性(回折スペクトルの中心波長λ、半値幅Δλ、回折
効率η)は、光源光の色調と、角度を変えて観察したと
きのコンバイナーによる反射光の平均的色調との色差が
小さくなるように最適化した組合せであるか、または角
度を変えて観察したときの、光源光の色調とコンバイナ
ーによる反射光の色調との色差の二乗和が小さくなるよ
うに最適化した組合せである。
As described above, the hologram used as the combiner in the present invention has a color tone of the external light transmitted from the outside of the vehicle to the inside of the vehicle through the combiner and a tone of the reflected light of the outside light observed by the combiner outside the vehicle. , Which is exposed by light having a plurality of center wavelengths corresponding to a plurality of colors selected so as to be close to white when viewed from any angle. The diffraction characteristics of the hologram (center wavelength λ of diffraction spectrum, full width at half maximum Δλ, diffraction efficiency η) are the color difference between the color tone of the light source and the average color tone of the reflected light by the combiner when observed at different angles. Is a combination optimized to reduce the color difference, or a combination optimized to reduce the sum of squares of the color difference between the color tone of the light source light and the color tone of the light reflected by the combiner when observed at different angles. is there.

【0083】そのため、車両外からコンバイナーを透過
して運転者等の観察者の視認する透過光の色調や、車両
外におけるコンバイナーによる外光の反射光の色調が、
従来のコンバイナーに比べ白色に近づき、運転者に対し
ては補色の無い透明な視界を与え安全性を高めるととも
に、外部の観察者に対しては観察する角度による色変化
が少なくかつ白色に近い色調のHUDが得られる。特
に、表示色として頻繁に用いられる500〜560nm
程度の緑色光に対しても有効に色調を改善することがで
きる。
Therefore, the color tone of transmitted light which is transmitted from the outside of the vehicle through the combiner and visually recognized by an observer such as a driver, and the color tone of reflected light of the outside light by the combiner outside the vehicle are
Compared to the conventional combiner, the color is closer to white, giving the driver a transparent view with no complementary color to enhance safety, and there is little color change depending on the angle of observation to the outside observer and a color tone close to white. HUD is obtained. Especially, 500 to 560 nm which is often used as a display color
It is possible to effectively improve the color tone even for a certain degree of green light.

【0084】[0084]

【発明の効果】このように、本発明においてコンバイナ
ーとして用いているホログラムは、コンバイナーを通し
て車両外から車両内に透過する外光の色調と車両外で観
察されるコンバイナーによる外光の色調とを、いかなる
角度から観察しても白色に近づけるように選択した複数
色に対応する複数の中心波長を有する光によって露光さ
れたものである。そして、そのホログラムの回折特性
(回折スペクトルの中心波長λ、半値幅Δλ、回折効率
η)は、光源の色調と、角度を変えて観察したときのコ
ンバイナーによる反射光の平均的色調との色差が小さく
なるように最適化した組合せであるか、または角度を変
えて観察したときの光源光の色調とコンバイナーによる
反射光の色調との色差の二乗和が小さくなるように最適
化した組合せである。
As described above, in the hologram used as the combiner in the present invention, the color tone of the external light transmitted from the outside of the vehicle to the inside of the vehicle through the combiner and the color tone of the outside light by the combiner observed outside the vehicle are It was exposed by light having a plurality of center wavelengths corresponding to a plurality of colors selected so as to be close to white when viewed from any angle. The diffraction characteristics of the hologram (center wavelength λ of diffraction spectrum, full width at half maximum Δλ, diffraction efficiency η) are the color differences between the color tone of the light source and the average color tone of the reflected light by the combiner when observed at different angles. The combination is optimized so as to be small, or the combination is optimized so that the sum of squares of the color difference between the color tone of the light source light and the color tone of the light reflected by the combiner when observed at different angles is reduced.

【0085】そのため、車両外からコンバイナーを透過
して運転者等の観察者の視認する透過光の色調や、車両
外におけるコンバイナーによる外光の反射光の色調が、
従来のコンバイナーに比べ白色に近づき、運転者に対し
ては補色のない透明な視界を与えて安全性を高めるとと
もに、外部の観察者に対しては観察する角度による色変
化が少なくかつ白色に近い色調のHUDが得られる。
Therefore, the color tone of the transmitted light which is transmitted from the outside of the vehicle through the combiner to be visually recognized by an observer such as a driver or the color tone of the reflected light of the outside light by the combiner outside the vehicle is
Compared to the conventional combiner, the color is closer to white, giving the driver a transparent view without complementary colors to enhance safety, and to external observers there is less color change depending on the viewing angle and it is close to white. A color HUD is obtained.

【0086】特に、表示色として頻繁に用いられる50
0〜560nm程度の緑色光に対しても有効に色調を改
善できる。
In particular, it is often used as a display color.
The color tone can be effectively improved even for green light of about 0 to 560 nm.

【0087】さらに、本発明におけるコンバイナーは、
少なくとも3色の光の表示ができるため、車両外からの
透過色および車両外での反射色が白色としつつ、複数色
の情報表示を可能としたHUDが得られる。
Furthermore, the combiner in the present invention is
Since at least three colors of light can be displayed, a HUD capable of displaying information in a plurality of colors can be obtained while the transmitted color from outside the vehicle and the reflected color outside the vehicle are white.

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

【図1】本発明のHUDの一例を示す概念図FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a HUD of the present invention.

【図2】本発明おけるホログラムの構造の一例を示す概
略断面図
FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of the structure of a hologram in the present invention.

【図3】本発明におけるホログラムの外光反射色の色変
化を示す色度図
FIG. 3 is a chromaticity diagram showing a color change of an external light reflection color of the hologram in the present invention.

【図4】本発明におけるホログラムの外光反射色の色変
化を示す色度図
FIG. 4 is a chromaticity diagram showing the color change of the external light reflection color of the hologram in the present invention.

【図5】本発明におけるホログラムの外光反射色の色変
化を示す色度図
FIG. 5 is a chromaticity diagram showing the color change of the external light reflection color of the hologram in the present invention.

【図6】従来のホログラムの透過色を説明する概念図FIG. 6 is a conceptual diagram illustrating a transmission color of a conventional hologram.

【図7】従来のホログラムの反射色を説明する概念図FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a reflection color of a conventional hologram.

【図8】従来のホログラムの外光反射色変化を示す色度
FIG. 8 is a chromaticity diagram showing a change in external light reflection color of a conventional hologram.

【図9】従来の車載用HUDを示す断面図FIG. 9 is a sectional view showing a conventional vehicle-mounted HUD.

【図10】従来の回折特性を最適化していないホログラ
ムの外光反射色変化を示す色度図
FIG. 10 is a chromaticity diagram showing a change in external light reflection color of a hologram in which a conventional diffraction characteristic is not optimized.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:運転者の観察位置 2:コンバイナー 3:情報を含む光 4:レンズ系 5:表示素子 6:光源 7:風防ガラス 8:速度表示 9:警告表示 1: Driver's observation position 2: Combiner 3: Light including information 4: Lens system 5: Display element 6: Light source 7: Windshield 8: Speed display 9: Warning display

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と表示すべき情報を表示する表示体と
を少なくとも備えて表示すべき情報を光として発生する
情報表示源と、車両の風防ガラスに備えられていて前記
光を車両内の観察者に向けて回折するコンバイナーとを
少なくとも備えたヘッドアップディスプレイにおいて、
前記コンバイナーは、コンバイナーを通して車両外から
車両内に透過する外光の色調と車両外で観察されるコン
バイナーによる外光の反射光の色調とを、いかなる角度
から観察しても白色に近づけるように選択した複数色の
光によって露光されたホログラムであって、前記情報表
示源からコンバイナーに向けて発せられた光が車両内の
観察者に向かって回折されるときの回折スペクトルの中
心波長λと半値幅Δλと回折効率ηとが、光源光の色調
と角度を変えて観察したときのコンバイナーによる反射
光の平均的色調との色差を小さくする組合せとなるか、
あるいは角度を変えて観察したときの光源光の色調とコ
ンバイナーによる反射光の色調との色差の二乗和を小さ
くする組合せとなるように露光されたホログラムからな
ることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
1. An information display source that includes at least a light source and a display that displays information to be displayed, and an information display source that generates information to be displayed as light, and a windshield of a vehicle, the light being provided inside the vehicle. In a head-up display including at least a combiner that diffracts toward an observer,
The combiner is selected so that the color tone of the external light transmitted from the outside of the vehicle to the inside of the vehicle through the combiner and the color tone of the reflected light of the outside light by the combiner observed outside the vehicle are close to white even if observed from any angle. A hologram exposed by a plurality of colors of light, wherein the light emitted from the information display source toward the combiner is diffracted toward the observer in the vehicle, the central wavelength λ and the half width Whether Δλ and diffraction efficiency η are a combination that reduces the color difference between the color tone of the light source and the average color tone of the reflected light by the combiner when observed at different angles,
Alternatively, a head-up display characterized by comprising holograms that are exposed so as to reduce the sum of squares of the color difference between the color tone of the light source light and the color tone of the reflected light from the combiner when observed at different angles.
【請求項2】前記コンバイナーは、複数の中心波長を有
する光によって多重露光された1層のホログラムである
ことを特徴とする請求項1のヘッドアップディスプレ
イ。
2. The head-up display according to claim 1, wherein the combiner is a single-layer hologram that is multiple-exposed with light having a plurality of center wavelengths.
【請求項3】前記コンバイナーは、単一の中心波長また
は複数の中心波長の光によって露光された複数のホログ
ラムを積層したものであることを特徴とする請求項1の
ヘッドアップディスプレイ。
3. The head-up display according to claim 1, wherein the combiner is a stack of a plurality of holograms exposed by light having a single central wavelength or a plurality of central wavelengths.
【請求項4】前記情報表示源からコンバイナーへ入射す
る複数の色の光の入射角がすべて略同一であり、かつコ
ンバイナーから回折される複数の色の光の回折角がすべ
て略同一であることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
かのヘッドアップディスプレイ。
4. The incident angles of lights of a plurality of colors that are incident on the combiner from the information display source are all substantially the same, and the diffraction angles of the lights of a plurality of colors diffracted by the combiner are all substantially the same. The head-up display according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】前記複数色の光に対応するそれぞれの中心
波長が、580〜650nm、500〜570nm、4
20〜490nmの範囲からそれぞれ選ばれる3色に対
応する波長であることを特徴とする請求項1〜4のいず
れかのヘッドアップディスプレイ。
5. The central wavelengths corresponding to the lights of the plurality of colors are 580 to 650 nm, 500 to 570 nm, and 4 respectively.
The head-up display according to any one of claims 1 to 4, which has a wavelength corresponding to three colors selected from the range of 20 to 490 nm.
【請求項6】車両の風防ガラスに備えられて、情報表示
源からの情報を含む光を車両内の観察者に向けて回折す
るヘッドアップディスプレイ用コンバイナーであって、
コンバイナーを通して車両外から車両内に透過する外光
の色調と、車両外で観察されるコンバイナーによる外光
の反射光の色調とを、いかなる角度から観察しても白色
に近づけるように選択した複数色の光によって、前記情
報表示源からホログラムに向けて発せられた光が車両内
の観察者に向かって回折されるときの回折スペクトルの
中心波長λと半値幅Δλと回折効率ηとが、光源光の色
調と角度を変えて観察したときのコンバイナーによる反
射光の平均的色調との色差を小さくする組合せとなる
か、角度を変えて観察したときの光源光の色調とコンバ
イナーによる反射光の色調との色差の二乗和を小さくす
る組合せとなるように露光されたホログラムからなるこ
とを特徴とするコンバイナー。
6. A combiner for a head-up display, which is provided on a windshield of a vehicle and diffracts light containing information from an information display source toward an observer in the vehicle.
Multiple colors selected so that the color tone of the external light transmitted from the outside of the vehicle through the combiner to the inside of the vehicle and the color tone of the reflected light of the outside light by the combiner observed outside the vehicle are close to white even if observed from any angle. When the light emitted from the information display source toward the hologram by the light is diffracted toward the observer in the vehicle, the center wavelength λ, the half width Δλ and the diffraction efficiency η are the source light. Either the color tone and the average color tone of the reflected light from the combiner when observed at different angles, or the combination of the light source light color when observed at different angles and the reflected light tone from the combiner. A combiner characterized by comprising holograms exposed so as to form a combination that reduces the sum of squares of the color difference of.
【請求項7】複数の中心波長を有する光によって多重露
光された1層のホログラムからなることを特徴とする請
求項6のコンバイナー。
7. The combiner according to claim 6, wherein the combiner comprises a single-layer hologram that is multiple-exposed with light having a plurality of central wavelengths.
【請求項8】単一の中心波長または複数の中心波長を有
する光によって露光された複数のホログラムを積層した
ものからなることを特徴とする請求項6のコンバイナ
ー。
8. The combiner of claim 6, comprising a stack of a plurality of holograms exposed by light having a single center wavelength or light having a plurality of center wavelengths.
【請求項9】前記複数色の光に対応するそれぞれの中心
波長が、580〜650nm、500〜570nm、4
20〜490nmの範囲からそれぞれ選ばれる3色に対
応する波長であることを特徴とする請求項6〜8のいず
れかのコンバイナー。
9. Central wavelengths corresponding to the lights of the plurality of colors are 580 to 650 nm, 500 to 570 nm, and 4 respectively.
The combiner according to any one of claims 6 to 8, which has a wavelength corresponding to three colors selected from the range of 20 to 490 nm.
【請求項10】光源と表示すべき情報を表示する表示体
とを少なくとも備えて表示すべき情報を光として発生す
る情報表示源と、車両の風防ガラスに備えられていて前
記光を車両内の観察者に向けて回折するコンバイナーと
を少なくとも備えたヘッドアップディスプレイを設計す
る方法であって、前記コンバイナーとして、コンバイナ
ーを通して車両外から車両内に透過する外光の色調と、
車両外で観察されるコンバイナーによる外光の反射光の
色調とを、いかなる角度から観察しても白色に近づける
ように選択した複数色の光によって露光されたホログラ
ムを用いるにあたり、前記情報表示源からホログラムに
向けて発せられた光が車両内の観察者に向かって回折さ
れるときの回折スペクトルの中心波長λと半値幅Δλと
回折効率ηとを、光源光の色調と角度を変えて観察した
ときのコンバイナーによる反射光の平均的色調との色差
を小さくする組合せを選択して、ホログラムの露光条件
を設定することを特徴とするヘッドアップディスプレイ
の設計方法。
10. An information display source that includes at least a light source and a display body that displays information to be displayed, and an information display source that generates information to be displayed as light, and a windshield of the vehicle, the light being provided inside the vehicle. A method of designing a head-up display having at least a combiner diffracting toward an observer, wherein, as the combiner, a color tone of external light transmitted from outside the vehicle into the vehicle through the combiner,
With the color tone of the reflected light of the outside light by the combiner observed outside the vehicle, when using the hologram exposed by the light of multiple colors selected so as to be close to white when viewed from any angle, from the information display source The center wavelength λ, the half-value width Δλ and the diffraction efficiency η of the diffraction spectrum when the light emitted toward the hologram is diffracted toward the observer in the vehicle were observed by changing the color tone and angle of the light source light. A method for designing a head-up display, characterized in that a hologram exposure condition is set by selecting a combination that reduces a color difference from the average color tone of the reflected light by the combiner.
【請求項11】前記コンバイナーは、複数の中心波長を
有する光によって多重露光された1層のホログラムであ
ることを特徴とする請求項10のヘッドアップディスプ
レイの設計方法。
11. The method of designing a head-up display according to claim 10, wherein the combiner is a single-layer hologram that is multiple-exposed with light having a plurality of center wavelengths.
【請求項12】前記コンバイナーは、単一の波長または
複数の波長の光によって露光された複数のホログラムを
積層したものであることを特徴とする請求項10のヘッ
ドアップディスプレイの設計方法。
12. The method of designing a head-up display according to claim 10, wherein the combiner is a stack of a plurality of holograms exposed by light having a single wavelength or a plurality of wavelengths.
【請求項13】前記情報表示源からコンバイナーへ入射
する複数の色の光の入射角がすべて略同一であり、かつ
コンバイナーから回折される複数の色の光の回折角がす
べて略同一であることを特徴とする請求項10〜12の
いずれかのヘッドアップディスプレイの設計方法。
13. The incident angles of a plurality of colors of light which are incident on the combiner from the information display source are all substantially the same, and the diffraction angles of the plurality of colors of light diffracted from the combiner are all substantially the same. The method for designing a head-up display according to any one of claims 10-12.
【請求項14】前記複数色の光に対応するそれぞれの中
心波長が、580〜650nm、500〜570nm、
420〜490nmの範囲からそれぞれ選ばれる3色に
対応する波長であることを特徴とする請求項10〜13
のいずれかのヘッドアップディスプレイの設計方法。
14. Central wavelengths corresponding to the lights of a plurality of colors are 580 to 650 nm, 500 to 570 nm,
14. The wavelengths corresponding to three colors selected from the range of 420 to 490 nm, respectively.
Head up display design method.
JP6279477A 1993-11-16 1994-11-14 Head up display and its design method, and combiner Pending JPH07186777A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20140087434A (en) * 2012-12-29 2014-07-09 엘지디스플레이 주식회사 Back Light Unit Including Holographic Optical Element And 3D Display Using The Same
CN104575155A (en) * 2015-02-03 2015-04-29 扬州大学 Driving ergonomics designing platform for all-windshield head-up display

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