JP2016088395A - Display device and movable body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動体に搭載される表示装置及びこの表示装置を有する移動体に関する。 The present invention relates to a display device mounted on a moving body and a moving body having the display device.
自動車、飛行機及び船舶等に代表される種々の移動体が利用に供されている。広く普及した移動体は、自由に操縦可能であり、他の移動体あるいは静止物体との距離を把握しながら進行方向を制御して移動していく。 Various moving bodies represented by automobiles, airplanes, ships and the like are used. A widely used mobile object can be freely steered, and moves while controlling the direction of travel while grasping the distance from other mobile objects or stationary objects.
例えば特許文献１には、車間距離を計測可能な車両が開示されている。特許文献１に記載の車両では、センサにて計測した車間距離がフロントガラスに表示される。運転手がフロントガラスに表示された車間距離を把握することにより、安全に運転を行うことができるようになる。 For example, Patent Document 1 discloses a vehicle capable of measuring an inter-vehicle distance. In the vehicle described in Patent Document 1, the inter-vehicle distance measured by the sensor is displayed on the windshield. When the driver knows the distance between the vehicles displayed on the windshield, the driver can drive safely.
近年では、移動体を自動で操縦する技術が多数報告されており、それに関連して移動体の利用に対する安全性が益々注目されてきている。この点、特許文献１に記載の車両では、運転手がフロントガラスに表示された車間距離を把握することができるが、他の車両に乗車した運転手に向けて、車間距離を伝えることができない。このため、特許文献１に記載の車両では、他の車両に乗車した運転手に、車間距離に関する注意を促すことができない。移動体の利用に対する安全性が益々求められる昨今では、移動体との距離に関する情報を移動体外の者に対して示すことができればより不特定多数の周囲の人々に移動体からの位置を知らせることで、運転者が予測することの出来ない衝突事故や追突事故を防ぐことが出来るために、安全性が向上する。 In recent years, a number of techniques for automatically maneuvering a moving body have been reported, and in connection with this, the safety with respect to the use of the moving body has been attracting more and more attention. In this respect, in the vehicle described in Patent Document 1, the driver can grasp the inter-vehicle distance displayed on the windshield, but cannot convey the inter-vehicle distance to the driver who has boarded another vehicle. . For this reason, in the vehicle described in Patent Document 1, it is not possible to call a driver who has boarded another vehicle to be aware of the inter-vehicle distance. In recent years when safety for the use of mobile objects is increasingly required, if information about the distance to the mobile object can be shown to persons outside the mobile object, the location from the mobile object will be notified to a greater number of people around it. As a result, it is possible to prevent collision accidents and rear-end collisions that cannot be predicted by the driver, thereby improving safety.
本発明は以上のような点を考慮してなされたものであり、移動体からの距離に関する情報を、移動体外の者に対して示すことが可能な表示装置及びこの表示装置を有する移動体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above points, and a display device capable of showing information related to the distance from the moving body to a person outside the moving body, and a moving body having the display device. The purpose is to provide.
本発明による表示装置は、移動体に搭載される表示装置であり、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を照射可能な距離表示装置を備え、前記距離表示装置は、複数のコヒーレント光のうちの１つまたはいくつかを照射して、当該移動体からの距離に関する情報を表示する。 A display device according to the present invention is a display device mounted on a moving body, and includes a distance display device capable of irradiating a plurality of coherent lights having different emission wavelength ranges, and the distance display device includes a plurality of coherent lights. One or several of them are irradiated to display information about the distance from the moving body.
本発明による表示装置において、測定対象物との距離を計測する距離センサをさらに備え、前記距離表示装置は、当該移動体と前記測定対象物との距離に関する情報を表示可能になっていてもよい。 The display device according to the present invention may further include a distance sensor that measures a distance to the measurement object, and the distance display device may be capable of displaying information related to a distance between the moving body and the measurement object. .
本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、当該移動体と前記測定対象物との間に向けて、前記コヒーレント光を照射してもよい。 In the display device according to the present invention, the distance display device may irradiate the coherent light toward the space between the moving body and the measurement object.
本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、前記距離センサにて計測された前記測定対象物との距離に基づいて、前記コヒーレント光を照射する範囲を変更可能になっていてもよい。 In the display device according to the present invention, the distance display device may be capable of changing a range in which the coherent light is irradiated based on a distance from the measurement object measured by the distance sensor.
本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、当該移動体の進行方向に対して後方に向かって、前記コヒーレント光を照射してもよい。 In the display device according to the present invention, the distance display device may irradiate the coherent light backward with respect to the traveling direction of the moving body.
本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、各コヒーレント光が照射される領域が前記移動体から離間する方向に沿ってずれるように、各コヒーレント光を放出可能になっていてもよい。 In the display device according to the present invention, the distance display device may be capable of emitting each coherent light so that a region irradiated with each coherent light is shifted along a direction away from the moving body.
本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、当該移動体からの距離に関する情報を文字情報として表示してもよい。 In the display device according to the present invention, the distance display device may display information relating to the distance from the moving body as character information.
本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を発光可能なコヒーレント光源と、前記コヒーレント光源からの前記コヒーレント光を回折させて、照射対象物を照明する光学素子と、を有していてもよい。 In the display device according to the present invention, the distance display device illuminates an irradiation object by diffracting the coherent light source capable of emitting a plurality of coherent light beams having different emission wavelength ranges, and the coherent light beam from the coherent light source. An optical element.
本発明による表示装置において、前記距離表示装置は、前記コヒーレント光源からの前記コヒーレント光の進行方向を変化させて、前記コヒーレント光を前記光学素子上で走査させる光走査部材をさらに有してもよい。 In the display device according to the present invention, the distance display device may further include an optical scanning member that changes the traveling direction of the coherent light from the coherent light source and scans the coherent light on the optical element. .
本発明による表示装置において、前記光学素子は、ホログラム記録媒体であり、前記ホログラム記録媒体は、前記複数のコヒーレント光の各々に対応して設けられ、且つ、各々に対応するコヒーレント光がそれぞれ入射する複数のホログラム要素を含んでもよい。 In the display device according to the present invention, the optical element is a hologram recording medium, the hologram recording medium is provided corresponding to each of the plurality of coherent lights, and coherent light corresponding to each of the optical elements is incident thereon. A plurality of hologram elements may be included.
本発明による移動体は、前記いずれかの特徴をもつ表示装置を搭載した移動体である。 The mobile body according to the present invention is a mobile body equipped with a display device having any one of the above characteristics.
レーザーの直進性・高発光効率という特性と、ホログラムの設計波長に対し高効率に光を回折する特性を組み合わせることで、より遠方へ、より高光量の光を、また、移動体の周辺では、より繊細な配光パターンを任意の位置に照射することができる。 By combining the characteristics of laser straightness and high light emission efficiency with the characteristic of diffracting light with high efficiency for the hologram design wavelength, more light is emitted farther away, and in the vicinity of moving objects, A more delicate light distribution pattern can be irradiated to an arbitrary position.
本発明によれば、距離表示装置が、移動体外の者に対して移動体との距離に関する情報を示すことができる。このため、移動体外の者が移動体との距離に関する情報を利用することができる点で、便利である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the distance display apparatus can show the information regarding the distance with a moving body with respect to the person outside a moving body. For this reason, it is convenient in that a person outside the moving body can use information on the distance to the moving body.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。 In addition, as used in this specification, the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, length and angle values, etc. are strictly Without being bound by meaning, it should be interpreted including the extent to which similar functions can be expected.
図１は、一実施の形態による移動体１を示す概略図である。移動体１は、自身が移動可能な構造体である。移動体１の一例として、走行車両、飛行物体あるいは船舶等が挙げられる。図１に示す例において、移動体１は、自走可能な車両として構成されている。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a moving body 1 according to an embodiment. The moving body 1 is a structure that can move by itself. Examples of the moving body 1 include a traveling vehicle, a flying object, a ship, and the like. In the example shown in FIG. 1, the moving body 1 is configured as a self-propelled vehicle.
とりわけ、道路を走行する車両１は、他の車両との車間距離を保ちながら移動する必要がある。そこで、他の車両に車間距離を視覚的に伝えるべく、車両１は、距離表示装置からなる表示装置２０を有している。 In particular, the vehicle 1 traveling on the road needs to move while maintaining the inter-vehicle distance from other vehicles. Therefore, in order to visually convey the inter-vehicle distance to other vehicles, the vehicle 1 has a display device 20 including a distance display device.
距離表示装置２０は、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を照射可能になっていて、車両１からの距離に関する情報を照射対象物２に表示するものである。本実施の形態の距離表示装置２０は、発光波長域が相違する複数のコヒーレント光を道路２に照射し、複数のコヒーレント光の組み合わせによって距離に関する情報を表示する。とりわけ、図１に示す車両１は、当該車両１の進行方向ｄ１に対して後方に向かって、前記複数のコヒーレント光を照射する。このため、車両１は、後続する車両に距離に関する情報を伝えることができる。 The distance display device 20 can irradiate a plurality of coherent lights having different emission wavelength ranges, and displays information related to the distance from the vehicle 1 on the irradiation object 2. The distance display device 20 of the present embodiment irradiates the road 2 with a plurality of coherent lights having different emission wavelength ranges, and displays information related to the distance by a combination of the plurality of coherent lights. In particular, the vehicle 1 shown in FIG. 1 irradiates the plurality of coherent lights backward with respect to the traveling direction d1 of the vehicle 1. For this reason, the vehicle 1 can transmit the information regarding distance to the following vehicle.
また、図１に示すように、距離表示装置２０には、距離センサ３０が接続されている。距離センサ３０は、測定対象物３との距離を計測する。本実施の形態において、距離センサ３０は、進行方向ｄ１に対して後方に位置する測定対象物３との間の距離、つまり後続の車両３との車間距離を計測するようになっている。一例として、距離センサ３０は、いわゆる非接触型の距離測定装置にて構成され得る。非接触型の距離測定装置として、例えばミリ波レーダーや赤外線レーザースキャナとセンサの組み合わせ、ドット列やラインの表示からの形状測定が可能となる、レーザーと回折光学素子の組み合わせ、あるいは、カメラによる画像取得・処理等が挙げられる。 Further, as shown in FIG. 1, a distance sensor 30 is connected to the distance display device 20. The distance sensor 30 measures the distance from the measurement object 3. In the present embodiment, the distance sensor 30 measures a distance from the measurement object 3 positioned rearward with respect to the traveling direction d1, that is, an inter-vehicle distance from the subsequent vehicle 3. As an example, the distance sensor 30 may be configured by a so-called non-contact type distance measuring device. As a non-contact type distance measuring device, for example, a combination of a millimeter wave radar, an infrared laser scanner and a sensor, a combination of a laser and a diffractive optical element that enables shape measurement from display of a dot row or line, or an image by a camera Acquisition and processing.
距離センサ３０にて計測された車間距離に関する情報は、距離表示装置２０に送られる。そして、距離表示装置２０は、距離センサ３０にて計測された車間距離に関する情報を道路２に表示するようになっている。 Information about the inter-vehicle distance measured by the distance sensor 30 is sent to the distance display device 20. The distance display device 20 displays information on the inter-vehicle distance measured by the distance sensor 30 on the road 2.
本実施の形態の距離表示装置２０は、赤色の発光波長域のコヒーレント光と、黄色の発光波長域のコヒーレント光と、緑色の発光波長域のコヒーレント光と、を用いて、道路２に表示される色の相違を利用して、距離に関する情報を表示する。図１において、３つの発光波長域の光が照射される道路２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、車両１から離間する方向に沿ってずれている。すなわち、距離表示装置２０は、３つの発光波長域の光が照射される道路２上の領域が車両１から離間する方向に沿ってずれるように、各光を照射可能になっている。このように、車両１から離間する距離に応じて異なる色が道路２に表示される場合、道路２に表示される色を把握することによって、本車両１と後続の車両との間の車間距離が認識可能になる。例えば、道路２に緑色の表示領域Ｇが広く確保される場合、後続の車両３の運転手は、車間距離が充分に確保されていると認識することができる。 The distance display device 20 according to the present embodiment is displayed on the road 2 using coherent light in the red light emission wavelength region, coherent light in the yellow light emission wavelength region, and coherent light in the green light emission wavelength region. The information about the distance is displayed using the difference in color. In FIG. 1, regions R, Y, and G on the road 2 irradiated with light in three emission wavelength ranges are shifted along the direction away from the vehicle 1. That is, the distance display device 20 can irradiate each light so that the area on the road 2 to which the light of the three emission wavelength ranges is irradiated is shifted along the direction away from the vehicle 1. Thus, when a different color is displayed on the road 2 according to the distance away from the vehicle 1, the inter-vehicle distance between the vehicle 1 and the following vehicle is obtained by grasping the color displayed on the road 2. Can be recognized. For example, when the green display area G is widely secured on the road 2, the driver of the following vehicle 3 can recognize that the inter-vehicle distance is sufficiently secured.
また、図１に示す例では、距離表示装置２０は、車両１と後続の車両３との間に向けて、３つの発光波長域の光を照射し、３つの発光波長域の光が照射される道路２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、距離表示装置２０と後続の車両３との間に位置している。 In the example shown in FIG. 1, the distance display device 20 emits light in three emission wavelength ranges toward the space between the vehicle 1 and the following vehicle 3, and is irradiated with light in the three emission wavelength ranges. The regions R, Y, and G on the road 2 are located between the distance display device 20 and the following vehicle 3.
図２に、距離表示装置２０の構成の一例を示す。図２に示す距離表示装置２０は、コヒーレント光源２１と、発光タイミング制御部２２と、光学素子２３と、光走査部材２４と、を有している。 FIG. 2 shows an example of the configuration of the distance display device 20. The distance display device 20 illustrated in FIG. 2 includes a coherent light source 21, a light emission timing control unit 22, an optical element 23, and an optical scanning member 24.
コヒーレント光源２１は、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光すなわちレーザ光を発光する複数の光源部２１ｒ、２１ｙ、２１ｇを有する。これら複数の光源部２１ｒ〜ｇは、独立して設けられていてもよいし、共通の基板上に並べて配置され光源モジュールを構成していてもよい。本実施形態のコヒーレント光源２１は、発光波長域がそれぞれ相違する少なくとも２つの光源部２１ｒ〜ｇを有していればよく、発光波長域の種類は２つ以上であればよい。また、発光強度を高めるために、各発光波長域ごとに、複数個ずつの光源部２１ｒ〜ｇを設けてもよい。図２に示すコヒーレント光源２１は、赤色の発光波長域に属するコヒーレント光を放出する光源部２１ｒと、黄色の発光波長域に属するコヒーレント光を放出する光源部２１ｙと、緑色の発光波長域に属するコヒーレント光を放出する光源部２１ｇと、を有している。 The coherent light source 21 includes a plurality of light source units 21r, 21y, and 21g that emit a plurality of coherent lights, that is, laser beams, having different emission wavelength ranges. The plurality of light source units 21r to 21g may be provided independently or may be arranged side by side on a common substrate to constitute a light source module. The coherent light source 21 of the present embodiment only needs to have at least two light source portions 21r to 21g having different emission wavelength ranges, and the number of emission wavelength ranges may be two or more. Further, in order to increase the emission intensity, a plurality of light source units 21r to 21g may be provided for each emission wavelength region. The coherent light source 21 shown in FIG. 2 belongs to a light source unit 21r that emits coherent light belonging to the red emission wavelength region, a light source unit 21y that emits coherent light belonging to the yellow emission wavelength region, and a green emission wavelength region. And a light source unit 21g that emits coherent light.
発光タイミング制御部２２は、発光波長域がそれぞれ相違する複数のレーザ光の発光タイミングを個別独立に制御する。すなわち、発光波長域がそれぞれ相違する複数のレーザ光に対応して複数の光源部２１ｒ〜ｇが設けられている場合、発光タイミング制御部２２は、複数の光源部２１ｒ〜ｇからレーザ光を発光させる発光タイミングを、各光源部２１ｒ〜ｇごとに制御する。 The light emission timing control unit 22 individually controls the light emission timings of a plurality of laser beams having different emission wavelength ranges. That is, when a plurality of light source units 21r to 21g are provided corresponding to a plurality of laser beams having different emission wavelength ranges, the light emission timing control unit 22 emits laser beams from the plurality of light source units 21r to 21g. The light emission timing to be controlled is controlled for each of the light source units 21r to 21g.
発光タイミング制御部２２は、各光源部２１ｒ〜ｇからレーザ光を発光させるか否か、すなわち発光のオン／オフを制御してもよいし、各光源部２１ｒ〜ｇから発光されたレーザ光を光走査部材２４の入射面に導光するか否かを切り替えてもよい。後者の場合、各光源部７と光走査部材２４との間に不図示の光シャッタ部を設けて、この光シャッタ部でレーザ光の通過／遮断を切り替えればよい。 The light emission timing control unit 22 may control whether or not laser light is emitted from each of the light source units 21r to 21g, i.e., on / off of light emission, or the laser light emitted from each of the light source units 21r to 21g. Whether or not the light is guided to the incident surface of the optical scanning member 24 may be switched. In the latter case, an optical shutter unit (not shown) may be provided between each light source unit 7 and the optical scanning member 24, and laser light passing / blocking may be switched by this optical shutter unit.
光走査部材２４は、コヒーレント光源２１からのレーザ光の進行方向を経時的に変化させ、レーザ光の進行方向が一定にならないようにする。この結果、光走査部材２４を出射したレーザ光は、光学素子２３の入射面上を走査するようになる。 The optical scanning member 24 changes the traveling direction of the laser light from the coherent light source 21 with time so that the traveling direction of the laser light does not become constant. As a result, the laser beam emitted from the optical scanning member 24 scans on the incident surface of the optical element 23.
図３に、コヒーレント光源２１からの光が光走査部材２４にて反射される様子を示す。図３に示すように、光走査部材２４は、互いに交差する方向に延在される二つの回転軸ｒ１、ｒ２周りに回転可能な反射デバイス２４ａを有する。この反射デバイス２４ａの反射面ＲＳに入射されたコヒーレント光源２１からのレーザ光は、反射面ＲＳの傾斜角度に応じた角度で反射されて、光学素子２３の入射面の方向に進行する。反射デバイス２４ａを二つの回転軸ｒ１、ｒ２周りに回転させることで、レーザ光は光学素子２３の入射面上を二次元的に走査することになる。反射デバイス２４ａは、例えば一定の周期で二つの回転軸ｒ１、ｒ２周りに回転する動作を繰り返すため、この周期に同期して、光学素子２３の入射面上をレーザ光は繰り返し二次元走査する。 FIG. 3 shows how the light from the coherent light source 21 is reflected by the optical scanning member 24. As shown in FIG. 3, the optical scanning member 24 includes a reflection device 24 a that is rotatable around two rotation axes r <b> 1 and r <b> 2 that extend in directions intersecting each other. The laser light from the coherent light source 21 incident on the reflection surface RS of the reflection device 24a is reflected at an angle corresponding to the inclination angle of the reflection surface RS and travels in the direction of the incident surface of the optical element 23. By rotating the reflection device 24a about the two rotation axes r1 and r2, the laser light scans the incident surface of the optical element 23 two-dimensionally. The reflection device 24a repeats the operation of rotating around the two rotation axes r1 and r2 at a constant period, for example, and therefore the laser light repeatedly two-dimensionally scans the incident surface of the optical element 23 in synchronization with this period.
本実施形態では、光走査部材２４を一つだけ設けることを想定しており、コヒーレント光源２１で発光された複数のレーザ光はいずれも、共通の光走査部材２４に入射されて、この光走査部材２４で進行方向が経時的に変化させられて、光学素子２３上を走査する。 In the present embodiment, it is assumed that only one optical scanning member 24 is provided, and a plurality of laser beams emitted from the coherent light source 21 are incident on the common optical scanning member 24, and this optical scanning is performed. The advancing direction is changed with time by the member 24, and the optical element 23 is scanned.
光学素子２３は、複数のレーザ光が入射される入射面２３ａを有し、この入射面２３ａに入射された複数のレーザ光を拡散させて、所定範囲を照明する。より具体的には、光学素子２３で拡散された複数のレーザ光は、照射対象物としての道路２を照明する。 The optical element 23 has an incident surface 23a on which a plurality of laser beams are incident, and diffuses the plurality of laser beams incident on the incident surface 23a to illuminate a predetermined range. More specifically, the plurality of laser beams diffused by the optical element 23 illuminate the road 2 as an irradiation object.
図４は、光学素子２３で拡散されたレーザ光が道路２を照明する様子を示す図である。光学素子２３は、コヒーレント光源２１からの複数のコヒーレント光を回折させて、照射対象物２を照明するよう構成されている。光学素子２３は、例えばホログラム記録媒体からなる。ホログラム記録媒体２３は、例えば図４に示すように、複数のホログラム要素２３ｒ、２３ｙ、２３ｇを有する。各ホログラム要素２３ｒ〜ｇは、発光波長域がそれぞれ異なる複数のレーザ光のそれぞれに対応して設けられ、各々に対応するレーザ光が各ホログラム要素２３ｒ〜ｇに入射するようになっている。各ホログラム要素２３ｒ〜ｇに入射して拡散したレーザ光は、照射対象物２を照明する。本実施の形態では、赤、黄または緑で発光する３つのレーザ光がそれぞれ対応する３つのホログラム要素２３ｒ〜ｇで拡散され、各々に対応する道路２上の範囲を照明可能になっている。 FIG. 4 is a diagram showing how the laser light diffused by the optical element 23 illuminates the road 2. The optical element 23 is configured to illuminate the irradiation object 2 by diffracting a plurality of coherent lights from the coherent light source 21. The optical element 23 is made of, for example, a hologram recording medium. The hologram recording medium 23 includes a plurality of hologram elements 23r, 23y, and 23g, for example, as shown in FIG. Each hologram element 23r-g is provided corresponding to each of a plurality of laser beams having different emission wavelength ranges, and the corresponding laser beam is incident on each hologram element 23r-g. The laser beam that has entered and diffused into each of the hologram elements 23 r to g illuminates the irradiation object 2. In the present embodiment, three laser beams emitted in red, yellow or green are diffused by the corresponding three hologram elements 23r to 23g, respectively, so that the range on the road 2 corresponding to each can be illuminated.
なお、図４に示す例では、赤、黄または緑で発光する３つのレーザ光に対応づけて、３つのホログラム要素２３ｒ〜ｇが設けられているが、発光波長域が異なる少なくとも２つ以上のレーザ光に対応づけて、少なくとも２つ以上のホログラム要素２３ｒ〜ｇが設けられていればよい。 In the example shown in FIG. 4, three hologram elements 23 r to g are provided in association with three laser beams that emit red, yellow, or green, but at least two or more different emission wavelength ranges are provided. It is sufficient that at least two or more hologram elements 23r to 23g are provided in association with the laser beam.
各ホログラム要素２３ｒ〜ｇは、複数の単位拡散領域ｄｆを有する。各単位拡散領域ｄｆは、入射されたレーザ光を拡散させて、照射対象物２上の照明領域２ａを照明する。各単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａの少なくとも一部は、他の単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａからずれている。すなわち、異なる単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａ同士は、少なくとも一部が相違する。したがって、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇに含まれる複数の単位拡散領域ｄｆのうちのいくつかに、レーザ光を選択的に入射させることによって、照射対象物２内の照明する範囲を変更することが可能となる。 Each hologram element 23r-g has a plurality of unit diffusion regions df. Each unit diffusion region df diffuses the incident laser light to illuminate the illumination region 2a on the irradiation object 2. At least a part of the illumination area 2a illuminated by each unit diffusion area df is shifted from the illumination area 2a illuminated by other unit diffusion areas df. That is, at least a part of the illumination areas 2a illuminated by different unit diffusion areas df is different. Therefore, it is possible to change the illumination range in the irradiation object 2 by selectively making the laser light incident on some of the plurality of unit diffusion regions df included in the hologram elements 23r to 23g. It becomes.
各単位拡散領域ｄｆには干渉縞パターンが形成されている。よって、単位拡散領域ｄｆに入射されたレーザ光は、干渉縞パターンによって回折されて、照射対象物２上の対応する照明領域２ａを照明する。干渉縞パターンを種々に調整することで、各単位拡散領域ｄｆで回折すなわち拡散されるレーザ光の進行方向を変更することが可能となる。 An interference fringe pattern is formed in each unit diffusion region df. Therefore, the laser light incident on the unit diffusion region df is diffracted by the interference fringe pattern, and illuminates the corresponding illumination region 2 a on the irradiation object 2. By adjusting the interference fringe pattern variously, it is possible to change the traveling direction of the laser light diffracted, that is, diffused in each unit diffusion region df.
このように、各単位拡散領域ｄｆ内に入射したレーザ光は、対応する照明領域２ａを照明する。また、光走査部材２４は、各単位拡散領域ｄｆに入射するレーザ光の入射位置を経時的に変化させる。一つの単位拡散領域ｄｆ内に入射したレーザ光は、その単位拡散領域ｄｆ内のどの位置に入射しても、共通の照明領域２ａを照明するようになっている。これはすなわち、照明領域２ａの各点に入射するレーザ光の入射角度が経時的に変化することを意味する。この入射角度の変化は、人間の目で分解不可能な速さであり、結果として、人間の目には、相関の無いコヒーレント光の散乱パターンが多重化されて観察される。したがって、各散乱パターンに対応して生成されたスペックルが重ねられて平均化されて、観察者に観察されることになる。これにより、照射対象物２にレーザ光に起因して生じ得るスペックルが目立ちにくくなる。また、光走査部材２４からのレーザ光は、ホログラム記録媒体２３上の各ホログラム要素２３ｒ〜ｇを順に走査するため、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇ内の各点で回折されたレーザ光はそれぞれ異なる波面を有し、これらのレーザ光は照射対象物２上に独立に重ね合わされることで、照射対象物２ではスペックルの目立たない均一な照度分布が得られる。 As described above, the laser light incident in each unit diffusion region df illuminates the corresponding illumination region 2a. Further, the optical scanning member 24 changes the incident position of the laser light incident on each unit diffusion region df over time. The laser light incident on one unit diffusion region df illuminates the common illumination region 2a regardless of the position in the unit diffusion region df. This means that the incident angle of the laser light incident on each point of the illumination area 2a changes with time. The change in the incident angle is a speed that cannot be resolved by the human eye, and as a result, a non-correlated coherent light scattering pattern is multiplexed and observed in the human eye. Therefore, speckles generated corresponding to each scattering pattern are overlapped and averaged and observed by an observer. As a result, speckles that may be generated due to the laser light on the irradiation object 2 are less noticeable. Further, since the laser light from the optical scanning member 24 sequentially scans the hologram elements 23r to 23g on the hologram recording medium 23, the laser beams diffracted at the respective points in the hologram elements 23r to 23g have different wavefronts. These laser beams are superimposed on the irradiation object 2 independently, so that a uniform illuminance distribution in which speckles are not conspicuous is obtained on the irradiation object 2.
なお、図４に示す例では、各単位拡散領域ｄｆに対応する照明領域２ａが隣接する他の照明領域２ａと重ならずにずれているが、このような例に限定されず、照明領域２ａの一部が隣接する他の照明領域２ａと重なっていてもよい。また、照明領域２ａのサイズは、各単位拡散領域ｄｆごとに相違していてもよい。さらに、単位拡散領域ｄｆの配列順序に従って、対応する単位拡散領域ｄｆが照射対象物２内で配列されている必要はない。すなわち、ホログラム要素２３ｒ〜ｇ内での単位拡散領域ｄｆの配列順序と、照射対象物２内での対応する照明領域２ａの配列順序とは、必ずしも一致している必要はない。 In the example shown in FIG. 4, the illumination area 2a corresponding to each unit diffusion area df is shifted without overlapping with the other illumination areas 2a adjacent to each other. However, the illumination area 2a is not limited to this example. May overlap with another adjacent illumination area 2a. Further, the size of the illumination area 2a may be different for each unit diffusion area df. Furthermore, it is not necessary that the corresponding unit diffusion regions df are arranged in the irradiation object 2 in accordance with the arrangement order of the unit diffusion regions df. That is, the arrangement order of the unit diffusion regions df in the hologram elements 23r to 23g and the arrangement order of the corresponding illumination regions 2a in the irradiation object 2 do not necessarily need to match.
次に、以上のような構成からなる本実施の形態の作用について説明する。 Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
図１に示すように、先方を走行する車両１は、距離センサ３０を用いて後続の車両３との車間距離を計測する。距離センサ３０にて計測された車間距離に関する情報は、距離表示装置２０に送られる。 As shown in FIG. 1, the vehicle 1 traveling ahead measures the inter-vehicle distance from the following vehicle 3 using a distance sensor 30. Information about the inter-vehicle distance measured by the distance sensor 30 is sent to the distance display device 20.
距離表示装置２０は、距離センサ３０にて計測された後続の車両３との距離に基づいて、複数のコヒーレント光を道路２に照射する範囲を決定する。一例として、図５に、車両１が平坦な道路２上を走行しているときの、コヒーレント光を道路２に照射するようすを示す。図５に示す例では、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇ中で、対応するレーザ光を走査させる部分を灰色で示し、対応するレーザ光を走査させない部分を白抜きで図示している。 The distance display device 20 determines a range in which the road 2 is irradiated with a plurality of coherent lights based on the distance from the subsequent vehicle 3 measured by the distance sensor 30. As an example, FIG. 5 shows how the road 2 is irradiated with coherent light when the vehicle 1 is traveling on a flat road 2. In the example shown in FIG. 5, in each of the hologram elements 23 r to g, a portion where the corresponding laser beam is scanned is shown in gray, and a portion where the corresponding laser beam is not scanned is shown in white.
図５に示す例では、距離表示装置２０は、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇの各単位拡散領域ｄｆのうちのいくつか（灰色で示す部分）に選択的にレーザ光を入射させ、道路２に向けて拡散させる。これにより、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇにて拡散されたレーザ光の各々が道路２に帯状に照射される。この３つの発光波長域の光が道路２上に帯状に照射されてなる３つの帯状の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、図１に示すように、車両１から離間する方向に沿ってずれる。 In the example illustrated in FIG. 5, the distance display device 20 selectively makes laser light incident on some of the unit diffusion regions df (portions shown in gray) of the hologram elements 23 r to g to be directed toward the road 2. Diffuse. Thereby, each of the laser beams diffused by the hologram elements 23r to 23g is irradiated onto the road 2 in a band shape. As shown in FIG. 1, the three band-shaped regions R, Y, and G formed by irradiating the light in the three emission wavelength bands on the road 2 are shifted along the direction away from the vehicle 1.
後続の車両３の運転手は、道路２に表示された赤、黄、緑の帯状の領域Ｒ、Ｙ、Ｇを観察することによって、前方の車両１との車間距離に関する情報を認識する。例えば、距離センサ３０にて計測された車間距離が充分な程度に確保されている場合には、前方の車両１から、緑の帯状の領域が広くなるように、レーザ光が照射される。これにより、後続の車両３の運転手は、車間距離が充分に確保されていることを道路２に表示された情報から認識することができる。 The driver of the succeeding vehicle 3 recognizes information related to the inter-vehicle distance from the vehicle 1 ahead by observing the red, yellow, and green belt-like regions R, Y, and G displayed on the road 2. For example, when the inter-vehicle distance measured by the distance sensor 30 is secured to a sufficient level, the laser beam is emitted from the vehicle 1 ahead so that the green belt-like region becomes wider. Thereby, the driver of the following vehicle 3 can recognize from the information displayed on the road 2 that a sufficient inter-vehicle distance is secured.
一方、距離センサ３０にて計測された車間距離が充分に確保されていない場合には、前方の車両１から、例えば、黄及び緑のレーザ光が照射されずに、赤のレーザ光のみが帯状に照射される。これにより、後続の車両３の運転手は、車間距離が充分に確保されていないことを道路２に表示された情報から認識し、車間距離を確保するように車速をコントロールすることができる。 On the other hand, when the inter-vehicle distance measured by the distance sensor 30 is not sufficiently ensured, for example, yellow and green laser beams are not irradiated from the vehicle 1 ahead, and only the red laser beam is strip-shaped. Is irradiated. Thereby, the driver of the following vehicle 3 can recognize from the information displayed on the road 2 that the sufficient distance between the vehicles is not secured, and can control the vehicle speed so as to secure the distance between the vehicles.
次に、図６に、車両１が上り坂を走行しているときの、レーザ光を道路２に照射する範囲を示す。車両１が上り坂を走行している場合、仮に図５に示す場合と同様に距離表示装置２０から各レーザ光が道路２に照射されると、各レーザ光の照明する範囲が相対的に広がってしまう。そこで、車両１が上り坂を走行している場合には、図６に示すように、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇのうちのレーザ光を入射させる単位拡散領域ｄｆを変更して、各レーザ光の照明する範囲が広がらないように各レーザ光のホログラム要素２３ｒ〜ｇへの入射範囲を変更する。これにより、車両１が上り坂を走行している場合であっても、赤、黄、緑の帯状の領域Ｒ、Ｙ、Ｇを道路２に適切な位置で表示することが可能となる。 Next, FIG. 6 shows a range in which the laser beam is irradiated onto the road 2 when the vehicle 1 is traveling uphill. When the vehicle 1 is traveling uphill, if each laser beam is irradiated onto the road 2 from the distance display device 20 as in the case shown in FIG. 5, the range illuminated by each laser beam is relatively widened. End up. Therefore, when the vehicle 1 is traveling on an uphill, as shown in FIG. 6, the unit diffusion region df on which the laser beam among the hologram elements 23 r to g is incident is changed to change the laser beam of each laser beam. The incident range of each laser beam on the hologram elements 23r to 23g is changed so that the illuminated range is not widened. As a result, even when the vehicle 1 is traveling uphill, the red, yellow, and green belt-like regions R, Y, and G can be displayed on the road 2 at appropriate positions.
以上のように、本実施の形態によれば、発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を照射可能な距離表示装置２０を備え、距離表示装置２０は、複数のコヒーレント光のうちの１つまたはいくつかを照射して、当該移動体１からの距離に関する情報を表示する。このような形態によれば、距離表示装置２０が表示する移動体１との距離に関する情報を、移動体１外の者に知らせることができる。つまり、移動体１外の者が移動体１との距離に関する情報を利用することができる点で、便利である。 As described above, according to the present embodiment, the distance display device 20 that can irradiate a plurality of coherent lights having different emission wavelength ranges is provided, and the distance display device 20 is one of the plurality of coherent lights. Or some are irradiated and the information regarding the distance from the said mobile body 1 is displayed. According to such a form, it is possible to notify a person outside the moving body 1 of information related to the distance from the moving body 1 displayed by the distance display device 20. That is, it is convenient in that a person outside the mobile body 1 can use information regarding the distance to the mobile body 1.
また、本実施の形態によれば、測定対象物３との距離を計測する距離センサ３０をさらに備え、距離表示装置２０は、当該移動体１と測定対象物３との距離に関する情報を表示可能になっている。この場合、移動体１の移動に伴い変化し得る移動体１と測定対象物３との距離を、距離センサ３０にて把握することができる。これにより、移動に伴い変化し得る移動体１と測定対象物３との距離に関する情報までも移動体１外の者に知らせることができる。 In addition, according to the present embodiment, the distance sensor 30 that measures the distance to the measurement object 3 is further provided, and the distance display device 20 can display information on the distance between the mobile object 1 and the measurement object 3. It has become. In this case, the distance sensor 30 can grasp the distance between the moving object 1 and the measuring object 3 that can change as the moving object 1 moves. Thereby, even the information regarding the distance between the moving object 1 and the measurement object 3 that can change with movement can be notified to a person outside the moving object 1.
また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、移動体１と測定対象物３との間の空間に向けて、コヒーレント光を照射する。言い換えると、距離表示装置２０は、移動体１からみたときに、測定対象物３の手前にコヒーレント光を照射する。この場合、測定対象物３側から照射対象物２に表示される情報を観察し易い。 Further, according to the present embodiment, the distance display device 20 irradiates the coherent light toward the space between the moving body 1 and the measurement object 3. In other words, the distance display device 20 irradiates the measurement object 3 with coherent light when viewed from the moving body 1. In this case, it is easy to observe the information displayed on the irradiation object 2 from the measurement object 3 side.
また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、距離センサ３０にて計測された測定対象物３との距離に基づいて、コヒーレント光を照射する範囲を変更可能になっている。この場合、移動体１と測定対象物３との距離を考慮して、コヒーレント光の照射範囲を決定することができるため、距離表示装置２０にて表示される情報をより適切な態様で観察者に知らせることができる。例えば、移動体１と測定対象物３との距離を考慮して、コヒーレント光が測定対象物３まで到達しないようにコヒーレント光の照射範囲を決定することで、観察者が距離表示装置２０にて表示される情報を観察し易くなる。 Moreover, according to this Embodiment, the distance display apparatus 20 can change the range irradiated with coherent light based on the distance with the measuring object 3 measured by the distance sensor 30. In this case, since the irradiation range of the coherent light can be determined in consideration of the distance between the moving body 1 and the measurement object 3, the information displayed on the distance display device 20 can be viewed in a more appropriate manner. Can let you know. For example, in consideration of the distance between the moving body 1 and the measurement object 3, the observer can determine the irradiation range of the coherent light so that the coherent light does not reach the measurement object 3. It becomes easy to observe the displayed information.
また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、当該移動体１の進行方向ｄ１に対して後方に向かって、コヒーレント光を照射する。この場合、移動体１の進行方向ｄ１に対して後方にいる観察者に対して、移動体１との距離に関する情報を知らせやすい。 Moreover, according to this Embodiment, the distance display apparatus 20 irradiates coherent light toward back with respect to the advancing direction d1 of the said mobile body 1. FIG. In this case, it is easy to notify the information on the distance from the moving body 1 to the observer behind the moving direction d1 of the moving body 1.
また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、各コヒーレント光が照射される照射対象物２上の領域が移動体１から離間する方向に沿ってずれるように、各コヒーレント光を照射可能になっている。この場合、各コヒーレント光によって示される色によって、移動体１との距離に関する情報を観察者に知らせることができるため、観察者が距離に関する情報を視覚的に認識し易い。 Moreover, according to this Embodiment, the distance display apparatus 20 irradiates each coherent light so that the area | region on the irradiation target object 2 irradiated with each coherent light may shift | deviate along the direction spaced apart from the mobile body 1. FIG. It is possible. In this case, the information about the distance to the moving body 1 can be notified to the observer by the color indicated by each coherent light, so that the observer can easily recognize the information about the distance visually.
また、本実施の形態によれば、距離表示装置２０は、コヒーレント光源２１からの前記コヒーレント光の進行方向を変化させて、前記コヒーレント光を光学素子２３上で走査させる光走査部材２４をさらに有する。この場合、照射対象物２内の各照明領域２ａにおけるコヒーレント光の入射角度が経時的に変化することになり、照射対象物２でのスペックルが目立ちにくくなる。 In addition, according to the present embodiment, the distance display device 20 further includes the optical scanning member 24 that changes the traveling direction of the coherent light from the coherent light source 21 and scans the coherent light on the optical element 23. . In this case, the incident angle of the coherent light in each illumination area 2a in the irradiation object 2 changes with time, and speckles on the irradiation object 2 are less noticeable.
次に、ホログラム記録媒体からなる光学素子２３を得る方法の一例について説明する。ホログラム記録媒体２３は、例えば実物の散乱板からの散乱光を物体光として用いることで作製することができる。より具体的には、ホログラム記録媒体２３の母体であるホログラム感光材料に、互いに干渉性を有するコヒーレント光からなる参照光と物体光とを照射すると、これら光の干渉による干渉縞パターンがホログラム感光材料に形成されて、ホログラム記録媒体２３が作製される。参照光としては、コヒーレント光であるレーザ光が用いられ、物体光としては、例えば安価に入手可能な等方散乱板の散乱光が用いられる。 Next, an example of a method for obtaining the optical element 23 made of a hologram recording medium will be described. The hologram recording medium 23 can be manufactured, for example, by using scattered light from a real scattering plate as object light. More specifically, when the hologram photosensitive material that is the base of the hologram recording medium 23 is irradiated with reference light and object light made of coherent light having coherence with each other, an interference fringe pattern due to interference of these lights is generated in the hologram photosensitive material. Thus, the hologram recording medium 23 is manufactured. As reference light, laser light which is coherent light is used, and as object light, for example, scattered light from an isotropic scattering plate available at low cost is used.
ホログラム記録媒体２３を作製する際に用いた参照光の焦点位置からホログラム記録媒体２３に向けてレーザ光を照射することで、ホログラム記録媒体２３を作製する際に用いた物体光の元となる散乱板の配置位置に、散乱板の再生像が生成される。ホログラム記録媒体２３を作製する際に用いた物体光の元となる散乱板が均一的な面散乱をしていれば、ホログラム記録媒体２３により得られる散乱板の再生像も、均一な面照明となる。 By irradiating the hologram recording medium 23 with laser light from the focal position of the reference light used when the hologram recording medium 23 is manufactured, scattering that is the source of the object light used when the hologram recording medium 23 is manufactured A reproduced image of the scattering plate is generated at the position of the plate. If the scattering plate that is the source of the object light used for producing the hologram recording medium 23 has a uniform surface scattering, the reproduced image of the scattering plate obtained by the hologram recording medium 23 is also obtained with a uniform surface illumination. Become.
図１、６、１０−１４では照射領域を路面で切った断面積として表現しているが、実際は角度空間における拡散角度分布を有しており、３次元領域を照明している。この照明領域を持つようなホログラムは、例えば各ホログラム要素内の任意の点で、拡散角度分布が同じになるように設計して図１３のように照明すればよく、フーリエ変換ホログラム等を用いてもよい。異なる拡散角度分布に対応するホログラム要素を、異なる色で照明することにより、距離に応じて色変化する照明領域が表現できる。 1, 6, and 10-14, the irradiation area is expressed as a cross-sectional area cut by a road surface, but actually has a diffusion angle distribution in an angular space and illuminates a three-dimensional area. A hologram having such an illumination area may be designed to have the same diffusion angle distribution at an arbitrary point in each hologram element and illuminated as shown in FIG. 13, using a Fourier transform hologram or the like. Also good. By illuminating hologram elements corresponding to different diffusion angle distributions with different colors, it is possible to represent an illumination area whose color changes according to the distance.
光学素子２３としてホログラム記録媒体を用いることによる利点の一つは、レーザ光の単位面積当たりの光強度であるエネルギー密度を、拡散によって弱めることができることである。すなわち、ホログラム記録媒体２３を設けることで、レーザ光を面光源として利用可能になる。これにより、レーザ光の安全性を向上でき、ホログラム記録媒体２３を通過したレーザ光を人間の目で直視しても、同じ照度分布を点光源で達成する場合に比べて、人間の目に与えるダメージを軽減できる。 One advantage of using a hologram recording medium as the optical element 23 is that the energy density, which is the light intensity per unit area of the laser light, can be weakened by diffusion. That is, by providing the hologram recording medium 23, the laser light can be used as a surface light source. Thereby, the safety of the laser beam can be improved, and even if the laser beam that has passed through the hologram recording medium 23 is directly viewed by the human eye, it is given to the human eye as compared with the case where the same illuminance distribution is achieved by the point light source. Damage can be reduced.
また、図１に示す例では、光走査部材２４からのレーザ光が光学素子２３を透過して拡散する例を示したが、光学素子２３は、レーザ光を拡散反射させるものでもよい。例えば、光学素子２３としてホログラム記録媒体を用いる場合、ホログラム記録媒体は反射型でも透過型でもよい。一般に、反射型のホログラム記録媒体は、透過型のホログラム記録媒体に比べて、波長選択性が高い。すなわち、反射型のホログラム記録媒体は、異なる波長に対応した干渉縞パターンを積層させても、所望の層のみで所望の波長のコヒーレント光を回折させることができる。また、０次光の影響を除去しやすい点でも、反射型のホログラム記録媒体は優れている。一方、透過型のホログラム記録媒体は、回折可能なスペクトルが広く、コヒーレント光源２１の許容度が広いが、異なる波長に対応した干渉縞パターンを積層させると、所望の層以外の層でも所望の波長のコヒーレント光が回折されてしまう。よって、一般には、透過型のホログラム記録媒体は、積層構造にするのが困難である。 In the example shown in FIG. 1, the laser light from the optical scanning member 24 is transmitted through the optical element 23 and diffused. However, the optical element 23 may diffuse and reflect the laser light. For example, when a hologram recording medium is used as the optical element 23, the hologram recording medium may be a reflection type or a transmission type. In general, a reflection type hologram recording medium has higher wavelength selectivity than a transmission type hologram recording medium. That is, the reflection-type hologram recording medium can diffract coherent light having a desired wavelength only by a desired layer even when interference fringe patterns corresponding to different wavelengths are laminated. In addition, the reflection-type hologram recording medium is excellent in that the influence of the zero-order light can be easily removed. On the other hand, the transmissive hologram recording medium has a wide diffractable spectrum and a wide tolerance of the coherent light source 21. However, when interference fringe patterns corresponding to different wavelengths are laminated, a desired wavelength can be obtained even in layers other than the desired layer. Will be diffracted. Therefore, in general, it is difficult to form a transmissive hologram recording medium in a laminated structure.
また、ホログラム記録媒体２３の具体的な形態としては、フォトポリマーを用いた体積型ホログラム記録媒体でもよいし、銀塩材料を含む感光媒体を利用して記録するタイプの体積型ホログラム記録媒体でもよいし、レリーフ型（エンボス型）のホログラム記録媒体でもよい。 As a specific form of the hologram recording medium 23, a volume hologram recording medium using a photopolymer may be used, or a volume hologram recording medium of a type that records using a photosensitive medium containing a silver salt material may be used. However, a relief type (emboss type) hologram recording medium may be used.
また、ホログラム記録媒体２３に形成されるべき干渉縞のパターンは、現実の物体光と参照光を用いずに、予定した再生照明光の波長や入射方向、並びに、再生されるべき像の形状や位置等に基づき計算機を用いて設計されてもよい。このようにして得られたホログラム記録媒体２３は、計算機合成ホログラム（ＣＧＨ：Computer Generated Hologram）とも呼ばれる。 Further, the pattern of interference fringes to be formed on the hologram recording medium 23 includes the planned wavelength and incident direction of the reproduction illumination light, the shape of the image to be reproduced, and the like, without using actual object light and reference light. You may design using a computer based on a position etc. The hologram recording medium 23 obtained in this way is also called a computer generated hologram (CGH).
なお、光学素子２３の具体的な形態は、ホログラム記録媒体に限定されるものではなく、複数の要素拡散領域ｄｆに細かく分割することが可能な各種の拡散部材でもよい。例えば、各要素拡散領域ｄｆをそれぞれ一つのレンズアレイとするレンズアレイ群を用いて光学素子２３を構成してもよい。この場合、要素拡散領域ｄｆごとにレンズアレイが設けられ、各レンズアレイが照射対象物２上の照明領域２ａを照明するように各レンズアレイの形状が設計される。そして、各照明領域２ａの位置は、少なくとも一部が相違している。これにより、ホログラム記録媒体２３を用いて光学素子２３を構成した場合と同様に、照射対象物２内の一部分だけの照明色を変えたり、一部分だけを照明しないようにすることができる。 The specific form of the optical element 23 is not limited to the hologram recording medium, and may be various diffusion members that can be finely divided into a plurality of element diffusion regions df. For example, the optical element 23 may be configured using a lens array group in which each element diffusion region df is one lens array. In this case, a lens array is provided for each element diffusion region df, and the shape of each lens array is designed so that each lens array illuminates the illumination region 2 a on the irradiation object 2. The positions of the illumination areas 2a are at least partially different. Thereby, similarly to the case where the optical element 23 is configured using the hologram recording medium 23, it is possible to change the illumination color of only a part of the irradiation object 2 or not to illuminate only a part.
≪変形例≫
なお、上述した以外にも様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
≪Modification≫
Various changes other than those described above can be made. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the above embodiment. A duplicate description is omitted.
例えば、図１に示す例では、距離表示装置２０が照射対象物２として道路を照明する例を示したが、距離表示装置２０が照明する対象は、道路に限定されない。図８に、距離表示装置２０が照明する対象の他の例を示す。図８に示す例では、移動体１が霧の中を走行している。移動体１に備えられた距離表示装置２０は、進行方向ｄ１における前方に向かって複数のコヒーレント光を照射し、霧を構成する蒸気に距離に関する情報を表示するようになっている。すなわち、図８における照射対象物２は、霧を構成する蒸気である。 For example, in the example illustrated in FIG. 1, the example in which the distance display device 20 illuminates the road as the irradiation object 2 is illustrated, but the object that the distance display device 20 illuminates is not limited to the road. FIG. 8 shows another example of an object illuminated by the distance display device 20. In the example shown in FIG. 8, the moving body 1 is traveling in the fog. The distance display device 20 provided in the moving body 1 irradiates a plurality of coherent lights toward the front in the traveling direction d1, and displays information on the distance on the vapor forming the mist. That is, the irradiation object 2 in FIG. 8 is the vapor | steam which comprises fog.
また、図４に示す例では、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇにおいて、複数の単位拡散領域ｄｆのうちのいくつかに選択的にコヒーレント光を入射させて所定の情報を道路２に表示する例を示したが、このような限定されない。例えば、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇにおいて、複数の単位拡散領域ｄｆのうちのいくつかに、それ以外の単位拡散領域ｄｆよりも強度の高いコヒーレント光を選択的に入射させて所定の情報を道路２に表示してもよい。 The example shown in FIG. 4 shows an example in which predetermined information is displayed on the road 2 by selectively making the coherent light incident on some of the plurality of unit diffusion regions df in each of the hologram elements 23r to 23g. However, this is not a limitation. For example, in each of the hologram elements 23r to 23g, coherent light having a higher intensity than that of the other unit diffusion regions df is selectively incident on some of the plurality of unit diffusion regions df, and predetermined information is input to the road 2 May be displayed.
また、図１に示す例では、移動体１が自動車からなる例を示したが、このような例に限定されない。図９乃至図１１に、移動体１の他の例を示す。このうち、図９に示す例では、移動体１がヘリコプタとして構成された例が示されている。図９に示すヘリコプタ１は、進行方向ｄ１に対して前方に向かって、複数のコヒーレント光を照射し、山２に距離に関する情報を表示するようになっている。これにより、ヘリコプター着陸時または低空飛行時に、運転者は地上との距離を知ることができ、また山にいる人々に近くにいると危険であることを知らせることが出来る。図９に示す例では、３つの発光波長域の光が照射される山２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、ヘリコプタ１から離間する方向に沿ってずれている。 Moreover, in the example shown in FIG. 1, although the mobile body 1 showed the example which consists of a motor vehicle, it is not limited to such an example. 9 to 11 show other examples of the moving body 1. Among these, the example shown in FIG. 9 shows an example in which the moving body 1 is configured as a helicopter. The helicopter 1 shown in FIG. 9 emits a plurality of coherent lights in the forward direction with respect to the traveling direction d1, and displays information about the distance on the mountain 2. This allows the driver to know the distance to the ground when helicopters land or fly low, and to inform people on the mountain that it is dangerous. In the example shown in FIG. 9, the regions R, Y, and G on the mountain 2 irradiated with light in the three emission wavelength regions are shifted along the direction away from the helicopter 1.
図１０に示す例では、移動体１が災害救助車として構成された例が示されている。図１０に示す災害救助車１は、進行方向ｄ１に対して前方に向かって、複数のコヒーレント光を照射し、山２に距離に関する情報を表示するようになっている。これにより、事故現場に先に到着した災害救助車が、事故現場の位置の情報を、広域にかつリアルタイムに周囲に知らせることができ、例えば上空のヘリコプターなどに事故現場の位置を伝達することが出来る。図１０に示す例では、３つの発光波長域の光が照射される山２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、災害救助車１から離間する方向に沿ってずれている。 In the example shown in FIG. 10, an example in which the moving body 1 is configured as a disaster rescue vehicle is shown. The disaster rescue vehicle 1 shown in FIG. 10 emits a plurality of coherent lights in the forward direction with respect to the traveling direction d1, and displays information about the distance on the mountain 2. As a result, the disaster rescue vehicle that has arrived at the accident site first can inform the surroundings of the location of the accident site in a wide area and in real time. For example, the location of the accident site can be transmitted to a helicopter over the sky. I can do it. In the example illustrated in FIG. 10, the regions R, Y, and G on the mountain 2 irradiated with light in the three emission wavelength regions are shifted along the direction away from the disaster rescue vehicle 1.
図１１に示す例では、移動体１が船として構成された例が示されている。図１１に示す船１は、進行方向ｄ１に対して前方に向かって、複数のコヒーレント光を照射し、波面２に距離に関する情報を表示するようになっている。図１１に示す例では、３つの発光波長域の光が照射される波面２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇは、船１から離間する方向に沿ってずれている。 In the example illustrated in FIG. 11, an example in which the moving body 1 is configured as a ship is illustrated. A ship 1 shown in FIG. 11 emits a plurality of coherent lights in the forward direction with respect to the traveling direction d1, and displays information on the distance on the wavefront 2. In the example shown in FIG. 11, the regions R, Y, and G on the wavefront 2 irradiated with light in the three emission wavelength regions are shifted along the direction away from the ship 1.
その上、図１１に示す例では、距離センサ３０が、進行方向ｄ１に対して前方に位置する測定対象物３との間の距離、例えば先方の船３との距離を計測するようになっている。そして、距離表示装置２０は、距離センサ３０にて計測された先方の船３との距離に関する情報を波面２に表示するようになっている。図１１に示す船１によれば、先方の船３に、互いに対する距離を視覚的に伝えることが可能となる。 In addition, in the example shown in FIG. 11, the distance sensor 30 measures the distance to the measurement object 3 positioned forward with respect to the traveling direction d <b> 1, for example, the distance to the other ship 3. Yes. Then, the distance display device 20 displays information on the distance from the other ship 3 measured by the distance sensor 30 on the wavefront 2. According to the ship 1 shown in FIG. 11, it is possible to visually convey the distance to each other to the other ship 3.
加えて、図１１に示す船１は、海中にある別の測定対象物４との距離を計測する更なる距離センサ３０を有している。更なる距離センサ３０は、船１の下方に位置する測定対象物４との間の距離、例えばダイバー４との距離を計測するようになっている。そして、更なる距離センサ３０にて取得された情報は、更なる距離表示装置２０に送られる。更なる距離表示装置２０は、更なる距離センサ３０にて取得された情報に基づいて、進行方向ｄ１と直交する下方に向かって、単一のコヒーレント光を照射し、水中に距離に関する情報を表示するようになっている。更なる距離表示装置２０によれば、水中にいるダイバー４に、船１との距離、つまり水深を視覚的に伝えることが可能となる。 In addition, the ship 1 shown in FIG. 11 has the further distance sensor 30 which measures the distance with the other measuring object 4 in the sea. The further distance sensor 30 measures the distance to the measuring object 4 located below the ship 1, for example, the distance to the diver 4. Then, the information acquired by the further distance sensor 30 is sent to the further distance display device 20. The further distance display device 20 irradiates a single coherent light toward the lower direction orthogonal to the traveling direction d1 based on the information acquired by the further distance sensor 30, and displays information about the distance in water. It is supposed to be. According to the further distance display device 20, it is possible to visually convey the distance from the ship 1, that is, the water depth, to the diver 4 who is underwater.
また、図１に示す例では、距離表示装置２０は、３つの発光波長域の光が照射される道路２上の領域Ｒ、Ｙ、Ｇが車両１から離間する方向に沿ってずれるように、各光を照射可能になっている例を示したが、このような例に限定されない。図１２に、距離表示装置２０が表示する距離に関する情報の他の例を示す。図１２に示す車両１では、距離表示装置２０が、進行方向ｄ１に対して後方に位置する測定対象物３との間の距離に関する情報を文字情報として表示する。 In the example illustrated in FIG. 1, the distance display device 20 is configured such that the regions R, Y, and G on the road 2 irradiated with light in the three emission wavelength ranges are shifted along the direction away from the vehicle 1. Although the example which can irradiate each light was shown, it is not limited to such an example. FIG. 12 shows another example of information related to the distance displayed by the distance display device 20. In the vehicle 1 shown in FIG. 12, the distance display device 20 displays information on the distance to the measurement object 3 located rearward with respect to the traveling direction d1 as character information.
距離表示装置２０は、赤色の発光波長域のコヒーレント光と、黄色の発光波長域のコヒーレント光と、緑色の発光波長域のコヒーレント光と、を用いて、道路２に表示される色の相違を利用して、距離に関する情報を表示する。図１３に、図１２に示す距離表示装置２０が道路２を照明するようすを示す。 The distance display device 20 uses the coherent light in the red light emission wavelength region, the coherent light in the yellow light emission wavelength region, and the coherent light in the green light emission wavelength region to show the color difference displayed on the road 2. Use it to display information about distance. FIG. 13 shows how the distance display device 20 shown in FIG. 12 illuminates the road 2.
図１３に示すように、ホログラム記録媒体２３は、発光波長域がそれぞれ異なる複数のレーザ光のそれぞれに対応して設けられた複数のホログラム要素２３ｒ、２３ｙ、２３ｇを有する。ただし、図１３に示す例では、図４に示す例とは異なり、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇにて拡散したレーザ光が照射対象物２を照明する範囲は、他のホログラム要素２３ｒ〜ｇにて拡散したレーザ光が照射対象物２を照明する範囲と重なっている。 As shown in FIG. 13, the hologram recording medium 23 has a plurality of hologram elements 23r, 23y, and 23g provided corresponding to a plurality of laser beams having different emission wavelength ranges. However, in the example shown in FIG. 13, unlike the example shown in FIG. 4, the range in which the laser light diffused by the hologram elements 23 r to g illuminates the irradiation target 2 is the other hologram elements 23 r to g. The diffused laser beam overlaps the range in which the irradiation object 2 is illuminated.
各ホログラム要素２３ｒ〜ｇは、複数の単位拡散領域ｄｆを有する。各単位拡散領域ｄｆは、入射されたレーザ光を拡散させて、照射対象物２上の照明領域２ａを照明する。各単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａの少なくとも一部は、他の単位拡散領域ｄｆが照明する照明領域２ａからずれている。 Each hologram element 23r-g has a plurality of unit diffusion regions df. Each unit diffusion region df diffuses the incident laser light to illuminate the illumination region 2a on the irradiation object 2. At least a part of the illumination area 2a illuminated by each unit diffusion area df is shifted from the illumination area 2a illuminated by other unit diffusion areas df.
図１３に示す例では、各ホログラム要素２３ｒ〜ｇ中で、対応するレーザ光を走査させる部分を灰色で示し、対応するレーザ光を走査させない部分を白抜きで図示している。図１３に示すように、赤色の発光波長域のコヒーレント光が入射するホログラム要素２３ｒに含まれる一部の単位拡散領域ｄｆにレーザ光を入射させず、その他の単位拡散領域ｄｆにレーザ光を入射させている。その一方で、黄色の発光波長域のコヒーレント光が入射するホログラム要素２３ｙに含まれる全ての単位拡散領域ｄｆにレーザ光を入射させ、且つ、緑色の発光波長域のコヒーレント光が入射するホログラム要素２３ｇに含まれる全ての単位拡散領域ｄｆにレーザ光を入射させている。したがって、赤、黄、緑の３つの光が重なる道路２上の領域は白色を示す一方で、黄、緑の２つの光が重なる道路２上の領域は黄緑を示す。 In the example shown in FIG. 13, in each of the hologram elements 23 r to g, a portion where the corresponding laser beam is scanned is shown in gray, and a portion where the corresponding laser beam is not scanned is shown in white. As shown in FIG. 13, laser light is not incident on some unit diffusion regions df included in the hologram element 23r on which coherent light in the red emission wavelength region is incident, and laser light is incident on other unit diffusion regions df. I am letting. On the other hand, the hologram element 23g in which the laser light is incident on all the unit diffusion regions df included in the hologram element 23y on which the coherent light in the yellow emission wavelength region is incident and the coherent light in the green emission wavelength region is incident. The laser beam is incident on all the unit diffusion regions df included in. Therefore, the area on the road 2 where the three lights of red, yellow and green overlap shows white, while the area on the road 2 where the two lights of yellow and green overlap shows yellow green.
とりわけ、図１３に示す例では、黄、緑の２つのレーザ光が重なる道路２上の領域が、「１００」の文字を示すように、距離表示装置２０から各レーザ光を照射する。このため、図１３に示す例では、白色で示される道路２上の領域内に、黄緑で示される「１００」の文字が表示される。 In particular, in the example shown in FIG. 13, each laser beam is emitted from the distance display device 20 so that the region on the road 2 where the yellow and green laser beams overlap each other indicates the character “100”. For this reason, in the example illustrated in FIG. 13, the character “100” indicated in yellow-green is displayed in the region on the road 2 indicated in white.
このように、図１３に示す移動体１によれば、距離表示装置２０は、当該移動体１からの距離に関する情報を文字情報として表示する。文字情報を利用することにより、高い自由度で移動体１との距離に関する情報を表示することが可能となる。 As described above, according to the moving body 1 shown in FIG. 13, the distance display device 20 displays information on the distance from the moving body 1 as character information. By using the character information, it is possible to display information related to the distance from the moving body 1 with a high degree of freedom.
なお、本発明の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本発明の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容およびその均等物から導き出される本発明の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更および部分的削除が可能である。 The aspect of the present invention is not limited to the above-described individual embodiments, and includes various modifications that can be conceived by those skilled in the art. The effects of the present invention are not limited to the above-described contents. That is, various additions, modifications, and partial deletions can be made without departing from the concept and spirit of the present invention derived from the contents defined in the claims and equivalents thereof.
１ 移動体
２ 照射対象物
２ａ 単位照明領域
３、４ 測定対象物
２０ 距離表示装置（表示装置）
２１ コヒーレント光源
２１ｒ、２１ｙ、２１ｇ 光源部
２３ 光学素子
２３ｒ、２３ｙ、２３ｇ ホログラム要素
ｄｆ 単位拡散領域
２４ 光走査部材
３０ 距離センサ
ｄ１ 進行方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mobile body 2 Irradiation target object 2a Unit illumination area 3, 4 Measurement target object 20 Distance display apparatus (display apparatus)
21 Coherent light sources 21r, 21y, 21g Light source unit 23 Optical elements 23r, 23y, 23g Hologram element df Unit diffusion region 24 Optical scanning member 30 Distance sensor d1 Traveling direction
Claims (11)
発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を照射可能な距離表示装置を備え、
前記距離表示装置は、複数のコヒーレント光のうちの１つまたはいくつかを照射して、当該移動体からの距離に関する情報を表示する、表示装置。 A display device mounted on a moving body,
A distance display device capable of irradiating a plurality of coherent lights having different emission wavelength ranges,
The said distance display apparatus is a display apparatus which displays the information regarding the distance from the said mobile body by irradiating one or some of several coherent lights.
前記距離表示装置は、当該移動体と前記測定対象物との距離に関する情報を表示可能になっている、請求項１に記載の表示装置。 It further includes a distance sensor that measures the distance to the measurement object,
The display device according to claim 1, wherein the distance display device can display information on a distance between the moving body and the measurement object.
発光波長域がそれぞれ相違する複数のコヒーレント光を発光可能なコヒーレント光源と、
前記コヒーレント光源からの前記コヒーレント光を回折させて、照射対象物を照明する光学素子と、
を有する、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示装置。 The distance display device
A coherent light source capable of emitting a plurality of coherent lights having different emission wavelength ranges,
An optical element that diffracts the coherent light from the coherent light source and illuminates an irradiation target;
The display device according to claim 1, comprising:
前記ホログラム記録媒体は、前記複数のコヒーレント光の各々に対応して設けられ、且つ、各々に対応するコヒーレント光がそれぞれ入射する複数のホログラム要素を含む、請求項８または９に記載の表示装置。 The optical element is a hologram recording medium;
10. The display device according to claim 8, wherein the hologram recording medium includes a plurality of hologram elements that are provided corresponding to each of the plurality of coherent lights and into which the coherent lights corresponding to each of the hologram recording media are incident.
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