JP2579131B2 - Dual image central high position stoplight using diffuse image - Google Patents

Dual image central high position stoplight using diffuse image

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JP2579131B2
JP2579131B2 JP29632594A JP29632594A JP2579131B2 JP 2579131 B2 JP2579131 B2 JP 2579131B2 JP 29632594 A JP29632594 A JP 29632594A JP 29632594 A JP29632594 A JP 29632594A JP 2579131 B2 JP2579131 B2 JP 2579131B2
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cells
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S43/00Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/10Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the light source
    • F21S43/19Attachment of light sources or lamp holders
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03HHOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/04Processes or apparatus for producing holograms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21LIGHTING
    • F21WINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2103/00Exterior vehicle lighting devices for signalling purposes

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は一般に自動車用の中央高
位置取付け制動灯用のホログラム、特に要求される輝度
および角度的なカバレージを効果的に満足させるホログ
ラムおよびこのようなホログラムを記録する露光技術に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention generally relates to holograms for brake lights mounted in a high center of a vehicle, in particular holograms which effectively satisfy the required brightness and angular coverage, and exposures for recording such holograms. About technology.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在の連邦規制では、自動車の後部に取
付けられた標準方式の制動灯に加えて、中央高位置取付
け制動灯(CHMSL)が要求される。高位置取付け制
動灯は、制動している自動車に後続する自動車の運転者
に対する自動車のブレーキングインジケータの可視度を
最大にすることを目的とし、一般に自動車のリアウイン
ドウ上に取付けられている。
BACKGROUND OF THE INVENTION Current federal regulations require a central high mounted stoplight (CHMSL) in addition to a standard type of stoplight mounted on the rear of an automobile. High mounted stoplights are typically mounted on the rear window of the vehicle with the aim of maximizing the visibility of the vehicle's braking indicator to the driver of the vehicle following the vehicle being braked.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】高部取付け制動灯は一
般に、典型的に自動車のリアウインドウの上部または下
部に隣接して固定されたハウジングに含まれている標準
方式のレンチキュラレンズ、赤色フィルタ、照明白熱灯
および反射器として構成されている。しかしながら、大
型のハウジングは運転者の後方視界を部分的に妨害し、
さらに自動車の設計が制限される。中央高位置取付け制
動灯はまたリアデッキ、スポイラー、ルーフ等の自動車
のボディパーツに一体化されており、これは後方視界問
題をある程度実質的に軽減し、或は取除いている。しか
しながら、このような制動灯は複雑であり、自動車の設
計に制限を与える。
High mounted stoplights generally include standard lenticular lenses, red filters, typically contained in a housing fixed adjacent to the top or bottom of the rear window of the vehicle. The illumination is configured as an incandescent lamp and a reflector. However, the large housing partially obstructs the driver's rear view,
In addition, the design of the vehicle is limited. The center high mounted stoplight is also integrated into the body parts of the vehicle, such as the rear deck, spoiler, roof, etc., which substantially alleviates or eliminates rear visibility problems to some extent. However, such stoplights are complex and limit the design of the vehicle.

【0004】ホログラフ中央高位置取付け制動灯はまた
制動灯規制を効果的に満足させるために開発されてい
る。ホログラフ中央高位置取付け制動灯に対するホログ
ラムの使用に関して考慮すべき事項は、通常の制動灯に
より提供されるものに類似したレンチキュラレンズの外
観を有する出力を得ることが所望されていることであ
る。ホログラフ中央高位置取付け制動灯に対するホログ
ラムの使用に関して考慮すべき別の事項は、政府の規定
した輝度および角度的カバレージ要求を満足させ、一方
で最小パワーの再構成光源を使用する時の複雑さであ
る。輝度および角度的カバレージ要求は、一般に定めら
れた中央角度領域に対して輝度を制限する量的な問題、
および定められた中央角度フィールドの水平成分より大
きい水平角度フィールドにわたる可視性を要求する質的
な問題を含んでいる。本質的に、規制にはカバレージの
要求される角度フィールドのほぼ中央に明るい領域を必
要とする。
[0004] Holographic mid-high brake lights have also been developed to effectively satisfy brake light regulations. A consideration for the use of holograms for holographic mid-high mounted stoplights is that it is desirable to obtain an output having the appearance of a lenticular lens similar to that provided by a normal stoplight. Another consideration for the use of holograms for holographic mid-high mounted stoplights is the complexity of using the minimum power reconstructed light source while meeting government-specified brightness and angular coverage requirements. is there. Luminance and angular coverage requirements are quantitative issues that limit luminance to a generally defined central angular area,
And qualitative issues requiring visibility over horizontal angle fields that are larger than the horizontal component of the defined central angle field. In essence, regulation requires a bright area approximately in the center of the required angular field of coverage.

【0005】したがって、通常の制動灯のレンチキュラ
レンズの出力に類似した外観を有する出力を供給するホ
ログラフ中央高位置取付け制動灯を提供することが有効
である。本発明の別の目的は、政府の規定した輝度およ
び角度的カバレージ要求を容易に満足させ、一方最小パ
ワーの再構成光源を使用するホログラフ中央高位置取付
け制動灯を提供することである。
Accordingly, it would be advantageous to provide a holographic mid-high mounted stoplight that provides an output having an appearance similar to that of a lenticular lens of a normal stoplight. It is another object of the present invention to provide a holographic mid-high stoplight that easily meets government-specified brightness and angular coverage requirements while using a minimum power reconstructed light source.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記およびその他の利点
は、再構成ビームを供給する光源と、各ホログラムセル
が再構成ビームの一部分の回折にしたがって第1の予め
定められた角度フィールドに拡散照明を放射する重複し
ないホログラムセルおよび非ホログラムセルの第1のア
レイと、各ホログラムセルが再構成ビームの一部分の回
折にしたがって第2の予め定められた角度フィールドに
拡散照明を放射する重複しないホログラムセルおよび非
ホログラムセルの第2のアレイとを含むホログラム制動
灯システムにおいて本発明により提供される。セルの第
1のアレイは、第1のアレイのホログラムセルによる回
折にしたがって第1の角度フィールド内に明るいおよび
薄暗い領域のパターンを生成するように第1の予め定め
られたパターンで配列され、セルの第2のアレイは、第
2のアレイのホログラムセルによる回折にしたがって第
2の角度フィールド内に明るいおよび薄暗い領域のパタ
ーンを生成するように第2の予め定められたパターンで
配列されており、それによって第1および第2ホログラ
ムのホログラフレンズにより回折された再構成ビームの
一部分は制動灯照明を形成する。
SUMMARY OF THE INVENTION These and other advantages include a light source for providing a reconstructed beam, and each hologram cell having a diffuse illumination in a first predetermined angular field according to the diffraction of a portion of the reconstructed beam. A first array of non-overlapping hologram cells and non-hologram cells emitting a non-overlapping hologram cell, each hologram cell emitting diffuse illumination in a second predetermined angular field according to diffraction of a portion of the reconstructed beam And a second array of non-hologram cells. The first array of cells is arranged in a first predetermined pattern to produce a pattern of bright and dim areas in a first angular field according to diffraction by the hologram cells of the first array; Is arranged in a second predetermined pattern to generate a pattern of bright and dim areas in a second angular field according to diffraction by the hologram cells of the second array; A portion of the reconstructed beam thereby diffracted by the holographic lenses of the first and second holograms forms a stoplight illumination.

【0007】[0007]

【実施例】本発明の種々の利点は、以下の明細書の検討
および添付図面の参照により当業者に明らかになるであ
ろう。図1を参照すると、ホログラム装置20および照明
光源30を含む中央高位置取付け制動灯システムが示され
ている。ホログラム装置20はここにおいてさらに説明さ
れる第1および第2の積層されたボリュームトランスミ
ッションホログラム31,32を含み、自動車のリアウイン
ドウ211 の内側表面に固定されている。その代りとし
て、ホログラム装置20はリアウインドウ211 の近くに適
切に配置された分離した基体に固定されることができ
る。照明光源30はホログラム装置20の前方に運転者の後
方視界角度から外れて、例えば自動車のリアウインドウ
211 の下方部分に隣接したほぼ水平なリアデッキの下に
取付けられ、再構成ビームによりホログラム装置20のボ
リュームホログラム31,32を照明する。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The various advantages of the present invention will become apparent to one of ordinary skill in the art upon review of the following specification and upon reference to the accompanying drawings. Referring to FIG. 1, a central high mounted stoplight system including a hologram device 20 and an illumination light source 30 is shown. The hologram device 20 includes first and second stacked volume transmission holograms 31, 32, further described herein, secured to the inside surface of the rear window 211 of the vehicle. Alternatively, the hologram device 20 can be fixed to a separate substrate suitably located near the rear window 211. The illumination light source 30 deviates from the rear view angle of the driver in front of the hologram device 20 and, for example, a rear window of a car.
Mounted under a substantially horizontal rear deck adjacent to the lower portion of 211, the reconstructed beam illuminates the volume holograms 31, 32 of the hologram device 20.

【0008】ホログラム装置20のボリュームホログラム
31,32は、照明光源30によって照明されたときに、自動
車の背後から適切な垂直および水平視界にわたって観察
可能な適切な複合イメージを提供するように構成されて
いる。以下、ボリュームホログラム31,32をそれらの角
度的カバレージ(すなわち、それらの光出力が観察され
ることができる角度フィールド)およびそれらの構成に
関して説明する。なお、関連性を容易にするために、角
度フィールドは一般的にホログラムの設置形態と関連し
ている。ここで使用されているように、角度フィールド
および角度カバレージという用語は、光がホログラムセ
ルによって回折される空間の全ての角度領域を意味し、
したがって回折光が観察可能な角度領域を意味する。角
度的カバレージはホログラムの光出力が観察されること
ができる角度フィールドを限定するため、ホログラムの
回折された出力はその角度的カバレージおよびある付加
的な不鮮明さに制限されることが理解されるべきであ
る。ホログラム装置のホログラムは、それらが配置され
ており、したがってそれらの角度フィールドが自動車か
ら後方に延在している自動車の背後から観察可能な回折
された照明を生成するように構成される。
The volume hologram of the hologram device 20
31 and 32 are configured to provide a suitable composite image observable from behind the vehicle over a suitable vertical and horizontal field of view when illuminated by the illumination light source 30. In the following, the volume holograms 31, 32 will be described in terms of their angular coverage (ie, the angular fields where their light output can be observed) and their configuration. Note that, for ease of relevance, the angle field is generally related to the configuration of the hologram. As used herein, the terms angular field and angular coverage refer to all angular regions of space where light is diffracted by a hologram cell,
Therefore, it means an angle region where diffracted light can be observed. It should be understood that the angular coverage limits the angular field over which the light output of the hologram can be observed, so that the diffracted output of the hologram is limited to its angular coverage and some additional blurring. It is. The holograms of the hologram device are configured to produce diffracted illumination observable from behind a vehicle in which they are located and their angular fields extend rearward from the vehicle.

【0009】照明光源30は、石英ハロゲンバルブ等の白
熱灯15、白熱灯15のフィラメントと協同して、ホログラ
ム装置20に再構成ビームを供給する反射器17、および約
600ナノメータ(nm)のカットオフ波長を有するハイパ
スフィルタ19を含む。示された例では、反射器17は白熱
灯15のフィラメントと協同して、ほぼコリメートされた
再構成ビームを生成する放物面反射器を含む。人間の視
覚の波長依存感応性の結果、ホログラム装置のホログラ
ムによって提供されたイメージは赤色として知覚され、
識別できるピーク強度は約610 乃至620nm の間にある。
白熱灯15は、ブレーキペダルが踏まれたときに励起され
るように自動車のブレーキ灯付勢回路に接続されてい
る。
The illumination light source 30 includes an incandescent lamp 15 such as a quartz halogen bulb, a reflector 17 which cooperates with a filament of the incandescent lamp 15 to supply a reconstructed beam to the hologram device 20, and
It includes a high-pass filter 19 having a cut-off wavelength of 600 nanometers (nm). In the example shown, the reflector 17 includes a parabolic reflector that produces a substantially collimated reconstructed beam in cooperation with the filament of the incandescent lamp 15. As a result of the wavelength-dependent sensitivity of human vision, the image provided by the hologram of the hologram device is perceived as red,
Distinct peak intensities are between about 610 and 620 nm.
The incandescent light 15 is connected to a brake light energizing circuit of the vehicle so as to be excited when a brake pedal is depressed.

【0010】図2を参照すると、連邦自動車安全基準N
o.108(“MVSS 108”)に記載されているような、輝度
(カンデラで)対(a)CHMSLの中心を通る中央水
平面Hに関して上方に10°および下方に5°、並びに
(b)CHMSLの中心を通り、自動車の縦軸を含む中
央垂直面Vに関して左右に各10°として定められた中央
角度フィールドに対する中央高位置取付け制動灯の角度
フィールド要求を表したグラフが示されている。グラフ
中の数字は、これらの角度位置における最小輝度をカン
デラで示しており、全体的な角度フィールドは任意の所
定の角度位置で最大160 カンデラにされる。ここでは
“中央角度フィールド要求”と呼ぶ上記の量的要求に加
えて、制動灯が中央垂直面の両側から45°の範囲の中央
水平面(すなわち、互いの鏡像である2つの水平角度領
域)内で観察可能である質的要求が存在している。例示
すると、この質的要求は、約1カンデラの輝度を必要と
すると解釈されることができる。中央垂直面の両側から
45°の範囲にわたる中央水平面に関する可視性について
のこのような要求をここでは広角水平要求と呼ぶ。
Referring to FIG. 2, the Federal Motor Vehicle Safety Standard N
o.108 ("MVSS 108") versus luminance (in candela) versus (a) 10 ° upwards and 5 ° downwards with respect to a central horizontal plane H through the center of CHMSL, and (b) CHMSL. A graph showing the angle field requirements of the high center mounted stoplights for a center angle field defined as 10 ° each left and right with respect to a central vertical plane V including the longitudinal axis of the vehicle through the center of FIG. The numbers in the graph indicate the minimum brightness at these angular positions in candela, with the overall angular field being up to 160 candela at any given angular position. In addition to the above quantitative requirement, referred to herein as the "central angle field requirement", the stoplight is within a central horizontal plane (i.e., two horizontal angle regions that are mirror images of each other) extending 45 degrees from either side of the central vertical plane. There are qualitative requirements that are observable at To illustrate, this qualitative requirement can be interpreted as requiring about 1 candela of brightness. From both sides of the central vertical plane
Such a requirement for visibility over a central horizontal plane over a range of 45 ° is referred to herein as a wide angle horizontal requirement.

【0011】本発明によると、ホログラム31,32は照明
光源によって供給された再構成ビームによる照明にした
がって異なる角度フィールドに拡散光を回折するように
構成され、ここにおいて各ホログラムによって生成され
た回折光は、例えばLOGOまたは文字数字等の認識可
能なパターンで配列された(a)明るい領域および
(b)薄暗い領域を含む。
According to the present invention, the holograms 31, 32 are configured to diffract the diffused light into different angular fields according to the illumination by the reconstructed beam provided by the illumination light source, wherein the diffracted light generated by each hologram is provided. Includes (a) bright areas and (b) dim areas arranged in a recognizable pattern such as LOGO or letters and numbers.

【0012】図3を参照すると、別のホログラム32と積
層する前のホログラム31が概略的に示されており、示さ
れた表面は自動車に設置されたときに後方に面した表面
である。ホログラムは、同じ大きさの重複しない隣接し
たホログラムおよび非ホログラムセルまたはファセット
C(i,j)の直線的なアレイまたはグリッドを含む。
図3において斜線を付けられていない方形で示された各
ホログラムセルは、ホログラムセルを含む全てのファセ
ットC(i,j)に対して同じである所望の角度的なカ
バレージを有する回折された拡散出力を生成する。すな
わち、各ホログラフセルの拡散出力は予め定められた角
度空間内から観察可能であり、このような角度空間は第
1のホログラム31の各ホログラムセルに対して実質的に
同じである。図3において斜線を付けられた方形で示さ
れた各非ホログラムセルは、ホログラムを含まず、そこ
に入射した再構成照明を回折しない透明領域を含む。
Referring to FIG. 3, a hologram 31 prior to lamination with another hologram 32 is schematically shown, the surface shown being the rear-facing surface when installed in a motor vehicle. The hologram includes a non-overlapping adjacent hologram of the same size and a linear array or grid of non-hologram cells or facets C (i, j).
Each hologram cell, shown as an unshaded square in FIG. 3, has a diffracted diffusion with the desired angular coverage that is the same for all facets C (i, j) that include the hologram cell. Generate output. That is, the diffuse output of each holographic cell can be observed from within a predetermined angular space, and such an angular space is substantially the same for each hologram cell of the first hologram 31. Each non-hologram cell, shown as a hatched square in FIG. 3, does not contain a hologram and contains a transparent region that does not diffract the reconstructed illumination incident thereon.

【0013】本発明によると、図3のホログラムのホロ
グラムおよび非ホログラムセルは、ホログラムが再構成
ビームによって照明されたときに、認識可能な明るいお
よび薄暗い領域のパターン、例えばLOGOを生成する
ようにパターンで配列されている。明るい領域はホログ
ラムセルによって生成され、暗い領域は非ホログラムセ
ルによって生成される。その代りとして、薄暗いホログ
ラムセルが図3のホログラム31の非ホログラムセルと置
換されることが可能であり、その場合図3のホログラム
の明るいホログラムセルおよび薄暗いホログラムセル
は、ホログラムが再構成ビームによって照明されたとき
に、認識可能な明るいおよび薄暗い領域のパターン、例
えばLOGOを生成するようにパターンで配列される。
明るい領域は明るいホログラムセルによって生成され、
薄暗い領域は薄暗いホログラムセルによって生成され
る。例示すると、各薄暗いホログラムセルは、小さいホ
ログラムおよび非ホログラム領域のアレイから構成され
た中間調ホログラムを含んでいる。図面を参照すると、
セルの上部行C(1,j)は、それがCHMSLシステ
ムの設置されたホログラム装置中に位置されたときにホ
ログラム31の最上部を構成し、それによってセルの各行
はほぼ水平に整列される。このような方向と一致して、
自動車中に設置されたときにほぼ水平に整列されたセル
の平行なエッジを上部および下部エッジと呼び、上部エ
ッジは図の上部に最も近く、設置されたときにリアウイ
ンドウの上部に最も近い。また、上部および下部エッジ
に対して垂直なセルの平行なエッジはサイドエッジと呼
ばれる。セルC(i,j)は同じ大きさであり、セルの
幅は上部または下部エッジに沿って測定され、一方セル
の高さは両サイドエッジに沿って測定される。
In accordance with the present invention, the hologram and non-hologram cells of the hologram of FIG. 3 are patterned so as to produce a pattern of recognizable bright and dim areas, eg, LOGO, when the hologram is illuminated by the reconstructed beam. It is arranged in. Light areas are created by hologram cells and dark areas are created by non-hologram cells. Alternatively, the dim hologram cell can be replaced with the non-hologram cell of hologram 31 of FIG. 3, where the bright and dim hologram cells of the hologram of FIG. When arranged, they are arranged in a pattern to produce a pattern of recognizable light and dark areas, for example LOGO.
Bright areas are created by bright hologram cells,
Dim areas are created by dim hologram cells. To illustrate, each dim hologram cell contains a halftone hologram composed of an array of small holograms and non-hologram regions. Referring to the drawing,
The top row C (1, j) of the cell constitutes the top of the hologram 31 when it is located in the installed hologram device of the CHMSL system, whereby each row of cells is aligned substantially horizontally. . Consistent with such a direction,
The parallel edges of the cells, which are aligned substantially horizontally when installed in a car, are called the upper and lower edges, with the upper edge closest to the top of the figure and the closest to the top of the rear window when installed. Also, the parallel edges of the cell that are perpendicular to the upper and lower edges are called side edges. Cell C (i, j) is the same size, the width of the cell is measured along the top or bottom edge, while the height of the cell is measured along both side edges.

【0014】図4を参照すると、別のホログラム31と積
層する前のホログラム32が概略的に示されており、示さ
れた表面は設置されたときに自動車の外側に向く表面で
ある。ホログラムは、同じ大きさの重複しない隣接した
ホログラムおよび非ホログラムセルまたはファセットF
(i,j)の直線的なアレイまたはグリッドを含む。図
4において斜線を付けられていない方形で示された各ホ
ログラムセルは、ホログラムセルを構成する全てのファ
セットF(i,j)に対して同じである所望の角度的な
カバレージを有する回折された出力を生成する。すなわ
ち、各ホログラフセルの拡散出力は予め定められた角度
空間内から観察可能であり、このような予め定められた
角度空間は第2のホログラム32の各ホログラムセルに対
して実質的に同じである。図4において斜線を付けられ
た方形で示された各ホログラムセルは、ホログラムセル
を含まない透明領域を含む。本発明によると、図4のホ
ログラムのホログラムセルおよび非ホログラムセルは、
ホログラムが再構成ビームによって照明されたときに、
認識可能な明るいおよび暗い領域のパターン、例えばL
OGOを生成するようにパターンで配列されている。明
領域はホログラムセルによって生成され、暗い領域は非
ホログラムセルによって生成される。その代りとして、
薄暗いホログラムセルが図4のホログラム32の非ホログ
ラムセルと代替されることが可能であり、その場合図4
のホログラムの明るいホログラムセルおよび薄暗いホロ
グラムセルは、ホログラムが再構成ビームによって照明
されたときに、認識可能な明るいおよび薄暗い領域のパ
ターン、例えばLOGOを生成するようにパターンで配
列される。明るい領域は明るいホログラムセルによって
生成され、薄暗い領域は薄暗いホログラムセルによって
生成される。例示すると、各薄暗いホログラムセルは、
小さいホログラムおよび非ホログラム領域のアレイから
構成された中間調ホログラムを含んでいる。図面を参照
すると、ホログラムセルの上部行F(1,j)は、それ
がCHMSLシステムの設置されたホログラム装置中に
位置されたときにホログラム32の最上部を含み、それに
よってホログラムセルの各行はほぼ水平に整列される。
このような方向と一致して、自動車中に設置されたとき
にほぼ水平に整列されるセルの平行なエッジを上部およ
び下部エッジと呼び、上部エッジは図の上部に最も近
く、設置されたときにリアウインドウの上部に最も近
い。また、上部および下部エッジに対して垂直なセルの
平行なエッジはサイドエッジと呼ばれる。セルF(i,
j)は同じ大きさであり、セルの幅は上部または下部エ
ッジに沿って測定され、一方セルの高さは両サイドエッ
ジに沿って測定される。例示すると、第1および第2の
ホログラムの各ホログラムおよび非ホログラム(または
薄暗いホログラム)セルパターンは、互いの逆のもので
あることができ、1つのホログラム中の明るい領域およ
び暗い(または薄暗い)領域はそれぞれ他方のホログラ
ム中の暗い(または薄暗い)領域および明るい領域であ
る。例えば、1つのホログラム中に暗い(または薄暗
い)領域によって形成されたLOGOは、別のホログラ
ム中の明るい領域によって形成されることができる。
Referring to FIG. 4, a hologram 32 prior to lamination with another hologram 31 is schematically shown, the surface shown being the surface facing the outside of the vehicle when installed. The hologram is composed of non-overlapping adjacent holograms of the same size and non-hologram cells or facets F
Includes a (i, j) linear array or grid. Each hologram cell, shown as an unshaded square in FIG. 4, is diffracted with the desired angular coverage that is the same for all facets F (i, j) that make up the hologram cell. Generate output. That is, the diffuse output of each holographic cell is observable from within a predetermined angular space, and such a predetermined angular space is substantially the same for each hologram cell of the second hologram 32. . Each hologram cell shown as a hatched square in FIG. 4 includes a transparent region that does not include a hologram cell. According to the present invention, the hologram cell and the non-hologram cell of the hologram of FIG.
When the hologram is illuminated by the reconstructed beam,
Recognizable patterns of bright and dark areas, for example L
It is arranged in a pattern to generate OGO. Bright areas are created by hologram cells and dark areas are created by non-hologram cells. Instead,
A dim hologram cell can be substituted for the non-hologram cell of hologram 32 of FIG. 4, in which case FIG.
The bright and dim hologram cells of the hologram are arranged in a pattern such that when the hologram is illuminated by the reconstructed beam, it produces a pattern of recognizable bright and dim areas, eg, LOGO. Bright areas are created by bright hologram cells, and dim areas are created by dim hologram cells. To illustrate, each dim hologram cell is:
It includes a halftone hologram composed of an array of small holograms and non-hologram regions. Referring to the drawings, the top row of hologram cells F (1, j) includes the top of hologram 32 when it is located in the installed hologram device of the CHMSL system, whereby each row of hologram cells is Aligned almost horizontally.
Consistent with such a direction, the parallel edges of cells that are aligned substantially horizontally when installed in a car are called the upper and lower edges, with the upper edge closest to the top of the figure and when installed Closest to the top of the rear window. Also, the parallel edges of the cell that are perpendicular to the upper and lower edges are called side edges. Cell F (i,
j) is the same size, the width of the cell is measured along the top or bottom edge, while the height of the cell is measured along both side edges. To illustrate, each hologram and non-hologram (or dim hologram) cell pattern of the first and second holograms can be the inverse of each other, and the light and dark (or dim) areas in one hologram Are the dark (or dim) and bright areas, respectively, in the other hologram. For example, LOGO formed by dark (or dim) areas in one hologram can be formed by bright areas in another hologram.

【0015】本発明によると、ホログラム31,32の1つ
の各ホログラムファセットまたはセルは、図2に示され
た中央立体角領域、すなわち水平面に関して上方10°お
よび下方5°の上限および下限、並びに自動車の縦軸に
平行な垂直面の両側から10°の横方向の限界を有する立
体角中に拡散光を回折するように構成されている。換言
すると、立体角領域はホログラムセルの中心を通過する
ライン上に中心を有し、水平面から上方に約2.5 °であ
り、自動車の縦軸に平行な垂直面にある。他方のホログ
ラムの各ホログラムセルは、両ホログラムの組合せが水
平広角度要求を満足させるように中央立体角領域の両側
の2つの水平領域中に拡散光を回折するように構成され
ている。このような2つの水平領域はしばしば周辺水平
角度領域と呼ばれる。
In accordance with the present invention, each hologram facet or cell of one of the holograms 31, 32 has an upper and lower limit of 10 ° above and 5 ° below the central solid angle region shown in FIG. It is configured to diffract diffused light into a solid angle having a lateral limit of 10 ° from both sides of a vertical plane parallel to the vertical axis. In other words, the solid angle region is centered on a line passing through the center of the hologram cell, is approximately 2.5 ° above a horizontal plane, and lies in a vertical plane parallel to the longitudinal axis of the vehicle. Each hologram cell of the other hologram is configured to diffract the diffused light into two horizontal regions on either side of the central solid angle region such that the combination of both holograms satisfies the horizontal wide angle requirement. Such two horizontal regions are often referred to as peripheral horizontal angle regions.

【0016】ホログラムの角度的カバレージが正確な角
度に関して説明されているが、実際のカバレージは理想
的でない再構成ビームによって生成される不鮮明さのた
めに構成された角度的カバレージを典型的に少し越える
ことを理解すべきである。したがって、2つのホログラ
ムセルはカバレージ中にギャップを生ぜずに隣接してい
る重複しない角度的カバレージを有するように構成され
るが、実際には不鮮明さのためにカバレージ中に重複が
存在している。
Although the angular coverage of the hologram is described in terms of exact angles, the actual coverage typically slightly exceeds the angular coverage configured due to the blur created by the non-ideal reconstruction beam. You should understand that. Thus, the two hologram cells are configured to have adjacent non-overlapping angular coverage without gaps in coverage, but in practice there is overlap in coverage due to blurring .

【0017】参照を容易にするために、中央立体角領域
中に拡散光を回折するホログラムはしばしば狭角度ホロ
グラムと呼ばれ、一方他方のホログラムはしばしば広角
度ホログラムと呼ばれる。狭角度ホログラムの各ホログ
ラムセルは、出力が一般に中央立体角領域に制限される
拡散器のイメージを生成し、一方広角度ホログラムの各
ホログラムセルは、出力が一般に中央立体角領域の両側
の水平方向の周辺領域に制限される拡散器のイメージを
生成する。本発明によると、第1のホログラム31のホロ
グラムセルはそれぞれ実質的に同じ予め定められた角度
フィールドに光を回折し、第2のホログラム32のセルは
ホログラム31のホログラムセルの予め定められた角度フ
ィールドとは異なるそれぞれ実質的に同じ予め定められ
た角度フィールドに光を回折する。例示すると、ホログ
ラム31,32は、セルの大きさが実質的に同じであり、セ
ルの配列が実質的に同じである実質的に同じセルのアレ
イを有する。さらに別の例によると、ホログラム31,32
のセルアレイは、ホログラム31中の各セルがホログラム
32中に対応したセルを有し、対応したセルの境界が整列
されるように、ホログラムが互いに積層するように固定
されたときに整列される。
For ease of reference, a hologram that diffracts the diffused light into the central solid angle region is often called a narrow angle hologram, while the other hologram is often called a wide angle hologram. Each hologram cell of a narrow-angle hologram produces an image of a diffuser whose output is generally limited to a central solid angle region, while each hologram cell of a wide-angle hologram outputs a horizontal Generates an image of the diffuser confined to the surrounding area of. According to the present invention, the hologram cells of the first hologram 31 each diffract light into substantially the same predetermined angular field, and the cells of the second hologram 32 have predetermined angles of the hologram cells of the hologram 31. Diffract the light into each substantially the same predetermined angular field different from the field. Illustratively, the holograms 31 and 32 have substantially the same cell size and have substantially the same array of cells with substantially the same cell arrangement. According to yet another example, holograms 31, 32
Cell array, each cell in the hologram 31 is a hologram
The holograms are aligned when stacked so that they have the corresponding cells in 32 and the corresponding cell boundaries are aligned.

【0018】各ホログラム31,32中のセルの数および各
ホログラム中のセルの配置は、各ホログラムの全体的な
フォーマットの全体的な形状および大きさ、並びに選択
されたセルの大きさに依存し、セルの大きさは、外観、
明るいおよび暗い領域(または薄暗い領域)のパターン
の性質、および生成の容易さ等の要因を考慮して選択さ
れる。さらに、ホログラムセルのディメンションを考慮
して、セルの大きさは特定の自動車デザインに適合する
だけでなく、認識可能な明るいおよび薄暗い領域(また
は暗領域)のパターンの適切な解像度を得るように定め
られる。
The number of cells in each hologram 31, 32 and the arrangement of cells in each hologram depends on the overall shape and size of the overall format of each hologram, as well as the size of the selected cell. , Cell size, appearance,
The selection is made in consideration of factors such as the nature of the pattern in the bright and dark areas (or dim areas) and the ease of generation. In addition, taking into account the dimensions of the hologram cell, the size of the cell is not only tailored to the particular vehicle design, but also to obtain a suitable resolution of the pattern of recognizable bright and dim areas (or dark areas). Can be

【0019】第1のホログラム31が広角度ホログラムを
含み、第2のホログラム32が狭角度ホログラムを含む例
に関して、第2のホログラム32の各ホログラムセルF
は、再構成時に各ホログラムセルFが水平面に関して上
方10°および下方5°の上限および下限、並びに自動車
の縦軸に平行な垂直面の両側から10°の横方向の限界を
有する立体角領域を含む角度フィールド中に光を放射す
る拡散器のイメージを生成するように構成されている。
さらにこのような例に対して、第1のホログラム31の各
ホログラムセルCは、再構成時に各セルCが中央立体角
領域の両側の2つの周辺角度領域からなる角度フィール
ド中に拡散光を放射する拡散器のイメージを生成するよ
うに構成されている。例えば、両周辺立体角領域は、水
平面に関して上方約5°および下方約5°の上限および
下限を有している。1つの周辺角度領域は自動車の縦軸
に平行な垂直面の一側で10°乃至45°であり、一方別の
角度領域は垂直面の他方の側で10°乃至45°である。
For the example in which the first hologram 31 comprises a wide-angle hologram and the second hologram 32 comprises a narrow-angle hologram, each hologram cell F of the second hologram 32
Defines a solid angle region in which each hologram cell F upon reconstruction has an upper and lower limit of 10 ° above and 5 ° below the horizontal, and a lateral limit of 10 ° from both sides of a vertical plane parallel to the longitudinal axis of the vehicle. The image is configured to generate an image of a diffuser that emits light during the included angular field.
Furthermore, for such an example, each hologram cell C of the first hologram 31 emits diffused light during reconstruction in an angular field consisting of two peripheral angle regions on both sides of the central solid angle region. The diffuser is configured to generate an image of the diffuser. For example, both peripheral solid angle regions have upper and lower limits of about 5 ° above and about 5 ° below the horizontal. One peripheral angle region is between 10 ° and 45 ° on one side of a vertical plane parallel to the longitudinal axis of the vehicle, while another angle region is between 10 ° and 45 ° on the other side of the vertical plane.

【0020】ここにおいてさらに詳細に説明するよう
に、ホログラムセルが光を放射する角度フィールドは、
ホログラムセルの構造によって制御される。図5のAお
よびBを参照すると、例えば、第2のホログラム32がセ
ルの回折された出力の角度フィールドと共に、設置され
たホログラム装置において方向付けされた狭角度ホログ
ラムを含んでいる反射狭角度ホログラムセルFの側面図
および上方から見た平面図が概略的に示されている。図
5のAに示されているように、回折された出力の角度範
囲の上方および下方境界は、(1)水平面から上方10°
の垂直角度でホログラムセルの上方エッジから延在する
上部平面TP、および(2)水平平面から下方5°の垂
直角度でホログラムセルの下方エッジから延在する下部
平面BPを含む。上部平面TPおよび下部平面BPは、
このような平面が紙面の平面に直交するため図5のAに
おいて線で示されている。図5のBに示されているよう
に、出力角度フィールドの横方向の境界は、(1)自動
車の中心線に平行な垂直平面から左10°の水平角度でホ
ログラムセルの左エッジから延在する左側平面LP、お
よび(2)自動車の中心線に平行な垂直平面から右10°
の水平角度でホログラムセルの右エッジから延在する右
側平面RPを含む。左側平面LPおよび右側平面RP
は、このような平面が図の紙面の平面に直交しているた
め図5のBでは線で示されている。
As described in further detail herein, the angular field from which the hologram cell emits light is:
It is controlled by the structure of the hologram cell. Referring to FIGS. 5A and 5B, for example, a reflection narrow-angle hologram in which the second hologram 32 includes a narrow-angle hologram oriented in an installed hologram device, with the angular field of the diffracted output of the cell. A side view and a plan view seen from above of the cell F are schematically shown. As shown in FIG. 5A, the upper and lower boundaries of the angle range of the diffracted output are (1) 10 ° above the horizontal plane.
(2) a lower plane BP extending from the lower edge of the hologram cell at a vertical angle of 5 ° below the horizontal plane. The upper plane TP and the lower plane BP are
Such a plane is indicated by a line in FIG. As shown in FIG. 5B, the lateral boundary of the output angle field extends from the left edge of the hologram cell at a horizontal angle of 10 ° to the left from a vertical plane parallel to the vehicle centerline. 10 ° to the right from a vertical plane parallel to the center line of the car
Right plane RP extending from the right edge of the hologram cell at a horizontal angle of Left plane LP and right plane RP
Are indicated by lines in FIG. 5B because such a plane is orthogonal to the plane of the drawing.

【0021】さらに、第2のホログラム32が狭角度ホロ
グラムを含み、第1のホログラム31が広角度ホログラム
を含む特定の例に関して、図6のAおよびBにおいて、
回折された出力の左側および右側角度範囲と共に、設置
されたホログラム装置において方向付けされたホログラ
ム31のホログラムセルCの側図および上平面図が示され
ている。左に回折された出力角度領域の横方向の境界
は、(1)自動車の中心線に平行な垂直平面から左45°
の角度でホログラムセルの左エッジから延在する左側平
面LP、および(2)自動車の中心線に平行な垂直平面
から左10°の平面LP´を含む。右出力ビームBRの横
方向の境界は、(1)垂直平面から45°の角度でホログ
ラムセルの右エッジから延在する右側平面RP、および
(2)ホログラムセルの中心を通過する垂直平面から右
10°の平面RP´によって決定される。平面LP、LP
´、RPおよびRP´は、このような平面が図の紙面の
平面に直交するため図6のBにおいて線で示されてい
る。さらにここにおいて説明するように、平面LP、L
P´、RPおよびRP´は、ホログラムセルCを構成す
るために使用された対物ビームの適切なマスキングによ
って定められる。
6A and 6B for a specific example where the second hologram 32 comprises a narrow angle hologram and the first hologram 31 comprises a wide angle hologram.
A side view and a top plan view of the hologram cell C of the hologram 31 oriented in the installed hologram device are shown, along with the left and right angle ranges of the diffracted output. The lateral boundary of the output angle region diffracted to the left is (1) 45 ° to the left from a vertical plane parallel to the center line of the car
And (2) a plane LP ′ 10 ° to the left from a vertical plane parallel to the center line of the vehicle. The lateral boundaries of the right output beam BR are (1) a right plane RP extending from the right edge of the hologram cell at an angle of 45 ° from the vertical plane, and (2) a right plane from the vertical plane passing through the center of the hologram cell.
It is determined by the plane RP 'of 10 °. Plane LP, LP
′, RP and RP ′ are indicated by lines in FIG. 6B because such a plane is orthogonal to the plane of the drawing. As further described herein, planes LP, L
P ′, RP and RP ′ are determined by appropriate masking of the objective beam used to construct the hologram cell C.

【0022】第1のホログラム31が再構成光源30に最も
近く、広角度ホログラムを含んでいる特定の例に関し
て、再構成照明の大部分が、著しく明るい出力を供給す
る必要がある狭角度ホログラムを通過することを可能に
するために他と比べて広角度ホログラムは効率が低くな
ければならない。例えば、広角度ホログラムは理想的な
再構成照明に対して約30乃至40%の効率を有し、狭角度
ホログラムは理想的な再構成照明に対して90%以上の効
率を有することが可能である。
For the particular example in which the first hologram 31 is closest to the reconstructed light source 30 and includes a wide-angle hologram, most of the reconstructed illumination will produce a narrow-angle hologram that needs to provide a significantly brighter output. Wide-angle holograms must be less efficient than others to allow them to pass. For example, a wide-angle hologram can have about 30-40% efficiency for ideal reconstructed illumination, and a narrow-angle hologram can have 90% or more efficiency for ideal reconstructed illumination. is there.

【0023】広角度ホログラムが比較的高い効率で構成
されると、第2のホログラム32は広角度ホログラムとし
て構成されなければならず、第1のホログラムは狭角度
ホログラムとして構成されなければならず、両ホログラ
ムは理想的な再構成照明の90%以上の比較的高い効率を
有しなければならない。これらの条件は、狭角度ホログ
ラムの回折された光出力が広角度ホログラムの回折され
た光出力より著しく大きくなければならないという要求
から生じる。狭角度ホログラムを比較的効率的にし、そ
れを再構成光源に最も近く配置することによって、狭角
度ホログラムは再構成照明の大部分を回折することによ
って輝度要求を満たすことができる。再構成照明の大部
分は狭角度ホログラムによって回折されるため、広角度
ホログラムに利用できる再構成照明は著しく減少され、
それはまた理想的な再構成照明の90%以上の比較的高い
効率を有していなければならない。
If the wide-angle hologram is configured with relatively high efficiency, the second hologram 32 must be configured as a wide-angle hologram, the first hologram must be configured as a narrow-angle hologram, Both holograms must have a relatively high efficiency of 90% or more of the ideal reconstructed illumination. These conditions arise from the requirement that the diffracted light output of the narrow angle hologram must be significantly greater than the diffracted light output of the wide angle hologram. By making the narrow-angle hologram relatively efficient and placing it closest to the reconstructed light source, the narrow-angle hologram can meet the brightness requirements by diffracting most of the reconstructed illumination. Because most of the reconstructed illumination is diffracted by the narrow-angle hologram, the available reconstructed illumination for the wide-angle hologram is significantly reduced,
It must also have a relatively high efficiency of over 90% of the ideal reconstructed illumination.

【0024】上記の両構造について狭角度および広角度
ホログラムの順序に関して、再回折による損失は、広角
度ホログラムセルおよび狭角度ホログラムセルが重ねら
れる構造に対して考慮されなければならないことが指摘
されるべきである。
With respect to the order of the narrow and wide angle holograms for both structures described above, it is pointed out that losses due to re-diffraction must be taken into account for the structure in which the wide and narrow angle hologram cells are superimposed. Should.

【0025】広角度ホログラムセルおよび狭角度ホログ
ラムセルが重ねられ、広角度ホログラムが再構成照明光
源に最も近い構造において、狭角度および広角度ホログ
ラムの角度カバレージの制限された重複、およびこのよ
うな構造に対する広角度ホログラムの比較的低い効率の
結果として、中央立体角領域内の少量の回折光だけが狭
角度ホログラムに入射する。したがって、少量の回折光
だけが狭角度ホログラムによって再度回折される。
In a structure where the wide-angle hologram cell and the narrow-angle hologram cell are superimposed such that the wide-angle hologram is closest to the reconstructed illumination source, the limited overlap of the angular coverage of the narrow-angle and wide-angle holograms, and such a structure As a result of the relatively low efficiency of the wide angle hologram with respect to, only a small amount of diffracted light in the central solid angle region is incident on the narrow angle hologram. Therefore, only a small amount of diffracted light is diffracted again by the narrow-angle hologram.

【0026】狭角度ホログラムセルおよび広角度ホログ
ラムセルが重ねられ、狭角度ホログラムが再構成照明光
源に最も近い構造において、MVSS 108によって定められ
た狭角度中央領域内の大量の回折光は広角度ホログラム
に入射する。しかしながら、広角度ホログラムは光の量
を減少するように構成されているため、それは中央角度
領域中に回折し、狭角度ホログラムによって回折された
光の再回折量は減少される。
In a structure in which a narrow-angle hologram cell and a wide-angle hologram cell are superimposed, and the narrow-angle hologram is closest to the reconstructed illumination light source, a large amount of diffracted light in the narrow-angle central region defined by the MVSS 108 is converted to a wide-angle hologram. Incident on. However, because the wide angle hologram is configured to reduce the amount of light, it diffracts into the central angle region, and the amount of light diffracted by the narrow angle hologram is reduced.

【0027】第1および第2の各ホログラム31,32は、
非ホログラムセルを含むべき領域をコヒーレントでない
光に露光することによって、非ホログラムセルが形成さ
れる適切なホログラム記録層から形成されている。例え
ば、非ホログラムセルを定める透明領域を有する薄膜タ
イプのマスクは、ホログラム記録層に隣接して配置さ
れ、それと屈折率整合した流体の薄い層によってそれに
屈折率整合される。その後、マスクによって覆われてい
ないホログラム記録層の領域の感度を低下させて、ホロ
グラムがそこに形成されることができないように、マス
クはコヒーレントでない光により照明される。その後、
ホログラムセルはホログラム形成露光によって形成され
る。ホログラム中の全てのホログラムセルは等しく回折
するように露光されることが可能であり、或は設置され
たホログラム装置の湾曲または照明光源の非コリメーシ
ョン等の特定の要求にしたがって、異なる回折特性を有
するように露光されることができる。さらに、ホログラ
ム中のホログラムセルは一時に1個または数個づつ露光
されることができる。
The first and second holograms 31, 32 are:
The non-hologram cell is formed from a suitable hologram recording layer where the non-hologram cell is formed by exposing the area to contain the non-hologram cell to non-coherent light. For example, a thin film type mask having a transparent region defining a non-hologram cell is positioned adjacent to the hologram recording layer and index matched to it by a thin layer of fluid index matched therewith. Thereafter, the mask is illuminated with non-coherent light so as to reduce the sensitivity of the areas of the hologram recording layer that are not covered by the mask so that holograms cannot be formed there. afterwards,
The hologram cell is formed by hologram formation exposure. All hologram cells in the hologram can be exposed to diffract equally, or have different diffraction properties according to specific requirements such as the curvature of the installed hologram device or the non-collimation of the illumination light source Can be exposed as follows. Further, the hologram cells in the hologram can be exposed one or several at a time.

【0028】図7を参照すると、各露光が1行中の複数
の隣接していないホログラムセルを露光することができ
る一連の露光によって、狭角度ホログラムのホログラム
セルを記録するための露光設定が例示されている。露光
設定は、コリメートされたビームCB1 により照明され
た拡散スクリーン52のマスクされた出力を受取る平凸球
面レンズ53aの水平直線アレイ53を含む。拡散スクリー
ン52は、このようなレンズの焦点距離だけ平凸球面レン
ズ53aを変位され、これは拡散スクリーン52の出力側か
ら見たときに図8に概略的に示されている。拡散スクリ
ーン52の出力は、マスク54の出力側から見たときに図9
に概略的に示されているように、透明領域54の水平方向
の直線アレイを除いて、不透明である薄膜タイプのマス
ク54によってマスクされる。平凸球面レンズ53aの湾曲
した表面は、図7に示されているように拡散スクリーン
に向いている。マスク透明領域54aは、露光されている
ホログラム記録層において形成されるべき隣接したセル
の整数に等しい同じ中心間間隔S1 を有するように球面
レンズ53aと整列される。説明を容易にするために、拡
散スクリーン52のマスクされた出力および平凸球面レン
ズ53aの出力は中心線で表されている。
Referring to FIG. 7, an example of an exposure setting for recording a hologram cell of a narrow-angle hologram by a series of exposures where each exposure can expose a plurality of non-adjacent hologram cells in one row. Have been. The exposure setting includes a horizontal linear array 53 of plano-convex spherical lenses 53a that receives the masked output of the diffuser screen 52 illuminated by the collimated beam CB1. The diffusion screen 52 is displaced by the plano-convex spherical lens 53a by the focal length of such a lens, which is schematically shown in FIG. 8 when viewed from the output side of the diffusion screen 52. The output of the diffusion screen 52 is shown in FIG.
Except for a horizontal linear array of transparent regions 54, as schematically shown in FIG. The curved surface of the plano-convex spherical lens 53a faces the diffusing screen as shown in FIG. The mask transparent area 54a is aligned with the spherical lens 53a so as to have the same center-to-center spacing S1 equal to the integer number of adjacent cells to be formed in the hologram recording layer being exposed. For ease of explanation, the masked output of diffuser screen 52 and the output of plano-convex spherical lens 53a are represented by centerlines.

【0029】さらに、露光設定はCHMSLホログラム
31,32の各セルと同じ大きさの均一に間隔を隔てられた
透明な領域51aを除いて不透明であり、平凸レンズ53a
と同じ中心間間隔S1 を有するように平凸球面レンズ53
aと整列された図10に概略的に示されているような薄
膜タイプのマスク51を使用する。透明領域の個数は平凸
レンズ53aと同数である。平凸球面レンズ、マスク透明
領域54aおよび平凸球面レンズ53aの水平方向の中心間
間隔S1 は、マスク透明領域のディメンションがMVSS 1
08によって定められた中央角度領域に対応した角度分散
を有する対物ビームOBを生成するように選択される各
平球面レンズの大きさまたはf数に適合するのに十分で
なければならない。特に、拡散器52はこのようなレンズ
の焦点距離だけ平凸レンズから離されるため、各レンズ
は対応したマスク透明領域54aによって覆われていない
拡散スクリーンの部分上の各点光の出力をコリメート
し、したがってマスキングによってさらに制御されるこ
とが可能なマスクの大きさおよびレンズのf数は、対物
ビームOBの角度分散を決定する。ホログラム記録膜と
平凸レンズとの間の距離は、各マスク透明領域53aが対
応した平凸レンズからの光で完全に満たされるように選
択され、ホログラム記録層の覆われていない領域におけ
る平凸レンズの出力の重なりが回避される。
Further, the exposure setting is a CHMSL hologram.
Except for a transparent area 51a having the same size as the cells 31 and 32 and being evenly spaced apart, it is opaque and has a plano-convex lens 53a.
The plano-convex spherical lens 53 has the same center-to-center spacing S1 as
Use a thin film type mask 51 as schematically shown in FIG. 10 aligned with a. The number of transparent areas is the same as that of the plano-convex lens 53a. The horizontal center distance S1 between the plano-convex spherical lens, the mask transparent region 54a and the plano-convex spherical lens 53a is such that the dimension of the mask transparent region is MVSS 1
Must be sufficient to match the size or f-number of each planospheric lens selected to produce an objective beam OB having an angular variance corresponding to the central angular area defined by 08. In particular, since the diffuser 52 is separated from the plano-convex lens by the focal length of such a lens, each lens collimates the output of each point light on the portion of the diffusion screen not covered by the corresponding mask transparent area 54a, Thus, the size of the mask and the f-number of the lens, which can be further controlled by masking, determine the angular dispersion of the objective beam OB. The distance between the hologram recording film and the plano-convex lens is selected such that each mask transparent area 53a is completely filled with light from the corresponding plano-convex lens, and the output of the plano-convex lens in the area where the hologram recording layer is not covered. Are avoided.

【0030】特に図7に示されているように、ホログラ
フ記録装置60は露光マスク装置50の下に配置されてい
る。ホログラフ記録装置60はガラス基体63、ガラス基体
63上に配置されたホログラム記録層61、ホログラム記録
層61上に配置された薄い被覆層65およびガラス基体63の
下部に隣接し、屈折率整合した流体の層73によって屈折
率整合された光吸収層71から構成されている。露光マス
ク装置50は、マスク51およびマスク支持基体55から構成
される。ホログラフ記録装置60および露光マスク装置50
は、屈折率整合流体57の非常に薄い層により分離された
露光マスク51および薄い被覆層65に互いに向き合って配
置されている。
As shown particularly in FIG. 7, the holographic recording device 60 is arranged below the exposure mask device 50. The holographic recording device 60 has a glass substrate 63 and a glass substrate
The hologram recording layer 61 disposed on the hologram recording layer 61, the thin covering layer 65 disposed on the hologram recording layer 61, and the optical absorption that is adjacent to the lower portion of the glass substrate 63 and whose refractive index is matched by the refractive index-matched fluid layer 73. It is composed of a layer 71. The exposure mask device 50 includes a mask 51 and a mask supporting base 55. Holographic recording device 60 and exposure mask device 50
Are positioned opposite each other on an exposure mask 51 and a thin cover layer 65 separated by a very thin layer of refractive index matching fluid 57.

【0031】例示すると、ホログラフ記録装置60は、C
HMSLホログラムのセルに対応した領域がマスク透明
領域51aの下に選択的に位置されることができるよう
に、例えばコンピュータ駆動モータによって移動可能で
ある。マスク透明領域によって覆われていないセルに対
する照明を制限するために、マスクおよびマスク基体
は、ホログラム記録層の全露光位置に対してマスク透明
領域51aの下のホログラム記録層の部分だけが構成照明
に露光されることを確実にするために上部カバーが十分
に大きい通常のオイルゲート溝69の不透明な上部カバー
の開口に固定されている。
To illustrate, the holographic recording device 60 has a C
The region corresponding to the cell of the HMSL hologram can be moved, for example, by a computer drive motor, so that the region corresponding to the cell of the HMSL hologram can be selectively positioned below the mask transparent region 51a. In order to limit illumination to cells not covered by the mask transparent area, the mask and mask base are only exposed to constituent illumination of the portion of the hologram recording layer below the mask transparent area 51a for all exposure positions of the hologram recording layer. The top cover is secured to the opening of the opaque top cover of the normal oil gate groove 69, which is large enough to ensure exposure.

【0032】露光用の基準ビームは、角度が図1に示さ
れているように下方から照明されるCHMSLの示され
た例に基づいているコリメートされたビームCB2 の部
分を含む。CHMSLホログラムの上部は、図の紙面の
平面に直交するホログラム記録層の左エッジに対応す
る。
The reference beam for exposure includes a portion of the collimated beam CB2 whose angle is based on the illustrated example of CHMSL illuminated from below as shown in FIG. The upper part of the CHMSL hologram corresponds to the left edge of the hologram recording layer orthogonal to the plane of the drawing.

【0033】マスク透明領域51aによって被覆されない
セルの露光は、マスク透明領域の下のセルに対応したホ
ログラム記録層の領域を配置するようにホログラフ記録
装置を位置し、平球面レンズアレイを介した構成照明お
よびコリメートされたビームCB2 でマスクされていな
いセルを照明することによって行われる。非ホログラム
セルを形成するために初期にマスクされ、感度の低下さ
れた露光の結果、ホログラムはホログラムセルであるよ
うに意図されたホログラム記録層の領域だけに形成され
ることができる。
The exposure of the cells not covered by the mask transparent area 51a is performed by positioning the holographic recording apparatus so that the area of the hologram recording layer corresponding to the cell below the mask transparent area is arranged, and through a flat spherical lens array. This is done by illuminating and illuminating the unmasked cells with the collimated beam CB2. As a result of the initially masked and reduced sensitivity exposure to form non-hologram cells, holograms can be formed only in those areas of the hologram recording layer that are intended to be hologram cells.

【0034】例示すると、セルの行は順次露光され、各
行のセル内において行を最終的に形成するセルのセット
のサブセットは順次構成照明にさらされることができ
る。したがって、マスク透明領域間の間隔が3個のセル
である特定の例に対して、各行iに対してホログラフ記
録装置はセルC(i,j)からなる第1のセルサブセッ
トを露出させるために移動され、ここでjは1,4,
7,10等に等しい。ホログラフ記録装置が設置された
後、このような第1のセルサブセットは構成照明で露光
される。その後、ホログラフ記録装置はセルC(i,
j)からなる第2のセルサブセットを露出させるために
移動され、ここでjは2,5,8,11等に等しい。ホ
ログラフ記録装置が設置された後、このような第2のセ
ルサブセットは構成照明で露光される。ある行の1個の
セルによってホログラフ記録装置をインデクスし、構成
照明により露出されたセルを露光する工程は、所定の行
中の全てのセルをホログラム構成照明にさらす必要が生
じたときに反復される。所定の行中の全セル領域はホロ
グラム構成照明で照明されるが、ホログラムは感度を減
じられていないセル領域においてだけ形成することがで
きる。1行中のセルの個数、マスク中の透明領域の数お
よびマスク透明領域間の間隔に応じて、1行中の1以上
の後にインデクスされる位置において、露出されたセル
の個数は第1のインデクスされた位置の露出されたセル
の個数より少ない可能性が高いことを理解すべきであ
る。
To illustrate, rows of cells are sequentially exposed and a subset of the set of cells that ultimately form a row within each row of cells can be sequentially exposed to constituent illumination. Thus, for the particular example where the spacing between the mask transparent regions is three cells, for each row i, the holographic recorder will expose a first cell subset consisting of cells C (i, j). Is moved, where j is 1,4
Equal to 7, 10, etc. After the holographic recorder has been installed, such a first subset of cells is exposed with constituent illumination. After that, the holographic recording device reads the cell C (i,
j) is moved to expose a second cell subset consisting of j), where j equals 2, 5, 8, 11, etc. After the holographic recorder has been installed, such a second subset of cells is exposed with constituent illumination. The steps of indexing the holographic recorder by one cell in a row and exposing the cells exposed by the constituent illumination are repeated when it becomes necessary to expose all cells in a given row to holographic constituent illumination. You. Although all cell areas in a given row are illuminated with hologram-configured illumination, holograms can be formed only in cell areas where sensitivity has not been reduced. Depending on the number of cells in one row, the number of transparent areas in the mask, and the spacing between mask transparent areas, at positions indexed after one or more in one row, the number of exposed cells is the first It should be understood that it is likely to be less than the number of exposed cells at the indexed location.

【0035】ホログラム記録層がマスクに関して移動さ
れる上記の工程において、対物ビーム形成レンズは静止
しており、基準ビームはコリメートされたビームを含
み、各セルはこのような基準ビーム角度がセルの平面と
セルの中心を通過する線との間に形成される実質的に同
じ基準ビーム入射角度で露光され、コリメートされたビ
ームCB2 の中心軸に平行である。コリメートされない
基準ビーム形状が使用されるため、基準ビーム角度は全
てのセルに対して同じであるが、対応したコリメートさ
れない再生ビーム形状に対する再生ビーム角度は、全て
のセルに対して同じではなく、結果として実質的に同じ
入射角度を有する各基準ビームにより構成された場合
に、これは輝度を減少させる。再生光源をさらに正確に
エミュレートするために、基準ビーム入射角度は、例え
ばスミス氏他による別出願の米国特許出願第07/995,117
号明細書(1992年12月22日出願,“MODIFIED TECHNIQUE
FOR FABRICATING LOW NOISE FLOODLIT CHMSL HOLOGRAM
S ”)に記載されているように、各セルに対する基準ビ
ーム入射角度がそのセルに対して意図された再生入射角
度にもっと厳密に近似するように、セルの各行に対して
変化されることができる。
In the above process in which the hologram recording layer is moved with respect to the mask, the objective beam-forming lens is stationary, the reference beam comprises a collimated beam, and each cell has such a reference beam angle in the plane of the cell. Exposed at substantially the same reference beam incidence angle formed between the beam and the line passing through the center of the cell, parallel to the central axis of the collimated beam CB2. Since an uncollimated reference beam shape is used, the reference beam angle is the same for all cells, but the reconstructed beam angle for the corresponding uncollimated reconstructed beam shape is not the same for all cells, resulting in This reduces the brightness when constituted by each reference beam having substantially the same angle of incidence as In order to more accurately emulate the reproduction light source, the reference beam incidence angle is determined, for example, by Smith et al. In another U.S. patent application Ser. No. 07 / 995,117.
Specification (filed on December 22, 1992, “MODIFIED TECHNIQUE
FOR FABRICATING LOW NOISE FLOODLIT CHMSL HOLOGRAM
S "), it can be varied for each row of cells such that the reference beam incidence angle for each cell more closely approximates the intended reconstructed incidence angle for that cell. it can.

【0036】図11を参照すると、各露光がある行中の
複数の均一に間隔を隔てられた隣接しないセルを露光す
る一連の露光によって広角度ホログラムを記録するため
の露光設定が例示されている。図10の露光システム
は、図7の露光システムに類似しており、同じ素子は同
じ参照符号により示されている。露光システムの相違
は、コリメートされたビームCB1 により照明され、出
力が薄膜タイプのマスク154 によりマスクされる均等拡
散スクリーン152 と、マスクの出力側から見たときに図
12に示されたような、またマスク154 およびバッフル
156 の上方から見たときに図13に示されているような
バッフル156 とを含んでいることである。マスク154
は、露光されているホログラム記録層に形成されるべき
隣接したセルの整数に等しいS2 の中心間間隔を有する
不透明領域 154bによって分離されたマスク透明領域 1
54aの水平方向の直線アレイを除いて不透明であり、バ
ッフル156 はコリメートされたビームCB1 の光軸と整
列してマスク透明領域 154aの中央に配置されている。
説明を容易にするために、均等拡散スクリーン152 のマ
スクされた出力は中心線で示される。
Referring to FIG. 11, there is illustrated an exposure setting for recording a wide-angle hologram by a series of exposures, each exposure exposing a plurality of uniformly spaced non-adjacent cells in a row. . The exposure system of FIG. 10 is similar to the exposure system of FIG. 7, and the same elements are denoted by the same reference numerals. The difference between the exposure systems is that a uniform diffusion screen 152 illuminated by the collimated beam CB1 and whose output is masked by a thin-film type mask 154, and as seen from the output side of the mask, as shown in FIG. Also mask 154 and baffle
13 includes a baffle 156 as shown in FIG. Mask 154
Is a mask transparent area 1 separated by an opaque area 154b having a center-to-center spacing of S2 equal to an integer number of adjacent cells to be formed in the hologram recording layer being exposed.
Opaque except for the horizontal linear array of 54a, the baffle 156 is centrally located in the mask transparent area 154a in alignment with the optical axis of the collimated beam CB1.
For ease of explanation, the masked output of the uniform diffusion screen 152 is shown with a center line.

【0037】図11の露光設定はさらに図14に概略的
に示された薄膜タイプのマスク151を使用し、このマス
ク151 は広角度ホログラムの各セルと同じ大きさの均一
に間隔を隔てられたマスク透明領域 151aを除いて不透
明であり、不透明領域 154bと同じ中心間間隔S2 を有
するようにマスク154 の不透明領域 154bと整列されて
いる。マスク透明領域 151aの個数は、不透明領域 154
bの個数と同じである。マスク154 およびバッフル156
は協同して、ホログラム記録層に隣接しているマスク透
明領域 151aをそれぞれ照明する対物ビームを生成す
る。各対物ビームは、中央影領域の両側で水平方向およ
び垂直方向に分散するビームを効率的に含んでいる。各
対物ビームの角度分散は、マスク154 のマスク透明領域
154aの間の水平方向の中心間間隔、マスク透明領域 1
54aの高さ、およびホログラム記録層に隣接したマスク
透明領域 151aからのマスク154 および均等拡散スクリ
ーンの距離によって制御され、一方影領域の角度範囲
は、マスク154 の介在している不透明領域 154bの幅、
およびマスク154 および均等拡散スクリーンの距離によ
って制御される。各対物ビームの角度フィールドは、特
に両ホログラムの組合せが水平方向の広角度要求を満た
すように、中央立体角領域の両側の2つの水平方向の領
域に対応するように制御される。
The exposure setting of FIG. 11 also uses a thin-film type mask 151, shown schematically in FIG. 14, which is uniformly spaced as large as each cell of the wide-angle hologram. It is opaque except for the mask transparent area 151a and is aligned with the opaque area 154b of the mask 154 so as to have the same center-to-center spacing S2 as the opaque area 154b. The number of mask transparent areas 151a is
It is the same as the number of b. Mask 154 and baffle 156
Cooperate to generate an objective beam that illuminates each of the mask transparent areas 151a adjacent to the hologram recording layer. Each objective beam effectively contains a beam that is scattered horizontally and vertically on either side of the central shadow area. The angular dispersion of each objective beam is determined by the mask transparent area of mask 154.
Horizontal center-to-center spacing between 154a, mask transparent area 1
Controlled by the height of 54a and the distance of the mask 154 and the uniform diffusion screen from the mask transparent area 151a adjacent to the hologram recording layer, the angular range of the shadow area is the width of the intervening opaque area 154b of the mask 154. ,
And the distance of the mask 154 and the uniform diffusion screen. The angular field of each objective beam is controlled to correspond to the two horizontal regions on either side of the central solid angle region, especially so that the combination of both holograms satisfies the wide horizontal angle requirement.

【0038】例示すると、図11の露光設定にしたがっ
て形成された広角度ホログラムのセル行は、図7の露光
設定に関して上記に示されているようにインデクスされ
る方法で露光される。
To illustrate, the cell rows of the wide-angle hologram formed according to the exposure settings of FIG. 11 are exposed in a manner indexed as described above with respect to the exposure settings of FIG.

【0039】さらに本発明によると、狭角度ホログラム
マスターおよび広角度ホログラムマスターは、図7およ
び図11の露光システムによりそれぞれ形成され、その
後このようなマスターは図1のホログラフ中央高位置取
付け制動灯のホログラム31,32を形成するために使用さ
れる。狭角度ホログラムマスターおよび広角度ホログラ
ムマスターは別々に複写され、それぞれの別個のコピー
を形成することができる。或は、それらは積層され、複
写されて、複合ホログラムを形成することができる。い
ずれの場合においても、図7および図10の露光システ
ムにしたがって形成された狭角度ホログラムマスターお
よび広角度ホログラムマスターの効率は、ホログラムコ
ピーが所望の効率を提供するように選択される必要があ
る。
Further in accordance with the present invention, a narrow-angle hologram master and a wide-angle hologram master are formed by the exposure systems of FIGS. 7 and 11, respectively, after which such masters are mounted on the holographic center high mounted stoplight of FIG. Used to form holograms 31,32. The narrow-angle hologram master and the wide-angle hologram master can be copied separately to form separate copies of each. Alternatively, they can be stacked and copied to form a composite hologram. In either case, the efficiency of the narrow-angle hologram master and the wide-angle hologram master formed according to the exposure systems of FIGS. 7 and 10 must be selected so that the hologram copy provides the desired efficiency.

【0040】特に図15を参照すると、図7および図1
1の露光システムにしたがって形成されたホログラムマ
スターからホログラムコピーを形成するための複写シス
テムが概略的に示されている。複写システムは、マスタ
ーホログラム111 、マスターホログラムから最小距離に
配置された隣接したホログラム記録層113 および介在し
ている屈折率整合流体の薄い層115 を含んでいる。マス
ターホログラムはガラス基体117 によって支持され、一
方ホログラム記録層113 は不透明な背面支持層119 によ
って支持されている。使用時に、マスターホログラム11
1 を構成するために使用された基準ビームをエミュレー
トする複写基準ビームRBは、ホログラムマスター111
の再構成に適したビーム角度を生成する角度でガラス基
体に向って導かれる。複写基準ビームはガラス基体117
を通過し、マスターホログラム111 によって部分的に回
折される。マスターホログラムからの回折されたおよび
回折されない光はホログラム記録層において干渉し、ホ
ログラムコピーを形成する。
Referring specifically to FIG. 15, FIG. 7 and FIG.
1 schematically illustrates a copying system for forming a hologram copy from a hologram master formed according to one exposure system. The reproduction system includes a master hologram 111, an adjacent hologram recording layer 113 located a minimum distance from the master hologram, and an intervening thin layer 115 of index matching fluid. The master hologram is supported by a glass substrate 117, while the hologram recording layer 113 is supported by an opaque back support layer 119. When used, the master hologram 11
The replicated reference beam RB emulating the reference beam used to construct
Is directed towards the glass substrate at an angle that produces a beam angle suitable for reconstruction of Copy reference beam is glass substrate 117
And is partially diffracted by the master hologram 111. Diffracted and undiffracted light from the master hologram interferes in the hologram recording layer and forms a hologram copy.

【0041】狭角度ホログラムコピーの効率を最大にす
るために、狭角度ホログラムマスターとして使用される
狭角度ホログラムは、例えばデュポンHRF600 光重合
ホログラム記録層に対して1対1のビーム率を提供する
ように50%の効率を有していなければならない。約30%
乃至40%の範囲の効率を有する広角度ホログラムコピー
に関して、広角度ホログラムが再構成光源30に最も近い
構造に対して、広角度ホログラムマスターとして使用さ
れる広角度ホログラムは、例えばデュポンHRF600 光
重合ホログラム記録層に対して約10%乃至20%の範囲の
効率を有していなければならない。90%以上の効率を有
する広角度ホログラムコピーに関して、狭角度ホログラ
ムが再構成光源30に最も近い構造に対して、広角度ホロ
グラムマスターとして使用される広角度ホログラムは、
例えばデュポンHRF600 光重合ホログラム記録層に対
して約50%の範囲の効率を有していなければならない。
In order to maximize the efficiency of narrow-angle hologram copying, the narrow-angle hologram used as the narrow-angle hologram master provides a one-to-one beam rate, for example, for the Dupont HRF600 photopolymerized hologram recording layer. Must have 50% efficiency. About 30%
For wide-angle hologram copies with efficiencies in the range of 4040%, the wide-angle hologram used as the wide-angle hologram master for the structure where the wide-angle hologram is closest to the reconstructed light source 30 is, for example, a DuPont HRF600 photopolymerized hologram. It should have an efficiency in the range of about 10% to 20% for the recording layer. For a wide-angle hologram copy with an efficiency of 90% or more, for the structure where the narrow-angle hologram is closest to the reconstructed light source 30, the wide-angle hologram used as the wide-angle hologram master is:
For example, it must have an efficiency in the range of about 50% for a DuPont HRF600 photopolymerized hologram recording layer.

【0042】前に説明されたように、狭角度ホログラム
マスターおよび広角度ホログラムマスターは別個のそれ
ぞれのコピーを形成するように別々に複写されることが
できる。或は、それらは積層されて、複写され、第1お
よび第2のホログラム31,32の代わりに使用される複合
ホログラムコピーを形成することができる。図5の複写
システムは、狭角度ホログラムマスターおよび広角度ホ
ログラムマスターの積層体をホログラムマスター111 と
して使用することによって複合ホログラムコピーを生成
するために使用されることができる。複合コピーにおい
て、狭角度ホログラムセルおよび広角度ホログラムセル
はホログラムコピー層において重畳されている。
As previously described, the narrow-angle hologram master and the wide-angle hologram master can be copied separately to form separate respective copies. Alternatively, they can be stacked and copied to form a composite hologram copy that is used in place of the first and second holograms 31,32. The copying system of FIG. 5 can be used to create a composite hologram copy by using a stack of a narrow angle hologram master and a wide angle hologram master as the hologram master 111. In the composite copy, the narrow-angle hologram cell and the wide-angle hologram cell are superimposed on the hologram copy layer.

【0043】複合コピーを形成する時、1つのホログラ
ムマスターからの回折光が別のホログラムマスターから
の回折光と干渉して、交差変調雑音ホログラムを生成す
る可能性が高いために、狭角度および広角度ホログラム
マスターの相対的な効率は適切に選択されなければなら
ない。この問題は、複合ホログラムコピーの構造中に対
物ビームを含む両ホログラムマスターの回折出力を減少
することによって軽減されることができる。例えば、デ
ュポンHRF600 光重合ホログラフ記録層に対して約25
%の狭角度ホログラムマスターの効率および約5%の広
角度ホログラムマスターの効率は十分に交差変調雑音ホ
ログラムを減少し、一方コピーの所望の回折方向の効率
の損失を最小にする。狭角度ホログラムセルパターンの
明るいおよび暗い(または薄暗い)セルパターンが、広
角度ホログラムの明るいおよび暗い(または薄暗い)セ
ルパターンの逆のものである構造において、交差変調雑
音ホログラムは実質的に存在せず、各ホログラムマスタ
ーは約50%の効率を有することができる。
When forming a composite copy, the diffraction light from one hologram master may interfere with the diffraction light from another hologram master, producing a cross-modulated noise hologram, and therefore a narrow angle and a wide angle. The relative efficiency of the angle hologram master must be properly selected. This problem can be mitigated by reducing the diffraction output of both hologram masters, including the objective beam in the structure of the composite hologram copy. For example, about 25% for a DuPont HRF600 photopolymerized holographic recording layer.
A narrow-angle hologram master efficiency of 5% and a wide-angle hologram master efficiency of about 5% significantly reduce cross-modulation noise holograms, while minimizing the loss of efficiency in the desired diffraction direction of the copy. In structures where the bright and dark (or dim) cell patterns of the narrow-angle hologram cell pattern are the opposite of the bright and dark (or dim) cell patterns of the wide-angle hologram, the cross-modulation noise hologram is substantially absent. , Each hologram master can have about 50% efficiency.

【0044】上記の複写工程において、各マスターホロ
グラムはホログラムおよび非ホログラムセルの所望のパ
ターンを含んでいた。別々の狭角度および広角度ホログ
ラムコピーが別々のホログラムマスターから形成される
複写プロセスに対する別の工程として、コピーホログラ
ムは所望の非ホログラムセルを定めるためにホログラフ
記録層を予備露光し、その後ホログラムマスターの全て
のセルがホログラムセルである適切なホログラムマスタ
ーを複写することによって形成されることができる。こ
のようにして、非ホログラムセルは予備露光の感度を低
下させることによって定められたため、ホログラムはホ
ログラムセルが形成されることを意図されるホログラフ
記録層の領域だけに形成される。
In the above copying process, each master hologram contained the desired pattern of holograms and non-hologram cells. As a separate step to the copying process where separate narrow and wide angle hologram copies are formed from separate hologram masters, copy holograms pre-expose the holographic recording layer to define the desired non-hologram cells, and then All cells can be formed by copying a suitable hologram master, which is a hologram cell. In this way, the hologram is formed only in the area of the holographic recording layer where the hologram cell is intended to be formed, since the non-hologram cell was defined by reducing the sensitivity of the pre-exposure.

【0045】上記において、例示するために歪曲のない
イメージを提供するホログラムに関連して本発明のホロ
グラム装置を説明してきたが、本発明はまたシュードス
コープ的な(pseudscopic) イメージを提供するホログラ
ムにも適用可能である。例えば、ホログラム装置のホロ
グラム31,32の一方または両方は、ホログラムの元の上
部が下部にあり、自動車の内側を始めに向いていたホロ
グラム面が自動車の外側を向くように水平軸を中心とし
て180 °回転されることができる。このような方法で回
転されたホログラムの各セルは、ホログラムの背後に配
置された(すなわち、自動車の後方に向いた)点光源ま
たは線光源のイメージを生成し、集束ビームがセルの境
界によってマスクされたかのように水平および垂直分散
が決定される。
Although the hologram device of the present invention has been described above with reference to a hologram providing an image without distortion for illustrative purposes, the present invention also provides a hologram providing a pseudoscopic image. Is also applicable. For example, one or both of the holograms 31 and 32 of the hologram device may be positioned 180 degrees about a horizontal axis such that the original top of the hologram is at the bottom and the hologram surface initially facing the inside of the car faces the outside of the car. ° can be rotated. Each cell of the hologram rotated in this manner produces an image of a point or line light source located behind the hologram (i.e., facing the back of the car), and the focused beam is masked by the cell boundaries. The horizontal and vertical variances are determined as if they were done.

【0046】本発明の別の観点によると、単一の狭角度
ホログラムは図1のホログラフ中央高位置取付け制動灯
のホログラム装置に対して使用されることが可能であ
り、その場合周辺領域のカバレージは散乱された照明に
よって提供される。
According to another aspect of the present invention, a single narrow-angle hologram can be used for the holographic device of the holographic mid-high mounted stoplight of FIG. 1, in which case the coverage of the peripheral area is increased. Is provided by scattered illumination.

【0047】上記は政府の規則による輝度および角度的
カバレージ要求を満たし、一方において要求されるパワ
ーを最小にするホログラム中央高位置取付け制動灯の説
明である。本発明のホログラム中央高位置取付け制動灯
のホログラム構造は、通常の制動灯に類似したレンチキ
ュラレンズの外観を生じるように構成されることが可能
であり、各ホログラムコピー層に対する各ホログラム層
の別々の複写、或は単一層のホログラムコピーに対する
複数のホログラム層の複写による効率的な製造に容易に
適合させることができる。
The above is a description of a hologram center high mounted stoplight that meets government regulations for brightness and angular coverage requirements while minimizing the required power. The hologram structure of the hologram center high mounted brake light of the present invention can be configured to produce a lenticular lens appearance similar to a normal brake light, with a separate hologram layer for each hologram copy layer. It can be easily adapted for efficient production by copying, or copying multiple hologram layers to a single layer hologram copy.

【0048】上記は本発明の特定の実施例の説明および
図示であり、当業者は添付された特許請求の範囲により
限定されるような本発明の技術的範囲を逸脱することな
く種々の修正および変化を行うことが可能である。
The foregoing is a description and illustration of particular embodiments of the present invention, and those skilled in the art will appreciate that various modifications and alterations can be made without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims. It is possible to make changes.

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

【図1】本発明によるホログラフ自動車中央高位置取付
け制動灯を示した概略的な断面図。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating a holographic vehicle center-high mounted stoplight according to the present invention.

【図2】中央高位置取付け制動灯に対する垂直および水
平要求をカンデラで示した輝度分布グラフ。
FIG. 2 is a luminance distribution graph showing the vertical and horizontal requirements for a center high mounted stoplight in candela.

【図3】図1のホログラフ中央高位置取付け制動灯のホ
ログラムの一方のセルの構成を示した概略図。
3 is a schematic diagram showing the configuration of one cell of the hologram of the holographic brake light mounted at the holographic center high position in FIG. 1;

【図4】図1のホログラフ中央高位置取付け制動灯のホ
ログラムの他方のセルの構成を示した概略図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the other cell of the hologram of the brake light mounted at the holographic center high position in FIG. 1;

【図5】図3のホログラムの各ホログラムセルの再生特
性を示した側面図および平面図。
5A and 5B are a side view and a plan view showing a reproduction characteristic of each hologram cell of the hologram of FIG.

【図6】図4のホログラムの各ホログラムセルの再生特
性を示した側面図および平面図。
6A and 6B are a side view and a plan view showing a reproduction characteristic of each hologram cell of the hologram of FIG.

【図7】図3のCHMSLホログラムを構成するための
露光システムの1実施例を示した概略図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing one embodiment of an exposure system for forming the CHMSL hologram of FIG. 3;

【図8】図3のホログラムを構成するために図7の露光
設定において使用される球面レンズアレイの1実施例を
示した概略図。
8 is a schematic diagram illustrating one embodiment of a spherical lens array used in the exposure setting of FIG. 7 to construct the hologram of FIG. 3;

【図9】図3のホログラムを構成するために図7の露光
設定において拡散スクリーンの出力をマスクするために
使用されるマスクの1実施例を示した概略図。
9 is a schematic diagram illustrating one embodiment of a mask used to mask the output of a diffusion screen at the exposure setting of FIG. 7 to construct the hologram of FIG. 3;

【図10】図3のホログラムを構成するために図7の露
光設定においてホログラムセルの領域を定めるために使
用されるマスクの1実施例を示した概略図。
10 is a schematic diagram illustrating one embodiment of a mask used to define the area of the hologram cell in the exposure setting of FIG. 7 to construct the hologram of FIG. 3;

【図11】図4のCHMSLホログラムを構成するため
の露光システムの1実施例を示した概略図。
FIG. 11 is a schematic view showing one embodiment of an exposure system for forming the CHMSL hologram of FIG. 4;

【図12】図11の露光システムにおいて使用されるマ
スクおよびバッフルの側面図。
FIG. 12 is a side view of a mask and a baffle used in the exposure system of FIG.

【図13】図11の露光システムにおいて使用されるマ
スクおよびバッフルの平面図。
FIG. 13 is a plan view of a mask and a baffle used in the exposure system of FIG.

【図14】図4のホログラムを構成するために図11の
露光設定においてホログラムセルを定めるために使用さ
れるマスクの概略図。
FIG. 14 is a schematic diagram of a mask used to define a hologram cell in the exposure setting of FIG. 11 to construct the hologram of FIG. 4;

【図15】図7および図11の露光システムにしたがっ
て形成されたホログラムマスターのホログラムコピーを
形成するための複写システムの1実施例を示した概略
図。
FIG. 15 is a schematic diagram showing one embodiment of a copying system for forming a hologram copy of a hologram master formed according to the exposure systems of FIGS. 7 and 11;

フロントページの続き (72)発明者 ロナルド・ティー・スミス アメリカ合衆国、カリフォルニア州 90504、トーランス、ナンバー215、ユコ ン・アベニュー 16700 (72)発明者 マイケル・ジェイ・バガダモ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91106、パサデナ、サウス・オークラン ド・アベニュー 1079 (72)発明者 リチャード・ビー・アッパー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 91403、シャーマン・オークス、ハルブ レント・アベニュー 4713 (56)参考文献 特開 平6−32174(JP,A) 特開 平6−281819(JP,A) 特開 平6−316239(JP,A) 特開 平7−232591(JP,A) 特開 平7−232593(JP,A) 特公 平6−98907(JP,B2) 米国特許5455692(US,A) 米国特許5495227(US,A) 米国特許5497251(US,A)Continued on the front page (72) Inventor Ronald T. Smith United States, CA 90504, Torrance, Number 215, Yukon Avenue 16700 (72) Inventor Michael Jay Bagadamo United States, California 91106, Pasadena, South Oakland Avenue 1079 (72) Inventor Richard Bee Upper, United States 91403, California, Sherman Oaks, Halvent Avenue 4713 (56) References JP-A-6-32174 (JP, A) JP-A-6 JP-A-281819 (JP, A) JP-A-6-316239 (JP, A) JP-A-7-232591 (JP, A) JP-A-7-232593 (JP, A) JP-B-6-98907 (JP, B2) US Pat. No. 5,455,692 (US, A) US Pat. No. 5,495,227 (US, A) US Pat.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 再構成ビームを供給するための光源と、 重複しないホログラムセルおよび非ホログラムセルのア
レイから構成され、各ホログラムセルが前記再構成ビー
ムの一部分の回折にしたがって第1の予め定められた角
度フィールドにおいて観察可能である拡散イメージを生
成し、明および暗領域のパターンを生成するように第1
の予め定められたパターンで配列されているホログラム
セルおよび非ホログラムセルの第1のアレイと、 重複しないホログラムセルおよび非ホログラムセルのア
レイから構成され、各ホログラムセルが前記再構成ビー
ムの一部分の回折にしたがって第2の予め定められた角
度フィールドにおいて観察可能である拡散イメージを生
成し、明および暗領域のパターンを生成するように第2
の予め定められたパターンで配列されているホログラム
セルおよび非ホログラムセルの第2のアレイとを具備
し、 それによって、前記第1および第2のホログラムによっ
て生成された前記拡散イメージが制動灯照明を形成する
ことを特徴とする自動車用のホログラフ中央高位置取付
け制動灯システム。
1. A light source for providing a reconstructed beam, comprising: a non-overlapping array of hologram cells and non-hologram cells, each hologram cell being a first predetermined according to a diffraction of a portion of the reconstructed beam. First to generate a diffuse image that is observable in an angled field, and to generate a pattern of light and dark areas.
A first array of hologram cells and non-hologram cells arranged in a predetermined pattern, and an array of non-overlapping hologram cells and non-hologram cells, each hologram cell diffracting a portion of the reconstructed beam. Generate a diffuse image that is observable in a second predetermined angle field according to
A hologram cell and a second array of non-hologram cells arranged in a predetermined pattern, whereby the diffuse image generated by the first and second holograms provides brake light illumination. A holographic mid-high mounted stoplight system for an automobile, characterized in that it is formed.
【請求項2】 ホログラムおよび非ホログラムセルの前
記第1のアレイは第1のホログラム層中に形成され、ホ
ログラムおよび非ホログラムセルの前記第2のアレイは
第2のホログラム層中に形成され、前記第1および第2
のホログラム層は互いに積層するように結合されている
ことを特徴とする請求項1記載の自動車用のホログラフ
中央高位置取付け制動灯システム。
2. The method according to claim 1, wherein said first array of hologram and non-hologram cells is formed in a first hologram layer, and said second array of hologram and non-hologram cells is formed in a second hologram layer; First and second
The holographic mid-high stoplight system for an automobile according to claim 1, wherein the hologram layers are combined so as to be stacked on each other.
【請求項3】 再構成ビームを供給するための光源と、 重複しないホログラムセルおよび非ホログラムセルのア
レイから構成され、各ホログラムセルが前記再構成ビー
ムの一部分の回折にしたがって予め定められた角度フィ
ールドにおいて観察可能な拡散イメージを生成し、明お
よび暗領域のパターンを生成するように予め定められた
パターンで配列されているホログラムセルおよび非ホロ
グラムセルのアレイを具備し、 それによって、前記ホログラムセルによって生成された
前記拡散イメージは制動灯照明を形成することを特徴と
する自動車用のホログラフ中央高位置取付け制動灯シス
テム。
3. A light source for providing a reconstructed beam, comprising an array of non-overlapping hologram cells and non-hologram cells, each hologram cell having a predetermined angular field according to the diffraction of a portion of the reconstructed beam. Comprising an array of hologram cells and non-hologram cells arranged in a predetermined pattern to produce a diffuse image observable at and producing a pattern of light and dark regions, whereby the hologram cell comprises The holographic mid-high mounted stoplight system for a motor vehicle, wherein the generated diffuse image forms a stoplight illumination.
【請求項4】 再構成ビームを供給するための光源と、 重複しない明るいホログラムセルおよび薄暗いホログラ
ムセルのアレイから構成され、各ホログラムセルが前記
再構成ビームの一部分の回折にしたがって第1の予め定
められた角度フィールドにおいて観察可能な拡散イメー
ジを生成し、明るいおよび薄暗い領域のパターンを生成
するように第1の予め定められたパターンで配列されて
いるホログラムセルの第1のアレイと、 重複しない明るいホログラムセルおよび薄暗いホログラ
ムセルのアレイから構成され、各ホログラムセルが前記
再構成ビームの一部分の回折にしたがって第2の予め定
められた角度フィールドにおいて観察可能な拡散イメー
ジを生成し、明るいおよび薄暗い領域のパターンを生成
するように第2の予め定められたパターンで配列されて
いるホログラムセルの第2のアレイとを具備し、 それによって、前記第1および第2のホログラムによっ
て生成された前記拡散イメージが制動灯照明を形成する
ことを特徴とする自動車用のホログラフ中央高位置取付
け制動灯システム。
4. A light source for providing a reconstructed beam, comprising an array of non-overlapping bright and dim hologram cells, each hologram cell having a first predetermined hologram cell according to a diffraction of a portion of the reconstructed beam. A first array of hologram cells arranged in a first predetermined pattern to produce a diffuse image observable in a given angular field and to produce a pattern of bright and dim areas; A hologram cell and an array of dim hologram cells, each hologram cell producing a diffuse image observable in a second predetermined angular field according to the diffraction of a portion of the reconstructed beam, and A second predetermined to generate the pattern A second array of hologram cells arranged in turns, whereby said diffused image produced by said first and second holograms forms a stoplight illumination. Holographic central high mounted brake light system.
【請求項5】 再構成ビームを供給するための光源と、 重複しない明るいホログラムセルおよび薄暗いホログラ
ムセルのアレイから構成され、各ホログラムセルが前記
再構成ビームの一部分の回折にしたがって予め定められ
た角度フィールドにおいて観察可能な拡散イメージを生
成し、明るいおよび薄暗い領域のパターンを生成するよ
うに予め定められたパターンで配列されているホログラ
ムセルのアレイを具備し、 それによって、前記ホログラムセルによって生成された
前記拡散イメージは制動灯照明を形成することを特徴と
する自動車用のホログラフ中央高位置取付け制動灯シス
テム。
5. A light source for providing a reconstructed beam, comprising an array of non-overlapping bright and dim hologram cells, each hologram cell having a predetermined angle according to the diffraction of a portion of the reconstructed beam. Comprising an array of hologram cells arranged in a predetermined pattern to produce a diffuse image observable in the field and to produce a pattern of bright and dim areas, whereby the hologram cell produced by said hologram cell The holographic mid-high mounted stoplight system for an automobile, wherein the diffuse image forms a stoplight illumination.
JP29632594A 1993-11-30 1994-11-30 Dual image central high position stoplight using diffuse image Expired - Lifetime JP2579131B2 (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US15996693A 1993-11-30 1993-11-30
US159966 1993-11-30

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Publication Number Publication Date
JPH07232593A JPH07232593A (en) 1995-09-05
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CA2136370A1 (en) 1995-05-31

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