JP2803681B2 - Head up display - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 背景光と情報光源からの光とを重ねて表示し得るヘッ
ドアップディスプレーに関し、 ホログラフィック光学素子の反射光の補色による影響
を解消することを目的とし、 特定の波長のみを反射するホログラフィック光学素子
により、該ホログラフィック光学素子を透過する外界か
らの背景光と該ホログラフィック光学素子により反射さ
れる情報光源からの光とを重ねて表示し得るヘッドアッ
プディスプレーにおいて、上記ホログラフィック光学素
子は実質上互いに補色となる少なくとも２種類の波長を
反射する回折特性を有するように構成する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Overview] A head-up display capable of displaying a background light and a light from an information light source in a superimposed manner, with the object of eliminating the influence of the complementary color of the reflected light of the holographic optical element, A holographic optical element that reflects only a specific wavelength allows a head-up capable of superimposing and displaying background light from the outside passing through the holographic optical element and light from an information light source reflected by the holographic optical element. In the display, the holographic optical element is configured to have a diffraction characteristic of reflecting at least two kinds of wavelengths that are substantially complementary to each other.
本発明は外界からの背景光と情報光源からの光とを重
ねて表示し得るヘッドアップディスプレーに関する。The present invention relates to a head-up display capable of displaying a background light from the outside and a light from an information light source in a superimposed manner.
自動車の運転において速度などを確認するためには、
視線を外の背景から一旦ダッシュボード内の計器類に移
さなければならない。この動作は運転においては必要不
可欠であるが、非常に危険な行為でもある。また、頻繁
な視線の移動は、運転者にかなりの疲労をもたらすと言
われている。そこで近年、ホログラフィック光学素子を
用いて、速度などの運転に必要な情報と外界の背景とを
重ねて同時に確認できる、従来から戦闘機等において利
用されてきたヘッドアップディスプレー（HUD）が提案
されている。To check the speed etc. when driving a car,
The gaze must be moved from the outside background to the instruments in the dashboard. This operation is indispensable in driving, but is also a very dangerous action. It is also said that frequent line-of-sight movements cause considerable fatigue for the driver. In recent years, a head-up display (HUD) has been proposed that has been used in fighters and the like, in which information necessary for driving, such as speed, and the background of the outside world can be simultaneously checked using a holographic optical element. ing.
従来のHUDのホログラフィック光学素子は、第４図の
ような波長特性をもったものであった。即ち、一般に従
来のHUDの光学素子は、特定の波長λ１の光だけを反射
し、その他の波長の光は透過させる性質を持っている。
これを第３図のような配置で使用するとき、観察者の目
４に入る光はホログラフィック光学素子１によって反射
されたCRT3の映像の波長λ１のものと、光学素子１を透
過する際に波長λ１の光が除かれている外界の光景であ
る。そのため光学素子１を通して見る外界の光景は、波
長λ１の光の補色に染まって見えてしまう。例えば、λ
１が540nmのとき、外界はピンクがかった色に着色され
て見える。これは、見ためが良くないだけでなく、赤系
統の色情報（車のブレーキランプ、信号など）の誤認に
つながる恐れがある。本発明の目的は、視線を動かすこ
となく背景と情報とを重ねて見ることができるというホ
ログラフィック光学素子のHUDとしての優れた特性を維
持したままで、補色による不自然な着色を消去したホロ
グラフィック光学素子を実現することである。The conventional holographic optical element of the HUD has a wavelength characteristic as shown in FIG. That is, generally, the optical element of the conventional HUD has a property of reflecting only light of a specific wavelength λ1 and transmitting light of other wavelengths.
When this is used in the arrangement as shown in FIG. 3, the light entering the eyes 4 of the observer is the one having the wavelength λ1 of the image of the CRT 3 reflected by the holographic optical element 1, This is an external scene in which light of wavelength λ1 has been removed. Therefore, an external scene viewed through the optical element 1 appears to be dyed with a complementary color of light having the wavelength λ1. For example, λ
When 1 is 540 nm, the external world appears to be colored pinkish. This may not only look bad, but may also lead to misidentification of red-based color information (car brake lights, signals, etc.). An object of the present invention is to provide a holographic optical element that eliminates unnatural coloring due to complementary colors, while maintaining the excellent properties of a holographic optical element as a HUD that allows the background and information to be viewed in an overlapping manner without moving the line of sight. It is to realize a graphic optical element.
上記目的を達成するために、本発明によれば、特定の
波長のみを反射するホログラフィック光学素子により、
該ホログラフィック光学素子を透過する外界からの背景
光とホログラフィック光学素子により反射される情報光
源からの光とを重ねて表示し得るヘッドアップディスプ
レーにおいて、上記ホログラフィック光学素子は実質上
互いに補色となる少くとも２種類の波長を反射する回折
特性を有することを構成上の特徴とする。To achieve the above object, according to the present invention, a holographic optical element that reflects only a specific wavelength,
In a head-up display capable of superimposing and displaying background light from the outside passing through the holographic optical element and light from an information light source reflected by the holographic optical element, the holographic optical elements are substantially complementary to each other. It is characterized by having a diffraction characteristic of reflecting at least two kinds of wavelengths.
波長λ１の光を反射する回折特性を持つホログラフィ
ック光学素子に自然光を入射すると、光学素子により波
長λ１の光だけが反射され、従ってこの光学素子を透過
した光は波長λ１の光の強度が欠けており、その補色と
なる光λ２に着色されて見える。この光学素子はλ１の
補色、即ち、波長λ２の光も反射する回折特性を有する
ので、透過光のうちの波長λ２の光の強度が減少せしめ
られる。これにより、透過光の不自然な着色を防ぐこと
ができる。When natural light is incident on a holographic optical element having a diffraction characteristic of reflecting light of wavelength λ1, only light of wavelength λ1 is reflected by the optical element, and thus light transmitted through this optical element lacks the intensity of light of wavelength λ1. And appear to be colored by the light λ2 that is the complementary color. This optical element lambda 1 of the complementary color, i.e., because it has a diffraction characteristic of light is also reflected wavelength .lambda.2, the intensity of light of wavelength .lambda.2 of transmitted light is made to decrease. Thereby, unnatural coloring of the transmitted light can be prevented.
第1,2図に本発明の一実施例を示す。 1 and 2 show one embodiment of the present invention.
従来のHUD用のホログラフィック光学素子は、第４図
に示す如く、また前述の如く、ある特定の一波長λ１に
対してのみ反射回折をするような特性を有する。従っ
て、第３図に示す如く、CRT3に表示される波長λ１の情
報（例えば速度情報）は光学素子１により反射され、外
界の情報と同時に認することができる。しかし、外界か
らの自然光は該光学素子１を通過する際に波長λ１の光
だけが反射され、透過光６は波長λ１の光の補色（波長
λ２）に着色されてしまう。この問題を解決するため
に、本発明によれば、第２図に示すように、互いに補色
であるλ１とλ２の２つの波長の光に対して反射回折を
示すホログラフィック光学素子10を作成し、これを用い
たHUDを実現した（第１図）。第１図において、ホログ
ラフィック光学素子10を透過した光７は、互いに補色と
なる波長λ1,λ２の光をいくぶん欠いているだけで、不
自然に着色されることはなくなる。さらに、２種類の光
に対して反射回折特性を有するため、CRT3からの情報に
波長λ1,λ２の２色あるいはそのいずれか一方の光を用
いることができ、より多角的あるいは多色な情報の表示
が可能になる。また、特定波長の数をλ1,λ2,λ３…と
増やしていくことにより情報光のカラーを多色化するこ
とができる。尚、上記の如く回折特性を有する光学素子
は、例えばそれぞれλ1,λ２の回折特性を有する光学素
子を２枚重ね合せて実現するか、又はλ１の回折特性を
もたせる露光をした後にλ２の回折特性を持たせる露光
を行なう光学素子（ホログラム）等により実現できる。Holographic optical elements for conventional HUD, as shown in FIG. 4, also as described above, has such characteristics that the reflected and diffracted only to a specific wave lambda 1. Therefore, as shown in FIG. 3, the information (for example, speed information) of the wavelength λ 1 displayed on the CRT 3 is reflected by the optical element 1 and can be recognized at the same time as the external information. However, when natural light from the outside passes through the optical element 1, only the light of wavelength λ1 is reflected, and the transmitted light 6 is colored to a complementary color (wavelength λ2) of light of wavelength λ1. In order to solve this problem, according to the present invention, as shown in FIG. 2, a holographic optical element 10 showing reflection and diffraction for light having two wavelengths of λ1 and λ2, which are complementary colors to each other, is produced. A HUD using this was realized (Fig. 1). In FIG. 1, the light 7 transmitted through the holographic optical element 10 lacks light having wavelengths .lambda.1 and .lambda.2, which are complementary to each other, and is not unnaturally colored. Furthermore, since it has reflection / diffraction characteristics for two types of light, two colors of wavelengths λ1 and λ2 or either one of them can be used for information from CRT3, and more diversified or multicolor information can be used. Display becomes possible. By increasing the number of specific wavelengths to λ 1 , λ 2 , λ 3 ..., The color of the information light can be multicolored. Incidentally, the optical element having the diffraction characteristic as described above is realized by, for example, superposing two optical elements having the diffraction characteristics of λ 1 and λ 2 , respectively, or after performing the exposure having the diffraction characteristic of λ 1 , It can be realized by an optical element (hologram) for performing exposure for giving the second diffraction characteristic.
ホログラフィック光学素子に複数の波長に対する反射
特性をもたせることにより、HUDとしての優れた特性は
そのままで、不自然な着色を消去した光学素子を実現で
きる。By providing the holographic optical element with reflection characteristics for a plurality of wavelengths, it is possible to realize an optical element in which unnatural coloring has been eliminated while maintaining excellent characteristics as a HUD.
また、複数の波長に対して回折特性を持つため、より
多角的な情報の表示が可能となる。Further, since it has diffraction characteristics for a plurality of wavelengths, it is possible to display more diversified information.
第１図は本発明に係るヘッドアップディスプレーの図解
的説明図、第２図は本発明において用いられるホログラ
フィック光学素子の回折特性線図、第３図は従来のヘッ
ドアップディスプレーの図解的説明図、第４図は従来の
ホログラフィック光学素子の回折特性線図。 10……ホログラフィック光学素子、 ７……透過光。FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a head-up display according to the present invention, FIG. 2 is a diffraction characteristic diagram of a holographic optical element used in the present invention, and FIG. 3 is a schematic explanatory diagram of a conventional head-up display. FIG. 4 is a diffraction characteristic diagram of a conventional holographic optical element. 10 holographic optical element 7 transmitted light
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有竹 敬和 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 森原 隆 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 山岸 文雄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−227823（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02B 27/02 B60K 35/00 G09F 9/00 359──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Takakazu Aritake 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (72) Inventor Takashi Morihara 1015, Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Fujitsu Limited (72) Inventor Fumio Yamagishi 1015 Uedanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Inside Fujitsu Limited (56) References JP-A-62-227823 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6) G02B 27/02 B60K 35/00 G09F 9/00 359
Claims (1)
ク光学素子により、該ホログラフィック光学素子を透過
する外界からの背景光と該ホログラフィック光学素子に
より反射される情報光源からの光とを重ねて表示し得る
ヘッドアップディスプレーにおいて、上記ホログラフィ
ック光学素子（10）は実質上互いに補色となる少くとも
２種類の波長を反射する回折特性を有することを特徴と
するヘッドアップディスプレー。A holographic optical element that reflects only a specific wavelength overlaps background light from the outside passing through the holographic optical element with light from an information light source reflected by the holographic optical element. A head-up display capable of displaying, wherein the holographic optical element (10) has a diffraction characteristic of reflecting at least two wavelengths that are substantially complementary to each other.
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- 1989-09-19 JP JP1240706A patent/JP2803681B2/en not_active Expired - Fee Related
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