JP2874114B2

JP2874114B2 - ホログラフィック表示装置

Info

Publication number: JP2874114B2
Application number: JP2020627A
Authority: JP
Inventors: 雅之堀; 友久石川; 佳則赤松
Original assignee: Central Glass Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Central Glass Co Ltd; Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1999-03-24
Anticipated expiration: 2014-03-24
Also published as: JPH03225387A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は自動車用のハイマウントストップランプ、シ
ョーウィンドゥのディスプレイ等、各種の表示体として
応用可能なホログラフィック表示装置に関する。

［従来の技術］従来、ハイマウントストップランプとして光源とハウ
ジングが一体化されたものを、車両の後部窓ガラスに直
接設けるか接するように設けるので自由空間を狭くする
ばかりか、運転者等の視界の支障になることは避けられ
なかった。

このような問題点を解決するためには、透過型ホログ
ラムシートに光源からの光を投射して表示すればよい
が、光源として電球のような点光源を用いた場合には、
回折像が電球の虚像となる。すなわち、中心部分が明る
く周囲部分が暗くなり、広い面積を明るく表示すること
ができないという欠点があった。

［発明の目的］本発明はこのような欠点を解消するものであり再生時
の光源の位置を任意に選択できるとともに、光源側から
の視界を妨げることなく、ホログラムシート全体が視認
可能なホログラフィック表示装置を提供することを目的
とする。

［問題点を解決するための手段］本発明は、立体像あるいは平面像が記録されていない
無地の透過型ホログラムシートに一つの再生用光源から
の光を投射させて前記光源の虚像を結像させ、その虚像
を目によって視認するホログラフィック表示装置におい
て、ホログラムシートは、再生用光源の虚像を異なる位
置で結像させて、全体として多点像として結像させると
ともに、それぞれの回折光が前記目の位置を包含するよ
うに回折する複数のホログラムを縦方向か横方向、ある
いは縦方向と横方向に並べた複数のホログラムから構成
するようにしたことを特徴とする。

［作用］本発明は、後述するような各種の光学系により露光し
て、一つの再生用光源に対して回折方向の中心の方向が
同一か、発散するか、収束するように透過型ホログラム
を複数個配設させ、再生時にそれぞれのホログラムが再
生用光源の虚像位置を異なる位置で結像させるととも
に、それぞれのホログラムの回折光が前記目の位置で重
なるようにすることにより、多点像としてホログラム全
体にわたり視認することができる。

また、光源側からはこの表示像が全く見えず、視界を
妨げることはない。

［実施例］以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。

第１図、第４図、第５図、第７図は本発明の透過型ホ
ログラムシートの作製時の光学系を示す図、第２図は自
動車の後部窓ガラスにハイマウントストップランプとし
て応用した例を示す要部概略図、第３図、第６図、第８
図は本発明のホログラフィック装置再生時の光学系を示
す図である。

実施例１一つの再生用光源に対して、同一の方向に回折する透
過型ホログラムを複数個配設したホログラフィック表示
装置について例示する。

（透過型ホログラムシートの作製）ポリエステルフィルム上に、例えば重クロム酸ゼラチ
ンを感材として塗布、乾燥させたホログラム原板１を第
１図に示すような光学系により露光させる。

ホログラム原板１に、ホログラム１個分に相当する部
分以外をマスキングしたマスク板２を近接させた状態
で、アルゴンレーザー発振器３から発振されるレーザー
光をビームスプリッター４で２分割し、一方は反射鏡
５、凸レンズ６を介して球面波としてホログラム原板１
の一部（第１図では中央部分を示す）に照射、他方は反
射鏡７、凸レンズ８を介して球面波としてホログラム原
板１全体に相当する部分に照射して（マスキングしてい
るので、第１図では中央部分のみ照射される）干渉縞を
形成する。

以下、その他の部分に、ホログラム原板１を固定し
て、点線で示すように、マスク板２、反射鏡５、凸レン
ズ６を連動させながら、矢印で示す方向と紙面に垂直な
方向に平行移動させて２方向からのレーザー光を照射、
その後通常の方法により現像して複数の例えば縦５列、
横５列、計25個のホログラムＨ₁₁・・・Ｈ₅₅（図示は省
略する）を有する透過型ホログラムシート９を作製す
る。

なお、レーザー光の波長（レーザー発振器）、ホログ
ラム原板１に対する２方向からのレーザー光の入射角
は、再生時の条件（光源と人の目の配置、光源の種類）
および感光材の厚み変化等を考慮して、Braggの式によ
り設定すればよい。

例えば本実施例のように、再生時に光源を白色光源と
して入射角を約45度、回折角を約40度、回折波長を約66
0nm（赤色）で再生しようとすると、レーザー発振器は4
88nmの発振波長を有するアルゴンレーザーにより、一方
は約44度、他方は約40度の入射角でホログラム原板に照
射すればよい。

（ホログラフィック表示装置の再生）このようにして得られた透過型ホログラムシート９
を、第２図に示すように２枚の板ガラスをポリビニール
ブチラールなどの中間膜により接着した合わせガラス10
の合わせ面側にハイマウントストップランプとして設
け、自動車用の後部窓ガラスとして装着する。

また、白色光源などの再生用光源11をリアパーセル12
の上面であって、露光時の凸レンズ８に共軛な位置に設
ける。

このような光学系により、白色光源11からの光を球面
波として透過型ホログラムシート９に投射すると、第３
図に示すように、透過型ホログラムシート９で回折さ
れ、それぞれのホログラムが光源の虚像を異なる位置、
例えばホログラムＨ₃₁はＰ₃₁、ホログラムＨ₃₃はＰ₃₃、
ホログラムＨ₃₅はＰ₃₅で結像し、それぞれのホログラム
が光源の虚像を多点像として結像し、それぞれのホログ
ラムの回折光の一部が視認位置である目13の位置で重な
る（図３の斜線部分）ので、透過型ホログラムシート全
体が目13により赤色に明確に視認することができる。

実施例２実施例１と同じように、一つの再生用光源に対して、
同一方向に回折する透過型ホログラムを複数個配設した
例であり、第４図に示すような光学系により露光する。

ビームスプリッター４で２分割されたレーザー光の一
方は反射鏡５、凸レンズ６を介して球面波として、他方
は反射鏡７、凸レンズ８を介して球面波として、いずれ
もホログラム原板１に部分的（第４図では中央部分）に
照射して、干渉縞を形成する。

以下、ホログラム原板１を矢印の方向と紙面に垂直な
方向に平行移動させて、２方向からのレーザー光を照
射、その後通常の方法により現像して複数の、例えば25
個のホログラムＨ₁₁・・・Ｈ₅₅（図示は省略する）を有
する透過型ホログラムシート９を作製する。

このようにして得られた透過型ホログラムシートに、
中央部のホログラム露光時の凸レンズ８に共軛な位置に
設けられた再生用光源からの光を照射すると、実施例１
と同様の作用で透過型ホログラムシート全体を赤色像と
して視認することができる。

実施例３〜４一つの再生用光源11に対して、回折方向の中心の方向
が発散するように透過型ホログラムを複数個配設した実
施例３（第５図、第６図）と回折方向の中心の方向が収
束するように透過型ホログラムを複数個配設した実施例
４（第７図、第８図）について例示する。

（透過型ホログラムシートの作製）ホログラム原板１に、ホログラム１個分に相当する部
分以外をマスキングしたマスク板２を近接させた状態
で、アルゴンレーザー発振器３から発振されるレーザー
光をビームスプリッター４で２分割し、一方は反射鏡
５、凸レンズ６を介して球面波としてホログラム原板１
の一部（第５図、第７図では中央部分を示す）に照射、
他方は反射鏡７、凸レンズ８を介して球面波としてホロ
グラム原板１全体に相当する部分に照射して（マスキン
グしているので、第５図、第７図では中央部分のみ照射
される）干渉縞を形成する。

以下、その他の部分に、ホログラム原板１を固定し
て、点線で示すように、マスク板２、反射鏡５、凸レン
ズ６を連動させながら、矢印で示す方向と紙面に垂直な
方向に平行移動させて２方向からのレーザー光を照射、
その後通常の方法により現像して複数の例えば25個のホ
ログラムＨ₁₁・・・Ｈ₅₅（図示は省略する）を有する透
過型ホログラムシート９を作製する。

なお、いずれも回折角が垂直方向だけでなく、水平方
向にも発散（実施例３）あるいは収束（実施例４）する
ように露光したほうがよい。

（ホログラフィック表示装置の再生）このようにして得られた透過型ホログラムシート９に
対して、露光時の凸レンズ８に共軛な位置に設けた光源
から球面波を照射して再生すると、回折光は、実施例３
では第６図に示すように発散され、実施例４では第８図
に示すように収束され、斜線領域でそれぞれのホログラ
ムの回折光の一部が重なり、目13によって透過型ホログ
ラムシート全体にわたり光源の虚像を多点像として明確
に視認することができる。

実施例３では実施例１、実施例２同様透過型ホログラ
ムシート９から離れるほど全体を視認できる領域が拡が
り、実施例４では透過型ホログラムシート９に比較的近
接した広い領域で全体を視認することができる。

以上、好適な実施例により説明したが、本発明はこれ
ら限定されるものではなく、種々の応用が可能である。

本実施例では一つの再生用光源に対して、全てのホロ
グラムの回折方向の中心の方向が同一か、発散するか、
集束する例で説明したがこれらを組合せた構成としても
よい。例えば中央部分は回折方向同一、周辺部分は発散
させるものなども使用可能である。

また、上記実施例では、再生時の光に対応する露光用
の光として、点光源からの発散光を用いたが、これに限
るものではなく、平行光を用いて露光してもよい。この
際には再生用光源として、面光源または複数の点光源を
用い、凸レンズなどを介して平行光にして使用すること
によって、上記効果を得ることができる。

感光材については、重クロム酸ゼラチン以外にもハロ
ゲン化銀感光材、各種のフォトポリマー、フォトレジス
トなど適宜選択して用いればよい。

また、ホログラムシートは一般的に湿気を吸うと劣化
するので、合わせガラスにおいえ、２枚の中間膜の間に
挟持した方が好ましいが、中間膜と板ガラスの間に挟持
してもよく、さらに表面に保護膜を被覆すれば単板ガラ
スに設けることもできる。

再生時の光源については、白色光源以外にもレーザー
光源、螢光燈、蛍光表示管、CRTなど各種の光源を採用
することができる。また、複数の光源を用いると、再生
入射角が変わるので、切り替えて使用すると、異なる色
で表示することができる。

また、本発明の表示装置はハイマウントストップラン
プ以外にも、各種の色調で装飾的に表示させてもよく、
従って乗り物の窓は勿論、建築物の窓、間仕切り等に応
用することもできる。

［発明の効果］本発明のホログラフィック表示装置は、再生時光源側
からの視界を妨げることなく、光源の反対側から透過型
ホログラム全体を再生用光源の虚像の多点像として明確
に視認することができるもので光源の位置も露光時の条
件により自在に選択できるので、室内空間の狭い建物、
乗り物などの窓を通して表示するのに特に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図、第５図、第７図は本発明の透過型ホロ
グラムシートの作製時の光学系を示す図、第２図は自動
車の後部窓ガラスにハイマウントストップランプとして
応用した例を示す要部概略図、第３図、第６図、第８図
は本発明のホログラフィック装置再生時の光学系を示す
図である。１……ホログラム原板２……マスク板９……透過型ホログラムシート 10……合わせガラス 11……再生用光源 13……目

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特公昭47−44655（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G03H 1/22

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】立体像あるいは平面像が記録されていない
無地の透過型ホログラムシートに一つの再生用光源から
の光を投射させて前記光源の虚像を結像させ、その虚像
を目によって視認するホログラフィック表示装置におい
て、ホログラムシートは、再生用光源の虚像を異なる位
置で結像させて、全体として多点像として結像させると
ともに、それぞれの回折光が前記目の位置を包含するよ
うに回折する複数のホログラムを縦方向か横方向、ある
いは縦方向と横方向に並べた複数のホログラムから構成
するようにしたことを特徴とするホログラフィック表示
装置。