JP2897182B2 - ヘッドアップディスプレイ - Google Patents
ヘッドアップディスプレイInfo
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- JP2897182B2 JP2897182B2 JP63333423A JP33342388A JP2897182B2 JP 2897182 B2 JP2897182 B2 JP 2897182B2 JP 63333423 A JP63333423 A JP 63333423A JP 33342388 A JP33342388 A JP 33342388A JP 2897182 B2 JP2897182 B2 JP 2897182B2
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- optical
- holographic combiner
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Description
【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、操縦者の前方視野内にコンバイナを配し、
その操縦者が外界の景色と情報投光装置に表示された光
学的情報とを、それらが重なり合った状態で視認できる
ようにしたヘッドアップディスプレイに関し、特に、コ
ンバイナとして光学的パワーを有するホログラフィック
コンバイナを使用したヘッドアップディスプレイに関す
る。
その操縦者が外界の景色と情報投光装置に表示された光
学的情報とを、それらが重なり合った状態で視認できる
ようにしたヘッドアップディスプレイに関し、特に、コ
ンバイナとして光学的パワーを有するホログラフィック
コンバイナを使用したヘッドアップディスプレイに関す
る。
前述のように、コンバイナとしてホログラフィックコ
ンバイナを用いると、外界およびディスプレイからの光
線を無駄なく操縦者の方向に導くことができ、操縦者は
明るい光学情報を広視野で視認することができる。ま
た、前記ヘッドアップディスプレイは、航空機または自
動車等の乗物の操縦者が前方外界の景色を身ながら操縦
する際に、その操縦者が見ている前方の景色に様々な情
報を重ねて表示する際等に使用される。このようなヘッ
ドアップディスプレイを用いれば、操縦者は一々外界か
ら視線をそらせて機器類を見る必要がなくなるので、外
界から視線をそらせている間に生じる不慮の事故を防ぐ
ことができる。
ンバイナを用いると、外界およびディスプレイからの光
線を無駄なく操縦者の方向に導くことができ、操縦者は
明るい光学情報を広視野で視認することができる。ま
た、前記ヘッドアップディスプレイは、航空機または自
動車等の乗物の操縦者が前方外界の景色を身ながら操縦
する際に、その操縦者が見ている前方の景色に様々な情
報を重ねて表示する際等に使用される。このようなヘッ
ドアップディスプレイを用いれば、操縦者は一々外界か
ら視線をそらせて機器類を見る必要がなくなるので、外
界から視線をそらせている間に生じる不慮の事故を防ぐ
ことができる。
（２）従来の技術 前記ヘッドアップディスプレイとしては、従来、例え
ば第２図（Ａ）および（Ｂ）に示したようなものが知ら
れている。
ば第２図（Ａ）および（Ｂ）に示したようなものが知ら
れている。
第２図（Ａ）に示したヘッドアップディスプレイは、
操縦者01の視野前方にホログラフィックコンバイナ02が
前方に降傾斜するように配置されており、その下方に情
報投光装置03が配置されている。この情報投光装置。３
は、CRTから構成された光学的情報表示手段04とこの光
学的情報表示手段から出射した光を所定の方向に投光す
る光学系05とを備えている。そして、前記光学系05は、
リレーレンズ系06、およびターニングミラー07から構成
されている。このヘッドアップディスプレイを用いるこ
とにより、操縦者01はホログラフィックコンバイナ02を
通して前方外界からの景色を視認するとともに、光学的
情報表示手段04に表示された光学的情報を、リレーレン
ズ系06、ターニングミラー07およびホログラフィックコ
ンバイナ02を介して視認することができる。
操縦者01の視野前方にホログラフィックコンバイナ02が
前方に降傾斜するように配置されており、その下方に情
報投光装置03が配置されている。この情報投光装置。３
は、CRTから構成された光学的情報表示手段04とこの光
学的情報表示手段から出射した光を所定の方向に投光す
る光学系05とを備えている。そして、前記光学系05は、
リレーレンズ系06、およびターニングミラー07から構成
されている。このヘッドアップディスプレイを用いるこ
とにより、操縦者01はホログラフィックコンバイナ02を
通して前方外界からの景色を視認するとともに、光学的
情報表示手段04に表示された光学的情報を、リレーレン
ズ系06、ターニングミラー07およびホログラフィックコ
ンバイナ02を介して視認することができる。
前記第２図（Ｂ）に示したヘッドアップディスプレイ
は、第２図（Ａ）の情報投光装置03と同様の情報投光装
置03を操縦者01の頭上に配置するとともに、ホログラフ
ィックコンバイナ02には、前方からの光はそのまま後方
に透過させ、上方からの光は後方に透過させるホログフ
ラィック素子を用いている。そして操縦者01は、先に説
明した第２図（Ａ）に示したものと同様の作用により、
外界からの景色および光学的情報表示手段04に表示され
た光学的情報を同時に視認することができる。
は、第２図（Ａ）の情報投光装置03と同様の情報投光装
置03を操縦者01の頭上に配置するとともに、ホログラフ
ィックコンバイナ02には、前方からの光はそのまま後方
に透過させ、上方からの光は後方に透過させるホログフ
ラィック素子を用いている。そして操縦者01は、先に説
明した第２図（Ａ）に示したものと同様の作用により、
外界からの景色および光学的情報表示手段04に表示され
た光学的情報を同時に視認することができる。
（３）発明が解決しようとする問題点 ところが、ヘッドアップディスプレイにおいて光学的
パワーを持ったホログラフィックコンバイナを使用する
と、前記情報投光装置からの情報表示光に色収差が発生
する。そうなると、操縦者の目には前記光学的情報がぼ
けて見えるという問題点があった。
パワーを持ったホログラフィックコンバイナを使用する
と、前記情報投光装置からの情報表示光に色収差が発生
する。そうなると、操縦者の目には前記光学的情報がぼ
けて見えるという問題点があった。
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、前記
光学的パワーを持ったホログラフィックコンバイナによ
って前記情報表示光に生じる色収差を少なくすることを
課題とする。
光学的パワーを持ったホログラフィックコンバイナによ
って前記情報表示光に生じる色収差を少なくすることを
課題とする。
B.発明の構成 （１）課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明のヘッドアップデ
ィスプレイは、光学的情報表示手段とこの光学的情報表
示手段から出射した情報表示光を所定の方向に投光する
光学系と備えた情報投光装置と、 操縦者の前方に傾斜して設けられ、前方の外界の景色
を操縦者が視認できるように前記外界からの光線を前方
から後方に透過させるとともに、前記情報投光装置から
投光された情報表示光をコリメート光にして操縦者が視
認できる方向に回折するホログラフィックコンバイナ
と、を備えたヘッドアップディスプレイにおいて、前記
光学的情報表示手段と前記操縦者との間に、前記ホログ
ラフィックコンバイナによって前記情報表示光に生じる
色収差を補償するプリズムが配設されたことを特徴とす
る。
ィスプレイは、光学的情報表示手段とこの光学的情報表
示手段から出射した情報表示光を所定の方向に投光する
光学系と備えた情報投光装置と、 操縦者の前方に傾斜して設けられ、前方の外界の景色
を操縦者が視認できるように前記外界からの光線を前方
から後方に透過させるとともに、前記情報投光装置から
投光された情報表示光をコリメート光にして操縦者が視
認できる方向に回折するホログラフィックコンバイナ
と、を備えたヘッドアップディスプレイにおいて、前記
光学的情報表示手段と前記操縦者との間に、前記ホログ
ラフィックコンバイナによって前記情報表示光に生じる
色収差を補償するプリズムが配設されたことを特徴とす
る。
（２）作用 前述の構成を備えた本発明のヘッドアップディスプレ
イは、コンバイナにより情報表示光に生じる色収差がプ
リズムによって補償されるので、情報表示光の色収差が
少なくなる。したがって、操縦者は収差の少ない情報表
示光を視認することができる。
イは、コンバイナにより情報表示光に生じる色収差がプ
リズムによって補償されるので、情報表示光の色収差が
少なくなる。したがって、操縦者は収差の少ない情報表
示光を視認することができる。
（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例を説明する。第１
図において、操縦者１の前方には曲面形状のホログラフ
ィックコンバイナ２が、前方に降傾斜するように（すな
わち、航空機または自動車等のフロントガラスと平行
に）配置されている。
図において、操縦者１の前方には曲面形状のホログラフ
ィックコンバイナ２が、前方に降傾斜するように（すな
わち、航空機または自動車等のフロントガラスと平行
に）配置されている。
前記ホログラフィックコンバイナ２は基板ガラス2aと
シールガラス2bとの間にホログラフィック素子を挟んで
構成されている。このホログラフィックコンバイナ２
は、前方（外方）からの光を直進方向（すなわち、後
方）に透過させるとともに下方からの光を後方に回折さ
せるような光学的特性を有している。また、このホログ
ラフィックコンバイナ２は光学的パワーを持っており、
後述の情報投光装置からの情報表示光をコリメート光に
して後方に回折するように構成されている。
シールガラス2bとの間にホログラフィック素子を挟んで
構成されている。このホログラフィックコンバイナ２
は、前方（外方）からの光を直進方向（すなわち、後
方）に透過させるとともに下方からの光を後方に回折さ
せるような光学的特性を有している。また、このホログ
ラフィックコンバイナ２は光学的パワーを持っており、
後述の情報投光装置からの情報表示光をコリメート光に
して後方に回折するように構成されている。
また、操縦者１の前方且つ下方には操縦者が視認すべ
き光学的情報を前記ホログラフィックコンバイナ２に投
光する情報投光装置３が配置されている。情報投光装置
３は、CRTから構成された情報表示手段４と、この光学
的情報表示手段４から出射した情報表示光を所定の方向
に投光する光学系５とを備えている。
き光学的情報を前記ホログラフィックコンバイナ２に投
光する情報投光装置３が配置されている。情報投光装置
３は、CRTから構成された情報表示手段４と、この光学
的情報表示手段４から出射した情報表示光を所定の方向
に投光する光学系５とを備えている。
前記光学系５は、前記情報表示手段４の情報表示光が
入射されるリレーレンズ系６、このリレーレンズ系６の
出射光が入射されるプリズム７およびこのプリズム７の
出射光を前記ホログラフィックコンバイナ２に向けて反
射させるターニングミラー８から構成されている。そし
て、この光学系５は、前記情報表示手段４の映像すなわ
ち光学的情報が一旦前記プリズム７とターニングミラー
８との間の結像面で中間像を結像するように構成されて
いる。
入射されるリレーレンズ系６、このリレーレンズ系６の
出射光が入射されるプリズム７およびこのプリズム７の
出射光を前記ホログラフィックコンバイナ２に向けて反
射させるターニングミラー８から構成されている。そし
て、この光学系５は、前記情報表示手段４の映像すなわ
ち光学的情報が一旦前記プリズム７とターニングミラー
８との間の結像面で中間像を結像するように構成されて
いる。
そして、前記ホログラフィックコンバイナ２は、前方
に行くに従って湾曲しながら降傾斜するように配設され
ており、前記中間像のターニングミラー８からの反射光
をコリメート光として後方に回折するように構成されて
いる。そして、前記ホログラフィックコンバイナ２は、
上下方向に光学的パワーを有しているが左右方向には光
学的パワーを有しない構成となっている。したがって、
前記情報投光装置３から出射した光は、ホログラフィッ
クコンバイナ２に入射して後方に回折する際、上下方向
に色収差が発生するが、左右方向にはほとんど色収差が
発生しない。
に行くに従って湾曲しながら降傾斜するように配設され
ており、前記中間像のターニングミラー８からの反射光
をコリメート光として後方に回折するように構成されて
いる。そして、前記ホログラフィックコンバイナ２は、
上下方向に光学的パワーを有しているが左右方向には光
学的パワーを有しない構成となっている。したがって、
前記情報投光装置３から出射した光は、ホログラフィッ
クコンバイナ２に入射して後方に回折する際、上下方向
に色収差が発生するが、左右方向にはほとんど色収差が
発生しない。
そこで、前記プリズム７は上下方向の前記色収差を補
償するように配置されている。
償するように配置されている。
次に、前述の構成を備えた本発明による実施例の作用
について説明する。
について説明する。
第１図中右側に在る外界からホログラフィックコンバ
イナ２に向って進んで来た光線Ｘは、そのままホログラ
フィックコンバイナ２を透過して直進し、操縦者１の眼
に至る。これにより操縦者１は外界の景色をそのまま視
認することができる。一方、情報投光装置３内の光学的
情報表示手段４から出射した情報表示光は順次リレーレ
ンズ系６およびプリズム７を透過する。そして、このプ
リズム７を透過する際、前記情報表示光は上下方向は色
収差が生じる。この色収差の生じた情報表示光は一旦中
間像を形成した後前記ターニングミラー８で反射されて
前記ホログラフィックコンバイナ２に入射する。このホ
ログラフィックコンバイナ２に入射した情報表示光は、
前記プリズム７で受けた色収差を打ち消す方向の色収差
を受けるとともにコリメート化されて後方に回折され、
操縦者１の眼に至る。これにより操縦者１は情報表示手
段から出射した収差の少ない情報表示光を前記外界の景
色と重なり合った状態で視認することができる。
イナ２に向って進んで来た光線Ｘは、そのままホログラ
フィックコンバイナ２を透過して直進し、操縦者１の眼
に至る。これにより操縦者１は外界の景色をそのまま視
認することができる。一方、情報投光装置３内の光学的
情報表示手段４から出射した情報表示光は順次リレーレ
ンズ系６およびプリズム７を透過する。そして、このプ
リズム７を透過する際、前記情報表示光は上下方向は色
収差が生じる。この色収差の生じた情報表示光は一旦中
間像を形成した後前記ターニングミラー８で反射されて
前記ホログラフィックコンバイナ２に入射する。このホ
ログラフィックコンバイナ２に入射した情報表示光は、
前記プリズム７で受けた色収差を打ち消す方向の色収差
を受けるとともにコリメート化されて後方に回折され、
操縦者１の眼に至る。これにより操縦者１は情報表示手
段から出射した収差の少ない情報表示光を前記外界の景
色と重なり合った状態で視認することができる。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記
実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載された本発明を逸脱することなく、種々の設計変更を
行うことが可能である。
実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記
載された本発明を逸脱することなく、種々の設計変更を
行うことが可能である。
たとえば、ホログラフィックコンバイナ２を航空機ま
たは自動車等のフロントガラスと平行に配設する代わり
にフロントガラスそれ自体にホログラフィック素子を配
設して、これをコンバイナとして利用することも可能で
ある。また、本発明のホログラフィックコンバイナを製
造するに際しては、予め所望のホログラフィック素子を
作成しておき、その後これを前記板状光学部材の表面に
貼り付けて作成することが可能であり、また、板状光学
部材の表面に直接ホログラフィック感材を塗布してこれ
を露光、現像して、ホログラフィック素子を作成するこ
とも可能である。
たは自動車等のフロントガラスと平行に配設する代わり
にフロントガラスそれ自体にホログラフィック素子を配
設して、これをコンバイナとして利用することも可能で
ある。また、本発明のホログラフィックコンバイナを製
造するに際しては、予め所望のホログラフィック素子を
作成しておき、その後これを前記板状光学部材の表面に
貼り付けて作成することが可能であり、また、板状光学
部材の表面に直接ホログラフィック感材を塗布してこれ
を露光、現像して、ホログラフィック素子を作成するこ
とも可能である。
C.発明の効果 前述のように、本発明のヘッドアップディスプレイに
よれば、ホログラフィックコンバイナによって生じる情
報表示光の色収差を、プリズムにより補償して、情報表
示光に生じる色収差を少なくすることができる。したが
って、操縦者は前記情報表示手段に表示された光学的情
報を鮮明に視認することができる。
よれば、ホログラフィックコンバイナによって生じる情
報表示光の色収差を、プリズムにより補償して、情報表
示光に生じる色収差を少なくすることができる。したが
って、操縦者は前記情報表示手段に表示された光学的情
報を鮮明に視認することができる。
第１図は本発明によるホログラフィックコンバイナを用
いたヘッドアップディスプレイの一実施例の説明図、第
２図（Ａ），（Ｂ）は従来のヘッドアップディスプレイ
の説明図、である。 １…操縦者、２…ホログラフィックコンバイナ、３…情
報投光装置、４…情報表示手段、５…光学系、６…リレ
ーレンズ系、８…ターニングミラー
いたヘッドアップディスプレイの一実施例の説明図、第
２図（Ａ），（Ｂ）は従来のヘッドアップディスプレイ
の説明図、である。 １…操縦者、２…ホログラフィックコンバイナ、３…情
報投光装置、４…情報表示手段、５…光学系、６…リレ
ーレンズ系、８…ターニングミラー
Claims (1)
- 【請求項１】光学的情報表示手段とこの光学的情報表示
手段から出射した情報表示光を所定の方向に投光する光
学系とを備えた情報投光装置と、 操縦者の前方に傾斜して設けられ、前方の外界の景色を
操縦者が視認できるように前記外界からの光線を前方か
ら後方に透過させるとともに、前記情報投光装置から投
光された情報表示光をコリメート光にして操縦者が視認
できる方向に回折するホログラフィックコンバイナと、 を備えたヘッドアップディスプレイにおいて、 前記光学的情報表示手段と前記操縦者との間に、前記ホ
ログラフィックコンバイナによって前記情報表示光に生
じる色収差を補償するプリズムが配設されたヘッドアッ
プディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333423A JP2897182B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | ヘッドアップディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63333423A JP2897182B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | ヘッドアップディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02179604A JPH02179604A (ja) | 1990-07-12 |
| JP2897182B2 true JP2897182B2 (ja) | 1999-05-31 |
Family
ID=18265945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63333423A Expired - Fee Related JP2897182B2 (ja) | 1988-12-29 | 1988-12-29 | ヘッドアップディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2897182B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11067800B2 (en) | 2017-10-04 | 2021-07-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image display device |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960006827Y1 (ko) * | 1990-03-31 | 1996-08-08 | 엘지전자 주식회사 | 후론트패널 배면의 다목적 플레이트 |
| US5257133A (en) * | 1991-09-11 | 1993-10-26 | Hughes Aircraft Company | Re-imaging optical system employing refractive and diffractive optical elements |
| JP4911129B2 (ja) * | 2008-07-08 | 2012-04-04 | 株式会社島津製作所 | 表示装置 |
| JP2019144515A (ja) * | 2018-02-23 | 2019-08-29 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
| WO2023007230A1 (en) * | 2021-07-30 | 2023-02-02 | Wayray Ag | Compact holographic head-up display device |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6358317A (ja) * | 1986-08-28 | 1988-03-14 | Shimadzu Corp | ヘツドアツプカラ−デイスプレイ |
-
1988
- 1988-12-29 JP JP63333423A patent/JP2897182B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11067800B2 (en) | 2017-10-04 | 2021-07-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image display device |
| US11662578B2 (en) | 2017-10-04 | 2023-05-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Image display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02179604A (ja) | 1990-07-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |