JP2970033B2 - 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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- JP2970033B2 JP2970033B2 JP9353791A JP9353791A JP2970033B2 JP 2970033 B2 JP2970033 B2 JP 2970033B2 JP 9353791 A JP9353791 A JP 9353791A JP 9353791 A JP9353791 A JP 9353791A JP 2970033 B2 JP2970033 B2 JP 2970033B2
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- Japan
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- display
- light
- head
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ホログラムを用いたヘ
ッドアップディスプレイに係り、特に鮮明な画像表示を
可能とするヘッドアップディスプレイに関するものであ
る。ヘッドアップディスプレイは、運転者の負担を軽減
する装置として航空機、戦闘機、自動車、船舶、電車な
どに搭載する事が可能である。
ッドアップディスプレイに係り、特に鮮明な画像表示を
可能とするヘッドアップディスプレイに関するものであ
る。ヘッドアップディスプレイは、運転者の負担を軽減
する装置として航空機、戦闘機、自動車、船舶、電車な
どに搭載する事が可能である。
【０００２】
【従来技術】従来、ホログラムを用いたヘッドアップデ
ィスプレイでは、特開昭61-278820号公報に開示されて
いるように、外界の風景と計器盤情報とを重ねて表示す
るホログラフィックコンバイナが、体積位相反射型のホ
ログラフィック光学素子であった。また、計器盤情報
は、ＣＲＴや液晶表示装置などの表示手段に画像として
表示され、この表示手段上の画像がホログラフィック光
学素子により反射・回折した虚像を、運転者は観察する
事になる。
ィスプレイでは、特開昭61-278820号公報に開示されて
いるように、外界の風景と計器盤情報とを重ねて表示す
るホログラフィックコンバイナが、体積位相反射型のホ
ログラフィック光学素子であった。また、計器盤情報
は、ＣＲＴや液晶表示装置などの表示手段に画像として
表示され、この表示手段上の画像がホログラフィック光
学素子により反射・回折した虚像を、運転者は観察する
事になる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
ヘッドアップディスプレイでは、前記表示手段の周縁部
分からの情報が収差により歪んでしまい、鮮明な表示が
出来ない。また、この収差をガラスレンズを組み合わせ
て補正する事も考えられているが、装置全体が重く、大
型な物となってしまい実用的ではない。本発明は、従来
技術における上記のごとき欠点、すなわち収差による表
示画像の歪みをなくし、鮮明な表示を可能とする目的で
なされたものである。
ヘッドアップディスプレイでは、前記表示手段の周縁部
分からの情報が収差により歪んでしまい、鮮明な表示が
出来ない。また、この収差をガラスレンズを組み合わせ
て補正する事も考えられているが、装置全体が重く、大
型な物となってしまい実用的ではない。本発明は、従来
技術における上記のごとき欠点、すなわち収差による表
示画像の歪みをなくし、鮮明な表示を可能とする目的で
なされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ため、本発明では、計器盤情報を表示する装置をＣＲＴ
や液晶表示装置ではなく、ＬＥＤや可視光半導体レーザ
ーを２次元に配列した点光源の集合とした。
ため、本発明では、計器盤情報を表示する装置をＣＲＴ
や液晶表示装置ではなく、ＬＥＤや可視光半導体レーザ
ーを２次元に配列した点光源の集合とした。
【０００５】そして、比較的収差の少ない表示装置の中
心部分では従来と同様に計器盤情報を画像として表示
し、コンバイナはこの画像光を反射回折して運転者に情
報を読み取らせる。この表示装置の中心部分には時事刻
々と変化する情報を表示する。
心部分では従来と同様に計器盤情報を画像として表示
し、コンバイナはこの画像光を反射回折して運転者に情
報を読み取らせる。この表示装置の中心部分には時事刻
々と変化する情報を表示する。
【０００６】一方、計器盤情報の中で警告灯のように一
時的に表示するマーク等は、表示装置の周縁部分の点光
源から出た光で対応するマークを再生するように作製さ
れた体積位相反射型のディスプレイホログラムとした。
時的に表示するマーク等は、表示装置の周縁部分の点光
源から出た光で対応するマークを再生するように作製さ
れた体積位相反射型のディスプレイホログラムとした。
【０００７】
【作用】上記のように、本発明では、ヘッドアップディ
スプレイにおけるコンバイナが、狭帯域の光だけを反射
し、それ以外の波長の光は透過するように作用するホロ
グラフィック光学素子の部分と点光源から出る球面波で
画像を再生するディスプレイホログラムの部分とからな
っている。
スプレイにおけるコンバイナが、狭帯域の光だけを反射
し、それ以外の波長の光は透過するように作用するホロ
グラフィック光学素子の部分と点光源から出る球面波で
画像を再生するディスプレイホログラムの部分とからな
っている。
【０００８】ホログラフィック光学素子はコンバイナの
中心部分に作製し、表示装置からの情報を比較的少ない
収差で鮮明に表示する。また、ディスプレイホログラム
の部分はコンバイナの周縁部分に作製してあり、予めホ
ログラムとして撮影してある画像を球面波で再生するた
め、これも鮮明な画像表示が可能である。加えて、計器
盤の情報源がＬＥＤや半導体レーザー等の点光源を２次
元配列した装置であるので、光量の利用効率が高く、高
輝度の表示を可能とする。
中心部分に作製し、表示装置からの情報を比較的少ない
収差で鮮明に表示する。また、ディスプレイホログラム
の部分はコンバイナの周縁部分に作製してあり、予めホ
ログラムとして撮影してある画像を球面波で再生するた
め、これも鮮明な画像表示が可能である。加えて、計器
盤の情報源がＬＥＤや半導体レーザー等の点光源を２次
元配列した装置であるので、光量の利用効率が高く、高
輝度の表示を可能とする。
【０００９】
【実施例】次に、本発明のヘッドアップディスプレイを
図面に基づいて説明する。図１は、本発明によるヘッド
アップディスプレイの全体構成例を示す概略図である。
図面に基づいて説明する。図１は、本発明によるヘッド
アップディスプレイの全体構成例を示す概略図である。
【００１０】画像表示手段３から出た情報光４がホログ
ラフィックコンバイナ２を照明し、反射・回折した光５
が操縦者７の目に到達する。このホログラフィックコン
バイナ２は、ホログラフィック光学素子の部分２ｂとデ
ィスプレイホログラムの部分２ａ、２ｃからなってい
る。そして、点光源３ａからの光がホログラム２ａを照
明すると、例えば図４の１６ａに示した画像を表示し、
同様に点光源３ｃでホログラム２ｃを照明して１６ｂの
画像を表示する。一方、点光源配列である３ｂの部分で
は速度情報などの時事刻々と変化する情報を表示し、こ
れをホログラフィック光学素子２ｂで反射・回折させ表
示する。
ラフィックコンバイナ２を照明し、反射・回折した光５
が操縦者７の目に到達する。このホログラフィックコン
バイナ２は、ホログラフィック光学素子の部分２ｂとデ
ィスプレイホログラムの部分２ａ、２ｃからなってい
る。そして、点光源３ａからの光がホログラム２ａを照
明すると、例えば図４の１６ａに示した画像を表示し、
同様に点光源３ｃでホログラム２ｃを照明して１６ｂの
画像を表示する。一方、点光源配列である３ｂの部分で
は速度情報などの時事刻々と変化する情報を表示し、こ
れをホログラフィック光学素子２ｂで反射・回折させ表
示する。
【００１１】このホログラフィックコンバイナの、ホロ
グラフィック光学素子の部分とディスプレイホログラム
の部分の両方とも一般にリップマン型と言われているホ
ログラムと同じものであり、回折はブラッグ条件に左右
され、表示画像の混在は起こらない。
グラフィック光学素子の部分とディスプレイホログラム
の部分の両方とも一般にリップマン型と言われているホ
ログラムと同じものであり、回折はブラッグ条件に左右
され、表示画像の混在は起こらない。
【００１２】次に、本実施例におけるホログラフィック
コンバイナの作製方法の一例について説明する。図２
は、ホログラフィックコンバイナ２の中心部分にあるホ
ログラフィック光学素子の作製方法を示している。ここ
で、レーザー発振器８から出たレーザー光をレンズ１０
で球面波にし、ホログラム用感光材料１１の表裏面から
入射させ干渉させてホログラフィック光学素子の部分を
撮影する。この時、ディスプレイホログラムの部分は露
光されないように遮光マスク１２で覆われている。
コンバイナの作製方法の一例について説明する。図２
は、ホログラフィックコンバイナ２の中心部分にあるホ
ログラフィック光学素子の作製方法を示している。ここ
で、レーザー発振器８から出たレーザー光をレンズ１０
で球面波にし、ホログラム用感光材料１１の表裏面から
入射させ干渉させてホログラフィック光学素子の部分を
撮影する。この時、ディスプレイホログラムの部分は露
光されないように遮光マスク１２で覆われている。
【００１３】図３は、ホログラフィックコンバイナ２の
周縁部分にあるディスプレイホログラム部分の作製方法
を示している。表示する画像の透明陽画１６（例えば、
図４における１６ａ、１６ｂ）はホルダー１３と拡散板
１４により挟侍され、レンズ１０により発散したレーザ
ー光で照明される。透明陽画１６を透過した光は、拡散
板１４で拡散し、これがディスプレイホログラム部分２
ａ、２ｃの撮影時の物体光に相当する。一方、参照光は
反対側の１点から出る球面波である。
周縁部分にあるディスプレイホログラム部分の作製方法
を示している。表示する画像の透明陽画１６（例えば、
図４における１６ａ、１６ｂ）はホルダー１３と拡散板
１４により挟侍され、レンズ１０により発散したレーザ
ー光で照明される。透明陽画１６を透過した光は、拡散
板１４で拡散し、これがディスプレイホログラム部分２
ａ、２ｃの撮影時の物体光に相当する。一方、参照光は
反対側の１点から出る球面波である。
【００１４】このようにして表示画像１６からの拡散光
と球面波との干渉縞をホログラム用感光材料１１の周縁
部分に撮影する。この時、１６ａの画像を撮影する際は
１５ａの位置に点光源を移動させ、１６ｂでは１５ｂの
位置に点光源を移動させて露光し、それ以外の部分は遮
光マスク１２で覆う。
と球面波との干渉縞をホログラム用感光材料１１の周縁
部分に撮影する。この時、１６ａの画像を撮影する際は
１５ａの位置に点光源を移動させ、１６ｂでは１５ｂの
位置に点光源を移動させて露光し、それ以外の部分は遮
光マスク１２で覆う。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヘ
ッドアップディスプレイにおけるホログラフィックコン
バイナが、ホログラフィック光学素子の部分とディスプ
レイホログラムの部分とを有し、点光源の集合からなる
画像表示手段を備える事で、従来と同様の機能を保ち、
かつ鮮明な画像を表示することが可能となる。
ッドアップディスプレイにおけるホログラフィックコン
バイナが、ホログラフィック光学素子の部分とディスプ
レイホログラムの部分とを有し、点光源の集合からなる
画像表示手段を備える事で、従来と同様の機能を保ち、
かつ鮮明な画像を表示することが可能となる。
【００１６】
【図１】本発明によるヘッドアップディスプレイの全体
構成例を示す概略説明図である。
構成例を示す概略説明図である。
【図２】ホログラフィックコンバイナの、ホログラフィ
ック光学素子の部分の作製方法の一例を示す説明図であ
る。
ック光学素子の部分の作製方法の一例を示す説明図であ
る。
【図３】ホログラフィックコンバイナの、ディスプレイ
ホログラム部分の作製方法の一例を示す説明図である。
ホログラム部分の作製方法の一例を示す説明図である。
【図４】ホログラフィックコンバイナの、ディスプレイ
ホログラム部分で表示する表示画像の例を示す説明図で
ある。
ホログラム部分で表示する表示画像の例を示す説明図で
ある。
【図５】従来のヘッドアップディスプレイの全体構成例
を示す概略説明図である。
を示す概略説明図である。
１ ・・・ 外光 ２ ・・・ ホログラフィックコンバイナ ３ ・・・ 画像表示手段 ４ ・・・ 表示光（計器盤情報） ６ ・・・ 正反射光 ９ ・・・ ミラー １０・・・ レンズ １１・・・ 感光材料 １２・・・ 遮光マスク １６・・・ 透明陽画 １７・・・ 移動ステージ １８・・・ ハーフミラー １９・・・ ＣＲＴ ２０・・・ ホログラフィック光学素子
Claims (1)
- 【請求項１】画像表示手段と、前記表示手段から出射し
た表示光（計器盤情報）を反射・回折させて、乗り物の
前方ガラス窓を通して、操縦者に外界の風景と前記表示
光の両方を視認させる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、ガラス窓上に貼付、またはガ
ラス窓中に狭持したコンバイナが、ある特定の部分は、
狭帯域の光だけを反射し、それ以外の波長の光は透過す
るように作用するホログラフィック光学素子であり、そ
れ以外の部分は、複数の表示画像をそれと対応する点光
源からの光により再生するディスプレイホログラムであ
り、表示光（計器盤情報）を出射する画像表示手段が、
狭帯域の光を出射する点光源の２次元配列であるという
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9353791A JP2970033B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | ヘッドアップディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9353791A JP2970033B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | ヘッドアップディスプレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04303813A JPH04303813A (ja) | 1992-10-27 |
| JP2970033B2 true JP2970033B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14085030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9353791A Expired - Fee Related JP2970033B2 (ja) | 1991-03-30 | 1991-03-30 | ヘッドアップディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970033B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6439453B2 (ja) * | 2015-01-09 | 2018-12-19 | セイコーエプソン株式会社 | 画像表示装置、及び画像表示装置の製造方法 |
| CN111566571B (zh) | 2018-01-08 | 2022-05-13 | 迪吉伦斯公司 | 波导单元格中全息光栅高吞吐量记录的系统和方法 |
-
1991
- 1991-03-30 JP JP9353791A patent/JP2970033B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04303813A (ja) | 1992-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 8 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070827 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827 Year of fee payment: 9 |
|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827 Year of fee payment: 9 |
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| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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