JP3170960B2 - 表示装置 - Google Patents

表示装置

Info

Publication number
JP3170960B2
JP3170960B2 JP16620293A JP16620293A JP3170960B2 JP 3170960 B2 JP3170960 B2 JP 3170960B2 JP 16620293 A JP16620293 A JP 16620293A JP 16620293 A JP16620293 A JP 16620293A JP 3170960 B2 JP3170960 B2 JP 3170960B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
hologram element
hologram
display
sin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16620293A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06347644A (ja
Inventor
勉 川野
純一 深野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP16620293A priority Critical patent/JP3170960B2/ja
Publication of JPH06347644A publication Critical patent/JPH06347644A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3170960B2 publication Critical patent/JP3170960B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ホログラム素子を用い
た表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種の表示装置としては、例え
ば車両用に適用した図3に示すようなものがある。これ
は車両のフロントウインドシールド1にホログラム素子
4を設けるとともに、ダッシュボード2内に表示光源3
を配置し、この表示光源3からの表示光Laをホログラ
ム素子4で反射させてドライバーへ指向させ、例えば走
行速度などを示すようにしてヘッドアップディスプレイ
を構成している。
【0003】ここでフロントウインドシールド1はガラ
ス層1a、1aがPVB中間膜1bで接合された合わせ
ガラスで構成され、ホログラム素子4はフロントウイン
ドシールド内PVB中間膜1b部に配置されてコンバイ
ナとなっている。ホログラム素子4は、所定波長の光を
入射角度θinで受けたとき、これを出射角θoutで
反射回折するような回折格子を形成するように露光され
ている。これにより、表示光源3からの表示光Laをド
ライバーの車外前方へ向けた視線S上に反射回折しこの
回折光Lbにより表示光源における表示像が虚像Qとし
てドライバーに認識される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら表示装置
が用いられる環境には本来の表示光Laのほかに種々の
外来光が存在することが多く、例えば車両においては太
陽光線など車外からの外来光Ldがある。そして、上記
のように反射回折を目的にしたホログラム素子4にあっ
ても、この外来光Ldを透過して車室内に回折する回折
格子も存在する。この結果、不要回折光Lfが発生する
ことになる。
【0005】すなわち、上記ホログラム素子4は図4に
示されるような露光により作成されている。ホログラム
素子材は、ホログラム乾板4aをガラスなどの透明基板
4b、4bで挟んでなり、表示光源3から入射する表示
光Laに対応する第1の参照光R1と、ドライバーの目
Mに向かう反射回折光Lbに対応する第2の参照光R2
とを照射し、その干渉により回折格子5が形成されてい
る。この回折格子5により第1の参照光R1方向の表示
光Laを第2の参照光R2方向に回折する反射型ホログ
ラム機能が得られる。
【0006】ところが、これら正規の回折格子5の形成
時において、上記第1及び第2の参照光R1、R2がホ
ログラム素子材から外部へ出る際、透明基板4bと空気
との屈折率の相違からその界面Bでの反射光が発生す
る。これにより、第1の参照光R1の反射光R3と第2
の参照光R2とで不要回折格子6が形成され、透過型ホ
ログラム機能が現出する。この透過型ホログラムとして
の回折角はθoutと同じになる。そのため、反射光R
3の外部延長線上に例えば太陽7などの光があると、そ
の光もまたドライバーの目Mに入ることになる。
【0007】この不要回折光Lfの防止のため、ホログ
ラム乾板4aを挟む透明基板4bに無反射コーティング
されたガラスを使用しても、上記界面Bでの反射率は0
%にはできず、ホログラム乾板4aとのインデックスマ
ッチング部分でも若干の屈折率差から反射が起こり得
る。そのため、外来光Ldが太陽7など輝度の非常に高
いものの場合には、その不要回折光Lfはドライバーの
目に充分に認識されるものとなる。
【0008】以上のように、従来の表示装置にあって
は、そのホログラム素子の露光時に参照光の界面からの
反射光との干渉によって不要回折格子6が形成されるた
め、使用時に外来光Ldが回折されて表示光以外の不要
回折光Lfとしてドライバーの目に入ることとなり、表
示品質が低下し、ドライバーに不快感を与えるという問
題があった。したがってこの発明は、上記従来の問題点
に着目し、ホログラム素子の露光時に形成される不要回
折格子としての透過型回折格子の回折効率を低下させ、
表示品質を向上させて、ドライバーに快適な表示が行な
われる表示装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、ホロ
グラム乾板が複数の異なる角度で入射される参照光で露
光され反射型の回折格子が形成されたホログラム素子を
備え、このホログラム素子により表示光源からの表示光
を所定方向へ反射回折するようにした表示装置におい
て、ホログラム乾板の厚みおよび屈折率差をそれぞれ
T、Δnとし、ブラッグ角をθBとするとき、回折波長
をλcとして、 mπ=(π・Δn・T)/(λc・cosθB)ただし、空気中の屈折率をn、ホログラム素子の平均屈
折率をn’とし、ホログラム素子への入射角をθin、
出射角をθoutとして、 θB=(sin −1 ((n・sinθin)/n’) −sin −1 ((n・sinθout)/n’)+18
0)/2mは自然数 を満足するΔnとTの組み合わせにより前記の露光がな
され、参照光とそれらのホログラム素子の界面における
反射光との組み合わせによる干渉により前記露光時に同
時に形成される透過型の回折格子の回折波長λcに対す
る回折効率を低減させたものとした。
【0010】
【作用】ホログラム素子を露光する際、回折波長をλc
として、 mπ=(π・Δn・T)/(λc・cosθB)
(ただしmは自然数) を満足するΔnとTの組み合わせによるものとしたか
ら、正規の反射型回折格子の回折効率にほとんど影響を
与えずに、露光時に同時に形成される透過型の不要回折
格子の回折波長λcに対する回折効率が理論上0に低減
される。これにより、λcを不要な外来光の波長とすれ
ば、外来光の混入が防止される。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1は、車両のヘッドアップディスプレイに適用したこの
発明の実施例を示す。 ダッシュボード2内に表示光源
3を配置し、この表示光源3からの表示光Laをフロン
トウインドシールド1に設けたホログラム素子14で反
射させてドライバーへ指向させ、例えば走行速度などを
示すようになっている。先の図3に示した従来例と同じ
く、フロントウインドシールド1がガラス層1a、1a
をPVB中間膜1bで接合した合わせガラスで構成さ
れ、ホログラム素子14がフロントウインドシールド内
PVB中間膜1b部に配置されてコンバイナとなってい
る。
【0012】ホログラム素子14は、表示光源3から入
射角θinで入射される所定波長の表示光Laをθou
tの出射角でドライバーの目M方向に回折するような回
折格子(図4の回折格子5参照)が形成されるように露
光されている。これにより、ホログラム素子14の回折
光Lbにより表示光源3における表示像が虚像としてド
ライバーに認識される。ホログラム素子14は反射型と
して用いられる。ここで、このホログラム素子14は、
上記露光の際同時に形成されてしまう不要回折格子によ
る透過型ホログラム機能の回折効率を低下させるよう露
光条件が調整される。
【0013】この透過型ホログラムとしての回折効率η
は、ブラッグ角をθB、回折波長をλcとするとき、ホ
ログラム乾板(図4のホログラム乾板4a参照)内での
周期的に変動する屈折率の変動幅、すなわちその最大値
と最小値の差を示す屈折率差Δnと、同じくホログラム
乾板の厚みTとに依存したsinカーブの周期をも
ち、次式のように表わされる。 η=sin((π・Δn・T)/(λc・cosθB)) (1) したがって、回折効率を最小、すなわちη=0とするた
めには、sin()の括弧内がπの整数倍、すなわち mπ=(π・Δn・T)/(λc・cosθB) (2) となればよい。 ただし、mは自然数とする。
【0014】ここで、空気中の屈折率をn、ガラスやホ
ログラム素子の平均屈折率をn’とし、上述のようにホ
ログラム素子14への入射角をθin、回折角(出射
角)をθoutとすると、ホログラム素子14内部での
入射角θin’および回折角θout’は、それぞれ θin’=sin−1((n・sinθin)/n’) (3) θout’=sin−1((n・sinθout)/n’) (4) となる。また透過型におけるブラッグ角θBは、
(3)、(4)を代入して次式のようになる。 θB=(θin’−θout’+180)/2 =(sin −1 ((n・sinθin)/n’) −sin −1 ((n・sinθout)/n’)+180)/2 (5) このブラッグ角θBを上記の式(2)におけるθBの値
として用いる。
【0015】以上により、所定の回折波長λcに対して
その回折効率ηが理論上0%となるホログラム乾板の屈
折率差Δnと厚みTの組み合わせが求められる。具体例
として、θin=40°、θout=64.5°、λ0
=536nmとし、n’=1.51としたときの、計算
結果を図2に示す。図中、プロットされた各点のΔnと
Tが、ηを0とする組み合わせとなる。本実施例におけ
るホログラム素子14は、露光の際、対象とする回折波
長λcに応じて、上記のようにηを0とするΔnとTの
組み合わせを露光条件として調整される。そして屈折率
差Δnは用いられるホログラム乾板14aによって決ま
るから、最終的にホログラム乾板の厚みTを調整して露
光されることになる。
【0016】この実施例では以上のように、不要回折格
子の回折効率が理論上0となるΔnとTの組み合わせで
露光してホログラム素子が形成されるから、正規の回折
格子に付随して太陽光などの外来光を透過する不要回折
格子が形成されても、表示光源からの表示光以外の外来
光がドライバーの目に入ってコンバイナの表示品質を低
下させてドライバーに不快感を与えることがないという
効果を有する。なお、実施例は車両のヘッドアップディ
スプレイに適用したものを示したが、これに限定される
ことなく、不要な外来光がある環境の中で用いられる各
種の表示装置に適用して表示品質の向上を得ることがで
きる。
【0017】
【発明の効果】以上のとおり、本発明は、反射型のホロ
グラム素子を備え、表示光源からの表示光を所定方向へ
反射回折する表示装置において、ホログラム乾板の屈折
率差をΔn、厚みをTとして、その露光条件を、 mπ=(π・Δn・T)/(λc・cosθB)
(ただしmは自然数) を満足するΔnとTの組み合わせによるものとしたの
で、正規の反射型回折格子の回折効率にほとんど影響を
与えずに、露光時に同時に形成される透過型の不要回折
格子の回折波長λcに対する回折効率が理論上0に低減
でき、外来光が正規の表示光に混入することを防止する
ことができるから、高い表示品質が得られ、視認者に不
快感を与えることがない。また、ホログラム素子は従来
と同様にただ1回の露光で形成できるから、工数やコス
トをなんら増大させることなく外来光阻止を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す図である。
【図2】露光条件を決定するホログラム素子の屈折率差
と厚みの組み合わせを示す図である。
【図3】従来例を示す図である。
【図4】ホログラム素子の露光系を示す説明図である。
【符号の説明】
1 フロントウインドシールド 1a ガラス層 1b PVB中間膜 2 ダッシュボード 3 表示光源 4 ホログラム素子 4a ホログラム乾板 4b 透明基板 5 回折格子 6 不要回折格子 7 太陽 14 ホログラム素子 14a ホログラム乾板 15 回折格子 B 界面 La 表示光 Lb 回折光 Ld 外来光 Lf 不要回折光 M ドライバーの目 R1 第1の参照光 R2 第2の参照光 R3 反射光 S 視線 Q 虚像 Δn ホログラム乾板の屈折率差 T ホログラム乾板の厚み
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/32 G02B 27/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ホログラム乾板が複数の異なる角度で入
    射される参照光で露光され反射型の回折格子が形成され
    たホログラム素子を備え、該ホログラム素子により表示
    光源からの表示光を所定方向へ反射回折するようにした
    表示装置において、 前記ホログラム乾板の厚みおよび屈折率差をそれぞれ
    T、Δnとし、ブラッグ角をθBとするとき、回折波長
    をλcとして、 mπ=(π・Δn・T)/(λc・c
    osθB)ただし、空気中の屈折率をn、ホログラム素子の平均屈
    折率をn’とし、ホログラム素子への入射角をθin、
    出射角をθoutとして、 θB=(sin −1 ((n・sinθin)/n’) −sin −1 ((n・sinθout)/n’)+18
    0)/2mは自然数 を満足するΔnとTの組み合わせにより前記露光がなさ
    れ、 前記参照光とそれらの前記ホログラム素子の界面におけ
    る反射光との組み合わせによる干渉により前記露光時に
    同時に形成される透過型の回折格子の回折波長λcに対
    する回折効率を低減させたことを特徴とする表示装置。
JP16620293A 1993-06-11 1993-06-11 表示装置 Expired - Fee Related JP3170960B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16620293A JP3170960B2 (ja) 1993-06-11 1993-06-11 表示装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16620293A JP3170960B2 (ja) 1993-06-11 1993-06-11 表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06347644A JPH06347644A (ja) 1994-12-22
JP3170960B2 true JP3170960B2 (ja) 2001-05-28

Family

ID=15826990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16620293A Expired - Fee Related JP3170960B2 (ja) 1993-06-11 1993-06-11 表示装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3170960B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0650764Y2 (ja) * 1989-10-25 1994-12-21 矢崎総業株式会社 比熱式水分センサ

Also Published As

Publication number Publication date
JPH06347644A (ja) 1994-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4688879A (en) Holographic multi-combiner for head-up display
US20200225471A1 (en) Holographic Waveguide Display with Light Control Layer
US5721598A (en) High efficiency, high color purity, on-axis holographic color filter and full-color liquid crystal display
WO2012042793A1 (ja) シースルーディスプレイ装置及びシースルーディスプレイ装置を搭載した車両
JPS6135416A (ja) ホログラフイツク表示システム
US6643039B1 (en) Holographic reflector and reflectiver liquid crystal display using it
JPH11202417A (ja) ホログラムスクリーン
JP3170960B2 (ja) 表示装置
JPH09101478A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP2959318B2 (ja) ヘッドアップ型車両用表示装置
JPH06167671A (ja) ホログラムを用いた表示システム
JP3473152B2 (ja) ホログラムスクリーンの製造方法
JP2002258408A (ja) ホログラム投影スクリーン及びそれを用いた投影表示装置
JP2993319B2 (ja) 表示装置
CN117148594B (zh) 一种显示组件及ar设备
JPH07290993A (ja) ヘッドアップディスプレイ
JPH07230059A (ja) ホログラム表示装置
KR102508931B1 (ko) 홀로그래픽 hud
CN115097637B (zh) 一种平视显示器
JP2000009938A (ja) ホログラム
JPH05201272A (ja) 車両用のヘッドアップディスプレイ
JP2003015229A (ja) ホログラムスクリーン
JPH04362426A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JPH06227286A (ja) ホログラフィックディスプレイ装置
JPH06160634A (ja) ホログラフィック表示システム

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010220

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090323

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees