JP3427559B2 - Display device - Google Patents

Display device

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JP3427559B2
JP3427559B2 JP08184395A JP8184395A JP3427559B2 JP 3427559 B2 JP3427559 B2 JP 3427559B2 JP 08184395 A JP08184395 A JP 08184395A JP 8184395 A JP8184395 A JP 8184395A JP 3427559 B2 JP3427559 B2 JP 3427559B2
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hologram
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は,自動車のヘッドアップ
ディスプレイなど背景に重ねて表示像を視認する半透明
の表示画面を有する表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device having a semi-transparent display screen such as a head-up display of an automobile for visually recognizing a display image on a background.

【0002】[0002]

【従来技術】通常の自動車の運転においては,速度表示
などを確認するためには,視線を外の光景から一旦イン
スツルパネル上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,非常に煩
わしい行為である。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も言われている。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光景とを重ねて同時に確認でき
る,従来から戦闘機などにおいて利用されてきたヘッド
アップディスプレイが提案されている。
2. Description of the Related Art In ordinary driving of a vehicle, in order to confirm a speed display or the like, it is necessary to temporarily shift the line of sight from an outside scene to instruments on an instrument panel. Although this operation is indispensable for driving, it is a very troublesome operation. It is also said that frequent movements of the line of sight cause considerable fatigue to the driver. Therefore,
In recent years, there has been proposed a head-up display that has been conventionally used in a fighter aircraft or the like, which is capable of simultaneously checking information necessary for driving such as speed and the external scene by using a holographic optical element at the same time.

【0003】このヘッドアップディスプレイにおいて,
上記複数の情報を重ね合せるコンバイナとして,反射型
ホログラムを使用したホログラフイメージコンバイナが
用いられている。そして上記ホログラフコンバイナに
は,特定の選択波長帯域の光のみを効率よく反射する回
折特性を持たせている。その結果,ホログラムコンバイ
ナは表示器(情報光源)から発せられた光を高い効率で
反射し,一方,上記特定の波長域以外の光に対しては高
い透過率を持つため,背景から来る光のほとんどを透過
させることができる。
In this head-up display,
A holographic image combiner using a reflection hologram is used as a combiner for superposing a plurality of pieces of information. The holographic combiner is provided with a diffraction characteristic that efficiently reflects only light in a specific selected wavelength band. As a result, the hologram combiner reflects the light emitted from the display (information light source) with high efficiency, while having a high transmittance for the light other than the above specific wavelength range, the light coming from the background is Most can be transmitted.

【0004】これにより,ホログラムコンバイナを通し
て見える光景と,ホログラムコンバイナにより反射され
て見える速度などの表示とは,ともに明るさが損なわれ
ることがない。しかし,コンバイナを透過した光には上
記選択波長帯域の光が含まれないため,コンバイナを通
して見える背景は選択波長帯域の光の色の補色に色味付
けされて見えることになる。この問題を解決するために
特開平4−291221号公報,特開平3−17941
8号公報,特開平3−103816号公報などが提案さ
れている。
As a result, the brightness of the scene viewed through the hologram combiner and the display of the speed reflected by the hologram combiner are not impaired. However, the light transmitted through the combiner does not include the light in the selected wavelength band, so that the background seen through the combiner appears to be tinted to the complementary color of the light in the selected wavelength band. In order to solve this problem, JP-A-4-291221 and JP-A-3-17941
Japanese Patent Laid-Open No. 8 and Japanese Patent Laid-Open No. 3-103816 are proposed.

【0005】即ち,特開平4−291221号公報で
は,上記ホログラムコンバイナにおいて,上記ホログラ
ムの他に透過率が波長に依存する光学部材を重ね合わせ
て,背景光の色味付けを除去することが提案されてい
る。また,特開平3−179418号公報では,上記ホ
ログラムの他に上記選択波長帯域の補色となる波長の光
を反射又は減衰させる光学素子を配置することが提案さ
れている。また,特開平3−103816号公報では,
補色関係となる2種類以上の選択波長帯域を有するホロ
グラムを用いる方法が提案されている。
That is, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-291221 proposes that, in the hologram combiner, an optical member whose transmittance depends on the wavelength is superposed on the hologram combiner to remove the tint of the background light. ing. In addition, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-179418, it is proposed to dispose an optical element that reflects or attenuates light having a wavelength that is a complementary color of the selected wavelength band, in addition to the hologram. Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-103816,
A method using a hologram having two or more types of selected wavelength bands having a complementary color relationship has been proposed.

【0006】更に,他の問題点として,次のような不具
合がある。それは,他の車(対向車等)に乗車している
人や歩行者等からは,太陽光などの外光が上記ホログラ
ムで可視光として回折,反射され,とくに上記選択波長
帯域で示される特定色の光が回折されると,ギラギラと
した不快な色として認識されるということである。この
ことは,対向車等における安全上も好ましいものではな
い。 これを解決するために,刺激を弱める第二の波長
を反射する第2のホログラムを第1ホログラムに重ね合
わせることが特開平4−110984号公報に提案され
ている。また,特開平5−124456号公報には,上
記ホログラムの選択波長帯域を複数とし,上記複数の選
択波長帯域の光を混色させたときに中性色となるように
する方法が提案されている。
Further, as another problem, there are the following problems. This is because outside light such as sunlight is diffracted and reflected as visible light by the hologram from a person or a pedestrian in another vehicle (an oncoming vehicle, etc.), and in particular, it is specified in the selected wavelength band. When the colored light is diffracted, it is recognized as a glaring and unpleasant color. This is not preferable in terms of safety in oncoming vehicles. In order to solve this, it is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-110984 to superimpose a second hologram that reflects a second wavelength that weakens the stimulus on the first hologram. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-124456 proposes a method in which a plurality of selected wavelength bands of the hologram are provided and a neutral color is obtained when the lights of the plurality of selected wavelength bands are mixed. .

【0007】[0007]

【解決しようとする課題】上記のように,ヘッドアップ
ディスプレイのホログラムコンバイナを透過した光には
選択波長帯域の光が含まれないため,コンバイナを通し
て見える背景は,選択波長帯域の光の補色に色付けされ
るという第1の問題点がある。一方,この問題点を解決
するための前記3つの公報(特開平4−291221号
公報等)による対策は,色味付けを除去するために背景
光の強度が弱められ背景の明るさが損なわれる等の欠点
があり,対策として完全なものではない。
[Problems to be Solved] As described above, since the light transmitted through the hologram combiner of the head-up display does not include the light in the selected wavelength band, the background visible through the combiner is colored with a complementary color of the light in the selected wavelength band. There is a first problem that is caused. On the other hand, the measures taken by the three publications (Japanese Patent Laid-Open No. 4-291221, etc.) for solving this problem are to reduce the intensity of the background light to remove the tint, and the brightness of the background is impaired. However, it is not a complete countermeasure.

【0008】また,前記のように,対向車等に乗車して
いる人や歩行者に対しては,太陽光などの外光がホログ
ラムで可視光として回折,反射され,かつ情報を表示す
るための選択波長帯域のように目立った特定色が反射さ
れるために,刺激の強いギラギラした不快な色が視認さ
れ,安全上の観点からも好ましくないという第2の問題
がある。
Further, as described above, for a person or a pedestrian in an oncoming vehicle or the like, external light such as sunlight is diffracted and reflected as visible light by the hologram, and information is displayed. The second problem is that a particular color that is conspicuous such as in the selected wavelength band is reflected, and a glistening and unpleasant color with strong stimulation is visually recognized, which is not preferable from a safety point of view.

【0009】そして,この第2の問題点を解決するため
に,特開平4−110984号公報には,刺激を弱める
第2の波長を反射するホログラムを重ね合わせることが
提案されており,特開平5−124456号公報には中
性色を形成する複数の選択波長帯域を設けることが提案
されている。
In order to solve this second problem, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-110984 proposes superimposing holograms reflecting a second wavelength that weakens the stimulus. Japanese Patent Laid-Open No. 5-124456 proposes to provide a plurality of selected wavelength bands for forming a neutral color.

【0010】しかしながら,この対策法によれば,たし
かにある範囲の角度から見た場合には不快な反射光を抑
制する効果があるが,ホログラムの有する光の角度選択
性によって,他の角度では中性色にならず,かつ選択波
長帯域が複数あることによって更に目立ち易い色になる
という問題がある。本発明は,かかる従来の問題点に鑑
みてなされたものであり,外部の者に対するホログラム
の刺激的な外光の反射を広い角度範囲で抑制することの
できる改良された表示装置,又は観者に対して一段と見
やすい表示を提供することのできる改良された表示装置
を提供しようとするものである。
However, according to this countermeasure, although there is an effect of suppressing unpleasant reflected light when viewed from an angle within a certain range, the angle selectivity of the light of the hologram makes it possible to obtain an intermediate light at other angles. There is a problem that the color does not become a sexual color and the color becomes more conspicuous because there are a plurality of selected wavelength bands. The present invention has been made in view of such conventional problems, and an improved display device or a viewer capable of suppressing the stimulating reflection of external light of a hologram to an external person in a wide angle range. It is an object of the present invention to provide an improved display device that can provide a display that is even easier to see.

【0011】[0011]

【課題の解決手段】本願の第1発明は,画面の裏側から
透過してくる光によって裏側の光景を視認すると共に画
面の表側から反射させた光によって上記背景に重ねて表
示像を視認するよう構成した表示装置であって,上記表
示装置は,上記表示像を発信する情報光源と,該情報光
源から発信された光を回折させる光透過性の反射型ホロ
グラム光学素子とを有しており,上記ホログラム光学素
子は,少なくとも4つ以上の選択波長帯域を有してお
り,この選択波長帯域は,観者が情報光を視認する入射
角度において,凡そ中間色を形成する色度関係にある3
つ以上の可視光帯域と,紫外域から紫外域近傍の可視光
帯域の間にある短波長帯域又は近赤外域にある長波長帯
域の少なくとも一方を含む難視帯域とからなることを特
徴とする表示装置にある。
According to a first aspect of the present invention, a back side scene of a screen is visually recognized by light transmitted from the back side of the screen, and a display image is visually recognized on the background by light reflected from the front side of the screen. A configured display device, wherein the display device includes an information light source that emits the display image, and a light-transmissive reflective hologram optical element that diffracts the light emitted from the information light source, The hologram optical element has at least four or more selected wavelength bands, and the selected wavelength bands have a chromaticity relationship of forming approximately an intermediate color at an incident angle at which a viewer visually recognizes information light.
Characterized by comprising at least one visible light band and at least one of a short-wavelength band between the ultraviolet light band and a visible light band near the ultraviolet band or a long-wavelength band in the near-infrared band. On the display.

【0012】第1発明において最も注目すべきことは,
ホログラム光学素子が4つ以上の選択波長帯域を有し,
この選択波長帯域が混色により中間色を形成する色度関
係にある可視光帯域と,難視帯域とからなり,この難視
帯域は,紫外域から紫外域近傍の可視光帯域の間の短波
長帯域又は近赤外域にある長波長帯域の少なくとも一方
を含むことである。
What is most noticeable in the first invention is that
The hologram optical element has four or more selected wavelength bands,
This selected wavelength band consists of a visible light band having a chromaticity relationship that forms an intermediate color due to color mixing and a visually impaired band. This visually impaired band is a short wavelength band between the visible light band and the visible light band near the ultraviolet region. Alternatively, at least one of the long wavelength bands in the near infrared region is included.

【0013】中間色を形成する色度関係にある可視光帯
域の選定は,例えば,400〜500nm(赤),50
0〜570nm(緑),570〜760nm(青)の範
囲にある3原色を組み合わせることにより容易に得るこ
とができる。また,難視帯域は,短波長帯域とし,35
0nm〜400nmの間,より好ましくは360nm〜
380nmの範囲内とすることが好ましい。その理由
は,以下に述べる通りである。
The visible light band having a chromaticity relationship for forming an intermediate color is selected, for example, from 400 to 500 nm (red), 50
It can be easily obtained by combining the three primary colors in the range of 0 to 570 nm (green) and 570 to 760 nm (blue). In addition, the blind zone is a short wavelength band,
0 nm to 400 nm, more preferably 360 nm to
It is preferably within the range of 380 nm. The reason is as described below.

【0014】詳細を実施例で後述するように,ヘッドア
ップディスプレイにおいては,一般に外部の人の目の位
置は,ホログラムに対する視線の対地角度θが,0度前
後の位置から時計方向に約数10度に増大させた位置に
分布している。一方,通常のヘッドアップディスプレイ
では,背景から色味が除かれるように上記ホログラムの
選択波長帯域と取付角度とを設定した場合に,前記ホロ
グラムの角度の選択性により,上記視線の対地角度θの
0°から時計方向への増加によって,通常選択波長帯域
の波長が長くなる方向に変化する(表1,表2参照)。
その結果,上記難視帯域の光が色味を帯びて視認可能と
なり,他の可視光選択波長帯域の色味の変化を捕うよう
に作用し,外部の人の視線角度θが変化しても,ホログ
ラム反射光が中性色から刺激的な反射光となることを抑
制するからである。
As will be described later in detail in embodiments, in a head-up display, generally, the position of the outside human eyes is about several tens clockwise from the position where the ground angle θ of the line of sight with respect to the hologram is about 0 °. It is distributed in the positions that are gradually increased. On the other hand, in a general head-up display, when the selected wavelength band and the mounting angle of the hologram are set so that the tint is removed from the background, the angle of the line of sight θ of the line of sight is set by the selectivity of the angle of the hologram. As the wavelength increases from 0 ° in the clockwise direction, the wavelength of the selected wavelength band normally changes to become longer (see Tables 1 and 2).
As a result, the light in the above-mentioned difficult-to-see band becomes tinged with color and can be visually recognized, and it acts to catch the change in tinge in other visible light selection wavelength bands, and the line-of-sight angle θ of the outside person changes. This is also because it suppresses the hologram reflected light from being a stimulating reflected light from a neutral color.

【0015】なお,上記のような複数の選択波長帯域を
有するホログラム光学素子は,例えば複数のホログラム
素子を積層することにより,また広域に渡って高感度を
有する感光材料を用いて製作された単一のホログラム素
子によって実現することができる。そして,広域に渡っ
て高感度を示す上記感光材料には,重クロム酸ゼラチ
ン,フォトポリマーなどがある。
The hologram optical element having a plurality of selected wavelength bands as described above is manufactured by, for example, stacking a plurality of hologram elements and using a photosensitive material having a high sensitivity over a wide area. It can be realized by one hologram element. The above-mentioned photosensitive materials exhibiting high sensitivity over a wide range include dichromated gelatin and photopolymers.

【0016】一方,本願の第2発明は,画面の裏側から
透過してくる光によって裏側の光景を視認すると共に画
面の表側から反射させた光によって上記背景に重ねて表
示像を視認するよう構成した表示装置であって,上記表
示装置は,上記表示像を発信する情報光源と,該情報光
源から発信された光を回折させる光透過性の反射型ホロ
グラム光学素子とを有しており,上記ホログラム光学素
子は,ホログラムと発光手段とを備えており,上記ホロ
グラムは,観者が情報光を視認する入射角度において,
凡そ中間色を形成する色度関係にある3つ以上の可視光
領域の選択波長帯域を有しており,上記発光手段は上記
選択波長帯域における最短波長帯域の近傍の光又は最長
波長帯域の近傍の光を発することを特徴とする表示装置
にある。
On the other hand, the second invention of the present application is configured such that the scene on the back side is visually recognized by the light transmitted from the back side of the screen, and the display image is visually recognized on the background by the light reflected from the front side of the screen. In the above display device, the display device includes an information light source that emits the display image, and a light-transmissive reflective hologram optical element that diffracts the light emitted from the information light source. The hologram optical element includes a hologram and a light emitting means, and the hologram has the following characteristics at an incident angle at which a viewer visually recognizes the information light.
The light emitting means has three or more selected wavelength bands in the visible light region having a chromaticity relationship that forms an approximately neutral color, and the light emitting means emits light near the shortest wavelength band or near the longest wavelength band in the selected wavelength band. A display device characterized by emitting light.

【0017】第2発明において最も注目すべきことは,
ホログラムは混色して中間色を形成する色度関係にある
3つ以上の可視光領域の選択波長帯域を有し,発光手段
は上記選択波長帯域における最短波長帯域の近傍の光又
は最長波長帯域の近傍の光を発することである。中間色
を形成する色度関係にある上記選択波長帯域は,例えば
400〜500nm,500〜570nm,570〜7
60nmの範囲にある原色を組み合わせることにより得
ることができる。
What is most noticeable in the second invention is that
The hologram has three or more selected wavelength bands in the visible light region having a chromaticity relationship that mixes colors to form an intermediate color, and the light emitting means has light in the vicinity of the shortest wavelength band in the selected wavelength band or in the vicinity of the longest wavelength band. Is to emit light. The selected wavelength bands having a chromaticity relationship for forming an intermediate color are, for example, 400 to 500 nm, 500 to 570 nm, 570 to 7
It can be obtained by combining primary colors in the range of 60 nm.

【0018】なお,上記において発光手段はホログラム
の選択波長帯域における最短波長帯域の近傍の光を発す
るようにすることが好ましい。詳細を実施例で後述する
ように,ヘッドアップディスプレイにおいては,一般に
車外の人のホログラムに対する視線の対地角度θは,0
°近傍にあることが多く,時計回り方向に上記θの値が
増大するに従って視線の存在する確率が少なくなる。そ
して,通常のヘッドアップディスプレイの配置によれ
ば,前記のように上記視線の対地角度θが時計方向に増
大するに従って,ホログラムの選択波長帯域の波長が大
きくなる方向に変化する。それ故,波長が一定で変化す
ることのない上記発光手段の発光波長帯域を短波長帯域
側にすることにより,上記選択波長帯域の赤色(長波
長)方向への変化を緩和する作用を奏することができる
からである。
In the above, it is preferable that the light emitting means emits light in the vicinity of the shortest wavelength band in the selected wavelength band of the hologram. As will be described later in detail in the embodiments, in the head-up display, the ground angle θ of the line of sight of the person outside the vehicle with respect to the hologram is generally 0.
Often in the vicinity of °, the probability that the line of sight exists decreases as the value of θ increases in the clockwise direction. According to the usual arrangement of the head-up display, as the ground angle θ of the line of sight increases clockwise as described above, the wavelength of the selected wavelength band of the hologram changes in the direction of increasing. Therefore, by making the emission wavelength band of the light emitting means, which has a constant wavelength and does not change, toward the short wavelength band side, the effect of alleviating the change of the selected wavelength band in the red (long wavelength) direction can be exerted. Because you can

【0019】本願の第3発明は,画面の裏側から透過し
てくる光によって裏側の光景を視認すると共に画面の表
側から反射させた光によって上記背景に重ねて表示像を
視認するよう構成した表示装置であって,上記表示装置
は,上記表示像を発信する情報光源と,該情報光源から
発信された光を回折させる光透過性の反射型ホログラム
光学素子とを有しており,上記ホログラム光学素子は,
ホログラムと発光手段とを備えており,この発光手段は
上記ホログラムの選択波長帯域内にある光を発すること
を特徴とする表示装置にある。第3発明において最も注
目すべくことは,ホログラム素子がホログラムと発光手
段とを備えており,発光手段は選択波長帯域内にある光
を発することである。
According to a third aspect of the present invention, a display configured to visually recognize a scene on the back side by the light transmitted from the back side of the screen and visually recognize a display image on the background by the light reflected from the front side of the screen. The display device includes an information light source that emits the display image and a light-transmissive reflective hologram optical element that diffracts the light emitted from the information light source. The element is
The display device is provided with a hologram and a light emitting means, and the light emitting means emits light within a selected wavelength band of the hologram. What is most noticeable in the third invention is that the hologram element includes a hologram and a light emitting means, and the light emitting means emits light within the selected wavelength band.

【0020】なお,上記第2,第3発明における発光手
段には,例えば,電気エネルギーなどにより駆動される
エレクトロルミネッセンス(EL)などの能動素子があ
り,また蛍光色素などの発光色素を含んだ受動的な発光
素子がある。また,第2,第3発明におけるホログラム
には,例えば複数のホログラム素子を積層してなる多層
ホログラムデバイスがあり,また広域に渡って高感度を
有する感光材料を用いて製作した単一のホログラム素子
がある。そして,第1〜第3発明にかかる表示装置は,
ヘッドアップディスプレイとして用いると好適である
(詳細は実施例参照)。
The light emitting means in the second and third inventions includes, for example, an active element such as electroluminescence (EL) driven by electric energy or the like, and a passive element containing a luminescent dye such as a fluorescent dye. There is a typical light emitting element. The holograms in the second and third inventions include, for example, a multilayer hologram device formed by stacking a plurality of hologram elements, and a single hologram element manufactured using a photosensitive material having high sensitivity over a wide area. There is. The display device according to the first to third inventions is
It is suitable for use as a head-up display (see Examples for details).

【0021】[0021]

【作用及び効果】第1発明にかかる表示装置では,ホロ
グラム光学素子の可視光領域の選択波長帯域は,中間色
を形成する色度関係にある。そのため,ホログラムを透
過して観者に達する上記選択波長帯域の補色光は無色と
なり,観者は画面の裏側の光景を色味のない自然な光景
として視認することができる(前記第1の問題点の解
決)。
In the display device according to the first aspect of the present invention, the selected wavelength band in the visible light region of the hologram optical element has a chromaticity relationship that forms an intermediate color. Therefore, the complementary color light in the selected wavelength band which reaches the viewer through the hologram becomes colorless, and the viewer can visually recognize the scene on the back side of the screen as a natural scene without tint (the first problem described above). Resolution of points).

【0022】一方,表示装置の裏側にいる外部の人に対
しては,ホログラム光学素子が反射する光は,白色外光
の入射角度が情報光のホログラムへの入射角度と同様の
所定の入射角度αであれば,上記反射光は同様に中間色
となり,ホログラム光学素子が外部の人から有色で視認
されることはなく,刺激性が少ないものとなる。しかし
ながら,外光の入射角度が上記所定の入射角度αからず
れてくると,ブラッグの条件式に従って上記選択波長帯
域が一定の方向にシフトすることになり,混色しても中
間色とならず徐々に色調を帯びることとなる。
On the other hand, with respect to an external person on the back side of the display device, the light reflected by the hologram optical element has a predetermined incident angle such that the incident angle of the white external light is the same as the incident angle of the information light on the hologram. If it is α, the reflected light also becomes an intermediate color, and the hologram optical element is not visually recognized as a color by an external person, and the irritation is small. However, when the incident angle of outside light deviates from the predetermined incident angle α, the selected wavelength band shifts in a certain direction according to the Bragg's conditional expression, and even if mixed colors do not become an intermediate color and gradually It will be colored.

【0023】しかしながら,本発明のホログラム光学素
子には,他の選択波長帯域として難視帯域が存在してお
り,この難視帯域の作用によって,以下に述べるよう
に,角度の変化による上記色付きの変化を相殺するよう
にすることができる。即ち,入射角度αのずれによっ
て,選択波長帯域が長波長側にシフトする場合(赤味を
帯びる)には,短波長帯域にある難視帯域が同様に可視
光側にシフトし青味を補い,選択波長帯域が短波長側に
シフトする場合(青味を帯びる)には,近赤外域にある
難視帯域が同様に可視光側にシフトし赤味を補うことに
よって,色味を帯びることを抑制することができる(前
記第2の問題点の解決)。
However, in the hologram optical element of the present invention, there is a visually impaired band as another selected wavelength band. Due to the action of this obtrusive band, the above-mentioned coloring due to the change of the angle is caused as described below. You can try to offset the changes. That is, when the selected wavelength band is shifted to the long wavelength side (reddish) due to the shift of the incident angle α, the invisible zone in the short wavelength band is similarly shifted to the visible light side to compensate for the bluish color. If the selected wavelength band shifts to the short wavelength side (being bluish), the invisible zone in the near-infrared region is also shifted to the visible light side and the redness is compensated to add a tint. Can be suppressed (solution of the second problem).

【0024】このとき,上記入射角度αの変化によっ
て,帯域がシフトする方向が長波長帯側又は短波長帯側
のいずれか一方向であれば,それに対応して難視帯域
は,短波長帯域又は長波長帯域側のいずれか一方にあれ
ばよい。なお,多言するまでもなく,上記において情報
光源から発せられる情報光は上記可視光領域の選択波長
帯域のうち1つを含むものであればよく,表示像は情報
光が有する色によって表示される。上記のように,第1
発明によれば,観者が視認する背景に色味がなく,また
外部の者が視認するホログラムが刺激的な色とならない
良好な表示装置を提供することができる。
At this time, if the direction in which the band shifts due to the change in the incident angle α is one of the long wavelength band side and the short wavelength band side, the inadvertent band is correspondingly the short wavelength band. Alternatively, it may be on either one of the long wavelength band side. Needless to say, the information light emitted from the information light source in the above may be one that includes one of the selected wavelength bands in the visible light region, and the display image is displayed in the color of the information light. It As mentioned above, the first
According to the invention, it is possible to provide a good display device in which the background visually recognized by the viewer has no tint and the hologram visually recognized by an outsider does not have an exciting color.

【0025】一方,第2発明にかかる表示装置では,ホ
ログラム光学素子に発光手段を設けてある。そして,前
記のように,外部の人の視線の角度が変化しホログラム
光学素子に対する外光の入射角度αが変化した場合に
は,ホログラムの選択波長帯域がシフトすることにな
る。しかしながら,上記発光手段が発光する光は変化が
生じない。それ故,発光手段の発光色を上記選択波長帯
域のシフトによって失われる色(最短波長帯域又は最長
波長帯域)とすることにより,上記選択波長帯域のシフ
トによる色変化を低目に抑制することかできる。
On the other hand, in the display device according to the second aspect of the invention, the hologram optical element is provided with the light emitting means. Then, as described above, when the angle of the line of sight of an external person changes and the incident angle α of external light on the hologram optical element changes, the selected wavelength band of the hologram shifts. However, the light emitted by the light emitting means does not change. Therefore, it is possible to suppress the color change due to the shift of the selected wavelength band to a low level by setting the emission color of the light emitting means to the color lost by the shift of the selected wavelength band (shortest wavelength band or longest wavelength band). it can.

【0026】例えば,外部の人の視線が変化し選択波長
帯域が長波長側にシフトする場合には,選択波長帯域の
赤色光は近赤外の難視帯域側にシフトし,選択波長帯域
の青色光が緑側にシフトすることになるが,発光手段の
発光色を最短波長帯域とすることにより,発光手段の青
色光が残るために全体としての色調の変化は弱められ
る。従って,外部の者が,ホログラム光学素子を見る色
は,中間色に近い色調に留まり,刺激的な色迄変化する
ことはない(前記第2の問題点の解決)。なお,第2発
明の表示装置では,観者が見る背景は,発光手段の発光
色の強さに応じて,中性色であったり色味が付いたもの
となったりする。上記のように,第2発明によれば,外
部の者に対するホログラムの刺激的な外光の反射を抑制
し中間色に近い色とすることができる表示装置を提供す
ることができる。
For example, when the line of sight of an external person changes and the selected wavelength band shifts to the long wavelength side, the red light in the selected wavelength band shifts to the near-infrared invisible zone side, and Although the blue light is shifted to the green side, the change in the color tone as a whole is weakened by setting the emission color of the light emitting means to the shortest wavelength band because the blue light of the light emitting means remains. Therefore, the color viewed by the external person from the hologram optical element remains close to the intermediate color and does not change to a stimulating color (solution of the second problem). In the display device of the second invention, the background viewed by the viewer may be a neutral color or a tint depending on the intensity of the emission color of the light emitting means. As described above, according to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a display device capable of suppressing the stimulating external reflection of a hologram to an external person and making a color close to an intermediate color.

【0027】一方,第3発明にかかる表示装置では,ホ
ログラムの選択波長帯域内にある光を発する発光手段が
設けられている。従って,ホログラム光学素子を裏側か
ら透過してくる光は,ホログラムを透過しない光(ホロ
グラムの選択波長帯域)の帯域を上記発光手段の発する
光によって補うことができる。そのため,画面を透過し
てくる光によって観者が視認する背景は色味がない自然
なものとなる(前記第1の問題点の解決)。
On the other hand, the display device according to the third aspect of the invention is provided with the light emitting means for emitting the light within the selected wavelength band of the hologram. Therefore, the light transmitted from the back side of the hologram optical element can compensate the band of the light not transmitted through the hologram (the selected wavelength band of the hologram) by the light emitted from the light emitting means. Therefore, the background visually recognized by the viewer due to the light transmitted through the screen becomes natural without any tint (the solution to the first problem).

【0028】なお,ホログラムの選択波長帯域が複数あ
る場合には,通常発光手段は上記すべての選択波長帯域
の帯域内の光を発光させることが好ましい。これによっ
て,観者は色味のない背景を視認することができるよう
になるからである。なお,この場合において上記発光手
段がすべての選択波長帯域内の光を発しないような場合
には,発光手段が発しない選択波長帯域は混色して中間
色を形成する色度関係にすることにより,同様観者は色
味のない背景を視認することができるようになる。上記
のように,第3発明によれば,観者に対して見易い表示
(背景)を提供することができる表示装置を提供するこ
とができる。
When the hologram has a plurality of selected wavelength bands, it is preferable that the light emitting means normally emits light within the band of all the selected wavelength bands. This is because the viewer can visually recognize a background without color. In this case, when the light emitting means does not emit light within all the selected wavelength bands, the selected wavelength bands not emitted by the light emitting means are mixed to form a neutral color, Similarly, the viewer will be able to see the background without color. As described above, according to the third aspect of the invention, it is possible to provide a display device capable of providing a display (background) that is easy for a viewer to see.

【0029】[0029]

【実施例】【Example】

実施例1 本例は,図1,図2に示すように,画面10の裏側から
透過してくる光31によって裏側の光景を視認すると共
に画面の表側から反射させた光33によって上記背景に
重ねて表示像を視認するよう構成した表示装置1として
のヘッドアップディスプレイである。表示装置1は,上
記表示像を発信する情報光源21と,情報光源21から
発信された光32を回折させる半透明の反射型ホログラ
ム光学素子11とを有している。
Example 1 In this example, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, the scene 31 of the back side is visually recognized by the light 31 transmitted from the back side of the screen 10 and the light 33 reflected from the front side of the screen is superimposed on the background. 1 is a head-up display as a display device 1 configured to visually recognize a display image. The display device 1 includes an information light source 21 that emits the display image and a semitransparent reflective hologram optical element 11 that diffracts the light 32 emitted from the information light source 21.

【0030】ホログラム光学素子11は,4つの選択波
長帯域を有しており,この選択波長帯域は,観者81か
情報光33を視認する入射角度(50°)において,図
3に示すように中間色を形成する色度関係にある3つの
可視光の選択波長帯域41〜43(極大波長=448n
m,543nm,630nm)と,紫外域の難視選択波
長帯域(極大波長=360nm)とからなる。即ち,可
視光選択波長帯域41〜43には,400〜500n
m,500〜570nm,570〜760nmのそれぞ
れの範囲に属するものが1つずつ含まれている。
The hologram optical element 11 has four selection wavelength bands, and the selection wavelength bands are as shown in FIG. 3 at an incident angle (50 °) at which the viewer 81 or the information light 33 visually recognizes. Selected wavelength bands 41 to 43 of three visible lights having a chromaticity relationship that form an intermediate color (maximum wavelength = 448n
m, 543 nm, 630 nm) and an invisible selective wavelength band in the ultraviolet region (maximum wavelength = 360 nm). That is, in the visible light selection wavelength bands 41 to 43, 400 to 500 n
m, 500 to 570 nm, and one belonging to each of the ranges of 570 to 760 nm are included.

【0031】また,難視選択波長帯域は360nmであ
り,360nm〜380nmの範囲にある。そして,ホ
ログラム光学素子11は,複数のホログラム素子11
1,112を積層した多層ホログラムデバイスである。
本例の表示装置1は,図2に示すように,ホログラム光
学素子11を車両のウインドシールドに配置して表示画
面10を構成したヘッドアップディスプレイである。
The wavelength range for selection of the visually impaired is 360 nm, which is in the range of 360 nm to 380 nm. Then, the hologram optical element 11 includes a plurality of hologram elements 11
It is a multilayer hologram device in which 1,112 are laminated.
As shown in FIG. 2, the display device 1 of this example is a head-up display in which a hologram optical element 11 is arranged on a windshield of a vehicle to form a display screen 10.

【0032】表示装置1の表示画面10は,水平面Hと
なす角度φ(図1)によりウインドシールドに装着され
る。画面10は,板ガラス191,192をポリビニー
ルブチラールなどの中間層193で接着し,中間層19
3と板ガラス192との間に,コンバイナーとしてのホ
ログラム光学素子11を封入したものである。ホログラ
ム光学素子11は,一対のホログラム素子111,11
2を有しており,ホログラム素子111,112は以下
に述べる方法によって製作されたものである。
The display screen 10 of the display device 1 is mounted on the windshield at an angle φ (FIG. 1) with the horizontal plane H. In the screen 10, the plate glasses 191 and 192 are bonded together by an intermediate layer 193 such as polyvinyl butyral, and the intermediate layer 19
The hologram optical element 11 as a combiner is enclosed between the plate 3 and the plate glass 192. The hologram optical element 11 includes a pair of hologram elements 111, 11
2, and the hologram elements 111 and 112 are manufactured by the method described below.

【0033】ホログラム素子111,112は,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光
材として塗布乾燥させたホログラム原板51を図6に示
す光学系で露光させる。即ち,レーザー光源61から放
射されたレーザ光71をビームスプリッタ62で2分割
し,一方の光721は反射鏡631及び凸レンズ641
を介して球面波723としてホログラム原板51に照射
し,他方の光722は反射鏡632及び凸レンズ642
を介して球面波724としてホログラム原板51の他方
から照射する。上記のように露光した後,通常の現像,
定着工程を経てホログラム素子111,112を完成さ
せる。
In the hologram elements 111 and 112, a hologram original plate 51, which is obtained by coating and drying, for example, dichromated gelatin on a polyester film as a photosensitive material, is exposed by the optical system shown in FIG. That is, the laser light 71 emitted from the laser light source 61 is split into two by the beam splitter 62, and one light 721 is reflected by the reflecting mirror 631 and the convex lens 641.
The hologram original plate 51 is irradiated with the spherical wave 723 via the light source 722 and the other light 722 is reflected by the reflecting mirror 632 and the convex lens 642.
It is irradiated from the other side of the hologram original plate 51 as a spherical wave 724 via the. After exposing as above, normal development,
The hologram elements 111 and 112 are completed through a fixing process.

【0034】なお,図6におけるレーザ光71の波長,
ホログラム原板51に対する球面波723,724の入
射角は,図2に示す再生時の光学系(情報光源21及び
観者81の目の位置,情報光源21の特性)及び感光板
の後工程での収縮率などを考慮してブラッグの条件式に
より決定する。
The wavelength of the laser light 71 in FIG.
The incident angles of the spherical waves 723 and 724 with respect to the hologram original plate 51 depend on the optical system during reproduction (the information light source 21 and the position of the eyes of the viewer 81, the characteristics of the information light source 21) shown in FIG. It is determined by the Bragg conditional expression in consideration of the shrinkage ratio and the like.

【0035】2つのホログラム素子111,112は,
前記4つの選択波長帯域における2つの異なった選択波
長帯域をそれぞれが有している。そして,図1,図2に
示すように,情報光源21から放射された情報光32が
ホログラム素子11に凡そ50°で入射したときに,所
定の反射角約62.5°でホログラム光学素子11を反
射し観者81の目に入る。なお,情報光32は,3つの
可視光選択波長帯域41〜43のいずれか1つを含んで
いればよい。
The two hologram elements 111 and 112 are
Each has two different selection wavelength bands in the four selection wavelength bands. Then, as shown in FIGS. 1 and 2, when the information light 32 emitted from the information light source 21 enters the hologram element 11 at approximately 50 °, the hologram optical element 11 has a predetermined reflection angle of approximately 62.5 °. Reflected into the eyes of the viewer 81. The information light 32 may include any one of the three visible light selection wavelength bands 41 to 43.

【0036】一方,外部の者82が外光を反射させてホ
ログラム光学素子11を視認する場合には,図2に示す
ように,その位置によって視線83とホログラム光学素
子11との間の角度が変化する。通常その角度γの範囲
は,図2に示すように,上記所定の反射角62.5°に
対応する視線Sを基準位置(0°)としたときに,−5
°〜+64°の角度範囲をカバーすれば充分である。そ
して,上記角度γが0°の場合には,ホログラム光学素
子11から反射される外光は表1(A)に示す上記選択
波長帯域のスペクトルを有している。そして外部の人8
2は,図3に示す可視光の選択波長帯域41〜43の混
色によって中性色としてホログラム光学素子11を視認
する。
On the other hand, when the outside person 82 reflects the external light to visually recognize the hologram optical element 11, as shown in FIG. 2, the angle between the line of sight 83 and the hologram optical element 11 varies depending on the position. Change. Normally, the range of the angle γ is −5 when the line of sight S corresponding to the predetermined reflection angle of 62.5 ° is set to the reference position (0 °), as shown in FIG.
It is sufficient to cover the angular range from ° to + 64 °. When the angle γ is 0 °, the external light reflected from the hologram optical element 11 has the spectrum of the selected wavelength band shown in Table 1 (A). And the outsider 8
2 visually recognizes the hologram optical element 11 as a neutral color due to the color mixture of the selected wavelength bands 41 to 43 of visible light shown in FIG.

【0037】次に,上記角度γが−5°の場合には,ホ
ログラムの角度選択性によって,表1(B)に示すスペ
クトルに選択波長帯域の波長がシフトする。そして,上
記可視光の選択波長帯域は,図4に示す色度関係(選択
波長帯域411,421,422)となり,外部の者8
2が見るホログラム光学素子11はほぼ中間色を維持す
ることができる。
Next, when the angle γ is -5 °, the wavelength of the selected wavelength band shifts to the spectrum shown in Table 1 (B) due to the angle selectivity of the hologram. Then, the selected wavelength band of the visible light has the chromaticity relationship (selected wavelength bands 411, 421, 422) shown in FIG.
The hologram optical element 11 seen by 2 can maintain almost an intermediate color.

【0038】一方,上記角度γが+64°となった場合
には,表1(C)に示すスペクトルに選択波長帯域が大
きくシフトする。そして,γ=0では360nmであっ
た難視選択波長帯域が新たに428nmの可視光の選択
波長帯域44(図5)に変化する。その結果,図5に示
すように,4つの選択波長帯域412,422,43
2,44は混色によりほぼ中間色を示すことができ,外
部の者が見るホログラム光学素子11は,依然としてほ
ぼ中間色のままとなる。
On the other hand, when the angle γ becomes + 64 °, the selected wavelength band is largely shifted to the spectrum shown in Table 1 (C). Then, when γ = 0, the visually impaired selection wavelength band that was 360 nm is newly changed to the visible light selection wavelength band 44 (FIG. 5) of 428 nm. As a result, as shown in FIG. 5, four selected wavelength bands 412, 422, 43
2, 44 can show an almost intermediate color due to the color mixture, and the hologram optical element 11 seen by an outsider remains almost an intermediate color.

【0039】また,観者81が視認する外部の光景(背
景)は,図3に示す4つの選択波長帯域41〜43の補
色に色味付けされるから,同様に色味付けのない自然な
ものとなる。上記のように,本例によれば,外部の者8
2に対しては刺激的な色で視認されることなく,また観
者81に対しては自然な色で背景を視認させることので
きる表示装置1を提供することができる。
Further, the external scene (background) visually recognized by the viewer 81 is tinted to the complementary colors of the four selected wavelength bands 41 to 43 shown in FIG. Become. As described above, according to this example, the outside person 8
It is possible to provide the display device 1 in which the viewer 2 cannot see the background in an exciting color and the viewer 81 can see the background in a natural color.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】実施例2 本例は,実施例1において,難視選択波長帯域を変更し
たもう1つの実施例である。本例の表示装置1のホログ
ラム光学素子11の難視選択波長帯域の極大波長は,表
2に示すように,前記所定の入射角度(62.5°)で
390nmである。
Embodiment 2 This embodiment is another embodiment in which the visually impaired selection wavelength band is changed from Embodiment 1. As shown in Table 2, the maximum wavelength of the inadvertently selected wavelength band of the hologram optical element 11 of the display device 1 of this example is 390 nm at the predetermined incident angle (62.5 °).

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】そして,外部の者82がホログラム光学素
子11を視認する前記角度γを0°から−5°,+64
°に変化させたときには,表2(D)から(E),
(F)のように変化し,4つの選択波長帯域の色度関係
は,図7〜図9の丸印のようになる。図7〜図9から分
かるように,4つの選択波長帯域を混色させるといずれ
も中性色に近い色となり,実施例1と同様の効果を得る
ことができる。その他については,実施例1と同様であ
る。
Then, the angle γ at which the external person 82 visually recognizes the hologram optical element 11 is changed from 0 ° to −5 °, +64.
When changed to °, from Table 2 (D) to (E),
As shown in (F), the chromaticity relationships of the four selected wavelength bands are as shown by the circles in FIGS. 7 to 9. As can be seen from FIGS. 7 to 9, when the four selected wavelength bands are mixed, the colors are all close to the neutral color, and the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Others are the same as those in the first embodiment.

【0044】なお,実施例1,実施例2において,ホロ
グラム光学素子11のホログラム素子の数は2個(層)
に限定されるものではなく,3個(層)また4個(層)
であってもよく,単一の多重ホログラム素子であっても
よい。
In the first and second embodiments, the hologram optical element 11 has two hologram elements (layers).
It is not limited to 3 pieces (layers) or 4 pieces (layers)
Or a single multiple hologram element.

【0045】実施例3 本例は,図10に示すように,実施例1においてホログ
ラム光学素子12がホログラム素子121と発光手段1
22とからなるように構成したもう1つの実施例であ
る。そして発光手段122は380nm〜500nmの
間の青色を発光する。ホログラム素子121は,所定の
入射角(62.5,γ=0°)における選択波長帯域が
3つあり,その極大波長は448nm,543nm,6
30nmである(即ち,表1,表2の難視帯域を除いた
もの)。
Example 3 In this example, as shown in FIG. 10, the hologram optical element 12 in Example 1 is replaced with the hologram element 121 and the light emitting means 1.
22 is another embodiment of the present invention. Then, the light emitting means 122 emits blue light of 380 nm to 500 nm. The hologram element 121 has three selected wavelength bands at a predetermined incident angle (62.5, γ = 0 °), and their maximum wavelengths are 448 nm, 543 nm, 6
It is 30 nm (namely, the invisible zone of Table 1 and Table 2 is excluded).

【0046】そして,ホログラム素子121に対する光
の入射角度が変化すると本例では存在しない難視帯域
(γ=0°で,360nm,390nm)除き,前記表
1,表2のように変化する。その結果,外部の者82の
見るホログラム素子121だけに起因する外光による反
射光は赤色を帯びてくる。しかしながら,本例のホログ
ラム光学素子12には他に発光手段122が設けられて
おり,発光手段122が青色を発光するから,ホログラ
ム素子121の反射光と発光手段122の発色光とを混
色したものは,中性色近傍に保持される。
When the angle of incidence of light on the hologram element 121 changes, it changes as shown in Tables 1 and 2 except for the invisible zone (γ = 0 °, 360 nm, 390 nm) which does not exist in this example. As a result, the reflected light due to the external light caused only by the hologram element 121 seen by the outsider 82 becomes reddish. However, the hologram optical element 12 of the present example is additionally provided with the light emitting means 122, and since the light emitting means 122 emits blue light, the reflected light of the hologram element 121 and the colored light of the light emitting means 122 are mixed. Are held near the neutral color.

【0047】そのため,外部の人82が外光によって視
認するホログラム光学素子12は,刺激的な色にならな
い。また表示装置1の観者81の見る外部の光景(背
景)は,発光手段122の強さに対応して若干青味を帯
びるが,さほど不快感を与えるものではない。その他に
ついては,実施例1と同様である。
Therefore, the hologram optical element 12 visually recognized by the outside person 82 by the external light does not have a stimulating color. The external scene (background) seen by the viewer 81 of the display device 1 is slightly bluish in correspondence with the strength of the light emitting means 122, but does not cause much discomfort. Others are the same as those in the first embodiment.

【0048】実施例4 本例は,図11に示すように,実施例3においてホログ
ラム光学素子13の発光手段132は,ホログラム素子
131の選択波長帯域内の光を発するようにしたもう1
つの実施例である。例えば,ホログラム素子131の選
択波長帯域が青色であれば発光手段132も青色を発光
するようにする。そうすると,観者81が見る外部の光
景は,ホログラム素子131を透過する選択波長帯域の
補色(青色がない)と発光手段132の青色とが混色さ
れ中性色となり,観者81は背景を自然な色で視認でき
るようになる。
Example 4 In this example, as shown in FIG. 11, in Example 3, the light emitting means 132 of the hologram optical element 13 emits light within the selected wavelength band of the hologram element 131.
Two examples. For example, if the selected wavelength band of the hologram element 131 is blue, the light emitting means 132 also emits blue light. Then, the external scene seen by the viewer 81 becomes a neutral color by mixing the complementary color (without blue) of the selected wavelength band transmitted through the hologram element 131 and the blue color of the light emitting means 132, and the viewer 81 sees the background naturally. It will be visible in various colors.

【0049】しかしながら,本例の場合には外部の人8
2は,ホログラム光学素子13を青色として視認するこ
ととなる。その他については実施例1と同様である。
However, in the case of this example, an outside person 8
2, the hologram optical element 13 is visually recognized as blue. Others are the same as in the first embodiment.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例1の表示装置のシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram of a display device according to a first embodiment.

【図2】実施例1の表示装置の車両への配置と外部の人
がホログラム光学素子を見る視線の位置を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of the display device of the first embodiment in a vehicle and the position of the line of sight of an external person looking at the hologram optical element.

【図3】実施例1のホログラム光学素子の選択波長帯域
のXYZ表色系色度図(外部の人の視線の角度γが0°
のとき)。
FIG. 3 is a chromaticity diagram of an XYZ color system in a selected wavelength band of the hologram optical element of Example 1 (angle γ of the line of sight of an external person is 0 °).
When).

【図4】実施例1のホログラム光学素子の選択波長帯域
のXYZ表色系色度図(外部の人の視線の角度γが−5
°のとき)。
FIG. 4 is a chromaticity diagram of an XYZ color system in a selected wavelength band of the hologram optical element of Example 1 (the angle γ of the line of sight of an external person is −5).
°)).

【図5】実施例1のホログラム光学素子の選択波長帯域
のXYZ表色系色度図(外部の人の視線の角度γが+6
4°のとき)。
FIG. 5 is a chromaticity diagram of an XYZ color system in a selected wavelength band of the hologram optical element of Example 1 (the angle γ of the line of sight of an external person is +6).
At 4 °).

【図6】実施例1のホログラム素子の露光工程の光学
系。
FIG. 6 is an optical system in the exposure process of the hologram element of Example 1.

【図7】実施例2のホログラム光学素子のXYZ表色系
色度図(外部の人の視線の角度γが0°のとき)。
FIG. 7 is an XYZ color system chromaticity diagram of the hologram optical element of Example 2 (when the angle γ of the line of sight of an external person is 0 °).

【図8】実施例2のホログラム光学素子のXYZ表色系
色度図(外部の人の視線の角度が−5°のとき)。
FIG. 8 is an XYZ color system chromaticity diagram of the hologram optical element of Example 2 (when the line of sight of an external person is −5 °).

【図9】実施例2のホログラム光学素子のXYZ表色系
色度図(外部の人の視線の角度が+64°のとき)。
FIG. 9 is an XYZ color system chromaticity diagram of the hologram optical element of Example 2 (when the angle of the line of sight of an external person is + 64 °).

【図10】実施例3の表示装置のシステム構成図。FIG. 10 is a system configuration diagram of a display device according to a third embodiment.

【図11】実施例4の表示装置のシステム構成図。FIG. 11 is a system configuration diagram of a display device according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1...表示装置, 11...ホログラム光学素子, 21...情報光源, 1. . . Display device, 11. . . Hologram optics, 21. . . Information light source,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−95575(JP,A) 特開 平4−291221(JP,A) 特開 平5−2359(JP,A) 実開 昭58−180522(JP,U) 特表 平8−506772(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03H 1/26 G02B 5/32 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) References JP-A-6-95575 (JP, A) JP-A-4-291221 (JP, A) JP-A-5-2359 (JP, A) Actual development Sho-58- 180522 (JP, U) Tokumei Hyo 8-506772 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G03H 1/26 G02B 5/32

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 画面の裏側から透過してくる光によって
裏側の光景を視認すると共に画面の表側から反射させた
光によって上記背景に重ねて表示像を視認するよう構成
した表示装置であって,上記表示装置は,上記表示像を
発信する情報光源と,該情報光源から発信された光を回
折させる光透過性の反射型ホログラム光学素子とを有し
ており,上記ホログラム光学素子は,少なくとも4つ以
上の選択波長帯域を有しており,この選択波長帯域は,
観者が情報光を視認する入射角度において,凡そ中間色
を形成する色度関係にある3つ以上の可視光帯域と,紫
外域から紫外域近傍の可視光帯域の間にある短波長帯域
又は近赤外域にある長波長帯域の少なくとも一方を含む
難視帯域とからなることを特徴とする表示装置。
1. A display device configured to visually recognize a scene on the back side by light transmitted from the back side of the screen, and visually recognize a display image on the background by light reflected from the front side of the screen, The display device includes an information light source that emits the display image and a light-transmitting reflective hologram optical element that diffracts the light emitted from the information light source, and the hologram optical element is at least 4 Has one or more selected wavelength bands, and this selected wavelength band is
At the incident angle at which the viewer visually recognizes the information light, there are three or more visible light bands in a chromaticity relationship that form approximately a neutral color, and a short wavelength band or near the visible light band between the ultraviolet region and the ultraviolet region. A display device, comprising: a visually impaired band including at least one of long wavelength bands in the infrared region.
【請求項2】 請求項1において,前記複数の可視光選
択波長帯域には,400〜500nm,500〜570
nm,及び570〜760nmのそれぞれの範囲に属す
るものが少なくとも1つ以上ずつ含まれていることを特
徴とする表示装置。
2. The method according to claim 1, wherein the plurality of visible light selection wavelength bands include 400 to 500 nm and 500 to 570.
nm, and at least one or more belonging to the respective ranges of 570 to 760 nm are included.
【請求項3】 請求項1又は請求項2において,前記難
視選択波長帯域は,350nm〜400nmの範囲にあ
る選択波長帯域であることを特徴とする表示装置。
3. The display device according to claim 1 or 2, wherein the visually impaired selective wavelength band is a selective wavelength band in a range of 350 nm to 400 nm.
【請求項4】 請求項3において,前記難視選択波長帯
域は,360nm〜380nmの範囲にあることを特徴
とする表示装置。
4. The display device according to claim 3, wherein the selection wavelength band for the visually impaired is in a range of 360 nm to 380 nm.
【請求項5】 画面の裏側から透過してくる光によって
裏側の光景を視認すると共に画面の表側から反射させた
光によって上記背景に重ねて表示像を視認するよう構成
した表示装置であって,上記表示装置は,上記表示像を
発信する情報光源と,該情報光源から発信された光を回
折させる光透過性の反射型ホログラム光学素子とを有し
ており,上記ホログラム光学素子は,ホログラムと発光
手段とを備えており,上記ホログラムは,観者が情報光
を視認する入射角度において,凡そ中間色を形成する色
度関係にある3つ以上の可視光領域の選択波長帯域を有
しており,上記発光手段は上記選択波長帯域における最
短波長帯域の近傍の光又は最長波長帯域の近傍の光を発
することを特徴とする表示装置。
5. A display device configured to visually recognize a scene on the back side by light transmitted from the back side of the screen and visually recognize a display image on the background by light reflected from the front side of the screen, The display device includes an information light source that emits the display image and a light-transmitting reflective hologram optical element that diffracts the light emitted from the information light source. The hologram optical element is a hologram. The hologram has three or more selected wavelength bands in the visible light region that have a chromaticity relationship of forming approximately an intermediate color at an incident angle at which a viewer visually recognizes the information light. The display device, wherein the light emitting means emits light in the vicinity of the shortest wavelength band or in the vicinity of the longest wavelength band in the selected wavelength band.
【請求項6】 請求項5において,前記選択波長帯域に
は,380〜500nm,500〜570nm,570
〜760nmのそれぞれの範囲に属する選択波長帯域が
少なくとも1つ以上ずつ含まれていることを特徴とする
表示装置。
6. The selected wavelength band according to claim 5, wherein the selected wavelength band is 380 to 500 nm, 500 to 570 nm, and 570.
A display device comprising at least one selected wavelength band belonging to each range of ˜760 nm.
【請求項7】 請求項5又は請求項6において,前記発
光手段は,ホログラムの選択波長帯域における最短波長
帯域の近傍の光を発することを特徴とする表示装置。
7. The display device according to claim 5, wherein the light emitting means emits light in the vicinity of the shortest wavelength band in the selected wavelength band of the hologram.
【請求項8】 画面の裏側から透過してくる光によって
裏側の光景を視認すると共に画面の表側から反射させた
光によって上記背景に重ねて表示像を視認するよう構成
した表示装置であって,上記表示装置は,上記表示像を
発信する情報光源と,該情報光源から発信された光を回
折させる光透過性の反射型ホログラム光学素子とを有し
ており,上記ホログラム光学素子は,ホログラムと発光
手段とを備えており,この発光手段は上記ホログラムの
選択波長帯域内にある光を発することを特徴とする表示
装置。
8. A display device configured to visually recognize a scene on the back side by light transmitted from the back side of the screen, and visually recognize a display image on the background by the light reflected from the front side of the screen, The display device includes an information light source that emits the display image and a light-transmitting reflective hologram optical element that diffracts the light emitted from the information light source. The hologram optical element is a hologram. A display device comprising: a light emitting means, the light emitting means emitting light within a selected wavelength band of the hologram.
【請求項9】 請求項8において,前記ホログラムは複
数の選択波長帯域を有しており,前記発光手段は,上記
すべての選択波長帯域の帯域内の光を発する多色の発光
手段であることを特徴とする表示装置。
9. The hologram according to claim 8, wherein the hologram has a plurality of selected wavelength bands, and the light emitting means is a multicolored light emitting means for emitting light within all the selected wavelength bands. A display device characterized by.
【請求項10】 請求項5〜請求項9のいずれか1項に
おいて,上記発光手段は,電気エネルギーなどにより駆
動される能動素子であることを特徴とする表示装置。
10. The display device according to claim 5, wherein the light emitting means is an active element driven by electric energy or the like.
【請求項11】 請求項5〜請求項9のいずれか1項に
おいて,上記発光素子は,蛍光色素,燐光色素,蓄光色
素など光を受けて発光する発光色素を含んだ受動的な発
光素子であることを特徴とする表示装置。
11. The passive light emitting device according to claim 5, wherein the light emitting device includes a light emitting dye such as a fluorescent dye, a phosphorescent dye, and a phosphorescent dye that emits light upon receiving light. A display device characterized by being.
【請求項12】 請求項1〜請求項11のいずれか1項
において,前記ホログラム光学素子は,複数のホログラ
ム素子を積層してなる多層ホログラムデバイスを備えて
いることを特徴とする表示装置。
12. The display device according to claim 1, wherein the hologram optical element includes a multilayer hologram device formed by stacking a plurality of hologram elements.
【請求項13】 請求項1〜請求項11のいずれか1項
において,前記ホログラム光学素子は単層のホログラム
素子を備えており,このホログラム素子は,可視光域及
び紫外域の両域に渡って高感度を有する感光材料,又は
可視光域及び近赤外域の両域に渡って高感度を有する感
光材料を用いて製作されていることを特徴とする表示装
置。
13. The hologram optical element according to any one of claims 1 to 11, wherein the hologram optical element includes a single-layer hologram element, and the hologram element covers both a visible light region and an ultraviolet region. A display device, which is manufactured by using a light-sensitive material having high sensitivity, or a light-sensitive material having high sensitivity in both visible light region and near-infrared region.
【請求項14】 請求項1〜請求項13のいずれか1項
において,前記ホログラム光学素子を車両のウインドシ
ールドに配置して表示画面を構成したことを特徴とする
ヘッドアップディスプレイ表示装置。
14. A head-up display device according to any one of claims 1 to 13, wherein the hologram optical element is arranged on a windshield of a vehicle to form a display screen.
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