JP3612798B2 - 光学式表示装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は画像情報や文字情報の表示を行う光学式表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、交通情報表示板や行き先案内板、または宣伝広告板等に電光式の光学式表示装置が広く用いられるようになってきた。以下、図面を用いて光学式表示装置の一例である光学式道路標識について説明する。
【0003】
図10は従来の光学式道路標識の構成を示すものである。図10において、51は標識表示板、52は蛍光管、53は標識本体、54は標識支柱である。
【0004】
標識表示板51は半透明の樹脂の上に標識のパターンが印刷されているもので、これを標識内部側から蛍光管52の光によって照明することで、夜でも標識が明るく認識されるものである。標識本体53は蛍光管52と標識表示板51を支持し、標識支柱54は標識本体53を支持し、道路、側壁、またはトンネル天井に設置するものである。
【0005】
ここでは光学式道路標識を例にその構成と機能を説明したが、その他の光学式表示装置も概略類似の構成を取っているのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記のような従来の構成では以下のような問題がある。まず、光学式表示装置本体が光源と、それを支持する構造体からなるため、大きく、そして重くなる。さらにはそれを支える支柱までもが堅固なものでなければならず、全体としてさらに大きな構造を有するものになってしまっていた。
【0007】
また、その構造上、取付面から大きく突出した形で設置しなければならないため、何らかの理由で人や車、または運搬物等の移動体との接触が生じた場合、装置本体の破損と同時に移動体にも損傷を与えるという問題を含んでいた。さらには、こうした事故を避けるために、設置されるべき空間を大きく確保する必要があり、非経済的であった。
【0008】
本発明は上記問題点に鑑み、移動体の経路を大きく占有すること無く、軽量で、かつ接触を起こすことのない光学式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】
本発明は上記目的を達成するため、トンネル内で画像情報や文字情報を表示する光学式表示装置であって光源とホログラムとからなる表示ユニットを前記トンネルの天井面上に薄く平坦に複数個分散して配置し、前記ホログラムの各々には原画像を分割して得られる要素画像が記録されており、前記光源によって前記ホログラムから個々に再生される再生像が、前記トンネルの天井面と該垂直な再生面上、または前記再生面近傍で合成され、前記原画像を表示するよう構成されている。
またトンネル内で画像情報や文字情報を表示する光学式表示装置であって
光源とホログラムとからなる前記表示ユニットを前記トンネルの天井面上に薄く平坦に複数個分散して配置し、前記ホログラムの各々が前記光源の像を前記トンネルの天井面と該垂直な再生面上、または前記再生面近傍に結像し、ここで形成される画素配列によって前記原画像を表示するよう構成されている。
【0010】
【作用】
本発明は上記した構成によって、ホログラム再生像による表示を行うため、表示面は実体のない、いわば空間内に仮想的に設けられた面に選ぶことができる。また光源とホログラムからなる表示ユニットは、例えば壁面に極めて近接した平坦な領域に配置されるため、突出する部分がなく、装置の巨大化、設置領域の増大、接触事故といったこれまでの問題点が解消されることとなる。
【0011】
【実施例】
以下本発明の光学式表示装置について、その実施例を図面を参照しながら説明する。
【0012】
(第1の実施例)
図1は、本発明の第1の実施例における光学式表示装置の構成を示す側面図である。また図2はその平面図である。この実施例は本発明の光学式表示装置がトンネル内の道路標識として用いられた例であり、図1において、1は本実施例の光学式表示装置、2〜4は表示ユニット、5〜7はホログラム、8〜10は光源を示している。表示ユニット2〜4はトンネル11の天井面12に並んで配置されている。尚、ここではホログラムとして反射型ホログラムを用いた。また光源としてハロゲンランプを用いた。
【0013】
以上のように構成された光学式表示装置について、以下図1〜図4を用いてその動作を説明する。まず、ホログラム5、6、7にはそれぞれ図3(a)に示すような制限速度を表す道路標識の原画像13がそれぞれ分割されて記録されている。即ち、図3(b)に示すように、ホログラム5には図3(b)に示すような原画像13を分割して得られる下部約1/3の要素画像14が記録されており、ホログラム6には中央部約1/3の要素画像15が記録されており、ホログラム7には上部約1/3の要素画像16が記録されている。
【0014】
以上、各表示ユニットにおける個々のホログラムの構成を説明したが、分散して配置された3つの表示ユニットが一つの光学式表示装置としてその機能を発現するのは、各ホログラムの再生像が、空間内に仮想的に設けられた一つの平面上、またはその近傍に並んで配置するよう構成されていることによる。
【0015】
即ち、図1に示したように、光源8によるホログラム5の再生像17は、再生面18近傍に形成されるよう構成されている。光源9によるホログラム6の再生像19は、再生面20近傍に形成されるよう構成されている。光源10によるホログラム7の再生像21は、再生面22近傍に形成されるよう構成されている。
【0016】
このとき正面から見た再生像17、19、21は、図4に示すように一つの像として合成されるため、これをトンネル内を通行中の車から見ると、制限速度表示の道路標識が、あたかもトンネルの天井面から吊り下げられているかのように見えることになる。
【0017】
しかしながら、これは仮想面上での表示であり、現実的にその表示面には何も物体は存在しない。従って、車との接触事故などは全く起こり得ない。極めて平坦な構造の光学式表示装置によって、トンネル掘削の断面積を削減することができ、これによる建築コスト削減効果は大きい。
【0018】
(第2の実施例)
図5は本発明の第2の実施例における光学式表示装置の構成を示す側面図、また図6はその平面図である。この実施例は本発明の光学式表示装置がトンネル内の道路情報表示板として用いられた例である。図5において、31は光学式表示装置であり、32は一つの表示ユニット、33はトンネル、34はトンネル天井面である。一つの表示ユニット32はホログラム35と光源36とから構成されており、これと同様の構成を持つ表示ユニットが16行160列に配列をなして光学表示装置31を構成している。また37はホログラムの再生面、38は光源の像である。尚、ここでホログラムには反射型ホログラム、光源にはハロゲンランプを用いた。
【0019】
以上のように構成された光学式表示装置について、以下図5〜図8を用いてその動作を説明する。まず、図5、図6に示した表示ユニット32は、トンネル天井面34上のi行j列の位置に配置された表示ユニットであり、その構成要素であるホログラム35は、再生面37近傍に光源36の像38を形成するよう構成されている。この像38は、トンネル天井面34上での表示ユニット32の位置に対応して、再生面37上においてもi行j列の位置に結像する。
【0020】
このように、すべての表示ユニットから再生される光源の像は、図7に示すように一つの再生面上に配列し、その配列位置は、天井面34上での表示ユニットの位置に対応している。ここで、各光源を表示情報に応じて点滅することにより、再生面37には一対一に対応した光源の像38の配列による情報が表示されることになる。図8に示すようにi=16、j=160とすると16×16のドット配列により一つの文字を表示し、全体で10文字の道路交通情報を表示することができる。さらには、点灯時間を制御することにより一方向に流れる文字表示が可能となる。
【0021】
このように第2の実施例では、光のドットで情報を表示するため、第1の実施例とは異なり、任意の文字情報を表示することができる。表示ユニットの配列を、例えば256行256列とすることにより、ドット表示による画像を表示することも同様に可能である。
【0022】
尚、再生面はトンネル天井面からトンネル空間内に浮き出た仮想的な面であり、ここには光学式表示装置の実体はない。従って、車との接触事故などは起こり得ない。この極めて平坦な構造の光学式表示装置によって、トンネル掘削の断面積を削減することができ、これによる建築コスト削減効果は大きい。
【0023】
以上2つの実施例をもとに説明してきたように、本発明による光学的表示装置は、トンネルなどの空間的制約を受ける環境条件において大きな効果を発現するものである。
【0024】
尚、第1の実施例において、原画像を3分割したが、この分割数を増やすことは容易に可能で、そのときには表示ユニットのさらなる薄型化が図れることとなる。また、同実施例において、3つの光源を使用したが、これを一つの光源で構成してもよい。
【0025】
また、第1、及び第2の実施例において、ホログラム再生面は平面に限られることはない。ホログラムも反射型に限らず、透過型、エッジリット型で構成してもよい。
【0026】
また、上記実施例において光源をハロゲンランプとしたが、これに限られることはなく、発光ダイオード、レーザ、蛍光管等の各種光源を用いた構成も可能である。さらにはこれら光源の光を光ファイバなどの導光手段を用いて各表示ユニットに光を供給してもよい。
【0027】
また、上記各実施例の光源は、3原色の独立した発光ピークを持つ光源を用いてもよく、また3原色の独立した発光源を組み合わせて光源を構成してもよい。また、光源を点滅することにより表示内容を変化させる構成としてもよい。
また、原画像を3次元画像としてもよい。
【0028】
尚、図9に示すように、光源とホログラムとの間に色分散補償光学素子41を挿入することで、良好な色再現を行うことができる。ここでは色分散補償光学素子として透過型ホログラムを用いたが、これに限らず、グレーティング、プリズム、などの光学素子、及びこれらの組み合わせによるものを用いることも可能である。
【0029】
また、上記各実施例では光学式道路標識、及び道路情報表示板への適用例を示したが、この用途に限られることはなく、一般文字情報、宣伝広告などを表示してもよい。同様に、設置される場所もトンネルに限らず、ビル、エレベータ、地下街、駅などに設置してもその効果は大きい。また、設置される位置も天井に限らず、壁面、床面などに設置しても効果的である。また、ホログラムによって回折されなかった非回折光を周辺照明に用いる構成としてもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上のように本発明は、光源とホログラムとからなる薄型の表示ユニットを設け、ホログラム再生像による表示を行うため、表示面は実体のない、いわば空間内に仮想的に設けられた面となり、突出する部分がなく、空間の節約、接触事故の防止などの優れた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における光学式表示装置の側面図
【図2】同実施例における光学式表示装置の平面図
【図3】(a)は同実施例における光学表示装置によって表示される原画像を示す図
(b)は同実施例における光学表示装置の各表示ユニットに記録される要素画像を示す図
【図4】同実施例における光学式表示装置による再生像を示す図
【図5】本発明の第2の実施例における光学式表示装置の側面図
【図6】同実施例における光学式表示装置の平面図
【図7】同実施例における光学表示装置における画素配列を示す図
【図8】同実施例における光学式表示装置による再生像を示す図
【図9】同色分散補償光学素子を用いたときの構成を示す概略図
【図10】(a)は従来の光学表示装置の概略構成を示す側面図
(b)は従来の光学表示装置の概略構成を示す正面図
【符号の説明】
1 光学表示装置
2〜4 表示ユニット
5〜7 ホログラム
8〜10 光源
11 トンネル
12 天井面
13 原画像
14〜16 要素画像
17 再生像
18 再生面
19 再生像
20 再生面
21 再生像
22 再生面
31 光学表示装置
32 表示ユニット
33 トンネル
34 トンネル天井面
35 ホログラム
36 光源
37 再生面
38 光源の像
41 色分散補償光学素子

Claims (11)

  1. トンネル内で画像情報や文字情報を表示する光学式表示装置であって
    光源とホログラムとからなる表示ユニットを前記トンネルの天井面上に薄く平坦に複数個分散して配置し、前記ホログラムの各々には原画像を分割して得られる要素画像が記録されており、前記光源によって前記ホログラムから個々に再生される再生像が、前記トンネルの天井面と該垂直な再生面上、または前記再生面近傍で合成され、前記原画像を表示するよう構成されていることを特徴とする光学式表示装置。
  2. トンネル内で画像情報や文字情報を表示する光学式表示装置であって
    光源とホログラムとからなる前記表示ユニットを前記トンネルの天井面上に薄く平坦に複数個分散して配置し、前記ホログラムの各々が前記光源の像を前記トンネルの天井面と該垂直な再生面上、または前記再生面近傍に結像し、ここで形成される画素配列によって前記原画像を表示するよう構成されていることを特徴とする光学式表示装置。
  3. 請求項1または請求項2のいずれかに記載の光学式表示装置の各表示ユニットに色分散補償光学素子を加えて配置したことを特徴とする光学式表示装置。
  4. 再生面が空間内に仮想的に設けられた平面または曲面である請求項1〜3のいずれかに記載の光学式表示装置。
  5. 3原色の独立した発光ピークを持つ光源を用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学式表示装置。
  6. 3原色の独立した発光源を組み合わせて光源を構成することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学式表示装置。
  7. 光源を点滅することにより表示内容を変化させることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学式表示装置。
  8. 原画像が3次元画像であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学式表示装置。
  9. 原画像が文字情報であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学式表示装置。
  10. ホログラムが反射型ホログラム、透過型ホログラム、エッジリット型ホログラムの少なくとも 1 であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学式表示装置。
  11. ホログラムによって回折されなかった非回折光を周辺照明に用いることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の光学式表示装置。
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